JPS5993834A - プレス成形性にすぐれた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

プレス成形性にすぐれた冷延鋼板の製造方法

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JPS5993834A
JPS5993834A JP57201324A JP20132482A JPS5993834A JP S5993834 A JPS5993834 A JP S5993834A JP 57201324 A JP57201324 A JP 57201324A JP 20132482 A JP20132482 A JP 20132482A JP S5993834 A JPS5993834 A JP S5993834A
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隆史 小原
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進 佐藤
Takashi Sakata
敬 坂田
Minoru Nishida
稔 西田
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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】 本発明はプレス成形性にすぐれた冷延鋼板の製造方法に
係り、特に深絞り性、異方性のすぐれた冷延鋼板の製造
方法に関する。
従来、絞り性、延性の良好な冷延鋼板は箱焼鈍法によシ
製造されている。しかし箱焼鈍法は、処理に数日を要す
るばかりでなく、コイル状態で熱処理されるためコイル
の半径方向で加熱・冷却速度が異な一す、コイル全体に
わたって均−彦利質を得ることが困難であった。連続焼
鈍法を用いると、箱焼鈍法の持つこれらの欠点を解消す
ることが可能である。しかし連続焼鈍法では、急速加熱
急速冷却処理を伴うため、結晶粒の成長性が悪く、また
鋼中に固溶しているCの析出が進まないため硬質で絞り
性・耐時効性に劣る。連続焼鈍法のこれらの欠点を解消
するために、熱間圧延時高温で巻取ることにより、絞り
性に有利な方位に粒成長を促進させ、かつ連続焼鈍中急
速冷却後に300〜500℃で数秒〜数分の過時効処理
を行うことにより、未析出の固溶Cの析出を促進させ、
時効性を改善する方法が提案されているが、熱延時の高
温巻取は酸洗性の低下を伴い、かつこの方法により製造
された鋼板は、絞り性、延性、耐熱性の点で未だ箱焼鈍
材の材質よシ劣る。
一方、連続焼鈍材の耐時効性を悪化させている主原因が
固溶しているCということから、C含有量を0.005
0%以下に低減した極低炭素鋼の素材を用いて耐時効性
を向上させる方法が提案されている。また極低炭素鋼を
用いて深絞り性の良好な鋼板を製造する代表的技術とし
て特開昭55−58333がある。同公報の実施例によ
ればC:0.0020%の鋼を1100℃に加熱し熱延
仕上温度865〜870℃、巻取温度550〜610℃
の範囲で圧延し急速加熱で連続焼鈍することによシラン
クツオード値(下値)が175〜2.44の鋼板が得ら
れるとしている。しかしこのような製造条件では下値は
比較的高いものの、異方性が大きくなることは周知の享
実である。
そこで、極低炭素鋼の大きな異方性を改善する目的でN
b、Ti等の炭窒化物形成元素を添加する方法も提案さ
れているが、炭窒化物が表面欠陥の原因となるという重
大な欠点がある。
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決し、連続焼
鈍法によるプレス成形性にすぐれた冷延鋼板の製造方法
を提供するにある2゜ 本発明の要旨とするところは次のとおシである。
すなわち、重量比にて、C:0.002%以下、Mn:
0.05〜0.20%、5otAt: o、ol、0〜
0100%、(Ni+Cr+Cu): 0.06〜0.
20%を含有し残部がFeおよび不可避的不純物よシ成
る溶鋼を連続鋳造によシスラブとする工程と、前記スラ
ブを仕上圧延の全圧下率が95%以上もしくは各スタン
ドの平均圧下率が44%以上とし580℃以下で巻取る
熱延工程と、前記熱延銅帯を酸洗、冷延後連続焼鈍する
工程と、を有して成ることを特徴とするプレス成形性に
すぐれた冷延鋼板の製造方法である。
本発明者らは化学成分と熱間圧延条件を限定することに
よシ深絞シ性の良好な鋼板を容易に製造し得ることを見
い出した。この結果を得るに至った基礎実験について説
明する。すなわち、@1表に示す化学成分の鋼を底吹転
炉とRH脱ガス装置により溶製し連続鋳造機でスラブと
しだ後1.100℃に再加熱し、4段の粗圧延機と7段
の仕上圧延機よシなる熱間圧延装置にて第2表に示す熱
間圧延条件にて板Jii 3.2 trysの熱延鋼帯
とした。すなわち仕上厚み3.2咽、圧延仕上温度78
0℃、巻取温度550℃を一定とし、シートパーの厚み
を変えて仕上圧延の全圧下率を変え、供試材A5におい
ては7段の仕上圧延機のうち後段の2スタンドを使用せ
ず前段の5スタンドのみで仕上圧延を行い、各スタシド
当りの圧下率を高めだ。
次にこれらの熱延鋼帯を酸洗後0.8咽に冷延し、75
0℃×30秒の短時間焼鈍後、0,8%の調質圧延を行
い、その材質を調査し、その結果を同じく第2表に示し
た。調査において降伏応力(YS )、抗張力(TS)
、伸び(Ez)およびランクフォード値(下値)はいず
れも圧延方向(ハ)と圧延方向に45度(D)、90度
(C)とを測定し、それぞれの平均値バした。
第2表から供試材屋1は極低炭素鋼Aを通常の−圧下率
で圧延したものであって、この材質はEt290MPa
  と比較的良好であったが、Et、r値の異方性はΔ
Et:6%、△r = 0.8と非常に大きく絞シ用鋼
板としては使用できなかった。
供試材A2はA1と同様にA鋼を使用し、シートバーの
厚みを90fIrlnとし強圧下した以外の条件はすべ
てA1と同一の場合であって、&1に比して下値が若干
改善されたものの、△Et、△rは全く改善されなかっ
た。
供試材53、A4はCu、Nj、Crを多く含有するB
鋼をA3はA1と同一の通常圧延、A4は扁2と同一の
高圧下率の条件で圧延した場合である。B鋼を通常の熱
延条件で圧延した洗3はAI、A2とほぼ同様に△Et
、Δrが非常に犬きがった。
しかしB鋼を全圧下率96%の高圧下率で圧延した屋4
は△El、△rが非常に小さくなり、Etも良好であっ
た。
次に供試材/f65はB鋼をシートバー厚み58關から
前記の如く前半5スタンドのみで仕上圧延したので各ス
タンドあたシの圧下率は平均44%と高く、この場合も
異方性△Et、△rの改善が認められた。
また、Cが多(Ni%Cr%Cuともに少ないC鋼を高
圧下率で圧延した供試材A6は下値が低く異方性も大き
いためプレス用には適さなかった。
上記の如く、B鋼のようにCが非常に少なくかつCu、
Ni、Cr等を適当に含有した極低炭素鋼を高圧下率で
熱延し、冷延後連続焼鈍するとEt、r値が高く、かつ
異方性の非常に小さいプレス用に適した鋼板を製造でき
ることが明らかとなった。
これらの基礎実験に基づき、B鋼の組成を参考にして多
種類の極低炭素鋼について同様の実験を繰返した結果、
次の如く鋼成分を限定することによシ、熱延高圧下仕上
の効果が顕著になシ、すぐれた深絞り用冷延鋼板が得ら
れることが判明した。
次に本発明の冷延鋼板の成分を限定した理由につき説明
する。
Cニ ーCは前記の基礎実験結果からも分かるように、Cが多
いと深絞シ性が劣化し、かつ高圧下仕上の効果が消失す
るので、Cは少ない方が好ましく、特にプレス加工に適
した高い下値を得るためには、0.0(12X以下に限
定する必要がある。
Mn : MnはSによる熱間脆性を防止するため0.05%以上
を必要とするが、0.20Xを越える含有は材質を劣化
させるので、0.05〜0.20Xの範囲に限定した。
5olAt: 5otktはNの固定に有用な元素であシ、0.010
%未満ではその効果が々く、0.100%を越える含有
は表面性状を害するので0.010〜0、100%の範
囲に限定した。
Cu+Ni+Cr: Cu、Ni、Crは耐候性、耐食性等の表面性状を改善
する目的で添加されることがあっても、深絞シ性には何
ら積極的意味を持たない不純物として考えられてきた。
しかし本発明鋼の如くcが非常に少なく、かつ炭窒化物
形成元素を含有しない鋼においては、Cu、Ni、Cr
等の炭窒化物を形成しない元素の役割が相対的に重要釦
なってくる。すなわち、材質を向上させるには、C,N
、M、 n等を低減することが有効であることが知られ
ておシ、主要な合金元素であるMnも本発明においては
0.20%以下と非常に低い水準にある。この−場合、
鋼は高温で非常に再結晶し易く、結晶粒は粗大化し、絞
り性に好ましくない(200)集合組織が発達する。本
発明の如く極低炭素においては非炭窒化物形成元素であ
るCu、Ni、Crの作用はいまだに明確ではないが、
これら元素に共通することは、粒内に均一に固溶しかつ
下値を劣化させないことである。これら元素の添加によ
シ熱間加工時の歪は熱延時に動的に開放されにくくなり
、不均一変形の防止、再結晶の抑制が達成され、極低炭
素鋼の材質を改善するものと考えられる。Cu、Ni、
Crの効果はいずれも同程度であり、従ってこれら元素
の合計量が重要になってくる。通常極低炭素鋼において
はCu、Ni、Crはそれぞれ0.015%未満であり
、3成分の合計で多くても005%以下である。しかじ
熱延圧下率を高くすることによる材質特に異方性改善効
果は(Cu+N i+c r )で0.06%程度から
認められ、好ましくは0.08%以上の含有が必要であ
る。また合計で0.20%を越えると硬質化するので、
(Cu+Ni+Cr ) テ0.06〜0.02%の範
囲に限定した。
次に上記の本発明の限定成分を有する冷延鋼板の製造条
件について説明する。
まず、製鋼法については特に限定しないがC:0.0’
02%以下とするには、転炉および脱ガス装置との組合
せが有効である。スラブは均一性を必要とするので連続
鋳造によシ製造する。スラブを連続的に熱間圧延する際
の仕上圧延条件は本発明においてきわめて重要である。
すなわち、従来の熱延鋼板あるいは冷延鋼板の素材は脱
ガス処理を行わずに製造できるC:0.02%以上の鋼
が主体であり、当然のことながら、熱間圧延、冷間圧延
の条件はともに低炭素鋼を対象として設計されていた。
しかるに、極低炭素鋼は低炭素鋼と異なる種々の挙動を
示し、特に熱間圧延時に圧延歪が解放され易く、再結晶
し易いため、オーステナイト粒径そしてそれに対応する
フェライト結晶粒径が太き点にあった。
イタ低炭素鋼において熱延圧下率を高くすることは板厚
中心部まで十分歪みが加わシ、かつその歪みが大きくな
沙細粒化することを意味し、その結果良好な下値と小さ
な異方性が得られるものと考えられる。
この知見に基づき次の基礎実験を行った。すなわち第1
表に示しだA鋼とB鋼について、シートバーの厚さ以外
は第2表に示す供試材扁2および扁4と同一の熱間圧延
条件で圧延し、0.8 tnnの冷延鋼板とj〜、熱間
圧延の全仕上圧下率とΔrおよび下値との関係を調査し
その結果を第1図および第2図に示した。
第1図および第2図から△r−と下値の高圧下率による
改善効果はCu、Ni、Cr等の合金元素が非常に少な
いA鋼ではあまり認められず、合金元素をおる程度含ん
だB鋼において顕著であることが分かる。jた、合金元
素をある程度含有したB鋼は仕上全圧下率が95%以上
でΔrおよび下値の顕著な改善が認められるので、本発
明においては、仕上圧延における全圧下率を95%以上
に限定した。
なお仕上圧延における高圧下は、各スタンドあたシの圧
下率の平均圧下率を44%以上にすることによっても全
圧下率を95%以上に限定したと同様に△rおよび下値
の改善効果が認められる。
すなわち本発明の限定成分範囲内の鋼を種々溶製し熱間
圧延するにあたって、シートバー厚みまたは仕上圧延機
使用スタンド数を変えて各スタンドの平均圧下率を変え
次に0.8調に冷間圧延してΔrおよび下値を調査し、
その結果を第3図、第4図に示した。第3図第4図から
平均圧下率を44%以上にすることによシ異方性が少な
くなり下値圧下率44%以上に限定した。
スラブ加熱温度は限定しないが、スラブ、加熱温度が低
い方が材質は良好になり、特に1150℃以下では良好
な結果が得られた。極低炭素鋼においては、熱延温度に
よる材質変化が小さいので熱延温度は再結晶温度以上、
900℃以下であればよく特に限定しない。巻取温度は
高くなると巻取径粒成長が進行し粗大化するので粒成長
が起こらない580℃以下に限定した。
これら熱延鋼帯を酸洗した後の冷間圧延については特に
限定しないが、圧下率が高い方が下値が高くなシ良好な
材質が得られる。冷延後の焼鈍は加熱速度の遅い箱焼鈍
では異方性が大きくなるので、本発明の特徴を生かすた
め連続焼鈍を行う。
連続焼鈍は連続型焼鈍炉のみならず溶融亜鉛めっき法の
ようなライン内焼鈍方式の表面処理工程によっても、す
ぐれた材質のものが得られる。
実施例 第3表に示す組成の鋼を転炉およびRH脱ガス装置を用
いて溶製し、連続鋳造にてスラブとしスラブ手入後厚み
40〜90調のシートバーに粗圧延し、次に7スタンド
の仕上圧延機にて第4表に示す仕上圧延条件にて3.2
調の熱延鋼帯とした。
なお第3表、第4表において本発明の限定条件を満足し
ない項目についてはアンダーラインで示した。次に上記
の熱延鋼帯を酸洗後0.8訓に冷間圧延し、800℃×
40秒の連続焼鈍を施し、0.6%の調質圧延を行って
冷延鋼板とした。これらの冷延鋼板について前記の第2
表と同様に材質を調査し、その結果を同じく第4表に示
した。
第4表から本発明例である供試材屋11.12.14は
いずれも下値が高くΔrが小さくプレス成形性がすぐれ
ているのに対し、比較例である供試材A 13.15.
16はΔrが大きくプレス用鋼板として使用できないこ
とが分かる。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、連続鋳造スラ
ブの成分を限定し、熱間仕上圧延において全圧下率を9
5%以上もしくは各スタンドの平均圧下車を44%以上
とし580℃以下で巻取り、冷延後連続焼鈍することに
よってプレス成形性のすぐれた冷延鋼板を製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ熱間仕上圧延の全圧下率
と冷延鋼板の△rおよび下値との関係を示す線図、第3
図および第4図はそれぞれ熱間仕上圧延における各スタ
ンドの平均圧下率と冷延鋼板の△rおよび下値との関係
を示す線図である。 代理人 弁理士  中 路 武 雄 第1図 イ士上全f”xT率 (%) シ(2図 仕上全圧T牽(%) 第3図 各スタ〉ト干均圧T圭 (%) 第4図 各スタ〕ノド干埒圧T亭(%)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量比にて、C:0.002%以下、Mn:0.
    05〜0.20%、5otAA:0.010〜0.10
    0%、(Ni−1−Cr+Cu): 0.06〜0.2
    0%を含有し残部がFeおよび不可避的不純物より成る
    溶鋼を連続鋳造によりスラブとする工程と、前記スラブ
    を仕上圧延の全圧下率が95%以上もしくは各スタンド
    の平均圧下率が44%以上とし580℃以下で巻取る熱
    延工程と、前記熱延銅帯を酸洗、冷延後連続焼鈍する工
    程々、を有して成ることを特徴とするプレス成形性にす
    ぐれた冷延鋼板の製造方法。
JP57201324A 1982-11-17 1982-11-17 プレス成形性にすぐれた冷延鋼板の製造方法 Granted JPS5993834A (ja)

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