JPH0225521A - 深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法 - 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） 本発明は、深絞り性に優れた熱延鋼板、具体的には、高
ランクフォード値（ｒ値）の熱延鋼板を製造する方法に
関する。

（従来の技術） 熱延鋼板は、比較的安価な構造材料として、自・動車、
家′７１製品、建材、各種の産業機器等に広く使用され
ている。そして、通常はそのまま使用されることは稀で
プレス加工を施されて使用されることが多い、従って、
熱延鋼板には優れた加工性が要求される。ところが、熱
延鋼板は冷延鋼板に比して加工性が劣っている。これは
、熱延鋼板が冷延鋼板に比べて深絞り性に劣るからであ
る０例えば、深絞り性を示す指標として用いられるｒ値
が、冷延鋼板では１．５〜１．８であるのに対し、熱延
鋼板では０．５〜０，９である。

このように、熱延鋼板は冷延鋼板に比べ加工性に劣るこ
とから、前記の自動車をはじめとする家電製品等の加工
性が要求される用途には、安価な熱延鋼板よりも高価な
冷延鋼板の方が多く使用されている。

そこで、もし冷延鋼板と同等或いはそれ以上の深絞り性
を存する熱延鋼板の製造が可能どなれば、工業的に大変
好ましいことである。近年、このような深絞り性に優れ
る熱延鋼板を製造する方法が種々検討されており、これ
に関する特許も出願されている。

例えば、特開昭５９−１５３８３６号公報には、Ｃ，Ｍ
ｎ、ＳｏＩ！、、Ａｌを含むアルミキルド鋼を、ＡｆＮ
の析出処理後、特定条件で熱間圧延を行い、次いで、酸
洗、軽圧下圧延および再結晶処理を行うという、深絞り
性に優れた熱延鋼板の製造方法が開示されている。しか
し、この方法は析出処理前の具体的な条件については何
ら規定がないので析出処理の加熱に、例えば１００分以
上という長時間を必要とし、そのために製造能率が低下
するという欠点がある。

（発明が解決しようとする諜Ｈ） 本発明の課題は、効率的に窒化物を析出させてｒ値の高
い優れた深絞り性を有する熱延鋼板を製造する方法を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、特定組成のアルミキルド鋼に窒化物の析
出処理前に大圧下圧延を含む一次圧延を施せば、窒化物
の析出サイトが導入されて析出処理において、ｌ！Ｎ、
ＴｔＮ等の窒化物が迅速に析出すること、且つ一次圧延
によりフェライト粒径も微調化すること、その結果、そ
の後の二次圧延および再結晶処理後の最終製品の深絞り
性が著しく向上することを見出し、本発明に至った。

ここに本願の第一の発明の要旨は「重量％で、Ｃ：０．
０５％以下、６口：０．０１〜０．４％、Ｓｉ：０．３
％以下、Ｓｏ　ｊ！　、Ａ　ｊ！　：０．０１〜０．０
８％、Ｎ　：０．０１％以下、残部：Ｐｓおよび不可避
不純物からなるアルミキルド鋼を、下記［１］〜［３］
の工程で順次加工熱処理することを特徴とする深絞り性
に優れた熱延鋼板の製造方法」にある。

■最終パス圧下を１１００℃以下８００℃以上の温度域
で圧下率３０％以上とする一次圧延を行う工程、■１１
００℃以下８００℃以上の温度域で１〜６０分間保持す
る工程、 ■８００℃以下４５０℃以上の温度域で総圧下率を５０
％以上とする二次圧延を行った後、再結晶処理を行う工
程。

本願の第二の発明は、上記合金成分に更にＢを０．００
０１〜０．００５０％含存するアルミキルド鋼を使用し
て、第三の発明は、上記合金成分に更にＴｉ、　Ｎｂ。

Ｚｒ、　Ｖのうちの１種又は２種以上を合計で０．００
１〜０．１００％含有するアルミギルド鋼を使用して、
第四の発明は、上記合金成分に更に前記と同量のＢとＴ
ｉ、　Ｎｂ５Ｚｒ、　Ｖのうちの１種又は２種以上を含
有するアルミキルド鋼を使用して、前記［１］〜［３］
の工程で順次加工熱処理することを特徴とする深絞り性
に優れた熱延鋼板の製造方法を、それぞれの要旨とする
。

（作用） 以下、本発明における各構成要件について、作用効果と
ともに数値限定の理由を説明する。

まず、本発明で使用するアルミキルド鋼の組成を前記の
ように限定した理由について述べる。

なお、鋼組成に関する「％」は、「重１％」である。

Ｃ： Ｃは深絞り性に悪影響を及ぼす元素であるので、少ない
方が望ましい、Ｃ含有量が０．０５％を超えると著しく
深絞り性が劣下する。

Ｈロ　： Ｍｎは鋼中に不純物として混入しているＳをＭｎＳとし
て固定し、熱間加工性を向上させる有効な元素である。

しかし、Ｍｎ含有量が０．４％を超えると深絞り性が著
しく劣化する。一方、近年の脱Ｓ技術の進歩により極低
Ｓ鋼の製造が可能となり、Ｍｎ含有量が０．０１％でも
ＳをＭｎＳとして充分固定することができ、熱間加工割
れを防止することができる。かかる理由からＭｎの含有
量を０．０１〜０．４％とする。

Ｓｉ： Ｓｉは深絞り性を向上させる上からは可及的に少ない方
が好ましい、Ｓｉの含有量が多くなると深絞り性が劣化
するだけではなく、スケール性状をも劣化させて製品品
質を損なうことになるので、Ｓｔ含有量を０．３％以下
とする。

Ｓｏｌ、ＩＩ！、： ５ｏＣＡ１は脱酸処理に用いられる元素であると同時に
、鋼中のＮをＡ２Ｎとして固定する重要な元素である。

しかし、Ｓｏｌ、Ａｌ含存置が０．０１％未満では前記
の作用効果が充分に得られない、一方、０．０８％を超
えて含有させても効果が飽和し、不経済になる。

Ｎ　： ＮはＡＮおよび後述するＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖと
窒化物を形成し、フェライトの微細化に寄与する。しか
し、深絞り性に悪い影響を与える元素でもある。

Ｎ含有量が多くなると固ｔｌＮが残って、フェライトの
微細化効果よりも寧ろ深絞り性の劣化の方が著しくなる
ので、含有量を０．０１％以下とする。

本発明で使用するアルミキルド鋼は、上記の成分の外、
残部はＦｅおよび不可避不純物からなるもの、または、
これに加えてＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ又はＶの１種又は２
種以上を合計でｏ、ｏｏｉ〜０．１００％および／又は
Ｂを０．０００１〜０．００５０％含有させたアルミキ
ルド鋼である。

これらの元素の作用効果か下記の通りである。

Ｔｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖ　： これら元素は高価であるが、ＡｌよりもＮを窒化物とし
て強固に固定するとともに、二次圧延前のフェライト粒
径を微細化して深絞り性を向上させる非常に好ましい元
素である。しかし、その含有量が１種又は２種以上合計
で０．００１％より少ないと前記効果が得られず、０．
１００％を超えて含有させても効果が飽和し、経済的に
不利となる。

Ｂ　： Ｂは絞り加工部品で問題となるたて割れを防止するのに
有効な元素である。しかし、Ｂ含有量が０．０００１％
未満ではその効果が少なく　、０．００５０％を超えて
含有させても効果が飽和し、経済的に不利となる。

次に、添付図に例示する本発明の一つの工程に沿って加
工熱処理と数値限定理由について述べる。

■−次圧延； この圧延は、次の析出処理で迅速に窒化物を析出させる
窒化物の析出サイトを導入するためと、微細なフェライ
ト粒を得るためのものである。そのためには、最終パス
での圧延を１１００℃以下８００℃以上の温度域で３０
％以上の大圧下率で行う必要がある。好ましくは、４５
％以上の大圧下率で行うのがよい。

最終パスの圧下率が３０％より小さいと窒化物の析出サ
イトが導入されず、引き続き、１１００℃以下８００℃
以上の温度域で】〜６０分間保゛持する析出処理を行っ
ても効率的な窒化物の析出が困難となる。

また、最終パス温度が１１００℃より高いと圧延による
フェライトの細粒化効果が得られず、８００℃より低い
と次工程の析出処理温度の確保が困難となる。

なお、−次圧延に供するアルミキルド鋼のスラブは、連
続鋳造から直送されてくる高温のままのもの、或いは鋳
込後−旦冷却したスラブを再加熱したもののいずれでも
よい。

■析出処理： 圧延材を常温まで冷却することなく、圧延後、直ちに１
１００℃以下８００℃以上の温度域で１〜６０分間保持
する必要がある。

１１００℃より高い温度で保持すると、溶解度が大きい
ために窒化物の析出が迅速に進まないばかりか、オース
テナイト粒が成長して粗大化し、二次圧延前のフェライ
ト粒が粗大化することになって、最終成品の深絞り性が
向上しない。一方、８００℃より低い温度で保持すると
析出速度が著しく小さいことから、同じく窒化物の析出
が迅速に進まず、深絞り性の向上が得られない、また、
保持時間が１分未満では窒化物の析出量が少なく、一方
、６０分より長いと窒化物の析出が飽和し、製造コスト
の上昇を招くことになる。好ましい保持温度は、窒化物
の析出挙動からみてオーステナイト域の析出ノーズ近傍
である１０５０〜９５０℃の温度範囲、もしくはフェラ
イト域の析出ノーズ近傍である８５０〜８００℃の温度
範囲、である。

本発明において、前記−次圧延後の鋼板を圧延ラインに
おいて上記温度域に保持する手段は特に限定されないが
、例えば、近年開発されたコイルボックスを使用するこ
とができる。また、−次圧延後に所定の析出処理温度と
するため、および析出処理後に二次圧延の開始温度とす
るために、鋼板を急冷してもよい。急冷することにより
製造時間の短縮が図られるとともにフェライト粒の粗大
化も防ぐことができて深絞り性が向上する。

■二次圧延： これは最終板厚にするとともにフェライトの再結晶に必
要な加工歪みを得るためのものである。

そのためには、析出処理後、圧延材を常温まで冷却する
ことなく８００℃以下４５０℃以上の温度域で総圧下率
を５０％以上とした二次圧延を行う必要がある。

８００℃を超える温度又は５０％未満の総圧下率ではフ
ェライトの再結晶に必要な加工歪みが充分に蓄積されず
、再結晶処理後において良好な深絞り性が得られない、
一方、４５０℃より低い温度になると変形抵抗が著しく
高くなり、実用上圧延が困難となる。

なお、二次圧延を圧延潤滑油を用いて行えば、板厚方向
の加工変形が均一化されるので、板表層部まで含めてｒ
値が向上する。従って、仮全体のｒ値が向上する効果が
ある。

■再結晶処理： 以上の工程で所定の板厚まで加工された熱延鋼板は、コ
イルに巻取られ自己の保有熱で焼鈍（自己焼鈍）され再
結晶が進む、この再結晶は鋼板の深絞り性向上に極めて
重要であるが、これまで述べた［１］〜［３］の工程を
経た熱延鋼板であれば、上記の自己焼鈍でも十分に深絞
り性の向上に好ましい再結晶集合組織かえられる。無論
、再結晶を促進するために別途焼鈍工程を設けてもよい
。

熱延後に亜鉛めっきを施して最終製品とするものであれ
ば、溶融亜鉛メツキラインの連続焼鈍工程で再結晶させ
るのが有利である。

次に実施例により本発明を更に説明する。

（実施例） 第１表に示す化学組成のアルミキルド鋼を実験用５０ｋ
ｇ真空溶解炉で溶製し、鋳造して６０ａｗｍ厚のスラブ
とした。

但し、鋼種Ｃについては一部８１Ｉｍ厚のものとした。

これらスラブを、第２表に示す条件で板厚３１１Ｉｌま
で熱間圧延して巻き取り、巻き取り後、徐冷中に再結晶
処理するか、もしくは−旦冷却後に再加熱して焼鈍を施
し再結晶処理を行った。

なお、二次圧延は潤滑油圧延（摩擦係数μ：０．１．０
０．１５）で実施した。

再結晶焼鈍は、８００°（：Ｘ２ｍ１ｎの連続焼鈍、８
５０℃Ｘ　１０ｓｅｃの溶融亜鉛めっきラインでの連続
焼鈍、および７００℃Ｘ５ｈｒのバッチ焼鈍に相当する
熱履歴を付与して行った。

このようにして得られた鋼板から試験片を採取して、降
伏強さ（ＹＰ）、伸び（Ｅｌ）、ランクフォード値（ｒ
値）および耐たて割れ遷移温度を調べた。

その結果を第３表に示す。

なお、ここでの耐たて割れ遷移温度とは、絞り比２．０
で絞ったカンブの穐性割れ停止温度を意味するものであ
る。

（以下、余白） 第３表より明らかなように、本発明方法で製造したＮａ
ｌ〜Ｎａ１３の熱延鋼板は、いずれも高延性を存し、且
つ高ｒ値である。また、漱１１〜漱１３のようにＢを含
むアルミキルド鋼を使用したものは、特に耐たて割れ遷
移温度が著しく低い。

これに対して、−次圧延、析出処理、二次圧延の何れか
が本発明で規定する範囲から外れる条件で製造した比較
例ＮＣＬ１４〜阻２１の熱延鋼板は、いずれもｒ値が低
く、また、同一成分の熱延ままの条件下（胤２、魔５）
では比較例の方が耐たて割れ遷移温度は高い。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明方法によれば高ｒ値の深絞り
性に優れた熱延鋼板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明の詳細な説明する図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、 Ｃ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０１〜０．４％、Ｓｉ
   ：０．３％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．０８％
   、Ｎ：０．０１％以下、残部：Ｆｅおよび不可避不純物
   からなるアルミキルド鋼を、下記の工程で順次加工熱処
   理することを特徴とする深絞り性に優れた熱延鋼板の製
   造方法。 ［１］最終パス圧下を１１００℃以下８００℃以上の温
   度域で圧下率３０％以上とする一次圧延を行う工程、 ［２］１１００℃以下８００℃以上の温度域で１〜６０
   分間保持する工程、 ［３］８００℃以下４５０℃以上の温度域で総圧下率を
   ５０％以上とする二次圧延を行った後、再結晶処理を行
   う工程。
2. （２）更に、Ｂを０．０００１〜０．００５０％含むア
   ルミキルド鋼を用いて、前記［１］〜［３］の工程で順
   次加工熱処理することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法。
3. （３）更に、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖのうちの１種又は２
   種以上を合計で０．００１〜０．１００％含むアルミキ
   ルド鋼を用いて、前記［１］〜［３］の工程で順次加工
   熱処理することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法。
4. （４）更にＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖのうちの１種又は２種
   以上を合計で０．００１〜０．１００％とＢを０．００
   ０１〜０．００５０％とを含むアルミキルド鋼を用いて
   、前記［１］〜［３］の工程で順次加工熱処理すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の深絞り性に優
   れた熱延鋼板の製造方法。