JPH10287954A - 耐歪時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐歪時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板およびその製造方法Info
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- JPH10287954A JPH10287954A JP9683097A JP9683097A JPH10287954A JP H10287954 A JPH10287954 A JP H10287954A JP 9683097 A JP9683097 A JP 9683097A JP 9683097 A JP9683097 A JP 9683097A JP H10287954 A JPH10287954 A JP H10287954A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工業的に安定して製造可能な耐時効特性に優
れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を提供する。 【解決手段】 Ｃ、Ｐ、Ｓ、Ｎを制御し、Si：1.0 ％以
下、Mn：3.0 ％以下、Al：0.01〜0.20％、Ti：0.01〜0.
2 ％を含む組成を有し、かつＡ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）
／ＡＩQUENCHが0.4 以上およびＡＩQUENCH値が30以上と
する。前記組成に加えて、重量％で、Nb：0.001 〜0.2
％、あるいはＢ：0.0001〜0.0080％を含有してもよく、
またNb：0.001 〜0.2 ％およびＢ：0.0001〜0.0080％を
複合して含有してもよい。
れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を提供する。 【解決手段】 Ｃ、Ｐ、Ｓ、Ｎを制御し、Si：1.0 ％以
下、Mn：3.0 ％以下、Al：0.01〜0.20％、Ti：0.01〜0.
2 ％を含む組成を有し、かつＡ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）
／ＡＩQUENCHが0.4 以上およびＡＩQUENCH値が30以上と
する。前記組成に加えて、重量％で、Nb：0.001 〜0.2
％、あるいはＢ：0.0001〜0.0080％を含有してもよく、
またNb：0.001 〜0.2 ％およびＢ：0.0001〜0.0080％を
複合して含有してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷延薄鋼板に関
し、とくに主として自動車の車体用として、曲げ加工、
プレス成形加工、絞り加工等の加工ののち塗装焼付処理
を施される用途に用いて良好な冷延薄鋼板に関する。
し、とくに主として自動車の車体用として、曲げ加工、
プレス成形加工、絞り加工等の加工ののち塗装焼付処理
を施される用途に用いて良好な冷延薄鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車体軽量化のために、使用する
鋼板板厚の減少が要望され、自動車用鋼板の高強度化が
検討されてきた。しかし、鋼板の高強度化は、鋼板のプ
レス成形性を劣化させる傾向があり、従来から、プレス
成形性に優れた高張力鋼板の開発が要望されていた。
鋼板板厚の減少が要望され、自動車用鋼板の高強度化が
検討されてきた。しかし、鋼板の高強度化は、鋼板のプ
レス成形性を劣化させる傾向があり、従来から、プレス
成形性に優れた高張力鋼板の開発が要望されていた。
【０００３】プレス成形性と高強度化を両立させた鋼板
として、塗装焼付硬化型自動車用鋼板が開発されてい
る。この鋼板は、通常100 〜200 ℃の高温保持を含む塗
装焼付処理をプレス加工後に施すと降伏応力が上昇する
鋼板である。鋼中に固溶Ｃを存在させることにより、塗
装焼付処理時の加熱で、固溶Ｃがプレス加工時に導入さ
れた転位に固着して転位の移動を妨げ、降伏応力が上昇
するのである。なお、このような塗装焼付硬化型自動車
用鋼板では、30MPa 以上の塗装焼付硬化量（ＢＨ量）が
必要とされている。
として、塗装焼付硬化型自動車用鋼板が開発されてい
る。この鋼板は、通常100 〜200 ℃の高温保持を含む塗
装焼付処理をプレス加工後に施すと降伏応力が上昇する
鋼板である。鋼中に固溶Ｃを存在させることにより、塗
装焼付処理時の加熱で、固溶Ｃがプレス加工時に導入さ
れた転位に固着して転位の移動を妨げ、降伏応力が上昇
するのである。なお、このような塗装焼付硬化型自動車
用鋼板では、30MPa 以上の塗装焼付硬化量（ＢＨ量）が
必要とされている。
【０００４】しかし、この塗装焼付硬化型自動車用鋼板
では、加工前にすでに一部の転位が固溶Ｃにより固着さ
れている場合があり、プレス加工時に降伏点伸びによる
ストレッチャーストレインと呼ばれる波状の表面欠陥が
生じ、製品特性を著しく劣化させるという問題があっ
た。このような耐時効性の劣化という問題に対し、耐時
効性を改善した塗装焼付硬化型冷延鋼板が提案されてい
る。例えば、特公昭61-12008号公報には、Ｃ含有量の２
〜10倍のNbとＮ含有量の0.3 倍以上のＢとを複合添加し
た極低炭素鋼に550〜200 ℃の低温で巻取る熱間圧延
と、α−γ２相域での焼鈍のあと急冷する処理とを結合
して施し、高いｒ値と焼付硬化性を得る深絞り用２相組
織高張力鋼板の製造方法が開示されている。この製造方
法では、α−γ２相域に加熱し急冷することにより、ア
シキュラーフェライトとフェライトの２相組織とするこ
とに特徴がある。この組織は固溶Ｃを含み高い焼付硬化
性（ＢＨ性）を有しているが、転位密度の高いアシキュ
ラーフェライトに殆どの固溶Ｃがトラップされているた
め、焼鈍後も殆ど降伏伸びを示さない。しかしながら、
この方法は、α−γ２相域という高温での焼鈍を施さな
ければならないこと、また極低炭素鋼のα−γ２相域は
非常に狭いため工程生産として安定して材質を確保する
のが困難であることなど問題を残していた。
では、加工前にすでに一部の転位が固溶Ｃにより固着さ
れている場合があり、プレス加工時に降伏点伸びによる
ストレッチャーストレインと呼ばれる波状の表面欠陥が
生じ、製品特性を著しく劣化させるという問題があっ
た。このような耐時効性の劣化という問題に対し、耐時
効性を改善した塗装焼付硬化型冷延鋼板が提案されてい
る。例えば、特公昭61-12008号公報には、Ｃ含有量の２
〜10倍のNbとＮ含有量の0.3 倍以上のＢとを複合添加し
た極低炭素鋼に550〜200 ℃の低温で巻取る熱間圧延
と、α−γ２相域での焼鈍のあと急冷する処理とを結合
して施し、高いｒ値と焼付硬化性を得る深絞り用２相組
織高張力鋼板の製造方法が開示されている。この製造方
法では、α−γ２相域に加熱し急冷することにより、ア
シキュラーフェライトとフェライトの２相組織とするこ
とに特徴がある。この組織は固溶Ｃを含み高い焼付硬化
性（ＢＨ性）を有しているが、転位密度の高いアシキュ
ラーフェライトに殆どの固溶Ｃがトラップされているた
め、焼鈍後も殆ど降伏伸びを示さない。しかしながら、
この方法は、α−γ２相域という高温での焼鈍を施さな
ければならないこと、また極低炭素鋼のα−γ２相域は
非常に狭いため工程生産として安定して材質を確保する
のが困難であることなど問題を残していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を有利に解決し、工業的に安定して生産可能である、
耐時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を提供する
ことを目的とする。
題を有利に解決し、工業的に安定して生産可能である、
耐時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、極低炭素
鋼において高いＢＨ性と優れた耐時効特性を得るために
鋭意検討した結果、ＢＨ性を発現する固溶Ｃと室温時効
に寄与する固溶Ｃとは、存在する場所が異なることを新
規に見いだした。すなわち、ＢＨ性を発現する固溶Ｃは
粒界および粒内に存在する鋼中すべての固溶Ｃであり、
一方、室温時効に寄与する固溶Ｃは粒内に存在する固溶
Ｃのみで、粒界に存在する固溶Ｃは何の影響も及ぼさな
い。
鋼において高いＢＨ性と優れた耐時効特性を得るために
鋭意検討した結果、ＢＨ性を発現する固溶Ｃと室温時効
に寄与する固溶Ｃとは、存在する場所が異なることを新
規に見いだした。すなわち、ＢＨ性を発現する固溶Ｃは
粒界および粒内に存在する鋼中すべての固溶Ｃであり、
一方、室温時効に寄与する固溶Ｃは粒内に存在する固溶
Ｃのみで、粒界に存在する固溶Ｃは何の影響も及ぼさな
い。
【０００７】本発明の基礎になった実験結果について、
まず説明する。Ｃ：0.0020wt％、Si：0.02wt％、Mn：0.
1wt ％、Ｐ：0.01wt％、Ｓ：0.005 〜0.015wt ％、Al：
0.04wt％、Ｎ：0.002wt ％、Ti：0 〜0.075wt ％、Nb：
0 〜0.025wt ％からなる組成のシートバーを950 〜1250
℃に加熱均熱したのち、仕上温度が900 ℃となるように
３パス圧延を行って板厚3.5mm の熱延板とし、600 ℃×
１hrのコイル巻取り処理を施した。その後、これら熱延
板を圧下率80％の冷間圧延を施し、ついで800 〜880 ℃
×40sec の再結晶焼鈍を実施した。これら冷延焼鈍板の
うち、ＢＨ＝35〜45MPa の特性を示したものについて、
100 ℃で10hrの時効処理を施し、降伏点伸びを調査し
た。100 ℃で10hrの時効処理は、室温で約６カ月の時効
処理に相当し、この処理後、降伏点伸びが0.2 ％以下で
あれば、耐時効特性に問題がないことが判っている。
まず説明する。Ｃ：0.0020wt％、Si：0.02wt％、Mn：0.
1wt ％、Ｐ：0.01wt％、Ｓ：0.005 〜0.015wt ％、Al：
0.04wt％、Ｎ：0.002wt ％、Ti：0 〜0.075wt ％、Nb：
0 〜0.025wt ％からなる組成のシートバーを950 〜1250
℃に加熱均熱したのち、仕上温度が900 ℃となるように
３パス圧延を行って板厚3.5mm の熱延板とし、600 ℃×
１hrのコイル巻取り処理を施した。その後、これら熱延
板を圧下率80％の冷間圧延を施し、ついで800 〜880 ℃
×40sec の再結晶焼鈍を実施した。これら冷延焼鈍板の
うち、ＢＨ＝35〜45MPa の特性を示したものについて、
100 ℃で10hrの時効処理を施し、降伏点伸びを調査し
た。100 ℃で10hrの時効処理は、室温で約６カ月の時効
処理に相当し、この処理後、降伏点伸びが0.2 ％以下で
あれば、耐時効特性に問題がないことが判っている。
【０００８】100 ℃で10hrの時効処理を施した後の降伏
点伸びは、図１に示すように、Ａ値が0.4 以上で0.2 ％
以下となるという結果を得た。すなわち、Ａ値が0.4 以
上を有する鋼板は、優れた耐時効特性を示すのである。
Ａ値は、次式 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH より計算された値である。ここで、ＡＩQUENCHは、冷延
焼鈍板に500 ℃×40sec加熱・水焼入れ処理したのちの
時効指数（MPa ）であり、ＡＩは、冷延焼鈍板の時効指
数である。時効指数は、鋼板に7.5 ％引張予歪を付加
し、100 ℃×30minの熱処理を施した場合の熱処理前後
の降伏応力の増加量（MPa ）より求めた。
点伸びは、図１に示すように、Ａ値が0.4 以上で0.2 ％
以下となるという結果を得た。すなわち、Ａ値が0.4 以
上を有する鋼板は、優れた耐時効特性を示すのである。
Ａ値は、次式 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH より計算された値である。ここで、ＡＩQUENCHは、冷延
焼鈍板に500 ℃×40sec加熱・水焼入れ処理したのちの
時効指数（MPa ）であり、ＡＩは、冷延焼鈍板の時効指
数である。時効指数は、鋼板に7.5 ％引張予歪を付加
し、100 ℃×30minの熱処理を施した場合の熱処理前後
の降伏応力の増加量（MPa ）より求めた。
【０００９】そして、粒内および粒界に存在する固溶Ｃ
は、ＡＩQUENCHに比例し、ＢＨ量に相当する。また、粒
界に存在する固溶Ｃ量は、ＡＩQUENCH−ＡＩに比例す
る。したがって、固溶Ｃの粒界存在比は、Ａ値（Ａ＝
（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUEN CH）で記述できるので
ある。このことから、本発明者らは、固溶Ｃの粒界、粒
内の存在状態を制御することにより、高い塗装焼付硬化
性を確保しつつ、優れた耐時効性を有する鋼板を製造で
きることに思い至った。
は、ＡＩQUENCHに比例し、ＢＨ量に相当する。また、粒
界に存在する固溶Ｃ量は、ＡＩQUENCH−ＡＩに比例す
る。したがって、固溶Ｃの粒界存在比は、Ａ値（Ａ＝
（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUEN CH）で記述できるので
ある。このことから、本発明者らは、固溶Ｃの粒界、粒
内の存在状態を制御することにより、高い塗装焼付硬化
性を確保しつつ、優れた耐時効性を有する鋼板を製造で
きることに思い至った。
【００１０】すなわち、本発明は、重量％で、Ｃ：0.00
5 ％以下、Si：1.0 ％以下、Mn：3.0 ％以下、Ｐ：0.15
％以下、Ｓ：0.05％以下、Al：0.01〜0.20％、Ｎ：0.01
％以下、Ti：0.01〜0.2 ％を含み、残部Feおよび不可避
的不純物からなる化学組成を有し、かつＡ＝（ＡＩ
QUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH（ここに、ＡＩQUENCHは冷
延焼鈍板に500 ℃×40sec 加熱・水焼入れ処理したのち
の時効指数（MPa ）であり、ＡＩは冷延焼鈍板の時効指
数である。時効指数は鋼板に7.5 ％引張予歪を付加し、
100 ℃×30min の熱処理を施した場合の熱処理前後の降
伏応力の増加量（MPa ）である。）値が0.4 以上および
ＡＩQUENCH値が30以上を有することを特徴とする耐時効
特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板である。
5 ％以下、Si：1.0 ％以下、Mn：3.0 ％以下、Ｐ：0.15
％以下、Ｓ：0.05％以下、Al：0.01〜0.20％、Ｎ：0.01
％以下、Ti：0.01〜0.2 ％を含み、残部Feおよび不可避
的不純物からなる化学組成を有し、かつＡ＝（ＡＩ
QUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH（ここに、ＡＩQUENCHは冷
延焼鈍板に500 ℃×40sec 加熱・水焼入れ処理したのち
の時効指数（MPa ）であり、ＡＩは冷延焼鈍板の時効指
数である。時効指数は鋼板に7.5 ％引張予歪を付加し、
100 ℃×30min の熱処理を施した場合の熱処理前後の降
伏応力の増加量（MPa ）である。）値が0.4 以上および
ＡＩQUENCH値が30以上を有することを特徴とする耐時効
特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板である。
【００１１】また、本発明では、前記化学組成に加え
て、重量％で、Nb：0.001 〜0.2 ％、あるいはＢ：0.00
01〜0.0080％を含有してもよく、またNb：0.001 〜0.2
％およびＢ：0.0001〜0.0080％を複合して含有してもよ
い。また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.005 ％以下、S
i：1.0 ％以下、Mn：3.0 ％以下、Ｐ：0.15％以下、
Ｓ：0.05％以下、Al：0.01〜0.20％、Ｎ：0.01％以下、
Ti：0.01〜0.2 ％を含み、残部Feおよび不可避的不純物
からなる素材を、熱間圧延工程および冷間圧延工程によ
り冷延板としたのち、前記ＡＩQUENCH値が30以上、前記
Ａ値を0.4 以上となるように焼鈍することを特徴とする
耐時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板の製造方法
である。また、本発明の方法では、前記素材の化学組成
に加えて、重量％で、Nb：0.001 〜0.2 ％、あるいは
Ｂ：0.0001〜0.0080％を含有してもよく、またNb：0.00
1 〜0.2 ％およびＢ：0.0001〜0.0080％を複合して含有
してもよい。
て、重量％で、Nb：0.001 〜0.2 ％、あるいはＢ：0.00
01〜0.0080％を含有してもよく、またNb：0.001 〜0.2
％およびＢ：0.0001〜0.0080％を複合して含有してもよ
い。また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.005 ％以下、S
i：1.0 ％以下、Mn：3.0 ％以下、Ｐ：0.15％以下、
Ｓ：0.05％以下、Al：0.01〜0.20％、Ｎ：0.01％以下、
Ti：0.01〜0.2 ％を含み、残部Feおよび不可避的不純物
からなる素材を、熱間圧延工程および冷間圧延工程によ
り冷延板としたのち、前記ＡＩQUENCH値が30以上、前記
Ａ値を0.4 以上となるように焼鈍することを特徴とする
耐時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板の製造方法
である。また、本発明の方法では、前記素材の化学組成
に加えて、重量％で、Nb：0.001 〜0.2 ％、あるいは
Ｂ：0.0001〜0.0080％を含有してもよく、またNb：0.00
1 〜0.2 ％およびＢ：0.0001〜0.0080％を複合して含有
してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】まず、本発明鋼板の化学組成の限
定理由について、説明する。 Ｃ：0.005 ％以下 Ｃは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.005 ％までは許容でき
るので、Ｃは0.005 ％以下に限定した。
定理由について、説明する。 Ｃ：0.005 ％以下 Ｃは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.005 ％までは許容でき
るので、Ｃは0.005 ％以下に限定した。
【００１３】Si：1.0 ％以下 Siは鋼の強度を増加する作用を有し、所望の強度に応じ
て添加する。しかし、添加量が1.0 ％を超えると、深絞
り性が低下する。このため、Siは1.0 ％以下に限定し
た。 Mn：3.0 ％以下 Mnは鋼の強度を増加する作用を有し、所望の強度に応じ
て添加する。しかし、添加量が3.0 ％を超えると、深絞
り性が低下する。このため、Mnは3.0 ％以下に限定し
た。
て添加する。しかし、添加量が1.0 ％を超えると、深絞
り性が低下する。このため、Siは1.0 ％以下に限定し
た。 Mn：3.0 ％以下 Mnは鋼の強度を増加する作用を有し、所望の強度に応じ
て添加する。しかし、添加量が3.0 ％を超えると、深絞
り性が低下する。このため、Mnは3.0 ％以下に限定し
た。
【００１４】Ｐ：0.15％以下 Ｐは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて添加
する。しかし、添加量が0.15％を超えると深絞り性が劣
化するため、Ｐは0.15％以下に限定した。 Ｓ：0.05％以下 Ｓは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.05％までは許容できる
ので、Ｓは0.05％以下に限定した。
する。しかし、添加量が0.15％を超えると深絞り性が劣
化するため、Ｐは0.15％以下に限定した。 Ｓ：0.05％以下 Ｓは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.05％までは許容できる
ので、Ｓは0.05％以下に限定した。
【００１５】Al：0.01〜0.20％ Alは、脱酸および炭窒化物形成元素の歩留り向上のため
に添加する。0.01％未満ではその添加効果が少なく、一
方0.20％を超えて添加しても添加量に見合う効果が得ら
れないため、Alは0.01〜0.20％の範囲に限定した。 Ｎ：0.01％以下 Ｃは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.01％までは許容できる
ので、Ｎは0.01％以下に限定した。
に添加する。0.01％未満ではその添加効果が少なく、一
方0.20％を超えて添加しても添加量に見合う効果が得ら
れないため、Alは0.01〜0.20％の範囲に限定した。 Ｎ：0.01％以下 Ｃは、深絞り性に悪影響をおよぼす元素であり、できる
だけ低減するのが好ましいが、0.01％までは許容できる
ので、Ｎは0.01％以下に限定した。
【００１６】Ti：0.01〜0.2 ％ Tiは鋼中のＣと結合して炭化物として析出させ、固溶Ｃ
による深絞り性劣化を防止する効果を有している。Ti添
加量が0.01％未満では、その添加効果が少なく、また、
0.2 ％を超えて添加しても添加量に見合う効果が得られ
ないため、Tiは0.01〜0.2 ％の範囲に限定した。
による深絞り性劣化を防止する効果を有している。Ti添
加量が0.01％未満では、その添加効果が少なく、また、
0.2 ％を超えて添加しても添加量に見合う効果が得られ
ないため、Tiは0.01〜0.2 ％の範囲に限定した。
【００１７】以上の主成分に加えて、下記元素を必要に
応じ添加することができる。 Nb：0.001 〜0.2 ％ Nbは、熱延板の組織を微細化して冷延焼鈍板のｒ値を向
上させる作用があり、さらに冷延焼鈍後の結晶粒を微細
化して、固溶Ｃが粒界に存在する割合、固溶Ｃの粒界存
在比を高める効果がある。これら効果は0.001 ％以上の
添加でみとめられるが、0.2 ％を超えて添加してもそれ
以上の効果は得られないうえに、深絞り性が劣化する傾
向となる。このため、Nbは0.001 〜0.2 ％の範囲に限定
した。
応じ添加することができる。 Nb：0.001 〜0.2 ％ Nbは、熱延板の組織を微細化して冷延焼鈍板のｒ値を向
上させる作用があり、さらに冷延焼鈍後の結晶粒を微細
化して、固溶Ｃが粒界に存在する割合、固溶Ｃの粒界存
在比を高める効果がある。これら効果は0.001 ％以上の
添加でみとめられるが、0.2 ％を超えて添加してもそれ
以上の効果は得られないうえに、深絞り性が劣化する傾
向となる。このため、Nbは0.001 〜0.2 ％の範囲に限定
した。
【００１８】Ｂ：0.0001〜0.0080％ Ｂは、鋼の耐２次加工脆化性を改善する作用を有してい
る。耐２次加工脆化性を改善するためには、0.0001％以
上の添加を必要とするが、0.0080％を超えると深絞り性
が劣化する。このため、Ｂは0.0001〜0.0080％の範囲に
限定した。 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH：0.4 以上 ＡＩQUENCH値：30以上 Ａ値は、固溶Ｃの粒界存在比であり、Ａ＝（ＡＩQUENCH
−ＡＩ）／ＡＩQUENCHで計算される。ここに、ＡＩ
QUENCHは冷延焼鈍板に500 ℃×40sec 加熱・水焼入れ処
理したのちの時効指数（MPa ）であり、ＡＩは冷延焼鈍
板の時効指数である。本発明では、時効指数は鋼板に7.
5 ％引張予歪を付加し、100 ℃×30min の熱処理を施し
た場合の熱処理前後の降伏応力の増加量（MPa ）で定義
する。
る。耐２次加工脆化性を改善するためには、0.0001％以
上の添加を必要とするが、0.0080％を超えると深絞り性
が劣化する。このため、Ｂは0.0001〜0.0080％の範囲に
限定した。 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH：0.4 以上 ＡＩQUENCH値：30以上 Ａ値は、固溶Ｃの粒界存在比であり、Ａ＝（ＡＩQUENCH
−ＡＩ）／ＡＩQUENCHで計算される。ここに、ＡＩ
QUENCHは冷延焼鈍板に500 ℃×40sec 加熱・水焼入れ処
理したのちの時効指数（MPa ）であり、ＡＩは冷延焼鈍
板の時効指数である。本発明では、時効指数は鋼板に7.
5 ％引張予歪を付加し、100 ℃×30min の熱処理を施し
た場合の熱処理前後の降伏応力の増加量（MPa ）で定義
する。
【００１９】ＡＩQUENCH値を30以上でかつＡ値を0.4 以
上とすることにより30MPa 以上の高い塗装焼付硬化性
（ＢＨ性）と優れた耐時効特性を有する鋼板となる。Ａ
ＩQUEN CH値が30以上であれば、30MPa 以上という高いＢ
Ｈ量が得られるが、Ａ値が0.4未満では、鋼成分を最適
化しても高いＢＨ量と優れた耐時効特性をともに有する
ことはできない。
上とすることにより30MPa 以上の高い塗装焼付硬化性
（ＢＨ性）と優れた耐時効特性を有する鋼板となる。Ａ
ＩQUEN CH値が30以上であれば、30MPa 以上という高いＢ
Ｈ量が得られるが、Ａ値が0.4未満では、鋼成分を最適
化しても高いＢＨ量と優れた耐時効特性をともに有する
ことはできない。
【００２０】前述したように、本発明者らはＢＨ性を発
現する固溶Ｃと室温時効に寄与する固溶Ｃとは、その存
在する場所を異にし、ＢＨ性を発現する固溶Ｃは粒内お
よび粒界に存在する固溶Ｃ、すなわち鋼中の固溶Ｃであ
り、ＡＩQUENCHにより推定が可能であり、一方、室温時
効に寄与する固溶Ｃは粒内に存在する固溶Ｃであり、Ａ
ＩQUENCH−ＡＩで推定が可能となることを見いだした。
現する固溶Ｃと室温時効に寄与する固溶Ｃとは、その存
在する場所を異にし、ＢＨ性を発現する固溶Ｃは粒内お
よび粒界に存在する固溶Ｃ、すなわち鋼中の固溶Ｃであ
り、ＡＩQUENCHにより推定が可能であり、一方、室温時
効に寄与する固溶Ｃは粒内に存在する固溶Ｃであり、Ａ
ＩQUENCH−ＡＩで推定が可能となることを見いだした。
【００２１】室温時効のような低温における時効では、
粒界に存在する固溶Ｃは粒界にトラップされたまま粒内
に拡散することが不可能であり、一方、塗装焼付処理の
ような高温での熱処理では、粒界に存在する固溶Ｃも粒
内に拡散することができ、ＢＨ性に寄与することができ
る。本発明鋼板の製造方法は、上記した化学組成の素材
を、熱間圧延工程および冷間圧延工程により冷延板とし
たのち、前記Ａ値を0.4 以上およびＡＩQUENCH値を30以
上となるように焼鈍を施す。
粒界に存在する固溶Ｃは粒界にトラップされたまま粒内
に拡散することが不可能であり、一方、塗装焼付処理の
ような高温での熱処理では、粒界に存在する固溶Ｃも粒
内に拡散することができ、ＢＨ性に寄与することができ
る。本発明鋼板の製造方法は、上記した化学組成の素材
を、熱間圧延工程および冷間圧延工程により冷延板とし
たのち、前記Ａ値を0.4 以上およびＡＩQUENCH値を30以
上となるように焼鈍を施す。
【００２２】ＡＩQUENCH値を30以上とするためには、本
発明範囲に化学組成を調整し、微細炭化物を焼鈍過程に
おいて溶解するか、熱延板中に固溶Ｃを残留させる方法
があるが、深絞り性の観点からは前者のほうが有利であ
る。微細炭化物を溶解させるためには、焼鈍温度を780
℃以上に制御するのが好ましい。Ａ値を0.4 以上とする
ためには、焼鈍温度を低く設定すること、好ましくは88
0 ℃未満 780℃以上に制御するのがよい。焼鈍温度が高
いと、粒界と粒内のエネルギー差がほとんど無くなり、
粒界に存在する固溶Ｃは粒内に拡散し、Ａ値が低くな
る。固溶Ｃを粒界に多く存在させるためには、焼鈍温度
を低く設定する必要がある。
発明範囲に化学組成を調整し、微細炭化物を焼鈍過程に
おいて溶解するか、熱延板中に固溶Ｃを残留させる方法
があるが、深絞り性の観点からは前者のほうが有利であ
る。微細炭化物を溶解させるためには、焼鈍温度を780
℃以上に制御するのが好ましい。Ａ値を0.4 以上とする
ためには、焼鈍温度を低く設定すること、好ましくは88
0 ℃未満 780℃以上に制御するのがよい。焼鈍温度が高
いと、粒界と粒内のエネルギー差がほとんど無くなり、
粒界に存在する固溶Ｃは粒内に拡散し、Ａ値が低くな
る。固溶Ｃを粒界に多く存在させるためには、焼鈍温度
を低く設定する必要がある。
【００２３】本発明の製造方法における熱間圧延工程、
冷間圧延工程は、とくに限定されるものではないが、優
れた加工性を付与するために好適な条件について説明す
る。熱間圧延を施すために素材を、1300℃以下の温度に
加熱する。固溶Ｃ、Ｎを析出物とし固定し深絞り性を向
上させるためには、加熱温度はできるだけ低いことが望
ましい。しかし、900 ℃未満では加工性の改善とはなら
ず、かえって熱間圧延時の圧延負荷の増大に伴うトラブ
ルが発生しやすくなる。このことから、熱間圧延の加熱
温度は900 ℃〜1300℃、より好ましくは950 〜1150℃の
範囲である。
冷間圧延工程は、とくに限定されるものではないが、優
れた加工性を付与するために好適な条件について説明す
る。熱間圧延を施すために素材を、1300℃以下の温度に
加熱する。固溶Ｃ、Ｎを析出物とし固定し深絞り性を向
上させるためには、加熱温度はできるだけ低いことが望
ましい。しかし、900 ℃未満では加工性の改善とはなら
ず、かえって熱間圧延時の圧延負荷の増大に伴うトラブ
ルが発生しやすくなる。このことから、熱間圧延の加熱
温度は900 ℃〜1300℃、より好ましくは950 〜1150℃の
範囲である。
【００２４】熱間圧延板の結晶粒を微細化させるために
は、熱間圧延における圧下率は合計で70％以上とするの
が好ましい。また、圧延仕上温度（ＦＤＴ）は、Ａr3変
態点以上のγ域あるいはＡr3変態点以下のα域のいずれ
でもよいが、圧延仕上温度が低すぎると圧延時の圧延負
荷が増大するため、600 ℃以上とするのが好ましい。熱
間圧延後のコイル巻取り温度は、高温ほど炭窒化物の粗
大化に有利であるが、高すぎると鋼板表面に生成するス
ケール厚が厚くなるため、800 ℃以下が好ましい。
は、熱間圧延における圧下率は合計で70％以上とするの
が好ましい。また、圧延仕上温度（ＦＤＴ）は、Ａr3変
態点以上のγ域あるいはＡr3変態点以下のα域のいずれ
でもよいが、圧延仕上温度が低すぎると圧延時の圧延負
荷が増大するため、600 ℃以上とするのが好ましい。熱
間圧延後のコイル巻取り温度は、高温ほど炭窒化物の粗
大化に有利であるが、高すぎると鋼板表面に生成するス
ケール厚が厚くなるため、800 ℃以下が好ましい。
【００２５】さらに、熱延板に冷間圧延を施すが、この
工程は高いｒ値を得るために必要であり、そのためには
圧下率を50％以上とするのが好ましい。圧下率が50％未
満では、高いｒ値は期待できず、優れた深絞り性が得ら
れない。冷間圧延工程を施された冷延鋼板は、ついで再
結晶焼鈍が施される。焼鈍方法は、箱型焼鈍法あるいは
連続型焼鈍法のいずれでもよい。本発明では、焼鈍温度
は低く設定するのが好ましく、好ましくは880 ℃未満、
780 ℃以上とするのがよい。また、焼鈍時間は5sec以上
とするのが好ましい。焼鈍温度が880 ℃以上では、Ａ値
が0.4 以上とならず、粒界に存在する固溶Ｃの割合が低
く、耐時効特性が劣化する。また、780 ℃未満では、深
絞り性が劣化するとともに、ＢＨ量が低下する。
工程は高いｒ値を得るために必要であり、そのためには
圧下率を50％以上とするのが好ましい。圧下率が50％未
満では、高いｒ値は期待できず、優れた深絞り性が得ら
れない。冷間圧延工程を施された冷延鋼板は、ついで再
結晶焼鈍が施される。焼鈍方法は、箱型焼鈍法あるいは
連続型焼鈍法のいずれでもよい。本発明では、焼鈍温度
は低く設定するのが好ましく、好ましくは880 ℃未満、
780 ℃以上とするのがよい。また、焼鈍時間は5sec以上
とするのが好ましい。焼鈍温度が880 ℃以上では、Ａ値
が0.4 以上とならず、粒界に存在する固溶Ｃの割合が低
く、耐時効特性が劣化する。また、780 ℃未満では、深
絞り性が劣化するとともに、ＢＨ量が低下する。
【００２６】焼鈍後の鋼板には、形状矯正、表面粗度等
を調整するの10％以下の調質圧延を施してもよい。な
お、本発明の冷延鋼板は、加工用冷延鋼板としての用途
以外に、加工用表面処理鋼板の原板として利用できるの
は言うまでもない。表面処理としては、亜鉛合金を含む
亜鉛めっき、すずめっき、ほうろう等がある。
を調整するの10％以下の調質圧延を施してもよい。な
お、本発明の冷延鋼板は、加工用冷延鋼板としての用途
以外に、加工用表面処理鋼板の原板として利用できるの
は言うまでもない。表面処理としては、亜鉛合金を含む
亜鉛めっき、すずめっき、ほうろう等がある。
【００２７】また、本発明鋼板は、焼鈍あるいは亜鉛め
っき後、特殊な処理、例えばNiめっきを施して化成処理
性、溶接性、プレス成形性および耐食性等の改善を行っ
てもよい。
っき後、特殊な処理、例えばNiめっきを施して化成処理
性、溶接性、プレス成形性および耐食性等の改善を行っ
てもよい。
【００２８】
【実施例】表１の示す化学組成の鋼素材（スラブ）を、
表２に示す熱延条件で板厚3.5mmの熱延板とした。これ
ら熱延板を冷間圧延により板厚0.8mm の冷延鋼帯とし
た。ついで、これら鋼帯を連続焼鈍ラインで750 〜880
℃の温度で再結晶焼鈍を施した。得られた鋼帯に、さら
に0.8 ％の調質圧延を施し製品板とした。
表２に示す熱延条件で板厚3.5mmの熱延板とした。これ
ら熱延板を冷間圧延により板厚0.8mm の冷延鋼帯とし
た。ついで、これら鋼帯を連続焼鈍ラインで750 〜880
℃の温度で再結晶焼鈍を施した。得られた鋼帯に、さら
に0.8 ％の調質圧延を施し製品板とした。
【００２９】これら製品板について、ＡＩ、Ａ
ＩQUENCH、およびＡ値を求め、さらに引張特性、ｒ値、
ＢＨ性、室温時効性を調査した。引張特性は、ＪＩＳ５
号引張試験片を用い、降伏点、引張強さ、伸びを測定し
た。また、ｒ値は15％引張予歪を与えたのち、３点法に
て測定し、Ｌ方向（圧延方向）、Ｄ方向（圧延方向に45
度方向）およびＣ方向（圧延方向に90度）の平均値（ｒ
＝（ｒL ＋２ｒD ＋ｒC ）／４）として求めた。
ＩQUENCH、およびＡ値を求め、さらに引張特性、ｒ値、
ＢＨ性、室温時効性を調査した。引張特性は、ＪＩＳ５
号引張試験片を用い、降伏点、引張強さ、伸びを測定し
た。また、ｒ値は15％引張予歪を与えたのち、３点法に
て測定し、Ｌ方向（圧延方向）、Ｄ方向（圧延方向に45
度方向）およびＣ方向（圧延方向に90度）の平均値（ｒ
＝（ｒL ＋２ｒD ＋ｒC ）／４）として求めた。
【００３０】ＢＨ量は、製品板に２％の引張予歪を与え
たのち、170 ℃×20min の熱処理を施した時の熱処理前
後の上降伏応力の増加量として求めた。室温時効性は、
製品板に100 ℃×10hrの時効処理を施したのちの降伏点
伸びで評価した。降伏点伸びが0.2 ％以下であれば、耐
室温時効性に問題はない。それらの結果を表２に示す。
たのち、170 ℃×20min の熱処理を施した時の熱処理前
後の上降伏応力の増加量として求めた。室温時効性は、
製品板に100 ℃×10hrの時効処理を施したのちの降伏点
伸びで評価した。降伏点伸びが0.2 ％以下であれば、耐
室温時効性に問題はない。それらの結果を表２に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】表２から、本発明の製品板（No.1、No.4、
No.6、 No.7 ）は、本発明の範囲を外れる比較例に比
べ、高いＢＨ量と、100 ℃×10hrの時効処理後の降伏点
伸びが0.2 ％以下の低い降伏点伸びを示し、高いＢＨ性
と優れた耐時効特性を有することがわかる。比較例No.2
は、焼鈍温度が高いため、Ａ値が0.4 未満と低く時効処
理後の降伏点伸びが0.60と高い。また、比較例No.3は、
鋼組成が本発明の範囲を外れ、焼鈍温度が高いため、Ａ
値が0.4 未満と低く時効処理後の降伏点伸びが0.70と高
い。
No.6、 No.7 ）は、本発明の範囲を外れる比較例に比
べ、高いＢＨ量と、100 ℃×10hrの時効処理後の降伏点
伸びが0.2 ％以下の低い降伏点伸びを示し、高いＢＨ性
と優れた耐時効特性を有することがわかる。比較例No.2
は、焼鈍温度が高いため、Ａ値が0.4 未満と低く時効処
理後の降伏点伸びが0.60と高い。また、比較例No.3は、
鋼組成が本発明の範囲を外れ、焼鈍温度が高いため、Ａ
値が0.4 未満と低く時効処理後の降伏点伸びが0.70と高
い。
【００３４】比較例No.5は、焼鈍温度が低過ぎるため、
ＡＩQUENCHが30MPa 未満でＢＨ量が10MPa と低い。比較
例No.8は、鋼組成が本発明の範囲を外れるため、ＡＩ
QUENCHが30MPa 未満でＢＨ量が７MPa と低い。
ＡＩQUENCHが30MPa 未満でＢＨ量が10MPa と低い。比較
例No.8は、鋼組成が本発明の範囲を外れるため、ＡＩ
QUENCHが30MPa 未満でＢＨ量が７MPa と低い。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、従来に比べ、耐時効特
性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を工業的に安定して
製造できるという産業上格別の効果を生じる。
性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板を工業的に安定して
製造できるという産業上格別の効果を生じる。
【図１】降伏点伸びにおよぼすＡ値の影響を示すグラフ
である。
である。
フロントページの続き (72)発明者 小原 隆史 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所内 (72)発明者 喜安 哲也 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：0.005 ％以下、 Si：1.0 ％以下、 Mn：3.0 ％以下、 Ｐ：0.15％以下、 Ｓ：0.05％以下、 Al：0.01〜0.20％、 Ｎ：0.01％以下、 Ti：0.01〜0.2 ％ を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる化学組成
を有し、かつ下記Ａ値が0.4 以上および下記ＡＩQUENCH
値が30以上を有することを特徴とする耐時効特性に優れ
た塗装焼付硬化型冷延鋼板。 記 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH ここで、ＡＩQUENCH：鋼板に500 ℃×40sec 加熱・水焼
入れ処理したのちの時効指数（MPa ）。 ＡＩ：鋼板の時効指数（MPa ）。 時効指数：鋼板に7.5 ％引張予歪を付加したのち、100
℃×30min の熱処理を施した場合の熱処理前後の降伏応
力の増加量（MPa ）。 - 【請求項２】 前記化学組成に加えて、重量％で、Nb：
0.001 〜0.2 ％および／またはＢ：0.0001〜0.0080％を
含有することを特徴とする請求項１記載の塗装焼付硬化
型冷延鋼板。 - 【請求項３】重量％で、 Ｃ：0.005 ％以下、 Si：1.0 ％以下、 Mn：3.0 ％以下、 Ｐ：0.15％以下、 Ｓ：0.05％以下、 Al：0.01〜0.20％、 Ｎ：0.01％以下、 Ti：0.01〜0.2 ％ を含み、あるいはさらにNb：0.001 〜0.2 ％および／ま
たはＢ：0.0001〜0.0080％を含有し、残部Feおよび不可
避的不純物からなる素材を、熱間圧延工程および冷間圧
延工程により冷延板としたのち、下記ＡＩQUENCH値を30
以上、下記Ａ値を0.4 以上となるように焼鈍することを
特徴とする耐時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板
の製造方法。 記 Ａ＝（ＡＩQUENCH−ＡＩ）／ＡＩQUENCH ここに、ＡＩQUENCH：冷延焼鈍板に500 ℃×40sec 加熱
・水焼入れ処理したのちの時効指数（MPa ）。 ＡＩ：冷延焼鈍板の時効指数。 時効指数：鋼板に7.5 ％引張予歪を付加したのち、100
℃×30min の熱処理を施した場合の熱処理前後の降伏応
力の増加量（MPa ）。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9683097A JPH10287954A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 耐歪時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板およびその製造方法 |
| TW087104895A TW515847B (en) | 1997-04-09 | 1998-04-01 | Coating/baking curable type cold rolled steel sheet with excellent strain aging resistance and method for producing the same |
| CNB011108770A CN1247809C (zh) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | 耐时效性良好的涂装烘烤硬化型冷轧钢板及其制造方法 |
| CN98800780A CN1074055C (zh) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | 耐时效性良好的涂装烘烤硬化型冷轧钢板及其处理方法 |
| US09/194,533 US6171412B1 (en) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Coated seizure-hardening type cold-rolled steel sheet having excellent aging resistance and method of production thereof |
| EP98912726A EP0918098B1 (en) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Method for producing a bake-hardenable cold-rolled steel sheet having excellent aging resistance |
| DE69839757T DE69839757D1 (de) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Verfahren zur herstellung eines oberflächengehärteten kaltgewalzten stahlbleches mit hervorragenden alterungseigenschaften |
| PCT/JP1998/001623 WO1998045494A1 (fr) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Tole d'acier a froid mince revetue de type trempe presentant une excellente resistance au vieillissement, et procede de production |
| CA002257835A CA2257835C (en) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Coated seizure-hardening type cold-rolled steel sheet having excellent aging resistance and method of production thereof |
| AU67472/98A AU721077B2 (en) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Bake-hardenable sheet steel with excellent anti-aging property, and method for producing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9683097A JPH10287954A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 耐歪時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287954A true JPH10287954A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14175471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9683097A Pending JPH10287954A (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-15 | 耐歪時効特性に優れた塗装焼付硬化型冷延鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287954A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006118425A1 (en) | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Posco | Cold rolled steel sheet having superior formability and high yield ratio, process for producing the same |
| WO2021140893A1 (ja) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9683097A patent/JPH10287954A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006118425A1 (en) | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Posco | Cold rolled steel sheet having superior formability and high yield ratio, process for producing the same |
| WO2021140893A1 (ja) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板およびその製造方法 |
| JPWO2021140893A1 (ja) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060523 |