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JPH0941040A - 伸びフランジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

伸びフランジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法

Info

Publication number
JPH0941040A
JPH0941040A JP20008895A JP20008895A JPH0941040A JP H0941040 A JPH0941040 A JP H0941040A JP 20008895 A JP20008895 A JP 20008895A JP 20008895 A JP20008895 A JP 20008895A JP H0941040 A JPH0941040 A JP H0941040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel sheet
temperature
weight
flangeability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20008895A
Other languages
English (en)
Inventor
Goro Anami
吾郎 阿南
Tetsuo Toyoda
哲夫 十代田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP20008895A priority Critical patent/JPH0941040A/ja
Publication of JPH0941040A publication Critical patent/JPH0941040A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】高強度冷延鋼板を連焼設備にて製造するに際し
て、異常組織の発生を抑えて、すぐれた延びフランジ性
を有する鋼板を製造する方法を提供する。 【解決手段】C、Mn、Si、P、S、Crを特定した
鋼板を冷間圧延した後、焼鈍を2相域で行ない、650
℃とパーライト変態が停止する温度Tとの間の範囲の温
度に10秒以上滞在するよう冷却し、Tから450℃ま
での範囲の温度での滞在時間を5秒以下となるように冷
却する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複雑なプレス加工
部品の原板として好適に用いることができる伸びフラン
ジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】伸びフランジ性を確保するためには、介
在物や硬質相の生成を制御し、打ち抜き断面の亀裂やボ
イドの発生を抑える必要がある。高強度冷延鋼板は、通
常、連続焼鈍設備を用いて製造されるが、未変態のオー
ステナイトが残存した状態で急冷すれば、マルテンサイ
ト等の硬質の組織が生成し、伸びフランジ性が劣化す
る。このマルテンサイトは、焼き戻すことによって、そ
れによる特性の劣化を低減することができるが、しか
し、これには工程数の増加によるコスト増等の問題が生
じる。
【0003】後述するように、本発明者らは、500℃
以上で変態途中の鋼板を保持すると、細かなマルテンサ
イトが内在する異常な組織が生成する場合が多く、これ
によって伸びフランジ性が劣化することを見い出した。
従って、伸びフランジ性のよい冷延鋼板を得るために
は、このような異常組織の生成を避ける必要がある。し
かしながら、従来、この点を考慮した製造方法は、知ら
れておらず、従って、予期せざる伸びフランジ不良が発
生して、歩留まりの低下を生じることがある。
【0004】例えば、特公昭49−1690号公報や特
公昭49−22285号公報には、Crを添加した伸び
フランジ性にすぐれる熱・冷延鋼板の製造方法が記載さ
れているが、しかし、焼鈍条件の規定がなく、必ずしも
十分な伸びフランジ性を得ることができない。特開昭5
2−46323号公報や特開昭56−75521号公報
においても、パーライト変態に注目した冷却制御が規定
されておらず、このため十分な伸びフランジ性を得るこ
とができない。
【0005】特開昭58−167750号公報には、ポ
リゴナルフェライト、ベイナイト及びマルテンサイトか
らなる冷延鋼板が記載されているが、このような鋼板
は、硬質のマルテンサイトを含むので、伸びフランジ性
に不利である。特開平3−277742号公報には、A
c3±50℃で焼鈍する方法が記載されているが、疑似パ
ーライトの析出を考慮した冷却を行なわないので、十分
な伸びフランジ性を得ることができるとは限らない。
【0006】以上のように、従来、伸びフランジ性の向
上を図った冷延鋼板の製造方法が種々、提案されている
ものの、異常組織の生成を避けるように考慮した製造方
法は知られていない。そこで、本発明者らは、高強度冷
延鋼板を連続焼鈍設備にて製造するに際して、異常組織
の発生を抑えて、すぐれた伸びフランジ性を有する鋼板
を製造する方法を確立すべく、種々の研究を行なった。
【0007】先ず、表1の鋼種H1の鋼板を図1に示す
ように、Ac1とAc3との間の温度である730℃に5分
間保持した後、Ac1より低い温度t(これを保持温度と
いう。)まで冷却し、その温度tに10秒間保持し、つ
いで、水焼入れを行なった。図2にこのような熱処理を
施した鋼板中の第2相中のパーライト分率を示す。パー
ライトは、上記保持温度tが650℃から540℃の間
の温度である場合にのみ、第2相中にみられる。図2の
結果から、鋼種H1の鋼板を図1に示した条件で熱処理
した場合、パーライト変態の停止温度Tは540℃であ
る。
【0008】図3は、650℃から温度Tまでの範囲の
温度での滞留時間が穴拡げ性(λ)に及ぼす影響を示
す。穴拡げ性(λ)、打ち抜き穴を円錐ポンチで亀裂が
生じるまで拡げた際の穴径の拡大率であって、λが大き
いほど、伸びフランジ性がよい。図3から明らかなよう
に、前記した650℃から温度Tまでの範囲の温度での
滞留時間が長いほど、λが高い。しかし、実用上、この
滞留時間の上限は、20秒程度である。
【0009】図4は、滞留時間が12秒のものについ
て、温度Tから450℃までの範囲の温度での滞留時間
が穴拡げ性(λ)に及ぼす影響を示す。この滞留時間が
短いほど、穴拡げ性(λ)が良好である。この原因は、
完全には明らかではないが、650℃からパーライト変
態の停止温度Tまでの間に、パーライトに変態できなか
った未変態のオーステナイトが温度Tから450℃まで
の間に伸びフランジ性に有害な組織に変態してしまうた
めと推定される。温度Tから450℃までの範囲の温度
での保持時間が短かければ、有害な組織も少なくなり、
伸びフランジ性が良好になる。反対に、温度Tから45
0℃までの範囲の温度での保持時間が短かくても、未変
態のオーテスナイトの量が多ければ、有害組織の量や硬
質の低温変態生成物の量が多くなるので、650℃から
Tまでの保持時間が短いときは、伸びフランジ性が劣化
する。原理的には、温度Tから450℃までの温度域を
極めて早く冷却すれば異常組織は析出しないはずである
が、実験した以上の冷却速度は、熱歪みによって、板の
平坦度を悪くし、平坦度修正のためコストが増大する。
通常、実用的には、1〜5秒の範囲である。
【0010】後述するように、パーライト変態の停止温
度Tは、鋼の成分に依存する。また、Ac1とAc3点の間
で保持した際のオーステナイト中のC濃度にも依存す
る。かくして、本発明によれば、鋼の成分や熱処理に応
じて、温度Tを測定し、650℃からTまでの範囲の温
度での滞留時間を10秒以上とし、Tから450℃まで
の範囲の温度での滞留時間を5秒以下となるように冷却
することによって、伸びフランジ性にすぐれた高強度冷
延鋼板を得ることができる。
【0011】従来は、このように、鋼の成分や熱処理の
条件によって変動する最適の製造条件を設定することが
できないので、伸びフランジ性の良好な冷延鋼板を高い
歩留まりで製造することができない。図5は、Cr量が
温度Tに及ぼす影響を示す図であり、図6は、オーステ
ナイト中のC濃度が温度Tに及ぼす影響を示す図であ
る。オーステナイト中のC濃度は、鋼の成分が同じで
も、2相域でのオーステナイト化の温度変化を変えるこ
とで変動する。温度Tが鋼の成分や熱処理の条件によっ
て変動することが明らかである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した知
見に基づいてなされたものであって、高強度冷延鋼板を
連焼設備にて製造するに際して、異常組織の発生を抑え
て、すぐれた伸びフランジ性を有する鋼板を製造する方
法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による伸びフラン
ジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法は、重量%に
てC 0.04%以上、0.20重量%未満、Mn 0.5
0%以上、2.00重量%未満、Si 1.50重量%以
下、P 0.10重量%以下、S 0.005重量%以
下、Cr 2.00重量%以下 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼板を冷間圧延した
後、焼鈍を2相域で行ない、650℃とパーライト変態
が停止する温度Tとの間の範囲の温度に10秒以上滞在
するよう冷却し、Tから450℃までの範囲の温度での
滞在時間を5秒以下となるように冷却することを特徴と
する。
【0014】本発明においては、用いる鋼板は、上記の
元素のほか、必要に応じて、Cu 1.0重量%以下、C
a 0.0020重量%以下、Ti 0.05重量%以下、
Nb 0.05重量%以下 REM 0.0020重量%以下、Ni 1.0重量%以下
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含んで
いてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】先ず、本発明において、用いる鋼
板の化学成分について説明する。Cは、得られる鋼板に
おいて、所要の強度を確保するために必要であって、添
加量が0.04重量%未満のときは、強度が不足する。し
かし、添加量が0.20重量%以上では、硬質のセメンタ
イト相の量が増加し、また、硬質の低温変態生成物が多
くなり、伸びフランジ性が不足する。特に、本発明にお
いては、C量は、0.08〜0.16重量%の範囲が好まし
い。
【0016】Mnも、得られる鋼板において、所要の強
度を確保するために必要であって、添加量が0.50重量
%未満のときは、強度が不足する。しかし、添加量が2.
00重量%以上では、硬質のマルテンサイトが生じやす
く、伸びフランジ性が劣化する。特に、本発明において
は、Mn量は、0.80〜1.60重量%の範囲が好まし
い。
【0017】Siは、その量が1.50重量%を越えると
きは、伸びフランジ性に有害で不安定な残留オーステナ
イトを生じやすい。Pは、その量が0.10重量%を越え
るときは、鋼が脆化してもろくなる。Sは、0.005重
量%を越えるときは、伸びフランジ性に有害なSの析出
物が増大し、伸びフランジ性が劣化する。
【0018】Crは、鋼板の高強度化のために、必要に
応じて添加される。しかし、添加量が2.00重量%を越
えるときは、通常の連続焼鈍工程ではパーライトの析出
が困難となり、伸びフランジ性に有害な組織が生成する
温度域において、多量の未変態オーステナイトが残存
し、未変態オーステナイトが伸びフランジ性に有害な異
常組織に変態する。パーライトを十分に析出させれば、
未変態オーステナイトの量が少なくなるので、異常組織
が析出する温度域をできるだけ速く冷却すれば、異常組
織の量を伸びフランジ性が劣化しない程度に抑えること
が可能になる。好ましくは、Cr量は、1.20重量%以
下である。
【0019】CuやNiは、その添加によって、本発明
の効果に有害な影響を及ぼすことがないので、必要に応
じて、添加してもよい。Cuは、析出強化や耐食性の改
善等に有用であるが、Cuの添加によって、熱間加工割
れや表面割れが生じやすい問題がある。そこで、これを
抑えるために、NiをCuの半分から同量程度、添加す
ることか有用である。しかし、Cuの添加量が1%を越
えるときは、上記効果が飽和するのみならず、経済的に
も不利である。Niの添加量も、1%以下がコストの観
点から望ましい。
【0020】CaとREMは、伸びフランジ性を改善す
るのに有用である。本発明による上記元素と組み合わせ
ることによって伸びフランジ性を一層向上させることが
できる。しかし、過多に添加するときは、介在物が増加
するので、添加量は0.0020重量%以下の範囲が好ま
しい。
【0021】TiとNbは、本発明の効果に有害な影響
を与えないので、必要に応じて、添加してもよい。Ti
は、S析出物の性質を改善することによって伸びフラン
ジ性を改善するのに有用であり、また、Nbは、鋼板の
高強度化のために有用であるが、しかし、いずれの元素
も、過多に添加しても、製品価格を高くするので、それ
ぞれ、その添加量は0.05%以下とする。
【0022】本発明の方法によれば、上述したような成
分を有する鋼板を冷間圧延した後、焼鈍を2相域で行な
い、650℃からパーライト変態の停止温度Tまでの範
囲の温度で10秒以上滞在するように冷却すると共に、
上記パーライト変態の停止温度Tから450℃までの範
囲の温度での滞在時間を5秒以下となるように冷却する
ことによって、伸びフランジ性にすぐれる高強度冷延鋼
板を得る。
【0023】本発明によれば、連続焼鈍を2相域で行な
うことが必要である。連続焼鈍をオーステナイト単相域
で行なうときは、本発明にて規定する化学成分を有する
鋼板においては、パーライトの析出が困難になり、異常
組織の生成を抑えることが困難になる。異常組織の生成
を抑えるためには、異常組織の析出する温度域を極めて
速冷却する必要があるので、板の平坦度が悪くなり、平
坦度修正のためのコストが増大する。オーステナイトへ
の逆変態が生じないような低い温度で連続焼鈍を行うと
きは、再結晶に時間がかかるので、通板速度を下げる必
要があり、生産性が悪くなる。
【0024】かくして、本発明によれば、連続焼鈍を2
相域で行なった後、図3に示したように、650℃から
パーライト変態が停止する温度Tまでの間を10秒以上
の時間、滞在するように冷却することによって、伸びフ
ランジ性を向上させることができる。この伸びフランジ
性の向上は、オーステナイトがパーライトに変態し、伸
びフランジ性に有害な組織に変態するオーテスナイトの
量が減少するためと思われる。
【0025】次いで、本発明によれば、図4に示したよ
うに、上記パーライト変態が停止する温度Tから450
℃までの間の滞在時間を5秒以下となるように冷却する
ことによって、伸びフランジ性を向上させることができ
る。これによる伸びフランジ性の向上の原因は、完全に
は明らかではないが、伸びフランジ性に有害な異常組織
の量が減少するためと考えられる。
【0026】
【実施例】表1及び表2に示す化学成分を有する鋼板を
表3から表5に示す条件にて熱処理し、その結果、得ら
れた鋼板の機械的性質を表3から表5に示す。本発明に
よる鋼板は、すぐれた伸びフランジ性を有している。鋼
種C6の鋼のように、Crの量が多いときは、パーライ
トの析出が困難になり、パーライト析出の停止温度を測
定できない。また、C7の鋼種の鋼では、合金元素の量
が少なく、パーライト変態が停止しない。本発明の方法
は、パーライト変態の停止温度が測定できる鋼について
のみ、適用することができる。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】
【発明の効果】本発明の方法によれば、高強度冷延鋼板
を連続焼鈍設備にて製造するに際して、異常組織の発生
を抑えて、すぐれた伸びフランジ性を有する鋼板を製造
することができ、かくして、本発明による鋼板を用いる
ことによって、プレス部品の原板の薄肉化が可能にな
り、例えば、自動車の車体重量の軽量化に寄与すること
ができる。また、本発明による鋼板は、これに溶融亜鉛
めっき等を付与しても、何ら特性が損なわれるものでは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、供試材の実験を行なった熱処理条件を示す
グラフである。
【図2】は、2相域焼鈍の後の保持温度と第2相中のパ
ーライト分率との関係を示すグラフである。
【図3】は、650℃からパーライト変態停止温度Tま
での範囲の温度での滞留時間が伸びフランジ性(λ)に
及ぼす影響を示すグラフである。
【図4】は、Tから500℃までの範囲の温度での滞留
時間が伸びフランジ性(λ)に及ぼす影響を示すグラフ
である。
【図5】は、パーライト変態の停止温度Tに及ぼすCr
量の影響を示すグラフである。
【図6】は、パーライト変態の停止温度Tに及ぼすオー
ステナイト中のC濃度の影響を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/50 C22C 38/50

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%にてC 0.04%以上、0.20重
    量%未満、 Mn 0.50%以上、2.00重量%未満、 Si 1.50重量%以下、 P 0.10重量%以下、 S 0.005重量%以下、 Cr 2.00重量%以下 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼板を冷間圧延した
    後、焼鈍を2相域で行ない、650℃とパーライト変態
    が停止する温度Tとの間の温度に10秒以上滞在するよ
    うに冷却し、Tから450℃までの滞在時間を5秒以下
    となるように冷却することを特徴とする伸びフランジ性
    にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】(a) C 0.04%以上、0.20重量%未
    満、 Mn 0.50%以上、2.00重量%未満、 Si 1.50重量%以下、 P 0.10重量%以下、 S 0.005重量%以下、 Cr 2.00重量%以下を含み、更に、(b) Cu 1.0
    重量%以下、 Ca 0.0020重量%以下、 Ti 0.05重量%以下、 Nb 0.05重量%以下 REM 0.0020重量%以下、 Ni 1.0重量%以下よりなる群から選ばれる少なくと
    も1種の元素を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりな
    る鋼板を冷間圧延した後、焼鈍を2相域で行ない、65
    0℃とパーライト変態が停止する温度Tとの間の温度に
    10秒以上滞在するように冷却し、Tから450℃まで
    の滞在時間を5秒以下となるように冷却することを特徴
    とする伸びフランジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造
    方法。
JP20008895A 1995-08-04 1995-08-04 伸びフランジ性にすぐれる高強度冷延鋼板の製造方法 Pending JPH0941040A (ja)

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Cited By (4)

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