JP3951512B2 - プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の外板などの用途に好適な深絞り性に優れたプレス加工用冷延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板は自動車等に広く使用されている。自動車用途にはプレス成形される部材が多いため、その部材の形状に応じて様々な加工性が要求される。特に、自動車の外板などの用途に好適な深絞り性に優れたプレス加工用冷延鋼板が求められる。
【０００３】
しかしながら、近年の自動車メーカーからの合理化の要求が厳しく、特に同メーカーから、素材の高加工性と、製品製造時での歩留まりの向上の要求が強くなっている。このような背景より、材質面では、特に、高加工性を、鋼板の長手方向・幅方向で均一性を保証することが重要となっている。
【０００４】
このような背景より、表面性状および深絞り性を向上させようという観点から、連続鋳造−直送圧延プロセスにおいて、例えば、Ｃ：０．０１５％以下の極低炭鋼スラブの幅中央での表面温度が、９００℃未満、６００℃以上の温度範囲で熱間圧延を開始し、さらに熱間圧延工程の途中段階で３０分以内の保持処理を施すことを特徴とする技術が特公昭６０−４５６９２号公報に開示されている。また、優れた深絞り加工性を実現するために、例えば、Ｃ：０．００４％以下の極低炭素鋼スラブを、有効ひずみを４５％以上にとり、かつ、仕上げ圧延終了後の冷却制御などのプロセス面からの制御を行うことを特徴とする技術が特公平７−１０３４２３号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの技術では、表面性状または深絞り性を優れたレベルまで改善はしているものの、コイル内の機械的性質の長手方向および幅方向の均一性を保証することができないため問題があった。
【０００６】
すなわち、特公昭６０−４５６９２号公報に開示されている技術は、熱延での加熱温度をフェライト域といった低温としているため、エッジおよびその近傍での温度の低下が著しく、圧延中の幅方向での温度のばらつきが大きい。そのため、熱延後の集合組織が異なり、結果として、冷延焼鈍後でもコイルの長手および幅方向で機械的性質がばらつくという問題が生じてしまう。特に、コイルの幅方向で組織がばらつくと、材料内での加工性の面内での均一性が悪くなり、とりわけ、自動車の外板などの用途で優れた深絞り性が求められる場合、プレス成形後の品質に変動（割れ、しわなど）が生じ、結果的に自動車メーカーでは、コイル内での板採りを歩留まりが低い条件、すなわち板取方向を４５度等の不合理な方向としたり、コイルエッジ近傍より製品採取をしない等の条件で行なわざるを得なくなる。
【０００７】
また、特公平７−１０３４２３号公報に開示されている技術においても、プロセス因子を制御することによって、深絞り性を付与するというものであるが、コイル内の機械的性質の幅方向の均一性を確保することはできない。また、長手方向の機械特性の均一性についても、本発明で対象とするような成分系では完全に確保されているわけではない。さらに、最終スタンドでの圧下率を大きくすると、鋼帯の搬送にブレを生じたりする可能性が高いので、最終スタンドの圧下率を５０％以上に設定することはできず、板のバラツキを防止・矯正する程度のことしかできないので、その実施例に見られるような９０〜１１０％の有効ひずみの設定は、通常の熱延ミルでは実質的に不可能である。かつ、本技術に開示されている巻取温度は、実質的には７３０〜７６０℃であり（６８０〜８００℃、好ましい範囲として、７２０〜８００℃）、このような巻取温度では、酸洗性が劣るために、スケール性欠陥が発生し、歩留りの低下が避けられない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、上記のような自動車の外板などの用途に好適なプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、自動車の外板などの用途に好適なプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動が少ないプレス加工用冷延鋼板を得るためには、所定の組成の鋼スラブに対し、
（１）粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにすることにより、スラブの組織を均一にするとともに、仕上圧延工程において所望の材質の作り込みを可能にすること
（２）仕上げ温度を鋼帯の先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の狭い範囲となるようにし、かつ以下に説明する有効圧下率を、仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には３０％以上、仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には３５％以上になるように圧下スケジュールを設定することにより、コイル内の平均ｒ値および延性のレベルを所望の均一な値とすること
（３）ランナウトでの冷却開始時間を仕上げ圧延終了後１．５秒で開始することにより、オーステナイトの結晶粒の粒成長を抑制すること、さらに望ましくは、冷却を仕上げ圧延終了後１．０秒以内に開始すること
（４）仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上とすることにより、オーステナイト−フェライト変態時のフェライトの核生成頻度を増加させること、さらに望ましくは、平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃにすること
（５）熱延後の巻取温度を７２０℃以下とすることにより、フェライトの粒成長による粗粒化を抑制すること
が重要であり、このようにして得られた熱延鋼板に対して、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延によって得られた熱延鋼帯を酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことにより、初めて本発明で意図するプレス成形性に優れ、かつプレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板が得られることを見出した。
【００１０】
また、仕上げ温度を鋼帯の先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の狭い範囲とするためには、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に設けられた誘導加熱装置によって前記粗バーの仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーを加熱することによりその温度を調整することが有効であることを見出した。
【００１１】
さらに、連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間または、仕上げ圧延の前工程にて粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱することにより、幅方向の材質をより均一にすることができることを見出した。
【００１２】
さらにまた、仕上げ圧延で圧延される粗バーの圧延速度を、粗バーの先端部が仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することにより、これにより加速による鋼帯の温度低下を抑制することができ、粗バー加熱のための消費電力を節約できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、以下の（１）〜（５）を提供するものである。
【００１３】
（１）重量％にて、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％を含有し、さらにＴｉを０．０１〜０．２０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼で形成されたスラブを、連続鋳造まま、または冷却後所定温度に加熱した後、粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、下記に示す粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにし、かつ、その粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延し、かつ、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には、以下に示す有効圧下率が３０％以上、または、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には、以下に示す有効圧下率が３５％以上になるように圧下スケジュールを設定し、引き続くランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．５秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上で冷却し、その後、７２０℃以下の温度で巻き取り、得られた熱延鋼帯に対して酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことを特徴とするプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
ただし、
粗バー圧下率＝｛（粗バー厚み−熱延板厚み）／粗バー厚み｝×１００
有効圧下率 ＝最終スタンドの圧下率＋最終１段前スタンドの圧下率＋１／３
×最終２段手前スタンドの圧下率
【００１４】
（２） 上記（１）の方法において、前記粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に誘導加熱装置を設け、その誘導加熱装置によって前記仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーを加熱することによりその温度を調整し、前記仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延することを特徴とするプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１５】
（３） 上記（１）または（２）の方法において、前記連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間または、仕上げ圧延の前工程にて前記粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱することを特徴とする請求項２に前記のプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１６】
（４） 上記（１）から（３）の方法において、前記仕上げ圧延で圧延される前記粗バーの圧延速度を、前記粗バーの先端部が前記仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することを特徴とする、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１７】
（５） 上記（１）から（４）の方法において、ランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．０秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃ以上で冷却することを特徴とする、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
上述したように、自動車の外板などの用途に好適な、プレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない高加工性冷延鋼板を得るためには、まず鋼組成を最適化することが必要である。
【００１９】
このため、本発明では、鋼組成を、重量％にて、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％を含有し、さらにＴｉを０．０１〜０．２０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなると規定している。
以下、これらの限定理由について説明する。
【００２０】
Ｃ：０．０２％以下
Ｃは鋼板の深絞り性に悪影響を及ぼす元素であるため、その含有量は少ない方が好ましい。Ｃ量が０．０２％を超えると、本発明で要求する深絞り性は得られないため、その含有量は０．０２％以下とした。深絞り性の向上のためのより好ましいＣ量は０．００２０％未満である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．００１０％以下であることが好ましい。
【００２１】
Ｓｉ：０．６％以下
Ｓｉには鋼板を固溶強化する作用を有するが、深絞り性に悪影響を及ぼす元素であるため少ないほうが好ましい。Ｓｉ量が０．６％を超えると、めっき性および深絞り性が劣化するため、その含有量は０．６％以下とした。めっき性の向上のためのより好ましいＳｉ量は０．１％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．０３％以下であることが好ましい。
【００２２】
Ｍｎ：２．５％以下
Ｍｎには鋼板の靱性を改善し、鋼板を固溶強化する作用を有するが、加工性に悪影響を及ぼす元素である。Ｍｎ量が２．５％を超えると、強度が上昇し、深絞り性の劣化が著しくなることから、その含有量は２．５％以下とした。深絞り性の向上のためのより好ましいＭｎ量は２．０％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．５％以下であることが好ましい。
【００２３】
Ｐ：０．１０％以下
Ｐには鋼板を固溶強化する作用を有するが、その含有量が０．１０％を超えると粒界偏析による粒界脆化が生じやすくなり、延性も劣化する。よって、Ｐの含有量は０．１０％以下とした。延性の向上のためのより好ましいＰ量は０．０５％以下である。延性をさらに高いレベルとするためには０．０２％以下であることが好ましい。
【００２４】
Ｓ：０．０５％以下
Ｓが０．０５％を超えると硫化物の析出量が多くなり、深絞り性および延性が劣化する。よって、Ｓの含有量は０．０５％以下とした。加工性の向上のためのより好ましいＳ量は０．０２％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．０１０％以下であることが好ましい。
【００２５】
ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％
ｓｏｌ．Ａｌは鋼の脱酸材として使用され、更には後述するＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖの添加歩留まりをあげるために必須な添加元素である。０．０１％未満では上記した効果が得られず、一方、０．１０％を超えると効果が飽和して不経済となる。よって、ｓｏｌ．Ａｌの含有量は０．０１〜０．１０％とした。
【００２６】
Ｏ：０．０１％以下
Ｏはその含有量が少ないほど加工性に対しては好ましい。Ｏ量が０．０１％を超えると鋼板の加工性の低下が避けられない。よって、Ｏ含有量は０．０１％以下とした。このような、Ｏ含有量は前記ｓｏｌ．Ａｌ量の制御により達成される。
【００２７】
素材鋼としては、上記した成分に加えて、更にＴｉを０．０１〜０．２０％含有する。Ｔｉは炭窒化物や硫化物を形成し、鋼中のＣ、Ｎ、Ｓを減少させ、加工性をより優れたものとすることができる。しかし、Ｔｉの含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、０．２０％を越えると強度が上昇し過ぎて加工性が劣化するため、添加量の範囲は０．０１〜０．２０％とした。
【００２８】
次に、本発明の製造条件について説明する。
プレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない冷延鋼板を得るためには、まず、上記組成の鋼スラブを、連続鋳造まま、または、冷却後所定温度に加熱した後、熱間圧延するに際し、粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、下記に示す粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにし、かつ、その粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、前記仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延し、かつ、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には、以下に示す有効圧下率が３０％以上、または、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には、以下に示す有効圧下率が３５％以上になるように圧下スケジュールを設定し、引き続くランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．５秒以内（さらに望ましくは１．０秒以内）に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上（さらに望ましくは１００℃／ｓｅｃ以上）で冷却し、その後、７２０℃以下の温度で巻き取り、そして、得られた熱延鋼帯に対してを酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施す。
以下、製造条件の限定理由について説明する。
【００２９】
（ａ）粗バー厚み：２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下
スラブを連続鋳造まま、または冷却後所定温度に加熱した後、粗圧延機によって粗圧延する際に、粗バー厚みを、２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下の範囲に設定することが必要である。２５ｍｍ未満であると、仕上圧延工程での材質の作り込みが困難になり、また、８５ｍｍを超えると、現状の仕上圧延機では、高加工性冷延鋼板を製造するための熱延板を作ることができない。望ましい範囲は、２５ｍｍ以上５５ｍｍ未満である。
【００３０】
（ｂ）粗バー圧下率：８５％以上
上述のような粗バー厚みを達成する際に、以下に示す粗バー圧下率を８５％以上にする必要がある。８５％未満の場合には、スラブの組織不均一性が、粗圧延以降の工程にも残存してしまうためである。
粗バー圧下率＝｛（粗バー厚み−熱延板厚み）／粗バー厚み｝×１００
【００３１】
（ｃ）仕上げ温度：Ａｒ３〜Ａｒ３＋５０℃
以上の条件で得られた粗バーを、前記仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーの仕上げ最終スタンドにおける温度（仕上げ温度）がその先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延することによりコイル内（コイル幅方向および長手方向の変動も含めた）の平均ｒ値および延性（破断伸び）のレベルを本発明で意図するものとすることができる。図１に本発明材および比較材のコイル内（長手方向・幅方向）の機械的性質の変動と熱延仕上げ温度の関係を示す。この図から仕上げ温度が上記範囲であれば平均ｒ値および延性が優れた値となることがわかる。
【００３２】
この場合に、仕上げ温度を上述の範囲となるように制御するためには、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に誘導加熱装置を設け、その誘導加熱装置により前記粗バーを加熱することにより温度を調整することが有効である。
【００３３】
なお、本発明で特徴とする粗圧延バーの加熱はコイルＢＯＸ等を用いた連続熱延プロセスに対しても効果的に使用することができる。この際、粗圧延バーの加熱は、上記以外に、コイルＢＯＸの前後や、粗圧延機の間または後に行ってもよい。また、コイルＢＯＸの後で、溶接機の前後で粗圧延バーの加熱を行っても、本発明の効果は十分に発揮される。
【００３４】
より好ましくは、仕上げ圧延機の最終スタンドにおける温度（仕上げ温度）のみの制御に加え、仕上げ圧延機の最終スタンドより前の各スタンドにおける圧延温度の単独または２個以上複数をその先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延する。これにより、より優れた深絞り性を有し、コイル内（長手方向及び幅手方向）での機械的性質の変動のより少ない鋼板を製造し得る。
【００３５】
また、仕上圧延の際に、以下に示す有効圧下率を、最終スタンド圧下率が１０％以上の時には３０％以上、最終スタンド圧下率が１０％未満の時には３５％以上にすることによって、本発明で意図する変動が少ない良好なプレス成形性を有する鋼板を製造することができる。
有効圧下率 ＝最終スタンドの圧下率＋最終１段前スタンドの圧下率＋１／３×最終２段手前スタンドの圧下率
【００３７】
（ｅ）ランナウトでの冷却開始時間：仕上げ圧延終了後１．５秒以内、さらに望ましくは１．０秒以内
仕上げ圧延終了後、１．５秒以内に開始することにより、仕上げ圧延後の変態前のオーステナイトの結晶粒の粒成長を抑制することができ、プレス成形性の変動が少ない鋼板を得ることができる。１．５秒を超えると、オーステナイト結晶粒が粒成長し、機械的性質の変動を少なくすることが困難である。さらにプレス成形性の変動が少ない鋼板を得るためには、仕上げ圧延終了後、１．０秒以内に冷却を開始することが望ましい。これにより、仕上げ圧延後の変態前のオーステナイト結晶粒の粒成長を、より一層抑制することができるためである。
【００３８】
（ｆ）仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度：２０℃／ｓｅｃ以上、さらに望ましくは１００℃／ｓｅｃ以上
以上のようにして製造された鋼帯を、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上で冷却することにより、オーステナイト−フェライト変態時のフェライトの核生成頻度が増加し、本発明で意図するプレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができる。また、平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃ以上にすると、さらに優れたプレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができる。平均冷却速度の上限は特に規定しないが、事実上の上限は、現在の工業的に可能な限界である１５００℃／ｓｅｃである。
【００３９】
（ｇ）熱延後の巻取温度：７２０℃以下
以上のようにして製造された熱延鋼板の巻取温度を７２０℃以下とすることにより、フェライトの粒成長による粗粒化を抑制することができる。巻取温度が７２０℃を超える場合、フェライト粒径を制御することができないので、本発明で意図するプレス加工性に優れ、プレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができない。巻取温度のより好ましい範囲は６８５℃以下である。
【００４０】
なお、本発明には、連続鋳造されたスラブを直送または再加熱する方法も含まれる。特に、スラブを室温まで冷却せずに再加熱する方法は、省エネルギーの観点からより好ましい。
【００４１】
以上のようにして得られた熱延鋼帯を酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことによりプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない冷延鋼板を得ることができる。冷間圧延は所定の板厚にするとともに、圧延集合組織を発達させて、再結晶焼鈍工程で加工性を向上のために好ましい集合組織を発達させるために施される。そのためには、５０％以上、より好ましくは７５％以上の圧下率で最終板厚に加工することが望ましい。
【００４２】
また、再結晶焼鈍は５５０〜９００℃の温度範囲で焼鈍を行ない、フェライトを再結晶焼鈍させる。５５０℃未満の温度では、長時間の箱焼鈍でも再結晶が十分に生じない。一方、９００℃を越える温度では連続焼鈍でもオーステナイト化が進行して加工性が劣化する。
【００４３】
再結晶焼鈍を行なう方法としては、連続焼鈍、箱焼鈍、または溶融亜鉛めっき処理に先行する連続熱処理のいずれでもよい。
【００４４】
なお、本発明においては、プレス成形性の変動を一層少なくする観点から、連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間、または、仕上げ圧延の前工程にて粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱する工程を付加することは好ましい。このような、エッジヒーターの使用により粗バーの幅方向の温度のばらつきが小さくなり、幅方向の材質が特に均一な鋼板を得ることができる。
【００４５】
また、本発明においては、仕上げ圧延で圧延される粗バーの圧延速度を、粗バーの先端部が前記仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することが望ましい。このような熱延条件とすることにより、加速による鋼帯の温度の低下を抑えることができ、結果として、仕上げ圧延機の入り側または、仕上げ圧延機のスタンド間に設けられた誘導加熱装置による粗バーの加熱のための消費電力を節約することができる。
【００４６】
上述した組成の素材鋼は、たとえば転炉、電気炉等により溶製される。鋼片の製造は造塊−分塊圧延法または連続鋳造、薄スラブ鋳造法、ストリップ鋳造法のいずれでも構わない。なお、本発明において、連続鋳造または造塊、分塊圧延により得られたスラブ加熱する製造方法においては、スラブを室温以上の温度まで冷却したのち、熱延加熱炉に挿入する。その場合、熱延加熱炉への挿入温度はＡｒ３点以下であることが組織を制御する上で好ましい。
【００４７】
なお、本発明においては粗圧延鋼帯を加熱する前工程、もしくは後工程でレベラー等の矯正装置によって形状矯正をしても良い。矯正を粗圧延鋼帯を加熱する前工程で行なう場合、粗圧延鋼帯の形状が良くなることにより粗圧延鋼帯の加熱時の均一性が良くなり、粗圧延鋼帯内の組織の均一性が高くなり、さらには仕上げ圧延機に挿入される粗圧延鋼帯の形状が良いため、仕上げ圧延時の塑性変形時の均一性が高くなり、結果として、得られる鋼板の組織も均一になる。また、矯正を粗圧延鋼帯を加熱する後工程で行なう場合、少なくとも仕上げ圧延機に挿入される粗圧延鋼帯の形状が良いため、仕上げ圧延時の塑性変形時の均一性が高くなり、結果として、組織が均一となる。
【００４８】
本発明方法によって得られた冷延鋼板は、適宜、表面処理（溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、電気めっき、有機被覆コーテングなど）やプレス加工を施した後、例えば、自動車、家電製品、鋼構造物などに使用されるが、特にこれらの用途において要求される高加工性と強度を有するものである。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明による具体的な実施例について、比較例と比較しながら以下に説明する。
表１に示す化学組成を有する鋼（材料Ｎｏ．１〜３）を表２に示す条件で熱間圧延し、冷却して巻取処理を行ない、熱延板を酸洗後、圧下率７５％にて冷間圧延と焼鈍（８００℃×４０秒）を行ない、コイル長手方向およびコイル幅方向における機械的性質を調べた。表３にコイルの長手方向での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつき、およびコイル幅方向での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつきを示す。なお、コイルの長手方向のばらつきは、コイルのトップ、ミドル、ボトムから採取したサンプルにおけるばらつきを示し、コイル幅方向のばらつきはコイルのトップ、ミドル、ボトムのうち最大の幅方向のばらつきをもつ位置での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつきを示す。
【００５０】
また、表４に示す条件で熱間圧延し、冷却して巻取処理を行ない、熱延板の長手方向および幅方向の機械的性質を調べた。表５に熱延板の長手方向および幅方向の平均ｒ値および破断伸びのばらつきを示す。表記の仕方は表３と同様である。
【００５１】
表３および表５から明らかなように、本発明によって製造された鋼板は平均ｒ値、破断伸びのレベルは高く、かつコイル内での機械的性質の変動が小さく、コイル内でのプレス成形性が優れ、かつその均一性にも優れていることが確認された。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自動車の外板などの用途に好適な、深絞り性等のプレス成形性に優れ、かつプレス成形性の変動も少ないプレス加工用冷延鋼板の製造方法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。本発明による鋼板は自動車用に限らず、産業機器用、家電用（テレビ用のフレーム材など、各種容器材など）、ほうろう用等の深絞り性が要求される用途に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コイル長手・幅方向の機械的性質の変動と熱延仕上げ温度の関係を示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の外板などの用途に好適な深絞り性に優れたプレス加工用冷延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板は自動車等に広く使用されている。自動車用途にはプレス成形される部材が多いため、その部材の形状に応じて様々な加工性が要求される。特に、自動車の外板などの用途に好適な深絞り性に優れたプレス加工用冷延鋼板が求められる。
【０００３】
しかしながら、近年の自動車メーカーからの合理化の要求が厳しく、特に同メーカーから、素材の高加工性と、製品製造時での歩留まりの向上の要求が強くなっている。このような背景より、材質面では、特に、高加工性を、鋼板の長手方向・幅方向で均一性を保証することが重要となっている。
【０００４】
このような背景より、表面性状および深絞り性を向上させようという観点から、連続鋳造−直送圧延プロセスにおいて、例えば、Ｃ：０．０１５％以下の極低炭鋼スラブの幅中央での表面温度が、９００℃未満、６００℃以上の温度範囲で熱間圧延を開始し、さらに熱間圧延工程の途中段階で３０分以内の保持処理を施すことを特徴とする技術が特公昭６０−４５６９２号公報に開示されている。また、優れた深絞り加工性を実現するために、例えば、Ｃ：０．００４％以下の極低炭素鋼スラブを、有効ひずみを４５％以上にとり、かつ、仕上げ圧延終了後の冷却制御などのプロセス面からの制御を行うことを特徴とする技術が特公平７−１０３４２３号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの技術では、表面性状または深絞り性を優れたレベルまで改善はしているものの、コイル内の機械的性質の長手方向および幅方向の均一性を保証することができないため問題があった。
【０００６】
すなわち、特公昭６０−４５６９２号公報に開示されている技術は、熱延での加熱温度をフェライト域といった低温としているため、エッジおよびその近傍での温度の低下が著しく、圧延中の幅方向での温度のばらつきが大きい。そのため、熱延後の集合組織が異なり、結果として、冷延焼鈍後でもコイルの長手および幅方向で機械的性質がばらつくという問題が生じてしまう。特に、コイルの幅方向で組織がばらつくと、材料内での加工性の面内での均一性が悪くなり、とりわけ、自動車の外板などの用途で優れた深絞り性が求められる場合、プレス成形後の品質に変動（割れ、しわなど）が生じ、結果的に自動車メーカーでは、コイル内での板採りを歩留まりが低い条件、すなわち板取方向を４５度等の不合理な方向としたり、コイルエッジ近傍より製品採取をしない等の条件で行なわざるを得なくなる。
【０００７】
また、特公平７−１０３４２３号公報に開示されている技術においても、プロセス因子を制御することによって、深絞り性を付与するというものであるが、コイル内の機械的性質の幅方向の均一性を確保することはできない。また、長手方向の機械特性の均一性についても、本発明で対象とするような成分系では完全に確保されているわけではない。さらに、最終スタンドでの圧下率を大きくすると、鋼帯の搬送にブレを生じたりする可能性が高いので、最終スタンドの圧下率を５０％以上に設定することはできず、板のバラツキを防止・矯正する程度のことしかできないので、その実施例に見られるような９０〜１１０％の有効ひずみの設定は、通常の熱延ミルでは実質的に不可能である。かつ、本技術に開示されている巻取温度は、実質的には７３０〜７６０℃であり（６８０〜８００℃、好ましい範囲として、７２０〜８００℃）、このような巻取温度では、酸洗性が劣るために、スケール性欠陥が発生し、歩留りの低下が避けられない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、上記のような自動車の外板などの用途に好適なプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、自動車の外板などの用途に好適なプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動が少ないプレス加工用冷延鋼板を得るためには、所定の組成の鋼スラブに対し、
（１）粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにすることにより、スラブの組織を均一にするとともに、仕上圧延工程において所望の材質の作り込みを可能にすること
（２）仕上げ温度を鋼帯の先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の狭い範囲となるようにし、かつ以下に説明する有効圧下率を、仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には３０％以上、仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には３５％以上になるように圧下スケジュールを設定することにより、コイル内の平均ｒ値および延性のレベルを所望の均一な値とすること
（３）ランナウトでの冷却開始時間を仕上げ圧延終了後１．５秒で開始することにより、オーステナイトの結晶粒の粒成長を抑制すること、さらに望ましくは、冷却を仕上げ圧延終了後１．０秒以内に開始すること
（４）仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上とすることにより、オーステナイト−フェライト変態時のフェライトの核生成頻度を増加させること、さらに望ましくは、平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃにすること
（５）熱延後の巻取温度を７２０℃以下とすることにより、フェライトの粒成長による粗粒化を抑制すること
が重要であり、このようにして得られた熱延鋼板に対して、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延によって得られた熱延鋼帯を酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことにより、初めて本発明で意図するプレス成形性に優れ、かつプレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板が得られることを見出した。
【００１０】
また、仕上げ温度を鋼帯の先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の狭い範囲とするためには、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に設けられた誘導加熱装置によって前記粗バーの仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーを加熱することによりその温度を調整することが有効であることを見出した。
【００１１】
さらに、連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間または、仕上げ圧延の前工程にて粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱することにより、幅方向の材質をより均一にすることができることを見出した。
【００１２】
さらにまた、仕上げ圧延で圧延される粗バーの圧延速度を、粗バーの先端部が仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することにより、これにより加速による鋼帯の温度低下を抑制することができ、粗バー加熱のための消費電力を節約できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、以下の（１）〜（５）を提供するものである。
【００１３】
（１）重量％にて、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％を含有し、さらにＴｉを０．０１〜０．２０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼で形成されたスラブを、連続鋳造まま、または冷却後所定温度に加熱した後、粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、下記に示す粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにし、かつ、その粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延し、かつ、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には、以下に示す有効圧下率が３０％以上、または、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には、以下に示す有効圧下率が３５％以上になるように圧下スケジュールを設定し、引き続くランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．５秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上で冷却し、その後、７２０℃以下の温度で巻き取り、得られた熱延鋼帯に対して酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことを特徴とするプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
ただし、
粗バー圧下率＝｛（粗バー厚み−熱延板厚み）／粗バー厚み｝×１００
有効圧下率 ＝最終スタンドの圧下率＋最終１段前スタンドの圧下率＋１／３
×最終２段手前スタンドの圧下率
【００１４】
（２） 上記（１）の方法において、前記粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に誘導加熱装置を設け、その誘導加熱装置によって前記仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーを加熱することによりその温度を調整し、前記仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延することを特徴とするプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１５】
（３） 上記（１）または（２）の方法において、前記連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間または、仕上げ圧延の前工程にて前記粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱することを特徴とする請求項２に前記のプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１６】
（４） 上記（１）から（３）の方法において、前記仕上げ圧延で圧延される前記粗バーの圧延速度を、前記粗バーの先端部が前記仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することを特徴とする、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１７】
（５） 上記（１）から（４）の方法において、ランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．０秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃ以上で冷却することを特徴とする、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
上述したように、自動車の外板などの用途に好適な、プレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない高加工性冷延鋼板を得るためには、まず鋼組成を最適化することが必要である。
【００１９】
このため、本発明では、鋼組成を、重量％にて、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％を含有し、さらにＴｉを０．０１〜０．２０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなると規定している。
以下、これらの限定理由について説明する。
【００２０】
Ｃ：０．０２％以下
Ｃは鋼板の深絞り性に悪影響を及ぼす元素であるため、その含有量は少ない方が好ましい。Ｃ量が０．０２％を超えると、本発明で要求する深絞り性は得られないため、その含有量は０．０２％以下とした。深絞り性の向上のためのより好ましいＣ量は０．００２０％未満である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．００１０％以下であることが好ましい。
【００２１】
Ｓｉ：０．６％以下
Ｓｉには鋼板を固溶強化する作用を有するが、深絞り性に悪影響を及ぼす元素であるため少ないほうが好ましい。Ｓｉ量が０．６％を超えると、めっき性および深絞り性が劣化するため、その含有量は０．６％以下とした。めっき性の向上のためのより好ましいＳｉ量は０．１％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．０３％以下であることが好ましい。
【００２２】
Ｍｎ：２．５％以下
Ｍｎには鋼板の靱性を改善し、鋼板を固溶強化する作用を有するが、加工性に悪影響を及ぼす元素である。Ｍｎ量が２．５％を超えると、強度が上昇し、深絞り性の劣化が著しくなることから、その含有量は２．５％以下とした。深絞り性の向上のためのより好ましいＭｎ量は２．０％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．５％以下であることが好ましい。
【００２３】
Ｐ：０．１０％以下
Ｐには鋼板を固溶強化する作用を有するが、その含有量が０．１０％を超えると粒界偏析による粒界脆化が生じやすくなり、延性も劣化する。よって、Ｐの含有量は０．１０％以下とした。延性の向上のためのより好ましいＰ量は０．０５％以下である。延性をさらに高いレベルとするためには０．０２％以下であることが好ましい。
【００２４】
Ｓ：０．０５％以下
Ｓが０．０５％を超えると硫化物の析出量が多くなり、深絞り性および延性が劣化する。よって、Ｓの含有量は０．０５％以下とした。加工性の向上のためのより好ましいＳ量は０．０２％以下である。加工性をさらに高いレベルとするためには０．０１０％以下であることが好ましい。
【００２５】
ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％
ｓｏｌ．Ａｌは鋼の脱酸材として使用され、更には後述するＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖの添加歩留まりをあげるために必須な添加元素である。０．０１％未満では上記した効果が得られず、一方、０．１０％を超えると効果が飽和して不経済となる。よって、ｓｏｌ．Ａｌの含有量は０．０１〜０．１０％とした。
【００２６】
Ｏ：０．０１％以下
Ｏはその含有量が少ないほど加工性に対しては好ましい。Ｏ量が０．０１％を超えると鋼板の加工性の低下が避けられない。よって、Ｏ含有量は０．０１％以下とした。このような、Ｏ含有量は前記ｓｏｌ．Ａｌ量の制御により達成される。
【００２７】
素材鋼としては、上記した成分に加えて、更にＴｉを０．０１〜０．２０％含有する。Ｔｉは炭窒化物や硫化物を形成し、鋼中のＣ、Ｎ、Ｓを減少させ、加工性をより優れたものとすることができる。しかし、Ｔｉの含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、０．２０％を越えると強度が上昇し過ぎて加工性が劣化するため、添加量の範囲は０．０１〜０．２０％とした。
【００２８】
次に、本発明の製造条件について説明する。
プレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない冷延鋼板を得るためには、まず、上記組成の鋼スラブを、連続鋳造まま、または、冷却後所定温度に加熱した後、熱間圧延するに際し、粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、下記に示す粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにし、かつ、その粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、前記仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延し、かつ、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には、以下に示す有効圧下率が３０％以上、または、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には、以下に示す有効圧下率が３５％以上になるように圧下スケジュールを設定し、引き続くランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．５秒以内（さらに望ましくは１．０秒以内）に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上（さらに望ましくは１００℃／ｓｅｃ以上）で冷却し、その後、７２０℃以下の温度で巻き取り、そして、得られた熱延鋼帯に対してを酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施す。
以下、製造条件の限定理由について説明する。
【００２９】
（ａ）粗バー厚み：２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下
スラブを連続鋳造まま、または冷却後所定温度に加熱した後、粗圧延機によって粗圧延する際に、粗バー厚みを、２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下の範囲に設定することが必要である。２５ｍｍ未満であると、仕上圧延工程での材質の作り込みが困難になり、また、８５ｍｍを超えると、現状の仕上圧延機では、高加工性冷延鋼板を製造するための熱延板を作ることができない。望ましい範囲は、２５ｍｍ以上５５ｍｍ未満である。
【００３０】
（ｂ）粗バー圧下率：８５％以上
上述のような粗バー厚みを達成する際に、以下に示す粗バー圧下率を８５％以上にする必要がある。８５％未満の場合には、スラブの組織不均一性が、粗圧延以降の工程にも残存してしまうためである。
粗バー圧下率＝｛（粗バー厚み−熱延板厚み）／粗バー厚み｝×１００
【００３１】
（ｃ）仕上げ温度：Ａｒ３〜Ａｒ３＋５０℃
以上の条件で得られた粗バーを、前記仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーの仕上げ最終スタンドにおける温度（仕上げ温度）がその先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延することによりコイル内（コイル幅方向および長手方向の変動も含めた）の平均ｒ値および延性（破断伸び）のレベルを本発明で意図するものとすることができる。図１に本発明材および比較材のコイル内（長手方向・幅方向）の機械的性質の変動と熱延仕上げ温度の関係を示す。この図から仕上げ温度が上記範囲であれば平均ｒ値および延性が優れた値となることがわかる。
【００３２】
この場合に、仕上げ温度を上述の範囲となるように制御するためには、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に誘導加熱装置を設け、その誘導加熱装置により前記粗バーを加熱することにより温度を調整することが有効である。
【００３３】
なお、本発明で特徴とする粗圧延バーの加熱はコイルＢＯＸ等を用いた連続熱延プロセスに対しても効果的に使用することができる。この際、粗圧延バーの加熱は、上記以外に、コイルＢＯＸの前後や、粗圧延機の間または後に行ってもよい。また、コイルＢＯＸの後で、溶接機の前後で粗圧延バーの加熱を行っても、本発明の効果は十分に発揮される。
【００３４】
より好ましくは、仕上げ圧延機の最終スタンドにおける温度（仕上げ温度）のみの制御に加え、仕上げ圧延機の最終スタンドより前の各スタンドにおける圧延温度の単独または２個以上複数をその先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延する。これにより、より優れた深絞り性を有し、コイル内（長手方向及び幅手方向）での機械的性質の変動のより少ない鋼板を製造し得る。
【００３５】
有効圧下率 ＝最終スタンドの圧下率＋最終１段前スタンドの圧下率＋１／３×最終２段手前スタンドの圧下率
【００３７】
（ｅ）ランナウトでの冷却開始時間：仕上げ圧延終了後１．５秒以内、さらに望ましくは１．０秒以内
仕上げ圧延終了後、１．５秒以内に開始することにより、仕上げ圧延後の変態前のオーステナイトの結晶粒の粒成長を抑制することができ、プレス成形性の変動が少ない鋼板を得ることができる。１．５秒を超えると、オーステナイト結晶粒が粒成長し、機械的性質の変動を少なくすることが困難である。さらにプレス成形性の変動が少ない鋼板を得るためには、仕上げ圧延終了後、１．０秒以内に冷却を開始することが望ましい。これにより、仕上げ圧延後の変態前のオーステナイト結晶粒の粒成長を、より一層抑制することができるためである。
【００３８】
（ｆ）仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度：２０℃／ｓｅｃ以上、さらに望ましくは１００℃／ｓｅｃ以上
以上のようにして製造された鋼帯を、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上で冷却することにより、オーステナイト−フェライト変態時のフェライトの核生成頻度が増加し、本発明で意図するプレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができる。また、平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃ以上にすると、さらに優れたプレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができる。平均冷却速度の上限は特に規定しないが、事実上の上限は、現在の工業的に可能な限界である１５００℃／ｓｅｃである。
【００３９】
（ｇ）熱延後の巻取温度：７２０℃以下
以上のようにして製造された熱延鋼板の巻取温度を７２０℃以下とすることにより、フェライトの粒成長による粗粒化を抑制することができる。巻取温度が７２０℃を超える場合、フェライト粒径を制御することができないので、本発明で意図するプレス加工性に優れ、プレス加工性の変動の少ない鋼板を得ることができない。巻取温度のより好ましい範囲は６８５℃以下である。
【００４０】
なお、本発明には、連続鋳造されたスラブを直送または再加熱する方法も含まれる。特に、スラブを室温まで冷却せずに再加熱する方法は、省エネルギーの観点からより好ましい。
【００４１】
以上のようにして得られた熱延鋼帯を酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことによりプレス成形性に優れ、かつプレス成形性のコイル内での変動も少ない冷延鋼板を得ることができる。冷間圧延は所定の板厚にするとともに、圧延集合組織を発達させて、再結晶焼鈍工程で加工性を向上のために好ましい集合組織を発達させるために施される。そのためには、５０％以上、より好ましくは７５％以上の圧下率で最終板厚に加工することが望ましい。
【００４２】
また、再結晶焼鈍は５５０〜９００℃の温度範囲で焼鈍を行ない、フェライトを再結晶焼鈍させる。５５０℃未満の温度では、長時間の箱焼鈍でも再結晶が十分に生じない。一方、９００℃を越える温度では連続焼鈍でもオーステナイト化が進行して加工性が劣化する。
【００４３】
再結晶焼鈍を行なう方法としては、連続焼鈍、箱焼鈍、または溶融亜鉛めっき処理に先行する連続熱処理のいずれでもよい。
【００４４】
なお、本発明においては、プレス成形性の変動を一層少なくする観点から、連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間、または、仕上げ圧延の前工程にて粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱する工程を付加することは好ましい。このような、エッジヒーターの使用により粗バーの幅方向の温度のばらつきが小さくなり、幅方向の材質が特に均一な鋼板を得ることができる。
【００４５】
また、本発明においては、仕上げ圧延で圧延される粗バーの圧延速度を、粗バーの先端部が前記仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することが望ましい。このような熱延条件とすることにより、加速による鋼帯の温度の低下を抑えることができ、結果として、仕上げ圧延機の入り側または、仕上げ圧延機のスタンド間に設けられた誘導加熱装置による粗バーの加熱のための消費電力を節約することができる。
【００４６】
上述した組成の素材鋼は、たとえば転炉、電気炉等により溶製される。鋼片の製造は造塊−分塊圧延法または連続鋳造、薄スラブ鋳造法、ストリップ鋳造法のいずれでも構わない。なお、本発明において、連続鋳造または造塊、分塊圧延により得られたスラブ加熱する製造方法においては、スラブを室温以上の温度まで冷却したのち、熱延加熱炉に挿入する。その場合、熱延加熱炉への挿入温度はＡｒ３点以下であることが組織を制御する上で好ましい。
【００４７】
なお、本発明においては粗圧延鋼帯を加熱する前工程、もしくは後工程でレベラー等の矯正装置によって形状矯正をしても良い。矯正を粗圧延鋼帯を加熱する前工程で行なう場合、粗圧延鋼帯の形状が良くなることにより粗圧延鋼帯の加熱時の均一性が良くなり、粗圧延鋼帯内の組織の均一性が高くなり、さらには仕上げ圧延機に挿入される粗圧延鋼帯の形状が良いため、仕上げ圧延時の塑性変形時の均一性が高くなり、結果として、得られる鋼板の組織も均一になる。また、矯正を粗圧延鋼帯を加熱する後工程で行なう場合、少なくとも仕上げ圧延機に挿入される粗圧延鋼帯の形状が良いため、仕上げ圧延時の塑性変形時の均一性が高くなり、結果として、組織が均一となる。
【００４８】
本発明方法によって得られた冷延鋼板は、適宜、表面処理（溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、電気めっき、有機被覆コーテングなど）やプレス加工を施した後、例えば、自動車、家電製品、鋼構造物などに使用されるが、特にこれらの用途において要求される高加工性と強度を有するものである。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明による具体的な実施例について、比較例と比較しながら以下に説明する。
表１に示す化学組成を有する鋼（材料Ｎｏ．１〜３）を表２に示す条件で熱間圧延し、冷却して巻取処理を行ない、熱延板を酸洗後、圧下率７５％にて冷間圧延と焼鈍（８００℃×４０秒）を行ない、コイル長手方向およびコイル幅方向における機械的性質を調べた。表３にコイルの長手方向での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつき、およびコイル幅方向での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつきを示す。なお、コイルの長手方向のばらつきは、コイルのトップ、ミドル、ボトムから採取したサンプルにおけるばらつきを示し、コイル幅方向のばらつきはコイルのトップ、ミドル、ボトムのうち最大の幅方向のばらつきをもつ位置での平均ｒ値および破断伸びの値のばらつきを示す。
【００５０】
また、表４に示す条件で熱間圧延し、冷却して巻取処理を行ない、熱延板の長手方向および幅方向の機械的性質を調べた。表５に熱延板の長手方向および幅方向の平均ｒ値および破断伸びのばらつきを示す。表記の仕方は表３と同様である。
【００５１】
表３および表５から明らかなように、本発明によって製造された鋼板は平均ｒ値、破断伸びのレベルは高く、かつコイル内での機械的性質の変動が小さく、コイル内でのプレス成形性が優れ、かつその均一性にも優れていることが確認された。
【００５２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自動車の外板などの用途に好適な、深絞り性等のプレス成形性に優れ、かつプレス成形性の変動も少ないプレス加工用冷延鋼板の製造方法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。本発明による鋼板は自動車用に限らず、産業機器用、家電用（テレビ用のフレーム材など、各種容器材など）、ほうろう用等の深絞り性が要求される用途に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コイル長手・幅方向の機械的性質の変動と熱延仕上げ温度の関係を示す図。
Claims (5)
- 重量％にて、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％を含有し、さらにＴｉを０．０１〜０．２０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼で形成されたスラブを、連続鋳造まま、または冷却後所定温度に加熱した後、粗圧延機によって２５ｍｍ以上８５ｍｍ以下に粗圧延し、下記に示す粗バー圧下率が８５％以上になるような仕上げ圧延パス・スケジュールにし、かつ、その粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延し、かつ、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％以上の時には、以下に示す有効圧下率が３０％以上、または、前記仕上げ圧延の最終スタンドでの圧下率が１０％未満の時には、以下に示す有効圧下率が３５％以上になるように圧下スケジュールを設定し、引き続くランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．５秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を２０℃／ｓｅｃ以上で冷却し、その後、７２０℃以下の温度で巻き取り、得られた熱延鋼帯に対して酸洗、冷間圧延、最終焼鈍、調質圧延を施すことを特徴とするプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
ただし、
粗バー圧下率＝｛（粗バー厚み−熱延板厚み）／粗バー厚み｝×１００
有効圧下率 ＝最終スタンドの圧下率＋最終１段前スタンドの圧下率＋１／３
×最終２段手前スタンドの圧下率 - 前記粗バーを連続熱間仕上げ圧延機によって仕上げ圧延するに際して、仕上げ圧延機の入り側、または、仕上げ圧延機のスタンド間に誘導加熱装置を設け、その誘導加熱装置によって前記仕上げ圧延機により圧延される前記粗バーを加熱することによりその温度を調整し、前記仕上げ最終スタンドにおける温度が前記粗バーの先端部から後端部に至るまでＡｒ３〜Ａｒ３＋５０℃の範囲となるように圧延することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
- 前記連続熱間仕上げ圧延機のスタンド間または、仕上げ圧延の前工程にて前記粗バーの幅方向エッジ部を誘導加熱装置により加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に前記のプレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
- 前記仕上げ圧延で圧延される前記粗バーの圧延速度を、前記粗バーの先端部が前記仕上げ圧延機に入ってから加速し、その後一定速、または一定速圧延後加速、または加速圧延することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
- ランナウトでの冷却を仕上げ圧延終了後１．０秒以内に開始し、仕上げ温度〜７５０℃までの平均冷却速度を１００℃／ｓｅｃ以上で冷却することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の、プレス成形性に優れ、かつ、プレス成形性の変動が少ない、高加工性冷延鋼板の製造方法。
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