JPH055887B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、プレス成形性の極めて優れた冷延鋼
板の製造方法に関するものである。 （従来の技術） 一般に、自動車外板等の用途に使用されるプレ
ス加工用冷延鋼板には、耐時効性はもちろん、深
絞り成形性や張出し成形性が要求されることが多
く、最近では生産性向上のために部品の一体成形
化が進み、深絞り成形性と厳しい張出し性が、同
時に鋼板に要求されることが多い。これらの要求
を満足させるには、鋼板のやr45゜の向上と同時
に、Elの向上が必要となる。 従来、自動車外板等の用途には、Alキルド鋼
を箱焼鈍した鋼板や、箱焼鈍の脱炭焼鈍法にて製
造したAlキルドド脱炭鋼板が使用されていたが、
最近ではこれらの鋼板でも要求を十分に満し得な
い部品が検討されはじめ、極めて高い値、
r45゜、Elの鋼板の開発が望まれるようになつた。 これまで、深絞り性と張出し性に極めて優れた
冷延鋼板の連続焼鈍による製造法を検討したもの
は、それに近いものとして特開昭58−81952号公
報（以下公知例１という）や、特開昭58−25436
号公報（以下公知例２という）及び特開昭59−
67319号公報（以下公知例３という）等がある。 これらは、極低炭Alキルド鋼に特殊合金とし
てNbを単独添加した公知例１の方法、NbやTi
等を等価なものとして、１種又は２種以上を複合
添加した公知例２の方法及びTiとNbを各々の特
性を活かし、役割りを分担させTi、Nbを複合添
加することを必須とする公知例３の方法とに分か
れている。 公知例１の方法は、ＮをAlNとして固定し、
Nbを３×Ｃ（％）以上かつ0.01％以上含有せし
め、NbCとしてＣを固定し、非時効性を確保さ
せる方法であるため、低温捲取りではAlNが焼
鈍中に微細折して、材質劣下はさけ難い。又高温
捲取りでは、熱延コイルの内外周に相当する位置
では、同様に材質劣下が避け難い。更に、非時効
化等のために、比較的多くのNbを含有させる必
要があり、その結果、再結晶温度の上昇が起り、
焼鈍温度が高くなつてしまう等、製造上の問題な
らびに本発明の目標とするような極めて高い伸び
値は得がたい。 公知例２の方法は、Nb、Ti、Ｖ、Zr、Ｗの特
殊合金を１種又は２種以上を合計で0.002〜0.010
％と極く微量添加する方法である。この方法では
Nbを用いる場合、Nbの添加量が少ないため、上
記公知例１の方法のようなNbの多量添加による
伸び値の劣下等は避けることは期待できるが、
Tiとの複合添加でないため、公知例１と同様、
AlNを粗大析出させるための高温捲取りや、高
温焼鈍が必要である。 又、合金添加量が微量のため、本発明の方法の
ような完全非時効化は不可能で、実施例にもある
ように、時効指数（以下AIと称する）が、２〜
３Kg／mm²であり、この程度のAIでは、夏場等で
はElの劣下が生じる等、本発明の目標とするよう
な極めて厳しいプレス成形の用途には問題があ
る。 公知例３の方法は、前記の公知例１及び公知例
２の問題点を、TiとNbを複合添加することによ
り改善しようとしてなされたものである。この方
法は、AlNをTiNとして固定し、Ｃを〔Ti、
Nb〕Ｃの複合炭化物として析出させることを特
徴とし、それによつてNbを単独添加する時の問
題点を改善し、超深絞り用鋼板を製造しようとす
るものである。しかし、公知例３の方法で得られ
る鋼板は、実施例にもあるように、El47％、
1.9と、従来の箱焼鈍法によるAlキルド鋼より
若干材質が向上した程度であり、本発明の方法が
目標とするような材質を得るには、不十分であ
る。 以上、連続焼鈍法にて、プレス成形性の優れた
冷延鋼板を製造する従来の代表的な製造方法につ
いて述べてきたが、いずれの方法においても、本
発明の方法が目標とするような、より厳しいプレ
ス成形能を有する焼鈍を製造することが困難であ
る。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は極めて高い、r45゜及びElの鋼板を、
連続焼鈍法にて経済的に製造せしめる方法を目的
としたものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、Nb添加鋼、Nb、Ti複合添加
鋼のもつこれらの長所、短所を詳細に検討した結
果、Nbは公知例１のようなNbC、あるいは公知
例３のような〔Ti、Nb〕Ｃの複炭化物としてで
はなく、固溶の〔Nb〕としてのみ作用させるこ
とが、Nbの長所を最大限に発揮させ得る最も効
果的な方法であることが判つた。 これまでのNb添加鋼は、Δrを小さくさせると
いう大きな長所を持つ反面、再結晶温度を上昇さ
せるため、Elの劣下は避け難いという短所をもつ
ていた。本発明者らはこの短所は、NbCあるい
は〔Ti、Nb〕Ｃのような微細な炭化物や、複炭
化物を形成させることに起因していることを突き
止め、その改良として、十分なTiを複合添加す
ることにより、Ｃは十分なTiによつて比較的大
きなTiCとして完全に析出させることが可能とな
り、Elの低下を回避し、かつ完全非時効化も達成
でき、更にその上に、Nbを0.0025〜0.015％と極
く微量添加し、微量のNbを固溶Nbとして作用さ
せることによつて、Elの劣下を回避しつつ、
r45゜、の顕著な向上が計れることを見いだし、
Nb添加鋼の長所を残し、短所を改良することに
成功した。 以下に本発明の方法について詳細に述べる。 本発明の目的とするような極めて高いElや、
r45゜を達成するためには、まずＣ含有量を極しく
規制した成分をベース素成とする必要がある。本
発明の方法は、Ｃを十分なTiでもつて、比較的
大きなTiCとして析出させ、固溶のＣをなくする
とともに、結晶粒を微細化し、Elを劣下さす微細
なTiCの析出を回避するものであるが、それでも
TiCの総量が増えると、Elの劣下が避け難くなる
ので、Ｃ含有量は0.0030％以下に規制する必要が
ある。尚Ｃ含有量の下限は、工業的に得られる限
界が0.0005％であるため、0.0005％としたが、冶
金的な作用上の下限はなく、より少ない方が良
い。 Ti添加量は、ＮとＣを十分に固定し、比較的
大きなTiCとして析出させるのに必要な量のTiを
添加する必要があり、その量の下限は、Ti：
〔3.43N（％）＋1.2×4C（％）〕である。又上限は、
あまり多量にTiを添加すると、固溶のTiが増加
し、徐々にではあるが再結晶温度が上昇し、細粒
化してElが劣下し、又、合金コストも高くなるの
で、〔3.43N（％）＋８×4C（％）〕とした。 第１図は、Ｃ：0.0020、Nb：0.007％、Si：
0.01％、Mn：0.2％、Ｐ：0.008％、Ｓ：0.007％、
Ｎ：0.0020％、SolAl：0.02％の本発明の成分の
範囲の溶鋼にTi添加量を変化させて、通常の条
件で熱延し、680℃で捲取り、冷間圧延し、第２
図に示すヒートサイクルで連続焼鈍した鋼板の
El、、r45゜に及ぼすTi添加量の影響を示したも
のであり、本発明の範囲を明示している。 第１図から明らかなように、Tiの添加量が
〔（Ti（％）−3.43N（％））／4C（％）〕が1.2即ち、
Ti添加量が〔3.43N（％）＋1.2×4C（％）〕を超え
ると、El、、r45゜が急激に向上し、極めて優れ
たプレス成形性が得られることが明確となつてお
り、本発明の過剰のTiでＮとＣを完全に粗大析
出させ、極微量のNbを添加する方法が優れてい
ることを明白に示すものである。 又、〔Ti（％）−3.43N（％）〕／4C（％）が３を超
えると、El、が徐々に劣下していき、８倍を超
えると、材質向上代が少なくなるばかりか、Ti
の合金コスト代が高くなり、本発明の経済的効果
が薄れるので、上限を８倍とした。 次に本発明のもつ一つの重要なポイントである
Nbを微量添加し、NbCではなく、微量の固溶の
Nbにより、Elの劣下を抑制して、かつr45゜、
顕著な向上効果について説明する。 第３図は、Ｃ：0.0016％、Si：0.01％、Mn：
0.15％、Ｐ：0.006％、Ti：0.019％、Ｓ：0.006
％、SolAl：0.010％、Ｎ：0.0019％の本発明の範
囲内の成分の溶鋼にNbを添加し、第１図の実験
条件と同じ製造条件で冷延鋼板とし、材質とNb
添加量の関係を調査し、図示したものである。 第３図から明らかなように、本発明のTiを過
剰に添加し、Ｃがすべて粗大なTiCの析出物とな
り得る鋼に、Nbを0.0025％以上添加すると、El
を劣下させずに、r45゜、が顕著に向上し、本発
明の方法が優れていることが明確となつている。
尚Nbを多く添加すると、El、が劣下し、Nbが
0.015％をこえると、本発明の方法の有効性が薄
れ、優れたEl、が得られなくなるので、Nb添
加量の上限を0.015％とした。 Siは、多く含まれると塗装性が悪くなつたり硬
質化するので、その上限を0.2％とした。 Mnは、熱間脆性の点より0.04％以上添加させ
る必要があるが、多量に添加すると硬質化するの
で、その上限を0.5％とした。Ｐ、Ｓはあまり多
く含有すると延性が劣化するので、Ｐ、Ｓともに
上限を0.030％とした。 SolAl量は、Tiを投入する時溶鋼のフリー酸素
が多いとTiO₂が生成し、ＣやＮを固定するのに
有効なTiが減少してしまうので、少なくても
0.002％は必要である。又、SolAlもあまり多量に
含まれると、Elの劣下が生じるのでその上限を
0.1％とした。 ＮはTiによつて、TiNの粗大な析出物として
固定されるが、それでも多量に含まれると、
TiNとして固定するのに必要なTi量が増え、Ti
の合金コスト代が増える。又TiNの総量が増え
ると、材質も劣下するのでその上限を0.0060％と
した。また二次加工性が特に要求される用途に
は、B2〜10ppmを含有されると二次加工性が改
善される。 以上、本発明の方法の鋼の成分について詳しく
述べたが、成分以外の製造条件について以下に述
べる。 上記に詳しく述べた成分範囲に調整した溶鋼
は、連続鋳造により鋼片とし、870℃以上の仕上
温度で熱間圧延を終え、850℃以下の温度で捲取
り、ホツトコイルとする。この熱間圧延に際し、
鋼片は、加熱炉で再加熱する工程でも、連続鋳造
機から出た鋳片を、高温のまま直接熱間圧延する
工程でも、いずれの場合でも、仕上温度を870℃
以上確保できれば良い。 尚、特にTiが多量に含まれる場合は、スラブ
の再加熱温度を1100℃以下にすれば、TiCがより
粗大化するので、Elの向上に好ましい条件とな
る。仕上温度が870℃以下に下がると、熱延板の
結晶粒が粗大化し、成品のr45゜を低下させるの
で、仕上温度はオーステナイト域で仕上る必要が
あり、870℃以上は必要である。 又、捲取り温度は、通常の650℃程度でも十分
に優れたEl、、r45゜が得られるが、高温捲取り
は、TiCの析出物のサイズがより大きくなり、成
品のEl、やr45゜がより向上し、好ましい方法で
ある。しかし、850℃以上の高温捲取りでは、熱
延板の組織が異常粒成長し、r45゜が低下する割合
が高くなるので、850℃以下で捲取る必要がある。 以上の熱延条件で熱間圧延したホツトコイル
は、通常の冷間圧延を施され、再結晶温度以上の
温度で連続焼鈍し、必要に応じて調質圧延を施す
ことによつて、プレス成形性の極めて優れた冷延
鋼板を製造することができるのである。尚、連続
焼鈍に際し、焼鈍温度の上限を910℃としたのは、
910℃超えて焼鈍すると、オーステナイトに変態
するため、やr45゜が著るしく劣下するためであ
る。 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例 １ 第１表は本発明鋼及び比較のために用いた供試
鋼の化学成分及び熱延条件を示したものである。
第１表に示した供試鋼を、同表に示す工程と熱延
条件で熱延し捲取り、板厚4.0mmのホツトコイル
とし、0.80mmまで冷間圧延した後、第４図に示す
焼鈍サイクルで連続焼鈍し、調質圧延を0.7％施
し、冷延コイルとした。 このようにして得た冷延鋼板の材質調査結果を
第２表に示す。本発明鋼である供試鋼１、２、
３、７、８、11、12は、いずれもElが51％以上、
ｒが2.1以上、r45゜も1.64以上と非常に優れた材質
特性値を示し、プレス成形性の極めて優れた冷延
鋼板が、本発明の方法で製造できることを明確に
示すものである。 それに比らべ、比較鋼である４、５、６、９、
10はいずれも本発明鋼に比して材質が劣下してお
り、本発明の方法が優れていることが明白であ
る。比較鋼４は、Nbを含有しないため、第２表
に示すようにr45゜が1.30と極めて小さい。比較鋼
５は、Nbを0.020％と多量に含有しているので、
Elが47.6％と低い。比較鋼６は、Tiを含有しない
ため、r45゜が1.51と低く、AIも2.1Kgｆ／mm²あり完
全非時効化が達成できていない。 比較鋼９は、Tiが0.071％、〔Ti（％）−3.43N
（％）〕／4C（％）が10.08と多量に含有しているた
め、＝1.99、El＝50.5％と高価なTiを多量添加
しているにもかかわらず、材質があまり良くな
い。比較鋼10はＣが0.0036％と多量に含有してい
るため、El＝47.1％、＝1.89と悪い特性値とな
つている。 尚、本発明鋼２の場合は、捲取り温度が780℃
の実施例であるが、本発明の方法においても高温
捲取りすれば、更に材質が向上し、El＝53.8％、
ｒ＝2.35と極めて優れた材質特性が得られる。本
発明鋼12は、熱延のスラブ加熱温度を1080℃と低
くした実施例であるが、この場合も高温捲取と同
様、極めて優れた材質特性が得られる。

【表】

【表】 ※ 直接熱延：連続鋳造後高温の鋳片をそのまま熱間
圧延する工程を示す。

【表】 （発明の効果） 以上のように、過剰のTiでＣとＮを比較的大
きな析出物として完全に固定し、更にその上に微
量のNbを添加し、微量の固溶のNbとして作用さ
せることによつて、Nb、Tiの各々の単独添加し
た鋼板や、TiをＣ＋Ｎの当量以下添加するTiと
Nbの複合添加鋼板よりも、El、、r45゜が極め
て優れた鋼板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はNb：0.007％含有する極低炭Al−Ｋに
過剰にTiを複合添加する効果を示す説明図表、
第２図は、第１図の試験の連続焼鈍のヒートサイ
クルを示す説明図、第３図は、Ti：0.019％含有
する極低炭Al−Ｋ鋼にNbを複合添加する効果を
示す説明図表、第４図は、実施例１の連続焼鈍の
ヒートサイクルを示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.0005〜0.0030％、Si：0.2％以下、
   Mn：0.04〜0.5％、Ti：〔3.43N（％）＋1.2×4C
   （％）〕〜〔3.43N（％）＋８×4C（％）〕、Ｐ：0.030
   ％以下、Nb：0.0025〜0.015％、Ｓ：0.030％以
   下、SolAl：0.002〜0.1％、Ｎ：0.0005〜0.0060％
   残り鉄及び不可避的不純物からなる成分の鋼を、
   連続鋳造により鋼片とし、870℃以上の温度で連
   続熱間圧延を終え、850℃以下の捲取り温度で捲
   取り、酸洗し、冷間圧延し、再結晶温度以上910
   ℃以下の温度で連続焼鈍することを特徴とするプ
   レス成形性の極めて優れた冷延鋼板の製造方法。