JP2001073074A - 平坦度に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法 - Google Patents

平坦度に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法

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JP2001073074A
JP2001073074A JP24529499A JP24529499A JP2001073074A JP 2001073074 A JP2001073074 A JP 2001073074A JP 24529499 A JP24529499 A JP 24529499A JP 24529499 A JP24529499 A JP 24529499A JP 2001073074 A JP2001073074 A JP 2001073074A
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steel sheet
rolled
cold
rolling
rolled steel
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Yoshimasa Funakawa
義正 船川
Toru Inazumi
透 稲積
Kenichi Mitsuzuka
賢一 三塚
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、自動車や家電製品、家具等に用い
られる平坦度に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】重量%で、C≦0.05%,Si≦0.1
%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S≦0.03
%、Al≦0.06%、N≦0.005%、B≦0.0
05%を含有し、且つ、N−14/11B≦10(pp
m)を満足する残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
を仕上げ温度Ar3以上、巻取り温度660℃以下で熱
間圧延を行い、酸洗、冷間圧延後、さらに770℃以上
で連続焼鈍を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や家電製
品、家具等に用いられる軟質冷延鋼板及びその製造方法
に係り、更に詳しくは板幅方向の材質が均一で、平坦度
に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車、家具や家電製品に用いられる薄
鋼板には高い成形性が要求され、CALで製造する場
合、熱延で680℃以上の高温巻取りを行ない、ALN
の凝集粗大化による軟質化が行なわれている。しかし、
コイル巻取り後の冷却速度は高温巻取りを行ってもコイ
ル全長において均一ではなく、コイル長手方向及び幅方
向の端部は中央部よりも速く、高温巻取りの効果は得ら
れない。
【0003】そこで特公昭55−36051号公報には
巻取りにおいてコイル長手方向両端部を無注水とし、中
央部に対して先端、後端の巻取り温度を高め、高温巻取
りの効果を促進させる方法が開示されている。しかし、
この方法では長手方向端部の硬質化を低減させることは
可能であるが、幅方向端部には有効でない。このため、
幅方向に材質変動が生じ、連続焼鈍後の調質圧延時にひ
ずみが中央の軟質部に集中するようになり、中央部だけ
が伸ばされた「中伸び」と呼ばれる形状不良が生じてい
た。
【0004】従来、このような中伸びを防ぐために、熱
延時に幅方向両端部を無注水で巻取る方法や連続焼鈍時
の調質圧延条件を変化させて両端部をより強く調質圧延
することで両端部を積極的に延ばすことが試みられてき
たが、十分な効果を得るに至っていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、コイ
ル長手方向については材質変動を押さえる研究がなされ
ていたが幅方向については知見が十分とは言えないのが
現状である。本発明は、高い成形性が要求される軟質冷
延鋼板において、幅方向の材質が均一で、鋼板の平坦度
に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法を提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは軟質冷延鋼
板の平坦度不良の原因となっている「中伸び」をもたら
す幅方向材質の不均一性について詳細に検討を行った。
幅方向材質不均一性については熱延巻取り後のコイルに
おいて、冷却速度の速いコイル側面でのAlNの析出が
不十分となり、連続焼鈍時、それらが微細に析出する結
果、粒成長が抑制され、幅方向両端部が硬質化する。
【0007】そこで、本発明者らは熱延巻取り後のコイ
ル側面においても確実にNを固定させ、平坦度を上げる
ため、平坦度に及ぼすBの効果について鋭意検討を行っ
た。
【0008】表1に示す供試鋼を仕上げ温度870℃で
熱間圧延後、B無添加鋼は680℃、B添加鋼は640
℃で巻取りを行った。その後、酸洗、冷間圧延、780
℃での連続焼鈍により、1.2mmtの焼鈍板を製造
し、得られたコイルの長手方向中央部において、幅方向
の材質変動及び平坦度を調査した。
【0009】図1に材質変動の調査結果を示す。B無添
加鋼は幅方向両端部でTS(引張り強度)が上昇し硬質
化するが、B添加鋼では幅方向のTS(引張り強度)は
ほぼ一定である。次ぎに平坦な台上に鋼板を置き、中央
部の中伸びの波の高さを測定することで平坦度を評価し
た(図2)。表2に結果を示す。B無添加鋼の波高さは
5mm以上となったが、B添加鋼では波高さは2mm以
下であった。以上の実験により、従来の長手方向の材質
変動とは異なる幅方向の材質変動についても熱延のラン
アウトテーブル上もしくは巻取り直後までにBNとして
Nも固定することが、幅方向の材質変動にも有効で平坦
度も向上できることが示された。
【0010】本発明は以上の知見をもとに更に検討を加
えてなされたものである。
【0011】1. 重量%で、C≦0.05%,Si≦
0.1%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S≦0.
03%、Al≦0.06%、N≦0.005%、B≦
0.005%を含有し、且つ、N−14/11B≦10
(ppm)を満足する残部Feおよび不可避不純物から
なる平坦度に優れた軟質冷延鋼板。
【0012】2. 1記載の成分を有する鋼を仕上げ温
度Ar3以上、巻取り温度660℃以下で熱間圧延し、
その後冷間圧延と770℃以上の連続焼鈍を行うことを
特徴とする平坦度に優れた軟質冷延鋼板の製造方法。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【発明の実施の形態】本発明では成形性および平坦度を
確保するため、鋼の成分組成、製造条件を規定する。
【0016】1.成分組成 C:0.05%以下 Cが0.05%を超えて添加されると炭化物が多量に析
出し、Elやr値を低下させるため0.05%以下とす
る。
【0017】Si:0.1%以下 Siは多量に添加されると鋼が硬化し、成形性が劣化す
るため、0.1%以下とする。
【0018】Mn:0.5%以下 Mnは多量に添加されると鋼が硬化し、成形性が劣化す
るため、0.5%以下とする。下限はSをMnSの形で
固定し、熱間延性を向上させる働きがあり、0.05%
以上添加するのが望ましい。
【0019】S:0.03%以下 Sは熱間延性や成形性を阻害する元素で、含有量は低い
方が望ましい。MnSとして固定されるがMnSが多い
とElの低下を招くことから上限を0.03%とする。
【0020】P:0.03%以下 Pは固溶強化元素であり過剰な添加は鋼を硬化させるた
め0.03%を上限とする。
【0021】Al:0.06%以下 Alは脱酸材として添加するが、多量に添加されると熱
間圧延時AlNが析出することになり、Nと結合できな
かったBが固溶Bとなり、材質を劣化させる。また、7
70℃以上での連続焼鈍時では過加熱されやすい幅方向
端部においてBNがAlNに変化し、更に固溶Bが多量
に発生し、固溶Bによる幅方向両端部の硬質化がおこり
形状が劣化することから、Alの上限を0.06%とす
る。
【0022】図3にAl量が波高さに及ぼす影響を示
す。図3はC:約0.017%、Si:約0.01%,
Mn:約0.20%、P:約0.010%、S:約0.
005%,N:約0.0025%、B:約0.0022
%を含み、Alを0.015〜0.010%と変化させ
た鋼をAr3以上で熱間圧延後640℃で巻取り、酸
洗、冷間圧延を行った後、800℃で連続焼鈍を行い、
板厚0.7mmの鋼板としたものの形状を波高さによっ
て評価した結果を示すものである。Al量を0.06%
以下とした場合、波高さは2mm以下で良好な形状の鋼
板が得られている。
【0023】N:0.005%以下 NはBにより固定されるが、BN量が多いと加工性が低
下することから上限を0.005%とする。
【0024】B:0.005%以下 Bは本発明で重要な元素で、Nを固定し、BNとして析
出させ固溶Nの悪影響を除くため、添加する。BNの析
出は、熱延時のランアウト上でγ→α変態直後から開始
され、巻取り直後に終了し、AlNよりも広い温度範囲
で析出する。
【0025】そのため、巻取り後のコイルの側面など冷
却速度が速い部位でもBNの析出は完了する。しかし、
過剰に添加されると熱延時の圧延荷重が増大し、熱延板
の形状が劣化するとともに、熱延ライン内の板の走行安
定性が低下することから上限を0.005%とする。
【0026】N−14/11B≦10(ppm) 本発明ではBの添加量を、更に規定する。本パラメータ
による値が10ppm以下の場合、Bにより固定されな
いNが存在してもその悪影響は少ない。尚、本パラメー
タによる値は負でもよい。図4はElに及ぼす本パラメ
ータの影響を示すもので、上記範囲において良好なEl
が得られている。
【0027】本実験結果はC:約0.02%、Si:約
0.02%、Mn:約0.15%、P:約0.010
%、S:約0.008%、Al:約0.021%、N:
約0.0025%を含有し、B量を変化させた鋼を仕上
げ温度880℃、巻き取り温度640℃で熱間圧延後、
酸洗、冷間圧延、780℃で連続焼鈍し、板厚0.8m
mの焼鈍材とし、引張り試験(JIS5号試験片)を行
った結果を示すものである。
【0028】本発明に係る軟質冷延鋼板は上記元素の
他、不純物元素としてCu,Ni,Sn,Pb,Co,
Ca,Sb,Moを含んでも良い。但し、Ti,V,N
b,Zrなど、微細な窒化物を形成する元素が混入する
とこれらの析出物により鋼が硬質化するため、混入元素
の総計は0.05%以下とすることが望ましい。
【0029】2.製造条件 仕上げ温度:Ar3以上 熱間圧延の仕上げ温度がAr3未満の場合、粗大フェラ
イトが発生し、冷延、焼鈍後にも残存し、冷延板組織が
混粒となり、Elが低下するため、仕上げ温度はAr3
以上とする。
【0030】巻取り温度:660℃以下 巻取り温度が660℃を超えると、AlNが析出し、B
が固溶Bとして多量に残留するようになりElが著しく
低下するため、660℃以下とする。また、660℃以
上の巻取りを行うと幅中央部ではAlNが析出し、端部
との材質に差を生じてしまい形状も悪化する。
【0031】焼鈍温度:770℃以上 本発明では熱延で低温巻取りしているため鋼板中の炭化
物が微細であり、粒成長を阻害する。そのため、十分軟
質化するためには770℃以上の焼鈍温度で炭化物を完
全に再固溶させる。
【0032】加熱条件については特に規定はなく、11
00℃程度の低温加熱を行っても、直送圧延を行っても
問題はない。また、粗圧延後から仕上げ圧延最終パスま
での間に粗バーの温度補償やスキッドマーク消去を目的
とした加熱を行っても良い。
【0033】その場合、加熱方法は誘導加熱でもガス加
熱でも通電加熱でも何ら問題はない。さらに、粗圧延材
を一度コイル状に巻き取り、その先後端を前後の圧延材
と接合して行う連続熱間圧延を行ってもよく、これと上
述の圧延材の加熱を組合せても何ら問題ない。
【0034】また直送圧延の場合は圧延前にスラブエッ
ジと中央部の均熱を目的とした簡単な加熱(100分以
内の加熱炉による加熱)を行っても良い。酸洗、冷間圧
延に関する規定はなく、通常のもので行うことができ
る。
【0035】また、本発明鋼に電気めっき、溶融めっ
き、化成処理、有機被覆、さらにはこれらの2つ以上の
組合せを行っても本発明は有効である。調質圧延につい
ても規定はない。本発明鋼の成分調整は転炉を用いても
電気炉を用いてもよく、原料も銑鉄、スクラップのいず
れを用いても何ら問題は生じない。尚、本発明で平坦度
に優れたとは幅方向の鋼板形状を意味するが、その定義
は図2に示す幅中央部のうねりが2mm以下であること
を示す。
【0036】
【実施例】表3に示す成分、製造条件を用いて、熱延板
を製造後、引き続き酸洗、冷延、連続焼鈍を行い、板厚
0.8mmの軟質冷延鋼板を製造した。得られた鋼板の
引張り試験と平坦度測定を行い、加工性と形状の評価を
行った。平坦度は平板にサンプルを載せ、波の頂点と台
の隙間の高さを波高さとして求めた。
【0037】No.1〜5は本発明例で、Elは良好で
あり、波高さも2mm以下と低いものであった。No.
6はB無添加の例で、材質は良好だが波高さは6mmを
超え、形状に問題がある。
【0038】No.7、9も本発明例でElは良好で、
波高さは低く、形状も良好であった。No.8はAl量
が高く、波高さは2mm以上となり、形状に問題が発生
した。No.10は成分は本発明範囲内であるが、巻取
り温度が660℃を超えており、Elが著しく低下する
とともに波高さも高い。No.11はB添加量が少な
く、Elが低く、波高さも高い。このように本発明では
形状の優れた軟質冷延鋼板の製造が可能である。
【0039】
【表3】
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、上記
のような構成および作用を有しているので、連続焼鈍後
の調質圧延において、鋼板中央部が中伸びせず平坦度に
優れた軟質冷延鋼板の製造方法を提供することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】軟質冷延鋼板の幅方向の材質変動に及ぼすBの
影響を示す図。
【図2】中伸びの発生状況及び中伸びによる波高さを模
式的に示す図。
【図3】波高さに及ぼすAl量の影響を示す図。
【図4】鋼板のElに及ぼすB,Nの影響を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三塚 賢一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4K037 EA01 EA02 EA04 EA05 EA15 EA18 EA23 EA25 EA27 EB08 FA02 FC04 FC07 FE01 FE02 FE03 FH01 FJ05 GA02 GA03 GA05 HA03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C≦0.05%,Si≦0.
    1%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S≦0.03
    %、Al≦0.06%、N≦0.005%、B≦0.0
    05%を含有し、且つ、N−14/11B≦10(pp
    m)を満足する残部Feおよび不可避不純物からなる平
    坦度に優れた軟質冷延鋼板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の成分を有する鋼を仕上げ
    温度Ar3以上、巻取り温度660℃以下で熱間圧延
    し、その後、冷間圧延、770℃以上で連続焼鈍を行う
    ことを特徴とする平坦度に優れた軟質冷延鋼板の製造方
    法。
JP24529499A 1999-08-31 1999-08-31 平坦度に優れた軟質冷延鋼板及びその製造方法 Granted JP2001073074A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013046476A1 (ja) 2011-09-28 2013-04-04 Jfeスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法
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