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KR102276818B1 - 금속판, 금속판의 제조 방법, 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품 - Google Patents

금속판, 금속판의 제조 방법, 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품 Download PDF

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KR102276818B1
KR102276818B1 KR1020207029766A KR20207029766A KR102276818B1 KR 102276818 B1 KR102276818 B1 KR 102276818B1 KR 1020207029766 A KR1020207029766 A KR 1020207029766A KR 20207029766 A KR20207029766 A KR 20207029766A KR 102276818 B1 KR102276818 B1 KR 102276818B1
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마사히로 구보
요시아키 나카자와
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판, 금속판의 제조 방법, 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품의 제공. 표면에 있어서 (a1), (b1), 또는 (c1)의 조건을 만족시키는 금속판 및 그의 제조 방법이다. 또한 그 금속판을 이용한 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품이다. (a1) {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만. (b1) {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상. (c1) 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하.

Description

금속판, 금속판의 제조 방법, 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품
본 개시는 금속판, 금속판의 제조 방법, 금속판의 성형품의 제조 방법, 및 금속판의 성형품에 관한 것이다.
근년, 자동차, 항공기, 선박, 건축 재료, 가전 제품 등의 분야에서는, 유저의 요구에 부응하기 위하여 디자인성이 중시되게끔 되어 왔다. 그 때문에 특히 외장 부재의 형상은 복잡화되는 경향이 있다. 복잡한 형상의 성형품을 금속판으로부터 성형하기 위해서는 금속판에 큰 뒤틀림을 주는 것이 필요하다. 그러나 뒤틀림(이후, 가공량이라고도 함)의 증가에 따라 성형품 표면에 미세한 요철이 생기기 쉬워서, 표면 러프니스로 되어서 외관상의 미관을 손상시킨다는 문제가 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 압연 방향과 평행으로 요철의 줄무늬가 나타나는 것(리징)에 관한 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1에는 다음의 사항이 개시되어 있다. 성형 가공이, 압연 폭 방향을 주 뒤틀림 방향으로 하는 평면 뒤틀림 인장 변형이라고 간주하였을 때의 평균 테일러 인자를 제어하여, 내리징성이 우수한 성형 가공용 알루미늄 합금 압연판이 얻어진다. 집합 조직 중에 존재하는 모든 결정 방위로부터 산출되는 평균 테일러 인자가 내리징성에 크게 관계되어 있다. 평균 테일러 인자의 값이 특정 조건을 만족시키도록 집합 조직을 제어함으로써 내리징성을 확실하고 안정적으로 향상시킬 수 있다.
또한 특허문헌 2에는, bcc 구조를 갖고, 금속판의 표면에 있어서 하기 (a) 「금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.20 이상 0.35 이하임.」 또는 (b) 「금속판의 표면에 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.45 이하, 또한 평균 결정 입경이 15㎛ 이하임.」의 조건을 만족시키는 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 성형품의 제조 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 제5683193호 일본 특허 제6156613호
그러나 특허문헌 1에서는, 압연 폭 방향을 주 뒤틀림 방향으로 하는 1축 인장 변형이 생기는 금속판의 성형 가공에 있어서 리징을 억제하는 것이 나타나 있을 뿐이다. 그리고 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 금속판의 성형 가공에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않다.
한편, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 금속판의 성형 가공에서도, 근년의 복잡한 형상의 성형품을 제조하는 것이 요구되고 있다. 그러나 큰 가공량(금속판의 판 두께 감소율 10% 이상으로 되는 가공량)으로 금속판을 성형 가공하면, 성형품의 표면에 요철이 발달하여 표면 러프니스로 되어서 외관상의 미관을 손상시킨다는 문제가 생긴다. 또한 마찬가지로, 평면 뒤틀림 인장 변형만이 생기는 금속판의 성형 가공에서도 마찬가지의 문제가 생긴다.
상기 이유로부터, 예를 들어 종래의 자동차 외판의 제품은, 제품면에 부여되는 뒤틀림양을 금속판의 판 두께 감소율 10% 미만으로 되는 가공량으로 제한하여 생산되고 있다. 즉, 표면 러프니스 발생을 피하기 위하여 가공 조건에 제약이 있다. 그러나 보다 복잡한, 자동차의 외판 제품 형상이 요구되고 있다. 즉, 성형 가공 시의 금속판의 판 두께 감소율 10% 이상과 표면 러프니스 억제를 양립시킬 수 있는 방법이 요망되고 있다.
또한 특허문헌 2의 성형품의 제조 방법도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어진다. 그러나 특허문헌 2의 성형품의 제조 방법과는 다른 어프로치의 기술에 의하여 표면 러프니스의 발생을 억제하는 기술도 요망되고 있다.
본 개시의 과제는, 상기 사정을 감안하여, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판, 및 금속판의 제조 방법, 그리고 당해 금속판을 이용한 금속판의 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 다른 본 개시의 일 양태의 과제는, bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비하고, 후술하는 조건 (BD) 및 조건 (BH)를 만족시킨 금속판의 성형품이더라도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판의 성형품을 제공하는 것이다.
또한, 다른 본 개시의 과제는, fcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판, 및 금속판의 제조 방법, 그리고 당해 금속판을 이용한 금속판의 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 다른 본 개시의 일 양태의 과제는, fcc 구조를 갖고, 능선부를 구비하고, 후술하는 조건 (FD) 및 조건 (FH)를 만족시킨 금속판의 성형품이더라도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판의 성형품을 제공하는 것이다.
본 개시의 요지는 이하와 같다.
<1>
bcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (a1) 또는 (b1)의 조건을 만족시키는 금속판.
(a1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
<2>
bcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (c1)의 조건을 만족시키는 금속판.
(c1) 상기 금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하임.
<3>
상기 금속판이 강판인, <1> 또는 <2>에 기재된 금속판.
<4>
상기 강판이, 표면의 금속 조직의 페라이트 분율 50% 이상의 페라이트계 강판인, <3>에 기재된 금속판.
<5>
상기 강판이, 질량%로,
C: 0.0040% 내지 0.0100%,
Si: 0% 내지 1.0%,
Mn: 0.90% 내지 2.00%,
P: 0.050% 내지 0.200%,
S: 0% 내지 0.010%,
Al: 0.00050% 내지 0.10%,
N: 0% 내지 0.0040%,
Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
B: 0% 내지 0.003%,
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
Ni, Ca, Mg, Y, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, <3> 또는 <4>에 기재된 금속판.
식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
<6>
상기 강판의 화학 조성이, 질량%로,
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0.002% 내지 0.10%, 및,
Ni, Ca, Mg, Y, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0.005% 내지 0.10%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는, <5>에 기재된 금속판.
<7>
열간 압연판에 대하여 압하율 70% 이상의 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연판을 얻는 것과,
어닐링 온도를 재결정 온도+25℃ 이하, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내로 하는 조건에서 상기 냉간 압연판을 어닐링하는 것
을 갖는, <5> 또는 <6>에 기재된 금속판의 제조 방법.
<8>
<1> 내지 <6> 중 어느 한 항에 기재된 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 금속판의 성형품의 제조 방법.
<9>
bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
하기 (BD) 및 (BH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (a2) 또는 (b2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품.
(BD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(BH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(a2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
<10>
bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
하기 (BD) 및 (BH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (c2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품.
(BD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(BH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(c2) 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 상기 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.35 이하임.
<11>
상기 금속판이 강판인, <9> 또는 <10>에 기재된 금속판의 성형품.
<12>
상기 강판이, 표면의 금속 조직의 페라이트 분율 50% 이상의 페라이트계 강판인, <11>에 기재된 금속판의 성형품.
<13>
상기 강판이, 질량%로,
C: 0.0040% 내지 0.0100%,
Si: 0% 내지 1.0%,
Mn: 0.90% 내지 2.00%,
P: 0.050% 내지 0.200%,
S: 0% 내지 0.010%,
Al: 0.00050% 내지 0.10%,
N: 0% 내지 0.0040%,
Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
B: 0% 내지 0.003%,
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, <11> 또는 <12>에 기재된 금속판의 성형품.
식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
<14>
상기 강판의 화학 조성이, 질량%로,
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0.002% 내지 0.10%, 및,
Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0.005% 내지 0.10%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는, <13>에 기재된 금속판의 성형품.
<15>
fcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (a1) 또는 (b1)의 조건을 만족시키는 금속판.
(a1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
<16>
fcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (c1)의 조건을 만족시키는 금속판.
(c1) 금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하임.
<17>
상기 금속판이 오스테나이트계 스테인리스 강판인, <15> 또는 <16>에 기재된 금속판.
<18>
상기 금속판이 알루미늄 합금판인, <15> 또는 <16>에 기재된 금속판.
<19>
<15> 내지 <18> 중 어느 한 항에 기재된 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 5% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 금속판의 성형품의 제조 방법.
<20>
fcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
하기 (FD) 및 (FH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (a2) 또는 (b2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품.
(FD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 5≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(FH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 7≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(a2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
<21>
fcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
하기 (FD) 및 (FH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (c2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품.
(FD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 5≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(FH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 7≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(c2) 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 상기 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.35 이하임.
<22>
상기 금속판이 오스테나이트계 스테인리스 강판인, <20> 또는 <21>에 기재된 금속판의 성형품.
<23>
상기 금속판이 알루미늄 합금판인, <20> 또는 <21>에 기재된 금속판의 성형품.
본 개시에 따르면, bcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판, 및 금속판의 제조 방법, 그리고 당해 금속판을 이용한 금속판의 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 다른 본 개시에 따르면, bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비하고, 후술하는 조건 (BD) 및 조건 (BH)를 만족시킨 금속판의 성형품이더라도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판의 성형품을 제공할 수 있다.
또한, 다른 본 개시에 따르면, fcc 구조를 갖는 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판, 및 금속의 제조 방법, 그리고 당해 금속판을 이용한 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 다른 본 개시에 따르면, fcc 구조를 갖고, 능선부를 구비하고, 후술하는 조건 (FD) 및 조건 (FH)를 만족시킨 금속판의 성형품이더라도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판의 성형품을 제공할 수 있다.
도 1은 「{klm}면으로부터 X° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립」의 정의를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경을 측정하는 개소를 설명하기 위한, 금속판을 상부로부터 관찰한 모식도이다.
도 3은 결정립의 평균 결정 입경을 측정하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4a는 스트레치 성형 가공의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 4b는 도 4a에 도시하는 스트레치 성형 가공에서 얻어지는 성형품의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 5a는 드로잉 스트레치 성형 가공의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 5b는 도 5a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에서 얻어지는 성형품의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 6은 평면 뒤틀림 인장 변형, 2축 인장 변형 및 1축 인장 변형을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 제1 및 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 일례를 도시하는 개략 사시도이다.
도 8은 제1 및 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 능선부의 일례를 도시하는 부분 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일례인 실시 형태를 상세히 설명한다. 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서, 그 설명은 반복하지 않는다.
또한 본 명세서에 있어서, 화학 조성의 각 원소의 함유량의 「%」 표시는 「질량%」를 의미한다.
또한 「내지」를 사용하여 표현되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또한 「내지」의 전후에 기재되는 수치에 「초과」 또는 「미만」이 붙어 있는 경우의 수치 범위는, 이들 수치를 하한값 또는 상한값으로서 포함하지 않는 범위를 의미한다.
또한 「공정」이라는 용어는, 독립된 공정뿐 아니라, 다른 공정과 명확히 구별할 수 없는 경우이더라도 그 공정의 소기의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다.
또한 「능선부의 연장 방향」이란, 능선부의 어떤 의장면을 평면으로 보았을 때, 대상으로 되는 능선부의 개소에 있어서 능선부가 연장되는 방향을 의미한다. 예를 들어 능선부의 정점이 직선을 그리는 개소의 「능선부의 연장 방향」이란, 당해 직선이 연장되는 방향을 의미한다. 한편, 능선부의 정점이 곡선을 그리는 개소의 「능선부의 연장 방향」이란, 당해 곡선에 대한, 당해 개소에 있어서의 접선이 연장되는 방향을 의미한다.
또한 「의장면」이란, 금속판의 성형품을 구성하는 면 중, 외부에 노출되어서 미관의 대상으로 될 수 있는 면을 말한다.
(bcc 구조를 갖는 금속판)
제1 실시 형태에 따른 금속판은, 표면에 있어서 하기 (a1), (b1), 또는 (c1)의 조건을 만족시키는 금속판이다.
(a1) 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(이하, 「결정립 A」라고도 칭함)의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b1) 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(결정립 A)의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
(c1) 금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor(테일러 인자)의 값(이하, 「TF값」이라고도 칭함)이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립(이하, 「결정립 C」라고도 칭함)의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하임.
제1 실시 형태에 따른 금속판은 상기 구성에 의하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어진다. 그리고 제1 실시 형태에 따른 금속판은 다음의 지견에 의하여 발견되었다.
근년, 금속판의 금속 조직과 기계 특성의 대응이 연구되고 있다. 발명자들은 다음의 검토를 행하였다.
먼저, 평면 뒤틀림 인장 변형의 다축 변형장에 있어서의 결정립의 결정 방위와 표면 러프니스의 관계를 조사하였다. 그 결과, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다. 2축 인장 변형에 비해 평면 뒤틀림 인장 변형에서 표면 러프니스의 증대가 크다. 특히 IF 강철판 등, 특정 집합 조직을 갖는 금속판에서는, 2축 인장 변형에 비해 평면 뒤틀림 인장 변형에서 표면 러프니스의 증대가 크다. 이 원인으로서, 결정립 간의 강도 차가 변형 양식에 따라 크게 다른 것으로 생각된다. 즉, 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형의 변형 정도가 결정립 간에 크게 다를 것으로 생각된다.
그래서 발명자들은, 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 강도가 크게 변화되지 않는, {001}면 및 {111}면 이외의 결정 방위를 갖는 결정립에 주목하였다. 그리고 이 결정립의 분율을 증가시키고, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형의 표면 러프니스 발달의 차이를, 평균 결정 입경과의 관계도 포함하여 검증하였다.
그 결과, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다. {001}면 및 {111}면 이외의 결정 방위를 갖는 결정립의 분율을 증가시킴으로써, 큰 가공량(금속판의 판 두께 감소율 10% 이상으로 되는 가공량)으로 금속판을 성형하더라도 평면 뒤틀림 인장 변형에서의 표면 러프니스의 증가가 억제된다. 그 결과, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 변형 정도가 작아져서 표면 러프니스 발달의 차이가 적어진다.
구체적으로는, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다.
평균 결정 입경이 16㎛ 이하인 경우, 결정립 A의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이면(즉, 조건 (a1)을 만족시키면), 또는 평균 결정 입경이 16㎛ 이상인 경우, 결정립 A의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이면(즉, 조건 (b1)을 만족시키면), 큰 가공량으로 금속판을 성형하더라도 평면 뒤틀림 인장 변형에서의 표면 러프니스의 증가가 억제된다. 그 결과, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 변형 정도가 작아져서 표면 러프니스 발달의 차이가 적어진다.
즉, 조건 (a1) 또는 조건 (b1)을 만족시키면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된다.
한편, 발명자들은 다음의 검토도 행하였다.
먼저, 발명자들은, 금속판의 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값(TF값)에 대하여 주목하였다. TF값이란, 결정의 임의의 변형을 가정하였을 때의 변형 저항의 크기를 나타내는 지수이다.
그리고 TF값과 표면 러프니스의 관계를 조사하였다. 그 결과, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다.
TF값 중, 금속판의 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 TF값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립 C의 분율을 제어하면, 큰 가공량으로 금속판을 성형하더라도 평면 뒤틀림 인장 변형에서의 표면 러프니스의 증가가 억제된다. 그 결과, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 변형 정도가 작아져서 표면 러프니스 발달의 차이가 적어진다. 이 이유는, 2축 인장 변형을 가정하였을 때의 TF값의 분포가, 3.0 이상 3.4 이하에 주로 분포하고 있기 때문이다. 결정립 C의 분율을 제어함으로써, 결정립 간의 변형 저항 차의 분포가 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 마찬가지로 되어서 표면 러프니스 발달의 변형 양식에 따른 차이가 적어질 것으로 생각된다.
즉, 조건 (c1)을 만족시키면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된다.
이상의 지견으로부터, 제1 실시 형태에 따른 금속판은, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판으로 되는 것이 발견되었다.
이하, 제1 실시 형태에 따른 금속판의 상세에 대하여 설명한다.
조건 (a1)에 대하여 설명한다.
조건 (a1)에 있어서, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립 A의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이다. 단, 표면 러프니스 억제의 관점에서 0.25 이상 0.30 이하가 바람직하다.
조건 (a1)에 있어서, 결정립 A의 평균 결정 입경은 16㎛ 미만이다. 단, 제조 비용 증대의 관점에서, 예를 들어 6㎛ 이상으로 한다.
조건 (b1)에 대하여 설명한다.
조건 (b1)에 있어서, 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립 A의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이다. 단, 표면 러프니스 억제의 관점에서 0.15 이상 0.25 이하가 바람직하다.
조건 (b1)에 있어서, 결정립 A의 평균 결정 입경은 16㎛ 이상이다. 단, 결정립 A의 평균 결정 입경의 하한은 표면 러프니스 억제의 관점에서, 예를 들어 25㎛ 이하로 한다.
여기서, {klm}면으로부터 X° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립이란, 도 1에 도시한 바와 같이, {klm}면에 대하여, {klm}면의 양면측에서 예각으로 X° 경사진 2개의 결정 방위 Y1 및 Y2로 이루는 각도 θ의 범위에 결정 방위를 갖는 결정립을 의미한다.
또한 결정립 A의 평균 결정 입경은 다음의 방법으로 측정한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 강판의 폭 방향(압연 방향에 대하여 수직 방향)에 있어서의, 단부로부터 전체 폭의 1/4보다 중심부(폭의 중앙의 50%의 영역)에 있어서, 한 변이 1㎜인 사각형의 측정 영역 Er을 임의로 3개소 선택한다. 이 측정 영역 Er을 갖는 시료를 금속판으로부터 채취한다. 시료의 관찰면(측정 영역 Er을 갖는 표면)을 0.1㎜ 연마한다. SEM에 의하여 시료의 관찰면을 관찰하고, EBSD법을 사용하여 결정립 A를 선택한다. 선택한 각 결정립 A에 2개의 시험선을 긋는다. 2개의 시험선의 산술 평균을 구함으로써 결정립 A의 평균 결정 입경을 구한다.
구체적으로는 다음과 같다. 도 3에 도시한 바와 같이, 각 결정립 A의 무게 중심을 통과하는 제1 시험선을, 모든 결정립 A에 있어서 동일한 방향으로 되도록 긋는다. 또한 제1 시험선과 서로 직교하도록, 각 결정립 A의 무게 중심을 통과하는 제2 시험선을 긋는다. 2개의 제1 시험선 및 제2 시험선의 길이의 산술 평균을 결정립 A의 결정 입경으로 한다. 3개의 시료에 있어서의 모든 결정립 A의 결정 입경의 산술 평균을 평균 결정 입경으로 한다.
또한 도 3 중, Cry는 결정립 A, L1은 제1 시험선, L2는 제2 시험선을 나타낸다.
결정립 A의 면적 분율은 다음의 방법으로 측정한다.
결정립 A의 평균 결정 입경의 측정과 마찬가지로 금속판의 시료 관찰면을 관찰하고, EBSD법을 사용하여 결정립 A를 선택한다. 관찰 시야에 대한, 선택한 결정립 A의 면적 분율을 산출한다. 그리고 3개의 시료에 있어서의 결정립 A의 면적 분율의 평균을 결정립 A의 면적 분율로 한다.
구체적으로는, 결정립 A의 면적 분율은 다음과 같이 측정한다.
OIM 애널리시스(TSL사 제조)를 사용하여, 하기 측정 조건에서 관찰한 주사형 전자 현미경에 의한 관찰 시야 중에서 목적으로 하는 결정 입자 A의 면적을 추출(톨러런스는 20°로 설정)한다. 그 추출한 면적을 관찰 시야의 면적으로 나눈 백분율을 구한다. 이 값을 결정립 A의 면적 분율로 한다.
또한 결정립 A의 면적 분율을 구하는 측정 조건의 상세는 다음과 같다.
·측정 장치: 전자선 후방 산란 회절 장치를 갖는 주사형 전자 현미경(SEM-EBSD)「SEM의 형번 JSM-6400(JEOL사 제조) EBSD 검출기는 형번 「HIKARI」(TSL사 제조)를 사용」
·스텝 간격: 2㎛
·측정 영역: 8000㎛×2400㎛의 영역
·입계: 결정 방위의 각도 차가 15° 이상(각도 차가 15° 미만인 연속되는 영역을 하나의 결정립으로 함)
조건 (c1)에 대하여 설명한다.
조건 (c1)에 있어서, 금속판의 면 내에 있어서, 금속판의 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값(TF값)이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립 C의 면적 분율은 0.18 이상 0.40 이하이다. 단, 표면 러프니스 억제의 관점에서 0.18 이상 0.35 이하가 바람직하다.
여기서, 결정립 C의 TF값(금속판의 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 TF값)은 다음과 같이 해석에 의하여 산출한다.
시료의 관찰면(측정 영역 Er을 갖는 표면)을 0.1㎜ 연마한다. SEM에 의하여 시료의 관찰면을 관찰하고, EBSD법을 사용하여 관찰면의 결정 방위 분포 데이터를 취득한다. (주)TSL 솔루션즈 제조의 소프트웨어 OIM Analysis v 7.2.1를 사용하여, 취득한 결정 방위 분포 데이터에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 상태를 나타내는 뒤틀림 텐서를 설정하고, Taylor Factor Map을 작성함으로써 측정점마다의 TF값을 산출하여 Taylor Factor 분포를 가시화한다.
결정립 C의 면적 분율은 다음과 같이 측정한다.
결정립 C의 TF값의 측정과 마찬가지로, 금속판의 시료에 대하여 시료의 관찰면(측정 영역 Er을 갖는 표면)을 0.1㎜ 연마한다. SEM에 의하여 시료의 관찰면을 관찰하고, EBSD법을 사용하여 관찰면의 결정 방위 분포 데이터를 취득한다. (주)TSL 솔루션즈 제조의 소프트웨어 OIM Analysis v 7.2.1를 사용하여, 취득한 결정 방위 분포 데이터에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 상태를 나타내는 뒤틀림 텐서를 설정하고, TF값의 존재 비율의 히스토그램을 작성한다. 작성한 히스토그램으로부터, Taylor Factor의 값(TF값)이 3.0 이상 3.4 이하를 만족시키는 측정점이 전체의 측정점에서 차지하는 비율을 결정립 C의 면적 분율로서 계산한다. 그리고 3개의 시료에 있어서의 결정립 C의 면적 분율의 평균을 결정립 C의 면적 분율로 한다.
여기서, 측정 대상으로 되는 금속판의 성형품의 표면에 도금층 등이 형성되어 있는 경우, 도금층 등을 제거한 후에 표면을 연마하고 결정립 A의 평균 결정 입경, 그리고 결정립 A 및 결정립 C의 면적 분율을 측정한다.
금속판의 종류에 대하여 설명한다.
금속판은, bcc 구조(체심 입방 격자 구조)을 갖는 금속판이다. bcc 구조를 갖는 금속판으로서는 α-Fe, Li, Na, K, β-Ti, V, Cr, Ta, W 등의 금속판을 들 수 있다. 이들 중에서도, 성형품을 제작하는 데 있어서 가장 용이하게 입수할 수 있다는 점에서 강판(페라이트계 강판, 베이나이트 단상 조직으로 한 베이나이트 강판, 마르텐사이트 단상 조직으로 한 마르텐사이트 강판 등)이 바람직하다. 또한 가공의 용이성으로부터 페라이트계 강판이 보다 바람직하다. 페라이트계 강판에는, 금속 조직의 페라이트 분율이 100%인 강판 이외에, 마르텐사이트, 베이나이트 등이 존재하는 강판(DP 강판)도 포함된다.
여기서, 페라이트계 강판의 금속 조직의 페라이트 분율은 50% 이상이 바람직하고, 80% 이상이 보다 바람직하다. 금속 조직의 페라이트 분율이 80% 미만이면 경질상의 영향이 강해진다. 또한 50% 미만이면 경질상이 지배적으로 되어서, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형의 응력에 약한 페라이트의 결정 방위(금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립(특히 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립))의 영향이 적어진다. 그 때문에, 성형 가공 시에 결정립의 변형에 의한 요철의 발달이 생기기 어려운 경향이 있어서 성형품의 표면 러프니스 자체가 발생하기 어려워진다. 따라서 상기 범위의 페라이트 분율의 페라이트계 강판을 적용하면 표면 러프니스 억제 효과가 현저해진다.
또한 페라이트 분율은, 다음에 나타내는 방법에 의하여 측정할 수 있다. 강판의 표면(측정 영역 Er을 갖는 표면)을 연마 후, 나이탈 용액에 침지함으로써 페라이트 조직을 현출시키고 광학 현미경으로 조직 사진을 촬영한다. 그 후, 상기 조직 사진의 전역의 면적에 대한 페라이트 조직의 면적을 산출한다.
금속판은, 표면에 도금층을 갖는 금속판(도금 강판 등)이어도 된다. 단, 금속판이 도금 금속판인 경우, 결정립 A의 평균 결정 입경, 그리고 결정립 A 및 결정립 C의 면적 분율의 측정 대상으로 되는 「금속판의 표면」이란, 상기 도금층을 제외한 금속판의 표면이다. 도금층은 금속판의 두께에 비해 얇다. 그 때문에, 가공 중 및 가공 후의 도금 금속판의 표면 성상은, 상기 도금층을 제외한 금속판의 표면의 결정 입경 및 결정 방위의 영향을 받는다.
금속판의 두께는 특별히 제한은 없지만, 성형성이라는 점에서 3㎜ 이하가 바람직하다.
(금속판의 화학 조성)
금속판으로서 적합한 강판은, 질량%로,
C: 0.0040% 내지 0.0100%,
Si: 0% 내지 1.0%,
Mn: 0.90% 내지 2.00%,
P: 0.050% 내지 0.200%,
S: 0% 내지 0.010%,
Al: 0.00050% 내지 0.10%,
N: 0% 내지 0.0040%,
Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
B: 0% 내지 0.003%,
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인 것이 바람직하다.
식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
여기서, 식 중, 원소 기호에는, 각 원소의, 강 중에 있어서의 함유량(질량%)을 나타낸다.
이하, 금속판으로서 적합한 페라이트계 강판의 화학 조성에 대하여 설명한다. 화학 조성에 대하여 「%」란, 질량%를 의미한다.
C: 0.0040% 내지 0.0100%
탄소(C)는, 일반적인 IF 강철에 있어서도 C는 강판의 연성 및 딥 드로잉 성형성을 저하시키는 것이 알려져 있다. 이 때문에 C 함유량은 적을수록 바람직하다. 그러나 C는 결정립 A 및 결정립 C의 발달에 기여한다. 따라서 이들을 양립시키기 위하여 C 함유량은 0.0040% 내지 0.0100%가 좋다.
Si: 0 내지 1.0%
실리콘(Si)은 임의 원소이다. 그러나 Si는 고용 강화에 의하여 강판의 연성 저하를 억제하면서 강도를 높인다. 그 때문에 필요에 따라 함유시켜도 된다. Si 함유량의 하한은, 예를 들어 0.005% 이상이다. 강판의 고강도화를 목적으로 하는 경우에는 Si 함유량의 하한은, 예를 들어 0.10% 이상이다. 한편, Si 함유량이 지나치게 많으면 강판의 표면 성상이 악화된다. 이 때문에 Si 함유량은 1.0% 이하가 좋다. Si 함유량의 바람직한 상한은 0.5% 이하이다. 강판의 강도를 필요로 하지 않는 경우, Si 함유량의 보다 바람직한 상한은 0.05% 이하이다.
Mn: 0.90% 내지 2.00%
망간(Mn)은 고용 강화에 의하여 강판의 강도를 높인다. 또한 Mn은 황(S)을 MnS로서 고정한다. 그 때문에, FeS 생성에 의한 강의 적열 취성이 억제된다. 또한 Mn은 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태 온도를 저하시킨다. 이것에 의하여 열연 강판의 결정립의 미세화가 촉진된다. 게다가 Mn 함유량이 많을수록 결정립 A 및 결정립 C의 면적 분율이 증가한다. 한편, 합금 비용 저감의 관점에서 Mn 함유량의 상한은, 예를 들어 2.0%이다. 따라서 Mn 함유량은 0.90% 내지 2.00%가 좋다. Mn 함유량은 1.2% 내지 2.0%가 바람직하고, 1.5% 내지 2.00%가 보다 바람직하다.
P: 0.050% 내지 0.200%
인(P)은 고용 강화에 의하여 강판의 r값의 저하를 억제하면서 강도를 높인다. 한편, P는 Mn과 함께 결정립 A 및 결정립 C의 발달에 기여한다. 한편, P양이 지나치게 많으면 편석이 발생하기 쉬워져서 프레스 성형 후의 표면 품질이 악화된다. 표면 성상 확보의 관점에서 P 함유량의 상한은, 예를 들어 0.20%이다. 따라서 P 함유량은 0.050% 내지 0.200%가 좋다. P 함유량은 0.100% 초과 내지 0.200%가 보다 바람직하다.
S: 0% 내지 0.010%
황(S)은 임의 원소이다. S는 강판의 성형성 및 연성을 저하시킨다. 그 때문에 S 함유량은 적을수록 좋다. 따라서 S 함유량은 0% 내지 0.010%가 좋다. 정련 비용 저감의 관점에서 S 함유량의 하한은, 예를 들어 0.00030%이다. S 함유량의 바람직한 상한은 0.006% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005% 이하이다.
Al: 0.00050% 내지 0.10%
알루미늄(Al)은 용강을 탈산한다. 한편, Al 함유량이 지나치게 많으면 강판의 연성이 저하된다. 따라서 Al 함유량은 0.00050% 내지 0.10%가 좋다. Al 함유량의 바람직한 상한은 0.080% 이하이고, 보다 바람직한 상한은 0.060% 이하이다. Al 함유량의 바람직한 하한은 0.00500% 이상이다. 또한 Al 함유량은, 이른바 산가용 Al(sol. Al)의 함유량을 의미한다.
N: 0% 내지 0.0040%
질소(N)는 임의 원소이다. N은 강판의 성형성 및 연성을 저하시킨다. 그 때문에 N 함유량은 적을수록 좋다. 따라서 N 함유량은 0% 내지 0.0040%가 좋다. 정련 비용 저감의 관점에서 N 함유량의 하한은, 예를 들어 0.00030% 이상이다.
Ti: 0.0010% 내지 0.10%
티타늄(Ti)은 C, N 및 S와 결합하여 탄화물, 질화물 및 황화물을 형성한다. Ti 함유량이 C 함유량, N 함유량 및 S 함유량에 비해 과잉이면 고용 C 및 고용 N이 저감된다. C, N 및 S와 결합되지 않고 남은 Ti는 강 중에 고용된다. 고용 Ti가 지나치게 증가하면 강의 재결정 온도가 상승하므로, 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 또한 고용 Ti가 지나치게 증가하면 강재가 경질화되어서 가공성의 열화를 초래한다. 이 때문에 강판의 성형성이 저하된다. 따라서 강의 재결정 온도를 낮추기 위하여 Ti 함유량의 상한은 0.10% 이하인 것이 좋다. Ti 함유량의 바람직한 상한은 0.08% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이다.
한편, Ti는 전술한 바와 같이 탄질화물을 형성함으로써 성형성 및 연성을 향상시킨다. 이 효과를 얻기 위하여 Ti 함유량의 하한은 0.0010% 이상인 것이 좋다. Ti 함유량의 바람직한 하한은 0.005% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.01% 이상이다.
Nb: 0.0010% 내지 0.10%
니오븀(Nb)은 Ti와 마찬가지로 C, N 및 S와 결합하여 탄화물, 질화물 및 황화물을 형성한다. Nb 함유량이 C 함유량, N 함유량 및 S 함유량에 비해 과잉이면 고용 C 및 고용 N이 저감된다. C, N 및 S와 결합되지 않고 남은 Nb는 강 중에 고용된다. 고용 Nb가 지나치게 증가하면 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 따라서 강의 재결정 온도를 낮추기 위하여 Nb 함유량의 상한은 0.10% 이하인 것이 좋다. Nb 함유량의 바람직한 상한은 0.050% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.030% 이하이다.
한편, Nb는 전술한 바와 같이 탄질화물을 형성함으로써 성형성 및 연성을 향상시킨다. 또한 Nb는 오스테나이트의 재결정을 억제하여 열연판의 결정립을 미세화한다. 이 효과를 얻기 위하여 Nb 함유량의 하한은 0.0010% 이상인 것이 좋다. Nb 함유량의 바람직한 하한은 0.0012% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0014% 이상이다.
B: 0 내지 0.0030%
보론(B)은 임의 원소이다. 고용 N 및 고용 C를 저감시킨 극저탄소의 강판은 일반적으로 입계 강도가 낮다. 그 때문에 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형 등, 평면 뒤틀림 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 성형 가공을 행할 때, 요철이 발달하여 성형품의 표면 러프니스가 발생하기 쉬워진다. B는 입계 강도를 높임으로써 내표면 러프니스성을 향상시킨다. 따라서 필요에 따라 B를 함유시켜도 된다. 한편, B 함유량이 0.0030%를 초과하면 r값(랭크포드값)이 저하된다. 그 때문에, B를 함유시키는 경우의 B 함유량의 바람직한 상한은 0.0030% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0010% 이하이다.
또한 입계 강도를 높이는 효과를 확실히 얻기 위해서는 B 함유량을 0.0003% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%
Cu 및 Sn은 임의 원소이다. 일반적으로 Cu 및 Sn 중 1종 이상이 포함되면, 프레스 성형에 의하여 표면 조도가 현저해지는 경향이 있다. 그 일 요인은, Cu 및 Sn이 강판의 집합 조직에 영향을 미치기 때문이다. 단, Cu 및 Sn이 함유되어 있다고 하더라도 결정립 A 및 결정립 C를 발달시킴으로써 표면 러프니스를 억제할 수 있다.
단, Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계량은 0.10% 이하가 좋다. 한편, Cu 및 Sn은, 스크랩 등을 원료로 하는 경우, 분리가 곤란한 원소이다. 따라서 정련 비용 저감의 관점에서 Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계량은 0.002% 내지 0.10 %가 바람직하다.
Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%
Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM은 임의 원소이다. 일반적으로 Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM의 1종 이상이 포함되면, 프레스 성형에 의하여 표면 조도가 현저해지는 경향이 있다. 그 일 요인은, Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM이 강판의 집합 조직에 영향을 미치기 때문이다.
단, Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM을 함유하고 있다고 하더라도 결정립 A 및 결정립 C를 발달시킴으로써 표면 러프니스를 억제할 수 있다.
단, Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계량은 0.10% 이하가 좋다. 한편, Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM은, 스크랩 등을 원료로 하는 경우, 분리가 곤란한 원소이다. 따라서 정련 비용 저감의 관점에서 Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 RE의 1종 이상의 합계량은 0.005% 내지 0.10 %가 바람직하다.
또한 「REM」이란, Sc, Y 및 란타노이드의 합계 17원소의 총칭이며, REM의 함유량은 REM 중 1종 또는 2종 이상의 원소의 합계 함유량을 가리킨다. 또한 REM에 대해서는 일반적으로 미슈 메탈에 함유된다. 이 때문에, 예를 들어 REM은, REM의 함유량이 상기 범위로 되도록 미슈 메탈의 형태로 함유시켜도 된다.
잔부
잔부는 Fe 및 불순물을 포함한다. 여기서 불순물이란, 강재를 공업적으로 제조할 때, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것이며, 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
식 (1)에 대하여 설명한다.
식 (1)에서 정의되는 F1이 0.5 이상 1.0 이하이다.
F1은, 성형성을 저하시키는 C, N 및 S와, Ti 및 Nb의 관계를 나타내는 파라미터식이다. F1이 낮을수록 Ti 및 Nb가 과잉으로 함유되어 있다. 이 경우, Ti 및 Nb와 C 및 N이 탄질화물을 형성하기 쉬우므로 고용 C 및 고용 N을 저감할 수 있다. 그 때문에 성형성이 향상된다. 단, F1이 지나치게 낮으면, 구체적으로는 F1이 0.5 이하이면, Ti 및 Nb가 큰 과잉으로 함유되어 있다. 이 경우, 고용 Ti 및 고용 Nb가 증가한다. 고용 Ti 및 고용 Nb가 지나치게 증가하면 강의 재결정 온도가 상승한다. 그 때문에 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 어닐링 온도가 높으면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형의 응력에 약한 페라이트의 결정 방위(금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립(특히 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립))가 성장하기 쉽다. 이 경우, 성형 가공 시에 결정립의 변형에 의한 요철이 발달하여 성형품의 표면 러프니스가 발생하기 쉬워진다. 따라서 F1의 하한은 0.5 이상이 좋다.
한편, F1이 지나치게 높으면 고용 C 및 고용 N이 증가한다. 이 경우, 시효경화에 의하여 강판의 성형성이 저하된다. 또한 강의 재결정 온도가 상승한다. 그 때문에 어닐링 온도를 높게 할 필요가 있다. 어닐링 온도가 높으면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형의 응력에 약한 페라이트의 결정 방위(금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립 이외의 결정립(특히 금속판의 표면과 평행인 {001}면으로부터 15° 이내의 결정 방위를 갖는 결정립))가 성장하기 쉽다. 이 경우, 성형 가공 시에 결정립의 변형에 의한 요철이 발달하여 성형품의 표면 러프니스가 발생하기 쉬워진다. 따라서 F1은 1.0 이하가 좋다.
F1의 바람직한 하한은 0.6 이상이다. F1값의 바람직한 상한은 0.9 이하이다.
(bcc 구조를 갖는 금속판의 제조 방법]
이하에, 금속판으로서 적합한 페라이트계 강판의 제조 방법의 일례를 설명한다.
적합한 페라이트계 강판의 제조 방법에서는, 페라이트계 강판의 상기 조직을 얻기 위해서는 상기 화학 조성에 더해 냉간 압연 및 어닐링 조건을 제어하는 것이 좋다.
구체적으로는, 적합한 페라이트계 강판의 제조 방법은, 열간 압연판에 대하여 압하율 70% 이상의 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연판을 얻는 공정과, 어닐링 온도를 재결정 온도+25℃ 이하, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내로 하는 조건에서 상기 냉간 압연판을 어닐링하는 공정을 갖는다.
이하, 적합한 페라이트계 강판의 제조 방법의 상세에 대하여 설명한다.
-가열 공정-
가열 공정에서는, 상기 화학 조성을 갖는 슬래브를 가열한다. 가열은, 열간 압연 공정에서의 마무리 압연에서의 마무리 온도(최종 스탠드 후의 열연 강판의 표면 온도)가 Ar3+30 내지 50℃의 범위로 되도록 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 1000℃ 이상인 경우, 마무리 온도가 Ar3+30 내지 50℃로 되기 쉽다. 그 때문에 가열 온도의 하한은 1000℃인 것이 바람직하다. 가열 온도가 1280℃를 초과하면 스케일이 다량으로 발생하여 수율이 저하된다. 그 때문에 가열 온도의 상한은 1280℃인 것이 바람직하다. 가열 온도가 상기 범위 내인 경우, 가열 온도가 낮을수록 강판의 연성 및 성형성이 향상된다. 그 때문에 가열 온도의 보다 바람직한 상한은 1200℃이다.
-열간 압연 공정-
열간 압연 공정은 조압연 및 마무리 압연을 포함한다. 조압연에서는 슬래브를 일정한 두께까지 압연하여 열연 강판을 제조한다. 조압연 시에, 표면에 발생한 스케일을 제거해도 된다.
열간 압연 중의 온도는, 강이 오스테나이트 영역으로 되도록 유지한다. 열간 압연에 의하여 오스테나이트 결정립 내에 뒤틀림을 축적시킨다. 열간 압연 후의 냉각에 의하여 오스테나이트로부터 페라이트로 강의 조직을 변태시킨다. 열간 압연 중에는 오스테나이트 영역의 온도이기 때문에, 오스테나이트 결정립 내에 축적된 뒤틀림의 해방이 억제된다. 뒤틀림이 축적된 오스테나이트 결정립은 열간 압연 후의 냉각에 의하여, 소정의 온도 영역으로 된 단계에서, 축적된 뒤틀림을 구동력으로 하여 단숨에 페라이트로 변태한다. 이것에 의하여 결정립을 효율적으로 미세화할 수 있다. 열간 압연 후의 처리 온도가 Ar3+30℃ 이상인 경우, 압연 중에 있어서의, 오스테나이트로부터 페라이트로의 변태를 억제할 수 있다. 그 때문에 마무리 온도의 하한은 Ar3+30℃이다.
한편, 처리 온도가 Ar3+100℃ 이상인 경우, 열간 압연에 의하여 오스테나이트 결정립 내에 축적된 뒤틀림이 용이하게 해방된다. 그 때문에 결정립의 미세화를 효율적으로 행하기 어렵다. 따라서 처리 온도의 상한은 Ar3+100℃인 것이 바람직하다. 마무리 온도가 Ar3+50℃ 이하인 경우, 오스테나이트 결정립에 대한 뒤틀림의 축적을 안정적으로 행할 수 있어서 결정립을 미세화할 수 있다. 따라서 처리 온도의 바람직한 상한은 Ar3+50℃이다.
마무리 압연에서는, 조압연에 의하여 일정한 두께로 된 열연 강판을 더 압연한다. 마무리 압연에서는, 일렬로 배열된 복수의 스탠드를 사용하여, 복수 패스에 의한 연속 압연이 실시된다. 1패스에서의 압하율이 크면, 오스테나이트 결정립에 대하여 보다 많은 뒤틀림이 축적된다. 특히 최종 2패스(최종 스탠드 및 그 전단의 스탠드)에서의 압하율은, 판 두께 감소율을 합계로 50% 이상으로 한다. 이 경우, 열연 강판의 결정립을 미세화할 수 있다.
-냉각 공정-
열간 압연 후, 열연 강판을 냉각한다. 냉각 조건은 적절히 설정할 수 있다. 바람직하게는, 냉각 정지까지의 최대 냉각 속도는 100℃/s 이상이다. 이 경우, 열간 압연에 의하여 오스테나이트 결정립 내에 축적된 뒤틀림의 해방이 억제되어서 결정립을 미세화하기 쉬워진다. 냉각 속도는 빠를수록 바람직하다. 압연 완료로부터 680℃로 냉각하기까지의 시간은 0.2 내지 6.0초인 것이 바람직하다. 압연 완료로부터 680℃까지의 시간이 6.0초 이하인 경우에는 열간 압연 후의 결정립을 미세화하기 쉽다. 압연 완료로부터 680℃까지의 시간이 2.0초 이하인 경우에는 열간 압연 후의 결정립을 더 미세화하기 쉽다.
-권취 공정-
권취 공정은 400 내지 690℃에서 행하는 것이 바람직하다. 권취 온도가 400℃ 이상이면, 탄질화물의 석출이 불충분해져서 고용 C나 고용 N이 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 냉연 강판의 성형성이 향상된다. 권취 온도가 690℃ 이하이면, 권취 후의 서랭 중에 결정립이 조대화되는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 냉연 강판의 성형성이 향상된다.
[냉간 압연 공정]
권취 공정 후의 열연 강판에 대하여 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판을 제조한다. 냉간 압연 공정에서의 압하율은 높은 편이 바람직하다. 압하율을 높게 함으로써, 어닐링 공정에 있어서 드로잉 성형성과의 상관이 강한 재료의 r값을 높이기 쉬워진다. 따라서 냉간 압연의 압하율은 70% 이상이 좋다. 어닐링 후의 강판으로서 압연 설비의 관계상, 냉간 압연 공정에서의 압하율이 현실적인 상한은 95%이다.
-어닐링 공정-
냉간 압연 공정 후의 냉연 강판에 대하여 어닐링 공정을 실시한다. 어닐링 방법은 연속 어닐링, 상자 어닐링 중 어느 것이어도 된다.
어닐링은, 어닐링 온도를 재결정 온도+25℃ 이하, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내라는 조건에서 실시하는 것이 좋다. 이 조건에서 어닐링을 실시함으로써 결정립 A 및 결정립 C가 발달하기 쉬워진다.
또한 재결정 온도는 다음과 같이 산출된다. 재료에 대하여 600℃ 내지 900℃의 온도에서 60초 간 유지를 행한 후, 압연 방향에 평행인 단면(L 단면)을 갖는 시료를 절단에 의하여 얻는다. 다음으로, 시료의 절단면을 연마 및 나이탈 부식시키고 단면의 재료 조직을 관찰한다. 신장된 압연 조직이 잔류하고 있는지 여부를 분석하여, 압연 조직이 잔류하지 않는 최소 온도를 재결정 온도로 한다.
판면 내의 온도 불균일은 다음과 같이 측정된다. 재료에 대하여, 압연 폭 방향의 중심부 및 그 양단, 합계 3점에 열전대를 설치하고 600℃ 내지 900℃의 온도에서 60초 간 유지를 행한 후의 온도를 측정한다. 3점의 평균 온도를 취하고, 최대 온도 및 최소 온도와의 차를 온도 불균일로서 계측한다.
어닐링 시간은, 목적으로 하는 어닐링 온도에 달하고 나서 냉각하기까지의 동안의 시간을 나타낸다.
페라이트계 강판의 어닐링 온도 분포는, 종래 기술의 어닐링 온도 분포와 비교하여 보다 균일한 편이 바람직하다. 결정립의 조대화를 억제하여, 프레스 성형 후의 표면 러프니스 억제에 적합한 결정 조직을 얻기 위하여, 어닐링 온도를 낮게 할 필요가 있다. 단, 가열 대상 중에서의 가장 낮은 온도를 재결정 온도 이상으로 할 필요가 있다. 즉, 어닐링 온도를 낮게 설정하기 위해서는 판면 내의 온도 불균일을 저감할 필요가 있다. 그러기 위한 가열 장치로서는, 강판 온도에 따른 피드백 제어의 응답성의 관점에서 근적외선을 열원으로서 사용하는 것이 바람직하고, 재료의 폭 방향에 있어서의 열원의 출력을 각각의 위치에서 제어할 수 있는 것이 보다 바람직하다. 상술한 바와 같이, 결정립 A 및 결정립 C의 면적 분율을 높이기 위하여, 종래 기술과 비교하여 C 함유량, P 함유량, Mn 함유량을 모두 많게 하는 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의하여 금속판으로서 적합한 페라이트계 강판을 제조할 수 있다.
(bcc 구조를 갖는 금속판의 성형품의 제조 방법)
제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법은, 상기 제1 실시 형태에 따른 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 방법이다.
이 성형 가공으로서는, 딥 드로잉 성형, 스트레치 성형, 드로잉 스트레치 성형, 굽힘 성형이 있다. 구체적으로는, 성형 가공으로서는, 예를 들어 도 4a에 도시한 바와 같은, 금속판(10)을 스트레치 성형 가공하는 방법을 들 수 있다. 이 성형 가공에서는, 다이스(11)와, 드로우 비드(12A)가 배치된 홀더(12) 사이에 금속판(10)의 에지부를 끼워 넣는다. 그것에 의하여, 금속판(10)의 에지부의 표면에 드로우 비드(12A)로 하여금 파고들게 하여 금속판(10)을 고정한 상태로 한다. 그리고 이 상태에서, 정상면이 평탄한 펀치(13)를 금속판(10)에 밀어붙여서 금속판(10)을 스트레치 성형 가공한다. 여기서, 도 4a에 도시하는 스트레치 성형 가공에 의하여 얻어지는 성형품의 일례를 도 4b에 도시한다.
도 4a에 도시하는 스트레치 성형 가공에서는, 예를 들어 펀치(13)의 측면측에 위치하는 금속판(10)(성형품의 측벽으로 되는 부분)은, 평면 뒤틀림 변형이 생긴다. 한편, 펀치(13)의 정상면에 위치하는 금속판(10)(성형품의 천장면)은, 등 2축 변형, 또는 비교적 등 2축 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형이 생긴다.
또한 성형 가공으로서는, 예를 들어 도 5a에 도시한 바와 같은, 금속판(10)을 드로잉 스트레치 성형 가공하는 방법을 들 수 있다. 이 성형 가공에서는, 다이스(11)와, 드로우 비드(12A)가 배치된 홀더(12) 사이에 금속판(10)의 에지부를 끼워 넣는다. 그것에 의하여, 금속판(10)의 에지부의 표면에 드로우 비드(12A)로 하여금 파고들게 하여 금속판(10)을 고정한 상태로 한다. 그리고 이 상태에서, 정상면이 대략 V자형으로 돌출해 있는 펀치(13)를 금속판(10)에 밀어붙여서 금속판(10)을 드로잉 스트레치 성형 가공한다. 여기서, 도 5a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에 의하여 얻어지는 성형품의 일례를 도 5b에 도시한다.
도 5a에 도시하는 드로잉 스트레치 성형 가공에서는, 예를 들어 펀치(13)의 측면측에 위치하는 금속판(10)(성형품의 측면로 되는 부분)은, 평면 뒤틀림 변형이 생긴다. 한편, 펀치(13)의 정상면에 위치하는 금속판(10)(성형품의 천장면)은, 비교적 평면 뒤틀림 변형에 가까운 부등 2축 인장 변형이 생긴다. 또한 펀치(13)의 정상부에 위치하는 금속판(10)(성형품의 능선부)은, 평면 뒤틀림 인장 변형이 생긴다.
여기서, 도 6에 도시한 바와 같이 평면 뒤틀림 인장 변형은, ε1 방향으로 신장되고 ε2 방향으로는 변형이 생기지 않는 변형이다. 또한 2축 인장 변형은, ε1 방향으로 신장되고 ε2 방향으로도 신장이 생기는 변형이다. 구체적으로는 평면 뒤틀림 인장 변형은, 2축 방향의 뒤틀림을 각각 최대 주 뒤틀림 ε1 및 최소 주 뒤틀림 ε2로 하였을 때, 뒤틀림비 β(=ε2/ε1)가 β=0으로 되는 변형이다. 2축 인장 변형은, 뒤틀림비 β(=ε2/ε1)가 0<β≤1로 되는 변형이다. 또한 뒤틀림비 β(=ε2/ε1)가 0<β<1로 되는 변형이 부등 2축 변형이고, 뒤틀림비 β(=ε2/ε1)가 β=1로 되는 변형이 등 2축 변형이다. 첨언하면 1축 인장 변형은, ε1 방향으로 신장되고 ε2 방향으로 수축이 생기는 변형이며, 뒤틀림비 β(=ε2/ε1)가 -0.5≤β<0으로 되는 변형이다.
단, 상기 뒤틀림비 β의 범위는 이론값이다. 예를 들어 강판의 표면에 전사한 스크라이브드 서클에 있어서의 강판 성형 전후(강판 변형 전후)의 형상 변화로부터 계측한 최대 주 뒤틀림 및 최소 주 뒤틀림으로부터 산출된다. 각 변형의 뒤틀림비 β의 범위는 다음과 같다.
·1축 인장 변형: -0.5<β≤-0.1
·평면 뒤틀림 인장 변형: -0.1<β≤0.1
·부등 2축 변형: 0.1<β≤0.8
·등 2축 변형: 0.8<β≤1.0
한편, 성형 가공에서는, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 가공량으로 행한다. 판 두께 감소율 10% 미만의 가공량에서는, 성형 가공 시에 요철의 발달이 생기기 어려운 경향이 있다. 그 때문에, 금속판이 상기 (a1), (b1), 또는 (c1)의 조건을 만족시키지 않더라도 성형품의 표면 러프니스 자체가 발생하기 어렵다. 한편, 판 두께 감소율 30%를 초과하면, 성형 가공에 의하여 금속판(성형품)의 파단이 생기는 경향이 높아진다. 따라서 성형 가공의 가공량은 상기 범위로 한다.
성형 가공은, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 가공량으로 행한다. 그러나 성형 가공은, 에지부(다이스와 홀더 사이에 끼워진 부위)를 제외한 금속판의 전체가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 가공량으로 행해도 된다. 성형하는 성형품의 형상에 따라 다르지만, 특히 성형 가공은, 펀치의 정상면에 위치하는 금속판의 부위(금속판이 2축 인장 변형되는 부위)가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 가공량으로 행하는 것이 좋다. 펀치의 정상면에 위치하는 금속판의 부위는, 성형품을 외장 부재로서 적용하였을 때, 가장 시선에 띄기 쉬운 부위로 일이 많다. 이 때문에, 이 금속판의 부위를 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하라는 많은 가공량으로 성형 가공하였을 때, 요철의 발달을 억제하면 표면 러프니스 억제 효과가 현저해진다.
또한 판 두께 감소율은, 성형 가공 전의 금속판의 판 두께를 Ti로 하고 성형 가공 후의 금속판(성형품)의 판 두께를 Ta로 하였을 때, 식: 판 두께 감소율=(Ti-Ta)/Ti로 나타낸다.
(bcc 구조를 갖는 금속판의 성형품)
제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품은, bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며, 하기 (BD) 및 (BH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (a2), (b2) 또는 (c2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품이다.
(BD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(BH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(a2) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(결정립 A)의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b2) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(결정립 A)의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
(c2) 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 상기 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립(결정립 C)의 면적 분율이 0.18 이상 0.35 이하이다.
-제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 일례-
여기서, 도 7에, 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 일례를 도시한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품(10)은, 예를 들어 의장면(11)의 일부 또는 전부로 되는 팽출부(13)에 능선부(12)를 갖고 있다. 구체적으로는, 예를 들어 금속판의 성형품(10)은, 능선부(12)를 갖는 천장판부(14)와, 천장판부(14)에 주위에 인접하는 종벽부(16)와, 종벽부(16)에 주위에 인접하는 플랜지(18)를 갖는, 대략 해트형의 금속판의 성형품이다. 즉, 팽출부(13)는 천장판부(14)와 종벽부(16)로 구성되어 있다. 또한 플랜지(18)는, 일부 또는 전부가 제거되어 있어도 된다.
또한 금속판의 성형품(10)의 형상은, 판면에 능선부(12)를 갖고 있으면 상기 구성에 한정되지 않으며, 목적에 따른 다양한 형상(돔 형상 등)을 채용할 수 있다.
능선부(12)는, 금속판의 성형품(10)의 평면으로 보아서 천장판부(14)에 직선형으로 마련되어 있다. 또한 능선부(12)는, 능선부(12)의 직교 방향으로부터 본 금속판의 성형품(10)의 측면으로 보아서 볼록형으로 만곡된 유선형으로 마련되어 있다.
여기서, 능선부(12)는, 예를 들어 금속판의 성형품(10)의 에지(예를 들어 능선부(12)의 직교 방향 상에 있는 플랜지(18A)의 에지)로부터 10㎜ 이상 떨어진 개소에 배치되어 있다. 즉, 능선부(12)는, 예를 들어 천장판부(14)와 종벽부(16)의 경계로 되는 능선부(12)의 연장 방향을 따른 숄더부(14A)(또는 종벽부(16A))보다도 내측에 마련되어 있다. 또한 능선부(12)는, 능선부(12)의 연장 방향과 교차하는 숄더부(14B)(또는 종벽부(16B))를 빠져나가, 능선부(12)의 연장 방향 상에 있는 플랜지(18B)까지 뻗어 있어도 된다.
또한 능선부(12)는 상기 양태에 한정되지 않으며, 평면으로 보아서 직선형이어도 되고 유선형이어도 된다. 또한 측면으로 보아서 능선부(12)는 직선형이어도 되고 유선형이어도 된다.
-각 조건-
제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품에 있어서, 조건 (BD)(식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30의 조건)를 만족시키는 것은, 금속판의 적어도 일부가, 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공에 의하여 성형품이 성형되어 있다고 간주할 수 있다.
즉, 성형품의 최대 판 두께 D1은 성형 가공 전의 금속판의 판 두께로 간주할 수 있고, 성형품의 최소 판 두께 D2는, 성형 가공 후에 가장 판 두께 감소율이 큰 부위의 금속판(성형품)의 판 두께로 간주할 수 있다.
조건 (BH)(식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40의 조건)를 만족시키는 것도, 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공에 의하여 성형품이 성형되어 있다고 간주할 수 있다. 이는, 성형 가공의 가공량(판 두께 감소율: Thickness reduction)이 커짐에 따라 가공 경화(즉, 가공 경도: Vickers hardness)가 커지는 것에 기인한다.
즉, 성형품의 최대 비커스 경도 H1로 되는 부위는, 성형 가공 후에 가장 판 두께 감소율이 큰 부위의 금속판(성형품)의 비커스 경도로 간주할 수 있고, 성형품의 최소 비커스 경도 H2는 성형 가공 전의 금속판의 비커스 경도로 간주할 수 있다.
또한 비커스 경도는, JIS 규격(JIS Z 2244(2009))에 기재된 비커스 경도(HV) 측정 방법에 따라 측정된다. 또한 측정 조건은 시험력=294.2N(=30㎏f)로 한다.
조건 (a2)를 만족시키는 것은, 조건 (a2)를 만족시키는 제1 실시 형태에 따른 금속판을 성형 가공한 성형품인 것을 나타낸다.
조건 (b2)을 만족시키는 것은, 조건 (b1)을 만족시키는 제1 실시 형태에 따른 금속판을 성형 가공한 성형품인 것을 나타낸다.
여기서, 조건 (a2) 및 조건 (b2)에 있어서, 결정립 A의 면적 분율 및 평균 결정 입경은, 성형품의 최대 판 두께 D1 또는 최소 비커스 경도 H2로 되는 부위에서 측정된다.
그리고 조건 (a2) 및 조건 (b2)는, 제1 실시 형태에 따른 금속판에서 설명한 조건 (a1) 및 조건 (b1)로 표시되는 조건과, 성형 가공 전의 금속판 대신, 성형품의 결정립 A의 면적 분율 및 평균 결정 입경을 조건으로 하고 있는 것 이외에는 동의이다.
조건 (c2)를 만족시키는 것은, 조건 (c1)을 만족시키는 제1 실시 형태에 따른 금속판을 성형 가공한 성형품인 것을 나타낸다. 그 이유는 다음과 같다.
금속판을 2축 인장 변형 또는 평면 뒤틀림 변형시키면 ND {111} 또는 ND {001} 집합 조직이 발달한다. 그 영향에 의하여 성형품에 있어서의 결정립 C의 면적 분율이 저하되기 때문에, 조건 (c2)와 조건 (c1)의 바람직한 결정립 C의 면적 분율의 상한값이 변동된다. 그 때문에, 조건 (c2)를 만족시키는 것은, 조건 (c1)을 만족시키는 제1 실시 형태에 따른 금속판을 성형 가공한 성형품인 것을 나타낸다.
또한 ND는 압연면 법선 방향을 나타낸다.
여기서, 조건 (c2)에 있어서, Taylor Factor의 값은, 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하는 것 이외에는, 조건 (c1)에 있어서의 「짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값」의 측정법에 준하여 측정된다.
또한 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부(도 8 참조: 도면 중 R1은 곡률 반경을 나타냄)는 다음과 같이 측정한다. 먼저, 능선부의 오목측 표면에 있어서의 3차원 형상을 3차원 형상 측정기에 의하여 측정한다. 다음으로, 컴퓨터의 CAD 소프트웨어(예를 들어 3DCAD Solidworks 등)에 의하여, 능선부의 평행 방향을 따라 능선부의 직교 방향 단면을 연속적으로 취득하고, 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경에서 가장 작은 곡률 반경을 갖는 부위를 곡률 반경 최소부로 한다.
또한 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품에는, 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 성형 가공이 실시되어 있다.
성형품에, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 성형 가공이 실시되어 있는 것을 확인하는 방법은, 다음과 같다.
성형품의 3차원 형상을 측정하고, 측정 데이터에 기초하여 수치 해석용 유한 요소로 구획된 형상 모델을 제작하고, 컴퓨터에 의한 역해석에 의하여 판재로부터 3차원 형상에 이르기까지의 과정을 도출한다. 그리고 상기 각 형상 모델에 있어서의 최대 주 뒤틀림과 최소 주 뒤틀림의 비(상기 β)를 산출한다. 이 산출에 의하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 성형 가공이 실시되어 있는 것을 확인할 수 있다.
예를 들어 Comet L3D(도쿄 보에키 테크노 시스템(주)) 등의 3차원 계측기에 의하여 성형품의 3차원 형상을 측정한다. 얻어진 측정 데이터에 기초하여 성형품의 메시 형상 데이터를 얻는다. 다음으로, 얻어진 메시 형상 데이터를 사용하여, 원 스텝법(가공 경화 산출 툴 「HYCRASH(가부시키가이샤 JSOL)」 등)의 수치 해석에 의하여, 성형품의 형상에 기초하여 그것을 일단 평탄한 판에 전개한다. 그때의 성형품의 신장, 굽힘 상태 등의 형상 정보로부터 성형품의 판 두께 변화, 잔류 뒤틀림 등을 계산한다. 이 계산에 의해서도, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기는 성형 가공이 실시되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품은, 상기 각 조건을 만족시킴으로써, 제1 실시 형태에 따른 금속판이 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법에 의하여 성형된 성형품으로 간주할 수 있다.
따라서 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품은, bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비하고, 조건 (BD) 및 조건 (BH)를 만족시킨 금속판의 성형품이더라도 표면 러프니스의 발생이 억제된 금속판의 성형품으로 된다.
(fcc 구조를 갖는 금속판)
제2 실시 형태에 따른 금속판은, fcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (a1), (b1), 또는 (c1)의 조건을 만족시키는 금속판이다.
(a1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(결정립 A)의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립(결정립 A)의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
(c1) 금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립(결정립 C)의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하임.
제2 실시 형태에 따른 금속판은 상기 구성에 의하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어진다. 그리고 제2 실시 형태에 따른 금속판은 다음의 지견에 의하여 발견되었다.
발명자들은, bcc 구조를 갖는 금속판과 fcc 구조를 갖는 금속판이 갖는 결정 구조의 미끄럼계(미끄럼면 및 미끄럼 방향)에 주목하였다. 즉, 발명자들은 다음의 사항에 주목하였다. bcc 구조를 갖는 금속판이 갖는 결정 구조의 미끄럼면과, fcc 구조를 갖는 금속판이 갖는 결정 구조의 미끄럼 방향이, 평행 관계에 있다. bcc 구조를 갖는 금속판이 갖는 결정 구조의 미끄럼 방향과, fcc 구조를 갖는 금속판이 갖는 결정 구조의 미끄럼면이, 평행 관계에 있다. 그리고 fcc 구조를 갖는 금속판은, 2축 인장 변형에 있어서의 결정 방위마다의 강도 분포가, bcc 구조를 갖는 금속판과 마찬가지로 될 것으로 추정하였다(하기 표 1 참조).
Figure 112020109396824-pct00001
양자의 결정 구조의 미끄럼계에 주목한 발명자들은, fcc 구조를 갖는 금속판에 있어서, 2축 변형장(등 2축 변형장 및 부등 2축 인장 변형장)에 있어서의 결정립의 결정 방위와 성형품의 표면 러프니스의 관계를 결정 소성 유한 요소 해석법(R.BECKER, 「Effects of strain localization on surface roughening during sheet forming」, Acta Mater. Vol. 46. No. 4. pp. 1385-1401, 1998)에 의하여 조사하였다.
구체적으로는, bcc 구조를 갖는 금속판의 단면 결정 방위 미끄럼계를, fcc 구조를 갖는 금속판의 미끄럼계로 변경하고, 금속판의 표면 결정립 A의 면적 분율을 변화시켰다. 그때의 소성 뒤틀림에 의한 금속판의 표면 러프니스의 영향을 수치 해석으로 조사하였다.
그 결과, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다. bcc 구조를 갖는 금속판과 마찬가지로, fcc 구조를 갖는 금속판도, {001}면 및 {111}면 이외의 결정 방위를 갖는 결정립의 분율을 증가시킴으로써, 큰 가공량(금속판의 판 두께 감소율 10% 이상으로 되는 가공량)으로 금속판을 성형하더라도 평면 뒤틀림 인장 변형에서의 표면 러프니스의 증가가 억제되어, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 변형 정도가 작아져서 표면 러프니스 발달의 차이가 적어진다.
즉, bcc 구조를 갖는 금속판과 마찬가지로, fcc 구조를 갖는 금속판도, 조건 (a1) 또는 조건 (b1)을 만족시키면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된다.
한편, 발명자들은 다음의 검토도 행하였다.
먼저, 발명자들은, fcc 구조를 갖는 금속판에 대해서도, 금속판의 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값(TF값)에 대하여 주목하였다.
그 결과, 발명자들은 다음의 지견을 얻었다.
bcc 구조를 갖는 금속판과 마찬가지로, fcc 구조를 갖는 금속판도, 결정립 C의 분율을 제어하면, 큰 가공량으로 금속판을 성형하더라도 평면 뒤틀림 인장 변형에서의 표면 러프니스의 증가가 억제된다. 그 결과, 등 2축 인장 변형과 평면 뒤틀림 인장 변형에서 결정립의 변형 정도가 작아져서 표면 러프니스 발달의 차이가 적어진다.
fcc 구조를 갖는 금속판에서도 표면 러프니스 발달의 차이가 적어지는 이유는, 상술한 bcc 구조를 갖는 금속판의 경우와 마찬가지인 것으로 생각된다.
즉, fcc 구조를 갖는 금속판도, 조건 (c1)을 만족시키면, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된다.
이상의 지견으로부터, 제2 실시 형태에 따른 금속판은, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하였을 때도, 표면 러프니스의 발생이 억제된 성형품이 얻어지는 금속판으로 되는 것이 발견되었다.
이하, 제2 실시 형태에 따른 금속판의 상세에 대하여 설명한다.
제2 실시 형태에 따른 금속판에 있어서, 조건 (a1), 조건 (b1) 및 조건 (c1)은, 제1 실시 형태에 따른 금속판에서 설명한 조건 (a1), 조건 (b1) 및 조건 (c1)과 동의이다.
제2 실시 형태에 따른 금속판에 있어서, 금속판은, fcc 구조(면심 입방 격자 구조)을 갖는 금속판이다. fcc 구조를 갖는 금속판으로서는 γ-Fe(오스테나이트계 스테인리스강), Al, Cu, Au, Pt, Pb 등의 금속판을 들 수 있다.
이들 중에서도 금속판으로서는, 오스테나이트계 스테인리스 강판 또는 알루미늄 합금판인 것이 좋다.
금속판의 두께는 특별히 제한은 없지만, 성형성이라는 점에서 3㎜ 이하가 바람직하다.
또한 제2 실시 형태에 따른 금속판은, fcc 구조(면심 입방 격자 구조)를 갖는 것 이외에는 제1 실시 형태에 따른 금속판과 마찬가지이다.
(fcc 구조를 갖는 금속판의 성형품의 제조 방법)
제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법은, 상기 제2 실시 형태에 따른 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 5% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는 방법이다.
제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법은, 금속판으로서, 제2 실시 형태에 따른 금속판을 적용한 것 이외에는, 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법과 마찬가지이다. 따라서 중복되는 설명을 생략한다.
단, 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법은 판 두께 감소율의 하한값을 5% 이상으로 하고 있다. 이 이유는, fcc 구조를 갖는 금속판은, bcc 구조를 갖는 금속판과 달리 판 두께 감소율이 5%로부터 표면 조도가 생기는 경향이 있기 때문이다. 그리고 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품의 제조 방법에서는, 판 두께 감소율이 5%이더라도 표면 조도가 억제된 금속판의 성형품이 얻어진다.
(fcc 구조를 갖는 금속판의 성형품)
fcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
하기 (FD) 및 (FH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (a2), (b2), 또는 (c2)의 조건을 만족시키는 금속판의 성형품.
(FD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 5≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
(FH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 7≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
(a2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
(b2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
(c2) 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.35 이하임.
제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품은, fcc 구조를 갖고 조건 (FD) 및 조건 (FH)를 만족시키는 것 이외에는 제1 실시 형태에 따른 금속판의 성형품과 마찬가지이다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
단, 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품에 있어서, 조건 (FD)는, (D1-D2)/D1×100의 하한값을 5 이상으로 하는 것 이외에는 조건 (BD)과 마찬가지이다. 또한 조건 (FH)는, (H1-H2)/H1×100의 하한값이 7 이상인 것 이외에는 조건 (BH)와 마찬가지이다. 이 이유는, fcc 구조를 갖는 금속판의 성형품은, bcc 구조를 갖는 금속판의 성형품과 달리 (D1-D2)/D1×100=5로부터, 또한 (H1-H2)/H1×100=7로부터 표면 조도가 생기는 경향이 있다. 그리고 제2 실시 형태에 따른 금속판의 성형품에서는, (D1-D2)/D1×100=5 및 (H1-H2)/H1×100=7이더라도 표면 조도가 억제된 금속판의 성형품으로 된다.
실시예
<실시예 A>
(강판의 제조)
표 2에 나타내는 화학 조성을 갖는 각 강편을, 표 3 내지 표 4에 나타내는 조건에서 가공하였다. 구체적으로는, 처음에 각 강편에 대하여 가열 공정, 열간 압연 공정, 권취 공정, 냉간 압연 공정, 어닐링 공정을 실시하였다. 실험 압연기를 사용하여, 표 3에 나타내는 조건에서 열간 압연 공정을 실시하였다. 다음으로, 권취 온도까지 냉각한 열연 강판을, 권취 온도에 상당하는 온도로 유지한 전기로에 장입하였다. 그대로 30분 유지한 후, 표 3 내지 표 4에 나타내는 조건에서 냉각하고 권취 공정을 모의하였다. 또한 표 3에 나타내는 조건에서 냉간 압연 공정을 실시하였다. 그리고 얻어진 냉연 강판에 대하여, 표 3 내지 표 4에 나타내는 조건에서 어닐링을 행하였다.
이상의 공정을 거쳐서 목적으로 하는 강판을 얻었다. 또한 얻어진 강판의 페라이트 분율은 모두 100%였다.
[성형품의 성형]
다음으로, 얻어진 강판(bcc 구조를 갖는 강판)에 대하여, 다음으로 드로잉 성형 가공을 실시하여, 도 7에 도시하는 성형품을 얻었다. 성형품의 치수는 W=400㎜, L=400㎜, H11=95㎜, H12=100㎜, H2=25㎜, 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 능선부의 오목측 표면의 최소 곡률 반경 θ(도시하지 않음)=1/1600㎜로 하였다.
또한 이 성형은, 성형품의 평가부(능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부)로 되는 강판의 판 두께 감소율이, 표 5에 나타내는 판 두께 감소율로 되는 가공량으로 실시하였다.
여기서, 상기 성형품의 성형에서는, 성형품의 평가부에 상당하는 강판의 표면에 스크라이브드 서클을 전사해 두고 성형 전후(변형 전후)의 스크라이브드 서클의 형상 변화를 계측함으로써 최대 주 뒤틀림, 최소 주 뒤틀림을 계측하였다. 그것들의 값으로부터 성형품의 평가부에서의 변형비 β를 산출하였다.
[평가 방법]
얻어진 각 강판 및 각 성형품에 대하여 다음의 측정 시험 및 눈으로 본 평가를 행하였다. 결과를 표 3 내지 표 5에 나타낸다.
또한 판 두께 감소율이 10% 미만인 성형 조건의 예에 대해서는, 뒤틀림의 양이 적어서 표면 요철이 일어나지 않는 예이기 때문에 참고예라 기재한다.
[결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경의 측정 시험]
이미 설명한 방법에 따라 다음의 결정립의 면적 분율 및 평균 결정 입경을 측정하였다.
·결정립 A(금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립)
·결정립 C1(금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립)의 면적 분율
·결정립 C2(능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립)의 면적 분율
또한 표 중, 각 면적 분율은 %(즉, 100을 곱한 값)로 표기하였다.
[판 두께의 측정 시험]
성형품에 대하여 판 두께의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 성형품의, 컴퓨터에 의한 성형 시뮬레이션을 실시하여, 판 두께가 최대 및 최소로 되는 부위를 특정하였다. 그 후, 성형품의 판 두께 측정을, 판 두께가 최대 및 최소로 되는 부위 각각에 있어서 판 두께 게이지를 사용하여 측정하였다. 이것에 의하여 최대 판 두께 D1, 최소 판 두께 D2를 구하였다. 단, 최대 판 두께 D1은, 성형품(성형품 전체)의 최대 판 두께를 구하고, 최소 판 두께 D2는, 성형품의 평가부의 최소 판 두께를 구하였다.
[비커스 경도의 측정 시험]
성형품에 대하여 비커스 경도의 측정 시험을 행하였다. 구체적으로는, 성형품의, 컴퓨터에 의한 성형 시뮬레이션을 실시하여, 상당 소성 뒤틀림이 최대 및 최소로 되는 부위를 특정하였다. 그 후, 성형품의 비커스 경도 측정을, 판 두께가 최대 및 최소로 되는 부위 각각에 있어서 JIS 규격(JIS Z 2244(2009))에 따라 측정하였다. 이것에 의하여 최대 비커스 경도 H1, 최소 비커스 경도 H2를 구하였다. 단, 최대 비커스 경도 H1은, 성형품(성형품 전체)의 최대 비커스 경도를 구하고, 최소 비커스 경도 H2는, 성형품의 평가부의 최소 비커스 경도를 구하였다.
[눈으로 본 평가]
본래, 화성 처리 후 전착 도장을 행하지만, 간이적 평가 수법으로서, 래커 스프레이를 균일하게 성형품의 표면을 도장한 후 눈으로 보아서 관찰하여, 하기 기준에 따라 표면 러프니스의 발생 정도와 평가면의 선예도에 대하여 조사하였다.
또한 표면 성상의 우열을 나타내는 다른 파라미터로서, 산술 평균 파상도 Ra의 값을 Keyence사 제조의 레이저 마이크로스코프에 의하여 측정하였다. 측정 조건은, 평가 길이를 2.0㎜, 컷오프 파장 λc를 0.8㎜로 하였다. 그리고 컷오프 파장 λc보다도 단파장측의 프로파일을 평가하였다.
평가 기준은 이하와 같다.
A: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아서 문양이 확인되지 않고 표면에 광택이 있어서 선예성이 우수한 것(Ra≤0.75㎛). 자동차 외판 부품으로서 보다 바람직하여 고급차의 외판 부품으로서도 이용할 수 있음.
B: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아서 문양이 확인되지 않고 표면의 광택이 있는 것(0.75㎛<Ra≤0.90㎛). 자동차 부품으로서 이용할 수 있음.
C: 성형품의 천장판부의 표면에 광택이 없는 것(0.90㎛<Ra≤1.30㎛). 자동차의 외판 부품으로서 이용할 수 없음.
D: 성형품의 천장판부의 평가부 표면에 눈으로 보아서 문양이 확인되고 표면에 광택이 없는 것(1.30㎛<Ra). 자동차의 부품으로서 이용할 수 없음.
Figure 112020109396824-pct00002
Figure 112020109396824-pct00003
Figure 112020109396824-pct00004
Figure 112020109396824-pct00005
상기 결과로부터 실시예 대응의 성형품은, 비교예 대응의 성형품에 비해 표면 러프니스가 억제되는 것을 알 수 있다.
<실시예 B>
[성형품의 성형 시뮬레이션]
참고예 A에 있어서 사용한 bcc 구조를 갖는 금속판의 단면을 사용하여, fcc 구조를 갖는 금속판의 단면 결정립을 모델링하였다. 그리고 fcc 구조를 갖는 금속판의 단면 결정립 입경을 변화시킴과 함께, 결정립 A 및 결정립 B의 평균 면적 분율을 변화시켜서, 표 6에 나타내는 특성을 갖는 가상재를 모델링하였다.
다음으로, 모델링한 가상재에 대하여, 드로잉 돌출 가공에 의한, 도 7에 도시하는 성형품의 성형(실시예 A와 마찬가지의 성형품의 성형)에 상당하는 성형 시뮬레이션을 실시하였다. 즉, 모델링한 가상재에 대하여, 성형품의 평가부(능선의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서의 상기 능선의 최소 곡률 반경의 굽힘 외부)로 되는 가상재의 소성 뒤틀림양에 상당하는 「판 두께 감소율」을 부여하는 성형 시뮬레이션을 실시하였다.
구체적으로는 먼저, 가상재에, 표 6에 나타내는 「상당 소성 뒤틀림」으로 되는 변위를 부여하기 위하여, 모델 형상의 프레스 성형 시뮬레이션(이하, 프레스 성형 시뮬레이션이라 함)을 유한 요소 해석법으로 실시하였다.
그것에 의하여, 프레스 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재에 있어서의 「최대 판 두께 D1(성형품의 최대 판 두께 D1에 상당)」, 「최소 판 두께 D2(성형품의 최소 판 두께 D2에 상당)」, 최대 비커스 경도 H1(성형품의 최대 비커스 경도 H1에 상당) 및 「최소 비커스 경도 H2(성형품의 최소 비커스 경도 H2에 상당)」을 산출하였다.
그리고 이 프레스 성형 시뮬레이션에 상당하는 가상재의 성형 시뮬레이션으로서, 가상재의 단면의 좌우, 앞쪽 및 안쪽 방향으로, 표 6에 나타내는 「상당 소성 뒤틀림」으로 되는 변위를 부여하여 2축 인장 변형시키는 성형 시뮬레이션(이하, 성형 시뮬레이션이라 함)을 결정 소성 유한 요소 해석법으로 실시하였다.
여기서, 상기 프레스 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재에 있어서의 「최대 판 두께 D1(성형품의 최대 판 두께 D1에 상당) 및 「최소 판 두께 D2(성형품의 최소 판 두께 D2에 상당)」는 다음과 같이 하였다.
최대 판 두께 D1은, 프레스 성형품의 판면 내에서 판 두께가 최대로 되는 장소에서의 판 두께이다.
최소 판 두께 D2는, 프레스 성형품의 판면 내에서 판 두께가 최소로 되는 장소에서의 판 두께이다.
또한 상기 프레스 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재에 있어서의 「최대 비커스 경도 H1(성형품의 최대 비커스 경도 H1에 상당) 및 「최소 비커스 경도 H2(성형품의 최소 비커스 경도 H2에 상당)」는 다음과 같이 하였다.
최대 비커스 경도 H1은, 성형 전의 비커스 경도를 가상재의 평균 항복 강도 YP1(㎫)로부터 하기 식에 의하여 계산하였다.
·식: 최대 비커스 경도 H1=YP1(㎫)/3
최소 비커스 경도 H2는, 성형 후(가공 경화 후)의 비커스 경도를 상기 가상재의 평균 항복 강도 YP2(㎫)로부터 하기 식에 의하여 계산하였다.
·식: 최대 비커스 경도 H2=YP2(㎫)/3
단, 성형 전의 비커스 경도를, 가상재의 평균 항복 강도 YP1(㎫)은, 가상재로서 6000계 알루미늄 합금판의 항복 강도와 그의 결정 방위 의존성에 기초하여 산출하였다.
또한 성형 후(가공 경화 후)의 비커스 경도를, 가상재의 평균 항복 강도 YP2(㎫)는, 6000계 알루미늄 합금판의 기계 특성을 입력한 상기 프레스 성형 시뮬레이션에 의하여 상기 프레스 성형품의 판면 내에서 판 두께가 최소로 되는 장소에서의 상당 응력값을 사용하여 산출하였다.
그리고 상기 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재에 대하여 다음의 평가를 실시하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 판 두께 감소율이 10% 미만인 성형 시뮬레이션 조건의 예에 대해서는, 뒤틀림의 양이 적어서 표면 요철이 일어나지 않는 예이기 때문에 참고예라 기재한다.
(요철 높이)
상기 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재에 대하여, 다음의 방법에 의하여 표면의 요철 높이를 산출하였다. 상기 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재의 표면 프로파일을 가상재의 단면 곡선으로 하고, 상기 단면 곡선의 최댓값과 최솟값으로부터 산출하였다.
(단면 곡선의 산술 평균 높이 Pa)
상기 성형 시뮬레이션 실시 후의 가상재의 표면 성상에 대하여, 가상재의 단면 곡선을 얻은 후 단면 곡선의 산술 평균 높이 Pa를 산출하였다. 그리고 하기 평가 기준으로 평가하였다.
단면 곡선의 산술 평균 높이 Pa는, JIS B0601(2001)에 규정된 산술 평균 높이이다. 측정 조건은 다음과 같다.
·평가 길이: 1㎜
·기준 길이: 1㎜
가상재의 표면 성상의 평가 기준은 이하와 같다.
A: Pa≤0.75㎛ (자동차 외판 부품으로서 보다 바람직하여 고급차의 외판 부품으로서도 이용할 수 있음)
B: 0.75㎛<Pa≤0.95㎛ (자동차 부품으로서 이용할 수 있음)
C: 0.95㎛<Pa≤1.30㎛ (자동차의 외판 부품으로서 이용할 수 없음)
D: 1.30㎛<Pa(자동차의 부품으로서 이용할 수 없음)
Figure 112020109396824-pct00006
상기 결과로부터 본 실시예 대응의 성형품은, 비교예 대응의 성형품에 비해 표면 러프니스가 억제되는 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같이 fcc 구조를 갖는 가상재를, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 변형이 생기는 성형 시뮬레이션을 실시한 결과, bcc 구조를 갖는 강판과 마찬가지로 성형품의 표면 러프니스가 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
부호의 설명은 다음과 같다.
10: 금속판의 성형품
11: 금속판
12: 금속판의 성형품의 능선부
14: 금속판의 성형품의 천장판부
14A: 능선부의 연장 방향을 따른 금속판의 성형품의 숄더부
14B: 능선부의 연장 방향과 교차하는 금속판의 성형품의 숄더부
16: 금속판의 성형품의 종벽부
16A: 능선부의 연장 방향을 따른 금속판의 성형품의 종벽부
16B: 능선부의 연장 방향과 교차하는 금속판의 성형품의 종벽부
18: 금속판의 성형품의 플랜지
18A: 능선부의 직교 방향 상에 있는 금속판의 성형품의 플랜지
18B: 능선부의 연장 방향 상에 있는 금속판의 성형품의 플랜지
또한 일본 특허 출원 제2018-071080호의 개시는, 그 전체가 참조에 의하여 본 명세서에 도입된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의하여 도입되는 것이 구체적이고 또한, 개개에 기재된 경우와 동일한 정도로 본 명세서 중에 참조에 의하여 도입된다.

Claims (27)

  1. bcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (a1) 또는 (b1)의 조건을 만족시키고,
    금속판이 강판이고, 또한 상기 강판이, 질량%로,
    C: 0.0040% 내지 0.0100%,
    Si: 0% 내지 1.0%,
    Mn: 0.90% 내지 2.00%,
    P: 0.050% 내지 0.200%,
    S: 0% 내지 0.010%,
    Al: 0.00050% 내지 0.10%,
    N: 0% 내지 0.0040%,
    Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
    Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
    B: 0% 내지 0.003%,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
    Ni, Ca, Mg, Y, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
    잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
    하기 식 (1)에서 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, 금속판.
    (a1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
    (b1) 상기 금속판의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
    식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
  2. bcc 구조를 갖고, 표면에 있어서 하기 (c1)의 조건을 만족시키고,
    금속판이 강판이고, 또한 상기 강판이, 질량%로,
    C: 0.0040% 내지 0.0100%,
    Si: 0% 내지 1.0%,
    Mn: 0.90% 내지 2.00%,
    P: 0.050% 내지 0.200%,
    S: 0% 내지 0.010%,
    Al: 0.00050% 내지 0.10%,
    N: 0% 내지 0.0040%,
    Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
    Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
    B: 0% 내지 0.003%,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
    Ni, Ca, Mg, Y, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
    잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
    하기 식 (1)에서 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, 금속판.
    (c1) 상기 금속판의 면 내에 있어서, 짧은 쪽 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.40 이하임.
    식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 강판이, 표면의 금속 조직의 페라이트 분율 50% 이상의 상기 페라이트계 강판인, 금속판.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 강판의 화학 조성이, 질량%로,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0.002% 내지 0.10%, 및
    Ni, Ca, Mg, Y, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0.005% 내지 0.10%
    중 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 금속판.
  7. 열간 압연판에 대하여 압하율 70% 이상의 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연판을 얻는 것과,
    어닐링 온도를 재결정 온도 이상 ~ 재결정 온도+25℃ 이하의 범위, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내로 하는 조건에서 상기 냉간 압연판을 어닐링하는 것
    을 갖는, 제1항 또는 제2항에 기재된 금속판의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는, 금속판의 성형품의 제조 방법.
  9. bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
    하기 (BD) 및 (BH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (a2) 또는 (b2)의 조건을 만족시키고,
    상기 금속판이 강판이고, 또한 상기 강판이, 질량%로,
    C: 0.0040% 내지 0.0100%,
    Si: 0% 내지 1.0%,
    Mn: 0.90% 내지 2.00%,
    P: 0.050% 내지 0.200%,
    S: 0% 내지 0.010%,
    Al: 0.00050% 내지 0.10%,
    N: 0% 내지 0.0040%,
    Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
    Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
    B: 0% 내지 0.003%,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
    Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
    잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
    하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, 금속판의 성형품.
    (BD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
    (BH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
    (a2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.25 이상 0.35 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 미만임.
    (b2) 상기 성형품의 표면에 평행인 {111}면으로부터 20° 이상, 또한 {001}면으로부터 20° 이상 떨어진 결정 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 0.15 이상 0.30 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 16㎛ 이상임.
    식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
  10. bcc 구조를 갖고, 능선부를 구비한 금속판의 성형품이며,
    하기 (BD) 및 (BH)를 만족시키고, 또한 최대 판 두께부의 표면에 있어서 하기 (c2)의 조건을 만족시키고,
    상기 금속판이 강판이고, 또한 상기 강판이, 질량%로,
    C: 0.0040% 내지 0.0100%,
    Si: 0% 내지 1.0%,
    Mn: 0.90% 내지 2.00%,
    P: 0.050% 내지 0.200%,
    S: 0% 내지 0.010%,
    Al: 0.00050% 내지 0.10%,
    N: 0% 내지 0.0040%,
    Ti: 0.0010% 내지 0.10%,
    Nb: 0.0010% 내지 0.10%,
    B: 0% 내지 0.003%,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%,
    Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0% 내지 0.10%, 그리고,
    잔부: Fe 및 불순물을 포함하고,
    하기 식 (1)로 정의되는 F1의 값이 0.5 이상 1.0 이하인 화학 조성을 갖는 페라이트계 강판인, 금속판의 성형품.
    (BD) 상기 성형품의 최대 판 두께를 D1로 하고 상기 성형품의 최소 판 두께를 D2로 하였을 때, 식: 10≤(D1-D2)/D1×100≤30인 조건.
    (BH) 상기 성형품의 최대 비커스 경도를 H1로 하고 상기 성형품의 최소 비커스 경도를 H2로 하였을 때, 식: 15≤(H1-H2)/H1×100≤40인 조건.
    (c2) 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향 단면의 상기 능선부의 오목측 표면의 곡률 반경 최소부에 있어서의, 상기 능선부의 연장 방향에 대한 직교 방향의 평면 뒤틀림 인장 변형을 가정하였을 때의 Taylor Factor의 값이 3.0 이상 3.4 이하를 나타내는 결정립의 면적 분율이 0.18 이상 0.35 이하임.
    식 (1): F1=(C/12+N/14+S/32)/(Ti/48+Nb/93)
  11. 삭제
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 강판이, 표면의 금속 조직의 페라이트 분율 50% 이상의 상기 페라이트계 강판인, 금속판의 성형품.
  13. 삭제
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 강판의 화학 조성이, 질량%로,
    Cu 및 Sn 중 1종 이상의 합계: 0.002% 내지 0.10%, 및
    Ni, Ca, Mg, As, Sb, Pb 및 REM 중 1종 이상의 합계: 0.005% 내지 0.10%
    중 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 금속판의 성형품.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 열간 압연판에 대하여 압하율 70% 이상의 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연판을 얻는 것과,
    어닐링 온도를 재결정 온도 이상 ~ 재결정 온도+25℃ 이하의 범위, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내로 하는 조건에서 상기 냉간 압연판을 어닐링하는 것
    을 갖는, 제4항에 기재된 금속판의 제조 방법.
  25. 제4항에 기재된 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는, 금속판의 성형품의 제조 방법.
  26. 열간 압연판에 대하여 압하율 70% 이상의 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연판을 얻는 것과,
    어닐링 온도를 재결정 온도 이상 ~ 재결정 온도+25℃ 이하의 범위, 판면 내의 온도 불균일을 ±10℃ 이내, 어닐링 시간을 100초 이내로 하는 조건에서 상기 냉간 압연판을 어닐링하는 것
    을 갖는, 제6항에 기재된 금속판의 제조 방법.
  27. 제6항에 기재된 금속판에 대하여, 평면 뒤틀림 인장 변형 및 2축 인장 변형이 생기고, 또한 상기 금속판의 적어도 일부가 판 두께 감소율 10% 이상 30% 이하로 되는 성형 가공을 실시하여, 성형품을 제조하는, 금속판의 성형품의 제조 방법.
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