(57)【要約】【課題】自動車外板パネル用の引張強度３９０ＭＰａ級以上の冷延鋼板と溶融亜鉛めっき鋼板を提供する。【解決手段】下記鋼組成を有し、Ｎｂ/Ｔｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向に帯状に分布した析出物列を有し、前記析出物列が板厚方向１０μｍ当たりに１〜３０列の範囲で存在し、好ましくは、前記析出物列が、圧延方向断面における圧延方向にＮｂ/Ｔｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を５個／μｍ以上有するものであり、かつ前記析出物列を除く部分におけるＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の生成物が圧延方向断面の平均個数で５０個／μｍ２以下である。  Ｃ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．３０〜２．５％、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．５％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｎｂ：０．０４〜０．２０％、およびＴｉ：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる。  （Ｎｂ／９３＋Ｔｉ／４８）／（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）≧１．５      （式１）【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向に帯状に分布した析出物列を有し、前記析出物列が圧延方向断面における板厚方向１０μｍ当たりに１〜３０列の範囲で存在する鋼組織を備えることを特徴とする鋼板。
【請求項２】
前記析出物列が、圧延方向断面における圧延方向の単位長さ当たりにＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を５個／μｍ以上有するものであり、かつ前記析出物列を除く部分におけるＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向断面の単位面積当たりの平均個数で５０個／μｍ2以下であることを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．３０〜２．５％、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．５％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｎｂ：０．０４〜０．２０％、およびＴｉ：０〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記式１を満たす鋼組成を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板。
（Ｎｂ／９３＋Ｔｉ／４８）／（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）≧１．５      （式１）
ここで、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃ、Ｎは各元素の含有量（単位：質量％）を表す。
【請求項４】
前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量％で、Ｂ：０．００２％以下をさらに含有することを特徴とする請求項３に記載の鋼板。
【請求項５】
前記鋼組成が、Feの一部に代えて、質量％で、Ｃｒ：１％以下、Ｍｏ：１％以下、Ｖ：１％以下、Ｃｕ：１％以下およびＮｉ：１％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上をさらに含有することを特徴とする請求項３または４に記載の鋼板。
【請求項６】
前記鋼板の表面にめっき層を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の鋼板。
【請求項７】
請求項３〜５の何れかに記載の鋼組成を有する溶鋼を鋳造して鋳片とする鋳造工程、前記鋳片を熱間圧延して熱間圧延鋼板とする熱間圧延工程、前記熱間圧延鋼板を冷間圧延して冷間圧延鋼板とする冷間圧延工程、および前記冷間圧延鋼板を焼鈍して鋼板とする焼鈍工程を備える鋼板の製造方法において、前記鋳造工程における液相線温度から固相線温度の間の平均冷却速度ＣＲ（℃／秒）を下記式２を満足する範囲とし、前記熱間圧延工程における熱間圧延に供する鋳片の温度を１０００〜１２８０℃、仕上圧延温度をＡｒ３〜１０００℃、巻取温度を４００〜６５０℃とし、前記冷間圧延工程における圧下率を５０％以上とし、前記焼鈍工程における焼鈍温度を７８０〜９００℃とすることを特徴とする鋼板の製造方法。
０．３３≦（ｔ２／ｔ１）×７７０×ＣＲ−０．４１≦１０      （式２）
ここで、ｔ１は鋳片厚、ｔ２は最終の冷延鋼板厚である。
【請求項８】
前記焼鈍工程ののちに、さらにめっきを施すめっき工程を備えることを特徴とする請求項７に記載の鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引張強度３９０ＭＰａ級以上の鋼板、例えば冷延鋼板や冷延鋼板を原板とした溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板ならびにそれらの製造方法に関する。とりわけサイドパネル等自動車外板パネルに適した引張強度３９０ＭＰａ級以上の冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板ならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の高強度軽量化のニーズを受けて、自動車外板パネル等に適用される鋼板には、高強度とともに成形性、耐二次加工脆性、および外板パネルとしての表面性状などが要求されている。成形性についてはｒ値を高くすることや降伏強度についても低下させることが効果的である。近年は高強度鋼板に対しても成形性向上の要求が強い。高いｒ値を得るには、Ｃ含有量が３０ｐｐｍ程度以下の極低炭素鋼をベースとして、ＴｉやＮｂなどの炭窒化物生成元素を添加することが有効であり、一般的にＩＦ鋼として広く用いられている。
【０００３】
しかし、ＩＦ鋼は結晶粒が粗大になりやすいため、ｒ値を向上させるために焼鈍温度を高温とした場合に、プレス後に肌荒れが発生じて表面性状が劣化する場合がある。また、熱間圧延鋼板の微細化に適した鋼材組成の検討が不十分なこともあって、冷間圧延、焼鈍後のｒ値の改善は難しかった。
【０００４】
一方、高いｒ値を備えるとともに高い強度を備える鋼板として、ＩＦ鋼をベースとしてＭｎ、Ｐなどの固溶強化元素を添加した鋼板が開発されている。しかし、これらの固溶強化元素の添加は一般に高価であり、鋼板のコストアップを招く。このため、特許文献１には、固溶強化元素を削減する目的で、ＮｂＣやＴｉＣで析出強化する技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、ＴｉＣはＡｒ３点以上の高温で生成するため、析出物のサイズが大きく、熱間圧延鋼板組織の微細化によるｒ値向上の効果や、冷間圧延鋼板組織の微細化による析出強化や表面性状改善の効果は小さい。
【０００６】
また、ＴｉとＮｂとを複合添加すると、冷却中にＣがＴｉＣとして高温で先に析出してしまうことにより、ＮｂＣ微細析出物の生成が不十分となる場合があり、プレス成形性に優れた鋼板を製造する技術は十分には確立されていなかった。
【０００７】
特許文献２では、上記問題の解決を目的に、Ｃ：０．００４０〜０．０１％を含有する鋼板にＮｂを適正に添加することにより、ＮｂＣの微細析出物を生成させて組織の細粒化を図り、表面性状、機械特性を向上させる鋼板が開示されている。
【０００８】
しかし、そのような鋼板は、サイドパネル、ドア、フード、ルーフ等自動車外板パネルへの適用を考慮すると、しわや面歪みが顕在化しやすいものであり、また伸びが低く、耐二次加工脆性も十分ではなかった。
【特許文献１】特開平１０−４６２８９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０３１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来技術にあっては、まだ、強度、成形性及び表面性状のすべてを高品質で満足する高強度冷延鋼板や高強度亜鉛めっき鋼板が得られていない。
本発明は、例えば、フード、ドア、フェンダー、サイドパネル等の自動車外板パネルに要求される高いプレス成形性を備える、引張強度３９０ＭＰａ級以上の高強度冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板ならびにそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、まず、サイドパネル、フード、ドア、フェンダー等の自動車外板パネルに要求される高プレス成形性を検討した。
これらの用途に供されるブランク材は、鋼板からプレス加工で製造される自動車部品のなかでも最大クラスのサイズのため、小物部品のようなスリットコイルからではなく、コイル幅のまま、それも最大クラスの広幅コイルから、ほぼ長方形にブランクカットしたものが若干トリムされたものである。
【００１１】
ここで、本発明者らは着目したことは、例えば、サイドパネルは、しわや割れが発生し易い部分となるフロントドア、リアドア開口部の四隅のコーナーがコイル圧延方向に対し４５°方向に位置すること、また、フード、ドア、フェンダーも、四隅のコーナー部近辺がしわや割れが発生し易い部分であり、その位置がコイル圧延方向に対し４５°方向に位置することである。
【００１２】
図１は、自動車のサイドパネルをプレスする際のブランク材における、割れやしわ危険位置を示す説明図である。
サイドパネル、ドア、フード、ルーフ等自動車外板パネルは、大型かつ概ね長方形のブランク材を用いるため、鋼板コイルに対して０°または９０°方向に板取りされる。その結果、図１に示すように、鋼板の圧延方向に対して４５°方向がプレス時の割れやしわ危険位置に合致する。
【００１３】
ここに、本発明者らは、鋼板全体についての過剰な高成形性を要求することなしに、斯かる大型プレス加工用に適した鋼板を得るために次のことを着想した。
(i) 鋼板における機械特性の面内異方性に起因して、圧延方向に対して４５°方向の機械特性が０°方向や９０°方向より著しく劣ると、割れやしわなどのプレス不具合が生じ易くなること、そして
(ii) ４５°方向の機械特性を向上させて、成形難易度が高く、しわや割れが発生し易いサイドパネル、フード、ドア、フェンダー等のコーナー部における成形性を向上させること。
【００１４】
すなわち、本発明者らは、圧延方向に対して４５°方向の機械特性が優れ、かつ０°、４５°、９０°方向での機械特性差を小さくすることにより、プレス成形性が良好な、自動車のサイドパネル、フード、ドア、フェンダー等の大型プレス部品の成形に最適な鋼板とすることを着想した。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋼組成、製造条件について鋭意検討を行い、Ｎｂ、Ｔｉ系の微細析出物の析出状態を制御することにより、高強度化と同時に本発明の特徴である４５°方向の機械特性が優れた異方性バランスを実現することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
本発明は次の通りである。
（１）ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向に帯状に分布した析出物列を有し、前記析出物列が圧延方向断面における板厚方向１０μｍ当たりに１〜３０列の範囲で存在する鋼組織を備えることを特徴とする鋼板。
【００１７】
（２）前記析出物列が、圧延方向断面における圧延方向の単位長さ当たりにＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を５個／μｍ以上有するものであり、かつ前記析出物列を除く部分におけるＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向断面の単位面積当たりの平均個数で５０個／μｍ２以下であることを特徴とする上記（１）に記載の鋼板。
【００１８】
（３）質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．３０〜２．５％、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．５％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｎｂ：０．０４〜０．２０％、およびＴｉ：０〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記式１を満たす鋼組成を備えることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の鋼板。
【００１９】
（Ｎｂ／９３＋Ｔｉ／４８）／（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）≧１．５      （式１）
ここで、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃ、Ｎは各元素の含有量（単位：質量％）を表す。
（４）前記鋼組成が、質量％で、Ｂ：０．００２％以下をさらに含有することを特徴とする上記（３）に記載の鋼板。
【００２０】
（５）前記鋼組成が、質量％で、Ｃｒ：１％以下、Ｍｏ：１％以下、Ｖ：１％以下、Ｃｕ：１％以下およびＮｉ：１％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上をさらに含有することを特徴とする上記（３）または（４）に記載の鋼板。
【００２１】
（６）前記鋼板の表面にめっき層を備えることを特徴とする上記（１）〜（５）の何れかに記載の鋼板。
（７）上記（３）〜（５）の何れかに記載の鋼組成を有する溶鋼を鋳造して鋳片とする鋳造工程、前記鋳片を熱間圧延して熱間圧延鋼板とする熱間圧延工程、前記熱間圧延鋼板を冷間圧延して冷間圧延鋼板とする冷間圧延工程、および前記冷間圧延鋼板を焼鈍して鋼板とする焼鈍工程を備える鋼板の製造方法において、前記鋳造工程における液相線温度から固相線温度の間の平均冷却速度ＣＲ（℃／秒）を下記式２を満足する範囲とし、前記熱間圧延工程における熱間圧延に供する鋳片の温度を１０００〜１２８０℃、仕上圧延温度をＡｒ３〜１０００℃、巻取温度を４００〜６５０℃とし、前記冷間圧延工程における圧下率を５０％以上とし、前記焼鈍工程における焼鈍温度を７８０〜９００℃とすることを特徴とする鋼板の製造方法。
【００２２】
０．３３≦（ｔ２／ｔ１）×７７０×ＣＲ−０．４１≦１０      （式２）
ここで、ｔ１は鋳片厚、ｔ２は最終の冷延鋼板厚である。
（８）前記焼鈍工程ののちに、さらにめっきを施すめっき工程を備えることを特徴とする上記（７）に記載の鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プレス成形性、耐二次加工脆性、鋼板表面品質に優れる鋼板が得られ、それらをサイドパネル、ドア、フェンダーなどの自動車外板に適用すると、それら部品のプレス加工で面歪み、しわ、割れが発生し易い主応力方向の圧延方向に対して４５°方向の材料特性が特に優れたものが得られる。
【００２４】
このように本発明によれば、適材適所の異方性をもった最適な高強度冷延鋼板を製造することができ、産業上、極めて有益である。
この鋼板は、自動車外板としてのみならず、加工用冷延鋼板、加工用表面処理鋼板としても適用できる。その表面処理としては、亜鉛めっき（合金系を含む）、すずめっき、ほうろう樹脂被覆等がある。また、本発明鋼板には、焼鈍または亜鉛めっき後、特殊な処理を施して、化成処理性、溶接性、プレス成形性および耐食性等の改善を行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明にかかる高強度鋼板について、析出物列で規定されるその組織、機械的特性、さらに鋼組成の限定理由について以下説明する。なお、以下、本明細書において鋼板として例えば０．５〜２．０ｍｍ程度の鋼板を例にとって本発明を説明し、また鋼組成を示す「％」は特にことわりがない限り、「質量％」である。
【００２６】
鋼板組織
析出物
本発明においては、圧延方向に対して４５°方向の降伏強度が３００ＭＰａ以下、圧延方向に対して４５°方向のｒ値が１．５０以上、そして圧延方向に対して９０°方向の引張強度が３９０ＭＰａ以上の鋼板を得るため、直径５ｎｍ以上のＮｂまたはＴｉを含有する析出物が圧延方向に帯状に分布した析出物列を、その析出物列が板厚方向１０μｍ当たりに１〜３０列の範囲で配するようにする。
【００２７】
なお、本発明における冷間圧延時には、主として鋳造工程の冷却段階で生じた析出物は冷間圧延に際して圧延方向に伸び、一部、分断されることで本発明に云う析出物列が生じるのである。
【００２８】
本発明におけるＮｂまたはＴｉを含有する析出物は、特に制限されないが、ＴｉＣ、ＮｂＣ、ＴｉＮおよびそれらの複合したもの、ＭｎＯを核にＮｂＣが析出したもの、さらには、ＴｉＳ、Ｔｉ4Ｃ2Ｓ2やそれらにＭｎＳが複合したもの、ＦｅＴｉＰなどがある。これからも分かるように、本発明に云う「NbまたはTiを含有する」とは、介在物、つまり化合物の形態でNbおよび／またはTiが含まれているという意味である。
【００２９】
なお、本発明で規定する析出物の析出状態は、鋼板の表面から板厚１０％、および鋼板厚の中心から板厚１０％の両部分を除いた領域で満足されていればよい。表面から板厚１０％および中心から板厚１０％の両部分の析出状態が本発明の規定を外れていても、それらを除いた領域で満足していれば、鋼板全体としては本発明の目的とする特性を確保できる。
【００３０】
本発明では直径５ｎｍ以上のＮｂ、Ｔｉ系析出物について規定しているが、それより小さい極微細なＮｂ、Ｔｉ系析出物は転位に切断されて、次に来る同じすべり面の転位に対して妨げとなりえず、以下に述べる効果に寄与しないためである。
【００３１】
本発明における、圧延方向に対して４５°方向の降伏強度が低くなり、ｒ値が高くなるというメカニズムについては必ずしも明らかでないが、従来知られている集合組織の影響以外に、析出物が影響する可能性が推測される。即ち、圧延方向に並んだ前記の析出物列と、それらに挟まれた析出物の少ない領域が存在することにより、転位の運動の妨げとなる析出物が少ない領域において低い応力で降伏し始めることが推測される。さらに、その析出物列と析出物の少ない領域は圧延方向に沿って連続的に広がっているため、圧延方向にすべる向きは他の方向より変形が容易であり、圧延方向に対して４５〜９０゜方向にかけては引張試験をした際の幅縮みが大きく、ｒ値が大きくなるという可能性が推測される。
【００３２】
析出物列が板厚方向１０μｍ当たりに１列未満になると転位がどの向きにも動きやすくなり、３０列を超えると転位の圧延方向への運動も他の方向と同様に妨げられるようになり、いずれの場合も４５°方向の機械特性の向上が得られない。好ましくは、析出物列を板厚方向１０μｍ当たりに５〜２０列とするのがよい。
【００３３】
なお、析出物列の板幅方向の分布は、もっと大きな間隔で存在しているため、転位の動きへの影響に対しては板厚方向の分布が支配的である。よって、本発明では板厚方向断面での析出物列の数を規定する。
【００３４】
また、好ましくは前記析出物列が、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を圧延方向断面の単位長さ当たりに５個／μｍ以上有するものであり、かつ析出物列を除く部分は、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向断面の単位面積当たりの平均個数で５０個／μｍ２以下であるのが良い。析出物列中のＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が５個／μｍ未満であると前述したような転位の運動に対する析出物列としての機能を果たしにくくなり、４５°方向の機械特性の向上に寄与しなくなる。また、析出物列を除く部分が、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を圧延方向断面の単位面積当たりの平均個数で５０個／μｍ２を超えて有すると、転位の圧延方向への運動も他の方向と同様に妨げられるようになり、４５°方向の機械特性の向上が得にくくなる。
【００３５】
さらに好ましくは、前記の析出物列が、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物を圧延方向断面の単位長さ当たりに１０個／μｍ以上有するのが良く、析出物列を除く部分は、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向断面の単位面積当たりの平均個数で３０個／μｍ２以下であるのが良い。
【００３６】
析出物列に入る析出物とそれ以外の析出物とは、単位長さ当たりの析出物の存在頻度が圧延方向が板厚方向の１０倍以上になっている箇所を析出物列とみなし、その注目する析出物列の中心線から、それと隣接する析出物列の中心線まで距離の０．１倍以内に位置している析出物を、その析出物列に含まれる析出物とみなすことをもって識別することとする。
【００３７】
なお、本発明の鋼板の組織はフェライトを主体としているが、フェライト平均結晶粒径が大き過ぎると、プレス後に肌荒れが発生して表面性状が劣化する場合があるため、さほど問題とならない範囲として３０μｍ以下であるのが好ましい。一方、フェライト平均結晶粒径が３μｍ未満であると、転位が結晶粒界で止められる影響が大きくなり、前記析出物列による影響が相対的に小さくなって、４５°方向の機械特性の向上が得られなくなる恐れがあるため、フェライト平均結晶粒径は３μｍ以上であることが好ましい。
【００３８】
本発明において、析出物の形態および成分の分析は、特に具体的手段が規定されるものではないが、基準的方法としては、エネルギー分散型Ｘ線分光法による分析でＴｉまたはＮｂの存在を確認することができ、析出物の数等は透過型電子顕微鏡による断面観察を行なえばよい。そのときの倍率は１０万倍とする。
機械的特性
本発明にかかる鋼板においては、圧延方向に対して４５°方向の降伏強度が３００ＭＰａ以下、圧延方向に対して４５°方向のｒ値が１．５０以上であり、圧延方向に対して９０°方向の引張強度が３９０ＭＰａ以上である。
【００３９】
析出物の形態の制御は、まず鋼組成の選択、連続鋳造時の冷却速度、最終製品に至るまでの圧下率等によって行なうことができる。本発明にかかる鋼板にみられる析出物は大部分が炭化物と窒化物であるため、例えば、析出物の量は鋼組成によりほぼ決まり、その大きさは連続鋳造後の凝固過程での粒成長により、そして圧延等の加工段階での加工方法、そしてそのときの加工率等によって変わる。
【００４０】
前述のように、冷間圧延時には析出物は圧延方向に伸び、一部、分断されることで本発明に云う析出物列が生じるのである。
鋼組成
Ｃ：０．０００５〜０．０１０％
ＣはＮｂ、Ｔｉと結合し、Ｎｂ、Ｔｉ系の微細析出物を形成する。Ｃ含有量を適正化することは本発明の特徴とする析出物列の析出状態を実現するために重要である。Ｃが０．０００５％未満では析出物が少な過ぎ、０．０１０％を超えると析出物が多過ぎて、本発明の特徴とする析出状態が得られないため、０．０００５〜０．０１０％とする。好ましくは、０．０００５〜０．００４％である。
【００４１】
Ｓｉ：１．０％以下
Ｓｉは固溶強化により高強度化するために添加することができるが、１．０％を超えて含有するとｒ値の劣化が大きい。従って、１．０％以下とする。
【００４２】
Ｍｎ：０．３０〜２．５％
Ｍｎは固溶強化により高強度化し、耐二次加工脆性に悪影響を及ぼすＳを固定するため含有させる。０．３０％未満では、狙いとする高強度が図れない。また、耐二次加工脆性をより良好にするためには０．８％以上とすることが望ましい。２．５％超えではｒ値と伸びを劣化させるので０．３０〜２．５％とする。
【００４３】
Ｐ：０．１０％以下
Ｐは固溶強化により高強度化するため含有させることができる。０．１０％を超えると耐二次加工脆性が極端に劣化するため０．１０％以下とする。好ましくは０．０７％以下とするのがよい。
【００４４】
Ｓ：０．０２％以下
Ｓは不純物として存在するが、０．０２％を超えると熱間圧延時に疵が発生しやすくなり表面性状が悪化するため、０．０２％以下とする。
【００４５】
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．５％
Ａｌは脱酸のため含有させる。ｓｏｌ．Ａｌが０．００５％未満では脱酸が十分でなく、０．５％を超えて含有させてもコストが嵩むばかりで効果が無いため、０．００５〜０．５％とする。
【００４６】
Ｎ：０．０１０％以下
Ｎは過剰に含有すると、固溶状態のまま残ってストレッチャーストレインや降伏強度の上昇を生じる場合があるほか、ＴｉがＮ当量以上添加されている場合でも、Ｎが０．０１０％を超えて存在するとＴｉＮが高温から析出して析出物が粗大化しやすくなり、本発明の特徴とする析出状態が得られない場合がある。よって、Ｎは０．０１０％以下に限定する。
【００４７】
Ｎｂ：０．０４〜０．２０％
ＮｂはＣなどと結合、複合化して、Ｎｂ、Ｔｉ系の微細析出物を形成する。Ｎｂを適正化することは本発明の特徴とする析出物列の析出状態を得るために極めて重要である。Ｎｂ、Ｔｉは、極めて微細な炭窒化物が得られるという点で析出強化に好適な元素であるが、本発明はさらに鋳造工程において凝固の際の分配係数が小さいことを利用して、凝固時の冷却条件を適正な範囲に制御することによりデンドライトアーム間にミクロ偏析させることを特徴としている。このミクロ偏析を圧延工程で引き延ばすとともに、熱間圧延後のホットランテーブル上やコイル巻取後、および冷間圧延後の焼鈍工程でＮｂ、Ｔｉ炭窒化物を析出させ、本発明の特徴である圧延方向に帯状に分布した析出物列を実現している。      
【００４８】
析出物列を効果的に得るためには、分配係数がより小さいＮｂの利用が必須であり、０．０４％未満では析出物列を得るのに十分なＮｂの濃化が得られない。０．２０％を超えてＮｂを含有させると、固溶Ｎｂの増加により降伏強度が上昇して加工時にしわが生じやすくなる。
【００４９】
Ｔｉ：０〜０．１％
一方、Ｔｉも分配係数が小さい元素であるが、Ｎｂに比べると大きく、Ｔｉ添加したものはＮｂ単独添加の場合に比べて析出物列と析出物列を除く部分との析出物密度の差が小さくなる場合があるため、Ｔｉを過剰に含有させることは避けるべきである。よって、必要により含有させればよく、そのとき含有させても良い上限を０．１％とする。好ましくは０．０５％以下である。
【００５０】
（Ｎｂ／９３＋Ｔｉ／４８）／（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）≧１．５
（Ｎｂ／９３＋Ｔｉ／４８）／（Ｃ／１２＋Ｎ／１４）が１．５未満では、熱間圧延鋼板の段階での固溶Ｃ量が多くなり、最終製品のｒ値が低下して、サイドパネル、フード、ドア、フェンダー等に必要な深絞り性が得られない場合があるため、上述のように規定する。
【００５１】
Ｂ：０．００２％以下
Ｂは二次加工脆化を防止するために含有させることができる。０．００２％を超えて含有させるとｒ値および伸びが著しく劣化するので、０．００２％以下とする。  ０．０００２％未満では効果が小さいため、含有させる場合は０．０００２％以上とすることが好ましい。
【００５２】
Ｃｒ：１％以下、Ｍｏ：１％以下、Ｖ：１％以下、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上
これらの元素は強度確保のため含有させても良い。各元素の含有量が１％を超えると強度向上の効果が飽和してコストが嵩むため各元素の含有量を１％以下とする。好ましくは０．５％以下である。
製造方法
鋳造の際の液相線温度から固相線温度の間の平均冷却速度ＣＲ（℃／秒）と鋳片厚ｔ１、最終の冷延鋼板厚ｔ２との関係：０．３３≦（ｔ２／ｔ１）×７７０×ＣＲ−０．４１≦１０
本発明の特徴である、ＮｂまたはＴｉを含有する直径５ｎｍ以上の析出物が圧延方向に帯状に分布した析出物列が板厚方向１０μｍ当たりに１〜３０列配した状態にするために、凝固時の冷却速度を制御することは極めて重要である。鋳造の際の凝固時に液相線温度から固相線温度の間の平均冷却速度ＣＲ（℃／秒）、鋳片厚ｔ１、最終の鋼板厚ｔ２との関係で、（ｔ２／ｔ１）×７７０×ＣＲ−０．４１が１０を超えると、Ｎｂの偏析帯の間隔が大きくなり、最終製品において４５°方向の機械特性を向上させるのに必要なＮｂ、Ｔｉ系析出物の析出状態を得ることができない。一方、（ｔ２／ｔ１）×７７０×ＣＲ−０．４１が０．３３より小さくなると、Ｎｂの偏析帯の間隔が小さ過ぎて、最終製品において４５°方向の機械特性を向上させるのに必要なＮｂ、Ｔｉ系析出物の析出状態を得ることができない。
【００５３】
なお、上記の鋳造の際の冷却速度は、鋳片の表面から鋳片厚１０％、および鋳片厚の中心から鋳片厚１０％の両部分を除いた領域で満足されていればよい。表面から鋳片厚１０％および中心から鋳片厚１０％の両部分の冷却速度が本発明の規定を外れていても、それらを除いた領域で満足していれば、本発明の目的とする特性を確保できる。
【００５４】
熱間圧延に供する鋳片の温度：１０００〜１２８０℃
本発明では所定の成分を有する鋳片を連続鋳造後直ちに、または再加熱後、粗熱間圧延を行う。いずれの場合でも熱間圧延に供する温度を１０００〜１２８０℃とする。１０００℃未満の場合、変形抵抗が高く熱間圧延が困難で、１２８０℃を超えると過剰にスケールが生成し、表面性状を劣化させるため、１０００〜１２８０℃とする。
【００５５】
なお、粗熱間圧延と仕上熱間圧延の合間に１２８０℃を超えない範囲で加熱を行ってもよく、本発明の効果が失われることはない。
仕上圧延温度：Ａｒ３〜１０００℃
仕上熱間圧延の仕上温度がＡｒ３未満では表層の析出物が粗大化するため、ｒ値を損なう。１０００℃を超えると、スケールにより表面性状が劣化するため、仕上圧延温度はＡｒ３〜１０００℃とする。
【００５６】
巻取温度：４００〜６５０℃
巻取温度が４００℃未満では、巻取後に炭化物の生成が十分に生じないため、ｒ値が低下する。６５０℃を超える場合、粗大な析出物が生成し、強度が低下する場合があるため、４００〜６５０℃とする。
【００５７】
冷間圧延の圧延率：５０％以上
ｒ値を向上させるため、冷間圧延の圧延率を５０％以上とする。
焼鈍温度：７８０〜９００℃
高いｒ値を得るため、冷間圧延後、７８０〜９００℃の温度域で均熱し、焼鈍を行う。
焼鈍温度が７８０℃未満および９００℃を超えると、ｒ値の低下や降伏強度の上昇をもたらすため、７８０〜９００℃とする。
【００５８】
このようにして得られた冷延鋼板は自動車外板パネルの成形に要求される優れたプレス成形性を備え、引張強度390MPa以上を有する。
本発明によれば、好ましくは、上記冷延鋼板にさらに亜鉛などの金属をめっきして金属めっき鋼板としてもよい。めっきの形態としては電気めっき、溶融金属めっき、などがある。実用上からは、そのような金属めっき鋼板としては、代表的には、電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板などがある。
【００５９】
そのようなめっき鋼板の製造方法については、慣用の方法にしたがえばよく、本発明においては特に制限されない。
【実施例】
【００６０】
【表１−１】
2008308718.tif 000003
【００６１】
【表１−２】
2008308718.tif 000004
【００６２】
表１に示す化学成分を含有する供試材Ｎｏ．１〜３０の鋼板を下記要領で試作した。
連続鋳造により鋳片厚２７０ｍｍのスラブとし、スラブ加熱後、熱間圧延により粗圧延後板厚４０ｍｍ、仕上圧延後板厚３．２ｍｍとし、その後、冷却して巻き取った。さらに０．６５ｍｍまで冷間圧延し、連続焼鈍を施した。一部の試験材はさらに電気亜鉛めっきまたは溶融亜鉛めっきを片面当り４５ｇ／ｍ２の付着量で実施した。溶融亜鉛めっき鋼板のさらに一部は４７０〜５５０℃で合金化処理を行い、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
【００６３】
冷延鋼板と電気亜鉛めっき鋼板については連続焼鈍後、溶融亜鉛めっき鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板についてはめっき後に伸び率０．９％の調質圧延を施した。
図２は、試験材の観察断面の位置を模式的に示す説明図である。
【００６４】
得られた各種鋼板について、図２に斜線領域で示す、圧延方向に沿った断面について透過型電子顕微鏡を用いてレプリカ法で析出物の観察を行なうとともに、めっき密着性、耐二次加工脆性、表面性状および成形性を調査した。図２において、斜線領域で示す圧延方向断面におけるＹ軸方向が板厚方向であり、Ｘ軸方向が圧延方向である。
【００６５】
析出物列中の析出物密度、析出物列を除く部分の析出物密度の測定は、１μｍ四方の任意の１０視野について観察を行い、その平均値を求めた。
図３は、結果の１例として試験番号３の場合の電子顕微鏡写真を示す。
【００６６】
図３からは、本発明鋼の特徴である、圧延方向に帯状に分布した析出物列が観察される。図示写真の析出物はＸ線回折による同定の結果、ＮｂＣを主体としたＮｂ、Ｔｉ系析出物であった。この視野中に観察される２本の析出物列は、直径５ｎｍ以上のＮｂまたはＴｉを含有する析出物を、それぞれ１５個／μｍ(図中、上側の列)、２８個／μｍ(図中、下側の列)有している。一方、析出物列を除く部分は、直径５ｎｍ以上のＮｂまたはＴｉを含有する析出物を５個／μｍ２有している。
【００６７】
なお、図３の場合、析出物列は、厚さ方向１μm当たりでいえば、２列となるから、これを10視野について行い、それを合計することで厚さ方向10μm 当たりの析出物列の列数が算出される。 
【００６８】
耐二次加工脆性は、直径５０ｍｍの円筒ポンチを用いて絞り比１．８で絞り加工を行い、各温度に保持した後、円錐台にセットして１００ｋｇの錘を高さ１ｍより落錘させ、破面観察から脆性破壊が発生する上限温度（以下、耐二次加工脆化温度と呼ぶ）を調査した。耐二次加工脆化温度が−５０℃以下のものを本発明の適合範囲とした。
【００６９】
めっき密着性は、１８０°密着曲げし、曲げ加工部にセロテープ（登録商標）を接着、剥離し、テープに付着した剥離めっき量を自動車外装用途として基準を満たすか否かにより判定した。
表面性状は、めっき表面の外観を自動車外装用途の基準を満たすか否かを目視で判定した。
【００７０】
成形性は、図４に示すように、サイドパネルのセンターピラー部を模したＴ字型テスト型を用いて、絞り深さ２５ｍｍでプレス加工を施し、割れ、しわの有無を評価した。
製造条件および機械的特性を調査した結果を表１に示す。めっき鋼板のｒ値測定はめっき層の影響を除去するため、塩酸によりめっき層のみ溶解除去した後に実施した。圧延方向に対して４５゜方向のｒ値が１．５０以上であっても他の方向のｒ値が極端に低ければ、プレス成形において割れが発生しやすくなるため、平均ｒ値が１．５０以上のものを本発明の適合範囲とした。ここで、平均ｒ値＝（ｒ０＋２ｒ４５＋ｒ９０）／４、ｒ０、ｒ４５、ｒ９０はそれぞれ圧延方向に対して０゜、４５゜、９０゜のｒ値である。
【００７１】
本発明の成分範囲の鋼板は強度、ｒ値、耐二次加工脆性、成形性のすべてに優れ、自動車外板用に最適である。
図５には、析出物の分布と45°方向ｒ値との関係を、表１に示す結果に基づいてグラフにして示す。本発明の範囲内の析出物分布のときに45°方向のｒ値1.50以上が得られることが分かる。 
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】自動車のサイドパネルをプレスする際の、割れやしわ危険位置の模式的説明図である。
【図２】実施例の試験材の観察断面の位置の概略説明図である。
【図３】圧延方向断面の析出物観察例を示すレプリカ法による透過型電子顕微鏡写真である（１０万倍）。
【図４】Ｔ字型テスト型の平面図である。
【図５】実施例の結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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