JPH0585620B2

JPH0585620B2 -

Info

Publication number: JPH0585620B2
Application number: JP60248417A
Authority: JP
Inventors: Yaichiro Mizuyama; Kazumasa Yamazaki; Masato Yamada; Makoto Motojima
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1993-12-08
Also published as: JPS62109927A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は焼付硬化性および加工性の優れた冷延
鋼板の製造方法に関するものである。（従来の技術）近年、自動車業界においては、燃費向上のため
の車体の軽量化あるいは衝突時に乗員の安全性を
確保する必要があることなどから高強度鋼板の使
用が多くなつている。また、車体のスタイルから
難加工性部品が多くなり、超加工性鋼板の使用が
多くなつている。ことに、自動車のドア等外板は
板厚を薄くして軽量化を推進している。しかし、
板厚を薄くしていくと弾性がなくなる傾向を示
し、指で押しても凹むことがある。そこで、プレ
スするときは加工しやすく、使用するときに硬く
なる鋼板が望まれ、プレス後の塗装焼付の熱を利
用して鋼板を硬くしようと焼付硬化性を利用した
鋼板が使用されている。焼付硬化性鋼板は鋼板の
製造の過程で固溶炭素を残し、塗装焼付時の歪時
効によつて硬化させる機構であり、固溶炭素が残
存しているために、常温でも時効してプレスする
ときにすでに硬化してしまいプレス割れをおこす
こともある。焼付硬化性鋼板の欠点である常温時
効劣化の防止の方策が望まれている。従来の焼付硬化性鋼板の製造は箱型焼鈍では特
公昭57−17064号公報に示されている如くＣ：
0.015％程度の固溶炭素の残存する領域でＰ：
0.06％程度添加して、TS＝35キロ級とし、また、
連続焼鈍ではＣ：0.03％、Ｐ：0.03％程度として
TS＝35キロ級としている。さらに、超加工性鋼板として、特開昭59−
74232号公報に示される如く、極低炭素鋼、Ｃ：
0.0030％にNb：0.0018％、Ti：0.0010％を含有し
た焼付硬化性鋼板としている。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、残存させる固溶炭素の量は成
分、焼鈍温度、時間、冷却速度等の条件で変化し
て焼付硬化量は変わつてしまう。この焼付硬化量
の変化はまだ容認できるとしても、固溶炭素の変
化による常温時効の劣化は防止しなければならな
い。固溶炭素の増加によつて、焼付硬化量が大き
くなるとともに、常温時効も悪くなる傾向にあ
り、焼付硬化量は大きくても、常温時効性の優れ
た鋼板が望まれている。本発明は固溶炭素の増加によつて、焼付硬化量
は大きくなるものの、常温時効性も劣化するとい
う問題点を解決しようとするものである。（問題点を解決するための手段）本発明の要旨はＣ：0.005％以下、Si：0.8％以
下、Mn：1.0％以下、Ｐ：0.1％以下、Al：0.1％
以下、Ｎ：0.005％以下を含有し、かつ、Ti、Nb
を複合添加することを必須条件とし、Tiは48/14
〔Ｎ（％）−0.003％〕≦Ti（％）、Ti（％）＜〔48/12
Ｃ
（％）＋48/14Ｎ（％）〕、0.003％≦Ti＜0.025％の３
条件を満たす範囲内で含有し、Nbは93/12〔Ｃ
（％）−0.005％〕≦Nb（％）≦93/12〔Ｃ（％）−0.00
1
％〕かつ、0.003％≦Nb（％）＜0.025％を満たす範
囲内で含有し、Nb（％）＋Ti（％）＜0.04％を満た
す成分とし、さらに、Cr：0.03〜0.35％、Ｖ：
0.01〜0.15％、Mo：0.02〜0.16％、Ｗ：0.02〜
0.30％のうち１種または、２種以上を必須元素と
して含有し、又は更にＢ：0.0002〜0.0030％を含
有し、残部をFeおよび不可避的元素からなる鋼
を常法の熱間圧延で熱延鋼帯とした後、常法の冷
間圧延後、箱型焼鈍で再結晶温度以上、750℃以
下の温度で焼鈍することまたは連続焼鈍で再結晶
温度以上、900℃以下の温度で焼鈍することを特
徴とする焼付硬化性および加工性の優れた冷延鋼
板の製造方法である。焼付硬化性鋼板は固溶炭素を残存させることに
よつて歪時効を利用しているために、常温時効に
より、プレス前に材質の劣化がおこり、プレス割
れの原因となることがある。焼付硬化性鋼板はプ
レス前の材質が軟質で加工性に優れ、塗装焼付に
よつて硬化して、利用するとき、硬質になること
が期待されている。しかし、従来の製造方法では
固溶炭素の調整が困難でプレス前の軟質と塗装焼
付後の硬質という関係が両立しない欠点を有して
いた。そこで、本発明者は鋭意検討した結果、超加工
性鋼板としてのNb、Ti添加極低炭素鋼板に、
Cr、Ｖ、Mo、Ｗのうち１種、または、２種以上
を必須元素として含有することによつて、常温時
効はなく、塗装焼付後に硬質となる焼付硬化性鋼
板としての具備すべき本来の性質とすることを知
見した。 Cr等の添加によつて、固溶炭素は減少して、
常温時効はなくなる。しかしながら、炭素が完全
な炭化物として析出せずに、Cr等の析出以前の
弱い結合状態あるいはクラスター状に存在し、塗
装焼付時の熱によつて、固溶炭素となり、焼付硬
化性に寄与する機構で、常温時効はなく、塗装焼
付後に硬質となる焼付硬化性鋼板としての本来具
備すべき性質を付与しうることを知見した。本発明者はかかる知見に基づいて構成されたも
ので、以下、本発明について詳細に説明する。第１図はＣ：0.0025％、Si：0.009％、Mn：
0.21％、Ｐ：0.01％、Ti：0.015％、Nb：0.005％
を含有した鋼を基本成分として、Cr量を0.01〜
0.4％の範囲で変化させた鋼を溶製し常法に従い
熱間圧延で仕上温度890℃、巻取温度720℃で巻取
り、常法に従い冷間圧延を施し、板厚0.8mmの鋼
板とした後、連続焼鈍で800℃の温度にて１分間
保持し、ついで100℃／secで冷却した後、400℃
×3minの過時効処理を行い、スキンパス１％を
施したときのCr含有量と焼付硬化量および降伏
伸びとの関係について調べた図である。図から、
Cr含有の有無にかかわらず、焼付硬化量は大き
いが、降伏伸びは減少している。このことは、
Crの添加によつて、常温時効はなく、塗装焼付
後に硬質となる焼付硬化性鋼板としての具備すべ
き本来の性質となつている。化学成分を限定する理由はつぎのとおりであ
る。Ｃは0.005％を超えて含有すると固溶炭素が多
くなり、常温時効性が悪くなる。Ｃを固定するた
めにNbの添加量が多くなり、経済的にも不利で
ある。そのために、Ｃの上限を0.005％とした。 Siは0.8％以下含有し、Ｃを固溶させる効果で
焼付硬化性に好影響を与える。また、Ｃを低くし
たとき、鋼板の強度低下を招くので、その強度低
下を補うために含有する。しかし、0.8％を超え
て含有すると鋼板表面の酸化膜が多くなり、さら
に、加工性が劣化するため、その上限を0.8％と
した。 Mnは1.0％を超えて含有すると加工性が低下す
るので1.0％を上限とした。Ｐは少ないと加工性は向上するが、固溶体元素
として添加する。しかし、その量が0.1％を超え
ると加工性が悪くなるため、0.1％を上限とした。 Alは0.1以下を含有し、ＮをAlNとして固定し、
常温時効の劣化を防止するためで、その上限を
0.1％としたのはそれ以上含有してもＮの固定す
る量を超えるし、Ｎを固定した残りが加工性を劣
加させるためである。Ｎは0.005％以下を含有し、できるだけ少ない
ことが望ましく、Tiの添加量を少なくできるし、
常温時効性を向上させるため、その上限を0.005
％とした。Ｂは必要に応じて含有せしめるが、焼鈍工程に
おける急冷による焼き入れ強化元素であり、ま
た、焼付硬化性を向上させる元素であり、その含
有量が0.0002％未満であるとその効果がなくなる
ため、その下限を0.0002％とし、また、0.00030
％を超えて含有すると熱間圧延工程で、疵が発生
しやすくなり、鋼板の表面性状を著しく損なうの
で、その上限を0.0030％とする。 TiとNbは複合添加を必須条件として添加す
る。まず、TiはＮを固定して常温時効性を向上
させること、Ｃとの結合を少なくして焼付硬化性
を向上させること、および、固溶Tiとして鋼中
に残存し加工性を損なわないことを条件に、48/1
４〔Ｎ（％）−0.003％〕≦Ti（％）、Ti（％）＜〔48/
12
Ｃ（％）＋48/14Ｎ（％）〕、0.003％≦Ti＜0.025％の
３条件を満たす範囲内で含有し、Nbとの競合に
よつて加工性の優れた焼付硬化性鋼板とする。 NbはＣと結合して常温時効性を向上させ、し
かも、その結合の不完全なことを利用して焼付硬
化性を向上させること、および、固溶Nbとして
鋼中に残存し加工性を損なわないことを条件に、
９３／１２〔Ｃ（％）−0.005％〕≦Nb（％）≦93/12〔
Ｃ
（％）−0.001％〕かつ、0.003％≦Nb（％）＜0.025
％を満たす範囲内で含有し、Nb（％）＋Ti（％）＜
0.04％を満たす成分とし、Tiとの競合によつて加
工性の優れた焼付硬化性鋼板とする。 Cr、Ｖ、Mo、Ｗのうち１種または、２種以上
を必須元素として含有するのは、いずれも炭化物
形成元素であり、Ｃとの結合により、固溶炭素の
減少で、常温時効を向上させ、しかも、塗装焼付
時にはその熱で分解し、固溶炭素が増加して、焼
付硬化性が向上する効果があるためであり、その
下限をそれぞれCr：0.03％、Ｖ：0.01％、Mo：
0.02％、Ｗ：0.02％としたのは上記の効果を得る
ためである。また、その上限をそれぞれCr：0.35
％、Ｖ：0.15％、Mo：0.16％、Ｗ：0.30％とした
のはそれ以上含有しても上記の効果を得るための
含有量を超えるためであり、しかも、それ以上含
有すると炭化物形成元素であり、Ｃを完全な炭化
物として固定してしまい、焼付硬化性が得られな
いためである。つぎに、製造工程について述べる。熱間圧延工程は常法で熱延鋼帯とするが、仕上
温度をA₃変態点以上とするのが望ましく、それ
未満とすると圧延の歪がのこり、組織を均一にで
きないためである。また、巻取温度をA₁変態点
以下とするのが望ましいのは、それ以上で巻取る
と巻取後の冷却が遅く組織が不均一になるためで
ある。また、スケールの生成量が多く酸洗性が劣
るためである。冷間圧延工程は常法でその圧延率は40〜90％が
望ましい。焼鈍温度の範囲は箱型焼鈍で下限を再結晶温度
以上、上限を750℃以下とするのはそれを超える
焼鈍温度で焼鈍すると炭化物が大きくなり、加工
性を劣化させるためである。また、連続焼鈍で下
限を再結晶温度以上、上限を900℃以下とするの
はそれを超える焼鈍温度で焼鈍すると炭化物が大
きくなり、加工性を劣化させるためである。さら
に、連続焼鈍では焼鈍後、冷却して過時効処理を
行い、固溶炭素を調整して焼付硬化性を調整する
ことも可能である。以上、本発明に従えば、焼付硬化性および加工
性の優れた冷延鋼板を経済的に製造することが可
能である。（実施例）つぎに、実施例をあげて本発明を詳細に説明す
る。実施例１造塊法あるいは連続鋳造法によつて製造した第
１表に示す鋼を連続熱延で第２表に示す製造条件
で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を行い、焼鈍
後得られた鋼板の諸特性について調査した。第３表からわかるとおり、本発明法以外の比較
法では所望の特性値が得られず、それに比し本発
明法の製造では所望の特性値が得られることがわ
かる。

【表】

【表】（発明の効果）以上説明してきたように、本発明に従えば、焼
付硬化性および加工性の優れた冷延鋼板を経済的
に製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はCr含有量と焼付硬化量および降伏伸
びとの関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｃ：0.005％以下、 Si：0.8％以下、 Mn：1.0％以下、Ｐ：0.1％以下、 Al：0.1％以下、Ｎ：0.005％以下を含有し、かつTi、Nbを複合添加することを心須条件
とし、Tiは48/14〔Ｎ（％）−0.003％〕≦Ti
（％）、Ti（％）＜〔48/12Ｃ（％）＋48/14Ｎ（％）〕
、
0.003％≦Ti＜0.025％の３条件を満たす範囲内
で含有し、Nbは93/12〔Ｃ（％）−0.005％〕≦
Nb（％）≦93/12〔Ｃ（％）−0.001％〕かつ、
0.003％≦Nb（％）＜0.025％を満たす範囲内で含
有し、Nb（％）＋Ti（％）＜0.04％を満たす成分
とし、さらに、Cr：0.03〜0.35％、Ｖ：0.01〜0.15
％、Mo：0.02〜0.16％、Ｗ：0.02〜0.30％のう
ち１種または、２種以上を必須元素として含有
し、残部をFeおよび不可避的元素からなる鋼を、
常法の熱間圧延で熱延鋼帯とした後、常法の冷間
圧延後、箱型焼鈍で再結晶温度以上、750℃以下
の温度で焼鈍することまたは連続焼鈍で再結晶温
度以上、900℃以下の温度で焼鈍することを特徴
とする焼付硬化性および加工性の優れた冷延鋼板
の製造方法。２Ｃ：0.005％以下、 Si：0.8％以下、 Mn：1.0％以下、Ｐ：0.1％以下、 Al：0.1％以下、Ｎ：0.005％以下を含有し、かつ、Ti、Nbを複合添加することを必須条件
とし、Tiは48/14〔Ｎ（％）−0.003％〕≦Ti（％）、
Ti（％）＜〔48/12Ｃ（％）＋48/14Ｎ（％）〕、0.003
％
≦Ti＜0.025％の３条件を満たす範囲内で含有し、
Nbは93/12〔Ｃ（％）−0.005％〕≦Nb（％）≦93/12
〔Ｃ（％）−0.001％〕かつ、0.003％≦Nb（％）＜
0.025％を満たす範囲内で含有し、Nb（％）＋Ti
（％）＜0.04％を満たす成分とし、さらに、Cr：0.03〜0.35％、Ｖ：0.01〜0.15％、
Mo：0.02〜0.16％、Ｗ：0.02〜0.30％のうち１種
または、２種以上を必須元素として含有し、更にＢ：0.002〜0.030％を含有し、残部をFeおよび不可避的元素からなる鋼を常
法の熱間圧延で熱延鋼帯とした後、常法の冷間圧
延後、箱型焼鈍で再結晶温度以上、750℃以下の
温度で焼鈍することまたは連続焼鈍で再結晶温度
以上、900℃以下の温度で焼鈍することを特徴と
する焼付硬化性および加工性の優れた冷延鋼板の
製造方法。