JP2008081823A - ファインブランキング加工性に優れた鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.1〜0.5%、Si、Mn:0.2〜1.5%、Si、P、Sを適正範囲に調整し、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.001〜0.02%のうちから選ばれた1種または2種を、S量との関係で特定関係を満足するように含有する組成と、平均粒径が1〜10μmのフェライトと球状化率が80%以上でかつフェライト粒界炭化物量Sgb(%)[={Son/(Son+Sin)}×100 (ここで、Son:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、粒界上に存在する炭化物の総占有面積、Sin:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、粒内に存在する炭化物の総占有面積)]が40%以上である、組織とを有する鋼板とする。これにより、商用規模の連続打抜きが可能な、FB加工性およびFB加工後の成形加工性に優れた鋼板となる。
【選択図】図1
Description
通常の打抜き加工では、工具間のクリアランスは、被打抜き材である金属板の板厚の5〜10%程度であるが、ファインブランキング加工は、通常の打抜き加工とは異なり、工具間のクリアランスをほぼゼロ(実際は、被打抜き材である金属板の板厚の2%以下程度)と極めて小さく設定すると共に、さらに工具切刃付近の材料に圧縮応力を作用させて打抜く加工方法である。そして、ファインブランキング加工は、
(1)工具切刃からの亀裂発生を抑制して、通常の打抜き加工で見られる破断面がほぼゼロとなり、加工面(打抜き端面)がほぼ100%剪断面の、平滑な加工面が得られる、
(2)寸法精度がよい、
(3)複雑な形状を1工程で打抜ける
などの特徴を有している。しかし、ファインブランキング加工においては、材料(金属板)の受ける加工度は極めて厳しいものとなる。また、ファインブランキング加工では、工具間のクリアランスをほぼゼロとして行うため、金型への負荷が過大となり、金型寿命が短くなるという問題がある。
このような要望に対し、例えば、特許文献1には、C:0.15〜0.90重量%、Si:0.4重量%以下、Mn:0.3〜1.0重量%を含有する組成と、球状化率80%以上、平均粒径0.4〜1.0μmの炭化物がフェライトマトリックスに分散した組織を有し、切欠き引張伸びが20%以上である、精密打抜き加工性に優れた高炭素鋼板が提案されている。特許文献1に記載された技術によれば、精密打抜き性が改善され、さらに金型寿命も改善されるとしている。しかし、特許文献1に記載された高炭素鋼板は、ファインブランキング加工後の成形加工性が劣るという問題があった。
また、特許文献7には、精密打抜加工に適した中、高炭素熱延鋼帯の製造方法が提案されている。特許文献7に記載された技術では、C:0.2〜0.7%、Ti:0.010〜0.50%、N:0.0030%を含み、Ti/Nを3以上とし、さらにSi、Mn、P、Sを適正量に調整し、あるいはさらに希土類元素、Ca等を含有した鋼に、1030〜700℃の温度域で合計圧下率が50%以上となるように圧延し、その後10℃/s以上の平均冷却速度冷却し、ついで球状化焼鈍することを特徴としている。これにより、セメンタイトの分散性が改善され、セメンタイトの球状化が促進されて、FB加工性が向上するとしている。
また、特許文献7に記載された技術では、100回程度の精密打抜きで精密打抜き性(FB加工性)を評価しており、数千回を超えるような打抜き加工(FB加工)が行なわれる商用生産に対応できる技術であるとは言い難い。
その結果、FB加工性および金型寿命は、フェライト粒内に存在する炭化物およびフェライト粒径と密接な関係にあることを見出した。そして、所定範囲の組成を有する鋼素材に、熱間圧延の仕上圧延条件およびその後の冷却を適正条件として、ほぼ100%のパーライト組織を有する熱延鋼板とし、さらに適正条件の熱延板焼鈍を施して、金属組織を、平均フェライト粒径が10μm以下、炭化物の球状化率が80%以上とし、かつフェライト粒界に存在する炭化物の面積が全炭化物面積に対する比率で40%以上となる、フェライト粒内の炭化物量を制限した、フェライト+球状化セメンタイト(球状炭化物)組織とすることにより、FB加工性および金型寿命が顕著に向上することを見出した。また、フェライト粒内の炭化物量を制限することにより、FB加工後の成形加工性も顕著に向上することを新たに見出した。
例えば、MnSなどの圧延方向に伸長した介在物が存在した場合、FB加工時に、伸長した介在物の周辺の組織が引きちぎられた状態となる。このため、金型の劣化が促進され、500回程度の打抜きで加工面の表面粗さが粗くなり、FB加工性の低下が認められるようになり、それに伴い、FB加工後の伸びフランジ性も低下し始めることを知見した。そして、更なる研究を行なった結果、介在物の圧延方向への伸長長さ(長径)と金型劣化の程度とが密接な関係があることを見出し、FB加工性の更なる向上のためには、金型寿命の低下に大きく影響する伸長した介在物を低減し、介在物の長径を所望の値以下に制御する、介在物の形態制御を行なう必要があることに想到した。そして、この場合の介在物の形態制御としては、極低硫化と、Caおよび/またはREMの適正量添加が有効であることを見出した。
質量%で、0.34%C−0.2%Si−0.8%Mnを含有し、Sを0.0011%、0.0045%の2水準、さらにCa含有量を種々変化させた高炭素鋼スラブ(S35C相当)を、1150℃に加熱した後、5パスの粗圧延、7パスの仕上圧延からなる熱間圧延を施し、板厚6.0mmの熱延鋼板とした。なお、熱間圧延の仕上圧延は、圧延終了温度を780℃とし、仕上圧延後に平均冷却速度:60℃/sで680〜720℃の温度まで冷却し、巻取り温度:670℃で巻き取る処理とした。ついでこれら熱延鋼板に酸洗を施した後、熱延板焼鈍としてバッチ焼鈍(720℃×40h)を行った。
得られた熱延鋼板から組織観察用試験片を採取し、該試験片の圧延方向に平行な板厚断面をバフ研磨し、板厚1/4〜3/4の領域について、光学顕微鏡で介在物の形態を観察(倍率:400倍)し、圧延方向に伸長した介在物の長さ(長径)を測定した。
表面粗さの測定は、R部を除く4つの端面とし、各端面で図3に示すように、パンチ側表面0.5mmから板厚方向に3.9mmまでの範囲でかつ表面に平行に(X方向)10mmの領域を、触針式表面粗度計で繰返し板厚方向(t方向)に100μmピッチで35回走査し、JIS B 0601-1994に準拠して、各走査線における表面粗さRzを測定した。さらに、測定面の表面粗さRzは、各々の走査線のRzを合計して、その平均値とした。上記と同様の方法で4つの端面を測定して、次式
Rz ave=(Rz 1+ Rz 2+ Rz 3+ Rz 4)/4
(ここで、Rz 1,Rz 2,Rz 3,Rz 4:各面のRz)
で定義される平均表面粗さ:Rz ave(μm)を算出した。
得られた結果を、FB加工後の打抜き面のRz aveと圧延方向に伸長した介在物の長径との関係で図1に示す。
圧延方向に伸長した介在物の長径とSとCaの原子濃度比(S/32)/(Ca/40);ここでS、CaはおのおのS、Caの含有量(質量%))の関係を図2に示す。
(1)質量%で、C:0.1〜0.5%、Si:0.5%以下、Mn:0.2〜1.5%、P:0.03%以下、S:0.002%以下を含み、さらに、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.001〜0.02%のうちから選ばれた1種または2種を、Caを1種含有する場合には次(1)式
(S/32)≦(Ca/40)≦3(S/32) ……(1)
を、REMを1種含有する場合には次(2)式
(S/32)≦(REM/A)≦3(S/32) ……(2)
を、Ca、REMを2種含有する場合には次(3)式
(S/32)≦{(Ca/40)+(REM/A)}≦3(S/32) ……(3)
(ここで、S、Ca:S、Ca各元素の含有量(質量%)、(REM/A):Σ(REMi/Ai)、REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、Ai:各希土類元素の原子量)
を、満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライトおよび炭化物を主体とする組織とを有し、前記フェライトの平均粒径が1〜10μm、前記炭化物の球状化率が80%以上で、かつ前記炭化物のうち、フェライトの結晶粒界に存在する炭化物の量である、次(4)式
Sgb(%)={Son/(Son+Sin)}×100 ……(4)
(ここで、Son:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒界上に存在する炭化物の総占有面積、Sin:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積)で定義されるフェライト粒界炭化物量Sgbが40%以上であることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板。
(3)(1)または(2)において、前記組成に加えてさらに、質量%で、Al:0.1%以下を含有する組成とすることを特徴とする鋼板。
(4)(1)ないし(3)のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Ni:3.5%以下、Ti:0.01〜0.1%およびB:0.0005〜0.005%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする鋼板。
(S/32)≦(Ca/40)≦3(S/32) ……(1)
を、REMを1種含有する場合には次(2)式
(S/32)≦(REM/A)≦3(S/32) ……(2)
を、Ca、REMの2種含有する場合には次(3)式
(S/32)≦{(Ca/40)+(REM/A)}≦3(S/32) ……(3)
(ここで、S、Ca:S、Ca各元素の含有量(質量%)、(REM/A):Σ(REMi/Ai)、REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、Ai:各希土類元素の原子量)
を、満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材とし、前記熱間圧延を、仕上圧延の圧延終了温度を800〜950℃とし、該仕上圧延の終了後に、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却し、500〜700℃の範囲の温度で該冷却を停止し、450〜600℃で巻取る処理とすることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板の製造方法。
(7)(5)または(6)において、前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Ni:3.5%以下、Ti:0.01〜0.1%およびB:0.0005〜0.005%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする鋼板の製造方法。
C:0.1〜0.5%
Cは、熱延焼鈍後および焼入れ後の硬さに影響する元素であり、本発明では0.1%以上の含有を必要とする。Cが0.1%未満では、自動車用部品として要求される硬さを得ることができなくなる。一方、0.5%を超える多量の含有は、鋼板が硬質化するため、工業的に十分な金型寿命が確保できなくなる。このため、Cは0.1〜0.5%の範囲に限定した。
Siは、脱酸剤として作用するとともに、固溶強化により強度(硬さ)を増加させる元素であり、このような効果を得るためには、0.01%以上含有することが望ましい。一方、0.5%を超えて多量に含有するとフェライト相が硬質化し、FB加工性を低下させる。また0.5%を超えてSiを含有すると、熱延段階で赤スケールと呼ばれる表面欠陥を生じる。このため、Siは0.5%以下に限定した。なお、好ましくは0.35%以下である。
Mnは、固溶強化により鋼の強度を増加するとともに、焼入れ性向上に有効に作用する元素である。このような効果を得るためには、0.2%以上含有することが望ましいが、1.5%を超えて過剰に含有すると、固溶強化が強くなりすぎてフェライトが硬質化し、FB加工性が低下する。このため、Mnは0.2〜1.5%の範囲に限定した。なお、好ましくは、0.4〜1.5%、より好ましくは0.6〜1.2%である。
Pは、粒界等に偏析し加工性を低下させるため、本発明では極力低減することが望ましいが、0.03%までは許容できる。このようなことから、Pは0.03%以下に限定した。なお、好ましくは0.02%以下である。
S:0.002%以下
Sは、鋼中ではMnSなどの硫化物を形成して介在物として存在し、FB加工性を低下させる元素であり、極力低減することが望ましい。Sが0.002%を超える含有は、介在物の長径を50μm以下に調整することが困難である。このようなことから、Sは0.002%以下に限定した。なお、好ましくは0.0015%以下である。
Caは、介在物の形態を制御する作用を有し、このような効果は0.005%以上の含有で顕著となるが、0.005%を超える含有は耐食性を低下させる。このため、Caは0.0005〜0.005%の範囲に限定した。
REMは、Caと同様に、介在物の形態を制御する作用を有し、このような効果は0.001%以上の含有で顕著となるが、0.02%を超える含有は材料コストの高騰を招く。このため、REMは0.001〜0.02%の範囲に限定した。REM(希土類元素)には、La、Ca、Y等各種の希土類元素があるが、ここでいうREMは含有する各種希土類元素の総量をいうものとする。
Caを1種含有する場合には、Caは上記した範囲内で、かつ次(1)式
(S/32)≦(Ca/40)≦3(S/32) ……(1)
(ここで、S、Ca:各元素の含有量(質量%))
を満足するように含有する。(Ca/40)が(S/32)未満では、Sに対しCaが不足する状態となるため、圧延方向に伸長した介在物が生成し、FB加工性が低下する。一方、(Ca/40)が(S/32)の3倍を超えると、Sに対しCaが過剰な状態となるため、耐食性が低下する。このため、SとCaが(1)を満足するように限定した。なお、好ましくは(Ca/40)が1.5(S/32)〜2.5(S/32)の範囲である。
(S/32)≦(REM/A)≦3(S/32)……(2)
(ここで、S:Sの含有量(質量%)であり、(REM/A):Σ(REMi/Ai)、REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、Ai:各希土類元素の原子量)
を満足するように含有する。なお、Σ(REMi/Ai)は含有する各希土類元素の含有量(質量%)と該希土類元素の原子量との比の和、すなわち(REM/A)=(REM1/A1)+(REM2/A2)+……+(REMi/Ai)である。(REM/A)が(S/32)未満では、Sに対しREM が不足する状態となるため、圧延方向に伸長した介在物が生成し、FB加工性が低下する。一方、(REM/A)が3(S/32)を超えると、Sに対しREM が過剰な状態となるため、耐食性が低下するとともに、材料コストが高騰する。このため、SとREM が(2)を満足するように限定した。なお、好ましくは(REM/A)が1.5(S/32)〜2.5(S/32)である。なお、希土類元素(REM)は、La、Ce、Yの単独あるいは複合とすることが好ましい。
(S/32)≦{(Ca/40)+(REM/A)}≦3(S/32) ……(3)
(ここで、S、Ca:S、Ca各元素の含有量(質量%)、(REM/A):Σ(REMi/Ai)、REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、Ai:各希土類元素の原子量)
を満足するように含有する。{(Ca/40)+(REM/A)}が(S/32)未満では、Sに対しCa、REM が不足する状態となるため、圧延方向に伸長した介在物が生成し、FB加工性が低下する。一方、{(Ca/40)+(REM/A)}が3(S/32)を超えると、Sに対しCa、REM が過剰な状態となるため、耐食性が低下するとともに、材料コストが高騰する。このため、S、CaおよびREM が(3)を満足するように限定した。なお、好ましくは
{(Ca/40)+(REM/A)}が1.5(S/32)〜2.5(S/32)の範囲である。
Al:0.1%以下
Alは、脱酸剤として作用するとともに、Nと結合してAlNを形成し、オーステナイト粒の粗大化防止に寄与する元素である。このような効果は0.02%以上の含有で顕著となるため、添加する場合、0.02%以上含有せしめることが好ましいが、0.1%を超える含有は、鋼の清浄度を低下させる。このため、含有する場合には、Alは0.1%以下に限定することが好ましい。なお、不可避的不純物としてのAlは0.01%以下である。
Cr:3.5%以下
Crは、焼入れ性の向上に有効な元素であり、このような効果を得るためは0.1%以上含有することが好ましいが、3.5%を超える含有は、FB加工性が低下するとともに、焼戻軟化抵抗の過度の増大を招く。このため、Crは含有する場合には3.5%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.2〜1.5%である。
Moは、焼入れ性の向上に有効に作用する元素であり、このような効果を得るためには0.05%以上含有することが好ましいが、0.7%を超える含有は鋼の硬質化を招き、FB加工性が低下する。このため、Moは含有する場合には0.7%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1〜0.3%である。
Niは、焼入れ性を向上させる元素であり、このような効果を得るためには0.1%以上含有することが好ましいが、3.5%を超える含有は鋼の硬質化を招き、FB加工性が低下する。このため、Niは含有する場合には3.5%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1〜2.0%である。
Tiは、Nと結合しTiNを形成しやすく、焼入れ時のγ粒の粗大化防止に有効に作用する元素である。また、Bとともに含有する場合にはBNを形成するNを低減するため、焼入れ性向上に必要なBの添加量を少なくすることができるという効果も有する。このような効果を得るためには0.01%以上の含有を必要とする。一方、0.1%を超える含有は、TiCなどの析出によりフェライトが析出強化されて硬質化し、金型寿命の低下を招く。このため、含有する場合には、Tiは0.01〜0.1%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.015〜0.08%である。
Bは、オーステナイト粒界に偏析し、微量で焼入れ性を改善させる元素であり、特にTiと複合添加した場合に効果的である。焼入れ性改善のためには、0.0005%以上の含有を必要とする。一方、0.005%を超えて含有しても、その効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなり経済的に不利となる。このため、含有する場合には、Bは0.0005〜0.005%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.0008〜0.004%である。
次に、本発明鋼板の組織限定理由について説明する。
本発明鋼板は、フェライトおよび炭化物を主体とする組織を有する。「フェライトおよび炭化物を主体とする組織」とは、フェライトと炭化物とで体積率で95%以上となる組織をいうものとする。
また、本発明鋼板では、フェライト粒界炭化物量Sgbを40%以上とする。フェライト粒界炭化物量Sgbは、全炭化物の占有面積に対する、フェライト結晶粒界上に存在する炭化物の占有面積の比率であり、次(4)式
Sgb(%)={Son/(Son+Sin)}×100 ……(4)
(ここで、Son:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト結晶粒界上に存在する炭化物の総占有面積、Son、Sin:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積)
で定義される値である。フェライト粒界炭化物量Sgbが40%未満では、フェライト粒内に存在する炭化物量が多くなり、FB加工性が急激に低下する。これは、微細で球状化された炭化物でもフェライト粒内に存在すると、FB加工時に炭化物の周りに微細な亀裂が発生し、それらの連結によりFB加工性が低下するためであると考えられる。FB加工時に炭化物の周りに微細な亀裂が発生し残存することにより、その後の成形加工でそれらが連結し、成形加工性が低下するとも考えられる。また、フェライト粒内に炭化物が存在するとフェライト粒自身が硬質化し、金型寿命の低下を招く。このため、本発明では、フェライト粒界炭化物量Sgbを40%以上に限定した。なお、好ましくは50%以上である。
上記した組成を有する溶鋼を、転炉等の常用の溶製方法で溶製し、連続鋳造法等の常用の鋳造方法で鋼素材(スラブ)とすることが好ましい。
ついで、得られた鋼素材に、熱間圧延を施し、熱延板とする。熱間圧延のための加熱は、1000〜1250℃とすることが好ましい。加熱温度が1000℃未満では、圧延負荷が増大し、1250℃を超えると、スケールの生成が著しくなるとともに、結晶粒が粗大化しすぎる。
仕上圧延の圧延終了温度は、通常の仕上圧延の終了温度域である750〜950℃の範囲内の温度とすることが好ましい。仕上圧延の終了温度が950℃を超えて高くなると、発生するスケールが厚くなり酸洗性が低下するうえ、鋼板表層で脱炭層を生じる場合がある。一方、仕上圧延の終了温度が750℃未満では、圧延負荷の増大が著しくなり、圧延機への過大な負荷が問題となる。このため、仕上圧延の終了温度は750〜950℃の範囲内の温度とすることが好ましい。
仕上圧延終了後、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却する。なお、該平均冷却速度は仕上圧延の圧延終了温度から該冷却(強制冷却)の停止温度までの平均冷却速度である。平均冷却速度が50℃/s未満では、冷却中に炭化物を含まないフェライトを生じ、冷却後の組織がフェライト+パーライトの不均一な組織となり、ほぼ100%のパーライトからなる均一な組織を確保できなくなる。熱延板組織がフェライト+パーライトの不均一な組織では、その後の熱延板焼鈍をいかに工夫しても、粒内に存在する炭化物が多くなり、粒界に存在する炭化物量が減少する。このため、FB加工性が低下する。このようなことから、仕上圧延終了後の平均冷却速度を50℃/s以上に限定することが好ましい。なお、好ましくは60℃/s以上である。
上記冷却(強制冷却)を停止する温度は450〜700℃とすることが好ましい。冷却停止温度が450℃未満では、硬質なベイナイトやマルテンサイトを生じて熱延板焼鈍が長時間となるという問題や、巻取時に割れを生じるなど操業上の問題を生じる。一方、冷却停止温度が700℃を超えて高温となると、フェライト変態ノーズが700℃近傍であるため、冷却停止後の放冷中にフェライトを生じ、ほぼ100%のパーライトからなる均一な組織を確保できなくなる。このようなことから、冷却の停止温度は、450〜700℃の範囲内の温度に限定することが好ましい。なお、より好ましくは450〜650℃、さらに好ましくは500〜600℃である。
巻取り温度:450〜600℃
巻取り温度は450〜600℃、より好ましくは500〜600℃とする。巻取り温度が450℃未満では、巻取り時に鋼板に割れが発生し、操業上問題となる。一方、巻取り温度が600℃を超えると、巻取り中にフェライトが生成するという問題がある。
得られた熱延鋼板について、組織、FB加工性、FB加工後の伸びフランジ性を調査した。調査方法はつぎのとおりである。
(1)組織
得られた鋼板から組織観察用試験片を採取した。そして、試験片の圧延方向に平行な断面を研磨し、ナイタール腐食したのち、板厚1/4位置について、走査型電子顕微鏡(SEM)(倍率、フェライト:1000倍、炭化物:3000倍)で金属組織を観察(視野数:30個所)し、フェライト粒径、炭化物の球状化率、フェライト粒界炭化物量を測定した。
炭化物の球状化率は、金属組織観察(倍率:3000倍)の各視野(視野数:30個所)で画像解析装置を用いて、各炭化物の最大長さaと最小長さbを求め、その比a/bを計算し、a/bが3以下の炭化物粒数を、測定した全炭化物個数に対する割合(%)で表示し、炭化物の球状化率(%)とした。
Sgb(%)={Son/(Son+Sin)}×100 ……(4)
を用いて算出した。
組織観察用試験片の圧延方向に平行な板厚断面をバフ研磨し、板厚1/4〜3/4の領域について、光学顕微鏡で介在物の形態を観察(倍率:400倍)し、圧延方向に伸長した介在物の長さ(長径)を測定した。
(2)FB加工性
得られた鋼板から試験板(大きさ:100×80mm)を採取し、FBテストを実施した。FBテストは、110t油圧プレス機を用いて、試験片から、大きさ:60mm×40mm(コーナー部半径R:10mm)のサンプルを、工具間のクリアランス:0.060mm(板厚の1.5%)、加工力:8.5ton、潤滑:有りの条件で打抜いた。打抜かれたサンプルの端面(打抜き面)について、前記したと同様に表面粗さ(十点平均粗さRz)を測定して、FB加工性を評価した。なお、試験片は、クリアランスに対する板厚偏差の影響を除くため、予め両面を等量ずつ研削し、板厚を4.0±0.010mmとした。
Rz ave=(Rz 1+ Rz 2+ Rz 3+ Rz 4)/4
(ここで、Rz 1,Rz 2,Rz 3,Rz 4:各面のRz)
で定義される平均表面粗さ:R z ave(μm)を算出した。
得られた鋼板から試験片(大きさ:100×80mm)を採取し、110t油圧プレス機を用いて、試験板から、大きさ:60mm×40mm(コーナー部半径R:10mm)のサンプルを、クリアランス:0.060mm(板厚の1.5%)、加工力:8.5ton、潤滑:有りのFB加工条件で、最大30000回までの連続打抜きテストを実施した。なお、目視で打抜き面に劣化が認められた場合には、その時点で連続打抜きテストを中止した。
(3)FB加工後の伸びフランジ性
得られた熱延鋼板から、試験片(大きさ:130×130mm)を採取し、伸びフランジ性を調査した。
λf(%)=(d−d0)/d0×100
で定義される穴拡げ率λf(%)を求めた。
Claims (8)
- 質量%で、
C:0.1〜0.5%、 Si:0.5%以下、
Mn:0.2〜1.5%、 P:0.03%以下、
S:0.002%以下
を含み、さらに、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.001〜0.02%のうちから選ばれた1種または2種を、Caを1種含有する場合には下記(1)式を、REMを1種含有する場合には下記(2)式を、Ca、REMを2種含有する場合には下記(3)式を、満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライトおよび炭化物を主体とする組織とを有し、前記フェライトの平均粒径が1〜10μm、前記炭化物の球状化率が80%以上で、かつ前記炭化物のうち、フェライトの結晶粒界に存在する炭化物の量である、下記(4)式で定義されるフェライト粒界炭化物量Sgbが40%以上であることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板。
記
(S/32)≦(Ca/40)≦3(S/32) ……(1)
(S/32)≦(REM/A)≦3(S/32) ……(2)
(S/32)≦{(Ca/40)+(REM/A)}≦3(S/32) ……(3)
ここで、S、Ca:S、Ca各元素の含有量(質量%)、
(REM/A):Σ(REMi/Ai)、
REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、
Ai:各希土類元素の原子量
Sgb(%)={Son/(Son+Sin)}×100 ……(4)
ここで、Son:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒界上に存在する炭化物の総占有面積、
Sin:単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積 - 前記フェライトの結晶粒界に存在する炭化物が、平均粒径で5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の鋼板。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Al:0.1%以下を含有する組成とすることを特徴とする請求項1または2に記載の鋼板。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Ni:3.5%以下、Ti:0.01〜0.1%およびB:0.0005〜0.005%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の鋼板。
- 鋼素材に、該鋼素材を加熱し圧延を施し熱延板とする熱間圧延と、該熱延板に焼鈍を施す熱延板焼鈍と、を順次施す鋼板の製造方法において、
前記鋼素材を、質量%で、
C:0.1〜0.5%、 Si:0.5%以下、
Mn:0.2〜1.5%、 P:0.03%以下、
S:0.002%以下
を含み、さらに、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.001〜0.02%のうちから選ばれた1種または2種を、Caを1種含有する場合には下記(1)式を、REMを1種含有する場合には下記(2)式を、Ca、REMを2種含有する場合には下記(3)式を、満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材とし、
前記熱間圧延を、仕上圧延の圧延終了温度を750〜950℃とし、該仕上圧延の終了後に、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却し、450〜700℃の範囲の温度で該冷却を停止し、450〜600℃で巻取る処理とすることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板の製造方法。
記
(S/32)≦(Ca/40)≦3(S/32) ……(1)
(S/32)≦(REM/A)≦3(S/32) ……(2)
(S/32)≦{(Ca/40)+(REM/A)}≦3(S/32) ……(3)
ここで、S、Ca:S、Ca各元素の含有量(質量%)、
(REM/A):Σ(REMi/Ai)、
REMi:含有する各希土類元素の含有量(質量%)、
Ai:各希土類元素の原子量 - 前記組成に加えてさらに、質量%で、Al:0.1%以下を含有する組成とすることを特徴とする請求項5に記載の鋼板の製造方法。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Cr:3.5%以下、Mo:0.7%以下、Ni:3.5%以下、Ti:0.01〜0.1%およびB:0.0005〜0.005%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項5または6に記載の鋼板の製造方法。
- 前記熱延板焼鈍を、焼鈍温度:600〜750℃とする処理とすることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の鋼板の製造方法。
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