JPH05202422A - 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
超深絞り用冷延鋼板の製造方法Info
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- JPH05202422A JPH05202422A JP3434892A JP3434892A JPH05202422A JP H05202422 A JPH05202422 A JP H05202422A JP 3434892 A JP3434892 A JP 3434892A JP 3434892 A JP3434892 A JP 3434892A JP H05202422 A JPH05202422 A JP H05202422A
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Landscapes
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 r値の改善を図った超深絞り用冷延鋼板の製
造方法を提供する。 【構成】 C:0.001%未満、Mn:0.05〜0.8
%、S:0.008%以下、N:0.003%以下、Al:
0.01〜0.1%、Ti:0.04%以下で、かつ、Tiを
NとCの総量の原子当量比以上に含み、残部がFe及び
不可避的不純物元素よりなる鋼について、1100〜1
300℃の範囲に加熱し、かつ、該加熱温度及び熱間仕
上げ圧延入側温度が下記(1)式、(2)式の条件を満足す
る熱間圧延を行い、400〜750℃の温度範囲で巻取
り、これを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を行うことにより、
深絞り用冷延鋼板が得られる。 記 【化1】 【化2】
造方法を提供する。 【構成】 C:0.001%未満、Mn:0.05〜0.8
%、S:0.008%以下、N:0.003%以下、Al:
0.01〜0.1%、Ti:0.04%以下で、かつ、Tiを
NとCの総量の原子当量比以上に含み、残部がFe及び
不可避的不純物元素よりなる鋼について、1100〜1
300℃の範囲に加熱し、かつ、該加熱温度及び熱間仕
上げ圧延入側温度が下記(1)式、(2)式の条件を満足す
る熱間圧延を行い、400〜750℃の温度範囲で巻取
り、これを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を行うことにより、
深絞り用冷延鋼板が得られる。 記 【化1】 【化2】
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超深絞り用冷延鋼板の
製造方法に関し、特にランクフォード値(r値)の改善を
可能にしたものである。
製造方法に関し、特にランクフォード値(r値)の改善を
可能にしたものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用部品、特にフェンダー、オイル
パン等の部品の成形では深絞り性が要求され、従来か
ら、r値が2.0前後の超深絞り用冷延鋼板が使用され
てきた。更に近年、ユーザーニーズの多様化、或いはフ
ァッション性の追求に伴い、一層高度のプレス成形性の
求められる部品が増加しつつある。
パン等の部品の成形では深絞り性が要求され、従来か
ら、r値が2.0前後の超深絞り用冷延鋼板が使用され
てきた。更に近年、ユーザーニーズの多様化、或いはフ
ァッション性の追求に伴い、一層高度のプレス成形性の
求められる部品が増加しつつある。
【0003】従来、上述のような超深絞り用冷延鋼板と
しては、極低C鋼にC或いはNを十分固着するのに必要
なTi或いはNbを添加したIF鋼(Interstitial Free
Steel)がよく知られている。しかしながら、これらの
鋼においては、TiはN、S及びCの総量の原子当量比
以下の添加では固溶Cが残存し、十分な特性を得ること
ができないと言われてきた。
しては、極低C鋼にC或いはNを十分固着するのに必要
なTi或いはNbを添加したIF鋼(Interstitial Free
Steel)がよく知られている。しかしながら、これらの
鋼においては、TiはN、S及びCの総量の原子当量比
以下の添加では固溶Cが残存し、十分な特性を得ること
ができないと言われてきた。
【0004】また、Mnは焼鈍時の粒成長性を劣化させ
る成分として知られており、高r値を得るにはN、S及
びCの総量の原子当量比以上の十分なTiの添加、及び
Mnの低減を行うことが必要であると言われている。そ
のため、Tiの多量添加によるコストアップ、MnSの十
分な析出が行われないことによるスラブの熱間脆性割れ
等の問題点があった。
る成分として知られており、高r値を得るにはN、S及
びCの総量の原子当量比以上の十分なTiの添加、及び
Mnの低減を行うことが必要であると言われている。そ
のため、Tiの多量添加によるコストアップ、MnSの十
分な析出が行われないことによるスラブの熱間脆性割れ
等の問題点があった。
【0005】例えば、Ti添加極低炭素冷延鋼板にMnを
添加することにより、r値が向上することが「鉄と
鋼」、76(1990)、p.422に示されているが、
これはP、Mnを複合添加した高張力鋼板を得る技術で
あって、Mnを添加することは、MnSが形成されるが、
その結果FeTiPの析出状況を変化させ、r値に好まし
い再結晶集合組織を形成させる役割を果たすためである
とされている。
添加することにより、r値が向上することが「鉄と
鋼」、76(1990)、p.422に示されているが、
これはP、Mnを複合添加した高張力鋼板を得る技術で
あって、Mnを添加することは、MnSが形成されるが、
その結果FeTiPの析出状況を変化させ、r値に好まし
い再結晶集合組織を形成させる役割を果たすためである
とされている。
【0006】以上のように、従来の超深絞り用冷延鋼板
ではTi添加IF鋼によってある程度の前進が得られた
とは言え、各種特性値のより一層の向上、それに伴う操
業条件の緩和、歩留りの向上等、残された課題も多い。
特に、極低炭素冷延鋼板のr値をMnにより改善を図る
技術は未だ確立されていないのが実情である。
ではTi添加IF鋼によってある程度の前進が得られた
とは言え、各種特性値のより一層の向上、それに伴う操
業条件の緩和、歩留りの向上等、残された課題も多い。
特に、極低炭素冷延鋼板のr値をMnにより改善を図る
技術は未だ確立されていないのが実情である。
【0007】本発明は、かゝる状況のもとで、r値の改
善を図った超深絞り用冷延鋼板の製造方法を提供するこ
とを目的としているものである。
善を図った超深絞り用冷延鋼板の製造方法を提供するこ
とを目的としているものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは、r値の改善を図り、Ti量を低減し
た超深絞り用冷延鋼板の製造方法について鋭意研究を重
ねた結果、極低C−IF鋼において、Mn量を適量添加
することにより、MnSが析出し、TiS分のTiがTiC
の析出に働くため、Ti添加量がC、N、Sの原子当量
比以下であっても固溶Cが残存しないことを知見した。
め、本発明者らは、r値の改善を図り、Ti量を低減し
た超深絞り用冷延鋼板の製造方法について鋭意研究を重
ねた結果、極低C−IF鋼において、Mn量を適量添加
することにより、MnSが析出し、TiS分のTiがTiC
の析出に働くため、Ti添加量がC、N、Sの原子当量
比以下であっても固溶Cが残存しないことを知見した。
【0009】更に、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結
果、適量のMnを添加し、スラブ加熱温度、Ti、N及び
S量を制御することにより、熱間圧延前のスラブ再加熱
時に鋼中の30%以上のS量をMnSとして析出させる
ことにより、熱延時にTiSの析出を抑制し、比較的粗
大な析出物を得ることができることを知見した。これに
伴い、熱延過程で析出する微細なTiSよりも冷延焼鈍
時の回復、再結晶過程での粒成長性が良くなり、優れた
深絞り性を持つことを見い出した。これによってその製
造コストが低減でき、また、熱間加工時の脆化を抑制で
きる超深絞り用冷延鋼板の製造方法を完成するに至った
ものである。
果、適量のMnを添加し、スラブ加熱温度、Ti、N及び
S量を制御することにより、熱間圧延前のスラブ再加熱
時に鋼中の30%以上のS量をMnSとして析出させる
ことにより、熱延時にTiSの析出を抑制し、比較的粗
大な析出物を得ることができることを知見した。これに
伴い、熱延過程で析出する微細なTiSよりも冷延焼鈍
時の回復、再結晶過程での粒成長性が良くなり、優れた
深絞り性を持つことを見い出した。これによってその製
造コストが低減でき、また、熱間加工時の脆化を抑制で
きる超深絞り用冷延鋼板の製造方法を完成するに至った
ものである。
【0010】すなわち、本発明は、C:0.001%未
満、Mn:0.05〜0.8%、S:0.008%以下、N:
0.003%以下、Al:0.01〜0.1%、Ti:0.04
%以下で、かつ、TiをNとCの総量の原子当量比以上
に含み、残部がFe及び不可避的不純物元素よりなる鋼
について、1100〜1300℃の範囲に加熱し、か
つ、該加熱温度及び熱間仕上げ圧延入側温度が下記(1)
式、(2)式の条件を満足する熱間圧延を行い、400〜
750℃の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間圧
延、焼鈍を行うことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板の
製造方法を要旨とするものである。 記
満、Mn:0.05〜0.8%、S:0.008%以下、N:
0.003%以下、Al:0.01〜0.1%、Ti:0.04
%以下で、かつ、TiをNとCの総量の原子当量比以上
に含み、残部がFe及び不可避的不純物元素よりなる鋼
について、1100〜1300℃の範囲に加熱し、か
つ、該加熱温度及び熱間仕上げ圧延入側温度が下記(1)
式、(2)式の条件を満足する熱間圧延を行い、400〜
750℃の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間圧
延、焼鈍を行うことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板の
製造方法を要旨とするものである。 記
【化3】
【化4】 ここで、 S:鋼中のS量(%) Ti:鋼中Ti量(%)−3.43×N量(%) Mn:鋼中のMn量(%) X:加熱温度(℃+273) T:熱間仕上げ圧延入側温度(℃+273)
【0011】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0012】
【0013】まず、本発明における鋼の化学成分の限定
理由について説明する。
理由について説明する。
【0014】C:従来のIF鋼は0.0030%程度の
Cを含み、それを固定するに十分なTiを添加して初め
て高r値が得られた。これは、固溶Cが冷延若しくは回
復再結晶過程で転位の移動に影響を及ぼし、(111)
集合組織の発達を抑制することがその原因と知られてい
る。しかし、C量を0.001%未満にすることによ
り、その析出及び固定のために添加する炭化物形成元素
の絶対量を少なくすることができ、析出物の量も低減で
きるので、本発明ではC量を0.001%未満とする。
Cを含み、それを固定するに十分なTiを添加して初め
て高r値が得られた。これは、固溶Cが冷延若しくは回
復再結晶過程で転位の移動に影響を及ぼし、(111)
集合組織の発達を抑制することがその原因と知られてい
る。しかし、C量を0.001%未満にすることによ
り、その析出及び固定のために添加する炭化物形成元素
の絶対量を少なくすることができ、析出物の量も低減で
きるので、本発明ではC量を0.001%未満とする。
【0015】Mn、Ti:Mnを0.05〜0.8%、Tiを
0.04%以下で、かつ、NとCの総量の原子当量比以
上に添加することにより、S系析出物の殆どをMnSに
し、NとCをTiで固定することにより、冷延板の焼鈍
時の粒成長性が良好になり、r値が向上する。しかし、
Mnが0.05%未満では必要とするMnSが十分得られ
ず、また、0.8%を超えると、延性の低下が大きくな
るだけでなく、深絞り性も低下し、成形性が劣化する。
一方、Ti量はNとCの総量の原子当量比より少ないと
固溶C、及び固溶Nが存在し、r値が低下する。またT
i量が0.04%を超えると焼鈍時の粒成長性を劣化させ
るだけでなく、コストアップの要因ともなる。
0.04%以下で、かつ、NとCの総量の原子当量比以
上に添加することにより、S系析出物の殆どをMnSに
し、NとCをTiで固定することにより、冷延板の焼鈍
時の粒成長性が良好になり、r値が向上する。しかし、
Mnが0.05%未満では必要とするMnSが十分得られ
ず、また、0.8%を超えると、延性の低下が大きくな
るだけでなく、深絞り性も低下し、成形性が劣化する。
一方、Ti量はNとCの総量の原子当量比より少ないと
固溶C、及び固溶Nが存在し、r値が低下する。またT
i量が0.04%を超えると焼鈍時の粒成長性を劣化させ
るだけでなく、コストアップの要因ともなる。
【0016】S:S量は増加すると析出するMnS量の
絶対量も増加し、伸びフランジ性に代表される局部延性
を劣化させるため、S量は0.008%以下に制限しな
ければならない。
絶対量も増加し、伸びフランジ性に代表される局部延性
を劣化させるため、S量は0.008%以下に制限しな
ければならない。
【0017】Al:Alは脱酸に必要な元素であり、十分
に脱酸を行うには最低0.01%のAlが必要である。し
かし、逆に0.1%を超えると脱酸が飽和に達するだけ
でなく、アルミナ系介在物が発生し、成形性を劣化させ
る。
に脱酸を行うには最低0.01%のAlが必要である。し
かし、逆に0.1%を超えると脱酸が飽和に達するだけ
でなく、アルミナ系介在物が発生し、成形性を劣化させ
る。
【0018】N:N量の増加に伴いそれを固定するのに
必要なTiの添加量が多くなり、コストアップを招く
他、析出物量も増加し、粒成長性が劣化し、r値の向上
が得にくくなるため、できるだけ低レベルにする必要が
ある。所望の材質を得るには必要な最低限の値が0.0
03%であることから、N量は0.003%以下とす
る。
必要なTiの添加量が多くなり、コストアップを招く
他、析出物量も増加し、粒成長性が劣化し、r値の向上
が得にくくなるため、できるだけ低レベルにする必要が
ある。所望の材質を得るには必要な最低限の値が0.0
03%であることから、N量は0.003%以下とす
る。
【0019】次に本発明の製造条件について説明する。
【0020】上記成分組成の鋼は通常行われる転炉等で
溶製される。溶製された溶鋼は鋼片とされるが、その方
法としては造塊法でも連続鋳造法でもかまわない。鋼片
は室温まで冷却された後、熱延加熱炉に装入されるが、
その際、一旦室温まで冷却せず、加熱炉に装入するHC
R法でもかまわない。また、鋼片を再加熱することなく
そのまま圧延することはもとより、短時間の保熱及び/
又は部分的な加熱の後に熱延しても本発明の効果はなん
ら損なわれるものではない。
溶製される。溶製された溶鋼は鋼片とされるが、その方
法としては造塊法でも連続鋳造法でもかまわない。鋼片
は室温まで冷却された後、熱延加熱炉に装入されるが、
その際、一旦室温まで冷却せず、加熱炉に装入するHC
R法でもかまわない。また、鋼片を再加熱することなく
そのまま圧延することはもとより、短時間の保熱及び/
又は部分的な加熱の後に熱延しても本発明の効果はなん
ら損なわれるものではない。
【0021】但し、鋼片の加熱温度については通常の1
100〜1300℃でよいが、仕上温度がAr3点以上に
確保できるのであれば、できるだけ低いほうが望まし
い。更に、この加熱温度は次式(1)を満たさなければな
らない。
100〜1300℃でよいが、仕上温度がAr3点以上に
確保できるのであれば、できるだけ低いほうが望まし
い。更に、この加熱温度は次式(1)を満たさなければな
らない。
【0022】
【化5】 ここで、S :鋼中のS量(wt%) Mn:鋼中のMn量(wt%) X:加熱温度(℃+273)
【0023】この(1)式の条件を満たすことは、加熱温
度時において鋼中に含まれるSの少なくとも40%以上
がMnSとして存在していることを表わしている。
度時において鋼中に含まれるSの少なくとも40%以上
がMnSとして存在していることを表わしている。
【0024】次に、熱延条件については、オーステナイ
ト域での熱延終了が好ましい。仕上温度がAr3点未満に
なると、冷延、焼鈍後の特性を害する集合組織が形成さ
れる。また、この際に熱間仕上圧延入側温度(T)は、次
式(2)を満たさなければならない。
ト域での熱延終了が好ましい。仕上温度がAr3点未満に
なると、冷延、焼鈍後の特性を害する集合組織が形成さ
れる。また、この際に熱間仕上圧延入側温度(T)は、次
式(2)を満たさなければならない。
【0025】
【化6】 ここで、S :鋼中のS量(%) Ti:鋼中Ti量(%)−3.43×N量(%) T :熱間仕上げ圧延入側温度(℃+273)
【0026】この(2)式の条件を満たすことは、仕上圧
延前の鋼中にTiSが殆ど存在していないことを表わし
ている。
延前の鋼中にTiSが殆ど存在していないことを表わし
ている。
【0027】巻取り温度は、固溶Cの固定のために規制
することが必要であるが、C量が極めて低い本鋼におい
ては、低温巻取りでも残存固溶C量は少なく、r値の低
下は殆どないので400℃をその下限とする。また、巻
取り温度が750℃を超えると高温巻取り温度における
諸問題、例えばスケール、表面欠陥等の問題が発生する
ので、750℃を上限とする。
することが必要であるが、C量が極めて低い本鋼におい
ては、低温巻取りでも残存固溶C量は少なく、r値の低
下は殆どないので400℃をその下限とする。また、巻
取り温度が750℃を超えると高温巻取り温度における
諸問題、例えばスケール、表面欠陥等の問題が発生する
ので、750℃を上限とする。
【0028】次に、これを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を行
うが、これらの条件は特に制限されない。なお、冷延条
件については、冷延率が65〜90%であれば高いほど
r値の向上が得られる。しかし、最低限65%の冷延を
加えれば所望の特性が得られ、一方、90%以上の冷延
は通常のタンデムミルで1回の圧延で完了することは不
可能である。焼鈍条件については、均熱温度が再結晶温
度以上、Ac3点未満の範囲であれば加熱、冷却条件は特
に規制する必要がない。しかし、Ac3点未満を超えて、
オーステナイト域まで加熱するとγ→α変態時にランダ
ム核生成をもたらし、極端にr値が劣化する。
うが、これらの条件は特に制限されない。なお、冷延条
件については、冷延率が65〜90%であれば高いほど
r値の向上が得られる。しかし、最低限65%の冷延を
加えれば所望の特性が得られ、一方、90%以上の冷延
は通常のタンデムミルで1回の圧延で完了することは不
可能である。焼鈍条件については、均熱温度が再結晶温
度以上、Ac3点未満の範囲であれば加熱、冷却条件は特
に規制する必要がない。しかし、Ac3点未満を超えて、
オーステナイト域まで加熱するとγ→α変態時にランダ
ム核生成をもたらし、極端にr値が劣化する。
【0029】本発明により得られる超深絞り用冷延鋼板
は、冷延前にC、NがTiによって殆ど固定され、冷
延、焼鈍後も殆ど分解することがないため、過時効処理
は特に必要でないが、現状の連続焼鈍ラインに設置され
ている過時効帯を通板し、通常のアルミキルド鋼に採用
されているような過時効処理を加えても、何ら材質を劣
化させるものではない。
は、冷延前にC、NがTiによって殆ど固定され、冷
延、焼鈍後も殆ど分解することがないため、過時効処理
は特に必要でないが、現状の連続焼鈍ラインに設置され
ている過時効帯を通板し、通常のアルミキルド鋼に採用
されているような過時効処理を加えても、何ら材質を劣
化させるものではない。
【0030】次に本発明の実施例を示す。
【0031】
【表1】 に示す化学成分の供試鋼について、
【表2】 に示す条件にて加熱し、熱間圧延を行った後、巻取り、
酸洗後、80%の圧下率で冷間圧延を施し、板厚0.8m
mの冷延板を得た。この冷延板に850℃×1分の焼鈍
を施し、引張試験を行った。
酸洗後、80%の圧下率で冷間圧延を施し、板厚0.8m
mの冷延板を得た。この冷延板に850℃×1分の焼鈍
を施し、引張試験を行った。
【0032】試験結果を表2に示すように、本発明の製
造条件により得られた本発明材1、3及び5は、いずれ
もr値が2.4〜2.5程度の高い深絞り性を示してい
る。これに対し、単に、Mn添加量を増加した比較材6
(鋼D)、7(鋼E)及び9(鋼G)では、製造条件を本発明
範囲内と同じ条件にしても、目的とする高い深絞り性を
得ることができない。
造条件により得られた本発明材1、3及び5は、いずれ
もr値が2.4〜2.5程度の高い深絞り性を示してい
る。これに対し、単に、Mn添加量を増加した比較材6
(鋼D)、7(鋼E)及び9(鋼G)では、製造条件を本発明
範囲内と同じ条件にしても、目的とする高い深絞り性を
得ることができない。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
自動車ボディ、オイルパン等に用いるプレス加工用鋼板
のプレス加工性を改善することができる。また、Ti添
加量を低減することができ、低温巻取り法によっても従
来の高温巻取り材と同等のr値を持つ冷延鋼板を低コス
トで製造することができる。
自動車ボディ、オイルパン等に用いるプレス加工用鋼板
のプレス加工性を改善することができる。また、Ti添
加量を低減することができ、低温巻取り法によっても従
来の高温巻取り材と同等のr値を持つ冷延鋼板を低コス
トで製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、C:0.001%
未満、Mn:0.05〜0.8%、S:0.008%以下、
N:0.003%以下、Al:0.01〜0.1%、Ti:0.
04%以下で、かつ、TiをNとCの総量の原子当量比
以上に含み、残部がFe及び不可避的不純物元素よりな
る鋼について、1100〜1300℃の範囲に加熱し、
かつ、該加熱温度及び熱間仕上げ圧延入側温度が下記
(1)式、(2)式の条件を満足する熱間圧延を行い、40
0〜750℃の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間
圧延、焼鈍を行うことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板
の製造方法。 記 【化1】 【化2】 ここで、 S:鋼中のS量(%) Ti:鋼中Ti量(%)−3.43×N量(%) Mn:鋼中のMn量(%) X:加熱温度(℃+273) T:熱間仕上げ圧延入側温度(℃+273)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3434892A JPH05202422A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3434892A JPH05202422A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202422A true JPH05202422A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=12411643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3434892A Pending JPH05202422A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5834128A (en) * | 1995-08-28 | 1998-11-10 | Kawasaki Steel Corporation | Organic film-coated zinc plated steel sheet |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP3434892A patent/JPH05202422A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5834128A (en) * | 1995-08-28 | 1998-11-10 | Kawasaki Steel Corporation | Organic film-coated zinc plated steel sheet |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000307 |