JPH06240366A - 深絞り性の優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

深絞り性の優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法

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JPH06240366A
JPH06240366A JP2456593A JP2456593A JPH06240366A JP H06240366 A JPH06240366 A JP H06240366A JP 2456593 A JP2456593 A JP 2456593A JP 2456593 A JP2456593 A JP 2456593A JP H06240366 A JPH06240366 A JP H06240366A
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cold
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JP2456593A
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Hirohide Asano
裕秀 浅野
Atsushi Itami
淳 伊丹
Nobuhiko Matsuzu
伸彦 松津
Mitsumasa Nagahisa
光政 永久
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は加工の厳しい自動車部品等に使用す
る深絞り性の優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼
板の製造方法を提供するものである。 【構成】 C:0.01%以下、Si:0.3%以下、
Mn:0.1〜2%、Al:0.1%以下、S:0.0
1%以下、P:0.1%以下、Cu:0.8〜2.0%
を含有し、さらにNb:0.005〜0.1%、Ti:
0.005〜0.1%、B:0.0001〜0.003
%の内、1種又は2種以上を含有し、残部Feよりなる
スラブを用い、直ちにあるいは低温加熱後、Ar3 点以
上で圧延を行い、巻取り、熱延鋼帯とし、これを冷延圧
下率60%以上で圧延し、続いて連続焼鈍ラインで焼鈍
温度750〜900℃で焼鈍し、鋼帯とした後、溶融亜
鉛めっきラインで還元雰囲気炉内で550〜700℃に
加熱し、冷却後溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、溶融亜鉛め
っきを行い、続いて合金化処理を450〜550℃で行
うことを特徴とする引張強度が550MPa以上の高強
度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法。なお、N
iを0.4〜1.0%添加してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車をはじめとする機
械構造部材や一般加工用に使用される深絞り性の優れた
高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーや燃費軽減のために
鋼板の板厚を減少し高強度化する強い要求がある。これ
に対し、いわゆるDual Phase鋼等が開発され
てきたが、深絞り性の指標であるランクフォード値は必
ずしも高くなかった。一方、ランクフォード値が優れた
Dual Phase冷延鋼板の技術として特公平2−
6814号公報記載の技術がある。この技術は箱焼鈍に
よりランクフォード値に有利な集合組織を形成させ、続
いて連続焼鈍にて(α+γ)2相域から急冷することに
よりDual Phase鋼板とするものである。しか
し、この発明で得られる鋼板の引張強度はせいぜい49
0MPa級であり、本発明の所定の強度には及ばない。
また、合金化溶融亜鉛めっきに関しては何等記述はな
い。
【0003】極低C系Cu添加鋼を利用した技術として
は特公平2−15609号公報記載の技術がある。この
技術は連続焼鈍によりランクフォード値に有利な集合組
織を形成させるものである。しかし、引張強度はせいぜ
い400MPa級であり、本発明の所定の強度には及ば
ない。また、合金化溶融亜鉛めっきに関しては何等記述
がない。
【0004】このように引張強度550MPa級以上の
深絞り性の優れた合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板に関す
る従来技術はなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、引張強
度550MPa以上で、深絞り性の優れた合金化溶融亜
鉛めっき冷延鋼板を製造するために極低C系Cu添加鋼
に注目し、ラボにて実験を行った。表1に示す供試鋼を
真空溶解〜熱延〜冷延を行い、図1に示す焼鈍を行い、
引張強度およびランクフォード値を調査した。結果を図
2に示す。このように従来は引張強度がせいぜい400
〜450MPa級の冷延鋼板しかなかったが、本発明に
よれば引張強度550MPa以上の高強度−高ランクフ
ォード値の合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板が製造でき
る。
【0006】
【表1】
【0007】すなわち、深絞り性の指標であるランクフ
ォード値を向上させるためには、極低C系が有利であ
り、連続焼鈍ラインでランクフォード値に有利な集合組
織を形成させる。続いて、溶融亜鉛めっきラインで還元
雰囲気中の温度を規定することにより、Cuの熱処理硬
化性を利用して高強度化するとともに、耐食性、溶接性
の優れた合金化溶融亜鉛めっきを施すものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。 (1) mass%で、C:0.01%以下、Si:
0.3%以下、Mn:0.1〜2%、Al:0.1%以
下、S:0.01%以下、P:0.1%以下、Cu:
0.8〜2.0%を含有し、さらにNb:0.005〜
0.1%、Ti:0.005〜0.1%、B:0.00
01〜0.003%の内、1種または2種以上を含み、
残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼をスラブとし
た後、直ちにあるいは1000〜1200℃に加熱し、
熱間圧延を行うに当り、仕上温度(Ar3点+20℃)
〜950℃で圧延を終了し、巻取り、熱延鋼帯とし、冷
延圧下率60%以上で冷延を行い、続いて連続焼鈍ライ
ンで焼鈍温度750〜900℃で焼鈍し、鋼帯とした
後、溶融亜鉛めっきラインで還元雰囲気内で550〜7
00℃で焼鈍し、冷却後溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、溶
融亜鉛めっきを行い、続いて合金化処理を450〜55
0℃で行うことを特徴とする深絞り性が優れ、引張強度
が550MPa以上の高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延
鋼板の製造方法。
【0009】(2)mass%で、C:0.01%以
下、Si:0.3%以下、Mn:0.1〜2%、Al:
0.1%以下、S:0.01%以下、P:0.1%以
下、Cu:0.8〜2.0%、Ni:0.4〜1.0%
を含有し、さらにNb:0.005〜0.1%、Ti:
0.005〜0.1%、B:0.0001〜0.003
%の内、1種または2種以上を含み、残部Feおよび不
可避的不純物よりなる鋼をスラブとした後、直ちにある
いは1000〜1250℃に加熱し、熱間圧延を行うに
当り、仕上温度(Ar3点+20℃)〜950℃で圧延
を終了し、巻取り、熱延鋼帯とし、冷延圧下率60%以
上で冷延を行い、続いて連続焼鈍ラインで焼鈍温度75
0〜900℃で焼鈍し、鋼帯とした後、溶融亜鉛めっき
ラインで還元雰囲気内で550〜700℃で焼鈍し、冷
却後溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、溶融亜鉛めっきを行
い、続いて合金化処理を450〜550℃で行うことを
特徴とする深絞り性が優れ、引張強度が550MPa以
上の高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法。
【0010】
【作用】次に本発明の各構成要件の限定理由について詳
述する。Cは0.01%以下とする。これを超えるとラ
ンクフォード値に不利な集合組織が生成し、深絞り性が
低下する。Mnは強度を付与する元素であり、0.2〜
2.0%の範囲で添加する。下限値未満では、目標強度
が得られない。2.0%を超える添加では製造上、Cの
ピックアップがあり、Cの上限値を満足できない。
【0011】SiはSiスケールの原因となり、めっき
密着性を低下させるので0.3%以下とする。Alは脱
酸剤として必要であるが、0.1%を超えるとアルミナ
系介在物が増加し、延性を損ねる。Sは圧延方向に伸び
たA系介在物を増加させ、そこを起点にして割れが伝播
し、延性が低下するので上限値を0.01%とする。
【0012】Pは強度および耐食性を付与する元素であ
る。しかし、0.1%を超えると延性が低下する。Cu
は本発明では重要な元素である。すなわち、溶融亜鉛め
っきラインでの還元雰囲気中の加熱およびその後の合金
化処理時にCuを析出させ、所定の強度を得る。0.8
%未満では効果がなく、2.0%を超える添加では効果
が飽和するとともにCuヘゲと呼ばれる表面欠陥が熱延
中に生じることがある。
【0013】また、このCuヘゲを防止するにはNi添
加が望ましい。0.4%未満では効果がなく、1.0%
を超えると効果が飽和するばかりでなく経済性を損ね
る。Ti、Nbは鋼板中のC、Nを固定し、時効性を抑
制する。また、固溶Cを固定することにより連続焼鈍ラ
インで焼鈍する際に、深絞り性の指標であるランクフォ
ード値を向上させる{111}集合組織の集積度を高め
ることができる。そのためにはそれぞれ0.001%以
上必要であり、0.1%を超えると形成した炭窒化物の
ために延性が低下する。
【0014】Bは二次加工性の低下を防止する元素であ
る。そのためには0.0001%以上必要であり、0.
003%を超えると効果が飽和する。続いて熱延条件に
ついて説明する。上述したような鋼は通常転炉で溶製さ
れ、連続鋳造にてスラブとされる。転炉溶製後、種々の
二次精錬がなされることもある。このスラブは冷片、温
片あるいは熱片のまま加熱炉に装入される。
【0015】この時の加熱温度は1000〜1200℃
とする。下限は現状の連続熱延設備で生産性を落とさず
に操業できる範囲とした。上限値は1200℃とする。
これを超えるとCuヘゲが発生し、表面性状が劣化す
る。さらにNiを前述の範囲で添加した場合には加熱温
度の上限値を1250℃とする。上限値はNi添加によ
り向上するが、これを超えるとやはりCuヘゲを生じる
のを避けがたい。下限値は同様に現状の設備で採り得る
値とした。
【0016】熱間圧延での仕上温度は(Ar3点+20
℃)〜950℃とする。下限値未満であると熱延板で強
い集合組織が形成され、連続焼鈍時にランクフォード値
に有利な集合組織が形成しにくくなり、ランクフォード
値が低下する。上限値は加熱温度との兼ね合いで、実機
で製造可能な値とした。冷間圧延率は60%以上とす
る。これ未満ではランクフォード値に有利な{111}
集合組織の集積度が低下し、ランクフォード値が低下す
る。
【0017】連続焼鈍ラインでの焼鈍温度は750〜9
00℃とする。下限値未満では冷延時の加工組織が残存
し、ランクフォード値および延性が低下する。上限値は
現状の設備で採り得る値とした。溶融亜鉛めっきライン
での還元雰囲気中での温度は本発明では重要である。こ
れは550〜700℃とする。下限値未満ではCuの析
出強化が不十分で、所定の強度が得られない。上限値を
超えるとCuの固溶限が広がりCuが固溶するため、C
uの析出強化が得られず、所定の強度が得られない。
【0018】
【実施例】表2に示す成分を有する鋼を転炉にて出鋼
し、真空脱ガス等の二次精錬を経てスラブとした。表2
の中でA〜Fの符号で示す鋼は本発明範囲内であり、G
〜Nで示す鋼は本発明範囲外である。
【0019】G鋼はCuが下限未満、H鋼はCuが上限
超、I鋼はCが上限超、J鋼はSiが上限超、K鋼はN
bが上限超、L鋼はPが上限超、M鋼はS、Alが上限
超およびN鋼はTiが下限未満である。これらの鋼を表
3に示す条件で熱延〜冷間圧延〜酸洗〜連続焼鈍〜溶融
亜鉛めっきを行った。得られた鋼板の特性値も表3に示
す。
【0020】引張試験片はJIS Z 2201に準じ
た5号試験片を用い、JIS Z2241記載の方法に
従って行った。また、r値は10%歪をかけた後、圧延
方向、90°方向、45°方向を測定し、下式で計算し
た。 ランクフォード値={(圧延方向のr値+90°方向の
r値+(45°方向のr値×2)}/4 めっき密着性はインパクト試験で評価した。めっき剥離
がないものないし微量のものを良好とした。
【0021】なお、熱延時にCuヘゲが生じ、表面性状
が著しく劣る鋼板は冷延後の工程は行わなかった。表3
においてNo.1〜No.6は本発明例の鋼であり、本
発明の目的とする550MPa以上の引張強度とランク
フォード値が1.4以上の良好な深絞り性を有するとと
もにSiスケールおよびCuヘゲの発生はなく、めっき
後の表面性状も良好であった。
【0022】No.7〜No.19は比較鋼である。N
o.7はCu量が下限値未満のため、溶融亜鉛めっきラ
インでの析出強化量が不足し、目標強度が得られていな
い。No.8はCu量が上限超のため、熱延時にCuヘ
ゲが発成し、表面性状が著しく劣化した。
【0023】No.9はC量が上限超のため、焼鈍時に
固溶Cが存在し、{111}集合組織の集積度が低下し
た。このため、ランクフォード値が本発明鋼より低い。
No.10はSi量が上限超のため、めっき密着性が低
下した。No.11はTi、Nbが上限超のため、T
i、Nbの炭窒化物が生成し、延性が低下した。
【0024】No.12はP量が上限超のため、延性が
低下した。No.13はS、Al量が上限超のため、介
在物が増加し延性が低下した。No.14はTi、Nb
が下限未満のため、C、Nを固定できず、焼鈍時に固溶
Cがあるためランクフォード値が低下した。また、固溶
C、Nが存在するため時効劣化を生じた。
【0025】No.15は加熱温度が上限値超のため、
熱延時にCuヘゲが生じ、表面性状が著しく低下した。
No.16は仕上温度が下限値未満のため、熱延時にラ
ンクフォード値に有害な集合組織が発達し、ランクフォ
ード値が低下した。No.17は冷延率が下限値未満の
ため、ランクフォード値向上のために必要な{111}
集合組織の集積度が低下し、ランクフォード値が低下し
た。
【0026】No.18は連続焼鈍ラインでの焼鈍温度
が下限値未満のため、ランクフォード値向上のために必
要な{111}集合組織の集積度が低下し、ランクフォ
ード値が低下した。No.19は連続溶融亜鉛めっきラ
インでの還元雰囲気中の温度が下限値未満のため、Cu
の析出ないし、クラスター強化による強度向上が不十分
で目標強度が得られなかった。
【0027】No.20は連続溶融亜鉛めっきラインで
の還元雰囲気中の温度が上限値超のため、Cuが固溶
し、Cuの析出ないし、クラスター強化による強度向上
が得られず、目標強度が得られなかった。
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、深
絞り性の優れた550MPa以上の高強度合金化溶融亜
鉛めっき冷延鋼板を外観性状、めっき密着性を損ねるこ
となく提供できる。これにより厳しい深絞り加工が必要
な部材に本発明による鋼板を適用することにより、例え
ば自動車の軽量化が容易となり燃費の向上や省資源など
を可能にし得るものであり工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続焼鈍ライン(CAPL)の熱処理サイクル
および連続溶融亜鉛めっきライン(CGL)の熱処理サ
イクルを示す図である。
【図2】図1に示す熱処理サイクルを施したCu添加鋼
のランクフォード値と引張強度を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 2/06 2/28 (72)発明者 永久 光政 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 mass%でC:0.01%以下、S
    i:0.3%以下、Mn:0.1〜2%、Al:0.1
    %以下、S:0.01%以下、P:0.1%以下、C
    u:0.8〜2.0%を含有し、さらにNb:0.00
    5〜0.1%、Ti:0.005〜0.1%、B:0.
    0001〜0.003%の内、1種または2種以上を含
    み、 残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼をスラブとし
    た後、直ちにあるいは1000〜1200℃に加熱し、
    熱間圧延を行うに当り、仕上温度(Ar3点+20℃)
    〜950℃で圧延を終了し、巻取り、熱延鋼帯とし、冷
    延圧下率60%以上で冷延を行い、続いて連続焼鈍ライ
    ンで焼鈍温度750〜900℃で焼鈍し、鋼帯とした
    後、溶融亜鉛めっきラインで還元雰囲気内で550〜7
    00℃で焼鈍し、冷却後溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、溶
    融亜鉛めっきを行い、続いて合金化処理を450〜55
    0℃で行うことを特徴とする深絞り性が優れ、引張強度
    が550MPa以上の高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延
    鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 mass%でC:0.01%以下、S
    i:0.3%以下、Mn:0.1〜2%、Al:0.1
    %以下、S:0.01%以下、P:0.1%以下、C
    u:0.8〜2.0%、Ni:0.4〜1.0%を含有
    し、さらにNb:0.005〜0.1%、Ti:0.0
    05〜0.1%、B:0.0001〜0.003%の
    内、1種または2種以上を含み、 残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼をスラブとし
    た後、直ちにあるいは1000〜1250℃に加熱し、
    熱間圧延を行うに当り、仕上温度(Ar3点+20℃)
    〜950℃で圧延を終了し、巻取り、熱延鋼帯とし、冷
    延圧下率60%以上で冷延を行い、続いて連続焼鈍ライ
    ンで焼鈍温度750〜900℃で焼鈍し、鋼帯とした
    後、溶融亜鉛めっきラインで還元雰囲気内で550〜7
    00℃で焼鈍し、冷却後溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、溶
    融亜鉛めっきを行い、続いて合金化処理を450〜55
    0℃で行うことを特徴とする深絞り性が優れ、引張強度
    が550MPa以上の高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延
    鋼板の製造方法。
JP2456593A 1993-02-12 1993-02-12 深絞り性の優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき冷延鋼板の製造方法 Pending JPH06240366A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6814819B2 (en) * 2000-04-07 2004-11-09 Jfe Steel Corporation Methods of manufacturing hot-dip galvanized hot-rolled and cold-rolled steel sheets excellent in strain age hardening property
EP1854900A4 (en) * 2005-02-28 2012-04-18 Nippon Steel Corp STEEL WITH EXCELLENT RESISTANCE TO SULFURIC ACID TAUPUNKT CORROSION
CN106367686A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 日照宝华新材料有限公司 基于esp薄板坯连铸连轧流程生产耐候钢的方法

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