[发明专利]形状冻结性优异的冷轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合作为电机、汽车、建材等领域中的要求形状精度严格的部件的构件的、成型性优异的冷轧钢板及其制造方法，特别涉及形状冻结性(shape fixability)的提高。

背景技术

近年来，从保护地球环境减少CO₂排放量这样的观点考虑，要求减少汽车油耗。针对这样的减少油耗的要求，有汽车车体轻型化的趋势，再加上低成本化的要求，希望实现使用的钢材薄壁化，日益期望减少钢材的使用量。但是，如果使钢材(钢板)薄壁化则部件刚性下降，则部件的挠曲、皱缩、翘曲等问题变得明显。此外，在AV、OA设备等家电领域，对部件的尺寸精度的要求也越来越严格，对形状冻结性优异的钢板的要求越来越多。

针对这样的期望，例如专利文献1中记载了形状冻结性优异的铁素体系薄钢。专利文献1记载的技术中，使以质量％计含有C：0.0001～0.05％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～2.0％、P：0.15％以下、S：0.03％以下、Al：0.01％以下、N：0.01％以下、O：0.007％以下的成分组成的钢在Ar₃相变点～950℃的总压下率为25％以上，且在950℃以下的热轧中的摩擦系数为0.2以下，在Ar₃相变点以上结束热轧，冷却后，在规定的临界温度以下的温度卷取，由此，得到与板面平行的{100}面与{111}面的比为1.0以上的薄钢板。认为这样的薄钢板，能够控制弯曲加工时的滑动体系，在以弯曲加工为主体的成型中能够抑制回弹。

另外，专利文献2中记载了成型品的尺寸精度优异的冲压成型方法。专利文献2记载的技术中记载了使用与板面平行的{100}面与{111}面的比为1.0以上的钢板，边对帽形部件的纵壁部施加材料拉伸强度的40～100％的拉伸应力边进行成型的成型品的尺寸精度优异的冲压成型方法。根据专利文献2记载的技术，帽形弯曲加工性显著提高，能够提供回弹量少、形状冻结性优异的部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO 00/06791号

专利文献2：日本特开2002－66637号公报

发明内容

然而，专利文献1记载的技术中，进行弯曲加工以外的冲压成型时，形状冻结性的改善程度小，另外，即便进行弯曲加工时，也因晶界滑动等的影响具有回弹变大等问题。另外，专利文献2记载的技术中，进行帽形成型以外的冲压成型时，没有提高成型品的尺寸精度的效果，另外，即便进行帽形成型时，为了对纵壁部施加应力需要增大压边压力，因此需要大幅增加冲压机的能力，具有成本增大这样的问题。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供尤其是在成型后的部件平坦部不发生大的变形的形状冻结性优异的冷轧钢板及其制造方法。

本发明人等为了实现上述目的，对形状冻结性，尤其是影响成型后的部件平坦部的变形的因素进行了深入研究。其结果，发现成型后的部件平坦部的变形受所使用钢板的比例极限得影响很大。进而得到了如下观点：尤其是比例极限超过100MPa，则成型后的部件平坦部的变形明显增大。并且，进行了更进一步的研究，结果发现为了使比例极限达到100MPa以下，需要设成在极低碳系中必须含有Ti、B的组成，并且调整成B含量与C含量的比B/C满足0.5以上。

首先，对作为本发明的基础的实验结果进行说明。

对以质量％计含有0.0010～0.0035％C、0.01～0.03％Si、0.10～0.45％Mn、0.03～0.08％Al、0.022～0.060％Ti、0.0003～0.0048％B、0.0015～0.0040％N的组成的钢材料(板坯)实施热轧、冷轧以及改变各种加热均热冷却条件的退火，制成了冷轧退火板。

以拉伸方向成为轧制方向的方式从得到的冷轧退火板采集JIS 5号试验片，求出比例极限。应予说明，在拉伸试验片的平行部贴附长度5mm的应变计，以拉伸速度：1mm/min的拉伸速度实施拉伸试验，将应力－应变曲线的斜率开始减小的应力作为比例极限。

另外，从得到的冷轧退火板采集试验材(大小：120×120mm)，进行胀形。胀形是用直径20mm的球形凸模使试验材中央部鼓凸8mm的冲压成型。应予说明，胀形中，如图1所示，边以100kN的载荷按压直径28～54mm的区域(斜线部)，边进行成型。接着，如图2示意所示，在平台上放置成型后的试验材，测定凸缘部的最大变形高度。应予说明，对得到的冷轧退火板观察了组织的结果，冷轧退火板均是以铁素体为主体的组织。