JPS63310924A - 面内異方性の小さい極薄鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、面内異方性の小さい極３１１４板の製造方
法に関し、とくに良好な加工性が要求される複合鋼板用
素材としての用途に用いて好適なものである。

（従来の技術） 加工性、とくに深絞り性を改善した冷延鋼板の主たる用
途は自動車の内・外装板である。従って従来、自動車用
部品としてプレス成形される場合を念頭において主に材
料開発が進められてきた。

とくに自動車用鋼板の場合、多種多用のデザインに適応
する必要上、深絞り性に対応するｒ値の改善、あるいは
形状凍結性の観点から低降伏応力化、高加工硬化重化な
どが重要視される。

ところで近年、鋼板の間に樹脂がサンドインチされたい
わゆる複合鋼板が自動車にも適用されるようになってき
たが、かような複合鋼板においても当然のことながら優
れた成形加工性が要求される。

（発明が解決しようとする問題点） かような鋼板の素材としては０．１５〜０．６０ｍｍ厚
の極薄鋼板が多用されるが、その場合、従来の鋼成分お
よび従来の製造方法で単に薄い鋼板を製造した場合には
次に示すような問題があった。

すなわち、 （イ）冷延圧下率が過度に高（なるため、ｒ値は低く、
一方ｒ値の異方性を示すｌｒは逆に高くなり、そのため
絞り加工後にイヤリングが発生する、 （ロ）素材鋼板が薄いため、伸びが小さく、成形時に割
れが発生しやすい、 （ハ）伸びを改善するために高温焼鈍を施したものはｙ
、ｓ、が低くなり、かじりによって縦壁に割れが発生し
やすい、 （ニ）またＣＡＬにおいて薄物軟質のため破断しやすい
、 などである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、鋼板
成分の調整と製造工程の適切な制御との組合わせによっ
て、ｙ、ｓ、が低すぎず、Ｅ２が大きく、しかもｒ値が
高くかつｌｒの小さい極薄冷延鋼板を製造することがで
きる有利な方法を提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、以下に述べる知見を得た。

すなわち （１）ｒ値とＥｉ！、を改善するにはＣ量の低減が有効
であり、かかる極低炭素鋼板には材質改善のため通常Ｔ
ｉやＮｂの微量添加が有効であることは知られているが
、さらに微量のＢを添加することにより、ｒ値が低下す
ることな（、ｌｒが低下する。

（２）また最終板厚を薄くするために冷間圧下率を高く
すると再結晶温度が低下し、焼鈍温度を従来採用されて
いる８００〜９００℃にするとＡｔが高くなってしまう
けれども、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｂ添加極低炭素鋼板では９０％
程度と非常に高い冷延圧下率をとるほうがｌｒが小さく
なる。

（３）さらに本成分系では薄物の連続焼鈍時の板破断が
大いに減少する。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は Ｃ：　０．００４　ｗｔ％以下（以下単ニ％テ示ス）、
Ｓｉ　　：０．１％以下、 Ｍｎ　　：０．５％以下、 Ｐ　：　０．０２５％以下、 Ｓ　：　０．０２５％以下、 Ｎ　：　０．００６％以下、 Ａ　ｆ　：　０．００１〜ｏ、ｉｏｏ％、Ｔｉ　　：０
．０１〜０．１０％でかつＴｉ≧（（４８／１２）　Ｃ
＋（４Ｂ／１４）　Ｎ）、Ｎｂ　：０．００３〜０．０
３％およびＢ　：　０．０００１〜０．００１０％を含
み、残部は不可避不純物を除き実質的にＦｅの組成にな
る鋼板を、熱延仕上げ温度：８５０〜９００℃１巻取り
温度：３００〜６００℃の条件下に熱間圧延したのち、
冷間圧延、連続焼鈍ついでスキンバス圧延を施して０．
１５〜０．６０ｍｍ厚の極薄鋼板を製造するに当り、冷
延圧下率を８５〜９５％とすると共に連続焼鈍温度を６
５０〜７５０℃とすることからなる面内異方性の小さい
極薄鋼板の製造方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

まず、この発明における鋼成分を上記の範囲に限定した
理由について説明する。

Ｃ： 鋼を軟質化させ、Ｅ２とｒ値を改善するにはＣ含有量を
下げることが有効である。Ｃ含有量が０．００４％を超
えると材質が大幅に劣化しはじめるので、上限を０．０
０４％とした。

Ｓｉ、Ｍｎ： これらはいずれも脱酸剤として有効に寄与するが、過剰
に含有されると延性を害する原因ともなるので、上限を
それぞれ０．１％、０．５％に限定した。

ｐ、ｓ： いずれも不純物元素であり、掻力低減させることが望ま
しいが、ともに０．０２５％以下程度なら許容できる。

Ａ尼： Ａ２は製鋼時の脱酸剤として、また固溶ＮをＡｌｆｉＮ
として固定する元素として有用であり、少な（ともｏ、
ｏｏｉ％の添加は必要である。しかしながらあまりに多
量の添加は溶鋼コストを上昇させることから上限はｏ、
　ｉｏｏ％とした。

Ｎ　： ＮはＣと同様、結晶粒を微細にし加工性を低下させる他
、耐時効性も劣化させてしまうことから、Ｎの含有量は
０．００６％以下とする必要がある。

Ｔｉ　： Ｃ，Ｎ、Ｓ等の固溶成分の固定に有用であるばかりでな
く、これら元素との析出物形成による材質改善の面でも
効果がある。しカルながら含有量が０．０１％に満たな
いとその添加効果に乏しく、一方０．１０％より多く添
加しても効果の増加が望めないので、含有量は０．０１
〜０．１０％の範囲に限定した。

またこの発明では、このＴｉでＣとＮとを完全に固定で
きるように、ＴｉはＴｉ≧（（４８／Ｌ２）Ｃ＋　（４
８／１４）　Ｎ　）の範囲で添加するものとした。

Ｎｂ　： Ｎｂは、Ｔｉ　との複合添加により、高Ｆｌ、高ｒ値を
確保した上で、Ｙ、Ｐ、を高めるのに有効に寄与する。

その効果は０．００３％以上で現れるが、０．０３０％
を超えるとＹ、Ｐ、の過度の上昇とＥ２の低下を招くた
め、Ｎｂ含有量は０．００３〜０．０３０％の範囲に限
定した。

Ｂ： Ｂの微量の添加はｒ値の低下を招くことなしにｌｒの低
下、すなわちｒ値の異方性の改善に有効に寄与するが、
あまりに多量に添加すると材質の劣化をもたらす。そこ
でＢは上述した効果が有効に発現する０、０００１〜０
．００１％の範囲で添加するものとした。

次にこの発明に従う製造工程条件の限定理由について説
明する。

熱延仕上げ温度； 熱延仕上げ温度が、８５０℃未満になると歪の残留によ
るｒ値の劣化を招き、一方９００℃を超えると結晶粒の
粗大化によってやはりｒ値の劣化を招くため、熱延仕上
げ温度は８５０〜９００℃の範囲に限定した。

巻取り温度： 高Ｃ，Ｔ、による過度の軟質化および熱延スケールの増
加を避けるためには６００℃以下とする必要があるが、
冷却に要する時間や能力あるいは巻き取ったコイルの形
状を考慮してその下限は３００″Ｃとした。

冷延圧下率：８５〜９５％ 第１図に、ｌｒに及ぼす冷延圧下率の影響について調べ
た結果を示す。供試材としては、０．００１％Ｃ−０，
０４９％Ｔｔ−０．００５％Ｎｂ−０．０００９％Ｂ−
ＢａｌＦｅ（図中Ｏ印）　、０．００２％Ｃ−０，０１
５％Ｔｉ−ｂａｌＦｅ（同口印）、ｏ、ｏｏｓ％Ｃ−ｂ
ａｌＦｅ（同Δ印）の３成分を採用し、それぞれ次の条
件で作成した。

熱延仕上げ温度二８７０℃ 巻取り温度：５５０℃ 冷延圧下率ニア０〜９８％ 連続焼鈍温度　ニア００℃、６０ｓ スキンパス圧延：０．５％ 同図より明らかなように、従来の極低炭素鋼やＴｉ添加
極低炭素鋼では、圧下率の上昇に伴ってｌｒが大きくな
るのに対し、この発明に従うＴｉ−Ｎｂ−Ｂ添加極低炭
素鋼は、圧下率が大きくなるにつれて、とくに圧下率：
８５％以上の範囲において小さいＡｔ値を示す。しかし
ながら９５％を超えるような超高圧下率では冷延設備の
負担が大きくなるので上限は９５％とした。

連続焼鈍温度：６５０〜７５０℃第 ２図に、０．００１％Ｃ−０，０４９％Ｔｉ−０，００
５％Ｎ　ｂ　−０，０００９％Ｂ−ＢａｌＦｅの組成に
なる鋼ス−７ブを、熱間仕上げ温度：８８０℃１巻取り
温度＝５００℃で熱間圧延し、ついで７５％および９０
％の圧下率でそれぞれ圧延し、ついで６００〜８２０℃
の温度で連続焼鈍したのち、スキンパス圧延を施して得
た極薄鋼板の材質に及ぼす連続焼鈍温度の影響について
調べた結果を示す。

同図より明らかなように、材質と連続焼鈍温度との関係
は、通常の冷延圧下率（７５％）の場合と比べて９０％
の高圧下率では低焼鈍温度側に移行し、６５０℃以上で
優れた強度と延性が得られる。しかしながらΔｒは７５
０℃を超えると０．６以上となって面内異方性の劣化を
招く。以上の結果から連続焼鈍温度の範囲は６５０〜７
５０℃の範囲に限定した。

なお製造工程の最終段階であるスキンパス圧延は通常の
方法、条件すなわち板厚％以下程度でよい。

以上に述べた成分調整と製造工程により、材質の優れた
複合鋼板用極薄鋼板が得られるのである。

なおこの種の軟質極薄鋼板では、従来より連続焼鈍時の
板破断、と（に入側でのシーム溶接後の溶接部ネッキン
グに起因する破断が問題となっていた。しかしながら発
明成分鋼においては溶接部のネッキングが非常に少ない
ことも大きな利点である０表１に、板厚０．２　ｓｖ＋
の冷延鋼板を連続焼鈍炉側にてナローラップシーム溶接
後、実験的に通常より過大の張力を板にかけて通板した
時のネッキング発生状況について調べた結果を示す。

同表より明らかなように、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｂ添加鋼はネッ
キングの発生が極めて少ないが、この理由は溶接可能範
囲が広くかつ溶接部の軟化が小さいためと考えられる。

表１ 鋼　　種　　　　　　ネッキング発生率０．００２％Ｃ
７０％ ０．００２％ｃ−ｏ、ｏｓ％Ｔｉ　　　　　５０％（実
施例） 表２に示した種々の成分組成になる溶鋼を連続鋳造し、
１１５０℃に加熱した後、仕上げ温度：８６０〜９００
℃１巻取り温度：約５５０℃で熱間圧延し、ついで表３
に示す圧下率および温度でそれぞれ冷間圧延および連続
焼鈍を行ったのち０．４％のスキンバス圧延を施した。

得られた薄板の板厚ならびに材質について調べた結果は
表３に示したとおりである。

この発明の組成および製造工程条件を満足する（Ｎｌｌ
ｌ〜３）においてはいずれも、ｙ、ｓ、≧１９ｋｇｆ　
／　ｍｍ”。

Ｔ、Ｓ、≧３０ｋｇｆ／ｍｍ”　、　Ｅ　１４５％、ｒ
　〉２．０の優れた材質が得られており、かつΔｒ≦０
．４と内面異方性をほとんど示していない。

これに対し成分組成は好適でも製造工程条件が適正範囲
を外れているもの（Ｎα４〜６）は、Ｙ、Ｓ。

が低く、かつΔｒが０．８を超えていた。また比較鋼の
組成を有するものでは製造工程条件がこの発明の適正範
囲内であるかないかの如何を問わず１、ｌＪｒ値が０．
７を超えており、この発明で所期したほど良好な特性は
得られていない。

上述したとおり、この発明で規定する組成と製造条件を
併せて満足する鋼のみが優れた特性を示す極薄鋼板とな
っている。なおこれらの鋼板を貼り合わせて制振鋼板と
なし、エリクセン試験機により円筒深絞り試験を実施し
たところ、いずれも限界絞り比が２．０以上のすぐれた
値を呈し、またイヤリングはほとんど発生しなかった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、成形加工性に優れかつ面内
異方性が小さく、しかも連続焼鈍時における破断ちない
極薄鋼板を得ることができ、従ってこの発明鋼板を制振
鋼板や軽量鋼板用の素材として使用し、プラスチックな
どと貼り合わせて製造した複合鋼板は優れた成形性を示
し、自動車業界その他にもたらす効果は大きい。

さらにこの発明鋼板は、複合鋼板素材として使用される
場合に限らず、単独で使用される場合においても優れた
成形性を有することから、表面処理鋼板用原板あるいは
裸のままで多方面に使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冷延圧下率とΔｒとの関係を示したグラフ、 第２図は、連続焼鈍温度と機械的緒特性との関係を示し
たグラフである。 第１図 ０　０．００ＩＣ−０，０４ｑ７”ｉ　−０，００５Ｎ
ｂ−０，０００ＱＢ口０．００２Ｃ−０゜０１５Ｔｔ Δ　０．００５Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００４ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、 Ｐ：０．０２５ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０２５ｗｔ％以下、 Ｎ：０．００６ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．００１〜０．１００ｗｔ％、 Ｔｉ：０．０１〜０．１０ｗｔ％でかつ Ｔｉ≧｛（４８／１２）Ｃ＋（４８／１４）Ｎ｝、Ｎｂ
   ：０．００３〜０．０３ｗｔ％および Ｂ：０．０００１〜０．００１０ｗｔ％ を含み、残部は不可避不純物を除き実質的にＦｅの組成
   になる鋼板を、熱延仕上げ温度：８５０〜９００℃、巻
   取り温度：３００〜６００℃の条件下に熱間圧延したの
   ち、冷間圧延、連続焼鈍ついでスキンパス圧延を施して
   ０．１５〜０．６０ｍｍ厚の極薄鋼板を製造するに当り
   、冷延圧下率を８５〜９５％とすると共に連続焼純温度
   を６５０〜７５０℃とすることを特徴とする面内異方性
   の小さい極薄鋼板の製造方法。