JPS639578B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS639578B2
JPS639578B2 JP15986383A JP15986383A JPS639578B2 JP S639578 B2 JPS639578 B2 JP S639578B2 JP 15986383 A JP15986383 A JP 15986383A JP 15986383 A JP15986383 A JP 15986383A JP S639578 B2 JPS639578 B2 JP S639578B2
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JP
Japan
Prior art keywords
steel
graphite
less
phase
workability
Prior art date
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Expired
Application number
JP15986383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6052551A (en
Inventor
Atsuki Okamoto
Masashi Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP15986383A priority Critical patent/JPS6052551A/en
Publication of JPS6052551A publication Critical patent/JPS6052551A/en
Publication of JPS639578B2 publication Critical patent/JPS639578B2/ja
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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、グラフアイト相を有することによ
つて延性及び加工性が改善された鋼、並びにその
製造法に関するものである。 一般に、小物容器、乗用車等の車輛部品、針金
ボルト等に適用される炭素鋼は、フエライト相と
セメンタイト又はパーライト相の混在した組織を
有しているのが普通であり、その使用にあたつて
はプレス加工、深絞り加工、或いは冷間引抜き等
のような種々の加工を施されることが多いもので
あつた。 このようなことから、従来、炭素鋼の加工性を
より一層向上させることを目指した様々な研究が
続けられて来ており、例えば、「鋼中介在物を減
少させることで、S含有量を従来の0.02%程度
(以下、成分割合を表わす%は重量%とする)か
ら0.01%程度まで低減すると、A系介在物が減少
して圧延直角方向の伸びが改善される」等の加工
性改善につながる有力な報告もなされ、実操業に
取り入れられて良好な成果が得られている。 また一方では、鋼中に存在するセメンタイトも
低炭素鋼の加工性を阻害する要因であることが知
られるようになつたが、これを少なくすると鋼の
強度低下やコスト上昇を招くなどの好ましくない
結果がもたらされることから、セメンタイトの量
そのものを減少させるのではなく、その分散状態
や形状を変え、これによつて延性及び加工性の向
上を図ろうとするのがその後の研究が目指す方向
であつた。球状化焼鈍などはその例である。 しかしながら、上述のように、S含有量を低減
したり、セメンタイトの分散状態や形状に工夫を
凝らした研究が続けられてきたにもかかわらず、
未だ延性と加工性を十分に満足できる炭素鋼材、
特にこれらの特性と強度とのバランスのとれた鋼
材を実現できないでいるのが現状であつた。 本発明者等は、上述のような観点から、格別に
面倒な工程や装置を要することなく、かつ必要な
強度を確保しつつ延性並びに加工性の一段と向上
した炭素鋼材を製造すべく、まず、主として炭素
鋼の加工性向上手段を追求するという基礎的研究
の過程において、 硬くて脆い性質を有するが故に塑性加工時に
ボイドを発生させやすく、加工性低下の原因と
なつているセメンタイトが存在する限り、その
分布状態や形状を変化させる手段を講じたとし
ても、実操業においてもたらされる鋼の加工性
向上効果には越えることのできない限界があ
る、 従つて、炭素鋼材の加工性を飛躍的に向上せ
しめるためにはセメンタイト相自身の消滅を図
る必要がある、 セメンタイト相を消滅させるには、セメンタ
イトを構成するC成分をグラフアイトとしてそ
のまま析出せしめることが、実操業上最も可能
性の高い方法である、 セメンタイト相に代つてグラフアイト相を有
する組織の炭素鋼材であれば、グラフアイトは
セメンタイトに比べて軟かく、かつ展伸性に富
むため、塑性加工を施すと容易に変形し、ボイ
ドを発生することもないという特性が発揮され
るのではないか、 との推論を立て得るに至つたのである。 しかし、従来、炭素鋼においてグラフアイト相
を形成させる条件及び方法に関する報告はどこを
探しても存在しておらず、従つて本発明者等は、
グラフアイト相を有する炭素鋼を工業的規模で生
産し得る手段を模索し、研究を重ねた結果、 (a) 例え、C含有量の少ない炭素鋼であつてもP
及びSの含有量を極力少なくするとグラフアイ
ト相の形成が極めて容易になること、 (b) このような低P低Sの炭素鋼において、更
に、鋼中のMn含有量をも制限すれば、グラフ
アイト相の形成が一層容易になること、 (c) このように、炭素鋼中のP及びS含有量を共
に少なくしてそのP(%)×S(%)の値を制限
し、かつMn含有量をも制限すれば、工業的に
採用し得る生産工程にてα鉄中の第2相がセメ
ンタイトからグラフアイトに十分変化するこ
と、 (d) そして、このようなセメンタイト相に代つて
グラフアイト相を有する炭素鋼は、伸び植等で
代表される延性が極めて良好で優れた加工性を
示すものであり、また第2相たるグラフアイト
騒の分散状態を適当にコントロールすると、材
料の不均一性が減じ、より高い延性が得られる
ようになること、 (e) また、上述のようなグラフアイト相が存在す
る高延性鋼材では、これを希望の形状に加工し
てそのまま使用できることはもちろんのこと、
高い強度が要求される場合は加工後高温に加熱
し、焼入れ焼もどし処理等の熱処理を施すと、
グラフアイト相が消失し、そのCはマルテンサ
イトやベンナイト、或いはパーライトとして鋼
材を著しく強化させる役を果たすこと。即ち、
グラフアイト相を有する炭素鋼材は、深絞り加
工、張り出し加工、曲げ加工、穴拡げ加工、切
削、切断、打抜き加工等に供されて良好な加工
性を示すが、加工後の熱処理によりC(炭素)
の存在状態を変化させ、強度を十分に向上させ
て使用することも可能であること、 (f) グラフアイト相を有する鋼材の製造にあたつ
ては、P、S及びMn含有量を所定値以下に成
分管理された炭素鋼を熱間加工し、冷間加工し
た後、600℃前後の温度で2時間以上の焼鈍す
るのみで十分な成果をあげることができ、しか
も冷間加工の際に5%以上の加工度を加えれ
ば、その後の焼鈍と相俟つて黒鉛の形成を容易
となし、その結果加工性の良好な炭素鋼材を実
現できること、 以上(a)〜(f)に示される如き知見を得たのであ
る。 もつとも、炭素鋼においてP及びSを特定値以
下に制限することがグラフアイト相形成促進に寄
与する理由は未だ明白ではないが、グラフアイト
相がα鉄組織中の欠陥等に存在する空隙に発生す
るという事実からみて、P及びSを制限するとグ
ラフアイト相形成が促進されるのは、P及びS量
が多いと冷間加工時形成された空隙にP、S原子
が集つてこれを埋めてしまい、グラフアイト析出
が阻まれてしまうのに対して、P及びS量が少な
いとこれら空隙は極めて安定となり、グラフアイ
ト相析出の場所が十分に確保されるためであると
推測することができる。 いずれにしろ、この発明は上記知見に基づいて
なされたものであり、その第1発明は、 鋼を、 C:0.26〜0.95%、 Mn:0.20%以下、 sol・Al:0.02〜0.30%以下、 N:0.006%以下、 Si:1.0%以下、 P:0.010%以下、S:0.010%以下、 を含有するとともに、式 P(%)×S(%)≦10×10-6 を満足し、 Fe及びその他の不可避不純物:残り、 から成る成分組成に構成せしめるとともに、フエ
ライト相とグラフアイト相とを主体とした組織を
有せしめることによつて、優れた延性及び加工性
を付与した点に特徴を有するものであり、また第
2発明は、 C:0.26〜0.95%、 Mn:0.20%以下、 sol・Al:0.02〜0.30%以下、 N:0.006%以下、 Si:1.0%以下、 P:0.010%以下、S:0.010%以下、 を含有するとともに、式 P(%)×S(%)≦10×10-6 を満足し、 Fe及びその他の不可避不純物:残り、 から成る成分組成の鋼を熱間加工した後、加工
度:5%以上の冷間加工を施し、次いで500〜750
℃の温度にて2時間以上焼鈍することにより、フ
エライト相とグラフアイト相とを主体とした組織
を有する延性及び加工性に優れた鋼を得る点に特
徴を有するものである。 ここで、フエライト相とグラフアイト相とを主
体とした組織とは、従来のフエライト相とセメン
タイト相よりなる組織とは違つてフエライト相と
グラフアイト相と場合により未分解のセメンタイ
ト相よりなり、かつ、グラフアイトの体積がセメ
ンタイトの体積より多く存在するものを意味する
ものであり、これは鋼板をピクリン酸でエツチン
グし、光学顕微鏡で観察すれば、グラフアイトは
黒塗りで、一方セメンタイトは黒ふちどりで白抜
きで観察できるので容易に判定できる。 次いで、この発明において、鋼の化学成分割合
及び鋼材の製造条件を前記の如く数値限定した理
由を説明する。 A 鋼の化学成分 (a) C C成分は、グラフアイト相を形成して鋼の
延性及び加工性を向上させるために所定量以
上含有させる必要のある元素であるが、その
含有量が0.26%未満であると、グラフアイト
の形成は可能ではあるがそのために多大の時
間を必要とすることおよび本発明の加工性向
上効果が小さく、一方0.95%を越えた含有さ
せるとグラフアイトの形成はより容易とはな
るが、加工性が著しく低下することとなるの
で、C含有量を0.26〜0.95%と定めた。 (b) Mn Mnは、グラフアイト相の形成を阻害する
元素であるので少なければ少ないほど良い結
果が得られるものである。特にその含有量が
0.20%を越えるとグラフアイトの形成に困難
を来たすようになることから、Mn含有量を
0.20%以下と定めた。 (c) sol・al sol・Al成分には、鋼を清浄にしてグラフ
アイトを形成しやすくする効果があり、この
添加は本発明鋼及びその製造において必要不
可欠である。その含有量が0.02%未満では所
望の効果が得られず、他方0.30%を越えて含
有させると鋼の溶製が困難となることから、
sol・Al含有量を0.02〜0.30%と定めた。 (d) N N成分は可及的に少ない方が望ましい。こ
れが0.006%を越えて含有させるとAl Nの量
が増え、伸びを低下するようになることか
ら、N含有量を0.006%以下と定めた。 (e) Si Si成分には、Alと同様、鋼を清浄化しグ
ラフアイトを形成させやすくする効果があ
り、必要に応じて添加される。しかし1.0%
を越えて含有させると鋼が脆化しやすくなる
のでSi含有量を1.0%と定めた。 (f) P、及びS P及びSの両者とも、通常鋼のように0.01
%前後の量で含まれていると、工業的製造手
段で得られる鋼材の組織はフエライトとセメ
ンタイト(或いはパーライト)を主とするも
のとなり、グラフアイトの析出は起こらな
い。しかしながら、それぞれを0.010%以下
の含有量とし、かつP含有量(%)とS含有
量(%)の積を10×10-6以下にすれば、工業
的な鋼材製造手段によつてもグラフアイトの
析出が可能になることから、P及びSの含有
量をそれぞれ0.010%以下とし、かつ、式 P(%)×S(%)≦10×10-6 を満足する値に限定した。 なお、前述のように、P及びS原子がグラ
フアイト析出を阻害する理由は明らかでない
が、グラフアイトはフエライト組織の粒界な
ど空隙部に形成されることから、P及びS原
子が多量に存在するとグラフアイトが析出す
る前にそのような空隙部がP、S原子によつ
て埋められてしまい、グラフアイト析出が抑
制されるためと思われる。そして、P及びS
含有量が各々0.010%を越えるか、或いはP
(%)×S(%)の値が10×10-6を越えると、
グラフアイト析出が極めて困難となるのであ
る。 B 鋼材の製造条件 本発明の高延性高加工性の鋼材を工業的にか
つ効率良く製造するには、鋼を溶製後、熱間加
工、冷間加工、及び焼鈍を順次行なう方法が有
利である。 熱間加工は、冷間加工に適した寸法にまです
る目的で行なわれる。この時の条件はグラフア
イト析出の有無にそれほど大きな影響を与えな
いが、グラフアイトの析出分布には影響を与え
る。 なお、熱間加工前の工程は、加工性にそれほ
ど大きな影響を与えないので、溶鋼から直接熱
間加工しても良いし、また省エネルギーの観点
から加熱温度を低下し、次いで熱間圧延をして
も良い。 熱間加工で付着したスケールは、通常、冷間
加工の前に除去される。 冷間加工は、その後の焼鈍工程で黒鉛の形成
を容易となすために行われる。その加工度が5
%未満であると空隙の発生が不充分で黒鉛の形
成が困難となる。したがつて5%以上と定め
た。加工度の上限は特にはないが、通常行われ
る95%以下が工業的に有利である。 冷間加工後、得られた鋼材は、必要に応じて
適当な脱脂処理等を施されてから焼鈍されるこ
とが多い。焼鈍過程においてセメンタイト相に
代えてグラフアイト相が形成される。 焼鈍温度が500℃未満ではグラフアイト析出
に多大な時間を要して工業的ではなく、一方該
温度が750℃を越えると焼鈍エネルギーがよけ
いにかかるだけでグラフアイト析出に有効でな
いことから、焼鈍温度を500〜750℃と定めた。 そして、焼鈍処理における保持時間は、2時
間未満ではセメンタイトが分解してグラフアイ
トを析出するのに不十分であることから、前記
保持時間を2時間以上と定めた。なお焼鈍の加
熱速度は遅い方が望ましい。 焼鈍を行つた鋼は表面粗度調整、平坦度調整
及び機械的性質調整などがなされてから製品と
されるのが普通である。 次に、この発明を実施例により比較例と対比し
ながら説明する。 実施例 1 まず、C:0.35〜0.40%、Mn:0.06〜0.09%、
Sol・Al:0.02〜0.04%、N:0.0040〜0.0055%、
Si:0.01%を含有し、P及びSがそれぞれ0.0002
〜0.15%と0.0002〜0.035%に変動し、残りがFeと
その他の不可避不純物から成る鋼を常法にて溶製
し、スラブとなし、次いでスラブ加熱温度:1200
℃、仕上温度:850℃、巻取温度:450℃の条件に
て2.4mm厚に熱間圧延し、酸洗した後、1.2mm厚に
まで50%の圧下率で冷間圧延を施した。 得られた各冷延鋼板を脱脂した後、650℃で8
時間の箱焼鈍を行ない、伸び率:0.3%の調質圧
延を施してから、JIS5号引張試験とミクロ組織観
察とを行なつた。この結果を第1図に示す。 第1図において、●印はフエライト相とグラフ
アイト相を主体とする組織になつたもの、〇印は
フエライト相とセメンタイト相を主体とする組織
になつたもの、〓印はフエライトの他にセメンタ
イトとグラフアイトとがほぼ同量分布していたも
のを示し、また、引張試験における伸び値は、〓
印が30%以上を、〓印が25%以上を、そして〇印
が25%未満をそれぞれ示すものである。 第1図に示される結果からも明らかなように、
鋼中のP及びS含有量を本発明範囲内に制限した
場合にはじめてフエライト相とグラフアイト相と
を主体とした組織を得ることができ、伸びが従来
鋼より良好になることがわかる。 実施例 2 C:0.40%、Mn:0.16%、sol・Al:0.085%、
N:0.0055%、Si:0.25%、P:0.0009%、S:
0.0020%、P(%)×S(%)=1.8×10-6(%)2、Fe
及びその他の不可避不純物:残り、から成る成分
組成の鋼イを溶製し、加熱温度:1150℃、仕上温
度:930℃にて32mmφの棒鋼に熱間加工し、空冷
した。 酸洗後、そのままの棒鋼イ−1と、これを31mm
丸まで加工度(減面率)6.2%で冷間加工を行な
つた棒鋼イ−2と、28mm丸まで加工度(減面率)
23%で冷間加工した棒鋼イ−3に関して630℃で
0.5〜16時間均熱の焼鈍を行ない、これらの機械
的性質と限界圧縮率とミクロ組織観察を行なつ
た。 比較として通常成分の鋼ロ(C:0.36%、
Mn:0.7%、sol・Al:0.04%、N:0.0050%、
Si:0.10%、P:0.020%、S:0.010%、P(%)
×S(%)=200×10-6(%)2、残り:Fe及び不可避
的不純物)に関しても同様な調査を行なつた。 第1表は本発明法と比較法を対比した機械的性
質と限界圧縮率とミクロ組織の表である。機械的
性質は各径の棒鋼の中心部より採取したJIS4号試
験片を用いた引張試験値で示し、限界圧縮率は各
径の棒鋼から採取した32mm径×48mm長さの試験片
を圧縮試験機にかけて圧縮し、試験片の元の高さ
と圧縮により亀裂が生じた時点の高さと
The present invention relates to a steel with improved ductility and workability due to having a graphite phase, and a method for producing the same. In general, carbon steel used for small containers, vehicle parts such as passenger cars, wire bolts, etc. usually has a mixed structure of ferrite phase and cementite or pearlite phase. were often subjected to various processing such as press working, deep drawing, or cold drawing. For this reason, various studies have been carried out aimed at further improving the workability of carbon steel. Improved workability, such as "Reducing it from the conventional 0.02% (hereinafter, % representing the component ratio is expressed as weight %) to around 0.01% reduces A-based inclusions and improves elongation in the direction perpendicular to rolling." A powerful report has been made that will lead to this, and it has been incorporated into actual operations with good results. On the other hand, it has become known that the cementite present in steel is a factor that inhibits the workability of low-carbon steel, but reducing this content is undesirable, such as reducing the strength of the steel and increasing costs. Because of the results obtained, subsequent research aimed to improve ductility and workability by changing its dispersion state and shape, rather than reducing the amount of cementite itself. Ta. An example is spheroidizing annealing. However, as mentioned above, despite continued research on reducing the S content and devising ways to improve the dispersion state and shape of cementite,
A carbon steel material that still has sufficient ductility and workability.
In particular, it has not been possible to realize a steel material with a good balance between these properties and strength. From the above-mentioned viewpoint, the present inventors first attempted to manufacture a carbon steel material that has further improved ductility and workability while ensuring the necessary strength without requiring any particularly troublesome processes or equipment. In the process of basic research primarily aimed at finding ways to improve the workability of carbon steel, as long as there is cementite, which is hard and brittle and therefore tends to generate voids during plastic working, causing a decline in workability, Even if measures are taken to change the distribution and shape of carbon steel, there is a limit to the effect of improving the workability of steel in actual operations. In order to make this happen, it is necessary to eliminate the cementite phase itself. In order to eliminate the cementite phase, the most likely method in actual operation is to allow the C component that makes up cementite to precipitate as graphite. If a carbon steel material has a structure that has a graphite phase instead of a cementite phase, graphite is softer and more extensible than cementite, so it easily deforms and generates voids when subjected to plastic working. We have come to the conclusion that this may be due to the characteristic of not having to do anything. However, no matter where we search, there are no reports on the conditions and methods for forming a graphite phase in carbon steel.
As a result of repeated research and searching for a means to produce carbon steel with a graphite phase on an industrial scale, we found that (a) Even if carbon steel has a low C content, P
(b) In such a low-P, low-S carbon steel, if the Mn content in the steel is also limited, (c) In this way, both the P and S contents in the carbon steel are reduced to limit the value of P (%) × S (%), and If the Mn content is also limited, the second phase in α-iron can be sufficiently changed from cementite to graphite in an industrially applicable production process. Carbon steel with a graphite phase exhibits extremely good ductility and excellent workability, as typified by elongation, and if the dispersion state of graphite noise, which is the second phase, is appropriately controlled, the material can be (e) In addition, high ductility steel materials with a graphite phase as described above can be processed into a desired shape and used as is. Of course,
If high strength is required, heating to a high temperature after processing and applying heat treatment such as quenching and tempering will result in
The graphite phase disappears, and the C plays a role in significantly strengthening the steel material as martensite, bennite, or pearlite. That is,
Carbon steel materials with a graphite phase exhibit good workability when subjected to deep drawing, stretching, bending, hole expansion, cutting, cutting, punching, etc. )
(f) When manufacturing steel materials with a graphite phase, the P, S and Mn contents must be kept at specified values. It is possible to achieve sufficient results by simply hot working carbon steel whose composition is controlled as follows, cold working it, and then annealing it at a temperature of around 600°C for 2 hours or more. As shown in (a) to (f) above, if a working degree of 5% or more is added, the formation of graphite becomes easier in combination with subsequent annealing, and as a result, a carbon steel material with good workability can be realized. I gained knowledge. However, it is not yet clear why limiting P and S to below specific values in carbon steel contributes to the promotion of graphite phase formation, but it is believed that graphite phase occurs in voids existing in defects etc. in the α-iron structure. Considering this fact, limiting P and S promotes the formation of graphite phase because when the amounts of P and S are large, P and S atoms gather in the voids formed during cold working and fill them. It can be inferred that this is because, on the other hand, when the amounts of P and S are small, these voids become extremely stable, and a sufficient location for graphite phase precipitation is secured. . In any case, this invention was made based on the above knowledge, and the first invention is as follows: steel, C: 0.26 to 0.95%, Mn: 0.20% or less, sol/Al: 0.02 to 0.30% or less, Contains N: 0.006% or less, Si: 1.0% or less, P: 0.010% or less, S: 0.010% or less, and satisfies the formula P (%) × S (%) ≦ 10 × 10 -6 , Fe and other unavoidable impurities: and other unavoidable impurities: and other unavoidable impurities. The second invention has the following: C: 0.26 to 0.95%, Mn: 0.20% or less, sol/Al: 0.02 to 0.30% or less, N: 0.006% or less, Si: 1.0% or less, P: 0.010%. Hereinafter, a steel containing S: 0.010% or less, satisfying the formula P (%) × S (%) ≦ 10 × 10 -6 , Fe and other unavoidable impurities: the remainder, is heated. After processing, cold processing is applied to a working degree of 5% or more, and then 500 to 750
By annealing at a temperature of 2 hours or more at a temperature of .degree. C., the steel is characterized in that a steel having a structure mainly composed of ferrite and graphite phases and having excellent ductility and workability can be obtained. Here, a structure mainly consisting of a ferrite phase and a graphite phase is different from a conventional structure consisting of a ferrite phase and a cementite phase. , meaning that the volume of graphite is greater than the volume of cementite, and this means that if a steel plate is etched with picric acid and observed under an optical microscope, graphite is painted black, while cementite is black-rimmed. Since it can be observed as a white outline, it can be easily determined. Next, in this invention, the reason why the chemical component ratio of the steel and the manufacturing conditions of the steel material are numerically limited as described above will be explained. A Chemical composition of steel (a) C C component is an element that needs to be contained in a specified amount or more in order to form a graphite phase and improve the ductility and workability of steel, but its content is 0.26%. If the content is less than 0.95%, it is possible to form graphite, but it requires a lot of time and the processability improvement effect of the present invention is small.On the other hand, if the content exceeds 0.95%, the formation of graphite becomes Although it is easier, the processability is significantly lowered, so the C content is set at 0.26 to 0.95%. (b) Mn Since Mn is an element that inhibits the formation of graphite phase, the smaller the amount, the better the results. Especially the content
If it exceeds 0.20%, it becomes difficult to form graphite, so the Mn content is
It was set at 0.20% or less. (c) sol/al The sol/Al component has the effect of cleaning the steel and making it easier to form graphite, and its addition is essential in the steel of the present invention and its production. If the content is less than 0.02%, the desired effect cannot be obtained, while if the content exceeds 0.30%, it becomes difficult to melt the steel.
The sol/Al content was set at 0.02-0.30%. (d) It is desirable that the N N component be as small as possible. If the content exceeds 0.006%, the amount of AlN increases and the elongation decreases, so the N content was set at 0.006% or less. (e) Si Similar to Al, the Si component has the effect of cleaning steel and facilitating the formation of graphite, and is added as necessary. But 1.0%
The Si content was set at 1.0% because the steel tends to become brittle if the Si content exceeds 1.0%. (f) P and S Both P and S are 0.01 like normal steel.
%, the structure of the steel material obtained by industrial manufacturing means will be mainly composed of ferrite and cementite (or pearlite), and no graphite precipitation will occur. However, if the content of each is 0.010% or less and the product of P content (%) and S content (%) is 10 × 10 -6 or less, even industrial steel manufacturing methods can be used. Since it is possible to precipitate Aite, the contents of P and S are each set to 0.010% or less, and are limited to values that satisfy the formula P (%) x S (%) ≦10 x 10 -6 . As mentioned above, the reason why P and S atoms inhibit graphite precipitation is not clear, but since graphite is formed in voids such as grain boundaries of ferrite structure, it is likely that P and S atoms exist in large quantities. This seems to be because such voids are then filled with P and S atoms before graphite is precipitated, and graphite precipitation is suppressed. And P and S
The content exceeds 0.010% each, or P
If the value of (%) × S (%) exceeds 10 × 10 -6 ,
This makes graphite precipitation extremely difficult. B. Manufacturing conditions for steel materials In order to industrially and efficiently manufacture the highly ductile and highly workable steel materials of the present invention, it is advantageous to sequentially perform hot working, cold working, and annealing after melting the steel. be. Hot working is performed for the purpose of making the material suitable for cold working. Although the conditions at this time do not have a great effect on the presence or absence of graphite precipitation, they do affect the precipitation distribution of graphite. Note that the process before hot working does not have a large effect on workability, so hot working may be performed directly from molten steel, or the heating temperature may be lowered from the viewpoint of energy saving, followed by hot rolling. It's okay. Scale deposited during hot working is usually removed before cold working. Cold working is performed to facilitate the formation of graphite during the subsequent annealing step. The degree of processing is 5
If it is less than %, the generation of voids will be insufficient and it will be difficult to form graphite. Therefore, it was set at 5% or more. Although there is no particular upper limit to the degree of processing, a processing rate of 95% or less, which is usually carried out, is industrially advantageous. After cold working, the obtained steel material is often subjected to appropriate degreasing treatment, etc., as necessary, and then annealed. During the annealing process, a graphite phase is formed in place of the cementite phase. If the annealing temperature is less than 500°C, it will take a long time to precipitate graphite, making it unsuitable for industrial use.On the other hand, if the annealing temperature exceeds 750°C, the annealing will simply take more energy and will not be effective in precipitating graphite. The temperature was set at 500-750°C. The holding time in the annealing treatment was determined to be 2 hours or more because a holding time of less than 2 hours is insufficient for cementite to decompose and precipitate graphite. Note that it is desirable that the heating rate for annealing be slow. Generally, annealed steel is made into a product after surface roughness, flatness, and mechanical properties are adjusted. Next, the present invention will be explained using examples and comparing with comparative examples. Example 1 First, C: 0.35-0.40%, Mn: 0.06-0.09%,
Sol・Al: 0.02~0.04%, N: 0.0040~0.0055%,
Contains Si: 0.01%, P and S are each 0.0002
~0.15% and 0.0002~0.035%, with the remainder consisting of Fe and other unavoidable impurities. Steel is melted using a conventional method to form a slab, then slab heating temperature: 1200
℃, finishing temperature: 850℃, and coiling temperature: 450℃ to a thickness of 2.4 mm, pickling, and then cold rolling to a thickness of 1.2 mm at a reduction rate of 50%. After degreasing each obtained cold-rolled steel plate, it was heated at 650℃ for 8
After time box annealing and skin pass rolling with an elongation rate of 0.3%, a JIS No. 5 tensile test and microstructural observation were performed. The results are shown in FIG. In Figure 1, the ● mark indicates a structure that is composed mainly of ferrite and graphite phases, the 〇 mark indicates a structure that consists mainly of ferrite and cementite phases, and the 〓 mark indicates a structure composed mainly of ferrite and cementite phases. and graphite were distributed in almost the same amount, and the elongation value in the tensile test was 〓
The mark indicates 30% or more, the 〓 mark indicates 25% or more, and the 〇 mark indicates less than 25%. As is clear from the results shown in Figure 1,
It can be seen that only when the P and S contents in the steel are limited within the range of the present invention can a structure mainly consisting of ferrite and graphite phases be obtained, and the elongation is better than that of conventional steels. Example 2 C: 0.40%, Mn: 0.16%, sol・Al: 0.085%,
N: 0.0055%, Si: 0.25%, P: 0.0009%, S:
0.0020%, P (%) × S (%) = 1.8 × 10 -6 (%) 2 , Fe
and other unavoidable impurities: A steel having a composition consisting of the following was melted and hot-worked into a 32 mmφ steel bar at a heating temperature of 1150°C and a finishing temperature of 930°C, and air-cooled. After pickling, the same steel bar E-1 and this 31mm
Steel bar E-2 cold-worked to a round shape (area reduction rate) of 6.2% and to a 28mm round shape (area reduction rate)
At 630℃ for steel bar E-3 cold worked at 23%
Soaking annealing was performed for 0.5 to 16 hours, and the mechanical properties, critical compressibility, and microstructure were observed. For comparison, steel with normal composition (C: 0.36%,
Mn: 0.7%, sol・Al: 0.04%, N: 0.0050%,
Si: 0.10%, P: 0.020%, S: 0.010%, P (%)
A similar investigation was conducted regarding ×S (%) = 200 × 10 -6 (%) 2 , remaining: Fe and unavoidable impurities). Table 1 is a table of mechanical properties, critical compressibility, and microstructure comparing the method of the present invention and the comparative method. Mechanical properties are shown by tensile test values using JIS No. 4 test pieces taken from the center of steel bars of each diameter, and critical compression ratios are shown by compression tests of 32 mm diameter x 48 mm length test pieces taken from steel bars of each diameter. The original height of the test specimen and the height at the time when a crack appeared due to compression are

【表】【table】

【表】 グラフアイト主体でセメンタイトを含む
組織、を意味する。
の差の元の高さに対する百分率(%)で示した。 第1表より、本発明鋼成分に相当する鋼イを冷
間加工度6.2又は23%で加工し、次いで630℃で2
時間以上加熱均熱すると、鋼の伸び、絞り及び圧
縮限界率が高くかつフエライトとグラフアイトを
主体とした組織が得られることがわかる。 実施例 3 まず、第2表に示される如き化学成分組成の鋼
A〜Iを溶製し、スラブ加熱温度:1150℃、仕上
温度:830〜890℃、巻取温度:500〜600℃の条件
にて熱間圧延し、種々の板厚の熱延鋼板を得た。 次いで、得られた各鋼板を酸洗し、スケールを
除去した後、1.0mm厚まで冷間圧延し、続いて第
3表に示される均熱条件で箱焼鈍を行い、更に
1.0%の伸び率で調質圧延を行なつてから、引張
試験とミクロ組織観察を行なつた。 この結果を第3表に併せて示した。 なお、炭素量が変わると鋼の強度が大きく変わ
り伸びも変化するので、延性の評価は引張強さと
[Table] Refers to a structure consisting mainly of graphite and containing cementite.
The difference is expressed as a percentage (%) of the original height. From Table 1, steel A corresponding to the steel composition of the present invention was processed at a cold working degree of 6.2 or 23%, and then at 630°C for 2 hours.
It can be seen that when the steel is heated and soaked for more than an hour, a structure with high elongation, reduction of area, and compression limit ratio and a structure mainly composed of ferrite and graphite can be obtained. Example 3 First, steels A to I having the chemical compositions shown in Table 2 were melted and subjected to the following conditions: slab heating temperature: 1150°C, finishing temperature: 830-890°C, coiling temperature: 500-600°C. Hot rolling was carried out to obtain hot rolled steel sheets of various thicknesses. Next, each obtained steel plate was pickled to remove scale, and then cold rolled to a thickness of 1.0 mm, followed by box annealing under the soaking conditions shown in Table 3.
After temper rolling was performed at an elongation rate of 1.0%, a tensile test and microstructure observation were performed. The results are also shown in Table 3. Note that when the carbon content changes, the strength of the steel changes significantly and the elongation also changes, so the evaluation of ductility is based on tensile strength and

【表】【table】

【表】 (注) *印は、本発明範囲から外れていることを示す

[Table] (Note) * indicates that it is outside the scope of the present invention.

【表】 ト主体でセメンタイトを含む組織、を意味する

伸びの積の大小で評価した。 第3表に示される結果からも、試験番号16〜24
で示される方法によつて得られる本発明冷延鋼板
はフエライト相とグラフアイト相を主体とする組
織を呈していて、強度×伸び値が1000以上を示し
ており、伸びが良好で、延性、即ち加工性の良好
なことが明らかである。即ち、引張強さ:約70Kg
f/mm2前後の鋼Aにおいては、伸び:20%以上を
示しており、引張強さ:85Kgf/mm2程度のC量の
多い鋼Cにおいても、伸び:19%を示している。 これらの鋼板を、それぞれがフエライト相とセ
メンタイト相を有する組織を呈している試験番号
26〜28で示される方法で得られた鋼板と比較する
と、伸びが非常に良好であることが明瞭である。 これに対して、試験番号25で得られた比較鋼板
はC量が、試験番号26で得られた比較鋼板はMn
量が、試験番号27で得られた比較鋼板はN量がそ
れぞれ本発明範囲から外れているのでグラフアイ
トが形成されず、伸びが低い値を示していること
がわかる。また、試験番号28で得られた比較鋼板
は、P及びS量が本発明よりも多いためにグラフ
アイトの形成がなく、伸びが低くなつている。 上述のように、この発明によれば、必要な強度
を備えながら延性並びに加工性の極めて優れた鋼
板を比較的安価に得ることができるので、プレス
加工、曲げ加工、切削加工、引抜加工、切断加工
等の冷間及び温間加工に容易に適用され、良好な
成果を得られるなど、工業上有用な効果がもたら
されるのである。
[Table] Means a structure that is mainly composed of cementite and contains cementite.
Evaluation was made based on the magnitude of the elongation product. From the results shown in Table 3, test numbers 16 to 24
The cold-rolled steel sheet of the present invention obtained by the method described above has a structure mainly composed of ferrite phase and graphite phase, and exhibits a strength x elongation value of 1000 or more, with good elongation, ductility, and That is, it is clear that the workability is good. That is, tensile strength: approximately 70Kg
Steel A with a tensile strength of around f/mm 2 shows an elongation of 20% or more, and even steel C with a high carbon content and a tensile strength of about 85 kgf/mm 2 shows an elongation of 19%. Test numbers for these steel plates each exhibiting a structure having a ferrite phase and a cementite phase.
When compared with the steel plates obtained by the methods shown in Nos. 26 to 28, it is clear that the elongation is very good. On the other hand, the comparative steel plate obtained in test number 25 has a high C content, and the comparative steel plate obtained in test number 26 has a low Mn content.
It can be seen that in the comparative steel sheet obtained in Test No. 27, the N amount was outside the range of the present invention, so graphite was not formed and the elongation was low. In addition, the comparison steel sheet obtained in Test No. 28 has a higher amount of P and S than the present invention, so there is no formation of graphite and the elongation is low. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a steel plate having the necessary strength and extremely excellent ductility and workability at a relatively low cost, so that it can be used in pressing, bending, cutting, drawing, and cutting. It can be easily applied to cold and warm processing such as machining, and produces industrially useful effects such as obtaining good results.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、冷延鋼板のP及びS含有量とミクロ
組織及び伸びとの関係を示した図面である。
FIG. 1 is a drawing showing the relationship between the P and S contents and the microstructure and elongation of a cold rolled steel sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 重量割合で、 C:0.26〜0.95%、 Mn:0.20%以下、 sol・Al:0.02〜0.30%、 N:0.006%以下、 Si:1.0%以下、 P:0.010%以下、 S:0.010%以下、 を含有するとともに、式 P(%)×S(%)≦10×10-6 を満足し、 Fe及びその他の不可避不純物:残り、 から成り、かつフエライト相とグラフアイト相と
を主体とした組織を有していることを特徴とす
る、延性及び加工性に優れた鋼。 2 重量割合で、 C:0.26〜0.95%、 Mn:0.20%以下、 sol・Al:0.02〜0.30%、 N:0.006%以下、 Si:1.0%以下、 P:0.010%以下、 S:0.010%以下、 を含有するとともに、式 P(%)×S(%)≦10×10-6 を満足し、 Fe及びその他の不可避不純物:残り、 から成る成分組成の鋼を熱間加工した後、加工
度:5%以上の冷間加工を施し、次いで500〜750
℃の温度にて2時間以上焼鈍することを特徴とす
る、フエライト相とグラフアイト相とを主体とし
た組織を有する延性及び加工性に優れた鋼の製造
方法。
[Claims] 1. In terms of weight percentage, C: 0.26 to 0.95%, Mn: 0.20% or less, sol/Al: 0.02 to 0.30%, N: 0.006% or less, Si: 1.0% or less, P: 0.010% or less , S: 0.010% or less, and satisfies the formula P (%) × S (%) ≦ 10 × 10 -6 , Fe and other unavoidable impurities: the remainder, and consists of a ferrite phase and graphite Steel with excellent ductility and workability, characterized by having a structure mainly composed of phases. 2 Weight percentage: C: 0.26-0.95%, Mn: 0.20% or less, sol/Al: 0.02-0.30%, N: 0.006% or less, Si: 1.0% or less, P: 0.010% or less, S: 0.010% or less , and satisfies the formula P (%) × S (%) ≦ 10 × 10 -6 , Fe and other unavoidable impurities: remaining, after hot working steel, the working degree :Cold working of 5% or more, then 500~750
A method for producing a steel having excellent ductility and workability and having a structure mainly composed of a ferrite phase and a graphite phase, the method comprising annealing at a temperature of °C for 2 hours or more.
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JP2618933B2 (en) * 1987-11-18 1997-06-11 川崎製鉄株式会社 Steel plate for heat treatment
DE3934037C1 (en) * 1989-10-12 1991-02-14 Thyssen Stahl Ag, 4100 Duisburg, De
JP2718332B2 (en) * 1992-09-29 1998-02-25 住友金属工業株式会社 Method for producing high carbon steel strip with good formability
KR100479993B1 (en) * 1999-11-23 2005-03-30 주식회사 포스코 A method for producing a high carbon steel strip with high elongation and hardenability

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