(57)【要約】【課題】連続してプレス成形を行っても、型かじりの発生を確実に抑制できるTSが340MPa以上の高張力冷延鋼板、およびその製造方法を提供する。【解決手段】粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μm以下の平坦部と、ろ波うねり曲線からの最大深さが10μm以上50μm以下の凹部とからなり、凹部の平均面積が0.01mm2超え0.2mm2以下、凹部の面積率が5%以上20%未満である幾何学形状の表面を有することを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板。【選択図】図1
2008238268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μm以下の平坦部と、ろ波うねり曲線からの最大深さが10μm以上50μm以下の凹部とからなり、凹部の平均面積が0.01mm2超え0.2mm2以下、凹部の面積率が5%以上20%未満である幾何学形状の表面を有することを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板。
【請求項２】
熱間圧延後の鋼板を冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板を焼鈍する工程とを有する高張力冷延鋼板の製造方法において、中心線山高さRpが10μm以上50μm以下で、中核深さ粗さRkが10μm以上である幾何学形状の表面を有するワークロールを用いて圧下率5%以上の冷間圧延を行うことを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法。
【請求項３】
熱間圧延後の鋼板を冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板を焼鈍する工程とを有する高張力冷延鋼板の製造方法において、焼鈍後に、中心線山高さRpが10μm以上50μm以下で、中核深さ粗さRkが10μm以上である幾何学形状の表面を有するワークロールを用いて伸長率0.10%以上の調質圧延を行うことを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板、特に、鋼板表面の幾何学形状を制御することにより耐型かじり性の向上が図られる引張強度(TS)340MPa以上の高張力冷延鋼板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷延鋼板は、一般に、プレス成形などにより所望の形状に成形され、自動車部品や家電部品などとして広く用いられている。このとき、大量の冷延鋼板を連続してプレス成形を行うと、金型と冷延鋼板との凝着に起因する摺動抵抗の増加によって型かじりが発生し、金型の破損や成形不良などを引き起こす場合がある。とりわけ、近年、部品軽量化のためにその使用量が増大している高張力鋼板では、プレス成形時に金型と鋼板の接触面圧が高くなるため、型かじりが発生しやすくなる。そこで、型かじりの発生を抑制するため、鋼板や金型の材質、鋼板表面の幾何学形状を制御する方法、鋼板表面の酸化膜を制御する方法、潤滑油の粘度を最適化する方法、鋼板表面を加工硬化させる方法などが提案されている。
【０００３】
なかでも、鋼板表面の幾何学形状を制御する方法は、鋼板本来の成形性を損なわず、また、付加的な製造工程を必要としないため、様々な検討が行われている。例えば、特許文献1には、鋼板表面の凸部面積率を20〜60%とし、かつ凸部1個当たりの平均面積を2×104〜105(μm2)に制御する方法、特許文献2には、鋼板の表面粗さSRaを降伏応力(YS)に応じてSRa≧(32.4/YS)-1.1で制御する方法、特許文献3〜9には、鋼板表面の凹部深さを板厚の0.5〜10%、凹部の合計体積を鋼板表面1mm2当たり0.8×106μm3以上、凹部合計面積を0.2mm2以上とし、さらにこれら凹部の配置を種々に制御する方法、特許文献10には、平均粗さRaが0.2~0.4μmの平坦部から、深さが10~30μmの凹部を設け、さらに個々の凹部の面積を0.0001〜0.01mm2とし、凹部面積率を5~30%に制御する方法が開示されている。
【０００４】
また、塗装後鮮映性を目的として、鋼板表面の幾何学形状を制御する方法も提案されている。例えば、特許文献11には、表面凸部の平坦度Pを0~0.2とし、中心面平均谷高さRvを0.1μm以上に制御する方法、特許文献12には、鋼板表面の平均うねりWca、平均粗さRaをそれぞれ0.6μm以下、10点平均粗さRzが3μm以下の平坦部を20~80%とし、深さ2μm以上の凹部の最近接間隔を10~200μmに制御する方法、特許文献13には、鋼板表面の平均うねりを0.6μm以下、ポンチ面10点平均粗さを10μm以上、ダイス面平均粗さRaを0.4μm以上とし、かつ平坦部面積率を40%以上に制御する方法、特許文献14には、鋼板表面の平均粗さRaを0.8μm以下、最大粗さRmaxを4.0μm以下、Rv/Rmaxを0.7以下に制御する方法、特許文献15には、最大粗さRmaxを4.0μm以下、かつRv/Rmaxを0.6以上に制御する方法が開示されている。
【０００５】
なお、下記の特許文献16は、後述の[実施例]で述べる型かじり性の評価法に関する。
【特許文献１】特開平2-163344号公報
【特許文献２】特開平2-163345号公報
【特許文献３】特開平5-261401号公報
【特許文献４】特開平6-218403号公報
【特許文献５】特開平6-87001号公報
【特許文献６】特開平6-87002号公報
【特許文献７】特開平6-87003号公報
【特許文献８】特開平6-91305号公報
【特許文献９】特開平6-116745号公報
【特許文献１０】特開平9-29304号公報
【特許文献１１】特開昭63-111156号公報
【特許文献１２】特開平6-91303号公報
【特許文献１３】特開平6-210364号公報
【特許文献１４】特開平9-118918号公報
【特許文献１５】特開平10-24301号公報
【特許文献１６】特開2005-240148号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献1〜9に記載の方法は、軟質鋼板を対象としており、プレス成形時に金型と鋼板の接触面圧が高くなる高張力鋼板、特に、TSが340MPa以上の高張力冷延鋼板に適用すると、必ずしも型かじりの発生を抑制することができない。また、特許文献10〜15に記載の方法によっても、接触面圧が高くなる同様な高張力鋼板に対しては、型かじりの発生を効果的に抑制することができない。
【０００７】
本発明は、連続してプレス成形を行っても、型かじりの発生を確実に抑制できるTSが340MPa以上の高張力冷延鋼板、およびそ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】
【０００８】
上記目的は、粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μm以下の平坦部と、ろ波うねり曲線からの最大深さが10μm以上50μm以下の凹部とからなり、凹部の平均面積が0.01mm2超え0.2mm2以下、凹部の面積率が5%以上20%未満である幾何学形状の表面を有することを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板により達成される。
【０００９】
本発明の高張力冷延鋼板は、熱間圧延後の鋼板を冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板を焼鈍する工程とを有する高張力冷延鋼板の製造方法において、中心線山高さRpが10μm以上50μm以下で、中核深さ粗さRkが10μm以上である幾何学形状の表面を有するワークロールを用いて圧下率5%以上の冷間圧延を行うことを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法、あるいは熱間圧延後の鋼板を冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板を焼鈍する工程とを有する高張力冷延鋼板の製造方法において、焼鈍後に、中心線山高さRpが10μm以上50μm以下で、中核深さ粗さRkが10μm以上である幾何学形状の表面を有するワークロールを用いて伸長率0.10%以上の調質圧延を行うことを特徴とする耐型かじり性に優れた高張力冷延鋼板の製造方法により製造できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、連続してプレス成形を行っても、型かじりの発生を確実に抑制できるTSが340MPa以上の高張力冷延鋼板を製造できるようになった。本発明の高張力冷延鋼板を用いれば、プレス成形時に金型の破損や成形不良などが起こることはなく、また、本発明の高張力冷延鋼板を製造するための冷間圧延や調質圧延用ロールの長寿命化も可能になる。なお、本発明の効果は、TSが780MPa以上の高張力冷延鋼板において、より顕著に発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
一般に、プレス成形における耐型かじり性は、鋼板表面の凹部に潤滑油を保持して、金型と鋼板の凝着を防止することにより向上できる。しかしながら、高張力冷延鋼板では、鋼板表面のプレス成形時におけるミクロな塑性変形量が軟質鋼板に比較すると小さく、また、金型との接触面圧が軟質鋼板に比べて著しく高くなるので、これまでの軟質鋼板と同様な表面の幾何学形状にしては、耐型かじり性の向上が図れない。
【００１２】
そこで、本発明者等は、耐型かじり性の向上を図れる高張力冷延鋼板の表面の幾何学形状について検討したところ、粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μm以下の平坦部と、ろ波うねり曲線からの最大深さが10μm以上50μm以下の凹部を備えた幾何学形状の表面を有し、凹部の平均面積が0.01mm2超え0.2mm2以下、凹部の面積率が5%以上20%未満である幾何学形状の表面とすれば、型かじりの発生を確実に抑制できることを見出した。以下に、その詳細を説明する。
【００１３】
1)粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μm以下の平坦部の存在
プレス成形において鋼板表面に保持される潤滑油の量(以下、保油量と呼ぶ。)は、鋼板と金型による潤滑油の密封性と鋼板表面の凹部の体積に依存する。鋼板と金型による潤滑油の密封性は、鋼板表面の平坦部に依存するが、図1に示すように、粗さ断面曲線のろ波うねり曲線からの乖離が±2μmとなるところが存在すれば、その部分を平坦部として取り扱え、潤滑油の密封性を確保できる。ここで、ろ波うねり曲線は、断面曲線の短周期成分を除去した曲線であり、JIS B0601、B0610-1987に準拠し、カットオフ値0.8mmまたは2.5mmで測定される。ろ波うねり曲線の波長および振幅は、特に限定されないが、それぞれ10〜100mm程度、10μm以下が好ましい。
【００１４】
2)ろ波うねり曲線からの最大深さが10μm以上50μm以下の凹部の存在、凹部の平均面積:0.01mm2超え0.2mm2以下
保油量を決めるもう一つの凹部の体積は、ろ波うねり曲線からの最大深さ(凹部の深さ)と凹部の面積で決まる。このとき、最大深さが10μm未満では十分な保油量が得られず、50μmを超えると成形時に凹部が亀裂の起点になるので、ろ波うねり曲線からの最大深さは10μm以上50μm以下とする必要がある。また、凹部の平均面積が0.01mm2以下では十分な保油量が得られず、0.2mm2を超えると、高張力鋼板においても、鋼板と金型の密着による潤滑油の密封性が低下して十分な保油量が得られなくなるので、凹部の平均面積は0.01mm2超え、0.012mm2以上とするのが好ましく、さらに好ましくは0.02mm2超え0.2mm2以下とする必要がある。なお、ここでいう凹部の平均面積とは、凹んだ部分により切り取られたろ波うねり曲線を含む面の平均面積のことである。
【００１５】
3)凹部の面積率:5%以上20%未満
耐型かじり性の向上には、上記した形状の凹部をある程度の面積率で存在させる必要があり、凹部の面積率が5%未満では十分な保油量が得られず、20%以上では凹部での潤滑油の密封性が低下して十分な保油量が得られなくなるので、凹部の面積率は5%以上20%未満とする必要がある。なお、最大深さが2μmを超え10μm未満の凹部は上記の耐型かじり性向上効果を有しないので、平坦部に準じるものとして取り扱うが、この面積率が20%を超えると最大深さが10μm以上50μm以下の凹部の保油効果を損なう場合があるので、最大深さが2μmを超え10μm未満の凹部の面積率は20%以下であることが望ましい。
【００１６】
4)本発明である鋼板表面の幾何学形状の付与方法
本発明の高張力冷延鋼板は、強度に応じた成分組成の鋼を熱間圧延後、冷間圧延、焼鈍することによって製造されるが、本発明である鋼板表面の幾何学形状は、冷間圧延時あるいは焼鈍後の調質圧延時に所望の表面の幾何学形状を有するワークロールを用い、圧下率や伸長率を調整することにより付与できる。
【００１７】
すなわち、中心線山高さRpが10μm以上50μm以下で、中核深さ粗さRkが10μm以上である表面の幾何学形状のワークロールを用い、冷間圧延の場合は圧下率5%以上で、調質圧延の場合は伸長率0.10%以上で圧延する必要がある。ここで、Rpは、ISO4287/1に準拠して、図2に模式的に示すように測定される。Rｐは鋼板表面に幾何学形状を付与するための本質的な指標であり、Rpが10μm未満では鋼板表面に必要な幾何学形状を付与できず、50μmを超えると鋼板表面の凹部の深さが大きくなりすぎて、耐型かじり性が劣化するばかりか、ワークロールの寿命も短くなる。一方、Rkは、DIN4776に準拠して、図3に模式的に示すように測定される。Rkはロール寿命を制御するための本質的な指標であり、Rkが10μm未満ではワークロールの寿命が短くなり、安定して鋼板表面に必要な幾何学形状を付与できない。なお、Rkは30μm以下とすることが好ましい。上記条件を満たすワークロール表面の平均粗さRaは概ね3〜10μmとなるが、これは本発明の目的を達成する上での十分条件とはならず、上記のようなRpとRkの調整が必要となる。ここで、ワークロール表面の幾何学形状の測定は、東京精密(株)製のサーフコム570Aを用いて行い、Rp、Rk、Raを算出した。
【００１８】
なお、本発明であるワークロール表面の幾何学形状は、例えばロール表面を放電加工することにより付与できる。
【００１９】
こうしたワークロールを用い、冷間圧延時に鋼板表面に必要な幾何学形状を付与する時は、リバース圧延機を用いる場合は1パス以上を、あるいはタンデム圧延機を用いる場合は1スタンド以上を、こうしたワークロールを用い、圧下率5%以上で圧延する必要がある。これは、5%未満の圧下率では鋼板表面に必要な幾何学形状を付与できないためである。なお、圧下率を10%以上にすると幾何学形状の付与による耐型かじり性改善効果が特に大きくなるので、圧下率は10%以上が望ましい。また、最終パスあるいは最終スタンドにおいて、こうしたワークロールを用い、圧下率5%以上で圧延することが望ましい。
【００２０】
一方、こうしたワークロールを用い、調質圧延時に鋼板表面に必要な幾何学形状を付与する時は、伸長率を0.10%以上とする必要がある。これは、0.10%未満の伸長率では鋼板表面に必要な幾何学形状を付与することが難しいためである。なお、調質圧延では、冷間圧延に比べ、低い伸長率(圧下率)で鋼板表面に必要な幾何学形状を付与できる理由は、調質圧延の場合は、冷間圧延ひずみが蓄積した状態で幾何学形状を付与する冷間圧延とは異なり、鋼板が上記のような条件で焼鈍されているため加工ひずみが開放されており、容易に幾何学形状を付与できることによる。
【００２１】
5)素材の高張力冷延鋼板の好ましい態様
5-1)化学成分(以下の%は質量%を表す。)
C:0.05%以上0.2%以下
高張力冷延鋼板として十分なTSを得るためには、Cの含有量を0.05%以上とすることが極めて効果的である。他方、極めて良好なスポット溶接性を確保するために、Cの含有量は0.2%以下とする。
Si:0.15%以上2.0%以下
高張力冷延鋼板として十分なTSを得るためには、Siの含有量を0.15%以上とすることが極めて効果的である。また、Siの含有量を0.15%以上とすることで、耐型かじり性をさらに格段に改善することができる。これは冷間圧延に続く焼鈍工程において鋼板表面で選択酸化されたSi酸化物が鋼板とプレス金型との凝着を抑制するためと考えられる。この効果をさらに高めるためには、Siの含有量を0.6%以上とすることが望ましい。他方、極めて良好な化成処理性を確保するために、Siの含有量は2.0%以下とする。
Mn:0.9%以上2.5%以下
高張力冷延鋼板として十分なTSを得るためには、Mnの含有量を0.9%以上とすることが極めて効果的である。他方、極めて良好な伸びを確保することにより優れたプレス成形性を付与する観点から、Mnの含有量は2.5%以下とする。
Al:0.01%以上0.1%以下
Alは脱酸元素として利用されることの多い元素である。脱酸のために、Alの含有量は0.01％以上とする。他方、Alの含有量が0.1%を超える領域では脱酸効果が飽和するので、添加コストの観点から、Alの含有量は0.1%以下とする。
N:0.005%以下
極めて良好な伸びを確保することにより優れたプレス成形性を付与する観点から、Nの含有量は0.005％以下とする。
【００２２】
残部はFeおよび不可避的不純物よりなるが、以下の元素を添加することが好ましい。
Ti、Nb、Vのうちから選ばれた少なくとも1種:それぞれ0.01%以上0.1%以下
Ti、Nb、Vは炭化物の析出によりTSを上昇させる効果がある。該効果を利用するには、それぞれの含有量を0.01%以上とする必要がある。他方、それぞれの含有量が0.1%を超えると効果が飽和するばかりか、コスト増加となる。
Cr、Moのうちから選ばれた少なくとも1種:それぞれ0.1%以上1%以下
Cr、Moは焼入れ強化元素で、その効果を利用するにはそれぞれの含有量を0.1%以上とする必要がある。他方、極めて良好な伸びを確保することにより優れたプレス成形性を付与する観点から、それぞれの含有量は1%以下とする。
Cu、Niのうちから選ばれた少なくとも1種:それぞれ0.1%以上1%以下
Cu、Niは固溶および析出強化元素で、その効果を利用するにはそれぞれの含有量を0.1%以上とする必要がある。他方、極めて良好な伸びを確保することにより優れたプレス成形性を付与する観点から、それぞれの含有量は1%以下とする。
【００２３】
5-2)TS
本発明の鋼板表面の幾何学形状は、TSが340MPa以上の高張力冷延鋼板に問題なく適用することができるが、特にTSが590MPa以上の高張力冷延鋼板において、顕著な型かじり改善効果を得ることができる。さらにTSが780MPa以上の高張力冷延鋼板では、従来達成できなかった良好な型かじり改善効果を得ることができる。この理由として、材料強度が高くなっても、本発明の鋼板表面の幾何学形状が高面圧の成形下で安定して維持されるためと考えられる。また、用途の観点からも、近年求められる自動車の構造部材の高強度化および軽量化のニーズに十分に答えるには、TSが590MPa以上であることが望ましく、TSが780MPa以上であることがより望ましい。なお、優れた伸びや溶接性を確保する観点からは、TSが1500MPa以下であることが好ましい。
【００２４】
5-3)製造方法
本発明の高張力冷延鋼板は、上記のような化学成分を有する鋼を熱間圧延後、冷間圧延、焼鈍することによって製造される。上記のように冷間圧延により所望の表面に幾何学形状が付与された鋼板には、連続焼鈍炉で750〜890℃で10〜500secの、あるいは箱焼鈍炉で650〜750℃で1〜30hrの焼鈍が行われる。このとき、590MPa以上のTSを得るには、連続焼鈍炉で焼鈍し、焼鈍温度から300℃以下までの冷却速度を100℃/sec以上とすることが望ましい。また、焼鈍工程における雰囲気ガスは、窒素を主体として、3〜15体積%の水素が含有され、露点が-20℃以下であることが望ましい。これは、雰囲気の酸素ポテンシャルを適正として、鋼板の表面にSiやAlなどの高融点の酸化物を生成させ、プレス成形において、プレス金型と鋼板表面との凝着を抑制するためである。焼鈍後は、40〜90℃程度の塩酸または硫酸で5〜60sec酸洗しMnやFeなどの低融点酸化物を除去することが望ましい。これは、プレス成形において、プレス金型と鋼板表面の低融点酸化物との凝着とを抑制するためである。このような除去作業により、上記Si、Alなどの高融点酸化物の効果はさらに向上する。焼鈍後あるいは酸洗後は、そのまま、あるいは溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、Niフラッシュめっきなどの表面処理後に、伸長率0.1〜3.0％の通常の調質圧延を行うこともできる。これは、鋼板表面に本発明の幾何学形状を付与した場合、主として平坦部が加工される通常の調質圧延では鋼板表面の幾何学形状への影響が極めて少ないためである。このとき、鋼板表面の幾何学形状への影響をさらに軽微にするためには、調質圧延のワークロールの平均表面粗さRaは2μｍ以下とすることが望ましい。
【００２５】
なお、鋼板表面の幾何学形状を調質圧延で付与する場合は、冷間圧延時に表面の幾何学形状を制御する必要はなく、上記のような焼鈍や酸洗を行った後の鋼板に、上記のような条件で調質圧延を行えばよい。
【実施例１】
【００２６】
まず、実験室で板厚1.2mmの焼鈍後の鋼板No.1〜27を製造した。ここで、鋼板No.1〜15は、C:0.06〜0.15%、Si:0.6〜1.5%、Mn:1.2〜2.3%、Al:0.03〜0.08%、N:0.0045%以下、Ti:0〜0.04%の組成の冷延鋼板を、780〜870℃×60〜400sec、5〜7%H2+残部N2、露点約-30℃の雰囲気で焼鈍後、30〜2000℃/secで300℃以下まで冷却して製造した。また、鋼板No.16〜20は、C:0.02%、Si:0.02%、Mn:0.2%、Al:0.05%、N:0.0030%の組成の冷延鋼板を、800℃×120sec、5〜7%H2+残部N2、露点約-30℃の雰囲気で焼鈍後、約30℃/secで300℃以下まで冷却して製造した。さらに、鋼板No.21〜25は、C:0.15%、Si:0.7%、Mn:1.9%、Al:0.03%、N:0.0030%の組成の冷延鋼板を、860℃×300sec、5〜7%H2+残部N2、露点約-30℃の雰囲気で焼鈍後、約2000℃/secで300℃以下まで冷却して製造した。その後、鋼板No.1〜6、8、10、19、20、22、23には、Rpが10μm以上50μm以下で、Rkが10μm以上30μm以下のワークロールを用いて伸長率0.10%以上1.0%以下で、また、鋼板No.7、9、11〜18、21、24、25には、Rpが5μm以上80μm以下で、Rkが5μm以上45μm以下のワークロールを用いて伸長率0.10%以上5.0%以下で、調質圧延を行った。さらに、鋼板No.26、27は、鋼板No.22、23を塩酸で約30sec酸洗後、鋼板No.22、23の場合と同様なワークロールで調質圧延を行った。そして、圧延方向と直角方向にJIS 5号試験片を採取して引張試験を行い、YS、TS、伸びElを測定した。また、表面3次元形状測定機能付の走査型電子顕微鏡を用いて得た図4に示すような測定結果を基に、鋼板表面の幾何学形状、すなわちろ波うねり曲線からの最大深さ、凹部の平均面積、凹部の面積率を、また、JISB0601に準拠してRa、Rmaxを、さらに、東京精密製サーフコム570Aを用いてRvを測定した。特許文献16に開示されている平板摺動装置と同形状のSKD11金型を用い、面圧15kgf/mm2(条件A:軟鋼板のプレス条件に対応)、面圧30kgf/mm2(条件B:高張力鋼板のプレス条件に対応)、面圧50kgf/mm2(条件C:より厳しい高張力鋼板のプレス条件に対応)で荷重を加え、摺動距離100mmでかじりが発生するまでの摺動回数を測定し、耐型かじり性を評価した。なお、摺動回数が50回を超えると、実機プレス成形で、実質的に成形不良が発生しないと判断できる。
【００２７】
結果を表1に示す。本発明例である鋼板No.1〜6、8、10、22、23、26、27では、鋼板表面の幾何学形状が本発明範囲内であり、かじり発生までの摺動回数が条件Bで50回を超えて優れた耐型かじり性を有することがわかる。特に、TSが590MPa以上の場合(No.10以外)、条件Cでも20回以上摺動可能であり、とりわけ良好な耐かじり性が得られる。さらに、表面酸化物の効果を強化するために酸洗を施すと(No.26、27)、条件Cでも50回以上の摺動回数に耐え、極めて優れた耐かじり性が得られることが分かる。なお、鋼板No.16〜20の結果からわかるように、TS<340MPaの軟鋼板においては本発明の表面幾何学形状を適用しても型かじり性改善効果は得られない。軟鋼板で型かじり性改善効果が得られるのは、むしろ凹部平均面積が本発明より小さい範囲であるが、高面圧条件ではやはり効果が得られない。これは材料強度が低いため、本発明の特徴である幾何学形状を高面圧の成形下で安定して保つことができないためと考えられる。また、Si含有量が少なく、高融点の表面酸化物が不足していることも要因と考えられる。
【００２８】
【表１】
2008238268.tif 000003
【実施例２】
【００２９】
実験室で、表2に示す成分組成を有する熱延鋼板に、表2に示すRp、Rkのワークロールで、表2に示す圧下率で最終パスを行う条件でリバース圧延により冷間圧延を行い、表2に示す条件で焼鈍を行った後、伸長率0.05%以上0.7%以下の調質圧延を行い、板厚1.2mmの鋼板No.28〜40を作製した。このとき、冷間圧延の最終パス以外、および調質圧延で用いたワークロールのRa、Rp、Rkはそれぞれ0.5〜3.0μｍ、2〜8μｍ、3〜5μｍであった。鋼板No.40は、焼鈍後、鋼板No.30を硫酸で約30sec酸洗し、鋼板No.30と同様の条件で調質圧延した。そして、実施例１と同様にして、引張特性値、鋼板表面の幾何学形状、耐型かじり性を調査した。また、ワークロールのRpが10μmとなる被圧延材である鋼板の総圧延長でロール寿命を評価した。なお、ロール寿命が50kmであれば、ワークロールの表面加工コストが従来の場合と同等であると判断できる。
【００３０】
結果を表3に示す。本発明例である鋼板No.28〜30、34〜36、38、40では、鋼板表面の幾何学形状が本発明範囲内であり、かじり発生までの摺動回数が50回を超えて優れた耐型かじり性を有しており、総圧延長が50km以上でロール寿命も従来と同等以上であることがわかる。
【００３１】
【表２】
2008238268.tif 000004
【００３２】
【表３】
2008238268.tif 000005
【実施例３】
【００３３】
実験室で、表4に示す成分組成を有し、表4に示す条件で焼鈍や表面処理(酸洗や亜鉛めっき)を行って製造した板厚1.2mmの鋼板No.41〜58を用い、表4に示す調質圧延条件で調質圧延を行った。そして、実施例2と同様にして、引張特性値、鋼板表面の幾何学形状、耐型かじり性、ロール寿命を調査した。
【００３４】
結果を表5に示す。本発明例である鋼板No.41、42、45、46、49〜56、58では、鋼板表面の幾何学形状が本発明範囲内であり、かじり発生までの摺動回数が条件Bで50回を超えて優れた耐型かじり性を有しており、総圧延長が75km以上でロール寿命も従来と同等以上であることがわかる。なお、No.46はC含有量が前記の好適な量よりは少ないが、この程度であれば1000℃/sec以上の急冷により強度を確保し、良好な耐型かじり性を得ることができる。また、No.48は箱焼鈍サイクルを採用し、焼鈍後に急冷却ができないため、やや強度が低下し、条件Cの摺動回数を最高レベルに上げることはできなかった。さらに、鋼板No.58は、鋼板No.41と同じ調質圧延ロールを用いて、ほぼ同じ引張特性、表面幾何学形状の鋼板を得たが、鋼板No.58はSi添加量が高いため、条件Cにおけるかじり発生回数が向上し、ほぼ最高レベルの耐かじり特性を達成できた。
【００３５】
【表４】
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【００３６】
【表５】
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【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】鋼板表面の断面曲線およびろ波うねり曲線の模式図である。
【図２】中心線山高さRpの測定方法の模式図である。
【図３】中核深さ粗さRkの測定方法の模式図である。
【図４】表面3次元形状測定機能付の走査型電子顕微鏡を用いた測定結果の一例(色調と深さの関係)を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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