JPH04120242A - プレス成形時の耐バリ性、絞り性に優れた冷延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） 本発明は鋼板で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、かつ絞り性を良好にした
冷延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） 冷延鋼板を自動車内板、外板に成形するためにはプレス
加工が広く採用されている。このプレス加工を行なう際
、鋼板端面に発生するパリが注目されている。

即ち、第２図に示すような工具を用いて鋼板を打ち抜き
せん断加工すると、鋼板の端面は第３図に示すような断
面形状となるが、この時、端面の下部（第３図のＢ部）
に生じた突起物をパリと称している。

一般に自動車の車体を製造する際にＣｔ、先ず鋼板を所
定の部品に成形するために絞り、せん断、曲げからなる
数工程のプレス加工力（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、せん断加工時に発生
した大きな）（りを部品名こ残した状態で塗装した場合
、パリ部分には塗膜力（十分≦；付力１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
。

従って、パリを小さくすること力（自動車の防錆対策上
の大きな課題となっているが、従来Ｃ＊ｔ＜＋］を小さ
くする加工技術、或いはノ（りを除去する方法が大部分
である。プレス加工技術でクリアランス、せん断速度、
打抜き回数、刃物の材質等の検討がなされているが、こ
れでも十分な対策で【よない。即ちパリを除去する方法
につ−）でｉｔあまり有効な手段はなく、機械作業およ
び入力ζ；よるノ（１）取り作業を行なっているのが実
状であり、プレス工程を増やし非常に手間がかかると（
１う問題力（生じている。このため、耐／くり性を良好
：こする冷延鋼板およびその製造方法については、例え
ば特開平１−２５５６２６号公報がある。

（発明が解決しようとする課Ｉり 近年、自動車用鋼板は車体重量軽減や安全性向上の観点
から、高強度鋼板の使用が進んでいるが、内板および外
板に適用する場合にはプレス成形性として絞り性が要求
されている。この場合、絞り性の指標であるｉ値が１．
５以上あれば絞り用途に十分使える見通しが立っている
。

このため本発明者等はさらに絞り性を付与する問題を解
決すべく、耐バリ性の良好さを維持すると共に絞り性に
も有効な化学成分および鋼板表層部の硬質化について研
究を重ね、Ｐ、　　Ｓ、　ＴＩ。

Ｎｂの適正量を導き、さらには鋼板表層部に塑性歪を付
与することにより、容易に耐バリ性および絞り性に優れ
た冷延鋼板を製造し得ることを見いだし、本発明を完成
させるに至った。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は重量％で、Ｃ：　０．１０％以下、Ｓ　
ｉ：ｏ、５％以下、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｐ　：
　０．１５％以下、Ｓ　：　０．０５％以下、Ａｊｌ：
０．０１〜０．０７％、ＴＩ：０．００５〜０．２０％
、０．ｌＯ％≦ｐ＋ｓ≦０．１７％に、必要によりＮｂ
：０．００２〜０．２０％、Ｂ　：０．００１％以下の
１種または２種を含み、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＝１３５〜２００であり、かつその内部平均硬度が
Ｈｖ＝１００〜１３０であることを特徴とするプレス成
形時の耐バリ性および絞り性に優れた冷延鋼板である。

更に本発明は重量％で、ｃ　：　ｏ、ｉｏ％以下、Ｓｌ
：０．５％以下、Ｍｎ　：　０．０５〜１．０％、Ｐ　
：　０．１５％以下、Ｓ　：　０．０５％以下、Ａ＃：
０．０１〜０．０７％、Ｔ１：０．００５〜０，２０％
、０．１０％≦ｐ＋ｓ≦０．１７％に、必要によりＮｂ
：０．００２〜０．２０％、Ｂ　：０．００１％以下の
１種または２種を含み、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
、捲取り温度７５０℃以下で熱間圧延を行ない、続いて
冷間圧延を行ない、箱焼鈍または連続焼鈍で再結晶焼鈍
を施した４００℃以下の鋼板に１〜４℃の塑性歪を与え
ることを特徴とする特レス成形時の耐バリ性および絞り
性に優れた冷延鋼板の製造方法である。

（作　　用） 本発明の詳細を以下に説明する。

本発明の冷延鋼板は鋼板の表層部に塑性歪を付加させる
ことにより、表層部が硬化し、せん断時のクラックの発
生を早めに起こさせると共に、地鉄内のＰによる硬質化
およびＳによる介在物によりクラックの伝播性を向上さ
せることにより、せん断時のパリを低減させ、かつ表層
部は硬化するのに対して地鉄内層部は硬化されないこと
によりプレス成形性を損なわないこと、また化学成分と
してＴｊを添加し、絞り性を付与せしめたことを特徴と
する鋼板である。

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−１３５〜２００とし、その内
部平均硬度をＨｖ＝１００〜１３０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冷延鋼板の特性を種々変化さ
せた鋼板を使用して、せん断打抜き加工時のパリに及は
す鋼板特性の影響を調査した。

この場合、パリのでない鋼板の要求特性として、通常プ
レス加工に供される冷延鋼板でクリアランス−片側３０
％で、パリ高さ５０ｔ！ｎ以下（現行材１００虜）が目
標である。

この発明において、板厚の１５％以内までの表層部平均
硬度をＨｖ−１３５以上にしたのは、表面を硬質化して
せん新船工時のクラックの発生を早めると共に、パリ高
さを５０ｕｎ以下にするためである。

他方、表層部平均硬度の上限をＨシー２００にしたのは
、表面をこれより硬質化するとプレス成形性を損なう恐
れがあるからである。

また、内部平均硬度をＨｖ−１００以上にしたのは、こ
れ未満の硬度ではせん新船工時のパリ高さが５０ｕｎを
超えるからである。他方、内部平均硬度の上限をＨｖ−
１３０にしたのは、これより硬質化するとプレス成形性
を損なう恐れがあるからである。

次いで成分の限定理由について述べる。

Ｃが０．１０％を超える場合は溶接性か悪化するため、
Ｃ量を０．１０％以下にする必要がある。

Ｓｌは、多くなると硬化して加工性が劣化するので、０
．５％以下にする必要がある。

Ｍｎは？値を劣化させるので、１．０％以下にする必要
がある。また下限はＳ熱間脆性を防止するために０．０
５％以上とする。

Ｐは０．１５０％を超えると硬化して加工性が劣化する
ので０．１５０％未満にする必要がある。

Ｓは０．０５％を超えると加工性を劣化させるので、０
．０５％以下が良い。

Ａｌｔは非時効化に必要な元素であるが、０．０１％未
満ではその効果が期待できないため０．０１％以上必要
である。しかし多量になると硬質化しプレス成形性が損
なわれるので０．０７％以下とする。

Ｔ１はプレス成形性を向上させる元素であるが、０．０
０５％未満では効果が期待できないので０．００５％以
上とし、多量に含まれると析出強化要素が大きくなり材
質の低下を招くので０．２０％以下とする。

０．１０％≦ｐ＋ｓ≦０．１７％に限定した。

これは０．１０％未満ではパリ高さ低減の効果が期待で
きないため、また０、１７％を超えると材質の特性が低
下し、加工性が劣化するためである。

なお、本発明の冷延鋼板の絞り性をさらに向上させるに
はＮｂが有効であり、その場合は、０．００２〜０．２
０％か望ましい。この場合、０．００２％未満では効果
が期待できないので０．００２％以上とし、０．２０％
を超えると効果が期待できないので、Ｎｂ量を０．２０
％以下とする。

また、本発明の冷延鋼板の耐２次加工性を要求される場
合には、Ｂを０．００１％以下が望ましい。

この場合、多量に含有すると硬質化し、材質が低下する
ため０．００１％以下とする。

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、熱間圧延の仕上温度を８
００℃以上としたのは、それ未満であると材質劣化が大
きく加工性が低下するためである。なお、好ましくは１
０００℃以下がよい。捲取り温度を７５０℃以下とした
のは、それを超えると材質劣化が大きく加工性が低下す
るため限定した。

なお、好ましくは４００℃以上でよい。

次いで脱スケール後に冷間圧延を行なうが、圧下率は高
い程深絞り性の向上に好ましく７５％以上が望ましい。

次に焼鈍の焼鈍方式は箱焼鈍法または連続焼鈍法で行な
うが、２次加工性の向上に対して、連続焼鈍法の方かよ
り好ましい。また焼鈍温度は再結晶温度以上にすること
が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、水焼入れ方式）でもかまわない。

本発明では、鋼板に耐バリ性を向上させるために積極的
な塑性歪の導入を行なうが、その値を１〜４％としたの
は、１％未満では耐バリ性が向上しないし、４％を超え
ると加工性が劣化するためである。更に、４００℃以下
で塑性歪を付与する理由は、その温度を超えると耐バリ
性が向上しないためである。なお、好ましくは、常温以
上で３５０℃以下がよい。

以上のように本発明によれば第４図に示すようにせん断
後、板端面のパリの極めて小さい、かつ絞り性のよい鋼
板を提供することができる。

（実　施　例） 本発明の実施例を比較例とともに説明する。

第１表に示すような成分を連続焼鈍で溶製し、スラブ温
度１１５０℃以上、仕上温度９００〜９１０℃で捲取り
温度５５０〜７００℃で熱間圧延した。酸洗、冷間圧延
した後、箱焼鈍（６８０〜７００℃Ｘ１６時間）、連続
焼鈍（均熱８００℃×１分）、過時効処理（３００’Ｃ
ＸＳ分）をそれぞれ施し、スキンノくスで塑性歪を０．
８〜６．０％付与した。

得られた鋼板の化学成分値を第１表に示し、打抜き加工
時のパリ高さおよび絞り性の指標であるｆ値の測定結果
を第２表に示すが、本発明の冷延鋼板の実施例（供試鋼
１〜１０）は比較例（供試鋼１ｌ−１９）に比べて、耐
バリ性、絞り性が向上している。なお、比較例の供試鋼
１１．１２はＰ＋Ｓの値を満たしておらず、パリ高さを
満足していない。

供試鋼１３．１５．１７はＰ十Ｓの値を満たしているが
、塑性歪を満たしていないため、パリ高さが満足してい
ない。供試鋼１４．１６．１８はＰ＋Ｓの値を満たして
おり、またパリ高さも満足しているが、？値を満足して
いない。供試鋼１９はＰ＋Ｓを超えており、パリ高さは
満足しているが、ｆ値を満足していない。

第 表 塑性歪 引張強度 伸び ７値 硬度（Ｈｖ） パリ高さ 比 較 例 ■、７５ １．７４ １．７４ １．７５ １、鵠 １．６６ １．５９ １．５７ １．５７ １．５９ １．７０ １．５５ １．３６ １．３６ １．３０ １．３０ １．２５ １．２５ １．２４ （発明の効果） 本発明によれば、本発明の冷延鋼板は、耐バリ性および
絞り性を確実に向上さすことができ、自動車内板、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
ことができると共に、プレス成形性をも格段に向上させ
ることができ、工業的に実用価値が大きいものである。

【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
せん断（打抜き）加工の方法を示す説明図、第３図は従
来鋼のせん断機板端のパリ形態を示す模式図、第４図は
本発明鋼のせん断機板端のパリ形態を示す模式図である
。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫第 図 β Ｖ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％で、 Ｃ：０．１０％以下 Ｓｉ：０．５％以下 Ｍｎ：０．０５〜１．０％ Ｐ：０．１５％以下 Ｓ：０．０５％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｔｉ：０．００５〜０．２０％ ０．１０％≦Ｐ＋Ｓ≦０．１７％ 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＝１３
   ５〜２００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ＝１０
   ０〜１３０であることを特徴とするプレス成形時の耐バ
   リ性および絞り性に優れた冷延鋼板。 ２、重量％で、 Ｎｂ：０．００２〜０．２０％ Ｂ：０．００１％以下 の１種または２種を含むことを特徴とする請求項１記載
   のプレス成形時の耐バリ性および絞り性に優れた冷延鋼
   板。 ３、重量％で、 Ｃ：０．１０％以下 Ｓｉ：０．５％以下 Ｍｎ：０．０５〜１．０％ Ｐ：０．１５％以下 Ｓ：０．０５％以下 Ａｌ：０．０１〜０．０７％ Ｔｉ：０．００５〜０．２０％ ０．１０％≦Ｐ＋Ｓ≦０．１７％ 必要によりＮｂ：０．００２〜０．２０％、Ｂ：０．０
   ０１％以下の１種または２種を含み、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、捲取り温度７５０℃以下で熱間圧延を行
   ない、続いて冷間圧延を行ない、箱焼鈍または連続焼鈍
   で再結晶焼鈍を施した４００℃以下の鋼板に１〜４℃の
   塑性歪を与えることを特徴とするプレス成形時の耐バリ
   性および絞り性に優れた冷延鋼板の製造方法。