JPH07188779A - 耐食性に優れた深絞り用熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

耐食性に優れた深絞り用熱延鋼板の製造方法

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JPH07188779A
JPH07188779A JP33564793A JP33564793A JPH07188779A JP H07188779 A JPH07188779 A JP H07188779A JP 33564793 A JP33564793 A JP 33564793A JP 33564793 A JP33564793 A JP 33564793A JP H07188779 A JPH07188779 A JP H07188779A
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corrosion resistance
less
hot
steel sheet
rolled steel
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JP33564793A
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Saiji Matsuoka
才二 松岡
Takashi Sakata
坂田  敬
Toshiyuki Kato
俊之 加藤
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 C:0.01wt%以下、Si:2.0 wt%%以下、M
n:3.0 wt%以下、P:0.02〜0.15wt%、S:0.05wt%
以下、Al:0.01〜0.20wt%、N:0.01wt%以下、B:0.
0001〜0.008 wt%、Cu:0.1 〜0.8 wt%を含み、Ti:0.
01〜0.2 wt%, Nb:0.001 〜0.2 wt%のうちの1種また
は2種を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
り、 1.2×C/12≦ (Ti/48 +Nb/93)、 0.005≦ (Cu/64
+P/31) ×[(Ti/48+Nb/93)/(C/12) ]≦0.05、を満足
する鋼を、Ar3変態点以下、500 ℃以上の温度域にて潤
滑を施しつつ合計圧下率が50%以上になる熱間圧延を施
し、その後の巻き取り過程または焼鈍過程で再結晶処理
を施すようにする。 【効果】 耐食性に優れた深絞り用熱延鋼板を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用鋼板等に有
用な熱延鋼板の製造に関するものであって、該鋼板の深
絞り性、耐食性の改善を図ろうとするものである。
【0002】
【従来の技術】自動車のパネル等に使用される深絞り用
薄鋼板には、その特性として優れた深絞り性が要求され
る。深絞り性向上のためには、鋼板の機械的特性とし
て、高いr値(ランクフォード値)と高い延性(El) が
必要になる。
【0003】そのような深絞り用薄鋼板は、Ar3変態点
以上で熱間圧延を施し、その後の冷間圧延により最終板
厚の薄板とし、次いで、再結晶焼鈍を施すことによって
製造するのが一般的であった。
【0004】そして、近年、低コスト化を目的として、
通常の冷延鋼板を使用していた部材を熱延鋼板で代替し
ようとする要求が高まってきている。
【0005】ところで、従来の加工用熱延鋼板は、加工
性、とくに延性を確保するため、未再結晶フェライト組
織ができるのを避けるために、Ar3変態点以上で圧延を
終了していた。そのため、一般にはγ→α変態時に集合
組織がランダム化するため、熱延鋼板の深絞り性は冷延
鋼板に比べ著しく劣るものになっていた。
【0006】さて、近年、自動車の製造分野において
は、車体の軽量化および安全性向上を目的として、高強
度でかつ優れた深絞り性を有する熱延鋼板が要求される
ようになってきている。そしてこのような鋼板の採用に
より、自動車用鋼板のゲージダウンが可能になってきて
いるものの、板厚減少にともない耐食性、とくに孔食の
発生が懸念され、所望の深絞り性を有することに加え、
耐食性にも優れた熱延鋼板が要求されるようになってき
ている。
【0007】また、より一層の低コスト化を目的に、従
来、表面処理鋼板を使用してきた部材を耐食性熱延鋼板
に代替しようとする試みもなされている。さらに、より
一層の耐食性の向上をはかるため、耐食性熱延鋼板を表
面処理化することも検討されている。
【0008】深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法につ
いてはこれまでにいくつかの提案がなされている。
【0009】例えば、特開昭59-226149 号公報には、
C:0.002 wt%, Si:0.02wt%, Mn:0.23wt%, P:0.
009 wt%, S:0.008 wt%, Al:0.025 wt%, N:0.00
21wt%, Ti:0.10wt%を含有する組成になる低炭素Alキ
ルド鋼を、500 〜900 ℃で潤滑を施しつつ76%の圧延率
にて1.6 mmの厚さになるまで圧延することにより、r値
が1.21になる薄鋼板の製造例が示されている。しかしな
がら、この技術は、熱延鋼板の高r値化による深絞り性
の向上は可能であるものの、耐食性に関しては何ら考慮
が払われていなのが現状であった。
【0010】耐食性に優れた熱延鋼板の製造に関する技
術としては、Cu, PおよびCrを複合添加するようにし
た、特開平4-141525号公報が参照されるが、かかる技術
においては鋼板の深絞り性に関しては何も触れられてい
ない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題を有利に解決するもので、鋼の成分組成および
製造条件を適正範囲に規制することにより、優れた深絞
り性を有するだけでなく耐食性にも優れた熱延鋼板を得
るとこができる方法を提案するところにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、C:0.01wt
%以下、Si:2.0 wt%%以下、Mn:3.0 wt%以下、P:
0.02〜0.15wt%、S:0.05wt%以下、Al:0.01〜0.20wt
%、N:0.01wt%以下、B:0.0001〜0.008 wt%、Cu:
0.1 〜0.8 wt%を含み、Ti:0.01〜0.2 wt%,Nb:0.001
〜0.2 wt%のうちの1種または2種を含有し、残部Fe
および不可避的不純物からなり、1.2 ×C/12≦ (Ti/48
+Nb/93)、0.005 ≦ (Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48+Nb/9
3)/(C/12) ]≦0.05、を満足する鋼を、Ar3変態点以
下、500 ℃以上の温度域にて潤滑を施しつつ合計圧下率
が50%以上になる熱間圧延を施し、その後の巻き取り過
程または焼鈍過程で再結晶処理を施すことを特徴とす
る、耐食性に優れた深絞り用熱延鋼板の製造方法であ
り、この発明においては、Niを0.1 〜1.0 wt%の範囲で
含有することもできるし、Cr:0.1 〜1.5 wt%およびM
o:0.05〜1.5 wt%のうちの1種または2種を含有する
こともできる。
【0013】
【作用】以下、この発明の基礎となった研究結果につい
て説明する。
【0014】まず、この発明においては、C:0.001 〜
0.005 wt% (以下単に%で示す),Si:0.02%,Mn:0.1
%, P:0.01〜0.10%, S:0.005 %, Al:0.05%,
N:0.002 %, Ti:0 〜0.20%, Nb:0 〜0.20%, B:
0.0010%, Cu:0.01〜0.8 %そしてNi:0.3 %を含む組
成になるシートバーを1250℃に加熱−均熱した後、700
℃の仕上温度で熱間潤滑圧延を行い、さらに850 ℃-20
S の再結晶処理を施した。引き続き酸洗処理を施し、伸
び率が1.0 %になる調質圧延を施した。
【0015】図1は耐食性におよぼす鋼成分の影響を示
したものである。耐食性の評価法としては、塩水噴霧:
6hr→乾燥:3hr→湿潤:14hr→放置:1hr
の乾湿繰り返し試験を行い、60サイクル後の最大孔食深
さを測定することにより行なった。
【0016】同図より、耐食性は鋼成分のとくにC,T
i,Nb,P,Cu量に強く依存し、P≧0.02%,Cu≧0.10
%かつ、0.005 ≦ (Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48+Nb/93)
/(C/12) ]≦0.05とすることにより著しく向上すること
が明らかとなった。
【0017】本発明者らは以上の実験結果をもとに種々
検討した結果としてこの発明を完成するに至ってもので
あり、鋼の成分組成についての限定理由は次のとおりで
ある。
【0018】C:0.01%以下 Cは少なければ少ないほど深絞り性を向上させるので好
ましいが、その含有量が0.01%以下ではさほど悪影響を
およぼさないので0.01%以下に限定した。
【0019】Si:2.0 %以下 Siは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必要
量添加されるが、その添加量が2.0 %を越えると深絞り
性および耐食性が劣化するので2.0 %以下に限定した。
【0020】Mn:3.0 %以下 Mnは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必要
量添加されるが、その添加量が3.0 %を越えると深絞り
性および耐食性を劣化させるので3.0 %以下に限定し
た。
【0021】P:0.02〜0.15% Pはこの発明において重要な元素であり、鋼を強化する
作用があるとともに耐食性を向上させる効果があるので
必要量添加される。その添加量が0.02%未満では耐食性
の改善に効果がなく、一方0.15%を越えると深絞り性に
悪影響をおよぼすので0.02〜0.15%の範囲に限定した。
なお、耐食性向上効果を発揮させるためには、P添加量
は、0.03〜0.15%とするのが好ましい。
【0022】S:0.05%以下 Sは少なければ少ないほど深絞り性および耐食性を向上
させるので好ましいが、その含有量が0.05%以下ではさ
ほど悪影響をおよぼさないので0.05%以下に限定した。
なお、耐食性向上には0.005 %以下が好適である。
【0023】Al:0.01〜0.20% Alは脱酸を行ない、炭窒化物形成元素の歩留まりを向上
させるために必要に応じて添加されるが、その含有量が
0.01%未満では添加効果がなく、一方0.20%を越えて添
加してもより一層の脱酸効果は得られないので0.01〜0.
20%に限定した。
【0024】N:0.01%以下 Nは少なければ少ないほど深絞り性を向上させるので好
ましいが、その含有量が0.01%以下でさほどの悪影響を
およぼさないので0.01%以下に限定した。
【0025】Cu:0.1 〜0.8 % Cuはこの発明において重要な元素であり、耐食性を向上
させるために添加される。その添加量が0.1 %未満では
耐食性の改善に効果がなく、一方0.8 %を越えて添加す
ると深絞り性に悪影響をおよぼすので0.1 〜0.8 %の範
囲に限定した。なお、耐食性向上効果を発揮するために
は、Cuの添加量は0.18〜0.8 %の範囲とするのが好まし
い。
【0026】B:0.0001〜0.0080% Bは鋼の耐二次加工脆性の改善のために添加されるが、
その添加量が0.0001%未満では添加効果がなく、一方0.
0080%を越えて添加すると深絞り性に悪影響を与えるの
で0.0001〜0.0080%に限定した。
【0027】Ti:0.01〜0.2 % Tiはこの発明において重要な元素であり、鋼中の固溶C
を炭化物として析出固定させて低減し、深絞り性に有利
な{111}方位を優先的に形成させる効果がある。そ
の添加量が0.01%未満では添加効果がなく、一方0.2 %
を越えて添加してもそれ以上の効果は得られず、逆に延
性の劣化につながることになるので0.01〜0.2 %の範囲
に限定した。
【0028】Nb:0.001 〜0.2 % Nbはこの発明において重要な元素であり、鋼中の固溶C
を炭化物として析出固定させて低減し、深絞り性に有利
な{111}方位を優先的に形成させる効果がある。さ
らにNbの添加により仕上圧延前の組織が微細化し、熱延
板焼鈍後に深絞り性に有利な{111}方位を優先的に
形成させる効果がある。その添加量が0.001 %未満では
添加効果がなく、一方0.2 %を越えて添加してもそれ以
上の効果は得られず、逆に延性の劣化につながるので0.
001 〜0.2 %に限定した。
【0029】1.2 ×C/12≦ (Ti/48 +Nb/93) TiおよびNbはこの発明において重要な元素であり、鋼中
の固溶Cを炭化物として析出固定させて低減し、深絞り
性に有利な{111}方位を優先的に形成させる効果が
あるのは前述したとおりであり、その添加量が1.2 ×C/
12> (Ti/48 +Nb/93)では鋼中に固溶Cが多量に残存
し、深絞り性が劣化するため 1.2×C/12≦(Ti/48 +Nb/
93)に限定した。
【0030】0.005 ≦ (Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48 +
Nb/93)/(C/12)]≦0.05 Cu,Pはこの発明において重要な元素であり、耐食性を
向上させるために添加される。その添加量はCおよびT
i, Nbの含有量に依存し、 (Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48
+Nb/93)/ (C/12)]<0.005 では、Cu,Pの添加量
が少なく、かつ腐食の起点となる固溶Cが多量に存在す
ることになるため耐食性が劣ると考えられる。一方、
(Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48 +Nb/93)/(C/12)]>0.
05では、固溶Ti, Nbが多量に存在し、そのため(Ti, N
b)リン化物を多数形成するため耐食性が劣化すると考
えられる。
【0031】Ni:0.1 〜1.0 % NiはCuの添加時における鋼板表面性状の改善のために添
加されるが、その添加量が0.1 %未満では添加効果がな
く、一方1.0 %を越えて添加すると深絞り性に悪影響を
与えるので0.1 〜1.0 %の範囲に限定した。
【0032】Cr:0.1 〜1.5 % Crは耐食性向上のために添加されるが、その添加量が0.
1 %未満では添加効果がなく、一方、1.5 %を越えて添
加すると深絞り性に悪影響を与えるので0.1 〜1.5 wt%
に限定した。
【0033】Mo:0.05〜1.5 % Moは耐食性向上のために添加されるが、その添加量が0.
05%未満では添加効果がなく、一方、1.5 %を越えて添
加すると深絞り性に悪影響を与えるので0.05〜1.5 %の
範囲に限定した。
【0034】製造条件の限定理由は次のとおりである。
【0035】熱間圧延工程 熱延工程はとく重要な工程であり、Ar3変態点〜500 ℃
の温度域にて潤滑を施しつつ、合計圧下率が50%以上
になるように熱間圧延する必要がある。
【0036】というのは、Ar3変態点以上の温度域で
は、いくら圧延を行なってもγ→α変態により集合組織
がランダム化するため、熱延板に{111}集合組織を
形成させることができず、そのため低いr値しか得られ
ない。一方、500 ℃未満では、より一層のr値の向上は
望めず、圧延荷重が増大するのみだからである。
【0037】Ar3変態点以下の温度域での圧下率は、50
%に満たないと熱延板に{111}集合組織を形成させ
ることができず、そのため低いr値しか得られないの
で、50%以上に限定した。なお、Ar3変態点以下で無潤
滑の圧延を行うと、ロールと鋼板との間の摩擦力に起因
するせん断変形により、深絞り性に好ましくない{11
0}方位が鋼板表層部に優先的に形成され、r値の向上
が望めないので、深絞り性を確保するためには強潤滑圧
延とすることが重要である。
【0038】圧延素材については、連続鋳造スラブを再
加熱または連続鋳造後Ar3変態点以下に降温することな
く直ちに、もしくは保温処理したものを使用するのが望
ましい。なおロール径,ロールの構造,潤滑剤の種類な
らびに圧延機の構造は任意でよく、とくに限定されるも
のではない。
【0039】熱延板再結晶処理工程 この発明では、熱延温度をAr3変態点以下とするため、
熱延板は加工組織を呈している。そのため、熱延板には
再結晶処理を施して{111}方位を形成させる必要が
ある。再結晶処理を施さないと、熱延板に{111}方
位が形成されないため、高r値を得ることはできない。
【0040】熱延板の再結晶処理は、熱延後の巻き取り
過程または再結晶焼鈍過程で行う。巻取過程で再結晶処
理を施す場合には、巻き取り温度を650 ℃以上とする必
要がある。巻き取り温度が650 ℃未満では、熱延板は再
結晶しないため、熱延板に{111}方位を形成させる
とこができずr値の向上は望めない。また、熱延板の再
結晶焼鈍法としては、バッチ焼鈍または連続焼鈍が適
し、焼鈍温度は650 〜950 ℃とするのが好ましい。
【0041】熱延板の連続溶融亜鉛めっき工程にて、焼
鈍およびめっき処理を行うこともできる。
【0042】熱延後および再結晶処理後の鋼帯には形状
矯正、表面粗度等の調整のために、10%以下の調質圧延
を加えてもよい。
【0043】この発明にて得られた熱延鋼板は、加工用
表面処理鋼板の原板および冷延鋼板の素材にも適用でき
る。表面処理としては、亜鉛めっき(合金系を含む)、
すずめっき,ほうろう等がある。
【0044】なお本発明鋼板には、焼鈍または亜鉛めっ
き後、特殊な処理を施して、化成処理後、溶接性、プレ
ス成型性および耐食性等の改善を行うようにしてもよ
い。
【0045】
【実施例】
【表1】
【0046】表1に示す成分組成になる鋼スラブを1150
℃で加熱・均熱した後、表2に示す条件に従い厚さ1.2
mmの熱延鋼板とし、次いで再結晶処理を行い、得られた
薄鋼板の材料特性および耐食性を調査した。
【0047】引張特性はJIS5号引張試験片を使用し
て測定した。またr値は15%引張予ひずみを与えた後、
3点法にて測定し、L方向(圧延方向)、D方向(圧延
方向に45度方向)およびC方向(圧延方向に90度方
向)の平均値を r=(rL +2rD +rC )/4 として求めた。また耐食性試験方法は前述したと同様の
方法にて評価した。最終製品の材料特性を表2に併せて
示す。
【0048】
【表2】
【0049】この発明に従って製造した熱延鋼板は、比
較例に比べ優れた深絞り性と耐食性を有することが分か
る。
【0050】
【発明の効果】この発明によれば、鋼成分および製造条
件を限定することにより、従来よりも優れた耐食性と深
絞り性を有する熱延鋼板の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐食性に及ぼすC,Ti, Nb, Cu, P添加量の影
響を調査した結果を示したグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.01wt%以下、 Si:2.0 wt%%以下、 Mn:3.0 wt%以下、 P:0.02〜0.15wt%、 S:0.05wt%以下、 Al:0.01〜0.20wt%、 N:0.01wt%以下、 B:0.0001〜0.008 wt%、 Cu:0.1 〜0.8 wt%を含み、 Ti:0.01〜0.2 wt%, Nb:0.001 〜0.2 wt%のうちの1
    種または2種を含有し、残部Feおよび不可避的不純物か
    らなる、下記の条件を満足する鋼を、Ar3変態点以下、
    500 ℃以上の温度域にて潤滑を施しつつ合計圧下率が50
    %以上になる熱間圧延を施し、その後の巻き取り過程ま
    たは焼鈍過程で再結晶処理を施すことを特徴とする、耐
    食性に優れた深絞り用熱延鋼板の製造方法。 記 1.2×C/12≦ (Ti/48 +Nb/93)、 0.005≦ (Cu/64 +P/31) ×[(Ti/48+Nb/93)/(C/12)
    ]≦0.05、
  2. 【請求項2】 Niを0.1 〜1.0 wt%の範囲で含有する、
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 Cr:0.1 〜1.5 wt%およびMo:0.05〜1.
    5 wt%のうちの1種または2種を含有する請求項1また
    は2記載の方法。
JP33564793A 1993-12-28 1993-12-28 耐食性に優れた深絞り用熱延鋼板の製造方法 Pending JPH07188779A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042454B1 (ko) * 2008-09-29 2011-06-16 현대제철 주식회사 딥드로잉성이 우수한 연질열연강판 및 그 제조방법

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