特許 7368692 中炭素鋼板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-17

(45)【発行日】2023-10-25

(54)【発明の名称】中炭素鋼板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20231018BHJP

   C22C 38/58 20060101ALI20231018BHJP

   C21D 9/48 20060101ALI20231018BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301S

C22C38/58

C21D9/48 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019067360

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020164938

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-11-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅人

(72)【発明者】

【氏名】秋月 誠

【審査官】鈴木 葉子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０７３０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７３０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１９６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－０８２３５９８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２００３－０６４４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１３７５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２４４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０６０２４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０３１４６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２２Ｃ ３８／００－３８／６０

Ｃ２１Ｄ ８／００－ ８／１０

Ｃ２１Ｄ ９／４６－ ９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱延鋼板または焼鈍鋼板に、圧延率５０％以上の冷間圧延を施して冷延板を得る冷間圧延工程と、
４００℃から６５０℃までの温度域において３０℃／ｈ以上の昇温速度となるように前記冷延板を加熱した後、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度で保持することにより前記冷延板に焼鈍を施す焼鈍工程と、を含み、
前記熱延鋼板または焼鈍鋼板は、質量％で、Ｃ：０．１０％以上０．７０％以下、Ｓｉ：０．０２％以上０．５０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．１％以下、およびＣｒ：１．６％以下を含有し、
前記焼鈍工程において焼鈍された焼鈍板を前記焼鈍温度から室温に冷却して得られる中炭素鋼板は、降伏応力が４００ＭＰａ以下、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの互いの差が０．３以下であり、
前記熱延鋼板または焼鈍鋼板は、
質量％で、Ｍｏ：０．５質量％以下、Ｃｕ：０．３質量％以下、Ｎｉ：２．０質量％以下、Ｔｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｎｂ：０．５質量％以下、およびＢ：０．０１質量％以下からなる群から選択される１種以上を任意に含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる、ことを特徴とする中炭素鋼板の製造方法。
（ここで、
Δｒ＝（ｒ_０－２ｒ_４５＋ｒ_９０）／２
ｒ_０：圧延方向に対して０°方向のランクフォード値
ｒ_４５：圧延方向に対して４５°方向のランクフォード値
ｒ_９０：圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値
ｒ_ｍａｘ：前記ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最大値
ｒ_ｍｉｎ：前記ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最小値）

【請求項2】

熱延鋼板または焼鈍鋼板に、圧延率５０％以上の冷間圧延を施して冷延板を得る冷間圧延工程と、
４００℃から６５０℃までの温度域において３０℃／ｈ以上の昇温速度となるように前記冷延板を加熱した後、Ａｃ１変態点以上の焼鈍温度で保持することにより前記冷延板に焼鈍を施す焼鈍工程と、を含み、
前記焼鈍工程における前記焼鈍温度は、前記Ａｃ１変態点以上、前記Ａｃ１変態点＋６０℃以下であり、
前記熱延鋼板または焼鈍鋼板は、質量％で、Ｃ：０．１０％以上０．７０％以下、Ｓｉ：０．０２％以上０．５０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．１％以下、およびＣｒ：１．６％以下を含有し、
前記焼鈍工程において焼鈍された焼鈍板を前記焼鈍温度から室温に冷却して得られる中炭素鋼板は、降伏応力が４００ＭＰａ以下、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの互いの差が０．３以下であり、
前記熱延鋼板または焼鈍鋼板は、
質量％で、Ｍｏ：０．５質量％以下、Ｃｕ：０．３質量％以下、Ｎｉ：２．０質量％以下、Ｔｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｎｂ：０．５質量％以下、およびＢ：０．０１質量％以下からなる群から選択される１種以上を任意に含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる、ことを特徴とする中炭素鋼板の製造方法。
（ここで、
Δｒ＝（ｒ_０－２ｒ_４５＋ｒ_９０）／２
ｒ_０：圧延方向に対して０°方向のランクフォード値
ｒ_４５：圧延方向に対して４５°方向のランクフォード値
ｒ_９０：圧延方向に対して９０°方向のランクフォード値
ｒ_ｍａｘ：前記ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最大値
ｒ_ｍｉｎ：前記ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最小値）

【請求項3】

前記焼鈍工程は、前記焼鈍板を、前記焼鈍温度から、オーステナイトの相変態が完了する、前記Ａｃ１変態点よりも低い温度まで、５～３０℃／ｈの冷却速度にて徐冷する徐冷工程を含み、
前記中炭素鋼板は、前記徐冷工程の後、室温に冷却されて得られる、請求項２に記載の中炭素鋼板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば深絞り成形の素材として好適に用いられる中炭素鋼板およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

深絞り成形品の素材として用いられる中・高炭素鋼板は、（ｉ）深絞り成形時における成形荷重を小さくしたいことから軟質であることが求められるとともに、（ｉｉ）深絞り成形品の縦壁部の高さが成形品の周方向でできるだけ均一でバラつきがないことが好ましいことから、一般にランクフォード値（ｒ値）の面内異方性が小さいことが求められる。そこで、これまで、例えば特許文献１～４のような技術が検討されてきた。

【0003】

特許文献１の技術は、深絞り加工品における縦壁部の高さのバラつきを抑制するために、質量％で、Ｃ：０．１５～２．０％、Ｓｉ：０．４０％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｒ：２．０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、炭化物球状化率が９０％以上、かつ平均炭化物粒径が０．４μｍ以上であるように炭化物がフェライト中に分散している炭素鋼板を提供している。この炭素鋼板は、異方性Δｒが－１．０～１．０である。

【0004】

特許文献２の技術は、自動車部品等に成型される高炭素鋼板、特に円筒状部品の成型後及び熱処理後の寸法精度の良好な高炭素鋼板を提供するために、質量％で、Ｃ：０．２５～０．６０％、Ｍｎ：０．２０～１．５０％、Ｃｒ：０．６０％以下、必要に応じて更にＴｉ：０．０ｌ０～０．０６０％、Ｂ：０．０００３～０．００５０％を含有する高炭素鋼板を提供している。この高炭素鋼板は、（２２２）面と（２００）面とのＸ線積分強度比と、高炭素鋼板のＣ量と、の関係において、（２２２）／（２００）＜５．５－５×Ｃ（％）を満足することにより、成形品や焼入れ後の真円度が良好である。

【0005】

特許文献３の技術は、成形加工において高い寸法精度が要求されるとともに、焼入れ焼戻し等の熱処理が施される部品にも適合可能な面内異方性の小さい高炭素鋼板およびその製造方法を提供するために、Ｃ：０．２％～１．５％、Ｓｉ：０．１０％～０．３５％、Ｍｎ：０．１％～０．９％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｃｕ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．０２５％以下、Ｃｒ：０．３％以下の成分系を有する高炭素鋼板であって、炭化物平均粒径が０．５μｍ未満の高炭素鋼板を提供している。この高炭素鋼板は、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．１５超～０．１５未満である。

【0006】

特許文献４の技術は、Ｃ：０．２５～０．７５％、ｓｏｌ.Ａｌ：０．０１～０．１０％、Ｎ：０．００２０～０．０１００％で、２≦（ｓｏｌ.Ａｌ／Ｎ）≦２０を満たす鋼組成を有する鋼材を、巻取温度５５０～６８０℃で熱間圧延し、酸洗後、圧下率２０～８０％で冷間圧延し、引続き６５０℃～Ａｃ１の範囲の温度での箱焼鈍および調質圧延を行い、鋼中炭化物の平均粒径が０．５μｍ以上で、球状化率≧９０％を満足し、さらに鋼帯の集合組織において（２２２）面と（２００）面とのＸ線積分強度比と、高炭素鋼板のＣ量と、の関係が（２２２）／（２００）≧６－８．０×Ｃ（％）を満足する高炭素冷延鋼帯とその製造方法を提供している。この高炭素鋼帯は、平均ｒ値≧０．８０、面内異方性指数Δｒ±０．０２０以内である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１８－１４１１８４号公報

【文献】特開２００５－０９７６５９号公報

【文献】特開２００３－０８９８４６号公報

【文献】特開２０００－３２８１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、近年では、深絞り成形品において、縦壁部の高さが成形品の周方向でできるだけ均一な（バラつきが小さい）だけではなく、成形品の周方向で縦壁部の板厚変動が小さいことも求められるようになった。そこで、本発明の一態様は、そのような深絞り成形品を得るために好適な材料特性を有する素材として、軟質かつｒ値の面内異方性の小さい中炭素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】

【0009】

本発明者らは、鋭意検討の結果、Ｃ：０．１０質量％以上０．７０質量％以下を含有する中炭素鋼板について、軟質化する（降伏応力が４００ＭＰａ以下を示す）ことと、ｒ値の面内異方性を小さくすることとを両立させる手段について新たな知見を得て、本願発明を想到した。より詳しくは、本発明者らは、組織構造中にひずみが蓄積した状態で焼鈍を施すことにより、中炭素鋼板を適切に軟質化させるとともに、組織構造中にランダム方位を有する地鉄フェライトが効果的に造り込まれてｒ値の面内異方性を効果的に小さくすることができることを見出して本願発明を想到した。

【0010】

すなわち、本発明の一態様における中炭素鋼板は、Ｃ：０．１０質量％以上０．７０質量％以下を含有する中炭素鋼板であって、降伏応力が４００ＭＰａ以下、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの互いの差が０．３以下であることを特徴とする。ここで、Δｒ＝（ｒ_０－２ｒ_４５＋ｒ_９０）／２であり、ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０はそれぞれ、圧延方向に対して０°方向、４５°方向、および９０°方向のランクフォード値である。また、ｒ_ｍａｘ並びにｒ_ｍｉｎはそれぞれ、前記ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最大値並びに最小値である。

【0011】

本発明の一態様における中炭素鋼板の製造方法は、Ｃ：０．１０質量％以上０．７０質量％以下を含有する、熱延鋼板または焼鈍鋼板に、圧延率５０％以上の冷間圧延を施して冷延板を得る冷間圧延工程と、４００℃から６５０℃までの温度域において３０℃／ｈ以上の昇温速度となるように前記冷延板を加熱した後、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度で保持することにより前記冷延板に焼鈍を施す焼鈍工程と、を含む。

【0012】

また、本発明の一態様における中炭素鋼板の製造方法は、Ｃ：０．１０質量％以上０．７０質量％以下を含有する、熱延鋼板または焼鈍鋼板に、圧延率５０％以上の冷間圧延を施して冷延板を得る冷間圧延工程と、４００℃から６５０℃までの温度域において３０℃／ｈ以上の昇温速度となるように前記冷延板を加熱した後、Ａｃ１変態点以上の焼鈍温度で保持することにより前記冷延板に焼鈍を施す焼鈍工程と、を含み、前記焼鈍工程における前記焼鈍温度は、前記Ａｃ１変態点以上、前記Ａｃ１変態点＋６０℃以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様によれば、深絞り成形品を得るために好適な材料特性を有する素材として、軟質かつｒ値の面内異方性の小さい中炭素鋼板およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（ａ）は本発明の実施形態１における中炭素鋼板の製造方法について説明するための図であり、（ｂ）は冷間圧延工程について説明するための図であり、（ｃ）は冷延コイルの焼鈍の様子について説明するための図である。

【図2】本発明の実施形態２における中炭素鋼板の製造方法について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものでは無い。また、本出願において、「Ａ～Ｂ」とは、Ａ以上Ｂ以下であることを示している。

【0016】

始めに、本発明者らの見出した知見の概要について説明すれば以下のとおりである。

【0017】

先ず、中炭素鋼板を軟質化するための手段について説明する。中炭素鋼板の冷延板に対して、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満またはＡｃ１変態点以上Ａｃ１変態点＋６０℃以下の焼鈍温度にて球状化焼きなましを施すことにより、組織構造中のセメンタイトの球状化を行うとともに、回復や再結晶を生じさせて地鉄フェライトの結晶粒サイズを増大させる。これにより中炭素鋼板を適切に軟質化させることができる。

【0018】

次に、中炭素鋼板のランクフォード値（以下、ｒ値）の面内異方性を小さくするための基本的な手段について説明する。一般に、鋼板における或る方向のｒ値は、該鋼板の組織構造中に多数存在する地鉄フェライトの結晶粒における、各結晶粒の結晶方位の配向状態（特定の方向に配向する程度）に依存する。鋼板の組織構造における上記結晶粒の結晶方位は、冷間圧延と再結晶焼鈍とにより造り込まれる。この際、特定の結晶方位の再結晶粒が多く生成した（集合組織を有する）場合、ｒ値の面内異方性が大きくなる。一方で、結晶方位がランダムな再結晶粒が多く生成した場合、ｒ値の面内異方性は小さくなる。

【0019】

中炭素鋼板はフェライト中にセメンタイトを分散させた金属組織を有し、冷間圧延を施すと、冷間圧延により生じたひずみは主にフェライト粒界やフェライト／セメンタイト界面に蓄積する。冷間圧延後の中炭素鋼板にＡｃ１変態点以下の再結晶焼鈍を施すと、ひずみの蓄積したフェライト粒界やフェライト／セメンタイト界面からひずみのない再結晶フェライトが生成して、再結晶フェライトは時間の経過とともに成長していく。この際、フェライト粒界からは集合組織を有する再結晶フェライトが生成し、フェライト／セメンタイト界面からはランダム方位の再結晶フェライトが生成する。

【0020】

そこで、本発明者らは、中炭素鋼板において、フェライト／セメンタイト界面から生成する再結晶フェライトの割合を多くすれば、ｒ値の面内異方性を改善し得ることを着想した。

【0021】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について説明する。

【0022】

＜中炭素鋼板＞
上述の知見に基づいて想到した本発明の一実施形態における中炭素鋼板の製造方法について詳細に説明する前に、本発明の一実施形態における中炭素鋼板について説明する。

【0023】

（鋼組成）
以下に、本実施形態における中炭素鋼板の鋼組成（成分組成）について示す。

【0024】

（Ｃ）
本発明では、鋼中のＣ（炭素）含有量が０．１０質量％以上０．７０質量％以下である中炭素鋼（いわゆる亜共析鋼に該当する炭素量を有する鋼）を対象とする。Ｃは炭素鋼においては最も基本となる合金元素であり、その含有量によってセメンタイト量、およびＡｃ１変態点以上へ加熱した際の金属組織が大きく変動する。Ｃ含有量が０．１０質量％未満の鋼では、セメンタイトの量が少なく、冷間圧延後に焼鈍を施して再結晶が生じる際にフェライト／セメンタイト界面から生成するランダム方位を有するフェライト粒が少ない。そのため、中炭素鋼板におけるｒ値の面内異方性を改善することが困難である。

【0025】

一方、Ｃ含有量が０．７０質量％を超えると、金属組織中のセメンタイト量が多くなり素材が硬質となる。そのため、組織構造中のフェライト／セメンタイト界面に多量のひずみを蓄積させるために圧延率５０％以上の冷間圧延を施す場合、圧延パス回数の著しい増加や加工硬化によるエッジ部の割れなどの不具合を生じる場合がある。その結果、製造性・取扱い性が悪くなる。

【0026】

したがって、本発明ではＣ含有量が０．１０質量％以上０．７０質量％以下の範囲の鋼を対象とする。より高い加工性を要求される用途では、Ｃ含有量は０．５０質量％以下にすることが好ましい。

【0027】

（Ｓｉ）
Ｓｉ（ケイ素）は、脱酸剤として作用する合金元素である。Ｓｉ含有量が０．０２質量％未満では、当該作用を十分に得ることができない。一方、Ｓｉは、焼鈍鋼板の加工性に対して影響の大きい元素の１つである。Ｓｉを過剰に添加すると固溶強化作用によりフェライトが硬化し、成形加工時に割れ発生の原因となる。またＳｉ含有量が増加すると製造工程で鋼板表面にスケール疵が発生する傾向を示し、表面品質の低下を招く。そこで、Ｓｉを添加するに際しては０．５０質量％以下の含有量となるようにする。したがって、Ｓｉ含有量は０．０２質量％以上０．５０質量％以下であることが好ましく、０．１０質量％以上０．４０質量％以下であることがより好ましい。

【0028】

（Ｍｎ）
Ｍｎ（マンガン）は、焼入れ性を向上させる合金元素であり、必要に応じて添加される。Ｍｎ含有量が２．０質量％を超えると、鋼板が硬質化してしまい、加工性が低下する。Ｍｎ含有量は、２．０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１．０質量％以下であることがより好ましい。

【0029】

（Ｃｒ）
Ｃｒ（クロム）は焼入れ性を改善するとともに焼戻し軟化抵抗を大きくする元素であり、必要に応じて添加される。しかし、１．６質量％を超える多量のＣｒが含有されると、焼鈍を施しても軟質化しにくくなり、焼入れ前の加工性が劣化するようになる。したがってＣｒを添加する場合は１．６質量％以下の範囲で含有させることが望ましい。Ｃｒ含有量は、好ましくは０．１質量％以上１．２質量％以下である。

【0030】

（Ｐ、Ｓ）
Ｐ（リン）およびＳ（硫黄）は、靱性を低下させる合金元素である。そのため、靱性を向上させるためには、出来る限り低減することが好ましい。各種機械部品として使用される中炭素鋼部品の靱性を確保する場合、Ｐ含有量およびＳ含有量はそれぞれ、０．０３質量％までは許容される。Ｐ含有量およびＳ含有量はそれぞれ、好ましくは０．０２５質量％以下、より好ましくは０．０２質量％以下である。

【0031】

本発明は、焼入性や靭性などの特性改善を目的として次のような元素を添加した鋼にも適用が可能である。成形性を阻害しない範囲として、Ｍｏは０．５質量％以下、Ｃｕは０．３質量％以下、Ｎｉは２．０質量％以下、Ａｌは０．１質量％以下、Ｔｉは０．３質量％以下、Ｖは０．３質量％以下、Ｎｂは０．５質量％以下、Ｂは０．０１質量％以下まで添加可能である。

【0032】

上記の成分以外の残部は、Ｆｅ及び不可避的不純物である。ここで、不可避的不純物とは、Ｏ、Ｎなどの除去することが難しい成分のことを意味する。これらの成分は、鋼片（スラブ）を溶製する段階で不可避的に混入する。

【0033】

（特性）
本実施形態における中炭素鋼板は、室温における降伏応力が４００ＭＰａ以下であり、ランクフォード値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの互いの差が０．３以下である。このような機械的性質は、本実施形態における中炭素鋼板が、後述の方法（条件）で製造されることによって特定の焼鈍組織からなる金属組織（組織構造）を有することにより実現される。

【0034】

（ｉ）降伏応力
本実施形態における中炭素鋼板は、金属組織中において、セメンタイト粒子が比較的球状かつ粗大であり、セメンタイト粒子同士の間隔が比較的広くなっている。セメンタイト粒子同士の間隔が広い（単位体積あたりのセメンタイト粒子の数が少ない）ほど、軟質なフェライトが連続して存在する部分が広くなり、加工を受けた際の変形が容易になる。その結果、本実施形態における中炭素鋼板は、室温（例えば２０℃～２５℃）における降伏応力が４００ＭＰａ以下である。降伏応力は、ＪＩＳ Ｚ２２４１の試験方法により測定されてよい。

【0035】

（ｉｉ）ランクフォード値の面内異方性指数
ランクフォード値（ｒ値）とは、金属材料の加工時における、板幅方向および板厚方向の変形異方性を評価するために用いられる指標であり、塑性加工ひずみ比とも称される。具体的には、板状試験片を用いて引張試験を行う場合、当該板状試験片のｒ値は、引張試験前後の板幅および板厚に基づいて求められる。但し、鋼板のような薄板（例えば板厚が１ｍｍ程度）では板厚の変化を正確に捉え難いので、塑性加工前後で体積は一定であるとの仮定に基づいて、以下のようにｒ値を求める。

【0036】

ｒ＝ｌｎ（Ｗ／Ｗ_０）／ｌｎ（Ｌ_０・Ｗ_０／Ｌ・Ｗ）
ここで、Ｗ_０およびＬ_０はそれぞれ、引張試験前の板状試験片の平行部における板幅および標点間距離である。また、ＷおよびＬはそれぞれ、引張試験後の板状試験片の平行部における板幅および標点間距離である。

【0037】

通常、引張試験によって伸びひずみが１０～２０％となるように試験を行い、そのときに求められるｒ値をランクフォード値という。本実施形態の中炭素鋼板においても、伸びひずみが１０～２０％となるように引張試験を行った結果に基づいてランクフォード値を求めている。本明細書における以下の説明において、ｒ値とはランクフォード値のことを意味する。

【0038】

そして、面内異方性指数Δｒは、下記式により求められる。

【0039】

Δｒ＝（ｒ_０－２ｒ_４５＋ｒ_９０）／２
ここで、本実施形態における中炭素鋼板は、各種の圧延処理および焼鈍処理を施されて製造される。この圧延処理における圧延方向（回転する圧延ロールから鋼板が押し出される方向）を基準として、板面内で、圧延方向に対して０°方向のｒ値をｒ_０とする。同様に、ｒ_４５およびｒ_９０はそれぞれ、板面内で、圧延方向に対して４５°方向のｒ値および９０°方向のｒ値である。

【0040】

本実施形態における中炭素鋼板は、金属組織中において、地鉄フェライトがランダムな結晶方位を有するように存在しており、ランクフォード値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下である。上記Δｒの値が０に近いほど、面内異方性が小さいことを意味する。

【0041】

（ｉｉｉ）ランクフォード値の最大値、最小値
ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０の値がこの順に大きくなる場合、例えば、ｒ_０＝０．８、ｒ_４５＝１、およびｒ_９０＝１．２であれば、上記Δｒの値は０（－０．２以上０．２以下の範囲内）となる。しかし、ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最大値と、ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最小値との互いの差は０．４となり、実際には面内異方性が大きいと言える。そこで、本実施形態における中炭素鋼板は、ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最大値と、ｒ_０、ｒ_４５、およびｒ_９０のうちの最小値との互いの差の絶対値が０．３以下である、と規定している。

【0042】

＜中炭素鋼板の製造方法＞
本実施形態における、軟質かつ面内異方性の小さい中炭素鋼板の製造方法について、図１に基づいて以下に説明する。図１の（ａ）は、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法について説明するための図であって、焼鈍サイクルの一例を示している。図１の（ａ）における横軸は時間ｔ、縦軸は温度ＴＥを示している。なお、図１の（ａ）に示す焼鈍サイクルは一例であって、後述する条件を満たす範囲で、具体的な焼鈍条件（温度制御）は適宜変更されてもよい。図１中、点線で囲んだ部分（１）、（２－１）、（２－２）は、その時点での状態について説明するための参照番号として用いる。

【0043】

図１の（ａ）に示すように、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法は、焼鈍の対象となる熱延鋼板または焼鈍鋼板に対して冷間圧延を施す冷間圧延工程（Ｓ１）と、前記冷延板を加熱炉中で加熱してＡｃ１変態点付近まで昇温する昇温工程（Ｓ２）と、昇温工程に続いて６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度に加熱して温度を均熱保持する第１温度保持工程（Ｓ３）と、上記Ｓ２およびＳ３を経て焼鈍された焼鈍板の温度を室温に低下させる冷却工程（Ｓ４）と、を含む。これらの各工程について、以下に説明する。なお、本実施形態において、上記Ｓ２～Ｓ４をまとめて焼鈍工程と称する。

【0044】

（冷間圧延工程）
先ず、熱間圧延後酸洗してスケールを除去した熱延鋼板、または、該熱延鋼板に対して一次焼鈍を施した焼鈍鋼板を準備する。この熱延鋼板または焼鈍鋼板は、一般的な方法で製造されたものであってよい。通常、熱延鋼板または焼鈍鋼板はコイルとして製造される。上記一次焼鈍は、例えばＡｃ１変態点未満の温度またはＡｃ１変態点以上の温度に保持してセメンタイトの球状化を行う処理であってもよい。熱延鋼板および焼鈍鋼板は、上述した本実施形態の中炭素鋼板における鋼組成を有する。

【0045】

熱延鋼板では、層状パーライトおよび初析フェライトを主体とする組織構造となっている。また、焼鈍鋼板では、地鉄フェライトおよび球状化セメンタイトを主体とする組織構造となっている。熱延鋼板および焼鈍鋼板は、組織構造中におけるひずみの蓄積が少ない。

【0046】

ここで、以下の説明において、次のように用語を定義する。冷間圧延を施された後の上記熱延鋼板または焼鈍鋼板の組織構造におけるフェライトを加工フェライトと称する。そして、上記熱延鋼板または焼鈍鋼板を焼鈍することにより、フェライト粒界およびフェライト／セメンタイト界面に新たに生成する結晶粒を再結晶フェライトと称する。

【0047】

再結晶フェライトは、（ｉ）各結晶粒の結晶方位が互いにランダムな関係を有するように生成するフェライト（以下、不規則フェライト）と、（ｉｉ）各結晶粒が特定の結晶方位を有する集合組織を形成するように生成するフェライト（以下、配向性フェライト）と、を含む。

【0048】

本実施形態では、焼鈍後の中炭素鋼板における地鉄フェライトは、焼鈍後に加工フェライトが残存している場合には加工フェライト（少なくとも、加工フェライトの結晶方位が維持されている相）および再結晶フェライトを含む。或いは、焼鈍後の中炭素鋼板における地鉄フェライトは、焼鈍により加工フェライトが全て消失している場合には再結晶フェライトのみからなっていてもよい。

【0049】

本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、熱延鋼板または焼鈍鋼板に対して、冷間圧延（仕上圧延）を施す。図１の（ｂ）は、冷間圧延工程Ｓ１について説明するための図である。

【0050】

図１の（ｂ）に示すように、上記熱延鋼板または焼鈍鋼板のコイル１に対して、冷間圧延機２を用いて圧延率（圧下率）５０％以上の冷間圧延を施し、冷延板からなる冷延コイル３を製造する。冷間圧延機２は、仕上圧延に一般に用いられるものであってよく、例えば、ゼンジミア冷間圧延機やタンデム圧延機である。

【0051】

冷間圧延工程Ｓ１において、冷間圧延率が低い場合、フェライト／セメンタイト界面に十分にひずみが蓄積せず、フェライト粒界へのひずみの蓄積が主体となる。一方、圧延率が高くなるに伴い、フェライト／セメンタイト界面に蓄積するひずみ量が増加する。冷間圧延後の焼鈍によりフェライト／セメンタイト界面から再結晶粒を好適に生成および成長させるには、圧延率が５０％以上の冷間圧延を施す必要がある。圧延率が５０％以上の冷間圧延を施すことにより、フェライト／セメンタイト界面に十分なひずみを蓄積することができ、そのため、冷延板中の組織構造に再結晶が生じる際、フェライト粒界よりもフェライト／セメンタイト界面から生成する再結晶フェライト（不規則フェライト）の割合を多くすることができる。

【0052】

冷間圧延工程Ｓ１における圧延率の上限は特に設ける必要はないが、９０％を超えてくると加工硬化が著しくなり、冷間圧延のパス回数の増加に伴うコストの増加を招くとともに、場合によっては鋼板エッジ部の割れなどの不具合が生じ得る。

【0053】

したがって、冷間圧延工程Ｓ１における圧延率は５０％以上９０％以下であることが好ましい。

【0054】

（昇温工程）
図１の（ｃ）は、上記冷延コイル３（すなわち冷延板）の焼鈍の様子について説明するための図である。図１の（ｃ）に示すように、冷延コイル３を加熱炉４内に収納して、炉内を加熱することにより冷延コイル３の箱焼鈍（バッチ式の焼鈍）が行われる。すなわち、昇温工程Ｓ２～冷却工程Ｓ４の処理は、加熱炉４中で行われる。以下、焼鈍が施される冷延コイル３（すなわち冷延板）を焼鈍対象材と称する。

【0055】

本実施形態における昇温工程Ｓ２にて規定される条件および焼鈍対象材の組織構造の状態（２－１）との関係について、以下に説明する。昇温工程Ｓ２では、４００℃から６５０℃までの温度域を３０℃／ｈ以上の昇温速度で加熱する。４００℃から６５０℃までの温度域の昇温速度が遅い場合、再結晶温度に到達するまでにひずみの回復のみが進行し、フェライト／セメンタイト界面からのランダム方位を有する再結晶粒（不規則フェライト）の生成が阻害される。３０℃／ｈ以上の昇温速度にて６５０℃まで昇温することにより、フェライト／セメンタイト界面からの再結晶粒が、フェライト粒界における再結晶粒（配向性フェライト）よりも多く生成する。中炭素鋼板の再結晶温度は加工ひずみの程度や合金元素の影響を受けるが、６５０℃まで加熱するとおおむね完了する。

【0056】

昇温工程Ｓ２と第１温度保持工程Ｓ３との間で徐熱や均熱保持を施しても異方性改善効果への影響はない。よって、昇温工程Ｓ２において、３０℃／ｈ以上の昇温速度にて６５０℃まで昇温した後、徐熱する、均熱保持する、等の処理が含まれていてもよい。

【0057】

（第１温度保持工程）
本実施形態の第１温度保持工程Ｓ３にて規定される条件および焼鈍対象材の組織構造の状態（２－２）との関係について、以下に説明する。第１温度保持工程Ｓ３では、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度での均熱保持により、セメンタイトが球状化するとともに、ランダム方位を有して生成した再結晶粒（不規則フェライト）が成長する。不規則フェライトの成長に伴って、加工フェライトが不規則フェライトに取り込まれ、加工フェライトの存在量が低下する。また、上記昇温工程Ｓ２における配向性フェライトの生成量が少ないことにより、第１温度保持工程Ｓ３において配向性フェライトは成長し難い。そして、不規則フェライトの成長に伴って、配向性フェライトが不規則フェライトに取り込まれ得る。

【0058】

（冷却工程）
本実施形態の冷却工程Ｓ４では、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度からの冷却を行う。冷却後の中炭素鋼板における組織構造は、上記第１温度保持工程Ｓ３にて最終的に形成された組織構造と同様である。冷却工程Ｓ４にて室温に冷却された中炭素鋼板は、ランダム方位を有する不規則フェライトが主体となる金属組織（組織構造）を有する。

【0059】

本実施形態の冷却工程Ｓ４において、降温速度は特に限定されない。冷却工程Ｓ４において、加熱炉４は空冷または放冷されてもよく、冷却ガスを送風して強制冷却されてもよい。

【0060】

以上のように、冷間圧延工程Ｓ１～第１温度保持工程Ｓ３において、圧延率、昇温速度、および焼鈍温度を適切に制御することにより、軟質かつｒ値の面内異方性が改善された中炭素鋼板が得られる。

【0061】

（発明の利点）
本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、圧延率５０％以上の冷間圧延を行った後の焼鈍において、４００℃から６５０℃までの温度域を３０℃／ｈ以上の昇温速度で加熱した後、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度にて焼鈍を施す。これにより、中炭素鋼の鋼板において、ｒ値の面内異方性を改善することを可能にした。具体的には、降伏応力が４００ＭＰａ以下、かつｒ値の面内異方性が小さい中炭素鋼板が得られる。本実施形態における中炭素鋼板は、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの差が０．３以下である。本発明の中炭素鋼板を深絞り加工に用いることにより、厚みや直径の変動が小さい成形品が得られる。

【0062】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施形態１と同じである。

【0063】

前記実施形態１における中炭素鋼板の製造方法では、６５０℃以上Ａｃ１変態点未満の焼鈍温度での均熱保持により、焼鈍対象材に対して焼鈍を施していた。これに対して、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、Ａｃ１変態点以上の焼鈍温度で均熱保持を行う。

【0064】

本実施形態における中炭素鋼板の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法について説明するための図である。図２における横軸は時間ｔ、縦軸は温度ＴＥを示している。なお、図２に示す焼鈍サイクルは一例であって、後述する条件を満たす範囲で、具体的な焼鈍条件（温度制御）は適宜変更されてもよい。図２中、点線で囲んだ部分（１）～（５）は、その時点での状態について説明するための参照番号として用いる。

【0065】

なお、本実施形態における中炭素鋼板の成分組成は、上述の実施形態１と同様である。

【0066】

図２に示すように、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法は、焼鈍の対象となる熱延鋼板または焼鈍鋼板に対して冷間圧延を施す冷間圧延工程（Ｓ１１）と、前記冷延板を加熱炉中で加熱してＡｃ１変態点付近まで昇温する第１昇温工程（Ｓ１２）と、第１昇温工程に続いてＡｃ１変態点以上の焼鈍温度に前記冷延板を昇温する第２昇温工程（Ｓ１３）とを含む。そして、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法は、さらに、上記Ｓ１３に続いて、前記冷延板を焼鈍温度に加熱して温度を保持する第２温度保持工程（Ｓ１４）と、上記Ｓ１２～Ｓ１４を経て焼鈍された焼鈍板の温度を低下させる徐冷工程（Ｓ１５）と、を含む。本実施形態において、上記Ｓ１２～Ｓ１５をまとめて焼鈍工程と称する。上記Ｓ１５の後、前記焼鈍板を室温に冷却することにより、本実施形態における中炭素鋼板が得られる。本実施形態における中炭素鋼板の製造方法によれば、セメンタイトの球状化および粗大化（セメンタイト粒子の粗大化に伴うセメンタイト粒子間隔の増加）を促進させることができ、より一層軟質な中炭素鋼板を得ることができる。これらの各工程について、以下に説明する。

【0067】

（冷間圧延工程・第１昇温工程）
冷間圧延工程Ｓ１１および第１昇温工程Ｓ１２はそれぞれ、上述の実施形態１における冷間圧延工程Ｓ１および昇温工程Ｓ２と同様の処理を行えばよい。そのため、説明を省略する。

【0068】

（第２昇温工程）
本実施形態の第２昇温工程Ｓ１３における焼鈍対象材の組織構造の状態（３）について、以下に説明する。第２昇温工程Ｓ１３では、Ａｃ１変態点以上に加熱する。一般に、中炭素鋼をＡｃ１変態点以上に加熱すると、セメンタイトが溶解することによりオーステナイトが生成する。本実施形態における第２昇温工程Ｓ１３では、昇温中の再結晶の際、フェライト／セメンタイト界面から生成したランダム方位を有する不規則フェライトが優先的にオーステナイトへと変態する。

【0069】

ここで、フェライトからオーステナイトへの変態の際、生成したオーステナイトは元のフェライトと特定の結晶方位関係を有することが知られている。そのため、本実施形態の第２昇温工程Ｓ１３にて生成するオーステナイトは、ランダム方位を有する不規則フェライトと同様の方位関係を有する（変態前のフェライトの結晶方位を引き継ぐ）。このオーステナイトを不規則オーステナイトと称する。

【0070】

（第２温度保持工程）
本実施形態の第２温度保持工程Ｓ１４にて規定される条件および焼鈍対象材の組織構造の状態（４）との関係について、以下に説明する。第２温度保持工程Ｓ１４では、Ａｃ１変態点以上での均熱保持により、第２昇温工程Ｓ１３にて生成した不規則オーステナイトがセメンタイトの溶解に伴って成長する。そして、フェライト＋オーステナイト中に未溶解セメンタイトが分散した金属組織となる。ここで、第２温度保持工程Ｓ１４においては、セメンタイトが全て溶解しない程度の均熱保持時間とする。

【0071】

ここで、第１昇温工程Ｓ１２における再結晶の際にフェライト粒界から集合組織を有する配向性フェライトが多く生成したとしても、この配向性フェライトと結晶方位関係を有するオーステナイトは生成し難い。これは、上記不規則オーステナイトの成長によって、集合組織を有する配向性フェライトが該不規則オーステナイトに吸収される（取り込まれるように変態する）ためである。

【0072】

第２温度保持工程Ｓ１４において、均熱保持するＡｃ１変態点以上の温度を焼鈍温度と称する。本実施形態の第２温度保持工程Ｓ１４における焼鈍温度は、Ａｃ１変態点以上、Ａｃ１変態点＋６０℃以下である。第２温度保持工程Ｓ１４後の未溶解セメンタイトの存在状態（密度）が、本実施形態の中炭素鋼板におけるセメンタイト粒子の大きさを決める。これは、徐冷工程Ｓ１５において、未溶解セメンタイトが球状・粗大に成長するとともにオーステナイトがフェライトへと変態するためである。

【0073】

焼鈍後のセメンタイトの量はＣ含有量で決まるため、セメンタイト粒子の大きさが決まれば、セメンタイト粒子の間隔（単位体積あたりのセメンタイト粒子の数）が決まる。セメンタイト粒子の間隔が広いほど、軟質なフェライトが連続する部分が大きくなり、加工を受けた際の変形が容易になる。すなわち、焼鈍後の中炭素鋼板におけるセメンタイト粒子の間隔が大きいほど、軟質になる。

【0074】

第２温度保持工程Ｓ１４において、焼鈍温度が高温になると、組織構造中の未溶解セメンタイトが無くなるとともにフェライトの存在量が少なくなる。未溶解セメンタイトが無くなった場合、徐冷工程Ｓ１５における徐冷中に生じる相変態（オーステナイトからフェライト＋セメンタイトが生成）において、セメンタイトが新たに核生成して析出する必要がある。そのため、未溶解セメンタイトがある場合に比べて、徐冷工程Ｓ１５における変態は、過冷された状態にて開始される。この場合、変態の駆動力が大きくなり、変態速度の点で有利なパーライト組織が生成する。その結果、焼鈍後の金属組織はフェライト＋パーライト組織となる。したがって、Ａｃ１変態点以上の加熱温度が高温の場合、焼鈍後に球状セメンタイト組織が得られず、鋼板の成形性が劣る（硬質な鋼板が得られる）。

【0075】

したがって、セメンタイトの球状化およびパーライトの生成を抑制する観点から、第２温度保持工程Ｓ１４における焼鈍温度はＡｃ１＋６０℃以下であることが必要である。

【0076】

（徐冷工程）
徐冷工程Ｓ１５では、Ａｃ１変態点以上の加熱温度からの徐冷を行う。本実施形態の徐冷工程Ｓ１５にて規定される条件および焼鈍対象材の組織構造の状態（５）との関係について、以下に説明する。

【0077】

中炭素鋼では、残存フェライトの結晶方位が、焼鈍後の結晶方位分布に大きく影響する。このことについて、徐冷工程Ｓ１５における各温度範囲（段階）での組織構造の状態（推定される状態）に基づいて説明すれば以下のとおりである。ここで、説明の便宜上、上記状態（４）における組織構造中に存在するフェライトを残存フェライトと称する。残存フェライトは主に再結晶フェライトである。

【0078】

（１）Ａｃ１変態点より高温域：温度の低下に伴いオーステナイトが減少（オーステナイト中のＣ濃度は上昇）し、再結晶フェライトが成長する。これにより、組織構造中に、残存フェライトの結晶方位を有するフェライトが増加する。

【0079】

（２）Ａ１変態（オーステナイト→フェライト＋セメンタイト）中：フェライトの生成には以下の２つのパターン（ｉ）および（ｉｉ）が考えられる。

【0080】

（２－ｉ）オーステナイト／未溶解セメンタイト界面でフェライトが新たに核生成しない場合、残存フェライトの成長によりＡ１変態が進行する。この場合、組織構造中に、残存フェライトの結晶方位を有するフェライトが増加する。

【0081】

（２－ｉｉ）オーステナイト／未溶解セメンタイト界面でフェライトが新たに核生成する場合、オーステナイト／未溶解セメンタイト界面でフェライトが核生成して成長する。これにより変態が進行し、組織構造中に不規則フェライトが生成する。

【0082】

上記（２－ｉ）および（２－ｉｉ）におけるフェライトの生成とともに、未溶解セメンタイトが成長する形態でセメンタイトが生成する。

【0083】

（３）Ａｃ１変態点より低温域：残存フェライトが成長する（フェライト界面が減少する、すなわちフェライトの結晶粒サイズが増大する）。

【0084】

そして、焼鈍後の鋼板全体としては、残存フェライトの成長により生成したフェライトが多くなる。

【0085】

したがって、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、上述の第１昇温工程Ｓ１２において不規則フェライトを十分に生成させることが好ましい。そのため、本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、冷間圧延工程Ｓ１１にて５０％以上の冷間圧延を施すとともに、第１昇温工程Ｓ１２において６５０℃の温度まで３０℃／ｈの昇温速度とすることを規定している。

【0086】

徐冷工程Ｓ１５後の最終的な焼鈍組織における地鉄フェライトは、再結晶時に生成した、または不規則オーステナイトの相変態により生成若しくは成長した、ランダム方位を有するフェライト（不規則フェライト）を多く含む。

【0087】

上記のような変態が完了するまで徐冷することにより、球状で粗大なセメンタイトが地鉄フェライト中に分散した組織が得られ、中炭素鋼板が軟質化する。セメンタイトの球状化を十分に得るためには、上記Ａｃ１変態点以上の加熱からの冷却は５～３０℃／ｈにて相変態が完了するまで徐冷することが好ましい。冷却速度が５℃／ｈ未満であると焼鈍が非常に長時間になり、生産性を阻害する。冷却速度が３０℃／ｈよりも速いと、未溶解セメンタイトが十分に残っていても、元素の拡散が追いつかずパーライトを生成する場合がある。生産性および鋼板の加工性の観点から、徐冷工程Ｓ１５における冷却速度は５～３０℃／ｈが好ましい。

【0088】

以上のように、Ａｃ１変態点以上への加熱を利用した焼鈍において、圧延率、昇温速度、焼鈍温度、および冷却速度を適切に制御することにより、圧延率、ｒ値の面内異方性が改善された中炭素鋼板が得られる。

【0089】

（発明の利点）
本実施形態における中炭素鋼板の製造方法では、圧延率５０％以上の冷間圧延を行った後の焼鈍において、４００℃から６５０℃までの温度域を３０℃／ｈ以上の昇温速度で加熱した後、Ａｃ１変態点以上、Ａｃ１変態点＋６０℃以下の焼鈍温度にて焼鈍を施す。そして、焼鈍後に５～３０℃／ｈの冷却速度にて徐冷する。これにより、中炭素鋼の鋼板において、ｒ値の面内異方性を改善するとともに、より軟質化することを可能にした。具体的には、降伏応力が４００ＭＰａ以下、かつｒ値の面内異方性が小さい中炭素鋼板が得られる。本実施形態における中炭素鋼板は、ｒ値の面内異方性指数Δｒが－０．２以上０．２以下、かつｒ_ｍａｘとｒ_ｍｉｎとの差が０．３以下である。本発明の中炭素鋼板を深絞り加工に用いることにより、厚みや直径の変動が小さい成形品が得られる。

【0090】

〔附記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【実施例1】

【0091】

溶製した供試鋼の化学成分およびＡｃ１変態点を表１に示す。

【0092】

【表1】

【0093】

表１の成分を有する鋼について、熱間圧延を行い、得られた鋼板を酸洗してスケールを除去した。得られた熱延鋼板に以下の条件にて一次焼鈍を施した。一部、一次焼鈍を施さず次工程を施した。
条件（ａ）：［Ａｃ１変態点－１００℃～Ａｃ１変態点］×１０～６０ｈ保持
条件（ｂ）：［Ａｃ１変態点～Ａｃ１変態点＋５０℃］×４～２０ｈ保持し、その後Ａｒ１点以下まで３０℃／ｈ以下の冷却速度で徐冷
なお、条件（ｂ）については、Ａｃ１変態点以上の加熱保持の前後にＡｃ１変態点以下の温度での保持を行った場合も含む。

【0094】

さらに、熱延鋼板および条件（ａ）、（ｂ）により焼鈍した焼鈍鋼板に各種圧延率の仕上冷延を施した後、各種焼鈍条件にて仕上焼鈍を施した。仕上冷延における圧延率および仕上焼鈍の焼鈍サイクルは下記表２に示す。そして、得られた焼鈍板の降伏応力およびｒ値の面内異方性を測定した。

【0095】

引張試験は、Ｌ（圧延方向）、Ｄ（圧延方向に対して４５°）およびＴ（圧延方向に対して９０°）の３方向のＪＩＳ５号引張試験片を作成し、平行部の標点間距離を５０ｍｍとして、板厚は１．０ｍｍで実施した。引張試験にあたっては、１５％の引張伸びを与え、その時の標点間内の板幅を測定し、次式によりｒ値を算出した。

【0096】

ｒ＝ｌｎ（Ｗ_Ｘ／Ｗ_０）／ｌｎ（Ｌ_０・Ｗ_０／Ｌ_Ｘ・Ｗ_Ｘ）
ここで、Ｗ_０およびＬ_０は試験前の板幅および標点間距離であり、Ｗ_ＸおよびＬ_ｘは１５％引張伸び付与後の板幅および標点間距離を示している。

【0097】

ｒ値の面内異方性の指標として、各供試材のΔｒ値を次式で算出した。
Δｒ値＝（ｒ_０－２ｒ_４５＋ｒ_９０）／２
Δｒ値は０に近いほど異方性が小さいことを示すため、その絶対値である｜Δｒ値｜によりｒ値の面内異方性を評価した。なお、ｒ_ｘのｘは、圧延方向に対する試験片の切出し方向を示す。例えば、ｒ_４５は圧延方向に対して４５°方向に採取した試験片により測定したｒ値である。

【0098】

さらに、各方向のｒ値の最大値ｒ_ｍａｘと最小値ｒ_ｍｉｎの差ｒ_ｍａｘ－ｒ_ｍｉｎも算出し、ｒ値の面内異方性を評価した。また、軟質化の指標として降伏応力を測定した。

【0099】

表２に仕上冷延の圧延率、仕上焼鈍条件および焼鈍材のｒ値の面内異方性と降伏強度を示す。本実施例では、４００～６５０℃までの昇温速度は８０℃／ｈとした。

【0100】

【表2】

【0101】

表２に示すように、Ｃ量が本発明の範囲より低い鋼種Ａを用いたＮｏ．１では本発明の範囲内の冷間圧延および焼鈍を施しても、Δｒは０．３５、ｒ_ｍａｘ－ｒ_ｍｉｎは０．４５であり、ｒ値の面内異方性が大きかった。

【0102】

冷間圧延延の圧延率が５０％よりも低い比較例１（Ｎｏ．２，４，７，１０，１６，１９，２１，２６，２９，３１）の鋼は、｜Δｒ値｜が０．２以上、ｒ_ｍａｘ－ｒ_ｍｉｎが０．３以上とｒ値の面内異方性が他のものに比べて大きい。また、仕上冷延の圧延率が５０％以上でも仕上焼鈍の加熱温度が本発明の範囲よりも低い比較例２（Ｎｏ．６，１３，１４，１７，２４）は、同一鋼種で本発明で規定する仕上焼鈍を施したものよりも硬質である。

【0103】

これに対して、Ｃ量が本発明で規定する０．１０～０．７０％の範囲にある鋼において、本発明規定の仕上冷延の圧延率および仕上焼鈍を施した本発明例（Ｎｏ．３，５，８，９，１１，１２，１５，１８，２０，２２，２３，２５，２７，２８，３０，３２，３３）では、比較例１と比べてｒ値の面内異方性は小さく、また、同一鋼種の比較例２に比べて軟質である。このように、本発明を適用することにより軟質かつｒ値の面内異方性が小さい中炭素鋼板が得られることがわかる。

【実施例2】

【0104】

表１のＢ～Ｉ鋼を用いて、ｒ値の面内異方性に及ぼす仕上焼鈍時の４００～６５０℃までの昇温速度の影響について調べた例を示す。Ｂ～Ｉ鋼からなる熱延板に７００℃×２０ｈの焼鈍を施し、圧延率６５％の冷間圧延を施した後、４００～６５０℃までの昇温速度を変化させて６５０℃以上の温度で仕上焼鈍を施した。

【0105】

これらの試験結果を仕上焼鈍条件と併せて表３に示す。

【0106】

【表3】

【0107】

仕上焼鈍において４００～６５０℃までの昇温速度が３０℃／ｈよりも低い比較例（Ｎｏ．４１，４４，４６，４８，５０，５４，５６，５８，６０，６２，６６）の鋼は、｜Δｒ値｜が０．２以上、ｒ_ｍａｘ－ｒ_ｍｉｎが０．３以上とｒ値の面内異方性が他のものに比べて大きい。これに対して、仕上焼鈍において４００～６５０℃までの昇温速度が本発明の規定範囲内にある本発明例（Ｎｏ．４２，４３，４５，４７，４９，５１，５２，５３，５５，５７，５９，６１，６３，６４，６５，６７）の鋼では、ｒ値の面内異方性が比較例に比べて小さいことがわかる。

【符号の説明】

【0108】

１ コイル
２ 冷間圧延機
３ 冷延コイル
４ 加熱炉

【図1】

【図2】