JPH0920957A - 耐二次加工性に優れたプレス成形用熱延鋼板及びその製造方法 - Google Patents

耐二次加工性に優れたプレス成形用熱延鋼板及びその製造方法

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JPH0920957A
JPH0920957A JP16533395A JP16533395A JPH0920957A JP H0920957 A JPH0920957 A JP H0920957A JP 16533395 A JP16533395 A JP 16533395A JP 16533395 A JP16533395 A JP 16533395A JP H0920957 A JPH0920957 A JP H0920957A
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JP
Japan
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hot
steel sheet
secondary workability
steel
press forming
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JP16533395A
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English (en)
Inventor
Koichi Osawa
紘一 大沢
Hideki Matsuoka
秀樹 松岡
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】鉄源として低品位の鉄スクラップを、例えば1
0%以上の割合で配合して溶製し、鋼成分中にSnおよ
びPを多く含有した鋼を用いた場合でも、その耐二次加
工性に優れたプレス成形用熱延鋼板及びその製造方法を
提供する 【構成】重量%で、P:0.040%以下、Sn:0.
004%以上0.015%未満を実質的に含有し、か
つ、P+Sn≦0.040%の関係を満たす化学組成を
有する低合金鋼及びこの鋼を溶製した後、連続鋳造によ
ってスラブを鋳造し、次いで前記連続鋳造によって鋳造
されたスラブを再加熱圧延法或いは直接圧延法によりA
3 変態点以上の仕上温度で熱間圧延を行ない、このよ
うにして得られた鋼帯を700℃以下の温度で巻取る耐
二次加工性に優れたプレス成形用熱延鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、特に、鉄源として鉄
スクラップを使用して溶製した耐二次加工性に優れたプ
レス成形用熱延鋼板およびその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、廃棄された食缶および自動車など
の市中屑と呼ばれる低品位の鉄スクラップの量が増加
し、製鉄業においては環境問題対策上、鉄源としてこの
ような鉄スクラップを使用する必要性が高まりつつあ
る。しかしながら、このような鉄スクラップ中にはC
u、Sn、Mo、NiおよびCrなどの所謂トランプエ
レメントが多く含有され、これらのトランプエレメント
は、Feより酸化され難いため、現在の製鉄プロセスに
おいては殆ど除去されず鋼中に残存し、鋼材の製造性や
材質、あるいは表面品質特性に悪影響を及ぼすことが指
摘されている(例えば、特開平4−162943号公
報、特開平4−371528号公報又は特開平6−19
8304号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、トランプ
エレメントは一般的には鋼中に含有されておらず、また
添加しないものであるので、耐食性、強度および表面特
性の改善を目的として意識的にCu、CrおよびNi等
の元素を有用な元素として添加する場合を除けば、鉄ス
クラップの使用には種々の制約を伴っていた。
【0004】更に、トランプエレメントとしてのSnを
多く含有する場合やPとSnとを複合で多く含有する場
合は、その鋼を用いて製造した熱延鋼板において、深絞
りを主体としたプレス成形後押し広げや口絞りなどの二
次加工を施すと、二次加工割れと呼ばれる粒界脆性破壊
を生じ易くなるということが懸念される。
【0005】一方において、上述したような環境問題対
策上から、食缶および自動車などから発生する、トラン
プエレメントを多く含有した鉄スクラップを製鋼原料と
して鉄鋼製品を製造することが要請されており、この場
合、二次加工性が劣化しないようにすることが重要な課
題となる。
【0006】この発明の目的は、鉄源として低品位の鉄
スクラップを、例えば10%以上の割合で配合して溶製
し、鋼成分中にSnおよびPを多く含有した鋼を用いた
場合でも、その耐二次加工性に優れたプレス成形用熱延
鋼板及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決すべくなされたもので、その要旨は以下のとおりで
ある。 (1)重量%で、P:0.040%以下、Sn:0.0
04%以上0.015%未満を実質的に含有し、かつ、
P+Sn≦0.040%の関係を満たす化学組成を有す
る低合金鋼からなる耐二次加工性に優れたプレス成形用
熱延鋼板。
【0008】(2)(1)に記載の化学組成を有する鋼
を溶製した後、連続鋳造によってスラブとし、次いでこ
のスラブを再加熱圧延法あるいは直接圧延法によりAr3
変態点以上の仕上温度で熱間圧延を行ない、このように
して得られた鋼帯を700℃以下の温度で巻取る耐二次
加工性に優れた熱延鋼板の製造方法。
【0009】
【作用】この発明の鋼板の化学組成を含有する理由及び
上述した範囲内に限定した理由について述べる。 (1)P:PはSnと共に二次加工性を劣化させる元素
であり、その含有量が0.040%超では、鋼板のプレ
ス成形後に二次加工割れと呼ばれる粒界脆性破壊が生じ
易くなる。その原因は、熱間圧延後巻取った段階でPが
結晶粒界に偏析し、粒界強度を低下させることにある。
従って、Pの含有量は0.040%以下に限定した。ま
た、Snと共存する場合は著しく二次加工性を劣化さ
せ、Pの含有量が0.040%以下であっても、P+S
nが0.040%超になると脆性破壊が生じ易くなるの
で、P+Snは0.040%以下に限定した。
【0010】(2)Sn:Snはトランプエレメントと
して含有される元素であるが、鉄スクラップを使用しな
い場合でも、最大0.004%が含有されている場合が
あることから、下限値は0.004%とした。なお、S
nは熱間圧延後巻取った段階で結晶粒界に偏析して、粒
界を脆化させ二次加工性を劣化させることから、その含
有量は0.015%未満に限定した。更に、Pと共存す
ると二次加工性を著しく劣化させることから、Snが
0.015%未満であってもP+Snは上述のように
0.040%以下に限定した。
【0011】鋼の成分調整は、鉄スクラップとともに冷
銑や還元鉄等を鉄源とすることにより行う。鉄スクラッ
プの配合割合は、本発明の目的を考慮して、トータルの
鉄源の10%以上用いるのが好ましい。鉄スクラップの
組成に依存するが、通常10〜40%添加することによ
り、鋼を目的の化学組成とすることができる。
【0012】上記の鉄源を、転炉法、電気炉法、その他
の製法により溶解、精錬した後、連続鋳造によってスラ
ブを鋳造する。スラブは厚さ200mm程度の通常の方
法以外に厚さ50mm程度の薄スラブを用いてもよい。
【0013】次に、この発明の鋼板の製造方法の限定理
由について述べる。まず、連続鋳造によって製造したス
ラブは再加熱してから圧延する方法又は再加熱なしに直
接圧延する方法のいずれでも適用できる。
【0014】熱間圧延の仕上温度については、仕上温度
がAr3 変態点未満の温度では、鋼板のフェライト粒に
歪みが加わり、混粒組織となり延性が劣化し、プレス成
形性が低下することから、仕上温度はAr3 変態点以上
が必要となる。好適には、800℃〜900℃である。
【0015】巻取温度については、700℃以上になる
と結晶粒が粗大化して、材料自体が脆化し、二次加工性
は勿論プレス成形性が劣化するので、巻取温度は700
℃以下に限定した。好適には、550℃〜700℃であ
る。
【0016】このようにして得られた熱延鋼板は耐二次
加工性に優れている。そこで、この発明での熱延鋼板の
耐二次加工性の評価方法を述べる。まず、試験材を11
0mmφのブランクに加工後、50mmφ−10mmR
の円筒ポンチでカップに絞る。そして、40mmの高さ
で耳を切り落とした後、種々の温度に保持しながら円錐
コーンを用いて押し拡げ試験を行い、脆性割れの有無を
調査する。これをもとに、破壊が延性割れから脆性割れ
に移る温度すなわち遷移温度により耐二次加工性を評価
する。すなわち、遷移温度が低いほど耐二次加工性が優
れていると判断できる。なお、実用的な観点からは、こ
の試験条件では遷移温度が−70℃以下であればプレス
成形用鋼板として問題が生じることはないことが経験的
に分かっている。従って、本発明において、優れた耐二
次加工性とは、上記評価方法において測定した場合の遷
移温度が−70℃以下のものをいう。なお、深絞り加工
などのプレス成形に供する素材として、一般にC含有量
は0.20%以下の低炭素鋼が対象となる。
【0017】
【実施例】次に、この発明の実施例を比較例と対比して
説明する。平均的にCu:0.4%、Sn:0.04%
を含有する低品位の鉄スクラップを冷銑や還元鉄などと
ともに鉄源として用いた。ここで、鉄スクラップはトー
タルの鉄源の10%以上の配合割合として目的の化学組
成の鋼を得るようにした。表1に示す各種鋼(この発明
の範囲内の化学成分組成を有する本発明例No.1〜4
および発明の範囲外の化学成分組成を有する比較例N
o.5〜7鋼、さらに化学成分組成は発明の範囲内であ
るが、その他の製造条件が範囲外である比較例No.
8)を電気炉にて溶製し、次いで連続鋳造法によって厚
さ200mmのスラブを鋳造した。次に、このスラブを
1,200℃に再加熱後粗圧延およびAr3 変態点以上
の温度(870℃前後)での仕上圧延を行い、表2に示
したように、本発明例No.1〜7のスラブに対しては
この発明の範囲内の巻取温度条件で、また、比較例N
o.8のスラブに対しては発明の範囲外の巻取温度条件
で巻取り、板厚3.2mmの熱延鋼板を製造し、このよ
うにして得られた熱延鋼板に1%の調質圧延を施した。
【0018】上記のようにして製造された熱延鋼板から
試験材を採取し、引張試験片(JIS5号試験片)によ
り、強度、伸び測定試験および前述の条件で耐二次加工
性を評価した。その結果を表2に併記した。耐二次加工
性の評価は遷移温度が−70℃以下を良好(○印)、−
70℃超を不良(×印)とした。
【0019】表1および2から下記事項が明らかとなっ
た。比較例No.5〜7では、P、Sn、P+Snのい
ずれか或いは複数で発明の成分組成範囲外であったた
め、その他の製造条件が発明の範囲内であっても、いず
れの鋼板も遷移温度が−70℃よりも高い温度を示し、
耐二次加工性が劣っていた。
【0020】比較例No.8では成分が本発明の範囲内
であっても、巻取温度が発明の範囲外に高過ぎたため、
伸び特性で示されるプレス成形性自体が劣っており、当
然二次加工性も劣っていた。
【0021】これに対して、鋼の化学成分組成および製
造条件がこの発明の範囲内である本発明例No.1〜4
はいずれも、耐二次加工性について優れた熱延鋼板が得
られた。
【0022】以上のように、鋼の化学成分組成および製
造条件が1つでもこの発明の範囲外である比較例の熱延
鋼板は、耐二次加工性において劣っていたのに対し、全
ての条件がこの発明の範囲内である熱延鋼板は、耐二次
加工性のみならずプレス成形性も優れていた。
【0023】上記実施例における鉄スクラップの使用割
合はトータルの鉄源に対して10%以上の場合である
が、発明の範囲内の化学組成が得られるのであれば、鉄
スクラップをどのような割合で使用してもよいことは、
勿論である。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】トランプエレメントを多く含有した鉄ス
クラップを製鋼原料として熱延鋼板を製造する際に、こ
の発明は、化学組成及び製造条件を上述したように限定
しているので、鉄スクラップの使用にその他の制約を伴
うことなく、耐二次加工性に優れたものとすることがで
き、深絞り加工などのプレス成形に供しても問題なく使
用できる優れた特性を持つプレス成形用熱延鋼板および
その製造方法を提供することができ、工業上有益な効果
をもたらすものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、P:0.040%以下、S
    n:0.004%以上0.015%未満を実質的に含有
    し、かつ、P+Sn≦0.040%の関係を満たす化学
    組成を有する低合金鋼からなる耐二次加工性に優れたプ
    レス成形用熱延鋼板。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の化学組成を有する鋼を
    溶製した後、連続鋳造によってスラブを鋳造し、次いで
    前記連続鋳造によって鋳造されたスラブを再加熱圧延法
    或いは直接圧延法によりAr3 変態点以上の仕上温度で
    熱間圧延を行ない、このようにして得られた鋼帯を70
    0℃以下の温度で巻取る耐二次加工性に優れたプレス成
    形用熱延鋼板の製造方法。
JP16533395A 1995-06-30 1995-06-30 耐二次加工性に優れたプレス成形用熱延鋼板及びその製造方法 Pending JPH0920957A (ja)

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