JP2978007B2 - 表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板及びその製造方法 - Google Patents
表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板及びその製造方法Info
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Description
いて好適な、引張強さが40kgf/mm2 以上の高張力と良好
な成形加工性を有し、とくに優れる表面処理性を有する
フェライト単相組織からなる深絞り用冷延鋼板及びその
製造方法を提案するものである。
冷延鋼板は、従来から車体軽減のために高強度鋼板が広
く採用されてきている。このような自動車用の高強度鋼
板の特性としては、プレス加工で代表される成形加工性
が良いことと同時に、自動車の安全確保のために要求さ
れる十分な強度を有すること、成形加工後の耐二次加工
脆性が良好であることなどが肝要である。さらに、最近
では、鋼板の防錆が重視され、このため鋼板自体の表面
処理性が重要になってきている。加えて、近年来、自動
車排ガス総量規制が著しく強まりつつある状況のもと
で、今後一層の燃料費軽減を目的とした車体の軽量化の
促進が予想され、これに対応するためには、より一層の
高強度化を計ることが急務となっている。
例えば、特開昭57-181361 号公報に張り剛性の優れた
(高ヤング率)大寸法成形用冷延鋼板およびその製造法
が、また、特開昭58-25436号公報には遅時効性、異方性
小なる深絞り用冷延鋼板の製造方法が開示されている。
これらは、極低C鋼をベースとして、Nb,Ti等を微
量添加し、さらに連続焼鈍条件を制御するものであり、
高張力化をはかるために材質劣化の少ないPを強化成分
として用いている。しかしながら、上記両公報と類似の
数種の高P成分系を用いた発明者らの詳細な実験によれ
ば、冷間圧延‐焼鈍後で平均r値の劣化をもたらすこ
と、さらには、塗装後の性能に悪影響を与えることが確
認された。加えて、この高P添加極低C鋼、とりわけC
含有量が0.002wt %未満の極低C鋼の引張強さは、せい
ぜい40kgf/mm2 程度が限界であり、自動車の車体軽量化
による鋼板への高強度化要求に対し、その対応が困難と
なることは明らかである。
成分としてPのほかCuも用いた40kgf/mm2 以上の引張
強さが得られる表面性状の良好な高強度冷延鋼板が開示
されている。しかしながら、この鋼板もその表面処理性
については未だ不十分である。
組成を適正化して機械的特性と表面処理性とを両立させ
る自動車用内外板に用いて好適な引張強さ40kgf/mm2 以
上の高張力深絞り用冷延鋼板及びその製造方法を提案す
ることを目的とする。
実験・検討を重ねた結果、鋼の成分組成におけるSi,
Mn及びP含有量の関係を適正化し、加えてMo,T
i,Nbを適量添加することにより、自動車用内外板に
用いて好適な、表面処理性に優れる引張強さが40kgf/mm
2 以上の、深絞り用高張力冷延鋼板が製造できることを
見出したことによるものである。
関係のもとで含有して上記Si,Mn及びPの含有量が
下記式 (3)の関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純
物の組成からなることを特徴とする表面処理性に優れる
深絞り用高張力鋼板(第1発明)であり、 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3)
してさらに Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板
(第2発明)であり、上記第2発明の残部成分の鉄の一
部と置換してさらに Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板
(第3発明)であり、
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、300 ℃以上、615 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法(第4発明)であり、 記 Tiwt%≧(48/12)Cwt%+(48/32) S wt%+(48/14) N wt% --- (1′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3)
してさらに Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第5発明)であり、上記第5発明の残部成分
の鉄の一部と置換してさらに Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第6発明)であり、
(2 ′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法(第7発明)であり、 記 Nb wt %≧(93/12)Cwt% --- (2 ′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3)
してさらに Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第8発明)であり、上記第8発明の残部成分
の鉄の一部と置換してさらに Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第9発明)であり、
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法(第10発明)であり、 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3)
上記第10発明の残部成分の鉄の一部と置換してさらに Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第11発明)であり、上記第11発明の残部成分
の鉄の一部と置換してさらに Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下 を含有させる表面処理性に優れる深絞り用高張力鋼板の
製造方法(第12発明)である。
て述べる。 実験1 表1に示す化学成分組成を有するC含有量の異なる鋼及
びMo 添加鋼の計4種類の鋼スラブを、890 ℃の仕上圧
延温度で熱間圧延し、600 ℃の温度で巻取ったのち、75
%の圧下率で冷間圧延し、800 ℃の温度で連続焼鈍を施
し板厚0.7mm の鋼板とした。
張特性を調査した。これらの調査結果をもとに、平均r
値と引張強さの関係におよぼすC含有量及びMo添加の
影響を図1に示す。図1から明らかなように、45C鋼
を基にして含有C量を増加して高強度化するとTSの上
昇にともなって平均r値は低下するが、Mo添加の70
CM鋼は平均r値の低下はわずかであり、かつTSは7
0C鋼にくらべても高くなっている。このように、Mo
を添加することにより、TSが上昇するにもかかわらず
平均r値の低下が抑制される理由は、いまのところ明確
ではないが、Moの添加による集合組織の変化が非常に
小さいことによるためと考えられる。以上より、Moの
添加が、良好な平均r値を維持したままTSを上昇させ
るのに有効であることがわかる。
れぞれ多く含有させた鋼、ならびにこれらの成分をバラ
ンスさせて含有させた鋼計4種類の鋼スラブを、900 ℃
の仕上圧延温度で熱間圧延し、580 ℃の温度で巻取った
のち、70〜75%の範囲の圧下率で冷間圧延し、830 〜86
0 ℃の温度範囲の連続焼鈍を施し板厚0.7mm の鋼板とし
た。また、これらの鋼板の一部について、りん酸塩処
理、溶融亜鉛めっき及び電気Zn-Ni めっきを施した。
本パーカライジング社製パルボンドL3020 処理液を用
い、フルディップ方式で行った。処理条件は42℃で120
秒間浸漬とした。溶融亜鉛めっきは、浴温度:475℃: 侵
入板温度:475℃、浸漬時間: 3秒、合金化温度:485 ℃
とし、目付量45 g/m2で行った。電気Zn-Ni めっきは、
目付量30g /m2で行った。上記によって得られた各鋼板
について、引張特性、りん酸塩処理性、めっき性を調査
した。これらの調査結果を表3に示す。
比、結晶粒の大きさ・分布状態から総合的に評価し、め
っき性について、電気Zn-Ni めっきおよび溶融亜鉛めっ
きは、めっき密着性、外観から評価した。これらは、全
て3段階評価として、表3には良い順に、○, △, ×で
表示した。
鋼については、引張特性は満足できる値が得られている
が、表面処理性に問題があり、逆に高Mn鋼では、表面
処理性は良好であるものの、引張特性、とりわけ伸び・
平均r値での劣化が著しい。これらに対しSi−Mn−
Pバランス鋼は引張特性、表面処理性ともに良好であ
る。なお、引張特性は、この発明で対象とするTSレベ
ルではその表面のめっきの有無の影響はない。
のバランスについて、その多量の添加が表面処理性にお
よぼすSiとP、また、その多量の添加が延性や深絞り
性を著しく劣化させるMnとに分けて鋭意実験検討を重
ね、新たな知見を得た。
P:0.01〜0.15wt%の範囲で含有させた、C:0.008 wt
%、Mo: 0.25wt%、Ti: 0.055 wt%、Nb:0.030
wt%、B:0.001 wt%、Al : 0.045 wt%、S:0.002
wt% 及び N:0.002 wt%の成分組成に調整した種々
の鋼スラブを、890 ℃の仕上げ圧延温度で熱間圧延し、
560 ℃の温度で巻取ったのち、70〜75%の範囲の圧下率
で冷間圧延し、800 〜830 ℃の温度範囲で連続焼鈍を施
し板厚0.8mm の鋼板とした。また、これらの鋼板の一部
について、りん酸塩処理、溶融亜鉛めっき及び電気Zn-N
iめっきを施した。ここに、りん酸塩処理、溶融亜鉛め
っき、電気Zn-Ni めっきなどは、前記実験2と同様の方
法で処理した。
性と、各表面処理性として、りん酸塩処理性、溶融亜鉛
めっきのパウダリング性、電気Zn-Ni めっきの密着性に
ついて調査した。
様の方法で評価を行い、5段階評価とし、パウダリング
性および密着性はともに曲げ試験で、それぞれ5段階評
価とした。
Pwt%)/Mnwt%と引張強さ、伸び、平均r値及び各
種表面処理性の関係を図2に示す。図2から明らかなよ
うに、(Siwt%+10・Pwt%)/Mnwt%が0.2 以下
では、El ,平均r値及び各種表面処理性は良好である
が、TSが目標とする 40kgf /mm2 に達しない。一
方、(Siwt%+10・Pwt%)/Mnwt%が3.3 以上で
は、El ,平均r値及び各種表面処理性の劣化が著し
い。したがって、引張特性、各種表面処理性がともに良
好な範囲は、0.2 <(Siwt%+10・Pwt%)/Mnwt
%<3.3 であることがわかる。
びCuを適正範囲内で含有させることによっても、上記
と同様の諸特性が維持できることも判明した。
びMo,Nb添加鋼の計8種類の鋼スラブを、890 ℃の
仕上げ圧延温度で熱間圧延し、表4に併記した温度でコ
イルに巻取ったのち、75%の圧下率で冷間圧延し板厚0.
7mm の冷延板としたのち、800 ℃の温度で連続焼鈍を施
した。なお、巻取り温度は、鋼記号F鋼については400
〜700 ℃の温度範囲で変化させ、他の鋼は600 ℃とした
ものである。
張特性を調査した。これらの調査結果をもとに、引張強
さと平均r値の関係をまとめて図3に示す。
B,C,G,H鋼と順にMn含有量を増加して高強度化
すると、TSの上昇に伴って平均r値は低下するが、M
o及び/又はNbを添加したD,E,F鋼は平均r値の
低下が少なく、かつ、TSは略同Mn含有量のC鋼にく
らべても高くなっている。
料ではMo及びNbを共に添加したF鋼が最も強度‐平
均r値バランスがよく、TSも高い。また、F鋼につい
てCTの影響を図3上でみると、とくにCTが500 〜70
0 ℃の温度範囲で強度‐平均r値バランスが優れている
ことがわかる。
ること、さらにこのMo及びNb添加鋼においては500
〜700 ℃の温度範囲でコイルに巻取ることが、深絞り性
を維持したままTSを増加させるのに有効であることが
わかる。
以下のごとく考えられる。Moは強化能が比較的高く、
かつ集合組織にほとんど変化を及ぼさない成分と考えら
れ、その結果深絞り性の劣化を伴うことなく高強度化が
可能であると考えられる。Nbは、強化能はMoほどで
はないが集合組織の改善効果が著しく、Moと一緒に用
いることにより、深絞り性と強度のバランスを非常に優
れたものとすることが出来る。ところで、このNbの集
合組織改善効果は熱延板の結晶粒径と析出物(主として
Nb炭化物) の粒径に負うところが大きい。すなわち、
コイル巻取り温度が高い場合は結晶粒径が大きくなりす
ぎて深絞り性に有利な再結晶集合組織の形成が阻害さ
れ、コイル巻取り温度が低い場合は析出物が微細となり
すぎて再結晶時に有利な集合組織を有する結晶の成長が
阻害される傾向にある。したがって実験より明らかにな
ったコイル巻取り温度の最適範囲は、上記の事情により
定まるものと考えられる。
囲の限定理由について述べる。
mm2 以上を得るためには他の強化成分を多く添加しなけ
ればならなく不利であるが、含有量の下限が0.001 wt%
までは許容できる。一方、0.05wt%を超えて含有する
と、所望の延性を得ることができないほか、Cを固定す
るために添加するTiやNbを増量しなければならない
のでコストアップとなる。したがって、その含有量は0.
001wt %以上、0.05wt%以下とするが、より高強度を得
ようとするためには0.002 wt%以上が好ましい。
せるために添加する。しかし、1.0wt %を超えて含有す
るとりん酸塩処理性、溶融及び電気めっき性を劣化させ
るだけでなく、熱延時の脱スケール性も劣化させる。し
たがって、その含有量は1.0wt %以下とする。
を向上させるために添加する。また、Tiを含まない鋼
ではSを固定する効果もある。しかしながら、2.5wt %
を超えて含有させると、延性及び深絞り性を著しく劣化
させる。したがって、その含有量は2.5wt %以下とす
る。
延性及び深絞り性の低下する割合の小さい成分である。
その効果は、含有量が0.05wt%以上で発現するが、1.0w
t %を超えると逆に延性や深絞り性の劣化が著しくなる
ばかりでなく、コストアップとなる。したがって、その
含有量は0.05wt%以上、1.0wt %以下とするが、望まし
くは0.5wt %以下が好ましい。
接性などを向上させる効果がある。それらの効果は、そ
の含有量が0.0005wt%以上で発現するが、0.01wt%を超
えるとスラブ割れを引き起こすばかりでなく深絞り性を
劣化させる。したがって、その含有量は0.0005wt%以
上、0.01wt%以下とする。
有効Ti量の低下を回避するのに有効な成分であり、さ
らにTiを含まない鋼ではNを固定する効果もある。0.
01wt%未満ではその効果に乏しく、0.10wt%を超えると
その効果が飽和してしまうばかりでなく、非金属介在物
が急増し表面性状の劣化を引き起こす。したがって、そ
の含有量は0.01wt%以上、0.10wt%以下とする。
り強度を向上させるために添加するが、0.15wt%を超え
て含有させるとSiと同様にりん酸塩処理性、溶融及び
電気めっき性を劣化させるばかりでなく鋼板表面自体の
品質にも悪影響をおよぼす。さらに、熱間圧延段階で粗
大なFeTiP が生成しやすくなり、これが原因となって冷
間圧延‐焼鈍後の平均r値の劣化を引き起こす。したが
って、その含有量は0.15wt%以下とする。
でなく、Sを固定するために添加するTiがSの増加と
ともに増加することになり、Ti量の増加によるコスト
アップにもなる。したがって、その含有量は少ない方が
好ましいが、許容できる上限として0.010wt %とする。
さらにNを固定するために添加するTi量の増加による
コストアップを引き起こす。したがって、その含有量は
許容できる上限として0.006wt %とする。
wt%の各単独又は複合添加で、かつ、Ti* wt%+(48/9
3)Nb wt%≧(48/12)Cwt%(ただしTi* wt%=Tiwt%−
(48/32)Swt%−(48/14)Nwt%でTi wt %−(48/32) S wt
%−(48/14) N wt%<0の場合、Ti* =0とする。) Tiは、C,S及びNを固定する効果を有し、またNb
もCを固定する成分である。C及びNは固溶状態で加工
性に悪影響をおよぼす成分であり、またSは同じく固溶
状態で熱間加工割れの原因となる成分である。したがっ
てTi及び/又はNbにより、C,S及びNなどを固定
することは重要である。さらにNbは前記したように強
度−深絞り性バランスの改善効果も有する。なお、Nb
の有無により製造工程における最適コイル巻取温度が異
なるので注意を要する。
定効果が十分であるかどうかは以下のように判定する。
TiはCよりS及びNと結合する傾向が強いため、Ti
Cを形成しうる有効Ti量すなわちTi* はTiwt%−(48/
32)Swt%−(48/14)Nwt%である。一方Nbは主としてC
のみと結合してNbCを形成するので有効Nb量はNb
含有量にほぼ等しい。したがって、Cを固定するために
必要なTi,Nb量の下限はTi* wt%+(48/93)Nb wt%
=(48/12)Cwt%となる。
ンスの改善に寄与するためには0.001 wt%以上含有させ
ることが必要である。一方含有量がTiで0.3 wt%、N
bで0.2 wt%を超えると、過剰な固溶Ti,Nbによる
材質劣化を引き起すばかりでなく鋼板の表面品質にも悪
影響をおよぼす。したがって、それらの含有量は、T
i:0.3 wt%以下、Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以
下で、かつTi* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt%
(ただしTi* wt%=Tiwt%−(48/32)Swt%−(48/14)Nwt
%でTi wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<0の
場合、Ti* =0とする。また、上記においてNb含有
量の上限を0.2 wt%とするため、Nb単独添加の場合は
その当量に見合ったC含有量として0.025 wt%を上限と
することがよい。
32)Swt%+(48/14)Nwt%を満たす条件で含有されている
場合には、平衡状態ではTiのみで固溶C全量を固定す
るはずである。しかし、発明者らの実験によれば、この
場合でもNb添加材における再結晶粒径及び集合組織の
コイル巻取り温度依存性が見られ、通常工程の熱間圧延
条件では相当量のNbCが存在するものと考えられる。
を含有させた場合に熱間圧延時に生じる表面欠陥を抑制
する効果を有する。それらの効果は含有量が0.05wt%以
上で発現するが、2.0 wt%を超えて含有させると延性や
深絞り性の劣化をもたらす。したがって、その含有量は
0.05wt%以上、2.0 wt%以下とするが、好ましくは0.7
wt%以下とすることがよい。
向上を図るために含有させるもので、その効果は含有量
が0.05wt%以上で発現する。しかし含有量が2.0 wt%を
超えると延性や深絞り性に加え、鋼板表面品質の劣化も
著しくなる。したがって、その含有量は0.05wt%以上、
2.0 wt%以下とするが、好ましくは0.7 wt%以下とする
ことが望ましく、0.2 wt%以下では強化能はやや小さく
なるが、悪影響はほとんど問題にならない。なお、Cu
は、単独で添加すると熱間圧延時に表面欠陥が生じやす
くなるため、その抑制効果のあるNiとの複合添加を必
要とする。
分組成範囲の限定に加えてSi,Mn及びPの含有量が
0.2 <(Si wt%+10・Pwt%)/Mnwt%<3.3 の関係を満
足する必要がある。これは、前記したように、(Si wt%
+10・Pwt%)/Mn wt %の値が0.2 以下では所望の引張
特性が得られず、一方、上記値が3.3 以上では表面処理
性及び延性、深絞り性の劣化が著しくなるためである。
る。 熱間圧延条件 熱間圧延における仕上げ圧延温度は、Ar3 変態点未満
であると、冷間圧延‐焼鈍後の平均r値の低下及び面内
異方性の増大を引き起こす。したがって、その温度はA
r3 変態点以上とする。また、上限については特に限定
するものではないが、Ar3 変態点+50℃以下とするこ
とが好ましい。なお、この発明の熱間圧延条件として
は、連鋳スラブを一旦冷却したのち、再加熱して粗圧延
を行うことのほか、省エネルギーの観点から、連鋳後A
r3 変態点以下まで降温することなく、直ちにもしくは
保温処理を施したのち粗圧延を行うこともよい。
おいては615 ℃を超えるとFeTiPを生成しやすくな
り、冷間圧延−焼鈍後の平均r値の低下をもたらし、30
0 ℃未満では、冷間圧延時の圧延荷重が過大となって圧
延機に多大な負荷がかかり、操業上のディメリットが大
きい。またNbを含む鋼においては前記したように500
〜700 ℃の温度範囲で最もこの発明の効果を高めること
ができる。したがって、巻取温度はNbを含有しない鋼
の場合は300 ℃以上、615 ℃以下、Nbを含有する鋼の
場合は500 ℃以上、700 ℃以下とする。
したとしても65%未満では十分な加工性が得られない。
したがってその圧下率は65%以上とする。また、冷間圧
延後の焼鈍温度は通常のごとく再結晶温度以上とする
が、Ac3変態点を超えると、冷却後の平均r値の低下
が著しい。したがって、その温度は、再結晶温度以上、
Ac3 変態点以下とする。なお、焼鈍法としては、連続
焼鈍でも箱焼鈍でもよい。
的で調質圧延を通常常識の範囲、すなわち、板厚(mm)に
等しい圧下率(%) 程度行ってもよい。
種、比較鋼8鋼種計18鋼種の鋼スラブを素材として、そ
れぞれ板厚0.7mm の鋼板に仕上げ、それらの一部に、り
ん酸塩処理、溶融亜鉛めっき、電気Zn-Ni めっきなどの
表面処理を施し、これらの鋼板の引張特性、各表面処理
性を調査した。
性、表面処理性の調査結果をまとめて表6に示す。
電気Zn-Ni めっきは以下の条件で行った。 りん酸塩処理 処理液: 日本パーカライジング社製パルボンドL3020 処理方式:フルディップ 処理条件:42 ℃で120 秒間浸漬 溶融亜鉛めっき 浴温度:475℃ 合金化温度:485℃ 侵入板温度:475℃ 目付量: 45g /m2 浸漬時間:3秒 電気Zn-Ni めっき 目付量: 30g /m2
った。 引張特性:引張試験はJIS 5号試験片を用い、引張
強さ、降伏応力、伸びについては圧延方向で調査した。 平均r値は、圧延方向(r0 )、圧延方向に対し45°方
向(r45)及び90°方向(r90)の各r値から次式によ
り求めた。 平均r値=(r0 +2r45+r90)/4 また、各r値は、15%ひずみにおける試片長さ方向中心
部及びその中心から両側12.5mmの位置の3点における幅
を測定することにより求めた。 りん酸塩処理性:被膜重量,P比, 結晶粒の大きさ、分布
状態から総合評価。 溶融亜鉛めっき性:パタリング性から評価。 電気Zn-Ni めっき性:密着性から評価。 なお、上記のりん酸塩処理性、溶融亜鉛めっき性、電気
Zn-Ni めっき性は3段階評価とし、表6において良い順
に○, △, ×で表示した。
張強さ40 kgf/mm2 以上の値が得られ、かつ、良好な延
性、深絞り性が得られているのに対し、化学成分組成又
は製造条件がこの発明の限定範囲を外れる比較例は引張
特性あるいは表面処理性で劣っている。なお、適合例の
金属組織は全てフェライト単相組織であった。
の適合例とくらべ主として(Si wt%+10・Pwt%)/
Mnwt%の値が異なり、その値が0.2 以下の0.14とこの
発明の限定範囲を外れるものであるが、表面処理性は試
料No.9と同等であるものの、伸び、平均r値で劣って
いる。一方、試料No.29の比較例は、試料No.16の適合
例とくらべ主として(Siwt%+10・Pwt%)/Mnwt
%の値が異なり、その値が3.3 以上の5.16とこの発明の
限定範囲を外れるものであるが、引張特性は試料No.16
と同等であるものの表面処理性で劣っている。
9の適合例のMo添加材に対して同レベルのTSを得る
ために、C含有量を増加させた例であるが、伸び、平均
r値で劣っている。
鋼12鋼種、比較鋼9鋼種計21鋼種の鋼スラブを素材とし
て、それぞれ板厚1.2mm の鋼板に仕上げ、それらの一部
に、りん酸塩処理、溶融亜鉛めっき、電気Zn-Ni めっき
などの表面処理を施し、これらの鋼板の引張特性、各表
面処理性を調査した。
びに引張特性、表面処理性の調査結果をまとめて表9,
表10に示す。なお、スラブ加熱温度は1150〜1250℃と
し、焼鈍は連続焼鈍サイクル(均熱5秒間)で行い、焼
鈍後0.8 %の調質圧延を施した。また、各表面処理は実
施例1と同様の方法で施し、引張特性、表面処理性の調
査も実施例1と同様の方法で行った。
全て表面処理性に優れ、引張強さ40kgf/ mm2 以上で、
かつ、良好な延性、深絞り性すなわち優れた強度‐深絞
り性バランスが得られているのに対し、化学成分組成が
この発明の限定範囲を外れる比較例は引張特性あるいは
表面処理性に劣っている。また、成分組成はこの発明に
適合するが、製造条件がこの発明の限定範囲を外れる試
料記号1B, 1C, 1D及び3Bの比較例は、それぞれ成分組成
及び製造条件がこの発明に適合する1A及び3Aの適合例に
比べ材質特性が劣っている。なお、これら適合例の金属
組織は全てフェライト単相組織であった。
10・Pwt%)/Mn wt %が0.2 以下の0.18とこの発明の限
定範囲を低く外れるものであるが、表面処理性は適合例
と同等であるものの引張強さが40kgf/mm2 に達していな
い。一方、上記値が3.3 以上の4.40とこの発明の限定範
囲を高く外れる試料記号14の比較例は、表面処理性で劣
っている。
び/又はNbの添加に加え、固溶強化能の大きいSi,
Mn及びPをそれぞれの作用を勘案して、バランスよく
含有させることにより、各種表面処理性に優れ、かつ強
度−深絞り性バランスにも優れる深絞り用鋼板が得ら
れ、特に防錆処理を施す自動車用内外板などに有利に用
いることができる。さらに、この発明による鋼板は、た
とえばSiの多量添加によって得られる表面処理性の劣
る鋼板を、表面処理するにあたって必要とする焼鈍前
後、又は連続式溶融めっきライン入側での何らかの前処
理設備が不要となり、この点でのメリットも多大であ
る。
及びMo添加の影響を示すグラフである。
伸び、平均r値及び各種表面処理性の関係を示すグラフ
である。
る。
Claims (12)
- 【請求項1】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含み、さらに Ti:0.3 wt%以下及び Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下 のうちから選んだ1種又は2種を下記式 (1)及び (2)の
関係のもとで含有して上記Si,Mn及びPの含有量が
下記式 (3)の関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純
物の組成からなることを特徴とする表面処理性に優れる
深絞り用高張力鋼板。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項2】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含み、さらに Ti:0.3 wt%以下及び Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下 のうちから選んだ1種又は2種を下記式 (1)及び (2)の
関係のもとで含有して上記Si,Mn及びPの含有量が
下記式 (3)の関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純
物の組成からなることを特徴とする表面処理性に優れる
深絞り用高張力鋼板。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項3】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含み、さらに Ti:0.3 wt%以下及び Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下 のうちから選んだ1種又は2種を下記式 (1)及び (2)の
関係のもとで含有して上記Si,Mn及びPの含有量が
下記式 (3)の関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純
物の組成からなることを特徴とする表面処理性に優れる
深絞り用高張力鋼板。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項4】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Ti:0.3 wt%以下で、かつ 下記式(1′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、300 ℃以上、615 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Tiwt%≧(48/12)Cwt%+(48/32) S wt%+(48/14) N wt% --- (1′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項5】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Ti:0.3 wt%以下で、かつ 下記式(1′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、300 ℃以上、615 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Tiwt%≧(48/12)Cwt%+(48/32) S wt%+(48/14) N wt% --- (1′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項6】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Ti:0.3 wt%以下で、かつ 下記式(1′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、300 ℃以上、615 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Tiwt%≧(48/12)Cwt%+(48/32) S wt%+(48/14) N wt% --- (1′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項7】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下で、かつ下記式
(2 ′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Nb wt %≧(93/12)Cwt% --- (2 ′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項8】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下で、かつ下記式
(2 ′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Nb wt %≧(93/12)Cwt% --- (2 ′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項9】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下で、かつ下記式
(2 ′) を満足する範囲で含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Nb wt %≧(93/12)Cwt% --- (2 ′) 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項10】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 を含み、かつ Ti:0.3 wt%以下と Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下とを 下記式 (1)及び (2)の関係のもとで含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項11】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 を含み、かつ Ti:0.3 wt%以下と Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下とを 下記式 (1)及び (2)の関係のもとで含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3) - 【請求項12】C:0.001 wt%以上、0.05wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.5 wt%以下、 Ni:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Mo:0.05wt%以上、1.0 wt%以下、 を含み、かつ Ti:0.3 wt%以下と Nb:0.001 wt%以上、0.2 wt%以下とを 下記式 (1)及び (2)の関係のもとで含有し、さらに B:0.0005wt%以上、0.01wt%以下、 Cu:0.05wt%以上、2.0 wt%以下、 Al:0.01wt%以上、0.10wt%以下 P:0.15wt%以下、 S:0.010 wt%以下及び N:0.006 wt%以下 を含んで上記Si,Mn及びPの含有量が下記式 (3)の
関係を満たし、残部は鉄及び不可避的不純物の組成から
なる鋼スラブを素材として、Ar3 変態点以上の仕上圧
延温度で熱間圧延し、500 ℃以上、700 ℃以下の温度範
囲でコイルに巻取ったのち、圧下率65%以上で冷間圧延
し、その後再結晶温度以上、Ac3 変態点未満の温度域
で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする表面処理性に優れ
る深絞り用高張力鋼板の製造方法。 記 Ti* wt%=Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt% --- (1) Ti* wt%+(48/93)Nb wt%≧(48/12)Cwt% --- (2) ただし、Ti wt %−(48/32) S wt%−(48/14) N wt%<
0の場合、Ti* =0とする。 0.2 <(Si wt%+10・P wt%) /Mnwt%<3.3 --- (3)
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