JPH03257140A - プレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼板およびその製造方法 - 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） 本発明は鋼板をプレス加工した時に鋼板の端面に発生す
るパリを少なくするようにした複合鋼板およびその製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、連続鋳造によって複合金属材を製造する方法は公
知であり、例えば特開昭８３−１０８９４７号公報に開
示されている。しかしながら複合金属材の連続鋳造法に
関する方法であり、本発明のようなプレス成形時の耐バ
リ性の優れた複合鋼板の製造方法に関するものではない
。

冷延鋼板を自動車内板、外板に成形するためにはブ１／
ス加工が広く採用されている。このプレス加工を行う際
、鋼板端面に発生する「バ１月か注目されている。

即ち、第２図に示すような工具を用いて鋼板を打抜き剪
断加工すると、鋼板の端面は第３図に示すような断面形
状となるか、この時端面の下部（第３図のＢ部）に生じ
た突起物を「バ１月と称している。

一般に、自動車の車体を製造する際には、先ず鋼板を所
定の部品に成形するために「絞り」、「剪断」、「曲げ
」からなる数工程のプレス加工が行なわれる。得られた
成形品は、その後「接合」および「塗装」の各工程を経
て車体に組み付けられる。そこで、剪断加工時に発生し
た大きなパリを部品に残した状態で塗装した場合、パリ
部分には塗膜が十分に付かないため、この部分から錆が
発生して自動車の寿命を縮める原因となる。従っで、「
パリを小さくする」ことが自動車の防錆対策上の大きな
課題となっている。

従来はパリを小さくする加工技術或いはパリを除去する
方法についてのものが大部分である。プレス加工技術で
はクリアランス、剪断速度、打ち抜き回数、刃物の材質
等の検討がなされているか十分ではない。

パリを除去する方法についてはあまり有効な手段はなく
機械作業および人力によるパリ取り作業でありプレス工
程を増やし非常に手間かかかっていた。

（発明か解決しようとする課８） そこで、本発明者等はパリ発生が少ない冷延鋼板につい
て研究を重ね、パリ発生と鋼板＠！度との関係に着目し
て最適な硬度分布を有する複合鋼板が良好であることを
見出した。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。

（１）　　表層部は重量９６で、 Ｃ：０．０１％未満 Ｓｉ：０．０１〜０５％ Ｍｎ　：　０．０５〜２．５％ Ｐ　　：０．０５〜０，２０％ Ｓ　　：０．０３％以下 Ａｌ　：０．０１〜０．０７％ Ｎ　　：　０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、 内部は重量％で、 Ｃ：０．０８％以下 ＳＩ：０．０３％以下 Ｍｎ＋０．４０％以下 ｐ　　：０．０３％以下 Ｓ　　：０．０３％以下 Ａｐ　　：　０．０１〜０．０７％ Ｎ　　：　０．００８％以下 Ｔｉ　：０．１０％以下 Ｂ　　：　０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜
２００であり、かつその内部・１４均硬度がＨｖ＝５０
〜１００であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ
性の優れた複合鋼板。

（２）連続鋳造で表層部は重量％で、 Ｃ：ｏ、ｏ１％未満 Ｓｔ　　：０．０１〜０．５　％ Ｍｎ　　：　０．０５〜２．５　　％ Ｐ　　：０．０５〜０．２０％ Ｓ　　：０．０３％以下 ／Ｊ：Ｏ，Ｏ１〜０．０７％ Ｎ　　：　０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、 内部は重量％で、 ｃ　　：０．０８％以下 Ｓｉ：０．０３％以下 Ｍｎ：０．４０％以下 ｐ　　：０．０３％以下 Ｓ　　：０．０３％以下 Ａｊｉ！：０．０１〜０．０７％ Ｎ　　：　０．００８％以下 Ｔ１：０．１０％以下 Ｂ　　：　０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を
製造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５
０℃以下で熱間圧延を行い、続いて冷間圧延を行っで、
箱焼鈍または、連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、
板厚の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ−１４
０〜２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ−５０〜
１００とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性
の優れた複合鋼板の製造方法。

（作　　用） 本発明の複合鋼板は鋼板の表層硬化により剪断加工時の
パリを極めて小さ（し、内部は軟い硬度分布を持つこと
により、プレス加工性を損なわないことを特徴とする鋼
板である。

表層硬化の影響は表層硬化により表層の延性が劣化し剪
断初期の応力集中によりクラックが発生しパリは小さく
なる。しかし表層硬化のないものは表層の延性か良いた
め剪断の張力により材料が延ばされてパリが大きくなる
。

本発明では第１図に示すように板厚の１５％以内までの
表層部平均硬度をＨｖ−１４０〜２００とし、その内部
平均硬度をＨｖ−５０〜１００に限定する。

以下その限定理由について述べる。

通常プレス加工に供される複合鋼板の鋼板表面特性を種
々変化させた鋼板を使用しで、剪断打ち抜き加工時のパ
リに及ぼす鋼板特性の影響を調査した。

パリの出ない鋼板の要求特性としで、通常プレス加工性
工される冷延鋼板でクリアランス−片側３０％で、パリ
高さ５０ｕｎ以下（現行材約１３０即）か目標である。

この発明において板厚の１５９６以内までの表層部平均
硬度をＨｖ−１４０以上にしたのは、表面を硬質化して
剪断加工時のパリ高さを５０ｕｍ以下にするためである
。他方、表層部平均硬度の上限をＨｖ−２００にしたの
は表面をこれより硬質化すると成形性を損なう虞れがあ
るからである。内部平均硬度をＨｖ−５０以上にしたの
はこれ未満の硬度では剪断加工時のパリ高さが５０−を
超えるからである。他方、内部平均硬度の上限をＨｖ−
１００にしたのは、これより硬質化すると成形加工性を
損なう虞れがあるからである。

以上のように本発明によれば第４図に示すように剪断後
板端面のパリの極めて小さい鋼板を提供することができ
る。

本発明に従い、鋼板に耐バリ性を付与するための鋼の成
分限定理由は下記の通りである。尚、以下の説明に用い
た％はすべてｗｔ％である。

表層部は高張力鋼で、その構成元素を述べる。

Ｃは冷延鋼板に時効現象を引き起こす原因となる元素で
あるのでその含有量を極力抑えることが必要である。そ
のため０．０１％未満の含有量に規制した。

Ｓｉは添加しすぎると化学処理性を阻害する元素である
から、上限は０，５％以下にする必要かある。下限は不
純物として含まれる程度でもよく、０．０１％とする。

Ｍｎは表面硬化に重要な元素であるかスポット溶接性が
劣化するので上限は２．５％以下にとどめる。下限はＳ
脆化防止のため０．０５％以上がのぞましい。

Ｐも表面硬化に重要な元素であるので０．０５９６以上
必要である。いれすぎると鋼板の延性をと・シ＜劣化す
るので０．２０％以下にする必要がある。

Ｓは多量に含まれるとプレス成形性か損なわれるので少
ない程良いので、その上限値を０．０３％とした。

Ａｌは非時効化に必要な元素であるが、Ｏ、Ｏｌ　９６
未満ではその効果が期待できない。しかし、多量に含ま
れると介在物生成の原因となるのて０１０７％以下にす
べきである。

Ｎは少なければ少ないほど炭化物形成元素の添加が少な
くてすむことから、その上限値を０００８％とした。

内部はＡｆＩ−キルド鋼およびＴｉ　　−キルド鋼で、
その構成元素を以下に述べる。

Ｃが０．０８％を超える場合は、連続焼鈍時に過時効処
理を施しても、非時効化が難しい。非時効で深絞り加工
性の優れた鋼板を得るためには、Ｃ量を０．０８％以下
にする必要がある。

Ｓｉは、多くなると硬化して加工性か劣化するので０．
０３％以下にする必要がある。

Ｍｎは、ｒ値を劣化させるので０．４０％以下にする必
要がある。

Ａ、１７は、非時効化には必要な元素であるか、０．０
１％未満ではその効果が期待できない。しかし多量に含
まれると硬質化しプレス成形性がｌ員なわれるので０．
０７％以下にすべきである。

Ｐ、Ｓについては含有量が少ない程軟質化するので各々
の上限値を０．０３％とした。

ＮはＡｌと結合してＡＩＮを形成しプレス成形性を向上
させるがｏ、ｏｏｓ％を超えるとＡＮ　ＮＪｕか増えす
ぎてプレス成形性が劣化することから、Ｎ量を０．００
８％以下とする。

Ｔｉは、プレス成形性を向上させる元素であるが、多量
に含まれると析出強化要素か大きくなり材質の低下を招
くので０．１０％以下とする。

Ｂは、２次加工性を向上させるため必須の元素である。

しかし、多量に含有すると、硬質化しプレス成形性が損
なわれるのでｏ、ｏｏｉ％以下とした。

以上のような成分組成の鋼は連続鋳造法によって製造さ
れ熱間圧延工程に送られるが、本発明では熱間圧延の仕
上温度は８００℃以上（好ましくは８７０〜．９１０℃
）て捲取温度７５０℃以下（好ましくは５５０〜７５０
℃）とする。

脱スケール後に冷間圧延を行うが、その圧下率は高いほ
ど深絞り性の向上に好ましく７５９６以上か望ましい。

次に焼鈍の条件については、焼鈍方式は連続焼鈍法又は
箱焼鈍法で行うが２次加工性の向上に対しては、連続焼
鈍法の方かより好ま１．い。

焼鈍温度は再結晶温度以上にすることか深絞り性の確保
のために必要である。焼鈍後の冷却は、いかなる方式（
ガスジェット方式、気水方式、ロール冷却方式、水焼入
方式など）でもかまわない。

また、過時効処理温度は２００〜５００℃とする。焼鈍
された鋼板は必要により５％以下（好ましくは０．５〜
１．０％）の調質圧延が施され製品として供される。

（実　施　例） 表１に示すような成分を連続鋳造で溶製し、スラブ加熱
温度１１５０℃以上、仕上温度９００〜９１０℃で捲取
温度５５０〜７００℃で熱間圧延した。

酸洗、冷間圧延した後、箱焼鈍二６８０〜７００℃×１
６時間、連続焼鈍：均熱８００℃×１分、過時効処理二
８００℃×５分をそれぞれ施し、スキンバスを０．８〜
１．０％かけた。

得られた鋼板の打抜き加工のパリ高さの結果を表２に示
す。

本発明品（供試鋼陽、１〜５）はいずれも良好な結果を
示す。

供試鋼Ｎｏ、６は比較例であり、パリ高さは２０−と小
さいが硬質化し成形加工性を損なう。

供試鋼Ｎα７は比較例であり、パリ高さは１２０μｓで
ある。

（発明の効果） 本発明に従い、板厚の１５％以内までの表層部平均硬度
をＨｖ−１４［１〜２００とし、その内部・ｒ′−均硬
度をＨｖ＝５０〜１００にすることによりプレス加工時
の耐バリ性の極めて優れた複合鋼板を提供できる。本発
明によれば自動車用内板、外板の端面防錆が改善され自
動車の寿命を大幅に向上することができる。

又本発明によれば簡単に最適な硬度分布を有するプレス
成形時の耐バリ性の極めて優れた複合鋼板が得られかつ
均質な広幅材製品を安価につくることができる。

又本発明に従い最適な硬度分布を持たせた鋼板とした後
、これにメツキ処理を施しても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬度差が板厚内で分布を持つ模式図、第２図は
剪断（打抜き）加工の方法を示す説明図、第３図は従来
鋼の剪断後板端のパリ形態を示す模式図、第４図は本発
明鋼の剪断後板端のパリ形態を示す模式図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表層部は重量％で、 Ｃ：０．０１％未満 Ｓｉ：０．０１〜０．５％ Ｍｎ：０．０５〜２．５％ Ｐ：０．０５〜０．２０％ Ｓ：０．０３％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｎ：０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、 内部は重量％で、 Ｃ：０．０８％以下 Ｓｉ：０．０３％以下 Ｍｎ：０．４０％以下 Ｐ：０．０３％以下 Ｓ：０．０３％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｎ：０．００８％以下 Ｔｉ：０．１０％以下 Ｂ：０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚
   の１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜
   ２００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ＝５０〜１
   ００であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の
   優れた複合鋼板。
2. （２）連続鋳造で表層部は重量％で、 Ｃ：０．０１％未満 Ｓｉ：０．０１〜０．５％ Ｍｎ：０．０５〜２．５％ Ｐ：０．０５〜０．２０％ Ｓ：０．０３％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｎ：０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、 内部は重量％で、 Ｃ：０．０８％以下 Ｓｉ：０．０３％以下 Ｍｎ：０．４０％以下 Ｐ：０．０３％以下 Ｓ：０．０３％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｎ：０．００８％以下 Ｔｉ：０．１０％以下 Ｂ：０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を
   製造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５
   ０℃以下で熱間圧延を行い、続いて冷間圧延を行って、
   箱焼鈍または、連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、
   板厚の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ＝１４
   ０〜２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜
   １００とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性
   の優れた複合鋼板の製造方法。