JPH03277739A

JPH03277739A - プレス成形時の耐バリ性の優れた高ｒ値複合鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH03277739A
Application number: JP2079839A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fujii; 力藤井; Yoshio Ishii; 石井　良男; Matsuo Usuda; 臼田　松男; Takaharu Takahashi; 隆治高橋; Yoshio Hashimoto; 橋本　嘉雄; Tomohisa Katayama; 知久片山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-12-09

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）本発明は鋼板をプレス加工した時に鋼板の端面に発生す
るパリを少なくするようにした高ｒ値複合鋼板およびそ
の製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来、連続鋳造によって複合金属材を製造する方法は公
知であり、例えば特開昭６３−１０８９４７号公報に開
示されている。しかしながら複合金属材の連続鋳造法に
関する方法であり、本発明の様なプレス成形時の耐バリ
性の優れた複合鋼板の製造方法に関するものではない。

冷延鋼板を自動車内板、外板に成形するためにはプレス
加工が広く採用されている。このプレス加工を行う際、
鋼板端面に発生する「パリｊが注目されている。

即ち、第２図に示すような工具を用いて鋼板を打抜き剪
断加工すると、鋼板の端面ば第３図に示すような断面形
状となるが、この時端面の下部（第３図のＢ部）に生じ
た突起物を「パリ」と称している。一般に、自動車の車
体を製造する際には、先ず鋼板を所定の部品に成形する
ためにｒ絞りＪ、ｒ剪断１．ｒ曲げ１からなる数工程の
プレス加工が行なわれる。得られた成形品は、その後ｒ
接合」および「塗装ｊの各工程を経て車体に組み付けら
れる。そこで、剪断加工時に発生した大きなパリを部品
に残した状態で塗装した場合、バリ部分には塗膜が十分
に付かないため、この部分から錆が発生して自動車の寿
命を縮める原因となる。従って、ｒバリを小さくするＪ
ことが自動車の防錆対策上の大きな課題となっている。

従来はパリを小さくする加工技術或いはパリを除去する
方法についてのものが大部分である。プレス加工技術で
はクリアランス、剪断速度、打ち抜き回数、刃物の材質
等の検討がなされているが十分ではない。

パリを除去する方法についてはあまり有効な手段はなく
機械作業および人力によるパリ取り作業でありプレス工
程を増やし非常に手間がかかっていた。

（発明が解決しようとする課題）そこで、本発明者等はバリ発生が少ない冷延鋼板につい
て研究を重ね、パリ発生とｗＪ板硬度との関係に着目し
て最適な硬度分布を有する複合鋼板が良好であることを
見出した。

（課題を解決するための手段）本発明の要旨とするところは下記のとおりである。

（１）表層部は重量％で、Ｃ０，０１％未満Ｓｉ０．０１〜０．５％Ｍｎ　　０．０５〜２．５％Ｐ０．０５〜０６２％３０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｔｉ０．０３〜０．２％Ｎ０．００８％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、Ｃ０，０８％以下Ｓｉ０．０３％以下Ｍｎ０．４０％以下Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下ＡＺ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下８０．００１％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜
２００であり、かつその内部平均硬度が）１ｖ＝５０〜
１００であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性
の優れた高ｒ値複合鋼板。

（２）連続鋳造で表層部は重量％で、Ｃ０，０１％未満Ｓｉ０．０１〜０．５％Ｍｎ　　０．０５〜２．５％Ｐ０．０５〜０．２％３０．０３％以下ＡＺ０．０１〜０．０７％Ｔｉ０．０３〜０．２％Ｎ０．００８％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、Ｃ０，０８％以下Ｓｉ０．０３％以下Ｍｎ０．４０％以下Ｐ０．０３％以下３０．０３％以下ＡＪ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下Ｂ０．００１％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を
製造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５
０℃以下で熱間圧延を行い、続いて冷間圧延を行い、箱
焼鈍または連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ＝１４０〜
２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜１０
０とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優
れた高ｒ値複合調板の製造方法。

（作　用）本発明の複合鋼板は鋼板の表層硬化により剪断加工時の
パリを極めて小さくし、内部は軟らかい硬度分布を持つ
ことにより、プレス加工性を損なわないことを特徴とす
る鋼板である。

表層硬化の影響は表層硬化により表層の延性が劣化し剪
断初期の応力集中によりクラックが発生しパリは小さく
なる。しかし表層硬化のないものは表層の延性が良いた
め剪断の張力により材料が延ばされてパリが大きくなる
。

本発明では第１図に示す様に板厚の１５％以内までの表
層部平均硬度をＨｖ＝１４０〜２００とし、その内部平
均硬度を）ｌｖ＝５０〜１００に限定する。

以下その限定理由について迷ぺる。

通常プレス加工に供される複合鋼板の鋼板表面特性を種
々変化させた鋼板を使用して、剪断打ち抜き加工時のパ
リに及ぼす鋼板特性の影響を調査した。

パリの出ない鋼板の要求特性として、通常プレス加工に
供される冷延鋼板でクリアランス−片側３０％で、パリ
高さ５０頗以下（現行材約１３０ｔｒｍ）が目標である
。この発明において板厚の１５％以内までの表層部平均
硬度をｌ１ｖ＝　１４０以上にしたのは、表面を硬質化
して剪断加工時のバリ高さを５０Ｉｒｒｎ以下にするた
めである。他方、表層部平均硬度の上限をＨｖ＝　２０
０にしたのは表面をこれより硬質化すると成形性を損な
うおそれがあるからである。内部平均硬度をＨｖ＝５０
以上にしたのはこれ未満の硬度では剪断加工時のパリ高
さが５Ｏｎを超えるからである。他方、内部平均硬度の
上限をＨｖ−１００にしたのは、これより硬質化すると
成形加工性を損なうおそれがあるからである。

以上の様に本発明によれば第４図に示すように剪断後板
端面のパリの極めて小さい鋼板を提供することができる
。

本発明に従い、鋼板に耐バリ性を付与するための綱の成
分限定理由は下記の通りである。尚、以下の説明に用い
た％はすべてｗｔ％である。

表層部は高張力鋼で、その構成元素を述べる。

Ｃは冷延綱板に時効現象を引き起こす原因となる元素で
あるので、その含有量を極力抑えることが必要であり、
０．０１％未満の含有量に規制した。

Ｓｉは添加しすぎると化学処理性を阻害する元素である
から、上限は０．５％にする必要がある。下限は不純物
として含まれる程度でもよく、０．０１％とする。

Ｍｎは表面硬化に重要な元素であるがスポット溶接性が
劣化するので上限は２．５％にとどめる。下限はＳ脆化
防止のため０．０５％とするのが望ましい。

Ｐも表面硬化に重要な元素であるので０．０５％以上必
要である。多過ぎると鋼板の延性を著しく劣化するので
０．２％以下にする必要がある。

Ｓは多量に含まれるとプレス成形性が損なわれるので少
ない程良いので、その上限値を０．０３％とした。

ＡＩは非時効化に必要な元素であるが、０．０１％未満
ではその効果が期待できない。しかし、多量に含まれる
と介在物生成の原因となるので０．０７％以下にすべき
である。

Ｔｉは微細な炭窒化物を形成して表面硬化に重要な元素
である。しかし、多量に添加するとコスト高となること
から上限値を０．２％とした。又、Ｔｉ量が少なくなる
と表層硬化の効果が小さくなるので下限は０．０３％と
することが好ましい。

Ｎは少なければ少ないほど炭化物形成元素の添加が少な
くてすむことから、その上限値を０．００８％とした。

内部はＡＩ−キルド鋼およびＴｉ−キルド鋼で、その構
成元素を以下に述べる。

Ｃが０．０８％を超える場合は、連続焼鈍時に過時効処
理を施しても、非時効化が難しい。非時効で深絞り加工
性の優れた鋼板を得るためには、Ｃ量を０．０８％以下
にする必要がある。

Ｓｉは多くなると硬化して加工性が劣化するので０．０
３％以下にする必要がある。

Ｍｎはｒ値を劣化させるので０．４０％以下にする必要
がある。

ＡＩは非時効化には必要な元素であるが、０．０１％未
満ではその効果が期待できない。しかし多量に含まれる
と硬質化しプレス成形性が損なわれるので０．０７％以
下にすべきである。

Ｐ、Ｓについては含有量が少ない程軟質化するので各々
の上限値を０．０３％とした。

ＮはＡｔと結合してＡＩＮを形成しプレス成形性を向上
させるが０．ＯＯ８％を越えるとＡＩＮ量が増えすぎて
プレス成形性が劣化することから、Ｎ量を０、０　Ｏ８
％以下とする。

Ｔｉはプレス成形性を向上させる元素であるが、多量に
含まれると析出強化要素が大きくなり材質の低下を招く
ので０．１０％以下とする。

Ｂは２次加工性を向上させるため必須の元素である。し
かし、多量に含有すると硬質化し、プレス成形性が損な
われるので０．ＯＯ１％以下とした。

以上の様な成分組成の鋼は連続鋳造法によって製造され
熱間圧延工程に送られるが、本発明では熱間圧延の仕上
温度は８００℃以上（好ましくは８７０〜９１０℃）で
捲取温度７５０℃以下（好ましくは５５０〜７５０℃）
とする。

脱スケール後に冷間圧延を行うが、その圧下率は高いほ
ど深絞り性の向上に好ましく７５％以上が望ましい。次
に焼鈍の条件については、焼鈍方式は連続焼鈍法又は箱
焼鈍法で行うが２次加工性の向上に対しては、連続焼鈍
法の方がより好ましい。焼鈍温度は再結晶温度以上にす
ることが深絞り性の確保のために必要である。焼鈍後の
冷却は、いかなる方式（ガスジェット方式、気水方式、
ロール冷却方式、水焼入方式など）でもかまわない。

また、過時効処理温度は２００〜５００℃とする。

焼鈍された鋼板は必要により５％以下（好ましくは０．
５〜１．０％）の調質圧延が施され製品として供される
。

（実施例）表１に示すような成分を連続鋳造で溶製し、スラブ加熱
温度１１５０　’Ｃ以上、仕上温度９００〜９１０℃で
捲取温度５５０〜７００℃で熱間圧延した。

酸洗、冷間圧延した後、箱焼鈍：６８０〜７００″Ｃ×
１６時間、連続焼鈍：均熱８００℃×１分、過時効処理
：３００″ＣＸ５分をそれぞれ施し、スキンパスを０．
８〜１．０％かけた。

得られた銅板の打抜き加工のパリ高さおよびｒ値の結果
を表２に示す。

本発明品（供試鋼Ｎ１１ｌ〜５）はいずれも良好な結果
を示す。

供試ＭＮ０．６は比較例であり、パリ高さは２０節と小
さいが硬質化し成形加工性を損なう。

供試鋼Ｎ０．　７は比較例であり、パリ高さは１２０ｐ
である。

（発明の効果）本発明に従い、板厚の１５％以内までの表層部平均硬度
をＨｖ＝　１４０〜２００とし、その内部平均硬度をＨ
シー５０〜１００にすることによりプレス加工時の耐バ
リ性の極めて優れた高ｒ値複合鋼板を提供できる。本発
明によれば自動車用内板、外板の端面防錆が改善され自
動車の寿命を大幅に向上することが出来る。

又本発明によれば簡単に最適な硬度分布を有するプレス
成形時の耐バリ性の極めて優れた高ｒ値複合鋼板が得ら
れかつ均質な広幅材製品を安価につくることができる。

又本発明に従い最適な硬度分布を持たせた鋼板とした後
、これにメツキ処理を施しても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬度差が板厚内で分布を持つ模式図、第２図は
剪断（打抜き）加工の方法を示す説明図、第３図は従来
綱の剪断後板端のバリ形態を示す模式図、第４図は本発
明鋼の剪断後板端のバリ形態を示す模式図である。第１図第図ダス又第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表層部は重量％で、Ｃ０．０１％未満Ｓｉ０．０１〜０．５％Ｍｎ０．０５〜２．５％Ｐ０．０５〜０．２％Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｔｉ０．０３〜０．２％Ｎ０．００８％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、Ｃ０．０８％以下Ｓｉ０．０３％以下Ｍｎ０．４０％以下Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下Ｂ０．００１％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜
２００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ＝５０〜１
００であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の
優れた高ｒ値複合鋼板。
（２）連続鋳造で表層部は重量％で、Ｃ０．０１％未満Ｓｉ０．０１〜０．５％Ｍｎ０．０５〜２．５％Ｐ０．０５〜０．２％Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｔｉ０．０３〜０．２％Ｎ０．００８％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、Ｃ０．０８％以下Ｓｉ０．０３％以下Ｍｎ０．４０％以下Ｐ０．０３％以下Ｓ０．０３％以下Ａｌ０．０１〜０．０７％Ｎ０．００８％以下Ｔｉ０．１０％以下Ｂ０．００１％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼片を
製造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５
０℃以下で熱間圧延を行い、続いて冷間圧延を行い、箱
焼鈍または連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ＝１４０〜
２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜１０
０とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優
れた高ｒ値複合鋼板の製造方法。