JPH04236723A - 時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製造方法

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JPH04236723A
JPH04236723A JP1136391A JP1136391A JPH04236723A JP H04236723 A JPH04236723 A JP H04236723A JP 1136391 A JP1136391 A JP 1136391A JP 1136391 A JP1136391 A JP 1136391A JP H04236723 A JPH04236723 A JP H04236723A
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昭彦 西本
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佳弘 細谷
Toshiaki Urabe
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Kenji Tawara
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCuを添加した極低炭素
鋼を素材とする深絞り用冷延鋼板の製造方法に関するも
ので、特に、高い成形性を有し、しかも成形後の熱処理
により強度が上昇する冷延鋼板の製造方法を提供するも
のである。最近の自動車業界では冷延鋼板の高強度化に
よって車体重量を軽減するという傾向があり、本発明は
そのような自動車車体用冷延鋼板の製造方法として特に
有用なものである。
【0002】
【従来技術】従来、成形性に優れた高強度冷延鋼板とし
て極低炭素鋼にSi、Mn、Pなどの固溶強化元素を添
加して高強度化した鋼が知られている。その例として、
特公昭61−10007号や特公昭63−52087号
等があげられる。しかし、これらの鋼では高r値を確保
するために、強度レベルはせいぜい40kgf/mm2
程度である。
【0003】一方、Cuを多量に添加した鋼を500℃
〜600℃の温度で時効処理するとε−Cuが析出し、
鋼の強度が上昇することが知られている。一般に、IF
鋼のr値を高めるためには、熱延後の巻取温度を高くし
てTiC、Ti4C2S2等の析出物を粗大化させるこ
とが有効であると言われているが、Cuが添加されてい
る場合、巻取後の冷却過程でε−Cuの析出が起こり、
Cuの添加量が増加するにつれてr値はCu無添加の場
合よりも劣化する。そればかりでなくε−Cuの析出に
よって硬化し、冷間圧延時の変形抵抗が増加する。この
ため特開平2‐145726号では、巻取温度をε−C
uの析出する温度よりも下げているが、この方法では巻
取後の冷却過程でε−Cuは析出しないため、高温巻取
に比べてε−Cuの析出に起因したr値の劣化は防げる
ものの、巻取温度が低いためTiC、Ti4C2S2の
析出サイズが小さく、本来IF鋼に期待される高r値を
得ることは難しい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】最近の自動車業界では
、部品の複雑化に伴い鋼板に高度の成形性が要求される
とともに、高強度化による薄手化によって燃費の向上を
図ることが要望されている。このような状況下で、従来
の方法では巻取温度が高い場合にはε−Cuが析出して
r値が低下し、一方、巻取温度が低い場合にはTiC等
の析出物の粗大化が図れないためr値が低下するという
問題があり、高成形性、高強度化の要求に十分に応える
得るものではなかった。
【0005】本発明は以上のような問題に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、高い成形性を有する
とともに、成形後の熱処理により高強度化する冷延鋼板
の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明者らが検討を重ねた結果、極低炭素鋼に0
.5wt%以上のCuを添加し、熱間圧延後の巻取温度
を高くすることによって、TiC等の析出物を粗大化さ
せてr値を高くし、巻取後にCu含有量および巻取温度
との関係で規定された冷却速度で急冷を行い、ε−Cu
の析出を防止すると、高r値を損なうことがなく、また
成形後の熱処理によって著しく強度が上昇することを新
たに知見した。
【0007】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その構成は以下の通りである。 (1)  C:0.010wt%以下、Si:1.0w
t%以下、Mn:0.2〜2.5wt%、P:0.01
wt%以下、S:0.01wt%以下、Al:0.10
wt%以下、N:0.0050wt%以下、Cu:0.
5〜2.0wt%、Ni:1.0wt%以下を含有し、
さらに0.005〜0.2wt%のTiと0.002〜
0.1wt%のNbの1種または2種を含有する鋼を9
00℃以上で熱間圧延し、620℃以上で巻取後、57
0℃以上の温度から、       (v−0.7)×(CT−620)≧4.
4〔wt%Cu〕2+3.9            
  但し  v:冷却速度(℃/min)      
              CT:巻取温度(℃) 
                  〔wt%Cu〕
:Cu含有量(wtwt%)で規定される冷却速度vで
450℃以下の温度まで冷却し、該熱延鋼板を酸洗、冷
間圧延した後、再結晶温度以上で焼鈍を行うことを特徴
とする時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製
造方法。 (2)  C:0.010wt%以下、Si:1.0w
t%以下、Mn:0.2〜2.5wt%、P:0.01
wt%以下、S:0.01wt%以下、Al:0.10
wt%以下、N:0.0050wt%以下、Cu:0.
5〜2.0wt%、Ni:1.0wt%以下、B:0.
0001〜0.0020wt%を含有し、さらに0.0
05〜0.2wt%のTiと0.002〜0.1wt%
のNbの1種または2種を含有する鋼を900℃以上で
熱間圧延し、620℃以上で巻取後、570℃以上の温
度から、       (v−0.7)×(CT−620)≧4.
4〔wt%Cu〕2+3.9            
  但し  v:冷却速度(℃/min)      
              CT:巻取温度(℃) 
                  〔wt%Cu〕
:Cu含有量(wtwt%)で規定される冷却速度vで
450℃以下の温度まで冷却し、該熱延鋼板を酸洗、冷
間圧延した後、再結晶温度以上で焼鈍を行うことを特徴
とする時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製
造方法。
【0008】
【作用】以下、本発明における鋼成分と製造条件の限定
理由について説明する。C:Cは高r値を保つためには
少ない方がよいが、実用上本発明の効果を損なわない範
囲として0.010wt%以下に限定した。Si:Si
は固溶強化元素として鋼板の強化に寄与するが、1.0
wt%を超えて含有すると熱延の加熱時にスケールの発
生が著しくなるため、1.0wt%以下とした。Mn:
MnはSの固定のため、その下限を0.2wt%とした
。また、2.5wt%以上含有するとr値を著しく劣化
させるため、その上限を2.5wt%とした。
【0009】P:Pは最も安価に鋼を強化できる元素で
あるが、0.01wt%を超えて含有すると粒界への偏
析が多くなり2次加工脆化を引き起こすため、0.01
wt%以下に限定した。S:Sはできる限り低減した方
が望ましく、0.01wt%を超えて含有すると鋼の延
性を劣化させるため、0.01wt%以下に限定した。 Al:Alは脱酸及びNの固定のために必要であるが、
多量に添加するとコストの上昇をもたらすため0.10
wt%以下に限定した。N:Nは高r値を得るためには
少ない方が望ましく、このため、0.0050wt%以
下に限定した。
【0010】Cu:Cuは本発明において最も重要な添
加元素であり、時効処理をすることによってε−Cuを
析出させて鋼の強度を上昇させるために、その添加は必
須である。Cuは0.5wt%未満では強度の上昇がほ
とんど認められず、一方、2.0wt%を超えて添加し
てもそれ以上強度上昇に対して効果がないため、0.5
〜2.0wt%に限定した。Ni:一般にCu添加鋼で
は、熱間圧延時にCuが表面に濃化してCuキズと呼ば
れる表面欠陥が生じる。このCuの濃化を防止する元素
としてNiは添加される。しかし、あまり多量に添加す
るとコストの上昇を招くため、その上限を1.0wt%
とした。
【0011】Ti,Nb:Ti、Nbの1種または2種
をTi:0.005〜0.2wt%、Nb:0.002
〜0.1wt%の範囲で添加すると、鋼中のC及びNが
固定され高r値を有する鋼板となるため、この範囲に限
定した。B:BはPと同様に粒界に偏析する元素である
が、偏析することによって粒界を強化する働きがあり、
2次加工脆化の防止が要求される場合、添加する必要が
ある。Bは0.0001wt%未満ではその効果がなく
、一方、0.0020wt%を超えて含有するとr値の
低下を招くため、0.0001〜0.0020wt%に
限定した。
【0012】次に、本発明における製造条件の限定理由
について説明する。熱間圧延は900℃以上で行う。熱
間圧延温度が900℃未満では、α+γ域或いはα域で
熱間圧延を行なうことになり、熱間圧延後加工組織が残
存し、冷延焼鈍後の絞り性に良好な再結晶集合組織の発
達に悪影響を及ぼしてしまう。
【0013】次に、巻取温度に関しては、通常極低炭素
Ti添加鋼のr値を高くするためには巻取温度を高くし
てTiC、Ti4C2S2等の析出物を粗大化させるこ
とが有効であるとされている。このため巻取温度は62
0℃以上とした。また、巻取後はコイル内は通常徐冷さ
れるためε−Cuが析出しr値が低下するばかりでなく
、析出によって硬化するため冷間圧延時の変形抵抗が増
加する。したがって、これを防止するには巻取後急冷し
てε−Cuが析出しないようにすればよい。ε−Cuは
約570℃〜450℃の温度範囲で析出するため、この
温度範囲を急冷する必要がある。また冷却速度について
も巻取温度、Cu含有量によって変化させる必要がある
【0014】以下、この冷却速度の限定理由について説
明する。C:0.0020wt%、Si:0.04wt
%、Mn:0.25wt%、P:0.005wt%、S
:0.005wt%、Sol.Al:0.03wt%、
N:0.0030wt%、Ni:0.5wt%、Ti:
0.05wt%、Cu:0.5wt%〜2.0wt%の
組成の鋼を溶製してスラブとし、これを熱間圧延して板
厚4.0mmとした。巻取温度は610℃〜690℃、
巻取後の冷却速度は0.7℃/min〜2.4℃/mi
nの範囲で変化させた。得られた熱延板を酸洗後、冷間
圧延し、板厚を0.8mmとした。その後、850℃で
再結晶焼鈍を行い、0.5wt%の調質圧延を施した後
、引張試験を行った。
【0015】その結果を図1および図2に示す。このう
ち図1は、Cu:1.0wt%の場合の冷却速度と巻取
温度がmean−r値に及ぼす影響を示したもので、図
中の数字はその条件で製造した鋼板のmean−r値で
ある。この図の実線で示した境界線より上の領域でme
an−r値は良好な値を示す。すなわち、この条件は(
v−0.7)×(CT−620)≧A但し  v:冷却
速度(℃/min) CT:巻取温度(℃) の式で表すことができ、Cu:1.0wt%のときはA
=8〜9である。次に、図2はAがCu含有量によって
変化することを示した図で、AはCu量の関数で表し得
ることが判る。すなわち、図2からCu量〔wt%Cu
〕に関し、 A=4.4〔wt%Cu〕2+3.9 という関数で表し得ることが判った。したがって、  
  (v−0.7)×(CT−620)≧4.4〔wt
%Cu〕2+3.9という関数で規定された冷却速度v
(℃/min)で冷却を行えば、r値を大きく劣化させ
ることなく加工性の優れた鋼板を製造できることが判明
した。したがって、本発明では巻き取り後570℃以上
の温度から上記式を満足させる冷却速度vで450℃以
下まで冷却することをその条件とする。
【0016】以上の条件で巻取、冷却した後、酸洗し、
次いで冷間圧延を施した後、再結晶温度以上で焼鈍を行
う。焼鈍後、必要に応じて適当な調圧率で調質圧延を行
ない、製品とする。以上のようにして得られる鋼板に対
し、成形後、500℃〜600℃の温度で時効処理を行
えば、ε−Cuが析出し鋼板の強度は著しく増加する。 このように本発明によれば、成形前は深絞り用軟鋼板並
のr値を有し、成形後時効処理を施すことによって著し
く強度が上昇する、従来にない深絞り用高強度冷延鋼板
を容易に製造することができる。
【0017】
【実施例】〔実施例1〕表1に示す組成の鋼を溶製して
スラブとし、これを熱間圧延して、板厚4.0mmの熱
延板とした。巻取条件は690℃で巻取後空冷(A法)
、690℃で巻取後590℃からCu量と巻取温度に応
じて、     (v−0.7)×(CT−620)≧4.4〔
wt%Cu〕2+3.9で規定される冷却速度で急冷(
B法)の2種類で行った。次に、酸洗した後、冷間圧延
を施して0.8mmとした鋼板を850℃で連続焼鈍し
た。その後、0.5wt%の調質圧延を行った後、引張
試験片を採取して引張試験を行った。その結果を図3に
示す。同図において、●がA法、○がB法を表している
。A法ではCuの添加量が増加するにつれてmean−
r値は劣化する。これに対してB法では、Cuの添加量
が増加してもmean−r値はほとんど劣化することな
く、高mean−r値が確保できることが判る。
【0018】〔実施例2〕表1に示す鋼のうち鋼Cを溶
製してスラブとし、熱間圧延して板厚4.0mmとした
。巻取温度はそれぞれ690、650、620、600
、550、500と変化させてコイルとした。巻取後の
冷却条件は1.5℃/minの冷却速度での急冷と通常
冷却(徐冷)の2水準とした。その後、酸洗し、冷間圧
延して板厚0.8mmとし、850℃で再結晶焼鈍を行
った。次いで、0.5wt%の調質圧延を施した後、引
張試験片を採取し、引張試験を行った。その結果を図4
に示す。これによれば巻取温度が高い方がmean−r
値は高く、また巻取温度が620℃以上では巻取後の冷
却速度が速い方がmean−r値は高いことが判る。
【0019】〔実施例3〕表2に示す組成の鋼を溶製し
てスラブとし、熱間圧延して板厚4.0mmとした。仕
上温度は920℃、巻取温度および巻取後の冷却条件は
表3に示す通りである。得られた熱延板を酸洗後、冷間
圧延して板厚0.8mmとし、次いで850℃で連続焼
鈍を行い、さらに0.5wt%の調質圧延を行った。こ
のようにして得られた鋼板から引張試験片を採取し、引
張試験を行った。また、焼鈍板に550℃×1時間の時
効処理を施したものについても引張試験を行った。また
、焼鈍板より直径100mmのブランクを打ち抜き、カ
ップ状に深絞りを行ったものに550℃×1時間の時効
処理を施したものについて、2次加工脆化遷移温度を測
定した。以上の結果を表3に示す。これによれば、本発
明鋼では時効処理前のmean−r値が高く、時効処理
後に著しく強度が上昇することが判る。また、2次加工
脆化遷移温度もB無添加の場合で−30℃、B添加の場
合で−60℃〜−50℃と十分に実用に耐え得る値とな
っている。これに対し、比較鋼8、9、10はそれぞれ
C、Si、Mnが多いためmean−r値が低く、比較
鋼11ではPが多いため2次加工脆化遷移温度が高く、
比較鋼12ではCuが少ないためTSの上昇量が小さく
、比較鋼13ではBが多いためmean−r値が低くな
っており、また、比較鋼14、15では巻取条件が本発
明の範囲外にあるためmean−r値が低くなっている
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高r
値を有し、しかも成形後に時効処理をすることによって
著しく強度の上昇する冷延鋼板の製造が初めて可能にな
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】Cu:1.0wt%の場合の巻取温度と冷却速
度がmean−r値に及ぼす影響を示した図面である。
【図2】変数AとCu含有量がmean−r値に及ぼす
影響を示す図面である。
【図3】Cu含有量がmean−r値に及ぼす影響を示
す図面である。
【図4】巻取温度がmean−r値に及ぼす影響を示す
図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  C:0.010wt%以下、Si:1
    .0wt%以下、Mn:0.2〜2.5wt%、P:0
    .01wt%以下、S:0.01wt%以下、Al:0
    .10wt%以下、N:0.0050wt%以下、Cu
    :0.5〜2.0wt%、Ni:1.0wt%以下を含
    有し、さらに0.005〜0.2wt%のTiと0.0
    02〜0.1wt%のNbの1種または2種を含有する
    鋼を900℃以上で熱間圧延し、620℃以上で巻取後
    、570℃以上の温度から、       (v−0.7)×(CT−620)≧4.
    4〔wt%Cu〕2+3.9            
      但し  v:冷却速度(℃/min)      
                  CT:巻取温度(℃) 
                      〔wt%Cu〕
    :Cu含有量(wtwt%)で規定される冷却速度vで
    450℃以下の温度まで冷却し、該熱延鋼板を酸洗、冷
    間圧延した後、再結晶温度以上で焼鈍を行うことを特徴
    とする時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製
    造方法。
  2. 【請求項2】  C:0.010wt%以下、Si:1
    .0wt%以下、Mn:0.2〜2.5wt%、P:0
    .01wt%以下、S:0.01wt%以下、Al:0
    .10wt%以下、N:0.0050wt%以下、Cu
    :0.5〜2.0wt%、Ni:1.0wt%以下、B
    :0.0001〜0.0020wt%を含有し、さらに
    0.005〜0.2wt%のTiと0.002〜0.1
    wt%のNbの1種または2種を含有する鋼を900℃
    以上で熱間圧延し、620℃以上で巻取後、570℃以
    上の温度から、       (v−0.7)×(CT−620)≧4.
    4〔wt%Cu〕2+3.9            
      但し  v:冷却速度(℃/min)      
                  CT:巻取温度(℃) 
                      〔wt%Cu〕
    :Cu含有量(wtwt%)で規定される冷却速度vで
    450℃以下の温度まで冷却し、該熱延鋼板を酸洗、冷
    間圧延した後、再結晶温度以上で焼鈍を行うことを特徴
    とする時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製
    造方法。
JP3011363A 1991-01-07 1991-01-07 時効硬化性を有する深絞り用高強度冷延鋼板の製造方法 Expired - Fee Related JPH0826410B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080932A (ja) * 2000-03-01 2002-03-22 Kawasaki Steel Corp 成形後強度上昇熱処理能に優れた冷延鋼板、めっき鋼板およびそれらの製造方法

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JP2002080932A (ja) * 2000-03-01 2002-03-22 Kawasaki Steel Corp 成形後強度上昇熱処理能に優れた冷延鋼板、めっき鋼板およびそれらの製造方法

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