JPS6230259B2 - - Google Patents

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JPS6230259B2
JPS6230259B2 JP2283179A JP2283179A JPS6230259B2 JP S6230259 B2 JPS6230259 B2 JP S6230259B2 JP 2283179 A JP2283179 A JP 2283179A JP 2283179 A JP2283179 A JP 2283179A JP S6230259 B2 JPS6230259 B2 JP S6230259B2
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JP
Japan
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steel
grain size
cold
aging
annealing
Prior art date
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JP2283179A
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JPS55115948A (en
Inventor
Tomoo Tanaka
Osamu Hashimoto
Masamichi Nagano
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は遅時効性冷延鋼板に係り、特に極低炭
Alキルド冷延鋼板の結晶粒径を小さくして、C
原子を粒界に収蔵させた遅時効性の冷延鋼板に関
するものである。 連続焼鈍法により極低炭素鋼を用いて冷延鋼板
を製造する方法として特公昭51−17490号に記載
の例がある。この方法は、(1)真空脱ガス処理によ
りC0.010%、Mn0.40%、solAl0.020%鋼
を溶製し、造塊あるいは連続鋳造後、熱間圧延で
630℃以上の高温で巻取り、冷間圧延後650℃以上
の温度で連続焼鈍の如き急速加熱短時間の焼鈍を
することにより、絞り性のすぐれた冷延鋼板を製
造する方法、(2)従来の真空脱ガス法と取鍋下に設
置したポーラスレンガより不活性ガスをその他脱
炭反応を促進するガスを吹込む方法を組合せた真
空脱ガス処理により、C0.010%、Mn0.40
%、solAl0.020%の鋼を溶製し、造塊又は続焼
鋳造後、熱間圧延工程で630℃以上の高温で巻取
り、冷間圧延後650℃以上の温度で連続焼鈍の如
き急速加熱、短時間処理により絞り性のすぐれた
冷延鋼板を製造する方法とされている。ところが
上記文献の実施例に示されているとおり、鋼板の
遅時効性を表わす時効指数(この値が小さいほど
遅時効性がすぐれている)は(1)の方法では6.4Kg/
mm2となり、(2)の方法でも4.2Kg/mm2とするのが限界
である。しかしながら時効指数が3Kg/mm2以上で
は、鋼板は製造後短時間で歪時効が進行し、プレ
ス加工などの成形加工を施すと、成形後の鋼板表
面にストレツチヤ・ストレインが生ずる。したが
つて上記文献の方法では深絞り用鋼板として具備
すべき重要な特性の一つである遅時効性をすぐれ
たものにすることができない。これに対し、合金
元素を添加する方法として特公昭50−31531号に
記載の方法がある。C0.001〜0.020%、Mn0.30〜
0.60%を基本成分とし、これにAlついでTiを添加
してsolAl0.01%及びTi/C4に調整した鋼
を用い連続焼鈍により非時効性超深絞り鋼板を製
造するというものである。この方法で製造された
鋼板の時効指数はいずれも0Kg/mm2で遅時効性は
すぐれているがTiを特別に添加するため溶融亜
鉛メツキ工程でのメツキ性が悪くなる他、コスト
高となる欠点もある。 本発明は、上記の問題を有利に解決するもの
で、C固定元素としてのTiなど特殊元素の添加
を必要とせずして遅時効性を格段に向上させた極
低炭素冷延鋼板を提案することを目的とする。 すなわち本発明は、C:0.006%以下、Mn:
0.05〜0.3%およびAl:0.02〜0.1%を含み、残部
はFeおよび不可避不純物の組成になる極低炭Al
キルド鋼であつて、結晶粒径d(μ)と鋼中C量
(ppm)とがC370/dの関係を満足すること
を特徴とする遅時効性冷延鋼板である。 以下、本発明を具体的に説明する。 一般に連続焼鈍法に極低炭素鋼を用いる最大の
理由は、たとえば特公昭51−17490号公報に記載
のように焼鈍後の結晶粒径を大きくし、絞り性、
軟質性をすぐれたものにするためである。 これに対し本発明は、焼鈍後の結晶粒径を大き
くすると、鋼板の遅時効性が著しく害されるとい
う知見に基づいている。 すなわち本発明では、冷延鋼板の結晶粒径を小
さくすることによつて結晶粒界量の増大を図り、
かかる結晶粒界量の指標としての結晶粒径とC量
との関係につき上掲式を満足させることによつ
て、鋼中固溶Cを結晶粒界に収蔵させ、もつて遅
時効性の格段の向上を実現したものである。 次に、本発明の成分組成を上記の範囲に限定し
た理由について説明する。 C:0.006%以下 本発明は、極低炭Alキルド鋼を対象鋼とし、
C量はできる限り少ないことが望ましい。C量が
多くなると遅時効性は次第に劣化するが、これは
後述する結晶粒径の制御で補償し得る。しかしな
がらC量が0.006%を超えた場合には、遅時効性
とするには結晶粒径を極端に小さくする必要が生
じ、実現が困難となる。よつてC量の上限は
0.006%に限定した。 Mn:0.05〜0.3% Mnは、多量に含まれると伸びが劣化するほ
か、深絞りに好ましい方位の結晶粒が少なくなつ
て、深絞り性の劣化を招き、一方あまりに少なく
なるとSによる熱間割れが生じ易くなる。従つて
本発明では、Mn量については、上記のおそれの
ない自明の範囲(たとえば特開昭48−70611号、
同50−14529号および特公昭51−6610号各公報)
すなわち0.05〜0.3%の範囲で添加することにし
た。 Al:0.02〜0.1% Alは、遅時効性を害するN原子をAlNとして析
出固定させるのに有効に寄与する。AlNを析出さ
せるには、熱延後巻取りまでの過程を徐冷する方
法、巻取温度を高くする方法、あるいは焼鈍温度
を高くする方法など種々の方法があるが、いずれ
の方法によつても、焼鈍後にN原子をAlNとして
析出させ、遅時効性に害を及ぼさなくなるまで固
溶N量を低減させるためには、最低0.02%のAlが
必要である。しかしながらAl量が0.1%を超える
と、AlNの形成に対して過剰となるだけでなく固
溶Al量の増加によつて延性などが劣化するの
で、上限を0.1%にした。 以上基本成分について説明したが、上記の成分
組成範囲を満足しただけでは、必ずしも本発明で
所期した遅時効性が安定して得られるわけではな
く、さらにC量を結晶粒径dとの兼合いでC
370/dの範囲に規制することが肝要である。 このようにC量を結晶粒径によつて規制したの
は、一般に連続焼鈍の如き短時間加熱・冷却サイ
クルにおいては、焼鈍後の鋼板の固溶C量を低減
させるには焼鈍後急冷し過時効処理を行なうこと
が効果的とされているが、かかる方法では、急冷
処理によつてCの過飽和度を高め、ついで過時効
処理によりセメンタイト析出核を高密度に形成さ
せることが必要不可欠の条件であるところ、極低
炭素鋼においてはもともとC量が少ないので急冷
処理によつても十分なCの過飽和度が得られな
い。このため従来の極低炭素鋼においては、たと
え過時効処理を施したとしても固溶Cの十分な析
出は望み得ず、従つて満足いく遅時効性は得られ
なかつたため、Ti、NbさらにはSiなどの特殊元
素の添加を必要としたのである。 この点、発明者らの弛まぬ怒力により、結晶粒
径を小さくして結晶粒界を増大させてやれば、こ
の粒界中に固溶Cが効果的に収蔵され、かくして
所期した目的が効果的に達成され得ることが究明
されたのである。 そこで発明者らは次に、結晶粒界へのC原子の
収蔵能力を上回るC量は固溶Cとして粒内に残留
し鋼板の遅時効性を劣化させる原因となるのでC
含有量を結晶粒径に対してどの程度まで低減させ
ればよいかについて次のような研究を行なつた。 C:10〜80ppm、Al:0.05%のAlキルド鋼を
用い、熱延、冷延、焼鈍の各条件を変えて種々の
結晶粒径の鋼板を得たのち遅時効性を評価するた
め引張試験を行ない時効指数を測定した。時効指
数(Al)は7.5%歪後100℃で30min時効し再引張
後の降伏応力の増加量で表わした。遅時効性の限
界はAlが3Kg/mm2以下であれば十分であるので得
られた結果を結晶粒径とC量の組合せに対し3
Kg/mm2をこえる範囲と3Kg/mm2以下になる範囲に区
別して第1図に示した。図中の曲線はC=370/
d(c:ppm、d:μ)にしたがつて描いたも
のである。したがつて、すぐれた遅時効性を得る
にはC370/dの条件を満足するようにC量ま
たは結晶粒径を規制すればよいことがわかる。 次に、本発明鋼板の製造法について説明する。 スラブ加熱温度は高い方が結晶粒の微細化にと
つて有利である。とくにスラブ加熱温度が、1200
℃に満たないと析出物が粗大化し焼鈍時に粒成長
し易くなるので、スラブ加熱温度は1200℃以上に
設定するのが好ましい。 熱間圧延については、結晶粒界が最も細かくな
るAr3点直上で仕上げることが好ましい。なおこ
のとき、連鋳スラブを直接熱間圧延に供するいわ
ゆるダイレクトローリング方式で行うと、析出物
が微細になるので一層好ましい。 熱延後の巻取りは、できるだけ低い温度具体的
には630℃以下とするのが、細粒化にとつて好ま
しい。 さらに冷間圧延における圧下率は、細粒化のた
めには高ければ高いほぼ好ましく、76%以上とす
るのが望ましい。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 1 表1は試験鋼の化学組成を示し、表2は表1の
鋼の冷延鋼板に関する圧延、焼鈍の各条件および
結晶粒径、時効指数の測定値、限界C量のCcの
計算値を示したものである。
【表】
【表】 本実施例は表1に示す組成の鋼を用いて連続焼
鈍を行つた。鋼1〜3はC量の異なる鋼で、鋼4
はAl量の低い比較例である。上記1〜4の鋼を
表2に示す熱延条件で2〜5mmの熱延板とし冷延
率を変えてすべて0.8mmの冷延板とした。この冷
延鋼板を表2に示した焼鈍温度で30sec〜5min間
均熱保持して焼鈍板としたのち、1〜1.5%の調
質圧延を施し結晶粒径および機械的性質を測定し
た。表2に結晶粒径、時効指数とともにそれぞれ
の結晶粒径に対して370/dで計算したC限界値
Ccを示した。これからわかるように鋼中のC量
がCcより低い本発明範囲内の実施例の材料(1
―1〜3―2)では十分低いAI値が得られる。
これに対して鋼中のC量がCcより低い比較材
(1―2〜3―3)あるいはAl量の低い材料
(4)ではAI値が3Kg/mm2より高い。なお参考の
ためにAI値以外の機械的性質を材料2―1につ
いて測定した結果を表3に示す。この結果から結
晶粒径が小さくても加工性にすぐれた鋼板が得ら
れることがわかる。
【表】 実施例 2 表4は試験鋼の化学組成を示す。表5は表4の
鋼の冷延鋼板に関する圧延、焼鈍の各条件および
結晶粒径、時効指数の測定値、限界C量Ccの計
算値を示したものである。
【表】
【表】 表4に示す組成の冷延鋼板を用いて連続溶融亜
鉛メツキを行なつた。鋼5〜7はC量の異なる鋼
で、Al量の低い鋼8は比較鋼である。5〜8の
鋼を表5に示す熱延条件で2〜5mmの熱延板とし
冷延率を変えてすべて0.8mmの冷延板とした。こ
れを表5に示した焼鈍温度に30sec〜5min間保持
して再結晶焼鈍し、ついで溶融亜鉛メツキを施し
た。メツキ板には1〜1.5%の調質圧延を施し結
晶粒径および機械的性質を測定した。表5に結晶
粒径、時効指数とともにそれぞれの結晶粒径に対
して370/dで計算したC限界値Ccを示した。 これからわかるように実施例1の場合と全く同
じく鋼5〜7でC370/dを満足するC量を含
む材料はAI値が3Kg/mm2以下となることがわか
る。また鋼5〜7でC量がCcより高い比較材で
はAI値が3Kg/mm2より高い。 比較材の鋼8ではC量がCcより低いが、Al含
有量が少ないため固溶Nが残り時効指数は3Kg/
mm2以上になることを示している。 なお、バツチ焼鈍法でも、通常の極低炭素鋼板
では遅時効性に劣るが、結晶粒径を小さくしてC
370/dの関係を保持させるならば、連続焼鈍
に限らずバツチ焼鈍でも遅時効性にすぐれた極低
炭Alキルド冷延鋼板を得ることは勿論である。 本発明の極低炭Alキルド冷延鋼板では、その
製造工程においてC量と結晶粒径とを調整してC
370/dの関係を保持させることによつて、
Ti,NbさらにはSiなどの特殊元素の添加を要せ
ずに、プレス加工などで鋼板表面に肌荒れを起さ
ない遅時効性のすぐれた冷延鋼板あるいは亜鉛メ
ツキ鋼板を製造することができて、塑性加工の分
野に大きな効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図の曲線は鋼中のC量(ppm)と結晶粒
径d(μ)との関係C=370/dに従つて描いた
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C:0.006%以下 Mn:0.05〜0.3%および Al:0.02〜0.1% を含み、残部はFeおよび不可避不純物の組成に
    なる極低炭Alキルド鋼であつて、結晶粒径d
    (μ)と鋼中C量(ppm)とがC370/dの関
    係を満足することを特徴とする遅時効性冷延鋼
    板。
JP2283179A 1979-02-27 1979-02-27 Delayed aging cold rolled steel sheet Granted JPS55115948A (en)

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