JPH05222460A - プレス成形性の優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

プレス成形性の優れた冷延鋼板の製造方法

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JPH05222460A
JPH05222460A JP5757892A JP5757892A JPH05222460A JP H05222460 A JPH05222460 A JP H05222460A JP 5757892 A JP5757892 A JP 5757892A JP 5757892 A JP5757892 A JP 5757892A JP H05222460 A JPH05222460 A JP H05222460A
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JP
Japan
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steel sheet
rolling
annealing
rolled steel
cold
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Withdrawn
Application number
JP5757892A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Namita
波田芳治
Yoshinobu Omiya
大宮良信
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常の冷延鋼板製造プロセスで必然的に鋼板
に導入される歪みを除去し、材料が本来有する加工性を
最大限に発揮させることにより、極めてプレス成形性に
優れた冷延鋼板を製造する。 【構成】 C≦0.0025%、Si≦0.30%、Mn≦
0.30%、P≦0.010%、Al:0.010〜0.1
00%、4C+3.43N≦Ti≦0.080%、N≦0.
005%を含み、必要に応じて更にNb≦0.020%及
びB≦0.0015%のうちの1種又は2種を含み、残
部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を、熱間圧延後6
00〜750℃で巻取り、酸洗、冷間圧延後、800℃
〜Ac3変態点以下で連続焼鈍し、その後、500〜75
0℃でタイトコイル箱焼鈍することにより得られる。連
続焼鈍の後、5.0%以下の調質圧延を施し、その後、
550〜750℃でタイトコイル箱焼鈍してもよい。自
動車のサイドパネルに代表される大物の一体成形部品
や、オイルパンに代表される難成形部品の加工用に適し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサイドパネル
に代表される大物の一体成形部品や、オイルパンに代表
される難成形部品の加工用に適しているプレス成形性の
優れた冷延鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】延性、
深絞り性に優れた冷延鋼板としては、従来から、極低炭
素鋼にTi或いはNbなどの炭窒化物形成元素を添加し、
鋼中の固溶C、Nを析出物として固定した、いわゆるI
F鋼を連続焼鈍で製造する方法がよく知られている。
【0003】例えば、特開昭61−246344号公報
には、耐2次加工脆性に優れる超深絞り用冷延鋼板とし
てTi添加極低炭素鋼板が提案されており、また、特公
昭61−32375号公報には、TiとNbを複合添加し
た極低炭素鋼板の製造方法が提案されている。
【0004】また、近年、従来材以上のプレス成形性が
材料に要求されるようになり、これらの極低炭素IF鋼
を一層高純度鋼化することで、加工性の向上を図る方法
として特公平1−40895号公報、特開平1−177
322号公報などが提案されている。
【0005】しかし、これらの高純度な極低炭素IF鋼
を連続焼鈍ラインで製造する場合、特に一般的に用いら
れている縦型のラインであれば、通板時に、例えば過時
効帯のような低温域の炉内のロールにより曲げ応力を受
けることにより、降伏点(YP)の上昇を引き起こし、結
果として鋼板の成形性を劣化させてしまう。すなわち、
プレス成形においては、しわの発生がないように最低限
のしわ押さえ圧をかけねばならないが、YPが高いとこ
のしわ押さえ圧を上げる必要が生じ、成形可能条件を狭
めるだけでなく、材料流入が抑制されるので、成形その
ものができなくなる場合も生じる。
【0006】縦型連続焼鈍炉では、図1に示すように、
上下のロールでストリップを曲げることにより、炉長に
対してより長い熱処理可能なストリップ長さを確保し、
加熱、均熱、冷却の処理を行っているが、このロールで
曲げられる度にストリップはロール径、張力、板厚など
から決まる曲げ応力を受けることになる。通常、問題と
なるのは、歪みが開放されない低温域の炉内、例えば、
過時効帯のハースロールによる曲げ応力であり、設備設
計上は材質に極力悪影響を及ぼさないよう一定の径以上
の大径のロールを採用している。
【0007】特に、低炭素Alキルド鋼板をも処理する
ラインでは、例えば、「鉄と鋼」、第61年(1975)
第10号p.2363「低炭素キャップド薄鋼板の連続
焼鈍に関する研究」に示されているように、材質劣化を
抑制するために曲げ応力σ≦13kgf/mm2を満足するよ
うなロール径を採用するが、あまりにも大きなロール径
にすると、設備が長大になることやロールのコストその
ものが大きくなることから、曲げ応力が13kgf/mm2
下で、極力13kgf/mm2に近くなるようなロール径下限
臨界値に近い径を採用するのが普通である。
【0008】しかし、低炭素Alキルド鋼板や製品でY
Pが13〜15kgf/mm2の比較的純度の低い極低炭素I
F鋼板であればこの曲げ応力でも問題は生じないが、高
純度なIF鋼では、材料そのもののYPが8〜11kgf
/mm2のため、ロール曲げ応力がYPより大きいため、
YPが上昇するという問題が生じる。
【0009】最近では、過時効帯を有しない連続焼鈍炉
も建設されているが、冷却帯など歪みが開放されない低
温域でロールによって曲げ変形を受けるのであれば、状
況は全く同じである。
【0010】更に、同様の曲げ応力は、張力をかけられ
ながらマンドレルに巻き取られる際にも発生すると考え
られ、この場合には、炉内でロールによる曲げ応力を受
けない横型連続焼鈍炉でも、上述の問題が生じると考え
られる。
【0011】また、調質圧延は、高純度な極低炭素IF
鋼の場合、延性を著しく劣化させるので、必要な粗度が
得られる最低の伸び率で圧下するのが普通であるが、圧
延そのものが鋼板に歪みを導入するものであるから、結
果的に上述の問題を助長するばかりである。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、通常の冷延鋼板製造プロセスで必然的に鋼板に導入
される歪みを除去し、材料が本来有する加工性を最大限
に発揮させることにより、極めてプレス成形性に優れた
冷延鋼板を製造し得る方法を提供することを目的とする
ものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明を
完成したものである。
【0014】すなわち、本発明は、C≦0.0025
%、Si≦0.30%、Mn≦0.30%、P≦0.010
%、Al:0.010〜0.100%、4C+3.43N≦
Ti≦0.080%、N≦0.005%を含み、必要に応
じて更にNb≦0.020%及びB≦0.0015%のう
ちの1種又は2種を含み、残部が鉄及び不可避的不純物
よりなる鋼を、熱間圧延後600〜750℃で巻取り、
酸洗、冷間圧延後、800℃〜Ac3変態点以下で連続焼
鈍し、その後若しくは5.0%以下の調質圧延を施した
後、500〜750℃でタイトコイル箱焼鈍することを
特徴とするプレス成形性の優れた冷延鋼板の製造方法を
要旨とするものである。
【0015】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0016】
【作用】
【0017】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。
【0018】C:Cはプレス加工性、特に延性を向上さ
せるために少ないほど良い。0.0025%を超えると
効果が十分に現われないだけでなく、鋼中の固溶C、N
を析出固定するために必要なTiの添加量が増す。よっ
て、C量は0.0025%以下とする。
【0019】Si:Siは化成処理性を劣化させるので、
少ないほど好ましく、0.30%以下とする。
【0020】Mn:Mnは多いと加工性を劣化させるの
で、0.30%以下とする。
【0021】P:Pは固溶状態では粒界強度を低下さ
せ、2次加工脆化を引き起こし、また析出物としては、
高温巻取りした熱延板でTiと化合物を形成し、深絞り
性を劣化させるので極力低減したい元素であるので、本
発明では0.010%以下とする。
【0022】Al:Alは脱酸のために最低0.010%
の添加を必要とする。しかし、0.100%を超えて添
加してもコストアップになるだけでなく、表面性状を悪
くするので、Al量は0.010〜0.100%の範囲と
する。
【0023】N:Nは多すぎると析出固定するに必要な
Tiの添加量が増し、コストアップになるだけでなく、
加工性を劣化させるので、0.005%以下とする。
【0024】Ti:Tiは主として鋼中のC、Nを析出物
として析出固定するために添加する。そのためには、4
C+3.43N以上の添加を必要とする。4C+3.43
N未満では深絞り性や時効性の劣化を引き起こす。一
方、0.080%を超えて添加しても効果が飽和するだ
けでなく、コストアップになるので、0.080%を上
限とする。
【0025】更に、本発明においては、必要に応じてN
bとBの1種又は複合添加を可能とし、これによって一
層の材質改善効果を発揮させることができる。
【0026】Nb:Nbは少量添加することで熱延板粒径
を細かくし、冷延焼鈍後の深絞り性を改善する効果があ
る。しかし、0.020%を超えての添加は再結晶温度
を上昇させ、焼鈍温度をより高温にする必要が生じるの
で、Nb量は0.020%以下とする。
【0027】B:Bは耐2次加工脆性を改善するのに有
効であるが、0.0015%を超えての添加は深絞り性
を劣化させるので、0.0015%を上限とする。
【0028】次に本発明の製造条件について説明する。
【0029】上記の化学成分からなる鋼は、常法に従
い、スラブを連続鋳造によって製造し、熱間圧延を行
う。スラブの加熱温度は特に限定されないが、1000
〜1300℃で実施すればよく、低温ほど加工性は向上
する。なお、連続鋳造スラブは冷片を再加熱しても高温
スラブを直接加熱炉に装入してもよく、また加熱炉に装
入せず直接圧延しても良い。
【0030】また、熱延仕上げ温度は、高純度鋼では必
ずしもAr3変態点以上でなくとも十分な特性を有する
が、望ましくは850〜950℃に管理するのが良い。
【0031】但し、巻取温度は600〜750℃の高温
とし、鋼中の炭窒化物を十分にTiの化合物として析出
させることが必要で、これによって加工性、特に深絞り
性の向上が期待できる。600℃未満では炭窒化物の析
出が十分でなく、また750℃を超える温度での巻取り
はスケールの生成量が多くなるので好ましくない。
【0032】なお、巻取りに至るまでの冷却はなるべく
速く、例えば、50℃/sec〜120℃/secで行うこ
と、また、仕上圧延機直後から冷却することにより熱延
板の細粒化を図ることが、焼鈍後の深絞り性の向上、ま
た結晶粒の異常粗大化防止のために望ましい。
【0033】次いで、酸洗後、冷間圧延を行うが、冷間
圧延は50〜90%の圧延率で実施することが、深絞り
性の点から好ましい。
【0034】冷間圧延後、連続焼鈍を施すが、連続焼鈍
は800℃〜Ac3変態点の均熱温度で実施することで、
延性、深絞り性の向上、そして粒成長を促して低YP化
を図る。なお、加熱速度、冷却速度は特に限定されない
が、生産性の点から5℃/sec以上で、再結晶温度の上
昇からくる特性の劣化を防止するため30℃/sec以下
の加熱速度が好ましい。そして、冷却は高温で再固溶し
たCが常温まで残留すると、歪みと連続焼鈍後の箱焼鈍
により歪時効が生じ、特性が劣化するので、冷却過程で
再びTiと結合するように高温域をあまり速すぎない速
度で冷却することに留意し、好ましくは均熱温度から7
00℃までを平均で30℃/sec以下とするのが良い。
【0035】調質圧延は鋼板の粗度調整のために必要に
応じて連続焼鈍後行う。調質圧延を行う場合、本発明鋼
は軟質であるので特別大圧下は必要でなく、最低限の伸
び率で圧下すればよい。調質圧延後、再び焼鈍を実施
し、歪みを除去するので、圧下率に特性の観点からの上
限は設けないが、5.0%より大きい圧下は設備的に大
きなものが必要になるので、これを上限とする。
【0036】以上の通常工程で製造した冷延鋼板につい
て、本発明では再び焼鈍を施し、通常工程で必然的に導
入される歪みを除去することで一層の加工性向上を図
る。この焼鈍としてはタイトコイルのまま500〜75
0℃で箱焼鈍を実施する。オープンコイル箱焼鈍或いは
連続焼鈍ではコイルの巻きもどしや通板時のロールによ
る曲げ、更に処理後の巻取り時に再び歪みが入るので好
ましくないので、上述の連続焼鈍で巻き取ったタイトコ
イルの状態のまま、再焼鈍するのがよい。タイトコイル
焼鈍温度は500〜750℃とするが、500℃未満で
は歪み除去の効果が十分でなく、また750℃を超える
と焼付きが発生するので、この温度範囲で制御すべきで
ある。
【0037】なお、プレス成形の際にはコイルの巻きぐ
せが問題になるが、鋼板への歪みの導入が極めて少な
く、加工性の劣化が殆どないレベラーによる形状の矯正
を行えば問題は生じない。
【0038】また、本発明により得られる冷延鋼板に亜
鉛めっきを始めとする種々のめっきを施す場合、横型連
続ラインであれば巻取り時の応力は受けるものの、調質
圧延を実施する場合には、圧延による歪みの方が大きい
ため、従来材よりは優れた加工性を有するめっき鋼板が
得られる。
【0039】次に本発明の実施例を示す。
【0040】
【実施例1】
【表1】 に示す化学成分の鋼を溶製し、連続鋳造によりスラブと
した。このスラブをスラブ加熱温度1150〜1200
℃、仕上温度900〜940℃で3.6mm厚まで熱間圧
延し、それぞれ
【表2】 に示す巻取温度で巻き取った。次いで酸洗後0.8mm厚
まで冷間圧延し、表2に示す均熱条件で連続焼鈍(過時
効処理:400℃×220sec)を実施した後、調質圧延
を全て0.5%の伸び率で実施した。その後、表2に示
す箱焼鈍条件で再焼鈍を行い、機械的特性を調査した。
調査の結果を表2に併記する。
【0041】表2より明らかなように、本発明例(No.
1、No.3、No.5、No.7)はいずれも10kgf/mm2
以下の低YP、50%以上の高延性、r値2.0以上の
超深絞り性を有しているのに対し、比較例(No.2、N
o.4、No.6、No.8〜No.12)ではこれらの値の全
てを満足することができていない。
【0042】
【実施例2】表1中の鋼Aのスラブをスラブ加熱温度1
150℃、仕上温度900〜920℃で3.6mm厚まで
熱間圧延し、700℃で巻取った。酸洗後、板厚0.8m
mまで冷間圧延し、870℃で連続焼鈍した後、一部の
供試材については更に
【表3】 に示す条件で調質圧延、箱焼鈍を実施した。得られた冷
延鋼板にレベラーをかけ、それぞれの機械的特性を調査
した。その結果を表3に併記する。表3より、箱焼鈍前
の調質圧延の有無、箱焼鈍後のレベラー有無は、成品の
機械的特性に殆ど悪影響を及ぼしていないことを示して
いる。
【0043】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
材料が本来有する加工性を最大限に発揮させることがで
き、極めてプレス成形性に優れた冷延鋼板を製造するこ
とができる。自動車のサイドパネルに代表される大物の
一体成形部品や、オイルパンに代表される難成形部品の
加工用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】縦型連続焼鈍炉内でのストリップの通板状況を
示す図である。
【図2】縦型連続焼鈍炉内でのストリップの通板状況を
示す拡大図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、C≦0.002
    5%、Si≦0.30%、Mn≦0.30%、P≦0.01
    0%、Al:0.010〜0.100%、4C+3.43N
    ≦Ti≦0.080%、N≦0.005%を含み、残部が
    鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を、熱間圧延後600
    〜750℃で巻取り、酸洗、冷間圧延後、800℃〜A
    c3変態点以下で連続焼鈍し、その後、500〜750℃
    でタイトコイル箱焼鈍することを特徴とするプレス成形
    性の優れた冷延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記鋼が更にNb≦0.020%及びB≦
    0.0015%のうちの1種又は2種を含んでいる請求
    項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 連続焼鈍の後、5.0%以下の調質圧延
    を施し、その後、550〜750℃でタイトコイル箱焼
    鈍する請求項1又は2に記載の方法。
JP5757892A 1992-02-10 1992-02-10 プレス成形性の優れた冷延鋼板の製造方法 Withdrawn JPH05222460A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587027A (en) * 1994-02-17 1996-12-24 Kawasaki Steel Corporation Method of manufacturing canning steel sheet with non-aging property and superior workability
KR101439613B1 (ko) * 2012-07-23 2014-09-11 주식회사 포스코 굽힘 가공성과 연신율이 우수한 고강도 고망간 강판 및 그 제조방법
KR20180061449A (ko) * 2016-11-28 2018-06-08 현대제철 주식회사 극저탄소 냉연강판 제조방법 및 이에 의해 제조된 극저탄소 냉연강판
WO2025127573A1 (ko) * 2023-12-15 2025-06-19 주식회사 포스코 냉연강판 및 그 제조방법

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KR20180061449A (ko) * 2016-11-28 2018-06-08 현대제철 주식회사 극저탄소 냉연강판 제조방법 및 이에 의해 제조된 극저탄소 냉연강판
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Effective date: 19990518