JPH06264149A - 焼付硬化性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

焼付硬化性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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JPH06264149A
JPH06264149A JP7615093A JP7615093A JPH06264149A JP H06264149 A JPH06264149 A JP H06264149A JP 7615093 A JP7615093 A JP 7615093A JP 7615093 A JP7615093 A JP 7615093A JP H06264149 A JPH06264149 A JP H06264149A
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JP
Japan
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steel sheet
amount
hot
steel
deep drawing
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Withdrawn
Application number
JP7615093A
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English (en)
Inventor
Motoyuki Miyahara
宮原征行
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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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 引張強度が390〜540N/mm2程度で、
特に深絞り性に優れ、プレス成形時にパウダリングを起
こさない密着性に優れた焼付硬化性を有する深絞り用高
強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 【構成】 重量%で、0.0005≦C≦0.004、S
i≦0.10、Mn≦0.5、P≦0.050、S≦0.2
0、0.020≦Al≦0.120、N≦0.005、0.
8≦Cu≦2.0を含み、0.2×7.75(C−0.00
5)≦Nb≦7.75(C−0.0005)で、0.3≦Ni/
Cu≦1.0で、Ti及びBのいずれか1種を0.5×3.
43N≦Ti≦1.5×3.43N、0.5×0.8N≦1.
5×0.8Nの関係で含み、残部が鉄と不可避的不純物
の鋼をAr3変態点以上で仕上圧延を終了し、500℃以
上で巻取り、Cuを析出させた後、酸洗、冷間圧延後、
再結晶温度以上Ar3変態点以下で焼鈍した、合金化溶融
亜鉛めっき鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は引張強度が390〜54
0N/mm2程度の冷延原板合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法に関し、特に深絞り性に優れ、かつプレス成形
時にパウダリングを起こさないめっき密着性に優れた焼
付硬化性(BH性)を有する深絞り用高強度合金化溶融亜
鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用外板としては、プレス成形時に
は降伏点が低く、良好な加工性を示し、その後の塗装焼
付け工程で降伏点が上昇し、耐デント性を高める焼付硬
化型鋼板が用いられている。現在では270〜370N
/mm2の引張強度を有する鋼板が車体防錆能向上の観点
から亜鉛めっき鋼板として広く用いられており、中でも
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、それ自体の高い防錆能に
加えて、厚目付け化が可能なため、広く使用されるに至
っている。
【0003】溶融亜鉛めっきラインは、めっき処理の前
設備として再結晶焼鈍が可能な加熱炉を備えた連続ライ
ンであるため、冷延原板の場合は冷間圧延ままの鋼板を
再結晶焼鈍を兼ねて加熱し、めっき処理を施す。この場
合、低炭素鋼ではめっき処理後或いは合金化処理後、鋼
板の冷却速度が速いため鋼中に多量の固溶Cが残留する
ことにより、高いBH性を示すが、同時に常温時効性の
劣化が著しくなるという問題点がある。
【0004】一方、原板として極低炭素鋼を用い、T
i、Nb、B、Alなどの炭窒化物形成元素の添加で鋼中
の固溶C量を適正に制御することによって、常温時効性
の劣化なく、BH性を確保する方法が提案されており、
例えば、特開昭57−70258号公報にはNbを添加
したBH鋼板の製造方法が、特開昭63−69923号
公報にはTi添加によるBH鋼板の製造方法が、そして
特開平2−197549号公報にはTi添加によるBH
鋼板の製造方法が、特開平2−197549号公報には
TiとNbを複合添加したBH鋼板の製造方法がそれぞれ
開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの極低
炭素BH鋼板は、一般に軟質なため強度を高めるために
はSi、P、Mnなどの固溶強化元素の添加に頼らざるを
得ない。しかし、Siはめっきの密着性を劣化させるだ
けでなく、スケールに起因する表面外観の劣化を招きや
すいことから、また、Pは強化能は大きいものの合金化
を著しく遅らせるため、合金化処理温度の高温化、或い
は通板速度の低下を余儀なくされるため過度の添加が制
限される。一方、MnはSiやPのような表面品質の問題
や製造上の問題は少ないものの、固溶強化元素として用
いた場合は結晶粒の微細化を招き降伏点を上昇させるた
め、プレス成形時には降伏点が低いというBH鋼板の利
点そのものを失うこととなる。
【0006】このように、極低炭素BH鋼板の場合は、
現在用いられている270〜370N/mm2の引張強度
程度は可能であっても、これ以上の高強度化は困難であ
り、自動車の燃費向上の観点から一層の高強度鋼板化が
要求される今後、大きな問題となることが予想される。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、従来よりも引張強度が高く390〜540N/mm2
程度の高強度で、特に深絞り性に優れ、かつプレス成形
時にパウダリングを起こさないめっき密着性に優れた焼
付硬化性(BH性)を有する深絞り用高強度合金化溶融亜
鉛めっき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】本発明者らは、前記課題
を解決するために引張強度が390〜540N/mm2
度の焼付硬化型高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造
し得る方策について鋭意検討した結果、鋼の高強度化を
Si、P、Mnなどの元素の添加による固溶強化ではな
く、Cuの析出強化により行うことにより、深絞り性に
優れ、かつプレス成形時にパウダリングを起こさずめっ
き密着性に優れた焼付硬化性を有する深絞り用高強度合
金化溶融亜鉛めっき鋼板が製造可能であることを見出
し、ここに本発明を完成したものである。
【0009】すなわち、本発明は、0.0005%≦C
≦0.004%、Si≦0.10%、Mn≦0.5%、P≦
0.050%、S≦0.020%、0.020%≦Al≦
0.120%、N≦0.005%、0.8%≦Cu≦2.0
%を含み、更に、Nbを0.2×7.75(C−0.000
5)≦Nb≦7.75(C−0.0005)の関係を満たす量
で含み、Niを0.3≦Ni/Cu≦1.0の関係を満たす
量で含み、Ti及びBのいずれか1種を0.5×3.43
N≦Ti≦1.5×3.43N、0.5×0.8N≦B≦1.
5×0.8Nの関係を満たす量で含み、残部が鉄及び不
可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに際し、Ar3
態点以上で仕上圧延を終了し、500℃以上の温度で巻
取り、Cuを析出させた後、酸洗、冷間圧延後、再結晶
温度以上Ar3変態点以下で焼鈍後、引き続いて溶融亜鉛
めっきを施し合金化処理することを特徴とする焼付硬化
性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法を要旨としている。
【0010】
【作用】
【0011】以下に本発明を具体的に説明する。まず、
本発明における鋼の化学成分限定理由を説明する。
【0012】Cはプレス加工性、特に延性を向上させる
ために、少ないほど良く、0.004%を上限とする。
しかし、0.0005%未満では鋼中に全量固溶させた
ところで十分なBH性が得られないので、これを下限と
する。
【0013】Siは多量に添加するとめっき密着性を著
しく劣化させるので、0.10%以下とする。なお、0.
10%以下であれば、合金化挙動に及ぼす影響は非常に
小さく無視できる。
【0014】Mnは多量に添加してもめっき密着性を損
うことが少なく、強化能はやや低いものの有効な強化元
素として添加できる。しかし、0.5%を超えての添加
は、深絞り性の劣化を始め、加工性への悪影響が大きく
なるので、0.5%以下とする。
【0015】Pは強化能が高く、鋼を高強度化する場合
には有効な強化元素として添加できる。しかし、0.0
50%超えての添加は、溶融亜鉛めっき層の合金化が非
常に困難になるため、これを上限とする。
【0016】Sは鋼中でMnによって析出物として固定
されるが、その量が増大すると加工性の劣化を招くの
で、0.020%以下とする。
【0017】Alは脱酸のため少なくとも0.020%以
上添加する。しかし、0.120%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、これを上限とする。
【0018】NはTi或いはBによって析出物として固
定されるが、多すぎると析出固定するに必要なTiやB
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。
【0019】Nbは鋼中のCをNbCとして析出固定し、
BH性確保に必要な固溶C量を制御するために添加す
る。そのためには0.2×7.75(C−0.0005)%
以上の添加がないと鋼中の固溶C量が多くなりすぎ、B
H性は高いものの常温での時効劣化が極めて著しくな
る。一方、7.75(C−0.0005)%を超えて添加し
ても鋼中のCがほぼ完全に析出固定され、加工性は良く
なるが、必要なBH性が得られない。したがって、Nb
量は、0.2×7.75(C−0.0005)≦Nb≦7.7
5(C−0.0005)の関係を満たす量で添加する。
【0020】また、本発明では、Nの析出固定のためT
i或いはBのどちらか一方を必須成分として添加する。
添加量は、それぞれNに対する等量の0.5〜1.5倍で
よい。下限以下ではNがAlNとして析出して結晶粒を
微細化し、YPを上昇させるなど加工性への悪影響が大
きくなる。一方、1.5倍より多量に添加してもコスト
アップになるだけでなく、Tiの場合はTiがCと結合し
BH性を低下させる。また、Bの場合は固溶Bとして存
在し、深絞り性の低下を招く。したがって、Ti及びB
のいずれかを、0.5×3.43N≦Ti≦1.5×3.4
3N、0.5×0.8N≦B≦1.5×0.8Nの関係を満
たす量で添加する。
【0021】Cuは、本発明では重要で析出強化を活用
して強度上昇を図る。しかし、0.8%未満ではその効
果が十分でなく、一方、2.0%を超えて添加しても硬
化が飽和するだけであるので、これを上限とする。
【0022】Niは、Cu添加に起因する表面欠陥を防止
するため、Cuの添加量に応じて0.3〜1.0倍添加す
る。多量に添加してもコストアップになるだけであるの
で、1.0倍を上限とする。すなわち、Niは0.3≦Ni
/Cu≦1.0の関係を満たす量で添加する。
【0023】なお、CuとNiを添加した極低炭素鋼に関
しては、例えば、特開昭58−84928号公報に開示
されているが、そこではCu、Niの添加理由は耐食性と
BH性の向上にあり、その添加は必ずしも必須でなく、
本発明とは添加の目的で異なり、添加量も少ない。
【0024】次に本発明の製造条件について説明する。
本発明の製造方法の各条件は以下の理由によって限定さ
れている。
【0025】熱間圧延は、基本的には常法に従って行え
ば良い。但し、熱間圧延仕上温度はAr3変態点以上に規
定する。Ar3変態点を下回ると、焼鈍後の深絞り性にと
って不利な集合組織が発達するので好ましくなく、ラン
ダムな集合組織の熱延板を得るため、Ar3変態点以上で
仕上げることが必要である。しかし、あまり高い温度で
仕上げると、オーステナイトの粒成長が著しく変態後の
フェライト粒径が粗大化し、焼鈍後の深絞り性に好まし
くない。
【0026】巻取温度は500℃以上とすることによ
り、熱延板の段階で鋼中の不要なC、NをNbやTi、B
により析出物として固定し、深絞り性を向上させると共
に、熱延板の段階でCuを析出物として析出させておく
が、焼鈍後析出処理という別工程が不要になるので好ま
しい。なお、巻取温度の上限は時に規定しないが、Cu
を十分に析出させるために700℃を上限とするのが望
ましい。
【0027】熱間圧延後は、常法に従って酸洗、冷間圧
延を行う。冷間圧延の圧延率は特に制限しないが、深絞
り性向上のためには40〜85%で実施するのが望まし
い。
【0028】焼鈍は、再結晶温度以上の高温で焼鈍する
方が加工性の観点からは良い。しかし、Ac3変態点以上
の温度に加熱されると、逆に加工性が劣化するので好ま
しくない。また高温で長時間加熱すると熱延板中に析出
したCuが再固溶し、強度低下がおこるので、できるだ
け短時間加熱が好ましく、例えば、均熱時間は120se
c以内にしたり、加熱速度、冷却速度を速めるなどする
のが好ましい。
【0029】再結晶焼鈍後は、溶融亜鉛浴中でめっき
し、その後合金化処理を行うが、これらの処理温度はC
uの析出し易い温度域であるので、特に短時間化する必
要もなく、通常通り実施すればよい。なお、合金化溶融
亜鉛めっき処理後は必要に応じて調質圧延を施しても良
い。
【0030】次に本発明の実施例を示す。
【実施例】
【0031】表1に示す化学成分の鋼を溶製し鋼スラブ
とした。このスラブをスラブ加熱温度1150℃、仕上
温度910℃で3.2mm厚まで熱間圧延し、平均冷却策
度50℃/secで冷却した後、それぞれ表2に示す条件
で巻取りをした。酸洗後、0.8mm厚まで冷間圧延し(冷
延率75%)、表2に示す条件で再結晶焼鈍後、引き続
き溶融亜鉛めっきを施し、板温530〜600℃で合金
化処理を実施した。0.8%の伸び率の調質圧延後、機
械的特性を調査した。その結果を表2に示す。
【0032】表2より明らかなように、本発明例No.
1、2、4は、r値が1.5以上の深絞り性と高いBH
性を有しており、塗装後のめっき密着性も良好なレベル
にある。これらに対し、比較例No.3、5〜6、8、1
2では熱延巻取り温度、焼鈍温度或いは化学成分のいず
れかが本発明条件と異なるためにr値が低く、また比較
例No.7はSi量が高いためめっき密着性が悪い。また
比較例No.9、11はNb、Ti量が本発明範囲より多い
ため十分なBH量が確保できておらず、比較例No.10
はCu量が少ないため十分な強度が確保できていない。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来よりも引張強度が高く390〜540N/mm2程度
の高強度で、しかも深絞り性に優れ、かつプレス成形時
にパウダリングを起こさないめっき密着性に優れた焼付
硬化性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛メッキ鋼
板を得ることができる。
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 // C22C 38/00 301 T 38/12 38/14

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、0.0005%
    ≦C≦0.004%、Si≦0.10%、Mn≦0.5%、
    P≦0.050%、S≦0.020%、0.020%≦Al
    ≦0.120%、N≦0.005%、0.8%≦Cu≦2.
    0%を含み、更に、Nbを0.2×7.75(C−0.00
    05)≦Nb≦7.75(C−0.0005)の関係を満たす
    量で含み、Niを0.3≦Ni/Cu≦1.0の関係を満た
    す量で含み、Ti及びBのいずれか1種を0.5×3.4
    3N≦Ti≦1.5×3.43N、0.5×0.8N≦B≦
    1.5×0.8Nの関係を満たす量で含み、残部が鉄及び
    不可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに際し、Ar3
    変態点以上で仕上圧延を終了し、500℃以上の温度で
    巻取り、Cuを析出させた後、酸洗、冷間圧延後、再結
    晶温度以上Ar3変態点以下で焼鈍後、引き続いて溶融亜
    鉛めっきを施し合金化処理することを特徴とする焼付硬
    化性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
    の製造方法。
JP7615093A 1993-03-09 1993-03-09 焼付硬化性を有する深絞り用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 Withdrawn JPH06264149A (ja)

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Cited By (1)

* 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

Cited By (1)

* 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

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