JPH0457744B2 - - Google Patents

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JPH0457744B2
JPH0457744B2 JP25899686A JP25899686A JPH0457744B2 JP H0457744 B2 JPH0457744 B2 JP H0457744B2 JP 25899686 A JP25899686 A JP 25899686A JP 25899686 A JP25899686 A JP 25899686A JP H0457744 B2 JPH0457744 B2 JP H0457744B2
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rolling
cold
steel sheet
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rolled steel
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JP25899686A
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Kazunori Oosawa
Saiji Matsuoka
Takashi Obara
Kozo Sumyama
Kusuo Furukawa
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉 本発明はプレス成形性と塗装後鮮映性に優れた
冷延鋼板およびその製造方法に関し、特に鋼板表
面粗度およびロール表面粗度等を制御することに
より優れた鮮映性を確保しつつ、厳しい加工を受
ける部位においても破断・割れの起きにくい冷延
鋼板およびその製造方法に関する。 〈従来技術およびその問題点〉 自動車のパネル、電気器具、厨房器具などに使
用される絞り用冷延鋼板には、その特性として優
れた深絞り性が要求される。深絞り性向上のため
には、鋼板の機械的特性として高い延性Elと高い
ランクフオード値(値)が必要である。さらに
実際の絞り成形(とくに自動車のパネル)におい
ては、張出し成形との複合成形であることが多い
ため、加工硬化指数(n値)も重要になつてく
る。 また自動車用鋼板においては、プレス部品をス
ポツト溶接する必要があるため、鋼板のスポツト
溶接性を重要になつてくる。 また自動車用外板においては、塗装後の仕上り
の良否は自動車のユーザーにとつて、その車の全
体の品質の良否に直結する重要品質項目の一つで
ある。 ところで、深絞り成形に関する研究は素材であ
る鋼板側と、成形技術の両面から行われてきてい
る。しかしながら、製品の高精度化と複雑化に伴
い、鋼板に対する要求特性がより高級化、多様化
しつつある。とりわけ自動車用の冷延鋼板におい
てはこの傾向が強い。 たとえば、自動車車体の組立てには多数のプレ
ス部品を点溶接しているのが現状であるが、これ
らを大型化、一体化することにより点溶接数を減
らしたいという要求が強い。一方、多様化するニ
ーズに応ずるために車のデザインはより複雑化
し、そのため従来の鋼板では成形が困難な部品が
増加している。これらの要求に応ずるためには、
従来よりも優れたプレス成形性を有する冷延鋼板
が必要である。 また近年、自動車メーカーにおいて塗装仕上り
品質の向上が強く求められており、これらは塗装
表面において光の反射性を定義する“光沢性”や
写し出された像の歪みの少なさを定義する“写像
性”、塗装表面での光の反射のされ方によつて視
感覚的に把えられるペイント層の質量感を定義す
る“肉もち感”、“豊麗感”、“深み感”として評価
されている。これらの諸特性の中で光沢性と写像
性を合わせた特性である鮮映性は、塗装の方法や
塗料の特性によつて大きな影響を受けるが、下地
の鋼板の表面粗度によつても影響を受ける。 ところで、実際のプレス成形においては、その
評価基準は、従来用いられてきた鋼板の機械的特
性(値、El,n値)だけでは不十分である。た
とえば、鋼板表面粗度あるいは潤滑油等もプレス
成形性に大きな影響をおよぼす。 プレス成形性等におよぼす鋼板表面粗度の影響
を示した公知技術はいくつか開示されている。た
とえば「塑性と加工」Vol.3,No.14(1962−3)で
は、高粘度潤滑油の場合、数μm程度の鋼板表面
粗度で最も絞り性が向上することを示している。
一方、特公昭59−3441号公報ではロール表面粗度
Raとピーク数PPIとがそれぞれRa=2.8(μm)、
PPI=226なるダルロールで調質圧延することに
より、塗装後外観性およびプレス加工性に優れる
冷延鋼板の調質圧延法を示している。 これらの公知技術は、プレス成形性を向上させ
るという点では優れたものであるが、鮮映性の良
好な冷延鋼板の製造方法については何ら記載され
ていない。 一般に鋼板には、形状矯正、表面粗度調整の目
的から、焼鈍後、圧下率0.5〜1.0%の調質圧延が
施される。調質圧延を施すと、プレス成形性に有
利な材質特性が低下することが知られている。す
なわち、焼鈍後の材質で降伏点伸びを生じるよう
な鋼板に、圧下率0.8〜1.0%の調質圧延を施す
と、降伏点が下がり、降伏点伸びが発生しなくな
る。 箱焼鈍法による低炭素Alキルド鋼やTi,Nb,
B,Zr,V等の炭窒化物形成元素を添加した非
時効性の素材等では、調質圧延を施さなくとも、
降伏点は低く、かつ、降伏点伸びが発生しない
が、このような完全非時効性の鋼板に調質圧延を
施すと、逆に降伏点が上昇し、プレス荷重が増大
するが、伸びが低下し、そのため厳しい加工を受
ける部位ではネツキングを起こし、破断を生じる
という弊害が現われる。 圧下率を高くすると、ロール表面粗度の鋼板へ
の転写率が高くなり、塗装後鮮映性が低下するお
それがある。よつて圧下率を高くするのは極力避
けるのが好ましい。 その反面、あまりの軽圧下圧延では、前述の目
的である形状矯正、表面粗度調整が達せられない
ばかりか、プレス加工時に加工条件が厳しく、か
つ、プレス油の欠如した部位では、鋼板とプレス
金型との摩擦が大きくなり、破断を生じやすくな
る。 そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結
果、調質圧延による形状矯正、鋼板表面粗度調整
に何ら支障をきたすことなく、かつ調質圧延を施
しても材質劣化、塗装後鮮映性低下の少ないプレ
ス成形性に優れた冷延鋼板の製造方法を見出し
た。 すなわち、冷延最終スタンド前あるいは最終調
質圧延前の鋼板表面粗度を粗くした後、表面粗度
の小さいロールで冷延圧延あるいは調質圧延を終
了することにより製造されるプレス成形性と塗装
後鮮映性の良好な冷延鋼板およびその製造方法を
発明するに至つた。 〈発明の構成〉 本発明の第1の態様によれば、化学成分が、 C≦0.12% Mn≦0.50% P≦0.040% S≦0.045% を含む冷延鋼板であつて、下記式に示す鋼板表面
の凸部平坦度Pが0≦P≦0.20を満足し、かつ中
心面平均谷高さRv≧1.0μmであることを特徴と
するプレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼
板が提供される。 =1/no 〓Pih=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ ここで、Pi:中心面からのピーク山高さ 本発明の第2の態様によれば、常法で熱延後の
鋼板を冷延あるいは調質圧延して、下記式に示す
鋼板表面の凸部平坦度Pが0<P≦0.20を満足
し、かつ中心面平均谷高さRv≧1.0μmである冷
延鋼板を製造するに際し、まず第一圧延にて鋼板
表面粗度Ra≧1.0μmとし、次に第二圧延にて、
ロール表面粗度Ra≦1.2μmのダルロールにて圧
下率Reが0.2〜1.0%で、かつロール表面粗度Ra
≦2(1.2−Re)にて圧延することを特徴とする
プレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の
製造方法が提供される。 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ ここで、Pi:中心面からのピーク山高さ 本発明の第3の態様によれば、常法で熱延後の
鋼板を冷延あるいは調質圧延して、下記式に示す
鋼板表面の凸部平坦度PがP=0を満足し、かつ
中心面平均谷高さRv≧1.0μmである冷延鋼板を
製造するに際し、まず第一圧延にて鋼板表面粗度
Ra≧1.0μmとし、次に第二圧延にて、ブライト
ロールにて圧下率Reが0.2〜1.0%で圧延すること
によつて鋼板表面凸部を平坦とすることを特徴と
するプレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼
板の製造方法が提供される。 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ ここで、Pi:中心面からのピーク山高さ ここで、本発明の第2,3の態様において、第
一圧延、第二圧延とも冷延段階で行なうのが好ま
しい。 また、本発明の第2,3の態様において、第一
圧延を冷延段階で、第二圧延を調質圧延段階で行
なうのが好ましい。 また、本発明の第2,3の態様において、第一
圧延、第二圧延とも調質圧延段階で行なうのが好
ましい。 以下、本発明を詳細に説明する。 まず、本発明の基となつた実験について説明す
る。 (実験1) 重量比にしてC:0.0021%,Si:0.008%,
Mn:0.24%,P:0.006%,S:0.005%,Sol.
Al:0.026%,N:0.0025%,Ti:0.031%,Nb:
0.008%,B:0.0001%,Zr:0.0010%を含み、そ
の他残部がFeおよび不可避的不純物とから成る
板厚3.2mmの熱延鋼板を実験室的に製造し、酸洗
後、冷間圧延時の最終バスのワークロール表面粗
度を変え、鋼板表面粗度Raが0.2〜2.0μm、板厚
0.8mmになるように冷間圧延(第一圧延)を施し
た。 次いで加熱速度20℃/Sで850℃に加熱後、20
秒間均熱保持し、冷却速度10℃/Sで室温まで冷
却した。 引続き、ロール表面粗度Raが2.0μm以下のワ
ークロールを用い、圧下率0.5%の調質圧延(第
二圧延)を行ない、その時の鋼板表面摩擦抵抗と
塗装後の鮮映性について調べたところ、第1図に
示すような結果を得た。 ここで、摩擦抵抗の測定方法は、第3図に示す
ように、圧縮力P,50Kgで鋼板を押えつけ、その
まま鋼板を引抜き、その時の引抜き力2Fを求め
た。 なお、摩擦係数μは、μ=F/Pで表わされ
る。 摩擦抵抗が50Kgf以下だと、プレス加工時に破
断を生じるおそれがなく、プレス成形性に優れ
る。 塗装後鮮映性に関しては、まず、塗装条件とし
て、下地処理にりん酸塩皮膜処理を施し、その上
にカオチン型電着塗装、中塗り、上塗りの塗装工
程を施した。 そして鮮映性の評価法としては、DOI
(Distinctness of Reflected Image)を採用し
た。DOI値は第4図に示すように、入射角30°で
入射した光が30°の反射角で反射した時の反射光
の強度をRsとし、かつ反射角が30°±0.3°で反射
した反射光の強度をR0.3とする時、 DOI=100(Rs−R0.3)/Rsで示される。 DOI値が85以上だと塗装後鮮映性に優れる。 次に材質、および摩擦抵抗に及ぼす調質圧延圧
下率について調べた。 (実験2) 実験1と同一の熱延鋼板を酸洗後、冷間圧延
(第一圧延)を施し、冷延後の鋼板表面粗度Raを
1.5μm、板厚を0.8mmとした。 次いで加熱速度20℃/Sで830℃に加熱後30秒
間均熱保持し、冷却速度15℃/sで室温まで冷却
した。 引続き、ワークロール表面粗度Ra,1.8μm以
下のワークロールにより圧下率0.2〜1.3%の調質
圧延(第二圧延)を施し、延性Elと完全脱脂時の
摩擦抵抗と塗装後の鮮映性についても調べた。結
果を第2図に示す。 これら実験1、実験2から、以下のことが明ら
かとなつた。 まず、第1図から明らかなように、冷延(第一
圧延)後の鋼板表面粗度Ra≧1.0μmでかつ第二
圧延で調質圧延ロール表面粗度Ra≦1.2μmの条
件下での鋼の鋼板表面摩擦抵抗が、上記範囲外の
鋼の摩擦抵抗に比べ、著しく低いことが判明し
た。 また、第2図からは、調質圧延圧下率Reが0.2
〜1.0%、調質圧延ロール表面粗度Ra≦2(1.2−
Re)を満足し、なおかつ調質圧延ロール表面粗
度Ra≦1.2μmの条件下での鋼が摩擦抵抗が小さ
く、塗装後鮮映性もまた良好であることが知見さ
れた。 また、ブライトロールによる第二圧延では、ロ
ール表面粗度が著しく小さくなることが予想され
た。 (実験3) (実験2)で製造した鋼板について、その鮮映
性および型かじり性に及ぼす鋼板表面粗度、特に
凸部の平坦度P、中心面平均谷高さRvについて
調査した。その結果を第5図に示した。 なお、凸部の平坦度Pは、以下に示した式によ
り定義される。 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ Pi:中心面からのピーク山高さ 第5図から、凸部平坦度Pが0.20以下で鮮映性
が良好であり、また中心面平均谷高さRvが、
1.0μm以上を有する鋼板は、鋼板表面摩擦抵抗が
小さく、鮮映性と摩擦抵抗の双方を満足するには
RvとPを適正範囲に規定することが好ましいこ
とが判明した。 次に、本発明の製造条件の限定理由について以
下に説明する。 第一圧延、すなわち冷延最終スタンド前あるい
は、最終調質圧延前の鋼板表面粗度Raを1.0μm
以上とした理由は、1.0μm未満では、プレス成形
時に潤滑油の切れた部位で摩擦抵抗が大きくな
り、型かじりを起こしやすくなるからである。 第二圧延時におけるダルロールのロール表面粗
度Raを1.2μm以下としたのは、1.2μmを超えると
鋼板表面粗度が粗くなり、塗装後鮮映性の低下を
招くからであり、調質圧延圧下率Reを0.2〜1.0%
で、かつロール表面粗度Ra≦2(1.2−Re)とし
た理由は、Reが1.0%超もしくは0.2%未満、また
はRa>(1.2−Re)の範囲では、圧下率が高すぎ、
延性が低下すると同時に鋼板表面の摩擦抵抗が大
きくなり、プレス成形性が劣化することからであ
る。 ここで、鋼板表面粗度Raを、1.0μm以上に圧
延する工程(第一圧延工程)と、その後上述の限
定条件下で再圧延して凸部平坦度Pが0.20以下、
中心面平均谷高さRvが1.0μm以上になるように
圧延する工程(第二圧延工程)を行なう時期とし
ては、以下の三態様が好ましい。 まず、第一に、第一圧延工程、第二圧延工程と
も冷延段階で行なう態様で、具体的に冷延最終ス
タンド前にて第一圧延工程を、同最終スタンド目
にて第二圧延工程を行なうもので、このようにす
ることにより、鋼板表面粗度における凸部を平坦
化し、鮮映性が改善できかつ、大圧下圧延が可能
なので凹部の深い粗度を付与することができると
いう効果がある。 次に、第一圧延工程を冷延最終スタンド目で、
第二圧延工程を調質圧延段階で行なう態様で、こ
のようにすることにより、冷延−焼鈍工程で生じ
た表面傷や形状不良を改善できるという効果があ
る。 最後に、第一圧延工程を調質圧延最終スタンド
前で、第二圧延工程を同最終スタンド目で行なう
もので、このようにすることにより、鮮映性、プ
レス性を備えた鋼板を一工程内ででき、工程短縮
化ができるという効果がある。 さらに、本発明の鋼板の表面粗度について述べ
る。 鋼板表面粗度における凸部を平坦あるいは下記
式に示したような凸部平坦度Pが0.20以下を満足
し、かつ中心面平均谷高さRvが1.0μm以上を必
要とする理由は、 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ Pi:中心面からのピーク山高さ Pが0.20超では、鋼板表面が粗すぎ、光の正反
射率が低下し、鮮映性が劣化するからである。ま
た、中心面平均谷高さRvが0.50μm未満では、プ
レス加工時、凹部への鋼板摩耗粉の流れ込み量を
消費しきれず、焼付き型かじりの原因になりやす
いことからである。 なお、本発明において冷間圧延、調質圧延で用
いるロールは、シヨツトブラスト法、放電ダル加
工法、レーザーダル加工法のいずれの方法によつ
て製造されたものであつて、本発明では適用可能
である。 また、添付の第6a図は、本発明による鋼板表
面の三次元プロフイルを示す図、第6b図は従来
の鋼板の表面の三次元プロフイルを示す図であ
る。図から明らかなように、本発明による鋼板表
面は、従来のものに比べ、平坦部が多く鮮映性は
良好であつた。 〈実施例〉 次に、本発明を実施例に基き、さらに詳細に説
明する。 [実施例] 表1示した常法の熱延条件によつて製造された
板厚3.2mmの鋼A〜Gの熱延鋼板を酸洗し、表2
に示すように5スタンドの冷間圧延機の4〜5ス
タンド目あるいは調質圧延機のロール表面粗度
Ra、圧下率を変え、板厚0.8mmの冷延板とした。 その間、調質圧延前に鋼A〜Fは、連続焼鈍法
により850℃×20秒の焼鈍を行ない、鋼Gは、箱
焼鈍法により、700℃×3時間の焼鈍を行なつた。 その後、摺動試験を行ない、鋼板表面の摩擦抵
抗と型かじり性、塗装後の鮮映性について調べ
た。結果を表2に示す。 ここで、型かじり試験は、第3図に示す装置を
用い、鋼板に潤滑油を塗油せずに100mm引抜いた
時に、引抜きによる摺動部分の擦り傷の状態を調
べ、以下の評価を行なつた。 (型かじり試験評価) ○:擦り傷がない状態 △:軽く傷がついた状態 ×:摺動部分がむしり取られるような傷がつ
いた状態 なお、各鋼板の機械的特性を表1に鋼成分とと
もに示す。引張特性は圧下率0.8%調質圧延時に
JIS 5号試験片により求めた。値は15%引張予
歪を与え、3点法により測定し、L(圧延)方向、
C(圧延方向に対して90°)方向、D(圧延方向に
対して45°)方向の平均値 =(rL+rC+2rD)/4で求めた。 限界絞り比(L.D.R.)は、ポンチ直径:33mmの
金型を用いて深絞りしうる最大素板径Do maxを
求め、ポンチ直径dpとの比から求めた。すなわ
ち L.D.R.=Do max/dp 絞り条件は、絞り速度を1mm/sとし、潤滑油
は用いず、全て同一条件にて行つた。 表2から明らかなように鋼A〜Gにおいて、第
1圧延工程後の鋼板表面粗度Raを1.0μm以上と
し、なおかつ、第2圧延工程圧下率Re,0.2〜1.0
%、第2圧延工程ロール表面粗度Raを1.2μm以
下とすることで鋼板凸部平坦度Pを0<P≦0.20
もしくは平坦面とし、かつ、中心面平均谷高さ
Rvを1.0μm以上とすることで型かじり性、鮮映
性の良好な冷延鋼板を製造することができた。 それに対し、第1圧延工程後の鋼板表面粗度
Raが1.0μm未満、あるいは第2圧延工程ロール
表面粗度Raが小さく、かつ第2圧延工程圧下率
が0.2%未満もしくは1.0%超の条件下の鋼板は、
塗装後鮮映性は良好であつたが、型かじりが発生
しやすかつた。 また、調質圧延ロール表面粗度Raが1.2μm超
のロールで圧延した鋼板の塗装後鮮映性は、圧下
率との関係があるものの、相対的に悪かつた。
【表】
【表】 箱焼鈍材
【表】 〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明によれば、冷延最終
スタンド前あるいは最終調質圧延前の鋼板表面粗
度を粗くした後、表面粗度の小さいロールで冷間
圧延あるいは調質圧延を終了して鋼板を製造する
ことにより、調質圧延後の材質劣化を抑えつつな
おかつ、従来相反する関係にあるとされていたプ
レス時の型かじり性と、塗装後の鮮映性を両立さ
せることが可能となつた。 また、絞り用鋼板の他、一般冷延鋼板として何
ら鮮映性について劣化はなく、高鮮映性鋼板とし
て使用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼板の摩擦抵抗とDOI値に及ぼす冷延
後の鋼板表面粗度と調質圧延ロール表面粗度との
関係を示す図である。第2図は鋼板の摩擦抵抗と
DOI値に及ぼす調質圧延ロール表面粗度と調質圧
延圧下率との関係を示す図である。第3図は鋼板
の摺動試験の説明図である。第4図は鮮映性を表
わすDOI値の測定方法を示すための説明図であ
る。第5図は鮮映性(DOI値)と鋼板表面摩擦抵
抗におよぼす中心面平均谷高さRvと凸部平坦度
Pの関係を示す図面である。第6a図は本発明の
鋼板表面の三次元プロフイルを示す図、第6b図
は従来例の鋼板表面の三次元プロフイルを示す図
である。
【特許請求の範囲】
1 化学成分が、 C≦0.003wt%,Si≦0.05wt%,Mn≦0.5wt%,
P≦0.02wt%,S≦0.02wt%,Al≦0.1wt%,N
≦0.003wt%、 48/12C+48/14+48/32S(wt%)<Ti≦0.1wt%、 0.002wt%≦Nb≦0.02wt%、 0.0002wt%≦B≦0.002wt%、 および残部不可避的不純物とFeであり、かつ
平均結晶粒径20μm以上のプレス加工用薄鋼板に
おいて、下記式で示される鋼板表面粗度の規則性
を表す規則度パラメータSが少なくとも一方向に
ついてS≦0.25でかつ平均表面粗度Ra≧1.2μmな
る関係を満たす幾何学的表面構造とすることを特
徴とする加工時に肌あれしにくいプレス加工用冷

Claims (1)

  1. して、下記式に示す鋼板表面の凸部平坦度Pが0
    ≦P≦0.20を満足し、かつ中心面平均谷高さRv
    ≧1.0μmである冷延鋼板を製造するに際し、まず
    第一圧延にて鋼板表面粗度Ra≧1.0μmとし、次
    に第二圧延にて、ロール表面粗度Ra≦1.2μmの
    ダルロールにて圧下率Reが0.2〜1.0%で、かつロ
    ール表面粗度Ra≦2(1.2−Re)にて圧延するこ
    とを特徴とするプレス成形性と塗装後鮮映性に優
    れた冷延鋼板の製造方法。 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ ここで、Pi:中心面からのピーク山高さ 3 前記第一圧延、第二圧延とも冷延段階で行な
    う特許請求の範囲第2項に記載のプレス成形性と
    塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の製造方法。 4 前記第一圧延を冷却段階で、第二圧延を調質
    圧延段階で行なう特許請求の範囲第2項に記載の
    プレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の
    製造方法。 5 前記第一圧延、第二圧延とも調質圧延段階で
    行なう特許請求の範囲第2項に記載のプレス成形
    性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の製造方法。 6 常法で熱延後の鋼板を冷延あるいは調質圧延
    して、下記式に示す鋼板表面の凸部平坦度PがP
    =0を満足し、かつ中心面平均谷高さRv≧
    1.0μmである冷延鋼板を製造するに際し、まず第
    一圧延にて鋼板表面粗度Ra≧1.0μmとし、次に
    第二圧延にて、ブライトロールにて圧下率Reが
    0.2〜1.0%で圧延することによつて鋼板表面凸部
    を平坦とすることを特徴とするプレス成形性と塗
    装後鮮映性に優れた冷延鋼板の製造方法。 =1/no 〓Pii=1 P=1/noi=1 |−Pi|/ ここで、Pi:中心面からのピーク山高さ 7 前記第一圧延、第二圧延とも冷延段階で行な
    う特許請求の範囲第6項に記載のプレス成形性と
    塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の製造方法。 8 前記第一圧延を冷延段階で、第二圧延を調質
    圧延段階で行なう特許請求の範囲第6項に記載の
    プレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の
    製造方法。 9 前記第一圧延、第二圧延とも調質圧延段階で
    行なう特許請求の範囲第6項に記載のプレス成形
    性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板の製造方法。
JP25899686A 1986-10-30 1986-10-30 プレス成形性と塗装後鮮映性に優れた冷延鋼板およびその製造方法 Granted JPS63111156A (ja)

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