(57)【要約】【課題】  切断面精度向上のために、クリアランスを小さくした場合の２次剪断発生を抑制し得る打ち抜き性の優れた熱延鋼板を提供する。【解決手段】  重量％で、Ｃ：０．０１５％以下、望ましくは０．０１％以下、Ｓ：０．０２％以下、望ましくは０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする打ち抜き加工用熱延鋼板。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．０１５％以下、
Ｓ  ：０．０２％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
【請求項２】
質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
【請求項３】
質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
Ｓｉ：１％以下、
Ｍｎ：２％以下、
Ｐ  ：０．５％以下、
Ａｌ：０．００５〜１％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ；Ｍｏの１種または２種以上の添加量の和が０．００５〜２％、
Ｎ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
【請求項４】
質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
Ｓｉ：１％以下、
Ｍｎ：２％以下、
Ｐ  ：０．５％以下、
Ａｌ：０．００５〜１％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ、Ｍｏの１種または２種以上の添加量の和が０．００５〜２％、
Ｎ  ：０．０１％以下、
Ｂ  ：０．０００２〜０．０１％、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブランキング加工、シャーリング加工を施される部品に用いる打抜き加工用熱延鋼板及び、これを酸洗した酸洗鋼板、各種表面処理を施した鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用を初めとした鋼板を使用した部品の多くは、ブランキング加工、シャーリング加工などを施される場合が多いが、形状精度や切断面の品質に対する要求が年々高まっている。
通常の剪断加工では、切断面は一般的にダレ−剪断面−破断面−かえりという様相を示すが、剪断面は平滑で精度的に良好な部分である。この剪断面を増加させる方法としては、クリアランスを小さくすることが挙げられるが、クリアランスを小さくすると２次剪断と呼ばれる不良が発生する。
【０００３】
２次剪断の発生は、１次剪断面（２次剪断面と区別するために通常の剪断面について以後このように表現する。）形成中にポンチとダイスから発生したクラックが、クリアランスが小さいために工具下の圧縮応力領域まで進展してそこで停留するために、材料の分離が生じずに再度剪断面が形成される現象である。
【０００４】
この２次剪断が生じると、切断面に凹凸が生じて、部品の組み合わせ・溶接などに支障を生じる。また、２次剪断の発生は、切断部近傍の応力状態に影響を受けるため、２次剪断が発生した場合には金型調整にて微妙なクリアランス調整が必要となり、コスト・納期の点で不利となる。
【０００５】
以上のように、２次剪断を抑制することは重要であるが、２次剪断の制御に関する知見は、成形条件としては、クリアランス、材質面では軟質化ということのみで系統的検討はなされていない。
【０００６】
また、打ち抜き性ということに関しては、特許文献１、特許文献２などに析出物や介在物を利用したかえり高さを低く改善することに関する知見が開示されているが、２次剪断の抑制に関する知見は存在しない。また、これらのような介在物、析出物を多く含むような場合、１次剪断面形成時のクラック発生を促進する効果が有り、２次剪断が発生し易くやすくなる欠点がある。
【特許文献１】特開平９−４９０５３公報
【特許文献２】特開２０００−１４４３１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の如く、切断面精度向上のためにクリアランスを小さくした場合の２次剪断発生を抑制し得る、打ち抜き性の優れた熱延鋼板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
２次剪断を解決する手段を検討するために詳細検討したところ、１次剪断面の長さが大きいと２次剪断面発生量が減少することが明らかになった。これは、１次剪断面の長さが大きいと、ポンチ、ダイスでのクラック発生位置がお互いに近くなるために、クラックが会合しやすくなることが理由として考えられる。
【０００９】
そこで、１次剪断長さを長くするための冶金的因子を詳細検討した結果、鋼中のＣ，Ｓ，Ｏの量を制御することにより２次剪断を抑制できることが明らかになった。
そのメカニズムは明確ではないが、以下のことが考えられる。Ｃ，Ｓ，Ｏの量は炭化物や介在物の量を決定していると考えられる。１次剪断の長さは１次剪断面の形成中のクラックの発生を抑制することが重要であり、それには炭化物や介在物の量を減少させるためにＣ，Ｓ，Ｏ量を少なくする方が良いと考えられる。この観点から、Ｃ量は炭化物が形成されにくい範囲にとどめ、Ｓ，Ｏも介在物が大きく成長しない量にとどめて、クラック発生を抑制すれば、２次剪断発生を抑制することができる。
【００１０】
以上のように、鋼中のＣ，Ｓ，Ｏの量を制御することにより２次剪断を抑制できる。また、このような思想は断面全体を剪断面とするファインブランキング加工にも通じ、良好なファインブランキング性を示すものと考えられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、ブランキング加工、シャーリング加工が施される部品に使用される熱延鋼板の打ち抜き性が良好となり、部品の形状精度が向上するため、産業上の寄与は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
（１）質量％で、
Ｃ  ：０．０１５％以下、      Ｓ  ：０．０２％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き性加工用熱延鋼板。
（２）質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、        Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
（３）質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、        Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、        Ｓｉ：１％以下、
Ｍｎ：２％以下、              Ｐ  ：０．５％以下、
Ａｌ：０．００５〜１％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏの１種または２種以上の添加量の和が０．００５〜２％、
Ｎ  ：０．０１％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
（４）質量％で、
Ｃ  ：０．０１％以下、        Ｓ  ：０．０１％以下、
Ｏ  ：０．０１％以下、        Ｓｉ：１％以下、
Ｍｎ：２％以下、              Ｐ  ：０．５％以下、
Ａｌ：０．００５〜１％、
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏの１種または２種以上の添加量の和が０．００５〜２％、
Ｎ  ：０．０１％以下、        Ｂ  ：０．０００２〜０．０１％、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる打ち抜き加工用熱延鋼板。
【００１３】
本発明の成分の限定理由は以下の通りである。
Ｃは炭化物量を決定する元素であり、２次剪断の抑制のためには低い方が望ましい。炭化物形成を抑制するためには、少なくとも０．０１５％以下、望ましくは０．０１％以下にＣ量を制限する必要がある。この制限以下のＣ量であれば炭化物は形成されにくく、Ｃ量が低ければ低いほど２次剪断性は良好となる。
【００１４】
Ｓは主な介在物であるＴｉＳ，ＭｎＳ，Ｔｉ４Ｃ２Ｓ２などの硫化物の析出を制御する元素であり、２次剪断の抑制のためには低い方が望ましいため、少なくとも０．０２％以下、望ましくは０．０１％以下とした。下限については特に規制しないが、脱硫コストの観点から０．００１％程度までとするのが望ましい。
【００１５】
Ｏは酸化物の析出を制御する元素であり、２次剪断の抑制のためには低い方が望ましいため、上限を０．０１％以下とした。下限については特に規制しないが、脱酸コストの観点から０．００１％程度までとするのが望ましい。
【００１６】
基本的には、上記の元素を制御すれば２次剪断が抑制され、打ち抜き性に優れた熱延鋼板を実現できるが、以下の元素が含有されても良い。
Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素であるが、過度の添加は加工性を低下させるため、Ｓｉは１％以下、Ｍｎは２％以下とし、Ｐについては０．５％以下、望ましくは０．０５％以下とした。
【００１７】
Ａｌは脱酸元素として添加するが、少量であると脱酸効果が低く介在物量が増加し、過度の添加は延性が低下するため、０．００５％〜１％、望ましくは０．１％以下添加することとした。
【００１８】
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏを添加することにより、炭化物、窒化物による析出強化が期待できるが、過度に添加すると延性が低下するために、これらの元素を添加する場合には、これらの１種または２種以上の添加量の和が０．００５％〜２％、望ましくは０．０１〜０．１％の範囲にあることとした。
【００１９】
Ｎは過度に含まれると加工性を低下させる元素であり、０．０１％以下が望ましい。
さらに、Ｂは熱延でのスラブ加熱中もしくは粗圧延中にＢＮとして析出するために材質の捲取温度依存性が小さくなる効果があるため、添加しても良い。しかし、過度の添加は延性を低下させるため、Ｂを添加する場合は０．０００２％〜０．０１％とするのが望ましい。
【００２０】
他の元素については、特に本発明の効果を制限するものではないが、以下に好ましい添加量について示す。
Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒの微量添加は、スケール疵を減少させる効果があるものの、過度の添加は延性の低下と合金コスト増を招くために、これら元素を添加する場合には、これらの１種または２種以上の添加量の和が０．０１％〜２％の範囲の添加にあることが望ましい。
【００２１】
Ｃａは硫化物系介在物が球状化して穴拡げ性を向上させるので、０．０００５〜０．０１％添加しても良い。
【００２２】
ＲＥＭはＣａと同様に硫化物系介在物が球状化して穴拡げ性を向上させるので、０．０００５〜０．００５％添加しても良い。また、Ａｌなどの脱酸元素の代わりとして用いることもでき、その場合は過度の添加は加工性を低下させるため、０．１％までの添加が望ましい。
【００２３】
その他、不可避的に含有される微量な不純物については特に規制する必要は無く、それらの元素が添加されていても本発明の効果に対して影響を及ぼさない。
【００２４】
以上の熱延鋼板を実現する製造方法としては、いかなる方法を用いても本発明の範囲を満たしていれば、２次剪断発生が抑制されて、打ち抜き加工用熱延鋼板を実現できるが、製造コストの点から、連続鋳造にて製造したスラブを、ホットチャージまたは一旦冷却した後に１０００℃以上に再加熱して、仕上げ圧延温度を（Ａｒ3＋８０℃）〜（Ａｒ3−５０℃）、捲取温度８００℃以下で熱延するような工程が推奨される。生産量が少ない場合には薄スラブ連続鋳造からの直接熱延も可能である。
【００２５】
また、本発明の鋼板は、熱延ままの鋼板であってもよいし、これを酸洗した酸洗鋼板あるいは各種表面処理を施した鋼板であってもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例について説明する。
表１，２に示す化学成分のスラブを加熱温度１１００〜１３００℃、仕上げ温度を８７０〜９００℃、捲取温度を５００〜７５０℃の範囲で熱延した。表２の鋼は表１に示す鋼をベースにいくつかの元素を添加したものである。
【００２７】
スラブ厚さは２５０ｍｍ、熱延鋼板の板厚は４．０ｍｍとした。熱延板のうち実験番号６〜９は酸洗ラインにて表面のスケールを除去した酸洗鋼板とした。打抜き試験は汎用の打抜き工具で行った。パンチ径は２０ｍｍφでダイス径を変更することによりクリアランスを変更した。
【００２８】
２次剪断の発生は目視で行い、クリアランスが板厚の３．８％で２次剪断が出現しなくなる場合を凡例◎、クリアランスが板厚の６．３％で２次剪断が出現しなくなる場合を凡例○、クリアランスが板厚の６．３％でも２次剪断が発生する場合を凡例×として表１，２に合わせて示した。
【００２９】
実験番号１〜６，２６〜２９は鋼中のＣ量を変化させた実験である。実験番号１，２，２６はＣ量が制限より多く、２次剪断が解消しなかった。実験番号６〜９、３０〜３２は鋼中のＳ量を変化させた実験である。
実験番号６，７，３２はＳ量が制限より多く、２次剪断が解消しなかった。
実験番号１０〜１３，３３〜３５はＯ量を変化させた実験である。実験番号１０，１１，３３は鋼中のＯ量が制限より多く、２次剪断が解消しなかった。
実験番号１４〜２５，３６〜５３は各種鋼成分を変化させた実験である。これらの鋼成分は本発明の範囲内であるため、２次剪断は発生せず、良好な打ち抜き性を示した。
【００３０】
【表１】
2005307262.tif 000002
【００３１】
【表２】
2005307262.tif 000003