JPH0543982A

JPH0543982A - 深絞り用冷延鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0543982A
Application number: JP20162491A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Maehara; 泰裕前原; Toshio Nakamori; 俊夫中森
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】深絞り性に優れたＩＦ鋼冷延鋼板の耐二次加工
脆性と表面処理性を改良する。【構成】(1) 重量％で、Ｃ：0.0080％以下、Ｓｉ：0.3
％以下、Ｍｎ：0.1〜 0.5％、Ｐ： 0.080％未満、Ｓ：
0.02％以下、Ｎ：0.010 ％以下、酸可溶Ａｌ： 0.1％以
下、Ｔｉ：0.2 ％以下で、且つＴｉ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｓ）≧
１、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるか、または
更に、Ｎｂ：0.003 〜0.03％およびＢ：0.0003〜0.0020
％の１種もしくは２種を含む内層部と、Ｃのみが内層部
のＣの1.5 倍以上で他の組成は内層部と同一であり、厚
みが50μm 以下の表層部とからなるめっき性と耐二次加
工脆性に優れた深絞り用冷延鋼板。 (2) 表層部のフェライト平均結晶粒径が５μm 以下であ
る上記(1) のめっき性と耐二次加工脆性に優れた深絞り
用冷延鋼板。 (3) 熱間圧延後の巻取り温度、冷間圧延の圧下率、焼
鈍、浸炭条件等を適正に定めた上記(1) および(2) の鋼
板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、そのままで、或いは
亜鉛めっき等の表面処理を施した後、種々の形状に加工
して使用される絞り加工用冷延鋼板であって、表面処理
性および耐二次加工脆性に優れた冷延鋼板、およびその
冷延鋼板を安定して均一かつ安価に製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】深絞り用冷延鋼板とは、ｒ値が高く成形
加工性に優れた冷延鋼板であって、家電、自動車、およ
び建材の産業分野において広く用いられている。

【０００３】深絞り用冷延鋼板としては、従来、低炭素
Ａｌキルド鋼板が用いられることが多かったが、近年に
おける冷延鋼板の用途拡大、さらには焼鈍設備の連続化
等の動きの中にあって、製造因子の影響をほとんど受け
ずに安定して優れた深絞り性が得られるＩＦ(Interstit
ial Free) 鋼と呼ばれる極低炭素鋼の使用が増加してい
る。また、近年のもうひとつの動きとして耐食性を増す
ためにめっき処理を施した冷延鋼板の需要が急増してい
る。その中でも、防食性の優れためっきとして、Ｆｅ−
Ｚｎ、Ｎｉ−Ｚｎ等比較的硬質かつ脆いめっきが用いら
れることが多く、こうしためっき処理を施せば深絞り性
が劣化するのが常である。したがって、その分だけ冷延
鋼板母材の深絞り性を上げておくことが要求される。

【０００４】ＩＦ鋼は、Ｃ、Ｎ等の不可避的な侵入型固
溶元素をＴｉもしくはＮｂ等の合金元素を添加して炭・
窒化物として固定した極低炭素低合金鋼であり、非時効
性でかつ極めて加工性の高い材料である。ＩＦ鋼の基本
的な化学組成としては、Ｃ＜0.003％、Ｓｉ＜0.04％、
Ｍｎ：0.10〜0.50％、Ｐ：0.01〜0.04％、Ｓ：０．０
０８〜０．０２％、Ｎ＜0.02％、酸可溶Ａｌ＜ 0.1％、
Ｔｉ：0.02〜0.06％、必要に応じてＮｂ＜ 0.015％およ
びＢ＜ 0.002％の１種または２種を更に加えたものが知
られている。

【０００５】ＩＦ鋼の冷延鋼板をそのまま使用する際の
問題としては、プレス成形加工後に衝撃的な力を加える
と脆性的な割れを生じる、いわゆる二次加工脆性があ
る。この二次加工脆性の原因は、ＣやＮ等の侵入型固溶
元素を低減したあまりフェライト粒界が清浄になりすぎ
て粒界が脆弱化することにある。従って、二次加工脆化
は、割れが粒界を起点とするものであることから、結晶
粒径に非常に敏感であり、結晶粒径の逆数に比例して二
次加工脆化感受性が鈍化することが知られている。二次
加工脆化の防止方法としては、例えば焼鈍温度を下げて
結晶粒を微細化する方法があるが、そうすると｛１１
１｝粒の成長が不十分となってｒ値が下がり、深絞り性
は著しく低下してしまう。また、別の防止方法として、
固溶Ｃ量を増やす方法もあるが、そうすると鋼板の硬度
が上昇してＩＦ鋼の持つ本来の深絞り性が著しく損なわ
れてしまう。

【０００６】さて、冷延鋼板に溶融亜鉛めっきを施した
鋼板は耐食性および経済性に優れており、また、これに
合金化処理を施した鋼板は、耐食性、経済性に加えて塗
装性および溶接性に優れており、これらの鋼板も近年、
家電、自動車および建材等の産業分野において広く利用
されている。

【０００７】合金化溶融亜鉛めっき鋼板とは、鋼板に溶
融亜鉛めっきを施した後、加熱してめっき層表面のＺｎ
相と基材である鋼板との間に相互拡散を行わせ、めっき
相全体をＦｅ−Ｚｎ合金としたものである。この合金化
溶融亜鉛めっき鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板の母材と
しては、これまで低炭素Ａｌキルド鋼板が用いられるこ
とが多かったが、近年これらのめっき鋼板の用途が拡大
するにつれて、優れた深絞り性も要求されるようにな
り、前述のＩＦ鋼の鋼板（以下、ＩＦ鋼板と記す）を母
材とすることが多くなってきた。

【０００８】ところが、ＩＦ鋼板に溶融亜鉛めっきを施
し、あるいはそれを合金化処理すると鋼板母材の結晶粒
度のむらの影響により、外観状の欠陥その他の問題を生
じることが多い。そのひとつは、溶融亜鉛めっきしたと
きのいわゆるスパングル径のむらであり、これは素地の
結晶粒径によって、めっき時のＦｅ−Ｚｎ合金層の発達
にむらが生じ、合金層の凹凸により、Ｚｎ凝固時の臨界
核のサイズが変動することによって生じる。欠陥の他の
ひとつは、溶融亜鉛めっき後に合金化処理した場合の表
面の色調、すなわち凹凸むらであり、この現象も素地の
結晶粒径に支配される。すなわち、ＩＦ鋼では結晶粒界
があまりにも清浄すぎるために、鋼板母材と亜鉛との合
金化反応が鋼板母材の結晶粒界で選択的に生じるので、
僅かな素地の混粒組織によってめっき皮膜にむらが生じ
やすいのである。

【０００９】溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法としては、
ライン外で焼鈍した基材をめっきする方法も採用されて
おり、その場合に用いるめっき用冷延鋼板では上記の問
題を解決する必要がある。また、冷延鋼板は、燐酸亜鉛
処理して用いられるケースがあり、ＩＦ鋼の場合、冷延
鋼板の素地の組織の不均一によって燐酸亜鉛の結晶の分
布が不均一になる場合があることを本発明者らは知見し
ている。こうした点を改良するためにも素地の組織の均
一化が重要である。

【００１０】上記の二次加工脆化の防止にも、また、表
面処理鋼板の表面欠陥の防止にも、鋼板表層層の結晶構
造が重要な影響を及ぼしているから、上記の諸問題を解
決するにも鋼板の板厚方向全般にわたって組織の微細化
を図らなくても、鋼板表層部だけの結晶を微細均一化し
ておけばよいと考えられる。しかし、ＩＦ鋼板の表層部
のフェライト粒組織を均一に微細化するのは通常の製造
工程では極めて困難である。その原因のひとつは、微量
Ｔｉを含有するため連続鋳造、熱間圧延等の工程で表層
部に局所的な窒化現象が起こり、Ｔｉを含む析出物の種
類や分散形態に不均一を生じ、冷間圧延後の焼鈍時にフ
ェライト粒の成長にむらが生じ、これが前記めっき皮膜
のむらを起こす原因となる。ＩＦ鋼板以外でもこのよう
な現象はあるが、母鋼板の粒界にＣ等の不純物が偏析し
ているので合金化反応が粒界で優先的に起こるようなこ
とはなく、問題が顕在化しない。めっきＩＦ鋼板におけ
るかかる問題を解決する手段として、ＣＧＬ（溶融亜鉛
めっきライン）のライン内焼鈍による行程で従来から行
われている方法に、例えばＣＧＬにおいて最高加熱温度
である焼鈍温度に到る前に、表層部を軽く酸化させ、そ
の後に還元させて表層部に超微細粒からなる還元鉄層を
形成させる方法やめっきの前にＦｅやＮｉをプレめっき
する方法などが考えられている。しかしながら、ＣＧＬ
ライン内で経済性を損なわないようなラインスピード下
で上記のような還元鉄層を形成するのは困難であり、ま
た、この方法ではめっき浴中へのＦｅの溶出量が増えて
ドロスが増加するという問題がある。一方、プレめっき
する方法は工程の増加やコストの上昇を招くという問題
がある。更に、これらの方法はライン外焼鈍、すなわ
ち、プレアニールを前提としたプロセスにおいては実施
できない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＩＦ鋼板の
優れた深絞り性を損なうことなく、二次加工性脆性を小
さくすること、溶融亜鉛めっきや燐酸亜鉛処理を施した
ときの表面欠陥を少なくすること、およびこれらの特性
を備えた冷延鋼板をできるだけ安価に安定して製造する
こと、を課題としてなされたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋼板板厚
方向全体にわたって均一な組織にするという従来の考え
方にこだわらず、鋼板表層部の組織を微細化すれば上記
課題が達成されることを見出し、冷間圧延後の再結晶焼
鈍の後で、表層部をＡｃ₃ 変態点以上に再加熱し、Ａｃ
₃ 変態点より低い温度に冷却する処理を少なくとも一回
以上行って表層部のフェライト平均結晶粒径を５μm 以
下にしたＩＦ鋼の冷延鋼板を先に特許出願した (特願平
３−136066号、平成３年６月７日出願）。

【００１３】その後、さらに研究を重ねた結果、表層部
を浸炭処理して炭素濃度を上げても同様の効果が得られ
ること、および浸炭処理によって炭素濃度を上げた上
で、さらに先願発明と同様に表層部の組織を微細化すれ
ば一段と改善効果が大きいことを見出した。

【００１４】本発明の要旨は、下記の深絞り用冷延鋼板
およびこれらの製造方法にある。

【００１５】(1) 重量％で、Ｃ：0.0080％以下、Ｓｉ：
0.3 ％以下、Ｍｎ：0.1 〜 0.5％、Ｐ： 0.080％未満、
Ｓ：0.02％以下、Ｎ：0.010 ％以下、酸可溶Ａｌ： 0.1
％以下、Ｔｉ：0.2 ％以下で、且つＴｉ／（Ｃ＋Ｎ＋
Ｓ）≧１、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるか、
または更に、Ｎｂ：0.003 〜0.03％およびＢ：0.0003〜
0.0020％の１種もしくは２種を含む内層部と、Ｃのみが
内層部のＣの 1.5倍以上で他の組成は内層部と同一であ
り、厚みが50μm 以下の表層部とからなる表面処理性と
耐二次加工脆性に優れた深絞り用冷延鋼板。

【００１６】(2) 表層部のフェライト平均結晶粒径が５
μm 以下である上記(1) の表面処理性と耐二次加工脆性
に優れた深絞り用冷延鋼板。

【００１７】(3) 上記(1) の内層部の組成をもつ鋼片を
熱間圧延した後 500〜720 ℃の温度で巻取り、圧下率60
〜95％で冷間圧延し、更に再結晶温度以上でＡｃ₃ 変態
点以下の温度域に加熱して焼鈍した後、浸炭雰囲気下に
おいて鋼板の表面から50μm以下の厚さの表層部を 550
℃以上に再加熱して冷却する処理を少なくとも１回以上
施すことを特徴とする表面処理性と耐二次加工脆性に優
れた深絞り用冷延鋼板の製造方法。

【００１８】上記(1) の鋼板において、「表層部」とは
図１に示すように、内層部のＣ含有量Ｘの 1.5倍以上の
Ｃ含有量の層である。即ち、最外表面からＣが 1.5Ｘ
（％）となる深さまでを表層部という。

【００１９】

【作用】本発明は、以下に述べる各合金成分の総合的な
効果、さらに製造工程の各条件の相乗効果によって初期
の目的を達成するのであるが、その最も大きな特徴は鋼
板表面から50μm 以下の表層部の炭素含有量を内層部の
炭素含有量の 1.5倍以上とすること、或いはこれに加え
て表層部のフェライト粒組織を５μm 以下の平均結晶粒
組織とすることにある。それによって、優れた深絞り性
が維持されたまま、二次加工脆化が防止され、亜鉛めっ
きを施したときに皮膜の表面欠陥が生じにくくなり、燐
酸亜鉛処理したときに燐酸亜鉛結晶の不均一が生じにく
くなる。

【００２０】まず、本発明の冷延鋼板において、内層を
構成する合金成分の作用とその含有量を前記のように限
定する理由を説明する。なお、本発明書においては
「％」は特に断りがない限り重量％である。

【００２１】Ｃ：Ｃは鋼中に不可避的に含有されるが、
内層のＣはできるだけ少ない方がよい。

【００２２】その含有量が0.0080％を超えると、低温巻
取りした場合に微細なＮｂＣやＴｉＣが析出し、さらに
ＡｌＮの析出が不十分で鋼中に固溶窒素が多量に残存
し、再結晶温度を著しく高め、深絞り性に好ましい再結
晶集合集合組織の発達を妨げる。

【００２３】従って、内層部におけるＣ含有量は0.0080
％以下、望ましくは0.0020％以下に抑えるのがよい。

【００２４】Ｓｉ：Ｓｉが過剰に含有されていると鋼板
表面にＳｉの酸化物が生成し、溶融亜鉛めっきを施すと
きに亜鉛のぬれ性が損なわれ、めっき皮膜にむらが生じ
る。従って、Ｓｉは 0.3％以下とする。

【００２５】Ｍｎ：ＳをＭｎＳとして固定して鋼の熱間
脆性を防止するために、添加されるものである。この目
的を達成するためには 0.1％以上の含有量が必要であ
る。しかし、多量に添加すると、固溶Ｍｎによる強化が
生じ、鋼が硬質化するばかりか製品のコスト上昇をも招
くので含有量の上限を 0.5％とした。

【００２６】Ｐ：鋼中に不可避的に含有される不純物で
あり低いほど好ましい。 0.080％以上になると、再結晶
を抑制したり、固溶強化が生じて鋼を硬質化させ、鋼板
の伸びを劣化させる。また、二次加工脆性を誘発する元
素でもあり、これを防止するためにも 0.080％未満とす
る必要がある。

【００２７】Ｓ：Ｐと同じく鋼中に不可避的に含有され
る不純物で、少ないほど好ましい。Ｓ含有量が多いと、
それに伴って熱間脆化を防止するためのＭｎの添加量を
多くしなければならず、コストがかさむばかりかＭｎＳ
粒子を起点としたボイドが発生して成形性を低下させ
る。許容上限を0.02％とし、0.005％以下に抑えるのが
望ましい。

【００２８】Ｎ：低いほど好ましい。0.010 ％を超える
と、熱延工程において低温巻取りした後に、鋼板中の固
溶Ｎ量が多くなり、連続焼鈍工程において深絞り性に好
ましい再結晶集合組織の発達を妨げるので許容上限を
0.010％とした。望ましいのは0.0020％以下である。な
お、ＮもＣと同様に鋼中に必然的に含有されるものであ
るが、現在の製鋼技術でも0.0005％程度までは下げるこ
とができる。

【００２９】酸可溶Ａｌ：脱酸剤として添加されるもの
で、少量でも含有されていれば、脱酸が十分なされたこ
とを示す。しかし、酸可溶Ａｌが 0.1％を超えると鋼が
硬質化し、延性が劣化する。

【００３０】Ｔｉ：Ｔｉは本発明鋼板の重要な合金元素
の一つであり、Ｃ、Ｎ、Ｓを十分に窒化物として固定す
るためには、Ｔｉ／/(Ｃ＋Ｎ＋Ｓ)≧１を満足する量を
含有させる必要がある。なお、この式で各元素記号はそ
の元素の含有量（重量％）を表す。

【００３１】一方、Ｔｉの多量添加はコスト上昇を招く
だけでなく有害なＦｅ−Ｔｉ系金属間化合物の生成を促
すから、Ｔｉ含有量の上限値は 0.2％とするのが望まし
い。

【００３２】本発明の冷延鋼板の内層の組成は、上記の
成分の他、残部はＦｅおよび不可避不純物からなるも
の、および下記のＮｂとＢの一方または両方をさらに含
むものである。

【００３３】Ｎｂ：Ｔｉと同様の働きを有する元素であ
り、Ｔｉを補完するために必要に応じて添加される。し
かし、その含有量が 0.003％未満では深絞り性に好まし
い再結晶集合組織の発達を促す効果がなく、0.03％を超
えると再結晶を抑制する効果が大きくなりすぎる。

【００３４】Ｂ：Ｂは0.0003％以上の含有量でフェライ
ト粒界を強化して二次加工脆性を抑える効果がある。し
かし、0.0020％を超えて存在すると絞り性に好ましい再
結晶集合組織の発達を妨げる。

【００３５】本発明発明の冷延鋼板は、上記の組成を有
する内層部と、この内層のＣ含有量の 1.5倍以上のＣを
含有する表層部とからなる。このように表層部のＣ含有
量を高める手段としては、後述する浸炭法がある。浸炭
処理された鋼板では、表面から内部に向かって図１に示
すようなＣの濃度勾配ができる。そこで本発明では、Ｃ
含有量が内層部のＣ含有量の1.5 倍より多い部分を表層
部と定義し、その厚さ( 最外表面からの深さ) を50μm
以下とした。この表層部の厚みが50μm を超えると鋼板
の深絞り性が低下する。

【００３６】内層部のＣを前記のように低く抑えておい
て、表層部だけのＣ含有量を高めるのは、ＩＦ鋼板の長
所である深絞り性を損なうことなく、耐二次加工脆性や
めっき性を改善するためである。このように、表層部の
Ｃ含有量を高めると耐二次加工脆性が改善される理由
は、Ｃが粒界に析出することで脆化の原因となるＰの粒
界偏析が抑制されるためであると考えられる。

【００３７】上記のような理由から、表層部はできるだ
け浅く、しかもそのＣ含有量は高い方がよい。表層部の
Ｃが内層部のＣの1.5 倍未満であればＣ含有量を高める
意味が殆どない。なお、表層部の厚さを50μm 以下とし
た場合、浸炭処理で得られるＣの濃度勾配から、最もＣ
含有量の高い最外表面でも内層部の100 倍程度までであ
る。

【００３８】表層部のＣ濃度を前記のように高めるだけ
でも鋼板の二次加工脆性は著しく小さくなり、めっき等
の表面処理性も改善される。しかし、これに加えて厚み
50μm 以下の表層部のフェライト平均結晶粒径を５μm
以下に細粒化すればこれらの改善効果は相乗的に増大す
る。

【００３９】表層部のフェライトの平均粒径が５μm よ
り大きいと、溶融亜鉛めっきの際にＺｎとＦｅの反応が
粒界で優先的に進む結果、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の厚みにむ
らができて表面欠陥となりやすい。組織を微細化する範
囲を鋼板表面から50μm 以下の表層部とするのは、50μ
m を超える深さまで、例えば、板の全体をこのような微
細なフェライト結晶からなるものにすると、鋼板の成形
性が悪くなってしまうからである。なお、平均粒径を５
μm 以下にすれば、最大の粒径のフェライトでも10μm
程度に抑えられ、表層部全体として均一微細な結晶構造
になる。

【００４０】次に、上記本発明の冷延鋼板の望ましい製
造方法について述べる。

【００４１】先に述べた内層の組成を有する鋼を連続鋳
造法または造塊−分塊法によって鋼片となし、通常の熱
間圧延を行う。ただし、鋼片の加熱は1000℃以上の温度
で行うのが望ましい。1000℃未満への加熱ではスラブに
温度むらが生じやすくなり、かつＡｒ₃ 変態点を含む温
度域で熱間圧延することになり、局部的にγ→α変態が
生じて鋼板に反りや曲がりが生じて通板が不可能となる
こともある。熱間圧延はＡｒ₃ 変態点以上で終了するの
が好ましい。もちろん近年盛んに行われるようになって
きた連続鋳造鋳片を低温まで冷却しないで直接圧延する
方法を採用してもよい。またＡｒ₃変態点以下の温度で
積極的に圧延するいわゆるフェライト域熱延を採用して
もよい。

【００４２】熱間圧延後の巻取りは 500℃以上 720℃以
下の温度で行わなければならない。

【００４３】巻取り温度が 500℃より低いと、熱延板中
に固溶窒素が残存し、絞り性に好ましい再結晶集合組織
の発達を妨げる。一方、巻取り温度が720℃より高い
と、巻取り時に生成するスケールの厚みが厚くなり脱ス
ケール性が劣化するとともに、異常粒成長が生じ粗大粒
が発達する。好ましい巻取り温度は 500〜600 ℃であ
る。

【００４４】なお、熱延板の結晶粒径を小さくするため
に、仕上げ熱延完了後直ちに巻取り温度まで急冷するこ
とが望ましい。

【００４５】こうして得た熱延鋼板に酸洗等の脱スケー
ル処理を施した後、圧下率60〜95％で冷間圧延し、さら
に再結晶温度以上 Ar₃変態点以下の温度域に加熱して焼
鈍する。

【００４６】冷間圧延の圧下率が60％未満では、深絞り
性に好ましい再結晶集合組織が発達しないので圧下率は
高い方が好ましい。しかし、95％を超える圧下率では逆
に絞り性が劣化する。

【００４７】焼鈍方法は、連続焼鈍、箱焼鈍のいずれで
も構わない。再結晶焼鈍であるから再結晶温度以上に加
熱する必要があることは言うまでもないが、Ａｒ₃ 変態
点を超える高温に加熱すると、α→γ→αと変態するこ
とにより、再結晶過程で形成させた深絞り性に好ましい
再結晶集合組織を消してしまうことになるので、焼鈍温
度はＡｒ₃変態点以下に限定する。連続焼鈍の場合、再
結晶温度以上Ａｒ₃変態点以下に加熱後、その温度で５
秒以上保持した後、Ａｒ₁ 変態点以下の温度まで５℃/s
以下の冷却速度で冷却することが好ましい。

【００４８】焼鈍後は、表層部のＣ濃度を高めるため、
浸炭雰囲気下において最外表面から50μm 以下の深さま
でを 550℃以上に再加熱する。焼鈍を連続焼鈍炉で行う
場合は、焼鈍後の冷却帯に連結してシールロールや不活
性ガスでシールした浸炭ゾーンを設けて連続処理を行え
ばよい。この場合、各種の炭化水素から変成したＣＯを
浸炭ガスとして水素および不活性ガスを混入した雰囲気
を使用することができる。

【００４９】浸炭における加熱時間は温度に依存し、高
いほど短くてすむ。例えば 820℃では10秒程度で、前記
の表層部の所定炭素濃度が得られる。浸炭処理の温度が
低すぎると処理に長時間を要するので、その下限を550
℃とした。

【００５０】表層部のＣ濃度を高めるとともに表層部の
フェライト結晶粒を微細化する場合は、最外表面から50
μm までをＡｒ₃以上に再加熱し、Ａｒ₃ 以下に冷却す
る処理を少なくとも１回施す。この処理は連続焼鈍ライ
ン内で、上記の浸炭処理の温度を高くして浸炭を兼ねて
行うのがよい。浸炭処理を比較的低温で行うのであれ
ば、その後にＡｒ₃以上に再加熱する処理を行ってもよ
い。表層部のみを加熱する方法としては表層部に高周波
電流を流してその電気抵抗で加熱する方法が推奨される
が、レーザービームによる加熱、その他の方法も採用で
きる。この処理層が厚すぎると母材鋼板の集合組織が成
形性に好ましいものでない部分の割合が増して成形性が
劣化する。従って、この処理は最外表面から50μm を超
えない表層部に限る。

【００５１】このような方法で得られた表層部のＣ濃度
が高められたＩＦ鋼板または表層部のＣ濃度が高めら
れ、かつ表層部の組織が均一に微細化されたＩＦ鋼板
は、そのままで使用してもよく、表面に溶融亜鉛めっ
き、燐酸亜鉛処理等を施し、表面処理鋼板として使用し
てもよい。

【００５２】以下、実施によって本発明を更に具体的に
説明しその効果を明らかにする。なお、これは本発明の
実施態様の一つであって、これにより本発明が不当に制
限されるものではない。

【００５３】

【実施例】表１に示す組成のＩＦ鋼を連続鋳造して得た
厚さ 250mmの鋳片を1200℃に加熱した後、1150℃から 9
30℃までの温度で 3.2mmの厚さに熱間圧延し、 600℃で
巻取って熱延鋼帯を得た。これらの熱延鋼帯を酸洗した
後、圧下率75％で 0.8mmまで冷間圧延し830 ℃で30秒の
焼鈍を施した。次いで、浸炭雰囲気下で表２の注１に示
す各方法で表層部のみの浸炭ないしは浸炭と結晶粒微細
化処理の両方を行った。

【００５４】こうして作製した冷延鋼板から引張試験片
を採取してｒ値を測定し、さらに直径66mmの円盤状試料
を採取してポンチ径33mmの円筒深絞り成形を行い、−19
6 ℃から室温までの種々の温度で重さ30kgの円錐形で鋼
製の錘を１ｍの高さから落下させる落重試験を行い、二
次加工脆化特性を評価した。

【００５５】別途、この鋼板のめっき特性を調べるた
め、上記の表層部の浸炭処理まで行った素材および表層
部の浸炭と微細化の処理まで行った素材を用い、竪型溶
融めっき装置で溶融亜鉛めっきを施した。素材を25％Ｈ
₂ ＋Ｎ₂(露点：−45℃) の雰囲気で 650℃で60秒加熱
し、次いで、Ａｌ：0.13％、Ｆｅ：0.03％、Ｐｂ：0.02
％を含有する溶融亜鉛めっき浴でめっきした。めっき浴
の温度は460℃、めっき付着量は片面当たり45g/mm²で
ある。その後、めっきのままの状態で外観評価を行い、
また別途 500℃×20秒の合金化処理を行って外観の均一
性を評価した。

【００５６】更に、上記の表層部の浸炭処理まで、また
は浸炭と微細化の処理まで行った素材から採取した試験
片に燐酸亜鉛処理を施し、処理後の皮膜の均一性を調べ
た。

【００５７】この処理は、日本パーカライジング社製の
処理剤 (PBL 3080) を用いて液温43℃で 120秒間行っ
た。

【００５８】以上の評価結果を表２に示す。本発明例に
相当するものは、すべて耐二次加工脆化特性が極めて良
好であり、しかもｒ値が大きく十分な深絞り性を示して
いる。また、溶融亜鉛めっきを施してもスパングルは均
一であり、合金化処理しても皮膜外観にムラがなく、燐
酸亜鉛の結晶も均一である。これに対して、表層部に浸
炭も微細化処理も施していない比較例１は耐二次加工脆
化特性に劣り、そのめっき材のめっき皮膜には多数の凹
凸が存在し、場所によっては筋状の模様が観察され、燐
酸亜鉛処理材には筋状の濃淡むらが発生していた。

【００５９】鋼板表面から50μm を超える深さまで浸炭
および微細化処理した比較例２は耐二次加工脆性には優
れているが、ｒ値が低く、深絞り用鋼板としては明らか
に不適当である。また、表層部を浸炭することなく微細
化のみを行った比較例３はめっき特性および燐酸亜鉛特
性がある程度は改善されているが、本発明例と較べると
不満足なレベルである。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【発明の効果】本発明によって深絞り性に優れていると
同時にめっき性、燐酸亜鉛処理性等の表面処理特性にも
優れ、しかも耐二次加工脆性に優れる冷延鋼板およびそ
れを安価に安定して製造する方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明鋼板の表層部の定義を説明するＣの濃度
勾配を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 8/22 8116−4Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：0.0080％以下、Ｓｉ：0.3
％以下、Ｍｎ：0.1 〜 0.5％、Ｐ：0.080％未満、Ｓ：
0.02％以下、Ｎ：0.010 ％以下、酸可溶Ａｌ： 0.1％以
下、Ｔｉ：0.2 ％以下で、且つＴｉ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｓ）≧
１、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる内層部と、
Ｃのみが内層部のＣの 1.5倍以上で他の組成は内層部と
同一であり、厚みが50μm 以下の表層部とからなる表面
処理性と耐二次加工脆性に優れた深絞り用冷延鋼板。
【請求項２】重量％で、Ｃ：0.0080％以下、Ｓｉ：0.3
％以下、Ｍｎ：0.1 〜 0.5％、Ｐ：0.080％未満、Ｓ：
0.02％以下、Ｎ：0.010 ％以下、酸可溶Ａｌ： 0.1％以
下、Ｔｉ：0.2 ％以下で、且つＴｉ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｓ）≧
１、更に、Ｎｂ：0.003 〜0.03％およびＢ：0.0003〜0.
0020％の１種もしくは２種を含み、残部がＦｅおよび不
可避不純物からなる内層部と、Ｃのみが内層部のＣの
1.5倍以上で他の組成は内層部と同一であり、厚みが50
μm 以下の表層部とからなる表面処理性と耐二次加工脆
性に優れた深絞り用冷延鋼板。
【請求項３】表層部のフェライト平均結晶粒径が５μm
以下である請求項１または２の表面処理性と耐二次加工
脆性に優れた深絞り用冷延鋼板。
【請求項４】重量％で、Ｃ：0.0080％以下、Ｓｉ：0.3
％以下、Ｍｎ：0.1 〜 0.5％、Ｐ：0.080％未満、Ｓ：
0.02％以下、Ｎ：0.010 ％以下、酸可溶Ａｌ： 0.1％以
下、Ｔｉ：0.2 ％以下で、且つＴｉ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｓ）≧
１、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼片、また
はこれらの成分に加えて更に、Ｎｂ：0.003 〜0.03％お
よびＢ：0.0003〜0.0020％の１種もしくは２種を含む鋼
片を熱間圧延した後 500〜720 ℃の温度で巻取り、圧下
率60〜95％で冷間圧延し、更に再結晶温度以上でＡｃ₃
変態点以下の温度域に加熱して焼鈍した後、浸炭雰囲気
下において鋼板の表面から50μm 以下の厚さの表層部を
550℃以上に再加熱して冷却する処理を少なくとも１回
施すことを特徴とする表面処理性と耐二次加工脆性に優
れた深絞り用冷延鋼板の製造方法。