JPH03236444A - バーリング性に優れた熱延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

バーリング性に優れた熱延鋼板およびその製造方法

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JPH03236444A
JPH03236444A JP20030790A JP20030790A JPH03236444A JP H03236444 A JPH03236444 A JP H03236444A JP 20030790 A JP20030790 A JP 20030790A JP 20030790 A JP20030790 A JP 20030790A JP H03236444 A JPH03236444 A JP H03236444A
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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、主としてプレス加工される自動車足廻り部品
などを対象とし、1.4〜6.0mm程度の板厚で、3
8kgf/−以上50kgf/−以下の引張強度を有し
、バーリング性に優れた熱延鋼板およびその製造方法に
係わる。
(従来の技術) 自動車の燃費向上を主目的とする自動車用鋼板のハイテ
ン化や、自動車の高意匠化や空間確保に伴う難成形化に
対する対応要求は、自動車用素材のひとつである熱延鋼
板にとっても大きな課題になっている。熱延鋼板の使用
用途から最も重要な加工性はバーリング性である。これ
は、打ち抜かれた初期穴を拡げる加工であるが、最終形
状が打ち抜き一プレスによる穴拡げで定まらない場合に
は、鍛造による方法や切削穴を初期穴として用いる方法
を採用するために、製造工程が多くなり生産性が確保出
来なかったりコスト高をまねいたりしている。
熱延鋼板のハイテン化と難成形化への対応ニズは、鋼板
の加工性を劣化させずに強度特性を向上させるのは当然
として、さらに大きなコスト上昇を伴わないことが前提
であったことから、まず打ち出されてきた考え方は、脱
マイクロアロイ指向、すなわちTi、 Nb、  V等
の炭化物(または炭窒化物)生成元素からの脱却であっ
た。これは例えば特開昭58−11734号公報に代表
されるような、経済性1点溶接性を考慮にいれた成分糸
を用い、熱延工程を有効活用することにより組織制御を
行い、強度を上げながらも加工性を劣化させない熱延鋼
板であることに特徴を有する。しかしながら、検討され
てきた鋼板は引張強度が50kgf/−以上がほとんど
である。
一方、引張強度が35kgf/−以上50kgf/−未
満の熱延綱板の特にバーリング性に係わる製造技術とし
ては、特公平1−32293号公報記載のものがある。
これは、C−S−4−Mn系成分を用い600℃以上の
巻取温度を採用するものであり、伸びフランジ成形性と
耐縦割れ性に優れる熱延鋼板の製造技術である。しかし
ながら、この製造技術は巻取温度を600℃以上に設定
しているために、パーライト又は粗大セメンタイトの存
在が自明であり、伸びフランジ性を劣化させている。
(発明が解決しようとする課題) 以上のように、38kgf/−以上の引張強度を有する
熱延綱板においてバーリング性を最大限に発揮させるた
めの技術はこれまで開発されていないのが実情であり、
さらに本発明は、該技術開発のために徹底的に研究して
きた結果である。
(課題を解決するための手段) 本発明は、以下の通りの構成を要旨としている。
(1)重量%で C: 0.02〜0.07%未満 Si : 0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P : 0.02%以下 S : 0.005%以下 Al : 0.01〜0.10% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなり、円相
当半径が0.1n以上の大きさのセメンタイトの組織率
が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1%以下で
あることを特徴とするバーリング性に優れた熱延綱板。
(2)重量%で C: 0.02〜0.07%未満 Si:0,4%未満 Mn:0.5〜1.5% P : 0.02%以下 s : 0.005%以下 Al : 0.01〜0.10% Ca : 0.0005〜0.0050%を含み、残部
Feおよび不可避的不純物からなり、円相当半径が0.
IIrm以上の大きさのセメンタイトの組織率が0.1
%以下でマルテンサイトの組織率が1%以下であること
を特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼板。
(3)重量%で C: 0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P : 0.02%以下 S : 0.005%以下 Al : 0.01〜0.10% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる綱をス
ラブとした後、熱間圧延して(Arz変態点+50)℃
以上950℃以下の温度で仕上圧延を終了し、仕上圧延
終了から0.5秒以内に50 ’C/s以上の冷却を施
し、350〜500℃で巻き取ることにより得られる、
円相当半径が0.1.cm以上の大きさのセメンタイト
の組織率が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1
%以下であることを特徴とするバーリング性に優れた熱
延鋼板の製造方法。
(4)重量%で C: 0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% r’ : 0.02%以下 s : 0.005%以下 Al : 0.01〜0.10% Ca : 0.0005〜0.0050%を含み、残部
Feおよび不可避的不純物からなる鋼をスラブとした後
、熱間圧延して(Ar3変態点+50)℃以上950℃
以下の温度で仕上圧延を終了し、仕上圧延終了から0.
5秒以内に50℃/s以上の冷却を施し、350〜50
0℃で巻き取ることにより得られる、円相当半径が0.
Itrm以上の大きさのセメンタイトの組織率が0.1
%以下でマルテンサイトの組織率が1%以下であること
を特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼板の製造方法
(作 用) 次に本発明の各構成要件の限定理由について詳述する。
Cは、強度確保のための元素である。そのためには、最
低0.02%以上が必要である。但し、多量のC含有は
、強度を上げすぎるばかりでなく、余分な炭化物(セメ
ンタイトまたはパーライト)生成にもつながるためC含
有最大量は0.07%未満に限定する。
Siは、経済性や、表面性状を考慮にいれ0.4%未満
の含有とした。
Mnは、強度確保のために必要な元素であり、最低0.
5%の含有が必要である。上限は、経済性。
点溶接性2強度安定性を考慮し1.5%とした。
Pは、点溶接性を劣化させると共にArs変態点温度を
上昇させる元素であるために徹底的にその含有量を下げ
る必要があり、0.02%以下とした。
好ましくは、0.01%以下に下げた方が良い。
Sは、点溶接性、バーリング性の観点からこれまた徹底
的に下げる必要があり、0.005%以下にする必要が
ある。好ましくは、0.002%以下に下げた方が良い
さらに、硫化物系介在物の形態制御のために必要に応し
てCaを添加する。0.0005%未満の添加では形態
制御の効果はなく、0.0050%を超える添加は逆に
Ca系の介在物が増加してバーリング性、延性を劣化さ
せるために、上限をここに定めた。
AIは、脱酸剤として必要である。0.01%未満では
その効果がなく、0.10%を超えるとアル旦す系介在
物が増加し、バーリング性と延性を劣化させる。
次に、熱延条件について詳述する。
仕上温度は、(Ar3変態点+50 ) ”C以上に規
定する。この温度未満では、ベイナイト中の炭化物が本
発明の意図するサイズまで微細にならない。
上限は、950 ’Cとした。これは、バーリング性向
上の効果が飽和するだけではなく、組織が粗くなり延性
が劣化するためである。
仕上圧延終了後直ちに冷却を施す必要がある。
これは、本発明にとって最も重要な要素である。
本発明者らは、高バーリング性を得るための炭化物サイ
ズや形状等について精査を重ねた。その結果として、意
図する高バーリング性を得るためには、粒界三重点やベ
イナイト中に含まれる炭化物のサイズをできる限り微細
にするのが良いことが分かった。それを得るためには、
仕上圧延については高温仕上温度を採用し、さらに仕上
圧延終了後の急冷開始は早ければ早いほど良い。この最
適点を見出すために本発明者らが実験に実験を重ねたの
は言うまでもない。結果として仕上圧延終了後0.5秒
以内に急速冷却を施す必要がある。0.5秒を超えて急
冷開始をすることは、バーリング性向上には不利である
さらに、冷却速度は50℃/s(秒)以上必要である。
これは、急冷による炭化物生成抑制効果を完全に発揮さ
せるために必要なことである。操業技術開発により冷却
終点温度が正確に制御できるようになれば上限は特に規
定する必要はないが、現状では150 ’C/ s以下
であることが好ましい。
巻取温度は、350℃未満ではマルテンサイトの組織率
が1%を超えるために、さらに500℃を超える温度で
巻き取るとセメンタイトが凝集し場合によってはパーラ
イトを形成するために、バーリング性が低下するので好
ましくない。
これら、成分と熱延条件の組み合わせにより得られるM
l織はいわゆるフェライト、ベイナイトであるが、フェ
ライト粒界二重点やベイナイト中の炭化物のサイズが極
めて微細である。しかしながら、不慮の要因によりこれ
ら炭化物が円相当半径で0.1μs以上のものとして組
織率が0.1%より多く存在した場合には本発明により
得られた熱延鋼板としては扱わない。
(実施例) 第1表に示す成分を有する鋼を転炉にて溶製し、連続鋳
造にてスラブにした。この表には各鋼のAr3変態点も
併記した。
第1表のなかで、B綱は旧、C鋼はP、S、D鋼はC,
E鋼はSiが本発明範囲外であ・る。
第2表は、熱延条件である。第2表においては、加熱温
度約1200℃1仕上圧延終了後0.15秒から60”
C/ sの冷却を施した。巻取後0.8%の調質圧延を
施し、板厚2.9mmの製品とし材質試験に供した。
引張試験は、J I S  Z 2201,5号試験片
を用いた。Miwi率は透通電顕写真から判断し、炭化
物の円相当半径は透過電顕写真の画像解析結果を用いた
バーリング性は、打ち抜き穴拡げ試験で評価した。打ち
抜きは、直径20mmのパンチと、板厚の20%クリア
ランスを有するダイス(ダイス直径d、 = [20,
0+板厚X0.2]mm)を用いて打ち抜いた。穴拡げ
は、打ち抜いた切断穴を打ち抜きによるパリのない(パ
リとは反対側の)板面から30”円錐パンチで押し拡げ
た(この際穴拡げ部への材料流入がないようにフランジ
を60トンのしわ押さえをかけた)。バーリング性は、
割れが板厚を貫通する時点でパンチを止めた時の穴径(
d)をdoで除した比(d/d、)で示した。
点溶接試験は、散り発生直前の電流条件で単点溶接を行
ない、これを引き剥がしその破断面かもとの接合面にか
かっていないものを○、かかっているものを×で示した
比較鋼については、比較鋼であるための条件を★印で示
し、その理由を下線で示した。
本発明鋼はNα1,2,3,7,12,13゜14であ
り、比較鋼はNα4,5,6,8,9゜1011である
No、 4は、巻取温度が本発明範囲より高かったため
にバーリング性が劣化した。No、 5は、巻取温度が
本発明範囲より低かったために、バーリング性が劣化し
た。No、6は、仕上温度が本発明範囲より低かったた
めにバーリング性が劣化した。Nα8は、Mn含有量が
本発明範囲より低いために所望の強度特性が得られなか
った。No、 9は、P、Sの含有量が本発明範囲より
高かったために、バーリング性と点溶接性が劣化した。
No、 10は、C含有量が本発明範囲より高かったた
めに炭化物が余分に生威しバーリング性を劣化させた。
Nα11はSi含有量が高すぎるためにArt変態点が
上昇した。このAr3変態点に対応すべく本発明範囲外
の仕上圧延温度を採用したために、延性が劣化した。ま
た、赤スケールが発生した。
これらに対し、本発明鋼であるNo、1.2,3゜7.
12,13.14は、何れも高バーリング性を示し、か
つ表面美麗で点溶接性になんら問題を起こさなかった。
第3表は、仕上直後急冷に関する実施例である。
供試鋼は、符号Aであり、加熱温度: 1120℃1仕
上温度:900℃とした。
Na15は、冷却速度が本発明範囲外であり、粗大な炭
化物析出によるバーリング性低下を引き起こした。
k16は、急冷開始までの時間が本発明範囲外でありへ
イナイト中の炭化物が大きくなりバーリング性が劣化し
た。
(発明の効果) 以上説明した通り、本発明によればバーリング性と延性
に優れ赤スケールまたは雲形模様のない38kgf/−
以上の熱延鋼板が提供できる。本発明による鋼帯はその
まま黒皮で用いても良く、また酸洗して用いても良い。
あるいは、せん断ラインにて切板としても良い。本発明
による銅帯はレヘラーまたは調質圧延により形状を整え
たり、巻き癖を矯正しても良い。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で C:0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P:0.02%以下 S:0.005%以下 Al:0.01〜0.10% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなり、円相
    当半径が0.1μm以上の大きさのセメンタイトの組織
    率が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1%以下
    であることを特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼板
  2. (2)重量%で C:0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P:0.02%以下 S:0.005%以下 Al:0.01〜0.10% Ca:0.0005〜0.0050% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなり、円相
    当半径が0.1μm以上の大きさのセメンタイトの組織
    率が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1%以下
    であることを特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼板
  3. (3)重量%で C:0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P:0.02%以下 S:0.005%以下 Al:0.01〜0.10% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼をス
    ラブとした後、熱間圧延して(Ar_3変態点+50)
    ℃以上950℃以下の温度で仕上圧延を終了し、仕上圧
    延終了から0.5秒以内に50℃/s以上の冷却を施し
    、350〜500℃で巻き取ることにより得られる、円
    相当半径が0.1μm以上の大きさのセメンタイトの組
    織率が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1%以
    下であることを特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼
    板の製造方法。
  4. (4)重量%で C:0.02〜0.07%未満 Si:0.4%未満 Mn:0.5〜1.5% P:0.02%以下 S:0.005%以下 Al:0.01〜0.10% Ca:0.0005〜0.0050% を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼をス
    ラブとした後、熱間圧延して(Ar_3変態点+50)
    ℃以上950℃以下の温度で仕上圧延を終了し、仕上圧
    延終了から0.5秒以内に50℃/s以上の冷却を施し
    、350〜500℃で巻き取ることにより得られる、円
    相当半径が0.1μm以上の大きさのセメンタイトの組
    織率が0.1%以下でマルテンサイトの組織率が1%以
    下であることを特徴とするバーリング性に優れた熱延鋼
    板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003018857A1 (fr) * 2001-08-24 2003-03-06 Nippon Steel Corporation Plaque d'acier presentant une excellente aptitude au faconnage et procede de production associe

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