JPH0250978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、高延性並びに超深絞り性を具備した
非時効性冷延鋼板およびその製造法に関する。 〔従来の技術〕 例えば、自動車のクオーターパネル、フエンダ
ー、オイルパンなどは、非常に苛酷なプレス加工
によつて成形されねばならない。従つて、このよ
うな成形品に使用される冷延鋼板には、高い延性
と超深絞り性を具備することが要求される。そし
て非時効性であることも必要である。このような
要求に対する対応として、従来より、バツチ式オ
ープンコイル焼鈍によつて脱炭焼鈍した冷延鋼板
を適用するか、或いは、炭窒化物形成元素である
Ti，Nb，Crなどを単独或いは複合添加すること
によつて鋼中のＣやＮを固定して延性を高め且つ
非時効性を確保すると共に、TiやNbの炭窒化物
の作用によつて深絞り性の向上に有効な｛111｝
方位の再結晶集合組織を発達させた深絞り用非時
効性冷延鋼板を適用することが提案されている。 後者の炭窒化物形成元素添加鋼に関して、例え
ば特公昭44―18066号公報、特開昭59―67322号公
報および特開昭59―89727号公報などにはTi添加
鋼が開示され、特公昭54―1245号公報、特公昭59
―34778号公報および特開昭58―81952号公報など
にはNb添加鋼が開示され、特公昭50―30572号公
報および特開昭58―185752号公報などにはTi，
Cr添加鋼が開示され、特開昭59―67319号公報に
はTi，Nb添加鋼が開示され、そして、特開昭59
―123720号公報にはTi，Nb，Cr添加鋼が開示さ
れている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前述のような要求を満たそうとしても、脱炭焼
鈍鋼では、罫晶粒径が大きくなり易くてプレス成
形時にオレンジピール等の肌荒れが発生しやすい
という問題がある。Ti添加鋼およびTi，Cr鋼で
は、TiはＯ，Ｓとの結合力が強くて酸化物、硫
化物を形成するので、ＣやＮを固定することによ
つて非時効性を確保するには、Ｃ，Ｎをに対する
化学量論的当量の数倍以上のTi量を添加する必
要がある。製造原価を低くすること並びに延性を
より高くするには、Ti含有量は非時効性を確保
する範囲内で可能な限り低くすることが望まし
く、このためにはＣ量および固溶Ti量（有効Ti
量からTiCとしてのTi量を差し引いた量）を低減
することが考えられるが、Ｃ量および固溶Ti量
をあまり低減しすぎると、γ値の面内異方性
〔Δγ＝（γ₀゜＋γ₉₀゜−2γ₄₅゜）／２〕が大きくな
り、
γminであるγ₄₅゜が低下してプレス加工性に問題が
残る。Nb添加鋼においては、最近の鋼の脱ガス
処理技術の進展に伴つてＣ＜50ppmの範囲にＣが
比較的容易に低減できるようになつたこと等から
前述の特開昭59―123720号公報などのようにＣお
よびNb量の非常に少ないNb添加鋼の製造法が提
案されているが、Nb添加鋼は700℃以上の高温巻
き取りをしないと、通常の巻取温度では再結晶温
度が高くなり、焼鈍時とくに連続焼鈍時の焼鈍温
度をTi添加鋼よりもさらに高くする必要がある。
また、高温巻取をしても、熱延コイルの長手方向
の端部は、冷却速度が速いために均質な材質のも
のが得られないという問題がある。 またTi量を減少して延性を高めると共ににTi
に加えてNb，Crを複合添加することによつてγ
値の面内異方性等が改善されることが前述の特開
昭59―67319号公報や特開昭59―123720号公報に
述べられているが、実際に調査研究して見ると、
かような製造法では、Nb含有量が少なすぎるた
めであるとも考えられるが、70〜80％の高冷延率
を採用してもγ値の面内異方性が大きく現れ、
γminであるγ₄₅゜が小さくなりすぎて、プレス成形
性にやはり問題がある。なお、冷延率を80％以上
にすることによつてγminを高めてγ値の面内異
方性を改善することも考えられるが、板厚の大き
な冷延鋼板成品に対しては、熱延板の板厚をルー
チンな板厚以上に大きく採ることが必要となつて
実操業上に問題が生ずると共に冷延機の能力上の
問題も生ずる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上述のような問題点を解決すること
を目的として、Ti，Nb，Cr添加鋼において、Ｃ
およびTi量を所定の値以下に低減しながら、Nb
を所定量以上で且つ〔有効Ti量〕との関連量で
添加するという処法を採用するものである。すな
わち、本発明は、重量％において、 Ｃ；0.001〜0.01％未満、 Si；0.1％以下、 Mn；0.5％以下、 Sol.Al；0.01〜0.10％、 Cr；0.06〜0.20％、 Ｐ；0.03％以下、 Ｓ；0.015％以下、 Ｎ；0.007％以下、 Ｏ；0.01％以下、 Ti；下式(1)に従う〔有効Ti量〕が４×Ｃ％以
上で且つこの〔有効Ti量〕が0.15％以下、 Nb；0.05％以上で且つ〔有効Ti量〕との関連
で〔有効Ti量〕＋Nb≦0.20％を満足する範
囲、 残部；Feおよび不可避的不純物、 〔有効Ti量〕＝全Ti量−〔Ｎ％×（48／14）＋Ｓ％
×（48／32）＋Ｏ％×（48／12）×１／２〕
…(1) からなる深絞り用非時効性冷延鋼板を提供するも
のであり、そして、 重量％において、 Ｃ；0.001〜0.01％未満、 Si；0.1％以下、 Mn；0.5％以下、 Sol.Al；0.01〜0.10％、 Cr；0.06〜0.20％、 Ｐ；0.03％以下、 Ｓ；0.015％以下、 Ｎ；0.007％以下、 Ｏ；0.01％以下、 Ti；下式(1)に従う〔有効Ti量〕が４×Ｃ％以
上で且つこの〔有効Ti量〕が0.15％以下、 Nb；0.05％以上で且つ〔有効Ti量〕との関連
で〔有効Ti量〕＋Nb≦0.20％を満足する範
囲、 残部；Feおよび不可避的不純物、 〔有効Ti量〕＝全Ti量−〔Ｎ％×（48／14）＋Ｓ％
×（48／32）＋Ｏ％×（48／12）×１／２〕
…(1) からなる鋼のスラブを熱間圧延したあと、圧下率
が40％以上90％以下で冷間圧延し、次いで、再結
晶温度以上900℃以下の温度で焼鈍することから
なる深絞り用非時効性冷延鋼板の製造法、を提供
するものである。 本発明載の優れた特性については後記実施例に
おいて具体的に示すが、化学成分値の限定理由の
概要を説明すると次のとおりである。 Ｃは、その含有量が少ないほど冷延鋼板の延性
を高めるうえで好ましく、また、0.01％以上にな
ると、炭窒化物形成元素を多く必要とし且つ炭窒
化物の析出量の増大によりプレス成形性を劣化さ
せるようになる。他方、実用規模の製鋼炉におい
てＣ含有量を0.001％未満にまで低減することは
困難である。このような理由によりＣ；0.001〜
0.01％未満とする。 Siは溶鋼の脱酸、Mnは熱間脆性の防止を主目
的として添加されるが、SiおよびMnはいずれも
多量に添加しすぎると延性を低下させる。本発明
鋼においては、通常の冷延鋼板に含まれる量のSi
≦0.1％、Mn≦0.5％までは許容され、この量の
範囲であれば既述の目的は十分に達成される。 Alは、溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、そ
の量が鋼中のSol.Al（酸可溶Al）で0.01％未満と
なるような量ではその目的が十分に達成できな
い。またSol.Alが0.10％を越えるような量となる
とその効果が飽和すると共に、かえつて非金属介
在物を増加させて表面疵の原因となるのでSol.Al
の量として0.01〜0.10％とする。 Crは、これ単独では本発明が目的とする好ま
しい結果が得られないが、TiおよびNbと複合添
加することによつて、深絞り性および張り出し性
を向上させる作用を発揮するようになる。しか
し、Cr含有量が0.06％未満ではこのような効果が
なく、また、0.20％を越えるような量ではこの効
果が飽和し、製造原価を高めるだけになる。従つ
て、0.06〜0.20％の範囲でCrを含有させるが、こ
のCrは本発明鋼において重要な働きをもつ。 Ｐは、余り多く添加すると、降状強度および引
張強度を高めるようになるし、また極低Ｃ鋼にお
いては、粒界への偏析を起こして二次加工割れの
原因となるので、その含有量の上限を0.03％とす
る。 Ｎは、少なければ少ないほど、Ti添加量が少
なくてすむので望ましく、またＮが多くなり過ぎ
ると〔有効Ti量〕を減少させ且つ最終製品のプ
レス成形性を劣化させるので、その許容限度とし
てＮ≦0.007％とする。 Ｓ，Ｏは、いずれも〔有効Ti量〕を減少させ、
これらが多くなると〔有効Ti量〕を確保するた
めの全Ti量が増加するようになり、且つ表面性
状を劣化させることから、Ｓ，Ｏの許容限度をそ
れぞれＳ≦0.015％、Ｏ≦0.01％とする。 Tiは、ＣおよびＮを固定することによつて冷
延鋼板の非時効性を確保させると共に、生成した
TiCが、深絞り性の向上に有効な〔111〕方位の
再結晶集合組織にする作用を供する。このために
は、前述の(1)式で示される〔有効Ti量〕が、４
×Ｃ％以上必要である。しかし、Ti量が0.15％を
越えるようになると、フエライト中に固溶する
Ti量が多くなつて降伏強度の上昇および延性の
低下をもたらす。そして、製造原価を高めること
にもなる。従つて、Tiは、〔有効Ti量〕が４×Ｃ
％以上で且つ0.15％以下とする。なお、本発明鋼
においては、Tiに加えてNbを複合添加すること
によつて、少ないTi添加量でもγ値の面内異方
性を改善するものであり、Nbとの関連した〔有
効Ti量〕の上限が存在し、〔有効Ti量〕＋Nbの合
計量が、後述のように0.20％までとする。 Nbは、Tiと複合添加することによつて、Ｃ含
有量およびTi含有量を本発明のように低下させ
ても、著しく改善させることができる。このよう
な効果は、Nb量が（0.2％―〔有効Ti量〕）以下
の量で達成され、これ以上のNb量を添加すると
再結晶温度の上昇および延性の低下をもたらす。
従つて、〔有効Ti量〕＋Nb≦0.2％以下とする。し
かし、Nb量が0.05％未満ではγ値の面内異方性
改善効果が得られない。 このようにして、本発明はTi，Nb，Cr添加鋼
において、ＣおよびTi量を所定の値以下に低減
しながら、Nbを所定量以上で且つ〔有効Ti量〕
との関連量で複合添加することによつて、延性を
低下させることなく且つ非時効性を確保し、そし
て面内異方性の少ない高いγ値を持つた深絞り用
非時効性冷延鋼板とするものであるが、この冷延
鋼板の製造にあたつては、次のような条件で行う
のがよい。 先ず、製鋼炉で鋼を溶製し、造塊或いは連続鋳
造前において、真空脱ガス処理を行うのが望まし
い。これによつて、鋼中のＣ，Ｏを前述の如く低
下させ且つ既述のような成分範囲に高い歩留りを
もつて調整することが有利に実施できる。この真
空脱ガス処理を行うに当たつては、脱酸処理のた
めにAlを添加することもできる。Ｃ，Ｏを調整
し且つ合金鉄添加によつて前記の成分範囲に調整
したあと、造塊、分塊圧延或いは連続鋳造によつ
てスラブを製造し、必要に応じてスラブ手入れを
行つたあと、熱間圧延を行う。 この熱間圧延の実施に際しては、深絞り性向上
の観点から熱延仕上温度をAr₃点以上にするのが
望ましい。また熱延巻取温度は650〜750℃の範囲
とするのがよい。次いで酸洗したあと、冷間圧延
を行うが、この冷間圧延は、深絞り性に有利な
〔111〕方位の集合組織を発達させるうえで、その
冷延率は40％以上を必要とするが、90％を超える
高冷延率としても、深絞り性の向上効果は飽和す
るとともに、非常にコスト高となることから、冷
延率の上限は90％とするのがよい。 次いで焼鈍を行うが、この焼鈍はバツチ式焼鈍
でも連続焼鈍のいずれでもよく、再結晶温度以上
900℃以下の温度範囲で行うことによつて、優れ
たプレス成形性が得られる。より具体的には、バ
ツチ焼鈍では700℃以上850℃以下の焼鈍温度、ま
た連続焼鈍では750℃以上900℃以下の焼鈍温度と
すればよい。 このようにして、本発明によると、高いγ値を
維持すると同時にγminが高くて面内異方性の少
ない点で、従来、例えば特開昭59―123720号公報
に提案されたようなTi，Nb，Cr鋼に比べて一層
苛酷なプレス成形に耐える経済的な深絞り用非時
効性冷延鋼板が提供される。 〔実施例〕 実施例 １ 第１表に示す化学成分の鋼をそれぞれ30Kg真空
溶解炉で溶製し、加熱温度1250℃で熱間鍛造した
あと、仕上温度880〜940℃、巻取温度700〜720℃
で熱間圧延し、板厚５mmの熱延板とした。これを
酸洗したあと、板厚1.2mmまで冷間圧延し、この
各冷延板を800℃に４時間保持するバツチ式焼鈍
を行つた。得られた冷間圧延の機械的特性値を第
２表に示した。 第１表〜第２表に示されるように、No.１〜No.７
の鋼は、いずれも全伸びが52.5％以上と高く、そ
して、値が1.87〜2.20と高いだけでなく、γ値
の面内異方性（Δγ）が著しく改善されており、
γminであるγ₄₅゜が1.70以上となつている。それゆ
え、本発明鋼は高延性と超深絞り性を具備した非
時効性冷延鋼板であることがわかる。 これに対し、比較鋼No.８〜12（Nbが本発明で規
定する0.05％未満である）は、全伸びについては
54.2％以上と高いが、Δγが0.98〜1.29と大きく、
γminであるγ₄₅゜が1.52以下と低い値があり、深絞
り性に問題がある。 また、Ti量が多いNo.13の鋼は、は1.94、
γminは1.86と高くΔγも0.32と小さいので深絞り
性は十分ではあるが、全伸びは50.8と本発明鋼に
比べて低い。 そして、Cr無添加のNo.14と、Ｃ量の多いNo.15
の鋼は、いずれも、No.13と同様に全伸びが低い。

【表】

【表】

【表】 実施例 ２ 180T転炉および脱ガス処理設備によつて第３
表に示す化学成分値の鋼に成分調整し、各溶鋼を
連続鋳造することによつてスラブとし、このスラ
ブから、加熱温度1250〜1280℃、仕上温度900〜
930℃、巻取温度700〜730℃で、板厚5.0mmの熱延
コイルとし、酸洗のあと、板厚1.2mmまで冷間圧
延し、このコイルを800℃に４時間保持するバツ
チ式焼鈍を施して、実ラインで冷延鋼板を製造し
た。得られた冷延鋼板の機械的特性値を第４表に
示した。 第４表の結果に見られるように、本発明鋼のNo.
Ａは、全伸びが53.6％と高く、も2.14、さらに
γmin（γ₄₅゜）は1.85と大きく、そしてΔγは0.58と
小さいことから、高延性と超深絞り性を具備した
冷延鋼板であることがわかる。 Nb量が本発明で規定する範囲より少ないNo.Ｂ
鋼は、全伸びは54.0％と高いが、γminが1.40と低
くなりすぎ、Δγも0.96と高い。従つて深絞り性
に問題がある。 TiとCrを添加し、Nb無添加のNo.Ｃの鋼では、
γは2.18、γminは1.96と比較的大きく且つΔγも
0.44と小さいので深絞り性が良好であると言える
が、Ti量が多いために（〔有効Ti量〕が本発明で
規定する量よりも多い）、全伸びが50.2と本発明
鋼に比べて低くなつている。

【表】

【表】 実施例 ３ 冷延コイルの焼鈍を、850℃×均熱時間１分の
連続焼鈍で実施した以外は、実施例２と同様にし
て冷延鋼板を実ラインで製造した。得られた冷延
鋼板の機械的特性値を第５表に示した。 第５表の結果に見られるように、本発明鋼のNo.
Ａは、全伸びが52.8％と高く、は1.86、さらに
γmin（γ₄₅゜）は1.60と比較的大きく、連続焼鈍に
よつても、高延性と超深絞り性を具備した冷延鋼
板であることがわかる。 Nb量が本発明で規定する範囲より少ないNo.Ｂ
鋼は、全伸びは53.9％と高いが、が1.19と非常
に低く、またΔγも0.85と大きく、深絞り性に問
題がある。 TiとCrを添加し、Nb無添加のNo.Ｃの鋼では、
全伸びが49.1と低くて延性に問題がある。

【表】 以上の実施例結果から明らかなように、Ti，
Crを添加したうえ、さらにNbを0.05％以上であ
つて、〔有効Ti量〕＋Nb≦2.0％の範囲で適正に複
合添加した本発明鋼は、特にＣおよびTi量の低
減に伴う高延性を維持したまま、γ値の面内異方
性を著しく改善すると共にγminを高めることに
成功したものであり、従つて高延性並びに深絞り
性を具備した非時効性冷延鋼板であることがわか
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量％において、 Ｃ；0.001〜0.01％未満、 Si；0.1％以下、 Mn；0.5％以下、 Sol.Al；0.01〜0.10％、 Cr；0.06〜0.20％、 Ｐ；0.03％以下、 Ｓ；0.015％以下、 Ｎ；0.007％以下、 Ｏ；0.01％以下、 Ti；下式(1)に従う〔有効Ti量〕が４×Ｃ％以
   上で且つこの〔有効Ti量〕が0.15％以下、 Nb；0.05％以上で且つ〔有効Ti量〕との関連
   で〔有効Ti量〕＋Nb≦0.20％を満足する範
   囲、 残部；Feおよび不可避的不純物、 〔有効Ti量〕＝全Ti量−〔Ｎ％×（48／14）＋Ｓ％
   ×（48／32）＋Ｏ％×（48／12）×１／２〕
   …(1) からなる深絞り用非時効性冷延鋼板。 ２ 重量％において、 Ｃ；0.001〜0.01％未満、 Si；0.1％以下、 Mn；0.5％以下、 Sol.Al；0.01〜0.10％、 Cr；0.06〜0.20％、 Ｐ；0.03％以下、 Ｓ；0.015％以下、 Ｎ；0.007％以下、 Ｏ；0.01％以下、 Ti；下式(1)に従う〔有効Ti量〕が４×Ｃ％以
   上で且つこの〔有効Ti量〕が0.15％以下、 Nb；0.05％以上で且つ〔有効Ti量〕との関連
   で〔有効Ti量〕＋Nb≦0.20％を満足する範
   囲、 残部；Feおよび不可避的不純物、 〔有効Ti量〕＝全Ti量−〔Ｎ％×（48／14）＋Ｓ％
   ×（48／32）＋Ｏ％×（48／12）×１／２〕
   …(1) からなる鋼のスラブを熱間圧延したあと、圧下率
   が40％以上90％以下で冷間圧延し、次いで、再結
   晶温度以上900℃以下の温度で焼鈍することから
   なる深絞り用非時効性冷延鋼板の製造法。