WO1980001811A1 - Process for producing non-aging cold-rolled steel plate - Google Patents
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- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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- C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
Definitions
- the present invention relates to a method for producing a non-aged cold-rolled steel sheet, and particularly to a deep drawing method.
- the present invention relates to a method for producing a non-aged cold-rolled steel sheet with extremely good retentivity.
- the technology is a cold rolled steel sheet obtained by decarburizing and denitrifying an aluminum-killed steel in a box-type open-coil annealing furnace. Is characterized by extremely good deep drawability, but on the other hand, the annealing cost is expensive, and sometimes decarburization or insufficient denitrification occurs. Disadvantages, such as the production of products with poor aging resistance.
- the carbon content of the steel must be sufficiently low in advance. It is widely known that there is a need to do so. However, if the carbon content is sufficiently low, it is about 0. Annealing of cold-rolled steel sheets of 0% or less causes disadvantages as described in (a), (3 ⁇ 4) and (c) below. Occurs.
- a non-ageing low carbon steel containing a small amount of N3 ⁇ 4, which has the function of fixing solid solution carbon and refining crystal grains, and a method for producing the same are disclosed in Tokubo 53-3 No. 502 (Priority Priority, United States Application No. 154,015, No. 1,077,771) and is based on the above proposal.
- the steel has a high value of 1.8 or more, but the elongation is 50 to 54% for decarburization and denitrification. On the other hand, it is possible to obtain only a low value of up to 48-%.
- the element ⁇ had to be used in large quantities.
- the present invention aims to provide a method for producing a non-ageable cold-rolled steel sheet having an excellent deep drawability, which eliminates and improves the above-mentioned disadvantages of the conventional method.
- G is 0.01% or less
- Si is 0.2% or less
- Sheet thickness 0 having the component composition shown in Table 1.
- Figures 8 and 9 show the results of examining the mechanical properties of cold-rolled steel sheets of 8 Tsuru after recrystallization annealing at 650 to 730 ° C for 10 to 40 hours.
- the inventor used the aging index AI to evaluate the efficacy characteristics.
- the AI performs a tensile test to measure the flow stress when the plastic strain becomes 7.5%, and after unloading the stress, performs an artificial erecting process at 100 ° C for 30 minutes. Test again
- the yield stress was measured by 5 tests, and the value was compared with the flow stress.
- Fig. 2 summarizes the weight ratio between the N ⁇ content and the C content by the value of (N3 ⁇ 4 / G), and shows the relationship between the value and the N3 ⁇ 4 / C effect on AI and the value of acid solubility.
- N3 ⁇ 4ZG (N3 ⁇ 4ZG) value is the reason why N3 ⁇ 4ZC value is 1
- the value decreases, the value does not increase very much even if the annealing temperature is low, and the AI is high.
- Fig. J shows the effect of lo 9 ⁇ N- / G) value on the tensile strength (TS), grain size and ⁇ value.
- TS tensile strength
- Nb / C tensile strength
- composition of the components and the processing conditions other than those described above may be very general, but are listed below for the sake of clarity. . '
- Si 0. Up to 2% can be added to increase strength. However, anything higher is not preferred because it will make the value worse.
- Both S and P are 0 as impurities. It must be limited to 03% or less, and more preferably 0.02% or less.
- N As N increases, N is added correspondingly It is necessary to do so, and the elongation will decrease, so N is 0. 0 Must be 1% or less.
- Rare earth elements, C a These elements can be added as deoxidizers and up to 0.01% each to adjust the shape of sulfides in steel.
- B N is fixed as BN, it is possible to use 0.01% or less.
- continuous rusting may be performed to form a slab.
- E-rolling An ordinary E-rolling method can be used.
- the hot-rolled steel strip is formed by hot rolling, and the winding temperature during the hot-rolling is not particularly limited. A temperature range of 500 to 800 ° C. is preferred.
- the hot-rolled steel strip is cold-rolled, but the cold E-rolling rate is in the range of 50 to 90%. Is advantageous.
- Annealing conditions So-called box annealing, sufficient soaking time is given, and if it is further slowly cooled, then Tile coil annealing is possible. Any of these may be used. However, the annealing temperature must be 680 ° C or higher, but exceeding 900 ⁇ should be avoided because it causes transformation.
- the temperature should be kept below 75 ° C in order to prevent the steel sheet from sticking when performing the tie coil annealing. If annealing at a higher temperature is required to obtain a higher elongation value, for example, pulp coil annealing can be used.
- the resulting hot-rolled coil was pickled and then cold-rolled at an E reduction of 70 to 80% to obtain a cold-rolled coil.
- This coil was subjected to box annealing at 710 ° C for 30 hours, in the same manner as the tile coil.
- the properties of the obtained product are as shown in Table 3.
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Description
明 細 き時-効-性冷延鋼板-の製造方法 分 こ の発明は 、 非時効性冷延鋼板 の製造方法、 特に深絞
5 り 性の極めて良い非時効性冷.延鋼板の製造方法に関す る も の で あ る。 技 リ ム ド鐧ある レ、 は ア ル-ミ ニ ゥ ム キ ル ド鋼を箱型 ォ ー プ ン コ イ ル焼鈍炉で脱炭、 脱窒焼鈍 し て得 ら れ る 冷延鋼板 。 は深絞 り 性が極め て良好であ る こ と が特長であ る が、 そ の 反面焼鈍費が高価で あ る こ と 、 時 と し て脱炭あ る いは 脱窒不足が生ずる こ と に よ る 耐時効性に劣る 製品が生ず る な ど の欠点があ.る
と こ ろ で脱炭、 脱窒焼鈍を施 さ ずに冷延鋼板 の深絞 りs 性、 す な'わ ち r 値を 向上 さ せ る に は 、 鋼の炭素含有量 を 予め十分低 く し て お く 必要が あ る こ と は広 く 知 ら れてい る 。 し か し炭素量が十分低い例 え ば約 0。 0 2 % 以下の冷 延鋼板 を焼鈍す る と 、 下記(a) , (¾) , (c)に述べる 如き 欠点
が生ずる 。
(a) 炭素析出の核形成サ イ ト が著 し く 少ない た め に 、 箱焼鈍に お ける 冷却中に 固溶炭素の十分な析出固定 がで き な く な る 。 そ の た め焼鈍後の鋼板 に多 く の 固 溶炭素が残留 し 、 焼鈍後 プ レ ス 加工する ま.で の時間 が長レ、 と き に は室温時効を起す と レ、 う 欠点が あ る。
(¾) 炭素不足の た め フ ェ ラ イ ト 地 自体の 強度が低い上 に 、 箱焼鈍後の フ ェ ラ イ ト 結晶粒が大き く 、 抗張力 が低下 して 、 絞 り 加工時に ウ ォ ー ル ' ブ レ ー ク が起 る と レ、 う 欠点、力 あ る 。
(c) ま た フ ェ ラ ィ ト 結晶粒が大き レ、た め に プ レ ス 加工 の 際肌荒 ( orange peel) が起る と レ、 う 欠点があ る 。 以上述べた如 く 、 単に C 0.02 % 以下の極低炭素鋼 と な す こ と に よ り 伸び と r 値の 向上を計る 従来公知の方法は 種 の欠点があっ た。
れ の欠点を解決する 手段 と し て 、 固溶炭素を 固定 し 、 かつ結晶粒 を 微細にする 機能 を有する N¾ を少量添 カロ し た非時効低炭素鋼 と そ の製法が特公昭 53 - 3 5 0 0 2 号 ( 優先権主張、 ア メ リ カ 合衆国出願番号第 1 5 4 1 5 号、 第 1 0 7 0 7 7 号 ) に よ り 提案 さ れて お り 、 上記提 案に よ れば未結合の Mb , すな わ ち 炭素に よ っ て 固定 さ れていない N¾ が 0.025 % 以上残留 する こ と が必 要で あ る と さ れている 。
し か し上-記方法に よ り 得 ら れる.鋼は その ΐ値は 1.8 以 上 と 高レ、 も の の 、 伸び は 、 脱炭、 脱窒鐧が 50 〜 54 % で あ る め に比 し 、 最高 48 -% と 低い も の しか得 ら れず、 そ の た め非時勃性では あ る が深絞 り 性に劣る と レ、 う 欠点が あ 5 り 、 さ ら に高価な合金元素であ る Ν を多量に使用 しな け ればな ら なレ、 と レ、 う 欠点 も あ っ た。
本発明は 、 従来方法の有す る 上記諸欠点を 除去、 改善 し た深絞 り 性が極めて良い非時効性冷延鋼板 の製造方法 を提供する こ と を 目 的 と し てレ、 る 。
10 発 明 の 開 示 本発明者等は 、 極低炭素鋼に 対 し 、 c を完全に 固定 さ せ る に必要な量 よ り は少ない量の Ν¾ を添加 し て G の一 部を N¾C と な し 、 残 り の G を箱焼鈍冷却過程に おい て前 記 N¾C を核 と し て析出 さ せ る と 共に 、 NT3 の フ ェ ラ イ ト 粒 成長抑制 作用 を利用する こ と が勃果的であ る こ と を新 規に知見 し て本発明を完成 し た の で あ る 。
即 ち 本発明は 、 重量 % で 、 G 0.01 % 以下、 Si 0.2 % 以下、 0。05 〜 0。40 % s Ρ 0.02 。 以下 、 S 0。02 %
2。 以下、 N O.01 % 以下、 酸可溶性 を N 含有量の 1.8 倍 以上、 NT3 を 。 ( b/C ) が 0.10 〜 1.00 の範囲 内で含有 し 、 残部 ! "e と 不可避的不純物 よ り な る 鋼を常法に従つ
て熱間 E延 、 冷間 E延な ら びに箱焼鈍を 施す こ と に よ り 深絞 り 性の極め て良い非時効性冷延鋼板 を製造す る 方法 こ あ る O 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 / 図は鋼の G 含有量 と 時効指数お よ び伸び と の 関係 を示す図、 第 2 図は鋼の 。 (N¾/G) と 時窈指数お よ び 値 と の 関係を示す図、 第 J 図は鋼の 。 ( Nb/G ) と 結 晶粒度、 引張強 さ お よ び 値 と の 関係を示す図で あ る 。 発明を実施するための最良の形態 本発明を よ り 詳細に記述する た め に 、 以下添付図面に 従っ て こ れ を説明する 。 .
第 1 表に示す成分組成を有する 板厚 0。 8 鶴 の 冷延鋼板 に 650 〜 730 °C で 10 〜 40 時間の再結晶焼鈍を施 し た後 の機械的性質を調べた結果を第 / 〜 3 図に示す。
O FI
V/IFO ヾ
i 本発明者は 、 効特性を評価する た め時効指数 AI に よ っ た。 即ち AI は 引張試験を行な っ て 、 塑性歪が 7.5 % と な る と き の流動応力 を測定 し 、 一旦応力を 除荷 し た 後、 100 °C で 30 分間の人工時勃処理 を施 し、 再び引張試
5 験に よ り 降伏応力 を測定 し 、 そ の値 と 前記流動応力 と の
差 を意味 し 、 本発明者等の研究に よ れば AI が / 以 下であ れば実質的に非時効性で あ る と 評価す る こ と がで さ る o
第 / 図は C 含有量が伸び E % と 時効指数 AI ( Z∞2)と
° に及ぼす影響を示 し てい る が、 Ν¾ を 含有 し ない鋼 ^ 1 ,
2 , 3 に あっ て は伸びは 良好であ る が時効指数 は 2.3 〜 4.5
と 悪 く な っ ている 。 一方 N13 を少量添加 し た鋼^ 4〜 6 は何れ も 時効指数 AI は 1 , 以下と 良好 であ り 、 N の 多レ、鋼; ¾ 7 〜 10 に あって は G の 多レ、鋼ほs ど伸 びは急激に低下する 。
第 2 図は N¾ 含有量 と C 含有量 と の重量比を ( N¾/G ) の値で整理 し 、 値 と AI に及ぼす N¾/C ) と 酸可溶 性 の値 と の 関係を示 し ている が、 な お こ こ で N ZC 値でな く 。 N ¾ZG ) 値 で 整理 し た理 由は N¾ZC 値が 1
0 〜 2 の範囲 内を詳細に調べる た めで あ る 。 G が 0.012 %
よ り 多い 10 , 14 , 15 鐧に お レ、て は が多い鋼ほ ど
値は低下する が 、 は少な く て も、 ま た焼鈍温度が高 く て も 値は余 り 高 く な ら ず、 かつ AI が高い。
_〇:v:H _ 0
一方 G 量 が 0.01 以下の場.合は富温で焼鈍す れば N¾ 含有量 が多 く て も 値は 高い。 し た がっ て C 含有量は 0.010 % 以下にする 必要があ る 。 ま た 。 (NbZC) の値は 1.0 を超え る と 値が悪 く な る の で N 含有量は N¾/C) で 1.0 以下に す る 必要が あ る 。 な お G と と が有する 結晶粒微細化性能 と 、 そ の伸び に 及ぼす悪影響 を考慮す れば、 C は 0.007 % 以下、 。 ( W/Z ) は 0.9 以下に する こ と が有利であ る 。
と こ ろ で 0 iz ( NbZG ) の 値を 1.· 0 と し て も 固溶 の N が存 在する 場合 AI 値を 1 / 以下 と す る こ と がで きな く な る 可能性が あ る 。 し か し AI を低減す る た め に N¾ を多量 に添加す る こ と は深絞 り 性に と っ て は 不利で あ る か ら 固 溶 の N を 固定す る た め に を添加する 必要があ る ·。そ の 量は全 Ν 量に対 し て酸可溶性 Α Ν 比 を 1.8 以上、 好ま し く は 5 以上に する 必要があ る 。 な お は上記条件を 満 し 、 N を 固定すれば足る の で あっ て 、 余 り 過剰 と す る こ と は好ま し く -ない。 従って酸可溶性 は 0.060 % 以 下 と する こ と が有利であ る 。
次 に 引張 強 さ ( TS ) 、 結晶粒度お よ び ^ 値に及ぼす lo9{ N-/G ) 値の影響を 第 J 図に 示す。 Ν を含有 し 、かつ io?(Nb/C) が 0。 1 以上の場合に は C 量 が少な く て も 引張 強 さ ( TS ) は 27 , 2 以上 と な り 、 所期の 目 的を 達す る こ と ができ る が、 よ り 確実に ウ ォ ー ル ブ レ ー ク を 防止す
¾0
i る に足る 強度を得る には 、 0.2 以上 と す る こ と が有利で あ る 。 ま た結晶粒 を 微細化する に は 0 (N¾/G) を 0.1 以 上 と すれば良いが、 確実に荒れ を 防止する に足る 値 と し て は 0.2 以上が推奨 さ れる 。
5 以上 G 、 N 、 酸可溶性 に つ い て 、 本発明の 目 的 を 達する た め に満 さ れね ばな ら ぬ条件を実験例 に ついて 説明 し た。
上記以外の 成分組成お よ び処理条件は極 く 一般的な も の で よ い が 、 一応念の た め に列挙する と 次の と お り で あ 。 る 。 . '
1. 成分組成について
Si : 0。 2 % ま では 強度 を増すた め に添加す る こ と が で き る。 し か しそれ以上は 値を悪 く する の で 好ま し く ない。
5 Mn : 熱延の 際の赤熱脆性の 防止の た め に添加する が、
0.05 % よ り 少ない と 前記防止効果がな く、 一方 0.4 % よ り 多い と 値、 伸びが低下する の で
0.05 〜 0.20 % の範囲 内に する こ と が好適であ
-3 o
0 Sおよび P : S , P 共に不純物 と し て 0。 03 % 以下に 限 定する 必要があ り 、 0.02 % 以下 と す る こ と は よ り 好適で あ る 。
N : N は 多 く な る と それに対応 し て を添加する
必要があ り 、 そ う する と 伸び の 低下が起る の で N は 0 。 0 1 % 以下にする 必要があ る 。
上記元素の他に下記の元素を適宜添加 し て用い る し と がで き る 。
希土類元素, C a : こ れ ら の元素は 脱酸剤 と し て 、 ま た鋼 中硫化物の 形状調整の た め それぞれ ' 0 . 0 1 % 以下 添加す る こ と ができ る 。
B N を BN と し て 固定す る た め 0 . 0 1 % 以下用い る こ と がで き る 。 -
Cu 耐食性を付与す る た め 0 . 3 % 以下の範囲 内で甩 レ、 る こ と ができ る 。
処理条件
製鋼お よ び造塊 : 特に 限定 さ れず、 公知の酸素上吹転 炉 、 底吹転炉、 電気製鐧炉を用い精練 し 、 必要 に応 じ て RH ま た は DH 脱 ガ ス 装置 を用いて脱ガ
'ス 、 脱炭処理 を 施 し た後 、 連続銹造 して ス ラ ブ と す る か あ る レ、 は造塊 し て後分塊 し て ス ラ ブ と する o
E延 : 通常の E延方法 を用い る こ と ができ 、 熱間 延 に よ り 熱延鋼帯 と な し 、 前記熱間 E延の 際の捲 取温度は特に 限定 さ れな レ、が 、 5 0 0 〜 8 0 0 °C の 温度範囲 が好ま し い。 な お前記熱延鋼帯 を冷間 延する が、 冷間 E延率は 5 0 〜 90 % の範囲内
と する こ と が有利であ る 。
焼鈍条件 : いわ ゆ る 箱焼鈍 と し 、 十分な均熱時間が与 え ら れ 、 更に十分徐冷 さ れれば タ イ ト コ イ ル焼 鈍あ る レ、 は 才 — プ ン コ ィ ル焼鈍の何れで も か ま わ ない。 た だ し 、 焼鈍温度は 680 °C 以上が必要 で あ る が 、 900 ^ を こ え る こ と は変態 を起すの で避ける べき であ る 。
な お タ イ ト コ イ ル焼鈍に よ る 際に は鋼板の密 着 を防止する た め 、 7 5 0 °C 以下 と すべき であ る 。 それ以上の温度で焼鈍 し て 、 よ り 高い伸び 値を得よ う と する 場合に は例 え ば才 — プ ン コ ィ ル焼鈍を用レ、 る こ と ができ る 。
次に本発明を実施例 に つ いて説明する 。
実 施 例
第 2 表に示す組成を有する 鋼を溶製 し 、 連続篛造に よ つ て ス ラ ブ と し た。 得 ら れた ス ラ ブを 1200 〜 1300 で の 間で加熱後 ホ ッ ト ス ト リ ッ プ ミ ル に よ り 、 熱延 コ イ ル と し た。 その 際仕上温度 880 〜 930 で 、 捲取温度 520 〜 700 で と した o
得 ら れた熱延 コ イ ル を酸洗後、 E下率 70 〜 80 % で冷 延 し 、 冷延 コ イ ル と し た。 こ の コ イ ルは タ イ ト コ イ ル の ま ま さ ら に 710 °C で 3 0 時間の箱焼鈍を施 し た。 得 ら れ た製品の特性は第 3 表に示す と お り であっ た。
ττ
3 表
産業上の利用可能性 本発明に よ れば高価な合金元素 N¾ を節減 し た上、 表 面疵がな く 、 深絞 り 性が極め て高 く 、 かつ実質的に非時 効性の冷延鋼板 を安定 し て製造す る こ と がで き る 。
こ れ に よ り 自動車の フ ェ ン ダ ー 部、 ガ ソ リ ン タ ン ク な ど形状が複雑で 、 厳 し い プ レ ス 加工に よ り 成形 さ れる 部 材甩の鎩板 を供給する こ と ができ産業上極めて有益であ
o
一 OMPI一 WWO~
Claims
請 求 の 範 囲 重量 ^ で C 0。 01 % 以下、 Si 0 ,
2 % 以下、 Mn 0.05 ~ 0.40 % 、 P 0.02 % 以下、 S 0。02 % 以下、 N 0.01 % 以下、 酸可溶性 を N 含有量 の 1.8 倍以上、
Wo ^ log. ( N¾ C ) が 0.10 〜 1.00 の範囲 内で含有 し. 残部 !1 e と 不可避的不純物 よ り な る 鋼を常法に従って 熱間 延、 冷間 延な ら びに箱焼鈍を 施す こ と を特徵 と す-る 深絞 り 性の極め て-良い非時効性冷延鏘板の製造 方法。 i° 2. 重量 で酸可溶性 A を 0.06 % 以下を含有する 鋼を ,用い る 請求の範囲第 1 項記載の方法。
3. 重量 % で 0 0.007 % 以下、 n 0.05 〜 0.20 、 N
0.007 % 以下 、 酸可溶性 0.06 % 以下で 、 かつ酸可 溶性 の比 5 以上、 N¾ を 。 ( Nt/C ) が 0。 2 〜 0。 9
15 に な る 範囲 内で含有する 鋼を用いる 請求の範囲第 1 あ る い は 2 項記載 の方法。
4. 重量 % で希土類元素、 Ga 、 B 、 Cu の な か か ら 選ば れる 何れか 1 種ま た は 2 種以上を希土類元素、 Ca 、
B に あっ て は そ れぞれ 0.01 % 以下、 Gu に あっ て は
JDMPI WIFO"
0。3 % 以下を 含む鋼 を用い る 請求の範囲第 1 〜 3 項の 何れかに記載の方法。
5. 箱焼鈍 と し て 680 〜 750 °C の範囲内で タ ィ ト コ ィ.ル 焼鈍を施す請求の範囲第 1 〜 4 項の何れか に記載の方 法 o
6. 箱焼鈍 と し て 680 〜 900 °C の 範囲 内でオ ー プ ン コ ィ
ル焼鈍を施す請求の範囲第 1 〜 4 項の何れか に記載の 方法。
霍^ C PI
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