JPH0570838A - 深絞り用熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

深絞り用熱延鋼板の製造方法

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JPH0570838A
JPH0570838A JP23454691A JP23454691A JPH0570838A JP H0570838 A JPH0570838 A JP H0570838A JP 23454691 A JP23454691 A JP 23454691A JP 23454691 A JP23454691 A JP 23454691A JP H0570838 A JPH0570838 A JP H0570838A
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JP
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rolling
steel sheet
rolled steel
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JP23454691A
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English (en)
Inventor
Michio Matsuda
道男 松田
Saiji Matsuoka
才二 松岡
Takashi Sakata
坂田  敬
Toshiyuki Kato
俊之 加藤
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼成分と圧延条件、とくに潤滑油のロールへの
付着量を規制することにより、冷延工程または冷延−焼
鈍工程を省略して、従来の冷延鋼板と遜色のない深絞り
性を有する熱延鋼板を操業上のトラブルなく製造する。 【構成】低炭素鋼でかつTi,NbおよびBのうち1種
または2種以上含む鋼をAr3 変態点未満500℃以上
の温度域にて、ロールへの潤滑油付着量を2.7〜3.
6cc/m2 とする潤滑圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用鋼板等に使用
される深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用鋼板等に使用される深絞
り用薄鋼板には、その特性として高いランクフォード値
(r値)と高い延性(El)が要求される。そのような
深絞り用薄鋼板は、Ar3 変態点以上で熱間圧延を終了
した後、冷間圧延により最終板厚の薄板とし、しかる後
再結晶焼鈍を施して製造する冷延鋼板が一般に使用され
ていた。しかしながら、近年、低コスト化を目的とし
て、従来冷延鋼板を使用していた部材を熱延鋼板で代替
しようとする要求が高まってきた。
【0003】しかしながら従来の加工用熱延鋼板は、加
工性とくに延性を確保するため、未再結晶フェライト組
織ができるのをさけ、Ar3 変態点以上で圧延を終了し
ていた。そのため、一般には、γ→α変態時に集合組織
がランダム化するため、熱延鋼板の深絞り性は冷延鋼板
に比べて著しく劣っていた。深絞り性に優れた熱延鋼板
の製造方法はいくつか開示されている。例えば特開昭5
9−226149号公報では、C/0.002%,Si
/0.02%,Mn/0.23%,P/0.009%,
S/0.008%,Al/0.025%,N/0.00
21%,Ti/0.10%の極低炭素Alキルド鋼を5
00〜900℃で潤滑油を施しつつ76%の圧延にて
1.6mm板厚の鋼帯とすることにより、r=1.21
の特性を有する薄鋼板の製造例が示されている。しかし
ながら、得られるr値は高々1.21であり、十分な深
絞り性を有しているとは言いがたい。また、潤滑油をμ
≦0.15とするべく量を使用すると噛み込み不良等の
操業上の困難をともなう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、鋼成分と
圧延条件、とくに潤滑油のロールへの付着量を規制する
ことにより、冷延工程または冷延−焼鈍工程を省略し
て、従来の冷延鋼板と遜色のない深絞り性を有する熱延
鋼板を操業上のトラブルなく製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】C :0.010重量%
以下、 Si:1.0重量%以下、 Mn:2.0重量%以下、 P :0.20重量%以下、 S :0.02重量%以下、 Al:0.01〜0.15重量%、 N :0.008重量%以下 でかつ、Ti、Nbの1種または2種の添加量が Ti:0.01〜0.20重量% Nb:0.001〜0.40重量% でかつ、 1.2(C/12+N/14)≦(Ti/48+Nb/
93) なる関係を有し、残部鉄および不可避的不純物よりなる
鋼スラブを熱間圧延段階において、Ar3 変態点未満5
00℃以上の温度域で、ロールへの潤滑油の付着量が
2.7〜3.6cc/m2 とする潤滑条件の下で、か
つ、Ar3 変態点未満の全圧下率が60%以上の仕上げ
圧延を行った後、巻取工程またはその後の焼鈍工程にお
いて再結晶処理することを特徴とする深絞り性に優れた
熱延鋼板の製造方法である。この方法において、鋼の成
分にさらに B:0.0020重量%以下 を含む鋼を用いると好適であり、さらにBに代え、又は
Bと共に Sb:0.020重量%以下 を含む鋼を用いると好ましい。
【0006】
【作用】以下、本発明の数値限定の基礎となった研究結
果を述べる。 (実験−1) C :0.0020重量%、 Si:0.02重量%、 Mn:0.11重量%、 P :0.011重量%、 S :0.008重量%、 Al:0.044重量%、 Ti:0.042重量%、 Nb:0.009重量%、 O :0.0023重量%、 N :0.0018重量% なる組成の熱延板を700℃で、1パス65%の圧延を
行い、引き続き750℃−5hrの箱焼鈍を施した。
【0007】この時、ロール半径:355mm、板厚:
3.5mmとし、ロールに噴射し塗布する潤滑油量を変
えることにより、r値および圧延時の噛み込み性を調査
した。噛み込み不良率はn数を10として圧延時に噛み
込まない試片の本数の割合で評価した。結果を図1に示
す。横軸をロールに噴霧した潤滑油付着量、縦軸を噛み
込み不良率およびr値とすると潤滑油付着量を2.7〜
3.6cc/m2 とすることによって噛み込み不良がな
く、高いr値が得られることが明らかになった。
【0008】(実験−2)Si,Mn,P,S,Al,
O組成および熱延条件を実験−1とほぼ同じ条件とし、
潤滑油量を3.0cc/m2 と固定してC,N,Ti,
Nbを変化させて試片のr値及びAIにおよぼす影響を
調査した。AIは7.5%引張予歪を与えた後、100
℃−30分の熱処理を施したものの降伏応力の差として
求めた。結果を図2に示す。横軸を x=(Ti/48+Nb/93)−1.2(C/12+
N/14) とし、縦軸をAIおよびr値とすると、x≧0、すなわ
ち 1.2(C/12+N/14)≦(Ti/48+Nb/
93) なる関係式を満足するC,N,Ti,Nbの量のときに
AI=0kgf/mm2でかつ高いr値が得られた。
【0009】以上の実験結果をもとに以下のように本発
明範囲を限定した。 (1)鋼成分 本発明においては鋼成分は重要であり、C:0.010
重量%以下、Si:1.0重量%以下、Mn:2.0重
量%以下、P:0.20重量%以下、S:0.02重量
%以下、Al:0.01〜0.15重量%、N:0.0
08重量%以下でかつ、Ti,Nbの1種または2種の
添加量がTi:0.01〜0.20重量%,Nb:0.
001〜0.40重量%でかつ、1.2(C/12+N
/14)≦(Ti/48+Nb/93)でなければなら
ない。さらに、箱型焼鈍時の浸窒防止のためSb:0.
001〜0.020重量%を含むことが必要である。鋼
成分が上記の関係を満たさなければ優れた深絞り性を得
ることができない。
【0010】以下、各々の成分について限定理由を示
す。 (a)C:0.010重量%以下 Cは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.010重量%以下ではさほど
悪影響をおよぼさないので0.010重量%以下と限定
した。
【0011】(b)Si:1.0重量%以下 Siは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が1.0重量%を越える
と深絞り性および表面性状に悪影響を与えるので1.0
重量%以下と限定した。 (c)Mn:1.0重量%以下 Mnは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加されるが、その添加量が1.0重量%を越える
と深絞り性に悪影響を与えるので1.0重量%以下と限
定した。
【0012】(d)P:0.10重量%以下 Pは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必要
量添加されるが、その添加量が0.10重量%を越える
と深絞り性に悪影響を与えるので0.10重量%以下と
限定した。 (e)S:0.02重量%以下 Sは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.02重量%以下ではさほど悪
影響をおよぼさないので0.02重量%以下と限定し
た。
【0013】(f)Al:0.01〜0.15重量% Alは脱酸を行い、炭窒化物形成元素の歩留向上のため
に必要量に応じて添加されるが、0.01重量%未満だ
と添加効果がなく、一方、0.15重量%を越えて添加
してもより一層の脱酸効果は得られないため、0.01
〜0.15重量%と限定した。
【0014】(g)N:0.008重量%以下 Nは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.008重量%以下ではさほど
悪影響をおよぼさないので0.008重量%以下と限定
した。 (h)Ti:0.01〜0.20重量% Tiは炭窒化物形成元素であり、鋼中の固溶(C,N)
を低減させ、深絞り性に有利な{111}方位を優先的
に形成させる効果がある。すなわち、添加量がC,Nを
固定するのに必要な量、すなわちTi≧4C+3.43
Nなる関係を有するとき効果的であり、具体的に、添加
量が0.01重量%未満では添加効果がなく、一方、
0.20重量%を越えて添加してもそれ以上の効果は得
られず、逆に鋼板表面性状の劣化につながるので0.0
1〜0.20重量%と限定した。
【0015】(i)Nb:0.001〜0.40重量% Nbは炭化物形成元素であり、鋼中の固溶Cを低減させ
る効果があるとともに、仕上圧延前組織の微細化に有効
である。すなわち、添加量がCを固定するのに必要な
量、すなわちNb≧7.75Cなる関係を有するときが
効果的であり、具体的に、添加量が0.001重量%未
満では効果がなく、一方0.40重量%を越えて添加し
てもそれ以上の添加効果は得られないため0.001〜
0.40重量%と限定した。
【0016】(j)1.2(C/12+N/14)≦
(Ti/48+Nb/93) 仕上圧延前に、固溶(C,N)が存在しない場合、圧延
し焼鈍した後に{111}方位が優先的に形成され、深
絞り性が向上する。本発明では実験−2で詳しく述べた
ように1.2(C/12+N/14)≦(Ti/48+
Nb/93)とC及びNに対して当量以上のTiまたは
Nbを添加することにより、AI=0kg/mm2 すな
わち、仕上圧延前に固溶(C,N)が存在しなくなるこ
とを見出した。さらにその時、r値が向上することを明
らかにした。表3、表4のNo.5,8,19に示すよ
うに1.2(C/12+N/14)>(Ti/48+N
b/93)では高いr値が得られない。そのため、1.
2(C/12+N/14)≦(Ti/48+Nb/9
3)と限定した。
【0017】(k)B:0.0020重量%以下 Bは耐2次加工脆性の改善に有効であり必要に応じて添
加される。その添加量が0.0020重量%を越えると
深絞り性が劣化するので上限を0.0020重量%と限
定した。(l)Sb:0.020重量%以下 Sbは箱型焼鈍時の浸窒防止のために必要に応じて添加
される。その添加量が0.02重量%を越えて添加して
もそれ以上の効果は得られないため0.020重量%と
限定した。
【0018】(2) 圧延工程 圧延工程は本発明において最も重要である。Ar3 変態
点未満500℃以上の温度域で、少なくとも1パスをロ
ールへの潤滑油の付着量が実験−1で示したように2.
7〜3.6cc/m2 とする潤滑条件の下で、Ar3
態点未満の全圧下率60%以上の圧延を行うことが必要
である。Ar3 変態点以上で圧延を終了すると、γ→α
変態により集合組織がランダム化し、深絞り性に好まし
い{111}方位が形成されず、実施例で詳しく説明す
るが、低いr値しか得られない。一方、圧延温度を50
0℃より低くしてもそれ以上の深絞り性の向上は望め
ず、圧延荷重が増大するのみである。よって、圧延温度
域をAr3 変態点未満500℃以上と限定した。また、
図1より、ロールへの潤滑油付着量が2.7cc/m 2
未満では、ロールと鋼板との間の剪断歪みにより、深絞
り性に好ましくない{110}方位が形成されr値が劣
化する。一方、付着量が3.6cc/m2 を超えてもそ
れ以上のr値の向上はなく、逆に圧延時の噛み込み不良
およびスリップを起こすため、潤滑油付着量を2.7〜
3.6cc/m2と限定した。ここで潤滑油付着量と
は、ロールに付着している、水を除いた潤滑油のみの量
を指す。ロールへの潤滑油の供給方法は、水と潤滑油を
混合してロールに均一に噴射して行う。潤滑油の粘度は
35〜280cSt.が好ましく、粘度が35cSt.
より低いとロールへの潤滑油付着量が激減しr値が劣
化、また、280cSt.を超えてもそれ以上のr値の
向上はなく、したがって粘度を35〜280cSt.の
範囲内で使用した。
【0019】またAr3 変態点未満の全圧下率が60%
未満では、深絞り性に好ましい{111}方位が形成さ
れないため、実施例に示すように低いr値しか得られ
ず、全圧下率を60%以上と限定した。なお、圧延素材
については、連続鋳造スラブを再加熱または連続鋳造後
Ar3変態点以下に降温することなく直ちに、もしくは
保温処理したものを粗圧延にてシートバーにしたものを
使用する。
【0020】なおロール径、ロールの構造、潤滑剤の種
類ならびに圧延機の構造は任意でよい。 (3) 再結晶処理工程 本発明鋼は、仕上圧延後に再結晶処理を施す必要があ
る。再結晶処理方法としては、別段階で行う再結晶焼鈍
に加えて、コイラー巻取後の冷却中の自己焼鈍も可能で
ある。
【0021】自己焼鈍については、コイラー巻取温度を
600℃以上にする必要がある。また再結晶焼鈍につい
ては箱型焼鈍炉、連続焼鈍炉ならびに連続溶融亜鉛めっ
きラインのいずれにおいても実施可能である。本発明鋼
は深絞り用熱延鋼板、深絞り用溶融亜鉛めっき鋼板、深
絞り用電気めっき鋼板として使用可能である。さらに本
発明鋼を冷延素材としても使用することができ、その際
には従来よりも格段に優れた深絞り性を有する冷延鋼板
が製造可能となる。
【0022】
【実施例】表1、表2に示す組成鋼スラブを再加熱、均
熱後、または連続鋳造後再加熱することなく、直接粗圧
延を行った後、仕上げ圧延を行った。この時の熱延条件
を表3、表4に示す。なお、仕上板厚は1.2mmであ
る。潤滑油は、日本クェーカー製の19KCAを使用し
た。ロールへの潤滑油付着量は潤滑油濃度を変化させて
行った。潤滑油付着量はロール表面から潤滑油をふきと
り、その重量と比重から求めた。
【0023】酸洗後または酸洗後再結晶焼鈍を行った熱
延板の材料特性を表3、表4に示す。引張特性はJIS
5号引張試験片を使用して測定した。また、r値は15
%引張予ひずみを与えた後、3点法にて測定し、L方向
(圧延方向)、D方向(圧延方向に45度)およびC方
向(圧延方向に90度)の平均値 r値=(rL +2rD +rc )/4 として求めた。
【0024】本発明範囲内にて製造した熱延鋼板は、比
較例に比べて優れた深絞り性を有することが分かる。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】
【発明の効果】本発明により、冷延工程または冷延、焼
鈍工程を省略して高r値を有する熱延鋼板を製造するこ
とが可能となり、深絞り用薄鋼板の大幅なコストダウン
が可能となる。また、本発明による熱延鋼板を冷延、焼
鈍することによって、超深絞り冷延鋼板の製造が可能と
なり、工業的価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】r値および噛み込み不良率におよぼす潤滑油量
の影響を示すグラフである。
【図2】x=(Ti/48+Nb/93)−1.2(C
/2+N/14)とAI,r値との関係を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 敬 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 加藤 俊之 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C :0.010重量%以下、 Si:1.0重量%以下、 Mn:2.0重量%以下、 P :0.20重量%以下、 S :0.02重量%以下、 Al:0.01〜0.15重量%、 N :0.008重量%以下 でかつ、Ti、Nbの1種または2種の添加量が Ti:0.01〜0.20重量%、 Nb:0.001〜0.40重量% でかつ、 1.2(C/12+N/14)≦(Ti/48+Nb/
    93) なる関係を有し、残部鉄および不可避的不純物よりなる
    鋼スラブを熱間圧延段階において、Ar3 変態点未満5
    00℃以上の温度域で、ロールへの潤滑油の付着量が
    2.7〜3.6cc/m2 とする潤滑条件の下で、か
    つ、Ar3 変態点未満の全圧下率が60%以上の仕上げ
    圧延を行った後、巻取工程またはその後の焼鈍工程にお
    いて再結晶処理することを特徴とする深絞り性に優れた
    熱延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、鋼の成分にさらに B:0.0020重量%以下 を含む鋼を用いることを特徴とする深絞り性に優れた熱
    延鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、鋼の成分に
    さらに Sb:0.020重量%以下 を含む鋼を用いることを特徴とする深絞り性に優れた熱
    延鋼板の製造方法。
JP23454691A 1991-09-13 1991-09-13 深絞り用熱延鋼板の製造方法 Pending JPH0570838A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0892641A (ja) * 1994-09-29 1996-04-09 Nippon Steel Corp 溶接缶用鋼板の製造方法
JPH09241755A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Kawasaki Steel Corp 深絞り性に優れた薄鋼板の製造方法
EP1929059A4 (en) * 2005-08-25 2012-06-13 Posco STEEL PLATE FOR GALVANIZING WITH EXCELLENT WORKABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR

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