JPH02240220A - 深紋り用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、連続焼鈍による深絞り用冷延鋼板を低コスト
で製造する方法に関するものである。

（従来の技術） 連続焼鈍による深絞り用冷延鋼板の製造方法については
、過去数多くの発明が成され、Ｔｉを添加した冷延鋼板
に関するものとしては、例えば、特公昭４４−１８０６
８、特公昭５９−３５２６、特公昭４９−３１８４４　
、特開昭５９−７４２３３がある。しかし、特公昭４４
−１８０８６の方法は例えば８７０℃×４分というよう
な高温長時間の焼鈍が必要であったり、特公昭５９−３
５２８では７００〜７８０℃で熱間圧延をすることによ
り８００℃×３０秒程度の短時間焼鈍で深絞り用冷延鋼
板の製造が可能となるが７００〜７８０℃というα域の
熱間圧延に起因するプレス加工時の異常な肌荒れが発生
したり、特公昭５Ｂ　−５７４９０では連続焼鈍時の生
産性を向上させるため（ヒートバックルやハースロール
への異物付着の回避）にＣ含有量を０．００１−０．０
１５％（実施例ではＣ−０，０１１ＪＸ ％）とし低温焼鈍を可能にしているが、極低炭化の為製
鋼で脱ガスによる脱炭処理が必須となり、脱炭処理に要
する多大のコストアップが生じる、等何れの方法におい
ても問題点を有し、低コストなスラブの製造が可能であ
るＣ含有量が０．０１５以上（真空脱ガスによる脱炭処
理が不要又は、コストがほとんど掛からない極軽度の脱
炭処理で可能）の鋼を用い、且つ、連続焼鈍時の生産性
を低下せしめない低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用
冷延鋼板を製造する方法は未だ無い。

（発明が解決しようとする３題） 本発明で解決しようとする課題は、低コストなスラブの
製造が可能であるＣ含有量が０．０１％以上の鋼を用い
、且つ、連続焼鈍時の生産性を低下せしめない低温且つ
短時間の連続焼鈍で深絞り用冷本発明者等は、低コスト
なスラブの製造が可能であるＣ含有量が０．０１％以上
の鋼を用い、且つ、連続焼鈍時の生産性を低下せしめな
い低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用冷延鋼板を製造
する方法について種々検討し、連続焼鈍による深絞り用
冷延鋼板の製造方法を初めて見出したものである。

本発明の要旨は下記の通りである。

Ｃ；　０．０１０〜０．０３０％、５１７０．００３〜
０．１０％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｐ：０．００
１〜０．１０％、Ｓ　：０．ＯＯＬ〜０．０３５％、ｓ
ｏｉ．Ａｌ　：０．００１〜Ｏ，，１０％、Ｎ：０．０
１００％以下、Ｔｉ．は、１．５≦（Ｔｉ−３，４２Ｎ
）　／４　Ｃ≦６、残部不可避的不純物および鉄よりな
る溶鋼を連続鋳造又はインゴット法にてスラブと成し、
熱間圧延するに際し、スラブの加熱温度（以降はＳＲＴ
と記す）を、Ｃ含有量が０．０１−０．０２％の場合は
９８０≦ＳＲＴ（℃）≦７０００×Ｃ（％）＋１０４０
、　Ｃ含有量が０．０２〜０．０３％の場合は９８０≦
ＳＲＴ　　（℃）　　≦−７ｏｏＯＸｃ　　（％）＋１
３２０とし、８６０℃以上の温度で熱延を終了し、８０
０℃以下の温度で巻取、熱延鋼帯とした後、５０％〜９
２％の冷間圧延を施し、連続焼鈍により再結晶温度以上
８３０℃以下で１０秒以上１００秒以内の再結晶焼鈍を
することを特徴とする深絞り用冷延鋼板の製造方法。

以下に本発明について詳細に述べる。

Ｃ含有量は連続焼鈍による深絞り用冷延鋼板の製造方法
において極めて重要な元素である。連続焼鈍法の最も大
きな特徴である優れた経済性を十分に活かすには適用す
る熱延鋼帯も当然低コストで製造し得るものでなければ
ならない。そのためには、極めてコストが高くなる製鋼
での脱炭処理が必須となるＣ含有量が０．０１％以下の
鋼の使用は避けねばならない。しかし、例えば、特公昭
４４−１８０６８号公報の実施例１の鋼板Ｐ　（Ｃ−０
，０２５％）と鋼板Ｂ　（Ｃ−０，００５％）とを比較
すれば、極低炭（Ｃ−０，００５％）鋼Ｂはｒｉｍ−２
，４７とＣ含有量が高い鋼板Ｐに比べ極めて良好なｒ値
が得られ、Ｃ含Ｈ量の高い鋼板Ｐはハースロールへの異
物付着、ヒートバックルなどの為連続焼鈍がほとんど不
可能で且つ生産性を無視した８７０℃×４分という超高
温且つ長時間焼鈍を行ってようやくにしてｒ値−１，７
２が得られる程度である。このように鋼板Ｐが超高温且
つ長時間の焼鈍を行っても「値−１，７２程度しか得ら
れないのは、本発明者等の研究の結果と考えあわせれば
特公昭４４−１８０６８号公報の実施例のスラブ加熱温
度が本発明の方法とは異なり約１２５０℃と言う箱焼鈍
法用のＡＩＩキルドが通常行われるスラブ加熱温度で行
なわれた為と推察できる。尚、この上記特公昭４４−１
８０８８号公報の実施例のスラブ加熱温度が約１２５０
℃程度であることは、同公報の第３頁右欄の上段より１
４行目に「これらを通常の深絞り用鋼板の製造工程で２
．５１−に熱延し」とあり、且つ、第２表に超深絞り性
アルミギルド鋼Ｔ、　Ｕのバッチ焼鈍材の機械的性質が
表に記載されており「値−１，８５，１，７９と１２５
０℃程度のスラブ加熱温度で熱間圧延されたときに得ら
れるｒ値になっていることから実施例のスラブ加熱温度
は約１２５０℃程度であったと考えられる。

以上、特公昭４４−１８０６８号公報の実施例で見られ
る如く、低コストなスラブの製造が可能であるＣ含有量
が０．０１％以上（真空脱ガスによる脱炭処理が不要又
は、コストがほとんど掛からない極軽度の脱炭処理で可
能）の鋼を用い、且つ、連続焼鈍時の生産性を低下せし
めない低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用冷延鋼板を
製造する方法について種々検討を行ない、スラブの加熱
温度を、Ｃ含有量が０．０１〜０．０２％の場合は９８
０≦ＳＲＴ（℃）≦７０００×Ｃ（％）　＋１０４０、
Ｃ含有量が０．０２〜０．０３％の場合は９８０≦ＳＲ
Ｔ（℃）≦−７０００×Ｃ（％）　＋１３２０とする方
法をようやくにして見出すことが出来たのである。

Ｃ含有量の下限は、低コストで製造が可能な限界の（真
空脱ガスによる極軽度の脱炭処理）Ｃ含有量である０、
０１％とした。尚、コスト的には極軽度の脱炭処理も全
く不要なＣ含有量が０．０１５％以上が望ましい。Ｃ含
有量の上限は、０．０３０％以上になると低温スラブ加
熱による材質向上効果以上にＴｉＣの総量の増加による
材質劣化が上回るようになり優れｆ深絞り性が得られな
くなるので上限を０．０３０％とした。

Ｓｉ含有量は、０．００３％以下にすることは困難であ
るので下限を０．００３％とした。又、Ｓｌは０．１％
より多く含まれると塗装時の塗料密着性を劣化させるの
で上限を０．１０％とした。

Ｍｎ含有量は、通常の製鋼法では０．０５％以下にする
ことは困難であるので下限を０．０５％とした。

又、Ｍｎは多く含まれるとｒ値が低下するので上限を０
．８％とした。

Ｐ含有量は、通常の製鋼法では０．００１％以下にする
ことは困難であるので下限をｏ、ｏｏｉ％とした。

尚、Ｐはｏ、ｉｏ％以下の添加では深絞り性を示すｒ値
はほとんど低下せず、且つ自動車用外板に用いられる高
強度鋼板を製造するのに好ましい元素であるので必要に
応じ添加すればよい。しかし、０．１θ％以上含まれる
とｒ値が低下するので上限を０．１０％とした。尚、Ｐ
は０８０２から０．０３０％含むと化成処理性が向上す
るので必要に応じ０．０２から０゜０３％程度添加して
もよい。

Ｓ含有量は、通常の製鋼法ではｏ、ｏｏｔ％以下にする
ことは困難であるので下限をｏ、ｏｏｔ％とした。

又、Ｓは多く含まれるとｒ値が低下するので上限を０．
０３５％とした。尚、Ｓも０．０２から０．０３０％含
むと化成処理性が向上するので必要に応じ０．０２から
０．０３％程度添加してもよい。

５ｏＩ１．　Ａ　ｌ含有量は、本発明の方法の場合は多
量にＴＩを添加することになるのでＮはＴｉＮとして固
定できる。従ってＮを固定するためのＡＮは不要で、更
にＴＩは脱酸剤としても有用な元素であるのでＡｆＩ脱
酸も必須ではない。それゆえ、５ａｔｅ、　Ａ　ｆｊ含
有量の下限は耐火物などより混入しうる０、００１％と
した。又、ｓｏｄ、　Ａ　ｊ７は多く含まれてもコスト
増になるばかりであるので０．１０％を上限とした。

Ｎ含有量は、鋼中のＴＩと結合しＴｉＮとなるが０．０
１００％以上になるとＴｉＮの総量が増加しｒ値が低下
するので上限をｏ、ｏｉｏｏ％とした。

ＴＩｌ含有量、ＣおよびＮを粗大なＴｉｃ。

１゛ＩＮとして固定し材質を向上させるのに重要な元素
であり、１．５≦（Ｔｉ−３，４２Ｎ）　／４　Ｃ６０
の範囲でなければならない。ＴＩｌ含有量下限量より少
なくなると有効なＴｉ含有量が少なくなる結果熱延銅帯
の鋼中に生成するＴｉＣの析出物サイズが微細となり材
質劣化が顕著となる。更にＴｉ含有量が少なくなると、
ＣやＮを固定するのに必要なＴｉが不足し硬質化のみな
らずＣ時効をも生じるようになるので、ＴＩｌ含有量下
限を（Ｔｉ−３，４２Ｎ）　／４　Ｃ−１，５とした。

又、Ｔｉ含有量の上限は、Ｔｉ添加によるＴＩの合金状
が製、鋼での脱炭処理に比べ大幅に安いとはいえ、少コ
ストの観点から材質の向上式がほとんど飽和するＴｉ含
有量（Ｔ　ｉ−３，４２Ｎ）　／４　Ｃ−６を上限とし
た。

その他の添加元素として、二次加工性が要求される用途
に用いられる鋼板を製造する場合は、Ｂを０．０００１
から０．０００５％添加すればよい。

鋳造条件は、特別に規制する必要がな（通常行われてい
る連続鋳造でスラブを造り、冷片とした後再加熱する方
法でもよく、又、熱片の状態で加熱炉に挿入し再加熱或
いは保熱する方法でもよい。

もちろんインゴット法でもよい。

スラブ加熱温度は、低コストで製造が可能なＣ含有量が
ｏ、ｏｔｏ％の鋼を用い、且つ、連続焼鈍時の生産性を
低下せしめない低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用冷
延鋼板を製造する場合には、極めて重要である。何れの
スラブの製造条件の場合においても、熱間圧延時のスラ
ブの加熱温度（ＳＲＴ）を、Ｃ含有量が０．０１〜０．
０２％の場合は５ＲＴ（℃）≦７０００×Ｃ（％）　＋
１０４０、Ｃ含有量が０．０２〜０．０３％の場合はＳ
ＲＴ＜℃）≦−７０００×Ｃ（％）　＋１３２０とする
ことにより低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用冷延鋼
板の製造が可能となる。

又、スラブ加熱温度の下限は、材質上は温度が低いほど
良好な材質が得られるが、本発明の方法の熱延仕上げ温
度を確保するためにはスラブ加熱温度を９８０℃以上に
する必要があるので下限を９８０℃とした。

第１図は、Ｃ−０，０１８％、　５ｌ−０，０１％、Ｍ
ｎｗｏ、１５％、　Ｐ−０，０１％、　ｓ−ｏ、ｏｔ％
、ｓｏｌ、Ａ（１−０，０３％。

Ｎ　−０，００２５％、　ＴＩ　−０，２５％の鋳片を
１０００℃〜１２５０℃の範囲の温度に加熱し、９１０
℃で熱延を終了し、６００℃で巻取、熱延鋼帯とした後
８０％の冷間圧延を行ない０．８關の冷延鋼帯とし、７
８０℃×４０秒の連続焼鈍をして０．８％の調質圧延し
冷延鋼板のｒ値とスラブ加熱温度の関係をプロットした
図である。ｆｆ１１図から明らかなように、スラブ加熱
温度が本発明の温度範囲のｒ値は１．７０以上と焼鈍条
件が７８０℃Ｘ４０秒と低温且つ短時間であるにも拘ら
ず優れた特性が得られることが分かる。

第２図は第１図と同じ条件で、Ｃ含有量とスラブ加熱温
度を変えてｒ値に及ぼす影響を調査した結果を示す図で
ある。第２図から明らかなように、連続焼鈍後のｒ値は
スラブ加熱温度とＣ含有量により大きく変わり、本発明
の方法の範囲の条件内であればｒ値が１．７０の優れた
特性が得られることが分かる。

第３図は、第２図の結果から、スラブ加熱温度が１０５
０℃および１１５０℃の条件の時にｒ値が１．７０以上
が得られる限界のＣ含有量および本発明者等のこれまで
の種々の実験結果とから優れた深絞り性が得られるＣ含
有量とスラブ加熱温度の本発明の範囲を示した図である
。

熱間圧延時の仕上げ温度は、８６０℃以下になるとα域
圧延となりプレス加工時に異常な肌荒れが発生するよう
になるので仕上げ温度の下限は８６０℃とした。尚、仕
上げ温度の上限は特に限定する必要がなく通常行われて
いる温度範囲でよＩ）。

熱間圧延時の巻取温度は、８００℃以上になると発生す
るスケールの量が異常に多くなり、酸洗性が劣化し酸洗
時の生産性が低下するので上限の温度を８００℃とした
。尚、巻取温度の下限は、いくら低温で巻取られても材
質の劣化が生じないので特に限定しなかった。

冷間圧延時の冷延率は、５０％以下になると再結晶温度
が上昇すると共にｒ値が低下し優れた濠絞り性が得られ
なくなるので、冷延率の下限は５０％とした。又、冷延
率を９２％以上にすると冷間圧延荷重が異常に高くなり
冷間圧延が出来なくなるので上限を９２％とした。

連続焼鈍時の焼鈍温度は、冷延鋼板の良好な表面品位を
得るうえで上限の温度を厳しく管理することは極めて重
要なことであり、且つ、高温焼鈍時に発生するヒートバ
ックルを回避し連続焼鈍法のもつ高い生産性を確保する
うえでも、短い焼鈍時間と共に極めて重要なことである
。焼鈍温度が８３０℃より高くなると、ハースロールへ
の異物付着が激増しハースロールに付着した異物による
ビット状のキズが発生すると共にヒートバックルによる
絞りマーク状のキズも発生したりバックリングにより通
板出来なくなることも起こるようになるので、焼鈍温度
の上限は８３０℃とした。又、本発明の方法の鋼は再結
晶温度以上で焼鈍すると優れた深絞り性が得られるので
下限を再結晶温度とした。

焼鈍時間は、１０秒以下になると優れた深絞り性が得ら
れなくなので下限を１０秒とした。又、焼鈍時間を１０
０秒以上にしても材質の向上効果が飽和すると共に、連
続焼鈍法の優れた特徴である高い生産性の低下が大きく
なるので上限を１００秒とした。

調質圧延は、特に規制する必要がなく、必要に応じ行え
ばよい。

尚、過時効処理条件は、本発明の方法の熱延鋼帯は鋼中
のＣ，Ｎは既にＴＩで固定されているので過時効処理は
不要である。

又、本発明の方法は、冷延鋼板のみならず亜鉛メツキ、
錫メツキ、アルミメツキ、ターンシートなどの表面処理
用の原板の製造法としても適用出来るものである。更に
通常行われている連続熔出亜鉛メツキ用鋼板としても本
発明の方法の連続焼鈍条件であれば深絞り性に優れた熔
融亜鉛メツキ鋼板を製造することも出来る。

（実　施　例） 以下に本発明の効果を実施例により説明する。

第１表に示す鋼の成分および熱延条件で熱延鋼帯を製造
し、第１表に示す冷延率（Ｃ，Ｒ）および焼鈍条件で冷
間圧延および連続焼鈍した０、８１の銅帯に０．８％の
調質圧延を施し冷延鋼板を製造し、材質を調査した。材
質調査結果は第２表に示す。

第１表に示す鋼１は、転炉で溶鋼とした後真空脱ガスに
よる軽度の脱炭処理工程を経てＣ含有量を０．０１１％
にした後連続鋳造にて鋳片とし、他の鋼は全て真空脱ガ
スによる脱炭処理を経ないで連続鋳造で鋳片とした。

第２表のＹ、　　Ｐ、　Ｔ、　　Ｓ、　ＥｌはＬ方向の
ＪＩＳ−＃５５試験の測定値、ｒ値はり、Ｃ，Ｘ方向の
ＪＩＳ−”１３試験片でΔｇｊ定した値の板面内の平均
値である。

二次加工性は、コニカルカップ試験用の金型で２．４２
の絞り比で絞り込んだカップを側面から押し潰して脆性
破壊するか否かで評価し、０℃で脆性破壊しなかったも
のをｏ、−ｅｏ℃でも脆性破壊しなかったものを◎とし
た。

化成処理性の評価は、デツプ法で化成処理を行ない良好
な化成処理皮膜が得られるものをＯとし、スプレー法で
化成処理を行っても良好な化成処理皮膜が得られるもの
を◎とした。

表面品位は、製造した冷延鋼板の表面品位（ハースロー
ルへの異物付着による鋼板表面のビット状のキズやヒー
トバックルによる絞りマーク状のキズの有無）を調査し
、キズがあるものをＸとした。

鋼１．２．３．４は、スラブ加熱温度を１０５０℃に固
定し、Ｃ含有量を変えた例で、鋼１．　２．　３は本発
明の方法のＣ含有量の範囲の本発明例で、＃１４はＣ含
有量が０．０（３％と本発明の方法の範囲を超えた比較
例である。本発明例のｗ４１．　２．　３は比較例の＃
１４に比べ何れも優れた深絞り性（高い「値）が得られ
ている。

鋼５，６．７は、Ｃ含有量を本発明の方法の範囲にし、
スラブ加熱温度を変えた例で、鋼５は本発明の方法のス
ラブ加熱温度範囲の本発明例で、鋼６，７はスラブ加熱
温度が本発明の方法の範囲を超えた比較例である。本発
明例の鋼５は比較例の鋼６，７に比べ何れも優れた深絞
り性（高い「値）が得られている。

以上の実施例に明確に示されるように、本発明の方法は
、低コストなスラブの製造が可能であるＣ含有量が０．
０１％以上の鋼を用い、且つ、連続焼鈍時の生産性を低
下せしめない低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り用冷延
鋼板の製造が可能で極めて優れた方法であることがわか
る。

鋼８は、Ｐを添加し自動車外板に使用される深絞り性の
優れた高強度冷延鋼板に適用した本発明例であり、優れ
た深絞り性（ｉ’ｉいｒ値）が得られている。

鋼９はＭｎ、Ｓ、Ｐを添加し特に化成処理性が厳しく要
求される耐化成処理性が優れ、且つ、Ｂを添加し優れた
二次加工性をも要求される深絞り用冷延鋼板に適用した
本発明例であり、優れた化成処理性、耐二次加工性と深
絞り性（高い「値）が得られている。

鋼ｌＯは５ｏｉ１．　Ａ　Ｉをほとんど含有しない本発
明例で、鋼１１は巻取温度を７６０℃と高温にした本発
明例で、鋼１２は連続焼鈍の均熱温度を８１０℃まで上
げた本発明例であり、何れの実施例においても優れた深
絞り性と良好な表面品位が得られている。

鋼１３は、連続焼鈍の均熱温度を本発明の方法の範囲を
超えた均熱温度で連続焼鈍した比較例であり、良好な深
絞り性は得られるものの、ビット状傷が多発し自動車外
板用冷延鋼板として使用できない表面品位のものとなっ
た。

（発明の効果） 以上に本発明について詳細に説明したが、本発明の方法
によれば低コストなスラブの製造が可能であるがＣ含有
ｎｏ、ｏｔ％以上の鋼を用い、１つ、連続焼鈍時の生産
性を低下せしめない低温且つ短時間の連続焼鈍で深絞り
用冷延鋼板の製造が可能となり、その工業的価値は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スラブ加熱温度と冷延鋼板の深絞り性（ｒ値
）との関係を示す図、第２図は、Ｃ含有量およびスラブ
加熱温度と深絞り性（ｒ値）との関係を示す図、第３図
は、本発明の方法のＣ含有量とスラブ加熱温度の範囲を
示す図である。 復代理人　弁理士　田村弘明 スラフ゛加気温度 Ｃ （’／、）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：０．０１０〜０．０３０％、Ｓｉ：０．００３〜０
   ．１０％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｐ：０．００１
   〜０．１０％、Ｓ：０．００１〜０．０３５％、ｓｏｌ
   ．Ａｌ：０．００１〜０．１０％、Ｎ：０．０１００％
   以下、Ｔｉは、１．５≦（Ｔｉ−３．４２Ｎ）／４Ｃ≦
   ６、残部不可避的不純物および鉄よりなる溶鋼を連続鋳
   造又はインゴット法にてスラブと成し、熱間圧延するに
   際し、スラブの加熱温度（以降はＳＲＴと記す）を、Ｃ
   含有量が０．０１〜０．０２％の場合は９８０≦ＳＲＴ
   （℃）≦７０００×Ｃ（％）＋１０４０、Ｃ含有量が０
   ．０２〜０．０３％の場合は９８０≦ＳＲＴ（℃）≦−
   ７０００×Ｃ（％）＋１３２０とし、８６０℃以上の温
   度で熱延を終了し、８００℃以下の温度で巻取、熱延鋼
   帯とした後、５０％〜９２％の冷間圧延を施し、連続焼
   鈍により再結晶温度以上８３０℃以下で１０秒以上１０
   ０秒以内の再結晶焼鈍をすることを特徴とする深絞り用
   冷延鋼板の製造方法。