JPH0450377B2 - - Google Patents

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JPH0450377B2
JPH0450377B2 JP60084522A JP8452285A JPH0450377B2 JP H0450377 B2 JPH0450377 B2 JP H0450377B2 JP 60084522 A JP60084522 A JP 60084522A JP 8452285 A JP8452285 A JP 8452285A JP H0450377 B2 JPH0450377 B2 JP H0450377B2
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JP
Japan
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steel
less
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temperature
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JP60084522A
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JPS61246344A (ja
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Mitsumasa Kurosawa
Susumu Sato
Takashi Obara
Kozo Sumyama
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、耐2次加工脆性に優れた超深絞り用
鋼板に関するものである。自動車や電気部品など
苛酷なプレス成形を施した後、さらにフランジ曲
げ加工等の2次加工に耐え得る超深絞り用鋼板に
関するものである。 (従来の技術) 従来、連続焼鈍用の超深絞り用鋼板として炭窒
化物形成元素を添加した鋼板が開発されている
が、深絞り性が向上するにつれ、その成形加工も
苛酷さを増し引き続く2次加工で脆性的な割れが
発生し易い欠点が顕著になりつつある。 上記の2次加工脆性を改善するものとして特開
昭57−35662号公報では、Ti添加鋼にBを添加す
る方法が提案されている。これは鋼板中の固溶B
を粒界強化元素として利用する方法であるが、深
絞り性を劣化させる欠点がある。また、特開昭59
−74232号公報、特開昭59−190332号公報及び特
開昭59−193221号公報では、いづれもB,Ti,
Nbを複合添加し、材質劣化を生じるB添加量を
最小限に抑え固溶Bを有効に利用できるようTi,
Nbの量を規制し、かつP偏析が起りやすい焼鈍
温度範囲を急速冷却する方法があるが、添加元素
の微妙な制御は実操業を複雑にするため好ましく
ない。更に、特開昭58−42752号公報は、P含有
量とC,Nを制御する方法であるが、実質的には
P含有量の低減であり、現状では多大なコスト上
昇を招くばかりか、P添加による高張力鋼に適用
できない不利な点がある。またS,Oを制御する
方法として特公昭57−45455号公報、特開昭56−
35726号公報がある。前者では0.018〜0.044%C,
0.0006〜0.0011%S,0.002〜0.004%Oの低炭素
鋼において、AlとB量を制御することにより、
引張り強さ29.7〜30.7Kg/mm2、伸び47〜51%、
=1.6〜2.5の特性例が示されている。後者では
0.026〜0.047%C,0.0006〜0.0010%S,0.002〜
0.004%0の低炭素アルミキルド鋼で、引張り強
さ30.9〜32.7Kg/mm2、伸び42.7〜44.4%、r=1.38
〜1.51の特性を有する鋼板が示されている。これ
らはいずれもTi,Nb等の炭化形成元素を添加し
たものではなく、材質上十分な特性が得られな
い。また、特開昭56−3656号公報、特開昭59−
185752号公報では、Ti、Crの複合添加を特徴と
し、S,Oは、Ti量削減を目的としているにす
ぎない。 (発明が解決しようとする問題点) 深絞り性を劣化させずに、添加形元素の微妙な
制御を必要とせず、材質上十分な特性が得られる
ような耐2次加工脆性に優れた超深絞り用鋼板を
提供することにある。 (問題点を解決するための手段) 2次加工割れと成分の関係を調査した結果、鋼
中のS,O量及びTi/Cと2次加工割れの間に
緻密な関係があることを知見した。本発明は、か
かる耐2次加工脆性を改善すべく鋼中のS,O量
とTi/CをS≦0.003重量%(以下、単に%と表
現する)、O≦0.006%でその合計値がS+O≦
0.008%になるようにし、かつTi/Cの比が2〜
20と制限することにより深絞り性を損わず耐2次
加工性を著しく改善することである。 かくしてr値が2.0以上でかつ、2次加工脆化
温度が−40℃以下の優れた耐2次加工脆性を有す
る深絞り用鋼板を得ることができる。 ここに2次加工脆化温度とは、絞り比3.0の円
筒絞りカツプ試料について低温度域で圧壊試験を
行つたときにおける割れ発生温度のことである。 S,O量を制限することによつて脆化温度を大
幅に改善できる理由は明らかではないが、S≦30
ppmではAI(Aging Index)が高めとなる、すなわ
ち固溶Cが幾分残存するようになることから、こ
の固溶Cにより、粒界が強化されたり、Pの粒界
偏析が抑制されることによるものと考えられる。
ここに適正な固溶C量は、後述する実施例にも示
したとおり、AIで1.0〜3.0Kgf/mm2を満足する範
囲である。またOに関しても鋼の清浄化が進み破
壊起点が減少するだけでなく、酸化物がTiCの析
出サイトを与えるため、O減少によりTiC析出が
遅れ、固溶Cが残存しやすくなるためと考えられ
る。 更にS,Oの低減は当然硫化系析出物、酸素系
介在物の減少につながり、DI缶のように強加工
を受ける用途にも適合する。 (作 用) 以下この発明に於ける成分限定の理由について
説明する。 C:Cは低いほど材質に有利であり、0.015%
を越えると良好な絞り性が得られなくなるため
0.015%以下とする。 Si,Mn:Si,Mnは深絞り性を劣化させずに鋼
板の強度を上げるのに有効である。ただし、Si>
1.0%、Mn>1.0%の添加は鋼板の伸び及び絞り
性を著しく劣化させるので、添加量はSi,Mnと
もに1.0%以下とする。 P:PもSi,Mnと同様に深絞り性を劣化させ
ずに鋼板の強度を上げるが、0.15%を越えると伸
び、絞り性を著しく劣化させるので0.15%までの
添加とする。 Al:Alは脱酸などのために、0.005%以上添加
するが、0.10%を越える添加は表面性状に悪影響
を及ぼすので上限を0.10%とする。 S,O:鋼中のS,O量は、本発明で最も重要
な成分であり、後述の実験結果からも明らかなよ
うに、S≦0.0030%、O≦0.0060%でかつS+O
≦0.0080%の場合、耐2次加工脆性の改善効果が
著しいことが限定理由である。 Ti:TiはS,N更にCを固定するために添加
する0.002%より少ないと深い絞り性が劣化し、
0.10%よりも過剰な添加はいたずらにコストを上
昇させるので好ましくない。また、本発明で耐2
次加工脆性の改善に必要とする適正量の固溶C、
すなわちAIで1.0〜3.0Kgf/mm2を満足する量の固
溶Cを確保するには、S≦0.003%の領域でTi/
C≦20とする必要がある。とはいえTi/C<2
では固溶Cが過剰に残りすぎ遅時効性を劣化させ
るので2≦Ti/C≦20とする必要がある。 ここにAIは、7.5%の歪付与後、100℃、30分の
時効処理を施したとき、時効処理後における強度
上昇分のことである。 なおAIが1.0〜3.0Kgf/mm2であれば、遅時効性
に及ぼす悪影響はほとんどない。 さらに、Nb,Bの1種または2種をTiと複合
添加しても本発明の特徴である脆化温度の改善は
失われることはなく、r値、伸びが向上する。
【表】
【表】
【表】 ただし、Nbについては0.05%、Bについては
0.0050%を越える添加をしてもその効果は飽和
し、コスト的にも不利となるためNb≦0.05%、
B≦0.0050%とする。 また、不可避的不純物であるNはTiにより
TiNとして固定されるが、Nが多すぎると粗大
なTiNが多量に生成し鋼板の伸びを劣化させる
ので出来るだけ少ない方が好ましく、0.004%未
満が望ましい。 以上のような組成をもつ冷延鋼板の製造方法
は、特に規制されない。転炉あるいは電気炉で溶
製された鋼を造塊―分塊法あるいは連続鋳造法に
てスラブとなし、通常の熱間圧延、冷間圧延を経
て冷延板とする。再結晶焼鈍は箱焼鈍あるいは連
続焼鈍いづれも可能である。 また、次に示す実施例で製造した鋼板は化成処
理、溶融亜鉛めつき性についても問題はなかつ
た。 (実施例) 第1表に示す組成の鋼を転炉にて溶製し、真空
脱ガス処理後、連続鋳造によりスラブとした。こ
のスラブに通常の熱間圧延、冷間圧延を行つた板
厚0.8mmの冷延板とした後、連続焼鈍(均熱条
件:800℃×30秒)を施した。第2表に製品の機
械的性質及び絞り比3.0の円筒カツプ圧壊試験に
よる脆化温度を示す。なお、表中のNo.5,6,
7,16は高張力鋼である。 本発明では、軟鋼でEl≧52%、r値≧1.9、脆
化温度−50℃以下の特性が得られた。また7.5%
与歪後100℃で30分の時効処理を施して測定した
AIはすべて、1.0〜3.0Kgf/mm2の範囲を満足して
いた。また、強度―伸びバランスに優れているの
も特徴の一つであつてすべてTS(Kg/mm2)×El
(%)≧1550であつた。 一方、S量が範囲外の比較例No.12,(S+O)
量が範囲外の比較例No.14、Ti/C>20の比較例
No.11では脆化温度が高く、C量が過剰な比較例No.
15ではEl,r値の劣化が顕著であつた。 耐2次加工脆性の評価は絞り比3.0の円筒深絞
りカツプ試料について低温域での圧壊試験による
脆性割れ発生温度で分類をした。試験は−70℃ま
で50℃きざみで繰り返し3回行ない、1回以上脆
性割れの生じた下限温度を割れ発生温度とした。 第1図にS量とTi/Cの変化に対する2次加
工割れ発生温度の関係図を示す。第1図から明ら
かなようにS≦30ppm、Ti/C≦20で脆性温度が
低下する傾向にある。元来Sは粒界脆化元素とし
て知られているが、S≦30ppmでもTi/C>20で
は効果が失われること、同様にO≧60ppmでも改善
効果が十分でないことより、単にSのみの効果で
はないことが考えられる。S,O,Ti/Cの特
定範囲で固有な効果であることが判る。 さらに、C:0.0018%、Mn:0.1%、Al:0.04
%、Ti/C:10〜15としS,O量を変化させた
鋼を3.5mm厚さまで熱間圧延後、更に0.8mmまで冷
間圧延を施した。この冷延板を800℃で40秒均熱
する熱サイクルで焼鈍し、圧下率0.8%の調質圧
延を行なつた後、材質と脆化温度を調べた。 第2図に(S+O)量とEl,r値,AI、脆化
温度の関係を示す。(S+O)量が80ppm以下とな
ると脆化温度が−50℃以下になることが判る。 (発明の効果) かくして本発明によれば、深絞り性を損なうこ
となしに、耐2次加工脆性に優れた冷延鋼板を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、S,Ti/Cの脆化温度への影響を
示す。第2図は、鋼中(S+O)量と材質の関係
を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C≦0.015重量% Si≦1.0重量% Mn≦1.0重量% Ti:0.002〜0.100重量% Al:0.005〜0.10重量% P≦0.15重量% S≦0.003重量% O≦0.006重量% を、いおうと酸素の合計量が0.008重量%以下で、
    かつTi/Cの比が2〜20を満足する範囲におい
    て含有し、残部鉄及び不可避的不純物の組成にな
    り、r値が2.0以上で、かつ2次加工脆化温度が
    −40℃以下になる耐2次加工脆性に優れる超深絞
    り用鋼板。 2 C≦0.015重量% Si≦1.0重量% Mn≦1.0重量% Ti:0.002〜0.100重量% Al:0.005〜0.10重量% P≦0.15重量% S≦0.003重量% O≦0.006重量% を、いおうと酸素の合計量が0.008重量%以下で、
    かつTi/Cの比が2〜20を満足する範囲におい
    て含有し、さらに Nb≦0.05重量% B≦0.005重量% の1種又は2種を含み、残部鉄及び不可避的不純
    物の組成になり、r値が2.0以上で、かつ2次加
    工脆化温度が−40℃以下になる耐2次加工脆性に
    優れる超深絞り用鋼板。
JP60084522A 1985-04-22 1985-04-22 耐2次加工脆性に優れる超深絞り用冷延鋼板 Granted JPS61246344A (ja)

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