JPH0739952A - プレス成形性が良好な高張力薄鋼板 - Google Patents
プレス成形性が良好な高張力薄鋼板Info
- Publication number
- JPH0739952A JPH0739952A JP5187737A JP18773793A JPH0739952A JP H0739952 A JPH0739952 A JP H0739952A JP 5187737 A JP5187737 A JP 5187737A JP 18773793 A JP18773793 A JP 18773793A JP H0739952 A JPH0739952 A JP H0739952A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- press formability
- average
- thin steel
- good press
- Prior art date
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- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】プレス成形性が良好な高張力薄鋼板を提供す
る。 【構成】鋼板表面に複数の微小な凹部を有する高張力薄
鋼板であって、該凹部の平均面積が４×１０-3〜３０×
１０-3（ｍｍ2 ）であり、凹部間隔の平均値Ｌ（ｍｍ）
と引張特性におけるＹＳ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関
係を満足し、かつ中心線平均粗さＲａ（μｍ）とＹＳ
（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関係を満足することを特徴
とするプレス成形性が良好な高張力薄鋼板。 ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５ …… １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０……
る。 【構成】鋼板表面に複数の微小な凹部を有する高張力薄
鋼板であって、該凹部の平均面積が４×１０-3〜３０×
１０-3（ｍｍ2 ）であり、凹部間隔の平均値Ｌ（ｍｍ）
と引張特性におけるＹＳ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関
係を満足し、かつ中心線平均粗さＲａ（μｍ）とＹＳ
（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関係を満足することを特徴
とするプレス成形性が良好な高張力薄鋼板。 ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５ …… １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０……
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼板表面粗度を制御する
ことにより、プレス成形性を著しく向上させた高張力薄
鋼板に関するものである。
ことにより、プレス成形性を著しく向上させた高張力薄
鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の燃費および走行安全性の
向上を目的として、自動車車体用薄鋼板の高張力化が要
求されている。この自動車用高張力鋼板には、その特性
として優れたプレス成形性が要求される。プレス成形性
向上には、鋼板の機械的特性として高い延性（Ｅｌ）と
高いランクフォード値（ｒ値）が必要とされている。し
かし、一般には、鋼板の高強度化に伴い、機械的特性は
劣化することは避けられず、高強度でありながら従来の
自動車用軟鋼板レベルの機械的特性（Ｅｌ，ｒ値）を有
した鋼板の開発は非常に困難な課題である。従って、鋼
板の高強度化と成形性の両立は、従来技術においては達
成不可能な課題であった。
向上を目的として、自動車車体用薄鋼板の高張力化が要
求されている。この自動車用高張力鋼板には、その特性
として優れたプレス成形性が要求される。プレス成形性
向上には、鋼板の機械的特性として高い延性（Ｅｌ）と
高いランクフォード値（ｒ値）が必要とされている。し
かし、一般には、鋼板の高強度化に伴い、機械的特性は
劣化することは避けられず、高強度でありながら従来の
自動車用軟鋼板レベルの機械的特性（Ｅｌ，ｒ値）を有
した鋼板の開発は非常に困難な課題である。従って、鋼
板の高強度化と成形性の両立は、従来技術においては達
成不可能な課題であった。
【０００３】従来からのプレス成形性の改善は、鋼板材
質そのものの向上の問題として進められてきたのに対
し、本発明は発想を転換して、プレス成形は鋼板自体の
変形能とともに鋼板と金型との摩擦抵抗の大きさが重要
な因子として影響をおよぼすことに着目して課題の解決
を検討した。摩擦抵抗は表面粗さおよび性状によって微
妙に変化し、これまで、軟鋼板において表面構造を制御
することによりプレス成形性の向上が得られた技術とし
て、特公平３−５４００６号が公開されている。
質そのものの向上の問題として進められてきたのに対
し、本発明は発想を転換して、プレス成形は鋼板自体の
変形能とともに鋼板と金型との摩擦抵抗の大きさが重要
な因子として影響をおよぼすことに着目して課題の解決
を検討した。摩擦抵抗は表面粗さおよび性状によって微
妙に変化し、これまで、軟鋼板において表面構造を制御
することによりプレス成形性の向上が得られた技術とし
て、特公平３−５４００６号が公開されている。
【０００４】しかし、高張力鋼板の表面粗度や表面パタ
ーンを制御して、プレス成形性を改善する手法および可
能性は解明されておらず、これまでの高強度鋼板の表面
粗度制御は軟鋼と同様にショットブラストロールを用い
た圧延による粗調整にとどまっていた。
ーンを制御して、プレス成形性を改善する手法および可
能性は解明されておらず、これまでの高強度鋼板の表面
粗度制御は軟鋼と同様にショットブラストロールを用い
た圧延による粗調整にとどまっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼板表面粗
度構造を高度に制御することで、良好なプレス成形性が
得られる高張力薄鋼板の提供を目的とする。
度構造を高度に制御することで、良好なプレス成形性が
得られる高張力薄鋼板の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、鋼
板表面に複数の微小な凹部を有する高張力薄鋼板であっ
て、該凹部の平均面積が４×１０-3〜３０×１０-3（ｍ
ｍ2 ）であり、凹部間隔の平均値Ｌ（ｍｍ）と引張特性
におけるＹＳ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関係を満足
し、かつ中心線平均粗さＲａ（μｍ）とＹＳ（ｋｇｆ／
ｍｍ2 ）が式の関係を満足することを特徴とするプレ
ス成形性が良好な高張力薄鋼板を提供するものである。
ここで凹部とは、平均粗さＲａが０．３μｍ以下である
平坦部より、１．５μｍ以上深いものを示す。 ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５ …… １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０……
板表面に複数の微小な凹部を有する高張力薄鋼板であっ
て、該凹部の平均面積が４×１０-3〜３０×１０-3（ｍ
ｍ2 ）であり、凹部間隔の平均値Ｌ（ｍｍ）と引張特性
におけるＹＳ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関係を満足
し、かつ中心線平均粗さＲａ（μｍ）とＹＳ（ｋｇｆ／
ｍｍ2 ）が式の関係を満足することを特徴とするプレ
ス成形性が良好な高張力薄鋼板を提供するものである。
ここで凹部とは、平均粗さＲａが０．３μｍ以下である
平坦部より、１．５μｍ以上深いものを示す。 ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５ …… １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０……
【０００７】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。高張力
薄鋼板の表面粗度は、従来はショットブラストに用いる
ショットの粒度番号によって大体の平均粗さを管理して
いたのが現状である。しかし、プレス成形時における鋼
板表面と金型との摺動性を改善することによって従来以
上のプレス成形性を達成するためには、細かな表面粗度
構造の制御を必要とすることが判明した。
薄鋼板の表面粗度は、従来はショットブラストに用いる
ショットの粒度番号によって大体の平均粗さを管理して
いたのが現状である。しかし、プレス成形時における鋼
板表面と金型との摺動性を改善することによって従来以
上のプレス成形性を達成するためには、細かな表面粗度
構造の制御を必要とすることが判明した。
【０００８】特に、摩擦抵抗の軽減を目的とした場合、
材料の強度レベルに応じて、鋼板の表面粗度および平均
凹部間隔の最適範囲が変化することを新たに知見した。
この関係を発明者らはさらに詳細に検討した結果、ＹＳ
値と表面粗度（中心線平均粗さＲａ）およびＹＳ値と平
均凹部間隔Ｌにおける最適範囲の関係を見い出した。
材料の強度レベルに応じて、鋼板の表面粗度および平均
凹部間隔の最適範囲が変化することを新たに知見した。
この関係を発明者らはさらに詳細に検討した結果、ＹＳ
値と表面粗度（中心線平均粗さＲａ）およびＹＳ値と平
均凹部間隔Ｌにおける最適範囲の関係を見い出した。
【０００９】本発明者らはこの基礎的データに基づき研
究を重ねた結果、以下のように条件を規制することで、
プレス成形性の良好な高張力薄鋼板の製造が可能となる
ことを解明した。
究を重ねた結果、以下のように条件を規制することで、
プレス成形性の良好な高張力薄鋼板の製造が可能となる
ことを解明した。
【００１０】まず、ＹＳと表面粗度の関係は １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０…… にする。鋼板表面が金型と摺動する際の摺動部の押し潰
れ量は、鋼板ＹＳの上昇に伴い減少する。このため、凹
部に溜まった潤滑油を摺動面へ供給するのに十分な封じ
込め効果を得るための表面粗度は、鋼板ＹＳの上昇に伴
い減少する。Ｒａが１２／ＹＳ＋０．３より小さい場合
は、凹部に溜まる潤滑油の保有量が充分に確保できずプ
レス時の摺動面が焼き付きを起こす危険性があり、Ｒａ
が１２／ＹＳ＋１．０より大きい場合は、凹部での潤滑
油の封じ込め圧力が充分でないために、潤滑油の摺動面
への供給不良が起こり潤滑状態は劣化する。
れ量は、鋼板ＹＳの上昇に伴い減少する。このため、凹
部に溜まった潤滑油を摺動面へ供給するのに十分な封じ
込め効果を得るための表面粗度は、鋼板ＹＳの上昇に伴
い減少する。Ｒａが１２／ＹＳ＋０．３より小さい場合
は、凹部に溜まる潤滑油の保有量が充分に確保できずプ
レス時の摺動面が焼き付きを起こす危険性があり、Ｒａ
が１２／ＹＳ＋１．０より大きい場合は、凹部での潤滑
油の封じ込め圧力が充分でないために、潤滑油の摺動面
への供給不良が起こり潤滑状態は劣化する。
【００１１】また、平均凹部間隔ＬとＹＳの関係は ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５…… にする。詳細な理由は明らかではないが、凹部間隔が
式の範囲より大きい場合、摺動面への潤滑油の供給量不
足に起因して摺動状態は劣化する。凹部間隔が式の範
囲より小さい場合、工具との接触面積率が減少すること
によって摺動部の面圧が高くなり、平坦部での境界摩擦
領域が拡大することから、摺動状態は劣化するものと思
われる。
式の範囲より大きい場合、摺動面への潤滑油の供給量不
足に起因して摺動状態は劣化する。凹部間隔が式の範
囲より小さい場合、工具との接触面積率が減少すること
によって摺動部の面圧が高くなり、平坦部での境界摩擦
領域が拡大することから、摺動状態は劣化するものと思
われる。
【００１２】ここで凹部とは、平均粗さＲａが０．３μ
ｍ以下である平坦部より、１．５μｍ以上深いものを示
す。
ｍ以下である平坦部より、１．５μｍ以上深いものを示
す。
【００１３】平均凹部間隔の測定手法を図１に示す。鋼
板表面を撮影し、その写真をもとに、凹部と平坦部を区
別する。これを画像解析により、２値化するが、この際
の解析度は１画素を５×１０-6ｍｍ2 以下とする。そし
て、平坦部距離（凹部間隔）を１方向にスキャンして、
その平均値を平均凹部間隔とする。
板表面を撮影し、その写真をもとに、凹部と平坦部を区
別する。これを画像解析により、２値化するが、この際
の解析度は１画素を５×１０-6ｍｍ2 以下とする。そし
て、平坦部距離（凹部間隔）を１方向にスキャンして、
その平均値を平均凹部間隔とする。
【００１４】なお、平均凹部面積は４×１０-3〜３０×
１０-3（ｍｍ2 ）でなければならない。平均凹部面積が
３０×１０-3ｍｍ2 より大きいと、凹部に溜まった潤滑
油の成形時における封じ込めが困難となり、平均凹部面
積が４×１０-3ｍｍ2 より小さいと、個々の凹部に溜ま
る潤滑油量が不十分となるため摺動状態は劣化する。
１０-3（ｍｍ2 ）でなければならない。平均凹部面積が
３０×１０-3ｍｍ2 より大きいと、凹部に溜まった潤滑
油の成形時における封じ込めが困難となり、平均凹部面
積が４×１０-3ｍｍ2 より小さいと、個々の凹部に溜ま
る潤滑油量が不十分となるため摺動状態は劣化する。
【００１５】次に本発明のプレス成形性が良好な高張力
薄鋼板の製造方法について簡単に説明する。高張力薄鋼
板を、本願におけるように適切に粗面化するには、その
製造工程において、種々の対策法が考えられるが、本発
明においては特にその手法までは限定しない。例えば、
レーザーダル加工を施したロールを用いる方法もその一
例として有効である。この方法は、ブライトロールにレ
ーザーでダル加工を施して、鋼板表面に与えようとする
凹凸を形成する技術である。このダル加工ロールを所望
の粗度パターンとなるような圧下率にて鋼板表面に押し
つける。これにより、本発明の範囲内に粗度パターンが
制御できれば、プレス成形性が良好な高張力鋼板が得ら
れる。ただし、レーザーダル加工法以外の方法でも本発
明の範囲内に粗度が制御できれば同様に効果は得られ
る。
薄鋼板の製造方法について簡単に説明する。高張力薄鋼
板を、本願におけるように適切に粗面化するには、その
製造工程において、種々の対策法が考えられるが、本発
明においては特にその手法までは限定しない。例えば、
レーザーダル加工を施したロールを用いる方法もその一
例として有効である。この方法は、ブライトロールにレ
ーザーでダル加工を施して、鋼板表面に与えようとする
凹凸を形成する技術である。このダル加工ロールを所望
の粗度パターンとなるような圧下率にて鋼板表面に押し
つける。これにより、本発明の範囲内に粗度パターンが
制御できれば、プレス成形性が良好な高張力鋼板が得ら
れる。ただし、レーザーダル加工法以外の方法でも本発
明の範囲内に粗度が制御できれば同様に効果は得られ
る。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例）板厚０．７ｍｍの各種高張力鋼板に、種々の
スキンパスロールを用いて調質圧延することで、表１に
示す機械的性質および平均凹部間隔を有する鋼板を作製
した。また、通常の防錆油（粘度１６．３ｃｓｔ−４０
℃）潤滑の条件下で、種々のブランク径でポンチ径３３
ｍｍφの円筒絞りを行ないＬＤＲを測定した。その結果
を表２に示す。同表に示す結果から解かるように、本発
明請求範囲内の特性を有する鋼板（本発明例）は、同一
材質にもかかわらず比較例に比べて飛躍的に良好なプレ
ス成形性を示す。さらに、ＲａにおよぼすＬＤＲの影響
を図２に、平均凹部間隔におよぼすＬＤＲの影響を図３
に示す。図２および図３から本発明範囲内にあるものは
優れたプレス成形性を有することがわかる。
明する。 （実施例）板厚０．７ｍｍの各種高張力鋼板に、種々の
スキンパスロールを用いて調質圧延することで、表１に
示す機械的性質および平均凹部間隔を有する鋼板を作製
した。また、通常の防錆油（粘度１６．３ｃｓｔ−４０
℃）潤滑の条件下で、種々のブランク径でポンチ径３３
ｍｍφの円筒絞りを行ないＬＤＲを測定した。その結果
を表２に示す。同表に示す結果から解かるように、本発
明請求範囲内の特性を有する鋼板（本発明例）は、同一
材質にもかかわらず比較例に比べて飛躍的に良好なプレ
ス成形性を示す。さらに、ＲａにおよぼすＬＤＲの影響
を図２に、平均凹部間隔におよぼすＬＤＲの影響を図３
に示す。図２および図３から本発明範囲内にあるものは
優れたプレス成形性を有することがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、高張力薄鋼板の表面粗
度および凹部間隔を鋼板強度に応じて制御することによ
り、同一材質の鋼板においても摺動性が格段に向上し、
その使用範囲が拡がるとともに、難度の成形も可能にな
るなど、プレス成形性の良好な高張力薄鋼板の製造が可
能となる。また、本発明の効果は高張力表面処理鋼板を
含めた高張力薄板に適用可能である。
度および凹部間隔を鋼板強度に応じて制御することによ
り、同一材質の鋼板においても摺動性が格段に向上し、
その使用範囲が拡がるとともに、難度の成形も可能にな
るなど、プレス成形性の良好な高張力薄鋼板の製造が可
能となる。また、本発明の効果は高張力表面処理鋼板を
含めた高張力薄板に適用可能である。
【図１】 平均凹部間隔Ｌの測定手法を示す図である。
【図２】 表面粗度Ｒａと限界絞り比ＬＤＲとの関係を
示す図である。
示す図である。
【図３】 平均凹部間隔Ｌと限界絞り比ＬＤＲとの関係
を示す図である。
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 比 良 隆 明 千葉県千葉市中央区川崎町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 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (1)
- 【請求項１】鋼板表面に複数の微小な凹部を有する高張
力薄鋼板であって、該凹部の平均面積が４×１０-3〜３
０×１０-3（ｍｍ2 ）であり、凹部間隔の平均値Ｌ（ｍ
ｍ）と引張特性におけるＹＳ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式
の関係を満足し、かつ中心線平均粗さＲａ（μｍ）とＹ
Ｓ（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）が式の関係を満足することを特
徴とするプレス成形性が良好な高張力薄鋼板。 ｜Ｌ−１．８／（ＹＳ−１０）−０．０１５｜≦ −０．０１２×ＹＳ／３＋０．０６５ …… １２／ＹＳ＋０．３≦Ｒａ≦１２／ＹＳ＋１．０……
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187737A JPH0739952A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プレス成形性が良好な高張力薄鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187737A JPH0739952A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プレス成形性が良好な高張力薄鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739952A true JPH0739952A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16211315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187737A Pending JPH0739952A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | プレス成形性が良好な高張力薄鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739952A (ja) |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5187737A patent/JPH0739952A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021008 |