JPH021217B2

JPH021217B2 -

Info

Publication number: JPH021217B2
Application number: JP56138204A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Sudo; Ichiro Tsukatani
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1981-09-01
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1990-01-10
Also published as: JPS5839766A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、溶融メツキラインや連続焼鈍炉にて
製造可能な塗装焼付時に硬化する性質を有しかつ
深絞り性にすぐれた高強度冷延鋼板に関する。近年自動車用薄鋼板の高強度化が図られつつあ
り、また耐デント性の向上のため塗装焼付硬化性
を有する高強度冷却鋼板、特に高強度溶融亜鉛メ
ツキ用鋼板が強く望まれている。この焼付硬化は
固溶Ｃや固溶Ｎによる転位の固着現象を利用する
ものであるが、フエライト中に過飽和に固溶され
たＣは鋼板を硬質化させ、加工性が劣化して高度
の加工、例えば深絞り加工に耐えず、また常温歪
時効を生じストレツチヤストレインの発生をも伴
なう。一方深絞り加工性等を向上させたものとして
Ti添加鋼が知られているが、このTi添加鋼は鋼
中の固溶Ｃ，Ｎを完全に固着して加工性の向上を
図るため、固溶Ｃ，Ｎによる焼付硬化性の付与は
望めない。更に、深絞り性を向上させるためTiを少量添
加しかつ鋼中に微量の固溶Ｃを残存させて弱い焼
付硬化能をもたせんとする試みもあるが（特開昭
53−114747）、この鋼板は前述した要求特性のう
ちの基本的特性である高強度化に対しては全く配
慮がなされていない。本発明は上述の事情に鑑み、冷延鋼板、特に溶
融亜鉛メツキ鋼板について塗装焼付硬化性及び深
絞り性を具備した上で高強度化を図ることを目的
としてなされたものである。すなわち本発明は、C0.003〜0.02重量％（以下
％の表示は重量％である）Si0.1〜１％、Mn0.05
〜0.5％、P0.03〜0.15％、Al0.01〜0.06％、
N0.006％以下を含有し、かつTi，Nbの１種又は
２種以上を下記式で0.4〜0.8の範囲で含有し、残
部鉄及び不純物からなる塗装焼付硬化性及び深絞
り性のすぐれた高強度冷延鋼板である。Ｋ＝（有効Ti％／48＋Nb％／93）／（Ｃ％／12＋Ｎ％／
14）但し有効Tiは全Tiから酸化物及び硫化物とし
てのTiを除いたもの。なお、本発明においては上記の外、Cr0.1〜0.4
％、希土類元素0.05％以下、B0.01％以下の１種
以上を含有せしめることもでき、深絞り性の一層
の向上に寄与する。本発明の鋼板では、C0.003〜0.02％で上記式の
Ｋを0.4〜0.8の範囲にした上で、Si0.1〜１％、
P0.03〜0.15％を含有せしめることにより、上記
式のＫを1.0以下にしてMn等の他の元素で高強度
化を図つた場合に認められる深絞り性の劣化が回
避されるのである。すなわち本発明の鋼板では固
溶Ｃが残存するにもかかわらず、適量のSi，Ｐの
存在により連続焼鈍の如く急熱焼鈍においても良
好な｛111｝再結晶集合組織を発達させることが
できるのである。尚、Si，Ｐは固溶強化元素であ
るから鋼板の高強度化に寄与し、また残留する固
溶Ｃによる焼付硬化も図れる。ところでこの固溶
炭素は、冷延集合組織形成において、すべり系の
易動度や粒界拘束力の相違により粒界近傍での最
終安定方位への回転における拘束領域の範囲およ
びその程度に相違をもたらし、回復再結晶時に
（111）粒よりも（110）や（200）粒を早く核生成
するため｛111｝再結晶集合組織を劣化させると
考えられるので、本発明において知見された挙動
は、SiおよびＰを含有すると、たとえ固溶Ｃが存
在したとしても上述のような固溶Ｃの効果が緩和
されて、冷延集合組織的には固溶Ｃを含有しない
ような挙動を呈するようになり、急熱焼鈍におい
てさえ｛111｝再結晶集合組織を発達させること
ができると考えられる。次に本発明の鋼板の化学成分の限定理由を述べ
る。Ｃはその量が多くなると、フエライト粒の成長
が抑制され、かつTiCの析出量が増大し、再結晶
温度が高くなるので、短時間の連続焼鈍による成
形性の付与を可能とするため、さらに過剰の固溶
Ｃは調質圧延された鋼板のプレス加工するまでの
硬化をもたらし深絞り性を劣化せしめる傾向を有
するので0.02％を上限とする。したがつて過剰の
固溶Ｃの含有を避けるためにまず溶鋼を真空脱ガ
ス処理により脱炭するが、現在の技術では0.003
％未満に安定してＣを低減するのは極めて困難で
あり、鋼中酸素量の急増を伴い成形性を劣化す
る。従つて、0.003％を下限とする。Ｎは伸び特性値を下げ、従つてプレス加工等に
おける張出し特性を劣化せしめるので、少ない程
良く、0.006％を上限とする。 SiはＰと共に前記式のK0.4〜0.8の範囲内にお
いて深絞り性を向上させるという本発明において
必要不可欠な元素であり、そのためには0.1％以
上含有する必要がある。一方、１％を超えるとこ
の効果が飽和し、逆に深絞り性を劣化させるばか
りか溶融亜鉛メツキ鋼板を得ようとする場合、メ
ツキ前処理のガスクリーニング工程において生成
された酸化スケールが還元されなくなるので１％
を上限とする。 MnはＳに起因する熱間脆性を防止する効果を
有しこのため0.05％以上存在する必要がある。一方Mnは強化成分であるので深絞り性を考慮
しない場合には要求される鋼の強度に応じて添加
することができるが、本発明の如く塗装焼付硬化
性を得るためわずかの固溶炭素を残存させた状態
ではMn含有量を増すと深絞り性を著しく劣化さ
せるので0.5％を上限とする。Ｐは上述のSiと同様本発明において必要不可欠
の元素であり、その効果は深絞り性の改善に対す
るもの以上に塗装焼付硬化性に対するものの方が
大きい。すなわち一般に焼鈍後の残留固溶Ｃは、
鋼中Ｃ量、前記式Ｋあるいは更に焼鈍後の冷却速
度によつて決まるが、溶製時に常に同一の化学組
成の鋼塊を作製することは不可能であり、また連
続焼鈍といえども焼鈍温度、コイル板厚、コイル
位置の異なるものを常に一定の冷却速度で冷却す
ることは至難の技である。従つてこれらの条件の
相異により残留固溶炭素量が異なつてくると、そ
の量が多い場合には常温時効を起こしてしまう
し、少ない場合には必要な塗装焼付硬化量が得ら
れない。ところがＰを0.03％以上含有すると、上記製造
条件にかかわりなく常にほぼ一定量の焼付硬化量
が得られる。常温時効を起さないのは言うまでも
ない。しかし0.15％を超えて含有すると鋼を硬質
化しすぎ、また降伏比（降伏応力／引張強さ）を
上昇させてプレス成形しにくくするのでその範囲
は0.03〜0.15％とする。 AlはTiが酸化して失なわれたり、鋼中非金属
介在物（酸化物）となるのを回避すると共にＮを
AlNとして固定・無害化するのに有効である。
このため0.01％以上加えられる。しかし、あまり
多くなると効果が飽和するだけでなく、非金属介
在物の増加による表面性状の悪化、あるいは再結
晶粒の微細化を招き好ましくない。このため0.06
％を上限とする。 Tiは添加量の増加と共に深絞り性を高め、特
に鋼中のＣおよびＮを完全に炭窒化物〔Ti（Ｃ，
Ｎ）〕として固定することにより深絞り性は極め
て良好になることが知られている。しかし、それ
とともに製造コストの大幅な負担増を伴う。また焼付き硬化量が零となつてしまう。そこで本発明では当然SiおよびＰの併合添加に
より達成されたものであるが、高度な深絞り性を
維持し、かつプレス加工までの鋼板の硬化を防止
し、加工後鋼が焼付硬化する程度に添加する。その量は、前記式のＫが0.4〜0.8を満足するTi
量の添加が必要である。一方、前記式のＫが0.4〜0.8を満足するTi量以
上の過剰なTiはＣ，Ｎを完全あるいはほぼ完全
に固定するため、本発明の目的であるプレス加工
後の硬化特性を期待できないばかりでなく、二次
成形性も劣化すると共に耐火物の溶損を大ならし
め作業性を悪くし、大巾なコスト増加をもたら
す。一方、K0.4未満のTi添加では鋼中に残存する
過剰炭素量が多すぎるため、たとえSiおよびＰを
含有せしめたとしても良好な深絞り特性が得られ
ないばかりが常温時効をひきおこす。 NbはTiとその添加効果が全く等価であり、Ｃ
およびＮの合計量との原子濃度比により等価に置
換できるもので、Tiの一部または全部をNbで置
きかえたとしても何んらさしつかえないばかりか
溶融亜鉛メツキ用の原板として用いる場合には、
溶融亜鉛メツキ合金化特性およびその密着性の観
点から有利な点も多い。なお前記式のＫは、全Ti量から酸化物及び硫
化物としてのTiを除いた有効Ti量及びNb量とＣ
量、Ｎ量との原子濃度比を示す式である。この他本発明では深絞り性の一層の向上を図る
ためCr，REM，Ｂを必要に応じ単独又は複合し
て含有せしめることができる。 Crは0.1％以上含有せしめることにより深絞り
性を一層高める。この効果はCrの存在によりTiC析出物粒子が粗
大化し易くなることによる。またCrは、単に深
絞り性の改善だけでなく、Ti（Ｃ，Ｎ）として結
合しない固溶炭素に起因する常温時効を起りにく
くする働きを有する。なお、本発明ではTi量が
比較的少ないので0.4％を超える含有の必要はな
い。 REMは不純物のＳ量を低減し、また成形加工
性に有害な硫化物系介在物の形状制御の作用によ
り深絞り性向上に寄与する。またREM及びＢは、
再結晶後の粒成長の促進作用があり深絞り性の向
上に寄与する。REM及びＢの含有量はそれぞれ
0.05％以下、B0.01％以下で十分であり、それ以
上の含有の必要はない。次に本発明の実施例を比較例と共に説明する。転炉で溶製し、真空脱ガス処理を施して造塊、
分塊して製造した鋼片を熱間圧延し、酸洗した後
圧下率70％の冷延を施して板厚0.8mmの冷延板を
製造し、この冷延板をゼンジマータイプの溶融亜
鉛メツキラインにおいて焼鈍し、溶融亜鉛メツキ
鋼板を得た。このときの冷延鋼板の化学成分とそ
の特性値を第１，２表に示す。尚鋼種Ｃ〜Ｊおよ
びＮ〜Ｓは本発明鋼、鋼種Ａ，ＢおよびＫ〜Ｍは
本発明の範囲を逸脱する比較用材料である。上記の結果から明らかなように本発明の冷延鋼
板は、鋼種Ｋを除く比較用鋼板に比べて深絞り性
（値）が良く、焼付硬化によりプレス成形後硬
さを増加して成形品の強度を大幅に高めえる。
尚、鋼種Ｋは深絞り性は良好であるが、常温時効
もなければ焼付硬化も全くない。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ C0.003〜0.02重量％（以下同じ）、Si0.1〜１
％、Mn0.05〜0.5％、P0.03〜0.15％、Al0.01〜
0.06％、N0.006％以下を含有し、かつTi，Nbの
１種又は２種を下記式で0.4〜0.8の範囲で含有
し、残部鉄及び不純物からなる焼付硬化性及び深
絞り性のすぐれた高強度冷延鋼板。Ｋ＝（有効Ti％／48＋Nb％／93）／（Ｃ％／12＋Ｎ％／
14）但し有効Tiは全Tiから酸化物及び硫化物とし
てのTiを除いたもの。２ C0.003〜0.02％、Si0.1〜１％、Mn0.05〜0.5
％、P0.03〜0.15％、Al0.01〜0.06％、N0.006％以
下を含有し、かつTi，Nbの１種又は２種を下記
式で0.4〜0.8の範囲で含有し、更にCr0.1〜0.4％、
希土類元素0.05％以下、B0.01％以下の１種以上
を含有し、残部鉄及び不純物からなる焼付硬化性
及び深絞り性のすぐれた高強度冷延鋼板。Ｋ＝（有効Ti％／48＋Nb％／93）／（Ｃ％／12＋Ｎ％／
14）但し有効Tiは全Tiから酸化物及び硫化物とし
てのTiを除いたもの。