JPH1060587A - 冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材 - Google Patents
冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材Info
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Abstract
程の生産性の低下なく製造することのできる冷延鋼板用
素材を提案する。 【解決手段】 下記に示す熱延鋼板のコロニー内の方位
集中度Sが0.8 以下である冷延−焼鈍後の耐リジング性
に優れる深絞り用冷延鋼板用素材。 記 S=X20゜/X30゜ ここに、 X30゜:隣接する結晶粒間の角度が30°以内のコロニー
面積 X20゜:X30゜のうち、隣接する結晶粒界の角度が20°
以内のコロニー面積
Description
びスラブ加熱時のスケールロス低減を目的に、スラブ低
温加熱−低温熱延を施しても、自動車用鋼板等の使途に
有用な深絞り性に優れた冷延鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼
板を、リジングの発生を抑制しつつ製造できる熱延鋼板
に関するものである。
には、優れた深絞り性が要求される。この深絞り性向上
のためには、鋼板の機械的特性として、高いr値(ラン
クフォード値)と高い延性(El) とを具備することが必
要である。そのような深絞り用冷延鋼板は、一般に、Ar
3 変態点以上で熱間圧延を施したのち、冷間圧延により
最終板厚の薄板とし、しかる後に再結晶焼鈍を施して製
造されていた。
程の省エネルギー、歩留まり向上による低コスト化を目
的として、Ar3 変態点以下で仕上圧延を終了することが
試みられるようになった。しかし、実際にAr3 変態点以
下で仕上圧延を終了すると、「リジング」と呼ばれる特
異な現象を生じ易くなるところに問題があった。
等の変形を加えたとき、圧延方向に沿って細かい筋状の
しわを生ずる現象であり、一般に17%Crステンレス鋼の
ようなフェライト系ステンレス鋼では、「日本金属学会
会誌Vol.31,No.4(1967),p.519 」や「日本金属学会会誌
Vol.31,No.6(1967),p.717 」に開示されているようによ
く知られている現象である。
特有のものと思われていたが、一般の冷延鋼板でもAr3
変態点以下で仕上圧延を終了する場合に発生し易いこと
が知られるようになった。これらのステンレス鋼板や自
動車用鋼板等は、機械的性質の他に表面の平滑さ、美麗
さもまた重要な特性であり、このようなリジングが生じ
た場合には製品として致命的な欠陥になってしまうこと
がある。
及び発生機構について、鋼組成や製造方法等の種々の見
地から研究が進められているが、未だ統一された見解は
出されていない。また、リジングの抑制手段としては、
「鉄と鋼Vol.77,No.8(1991)p.84 」や「鉄と鋼Vol.78,N
o.4(1992)p.124」に開示されるような対策、すなわち、
粗圧延パス間時間を長くするとか、熱延板焼鈍あるいは
パス間焼鈍をするといった手段が提案されてきた。ま
た、結晶粒にをとにかく結晶化するという思想で、熱延
における種々の強圧下も提案されている。しかし、これ
らの方法は、低コストで薄鋼板を製造することを前提と
している深絞り用冷延鋼板の製造に適用しようとする場
合においては、適正かつ効率的な手段を提供するもので
はなかった。
は、フェライト域にてひずみ速度600s-1以上の高ひず
み速度を施すことにより、耐リジング性に優れた高r値
熱延鋼板を製造する技術が開示されている。しかしなが
ら、この方法では少なくとも1パスを潤滑油を用いなが
ら圧延する必要があるため、圧延時にスリップ等の問題
が生じ、生産性が著しく低下するおそれがあった。
題を有利に解決するもので、深絞り用冷延鋼板の素材と
なる熱延鋼板のコロニーに着目し、そのコロニーの状態
を規制することにより、耐リジング性に優れる冷延鋼板
を、熱間圧延工程の生産性の低下なく製造することので
きる冷延鋼板用素材を提案することを目的とする。
耐リジング性を改善すべく鋭意研究を重ねた結果、以下
のように、その素材である熱延鋼板を限定することによ
り、耐リジング性に優れた深絞り用冷延鋼板が製造可能
となることを見出した。上記の知見に立脚するこの発明
の要旨構成は、次のとおりである。 C:0.01wt%以下、Si:2.0 wt%以下、Mn:3.0 wt
%以下、P:0.15wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.
01〜0.20wt%及びN:0.01wt%以下を基本成分として含
み、残部はFe及び不可避的不純物の組成よりなり、かつ
下記に示す熱延鋼板のコロニー内の方位集中度Sが0.8
以下であることを特徴とする冷延−焼鈍後の耐リジング
性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材、 記 S=X20゜/X30゜ ここに、 X30゜:隣接する結晶粒間の方位差が30°以内のコロニ
ー面積 X20゜:X30゜のうち、隣接する結晶粒間の方位差が20
°以内のコロニー面積 及び、 上記基本成分に加えて、Ti:0.001 〜0.2 wt%及び
Nb:0.001 〜0.2 wt%の1種又は2種を含有することを
特徴とする冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り
用冷延鋼板用素材、及び、 上記、の成分に加えて、B:0.0001〜0.008 wt
%を含有することを特徴とする冷延−焼鈍後の耐リジン
グ性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材。
究結果を述べる。C:0.002 wt%、Si:0.02wt%、Mn:
0.1 wt%、P:0.01wt%、S:0.005 wt%、Al:0.04wt
%、N:0.002 wt%、Ti:0.03wt%及びNb:0.005 wt%
を含有し、残部はFe及び不可避的不純物の組成よりなる
シートバーを1050℃に加熱−均熱後、950 ℃で1パス圧
延後、700 〜Ar3 変態点の温度域で50〜90%の圧下率に
て2パス圧延した後、700 ℃,1時間のコイル巻取処理
を施した。引き続き75%の冷間圧延を施した後、830 ℃
−20s の再結晶焼鈍を施した。
熱延鋼板のコロニー内の方位集中度の影響を示す。な
お、リジング評価指数は、JIS 5号引張試験片に加工し
た冷延鋼板に15%引張歪を与えたものを目視により評価
して求めた。リジング評価指数が2以下のものは実用上
問題のないリジングレベルである。また、コロニー内の
方位集中度は、Electron Back Scattering Diffraction
Patern にて板厚断面の鋼板の結晶方位を各結晶ごとに
測定し、隣接する結晶粒間の方位差が20°以内及び30°
以内の結晶粒群をそれぞれコロニーとみなし、その面積
の比にて求めた。すなわち、コロニー内の方位集中度S
は、S=X20゜/X30゜、但しX30゜:隣接する結晶粒
間の方位差が30°以内のコロニー面積、X20゜:X30゜
のうち、隣接する結晶粒間の方位差が20°以内のコロニ
ー面積、とした。この図1からわかるように、冷延鋼板
の耐リジング性は、フェライト域熱延鋼板のコロニー内
の方位集中度に強く依存し、コロニー内の方位集中度S
が0.8 以下で耐リジング性に優れた深絞り用冷延鋼板が
製造可能となる。
討した結果、以下のようにこの発明を定めたのである。 (1) 鋼成分 この発明において鋼成分は重要であり、C:0.01wt%以
下、Si:2.0 wt%以下、Mn:3.0 wt%以下、P:0.15wt
%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.01〜0.20wt%及び
N:0.01wt%以下を含み、残部はFe及び不可避的不純物
の組成とする必要がある。また、必要に応じて、Ti:0.
001 〜0.2 wt%及びNb:0.001 〜0.2 wt%の1種又は2
種を含有させることが可能であり、更に、必要に応じて
B:0.0001〜0.008 wt%を含有させることが可能であ
る。
す。 (a) C:0.01wt%以下 Cは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が0.01wt%以下ではさほど悪影響を
及ぼさないので0.01wt%以下と限定した。 (b) Si:2.0 wt%以下 Siは、鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量を添加させるが、その添加量が2.0 wt%を超えると
深絞り性が劣るので2.0 wt%以下と限定した。 (c) Mn:3.0 wt%以下 Mnは、鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量を添加させるが、その添加量が3.0 wt%を超えると
深絞り性が劣るので3.0 wt%以下と限定した。
要量を添加させるが、その添加量が0.15wt%を超えると
深絞り性が劣るので、0.15wt%以下と限定した。 (e) S:0.05wt%以下 Sは、少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好
ましいが、その含有量が0.05wt%以下ではさほど悪影響
を及ぼさないので、0.05wt%以下と限定した。
めに必要に応じて添加されるが、の含有量が0.01wt%未
満だと添加効果がなく、一方0.20wt%を超えて添加して
も、より一層の脱酸効果は得られないため、0.01〜0.20
wt%に限定した。 (g) N:0.01wt%以下 Nは、少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好
ましいが、その含有量が0.01wt%以下ではさほど悪影響
を及ぼさないので、0.01wt%以下に限定した。
し、固溶Cによる深絞り性劣化防止する効果がある。そ
の添加量が0.001 wt%以下では添加効果がなく、一方、
0.2 wt%を超えて添加しても、それ以上の効果は得られ
ず、逆に深絞り性劣化につながるので、0.001 〜0.2 wt
%に限定した。 (i)Nb :0.001 〜0.2 wt% Nbは、鋼中の固溶Cを炭化物として析出固定させて低減
し、固溶Cによる深絞り性劣化を防止する効果がある。
その添加量が0.001 wt%未満では添加効果がなく、一方
0.2 wt%を超えて添加してもそれ以上の効果は得られ
ず、逆に深絞り性劣化につながるので、0.001 〜0.2 wt
%に限定した。
が、その添加量が0.0001wt%未満では添加効果がなく、
一方0.0080wt%を超えて添加してもそれ以上の効果は得
られず、逆に深絞り性劣化につながるので、0.0001〜0.
0080wt%に限定した。
て最も重要であり、冷延−焼鈍後の耐リジング性を改善
するためは、熱延鋼板のコロニー内の方位集中度を0.8
以下にする必要がある。すなわち、熱延板にてコロニー
内の方位集中度が0.8 より高い場合は、たとえ鋼成分及
び冷延−焼鈍条件を変化させても、優れた耐リジング性
は得られない。
る耐リジング性改善の効果に関しては、以下のように考
えられる。発明者らは、フェライト域熱延材の耐リジン
グ性に関して、種々の検討を行った結果、耐リジング性
に最も影響を与える因子として、熱延板で形成されてい
るコロニー(隣接する結晶粒間の方位差が数十度以内の
結晶粒群)であることを、Electron Back Scattering D
iffraction Patern を用いた研究により明らかにした。
そして、耐リジング性を改善するためには、コロニー内
の結晶粒をランダムにすることが最も有効であることを
見出した。そのコロニー内の結晶粒のランダム化の程度
をコロニー内の方位集中度:Sで表せることを種々の実
験により見出し、 S=X20゜/X30゜ ここに、 X30゜:隣接する結晶粒間の方位差が30°以内のコロニ
ー面積 X20゜:X30゜のうち、隣接する結晶粒間の方位差が20
°以内のコロニー面積 とした。
ロニーをランダム化するためには、コロニー内の結晶粒
をランダム化することが必要である。発明者らは種々の
実験により、仕上圧延中において加工−再結晶を2回以
上繰り返すことにより、コロニー内の結晶粒がランダム
化することを見出した。このような仕上圧延中において
加工−再結晶を2回以上、繰り返すためには、仕上圧延
機のパス間で再結晶を起こす必要がある。通常の熱間圧
延工程ではパス間の時間が短いため、パス間で再結晶を
起こすのは困難である。しかしながら、例えば仕上圧延
中に1パス空圧延することにより、パス間で再結晶が起
こる時間が確保され、仕上圧延中において加工−再結晶
を2回以上繰り返すことが可能となる。
下が好ましく、より好ましくは1100℃以下である。ま
た、コロニー内の結晶粒をランダム化するためには、仕
上圧延中において加工−再結晶を繰り返すことが重要で
あるので、仕上圧延中の高温域で高圧下率圧延を施すこ
とが好ましい。また、巻取温度は、仕上圧延後の巻取段
階において熱延板を再結晶させるためには、550 ℃以下
が好ましい。これも前述した圧延−再結晶によりコロニ
ー内の結晶粒をランダム化させるために有効である。な
お、このとき、熱延板が完全再結晶する必要はなく、部
分的に再結晶していてもその効果は有する。なお、熱延
板の再結晶を促進する仕上圧延後段強圧下は、耐リジン
グ性改善には有効な手段である。また、仕上圧延時に潤
滑圧延を施すことは、圧延組織の均一化、圧延荷重の減
少に有効であり、この発明を阻害するものではない。
加熱又は連続鋳造後Ar3 変態点に降温することなく直ち
に、もしくは保温処理したものを使用できる。これも省
エネルギー化には有効である。
り用冷延鋼板用素材は、その後に、冷間圧延工程及び焼
鈍工程に供されて、冷延鋼板とされる。この冷間圧延工
程及び焼鈍工程については特に限定するものではなく、
常法に従って行えば良いが、冷間圧延工程は、高いr値
を得るために圧下率を50〜95%とすることが好ましい。
また、再結晶焼鈍工程は、連続型焼鈍炉や連続溶融亜鉛
めっきラインのいずれでも良く、焼鈍温度は700 〜920
℃の範囲が好ましい。焼鈍後の鋼帯には形状矯正、表面
粗度等の調整のために、10%以下の調質圧延を加えても
よい。なお、この発明を経て得られた冷延鋼板は、加工
用表面処理鋼板の原板にも適用できる。表面処理として
は、亜鉛めっき(合金系を含む)、すずめっき、ほうろ
うなどがある。なお、かかる冷延鋼板には、焼鈍又は亜
鉛めっき後、特殊な処理を施して、化成処理性、溶接
性、プレス成形性及び耐食性等の改善を行っても良いこ
とは、勿論である。
加熱−均熱後、表2に示す熱延条件にて板厚3.5 mmの熱
延鋼帯にした。このとき得られた熱延鋼板のコロニー内
の方位集中度も表2に併せて示す。引き続き冷間圧延に
て板厚0.8 mmの冷延鋼帯とし、830 ℃−20s の再結晶焼
鈍を施した。得られた冷延鋼板の材料特性を調査した。
引張特性はJIS 5号引張試験片を使用して測定した。ま
た、r値は15%引張予歪を与えた後、3点法にて測定
し、L方向(圧延方向)、D(圧延方向に45度方向)及
びC方向(圧延方向に90度方向)の平均値を、 r=(rL +2rD +rC )/4 として求めた。また、耐リジング性は、リジング評価指
数を用いて判定し、JIS5号引張試験片に加工した鋼板
に15%引張歪を与えたものを目視により評価して求め
た。リジング評価指数が2以下のものは実用上問題のな
いリジングレベルである。最終製品の材料特性を表2に
示す。この発明に従い製造した冷延鋼板用素材は、冷延
鋼板に加工した場合に、比較例に比べ優れた耐リジング
性と深絞り性とを有することがわかる。
内の方位集中度を限定する子取るより、従来よりも格段
に優れた耐リジング性と深絞り性とを有する冷延鋼板の
製造が可能となる。
方位集中度の影響を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】C:0.01wt%以下、 Si:2.0 wt%以下、 Mn:3.0 wt%以下、 P:0.15wt%以下、 S:0.05wt%以下、 Al:0.01〜0.20wt%及び N:0.01wt%以下 を基本成分として含み、残部はFe及び不可避的不純物の
組成よりなり、かつ下記に示す熱延鋼板のコロニー内の
方位集中度Sが0.8 以下であることを特徴とする冷延−
焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素
材。 記 S=X20゜/X30゜ ここに、 X30゜:隣接する結晶粒間の方位差が30°以内のコロニ
ー面積 X20゜:X30゜のうち、隣接する結晶粒間の方位差が20
°以内のコロニー面積 - 【請求項2】 基本成分に加えて、 Ti:0.001 〜0.2 wt%及びNb:0.001 〜0.2 wt%の1種
又は2種を含有することを特徴とする請求項1記載の冷
延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用
素材。 - 【請求項3】 基本成分に加えて、 B:0.0001〜0.008 wt%を含有することを特徴とする請
求項1又は2記載の冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れ
る深絞り用冷延鋼板用素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21462596A JP3806983B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21462596A JP3806983B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060587A true JPH1060587A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3806983B2 JP3806983B2 (ja) | 2006-08-09 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21462596A Expired - Fee Related JP3806983B2 (ja) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | 冷延−焼鈍後の耐リジング性に優れる深絞り用冷延鋼板用素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3806983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325714A (zh) * | 2009-02-20 | 2012-01-18 | 因温特奥股份公司 | 具有多层运输工具的电梯设备 |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP21462596A patent/JP3806983B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325714A (zh) * | 2009-02-20 | 2012-01-18 | 因温特奥股份公司 | 具有多层运输工具的电梯设备 |
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| JP3806983B2 (ja) | 2006-08-09 |
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