KR101940968B1 - 성형품의 제조 방법, 및 성형품 - Google Patents

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Abstract

bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (a) 또는 (b)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법.
(a) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다. (b) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하 또한, 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다. 또한, 상기 (a) 또는 (b)의 조건을 충족시키는 성형품이다.

Description

성형품의 제조 방법, 및 성형품
본 개시는, 성형품의 제조 방법, 및 성형품에 관한 것이다.
근년, 자동차, 항공기, 선박, 건축 재료, 가전 제품 등의 분야에서는, 유저의 요구에 응답하기 위해서, 디자인성이 중시되게 되었다. 그 때문에, 특히, 외장 부재의 형상은 복잡화되는 경향이 있다. 그러나, 복잡한 형상의 성형품을 금속판으로 성형하기 위해서는, 금속판에 큰 스트레인을 부여할 필요가 있지만, 가공량의 증가에 따라서 성형품 표면에 미세한 요철이 발생되기 쉬워, 표면 조화가 되어서 외관 상의 미관을 손상시킨다는 문제가 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 압연 방향과 평행으로 요철의 줄무늬 모양이 생기는 (리징)에 관한 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1에는, 다음과 같은 것이 개시되어 있다. 성형 가공이 압연 폭 방향을 주 스트레인 방향으로 하는 평면 스트레인 변형이라고 간주했을 때의 평균 테일러 인자를 제어하여, 내리징성이 우수한 성형 가공용 알루미늄 합금 압연판이 얻어진다. 집합 조직 중에 존재하는 모든 결정 방위로부터 산출되는 평균 테일러 인자가 내리징성에 크게 관계하고 있다. 평균 테일러 인자의 값이 특정한 조건을 충족하도록 집합 조직을 제어함으로써, 내리징성을 확실하고 또한 안정적으로 향상시킬 수 있다.
일본 특허 제5683193호
그러나, 특허문헌 1에서는, 압연 폭 방향을 주 스트레인 방향으로 하는 1축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공에 있어서, 리징을 억제하는 것이 나타나 있을 뿐이다. 그리고, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않다.
한편, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공에서도, 근년의 복잡한 형상의 성형품을 제조할 것이 요구되고 있다. 그러나, 큰 가공량(금속판의 판 두께 감소율 10％ 이상으로 되는 가공량)으로 금속판을 성형 가공하면, 성형품의 표면에 요철이 발달하여, 표면 조화가 되어서 외관상의 미관을 손상시킨다는 문제가 발생되고 있는 것이 현 상황이다. 또한, 마찬가지로, 평면 스트레인 인장 변형만이 발생되는 금속판의 성형 가공에서도, 마찬가지 문제가 발생되고 있는 것이 현 상황이다.
상기 이유로부터, 예를 들어, 종래의 자동차 외판 제품은, 제품면에 부여되는 스트레인양을 금속판의 판 두께 감소율 10％ 미만이 되는 가공량으로 제한하여 생산되고 있다. 즉 표면 조화 발생을 피하기 위해서, 가공 조건에 제약이 있다. 그러나, 보다 복잡한 자동차의 외판 제품 형상이 요구되고 있어, 성형 가공 시의 금속판의 판 두께 감소율 10％ 이상과 표면 조화 억제를 양립할 수 있는 방법이 요망되고 있다.
그래서, 본 개시의 일 형태의 과제는, 상기 사정을 감안하여, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시했을 때에도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어지는 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 다른 본 개시의 일 형태의 과제는, bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며, 성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2로 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건, 또는 성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시킨 성형품이어도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품을 제공하는 것이다.
발명자들은, 근년의 복잡한 형상의 성형품을 제조하기 위해서, 큰 가공량(금속판의 판 두께 감소율 10％ 이상으로 되는 가공량)으로 금속판을 성형 가공할 때의 표면 성상을 조사하였다. 그 결과, 발명자들은 다음 지견을 얻었다. 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형 하에 있어서, bcc 구조를 갖는 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립이 우선 변형되어, 요철이 발달한다. 그래서, 발명자들은, 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경에 착안하였다. 그 결과, 발명자들은, 이들 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경에 의해, 요철의 발달을 억제하고, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어지는 것을 알아냈다.
또한, 발명자들은, 다음 지견을 얻었다. 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형 하에 있어서, bcc 구조를 갖는 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립이 우선 변형되어, 요철이 발달한다. 그래서, 발명자들은, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율에 착안하였다. 그 결과, 발명자들은, 이들 결정립의 면적 분율에 의해, 요철의 발달을 억제하고, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어지는 것을 알아냈다.
본 개시의 요지는, 이하와 같다.
<1>
bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (a) 또는 (b)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법.
(a) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(b) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<2>
bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (A) 또는 (B)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법.
(A) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(B) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<3>
상기 금속판이 강판인 <1> 또는 <2>에 기재된 성형품의 제조 방법.
<4>
상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 페라이트계 강판인 <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 성형품의 제조 방법.
<5>
bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건을 충족시키고,
또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (c) 또는 (d)의 조건을 충족시키는 성형품.
(c) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(d) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<6>
bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건을 충족시키고,
또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (C) 또는 (D)의 조건을 충족시키는 성형품.
(C) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(D) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<7>
상기 금속판이 강판인 <5> 또는 <6>에 기재된 성형품.
<8>
상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 페라이트계 강판인 <5> 내지 <7> 중 어느 한 항에 기재된 성형품.
<9>
bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고,
또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (c) 또는 (d)의 조건을 충족시키는 성형품.
(c) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(d) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<10>
bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고,
또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (C) 또는 (D)의 조건을 충족시키는 성형품.
(C) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(D) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
<11>
상기 금속판이 강판인 <9> 또는 <10>에 기재된 성형품.
<12>
상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 강판인 <9> 내지 <11> 중 어느 한 항에 기재된 성형품.
본 개시의 일 형태에 의하면, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시했을 때에도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어지는 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 다른 본 개시의 일 형태에 의하면, bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며, 성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건, 또는, 성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤30의 조건을 충족시킨 성형품이어도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품을 제공할 수 있다.
도 1은, 벌지 성형 시험을 행한 후의 금속판 표면을, SEM을 사용하여 관찰한 도면이다.
도 2는, 벌지 성형 시험을 행한 후, 또한 전해 연마한 금속판의 표면을, SEM을 사용하여 관찰한 도면이다.
도 3a는, 벌지 성형 시험 후에 요철의 발달이 적은 금속판의 표면을, EBSD법에 의해 해석한 경우의 모식도이다.
도 3b는, 도 3a의 A1-A2 단면에 있어서의 금속판의 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 4a는, 벌지 성형 시험 후에 요철의 발달이 많았던 금속판의 표면을, EBSD법에 의해 해석한 경우의 모식도이다.
도 4b는, 도 4a의 B1-B2 단면에 있어서의 금속판의 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 5a는, 벌지 성형 시험 후에 요철의 발달이 많았던 금속판의 표면을, EBSD법에 의해 해석한 경우의 모식도이다.
도 5b는, 도 5a의 C1-C2 단면에 있어서의 금속판의 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 6은 「금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립」의 정의를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7a는, 스트레치 성형 가공의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 7b는, 도 7a에 도시하는 스트레치 성형 가공에서 얻어지는 성형품의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 8a는, 드로잉 스트레치 성형 가공의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 8b는, 도 8a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에서 얻어지는 성형품의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 9는, 평면 스트레인 인장 변형, 2축 인장 변형, 및 1축 인장 변형을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은, EBSD법에 의한 해석 결과로부터 {001} 결정립의 평균 결정 입경을 구하는 방법을 도시한 모식도이다.
도 11은, 성형 가공에 있어서의 판 두께 감소율과 가공 경도의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 실시예에서 제작한 성형품을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은, 강판을 상부로부터 관찰한 모식도이다.
도 14는, 실시예 대응의 성형품 No.2의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 15는, 실시예 대응의 성형품 No.3의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 16은, 비교예 대응의 성형품 No.1의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 17은, 제1 실시예에서 얻어진 성형품에 대해서, 목시 평가의 결과와, {001} 결정립의 평균 결정 입경 및 {001} 결정립의 면적 분율과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 18은, 실시예 대응의 성형품 No.102의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 19는, 실시예 대응의 성형품 No.103의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
도 20은, 비교예 대응의 성형품 No.101의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 개시의 일 형태를 상세하게 설명한다. 도면 중 동일하거나 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 설명은 반복하지 않는다.
(성형품의 제조 방법)
발명자들은, 성형 가공하는 금속판의 조직에 대하여 여러가지 검토를 행하였다. 그 결과, 이하의 지견을 얻었다.
(1) bcc 구조를 갖는 금속판에서는, {001}면쪽이 {111}면과 비교하여, 등 2축 인장 변형 및 등 2축 인장 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형의 응력에 약하다. 또한, {101}면쪽이 {111}면과 비교하여, 등 2축 인장 변형 및 등 2축 인장 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형의 응력에 약하다. 그 때문에, 큰 가공량(금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량)으로, 딥 드로잉 성형 및 스트레치 성형 등, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공을 행했더니, 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15°의 결정 방위를 갖는 결정립에 스트레인이 집중된다.
(2) 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15°의 결정 방위를 갖는 결정립에 집중된 스트레인은 금속판의 표면이 발달하여, 표면 성상을 악화시킨다(즉 표면 조화를 발생시킨다).
(3) 금속판의 표면에 발달한 요철이 연결되면, 더욱 표면 성상이 악화된다(즉 표면 조화가 현저하게 발생된다.) .
(4) 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15°의 결정 방위를 갖는 결정립이 너무 적어도, 금속판의 표면과 평행인 {001}면에 대하여 15°에 가까운 결정 방위를 갖는 결정립(예를 들어 {001}면에 대하여 15° 초과 30° 이하의 범위에 결정 방위를 갖는 결정립)에도 국소 변형이 분산한다. 그로 인해, 금속판의 표면 요철이 발달한다.
도 1은, 벌지 성형 시험을 행한 후의 금속판 표면의 주사형 전자 현미경(SEM) 화상이다. 도 2는, 벌지 성형 시험을 행한 후, 추가로 전해 연마한 금속판의 표면 SEM 화상이다. 도 1 및 도 2 모두에, 관찰 개소는, 벌지 성형 시험에 의해 산형으로 융기된 금속판의 정점부이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 금속판에 대하여 벌지 성형 시험을 행하면, 10 내지 20㎛ 정도의 오목부(1) 및 오목부(2)가 관찰되었다.
즉, 금속판에 스트레치 성형 가공을 행하면, 금속판의 어떤 점에 응력이 집중된다. 응력이 집중된 장소에서는, 금속판의 표면에 요철이 발달한다. 또한, 발달한 요철이 연결되어, 더욱 요철이 발달한다. 이들이 표면 조화 발생의 원인이 된다.
도 3a 내지 도 5a는, 벌지 성형 시험을 행한 후의 금속판 표면을, EBSD(Electron BackScattering Diffraction)법에 의해 해석한 경우의 모식도이다. 도 3a는, 벌지 성형에 의한 돌출 높이를 40mm로 한 경우(금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 25％가 되는 성형 가공에 상당하는 경우)에, 금속판의 표면에 요철의 발달이 적었던 금속판의 모식도이다. 도 4a 및 도 5a는, 벌지 성형에 의한 돌출 높이를 40mm로 한 경우(금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 25％로 되는 성형 가공에 상당하는 경우)에, 금속판의 표면에 요철의 발달이 많았던 금속판의 모식도이다.
한편, 도 3b 내지 도 5b는, 도 3a 내지 도 5a의 단면에 있어서의 금속판의 표면 요철을 도시하는 모식도이다. 즉, 도 3b는, 금속판의 표면에 요철의 발달이 적었던 금속판의 표면 요철을 도시하는 단면 모식도이다. 도 4b 및 도 5b는, 금속판의 표면에 요철의 발달이 많았던 금속판의 모식도이다.
여기서, 도 3a 내지 도 5a 중의 결정립 중, 짙은 그레이색의 결정립(3)은 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립이다. 이하, 이 결정립을 「{001} 결정립」이라고도 한다. 또한, 도 3a 내지 도 5a 중의 결정립 중, 옅은 그레이색의 결정립(4)은 금속판의 표면과 평행인 {001}면에 대하여 15°에 가까운 결정 방위를 갖는 결정립(예를 들어 {001}면에 대하여 15° 초과 20° 이하의 범위에 결정 방위를 갖는 결정립)이다. 이하, 이 결정립을 「{001} 근방 결정립」이라고도 한다.
또한, 도 3b 내지 도 5b 중, 31은 {001} 결정립(3)이 존재하는 금속판의 표면을 나타내고 있다. 또한, 41은 {001} 근방 결정립(4)이 존재하는 금속판의 표면을 나타내고 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 금속판의 표면에 요철의 발달이 적었던 금속판의 표면에서는, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하였다.
도 4a 내지 도 5a 및 도 4b 내지 도 5b를 참조하여, 금속판의 표면에 요철의 발달이 많았던 금속판의 표면에서는, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 0.20보다 작거나, 또는 0.35보다 컸다.
이것은, {001} 결정립(3)에는, 스트레치 성형 가공 시에 스트레인이 집중되기 때문이다. 그리고, {001} 결정립(3)에 집중된 스트레인은 금속판의 표면 요철을 발달시킨다. 또한 {001} 결정립(3)의 면적 분율이 높으면, {001} 결정립(3)이 서로 접할 확률이 높아져서, 발생된 요철이 연결되기 쉬워진다. 한편, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 너무 낮으면, {001} 근방 결정립(4)에도 국소 변형이 분산되어, 금속판의 표면 요철을 발달시킨다.
구체적으로는, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 적절한 범위 내에 있는 경우, 금속판의 표면에 있어서, {001} 근방 결정립(4)에 국소 변형이 분산되지 않는다. 그에 의해 {001} 결정립(3)에서만 국소 변형이 발생된다. 이 때문에, {001} 결정립(3)이 존재하는 영역에서는 깊은 오목부가 형성되지만, 다른 결정립({001} 근방 결정립(4) 등)이 존재하는 영역에서는 평탄부가 확보된다(도 3b 참조). 이것은, 높은 요철이 형성되어도, 오목부가 깊고 미세하면, 평탄부가 확보된다는 것을 나타내고 있다.
한편, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 너무 낮은 경우, 금속판의 표면에 있어서, {001} 근방 결정립(4)에 국소 변형이 분산된다. 그에 의해 {001} 결정립(3)과 함께 {001} 근방 결정립(4)에서도 국소 변형이 발생된다. 이 때문에, 얕은 오목부가 형성되는 영역이 커져서, 평탄부가 비교적 적어진다(도 4b 참조).
또한, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 너무 높을 경우, 금속판의 표면에 있어서, {001} 결정립(3) 국소 변형이 발생되어, 얕은 오목부가 형성되는 영역이 커져서, 평탄부가 적어진다(도 5b).
그로 인해, {001} 결정립(3)의 면적 분율이 너무 높아도, 너무 낮아도, 강판의 표면 요철이 발달하여, 발생된 요철이 연결되기 쉬워져, 연결에 의해 요철이 더욱 발달한다.
따라서, 발명자들은, 다음과 같은 것을 생각하였다. 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 실시하는 경우, {001} 결정립(3)의 비율을 소정 범위로 함으로써, 가공 중에 발생되는 금속판의 표면 요철 발달을 억제 가능할 수 있다. 즉, 요철의 발달을 억제할 수 있다면, 성형품의 외관상의 미관을 손상시키는 표면 조화를 억제할 수 있다.
한편, 발명자들은, 다음과 같은 것을 생각하였다. {001} 결정립(3)의 비율이 낮은 경우, {001} 결정립(3)의 {001} 결정립(3)의 크기가 충분히 작으면, 가공 중에 발생되는 금속판의 표면 요철이 발달하더라도, 금속판의 표면에 발달한 요철은 눈에 띄지 않아, 성형품의 외관상의 미관을 손상시키는 표면 조화로서 인식되기 어려워진다.
이상의 지견에 기초하여 완성한 제1 본 개시의 성형품의 제조 방법은, bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (a) 또는 (b)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법이다.
(a) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(b) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
그리고, 제1 본 개시의 성형품의 제조 방법에서는, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시했을 때에도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어진다.
여기서, 「금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립」이란, 도 6에 도시하는 바와 같이, {001}면(3A)에 대하여 금속판의 한쪽 면측에 예각으로 15° 경사진 결정 방위(3B)로부터, 금속판의 다른 쪽 면측에 예각으로 15° 경사진 결정 방위(3C)까지의 범위에, 결정 방위를 갖는 결정립을 의미한다. 즉, 결정 방위(3B)와 결정 방위(3C)가 이루는 각도 θ의 범위에 결정 방위를 갖는 결정립을 의미한다.
한편, 추가로, 발명자들은, 상기 지견에 기초하여, 성형 가공하는 금속판의 조직에 대하여 검토를 진행하였다. 그리고, 발명자들은, 평면 스트레인 인장 변형장 및 평면 스트레인 변형장에 가까운 부등 2축 인장 변형장에 있어서의 결정립의 결정 방위와, 성형품의 표면 조화의 관계를 조사하였다. 그 결과, 발명자들은, 다음과 같은 것을 지견하였다. 등 2축 인장 변형장 및 등 2축 인장 변형장에 가까운 부등 2축 인장 변형장에서는, {001} 결정립(3)에 스트레인이 집중되어, 우선 변형된다. 그에 반해, 평면 스트레인 인장 변형장 및 평면 스트레인 변형장에 가까운 부등 2축 인장 변형장에서는, {001} 결정립(3) 뿐만 아니라, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립(이하 「{111} 결정립」이라고도 칭한다) 이외의 결정립에도 스트레인이 집중되어, 우선 변형된다.
즉, 발명자들은, 다음과 같은 것을 생각하였다. 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 실시하는 경우, {111} 결정립 이외의 결정립의 비율을 소정 범위로 하면, 가공 중에 발생되는 금속판의 표면 요철 발달을 억제 가능할 수 있다. 즉, 요철의 발달을 억제할 수 있다면, 성형품의 외관상의 미관을 손상시키는 표면 조화를 억제할 수 있다.
또한, 발명자들은, 다음과 같은 것을 생각하였다. {{111} 결정립 이외의 결정립의 비율이 낮은 경우, {111} 결정립 이외의 결정립의 크기가 충분히 작으면, 가공 중에 발생되는 금속판의 표면 요철이 발달하더라도, 금속판의 표면에 발달한 요철은 눈에 띄지 않아, 성형품의 외관상의 미관을 손상시키는 표면 조화로서 인식되기 어려워진다.
이상의 지견에 기초하여 완성한 제2 본 개시의 성형품의 제조 방법은, bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (A) 또는 (B)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법.
(A) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(B) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
그리고, 제2 본 개시의 성형품의 제조 방법에서는, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시했을 때에도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 얻어진다.
여기서, 「금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립」이란, {111}면에 대하여 금속판의 한쪽 면측에 예각으로 15° 경사진 결정 방위로부터, 금속판의 다른 쪽 면측에 예각으로 15° 경사진 결정 방위까지의 범위에, 결정 방위를 갖는 결정립을 의미한다. 즉, 이 2개의 결정 방위가 이루는 각도 θ의 범위에 결정 방위를 갖는 결정립을 의미한다.
(성형 가공)
금속판에는, 평면 스트레인 인장 변형, 또는 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 실시한다. 이 성형 가공으로서는, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형, 드로잉 스트레치 성형, 굽힘 성형이 있다. 구체적으로는, 성형 가공으로서는, 예를 들어, 도 7a에 도시한 바와 같은, 금속판(10)을 스트레치 성형 가공하는 방법을 들 수 있다. 이 성형 가공에서는, 다이스(11)와, 드로우 비드(12A)가 배치된 홀더(12)와의 사이에 금속판(10)의 모서리부를 끼워 넣는다. 그에 의해, 금속판(10)의 모서리부 표면을 드로우 비드(12A)에 파고 들어가게 해서, 금속판(10)을 고정한 상태로 한다. 그리고, 이 상태에서, 정상면이 평탄한 펀치(13)를 금속판(10)에 압박하여, 금속판(10)을 스트레치 성형 가공한다. 여기서, 도 7a에 도시하는 스트레치 성형 가공에 의해 얻어지는 성형품의 일례를 도 7b에 도시한다.
도 7a에 도시하는 스트레치 성형 가공에서는, 예를 들어, 펀치(13)의 측면측에 위치하는 금속판(10)(성형품의 측면이 되는 부분)은 평면 스트레인 변형이 발생된다. 한편, 펀치(13)의 정상면에 위치하는 금속판(10)(성형품의 천장면)은 등 2축 변형, 또는 비교적, 등 2축 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형이 발생된다.
또한, 성형 가공으로서는, 예를 들어, 도 8a에 도시한 바와 같은, 금속판(10)을 드로잉 스트레치 성형 가공하는 방법을 들 수 있다. 이 성형 가공에서는, 다이스(11)와, 드로우 비드(12A)가 배치된 홀더(12)와의 사이에 금속판(10)의 모서리부를 끼워 넣는다. 그에 의해, 금속판(10)의 모서리부 표면을 드로우 비드(12A)에 파고 들어가게 해서, 금속판(10)을 고정한 상태로 한다. 그리고, 이 상태에서, 정상면이 대략 V자 형상으로 돌출되어 있는 펀치(13)를 금속판(10)에 압박하여, 금속판(10)을 드로잉 스트레치 성형 가공한다. 여기서, 도 8a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에 의해 얻어지는 성형품의 일례를 도 8b에 도시한다.
도 8a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에서는, 예를 들어, 펀치(13)의 측면측에 위치하는 금속판(10)(성형품의 측면이 되는 부분)은 평면 스트레인 변형이 발생된다. 한편, 펀치(13)의 정상면에 위치하는 금속판(10)(성형품의 천장면)은 비교적, 평면 스트레인 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형이 발생된다.
여기서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 평면 스트레인 인장 변형은, ε1 방향으로 신장하고, ε2 방향으로는 변형이 발생되지 않는 변형이다. 또한, 2축 인장 변형은, ε1 방향으로 신장하고, ε2 방향으로도 신장이 발생되는 변형이다. 구체적으로는, 평면 스트레인 인장 변형은, 2축 방향의 스트레인을 각각 최대 주 스트레인 ε1 및 최소 주 스트레인 ε2로 했을 때, 스트레인비 β(=ε2/ε1)가 β=0으로 되는 변형이다. 2축 인장 변형은, 스트레인비 β(=ε2/ε1)가 0<β≤1로 되는 변형이다. 또한, 스트레인비 β(=ε2/ε1)가 0<β<1로 되는 변형이 부등 2축 변형이며, 스트레인비 β(=ε2/ε1)가 β=1로 되는 변형이 등 2축 변형이다. 덧붙여서 말하면, 1축 인장 변형은, ε1 방향으로 신장하고, ε2 방향으로 수축이 발생되는 변형이며, 스트레인비 β(=ε2/ε1)가 -0.5≤β<0로 되는 변형이다.
단, 상기 스트레인비 β의 범위는, 이론값이며, 예를 들어, 강판의 표면에 전사한 스크라이브드 서클에 있어서의 강판 성형 전후(강판 변형 전후)의 형상 변화로부터 계측한 최대 주 스트레인 및 최소 주 스트레인으로부터 산출되는, 각 변형의 스트레인비 β의 범위는 다음과 같다.
·1축 인장 변형: -0.5<β≤-0.1
·평면 스트레인 인장 변형: -0.1<β≤0.1
·부등 2축 변형: 0.1<β≤0.8
·등 2축 변형: 0.8<β≤1.0
한편, 성형 가공에서는, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량으로 행한다. 판 두께 감소율 10％ 미만의 가공량이면, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)에 대한 스트레인 집중이 적어, 성형 가공 시에 요철의 발달이 발생되기 어려운 경향이 있다. 그 때문에, 금속판이 상기 (a) 및 (b)의 조건 또는 상기 (A) 및 (B)의 조건을 충족시키지 않아도, 성형품의 표면 조화 자체가 발생되기 어렵다. 한편, 판 두께 감소율 30％를 초과하면, 성형 가공에 의해 금속판(성형품)의 파단이 발생되는 경향이 높아진다. 따라서, 성형 가공의 가공량은, 상기 범위로 한다.
성형 가공은, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량으로 행한다. 그러나, 성형 가공은, 모서리부(다이스와 홀더 사이에 끼워진 부위)를 제외한 금속판의 전체가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량으로 행해도 된다. 성형하는 성형품의 형상에 따라 다르지만, 특히, 성형 가공은, 펀치의 정상면에 위치하는 금속판의 부위(금속판이 2축 인장 변형되는 부위)가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량으로 행하는 것이 좋다. 펀치의 정상면에 위치하는 금속판의 부위는, 성형품을 외장 부재로서 적용했을 때, 가장 시선에 노출되기 쉬운 부위가 되는 경우가 많다. 이 때문에, 이 금속판의 부위를 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하의 많은 가공량으로 성형 가공했을 때, 요철의 발달을 억제하면, 표면 조화 억제 효과가 현저해진다.
또한, 판 두께 감소율은, 성형 가공 전의 금속판의 판 두께를 Ti로 하고 성형 가공 후의 금속판(성형품)의 판 두께를 Ta라 했을 때, 식: 판 두께 감소율=(Ti-Ta)/Ti로 나타난다.
(금속판)
[종류]
금속판은, bcc 구조(체심입방 격자 구조)를 갖는 금속판이다. bcc 구조를 갖는 금속판으로서는, α-Fe, Li, Na, K, β-Ti, V, Cr, Ta, W 등의 금속판을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구조물을 제작하는 데 있어서, 무엇보다 용이하게 입수할 수 있다는 점에서, 강판(페라이트계 강판, 베이나이트 단상 조직으로 한 베이나이트 강판, 마르텐사이트 단상 조직으로 한 마르텐사이트 강판 등)이 바람직하고, 페라이트계 강판이 보다 바람직하다. 페라이트계 강판에는, 금속 조직의 페라이트 분율이 100％인 강판 이외에, 마르텐사이트, 베이나이트 등이 존재하는 강판(DP 강판)도 포함된다.
여기서, 페라이트계 강판의 금속 조직의 페라이트 분율은, 50％ 이상이 바람직하고, 80％ 이상이 보다 바람직하다. 금속 조직의 페라이트 분율이 80％ 미만이면 경질상의 영향이 강해진다. 또한 50 미만이면 경질상이 지배적으로 되고, 페라이트의 결정 방위({111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립))의 영향이 적어진다. 그로 인해, 성형 가공 시에 요철의 발달이 발생되기 어려운 경향이 있어, 성형품의 표면 조화 자체가 발생되기 어려워진다. 따라서, 상기 범위의 페라이트 분율의 페라이트계 강판을 적용하면, 표면 조화 억제 효과가 현저해진다.
또한, 페라이트 분율은, 다음에 나타내는 방법에 의해 측정할 수 있다. 강판의 표면을 연마 후, 나이탈 용액에 침지함으로써, 페라이트 조직을 현출시키고, 광학 현미경으로 조직 사진을 촬영한다. 그 후, 상기 조직 사진의 전역 면적에 대한 페라이트 조직의 면적을 산출한다.
금속판의 두께는, 특별히 제한은 없지만, 성형성의 관점에서, 3mm 이하가 바람직하다.
[{001} 결정립]
평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 실시하는 경우, 금속판의 표면에 있어서, 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({001} 결정립)은 다음 (a) 또는 (b)를 만족시킨다.
(a) {001} 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(b) {001} 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
상술한 바와 같이, bcc 구조를 갖는 금속판의 경우, {001} 결정립이 가장 등 2축 인장 변형 및 등 2축 인장 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형의 응력에 약하다. 따라서, 큰 가공량(금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량)으로, 딥 드로잉 성형 및 스트레치 성형 등, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공을 실시하면, {001} 결정립에 스트레인이 집중되기 쉬워, {001} 결정립에서 요철이 발달하기 쉽다. 그리고, {001} 결정립의 비율이 많은 경우, 스트레인이 집중되기 쉬워, 요철이 발달하기 쉽다. 한편, {001} 결정립의 비율이 적은 경우, 스트레인이 집중되는 개소가 적어지고, {001} 근방 결정립에도 국소 변형이 분산하기 때문에, 반대로, 요철이 발달하기 쉬워진다. 단, {001} 결정립의 비율이 적은 경우에도, {001} 결정립의 크기가 충분히 작으면, {001} 근방 결정립에서 국소 변형하는 영역도 작아져, 요철이 발달하더라도, 미세하게 되어, 성형품의 표면 조화로서 인식되기 어려워진다.
따라서, 금속판이 상기 (a)를 만족시키면, 성형 가공에 의한 적당한 스트레인의 집중이 실현된다. 그로 인해, 요철의 발달이 억제되어, 성형품의 표면 조화 발생이 억제된다. 한편, 금속판이 상기 (b)를 만족시키면, {001} 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.45 이하의 범위에서는, 성형 가공에 의한 적당한 스트레인의 집중이 실현된다. {001} 결정립의 면적 분율이 0.20 미만의 범위에서는, 요철이 발달하더라도, 성형품의 표면 조화로서 인식되기 어려워진다. 그로 인해, 성형품의 표면 조화 발생이 억제된다.
또한, 조건 (b)에 있어서, {001} 결정립의 평균 결정 입경은 15㎛ 이하인데, 표면 조화 억제의 관점에서, 10㎛ 이하가 바람직하다. {001} 결정립의 평균 결정 입경은, 작을수록, 표면 조화 억제의 점에서 바람직한데, 1㎛ 이상이 바람직하다. 왜냐하면, 재결정에 의해 방위를 제어하고 있기 때문에, 결정 입경의 초미세화와 방위 제어의 양립은 어렵기 때문이다.
{001} 결정립의 평균 결정 입경은 다음 방법으로 측정된다. SEM을 사용하여, 금속판의 표면을 관찰하여, 측정 영역을 임의로 선택한다. EBSD법을 사용하여, 각각의 측정 영역에서, {001} 결정립을 선택한다. 선택된 각 {001} 결정립에 2개의 시험선을 긋는다. 2개의 시험선의 산술 평균을 구함으로써, {001} 결정립의 평균 결정 입경이 구해진다. 구체적으로는 이하와 같다. 도 10은, EBSD법에 의한 해석 결과로부터 평균 결정 입경을 구하는 방법을 도시한 모식도이다. 도 10을 참조하여, 각 {001} 결정립(3)의 무게 중심을 통과하는 시험선(5)을 모든 {001} 결정립(3)에 있어서 동일한 방향이 되도록 긋는다. 또한, 시험선(5)과 서로 직교하도록, 각 {001} 결정립(3)의 무게 중심을 통과하는 시험선(6)을 긋는다. 2개의 시험선(5 및 6)의 길이 산술 평균을, 그 결정립의 결정 입경으로 한다. 임의의 측정 영역에서의, 모든 {001} 결정립(3)의 결정 입경 산술 평균을, 평균 결정 입경으로 한다.
{001} 결정립의 면적 분율은 다음 방법으로 측정된다. SEM을 사용하여, 금속판의 단면(판 두께 방향을 따른 절단면)을 관찰하여, 금속판의 표면(판 두께 방향에 대향하는 면)에 해당하는 영역(선상의 영역)을 포함하는 임의의 측정 영역을 선택한다. EBSD법을 사용하여, {001} 결정립(3)을 선택한다. 각 시야에 있어서, 금속판의 표면(판 두께 방향에 대향하는 면)에 해당하는 영역에서의 {001} 결정립(3)의 면적 분율을 산출함으로써, {001} 결정립(3)의 면적 분율을 구한다. 그리고, 임의의 측정 영역에서의 {001} 결정립(3)의 면적 분율의 평균을 {001} 결정립의 면적 분율로 한다.
여기서, 금속판의 표면에 도금층 등이 형성되어 있는 경우, 도금층 등과 접촉하고 있는 금속판의 표면에 해당하는 영역(선상의 영역)에 대해서, {001} 결정립(3)의 면적 분율을 측정한다.
[{111} 결정립 이외의 결정립]
평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 실시하는 경우, 금속판의 표면에 있어서, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({111} 결정립) 이외의 결정립(즉, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15°을 초과한 결정 방위를 갖는 결정립)은 다음 (A) 또는 (B)를 만족시킨다.
(A) {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(B) {111} 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
상술한 바와 같이, bcc 구조를 갖는 금속판의 경우, {111} 결정립 이외의 결정립이 평면 스트레인 인장 변형 및 평면 스트레인 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형의 응력에 약하다(즉 {111} 결정립이 가장 강하다). 따라서, 큰 가공량(금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 가공량)으로, 딥 드로잉 성형 및 스트레치 성형 등에 추가로, 굽힘 성형 등, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 금속판의 성형 가공을 실시하면, {111} 결정립 이외의 결정립에 스트레인이 집중되기 쉬워, {111} 결정립 이외의 결정립에서 요철이 발달하기 쉽다. 그리고, {111} 결정립 이외의 결정립의 비율이 많은 경우, 스트레인이 집중되기 쉬워, 요철이 발달하기 쉽다. 한편, {111} 결정립 이외의 결정립의 비율이 적은 경우, 스트레인이 집중되는 개소가 적어지고, {111} 결정립에도 국소 변형이 분산하기 때문에, 역으로, 요철이 발달하기 쉬워진다. 단, {111} 결정립 이외의 결정립의 비율이 적은 경우에도, {111} 결정립 이외의 결정립의 크기가 충분히 작으면, {111} 결정립에서 국소 변형되는 영역도 작아져, 요철이 발달하더라도, 미세하게 되어, 성형품의 표면 조화로서 인식되기 어려워진다.
따라서, 금속판이 상기 (A)를 만족시키면, 성형 가공에 의한 적당한 스트레인의 집중이 실현된다. 그로 인해, 요철의 발달이 억제되어, 성형품의 표면 조화 발생이 억제된다. 한편, 금속판이 상기 (B)를 만족시키면, {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하인 범위에서는, 성형 가공에 의한 적당한 스트레인의 집중이 실현된다. {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 미만의 범위에서는, 요철이 발달하더라도, 성형품의 표면 조화로서 인식되기 어려워진다. 그로 인해, 성형품의 표면 조화 발생이 억제된다.
또한, 조건 (B)에 있어서, {111} 결정립 이외의 결정립의 평균 결정 입경은, 15㎛ 이하이지만, 표면 조화 억제의 관점에서, 10㎛ 이하가 바람직하다. {111} 결정립 이외의 결정립의 평균 결정 입경은, 작을수록, 표면 조화 억제의 점에서 바람직하지만, 1㎛ 이상이 바람직하다. 왜냐하면, 재결정에 의해 방위를 제어하고 있기 때문에, 결정 입경의 초미세화와 방위 제어의 양립은 어렵기 때문이다.
{111} 결정립 이외의 결정립의 평균 결정 입경은, 측정 대상을 포함하는 결정립이 상이한 것 이외에는, {001} 결정립의 평균 결정 입경과 동일한 방법으로 측정된다.
한편, {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율은, 측정 대상을 포함하는 결정립이 상이한 것 이외에는, {001} 결정립과 동일한 방법으로 측정된다.
[화학 조성]
금속판으로서 바람직한 페라이트계 강판은, 예를 들어, 질량％로, C: 0.0060％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 1.50％ 이하, P: 0.100％ 이하, S: 0.010％ 이하, Al: 0.00050 내지 0.10％, N: 0.0040％ 이하, Ti: 0.0010 내지 0.10％, Nb: 0.0010 내지 0.10％, 및 B: 0 내지 0.0030％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물이고, 또한, 하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.7 초과 1.2 이하인 화학 조성을 갖는 것이 바람직하다.
식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
여기서, 각 식 (1) 중, 원소 기호에는, 각 원소의 강 중에 있어서의 함유량(질량％)이 대입된다.
이하, 금속판으로서 바람직한 페라이트계 강판의 화학 조성에 대하여 설명한다. 화학 조성에 대하여 「％」란, 질량％를 의미한다.
C: 0.0060％ 이하
탄소(C)는 불순물이다. 일반적인 IF강에 있어서도, C는 강판의 연성 및 딥 드로잉 성형성을 저하시킨다는 것이 알려져 있다. 이 때문에, C 함유량은 적을수록 바람직하다. 따라서, C 함유량은 0.0060％ 이하인 것이 좋다. C 함유량의 하한에 대해서는, 정련 비용을 고려하여, 적절히 설정할 수 있다. C 함유량의 하한은 예를 들어, 0.00050％이다. C 함유량의 바람직한 상한은 0.0040％이며, 보다 바람직하게는 0.0030％이다.
Si: 1.0％ 이하
실리콘(Si)은 불순물이다. 그러나, Si는 고용 강화에 의해 강판의 연성 저하를 억제하면서, 강도를 높인다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Si 함유량의 하한은 예를 들어, 0.005％이다. 강판의 고강도화를 목적으로 하는 경우에는, Si 함유량의 하한은 예를 들어, 0.10％이다. 한편, Si 함유량이 너무 많으면, 강판의 표면 성상이 악화된다. 이 때문에, Si 함유량은 1.0％ 이하로 하는 것이 좋다. Si 함유량의 바람직한 상한은 0.5％이다. 강판의 강도를 필요로 하지 않는 경우, Si 함유량의 보다 바람직한 상한은 0.05％이다.
Mn: 1.50％ 이하
망간(Mn)은 불순물이다. 그러나, Mn은 고용 강화에 의해 강판의 강도를 높인다. 또한, Mn은 황(S)을 MnS로서 고정한다. 그로 인해, FeS 생성에 의한 강의 적열 취성이 억제된다. 또한, Mn은 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태 온도를 저하시킨다. 이에 의해, 열연 강판의 결정립 미세화가 촉진된다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Mn 함유량의 하한은 예를 들어, 0.05％이다. 한편, Mn 함유량이 너무 많으면, 강판의 딥 드로잉 성형성 및 연성이 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 1.50％ 이하인 것이 좋다. Mn 함유량의 바람직한 상한은 0.50％이며, 보다 바람직하게는 0.20％이다.
P: 0.100％ 이하
인(P)은 불순물이다. 그러나, P는 고용 강화에 의해 강판의 r값의 저하를 억제하면서, 강도를 높인다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. P 함유량의 하한에 대해서는, 정련 비용을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. P 함유량의 하한은 예를 들어, 0.0010％이다. 한편, P 함유량이 너무 많으면, 강판의 연성이 저하된다. 따라서, P 함유량은 0.100％ 이하인 것이 좋다. P 함유량의 바람직한 상한은 0.060％이다.
S: 0.010％ 이하
황(S)은 불순물이다. S는 강판의 성형성 및 연성을 저하시킨다. 따라서, S 함유량은 0.010％ 이하인 것이 좋다. S 함유량의 하한에 대해서는, 정련 비용을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. S 함유량의 하한은 예를 들어, 0.00030％이다. S 함유량의 바람직한 상한은 0.006％이며, 보다 바람직하게는 0.005％이다. S 함유량은 가능한 한 낮은 편이 바람직하다.
Al: 0.00050 내지 0.10％
알루미늄(Al)은 용강을 탈산한다. 이 효과를 얻기 위해서는, Al 함유량을0.00050％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Al 함유량이 너무 많으면 강판의 연성이 저하된다. 따라서, Al 함유량은 0.00050 내지 0.10％인 것이 좋다. Al 함유량의 바람직한 상한은 0.080％이며, 보다 바람직하게는 0.060％이다. Al 함유량의 바람직한 하한은 0.005이다. 본 명세서에 있어서 Al 함유량은, 소위 산가용Al(sol.Al)의 함유량을 의미한다.
N: 0.0040％ 이하
질소(N)는 불순물이다. N은 강판의 성형성 및 연성을 저하시킨다. 따라서, N 함유량은 0.0040％ 이하인 것이 좋다. N 함유량의 하한에 대해서는, 정련 비용을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. N 함유량의 하한은 예를 들어, 0.00030％이다.
Ti: 0.0010 내지 0.10％
티타늄(Ti)은 C, N 및 S와 결합하여 탄화물, 질화물 및 황화물을 형성한다. Ti 함유량이 C 함유량, N 함유량 및 S 함유량에 대하여 과잉이면, 고용 C 및 고용 N이 저감된다. 일반적인 IF강의 경우, 후술하는 식 (1)로 정의되는 F1이 0.7 이하로 되도록, Ti가 함유되는 것이 좋다. 그러나, C, N 및 S와 결합되지 않고 남은 Ti는, 강 중에 고용된다. 고용 Ti가 너무 증가하면, 강의 재결정 온도가 상승하므로, 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 어닐링 후에 {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)이 성장하기 쉬워진다. 또한, 고용 Ti가 너무 증가하면 강재가 경질화되어 가공성의 열화를 초래한다. 이 때문에, 강판의 성형성이 저하된다. 따라서, 강의 재결정 온도를 낮추기 위해서, Ti 함유량의 상한은 0.10％인 것이 좋다. Ti 함유량의 바람직한 상한은 0.08％이며, 보다 바람직하게는 0.06％이다.
한편, 전술한 바와 같이, Ti는, 탄질화물을 형성함으로써, 성형성 및 연성을 향상시킨다. 이 효과를 얻기 위해서, Ti 함유량의 하한은 0.0010％인 것이 좋다. Ti 함유량이 바람직한 하한은 0.005％이며, 보다 바람직하게는 0.01％이다.
Nb: 0.0010 내지 0.10％
니오븀(Nb)은 Ti와 마찬가지로, C, N 및 S와 결합하여 탄화물, 질화물 및 황화물을 형성한다. Nb 함유량이 C 함유량, N 함유량 및 S 함유량에 대하여 과잉이면, 고용 C 및 고용 N이 저감된다. 그러나, C, N 및 S와 결합되지 않고 남은 Nb는, 강 중에 고용된다. 고용 Nb가 너무 증가하면, 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 이 경우, 어닐링 후에 {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)이 성장하기 쉬워진다. 따라서, 강의 재결정 온도를 낮추기 위해서, Nb 함유량의 상한은 0.10％인 것이 좋다. Nb 함유량의 바람직한 상한은 0.050％이며, 보다 바람직하게는 0.030％이다.
한편, 전술한 바와 같이, Nb는, 탄질화물을 형성함으로써, 성형성·연성을 향상시킨다. 또한, Nb는, 오스테나이트의 재결정을 억제하여 열연판의 결정립을 미세화한다. 이 효과를 얻기 위해서, Nb 함유량의 하한은 0.0010％인 것이 좋다. Nb 함유량이 바람직한 하한은 0.0012이며, 보다 바람직하게는 0.0014％이다.
B: 0 내지 0.0030％
붕소(B)는 임의 원소이다. 고용 N이나 고용 C를 저감시킨 극저탄소의 강판은, 일반적으로 입계 강도가 낮다. 그 때문에, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 스트레인 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공을 행할 때, 요철이 발달하여, 성형품의 표면 조화가 발생되기 쉬워진다. B는, 입계 강도를 높이는 것에 의해, 내표면 조화성을 향상시킨다. 따라서, 필요에 따라 B를 함유시켜도 된다. 한편, B 함유량이 0.0030％를 초과하면, r값이 저하된다. 그 때문에, B를 함유시키는 경우의 B 함유량의 바람직한 상한은 0.0030％이며, 보다 바람직하게는 0.0010％이다.
또한, 입계 강도를 높이는 효과를 확실하게 얻기 위해서는, B 함유량을0.0003％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
잔부
잔부는, Fe 및 불순물을 포함한다. 여기서, 불순물이란, 강재를 공업적으로 제조할 때에, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것으로서, 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
[식 (1)에 대해서]
상기 화학 조성에서는 또한, 식 (1)로 정의되는 F1이 0.7 초과 1.2 이하이다.
식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
여기서, 식 (1) 중, 각 원소 기호에는, 각 원소의 강 중에 있어서의 함유량(질량％)이 대입된다.
F1은, 성형성을 저하시키는 C, N 및 S와, Ti 및 Nb와의 관계를 나타내는 파라미터식이다. F1이 낮을수록, Ti 및 Nb가 과잉으로 함유되어 있다. 이 경우, Ti 및 Nb와 C 및 N이 탄질화물을 형성하기 쉬우므로, 고용 C 및 고용 N을 저감할 수 있다. 그로 인해, 성형성이 향상된다. 단, F1이 너무 낮으면, 구체적으로는 F1이 0.7 이하이면 Ti 및 Nb가 대과잉으로 함유되어 있다. 이 경우, 고용 Ti 및 고용 Nb가 증가한다. 고용 Ti 및 고용 Nb가 너무 증가하면, 강의 재결정 온도가 상승한다. 그 때문에, 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 어닐링 온도가 높으면, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)이 성장하기 쉽다. 이 경우, 성형 가공 시에 요철이 발달하여, 성형품의 표면 조화가 발생되기 쉬워진다. 따라서, F1의 하한은 0.7 초과이다.
한편, F1이 너무 높으면, 고용 C 및 고용 N이 증가한다. 이 경우, 시효 경화에 의해 강판의 성형성이 저하된다. 또한, 강의 재결정 온도가 상승한다. 그 때문에, 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 어닐링 온도가 높으면, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)이 성장하기 쉽다. 이 경우, 성형 가공 시에 요철이 발달하여, 성형품의 표면 조화가 발생되기 쉬워진다.
따라서, F1은 0.7 초과 1.2 이하이다. F1이 바람직한 하한은 0.8이며, 보다 바람직하게는 0.9이다. F1값의 바람직한 상한은 1.1이다.
[금속판의 제조 방법]
이하에, 금속판으로서 바람직한 페라이트계 강판의 제조 방법의 일례를 설명한다.
상기 제조 방법의 일례는, 표면 스트레인 부여 공정, 가열 공정, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정, 냉간 압연 공정, 및 어닐링 공정을 포함한다. 페라이트계 강판의 조직을 얻기 위해서는, 열간 압연 공정에서의 최종 2 패스의 압하율, 및 열간 압연 공정의 마무리 온도가 중요하다. 상기 화학 조성을 갖는 슬래브에 대하여 열간 압연 공정에 있어서 합계로 50％ 이상의 압하를 하고, 또한, 마무리 온도를 Ar3+30℃ 이상으로 한다. 이에 의해, 페라이트계 박강판을 얻을 수 있다.
[표면 스트레인 부여 공정]
처음에, 페라이트계 강판을 제조한다. 예를 들어, 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 제조한다. 표면 스트레인 부여 공정에서는, 열간 압연 공정 전, 또는, 조압연 중의 슬래브의 표층에 스트레인을 부여한다. 스트레인을 부여하는 방법은 예를 들어, 숏 피닝 가공, 절삭 가공, 및 조압연 중에 이주속(異周速)압연을 행하는 등이 있다. 열간 압연 전에 스트레인을 부여함으로써, 열간 압연 후의 강판의 표층에 있어서의 결정립의 평균 결정 입경이 작아진다. 또한, 결정립이 재결정할 때, {111} 결정립이 우선적으로 생성된다. 그로 인해, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)의 생성을 억제할 수 있다. 표면 스트레인 부여 공정에 있어서, 표면의 상당 소성 스트레인양은 25％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30％ 이상이다.
[가열 공정]
가열 공정에서는, 상기 슬래브를 가열한다. 가열은, 열간 압연 공정에서의 마무리 압연에서의 마무리 온도(최종 스탠드 후의 열연 강판의 표면 온도)가 Ar3+30 내지 50℃의 범위로 되도록 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 1000℃ 이상인 경우, 마무리 온도가 Ar3+30 내지 50℃로 되기 쉽다. 그 때문에, 가열 온도의 하한은 1000℃인 것이 바람직하다. 가열 온도가 1280℃를 초과하면, 스케일이 다량으로 발생되어 수율이 저하된다. 그 때문에, 가열 온도의 상한은 1280℃인 것이 바람직하다. 가열 온도가 상기 범위 내인 경우, 가열 온도가 낮을수록 강판의 연성 및 성형성이 향상된다. 그 때문에, 가열 온도의 보다 바람직한 상한은 1200℃이다.
[열간 압연 공정]
열간 압연 공정은, 조압연 및 마무리 압연을 포함한다. 조압연에서는, 슬래브를 일정한 두께까지 압연하여 열연 강판을 제조한다. 조압연 시에, 표면에 발생된 스케일을 제거해도 된다.
열간 압연 공정 전에 상술한 표면 스트레인 부여 공정을 행하지 않는 경우, 조압연 시에 표면 스트레인 부여 공정을 실시하여, 슬래브의 표층에 스트레인을 부여한다.
열간 압연 중의 온도는, 강이 오스테나이트 영역이 되도록 유지한다. 열간 압연에 의해 오스테나이트 결정립 내에 스트레인을 축적시킨다. 열간 압연 후의 냉각에 의해 오스테나이트로부터 페라이트로 강의 조직을 변태시킨다. 열간 압연 중에는, 오스테나이트 영역의 온도이기 때문에, 오스테나이트 결정립 내에 축적한 스트레인의 해방이 억제된다. 스트레인이 축적한 오스테나이트 결정립은, 열간 압연 후의 냉각에 의해, 소정의 온도 영역이 된 단계에서, 축적된 스트레인을 구동력으로 하여, 단숨에 페라이트로 변태한다. 이에 의해, 결정립을 효율적으로 미세화할 수 있다. 열간 압연 후의 처리 온도가 Ar3+30℃ 이상인 경우, 압연 중에 있어서의, 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태를 억제할 수 있다. 그 때문에, 마무리 온도의 하한은 Ar3+30℃이다. 마무리 온도가 Ar3+100℃ 이상인 경우, 열간 압연에 의해 오스테나이트 결정립 내에 축적된 스트레인이 용이하게 해방된다. 그 때문에, 결정립의 미세화를 효율적으로 행할 수 없다. 따라서, 마무리 온도의 상한은 Ar3+100℃인 것이 바람직하다. 마무리 온도가 Ar3+50℃ 이하인 경우, 오스테나이트 결정립에 대한 스트레인의 축적을 안정적으로 행할 수 있어, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)의 결정 입경을 미세화할 수 있다. 또한, 결정립이 재결정할 때에 결정립계로부터 {111} 결정립이 우선적으로 생성된다. 그로 인해, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)을 저감할 수 있다. 이 경우, 성형 가공 시에 요철의 발달을 억제하고, 성형품의 표면 조화 발생이 억제되기 쉬워진다. 따라서, 마무리 온도가 바람직한 상한은 Ar3+50℃이다.
마무리 압연에서는, 조압연에 의해 일정한 두께가 된 열연 강판을 추가로 압연한다. 마무리 압연에서는, 일렬로 배열된 복수의 스탠드를 사용하여, 복수 패스에 의한 연속 압연이 실시된다. 1패스에서의 압하량이 크면, 오스테나이트 결정립에 대하여 보다 많은 스트레인이 축적된다. 특히, 최종 2패스(최종 스탠드 및 그 전단의 스탠드)에서의 압하율은, 판 두께 감소율을 합계하여, 50％ 이상으로 한다. 이 경우, 열연 강판의 결정립을 미세화할 수 있다.
[냉각 공정]
열간 압연 후, 열연 강판을 냉각한다. 냉각 조건은 적절히 설정할 수 있다. 바람직하게는, 냉각 정지까지의 최대 냉각 속도는 100℃/s 이상이다. 이 경우, 열간 압연에 의해 오스테나이트 결정립 내에 축적한 스트레인의 해방이 억제되어, 결정립을 미세화하기 쉬워진다. 냉각 속도는 빠를수록 바람직하다. 압연 완료로부터, 680℃로 냉각할 때까지의 시간은, 0.2 내지 6.0초인 것이 바람직하다. 압연 완료로부터 680℃까지의 시간이 6.0초 이하인 경우에는, 열간 압연 후의 결정립을 미세화하기 쉽다. 압연 완료로부터 680℃까지의 시간이 2.0초 이하인 경우에는, 열간 압연 후의 결정립을 더욱 미세화하기 쉽다. 추가로, 결정립이 재결정할 때에 결정립계로부터 {111} 결정립이 우선적으로 생성된다. 그로 인해, {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)을 저감시키기 쉽다.
[권취 공정]
권취 공정은 400 내지 690℃에서 행하는 것이 바람직하다. 권취 온도가 400℃ 이상이면, 탄질화물의 석출이 불충분해져서 고용 C나 고용 N이 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 냉연 강판의 성형성이 향상된다. 권취 온도가 690℃ 이하이면 권취 후의 서냉 중에 결정립이 조대화하는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 냉연 강판의 성형성이 향상된다.
[냉간 압연 공정]
권취 공정 후의 열연 강판에 대하여 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판을 제조한다. 냉간 압연 공정에서의 압하율은, 높은 편이 바람직하다. 페라이트계 박강판이 극저탄소강인 경우, 압하율이 어느 정도 높아지면, {111} 결정립이 발달하기 쉽다. 그로 인해, 어닐링 후의 r값이 높아지기 쉽다. 따라서, 냉간 압연 공정에서의 압하율은 40％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50％ 이상, 더욱 바람직하게는 60％ 이상이다. 어닐링 후의 강판으로서 압연 설비의 관계상, 냉간 압연 공정에서의 압하율의 현실적인 상한은 95％이다.
[어닐링 공정]
냉간 압연 공정 후의 냉연 강판에 대하여 어닐링 공정을 실시한다. 어닐링 방법은 연속 어닐링, 상자 어닐링 중 어느 것이어도 된다. 어닐링 온도는 재결정 온도 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 재결정이 촉진되어, 냉연 강판의 연성 및 성형성이 향상된다. 한편, 어닐링 온도는 830℃ 이하인 것이 바람직하다. 어닐링 온도가 830℃ 이하이면 결정립의 조대화를 억제할 수 있다. 이 경우, 성형 가공 시에 요철의 발달을 억제하여, 성형품의 표면 조화 발생이 억제되기 쉬워진다.
여기서, 종래, 프레스 성형성의 지표로서, r값이 사용되어 왔다. 일반적으로, r값은, bcc 구조를 갖는 강판의 표면에 {111} 결정립이 많고, {001} 결정립이 적을수록 높은 값을 나타낸다. r값이 높을수록 성형성이 좋다고 여겨진다. 또한, 높은 r값을 실현하기 위하여 최적인 어닐링 온도가 선택되어 있었다.
그러나, r값은, 표면 조화 억제의 지표로는 활용할 수 없다. 왜냐하면, r값이 높든 낮든 표면 조화가 일어나기 쉬워지기 때문이다. 또한, r값과 표면 조화 발생을 플롯해도, 그들의 상관성은 인정되지 않는다. 그래서, r값 대신에 강판의 표면 {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)을 표면 조화 억제의 지표로서 사용한다.
그리고, 강판의 표면 {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)의 면적 분율은, 어닐링 온도와 어닐링 전까지의 가공 열처리 조건(열연 전의 가공량, 열연 온도, 냉연율 등)의 조합에 의해 제어하는 것이 좋다. 구체적으로는, 어닐링 공정에 있어서, 750℃ 내지 830℃의 균열 온도 조건을 선택하는 것이 좋다.
페라이트계 강판의 어닐링 온도는, 종래 기술의 어닐링 온도와 비교하여 낮은 것이 바람직하다. 어닐링 온도가 낮은 쪽이, 결정립의 조대화를 억제하기 쉽기 때문이다. 어닐링 온도를 낮게 설정하기 위해서는, 냉연 강판의 재결정 온도를 낮게 할 필요가 있다. 그 때문에, 페라이트계 박강판의 화학 조성은, 상술한 바와 같이, 종래 기술과 비교하여 C 함유량, Ti 함유량 및 Nb 함유량을 모두 낮게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 어닐링 온도가 830℃ 이하여도 재결정이 촉진된다.
이상의 공정에 의해, 금속판으로서 바람직한 페라이트계 강판을 제조할 수 있다. {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)이 적은 경우에는, 더욱 상기 압하율을 크게 하여, 강판 내부에 전단대를 증가시킨다. 그에 의해 어닐링 후의 {111} 결정립 이외의 결정립(특히 {001} 결정립)을 증가시킬 수 있다.
(성형품)
제1 본 개시의 성형품은, bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이다. 그리고, 제1 본 개시의 성형품은, 성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건, 또는, 성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고, 또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (c) 또는 (d)의 조건을 충족시킨다.
(c) 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({001} 결정립)의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
(d) 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({001} 결정립)의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
한편, 제2 본 개시의 성형품은, bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이다. 그리고, 제2 본 개시의 성형품은, 성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건, 또는, 성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고, 또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (C) 또는 (D)의 조건을 충족시킨다.
(C) 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({111} 결정립) 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
(D) 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({111} 결정립) 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
여기서, bcc 구조를 갖는 금속판은, 제1 및 제2 본 개시 성형품의 제조 방법에서 사용하는 금속판과 동의이다. 그리고, 이 금속판의 성형품에는, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공이 실시되어 있다.
성형품에, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공이 실시되어 있음을 확인하는 방법은 다음과 같다.
성형품에 3차원 형상을 측정하고, 수치 해석용의 메쉬를 제작하고, 컴퓨터에 의한 역해석에 의해, 판재로부터 3차원 형상에 이르기까지의 과정을 도출한다. 그리고, 상기 각 메쉬에 있어서의 최대 주 스트레인과 최소 주 스트레인의 비(상기 β)를 산출한다. 이 산출에 의해, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공이 실시되어 있음을 확인할 수 있다.
예를 들어, Comet L3D(도쿄무역 테크노 시스템(주)) 등의 삼차원 계측기에 의해, 성형품의 삼차원 형상을 측정한다. 얻어진 측정 데이터를 기초로, 성형품의 메쉬 형상 데이터를 얻는다. 이어서, 얻어진 메쉬 형상 데이터를 사용하여, 원스텝법(가공 경화 산출 툴 「HYCRASH(가부시키가이샤 JSOL)」 등)의 수치 해석에 의해, 성형품의 형상을 바탕으로 그것을 일단 평탄한 판에 전개한다. 그때의 성형품 신장, 굽힘 상태 등의 형상 정보로부터 성형품의 판 두께 변화, 잔류 스트레인 등을 계산한다. 이 계산에 의해서도, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되는 성형 가공이 실시되어 있음을 확인할 수 있다.
또한, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건을 충족시키는 것은, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공에 의해 성형품이 성형되어 있다고 간주할 수 있다.
즉, 성형품의 최대 판 두께 D1은 성형 가공 전의 금속판의 판 두께로 간주할 수 있고, 성형품의 최소 판 두께 D2는 성형 가공 후에 가장 판 두께 감소율이 큰 부위의 금속판(성형품)의 판 두께로 간주할 수 있다.
한편, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키는 것도, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공에 의해 성형품이 성형되어 있다고 간주할 수 있다. 이것은, 성형 가공의 가공량(판 두께 감소율: Thickness reduction)이 커짐에 따라서, 가공 경화(즉 가공 경도: Vickers hardness)가 커지는 것에 기인한다(도 11 참조).
즉, 성형품의 최대 경도 H1이 되는 부위는 성형 가공 후에 가장 판 두께 감소율이 큰 부위의 금속판(성형품)의 경도라고 간주할 수 있고, 성형품의 최소 경도 H2는 성형 가공 전의 금속판의 경도라고 간주할 수 있다.
또한, 경도는, JIS 규격(JIS Z 2244)에 기재된 비커스 경도 측정 방법에 따라서 측정된다. 단, 경도의 측정은, 이 방법에 한정되지 않고, 다른 방법으로 경도를 측정하고, 경도 변환표를 사용하여, 비커스 경도로 환산하는 방법을 채용해도 된다.
또한, 상기 (c) 또는 (d)에서 나타내는 조건 및 상기 (C) 또는 (D)에서 나타내는 조건에 있어서, 성형품의 표면에 있어서의 {001} 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경, 및 성형품의 표면에 있어서의 {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경은, 성형품의 최대 판 두께 D1 또는 최소 경도 H2가 되는 부위에서 측정된다.
그리고, 상기 (c) 또는 (d)에서 나타내는 조건은, 제1 본 개시의 성형품의 제조 방법에서 설명한 상기 (a) 또는 (b)에서 나타내는 조건과, 성형 가공 전의 금속판 대신에, 성형품의 표면에 있어서의 {001} 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경을 조건으로 하고 있는 이외에는 동의이다.
마찬가지로, 상기 (C) 또는 (D)에서 나타내는 조건은, 제2 본 개시의 성형품의 제조 방법에서 설명한 상기 (A) 또는 (B)에서 나타내는 조건과, 성형 가공 전의 금속판 대신에, 성형품의 표면에 있어서의 {111} 결정립 이외의 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경을 조건으로 하고 있는 이외에는 동의이다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 본 개시 성형품은, 상기 각 요건을 충족시킴으로써, 제1 및 제2 본 개시 성형품의 제조 방법에 의해 성형된 성형품으로 간주할 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 본 개시 성형품은, bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건, 또는, 식: 10≤(H1-H2)/H1×100≤30의 조건을 충족시킨 성형품이어도, 표면 조화의 발생이 억제되어 의장성이 우수한 성형품이 된다.
실시예
<제1 실시예>
[성형품의 성형]
표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 각 강편을, 표 2에 나타내는 조건으로 가공하여, 강판을 얻었다. 구체적으로는, 처음에, 표 1에 나타내는 강종 A 내지 B의 각 강편에 대하여 표 2에 나타내는 조건으로, 표면 스트레인 부여 공정, 가열 공정, 열간 압연 공정 및 냉각 공정을 실시하였다. 가공에는, 실험 압연기를 사용하였다. 이어서, 권취 온도까지 냉각한 냉연 강판을, 권취 온도에 상당하는 온도로 유지한 전기로에 장입하였다. 그대로 30분 유지한 후, 20℃/h로 냉각하고, 권취 공정을 모의하였다. 또한, 표 2에 나타내는 압하율로 냉간 압연 공정을 실시하고, 표 2에 나타내는 판 두께의 냉연 강판으로 하였다. 얻어진 각 냉연 강판에 대하여 표 2에 나타내는 온도에서 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여, 강판 1 내지 8을 얻었다. 강판 1 내지 8의 페라이트 분율은, 모두 100％였다.
이어서, 얻어진 강판에 대하여, 다음으로 스트레칭 가공을 실시하고, 도 12에 도시하는 바와 같이, 성형품(20)의 천장판부(20A)의 직경 R=150mm, 성형품(20)의 높이 H=18mm, 성형품(20)의 종벽부(20B)의 각도 θ=90℃의 접시형의 성형품 No.1 내지 5, 8을 성형하였다. 또한, 성형품(20)의 높이 H=15mm로 한 것 이외에는, 성형품 No.1 내지 5, 8과 마찬가지로 하여, 성형품 No.6 내지 7, 9를 성형하였다.
또한, 이 성형은, 천장판부(20A)가 되는 강판의 판 두께 감소율(도 12 중, 천장판부(20A)의 평가부 A(천장판부(20A)의 중심부)의 판 두께 감소율)가 표 3에 나타내는 판 두께 감소율이 되는 가공량으로 실시하였다.
[평가 방법]
얻어진 각 강판, 및 각 성형품에 대하여 다음 측정 시험 및 목시 평가를 행하였다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다. 또한, 도 17에, 실시예에서 얻어진 성형품에 대해서, 목시 평가의 결과와, {001} 결정립의 평균 결정 입경 및 결정 입경의 관계를 나타낸다.
[평균 결정 입경의 측정 시험]
강판에 대하여 {001} 결정립의 평균 결정 입경의 측정 시험을 실시하였다. 측정 시험에는, EBSD법을 사용하였다. 도 13은, 강판을 상부로부터 관찰한 모식도이다. 도 13을 참조하여, 강판의 폭 방향에 있어서의, 단부로부터 1/4보다 중심부에 있어서, 사방 1mm의 측정 영역(4)을 임의로 3군데 선택하였다. 각각의 측정 영역(4)에 있어서, 강판의 표면에서의, 강판 표면과 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립({001} 결정립(3))을 선택하였다.
상술한 바와 같이, {001} 결정립(3)의 평균 결정 입경을 산출하였다. 측정은, 3군데의 측정 영역(4)에 있어서의, 모든 {001} 결정립(3)에 대해 행하였다. 얻어진 {001} 결정립(3)의 결정 입경 산술 평균을, 평균 결정 입경으로 하였다. 또한, 성형품의 표면에 있어서의 {001} 결정립(3)의 평균 결정 입경도, 강판의 {001} 결정립(3)의 평균 결정 입경과 동일한 값이 된다.
[면적 분율의 측정 시험]
강판에 대하여 {001} 결정립의 면적 분율의 측정 시험을 실시하였다. 상술한 바와 같이, 강판으로부터 측정 영역(4)을 선택하고, EBSD법을 사용하여, {001} 결정립(3)을 선택하였다. 각 시야에 있어서, {001} 결정립(3)의 면적 분율을 산출하고, 그 평균값을 구하였다. 또한, 성형품의 {001} 결정립(3)의 면적 분율도, 강판의 {001} 결정립(3)의 면적 분율과 동일한 값이 된다.
[평균 r값의 측정 시험]
강판에 대하여 평균 r값의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 강판의 압연 방향에 대하여 0°, 45° 및 90° 방향의, 판형의 5호 시험편(JIS Z 2241(2011))을 채취하였다. 채취한 각 시험편에 대하여 10％의 스트레인을 부여하였다. 스트레인 부여 전후에 있어서의, 시험편의 폭과 판 두께로부터, 각 시험편에 대하여 r값(랭크 포드 값)을 산출하였다. 3 방향의 시험편 r값의 산술 평균을 평균 r값으로 하였다.
[판 두께의 측정 시험]
성형품에 대하여 판 두께의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 성형품의 컴퓨터에 의한 성형 시뮬레이션을 실시하고, 판 두께가 최대 및 최소가 되는 부위를 특정하였다. 그 후, 성형품의 판 두께 측정을 판 두께가 최대 및 최소가 되는 부위 각각에 있어서, 판 두께 게이지를 사용하여 측정하였다. 이에 의해, 최대 판 두께 D1, 최소 판 두께 D2를 구하였다. 단, 최대 판 두께 D1은, 성형품(성형품 전체)의 최대 판 두께를 구하고, 최소 판 두께 D2는, 성형품의 평가부의 최소 판 두께를 구한 것이다.
[경도의 측정 시험]
성형품에 대하여 경도의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 성형품의 컴퓨터에 의한 성형 시뮬레이션을 실시하고, 상당 소성 스트레인이 최대 및 최소가 되는 부위를 특정하였다. 그 후, 성형품의 경도 측정을 판 두께가 최대 및 최소가 되는 부위 각각에 있어서, JIS 규격(JIS Z 2244)에 따라서, 측정하였다. 이에 의해, 최대 경도 H1, 최소 경도 H2를 구한 것이다. 단, 최대 경도 H1은, 성형품(성형품 전체)의 최대 경도를 구하고, 최소 경도 H2는, 성형품의 평가부의 최소 경도를 구한 것이다.
[요철 높이 측정 시험]
성형품에 대하여 성형품 표면의 요철 높이의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 성형품의 평가부를 잘라내어, 접촉식의 조도 직경에서, 길이 방위의 요철을 계측하였다. 결정 방위를 확인하기 위하여 요철이 가장 현저한 부분을, 크로스 섹션 폴리셔(Cross section polisher) 가공을 사용하여 절단하여, 표층의 결정 방위와 요철의 관계를 분석하였다.
[목시 평가]
원래, 화성 처리 후 전착 도장을 행하지만, 간이적 평가 방법으로서, 래커 스프레이로 균일하게 성형품의 표면을 도장한 뒤, 목시로 관찰하여, 하기 기준에 따라서, 표면 조화의 발생 정도와 평가면의 선예도에 대하여 조사하였다.
또한, 표면 성상의 우열을 나타내는 다른 파라미터로서, 산술 평균 파상도 Wa의 값을 Keyence사제 레이저 현미경에 의해 측정하였다. 측정 조건은, 평가 길이를 1.25mm, 컷오프 파장 λc를 0.25mm로 하였다. 그리고, 컷오프 파장 λc보다도 장파장측의 프로파일을 평가하였다.
평가 기준은, 이하와 같다.
A: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아 모양이 확인되지 않고, 표면에 광택이 있는 것(Wa≤0.5㎛). 자동차 외판 부품으로서 보다 바람직하고, 고급차의 외판 부품으로서도 이용할 수 있다.
B: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아 모양이 확인되지 않지만, 표면의 광택이 사라는 것(0.5㎛<Wa≤1.0㎛). 자동차 부품으로서 이용할 수 있다.
C: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아 모양이 확인되지만, 표면에 광택이 있는 것(1.0㎛<Wa≤1.5㎛). 자동차의 외판 부품으로서 이용할 수 없다.
D: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아 모양이 확인되고, 표면에 광택이 없는 것(1.5㎛<Wa). 자동차의 부품으로서 이용할 수 없다.
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Figure 112018055778881-pct00002
Figure 112018055778881-pct00003
Figure 112018055778881-pct00004
상기 결과로부터, 비교예 대응의 성형품 No.1, 6, 9에 비해, 실시예 대응의 성형품 No.2 내지 5, 7, 8, 10은, 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다.
여기서, 실시예 대응의 성형품 No.2, 3, 비교예 대응의 성형품 No.1의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도를, 도 14 내지 도 16에 도시한다. 도 14 내지 도 16은, 성형품의 단면을, EBSD법에 의해 해석한 모식도이다. 또한, 도 14 내지 도 16중, ND는 판 두께 방향을 나타내고, TD는 판 폭 방향을 나타낸다.
이 도 14 내지 도 16의 비교로부터, 비교예 대응의 성형품 No.1에 비해, 실시예 대응의 성형품 No.2, 3은, 성형품의 표면 요철 높이가 낮아, 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다. 단, 도 14와 도 15의 비교로부터, 성형품 No.2에 비해, 성형품 No.3은, 성형품의 표면 요철 높이가 높지만, 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다. 이것은, 성형품의 표면 요철이 높거나, 또는 동등하더라도, 오목부가 깊고 미세하면, 표면 조화로서 인식되기 어려워지는 경우도 있기 때문이다(성형품 No.6과 성형품 No.7의 비교도 참조).
실시예 대응의 성형품 No.7과 비교예 대응의 성형품 No.9의 비교로부터, {001} 결정립의 면적 분율이 0.20 미만으로 낮더라도, {001} 결정립의 평균 결정 입경이 15㎛ 미만이면 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다.
실시예 대응의 성형품 No.10으로부터, {001} 결정립의 면적 분율이 0.45로 높더라도, {001} 결정립의 평균 결정 입경이 15㎛ 미만이면 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다.
<제2 실시예>
[성형품의 성형]
이어서, 표 5에 도시하는 강판에 대하여 스트레칭 가공을 실시하였다. 그에 의해, 도 12에 도시하는 바와 같이, 성형품(20)의 천장판부(20A)의 직경 R=150mm, 성형품(20)의 높이 H=18mm, 성형품(20)의 종벽부(20B)의 각도 θ=90℃의 접시형의 성형품 No.101 내지 105, 108을 성형하였다. 또한, 성형품(20)의 높이 H=15mm로 한 것 이외에는, 성형품 No.101 내지 105, 108과 마찬가지로 하여, 성형품 No.106 내지 107, 109, 128을 성형하였다.
또한, 이 성형은, 천장판부(20A)가 되는 강판의 판 두께 감소율 도 12 중, 천장판부(20A)의 평가부 A(천장판부(20A)의 중심부)의 판 두께 감소율)가 표 5에 나타내는 판 두께 감소율이 되는 가공량으로 실시하였다.
또한, 도 12 중, 성형품(20)의 천장판부(20A)의 평가부 B(천장판부(20A)의 중심과 모서리 사이의 중앙부)의 판 두께 감소율이, 성형품 No.101 내지 109, 128의 판 두께 감소율(도 12중, 천장판부(20A)의 평가부 A의 판 두께 감소율)과 동일하게 되도록, 성형품(20)의 높이 H를 조정한 것 이외에는, 성형품 No.101 내지 109, 128과 마찬가지로 하여, 성형품 No.110 내지 118, 129를 성형하였다.
또한, 도 12 중, 성형품(20)의 천장판부(20A)의 평가부 C(천장판부(20A)의 모서리부)의 판 두께 감소율이, 성형품 No.101 내지 109, 128의 판 두께 감소율(도 12 중, 천장판부(20A)의 평가부A의 판 두께 감소율)과 동일하게 되도록, 성형품(20)의 높이 H를 조정한 것 이외에는, 성형품 No.101 내지 109, 128과 동일하게 하여, 성형품 No.119 내지 127, 130을 성형하였다.
여기서, 상기 성형품의 성형에서는, 성형품의 평가부에 상당하는 강판의 표면에 스크라이브드 서클을 전사해 두고, 성형 전후(변형 전후)의 스크라이브드 서클의 형상 변화를 계측함으로써, 최대 주 스트레인, 최소 주 스트레인을 계측하였다. 그들 값으로부터, 성형품의 평가부에서의 변형비 β를 산출하였다.
[평가 방법]
사용한 각 강판, 및 얻어진 각 성형품에 대하여 1) {111} 결정립 이외의 결정립의 평균 결정 입경 및 면적 분율, 2) 평균 r값, 3) 판 두께의 측정 시험, 4) 경도의 측정 시험, 5) 요철 높이 측정 시험, 6) 목시 평가를, 제1 실시예에 준해 행하였다. 결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다.
Figure 112018055778881-pct00005
Figure 112018055778881-pct00006
상기 결과로부터, 비교예 대응의 성형품 No.101, 106, 109 내지 110, 115, 118 내지 119, 124, 127에 비해, 실시예 대응의 성형품 No.102 내지 105, 107 내지 108, 111 내지 114, 116 내지 117, 120 내지 123, 125 내지 126, 128 내지 130은 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다.
여기서, 실시예 대응의 성형품 No.102, 103, 비교예 대응의 성형품 No.101의 단면 마이크로 조직과 표면 요철을 도시하는 모식도를, 도 18 내지 도 20에 도시한다. 도 18 내지 도 20은, 성형품의 단면을, EBSD법에 의해 해석한 모식도이다. 또한, 도 18 내지 도 20 중, ND는 판 두께 방향을 나타내고, TD는 판 폭 방향을 나타낸다.
이 도 18 내지 도 20의 비교로부터, 비교예 대응의 성형품 No.101에 비해, 실시예 대응의 성형품 No.102, 103은, 성형품의 표면 요철 높이가 낮고, 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다. 단, 도 18과 도 19의 비교로부터, 성형품 No.102에 비해, 성형품 No.103은, 성형품의 표면 요철 높이가 높지만, 표면 조화가 억제되어 의장성이 우수함을 알 수 있다. 이것은, 성형품의 표면 요철이 높거나, 또는 동등하더라도, 오목부가 깊게 미세하면, 표면 조화로서 인식되기 어렵게 되는 경우도 있기 때문이다(성형품 No.106과 성형품 No.107의 비교도 참조).
그리고, 상기 결과로부터, 실시예 대응의 성형품에서는, 등 2축 인장 변형장 및 등 2축 인장 변형장에 가까운 부등 2축 인장 변형장으로부터, 평면 스트레인 인장 변형장 및 평면 스트레인 변형장에 가까운 부등 2축 인장 변형장까지, 폭넓은 변형장에 있어서, 성형품의 표면 조화가 억제되어 있음을 알 수 있다.
이상, 본 개시의 실시 형태 및 실시예를 설명하였다. 그러나, 상술한 실시 형태 및 실시예는 본 개시를 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 개시는 상술한 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상술한 실시 형태 및 실시예를 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
또한, 일본 특허 출원 제2015-242460호 및 일본 특허 출원 제2016-180635호의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이고 또한 개별적으로 기재된 경우와 동일 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 원용된다.

Claims (12)

  1. bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (a) 또는 (b)의 조건을 충족시키는 금속판에 대하여, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생되고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10％ 이상 30％ 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법.
    (a) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
    (b) 상기 금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속판이 강판인 성형품의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 페라이트계 강판인 성형품의 제조 방법.
  5. bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
    성형품의 최대 판 두께를 D1이라 하고, 성형품의 최소 판 두께를 D2라 했을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건을 충족시키고,
    또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (c) 또는 (d)의 조건을 충족시키는 성형품.
    (c) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
    (d) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 금속판이 강판인 성형품.
  8. 제5항 또는 제7항에 있어서, 상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 페라이트계 강판인 성형품.
  9. bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
    성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고,
    또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (c) 또는 (d)의 조건을 충족시키는 성형품.
    (c) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하이다.
    (d) 상기 성형품의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의, 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
  10. bcc 구조를 갖고, 평면 스트레인 인장 변형, 또는, 평면 스트레인 인장 변형 및 2축 인장 변형이 발생된 형상의 금속판의 성형품이며,
    성형품의 최대 경도를 H1이라 하고, 성형품의 최소 경도를 H2라 했을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건을 충족시키고,
    또한 성형품의 표면에 있어서 하기 (C) 또는 (D)의 조건을 충족시키는 성형품.
    (C) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.55 이하이다.
    (D) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립의, 면적 분율이 0.55 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하이다.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 금속판이 강판인 성형품.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 금속판이, 금속 조직의 페라이트 분율 50％ 이상의 강판인 성형품.
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