JPH05239555A - 超深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｔi量を低減してｒ値の改善を図った超深絞
り用冷延鋼板を得る。 【構成】 Ｃ:０.００１１〜０.００２５％、Ｍn:０.２
０〜１.０％、Ｓ:０.００３〜０.００８％以下、Ｎ:０.
００３％以下、Ａl:０.０１〜０.１％、Ｔi:０.０４％
以下で、かつ、ＴiをＮとＣの総量の原子当量比以上に
て含み、残部がＦe及び不可避的不純物元素よりなる鋼
について、１０００〜１１００℃の範囲で、かつ、次式
(１)を満足する温度に加熱した後、仕上圧延温度がＡr₃
点以上で圧延を行い、４００〜７５０℃の温度範囲で巻
取り、これを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を行うことによ
り、超深絞り用冷延鋼板を得る。自動車部品、特にフェ
ンダー、オイルパン等の部品の成形用に適している。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超深絞り用冷延鋼板の
製造方法に関し、特にランクフォード値(ｒ値)の改善を
可能にしたものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
部品、特にフェンダー、オイルパン等の部品の成形では
深絞り性が要求され、従来から、ｒ値が２.０前後の超
深絞り用冷延鋼板が使用されてきた。更に、近年、ユー
ザーニーズの多様化或いはファッション性の追及に伴
い、一層高度なプレス成形性の求められる部品が増加し
つつある。

【０００３】従来、上記したような超深絞り用冷延鋼板
としては、極低Ｃ鋼にＣ或いはＮを十分固着するに必要
なＴi或いはＮbを添加したＩＦ鋼(Ｉnterstitial Ｆree
Ｓteel)が良く知られている。

【０００４】しかしながら、このような鋼においては、
ＴiはＮ、Ｓ及びＣの総量の原子当量比以下の添加で
は、固溶Ｃが残存し、十分な特性を得ることができない
と言われてきた。

【０００５】また、Ｍnは、焼鈍時の粒成長性を劣化さ
せる成分として知られており、高ｒ値を得るためには、
Ｎ、Ｓ及びＣの総量の原子当量比以上の十分なＴiの添
加、及びＭnの低減を行うことが必要であると言われて
いる。そのため、Ｔiの多量添加によるコストアップ、
ＭnＳの十分な析出が行われないことによるスラブの熱
間脆性割れ等の問題点があった。

【０００６】例えば、Ｔi添加極低炭素冷延鋼板にＭnを
添加することにより、ｒ値が向上することが「鉄と
鋼」、７６(１９９０)、p.４２２に示されているが、こ
の場合はＰ、Ｍnを複合添加した高張力鋼板を得る技術
であり、Ｍnを添加することによりＭnＳが形成される
が、その結果、ＦeＴiＰの析出状況を変化させ、ｒ値に
好ましい再結晶集合組織を形成させる役割を果たすため
であると説明されている。

【０００７】以上のように、従来の超深絞り用冷延鋼板
では、Ｔi添加ＩＦ鋼によってある程度の前進が得られ
たとは言え、各種特性値のより一層の向上、それに伴う
操業条件の緩和、歩留りの向上等、残された課題も多
い。

【０００８】本発明は、かゝる状況の下でなされたもの
であって、Ｔi量を低減してｒ値の改善を図った超深絞
り用冷延鋼板の製造方法を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下の知見を
得るに至り、ここにｒ値の改善を図り、Ｔi量を低減し
た超深絞り用冷延鋼板の製造方法を見い出したものであ
る。

【００１０】すなわち、極低Ｃ−ＩＦ鋼において、Ｍn
量を適量添加することにより、ＭnＳが析出し、ＴiＳ分
のＴiがＴiＣの析出に働くため、Ｔi添加量がＣ、Ｎ、
Ｓの原子当量比以下であっても固溶Ｃが残存しない。ま
た、適量のＭnを添加し、スラブ加熱温度、Ｔi、Ｎ及び
Ｓ量を制御することにより、熱間圧延前のスラブ再加熱
時に鋼中の６０％以上のＳ量をＭnＳとして析出させる
ことで、熱延時にＴi系の硫化物の析出を抑制し、比較
的粗大な析出物を得ることができる。これは、熱延過程
で析出する微細なＴiＳよりも冷延焼鈍時の回復、再結
晶過程での粒成長性が良くなり、優れた深絞り性を持つ
ことを見い出した。これによって、製造コストが低減で
き、また熱間加工時の脆化を抑制できる。

【００１１】本発明は、Ｃ:０.００１１〜０.００２５
％、Ｍn:０.２０〜１.０％、Ｓ:０.００３〜０.００８
％以下、Ｎ:０.００３％以下、Ａl:０.０１〜０.１％、
Ｔi:０.０４％以下で、かつ、ＴiをＮとＣの総量の原子
当量比以上にて含み、残部がＦe及び不可避的不純物元
素よりなる鋼について、１０００〜１１００℃の範囲
で、かつ、次式(１)を満足する温度に加熱した後、仕上
圧延温度がＡr₃点以上で圧延を行い、４００〜７５０℃
の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間圧延、焼鈍を
行うことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板の製造方法を
要旨とするものである。

【化２】 ここで、Ｓ：鋼のＳ量(％) Ｍn：鋼のＭn量(％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)

【００１２】以下に本発明を更に詳細に説明する。

【００１３】

【作用】

【００１４】まず、本発明における鋼の成分限定理由に
ついて説明する。

【００１５】Ｃ：従来のＩＦ鋼は約０.００３０％前後
のＣを含み、これを固定するに十分なＴiを添加して、
初めて高ｒ値が得られた。これは、固溶Ｃが冷延若しく
は回復再結晶過程で転位の移動に影響を及ぼし、(１１
１)集合組織の発達を抑制することがその原因と知られ
ている。しかし、本発明者の研究により、Ｃ量を０.０
０２５％以下にすることにより、その析出及び固定のた
めに添加する炭化物形成元素の絶対量を少なくすること
ができ、析出物の量も低減できることが判明した。この
場合、０.００１％未満になると熱延板で結晶粒が粗大
化し易くなるので好ましくない。よって、Ｃ量は０.０
０１１〜０.００２５％の範囲とする。

【００１６】Ｍn、Ｔi：Ｍnを０.２０〜１.０％の範囲
で添加し、Ｔiを０.０４％以下で、かつ、Ｎ、Ｃの総量
の原子当量比以上にて添加することにより、Ｓ系析出物
の６割以上をＭnＳにし、ＮとＣをＴiで固定すること
で、冷延板の焼鈍時の粒成長性が良好になり、ｒ値を向
上させることができる。しかし、Ｍnが０.２０％より少
ないとＳ系の析出物をＭnＳとして十分得るのが困難で
あり、また、１.０％を超えると延性の低下が大きくな
り、成形性が低下する。また、ＴiはＮとＣの総量の原
子当量比より少ないと固溶Ｃ及び固溶Ｎが存在し、ｒ値
が低下する。またＴiが０.０４％を超えると圧延時に微
細なＴiＳが多量に析出し、焼鈍時の粒成長性を劣化さ
せるだけでなく、コストアップの要因ともなる。

【００１７】Ｓ：Ｓ量が増加すると、析出するＭnＳの
絶対量も増加し、伸びフランジ性に代表される局部延性
を劣化させるので、０.００８％以下に抑制しなければ
ならない。Ｓ量は少ないほど良いが、０.００３％より
低減させることは製鋼技術上コトスアップとなるので、
０.００３％を下限とする。

【００１８】Ａl：Ａlは脱酸に必要な元素であり、十分
に脱酸を行うには最低０.０１％が必要である。しか
し、０.１％を超えると脱酸が飽和に達するだけでな
く、アルミナ系介在物が発生し、成形性を劣化させる。
よって、Ａl量は０.０１〜０.１％の範囲とする。

【００１９】Ｎ：Ｎ量の増加に伴い、それを固定するに
必要なＴiの添加量が多くなり、コストアップを招く
他、析出物量も増加し、粒成長性が劣化し、ｒ値の向上
が得にくくなるため、できるだけ低レベル、好ましくは
０.００２％以下が望ましい。しかし、所望の材質を得
るに必要な最低限の値が０.００３％であることから、
０.００３％を上限とする。

【００２０】次に本発明の製造条件について説明する。

【００２１】上記の化学成分を有する鋼は、通常行われ
る転炉等で溶製され、鋼片とされるが、その方法として
は造塊法でも連続鋳造法でもかまわない。鋼片は室温ま
で冷却された後、熱延加熱炉に装入されるが、その際、
一旦室温まで冷却せず、加熱炉に装入するＨＣＲ法でも
かまわない。また、鋼片を再加熱することなくそのまま
圧延することはもとより、短時間の保熱及び／又は部分
的な加熱の後に熱延しても本発明の効果は何等損なわれ
るものではない。

【００２２】但し、鋼片の加熱温度については、まず１
０００〜１１００℃の範囲とし、仕上温度がＡr₃点以上
に確保できるのであれば、できるだけ低いほうが望まし
い。更には、加熱温度は次式(１)を満たさなければなら
ない。これを満たす必要があるのは、加熱温度時におい
て鋼中に含まれるＳの少なくとも６０％以上がＭnＳと
して存在している必要があるからである。

【００２３】

【化３】 ここで、Ｓ：鋼のＳ量(wt％) Ｍn：鋼のＭn量(wt％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)

【００２４】熱延条件としては、オーステナイト域(Ａr
₃点以上)での熱延終了が好ましい。仕上温度がＡr₃点未
満になると冷延、焼鈍後の特性を害する集合組織が形成
されるので好ましくない。

【００２５】巻取温度は、固溶Ｃの固定のために規制す
る必要があるが、Ｃ量が極めて低い鋼においては低温巻
取りでも残存固溶Ｃ量は少なく、ｒ値の低下は殆どない
ので、その下限を４００℃とする。一方、巻取温度が７
５０℃を超えると高温巻取温度における諸問題、例え
ば、スケール、表面欠陥等の問題が発生するので、７５
０℃を上限とする。

【００２６】次に酸洗し、冷間圧延を行う。冷延条件は
特に制限されないが、冷延率が６５〜９０％であれば高
いほどｒ値の向上が得られる。最低限６５％の冷延を加
えれば所望の特性が得られ、一方、９０％以上の冷延は
通常のタンデムミルで１回の圧延で終了することは不可
能である。

【００２７】冷延後、焼鈍を行うが、焼鈍条件は通常の
条件でよく、均熱温度が再結晶温度以上、Ａc₃点未満の
範囲であれば加熱、冷却条件は特に規制する必要はな
い。Ａc₃点を超えてオーステナイト域まで加熱するとγ
→α変態時にランダム核生成をもたらし、極端にｒ値が
劣化する。

【００２８】本発明により得られる超深絞り用冷延鋼板
は、冷延前にＣ、Ｎが殆どＴiによって固定され、冷
延、焼鈍後も殆ど分解することがないため、過時効処理
は特に必要でないが、現状の連続焼鈍ラインに設置され
ている過時効帯を通板し、通常のＡlキルド鋼に採用さ
れているような過時効処理を加えても、何ら材質を劣化
させるものではない。

【００２９】次に本発明の実施例を示す。

【００３０】

【実施例】

【表１】 に示す化学成分を有する供試鋼について同表に示す条件
で熱間圧延を行った後、巻取り、酸洗後、８０％の圧下
率で冷間圧延を施し、板厚０.８mmの冷延板を得た。こ
の冷延板に８５０℃×１分の焼鈍を施し、引張試験を行
った。その結果を

【表２】 に示す。

【００３１】表２よりわかるとおり、本発明範囲内の製
造条件で得られた本発明例Ｎo.１、Ｎo.２、Ｎo.４は、
いずれもｒ値が２.３〜２.５程度の高い深絞り性を示し
ている。これに対し、単に、Ｍn添加量を増加した比較
例Ｎo.６(比較材Ｄ)や、Ｃ及びＭnが少なく前記(１)式
を満たしていない比較例Ｎo.７(比較材Ｅ)、Ｔiが多い
比較例Ｎo.７(比較材Ｆ)は、製造条件が本発明範囲内で
同じであっても、目的とする高い深絞り性を得ることが
できない。また、鋼の化学成分が本発明範囲内であって
も、熱延条件が本発明範囲外の比較例Ｎo.３、Ｎo.５も
目的とする高い深絞り性を得ることができない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
自動車ボディ、オイルパン等に用いるプレス加工用鋼板
のプレス加工性を改善することができる。また、Ｔi添
加量を低減することができ、低温巻取法によっても従来
の高温巻取材と同等乃至同等以上のｒ値を持つ冷延鋼板
を製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で(以下、同じ)、Ｃ:０.００１１
   〜０.００２５％、Ｍn:０.２０〜１.０％、Ｓ:０.００
   ３〜０.００８％以下、Ｎ:０.００３％以下、Ａl:０.０
   １〜０.１％、Ｔi:０.０４％以下で、かつ、ＴiをＮと
   Ｃの総量の原子当量比以上にて含み、残部がＦe及び不
   可避的不純物元素よりなる鋼について、１０００〜１１
   ００℃の範囲で、かつ、次式(１)を満足する温度に加熱
   した後、仕上圧延温度がＡr₃点以上で圧延を行い、４０
   ０〜７５０℃の温度範囲で巻取り、これを酸洗し、冷間
   圧延、焼鈍を行うことを特徴とする超深絞り用冷延鋼板
   の製造方法。 【化１】 ここで、Ｓ：鋼のＳ量(％) Ｍn：鋼のＭn量(％) Ｘ：加熱温度(℃＋２７３)