JPS63219528A - 加工性のすぐれた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工性のすぐれた冷間圧延鋼板（以下、「冷
延鋼板」という）、特に低コストで、プレス加工時に肌
荒れの少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法に関するもの
である０本発明が対象とするかかる冷延鋼板は、自動車
外板等の高級用途に大量に使用される反面、特に低コス
トが要求されるのであり、本発明はそれら両者を満足す
る冷延鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、自動車外板用等には、ＪＩＳ　Ｇ３１４１第３種
深絞り用冷延鋼板（記号５ＰＣＥ）相当品のうち、特に
深絞り用ＡＱキルド鋼が主として用いられていた。

本鋼種にはＡＱおよびＮをそれぞれＯ，ＯＳ％および０
゜００５％程度に調整した低Ｃ−Ｍキルド鋼を使用する
。そしてＡＱＮを完全固溶させるために１２００℃以上
の高温に加熱し、熱間圧延後６００℃以下に急冷して巻
取り、ＡＱＮを固溶状態に保つ０次に冷間圧延後バンチ
式による再結晶焼鈍過程で八ＱＮを析出させ、深絞り性
に好ましい集合組織を形成させている。一層すぐれた深
絞り性が要求される場合には、さらに脱炭焼鈍を行うか
、真空脱ガス処理を行うか等で固溶Ｃ量を低下させる方
法が一般に採られている。このようにして深絞り性に要
求される物理的性質、低降伏強さ、高延性（大きい伸び
）および高いランクフォード値（各方向平均値）ｒ　（
以下単にｒ値と記す）を確保している。しかしながら、
上記の脱炭あるいは脱ガス処理は、一工程増えるので低
コストを実現するという観点からは好ましくない。

一方、スラブの加熱温度を１２００℃以下に低減するこ
とは熱エネルギーコスト低減上望ましいことから、スラ
ブの加熱温度を１２００℃以下としたプレス加工性のす
ぐれた冷延鋼板を製造する方法が特開昭４９−１２９６
２２号公報に提案されているが、これはプレス加工性を
多くの物理的性質から総合判断しておらず、単にコニカ
ルカップ値（ＪＩＳ　Ｚ　２２４９）から換算した絞り
率だけで判断しているため、必ずしも実用鋼として有効
であるか否か不明であり、また鋼種も単に低炭素鋼とだ
け指定されているが、実施例によればすべてＣ＝０．０
０５％の極（１を炭素鋼であり、コスト上昇は免れない
。

さらに、１０００℃以下の累積圧下率を８７％以上とす
ることで深絞り用冷間圧延鋼板を製造することが特開昭
６１−２３７２１号公報に見られるが、これは鋼組成の
面からはＮ　：　０．０００２５％以下と極低Ｎであり
、ＭｎとＣの量を制限している。また、この公報は巻取
り温度に触れていないが、実施例を見るとすべて５５０
℃以上であり、高温巻取りを行うものである。さらに、
スラブ鋳造後冷却せずに温度調節して熱間圧延する、い
わゆる直送圧延には触れていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、プレス加工時に肌荒れの少ない深絞り
用冷延鋼板を低コストで製造する方法を提供することで
ある。

本発明の別の目的は、ＣＩｏ、０１〜０．０６％であっ
て、深絞り性のすぐれた安価な冷延鋼板の製造方法を提
供することである。

（問題点を解決するための手段） まず、本発明者らは、かかる目的達成のため、低コスト
を実現するには、材料費の節減と熱エネルギーコストの
低減を主眼とした。特に熱エネルギーコストについては
、製造の対象とする製品が量産品であるだけに、同一ラ
インを使用する他の製品のコストへの影響も留意する必
要がある。また、熱処理をなるべく単純化することも管
理コストの低減になる。

かくして、本発明者らは、ＡＱキルド鋼を対象にして研
究開発を行ったが、その結果、プレス加工時の肌荒れ対
策として、フェライト結晶粒を等軸粒（等方性）にコン
トロールするように成分と熱処理および加工条件を選ぶ
ことにより前述の如き目的が達成されることを知り、さ
らに種々検討の結果、本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨とするところは、重量％で、 Ｃ：０．ＯＬ〜０．０６％、　　Ｍｎ　：　０．０３〜
０．２０％、Ｓ：０．０１％以下、　ｓｏｌ、ＡＱ　：
　０．０１〜０．０８％を含有し、かつＮ　：　Ｎ％≦
（％）≦〔０．３２−ＭｎｅＸ）　１５７を満足し、残
部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有する鋼ス
ラブを１１００℃以下の温度に加熱し、＾ｒ、変態点以
上の温度で熱間圧延し、その後急冷して５００℃以下で
巻取り、次いでこのようにして得られた鋼板を冷間圧延
し、そして焼鈍することから成る、加工性のすぐれた冷
延鋼板の製造方法である。

このように、本発明によれば、深絞り用冷延鋼板用の比
較的低コストで加工性にすぐれたスラブ材料として下記
化学成分の鋼種を選んだ。

Ｃ：　Ｑ、０１〜０．０６％、　　Ｍｎ　ｓ　Ｏ，０５
〜０．２０％、Ｓ　：　０．０１％以下、　ｓｏｌ、八
Ｑ　＋　０．０１〜０．０８％を含有し、かつＮＵＮ（
ト）≦（％）≦〔０．３２−Ｍｎ（ト）〕１５７を満足
し、残部がｒｅ及び不可避的不純物。

なお、Ｍｎ：０．０３〜０．２０％ということから、最
大範囲としてＮ　：０．００５１％以下となる。

そして、鋼材め加工および熱処理としては下記の順序・
条件で行う。

スラブを１１００℃以下の温度に加熱し、Ａｒ３点以上
で熱間圧延し、その後急冷して５００℃以下で巻取る。

このようにして得られた鋼板に冷間圧延および焼鈍をす
る。

従来のＡＱキルド鋼は、再結晶焼鈍時に微細に析出する
ＡＱＮにより集合Ａｌ１織をコントロールし展伸粒を得
ていたが、本発明の特徴は、このコントロ−ルカを利用
せず集合組織を改善し７ようとするものである。そのた
め再結晶時の粒成長阻害物となル微細なＭｎＳ、ＡＱＮ
の析出をおさえるプロセスをとっている。すなわち、本
発明にあって、１１００℃以下のスラブ加熱は非直送の
場合これらの析出物を多く固溶させず、これらを粗大化
させる作用があると考えられる。直送の場合もメカニズ
ムは良く分らないが本発明のような低Ｍｎ（＜０．２％
）では析出したＭｎＳを核としてＡＱＮが１１００℃以
下の保温時に析出し粗大化していると考えられる。その
ために直送法の場合でも再結晶焼鈍時にはＡＱＮの作用
を受けず等軸粒ｍ織が得られるのである。また、熱間圧
延後急冷し５００℃以下に巻取るのは、わずかに残って
いる固溶Ｎが熱間圧延後微細に析出するのを防ぐ目的で
あり、従来のように多量の固溶Ｎを過飽和状態に保つ目
的とは異なる。

以上からも明らかなように、本発明にあっては、鋼組成
の上からは、極低炭素鋼（Ｃ＜０．０１％）、極低窒素
１ｌｌ（たとえばＮ　＜　０．０００５％）あるいは特
殊鋼等の高価な材料を使用せずに、材料費の低減を図っ
た。また、製造工程の面からは、スラブ加熱温度と巻取
り温度を低下させることで熱エネルギーコストの節減を
図った。その場合、巻取り温度の低下は、その差だけ冷
却水の熱エネルギーとして冷却熱を利用できることを意
味する。さらに、前記組成の鋼材ではスラブ加熱以前の
熱履歴がその深絞り性に影響しないことが判明したので
、後述する実施例２の第２表に明示したように直送圧延
によってスラブ加熱の熱エネルギーを大幅に節減するこ
とを可能にした。よって、本発明において鋼スラブは分
塊圧延法による鋼スラブばかりでなく、通常の連続鋳造
法によるもの、さらには直送圧延によるものも包含する
。そのような直送圧延による場合、鋼スラブはその冷却
過程においてＡｒ２点より低温度に冷却することなく　
１１００℃以下の温度に保温するのである。

（作用） 次に、本発明にあって、化学成分を前述の如く限定した
理由を以下に説明する。なお、本明細書において、「％
」はと（にことわりがない限り、「重１％」である。

Ｃ：　Ｃは多量に含有するとフェライト粒の成長を阻害
して加工性が劣化するので上限を０６０６％とした。ま
たＣを０．０１％未満にするためには、特別な脱炭工程
が必要となり低コストの目的に反するので、下限を０．
０１％とした。

門ｎ：　第１図は、後述する実施例の一部のデータをま
とめて得たＭｎｌとＦ値との関係を示すグラフである。

　１１００℃以下の低温加熱においてＭｎが０．２％を
超えると７値が低下する。Ｍｎ量０．１％前後が望まし
い、　Ｍｎが低すぎると熱間圧延時に脆性を呈するおそ
れがある。従って、本発明にあっては０．０３〜０．２
０％の範囲とした。

好ましくは０．０５〜０．２０％、より好ましくは、０
．０７〜０．１４％である。

Ｓ：　熱間圧延時にみられる脆性防止および熱間圧延直
後の微細ＭｎＳの析出をおさえるためにＳは少ないほど
よく、上限を０．０１％とした。

ｓｏｌ、八Ｑ：ＡＱＮの集合＆ＩＩ織コントロール力を
利用しないのが本発明の特徴であるから、Ｎを固定する
だけのＡＱ量で十分である。必要以上に加えると材料費
のコスト高につながるので、０．０１〜０．０８％の範
囲とした。

Ｎ：　含有Ｎ量の上限はＭｎ量によって異なる。その関
係を第２図に示す、第２図は、第１図の場合と同様に後
述する実施例の一部のデータをまとめたもので、Ｍｎ−
Ｎ量との関係でＦ値を示すグラフである。Ｎ％≦（％）
≦〔０．３２−Ｍｎ　（％）　）　１５７で同図に示し
たように良好な加工性、が得られる。

以上の条件を満足する組成を有する鋼を溶製した後にス
ラブとする。このスラブを前述の条件で、熱間圧延、冷
間圧延、そして焼鈍することによって等軸粒で高延性（
伸び大）、高７値の冷延鋼板が得られる。

熱間圧延に先立って行うスラブ加熱温度を１１００℃以
下にしたのは、本発明では、従来法のように高温加熱を
必要としないからである。熱間圧延はＡｒ２点以上で終
了し、そのときの圧下量は特に制限はないが好ましくは
６０％以上である。巻取温度を５００℃以下とするのは
、ＡＱＮの微細析出を（■制するためである。そのため
、熱間圧延後は巻取り温度にまで２．冷する。なお、熱
間圧延後の冷間圧延そして焼なましは特に制限されず、
従来の方法を適用すれば十分である。

本発明の鋼はスラブ加熱以前の熱履歴によっては加工性
が変わらないことが特長の一つであるので、スラブ鋳造
後余り冷却しないで保温等により温度調節をしてから熱
間圧延しても、つまり直送熱間圧延しても、良質の冷延
鋼板が得られるのである。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

（実施例） 第１表に示した成分鋼を溶製し、第２表に示す条件で熱
間圧延し、すべてＡｒｓ点以上の８７０℃で仕上げ、急
冷後巻数を行い、次いで７３％社士の冷間圧延、６８０
℃×８時間の焼鈍後、１％のスキンパス圧延を行った。

熱間圧延終了１度は８７０℃であった。それらのｓｉ＋
Ｉｉの特性値（降伏強さ、引張強さ、伸びおよび７値）
を第２表にまとめて示す。

第１表の試験鋼のうち、鋼記号Ａ−Ｇは本発明の成分量
に適合しているが、鋼記号Ｈ以降は比較の現用鋼で、そ
のうち鋼記号Ｈ−ＪはＮ成分で、さらに鋼記号ＩではＭ
ｎ成分でも、また鋼記号にはＭｎ成分で本発明の成分量
をはずれている。

第２表に示す結果から明らかなように、本発明の方法に
より製造された鋼板はまず良好な深絞り性を示している
が、特に鋼記号Ｂの場合が特性値全般、特にｒ値で優れ
ている。鋼記号Ｂについては、高温スラブ加熱（１２２
０℃）、または高温巻取（７００℃）より本発明の製造
方法のほうがよい特性値、特に７値を示している。

第３図は、本発明の範囲内の成分を有する鋼種Ｂと現行
成分の鋼種Ｇとを、スラブ加熱温度と巻取温度とを変え
てｒ値を比較したグラフであり、本発明の範囲内の成分
を有する鋼が本発明のスラブ加熱温度範囲（図面の斜線
領域）ですぐれたｒ値を示している。

第１表 （注）傘；本発明の範囲外 第　　　２　　　表 第２表（続き） （注）傘ニスラブ鋳造後、冷却することなしに低温加熱
（１０２０℃）を行ったもの。

（発明の効果） 以上、本発明を詳述してきたが、本発明によれば、次の
ような実用上すぐれた効果が得られるのが分かる。

（１１極低炭素鋼（Ｃ＜０．０１％）、極低窒素１４（
たとえばＮ　＜　０．０００５％）または特殊鋼を用い
ずに比較的低コストの鋼種を使用することができる。

（２）スラブの加熱温度を１１００℃以下、熱間圧延・
急冷後の巻取温度を５００℃以下に選び、その後、冷間
圧延・焼鈍を行い、深絞り性のすぐれた冷延鋼板が製造
できる。この過程で従来法に比べて熱エネルギーコスト
が節約できる。

（３）さらに、スラブ鋳造後冷却することなく温度調節
を行って熱間圧延する直送圧延によっても同等の深絞り
性鋼板が得られるので、一段と熱エネル、ギーコストが
低減できる。

（４）本発明の製造方法によれば、深絞り性を特徴づけ
るＦ値が２以上と従来法に比べて優れた加工性の冷延鋼
板が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｍｎｌと７値との関係を、Ｃ量とスラブ加熱
温度をそれぞれ２段階に変量させて示すグラフ、 第２図は、ＭｎとＮの成分量の７値との関係を示すグラ
フ、および 第３図は、現行成分ｍ（第１表鋼種Ｇ）と本発明の対象
とする鋼（第１表鋼種Ｂ）とについてＴ値を比較したグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．０３〜０．２０
   ％、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０
   ．０８％を含有し、かつＮ：Ｎ（％）≦〔０．３２−Ｍ
   ｎ（％）〕／５７を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不
   純物からなる組成を有する鋼スラブを１１００℃以下の
   温度に加熱し、Ａｒ＿３変態点以上の温度で熱間圧延し
   、その後急冷して５００℃以下で巻取り、次いでこのよ
   うにして得られた鋼板を冷間圧延し、そして焼鈍するこ
   とから成る、加工性のすぐれた冷延鋼板の製造方法。