JPS6126757A - 焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板 - Google Patents

焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板

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JPS6126757A
JPS6126757A JP14699084A JP14699084A JPS6126757A JP S6126757 A JPS6126757 A JP S6126757A JP 14699084 A JP14699084 A JP 14699084A JP 14699084 A JP14699084 A JP 14699084A JP S6126757 A JPS6126757 A JP S6126757A
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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) 超深絞り性を焼付硬化性にあわせ兼備する冷延鋼板は以
下の諸要請を充足すべき使途に適合する。
近年来自動車の軽量化による燃費向上を目指しして自動
車用鋼板の高強度化の要求が高まった。
一方プレス成形性の面からは、低降伏強度、低引張強度
、高伸び、高r値などの特性が望まれる。
このような二律背反の背景からプレス成形時には軟質で
良好なプレス成形性を示し、その後の塗装焼付時に降伏
強度、引張強度が上昇する特性、すなわち焼付硬化性を
有する鋼板が必要とされる。
この発明はプレス成形性のうち超深絞り性を、焼付硬化
性にあわせ兼備する鋼板に関するものである。
(従来の技術) 焼付硬化性を有する冷延鋼板とその製造方法に関して、
特開昭53−114717号公報はT】添加鋼につき、
また特開昭57−70258号公報にはNb添加鋼につ
き、さらに特開昭59−31827号公報では、Nb複
合添加鋼につき、それぞれ開示されている。
これらは何れもTi、 Nbの添加量又は焼なまし時の
冷却速度を制御することにより鋼中の固溶C量を適当に
して、材質の劣化を生じさせることなく、焼付硬化能を
付与したものである。
しかし、このようにTi、Nbの添加量を制御して固溶
炭素を残存させようとすると、その添加量の微妙な変化
により鋼板の性質が著しく影響される。すなわち、Ti
、Nbの添加量が不足した場合、伸び、r値など成形性
を左右する材質の劣化につながり、一方、添加量が過剰
となると、焼付硬化性がなくなってしまう。従って、添
加元素量の制御が工程生産上の枢要問題となると考えら
れる。
(発明が解決しようとする問題点) このようなTi、 Nbなどの炭窒化物形成元素の添加
量に制限を加える場合における不利を回避すべ(、むし
ろT1と結合すべきS、 Nの含有量を制限す乙ことに
より安定した焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板を与
えることがこの発明の目的である。
ちなみにS、Nの各含有量を制限することに関しては特
開昭58−110659号公報ニSヲ0,001w以下
(以下単に%で示す)〜0.020%、N量0.003
5%、また特開昭58−42752号公報にはNを0.
0025%にそれぞれ制限することに言及されているが
、前者はTi、 B添加量の低減による表面欠陥の防止
、また、後者は二次加工性、およびr値の向上を目的と
しているにすきない。
(問題点の解決手段) 発明者らは、極低炭素にT1を添加した鋼をベースとし
て、鋼中に含まれるS、 N量と材質の関係を研究して
いた際に、S、 N量の合計量を特定範囲にすることで
高い焼付硬化性かえられることを発見した。
この発見に基づきこの発明は、上記問題点につき、次の
事項による解決を実現したものである。
1、 C: 0.(1005〜0.0150″L%、 
Si: 1.Ow以下以下Mn:  0150″L% 
以下、  l: 0.005 〜0.100 wt%P
:0.15wt%以下を含むほか、S :0.003 
wL%以下、N:0.0040w以下以下でかつ (swt%〕+[:Nwt%〕≦0.0050の条件を
満たし、さらに下記式にて与えられる有効T1(Ti”
) を、〔C″1%〕の4〜20倍の範囲で含有し、残
部鉄および不可避的不純物の組成になる、 焼付硬化性(BH:2 kg’  / mm2 以上)
を有する深絞り用冷延鋼板(第1発明))。
2、 C: 0.0005−0.0150wt%、 S
i: 1、Ow%%以下Mn:  0150w以下 以
下、 八jg: 0.005 〜0.100 w以下P
:0.15”1%以下を含む ほかS :0.003 wt%以下、N : 0.00
40wt%以下でかツ[S w以下]+〔Nwt%〕≦
0.0050の条件を満たし、さらに下記式にて与えら
れる有効Ti (Ti” ) を、[Cwt%〕の4〜
20倍の範囲で含有するとともに 〔C″1%〕の3倍未満のNbと、0.0050wt%
以下のBとのうち、1種又は2種を含有し、残部鉄およ
び不可避的不純物の組成になる、焼付硬化性(B旧2 
kg’ 7mm2 以上)を有する深絞り用冷延鋼板。
(第2発明) 、3Z まず上記した各発明に到達した実験の内容について説明
する。coo、 0015%、 Mn:0.1%、 A
β:0.04%。
を含みN、 SおよびTi量を変化させた真空溶解鋼を
、実験室にて溶製し、3.5mm厚さまで熱間圧延後、
さらに0.8+n+nまで冷間圧延した、この冷延板を
800 ℃で40秒均熱する熱サイクルで熱処理し、圧
下率約0.8%の調質圧延を施した後材質を調査した。
なお引張試験にはJIS  S号試験片を用いた。
また焼付硬化性(以下BH性と略す)は第1図に示すよ
うに2%の予歪を与えた後、170 ℃で20分の焼付
相当の時効処理による降伏点の上昇量を測定した。
第2図に(S+N) 量とBβ、r値、 elf量の関
係をしめす。ここでBj!、r は圧延方向に対して平
行、45°方向、90°方向に採取した試験片の試験結
果を次式で平均した値である。
第2図に、〔S〕+ 〔N量が50ppm以下となると
OHが4kg/mm” 以上になし得ることがわかる。
このときr値、 Eβは劣化せず([S)+ 〔N量)
量が減少するにつれて向上する。
一方〔S〕が40ppmの鋼(・印)およびNが45p
pm の(ム印)では(〔S〕+ 〔N量)が50pp
mでもBHはせいぜい1.5 lag’ /m12 以
下となった。
以上の結果より[j)量、[N )量、および((3+
(N))  量を制御することにより有効Ti: Ti
” =((:Ti量 )−−CN%)−5C3%))が
4×〔C%〕以上、すなわちCにたいする有効なT1の
原子比が1以上の場合でも、適切に焼付硬化性が得られ
ることが明らかとなった。
(作   用) このように〔S)、[N)量を制御することにより焼付
硬化性が現れる理由は明らかでないが、TiS、 Ti
N析出物の減少により、TICが不安定になり固溶Cが
残存したものと考えられる。
さらにS、Nの低減は当然TiS、 TiN等の析出物
の減少につながり、これは、[+1缶のように強加工を
受ける用途にも適合すると考えられる。
この発明における成分限定の理由について説明する。
CTCは、低いほど材質に有利であり、0.015%を
越えると後述のTiの添加量を増しても、良好な絞り性
が得られなくなる。一方0.OO,05%未満ではこの
発明の目的である焼付硬化性が得られない。したがって
、C量は0.0005%〜0.0150%とする。
Si、 Mn:Si、 Mn は深絞り性を劣化させず
に鋼板の強度を上げるために有効である。ただし、Si
>0150%Mn > 0150%、の添加は鋼板の伸
び、および絞り性を著しく劣化させるので、添加量はS
i 0150%以下Mn’ 1.’0%以下に制限する
P:PもSi、 Mnと同様に探しぼり性を劣化させず
に鋼板の強度を上げるが0.15%を越えると鋼板の伸
び、絞り性を著しく劣化させるので0.15%までの添
加にする。
へβ:へlは脱酸などのために0.005%以上添加す
るが、0.10%をこえる添加は表面性状に悪影響をお
よぼすので上限を0.10%とする。
S、N:鋼中のS、N量はこの発明で最も重要な成分で
あり、先の実験結果から明らかなように、S≦0.00
30%、N量0.0040%でかつ〔S%〕+〔N%〕
≦0.0050 の場合有利に焼付硬化性があられれる
゛ことが限定理由である。
Ti:Ti は、S、NそしてCを固定するために添加
するが、従来の焼付硬化性を持つ鋼板のように有効Ti
 (Ti” =  [Ti量)−7[N%〕−5C8%
〕)をcに対して原子比で1(つまり重量%で0%の4
倍)未満とするのではなく、原子比で1以上、とするこ
とにより、良好な材質と焼付硬化性が得られる。
しかし、過剰なT1の添加は、鋼板の表面性状の劣化に
つながり、コスト的にも不利になるため、その上限を2
0X[:C%〕とする。従ってTi添加量は、4×〔C
%〕≦(〔11%)−−CN%)−−[S%〕)T4 
       32 ≦20X[C%〕とする。
以上のべたところにおいてNb、 B の1種又は2種
をTiと複合して添加してもこの発明の特徴である焼付
硬化性は失われることなく、r値、Blが向上する。し
かし、Nbについては3×〔C%〕またBは0.005
0%をこえる添加をしてもその硬化は飽和し、コスト的
にも不利になるためNb<3x[C%]B≦0.005
0% とする。
さらに0150%以下のCr、 Cu、 V、 0.0
5%以下のPb。
Caの添加は、B11性と深絞り性を劣化させないので
これらの添加が可能である。
以上のような組成を持つ冷延鋼板の製造方法は、特に規
制されない。転炉あるいは電気炉で出鋼した鋼を、造塊
−分塊法あるいは連続鋳造法にてスラブとし、通常の熱
間圧延、冷間圧延により冷延板とする。再結晶焼鈍は、
箱焼鈍法でおこなっても連続焼鈍法でおこなってもよい
又、次に示す実施例で製造した鋼板は、化成処理性に優
れ、溶融亜鉛めっき性、2次加工性も問題なかった。
実施例 1 表1に示す組成の鋼を転炉にて溶製し、真空脱ガス処理
後連続鋳造機にてスラブとした。
このスラブに通常の熱間圧延、冷間圧延を行って板厚0
.8mmの冷延板とした後、連続焼鈍(均熱条件=80
0℃−305)を施した。表2に製品の機械的性質を示
す。なお機械的性質はすべてJIS  5号試験片を用
いて測定した。
表2に示したYS、 TS、  Bβ、r値は、圧延方
向(X、)、圧延方向から45°(X45) 、圧延方
向から90゜(xso)  の方向にとった試験結果の
平均値(X−一虹一眼一一旦  )の値である。またY
BA。
BHそして時効指数Aj(7,5%予歪100 ℃30
分時効後の降伏点上昇分)は圧延方向に平行に採取した
試験片による試験の結果である。
この発明ではすべて50%以上のBA、1.9以上のr
値、および3.2 kg’ 7mm2以上の8H量が得
られた。
しかし〔S〕量が範囲外の比較鋼6、(〔S%〕+  
[N%〕)が範囲外の比較鋼7ではBH量がそれぞれ1
.2 kg’  7mm2.0.8kg’  7mm2
 と低かった。又、C量が過剰の比較鋼8、Tl量が不
足した比較鋼9ではBj!、r値の劣化がみられた。
(発明の効果) 上記した[:S:]、(N)および[:S)+[:N)
量の制限によって第1、第2各発明を通じ、Tiを有効
Ti (Ti” )−のCに対する原子比が1以上とな
るように添加した鋼であっても、適切な焼付硬化性が、
深絞り性にあわせて兼備され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図はB)I性の測定要領を示す線図、第2図は鋼中
の(S十N)量と材質の関係を示すグラフである。 第1図 予歪(2,0%)        子 弟2図 (SfNン (PPtn) 手  続  袖  正  書 昭和59年11月8日 特許庁長官   志  賀    学  殿1、事件の
表示 昭和59年特許願第146990号 2、発明の名称 焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (125)川崎製鉄株式会社 4、代理人 5、補正の対象  明細書の「発明の名称I及び「焼付
硬化性を有する深絞り用冷延鋼板」と補正する。   
  −9/1、明細書の特許請求の範囲を以下のとおり
に訂正する。 rl、 C: 0.0005〜0.0150wt%、 
Si: 1.Ow’%以下Mn:  1,0″以下 以
下、 Aβ: 0.005 〜0.100 w以下P二
0.15w以下を含むほか、S :0.003 w以下
以下、N : 0.0040w以下以下でかつ[:S 
wt%〕→〔Nw以下) ≦0.0050の条件を満た
し、さらに下記式にて与えられる有効T1(Ti” )
 を、〔CwL%〕の4〜20倍の範囲で含有し、残部
鉄および不可避的不純物の組成になる、 焼付硬傷露■する深絞り用冷延鋼板。 2、 C: O−,0005〜0.0150wt%、 
Si: 1.Ow以下以下Mn: 0150w1% 以
下、  AA’: 0.005 〜0.100 w以下
P:0.15w以下以下を含むほか、S :0.003
 w以下以下、 N :0.0040w以下以下でかつ
〔S″%)+(Nw以下〕≦0.0050 ノ条件を満
たし、さらに下記式にて与えられる有効T1(Ti”)
を、〔Cw以下〕の4〜20倍の範囲で含有するととも
に、 〔C°1%〕のゴ倍未満のNbと、0.0050°1%
以下のBとのうち、1種又は2種を含有し、残部鉄およ
び不可避的不純物の組成になる、焼付硬化性を有する深
絞り用冷延鋼板。 (記) T + * (w 1%)−((Tiwt%:] −−
□  (N wt%〕−−□  〔S w以下〕)J 2、発明の名称を 「焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板」に訂正する。 手  続  補  正  書 昭和60年6月5日 特許庁長官   志  賀     学  殿1、事件
の表示 昭和59年特許願第146990号 2、発明の名称 焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (125)川崎製鉄株式会社 4、代理人 5、補正の対象   明細書の「発明の詳細な説明」の
欄1、明細書第10頁下から第6〜1行の「Ti : 
Tiは一一一が得られる。」を「Ti:TiはS、Nそ
してCを固定するために添加するが有効T1(Ti” 
= (Ti量)−−[N%)−−(S%〕)をCに対し
て原子比で1(つまり重量%で0%の4倍)以上とする
ことにより高r値と共に2kyf/−以上の焼付硬化性
が得られる。」に訂正する。 2、同第18頁、第15頁の「表1」、「表2」中の/
169のデータをそれぞれ削除する。 手  続  補  正  書 昭和60年6月29日 特許庁長官   志  賀     学  殿■、事件
の表示 昭和59年特許願第146 ’990号2、発明の名称 焼付硬化性を有する深絞り用冷延鋼板 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (125) 川崎製鉄株式会社 4、代理人 1、明細書第8頁第20行のr Nb Jをr Ti 
、 Wb J+に訂正する。 2、同第6頁第4行のro、oogs%」をjO,00
25%以下」に訂正する。 8、同第16頁第7行の「比較aS、Ti量が不足した
比較鋼9」を「比較鋼8」に訂正する。 4、同第18頁の表1および第15頁の表2をそれぞれ
次のとおりに訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C:0.0005〜0.0150^w^t%、Si
    :1.0^w^t%以下Mn:1.0^w^t%以下、
    Al:0.005〜0.100^w^t%P:0.15
    ^w^t%を含むほか、S:0.003^w^t%以下
    、N:0.0040^w^t%以下でかつ〔S^w^t
    %〕+〔N^w^t%〕≦0.0050の条件を満たし
    、さらに下記式にて与えられる有効Ti(Ti^*)を
    、〔C^w^t%〕の4〜20倍の範囲で含有し、残部
    鉄および不可避的不純物の組成になる、 焼付硬化性(BH:2kg^f/mm^2以上)を有す
    る深絞り用冷延鋼板。 2、C:0.0005〜0.0150^w^t%、Si
    :1.0^w^t%以下Mn:1.0^w^t%以下、
    Al:0.005〜0.100^w^t%P:0.15
    ^w^t%以下を含むほか、S:0.003^w^t%
    以下、N:0.0040^w^t%以下でかつ〔S^w
    ^t%〕+〔N^w^t%〕≦0.0050の条件を満
    たし、さらに下記式にて与えられる有効Ti(Ti^*
    )を、〔C^w^t%〕の4〜20倍の範囲で含有する
    とともに、 〔C^w^t%〕の3倍未満のNbと、0.0050^
    w^t%以下のBとのうち、1種又は2種を含有し、残
    部鉄および不可避的不純物の組成になる、焼付硬化性(
    BH:2kg^f/mm^2以上)を有する深絞り用冷
    延鋼板。 (記) Ti^*(^w^t%)=(〔Ti^w^t%〕−48
    /14〔N^w^t%〕−48/32〔S^w^t%〕
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