JPH0334402B2 - - Google Patents
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- JPH0334402B2 JPH0334402B2 JP60296612A JP29661285A JPH0334402B2 JP H0334402 B2 JPH0334402 B2 JP H0334402B2 JP 60296612 A JP60296612 A JP 60296612A JP 29661285 A JP29661285 A JP 29661285A JP H0334402 B2 JPH0334402 B2 JP H0334402B2
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- Japan
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- surface roughness
- rmp
- rmv
- steel sheet
- average
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Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は鋼板表面粗度パターンを制御すること
により、プレス成形性と耐型かじり性を著しく向
上させた冷延鋼板に関するものである。 ＜従来技術とその問題点＞ 自動車のパネル、電気器具、厨房器具などに使
用される絞り用冷延鋼板には、その特性として優
れた深絞り性が要求される。深絞り性向上のため
には、鋼板の機械的特性として高い延性（El）と
高いランクフオード値（ｒ値）が必要である。さ
らに実際の絞り成形（とくに自動車のパネル）に
おいては、張出し成形との複合成形であることが
多いため、加工硬化指数（ｎ値）も重要になつて
くる。 さらにプレス加工時においては、鋼板のプレス
金型とが焼付きを起こす、いわゆる型かじり現象
が発生することがある。この型かじりは、金型を
損傷したり、プレス加工後の製品の商品価値を著
しく低下させる等の損害をもたらす。 ところで、深絞り成形に関する研究は素材であ
る鋼板側と、成形技術の両面から行われてきてい
る。しかしながら、製品の高精度化と複雑化に伴
い、鋼板に対する要求特性がより高級化、多様化
しつつある。とりわけ自動車用の冷延鋼板におい
てはこの傾向が強い。 たとえば、自動車車体の組立てには多数のプレ
ス部品を点溶接しているのが現状であるが、これ
らを大型化、一体化することにより点溶接数を減
らしたいという要求が強い。一方、多様化するニ
ーズに応ずるために車のデザインはより複雑化
し、そのため従来の鋼板では成形が困難な部品が
増加している。これらの要求に応ずるためには、
従来よりも優れたプレス成形性を有する冷延鋼板
が必要である。 ところで、実際のプレス成形においては、その
評価基準は、従来用いられてきた鋼板の機械的特
性（ｒ値、El、ｎ値）だけでは不十分である。た
とえば、鋼板表面粗度あるいは潤滑油等もプレス
成形性に大きな影響をおよぼす。 プレス成形性におよぼす鋼板表面粗度の影響を
示した公知技術はいくつか開示されている。たと
えば「塑性と加工」Vol.3 No.14（1962−３）で
は、高粘度潤滑油の場合、数μm程度の鋼板表面
粗度で最も絞り性が向上することを示している。
一方、特公昭59−34441号公報ではロール表面粗
度（Ra）とピーク（PPI）とがそれぞれRa＝2.8
（μm）、PPI＝226なるダルロールで調質圧延する
ことにより、塗装後外観性およびプレス加工性に
優れる冷延鋼板の調質圧延法を示している。 これらの公知技術は、プレス成形性を向上させ
るという点では優れたものであるが、いずれも鋼
板表面粗度を規制しなくてはならないという欠点
がある。 さらに上記公知技術は、任意の表面粗度（Ra、
PPI）を有し、かつプレス成形性と耐型かじり性
に優れる冷延鋼板の製造に関しては何ら示唆を与
ええるものではない。 ＜発明の目的＞ 本発明は上述した従来技術の欠点を解消し、表
面粗度パターンに方向性を持たせ、さらに表面粗
度中心面における平均山径Rmp（μm）と平均谷
半径Rmvとを規制することにより表面粗度に無
関係にプレス成形性と耐型かじり性を向上させる
ことができるプレス成形性と耐型かじり性に優れ
る冷延鋼板を提供することを目的とする。 ＜発明の構成＞ すなわち、本発明は、下記(1)式で示される鋼板
表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳが
少なくとも１方向についてＳ≦0.25で、かつ表面
粗度中心面における平均山半径Rmp（μm）と平
均谷半径Rmv（μm）とがRmv／Rmp＞１なる関
係を満たすことを特徴とするプレス成形性と耐型
かじり性に優れる冷延鋼板を提供するものであ
る。 ＝１／ｎo 〓i=1 xi Ｓ＝１／ｎo 〓i=1 ｜−xi｜／ｘ ……(1) ここで、xi：鋼板表面凸部ピーク間距離 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず本発明の基礎となつた研究結果から述べ
る。 供試鋼は下記の表１に示される２種類の低炭素
アルミキルド鋼の冷延鋼板を用いた。これをレー
ザーによるダル加工（以下レーザーダル加工）を
施したスキンパスロールを用いて0.8％圧下率で
スキンパス圧延した。この時、レーザーダル加工
法を種々変えることにより、スキンパス圧延後の
鋼板表面粗度パターンを変化させた。
により、プレス成形性と耐型かじり性を著しく向
上させた冷延鋼板に関するものである。 ＜従来技術とその問題点＞ 自動車のパネル、電気器具、厨房器具などに使
用される絞り用冷延鋼板には、その特性として優
れた深絞り性が要求される。深絞り性向上のため
には、鋼板の機械的特性として高い延性（El）と
高いランクフオード値（ｒ値）が必要である。さ
らに実際の絞り成形（とくに自動車のパネル）に
おいては、張出し成形との複合成形であることが
多いため、加工硬化指数（ｎ値）も重要になつて
くる。 さらにプレス加工時においては、鋼板のプレス
金型とが焼付きを起こす、いわゆる型かじり現象
が発生することがある。この型かじりは、金型を
損傷したり、プレス加工後の製品の商品価値を著
しく低下させる等の損害をもたらす。 ところで、深絞り成形に関する研究は素材であ
る鋼板側と、成形技術の両面から行われてきてい
る。しかしながら、製品の高精度化と複雑化に伴
い、鋼板に対する要求特性がより高級化、多様化
しつつある。とりわけ自動車用の冷延鋼板におい
てはこの傾向が強い。 たとえば、自動車車体の組立てには多数のプレ
ス部品を点溶接しているのが現状であるが、これ
らを大型化、一体化することにより点溶接数を減
らしたいという要求が強い。一方、多様化するニ
ーズに応ずるために車のデザインはより複雑化
し、そのため従来の鋼板では成形が困難な部品が
増加している。これらの要求に応ずるためには、
従来よりも優れたプレス成形性を有する冷延鋼板
が必要である。 ところで、実際のプレス成形においては、その
評価基準は、従来用いられてきた鋼板の機械的特
性（ｒ値、El、ｎ値）だけでは不十分である。た
とえば、鋼板表面粗度あるいは潤滑油等もプレス
成形性に大きな影響をおよぼす。 プレス成形性におよぼす鋼板表面粗度の影響を
示した公知技術はいくつか開示されている。たと
えば「塑性と加工」Vol.3 No.14（1962−３）で
は、高粘度潤滑油の場合、数μm程度の鋼板表面
粗度で最も絞り性が向上することを示している。
一方、特公昭59−34441号公報ではロール表面粗
度（Ra）とピーク（PPI）とがそれぞれRa＝2.8
（μm）、PPI＝226なるダルロールで調質圧延する
ことにより、塗装後外観性およびプレス加工性に
優れる冷延鋼板の調質圧延法を示している。 これらの公知技術は、プレス成形性を向上させ
るという点では優れたものであるが、いずれも鋼
板表面粗度を規制しなくてはならないという欠点
がある。 さらに上記公知技術は、任意の表面粗度（Ra、
PPI）を有し、かつプレス成形性と耐型かじり性
に優れる冷延鋼板の製造に関しては何ら示唆を与
ええるものではない。 ＜発明の目的＞ 本発明は上述した従来技術の欠点を解消し、表
面粗度パターンに方向性を持たせ、さらに表面粗
度中心面における平均山径Rmp（μm）と平均谷
半径Rmvとを規制することにより表面粗度に無
関係にプレス成形性と耐型かじり性を向上させる
ことができるプレス成形性と耐型かじり性に優れ
る冷延鋼板を提供することを目的とする。 ＜発明の構成＞ すなわち、本発明は、下記(1)式で示される鋼板
表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳが
少なくとも１方向についてＳ≦0.25で、かつ表面
粗度中心面における平均山半径Rmp（μm）と平
均谷半径Rmv（μm）とがRmv／Rmp＞１なる関
係を満たすことを特徴とするプレス成形性と耐型
かじり性に優れる冷延鋼板を提供するものであ
る。 ＝１／ｎo 〓i=1 xi Ｓ＝１／ｎo 〓i=1 ｜−xi｜／ｘ ……(1) ここで、xi：鋼板表面凸部ピーク間距離 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず本発明の基礎となつた研究結果から述べ
る。 供試鋼は下記の表１に示される２種類の低炭素
アルミキルド鋼の冷延鋼板を用いた。これをレー
ザーによるダル加工（以下レーザーダル加工）を
施したスキンパスロールを用いて0.8％圧下率で
スキンパス圧延した。この時、レーザーダル加工
法を種々変えることにより、スキンパス圧延後の
鋼板表面粗度パターンを変化させた。
【表】
第１図に、鋼板表面粗度パターンの規則度パラ
メータＳ値と限界絞り比の関係を示す。Ｓ値は圧
延方向についての測定値であり、平均表面粗度
（Ra）はいずれも約1.2μmである。限界絞り比は
Ｓ値に強く依存し、Ｓ≦0.25とすることによりプ
レス成形性が著しく向上した。 また表１に示した供試鋼Ｂを用い、スキンパス
圧延後の鋼板表面粗度中心面における平均山半径
Rmp（μm）と平均谷半径Rmv（μm）との比
Rmv／Rmpと耐型かじり性との関係について調
べた結果を第２図に示す。この時のスキンパス圧
下率0.8％、Ｓ値は0.16である。耐型かじり性は
Rmv／Rmpに強く依存し、Rmv／Rmp＞１とす
ることにより耐型かじり性が著しく向上すること
がわかる。 本発明者らはこの基礎的データに基づき研究を
重ねた結果、以下のように製造条件を規制するこ
とにより、プレス成形性と耐型かじり性に優れる
冷延鋼板の製造が可能となることを見い出した。 まず、最も重要なものが鋼板表面粗度パターン
である。 そして、本発明における鋼板表面粗度の規則性
を表わす規則度パラメータＳは、鋼板表面凸部ピ
ーク間距離をXiとした時、下記のように表わす
ことができる。 ＝１／ｎo 〓i=1 xi Ｓ＝１／ｎo 〓i=1 ｜−xi｜／ｘ また表面粗度中心面における平均山半径Rmp
および平均谷半径Rmvは、第３図に示す鋼板表
面粗度パターンにおいて、 なる式で表わせる。ここで、 Sp：中心面における山の面積 Sv：中心面における谷の面積 np：中心面における山の数 nv：中心面における谷の数 表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳ
が少なくとも１方向についてＳ≦0.25を満たすこ
とが必須である。Ｓ＞0.25では優れたプレス成形
性を得ることが出来ない。従来の冷延鋼板ではＳ
値0.3〜0.5程度である。 さらに表面粗度中心面における平均山半径
Rmp（μm）と平均谷半径Rmv（μm）とがRmv／
Rmp＞１なる関係を満たすことが必須である。
Rmv／Rmp≦１ではプレス加工時の鉄粉の発生
が多くなり優れた耐型かじり性を得ることが出来
ない。 なお、このような規則的な鋼板表面粗度パター
ンを得るためには、スキンパスロールの表面粗度
パターンも必然的に規則的でなければいけない。
そのためのスキンパスロールの加工法としては、
放電ダル加工法、レーザーダル加工法、あるいは
特別に製造したグリツドを使用するシヨツトブラ
スト法が適する。 鋼板表面粗度パターンがＳ≦0.25およびRmv／
Rmp＞１を満たしていれば、鋼板表面粗度、た
とえば平均表面粗度（Ra）、１インチ当りのピー
ク数（PPI）、さらに潤滑油の種類、プレス条件
等は任意でよい。 なお、本発明における規則的な表面粗度パター
ンの効果としては、鋼板表面凹部にたまつた潤滑
油が均等に凸部へと供給されることに起因して潤
滑条件が良好になるものと考えられる。さらに凸
部の金属接触部分が規則的に存在することによ
り、鋼板表面とプレス金型との摩擦状態も変化し
ているものと考えられる。 ＜実施例＞ 表２に示す化学組成の鋼片を転炉−連続鋳造法
により製造し、それを1250℃に加熱−均熱後、粗
圧延−仕上圧延により3.2mm板厚の熱延鋼帯とし
た。それを酸洗後、冷間圧延により0.8mm板圧の
冷延鋼帯とし、連続焼鈍（均熱温度750℃〜850
℃）を施した後、スキンパス圧延（圧下率0.8％）
を行つた。 ここでスキンパスロールは、シヨツトブラスト
およびレーザー加工によりダル目つけを行つたも
のを使用した。 鋼板表面粗度はＬ方向について行い、平均表面
粗度Ra、１インチ当りのピーク数PPI、Ｓ値パ
ラメータを求めた。さらに３次元表面粗度計を用
いて、表面粗度中心面における平均山半径Rmp、
平均谷半径Rmvを求めた。 引張特性はJIS5号試験片により求めた。値は
15％引張予歪を与え、３点法により測定し、Ｌ
（圧延）方向、Ｃ（圧延方向に対して90゜）方向、
Ｄ（圧延方向に対して45゜）方向の平均値＝（rL
＋rC＋2rD）／４で求めた。 限界絞り比（L.D.R.）は、ポンチ直径32mmの金
型を用いて深絞りしうる最大素板径D0maxを求
め、ポンチ直径dpとの比から求めた。すなわち L.D.R.＝D0max／dp 絞り条件は、絞り速度１mm／ｓ、潤滑油は防錆
油（オイルタイプ）を用い、全て同一条件にて行
つた。 型かじり性は、丸ビート付ハツト型絞り試験を
行い、試験後の鋼板表面を目視法により１（良）
〜５（列）の判定をした。評価１、２は実用上問
題のない型かじり性を示す。なお、絞り試験条件
は、絞り速度１mm／ｓ、潤滑油は防錆油（オイル
タイプ）を用い、同量の潤滑油を塗布して行つ
た。 表３にスキンパスロールのダル目つけ方法、表
面粗度、材料特性を示す。本発明範囲内にて製造
した鋼板は、比較例に比べて優れたプレス成形性
と耐型かじり性を示す。
メータＳ値と限界絞り比の関係を示す。Ｓ値は圧
延方向についての測定値であり、平均表面粗度
（Ra）はいずれも約1.2μmである。限界絞り比は
Ｓ値に強く依存し、Ｓ≦0.25とすることによりプ
レス成形性が著しく向上した。 また表１に示した供試鋼Ｂを用い、スキンパス
圧延後の鋼板表面粗度中心面における平均山半径
Rmp（μm）と平均谷半径Rmv（μm）との比
Rmv／Rmpと耐型かじり性との関係について調
べた結果を第２図に示す。この時のスキンパス圧
下率0.8％、Ｓ値は0.16である。耐型かじり性は
Rmv／Rmpに強く依存し、Rmv／Rmp＞１とす
ることにより耐型かじり性が著しく向上すること
がわかる。 本発明者らはこの基礎的データに基づき研究を
重ねた結果、以下のように製造条件を規制するこ
とにより、プレス成形性と耐型かじり性に優れる
冷延鋼板の製造が可能となることを見い出した。 まず、最も重要なものが鋼板表面粗度パターン
である。 そして、本発明における鋼板表面粗度の規則性
を表わす規則度パラメータＳは、鋼板表面凸部ピ
ーク間距離をXiとした時、下記のように表わす
ことができる。 ＝１／ｎo 〓i=1 xi Ｓ＝１／ｎo 〓i=1 ｜−xi｜／ｘ また表面粗度中心面における平均山半径Rmp
および平均谷半径Rmvは、第３図に示す鋼板表
面粗度パターンにおいて、 なる式で表わせる。ここで、 Sp：中心面における山の面積 Sv：中心面における谷の面積 np：中心面における山の数 nv：中心面における谷の数 表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳ
が少なくとも１方向についてＳ≦0.25を満たすこ
とが必須である。Ｓ＞0.25では優れたプレス成形
性を得ることが出来ない。従来の冷延鋼板ではＳ
値0.3〜0.5程度である。 さらに表面粗度中心面における平均山半径
Rmp（μm）と平均谷半径Rmv（μm）とがRmv／
Rmp＞１なる関係を満たすことが必須である。
Rmv／Rmp≦１ではプレス加工時の鉄粉の発生
が多くなり優れた耐型かじり性を得ることが出来
ない。 なお、このような規則的な鋼板表面粗度パター
ンを得るためには、スキンパスロールの表面粗度
パターンも必然的に規則的でなければいけない。
そのためのスキンパスロールの加工法としては、
放電ダル加工法、レーザーダル加工法、あるいは
特別に製造したグリツドを使用するシヨツトブラ
スト法が適する。 鋼板表面粗度パターンがＳ≦0.25およびRmv／
Rmp＞１を満たしていれば、鋼板表面粗度、た
とえば平均表面粗度（Ra）、１インチ当りのピー
ク数（PPI）、さらに潤滑油の種類、プレス条件
等は任意でよい。 なお、本発明における規則的な表面粗度パター
ンの効果としては、鋼板表面凹部にたまつた潤滑
油が均等に凸部へと供給されることに起因して潤
滑条件が良好になるものと考えられる。さらに凸
部の金属接触部分が規則的に存在することによ
り、鋼板表面とプレス金型との摩擦状態も変化し
ているものと考えられる。 ＜実施例＞ 表２に示す化学組成の鋼片を転炉−連続鋳造法
により製造し、それを1250℃に加熱−均熱後、粗
圧延−仕上圧延により3.2mm板厚の熱延鋼帯とし
た。それを酸洗後、冷間圧延により0.8mm板圧の
冷延鋼帯とし、連続焼鈍（均熱温度750℃〜850
℃）を施した後、スキンパス圧延（圧下率0.8％）
を行つた。 ここでスキンパスロールは、シヨツトブラスト
およびレーザー加工によりダル目つけを行つたも
のを使用した。 鋼板表面粗度はＬ方向について行い、平均表面
粗度Ra、１インチ当りのピーク数PPI、Ｓ値パ
ラメータを求めた。さらに３次元表面粗度計を用
いて、表面粗度中心面における平均山半径Rmp、
平均谷半径Rmvを求めた。 引張特性はJIS5号試験片により求めた。値は
15％引張予歪を与え、３点法により測定し、Ｌ
（圧延）方向、Ｃ（圧延方向に対して90゜）方向、
Ｄ（圧延方向に対して45゜）方向の平均値＝（rL
＋rC＋2rD）／４で求めた。 限界絞り比（L.D.R.）は、ポンチ直径32mmの金
型を用いて深絞りしうる最大素板径D0maxを求
め、ポンチ直径dpとの比から求めた。すなわち L.D.R.＝D0max／dp 絞り条件は、絞り速度１mm／ｓ、潤滑油は防錆
油（オイルタイプ）を用い、全て同一条件にて行
つた。 型かじり性は、丸ビート付ハツト型絞り試験を
行い、試験後の鋼板表面を目視法により１（良）
〜５（列）の判定をした。評価１、２は実用上問
題のない型かじり性を示す。なお、絞り試験条件
は、絞り速度１mm／ｓ、潤滑油は防錆油（オイル
タイプ）を用い、同量の潤滑油を塗布して行つ
た。 表３にスキンパスロールのダル目つけ方法、表
面粗度、材料特性を示す。本発明範囲内にて製造
した鋼板は、比較例に比べて優れたプレス成形性
と耐型かじり性を示す。
【表】
【表】
＜発明の効果＞
本発明によれば、鋼板表面に規則的な粗度パタ
ーンを付与し、さらに表面粗度中心面における平
均山半径と平均谷半径とを規制することにより、
同一材質の鋼板においてもプレス成形と耐型かじ
り性が格段に向上し、その使用範囲が拡がるとと
もに、難易度の高い成形も可能となるなど、プレ
ス成形性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板の製造
が可能となる。
ーンを付与し、さらに表面粗度中心面における平
均山半径と平均谷半径とを規制することにより、
同一材質の鋼板においてもプレス成形と耐型かじ
り性が格段に向上し、その使用範囲が拡がるとと
もに、難易度の高い成形も可能となるなど、プレ
ス成形性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板の製造
が可能となる。
第１図は限界絞り比におよぼす規則度パラメー
タＳ値の影響を示すグラフである。第２図は耐型
かじり性におよぼすRmv／Rmpの影響を示すグ
ラフである。第３図は鋼板表面粗度プロフイール
を示す線図である。
タＳ値の影響を示すグラフである。第２図は耐型
かじり性におよぼすRmv／Rmpの影響を示すグ
ラフである。第３図は鋼板表面粗度プロフイール
を示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記(1)式で示される鋼板表面粗度の規則性を
表わす規則度パラメータＳが少なくとも１方向に
ついてＳ≦0.25で、かつ表面粗度中心面における
平均山半径Rmp（μm）と平均谷半径Rmv9（μm）
とがRmv／Rmp＞１なる関係を満たすことを特
徴とするプレス成形性と耐型かじり性に優れる冷
延鋼板。 ＝１／ｎo 〓i=1 xi Ｓ＝１／ｎo 〓i=1 ｜−xi｜／ｘ ……(1) ここで、Xi：鋼板表面凸部ピーク間距離
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60296612A JPS62151206A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | プレス成形性と耐型かじり性に優れる冷延鋼板 |
| US06/944,679 US4775599A (en) | 1985-12-24 | 1986-12-19 | Cold rolled steel sheets having an improved press formability |
| CA000526166A CA1275154C (en) | 1985-12-24 | 1986-12-23 | Cold rolled steel sheets having an improved press formability |
| CN86108640A CN1011121B (zh) | 1985-12-24 | 1986-12-23 | 具有改进的压力成型性能的冷轧薄钢板 |
| EP86310099A EP0231653B1 (en) | 1985-12-24 | 1986-12-23 | Cold rolled steel sheets having an improved press formability |
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| JPS62151206A JPS62151206A (ja) | 1987-07-06 |
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Family
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Family Applications (1)
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-
1985
- 1985-12-24 JP JP60296612A patent/JPS62151206A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TECNIC INFO=1984 * |
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| JPS62151206A (ja) | 1987-07-06 |
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