(57)【要約】      （修正有）【課題】FB加工性に優れ、さらにFB加工後の成形加工性にも優れた鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：0.1〜0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.7〜2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.02％以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライトの平均粒径が１〜10μm、炭化物の球状化率が80％以上で、かつSgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100で定義されるフェライト粒界炭化物量Sgbが40％以上である組織とを有し、かつ、表面から板厚の10％までの領域の平均硬さと板厚中央部の平均硬さとの差が、ビッカース硬さHVで、５〜20ポイントである鋼板とする。なお、Mnを0.2〜1.5％とし、さらに、Cr、Moのうちから選ばれた１種または２種を、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下となるように含有してもよい。【選択図】図４
2007270330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：0.1〜0.5％、                      Si：0.5％以下、
Mn：0.7〜2.0％、                      Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.02％以下
を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライトおよび炭化物を主体とする組織とを有し、前記フェライトの平均粒径が１〜10μm、前記炭化物の球状化率が80％以上で、かつ前記炭化物のうち、フェライトの結晶粒界に存在する炭化物の量である、下記（１）式で定義されるフェライト粒界炭化物量Sgbが40％以上であり、かつ、表面から板厚の10％までの領域である表層部の平均硬さHVsufと板厚中央部の平均硬さHVmidとの差ΔHV、（HVsuf−HVmid）が、ビッカース硬さ HVで、５〜20ポイントであることを特徴とするファインブランクキング加工性に優れた鋼板。
記
Sgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100      ……（１）
ここで、Son：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒界上に存在する炭化物の総占有面積、
Sin：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積
【請求項２】
前記組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.1％以下を含有する組成とすることを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
前記組成が、質量％で、
Ｃ：0.1〜0.5％、                      Si：0.5％以下、
Mn：0.2〜1.5％、                      Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.02％以下
を含み、さらに、Cr：3.5％以下、Mo：0.7％以下のうちから選ばれた１種または２種を、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板。
【請求項４】
前記組成に加えてさらに、Ni：3.5％以下、Ti：0.01〜0.1％、Ｂ：0.0005〜0.005％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鋼板。
【請求項５】
前記フェライトの結晶粒界に存在する炭化物が、平均粒径で５μm以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の鋼板。
【請求項６】
鋼素材に、該鋼素材を加熱し圧延を施し熱延板とする熱間圧延と、該熱延板に焼鈍を施す熱延板焼鈍と、を順次施す鋼板の製造方法において、前記鋼素材を質量％で、
Ｃ：0.1〜0.5％、                      Si：0.5％以下、
Mn：0.7〜2.0％、                      Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.02％以下
を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材とし、
前記熱間圧延を、仕上圧延の圧延終了温度を800〜950℃とし、該仕上圧延の終了後、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却を行い、500〜700℃の範囲の温度で該冷却を停止し、450〜600℃で巻取る処理とし、
前記熱延板焼鈍を、窒素ガス分圧が0.05MPa以上の非酸化性ガス雰囲気中で、焼鈍温度を600℃以上Ac１変態点以下の温度とする処理とすることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.1％以下を含有する組成とすることを特徴とする請求項６に記載の鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記組成が、質量％で、
Ｃ：0.1〜0.5％、                      Si：0.5％以下、
Mn：0.2〜1.5％、                     Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.02％以下
を含み、さらに、Cr：3.5％以下、Mo：0.7％以下のうちから選ばれた１種または２種を、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成であることを特徴とする請求項６または７に記載の鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記組成に加えてさらに、Ni：3.5％以下、Ti：0.01〜0.1％、B：0.0005〜0.005％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品等の用途に好適な鋼板に係り、とくに精密打抜き加工（以下、ファインブランキング加工、あるいはFB加工ともいう）を施される使途に好適な、ファインブランキング加工性に優れた鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
複雑な機械部品を製造するうえでは、寸法精度の向上、製造工程の短縮等の観点から、ファインブランキング加工が、切削加工に比べて極めて有利な加工方法であることが知られている。
通常の打抜き加工では、工具間のクリアランスは、被打抜き材である金属板の板厚の５〜10％程度であるが、ファインブランキング加工は、通常の打抜き加工とは異なり、工具間のクリアランスをほぼゼロ（実際は、被打抜き材である金属板の板厚の２％以下程度）と極めて小さく設定すると共に、さらに工具切刃付近の材料に圧縮応力を作用させて打抜く加工方法である。そして、ファインブランキング加工は、
（１）工具切刃からの亀裂発生を抑制して、通常の打抜き加工で見られる破断面がほぼゼロとなり、加工面（打抜き端面）がほぼ100％剪断面の、平滑な加工面が得られる、
（２）寸法精度がよい、
（３）複雑な形状を１工程で打抜ける
などの特徴を有している。また、ファインブランキング加工は、剪断加工中に切刃から亀裂が発生しないため、途中で加工を停止させた半抜き加工も可能となり、半抜き加工を含め種々の加工を組み合わせた複合加工を行なうことができ、立体的に複雑な形状の部品を高精度に一体成形で製造できる。この特徴を利用して、最近、ギア等の自動車部品では、製造工期およびコスト削減の観点から、ファインブランキング加工を適用した一体プレス成形化が促進されている。
【０００３】
ギア等の自動車部品では、加工面を利用するため、加工面のダレの抑制と端面性状が特に重要となる。加工面にダレが発生すると、ギアの接触面積が低下し面圧が増大する。また、加工面が平滑でない場合は、ギアの接触面積の低下だけでなく凹凸部が破壊の起点になりやすくなる。このため、ギアの耐久性が著しく低下する。
また、最近では、ギアの小モジュール化および高強度化の要求が高まっており、一体プレス成形化の促進に伴い、ファインブランキング加工を適用される部品に要求される形状もさらに複雑化している。
【０００４】
しかし、ファインブランキング加工においては、材料（金属板）の受ける加工度は極めて厳しいものとなる。また、ファインブランキング加工では、工具間のクリアランスをほぼゼロとして行うため、金型への負荷が過大となり、金型寿命が短くなるという問題がある。このため、ファインブランキング加工を適用される材料には、優れたファインブランキング加工性を具備するとともに、金型寿命の低下を防止することが要求されてきた。
【０００５】
このような要望に対し、例えば、特許文献１には、Ｃ：0.15〜0.90重量％、Si：0.4重量％以下、Mn：0.3〜1.0重量％を含有する組成と、球状化率80％以上、平均粒径0.4〜1.0μmの炭化物がフェライトマトリックスに分散した組織を有し、切欠き引張伸びが20％以上である、精密打抜き加工性に優れた高炭素鋼板が提案されている。特許文献１に記載された技術によれば、精密打抜き性（ファインブランキング加工性）が改善され、さらに金型寿命も改善されるとしている。しかし、特許文献１に記載された技術は、たかだか5000回程度までのファインブランキング加工を目標としており、さらに打抜き回数の多い、30000回程度の工業的規模の連続打抜きの適用には問題を残していた。また、特許文献１に記載された技術で製造された高炭素鋼板は、ファインブランキング加工後の成形加工性が劣るという問題もあった。
【０００６】
また、特許文献２には、Ｃ：0.08〜0.19％、Si、Mn、Alを適正量含有し、Cr：0.05〜0.80％、Ｂ：0.0005〜0.005％を含有する鋼片に、適正な熱間圧延を施して鋼板とした、精密打抜き用鋼板が提案されている。特許文献２に記載された鋼板は、降伏強度が低く、かつ衝撃値が高くファインブランキング加工性に優れ、低歪域ｎ値が高く複合成形加工性に優れ、さらに短時間急速加熱焼入性にも優れた鋼板であるとされる。しかし、特許文献２には、ファインブランキング加工性についての具体的な評価は示されていない。また、特許文献２に記載された鋼板は、ファインブランキング加工後の成形加工性が劣るという問題があった。
【０００７】
また、特許文献３には、Ｃ：0.15〜0.45％を含み、Si、Mn、Ｐ、S、Al、Ｎ含有量を適正範囲に調整した組成を有し、さらに、パーライト＋セメンタイト分率が10％以下、かつフェライト粒の平均粒径が10〜20μmである組織を有する、転造加工やファインブランキング加工における成形性に優れた高炭素鋼板が提案されている。特許文献３に記載された高炭素鋼板では、ファインブランキング加工性に優れ、さらにファインブランキング加工における金型寿命も改善されるとしている。しかし、特許文献３に記載された高炭素鋼板は、ファインブランキング加工後の成形加工性が劣るという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載された鋼板は、いずれも、最近の厳しい加工条件のファインブランキング加工においては、満足できる十分なファインブランキング加工性を具備しているとはいえず、また金型寿命も十分に改善されているわけではないうえ、ファインブランキング加工後の成形加工性が劣るという問題が残されていた。
【０００９】
当初、ファインブランキング加工は、ギア部品などでも、ファインブランキング加工後に加工を施されない部品に適用されてきた。しかし、最近では、自動車部品（リクライニング部品など）へのファインブランキング加工の適用が拡大される傾向にあり、ファインブランキング加工後に伸びフランジ加工や張出し加工などを必要とする部品への適用が検討されている。このため、自動車部品として、ファインブランキング加工性に優れるうえ、ファインブランキング加工後の、伸びフランジ加工や張出し加工などの成形加工性にも優れた鋼板が熱望されている。
【００１０】
伸びフランジ加工性を改善する技術としては、これまで数多くの提案がなされている。例えば、特許文献４には、Ｃ：0.20〜0.33％を含み、Si、Mn、Ｐ、S、sol.Al、Ｎ含有量を適正範囲に調整し、さらにCr：0.15〜0.7％を含有する組成を有し、パーライトを含んでいてよいフェライト・ベイナイト混合組織を有する、伸びフランジ性に優れる耐摩耗用熱延鋼板が提案されている。特許文献４に記載された熱延鋼板では、上記した組織とすることにより、穴拡げ率が高くなり、伸びフランジ性が向上するとしている。また、特許文献５には、Ｃ：0.2〜0.7％を含有する組成を有し、炭化物平均粒径が0.1μm以上1.2μm未満、炭化物を含まないフェライト粒の体積率が15％以下である組織を有する伸びフランジ性に優れた高炭素鋼板が提案されている。特許文献５に記載された高炭素鋼板では、打抜き時の端面におけるボイドの発生を抑制し、穴拡げ加工におけるクラックの成長を遅くすることができ、伸びフランジ性が向上するとしている。
【００１１】
また、特許文献６には、Ｃ：0.2％以上を含む組成を有し、フェライトおよび炭化物を主体とし、炭化物粒径が0.2μm以下、フェライト粒径が0.5〜１μmである組織を有する打抜き性と焼入れ性に優れた高炭素鋼板が提案されている。これにより、バリ高さと金型寿命とで決定される打抜き性と、焼入れ性がともに向上するとしている。
また、特許文献７には、圧延後に硬化処理を施し鋼板表面に硬化層を形成させ、打抜き性を向上させた、打抜き性に優れる鋼板の製造法が提案されている。これにより、打抜き加工時にバリ、かえりの発生を防止でき、打抜き性が向上するとしている。
【００１２】
また、特許文献８には、Ｃ：0.10％以下を含み、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Alを適正量に調整し、さらにTi、あるいはさらにNbおよび／またはＢを含有させ、冷延−再結晶焼鈍後に塑性歪を与えることにより、表層部の平均硬度をHV：135〜200、内部の平均硬度をHV：100〜130とした耐バリ性および絞り性に優れた冷延鋼板が提案されている。これにより、プレス成形時にバリの発生を防止できるとしている。
【００１３】
また、例えば特許文献９には、Ｃ：0.10〜0.19％を含み、Si、Mn、Cr、Ｂ、Alを適正量含有する鋼片に、仕上温度、巻取り温度を適正範囲に調整した熱間圧延を施し、複合成形加工性に優れた精密打抜き加工用鋼板の製造方法が提案されている。特許文献９に記載された技術で製造された鋼板は、降伏強さが低く、低歪域領域におけるn値が高く、コイニング、張出し等が組合された複合成形加工に優れているとされる。
【特許文献１】特開2000‐265240号公報
【特許文献２】特開昭59‐76861号公報
【特許文献３】特開2001‐140037号公報
【特許文献４】特開平９‐49065号公報
【特許文献５】特開2001‐214234号公報
【特許文献６】特開平９‐316595号公報
【特許文献７】特開平２‐133561号公報
【特許文献８】特開平４−120242号公報
【特許文献９】特開平３−18403号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献４、特許文献５に記載された技術はいずれも、従来の打抜き加工を施すことを前提にしたものであり、クリアランスがほぼゼロとなるファインブランキング加工の適用を考慮したものではない。したがって、厳しいファインブランキング加工後に、同様の伸びフランジ性を確保することは難しく、たとえ確保できても金型寿命が短くなるという問題がある。
【００１５】
また、特許文献６に記載された技術では、フェライト粒径を0.5〜１μmの範囲にする必要があり、このようなフェライト粒径を有する鋼板を安定して工業的に製造することは困難であり、製品歩留の低下に繋がるという問題があった。
また、特許文献７、特許文献８に記載された技術はいずれも、従来の打抜き加工を施すことを前提にしたものであり、ファインブランキング加工の適用を考慮したものではないため、特許文献７、特許文献８に記載された技術で製造された鋼板はファインブランキング加工性に問題を残していた。
また、特許文献９に記載された技術で製造された鋼板は、複合成形加工性に優れるような機械的特性を備えているが、最近のファインブランキング加工性やファインブランキング加工後の端面性状の要求を十分に満足できるまでに至っていないという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑みて成されたものであり、金型寿命の低下を伴うことなく、ファインブランキング加工時のダレを防止し、ファインブランキング加工性に優れ、さらにファインブランキング加工後の成形加工性にも優れた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】
【００１７】
本発明者らは、上記した目的を達成するために、ファインブランキング加工性（以下、FB加工性と略す）に及ぼす金属組織の影響、とくにフェライト、炭化物の形態および分布状態の影響について鋭意研究した。
FB加工では、クリアランスゼロ、圧縮応力状態で材料が加工される。そのため、材料には、大きな変形を受けたのちに、亀裂が発生する。大きな変形中に、多数の亀裂が発生すると、FB加工性は大幅に低下することになる。亀裂の発生防止には、炭化物の球状化や炭化物粒径の微細化が重要であるといわれている。しかし、FB加工においては、たとえ100％球状化した微細炭化物であっても、それらがフェライト粒内に存在する場合には、微小亀裂の発生は避けられない。そのため、FB加工後さらに伸びフランジ加工が施される場合には、FB加工時に発生した微小亀裂同士が連結して伸びフランジ性の低下をもたらすことになると本発明者らは考えた。また、金型寿命に関しても、フェライト粒内に微細な炭化物が多数存在すると、工具切刃の摩耗が促進され、金型寿命が低下することになると本発明者らは推察した。
【００１８】
このようなことから、本発明者らは、FB加工性および金型寿命が、フェライト粒内に存在する炭化物およびフェライト粒径と密接な関係にあることを見出した。そして、所定範囲の組成を有する鋼素材に、熱間圧延の仕上圧延条件およびその後の冷却を適正条件として、ほぼ100％のパーライト組織を有する熱延鋼板とし、さらに適正条件の熱延板焼鈍を施して、金属組織を、フェライト平均粒径が１〜10μm、炭化物の球状化率が80％以上、かつフェライト粒界に存在する炭化物の面積が全炭化物面積に対する比率で40％以上とし、フェライト粒内の炭化物量を制限した、フェライト＋球状化セメンタイト（球状炭化物）組織とすることにより、FB加工性および金型寿命が顕著に向上することを見出した。また、フェライト粒内の炭化物量を制限することにより、FB加工後の成形加工性も顕著に向上することを新たに見出した。
【００１９】
また、FB加工における端面のダレは、FB加工初期に材料表層部が工具に引き込まれ、材料表層部が伸びることにより発生する。したがって、ダレの発生を防止するためには、材料（鋼板）表層部を硬質化することが考えられる。しかし、表層部の過度の硬質化は、表層部の切断面に破断面が発生しやすくなりFB加工性を低下させること、および金型寿命を低下させること、などの問題を生じる。そこで、本発明者らは、鋼板の断面硬さと断面のダレの関係を詳細に検討した結果、表面から板厚の10％までの領域である表層部の硬さHVsufと板厚中央部の硬さHVmidとの差ΔHV、（HVsuf−HVmid）が、ビッカース硬さ HVで、５〜20ポイントの範囲に調整することにより、端面のダレ発生を大幅に抑制することができ、端面性状に優れたFB加工面を得ることができることを知見した。
【００２０】
まず、本発明の基礎となった実験結果について説明する。
質量％で、0.34％Ｃ−0.2％Si−0.8％Mnを含有する高炭素鋼スラブ（S35C相当）に、1150℃に加熱後、５パスの粗圧延、７パスの仕上圧延からなる熱間圧延を施し、板厚4.0mmの熱延鋼板とした。なお、熱間圧延の仕上圧延終了温度は860℃、巻取温度は600℃とし、仕上圧延後に冷却速度を空冷（５℃/s）〜250℃/sまで変化させて冷却した。なお、空冷以外の冷却（強制冷却）を行った場合の冷却停止温度は650℃とした。ついでこれら熱延鋼板に酸洗を施した後、熱延板焼鈍としてバッチ焼鈍（720℃×５〜40h）を行った。これら熱延板焼鈍を施された鋼板について、金属組織を観察するとともにFB加工性を評価した。
【００２１】
金属組織観察は、得られた鋼板から試験片を採取し、該試験片の圧延方向に平行な断面を研磨し、ナイタール腐食したのち、板厚1/4位置について、走査型電子顕微鏡（SEM）で金属組織を観察し、フェライト粒径、および炭化物の球状化率を測定した。
フェライト粒径は、各フェライト粒についてその面積を測定し、得られた面積から円相当径を求め、おのおのの粒径とした。得られた各フェライト粒径を算術平均し、その値を、その鋼板の平均フェライト粒径とした。なお、測定したフェライト粒は各5000個とした。
【００２２】
また、組織観察の各視野（倍率：3000倍）で画像解析装置を用いて、各炭化物の最大長さaと最小長さbを求め、その比a/bを計算し、a/bが3以下の炭化物粒数を、測定した全炭化物個数に対する割合（％）で表示し、炭化物の球状化率（％）とした。なお、測定した炭化物の粒数は各9000個とした。
また、組織観察の各視野で、フェライト粒界上に存在する炭化物およびフェライト粒内に存在する炭化物を識別し、画像解析装置を用いて、単位面積あたりに存在する炭化物について、フェライト粒界上に存在する炭化物の占有面積Son、およびフェライト粒内に存在する炭化物の占有面積Sinを測定し、次式
Sgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100
で定義されるフェライト粒界炭化物量（Sgb）を算出した。なお、炭化物粒の占有面積測定は各50視野（倍率：3000倍）とした。
【００２３】
また、得られた鋼板から試験板（大きさ：100×80mm）を採取し、ファインブランキングテスト（FBテスト）を実施した。FBテストは、110ｔ油圧プレス機を用いて、試験片から、大きさ：60mm×40mm（コーナー部半径Ｒ：10mm）のサンプルを、クリアランス：0.060mm（板厚の1.5％）、加工力：8.5ton、潤滑：有りの条件で打抜いた。打抜かれたサンプルの端面（打抜き面）について、表面粗さ（十点平均粗さRz）を測定して、FB加工性を評価した。
【００２４】
表面粗さの測定は、Ｒ部を除く4つの端面とし、各端面で図５に示すように、パンチ側表面0.5mmから板厚方向に3.9mmまでの範囲でかつ表面に平行に（X方向）10mmの領域を、触針式表面粗度計で繰返し板厚方向（ｔ方向）に100μmピッチで35回走査し、JIS B 0601-1994の規定に準拠して、各走査線における表面粗さRzを測定した。さらに、測定面の表面粗さRzは、各々の走査線のRzを合計して、その平均値とした。上記と同様の方法で４つの端面を測定して、次式
Rz ave＝（Rz 1+ Rz 2+ Rz 3+ Rz 4）／４
（ここで、Rz 1，Rz 2，Rz 3，Rz 4：各面のRz）
で定義される平均表面粗さ：Rz ave（μm）を算出した。
【００２５】
一般には、打抜き端面における破断面の出現が10％以下の場合を「FB加工性に優れる」とするが、本発明では、平均表面粗さ：Rz aveが、10μm以下と、小さくなるほどFB加工性に優れるとする。なお、上記と異なる板厚の試験片の表面粗さを測定する場合は、上記と同様にパンチ側表面0.5mmから板厚方向に、（板厚（mm）−0.1mm）程度の範囲でかつ表面に平行に10mmの領域を板厚方向に繰り返し100μmピッチで走査して各面のRzを求め、各面のRzからRz aveを求めればよい。
【００２６】
得られた結果を図１、図２、図３に示す。
図１に示す、平均表面粗さ：Rz aveとフェライト平均粒径との関係から、フェライト平均粒径が10μm以下となると、Rz ave が10μm以下となり、FB加工性が急激に向上することが分かる。また、図２に示す、平均表面粗さ：Rz aveと炭化物の球状化率との関係から、球状化率が80％以上となると、Rz ave が10μm以下となり、FB加工性が急激に向上することが分かる。なお、図２に示すデータはフェライト平均粒径が３〜８μm程度の場合である。
【００２７】
また、本発明者らは、球状化率が80％以上で、かつフェライト粒界炭化物量が増加すると、さらにRz ave が小さくなり、FB加工性が顕著に向上することを知見した。図３に示す、表面粗さ（平均表面粗さ：Rz ave）とフェライト粒界炭化物量（Sgb）との関係から、フェライト粒界炭化物量が40％以上と、炭化物のうち粒界炭化物の占める割合が多くなるにしたがい、Rz ave が10μm以下となり、FB加工性が急激に向上することが分かる。
【００２８】
本発明者らは、上記したFB加工性に優れた組織構成にしたうえで、さらにFB加工時の端面のダレを防止するため、FB加工後の端面性状に影響する要因について種々検討した。その結果、鋼板の表層部を、板厚中心部に比べ、所定の範囲内の硬さだけ、すなわちビッカース硬さHVで、５〜20ポイントだけ硬質化した状態とすることにより、FB加工時の端面のダレを有効に防止することができることを見出した。図４に示す、ダレ量と、表面から板厚の10％までの領域である表層部の硬さHVsufと板厚中央部の硬さHVmidとの差、ΔHV＝（HVsuf−HVmid）の関係から、ΔHVを５〜20ポイントの範囲にすることにより、端面のダレ発生が大幅に低減することが分かる。なお、図４に示すダレ量は、30000回打ち抜き後に測定したものであり、また硬さは荷重50gf（0.49Ｎ）で測定したものである。また、図４の縦軸はダレ量／板厚（％）で表示した。そして、この表層部の硬質化は、鋼板を窒素と化学親和力が大きい元素を所定の範囲内に含有した組成に調整したうえ、熱延板焼鈍を窒素ガスを含む非酸化性ガス雰囲気中で行なうことにより、達成できることを知見した。
【００２９】
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものであり、その要旨は次のとおりである。
（１）質量％で、Ｃ：0.1〜0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.7〜2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.02％以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成と、フェライトおよび炭化物を主体とする組織とを有し、前記フェライトの平均粒径が１〜10μm、前記炭化物の球状化率が80％以上で、かつ前記炭化物のうち、フェライトの結晶粒界に存在する炭化物の量である、次（１）式
Sgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100      ……（１）
（ここで、Son：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒界上に存在する炭化物の総占有面積、Sin：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積）
で定義されるフェライト粒界炭化物量Sgbが40％以上であり、かつ、表面から板厚の10％までの領域である表層部の平均硬さHVsufと板厚中央部の平均硬さHVmidとの差ΔHV、（HVsuf−HVmid）が、ビッカース硬さ HVで、５〜20ポイントであることを特徴とするファインブランクキング加工性に優れた鋼板。
【００３０】
（２）（１）において、前記組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.1％以下を含有する組成とすることを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
（３）（１）または（２）において、前記組成が、質量％で、Ｃ：0.1〜0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.2〜1.5％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.02％以下を含み、さらに、Cr：3.5％以下、Mo：0.7％以下のうちから選ばれた１種または２種を、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成であることを特徴とする鋼板。
【００３１】
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、Ni：3.5％以下、Ti：0.01〜0.1％、B：0.0005〜0.005％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする鋼板。
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記フェライトの結晶粒界に存在する炭化物が、平均粒径で５μm以下であることを特徴とする鋼板。
【００３２】
（６）鋼素材に、該鋼素材を加熱し圧延を施し熱延板とする熱間圧延と、該熱延板に焼鈍を施す熱延板焼鈍と、を順次施す鋼板の製造方法において、前記鋼素材を質量％で、Ｃ：0.1〜0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.7〜2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.02％以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼素材とし、前記熱間圧延を、仕上圧延の圧延終了温度を800〜950℃とし、該仕上圧延の終了後、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却を行い、500〜700℃の範囲の温度で該冷却を停止し、450〜600℃で巻取る処理とし、前記熱延板焼鈍を、窒素ガス分圧が0.05MPa以上の非酸化性ガス雰囲気中で、焼鈍温度を600℃以上Ac１変態点以下の温度とする処理とすることを特徴とするファインブランキング加工性に優れた鋼板の製造方法。
【００３３】
（７）（６）において、前記組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.1％以下を含有する組成とすることを特徴とする鋼板の製造方法。
（８）（６）または（７）において、前記組成が、質量％で、Ｃ：0.1〜0.5％、Si：0.5％以下、Mn：0.2〜1.5％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.02％以下を含み、さらに、Cr：3.5％以下、Mo：0.7％以下のうちから選ばれた１種または２種を、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成であることを特徴とする鋼板の製造方法。
【００３４】
（９）（６）ないし（８）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、Ni：3.5％以下、Ti：0.01〜0.1％、Ｂ：0.0005〜0.005％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする鋼板。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、FB加工時の端面のダレを有効に防止することができ、FB加工後の端面形状に優れるとともに、FB加工性に優れ、さらにFB加工後の成形加工性にも優れた鋼板を、容易にしかも安価に製造でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、FB加工性に優れた鋼板となり、FB加工後の端面処理を行う必要がなくなり、製造工期の短縮が可能で生産性が向上するとともに、製造コストの削減が可能となるという効果もある。また、本発明によれば、ギアに代表される自動車部品等の加工において高い寸法精度を有しながら加工度を高くとることができ、製造工程の一部省略が可能となり、低コストで部品等を製造することができるようになるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
まず、本発明鋼板の組成限定理由について説明する。なお、組成における質量％はとくに断わらないかぎり、単に％と記す。
Ｃ：0.1〜0.5％
Ｃは、熱延焼鈍後および焼入れ後の硬さに影響する元素であり、本発明では0.1％以上の含有を必要とする。Ｃが0.1％未満では、自動車用部品として要求される硬さを得ることができなくなる。一方、0.5％を超える多量の含有は、鋼板が硬質化するため、工業的に十分な金型寿命が確保できなくなる。このため、Cは0.1〜0.5％の範囲に限定した。
【００３７】
Si：0.5％以下
Siは、脱酸剤として作用するとともに、固溶強化により強度（硬さ）を増加させる元素であり、このような効果を得るためには、0.02％以上含有することが好ましいが、0.5％を超えて多量に含有するとフェライトが硬質化し、FB加工性を低下させる。また0.5％を超えてSiを含有すると、熱延段階で赤スケールと呼ばれる表面欠陥を生じる。このため、Siは0.5％以下に限定した。なお、好ましくは0.35％以下である。
【００３８】
Mn：0.7〜2.0％または0.2〜1.5％
Mnは、固溶強化により鋼の強度を増加するとともに、焼入れ性向上に有効に作用する元素であり、またMnはＮとの化学的親和力が強く、Ｎを鋼中に吸収しやすい元素である。本発明では表層部を固溶Ｎにより硬質化させるために、Cr、Mo、Alを含有しない場合には、Mnは、0.7％以上の含有を必要とする。一方、2.0％を超えて過剰に含有すると、固溶強化が強くなりすぎてフェライトが硬質化し、FB加工性が低下する。このため、Cr、Mo、Alを含有しない場合には、Mnは0.7〜2.0％の範囲に限定した。なお、Mn量は0.8％以上とすることが好ましく、より好ましくは、1.0〜1.8％である。また、Ｎとの化学的親和力が強い、Cr、Mo、Alのいずれかを含有する場合には、表層部を固溶Ｎにより硬質化させるために、Mnは、0.2〜1.5％の範囲内の含有で十分となる。なお、より好ましくは、0.6〜0.9％である。
【００３９】
Ｐ：0.03％以下
Ｐは、粒界等に偏析し加工性を低下させるため、本発明では極力低減することが望ましいが、0.03％までは許容できる。このようなことから、Ｐは0.03％以下に限定した。なお、好ましくは0.02％以下である。
Ｓ：0.02％以下
Ｓは、鋼中ではMnSなどの硫化物を形成して介在物として存在し、FB加工性を低下させる元素であり、極力低減することが望ましいが、0.02％までは許容できる。このようなことから、Ｓは0.02％以下に限定した。なお、好ましくは0.01％以下である。
【００４０】
上記した成分が基本組成であるが、本発明では上記した基本組成に加えて、Alまたは、Cr、Mo、Alのうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ni、Ti、Ｂのうちから選ばれた１種または２種以上、を含有できる。
Al：0.1％以下
Alは、脱酸剤として作用するとともに、Ｎと結合してAlNを形成し、オーステナイト粒の粗大化防止に寄与する元素である。Ｂとともに含有する場合には、Ｎを固定し、ＢがBNとなり焼入れ性向上に有効なＢ量の低減を防止する効果も有する。このような効果は0.02％以上の含有で顕著となるが、0.1％を超える含有は、鋼の清浄度を低下させる。このため、含有する場合には、Alは0.1％以下に限定することが好ましい。なお、不可避的不純物としてのAlは0.01％以下である。
【００４１】
Cr：3.5％以下、Mo：0.7％以下のうちから選ばれた１種または２種：Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下
Cr、Moはいずれも、Mn、Alと同様に、Ｎとの化学的親和力が強く、Ｎを吸着しやすい元素で、表層部を固溶Ｎにより硬質化させるために、必要に応じて含有できる。なお、Cr、Moを含有する場合には、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計で5.0％以下に限定することが好ましい。Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計が5.0％を超えて多量になると、固溶強化が強くなりすぎてフェライトが硬質化し、FB加工性が低下する。このため、Mn、Cr、Mo、Al含有量の合計を5.0％以下に限定することが好ましい。なお、Mn、Cr、Mo、Al各元素の合計は、含有しない元素は零として計算するものとする。
【００４２】
また、Cr、Moは、焼入れ性および焼戻軟化抵抗の向上に寄与する元素であり、このような効果を得るためはCr：0.1％以上、Mo：0.05％以上含有することが好ましいが、Cr：3.5％、Mo：0.7％を超える含有は、鋼の硬質化を招き、FB加工性が低下するとともに、焼戻軟化抵抗の過度の増大を招く。このため、Crを含有する場合には3.5％以下、Moを含有する場合には0.7％以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくはCr：0.2〜1.5％、Mo：0.1〜0.3％である。
【００４３】
Ni：3.5％以下、Ti：0.01〜0.1％、B：0.0005〜0.005％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ni、Ti、Bはいずれも、焼入れ性の向上に寄与する元素であり、必要に応じて選択して含有できる。
Niは、焼入れ性を向上させる元素であり、このような効果を得るためには0.1％以上含有することが好ましいが、3.5％を超える含有は鋼の硬質化を招き、FB加工性が低下する。このため、Niは含有する場合には3.5％以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1〜2.0％である。
【００４４】
Tiは、Ｎと結合しTiNを形成しやすく、焼入れ時のγ粒の粗大化防止に有効に作用する元素である。また、Ｂとともに含有する場合にはBNを形成するＮを低減するため、焼入れ性向上に必要なＢの添加量を少なくすることができるという効果も有する。このような効果を得るためには0.01％以上の含有を必要とする。一方、0.1％を超える含有は、TiCなどの析出によりフェライトが析出強化されて硬質化し、金型寿命の低下を招く。このため、含有する場合には、Tiは0.01〜0.1％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.015〜0.08％である。
【００４５】
Ｂは、オーステナイト粒界に偏析し、微量で焼入れ性を改善させる元素であり、特にTiと複合添加した場合に効果的である。焼入れ性改善のためには、0.0005％以上の含有を必要とする。一方、0.005％を超えて含有しても、その効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなり経済的に不利となる。このため、含有する場合には、Ｂは0.0005〜0.005％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.0008〜0.004％である。
【００４６】
上記した成分以外の残部はFeおよび不可避的不純物である。なお、不可避的不純物としては、例えば、Ｎ：0.01％以下、Ｏ：0.01％以下、Cu：0.1％以下が許容できる。
次に、本発明鋼板の組織限定理由について説明する。
本発明鋼板は、フェライトおよび炭化物を主体とする組織を有する。フェライトおよび炭化物を主体とする組織とは、フェライトと炭化物とで体積率で95％以上となる組織をいうものとする。すなわち本発明鋼板は、ほぼフェライトおよび炭化物からなるものであるが、その他に組織として、体積率で５％程度までは許容することができる。
【００４７】
本発明では、フェライトの粒径は、平均結晶粒径で１〜10μmとする。フェライトの平均結晶粒径が１μm未満では、鋼板が著しく硬化するとともに、フェライト粒内の炭化物量が増加し、FB加工性、金型寿命、さらにはFB加工後の穴拡げ性等の成形加工性が低下する。一方、10μmを超えると、軟質化して金型寿命が向上するものの、FB加工性が低下する。このため、フェライトの平均結晶粒径は１〜10μmの範囲に限定した。なお、好ましくは１〜５μmである。
【００４８】
本発明鋼板では、炭化物の球状化率を80％以上とする。球状化率が80％未満では、硬質するうえ、変形能が小さくFB加工性が低下する。図２に示すように、球状化率が80％未満では、Rz ave が10μmを超えて大きくなり、FB加工性が急激に低下する。このため、本発明では、十分なFB加工性を確保するために、炭化物の球状化率を80％以上に限定した。なお、球状化率を大きくするためには長時間の焼鈍が必要になるため、好ましくは80〜85％である。
【００４９】
また、本発明鋼板では、フェライト粒界炭化物量Sgbを40％以上とする。フェライト粒界炭化物量Sgbは、全炭化物の占有面積に対する、フェライト結晶粒界上に存在する炭化物の占有面積の比率であり、次（１）式
Sgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100      ……（１）
（ここで、Son：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト結晶粒界上に存在する炭化物の総占有面積、Sin：単位面積あたりに存在する炭化物のうち、フェライト粒内に存在する炭化物の総占有面積）
で定義される値である。フェライト粒界炭化物量Sgbが40％未満では、フェライト粒内に存在する炭化物量が多くなり、図３に示すように、Rz ave が10μmを超えて大きくなり、FB加工性が急激に低下する。これは、微細で球状化された炭化物でもフェライト粒内に存在すると、FB加工時に炭化物の周りに微細な亀裂が発生し、それらの連結によりFB加工性が低下するためであると考えられる。FB加工時に炭化物の周りに微細な亀裂が発生し残存することにより、その後の成形加工でそれらが連結し、成形加工性が低下するとも考えられる。また、フェライト粒内に炭化物が存在するとフェライト粒自身が硬質化し、金型寿命の低下を招く。このため、本発明では、フェライト粒界炭化物量Sgbを40％以上に限定した。なお、好ましくは60％以上である。
【００５０】
また、本発明鋼板では、フェライトの結晶粒界上に存在する炭化物は、平均粒径で５μm以下とすることが好ましい。というのは、フェライト粒界炭化物量Sgbが40％以上である場合は、フェライト粒界上に存在する炭化物は、その粒径が小さいほどFB加工性の向上、さらには金型寿命の向上に寄与することが大きいことを新たに見出したことによる。また、炭化物粒径は小さいほど、高周波焼入れにおける短時間加熱に際しても、炭化物をオーステナイト中に容易に固溶させることができ、所望の焼入れ硬さを確保することが容易になる。このようなことから、フェライトの結晶粒界上に存在する炭化物の平均粒径は５μm以下に限定することが好ましい。
【００５１】
また、本発明鋼板では、板厚中央部に比べ、表層部を硬質化する。これにより、FB加工時の端面のダレを抑制することができる。なお、本発明でいう「表層部」は、表面から板厚の10％までの領域とする。本発明では、この領域（表層部）の平均硬さHVsufを、HVsufと板厚中央部の平均硬さHVmidとの差、ΔHV＝（HVsuf−HVmid）が、ビッカース硬さ HVで、５〜20ポイントを満足するように、調整する。ΔHVが、５ポイント未満では、図４に示すようにFB加工時の端面のダレを所定値以下（ダレ量／板厚：５％以下）に抑制することができない。一方、ΔHVが、20ポイントを超えて表層部が硬質化し過ぎると、FB加工面が粗くなりFB加工性が低下するとともに、金型寿命も低下する。このため、本発明では、表面から板厚の10％までの領域である表層部の平均硬さHVsufと板厚中央部の平均硬さHVmidとの差、ΔHV＝（HVsuf−HVmid）を、ビッカース硬さHVで、５〜20ポイントの範囲に限定した。
【００５２】
つぎに、本発明鋼板の好ましい製造方法について説明する。
上記した組成を有する溶鋼を、転炉等の常用の溶製方法で溶製し、連続鋳造法等の常用の鋳造方法で鋼素材（スラブ）とすることが好ましい。
ついで、得られた鋼素材には、鋼素材を加熱し圧延して熱延板とする熱間圧延を施す。
熱間圧延は、仕上圧延の圧延終了温度を800〜950℃とし、仕上圧延の終了後、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却を行い、500〜700℃の範囲の温度で該冷却を停止し、450〜600℃で巻取る処理とすることが好ましい。
【００５３】
本発明における熱間圧延では、まず、仕上圧延の圧延終了温度と、その後の冷却条件を調整することを特徴とする。これにより、ほぼ100％のパーライト組織を有する熱延板が得られる。
仕上圧延の圧延終了温度：800〜950℃
仕上圧延の圧延終了温度は、通常の仕上圧延の終了温度域である800〜950℃の範囲内の温度とすることが好ましい。仕上圧延の圧延終了温度が950℃を超えて高くなると、発生するスケールが厚くなり酸洗性が低下するうえ、鋼板表層で脱炭層を生じる場合がある。一方、仕上圧延の圧延終了温度が800℃未満では、圧延負荷の増大が著しくなり、圧延機への過大な負荷が問題となる。このため、仕上圧延の圧延終了温度は800〜950℃の範囲内の温度とすることが好ましい。
【００５４】
仕上圧延終了後の冷却：50℃/s以上の平均冷却速度で冷却
仕上圧延終了後、50℃/s以上の平均冷却速度で冷却を行う。なお、平均冷却速度は仕上圧延の圧延終了温度から該冷却（強制冷却）の停止温度までの平均冷却速度である。平均冷却速度が50℃/s未満では、冷却中に炭化物を含まないフェライトを生じ、冷却後の組織がフェライト+パーライトの不均一な組織となり、ほぼ100％のパーライトからなる均一な組織を確保できなくなる。熱延板組織がフェライト+パーライトの不均一な組織では、その後の熱延板焼鈍をいかに工夫しても、粒内に存在する炭化物が多くなり、粒界に存在する炭化物量が減少する。このため、FB加工性が低下する。このようなことから、仕上圧延終了後の平均冷却速度を50℃/s以上に限定することが好ましい。なお、仕上圧延終了後の冷却開始時間が、圧延終了後５ｓを超えると、冷却中に炭化物を含まないフェライトを生じやすく、冷却後の組織がフェライト+パーライトの不均一な組織となり、粒内に存在する炭化物が多くなりやすく、粒界に存在する炭化物量が減少して、FB加工性が低下しやすい。このため、仕上圧延終了後の冷却を、圧延終了後５ｓ以内に開始することが好ましい。
【００５５】
冷却停止温度：500〜700℃
上記冷却（強制冷却）を停止する温度は500〜700℃とすることが好ましい。冷却停止温度が500℃未満では、硬質なベイナイトやマルテンサイトを生じて熱延板焼鈍が長時間となるという問題や、巻取時に割れを生じるなど操業上の問題を生じる。一方、冷却停止温度が700℃を超えて高温となると、フェライト変態ノーズが700℃近傍であるため、冷却停止後の放冷中にフェライトを生じ、ほぼ100％のパーライトからなる均一な組織を確保できなくなる。このようなことから、冷却の停止温度は、500〜700℃の範囲内の温度に限定することが好ましい。なお、より好ましくは500〜650℃、さらに好ましくは500〜600℃である。また、冷却停止後、巻取りまでの間で、変態発熱等により鋼板温度が上昇する場合がある。鋼板温度が上昇すると、フェライト変態や粗大なパーライト組織が生じて不均一な熱延組織となる。このため、冷却終了後、巻取りまでの間、鋼板温度が上昇しないように必要に応じて冷却することが好ましい。
【００５６】
冷却を停止したのち、熱延板は直ちにコイル状に巻取られる。巻取り温度は450〜600℃、より好ましくは500〜600℃とする。
巻取り温度が450℃未満では、巻取り時に鋼板に割れが発生し、操業上問題となる。一方、巻取り温度が600℃を超えると、巻取り中にフェライトが生成するという問題がある。
【００５７】
このようにして得た熱延板（熱延鋼板）は、酸洗またはショットブラストなどにより表面の酸化スケールを除去後、熱延板焼鈍を施される。ほぼ100％のパーライト組織を有する熱延板に適正な熱延板焼鈍を施すことにより、炭化物の球状化が促進されるとともに、フェライトの粒成長が抑制され、炭化物の多くをフェライト結晶粒界上に存在させることができるようになる。
【００５８】
なお、熱延板焼鈍は、窒素ガス分圧が0.05MPa以上の非酸化性ガス雰囲気中で、焼鈍温度を600℃以上Ac１変態点以下とする処理とすることが好ましい。焼鈍雰囲気を、窒素ガス分圧が0.05MPa以上の非酸化性ガス雰囲気とすることにより、焼鈍時に表面からＮが鋼板に侵入・拡散し、鋼板の表層部にＮが固溶されて、表層部が硬質化される。本発明鋼板では、Ｎと化学的親和力の強い合金元素を適正量含有しているため、表層部に所望の固溶Ｎを容易に確保することができる。雰囲気中の窒素ガス分圧が0.05MPa未満では、工業的な焼鈍処理時間内に、表層部に所望の固溶Ｎを確保できなくなる。ここで、窒素ガス分圧が0.05MPa以上の非酸化性ガス雰囲気とは、H2ガスあるいはArガス中に、ガス分圧が0.05MPa以上好ましくは0.1MPa以下となるように窒素を混入した雰囲気、または窒素ガス雰囲気をいうものとする。
【００５９】
焼鈍温度が、600℃未満では、十分な炭化物の球状化の達成が困難であるため、600℃以上とする。一方、Ac１変態点を超えて高温となると、一部がオーステナイト化して冷却中にパーライトが再生しやすく、球状化組織を得ることが困難となり、FB加工性、その他の加工性が低下しやすくなる。なお、より好ましくは炭化物の球状化の観点から650℃以上である。なお、ここでAc1変態点は、従来公知の方法で求めればよく、例えば下記Andrewsの推定式（K.W.Andrews： J.Iron Steel Inst.,203，721（1965））により求めることができる。
【００６０】
Ac1変態点（℃）＝723−1.07（％Mn）−16.9（％Ni）＋29.1（％Si）＋16.9（％Cr）＋29.0（％As）＋6.38（％Ｗ）
ここで、（％Mn），（％Ni），（％Si），（％Cr），（％As），（％Ｗ）：各元素の含有量（質量％）
なお、熱延板焼鈍の保持時間は、硬質化する領域の深さに影響するが、本発明では、表面から板厚の10％までの領域である表層部が、所望の硬さを確保できる時間とすることが好ましい。このためには、10ｈ以上とすることが好ましいが、100ｈを超えるとＮの鋼板内部への拡散が進行し、表層部が過度に硬質化したり、フェライト粒が過度に粗大化する恐れがあるため、100ｈ以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００６１】
表１に示す組成の鋼素材（スラブ）を出発素材とした。なお、表中のAc1変態点は上記した推定式で求めたものである。
これら鋼素材（スラブ）に、表２に示す熱間圧延および熱延板焼鈍を施し、熱延鋼板（板厚：4.0mm ）とした。なお、冷却停止後、巻取りまでの間に、鋼板温度が上昇しないように適宜冷却を行った。
【００６２】
得られた鋼板について、組織、硬さ、FB加工性、FB加工後のサイドベンド伸び性を調査した。調査方法はつぎのとおりである。
（１）組織
得られた鋼板から組織観察用試験片を採取した。そして、試験片の圧延方向に平行な断面を研磨し、ナイタール腐食したのち、板厚1/4位置について、走査型電子顕微鏡（SEM）（倍率、フェライト：1000倍、炭化物：3000倍）で金属組織を観察（視野数：30個所）し撮像して、画像解析法を用いて、フェライト粒径、炭化物の球状化率、フェライト粒界炭化物粒径、フェライト粒界炭化物量、フェライトおよび炭化物の体積率を測定した。
【００６３】
各フェライト粒について、その面積を測定し、得られた面積から円相当径を求め、おのおのの粒径とした。得られた各フェライト粒径を算術平均し、その値を、その鋼板のフェライト平均粒径とした。なお、測定したフェライト粒は各5000個とした。
また、フェライト粒界の各炭化物粒について、炭化物の外周上の２点と炭化物の相当楕円（炭化物と同面積、かつ一次及び二次モーメントが等しい楕円）の重心を通る径を２°刻みに測定して円相当径を求め、これを各々の炭化物粒径とし、得られた炭化物粒径を平均した値をフェライト粒界上の炭化物の平均粒径とした。なお、測定した炭化物の粒数は各3000個とした。
【００６４】
また、撮像した組織（倍率：3000倍）について、画像解析により各炭化物の最大長さaと最小長さbを求め、その比a/bを計算し、a/bが3以下の炭化物粒数を、測定した全炭化物個数に対する割合（％）で表示し、炭化物の球状化率（％）とした。なお、測定した炭化物の粒数は各3000個とした。
また、撮像した組織について、フェライト粒界上に存在する炭化物およびフェライト粒内に存在する炭化物を識別し、画像解析により単位面積あたりに存在する炭化物について、フェライト粒界上に存在する炭化物の占有面積Son、およびフェライト粒内に存在する炭化物の占有面積Sinを測定し、次式
Sgb（％）=｛Son／（Son+Sin）｝×100
で定義されるフェライト粒界炭化物量（Sgb）を算出した。なお、炭化物粒の占有面積測定は、各50視野（倍率：3000倍）とした。
【００６５】
また、フェライトおよび炭化物の体積率は、SEM（倍率：3000倍）で金属組織を観察（視野数：30個所）し、フェライトの面積と炭化物の面積を合算した面積を、全視野面積で除して面積率を求め、これをフェライトおよび炭化物の体積率として判断した。
（２）硬さ
得られた鋼板について、板厚断面の硬さを測定した。
【００６６】
得られた鋼板から硬さ測定用試験片を採取し、板厚方向断面を研磨し、ビッカース硬さ計（荷重：50gf（0.49Ｎ））を用いて、表面から0.05mmの位置から0.05ピッチで裏面までビッカース硬さHVを測定した。なお、板厚中央部では５点測定した。表面から板厚の10％までの領域の平均硬さを表層部硬さHVsufとし、板厚中央部の平均値を中央部硬さHVmidとした。これらの値を用いて、表層部の平均硬さHVsufと板厚中央部の平均硬さHVmidとの差、ΔHV＝（HVsuf−HVmid）を算出した。
【００６７】
（３）FB加工性
得られた鋼板から試験板（大きさ：100×80mm）を採取し、FBテストを実施した。FBテストは、110ｔ油圧プレス機を用いて、試験片から、大きさ：60mm×40mm（コーナー部半径R：10mm）のサンプルを、工具間のクリアランス：0.060mm（板厚の1.5％）、加工力：8.5ton、潤滑：有りの条件で打抜いた。打抜かれたサンプルの端面（打抜き面）について、前記したと同様に表面粗さ（十点平均粗さRz）を測定して、FB加工性を評価した。
【００６８】
すなわち、表面粗さの測定は、R部を除く4つの端面とし、各端面（板厚面）で、図５に示すように、パンチ側表面0.5mmから板厚方向に3.9mmまでの範囲でかつ表面に平行に（Ｘ方向）10mmの領域を、触針式表面粗度計で板厚方向（ｔ方向）に100μmピッチで35回走査し、JIS B 0601-1994に準拠して、各走査線における表面粗さRzを測定した。さらに、測定面の表面粗さRzは、各々の走査線のRzを合計して、その平均値とした。上記と同様の方法で４つの端面を測定して、次式
Rz ave＝（Rz 1+ Rz 2+ Rz 3+ Rz 4）／４
（ここで、Rz 1，Rz 2，Rz 3，Rz 4：各面のRz）
で定義される平均表面粗さ：Rz ave（μm）を算出した。
【００６９】
また、使用した工具（金型）の寿命を評価した。FB加工における打抜き回数が30000回に達した時点でのサンプル端面（打抜き面）の表面粗さ（十点平均粗さRz ）、およびダレ量を測定し、上記した方法と同様に平均表面粗さ：Rz ave（μm）を算出し、金型寿命を評価した。サンプル端面の平均表面粗さRz aveが15μm以下を○、15μm超えを×として評価した。また、打抜かれたサンプルの端面について、図６に示すように、Ｒ部を除く４つの端面部で鋼板面に垂直に切断し、切断部を埋込み、研磨後、低倍率（×20）で撮像し、撮像した写真を用いて発生したダレ量を測定し、その平均値をその鋼板端面のダレ量とし、板厚に対する％で評価した。なお、ダレ量が板厚の５％以下（ダレ量／板厚：５％以下）であれば、ダレの発生は問題ない範囲であるとした。
【００７０】
（４）FB加工後のサイドベンド試験
また、得られた鋼板から、FB加工により試験板（大きさ：40mm×170mm（圧延方向））を打抜き、サイドベンド試験を実施し、FB加工後の加工性（サイドベンド伸び性）を評価した。FB加工は、工具間のクリアランス：0.060mm（板厚の1.5％）、加工力：8.5ton、潤滑：有りの条件で行った。
【００７１】
サイドベンド試験は、長井ら（長井美憲、永井康友：PK技報、N0.6（1995）、p14）の方法に準拠して、試験片の側面（板面）を拘束した状態で、サイドベンド試験（V曲げ）を実施し、板厚貫通割れ時の伸びを測定した。伸びを評価する側の試験片端面は、170mm長さ側のFB加工面とした。なお、試験片には、破断時の伸びを評価するための標点を標点間距離50mmでけがき線を記入した。試験数は、各鋼板２枚とし、得られた伸び値の平均値をサイドベンド伸び値とした。サイドベンド伸び値が、45％以上の場合を○、45％未満の場合を×として、FB加工後の加工性（サイドベンド伸び性）を評価した。
【００７２】
得られた結果を表４に示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
【表２】
2007270330.tif 000004
【００７５】
【表３】
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【００７６】
【表４】
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【００７７】
本発明例はいずれも、FB加工打抜き面の平均表面粗さRz aveが10μm以下であり、FB加工性に優れ、また、打抜き回数：30000回時の打ち抜き面表面も滑らか（評価：○）であり、ダレの発生も大幅に抑制され端面性状も優れ、金型寿命の低下も認められない。また、本発明例は、FB加工後のサイドベンド伸び性（加工性）にも優れている。なお、前記した方法でフェライトおよび炭化物の体積率を確認したが、いずれもフェライトと炭化物とで95％以上となっており、フェライトと炭化物とを主体とする組織となっていることを確認した。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、打抜き面の平均表面粗さRz aveが10μmを超えて粗くなりFB加工性が低下するか、あるいは、加工面が粗く、また大きなダレの発生が認められ、金型寿命が低下しているか、あるいはFB加工後のサイドベンド伸び性（加工性）が低下しているか、あるいはFB加工性、ダレの発生を含めた金型寿命、FB加工後のサイドベンド伸び性（加工性）、全てが低下している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】FB加工性（打抜き面の表面粗さ）とフェライト平均粒径との関係を示すグラフである。
【図２】FB加工性（打抜き面の表面粗さ）と炭化物球状化率との関係を示すグラフである。
【図３】FB加工性（打抜き面の表面粗さ）とフェライト粒界炭化物量（Sgb）との関係を示すグラフである。
【図４】FB加工性（打抜き面のダレ）とΔHVとの関係を示すグラフである。
【図５】FB加工後の打抜き面の表面粗さ測定領域を模式的に説明する説明図である。
【図６】FB加工後のダレの測定方法を模式的に説明する説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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