JP7530030B1 - 鋼板 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
優れた絞り加工性が得られ、トリミング加工時のバリの発生を抑制できる鋼板を提供する。本実施形態の鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：０．３５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０２５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｎ：０．００６０％以下、及び、Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
Description
本開示は、鋼板に関し、さらに詳しくは、絞り缶用途に適した鋼板に関する。本明細書において、絞り缶とは、絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）により成形された缶、及び、ＤＩ加工（Ｄｒａｗｉｎｇ ａｎｄ Ｉｒｏｎｉｎｇ）加工により成形された缶を意味する。
二次電池に代表される電池缶は、鋼板又はめっき鋼板を絞り加工又はＤＩ加工して製造される。従って、このような絞り缶の素材として用いられる鋼板には、優れた絞り加工性が求められる。
絞り加工性に優れた鋼板が、国際公開第２０１６／０６０２４８号（特許文献１）に提案されている。特許文献１に開示された絞り缶用の鋼板は、化学成分が、質量％で、Ｃ：０．１５０超～０．２６０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｂ：０．０００５～０．０２％、Ｓｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．７０％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｎ：０．００８０％以下、Ｎｂ：０．００３％以下、Ｔｉ：０．００３％以下、を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。この鋼板ではさらに、化学成分中のホウ素含有量と窒素含有量とが、質量％で、０．４≦Ｂ／Ｎ≦２．５を満足する。この鋼板ではミクロ組織として、平均粒径が２．７～４．０μｍであるフェライトと、粒状セメンタイトとを含む。鋼板を１００℃で１時間の時効処理を実施した後に行う引張方向が圧延方向と平行となる引張試験から得られる降伏強度を単位ＭＰａでＹＰとし、全伸びを単位％でＥＬとし、降伏点伸びを単位％でＹＰ－ＥＬとし、及び降伏比を単位％でＹＲとしたとき、ＹＰが３６０～４３０ＭＰａであり、ＥＬが２５～３２％であり、ＹＰ－ＥＬが０％であり、ＹＲが８０～８７％である。特許文献１の鋼板では、Ｃ含有量を従来の鋼板よりも高くして、さらにＢを含有する。これにより、優れた絞り加工性が得られる。
ところで、鋼板に対して絞り加工を実施して絞り缶製品を成形した場合、絞り加工後の絞り缶にはフランジ部分が形成される。フランジ部分は絞り缶製品としては不要な部分である。そのため、絞り加工後、フランジ部分はトリミング加工により除去される。このトリミング加工時に、フランジ部分を切断した後の絞り缶の切り口にバリが発生する場合がある。このようなバリが発生した絞り缶を用いて電池を製造する場合、バリが絞り缶の内部に侵入する場合がある。このようなバリは、電池特性を低下させる。したがって、絞り加工後のトリミング加工において、バリの発生を抑制できる方が好ましい。特許文献１では、トリミング加工時のバリの発生を抑制する手段については検討されていない。
本開示の目的は、優れた絞り加工性が得られ、かつ、トリミング加工時のバリの発生を抑制できる鋼板を提供することである。
本開示の鋼板は、
質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．１００％、
Ｓｉ：０．３５０％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０７０％以下、
Ｓ：０．０２５％以下、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００６０％以下、及び、
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．１００％、
Ｓｉ：０．３５０％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０７０％以下、
Ｓ：０．０２５％以下、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００６０％以下、及び、
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
本実施形態による鋼板では、優れた絞り加工性が得られ、かつ、トリミング加工時のバリの発生を抑制できる。
本発明者らは、初めに、絞り缶用途に適した鋼板の化学組成を検討した。その結果、本発明者らは、鋼板の化学組成として、質量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：０．３５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０２５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、及び、Ｎ：０．００６０％以下、を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる化学組成が適切であると考えた。
本発明者らはさらに、優れた絞り加工性が得られ、かつ、トリミング加工時にバリの発生を抑制できる手段について、検討を行った。特許文献１でも提案されているとおり、ボロン（Ｂ）は鋼板の集合組織をランダム化して、塑性ひずみ比であるｒ値（ランクフォード値）を１に近づける。これにより、イヤリング特性が向上し、絞り加工性が向上する。さらに、イヤリング特性が向上すれば、絞り加工時にフランジが均一に形成される。そのため、トリミング加工時においてバリが発生しにくくなると考えられる。
そこで、本発明者らは、上記化学組成にさらにＢを含有して、質量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：０．３５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０２５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｎ：０．００６０％以下、及び、Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる化学組成とすれば、トリミング加工時のバリが抑制されると考えた。
しかしながら、上記化学組成の鋼板であっても、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制することができなかった。そこで、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、鋼板において粗大なセメンタイトの個数密度が高ければ、トリミング加工時のバリの発生が抑制されることを見出した。そこで、本発明者らは、セメンタイトのサイズ及び個数密度とバリの発生頻度との関係についてさらに調査を行った。その結果、上述の化学組成を有する鋼板において、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上であれば、トリミング加工を行った場合に、バリの発生を十分に抑制できることを見出した。
一方、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが高すぎれば、絞り加工性が低下してしまうことが判明した。そこで、本発明者らは、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤと、絞り加工性との関係をさらに調査した。その結果、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが７０００個／ｍｍ２未満であれば、優れた絞り加工性が得られることを見出した。
以上の技術思想に基づいて完成した本実施形態の鋼板の要旨は次のとおりである。
第１の構成の鋼板は、
質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．１００％、
Ｓｉ：０．３５０％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０７０％以下、
Ｓ：０．０２５％以下、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００６０％以下、及び、
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．１００％、
Ｓｉ：０．３５０％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０７０％以下、
Ｓ：０．０２５％以下、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００６０％以下、及び、
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
第２の構成の鋼板は、
第１の構成の鋼板であってさらに、
鋼板の表面上に、Ｎｉめっき層、Ｎｉ拡散めっき層、Ｎｉ合金めっき層、及び、Ｎｉ合金拡散めっき層からなる群から選択される１種が形成されている。
第１の構成の鋼板であってさらに、
鋼板の表面上に、Ｎｉめっき層、Ｎｉ拡散めっき層、Ｎｉ合金めっき層、及び、Ｎｉ合金拡散めっき層からなる群から選択される１種が形成されている。
以下、本実施形態による鋼板について詳述する。元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。
［本実施形態の鋼板の特徴］
本実施形態の鋼板は、次の特徴１及び特徴２を満たす。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：０．３５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０２５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｎ：０．００６０％以下、及び、Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
以下、特徴１及び特徴２について説明する。
本実施形態の鋼板は、次の特徴１及び特徴２を満たす。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：０．３５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０７０％以下、Ｓ：０．０２５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｎ：０．００６０％以下、及び、Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
以下、特徴１及び特徴２について説明する。
［（特徴１）化学組成について］
本実施形態による鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。
本実施形態による鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。
Ｃ：０．０１０～０．１００％
炭素（Ｃ）は、鋼板の強度を高める。Ｃ含有量が０．０１０％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｃ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な炭化物が過剰に生成する。この場合、鋼板の被削性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０１０～０．１００％である。
Ｃ含有量の好ましい下限は０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
Ｃ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１５～０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０２０～０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０２５～０．０７０％である。
炭素（Ｃ）は、鋼板の強度を高める。Ｃ含有量が０．０１０％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｃ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な炭化物が過剰に生成する。この場合、鋼板の被削性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０１０～０．１００％である。
Ｃ含有量の好ましい下限は０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
Ｃ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１５～０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０２０～０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０２５～０．０７０％である。
Ｓｉ：０．３５０％以下
シリコン（Ｓｉ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｓｉ含有量は０％超である。Ｓｉは、鋼板のめっき密着性を低下させる。Ｓｉはさらに、製缶後の鋼板の塗装密着性を低下させる。したがって、Ｓｉ含有量は０．３５０％以下である。
Ｓｉ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓｉ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．２５０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．２５０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．１００％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０５０％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０３０％である。
シリコン（Ｓｉ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｓｉ含有量は０％超である。Ｓｉは、鋼板のめっき密着性を低下させる。Ｓｉはさらに、製缶後の鋼板の塗装密着性を低下させる。したがって、Ｓｉ含有量は０．３５０％以下である。
Ｓｉ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓｉ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．２５０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．２５０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．１００％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０５０％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０３０％である。
Ｍｎ：１．００％以下
マンガン（Ｍｎ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｍｎ含有量は０％超である。Ｍｎは粗大なセメンタイトの個数密度を過剰に増加する。そのため、鋼板が硬質化する。その結果、鋼板の絞り加工性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．００％以下である。
Ｍｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｍｎ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．７０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１～０．９０％であり、さらに好ましくは０．０２～０．８０％であり、さらに好ましくは０．０５～０．７０％である。
マンガン（Ｍｎ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｍｎ含有量は０％超である。Ｍｎは粗大なセメンタイトの個数密度を過剰に増加する。そのため、鋼板が硬質化する。その結果、鋼板の絞り加工性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は１．００％以下である。
Ｍｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｍｎ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．７０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１～０．９０％であり、さらに好ましくは０．０２～０．８０％であり、さらに好ましくは０．０５～０．７０％である。
Ｐ：０．０７０％以下
りん（Ｐ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｐ含有量は０％超である。Ｐは鋼板の絞り加工性を低下する。したがって、Ｐ含有量は０．０７０％以下である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
Ｐ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．０６０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．０５０％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０４０％である。
りん（Ｐ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｐ含有量は０％超である。Ｐは鋼板の絞り加工性を低下する。したがって、Ｐ含有量は０．０７０％以下である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
Ｐ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．０６０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．０５０％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０４０％である。
Ｓ：０．０２５％以下
硫黄（Ｓ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｓ含有量は０％超である。Ｓは鋼板の熱間加工性を低下して、熱間加工時に鋼板に割れを発生させる。したがって、Ｓ含有量は０．０２５％以下である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１２％である。
Ｓ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．０２０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．０１５％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０１２％である。
硫黄（Ｓ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｓ含有量は０％超である。Ｓは鋼板の熱間加工性を低下して、熱間加工時に鋼板に割れを発生させる。したがって、Ｓ含有量は０．０２５％以下である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１２％である。
Ｓ含有量の好ましい範囲は例えば０．００１～０．０２０％であり、さらに好ましくは０．００２～０．０１５％であり、さらに好ましくは０．００５～０．０１２％である。
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な窒化物及び／又は酸化物が生成して、鋼板の絞り加工性が低下する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００５～０．１００％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１０～０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０１５～０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０２０～０．０７０％である。
なお、ｓｏｌ．Ａｌとは、「酸可溶Ａｌ」を意味する。
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な窒化物及び／又は酸化物が生成して、鋼板の絞り加工性が低下する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００５～０．１００％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
ｓｏｌ．Ａｌ含有量の好ましい範囲は例えば０．０１０～０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０１５～０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０２０～０．０７０％である。
なお、ｓｏｌ．Ａｌとは、「酸可溶Ａｌ」を意味する。
Ｎ：０．００６０％以下
窒素（Ｎ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｎ含有量は０％超である。Ｎは鋼板を時効硬化して、絞り成形性を低下させる。Ｎはさらに、ストレッチャーストレインを発生させる。したがって、Ｎ含有量は０．００６０％以下である。
Ｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｎ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｎ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は０．００５５％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００４５％である。
Ｎ含有量の好ましい範囲は例えば０．０００１～０．００５５％であり、さらに好ましくは０．０００５～０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００１０～０．００４５％である。
窒素（Ｎ）は不可避に含有される不純物である。つまり、Ｎ含有量は０％超である。Ｎは鋼板を時効硬化して、絞り成形性を低下させる。Ｎはさらに、ストレッチャーストレインを発生させる。したがって、Ｎ含有量は０．００６０％以下である。
Ｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｎ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業生産性を考慮すれば、Ｎ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は０．００５５％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００４５％である。
Ｎ含有量の好ましい範囲は例えば０．０００１～０．００５５％であり、さらに好ましくは０．０００５～０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００１０～０．００４５％である。
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍
ボロン（Ｂ）は、Ｎと結合してＢＮを形成して、鋼板中の固溶Ｎを低減させる。これにより、固溶Ｎによる時効硬化が抑制される。Ｂはさらに、鋼板の集合組織をランダム化して、組成ひずみ比であるｒ値（ランクフォード値）を１に近づけ、イヤリング特性を高める。そのため、絞り加工性が高まる。さらに、トリミング加工時のバリの発生が抑制される。Ｂ含有量がＮ含有量の０．５０倍未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｂ含有量がＮ含有量の２．５０倍を超えれば、鋼板中の固溶Ｂが過剰に多くなる。この場合、鋼板が硬質化したり、イヤリング特性が低下したりする。Ｂはさらに、セメンタイトの粗大化を抑制する。そのため、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制できない。したがって、Ｂ含有量はＮ含有量の０．５０～２．５０倍である。
Ｂ含有量の好ましい下限はＮ含有量の０．５５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６５倍である。
Ｂ含有量の好ましい上限はＮ含有量の２．４５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の２．４０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の２．３５倍である。
Ｂ含有量の好ましい範囲は例えばＮ含有量の０．５５～２．４５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６０～２．４０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６５～２．３５倍である。
ボロン（Ｂ）は、Ｎと結合してＢＮを形成して、鋼板中の固溶Ｎを低減させる。これにより、固溶Ｎによる時効硬化が抑制される。Ｂはさらに、鋼板の集合組織をランダム化して、組成ひずみ比であるｒ値（ランクフォード値）を１に近づけ、イヤリング特性を高める。そのため、絞り加工性が高まる。さらに、トリミング加工時のバリの発生が抑制される。Ｂ含有量がＮ含有量の０．５０倍未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、Ｂ含有量がＮ含有量の２．５０倍を超えれば、鋼板中の固溶Ｂが過剰に多くなる。この場合、鋼板が硬質化したり、イヤリング特性が低下したりする。Ｂはさらに、セメンタイトの粗大化を抑制する。そのため、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制できない。したがって、Ｂ含有量はＮ含有量の０．５０～２．５０倍である。
Ｂ含有量の好ましい下限はＮ含有量の０．５５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６５倍である。
Ｂ含有量の好ましい上限はＮ含有量の２．４５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の２．４０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の２．３５倍である。
Ｂ含有量の好ましい範囲は例えばＮ含有量の０．５５～２．４５倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６０～２．４０倍であり、さらに好ましくはＮ含有量の０．６５～２．３５倍である。
本実施形態の鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は、製造環境などから混入されるものであって、本実施形態の鋼板に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
［不純物について］
本実施形態の鋼板の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０～０．００３％、Ｔｉ：０～０．００３％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｉ：０～０．５０％、Ｃｒ：０～０．３０％、及び、Ｓｎ：０～０．０５％、からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも０％であってもよい。これらの元素はいずれも、原料であるスクラップに含有され得る、いわゆるトランプエレメントであり、いずれも不純物である。
本実施形態の鋼板の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０～０．００３％、Ｔｉ：０～０．００３％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｉ：０～０．５０％、Ｃｒ：０～０．３０％、及び、Ｓｎ：０～０．０５％、からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも０％であってもよい。これらの元素はいずれも、原料であるスクラップに含有され得る、いわゆるトランプエレメントであり、いずれも不純物である。
［鋼板の化学組成の測定方法］
本実施形態の鋼板の化学組成は、ＪＩＳ Ｇ０３２１：２０１７に準拠した周知の成分分析法で測定できる。具体的には、ドリル等の切削工具を用いて、鋼板から切粉を採取する。採取された切粉を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して、ＩＣＰ－ＭＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を実施して、化学組成の元素分析を実施する。Ｃ含有量及びＳ含有量については、周知の高周波燃焼法（燃焼－赤外線吸収法）により求める。Ｎ含有量については、周知の不活性ガス溶融－熱伝導度法を用いて求める。
本実施形態の鋼板の化学組成は、ＪＩＳ Ｇ０３２１：２０１７に準拠した周知の成分分析法で測定できる。具体的には、ドリル等の切削工具を用いて、鋼板から切粉を採取する。採取された切粉を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して、ＩＣＰ－ＭＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を実施して、化学組成の元素分析を実施する。Ｃ含有量及びＳ含有量については、周知の高周波燃焼法（燃焼－赤外線吸収法）により求める。Ｎ含有量については、周知の不活性ガス溶融－熱伝導度法を用いて求める。
なお、各元素含有量は、本実施形態で規定された有効数字に基づいて、測定された数値の端数を四捨五入して、本実施形態で規定された各元素含有量の最小桁までの数値とする。例えば、本実施形態の鋼材のＣ含有量は小数第三位までの数値で規定される。したがって、Ｃ含有量は、測定された数値の小数第四位を四捨五入して得られた小数第三位までの数値とする。
本実施形態の鋼板のＣ含有量以外の他の元素含有量も同様に、測定された値に対して、本実施形態で規定された最小桁までの数値の端数を四捨五入して得られた値を、当該元素含有量とする。
なお、四捨五入とは、端数が５未満であれば切り捨て、端数が５以上であれば切り上げることを意味する。
本実施形態の鋼板のＣ含有量以外の他の元素含有量も同様に、測定された値に対して、本実施形態で規定された最小桁までの数値の端数を四捨五入して得られた値を、当該元素含有量とする。
なお、四捨五入とは、端数が５未満であれば切り捨て、端数が５以上であれば切り上げることを意味する。
［粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ］
本実施形態の鋼板ではさらに、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。以降の説明では、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトを「粗大セメンタイト」ともいう。なお、粗大セメンタイトの面積の上限値は特に限定されない。結晶成長の観点から、粗大セメンタイトの面積は例えば４．００μｍ２以下としてもよい。
本実施形態の鋼板ではさらに、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。以降の説明では、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトを「粗大セメンタイト」ともいう。なお、粗大セメンタイトの面積の上限値は特に限定されない。結晶成長の観点から、粗大セメンタイトの面積は例えば４．００μｍ２以下としてもよい。
粗大セメンタイトは、トリミング加工時に、切り屑の剥離性を高める。そのため、トリミング加工時のバリの発生を抑制する。バリの発生を十分に抑制するためには、粗大セメンタイトの個数密度を高めることが有効である。特徴１を満たす鋼板では、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上であれば、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制できる。
一方、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが高すぎれば、絞り加工性が低下する。したがって、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤは１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの好ましい下限は１４００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１５００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１６００個／ｍｍ２である。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの好ましい上限は６１００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは５５００個／ｍｍ２である。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの好ましい範囲は例えば１４００～６１００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１５００～５５００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１６００～５５００個／ｍｍ２である。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの好ましい上限は６１００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは５５００個／ｍｍ２である。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの好ましい範囲は例えば１４００～６１００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１５００～５５００個／ｍｍ２であり、さらに好ましくは１６００～５５００個／ｍｍ２である。
［粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの測定方法］
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤは、次の方法で求めることができる。
鋼板の任意の場所からサンプルを採取する。サンプルの表面のうち、鋼板の圧延方向に垂直な断面を観察面と定義する。サンプルの観察面を研磨した後、６％ピクラール腐食液（エタノール９４ｍＬに対してピクリン酸６ｇを配合した腐食液）を用いて観察面を２０秒エッチングする。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、エッチングされた観察面の任意の５箇所の観察領域（６１μｍ×４３μｍ）を、２０００倍の観察倍率で観察し、観察領域内の粒子（析出物及び介在物）を撮影して、二次電子像である写真画像を生成する。
粗大セメンタイトの個数密度ＮＤは、次の方法で求めることができる。
鋼板の任意の場所からサンプルを採取する。サンプルの表面のうち、鋼板の圧延方向に垂直な断面を観察面と定義する。サンプルの観察面を研磨した後、６％ピクラール腐食液（エタノール９４ｍＬに対してピクリン酸６ｇを配合した腐食液）を用いて観察面を２０秒エッチングする。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、エッチングされた観察面の任意の５箇所の観察領域（６１μｍ×４３μｍ）を、２０００倍の観察倍率で観察し、観察領域内の粒子（析出物及び介在物）を撮影して、二次電子像である写真画像を生成する。
上述の写真画像のコントラストに基づいて、５箇所の観察領域中のセメンタイトを特定する。特定された各セメンタイトの面積を求める。コントラストに基づくセメンタイトの特定、及び、各セメンタイトの面積は、周知の画像処理により求めることができる。画像処理ソフトウェアは例えば、株式会社ニレコ製の商品名：ＬＵＺＥＸ ＡＰ ＭＱ３１０４．０である。
５箇所の観察視野で特定された０．３０μｍ２以上の面積を有する粗大セメンタイトの総個数、及び、５箇所の観察視野の総面積に基づいて、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ（個／ｍｍ２）を求める。
［本実施形態の鋼板の効果］
本実施形態の鋼板は特徴１及び特徴２を満たす。そのため、本実施形態の鋼板では、優れた絞り加工性が得られ、かつ、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制できる。
本実施形態の鋼板は特徴１及び特徴２を満たす。そのため、本実施形態の鋼板では、優れた絞り加工性が得られ、かつ、トリミング加工時のバリの発生を十分に抑制できる。
［本実施形態の冷延鋼板の好ましい板厚について］
本実施形態の冷延鋼板の板厚は、特に限定されない。本実施形態の冷延鋼板の板厚は例えば、０．１５～１．００ｍｍである。
本実施形態の冷延鋼板の板厚は、特に限定されない。本実施形態の冷延鋼板の板厚は例えば、０．１５～１．００ｍｍである。
［本実施形態の鋼板のミクロ組織］
本実施形態の鋼板のミクロ組織は主として、フェライトと、セメンタイトとからなる。具体的には、本実施形態の鋼板のミクロ組織では、フェライト及びセメンタイトの総面積率が９５．０％以上である。ミクロ組織のうち、フェライト及びセメンタイト以外の組織は、パーライト、硬質組織（マルテンサイト及びベイナイト）、残留オーステナイト、セメンタイト以外の析出物及び介在物からなる群から選択される１種以上からなる。ミクロ組織のうち、フェライト及びセメンタイト以外の組織の総面積率は５．０％以下である。
本実施形態の鋼板のミクロ組織は主として、フェライトと、セメンタイトとからなる。具体的には、本実施形態の鋼板のミクロ組織では、フェライト及びセメンタイトの総面積率が９５．０％以上である。ミクロ組織のうち、フェライト及びセメンタイト以外の組織は、パーライト、硬質組織（マルテンサイト及びベイナイト）、残留オーステナイト、セメンタイト以外の析出物及び介在物からなる群から選択される１種以上からなる。ミクロ組織のうち、フェライト及びセメンタイト以外の組織の総面積率は５．０％以下である。
［鋼板のミクロ組織の観察方法］
本実施形態の鋼板のフェライト及びセメンタイトの総面積率は次の方法で求める。
鋼板の板幅中央位置からサンプルを採取する。サンプルの表面のうち、鋼板の圧延方向に垂直な断面を観察面と定義する。サンプルの観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨された観察面に対して、３％硝酸アルコール（ナイタール腐食液）を用いてエッチングを行う。エッチングされた観察面のうち、任意の５箇所の観察視野（６１μｍ×４３μｍ）を、２０００倍のＳＥＭで観察する。
本実施形態の鋼板のフェライト及びセメンタイトの総面積率は次の方法で求める。
鋼板の板幅中央位置からサンプルを採取する。サンプルの表面のうち、鋼板の圧延方向に垂直な断面を観察面と定義する。サンプルの観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨された観察面に対して、３％硝酸アルコール（ナイタール腐食液）を用いてエッチングを行う。エッチングされた観察面のうち、任意の５箇所の観察視野（６１μｍ×４３μｍ）を、２０００倍のＳＥＭで観察する。
観察視野において、フェライト及びセメンタイトは、コントラストにより他の組織と容易に区別できる。フェライトは白色の領域として観察される。セメンタイトはフェライトよりも明度の低い粒として観察される。５箇所の観察視野でのフェライト及びセメンタイトの総面積と、５箇所の観察視野の総面積とに基づいて、フェライト及びセメンタイトの面積率（％）を求める。
［Ｎｉ系めっき層について］
本実施形態の鋼板は、鋼板の表面上に、Ｎｉ系めっき層が形成されていてもよい。Ｎｉ系めっき層は例えば、Ｎｉめっき層、Ｎｉ拡散めっき層、Ｎｉ合金めっき層、及び、Ｎｉ合金拡散めっき層からなる群から選択される１種である。Ｎｉめっき層はＮｉからなるめっき層である。Ｎｉ拡散めっき層は、Ｎｉめっき層の一部又は全部に、鋼板からめっき層中に移動したＦｅが拡散している。つまり、Ｎｉ拡散めっき層は、Ｎｉ及びＦｅを含有するめっき層である。Ｎｉ合金めっき層は、Ｎｉめっき層の一部又は全部が、Ｎｉと、Ｆｅ以外の周知の金属元素との合金層で置換されている。Ｎｉ合金拡散めっき層は、Ｎｉ合金めっき層、又は、Ｎｉめっき層の一部がＦｅ以外の周知の金属元素からなる層に置換された層、のいずれかであって、一部又は全部に、鋼板からＦｅが拡散している。
なお、本実施形態の鋼板は、鋼板の表面上にＮｉ系めっき層が形成されていなくてもよい。
本実施形態の鋼板は、鋼板の表面上に、Ｎｉ系めっき層が形成されていてもよい。Ｎｉ系めっき層は例えば、Ｎｉめっき層、Ｎｉ拡散めっき層、Ｎｉ合金めっき層、及び、Ｎｉ合金拡散めっき層からなる群から選択される１種である。Ｎｉめっき層はＮｉからなるめっき層である。Ｎｉ拡散めっき層は、Ｎｉめっき層の一部又は全部に、鋼板からめっき層中に移動したＦｅが拡散している。つまり、Ｎｉ拡散めっき層は、Ｎｉ及びＦｅを含有するめっき層である。Ｎｉ合金めっき層は、Ｎｉめっき層の一部又は全部が、Ｎｉと、Ｆｅ以外の周知の金属元素との合金層で置換されている。Ｎｉ合金拡散めっき層は、Ｎｉ合金めっき層、又は、Ｎｉめっき層の一部がＦｅ以外の周知の金属元素からなる層に置換された層、のいずれかであって、一部又は全部に、鋼板からＦｅが拡散している。
なお、本実施形態の鋼板は、鋼板の表面上にＮｉ系めっき層が形成されていなくてもよい。
［本実施形態の鋼板の製造方法］
本実施形態の鋼板の製造方法の一例を説明する。特徴１及び特徴２を満たす鋼板は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態による鋼板の製造方法の好ましい一例である。
本実施形態の鋼板の製造方法の一例を説明する。特徴１及び特徴２を満たす鋼板は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態による鋼板の製造方法の好ましい一例である。
本実施形態の鋼板の製造方法の一例は、次の工程を含む。
（工程１）素材準備工程
（工程２）熱間圧延工程
（工程３）冷間圧延工程
（工程４）連続焼鈍工程
（工程５）ＢＡＦ焼鈍工程
以下、工程１～工程５について説明する。
（工程１）素材準備工程
（工程２）熱間圧延工程
（工程３）冷間圧延工程
（工程４）連続焼鈍工程
（工程５）ＢＡＦ焼鈍工程
以下、工程１～工程５について説明する。
［（工程１）素材準備工程］
素材準備工程では、特徴１を満たす溶鋼を製造する。製造した溶鋼を用いて、鋳造法により素材（スラブ）を製造する。例えば、上記溶鋼を用いて周知の連続鋳造法によりスラブを製造する。溶鋼を用いて造塊法によりインゴットを製造してもよい。以上の製造工程により、鋼板の素材であるスラブ又はインゴットを準備する。
素材準備工程では、特徴１を満たす溶鋼を製造する。製造した溶鋼を用いて、鋳造法により素材（スラブ）を製造する。例えば、上記溶鋼を用いて周知の連続鋳造法によりスラブを製造する。溶鋼を用いて造塊法によりインゴットを製造してもよい。以上の製造工程により、鋼板の素材であるスラブ又はインゴットを準備する。
［（工程２）熱間圧延工程］
熱間圧延工程では、スラブ又はインゴットを熱間圧延して熱延鋼板を製造する。熱間圧延工程は、スラブ又はインゴットを粗圧延して粗バー（中間鋼板）を製造する粗圧延工程と、粗バーを仕上げ圧延して鋼板を製造する仕上げ圧延工程とを含む。
熱間圧延工程では、スラブ又はインゴットを熱間圧延して熱延鋼板を製造する。熱間圧延工程は、スラブ又はインゴットを粗圧延して粗バー（中間鋼板）を製造する粗圧延工程と、粗バーを仕上げ圧延して鋼板を製造する仕上げ圧延工程とを含む。
粗圧延工程では、素材（スラブ又はインゴット）を加熱する。加熱された素材を、粗圧延機を用いて圧延し、粗バーを製造する。粗圧延工程での素材の加熱温度は、例えば、１０００～１３００℃である。
仕上げ圧延工程では、仕上げ圧延機を用いて、粗圧延工程で製造された粗バーをさらに圧延（仕上げ圧延）し、熱延鋼板を製造する。仕上げ圧延工程では、仕上げ圧延温度を例えば８００～１０００℃とし、巻取温度を例えば５００～７２０℃とする。
［（工程３）冷間圧延工程］
冷間圧延工程では、熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板を製造する。冷間圧延工程では例えば、累積圧下率を８０％以上とする。累積圧下率の上限は特に限定されない。しかしながら、工業生産性を考慮した場合、累積圧下率の好ましい上限は９０％である。
冷間圧延工程では、熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板を製造する。冷間圧延工程では例えば、累積圧下率を８０％以上とする。累積圧下率の上限は特に限定されない。しかしながら、工業生産性を考慮した場合、累積圧下率の好ましい上限は９０％である。
［（工程４）連続焼鈍工程］
連続焼鈍工程では、冷間圧延工程後の冷延鋼板、又は、後述するめっき工程後のＮｉ系めっき層が形成された冷延鋼板に対して、連続焼鈍ライン（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ Ｌｉｎｅ）を用いた連続焼鈍を実施する。連続焼鈍では、次の条件で連続焼鈍を実施する。
（条件１）焼鈍温度Ｔ０：７１０～８３０℃
（条件２）焼鈍温度Ｔ０での保持時間ｔ０：６．５～３２．０秒
連続焼鈍工程では、冷間圧延工程後の冷延鋼板、又は、後述するめっき工程後のＮｉ系めっき層が形成された冷延鋼板に対して、連続焼鈍ライン（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ Ｌｉｎｅ）を用いた連続焼鈍を実施する。連続焼鈍では、次の条件で連続焼鈍を実施する。
（条件１）焼鈍温度Ｔ０：７１０～８３０℃
（条件２）焼鈍温度Ｔ０での保持時間ｔ０：６．５～３２．０秒
焼鈍温度Ｔ０が７１０～８３０℃であり、かつ、保持時間ｔ０が６．５～３２．０秒であれば、冷延鋼板において再結晶が促進されて、かつ、セメンタイトが生成する。その結果、製造された鋼板のミクロ組織において、フェライト及びセメンタイトの総面積率が９５．０％以上となる。さらに、連続焼鈍工程においてある程度の量のセメンタイトを生成しておくことで、次工程のＢＡＦ焼鈍工程を実施することにより、製造された鋼板において、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満になる。
仮に、連続焼鈍工程を実施せずに、後述のＢＡＦ焼鈍工程を実施した場合、ＢＡＦ焼鈍工程前の冷延鋼板中のセメンタイトの生成量が不足している。そのため、ＢＡＦ焼鈍工程を実施しても、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが不足する。したがって、本実施形態の製造方法では、ＢＡＦ焼鈍工程の実施前に、連続焼鈍工程を実施する。なお、連続焼鈍工程では、連続焼鈍後の冷延鋼板を巻取り、１００℃以下まで冷却する。
［（工程５）ＢＡＦ焼鈍工程］
連続焼鈍工程後の１００℃以下の冷延鋼板に対して、ＢＡＦ（Ｂｏｘ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ）焼鈍を実施する。ＢＡＦ焼鈍は箱焼鈍（又はバッチ焼鈍）とも呼ばれる焼鈍である。ＢＡＦ焼鈍では、次の条件で焼鈍を実施する。
（条件３）昇温速度ＨＲ１：０．９０～４．８０℃／分
（条件４）焼鈍温度Ｔ１：４４０～４６０℃
（条件５）保持時間ｔ１：４６０～４９０分
（条件６）冷却速度ＣＲ１：０．３０℃／分以下
以下、条件３～条件６について説明する。
連続焼鈍工程後の１００℃以下の冷延鋼板に対して、ＢＡＦ（Ｂｏｘ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ）焼鈍を実施する。ＢＡＦ焼鈍は箱焼鈍（又はバッチ焼鈍）とも呼ばれる焼鈍である。ＢＡＦ焼鈍では、次の条件で焼鈍を実施する。
（条件３）昇温速度ＨＲ１：０．９０～４．８０℃／分
（条件４）焼鈍温度Ｔ１：４４０～４６０℃
（条件５）保持時間ｔ１：４６０～４９０分
（条件６）冷却速度ＣＲ１：０．３０℃／分以下
以下、条件３～条件６について説明する。
［（条件３）昇温速度ＨＲ１について］
ＢＡＦ焼鈍工程での昇温過程では、セメンタイトの生成サイトを確保する。昇温速度ＨＲ１が速すぎれば、鋼板中のフェライト組織が粗大化して、セメンタイトの生成サイトが減少する。昇温速度ＨＲが４．８０℃／分以下であれば、昇温過程において再結晶が進行して、十分な数のセメンタイトの生成サイトを確保できる。そのため、製造された鋼板において、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満になる。なお、昇温速度ＨＲ１の下限は特に限定されない。しかしながら、昇温速度ＨＲ１が遅すぎれば、生産性が低下する。したがって、昇温速度ＨＲ１の好ましい下限は０．９０℃／分である。
ＢＡＦ焼鈍工程での昇温過程では、セメンタイトの生成サイトを確保する。昇温速度ＨＲ１が速すぎれば、鋼板中のフェライト組織が粗大化して、セメンタイトの生成サイトが減少する。昇温速度ＨＲが４．８０℃／分以下であれば、昇温過程において再結晶が進行して、十分な数のセメンタイトの生成サイトを確保できる。そのため、製造された鋼板において、０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満になる。なお、昇温速度ＨＲ１の下限は特に限定されない。しかしながら、昇温速度ＨＲ１が遅すぎれば、生産性が低下する。したがって、昇温速度ＨＲ１の好ましい下限は０．９０℃／分である。
［（条件４及び条件５）焼鈍温度Ｔ１及び保持時間ｔ１について］
焼鈍温度Ｔ１を４４０～４６０℃とし、保持時間ｔ１を４６０～４９０分とすることにより、十分な個数密度のセメンタイトを生成する。焼鈍温度Ｔ１が４４０℃未満であったり、保持時間ｔ１が４６０分未満であったりすれば、固溶Ｃが鋼板内に残留する。この場合、製造された鋼板において、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。一方、焼鈍温度Ｔ１が４６０℃を超えたり、保持時間ｔ１が４９０分を超えたりすれば、フェライト組織が粗大化する。この場合、セメンタイトの生成サイトが減少する。その結果、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。
焼鈍温度Ｔ１を４４０～４６０℃とし、保持時間ｔ１を４６０～４９０分とすることにより、十分な個数密度のセメンタイトを生成する。焼鈍温度Ｔ１が４４０℃未満であったり、保持時間ｔ１が４６０分未満であったりすれば、固溶Ｃが鋼板内に残留する。この場合、製造された鋼板において、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。一方、焼鈍温度Ｔ１が４６０℃を超えたり、保持時間ｔ１が４９０分を超えたりすれば、フェライト組織が粗大化する。この場合、セメンタイトの生成サイトが減少する。その結果、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。
［（条件６）冷却速度ＣＲ１について］
ＢＡＦ焼鈍工程での冷却過程では、生成したセメンタイトを粗大に成長させる。冷却速度ＣＲ１が０．３０℃／分を超えれば、冷却速度が速すぎる。この場合、セメンタイトが十分に成長しない。そのため、製造された鋼板において、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。したがって、冷却速度ＣＲ１を０．３０℃／分以下とする。冷却速度ＣＲ１の下限は特に限定されない。しかしながら、冷却速度ＣＲ１が遅すぎれば、生産性が低下する。したがって、冷却速度ＣＲ１の好ましい下限は０．１０℃／分である。
ＢＡＦ焼鈍工程での冷却過程では、生成したセメンタイトを粗大に成長させる。冷却速度ＣＲ１が０．３０℃／分を超えれば、冷却速度が速すぎる。この場合、セメンタイトが十分に成長しない。そのため、製造された鋼板において、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが十分に得られない。したがって、冷却速度ＣＲ１を０．３０℃／分以下とする。冷却速度ＣＲ１の下限は特に限定されない。しかしながら、冷却速度ＣＲ１が遅すぎれば、生産性が低下する。したがって、冷却速度ＣＲ１の好ましい下限は０．１０℃／分である。
ＢＡＦ焼鈍後の冷延鋼板を１００℃以下まで冷却する。以上の製造工程により、特徴１及び特徴２を満たす本実施形態の鋼板が製造される。
［任意の製造工程について］
本実施形態の鋼板の製造方法はさらに、調質圧延工程、及び／又は、めっき工程を実施してもよい。以下、調質圧延工程、めっき工程について説明する。
本実施形態の鋼板の製造方法はさらに、調質圧延工程、及び／又は、めっき工程を実施してもよい。以下、調質圧延工程、めっき工程について説明する。
［調質圧延工程］
調質圧延工程は任意の工程であり、実施しなくてもよい。実施する場合、調質圧延工程では、ＢＡＦ焼鈍工程後の焼鈍鋼板に対して調質圧延（スキンパス圧延）を実施して、鋼板を製造する。調質圧延での累積圧下率は例えば、０．５～５．０％とする。調質圧延工程では、鋼板の表面粗度を調整したり、鋼板の硬さを調整したりする。
調質圧延工程は任意の工程であり、実施しなくてもよい。実施する場合、調質圧延工程では、ＢＡＦ焼鈍工程後の焼鈍鋼板に対して調質圧延（スキンパス圧延）を実施して、鋼板を製造する。調質圧延での累積圧下率は例えば、０．５～５．０％とする。調質圧延工程では、鋼板の表面粗度を調整したり、鋼板の硬さを調整したりする。
［めっき工程］
めっき工程は任意の工程であり、実施しなくてもよい。実施する場合、めっき工程は、ＢＡＦ焼鈍工程後、又は、調質圧延工程後に実施してもよい。めっき工程は、冷間圧延工程後であって連続焼鈍工程前に実施してもよい。
めっき工程は任意の工程であり、実施しなくてもよい。実施する場合、めっき工程は、ＢＡＦ焼鈍工程後、又は、調質圧延工程後に実施してもよい。めっき工程は、冷間圧延工程後であって連続焼鈍工程前に実施してもよい。
めっき工程では、鋼板の表面にＮｉ系めっき層を形成する。めっき層の形成方法は、周知の方法を採用する。例えば、冷延鋼板を、Ｎｉ系めっき層を形成するためのめっき浴に浸漬して、電解めっき又は無電解めっきを実施する。以上の工程により、冷延鋼板上にＮｉ系めっき層であるＮｉめっき層又はＮｉ合金めっき層を形成する。
ＢＡＦ焼鈍工程後、又は、調質圧延工程後にめっき工程を実施した場合、製造された鋼板は、Ｎｉめっき層又はＮｉ合金めっき層を有する。
一方、冷間圧延工程後であって連続焼鈍工程前にめっき工程を実施した場合、冷延鋼板に形成されたＮｉめっき層又はＮｉ合金めっき層には、連続焼鈍工程において鋼板のＦｅが拡散する。したがってこの場合、製造された鋼板は、Ｎｉ拡散めっき層又はＮｉ合金拡散めっき層を有する。
以下、実施例により本実施形態の鋼板の一態様の効果をさらに具体的に説明する。
表１に示す化学組成を有する冷延鋼板を製造した。
具体的には、溶鋼を連続鋳造してスラブを製造した。スラブに対して熱間圧延工程（粗圧延工程及び仕上げ圧延工程）を実施した。スラブを１１００～１２５０℃で加熱した。加熱後のスラブを粗圧延機で圧延して粗バーを製造した。さらに、仕上げ圧延機を用いて粗バーを圧延して、熱延鋼板を製造した。仕上げ圧延温度は８５０～９４０℃であり、巻取温度は５００～７２０℃であった。
熱延鋼板に対して、冷間圧延工程を実施して、冷延鋼板を製造した。累積圧下率は８０～９０％であった。冷延鋼板に対して、連続焼鈍工程を実施した。連続焼鈍工程での焼鈍温度Ｔ０（℃）、保持時間ｔ０（秒）は表２に示すとおりであった。連続焼鈍後の冷延鋼板を巻取り、常温（２５℃）まで冷却した。
冷却後の鋼板に対して、ＢＡＦ焼鈍工程を実施した。ＢＡＦ焼鈍での昇温速度ＨＲ１（℃／分）、焼鈍温度Ｔ１（℃）、焼鈍温度Ｔ１での保持時間ｔ１（分）、及び、冷却速度ＣＲ１（℃／分）は、表２に示すとおりであった。ＢＡＦ焼鈍後の鋼板を常温まで冷却した。
冷却後の鋼板に対して、調質圧延工程を実施した。調質圧延での累積圧下率を０．５～５．０％とした。以上の製造工程により、各試験番号の鋼板を製造した。鋼板の板厚は０．３０ｍｍであった。
［評価試験］
各試験番号の鋼板に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ測定試験
（試験２）ミクロ組織観察試験
（試験３）絞り加工性評価試験
（試験４）トリミング加工試験
以下、試験１～試験４について説明する。
各試験番号の鋼板に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ測定試験
（試験２）ミクロ組織観察試験
（試験３）絞り加工性評価試験
（試験４）トリミング加工試験
以下、試験１～試験４について説明する。
［（試験１）粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ測定試験］
上述の［粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の鋼板の粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ（個／ｍｍ２）を求めた。求めた個数密度ＮＤ（個／ｍｍ２）を表３に示す。
上述の［粗大セメンタイトの個数密度ＮＤの測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の鋼板の粗大セメンタイトの個数密度ＮＤ（個／ｍｍ２）を求めた。求めた個数密度ＮＤ（個／ｍｍ２）を表３に示す。
［（試験２）ミクロ組織観察試験］
上述の［鋼板のミクロ組織の観察方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の鋼板のフェライト及びセメンタイトの総面積率（％）を求めた。得られた総面積率（％）を表３に示す。いずれの試験番号においても、フェライト及びセメンタイトの総面積率は９５．０％以上であった。
上述の［鋼板のミクロ組織の観察方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の鋼板のフェライト及びセメンタイトの総面積率（％）を求めた。得られた総面積率（％）を表３に示す。いずれの試験番号においても、フェライト及びセメンタイトの総面積率は９５．０％以上であった。
［（試験３）絞り加工性評価試験］
各試験番号の鋼板から、円板状試験片を採取した。円板状試験片の板厚は０．３０ｍｍであり、円板状試験片の直径は３６．００ｍｍであった。直径が２１．５５ｍｍのポンチを用いて、円板状試験片に対して、円筒深絞りを実施して、図１Ａに示す円筒缶１を製造した。図１Ｂは、図１Ａに示す円筒缶１の側面図である。図１Ｂを参照して、得られた円筒缶１において、円筒缶１の缶側壁の山高さ（イヤリングの山高さ）の最大値Ｈｍａｘと、円筒缶１の缶側壁（谷高さ）の最小値Ｈｍｉｎとを求めた。さらに、円筒缶１の缶側壁高さを、０．８°ピッチで３６０°測定し、その平均値Ｈａｖｅを求めた。得られたＨｍａｘ、Ｈｍｉｎ及びＨａｖｅを用いて、以下の式によりイヤリング率を求めた。
イヤリング率＝（Ｈｍａｘ－Ｈｍｉｎ）／Ｈａｖｅ
各試験番号の鋼板から、円板状試験片を採取した。円板状試験片の板厚は０．３０ｍｍであり、円板状試験片の直径は３６．００ｍｍであった。直径が２１．５５ｍｍのポンチを用いて、円板状試験片に対して、円筒深絞りを実施して、図１Ａに示す円筒缶１を製造した。図１Ｂは、図１Ａに示す円筒缶１の側面図である。図１Ｂを参照して、得られた円筒缶１において、円筒缶１の缶側壁の山高さ（イヤリングの山高さ）の最大値Ｈｍａｘと、円筒缶１の缶側壁（谷高さ）の最小値Ｈｍｉｎとを求めた。さらに、円筒缶１の缶側壁高さを、０．８°ピッチで３６０°測定し、その平均値Ｈａｖｅを求めた。得られたＨｍａｘ、Ｈｍｉｎ及びＨａｖｅを用いて、以下の式によりイヤリング率を求めた。
イヤリング率＝（Ｈｍａｘ－Ｈｍｉｎ）／Ｈａｖｅ
得られたイヤリング率が３．０％以下の場合、優れた絞り加工性が得られたと判断した（表３中の「絞り加工性」欄で「ＥＸ（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）」で表示）。一方、得られたイヤリング率が３．０％を超えた場合、十分な絞り加工性が得られなかったと判断した（表３中の「絞り加工性」欄で「Ｂ（Ｂａｄ）」で表示）。
［（試験４）トリミング加工試験］
各試験番号の鋼板に対して、次の方法によりトリミング加工試験を実施して、トリミング加工後のバリの発生の有無について評価した。具体的には、各試験番号の鋼板から、円板状の試験片を採取した。円板状試験片の直径は３６．００ｍｍであり、板厚は０．３０ｍｍであった。円板状試験片に対して、フランジ付き円筒絞りを実施して、フランジ幅が５．００ｍｍのフランジ付き円筒を作製した。絞り比は２．０であった。得られたフランジ付き円筒に対してトリミング加工を実施して、フランジ部全体をトリミングした。トリミングには工具刃を用いた。トリミング代は５．００ｍｍとした。また、トリミング加工時に、最大せん断荷重の５％の板押さえ力を負荷した。
各試験番号の鋼板に対して、次の方法によりトリミング加工試験を実施して、トリミング加工後のバリの発生の有無について評価した。具体的には、各試験番号の鋼板から、円板状の試験片を採取した。円板状試験片の直径は３６．００ｍｍであり、板厚は０．３０ｍｍであった。円板状試験片に対して、フランジ付き円筒絞りを実施して、フランジ幅が５．００ｍｍのフランジ付き円筒を作製した。絞り比は２．０であった。得られたフランジ付き円筒に対してトリミング加工を実施して、フランジ部全体をトリミングした。トリミングには工具刃を用いた。トリミング代は５．００ｍｍとした。また、トリミング加工時に、最大せん断荷重の５％の板押さえ力を負荷した。
フランジをトリミングした円筒を、軸方向に平行に切断した。断面のうち、トリミング加工で形成された切り口面の端部を、２００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して、端部でのバリの有無を確認した。図２に示すように、端部断面でバリ１０が確認された場合、トリミング加工時にバリが十分に抑制されなかったと判断した（表３中の「バリ発生有無」欄で「有り」と表記）。一方、図３に示すように、端部断面でバリが確認されなかった場合、トリミング加工時にバリが十分に抑制されたと判断した（表３中の「バリ発生有無」欄で「無し」と表記）。
［評価結果］
表１～表３を参照して、試験番号１～１５の鋼板は、特徴１及び特徴２を満たした。そのため、トリミング加工試験においてバリの発生が確認されず、トリミング加工時にバリの発生を十分抑制できた。
表１～表３を参照して、試験番号１～１５の鋼板は、特徴１及び特徴２を満たした。そのため、トリミング加工試験においてバリの発生が確認されず、トリミング加工時にバリの発生を十分抑制できた。
一方、試験番号１６では、Ｂ含有量が低すぎた。そのため、十分な絞り加工性が得られなかった。また、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号１７では、Ｂ含有量が高すぎた。そのため、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号１８では、連続焼鈍工程での焼鈍温度Ｔ０が低すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号１９では、連続焼鈍工程での焼鈍温度Ｔ０が高すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２０では、連続焼鈍工程での保持時間ｔ０が短すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２１では、連続焼鈍工程での保持時間ｔ０が長すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２２では、ＢＡＦ焼鈍工程での昇温速度ＨＲ１が速すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２３では、ＢＡＦ焼鈍工程での焼鈍温度Ｔ１が低すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２４では、ＢＡＦ焼鈍工程での焼鈍温度Ｔ１が高すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２５では、ＢＡＦ焼鈍工程での保持時間ｔ１が短すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２６では、ＢＡＦ焼鈍工程での保持時間ｔ１が長すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２７では、ＢＡＦ焼鈍工程での冷却速度ＣＲ１が速すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが少なすぎた。その結果、トリミング加工試験においてバリが確認された。
試験番号２８では、Ｍｎ含有量が高すぎた。そのため、粗大セメンタイトの個数密度ＮＤが多すぎた。その結果、絞り加工性評価試験でのイヤリング率が高すぎ、十分な絞り加工性が得られなかった。
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
Claims (2)
- 質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．１００％、
Ｓｉ：０．３５０％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０７０％以下、
Ｓ：０．０２５％以下、
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００６０％以下、及び、
Ｂ：Ｎ含有量の０．５０～２．５０倍、を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
０．３０μｍ２以上の面積を有するセメンタイトの個数密度ＮＤが１１５０個／ｍｍ２以上７０００個／ｍｍ２未満である、
鋼板。 - 請求項１に記載の鋼板であってさらに、
前記鋼板の表面上に、Ｎｉめっき層、Ｎｉ拡散めっき層、Ｎｉ合金めっき層、及び、Ｎｉ合金拡散めっき層からなる群から選択される１種が形成されている、
鋼板。
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| JP2023048367 | 2023-03-24 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Citations (3)
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| WO2018194135A1 (ja) | 2017-04-19 | 2018-10-25 | 新日鐵住金株式会社 | 絞り缶用冷延鋼板、及びその製造方法 |
| WO2020195605A1 (ja) | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板、鋼板の製造方法およびめっき鋼板 |
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2023
- 2023-12-12 JP JP2024516934A patent/JP7530030B1/ja active Active
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