JPH034607B2

JPH034607B2 -

Info

Publication number: JPH034607B2
Application number: JP23012286A
Authority: JP
Inventors: Saiji Matsuoka; Makoto Saeki; Kozo Sumyama
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1991-01-23
Also published as: JPS6386819A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、深絞り用冷延鋼板の製造方法に関
し、特に自動車のパネル材として使用される優れ
た深絞り特性を示す冷延鋼板の製造技術について
の提案である。（従来の技術）自動車のパネルなどに使用される冷延鋼板とし
ては、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延性
と高いランクフオード値（γ値）が必要である。
さらに自動車用外板として使用する際には、鋼板
表面性状も重要な因子となつている。ところで、従来自動車車体の組立に当つて多数
のプレス部品をそれぞれスポツト溶接している
が、最近これらの部品の幾つかを大型化、一体化
することにより部品点数、溶接数を減らしたいと
いう要請が高まつてきた。たとえば、自動車のオイルパンは、その複雑な
形状のゆえに、溶接を施して完成させているのが
実状であるが、自動車メーカーによる一体成型化
の要求は強い。一方、多様化するニーズに応ずる
ために車のデザインはより複雑化し、そのため従
来の鋼板では成形が困難な部品が増加している。
これらの要求に応ずるためには、従来よりも優れ
た深絞り性を有する冷延鋼板が必要となつてきた
のである。従来、深絞り性改善のために、各種の方法が提
案されている。ところで、鋼板の深絞り性はその
集合組織と密接な関係があり、｛222｝方位粒が多
い程、また｛200｝方位粒が少ない程、高い値
が得られることは既知である。この高値を得る
従来方法として、たとえば、特公昭44−17268号
公報、特公昭44−17269号公報、特公昭44−17270
号公報に開示されているような、低炭素リムド鋼
板において冷間圧延を２回に分けて行う、いわゆ
る２段冷延法が提案されている。この２段階冷延法によれば、最終製品は｛222｝
方位粒が多く、｛200｝方位粒は少ないものとな
る。これは、一次冷延−焼鈍処理により、冷延前
の熱延板に比べて鋼板の｛222｝方位粒が増加し、
一方｛200｝方位粒が減少するため、次にまた冷
延−焼鈍を行うと｛222｝方位粒がさらに増加す
るのに対し、｛200｝方位粒は一層減少することに
なるからである。そのため、高値を有する鋼板
が製造できるのである。また、一方、特開昭56−62926号公報では、
Ｃ：0.008wt％（以下は単に「％」のみで表示す
る）、Si：0.57％、Mn：0.35％、Al：0.43％およ
びNb：0.061％なる鋼を、通常の熱延−冷延後、
950℃−1hの箱焼鈍を施すことにより、＝4.73
の超高値のものを得る技術を提案している。（発明が解決しようとする問題点）例示した上記従来技術のうち前者の２段階冷延
法は、深絞り性を改善するという点は実現してい
るものの、従来工程に比べて冷延−焼鈍工程を１
回多く行わなければならず、そのために要するエ
ネルギー、人員、コストが莫大なものとなる問題
点があつた。また、上記従来技術のうち後者のものは、変態
集合組織の形成機構を利用しているために、結晶
焼鈍温度をA₃変態点以上に上げなければならず、
そのためA₃変態点未満の再結晶焼鈍に比べて、
エネルギーコストの増大および高温焼鈍による設
備上および技術上の困難さも伴なう。さらに、Si
あるいはAlを多量に添加しなくてはならず、そ
のため鋼板表面性状が悪化するという問題点があ
つた。そこで、本発明の目的は、２回の冷延を行なう
上記問題点ならびに成分組成のみによる対処によ
るときの上記問題点を主として熱延条件と成分組
成との絡みによる新規な方法の採用により克服す
ると同時に格段に優れた深絞り性を有する冷延鋼
板の有利な製造方法を提案するところにある。（問題点を解決するための手段）上述した従来技術が抱えている問題点に対し、
本発明は、Ｃ：0.05wt％以下、Si：0.005〜
0.10wt％、Mn：0.01〜0.3wt％、Ｐ：0.001〜
0.05wt％、Ｓ：0.020wt％以下、Al：0.10wt％以
下およびＮ：0.005wt％以下含有し、そしてTi：
0.08wt％以下、Nb：0.05wt％以下およびＢ：
0.003wt％以下のうち１種または２種以上を必要
に応じて含有し、残部実質的にFeからなる鋼を、
少なくとも１パスをAr₃変態点〜600℃の温度域
にて、ひずみ速度：500（s^-1）以上、圧下率：35
％以上で潤滑熱間圧延を行つて所定の板厚の熱延
板とし、この熱延板を600℃以上で巻き取り、そ
の後酸洗工程を経た後圧下率：50〜95％の冷間圧
延を施し、さらにその後再結晶焼鈍することを特
徴とする深絞り用冷延鋼板の製造方法、上記課題解決手段とする。（作用）以下に、本発明方法に想到する機縁となつた深
絞り性に対する熱間圧延の影響についての研究成
果を説明する。

【表】研究に用いた供試材（極低炭素鋼）を表１に示
す。この供試鋼の鋼片を700℃に加熱−均熱後、
１パス40％および30％の圧下率で潤滑および無潤
滑の熱間圧延を行い、650℃−1hの巻取り処理を
施した。その熱延板を75％の圧下率の冷間圧延を
施した後、830℃−40secの連続焼鈍を施した。こ
の時のひずみ速度、圧下率および潤滑の有無と
値の関係を第１図に示す。この図から判るように、ひずみ速度500（s^-1）
以上で値の向上が認められ、また圧下率は30％
よりも40％と大きくなる方が良く、そして無潤滑
よりも潤滑圧延の方が優れている。そこで、上述のような熱間圧延法についての新
規知見をもとに完成を見た本発明法について、素
材ならびに製造条件が上記解決手段のように限定
される理由につき、以下に順を追つて説明する。 (1) 鋼組成について、本発明において鋼組成は重要であり、Ｃ：0.05％以下、Si：0.005〜0.10％、 Mn：0.01〜0.3％、Ｐ：0.001〜0.05％、Ｓ：0.020％以下、Al：0.10％以下およびＮ：0.005％以下含有し、そして必要に応じ、 Ti：0.08％以下、Nb：0.05％以下、Ｂ：0.003％以下のうち１種または２種以上を含有し、残部は
Feおよび不可避的不純物よりなるものである
ことが必要である。 (a) Ｃ≦0.05％Ｃは、少ないほど冷延板の深絞り性が向上
するので好ましいが、0.05％超えると深絞り
性に悪影響を及ぼす。 (b) 0.005％≦Si≦0.10％ Siは、鋼板の強度あるいは深絞り性に好ま
しい集合組織形成に有効な元素である。その
含有量は0.005％未満では所望の効果が得ら
れず、一方0.10％を超えて含有させると鋼板
の表面性状が劣化しかつ延性も低下するの
で、0.005％≦Si≦0.10％と定めた。 (c) 0.01％≦Mn≦0.3％ Mnは、鋼板の脆性を改善する作用があ
る。その含有量が0.01％未満では所望の効果
が得られず、一方0.3％を超えると延性が低
下するため、0.01％≦Mn≦0.3％と定めた。 (d) 0.001％≦Ｐ≦0.05％Ｐは、鋼を強化する作用がある。その含有
量が0.001％未満では所望の効果が得られず、
一方0.05％を超えて含有させると延性が劣化
するため、0.001％≦Ｐ≦0.05％と定めた。 (e) Ｓ≦0.020％Ｓは、少なければ少ないほど深絞り性には
有利である。その含有量が0.020％未満なら
深絞り性に悪影響を与えないので、Ｓ≦
0.020％と定めた。 (f) Al≦0.10％ Alは、脱酸を行うために添加されるが、
0.10％を超えて含有させると粗大粒組織を呈
し、プレス加工時に肌荒れを生じ、さらに表
面性状も劣化する。 (g) Ｎ≦0.005％Ｎは、少ないほど深絞り性が向上する。
0.005％以下なら深絞り性に悪影響をおよぼ
さないので、Ｎ≦0.005％と定めた。 (h) Ti、NbおよびＢ Ti、NbおよびＢは、何れも炭窒化物形成
元素であり、鋼中の固溶Ｃ、Ｎを減少させて
深絞り性に有利な集合組織形成に効果があ
る。しかしながら、その含有量が各々0.08
％、0.05％、0.003％を超ると延性が劣化す
るため、Ti≦0.08％、Nb≦0.05％、Ｂ≦
0.003％と定めた。 (2) 圧延素材について圧延素材としては造塊−分塊圧延法又は連続
鋳造法の如き一般的な方法により得られる鋼片
が適用できる。この場合鋼片の加熱温度は800
〜1250℃が適当であり、とくに950〜1150℃の
範囲が好適である。連続鋳造から鋼片を再加熱
することなく圧延を開始する連続鋳造−直接圧
延法（いわゆるCC−DR法）で得たものも適用
可能である。一方、溶鋼から直接50mm以下の圧延素材を鋳
造する方法（シートバーキヤスター法、ストリ
ツプキヤスター法）も省エネルギー、省工程の
観点から経済的メリツトが大きく、この発明の
圧延素材の製造手段としてとくに有利である。 (3) 熱間圧延についてこの発明においてもつとも重要な工程であ
り、仕上圧延の際、少なくとも１パスをAr₃変
態点〜600℃の温度域にて、ひずみ速度：500
（s^-1）以上で圧下率：35（％）以上の潤滑圧延
を行つた後、600℃以上で巻取るという処理が
必要である。圧延温度がAr₃変態点以上の高温域では、た
とえ高ひずみ速度大圧下圧延を行つても、γ→
α変態のため結晶方位がランダム化し、絞り性
に有利な｛222｝方位を形成することとは不可
能である。一方、600℃以下の圧延では、600℃
以上で巻き取ることは不可能であるため、鋼板
は加工組織を呈し、巻取り時における自己焼鈍
を起させることができない。圧延パス数、圧下率の配分は、少なくとも１
パスで潤滑下に仕上げる条件を満す限り任意で
よく、もちろん圧延機の配列構造、ロール径、
張力なども特に限定されない。潤滑油の種類および散布方法についてもこの
発明においては限定されない。たとえば、鉱油
をベースとする懸濁油などを通常の方法にて適
用することができる。巻取温度は、600℃以上にすることが必須で
ある。600℃未満の巻取温度であると、巻取り
時の自己焼鈍では再結晶は進行せず、そのため
に深絞り性に不利な｛200｝方位粒が残存する
ためである。 (4) 冷間圧延についてこの工程は、高いγ値を得ることおよび面内
異方性を小さくするために、この発明において
重要であり、冷間圧下率は50〜95％とすること
が不可欠である。かかる冷延圧下率が50％未満または95％以上
であると、優れた深絞り性を得ることができな
い。 (5) 焼鈍について冷間圧延工程を経た冷延鋼帯は、再結晶焼鈍
が必要である。焼鈍方法は箱型焼鈍法、連続焼
鈍法のいずれでもよいが、均質性、生産性の観
点から後者が有利である。加熱温度は再結晶温度（約600℃）から950℃
の範囲とする。なお、連続焼鈍の場合熱サイク
ルすなわち均熱後の冷却速度、および過時効処
理の有無などの条件に特に限定はないが、10
℃／see以下の除冷もしくは350℃近傍の過時効
処理を施すことは材質とくに延性の向上に有効
である。焼鈍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。なお、この発明で得られる冷延鋼板は、加工
用表面処理鋼板の原板にも適用できる。表面処
理としては、亜鉛めつき（合金系含む）、錫め
つき、そしてほうろうなどがある。なお、本発明における高ひずみ速度大圧下圧延
の効果については以下のように考えられる。ま
ず、高ひずみ速度大圧下圧延は、実質的には圧延
温度を下げる効果を有する。すなわち、Ar₃変態
点〜600℃という高目の温度域においても、高ひ
ずみ速度大圧下圧延を行うと冷間圧延を施したも
のと同等の変形集合組織が形成される。この鋼板
を600℃以上で巻き取ると、自己焼鈍により再結
晶が完了する。したがつて高ひずみ速度大圧下圧
延−巻き取り自己焼鈍だけで、あたかも一次冷延
−焼鈍を施したものと同等の効果を有することに
なる。そのために冷延−焼鈍後の深絞り性が従来
の熱延を施したものに比べて格段に優れたものと
なるものである。（実施例）表２に示す成分組成の鋼片を表３に示す方法に
より製造した。これを連続的に７スタンドからな
る仕上げ圧延機を用いて、3.2mm板厚の熱延板と
した。この時、全スタンドの圧延機を用いて潤滑
圧延を行い、また最終スタンドの圧延機を用いて
高ひずみ速度大圧下圧延を行つた後種々の温度で
巻き取つた。引続き酸洗をした後0.8mm板厚（冷延圧下率：
75％）または1.7mm板厚（冷延圧下率：47％→比
較例）の冷延板とし、次に再結晶焼鈍（焼鈍温
度：760〜830℃）を施した。本発明実施例および比較例の熱延条件および連
続焼鈍後の材料特性を、表３にまとめて示す。引
張特性はJIS5号試験片により求め、Ｌ（圧延方
向）、Ｃ（圧延方向に90゜）、Ｄ（圧延方向に45゜）３
方向の平均値として求めた。また値は15％引張
予歪を与えた後、３点法により測定し、Ｌ、Ｃ、
D3方向の平均値として求めた。表３に示すところから明らかなように、本発明
法に従つて得られた鋼板は、比較例に比べて高い
γ値と延性を示していることが判る。

【表】

【表】（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、鋼成分と
熱延条件とりわけ、高ひずみ速度大圧下圧延を行
うという条件の採用により、従来よりも格段に優
れた深絞り性を示すと共に他の機械的な性質にも
優れてた冷延鋼板を安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、値に及ぼす“ひずみ速度”、“圧下
率”、“潤滑”の影響を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１Ｃ：0.05wt％以下、Si：0.005〜0.10wt％、
Mn：0.01〜0.3wt％、Ｐ：0.001〜0.05wt％、Ｓ：
0.020wt％以下、Al：0.10wt％以下およびＮ：
0.005wt％以下含有し、そしてTi：0.08wt％以
下、Nb：0.05wt％以下およびＢ：0.003wt％以下
のうちの１種または２種以上を必要に応じて含有
し、残部実質的にFeからなる鋼を、少なくとも
１パスをAr₃変態点〜600℃の温度域にて、ひず
み速度：500（s^-1）以上、圧下率：35％以上で潤
滑熱間圧延を行つて所定の板厚の熱延板とし、こ
の熱延板を600℃以上で巻き取り、その後酸洗工
程を経た後圧下率：50〜95％の冷間圧延を施し、
さらにその後再結晶焼鈍することを特徴とする、
深絞り用冷延鋼板の製造方法。