JPH05202423A - 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ｒ値の改善を可能にする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:０.１５〜０.８
％、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、１０００〜１
１００℃の範囲で、かつ、下記(１)式の条件を満足する
温度に加熱し、Ａr₃変態点以上で熱間圧延を行い、４０
０〜７５０℃の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間
圧延、焼鈍を行うことにより、超深絞り用冷延鋼板が得
られる。 記 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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。

【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。

【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。

【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を添加するのは、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、残された問題も多
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
善を可能にする超深絞り用冷延鋼板の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

【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を見い出すべく鋭意研
究を重ねた。その結果、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】また、本発明者らは、更に鋭意研究を重ね
た結果、適量のＭnを添加し、かつスラブ加熱温度、Ｔ
i、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
析出させることで、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:０.１５〜０.８％、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、１０００〜１１００℃の範囲で、かつ、下記
(１)式の条件を満足する温度に加熱し、Ａr₃変態点以上
で熱間圧延を行い、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２】 ここで、 Ｓ：鋼中のＳ量(％) Ｍn：鋼中のＭn量(％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)

【００１１】以下に本発明を更に詳細に説明する。

【００１２】

【作用】

【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。

【００１４】Ｃ：Ｃは、従来のＩＦ鋼では０.００３０
％前後のＣ量を含み、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０.００１０％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０.１５〜０.８％、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５割以上をＭn
Ｓ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量が０.１５％より少ないとＳ系の析出物をＭn
Ｓとして十分得るのが困難であり、また、０.８％を超
えると、延性の低下が大きくなり成形性が低下する。ま
た、Ｔi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。一方、Ｔi
量が０.０４％を超えると圧延時に微細なＴiＳが多量に
析出し、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ので好ましくない。

【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。

【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。

【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、好ましくは
０.００２％以下が望ましいが、所望の材質を得るに必
要な最低限の値が０.００３％であることから、０.００
３％を上限とする。

【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何ら
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、通常よ
り低温の１０００〜１１００℃で行う。加熱温度が１０
００℃より低いと仕上温度をＡr₃点以上に確保するのが
困難である。また、１１００℃を超えると硫化物を析出
させるためのＭn量が多くなるだけでなく、オーステナ
イト粒径が大きくなるため、熱延板粒径が大きくなり、
ｒ値が低下するので好ましくない。

【００２２】更に、加熱温度は次式(１)を満たさなけれ
ばならない。

【化３】 ここで、 Ｓ：鋼中のＳ量(％) Ｍn：鋼中のＭn量(％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)

【００２３】この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６０％以上が硫
化物として存在していることを表わしている。

【００２４】次に、熱延条件は特に制限されないが、オ
ーステナイト域での熱延終了が好ましい。仕上温度がＡ
r₃点未満になると、冷延、焼鈍後の特性を害する集合組
織が形成されるので留意する。

【００２５】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℃を下限とする。一方、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。

【００２６】次にこれを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を行う
が、それらの条件は特に制限はない。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値が劣化するので留意する。

【００２７】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。

【００２８】次に本発明の実施例を示す。

【００２９】

【実施例】

【表１】 に示す化学成分の供試鋼について、

【表２】 に示す条件で加熱、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０.８mm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。

【００３０】試験結果は表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、２及び４は、いずれ
もｒ値が２.４〜２.６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５
(鋼Ｄ)、７(鋼Ｅ)及び９(鋼Ｇ)では製造条件を本発明範
囲内の条件と同じにしても、目的とする高い深絞り性を
得ることができない。

【００３１】

【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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で(以下、同じ)、Ｃ:０.００１％
   未満、Ｍn:０.１５〜０.８％、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、１０００〜１１００℃の範囲で、かつ、
   下記(１)式の条件を満足する温度に加熱し、Ａr₃変態点
   以上で熱間圧延を行い、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。 記 【化１】 ここで、 Ｓ：鋼中のＳ量(％) Ｍn：鋼中のＭn量(％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)