專(zhuān)利名稱(chēng)：：矩形拉延性優(yōu)良的薄鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種薄鋼板及其制造方法和使用方法，這種薄鋼板適用于汽車(chē)油箱等矩形構(gòu)件的成形，是矩形拉延形性優(yōu)良的薄鋼板。如油箱等汽車(chē)用構(gòu)件那樣，對(duì)于沖壓成形高度大，或形狀復(fù)雜的成形，傳統(tǒng)上是采用深拉薄鋼板。作為這種深拉薄鋼板所必要的材料特性，r值(蘭克福特值，以下簡(jiǎn)記為r值)，特別是平均r值必須要高((rL+2rD+rC)/4，這里，rL、rD、rC分別為軋制方向、與軋制成45°方向、與軋制垂直方向的r值)。并且，一直以來(lái)，都是用r值的二維各向異性Δr都小的材料進(jìn)行均勻拉深，以提高合格率，其中，Δr＝(rL+rC)/2-rD。另外，該Δr值小也有助于提高r值。因此，傳統(tǒng)的材料開(kāi)發(fā)，都是基于這種觀點(diǎn)而進(jìn)行的，并做了很多努力。例如，開(kāi)發(fā)了一種在極低碳鋼(C≤0.008wt％)中添加碳化物構(gòu)成元素Ti、Nb等的冷軋鋼板。并且最近，一種對(duì)該極低碳鋼進(jìn)行溫?zé)釢?rùn)滑軋制、以獲得平均r值高達(dá)2.6以上更高r值的技術(shù)，也在例如特別公開(kāi)昭64-28325和特別公開(kāi)平2-47222號(hào)公報(bào)上發(fā)表了。但是，即便是上述的超高r值鋼板，在實(shí)際進(jìn)行矩形拉延時(shí)，也經(jīng)常存在沖壓成形時(shí)發(fā)生斷裂的情況。在此，矩形拉延成形與軸對(duì)稱(chēng)的圓筒拉延成形性不同，是一種如圖3所示那樣的非對(duì)稱(chēng)拉延變形。一直以來(lái)，為了避免這種斷裂，因認(rèn)為r值不足是其原因，所以只注意增大平均r值，并降低Δr，因而更加致力于鋼板制造工序而耗費(fèi)了大量的人力。但即使是這樣，也不能有效防止斷裂。而且，仔細(xì)研究這些拉裂的部位，不只存在通常深拉延試驗(yàn)(深拉成形)中見(jiàn)到的α斷裂(起于沖孔肩部的裂紋)，并且產(chǎn)生較多的壁裂紋，即起于角的壁部中間的裂紋。這些裂紋很少產(chǎn)生于圓筒成形中，而是矩形成形中特有的裂紋。對(duì)該矩形成形中出現(xiàn)的壁裂紋的研究較少，從例如《塑性與加工》的第10卷、第101號(hào)(1969-6)、第425頁(yè)中僅僅了解到強(qiáng)度、T值(純脹形中裂紋產(chǎn)生時(shí)的板厚變形)越大，還有結(jié)晶粒徑越細(xì)，則壁裂紋產(chǎn)生的傾向越小。但是，油箱等成形高度大的零件，必須有高的平均r值，這與作為使該r值下降的主要原因——高強(qiáng)度化、粒徑細(xì)化相矛盾，存在材質(zhì)上難以達(dá)到的問(wèn)題。并且，問(wèn)題是對(duì)于T值，并不了解使其提高的有效方法。如上所述，由于對(duì)矩形成形中材料特性的研究較少，所以，實(shí)際上對(duì)于矩形成形時(shí)產(chǎn)生的壁裂紋，鋼板的哪方面因素對(duì)其有影響，還幾乎完全不了解。在這種形勢(shì)下，當(dāng)然目前就不能對(duì)具有適于矩形成形的材料特性的鋼板或其制造方法進(jìn)行研究。在此，本發(fā)明的目的就是提供一種薄鋼板及其制造方法，該薄鋼板的矩形拉延性優(yōu)良，特別是可抑制矩形拉延中壁裂紋的產(chǎn)生。另外，本發(fā)明的又一目的是提供一種薄鋼板的使用方法，即，在拉延形成具有各種平面形狀(成形件的平面視圖形狀)的矩形時(shí)，不產(chǎn)生裂紋，并適合該形狀。發(fā)明者們，首先對(duì)在矩形拉延成形中抑制壁裂紋所必要的材質(zhì)特性進(jìn)行了研究。而且，經(jīng)過(guò)嘗試法，認(rèn)識(shí)到在矩形拉延成形中，保持高平均r值的同時(shí)，將含Δr的r值的二維各向異性提高到某個(gè)程度，肯定有利于防止壁裂紋的產(chǎn)生。并且，可具體確定獲得良好矩形拉延成形所必要的、各平面方向的r值應(yīng)滿足的條件，特別是即便矩形平面形狀與軋制方向之間的關(guān)系發(fā)生變化，也可進(jìn)行良好矩形拉延的條件。進(jìn)而，還認(rèn)識(shí)到，為了在不降低平均r值的情況下確保這些r值的各向異性，在制造條件中，特別是熱軋中的溫?zé)釢?rùn)滑熱軋、以及將該熱軋板進(jìn)行退火的母材退火等的條件也很重要。本發(fā)明是基于這些認(rèn)識(shí)完成的，其主要內(nèi)容如下。(1)一種矩形拉延成形性優(yōu)良的薄鋼板，其中，鋼板各方向的蘭克福特值滿足下面的關(guān)系式(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7其中，rL軋制方向的蘭克福特值rD與軋制成45°方向的蘭克福特值rC與軋制方向垂直的方向的蘭克福特值(權(quán)利要求范圍1)(2)一種矩形拉延成形性優(yōu)良的薄鋼板，其中，鋼板各方向的蘭克福特值滿足下面的關(guān)系式(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，還滿足rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.3中至少之一的關(guān)系，其中，rL軋制方向的蘭克福特值rD與軋制方向成45°的方向的蘭克福特值rC與軋制方向垂直的蘭克福特值(權(quán)利要求范圍2)(3)如上述(1)或(2)所述的薄鋼板，其中，其C含量在0.02wt％以下。(權(quán)利要求范圍3)(4)如上述(1)或(2)所述的薄鋼板，其中，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；其余為Fe以及不可避免的不純物。(權(quán)利要求范圍4)(5)如上述(1)或(2)所述的薄鋼板，其中，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；還含有B0.0001～0.01wt％，其余為Fe以及不可避免的不純物。(權(quán)利要求范圍5)(6)如上述(1)或(2)所述的薄鋼板，其中，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上，其余為Fe以及不可避免的不純物。(權(quán)利要求范圍6)(7)如上述(1)或(2)所述的薄鋼板，其中，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種，以及B0.0001～0.01wt％；還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上，其余為Fe以及不可避免的不純物。(權(quán)利要求范圍7)(8)如上述(4)～(7)中所述的任何一種薄鋼板，其中，鋼板中C、N、S、Ti以及Nb的含量滿足下面的關(guān)系1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)(權(quán)利要求范圍8)(9)一種矩形拉延成形性優(yōu)良的薄鋼板的制造方法，其中，薄鋼板的組織成分為C0.02wt％以下、Si0.5wt％以下、Mn1.0wt％以、P0.15wt％以下、S0.02wt％以下、Al0.01～0.10wt％、N0.008wt％以下、且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種、其余為Fe以及不可避免的不純物；將該鋼材在950℃～Ar3相變點(diǎn)的溫度區(qū)域完成粗軋制，然后在Ar3相變點(diǎn)～500℃的溫度區(qū)域一邊潤(rùn)滑一邊進(jìn)行壓下率超過(guò)70％的精軋制，之后進(jìn)行酸洗，接下來(lái)將所得到的板坯在滿足下面(1)式和(2)式的條件下進(jìn)行母材退火，然后以50％～95％的壓下率進(jìn)行冷軋，并進(jìn)行再結(jié)晶退火，(權(quán)利要求范圍9)(T+273)(20+logt)≥2.50×104……(1)745≤T≤920……(2)其中，T母材退火溫度(℃)t母材退火時(shí)間(秒)(10)如上述(9)所述的薄鋼板的制造方法，其中，鋼板成分中還含有B0.0001～0.01wt％。(權(quán)利要求范圍10)(11)如上述(9)或(10)所述的薄鋼板的制造方法，其中，鋼板成分中還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上。(權(quán)利要求范圍11)(12)如上述(9)～(11)中所述的任何一種薄鋼板的制造方法，其中，鋼板中C、N、S、Ti以及Nb的含量滿足下面的關(guān)系1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)(權(quán)利要求范圍12)(13)一種薄鋼板的使用方法，其中，在使用薄鋼板進(jìn)行矩形拉延成形時(shí)，調(diào)整矩形平面形狀以及薄鋼板的蘭克福特值，以滿足以下式子(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，當(dāng)LL≥LC時(shí)，有rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2當(dāng)LL＜LC時(shí)，有rL-rD≥0.3及rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2其中LL矩形直邊在軋制方向的長(zhǎng)度LC矩形直邊在與軋制成垂直方向的長(zhǎng)度rL；軋制方向的蘭克福特值rD與軋制方向呈45°的方向的蘭克福特值rC與軋制方向垂直的蘭克福特值(權(quán)利要求范圍13)(14)一種薄鋼板的成形方法，其中，在使用薄鋼板進(jìn)行矩形拉延時(shí)時(shí)，調(diào)整矩形的平面形狀以及薄鋼板的蘭克福特值，以滿足以下式子(rL+rC)/2-rD≥0.67且(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，當(dāng)LL≥LC時(shí)，有rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2當(dāng)LL＜LC時(shí)，有rL-rD≥0.3且及rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2其中LL矩形直邊在軋制方向的長(zhǎng)度LC矩形直邊在與軋制成垂直方向的長(zhǎng)度rL軋制方向的蘭克福特值rD與軋制方向呈45°的方向的蘭克福特值rC與軋制方向垂直的方向的蘭克福特值(權(quán)利要求范圍14)圖面的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1為坐標(biāo)圖，表示在矩形拉延時(shí)，直邊部分在拉入方向的r值與角部分在拉入方向的r值之差對(duì)角部凸緣沿壁面的拉入量的影響。圖2為示意圖，用于說(shuō)明角部凸緣沿壁面的拉入量受角部分及直邊部分的r值影響的機(jī)理。圖3為顯示從鋼帶上沖裁矩形的沖壓成形用原板的示意圖。圖4為坐標(biāo)圖，顯示母材退火溫度對(duì)各方向r值的影響。圖5為坐標(biāo)圖，顯示母材退火時(shí)間對(duì)各方向r值的影響。圖6為坐標(biāo)圖，顯示rL-rD與T(單位K)(20+logt(單位sec))之間的關(guān)系。圖7為坐標(biāo)圖，顯示(rL+rC)/2-rD與T(單位K)(20+logt(單位sec))之間的關(guān)系。圖8為坐標(biāo)圖，顯示rL、rD、rC對(duì)矩形拉延性的影響。圖9是顯示直邊部分長(zhǎng)度定義的圖。圖9(a)是從側(cè)面看有階梯的例子的示圖；圖9(b)是從平面看有凸部的例子的示圖。以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。發(fā)明者們對(duì)矩形拉延時(shí)的壁裂紋產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了研究。其結(jié)果表明了以下的情況(1)容易產(chǎn)生壁裂紋的鋼板，顯示出角部的凸緣有難以向壁面拉入的傾向；(2)如圖1所示那樣，角部在拉入方向的r值(設(shè)為rT)與直邊部分在拉入方向的r值(設(shè)為rS)相比越小，角部凸緣向壁面的拉入量越大。在此，rS是角兩邊的直邊部分在拉入方向的r值的平均值。首先，對(duì)得到圖1所示結(jié)果的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。取r值不同的厚1.2mm的鋼板，從這些鋼板裁取單邊為88mm的矩形試驗(yàn)片，改變板材的下料方向，使其與軋制方向成0°、45°。將這些實(shí)驗(yàn)片涂上防銹油后，使實(shí)驗(yàn)片的角與矩形沖頭的角呈一致放置，設(shè)計(jì)皺折抑制力為4噸，進(jìn)行成形高度為30mm的拉延。沖頭為正方形，邊長(zhǎng)為40mm，邊的R為10mm，而沖頭肩部R為5mm。測(cè)定拉延加工前后的凸緣對(duì)角線長(zhǎng)度，用拉延加工前的凸緣對(duì)角線長(zhǎng)度減去拉延加工后的凸緣對(duì)角線長(zhǎng)度，將其值的1/2作為凸緣向壁面的拉入量。如上述(2)所述那樣，雖然對(duì)角部凸緣向壁面的拉入量受角部和直邊部分的r值的影響機(jī)理不必說(shuō)明，但發(fā)明者們?nèi)宰隽艘韵碌姆治觥Ｔ诰匦卫又?，由于角部的拉延比非常大，所以只拉伸角部的壁而要使角的凸緣拉入是有困難的，直邊部分的凸緣必須有拉伸角部凸緣的作用。因此，如圖2示意所示那樣，可認(rèn)為鋼板直邊部分在拉入方向(圖中①的方向)的r值比角部在拉入方向(圖中②的方向)的r值大是有效的。這種情況下，拉深時(shí)直邊部分的凸緣向③的方向收縮大，可使角部的凸緣向②的方向拉伸。不論怎樣，已經(jīng)了解到，在矩形拉延中，為了抑制壁裂紋，角部在拉入方向的r值(rT)比直邊部分在拉入方向的r值(rS)小是有效的。并且，雖然在圖1中，rS是角兩邊的直邊部分在拉入方向的r值的平均值，但為了抑制壁裂紋，角兩邊的直邊部分的r值不用說(shuō)都必須大。在矩形拉延中，如果平均r值低，則在如上所述的角部沖頭肩部也會(huì)斷裂，產(chǎn)生所謂的“α斷裂”。所以，用于方筒拉深成形的鋼板其平均r值也必須大。一般來(lái)說(shuō)，從鋼帶上沖裁矩形制品的原板時(shí)，要考慮鋼板的原材料利用率，進(jìn)行如圖3所示那樣的沖裁。在這樣沖裁的時(shí)候，矩形角部的拉入方向大致與軋制方向成45°的方向一致，直邊部分的拉入方向與軋制方向或與軋制垂直方向一致。因此，如果根據(jù)上述的認(rèn)識(shí)，r值的各向異性Δr＝(rL+rC)/2-rD大、且平均r值＝(rL+2rD+rC)/4也大的鋼板，具有優(yōu)良的矩形拉延性。所以，發(fā)明者們?yōu)榱说玫讲唤档推骄鵵值而(rL+rC)/2-rD又大的鋼板，以高r值的鋼板為基體，進(jìn)而對(duì)制造方法進(jìn)行研究。得到的結(jié)果示于圖4～8中。圖4及圖5是母材退火條件與鋼板各方向的r值之間關(guān)系的示意圖。從這些圖中看到，母材退火溫度越高，或母材退火時(shí)間越長(zhǎng)，則rD降低而rL增大。并且，這時(shí)，由于rC變化不大，所以，rL-rD、rC-rD以及(rL+rC)/2-rD增大，且(rL+2rD+rC)/4也增大。而如圖6及圖7所示那樣，可看到rL-rD以及(rL+rC)/2-rD都可用母材退火溫度T(℃)與母材退火時(shí)間t(sec)的關(guān)系式(T+273)(20+logt)進(jìn)行改編。當(dāng)(T+273)(20+logt)≥2.50×104，則rL-rD≥0.3、且(rL+rC)/2-rD≥0.67。并且，這時(shí)還滿足rC-rD≥0.3、及(rL+2rD+rC)/4≥2.7。另外，圖4是后面所述實(shí)施例中表2的No.1、4、7整理的結(jié)果；圖5是同一表2中No.8、12、16整理的結(jié)果；圖6及圖7是同一表2中除化學(xué)成分與熱軋條件不滿足本發(fā)明制造條件的No.18、24、25、26、29、30以外的數(shù)據(jù)整理的結(jié)果。在Ar3～500℃時(shí)壓下率全在80％以上。關(guān)于母材退火溫度對(duì)冷軋退火板r值的影響機(jī)理，雖沒(méi)有必要探明，但本發(fā)明者們?nèi)匀蛔隽讼旅娴姆治鋈绻覆耐嘶饻囟雀呋蛘吣覆耐嘶饡r(shí)間長(zhǎng)，則鐵元素粒徑變大，碳氮化物球狀化，且其分布也稀疏。由于這些原因，冷軋時(shí)的應(yīng)變儲(chǔ)存量以及分布發(fā)生變化，在精退火后，除〔111〕組織以外，〔211〕組織也有一些發(fā)展，所以，可得到上述那樣的r值。母材退火溫度除上述的(T+273)(20+logt)條件以外，同時(shí)還必須滿足在745℃以上、920℃以下的條件。這是因?yàn)椋绻覆耐嘶饻囟瘸^(guò)920℃，則存在結(jié)晶粒徑過(guò)于粗大、后續(xù)冷軋時(shí)表面粗糙、冷軋的變形不均勻、使r值下降的問(wèn)題。另一方面，如果母材退火溫度不到745℃，則所必要的退火時(shí)間超過(guò)10小時(shí)，不經(jīng)濟(jì)。圖8集中了對(duì)改變制造條件從而改變r(jià)L、rD、rC的鋼板進(jìn)行矩形拉延試驗(yàn)的結(jié)果。從這兒可以看到，為了獲得沒(méi)有缺陷的良好矩形拉延，必須滿足(rL+rC)/2-rD≥0.67以及(rL+2rD+rC)/4≥2.7的條件。圖8是對(duì)實(shí)施例中表4及表5的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理的結(jié)果。發(fā)明者們進(jìn)行進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)如果除上述條件以外再滿足rL-rD≥0.3、rC-rD≥0.3中至少之一的關(guān)系，則可提高矩形拉延的成形性。這些關(guān)系從圖8中得到。另外，使用這類(lèi)鋼板進(jìn)行矩形拉延時(shí)，如果將矩形的平面形狀與薄鋼板的r值之間調(diào)整到滿足以下關(guān)系后使用，則肯定可進(jìn)一步提高成形性。即，如果設(shè)LL為矩形直邊部在軋制方向的長(zhǎng)度、LC為矩形直邊部在軋制垂直方向的長(zhǎng)度，則根據(jù)LL與LC的大小關(guān)系有①當(dāng)LL≥LC時(shí)，rC-rD≥0.3且rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2②當(dāng)LL＜LC時(shí)，rL-rD≥0.3且rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2在此，矩形直邊部的長(zhǎng)度是指矩形平面形狀的直邊部長(zhǎng)度。但是，實(shí)際的矩形制品的立體形狀很少有單純的幾何體，如圖9(a)那樣從側(cè)面看是有階梯的形狀、而如圖9(b)那樣從平面看是有凸部的形狀，這些組合的制品多為具有各種復(fù)雜形狀的制品。這種情況下的直邊部分，如圖9所示那樣，是指短邊及長(zhǎng)邊各自的最大長(zhǎng)度。如上述①、②所示那樣，r值的關(guān)系式由于直邊部分的長(zhǎng)度比而有所不同，其原因可認(rèn)為是在矩形拉延成形中，由于長(zhǎng)邊方向的材料決定著上述矩形特有的拉入，所以，即使短邊部的拉入少，也能完全成形。并了解到，這時(shí)，對(duì)應(yīng)直邊部長(zhǎng)度比的成形余量，受長(zhǎng)度比LL/LC或LL/LC的平方的影響。對(duì)于為滿足上述各r值間關(guān)系所必須的制造條件，除上述的母材退火條件外，另說(shuō)明如下。板坯加熱用于熱軋的加熱溫度應(yīng)在900℃～1200℃的范圍。加熱之后，進(jìn)行熱軋制，熱軋制由粗軋和多軋道的精軋組成。這時(shí)必須對(duì)粗軋和精軋作如下的規(guī)定。粗軋制為了提高退火冷軋板的r值，必須在熱軋和母材退火后發(fā)展〔111〕方位的組織。為此，重要的是利用粗軋使精軋前的組織細(xì)且均勻，然后，在精軋時(shí)使鋼板上均勻儲(chǔ)存大量的應(yīng)變，在退火時(shí)優(yōu)先形成〔111〕方位(晶向)。為了使精軋前的組織細(xì)且均勻，必須使粗軋從950℃到Ar3相變點(diǎn)完成，且在精軋前產(chǎn)生γ→α相變。最好使粗軋?jiān)贏r3相變點(diǎn)之上完成。另一方面，如果粗軋的終了溫度超過(guò)950℃，在冷卻到產(chǎn)生γ→α相變的Ar3相變點(diǎn)的過(guò)程中，發(fā)生回復(fù)和晶粒長(zhǎng)大，導(dǎo)致精熱軋前的組織粗大而不均勻。所以，要使粗軋的終了溫度在950℃以下Ar3相變點(diǎn)以上的范圍進(jìn)行。另外，為了組織的細(xì)化，希望粗軋的壓下率在50％以上。精軋制為了使精軋制時(shí)在鋼板上儲(chǔ)存大量的應(yīng)變，精軋制必須在Ar3相變點(diǎn)以下以超過(guò)70％、最好是80％以上的壓下率進(jìn)行。如果在超過(guò)Ar3相變點(diǎn)的溫度下進(jìn)行精軋制，則熱軋中產(chǎn)生γ→α相變，應(yīng)變釋放，軋制組織變得無(wú)序，之后，退火時(shí)不優(yōu)先形成〔111〕組織。另一方面，如果在不到500℃的溫度下進(jìn)行精軋，則由于軋制負(fù)荷明顯增大而不現(xiàn)實(shí)。并且，由于精軋的合計(jì)壓下率不到70％，所以，熱軋和母材退火后〔111〕組織不發(fā)展。因此，精軋制的條件是在Ar3相變點(diǎn)～500℃間、最好是Ar3相變點(diǎn)～600℃間以超過(guò)70％、最好是80％以上的壓下率進(jìn)行。在該精軋制中，為了在軋制時(shí)均勻儲(chǔ)存大量的應(yīng)變，必須進(jìn)行潤(rùn)滑。這是因?yàn)?，不進(jìn)行潤(rùn)滑的時(shí)候，軋輥與鋼板表面的摩擦力會(huì)使鋼板表層部分受到附加剪切力的作用，熱軋和母材退火后在〔111〕方位(晶向)沒(méi)有組織發(fā)展，冷軋退火板的平均r值下降。作為潤(rùn)滑方法，例如有將石墨、低熔點(diǎn)玻璃噴射或涂抹在軋輥或鋼板上，這樣，軋輥與鋼板間的摩擦系數(shù)可在0.15以下。冷軋壓下率為了使組織發(fā)展、獲得高平均r值以及大的Δr，必須進(jìn)行冷軋，其壓下率必須設(shè)在50～95％的范圍。如果冷軋壓下率不到50％或大于95％都得不到良好的特性。精退火經(jīng)過(guò)冷軋工序后的冷軋鋼帶，為了再結(jié)晶必須進(jìn)行精退火。退火的方法可以是箱型退火法或連續(xù)退火法。退火的加熱溫度最好是從再結(jié)晶溫度(約600℃)到950℃的范圍。另外，在退火后的鋼帶上，為了校正形狀、調(diào)整表面粗糙度，還可進(jìn)行10％以下的調(diào)質(zhì)軋制。并且，由本發(fā)明而得到的鋼板，還可用作加工用表面處理鋼板的原板。這時(shí)，通常是在鋼板表面進(jìn)行鍍鋅(合金系)、鍍錫、附上搪瓷等表面處理。下面，對(duì)適用于本發(fā)明的合適的鋼的成分組織進(jìn)行說(shuō)明。C0.02wt％以下從矩形拉延性出發(fā)，C是越少越好。其含量如果超過(guò)0.02wt％，則滲碳體在熱軋板中大量析出，使冷軋、再結(jié)晶退火后的r值下降，所以，設(shè)在0.02wt％以下，最好是0.008wt％以下。Si0.5wt％以下Si的作用是使鋼強(qiáng)化，對(duì)應(yīng)所期望的強(qiáng)度添加必需的量。其添加量如果超過(guò)0.5wt％，會(huì)對(duì)矩形拉延性產(chǎn)生不良影響，所以，設(shè)在0.5wt％以下的范圍。Mn1.0wt％以下Mn的作用是使鋼強(qiáng)化，對(duì)應(yīng)所期望的強(qiáng)度添加必需的量。其添加量如果超過(guò)1.0wt％，則熱軋板的硬度急劇上升，使冷軋、退火后的延伸率和r值下降，對(duì)矩形拉延性產(chǎn)生不良影響，所以，設(shè)在1.0wt％以下的范圍。P0.15wt％以下P的作用是使鋼強(qiáng)化，對(duì)應(yīng)所期望的強(qiáng)度添加必需的量。其添加量如果超過(guò)0.15wt％，由于是與Ti或Nb的復(fù)合添加物，因而會(huì)使磷化物從熱軋板中大量析出，對(duì)冷軋制、再結(jié)晶退火后的矩形拉延性產(chǎn)生不良影響，所以，設(shè)在0.15wt％以下。S0.02wt％以下由于MnS和TiS等硫化物會(huì)使r值和延伸率下降，所以，從矩形拉延性出發(fā)，S是越少越好。其含量可允許到0.02wt％，所以，設(shè)在0.02wt％以下。Al0.01wt％～0.10wt％以下Al可脫氧，為提高碳氮化物的利用率必須相應(yīng)添加。其添加量達(dá)不到0.01wt％，則沒(méi)有添加的效果；如果超過(guò)0.10wt％，則即使再添加也不會(huì)得到更好的脫氧效果，所以，設(shè)在0.01wt％～0.10wt％的范圍。N0.008wt％以下N是固溶的，可降低時(shí)效性，并且，固溶氮會(huì)使冷軋、退火后的r值下降，所以，從矩形拉延性出發(fā)，N是越少越好。其含量可允許到0.008wt％，所以，設(shè)在0.008wt％以下。Ti0.001wt％～0.20wt％Ti是碳氮化物形成元素，其作用在于降低精軋前、冷軋前鋼中的固溶C、N，并在精軋和冷軋后的退火工序中使〔111〕組織優(yōu)先形成，其添加可提高平均r值。其添加量如果達(dá)不到0.001wt％，則沒(méi)有效果；另一方面，如果超過(guò)0.20wt％，即使再添加也不會(huì)得到更好的效果，而且會(huì)降低表面品質(zhì)。所以，Ti添加量設(shè)在0.001wt％～0.20wt％、最好在0.005wt％～0.20wt％的范圍，進(jìn)一步還可在0.035wt％～0.10wt％的范圍。Nb0.001wt％～0.15wt％Nb是碳氮化物形成元素，與Ti一樣，其作用在于降低精軋前、冷軋前鋼中的固溶C、N，并在精軋和冷軋后的退火工序中使〔111〕組織(晶向)優(yōu)先形成。并且，具有使精熱軋前的組織細(xì)化、精軋和退火時(shí)優(yōu)先形成〔111〕組織(晶向)的作用，還具有提高平均r值的作用。并且，固溶Nb在精熱軋時(shí)還有應(yīng)變儲(chǔ)存效果，也具有促進(jìn)組織發(fā)展的作用。Nb添加量如果達(dá)不到0.001wt％，則沒(méi)有上述效果；另一方面，如果超過(guò)0.15wt％，即使再添加也不會(huì)得到比上述更好的效果，不僅如此，還會(huì)導(dǎo)致再結(jié)晶溫度提高。因此，Nb要在0.001wt％～0.15wt％、最好是0.005wt％～0.10wt％的范圍內(nèi)添加。B0.0001wt％～0.01wt％B是改善耐二次加工脆性的有效元素，必須相應(yīng)添加。其添加量如果達(dá)不到0.0001wt％，則沒(méi)有添加的效果；另一方面，如果超過(guò)0.01wt％，會(huì)使矩形拉延性惡化，所以，要在0.0001wt％～0.01wt％、最好是0.0001wt％～0.005wt％的范圍內(nèi)添加。Sb0.001wt％～0.05wt％、Bi0.001wt％～0.05wt％、Se0.001wt％～0.05wt％這些元素?zé)o論哪一種，對(duì)抑制板坯在加熱過(guò)程和板坯退火過(guò)程等中的氧化及氮化都能起有效的作用，必須相應(yīng)添加。無(wú)論哪一種元素其添加量如果達(dá)不到0.001wt％，則沒(méi)有添加的效果；另一方面，如果超過(guò)0.05wt％，會(huì)使矩形拉延性惡化，所以，要在0.001wt％～0.05wt％的范圍內(nèi)添加。1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)是使精軋制之前不存在固溶狀態(tài)的N、C，并在精軋制和板坯退火后的組織發(fā)展〔111〕的條件；而且，是通過(guò)隨后進(jìn)行的冷軋和精退火，進(jìn)一步發(fā)展〔111〕組織、提高平均r值的條件。在本發(fā)明中，已確認(rèn)如果對(duì)應(yīng)C、N、S的量調(diào)整Ti、Nb的添加量，使其滿足1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)，則可使精軋制之前不存在固溶狀態(tài)的N、C。實(shí)例將具有表1所示組織成分的厚為250mm的鋼板坯，加熱、均熱后，在表2及表3所示條件下，用3架粗軋機(jī)進(jìn)行粗軋制(合計(jì)壓下率85％)，再用7架精軋制機(jī)進(jìn)行精軋制，之后進(jìn)行酸洗、母材退火、冷軋以及再結(jié)晶退火。對(duì)所得到的冷軋退火板進(jìn)行r值及矩形拉延性實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果列于表4及表5中。另外，r值是在JIS5號(hào)實(shí)驗(yàn)片上予以15％的拉伸預(yù)應(yīng)變后用三點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)定的。在矩形拉延性實(shí)驗(yàn)中，從各鋼板裁取(a)88mm×88mm、(b)80mm×96mm、(c)76mm×104mm的矩形實(shí)驗(yàn)片，將這些實(shí)驗(yàn)片涂上防銹油后，使實(shí)驗(yàn)片的角與矩形沖頭的角呈一致放置，設(shè)計(jì)皺折抑制力為4噸，進(jìn)行成形高度為30mm的拉深。沖頭的形狀分別為(a)40mm×40mm(長(zhǎng)度比為1∶1)、(b)32mm×48mm(長(zhǎng)度比為1∶1.5)、(c)28mm×56mm(長(zhǎng)度比為1∶2)。在該結(jié)果中，將可成形的用(○)表示，否則用(×)表示。另外，對(duì)于斷裂的情況，將斷裂區(qū)分為α斷裂(α)和壁裂紋(w)。從中看到，滿足r值各條件式的本發(fā)明的鋼板，都具有優(yōu)良的矩形拉延性。與此對(duì)應(yīng)的是，比較例在進(jìn)行矩形拉延時(shí)，α斷裂、壁裂紋都會(huì)產(chǎn)生，成形性差。并且，在Ar3～500℃溫度區(qū)域的潤(rùn)滑軋制的壓下率設(shè)在80％以上，可滿足rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.3中任何一項(xiàng)，無(wú)論矩形平面形狀如何都可以成形。另一方面，壓下率在70％以上、rC-rD≥0.3，且rL-rD對(duì)應(yīng)壓下率進(jìn)行改變。即使在這種情況下，如果選擇對(duì)應(yīng)了rL-rD的平面形狀，則矩形拉延就不成為問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種薄鋼板及其制造方法，該薄鋼板的矩形拉延性優(yōu)良，特別是可抑制矩形拉延中壁裂紋的產(chǎn)生。進(jìn)而，本發(fā)明還提供了一種薄鋼板的使用方法，即，在矩形拉延成形各種平面形狀(成形件的平面視圖形狀)時(shí)，不產(chǎn)生裂紋，并適合該形狀。如果采用本發(fā)明，則可獲得優(yōu)良的矩形拉延性。因此，傳統(tǒng)上要由幾個(gè)成形件通過(guò)焊接組裝而制成的、如汽車(chē)油箱類(lèi)成形高度大的矩形零件，可容易地利用沖壓成形制造，能減少工序，提高生產(chǎn)性，并大幅度降低成本。表1</tables>表3</tables>表4</tables>*1Δr＝(rL+rC)/2-rD*2平均r值＝(rL+2rD+rC)/4*3左欄中(y)表示下述式子成立，(N)表示不成立當(dāng)LL≥LC時(shí)rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2且rC-rD≥0.3另外當(dāng)LL＜LC時(shí)rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2且rL-rD≥0.3其中，平均r值＜2.7以及Δr＜0.67的情況沒(méi)有做評(píng)價(jià)，簡(jiǎn)單用“-”表示。右欄表示矩形拉延性能，符號(hào)“W”表示壁裂紋；“α”表示斷裂。表5</tables>*1Δr＝(rL+rC)/2-rD*2平均r值＝(rL+2rD+rC)/4*3左欄中(y)表示下述式子成立，(N)表示不成立當(dāng)LL≥LC時(shí)rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2且rC-rD≥0.3另外當(dāng)LL＜LC時(shí)rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2且rL-rD≥0.3其中，平均r值＜2.7以及Δr＜0.67的情況沒(méi)有做評(píng)價(jià)，簡(jiǎn)單用“-”表示。右欄表示矩形拉延性能，符號(hào)“W”表示壁裂紋；“α”表示斷裂。權(quán)利要求1.一種矩形拉延性優(yōu)良的薄鋼板，其特征在于，鋼板各方向的蘭克福特值滿足下面的關(guān)系式(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7其中，rL軋制方向的蘭克福特值，rD與軋制方向呈45°方向的蘭克福特值，rC與軋制方向垂直的蘭克福特值。2.一種矩形拉延性優(yōu)良的薄鋼板，其特征在于，鋼板各方向的蘭克福特值滿足下面的關(guān)系式(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，還滿足rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.3中至少之一的關(guān)系，其中，rL軋制方向的蘭克福特值，rD與軋制方向呈45°方向的蘭克福特值，rC與軋制方向垂直的蘭克福特值。3.如權(quán)利要求1或2所述的薄鋼板，其特征在于，C含量在0.02wt％以下。4.如權(quán)利要求1或2所述的薄鋼板，其特征在于，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；其余為Fe以及不可避免的不純物。5.如權(quán)利要求1或2所述的薄鋼板，其特征在于，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001-0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；還含有B0.0001～0.01wt％，其余為Fe以及不可避免的不純物6.如權(quán)利要求1或2所述的薄鋼板，其特征在于，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種；還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上，其余為Fe以及不可避免的不純物。7.如權(quán)利要求1或2所述的薄鋼板，其特征在于，鋼板的組織成分為C0.02wt％以下；Si0.5wt％以下；Mn1.0wt％以下；P0.15wt％以下；S0.02wt％以下；Al0.01～0.10wt％；N0.008wt％以下；且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種，以及B0.0001～0.01wt％；還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上，其余為Fe以及不可避免的不純物。8.如權(quán)利要求4～7中所述的任何一種薄鋼板，其特征在于，鋼板中C、N、S、Ti以及Nb的含有量滿足下面的關(guān)系1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)9.一種矩形拉延性優(yōu)良的薄鋼板的制造方法，其特征在于薄鋼板的組織成分為C0.02wt％以下、Si0.5wt％以下、Mn1.0wt％以、P0.15wt％以下、S0.02wt％以下、Al0.01～0.10wt％、N0.008wt％以下、且含有Ti0.001～0.20wt％、Nb0.001～0.15wt％中的1種或2種、其余為Fe以及不可避免的不純物；將該鋼材在950℃～Ar3相變點(diǎn)的溫度區(qū)域完成粗軋制，然后在Ar3相變點(diǎn)～500℃的溫度區(qū)域一邊潤(rùn)滑一邊進(jìn)行壓下率超過(guò)70％的精軋制，之后進(jìn)行酸洗，接下來(lái)將所得到的板坯在滿足下面(1)式和(2)式的條件下進(jìn)行母材退火，然后以50～95％的壓下率進(jìn)行冷軋，并進(jìn)行再結(jié)晶退火。(T+273)(20+logt)≥2.50×104……(1)745≤T≤920……(2)其中，T母材退火溫度(℃)t母材退火時(shí)間(秒)10.如權(quán)利要求9所述的薄鋼板的制造方法，其特征在于，鋼板成分中還含有B0.0001～0.01wt％。11.如權(quán)利要求9或10所述的薄鋼板的制造方法，其特征在于，鋼板成分中還含有Sb0.001～0.05wt％、Bi0.001～0.05wt％、Se0.001～0.05wt％中的1種或2種以上。12.如權(quán)利要求9～11中所述的任何一種薄鋼板的制造方法，其特征在于，鋼板中C、N、S、Ti以及Nb的含量滿足下面的關(guān)系1.2(C/12+N/14+S/32)＜(Ti/48+Nb/93)13.一種薄鋼板的使用方法，其特征在于在使用薄鋼板進(jìn)行矩形拉延時(shí)，調(diào)整矩形平面形狀以及薄鋼板的蘭克福特值，以滿足以下式子(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，當(dāng)LL≥LC時(shí)，有rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2當(dāng)LL＜LC時(shí)，有rL-rD≥0.3及rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2其中LL矩形直邊部在軋制方向的長(zhǎng)度，LC矩形直邊部在軋制垂直方向的長(zhǎng)度，rL軋制方向的蘭克福特值，rD與軋制方向呈45°的方向的蘭克福特值，rC與軋制方向垂直的蘭克福特值。14.一種薄鋼板的成形方法，其特征在于在使用薄鋼板進(jìn)行矩形拉延時(shí)，調(diào)整矩形的平面形狀以及薄鋼板的蘭克福特值，以滿足以下式子(rL+rC)/2-rD≥0.67及(rL+2rD+rC)/4≥2.7并且，當(dāng)LL≥LC時(shí)，有rC-rD≥0.3及rL-rD≥0.4-0.1(LL/LC)2當(dāng)LL＜LC時(shí)，有rL-rD≥0.3及rC-rD≥0.4-0.1(LC/LL)2其中LL矩形直邊部在軋制方向的長(zhǎng)度，LC矩形直邊部在軋制垂直方向的長(zhǎng)度，rL軋制方向的蘭克福特值，rD與軋制方向呈45°方向的蘭克福特值，rC與軋制方向垂直方向的蘭克福特值。全文摘要一種矩形拉延性優(yōu)良的薄鋼板。該薄鋼板是將具有以下成分的鋼材進(jìn)行以下處理后得到的。即,鋼材成分為:C:0.02wt%以下、Si0.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、P0.15wt%以下、S:0.02wt%以下、Al0.01～0.10wt%、N:0.008wt%以下、且含有Ti:0.001～0.20wt%、Nb:0.001～0.15wt%中的1種或2種、其余為Fe以及不可避免的不純物;將該鋼材在950℃～Ar文檔編號(hào)C22C38/14GK1198781SQ97191100公開(kāi)日1998年11月11日申請(qǐng)日期1997年11月27日優(yōu)先權(quán)日1996年12月24日發(fā)明者奧田金晴,河端良和,坂田敬,比良隆明,荻野厚,小原隆史申請(qǐng)人:川崎制鐵株式會(huì)社