JPH0356644A - プレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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） 本発明は鋼板をプレス加工した時に鋼板の端面に発生す
るパリを少なくするようにした複合鋼板およびその製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、連続鋳造によって複合金属材を製造する方法は公
知であり、例えば特開昭６３−１０８９４７号公報に開
示されている。しかしながら複合金属材の連続鋳造法に
関する方法であり、本発明の様なプレス成形時の耐バリ
性の優れた複合鋼板の製造方法に関するものではない。

冷延鋼板を自動車内板、外板に成形するためにはプレス
加工が広く採用されている。このプレス加工を行う際、
鋼板端面に発生するｒバリ』が注目されている． 即ち、第２図に示すような工具を用いて鋼板を打抜き剪
断加工すると、鋼板の端面ば第３図に示すような断面形
状となるが、この時端面の下部（第３図のＢ部）に生じ
た突起物を『バリ』と称している．一般に、自動車の車
体を製造する際には、先ず鋼板を所定の部品に戒形する
ために『絞り１，ｒ剪断１．ｒ曲げ１からなる数工程の
プレス加工が行なわれる。得られた成形品は、その後ｒ
接合』およびｒ塗装』゜の各工程を経て車体に組み付け
られる。そこで、剪断加工時に発生した大きなパリを部
品に残した状態で塗装した場合、パリ部分には塗膜が十
分に付かないため、この部分から錆が発生して自動車の
寿命を縮める原因となる。従って、『バリを小さくする
ｊことが自動車の防錆対策上の大きな課題となっている
。

従来はパリを小さくする加工技術或いはパリを除去する
方法についてのものが大部分である。プレス加工技術で
はクリアランス，剪断速度．打ち抜き回数．刃物の材質
等の検討がなされているが十分ではない。

パリを除去する方法についてはあまり有効な手段はなく
機械作業及び人力によるパリ取り作業でありプレス工程
を増やし非常に手間がかかっていた。

（発明が解決しようとする課８） そこで、本発明者等はパリ発生が少ない冷延鋼板につい
て研究を重ね、パリ発生と鋼板硬度との関係に着目して
最適な硬度分布を有する複合鋼板が良好であることを見
出した。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。

（１１　　表層部は重量％で、 Ｃ　　０．０１　−０．１５χ Ｓｔ　　０．３０Ｘ以下 Ｍｎ　　２．５χ以下 Ｐ　　０．１５χ以下 Ｓ　　０．０３χ以下 Ａｌ　　　０．０１　　−０．０７χ Ｔｉ　　０．１０Ｘ以下 Ｎ　　０．００８χ以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、 Ｃ　　　０．０８χ以下 Ｓｉ　　０．０３χ以下 Ｍｎ　　０．４０χ以下 Ｐ　　０．０３χ以下 Ｓ　　０．０３χ以下 Ａｌ　　０．０１〜０．０７χ Ｎ　　０．００８Ｘ以下 Ｔｉ　　０．１０χ以下 Ｂ　　０．ＯＯＩＸ以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、板厚の
１５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜２
００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ　＝　５０〜
１００であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性
の優れた複合鋼板。

（２）表層部がさらにＮｂ、および希土類金属の一種ま
たは２種以上を０．１％以下含むことを特徴とする前項
１記載のプレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼板。

（３）連続鋳造で表層部は重量％で、 Ｃ　　　０．０１　　〜０．　１５χ Ｓｔ　　０．３０Ｘ以下 Ｍｎ　　２．５Ｘ以下 Ｐ　　０．１５χ以下 Ｓ　　０．０３Ｘ以下 ＡＩ　　０　０１　〜０．０７χ Ｔｉ　　０．１０χ以下 Ｎ　　０．００８χ以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
部は重量％で、 ｃ　　ｏ．ｏｓｘ以下 Ｓｔ　　０．０３χ以下 Ｍｎ　　０．４０％以下 Ｐ　　０．０３χ以下 Ｓ　　０．０３χ以下 Ａｌ　　０．０１〜０．０７χ Ｎ　　０．００８Ｘ以下 Ｔｉ　　０．１０χ以下 Ｂ　　０．００１χ以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼片を製
造し、該鋼片を仕上温度ｓｏｏ’ｃ以上、随取温度７５
０℃以下で熱間圧延を行い続いて冷間圧延を行い、箱焼
鈍または、連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板厚
の１５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ　＝　１４
０〜２００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜
１００とすることを特徴とするプレス戒形時の耐バリ性
の優れた複合鋼板の製造方法。

（４）表層部がさらにＮｂ、および希土類金属の一種ま
たは２種以上を０．１％以下含むことを特徴とする前項
３記載のプレス戒形時の耐バリ性の優れた複合鋼板の製
造方法。

（作用） 本発明の複合鋼板は鋼板の表層硬化により剪断加工時の
パリを極めて小さくし、内部は軟い硬度分布を持つこと
により、プレス加工性を損なわないことを特徴とする鋼
板である。

表層硬化の影響は表層硬化により表層の延性が劣化し剪
断初期の応力集中によりクラックが発生しパリは小さく
なる。しかし表層硬化のないものは表層の延性が良いた
め剪断の張力により材料が延ばされてパリが大きくなる
。

本発明では第１図に示す様に板厚の１５％以内までの表
層部平均硬度をＨν＝１４０〜２００とし、その内部平
均硬度をＨν＝５０〜１００に限定する。以下その限定
理由について述べる． 通常プレス加工に供される複合鋼板の鋼板表面特性を種
々変化させた鋼板を使用して、剪断打ち抜き加工時のパ
リに及ぼす鋼板特性の影響を調査した。

パリの出ない鋼板の要求特性として、通常プレス加工に
供される冷延鋼板でクリアランスー片側３０％で、パリ
高さ５０μ鳳以下（現行材約１３０μＩＩｌ）が目標で
ある。この発明において板厚の１５％以内までの表層部
平均硬度をＨｖ−　１４０以上にしたのは、表面を硬質
化して剪断加工時のパリ高さを５０μｍ以下にするため
である。他方、表層部平均硬度の上限をＨν−２００に
したのは表面をこれより硬質化すると威形性を損なう虞
れがあるからである。内部平均硬度をＨｖ＝５０以上に
したのはこれ未満の硬度では剪断加工時のパリ高さが５
０Ｉｌｆｆｉを超えるからである．他方、内部平均硬度
の上限をｌｌｖ＝　１００にしたのは、これより硬質化
すると成形加工性を損なう虞れがあるからである。

以上の様に本発明によれば第４図に示すように剪断後板
端面のパリの極めて小さい鋼板を提供することができる
。

本発明に従い、鋼板に耐バリ性を付与するための鋼の戒
分限定理由は下記の通りである。尚、以下の説明に用い
た％はすぺでｈｔχである。

表層部は高張力鋼で、その構成元素を述べる。

Ｃは表層硬化に重要な元素であるが０．０１％未満では
表面硬化が難しい。しかし、０．１５％を超えるとスポ
ット溶接性を損なうので０．１５％を上限とする。

Ｓｉは添加しすぎると化学処理性を阻害する元素である
から、０．３％以下にする必要がある。

Ｍｎは表面硬化に重要な元素であるがスポット溶接性が
劣化するので２．５％以下にとどめる。

Ｐも表面硬化に重要な元素であるが０．１５％を超える
と鋼板の延性を著しく劣化するので０．１５％以下にす
る必要がある。

Ｓは多量に含まれるとブレス戒形性が損なわれるので少
ない程良いので、その上限値を０．０３％とした。

Ｍは非時効化に必要な元素であるが、０．Ｏｌ％未満で
はその効果が期待できない。しかし、多量に含まれると
介在物生戒の原因となるので０．０７％以下にすぺきで
ある。

Ｔｉは徴細な炭窒化物を形威して表面硬化に重要な元素
である。しかし、多量に添加するとコスト高となること
から上限値を０．　１０％とした。又、Ｔｉ量が少なく
なると表層硬化の効果が小さくなーるので下限はｏ．ｏ
ｏｓ％とすることが好ましい。

Ｎは少なければ少ないほど炭化物形成元素の添加が少な
くてすむことから、その上限値を０．０Ｑ８％とした。

Ｎｂも、表面硬化に有効であるが、過度の添加はプレス
戒形性が損なわれるため、０．１％以下に限定した。

希土類金属はプレス戒形性向上に有効であるが、過度の
添加はコスト高となるため、上限を０．１％とした。

内部はＭ−キルド鋼及びＴｉ−キルド鋼で、その構成元
素を以下に述べる。

Ｃが０．０８％を超える場合は、連続焼鈍時に過時効処
理を施しても、非時効化が難しい。非時効で深絞り加工
性の優れた鋼板を得るためには、ｃｌを０．０８％以下
にする必要がある。

Ｓｉは、多くなると硬化して加工性が劣化するので０．
０３％以下にする必要がある。

Ｍｎは、ｒ値を劣化させるので０．４０％以下にする必
要がある。

Ｍは、非時効化には必要な元素であるが、０．０１％未
満ではその効果が期待できない。しかし多量に含まれる
と硬質化しプレス成形性が損なわれるので０．０７％以
下にすべきである。

Ｐ，Ｓについては含有量が少ない程軟質化するので各々
の上限値を０．０３％とした。

ＮはＭと結合してＡｆＮを形威しプレス成形性を向上さ
せるが０．００８％を越えるとＡｊＮ量が増えすぎてプ
レス成形性が劣化することから、Ｎｌを０．００８％以
下とする。

Ｔｉは、プレス戒形性を向上させる元素であるが、多量
に含まれると析出強化要素が大きくなり材質の低下を招
くので０．　１０％以下とする。

Ｂは、２次加工性を向上させるため必須の元素である。

しかし、多量に含有すると、硬質化しプレス威形性が損
なわれるので０．００１％以下とした。

以上の様な成分組或の銅は連Ｖｔ鋳造法によって製造さ
れ熱間圧延工程に送られるが、本発明では熱間圧延の仕
上温度は８００℃以上（好ましくは８７０〜９１０℃）
ｔ？捲取温度７５０’Ｃ以下（好ましくは５５０〜７５
０”Ｃ）とする． 脱スケール後に冷間圧延を行うが、その圧下率は高いほ
ど深絞り性の向上に好まし＜７５％以上が望ましい。次
に焼鈍の条件については、焼鈍方式は連続焼鈍法又は箱
焼鈍法で行うが２次加工性の向上に対しては、連続焼鈍
法の方がより好ましい焼鈍温度は再結晶温度以上にする
ことが深絞り性の確保のために必要である。焼鈍後の冷
却は、いかなる方式（ガスジェット方式．気水方式，ロ
ール冷却方式．水焼入方式など）でもかまわない。

また、過時効処理温度は２００〜５００℃とする。焼鈍
された鋼板は必要により５％以下（好ましくは０．５〜
１．０％）の調質圧延が施され製品として供される。

（実施例） 表１に示すような成分を連続鋳造で溶製し、スラブ加熱
温度１１５０℃以上、仕上温度９００〜９１０’Ｃで捲
取温度５５０〜７００℃で熱間圧延した．酸洗，冷間圧
延した後、箱焼鈍二６８０〜７００’ＣＸ１６時間、連
続焼鈍：均熱８００℃ＸＩ分，過時効処理：３００℃×
５分をそれぞれ施し、スキンパスを０．８〜１．０％か
けた。

得られた鋼板の打抜き加工のパリ高さの結果を表２に示
す。

本発明品（供試鋼Ｎｏ．　１〜５）はいずれも良好な結
果を示す。

供試！ｌ！ＩＮα６は比較例であり、パリ高さは２０一
と小さいが硬質化し戚形加工性を損なう。

供試ｍＮｌｌ７は比較例であり、パリ高さは１２０μｍ
である。

（発明の効果） 本発明に従い、板厚の１５％以内までの表層部平均硬度
を｝Ｉｖ　＝　１４０〜２００とし、その内部平均硬度
をＨν＝５０〜１００にすることによりプレス加工時の
耐バリ性の極めて優れた複合鋼板を提供できる。

本発明によれば自動車用内板、外板の端面防請が改善さ
れ自動車の寿命を大幅に向上することが出来る。

又本発明によれば簡単に最適な硬度分布を有するブレス
戒形時の耐バリ性の極めて優れた複合鋼板が得られかつ
均質な広幅材製品を安価につくることができる。

又本発明に従い最適な硬度分布を持たせた鋼板とした後
、これにメッキ処理を施しても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬度差が板厚内で分布を持つ模式図、第２図は
剪断（打抜き）加工の方法を示す説明図、第３図は従来
鋼の剪断後板端のパリ形態を示す模式図、第４図は本発
明鋼の剪断後板端のパリ形態−２６０− を示す模式図である。 弟 ｌ 図 第 ２ 図 ダイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表層部は重量％で、 Ｃ０．０１〜０．１５％ Ｓｉ０．３０％以下 Ｍｎ２．５％以下 Ｐ０．１５％以下 Ｓ０．０３％以下 Ａｌ０．０１〜０．０７％ Ｔｉ０．１０％以下 Ｎ０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
   部は重量％で、 Ｃ０．０８％以下 Ｓｉ０．０３％以下 Ｍｎ０．４０％以下 Ｐ０．０３％以下 Ｓ０．０３％以下 Ａｌ０．０１〜０．０７％ Ｎ０．００８％以下 Ｔｉ０．１０％以下 Ｂ０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、板厚の
   １５％以内までの表層部の平均硬度がＨｖ＝１４０〜２
   ００であり、かつその内部平均硬度がＨｖ＝５０〜１０
   ０であることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優
   れた複合鋼板。
2. （２）表層部がさらにＮｂ、および希土類金属の一種ま
   たは２種以上を０．１％以下含むことを特徴とする請求
   項１記載のプレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼板。
3. （３）連続鋳造で表層部は重量％で、 Ｃ０．０１〜０．１５％ Ｓｉ０．３０％以下 Ｍｎ２．５％以下 Ｐ０．１５％以下 Ｓ０．０３％以下 Ａｌ０．０１〜０．０７％ Ｔｉ０．１０％以下 Ｎ０．００８％以下 を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、内
   部は重量％で、 Ｃ０．０８％以下 Ｓｉ０．０３％以下 Ｍｎ０．４０％以下 Ｐ０．０３％以下 Ｓ０．０３％以下 Ｎ０．０１〜０．０７％ Ｎ０．００８％以下 Ｔｉ０．１０％以下 Ｂ０．００１％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼片を製
   造し、該鋼片を仕上温度８００℃以上、捲取温度７５０
   ℃以下で熱間圧延を行い続いて冷間圧延を行い、箱焼鈍
   または、連続焼鈍で再結晶焼鈍することにより、板厚の
   １５％以内までの表層部の平均硬度をＨｖ＝１４０〜２
   ００とし、かつその内部平均硬度をＨｖ＝５０〜１００
   とすることを特徴とするプレス成形時の耐バリ性の優れ
   た複合鋼板の製造方法。
4. （４）表層部がさらにＮｂ、および希土類金属の一種ま
   たは２種以上を０．１％以下含むことを特徴とする請求
   項３記載のプレス成形時の耐バリ性の優れた複合鋼板の
   製造方法。