JP2001200315A - 高炭素熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

高炭素熱延鋼板の製造方法

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JP2001200315A JP2000008057A JP2000008057A JP2001200315A JP 2001200315 A JP2001200315 A JP 2001200315A JP 2000008057 A JP2000008057 A JP 2000008057A JP 2000008057 A JP2000008057 A JP 2000008057A JP 2001200315 A JP2001200315 A JP 2001200315A
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毅 藤田
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雪彦 岡崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、熱間圧延後の球状化焼鈍を省略
し、生産性良く、加工性に優れた高炭素熱延鋼板を製造
する方法を提供する。 【解決手段】質量%で、Cを0.2%以上含有する高炭
素鋼を熱間圧延後、650℃超〜720℃で巻取り、又
はランナウトテーブル上における中間温度を650℃以
上とし、650℃超〜720℃で巻取り、巻取り後20
分以内に徐冷カバーに装入し、600〜720℃で少な
くとも15hr滞留させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炭素鋼板の製造
方法に関し、特に熱間圧延後の球状化焼鈍を省略し、生
産性良く加工性に優れた高炭素熱延鋼板を製造する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】高炭素鋼板は通常、加工性を向上させる
ため、熱延コイルを焼鈍し、炭化物を球状化させる。し
かし、このような球状化焼鈍は、一旦、常温まで冷却し
たコイルを再度加熱し、極めて長い時間(全工程約4
日)を要する。そこで、熱延後の熱処理で球状化焼鈍を
行う技術が提案されている。
【0003】特公昭55−37575号公報は、熱延後
50〜90%のオーステナイトが層状パーライトに変態
する状態にまで冷却して巻取り、コイル状態で徐冷ボッ
クスに装入し、20℃/hr以下で冷却する技術であ
る。復熱を利用して球状化処理を行なうため巻取温度が
600℃未満のような場合、徐冷カバー内の温度が低
く、球状化が十分なされず硬度低下が十分でない。
【0004】特開昭63−183129号公報には、熱
間圧延後、冷却速度20℃/S以上の急冷を行ない、変
態点以上650℃以下で停止し、オーステナイトからパ
ーライトへの変態が50%終了する以前に巻取り、保温
カバー内に入れて600℃まで20℃〜200℃/hr
で冷却する技術が提案されている。しかし、この技術で
は、保温カバー内に入れてから600℃までの冷却速度
が20〜200℃/hrと速く、フェライトの粒成長が
十分なされず、通常の球状化焼鈍(バッチ焼鈍)ほど硬
度が低下せず、十分な加工性が得られない。
【0005】特公昭55−17087号公報には、熱間
圧延後、500〜650℃の温度となっている巻取り直
後の熱間圧延鋼帯を660℃以上Ac1変態点以下に再
加熱し、600℃に達するまでを1.0℃/min以下
の冷却速度で徐冷する技術が提案されている。この技術
の場合、復熱を利用せず、かつ巻取温度が600〜65
0℃と低いため、再加熱に大きなエネルギーを必要とし
生産コストが上昇する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたもので、その目的は、特別な加熱設備によ
らず、熱延鋼板の保有熱を利用し、ミクロ組織を制御す
ることで、低コストで生産性良く、熱延ままでも球状化
焼鈍材と同等の低硬度で、加工性に優れる高炭素熱延鋼
板の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、高炭素熱
延鋼板の軟質化に及ぼす製造条件の影響について詳細に
検討した。その結果、圧延条件、徐冷カバーにおける冷
却条件を適正に制御した場合、球状化焼鈍を省略して
も、同等の低硬度が得られ、加工性に優れた高炭素熱延
鋼板が得られることを見出した。本発明はこれら知見を
基にさらに検討を加えてなされたものである。
【0008】1. 質量%で、Cを0.2%以上含有す
る高炭素鋼を熱間圧延後、650℃超〜720℃で巻取
り、巻取り後20分以内に徐冷カバーに装入し、600
〜720℃で少なくとも15hr滞留させることを特徴
とする高炭素熱延鋼板の製造方法。
【0009】2. 更に、熱間圧延後、ランナウトテー
ブル上における中間温度を650℃以上とすることを特
徴とする1記載の高炭素熱延鋼板の製造方法。
【0010】
【発明の実施の形態】[化学成分] C量:0.2%以上 C量は強度を確保するため、0.2%以上含有する。一
方、1.0%を超えると網目状炭化物が顕著となり、軟
質化し難く、またその効果も小さいため、1.0%以下
とすることが望ましい。尚、0.2%未満の場合、球状
化焼鈍が要求されることはなく、軟質化の効果も小さ
い。
【0011】[製造条件] 1.仕上げ熱延後の中間温度:650℃以上 仕上げ熱延後のランナウトテーブル上での鋼板温度(以
後、中間温度)は、熱延後のフェライト粒径を変化さ
せ、硬度に大きな影響を及ぼす。板面硬度(HRB)を
90以下とし、安定して軟質化する場合、仕上げ熱延
後、中間温度を650℃以上とする。
【0012】図1に熱延板の硬度およびフェライト粒径
と中間温度の関係を示す。S50C相当の鋼の鋳造スラ
ブを加熱後、熱間圧延において820℃で仕上げ圧延を
終了し、冷却速度の調整により中間温度を種々変化さ
せ、655℃で巻取り後、直ちに(20min以内)徐
冷カバーに装入し、冷却した。このとき600℃までの
滞留時間は20hrで、板厚は3.2mmである。
【0013】得られた鋼板は、コイルM部からサンプル
を切りだし、板面硬度測定(HRB)およびフェライト
粒径を測定した。その結果、中間温度の上昇とともに、
フェライト粒径の粗大化により、硬度が低下し、中間温
度が650℃以上で板面硬度(HRB):90以下とな
り、安定して軟質化する。
【0014】2.巻取温度:650℃超〜720℃ 巻取温度は、その後の徐冷カバー内での炭化物の球状化
に大きな影響を及ぼし、軟質化の重要な条件である。6
50℃を超えると球状化率が上昇し、硬度が低下する。
720℃を超えると球状化率が低下し、硬度が上昇する
ので650℃超〜720℃とする。
【0015】図2に、熱延後の硬度および炭化物の球状
化率と巻取温度の関係を示す。
【0016】S50C相当の鋼(C:0.50%,S
i:0.2%,Mn:0.75%,P:0.018%,
S:0.004%,Al:0.03%)の鋳造スラブを
加熱後熱間圧延において、820℃で仕上げ圧延を終了
し、中間温度700℃とし、その後の冷却帯で冷却速度
を調節し、巻取温度を種々変化させ、巻取り後、直ちに
(20分以内)徐冷カバーに装入し、冷却した。このと
き、600℃までの滞留時間は20hrである。熱延板
の板厚はいずれも3.2mmとした。得られた鋼板のコ
イルM部からサンプルを採取し、板面硬度測定(HR
B),炭化物球状化率を測定した。
【0017】その結果、巻取温度の上昇とともに球状化
率が上昇し、特に巻取温度が650℃を超えると顕著と
なり、硬度が低下しているが、720℃を超えると球状
化率が低下し、硬度が上昇している。Ar1変態点以上
で徐冷カバーに装入されたためパーライトが著しく粗大
化し、その後の徐冷中においても球状化焼鈍されなかっ
たものと考えられる。
【0018】尚、本発明では仕上熱延後、放冷により、
中間温度、巻取温度が規定した温度を満足するようにす
ることが望ましい。
【0019】3.徐冷カバーまでのコイル搬送時間:2
0分以内 コイルの搬送時間が20分を超えて長くなると、コイル
温度が低下し、徐冷カバー内で600℃以上15hr以
上の滞留時間が得られず、軟質化が達成できないため、
20分以内とする。
【0020】4.徐冷カバー冷却条件:600〜720
℃で少なくとも15hr 徐冷カバー装入後の熱延コイル冷却条件は、炭化物の球
状化およびフェライトの粒成長に大きな影響を及ぼし、
適正に制御すべき重要な要件である。
【0021】徐冷カバー内におけるコイルの滞留温度
(軟質化温度)が600℃未満の場合、炭化物の球状化
に時間を要し、フェライト粒の成長も得られない。一
方、720℃を超える場合、粗大パーライトが生成し、
球状化の進行が極めて遅くなるため600〜720℃と
する。
【0022】滞留時間は軟質化の観点から長時間が好ま
しい。15hr未満の場合、炭化物の球状化が得られて
も、その後の炭化物のオストワルド成長によるフェライ
ト粒の成長が十分でなく、球状化焼鈍材と同水準の軟質
化が得られないため、少なくとも15hrとする。尚、
冷却終了は、生産性の観点から短時間が好ましく、滞留
温度(軟質化温度)より低く、かつスケール変態終了後
とするため400℃以下とする。
【0023】本発明に係る鋼板の製造方法では、スラブ
加熱後圧延する方法、連続鋳造後加熱処理を施して、あ
るいは該加熱工程を省略して、直ちに圧延する方法のい
ずれでもよい。粗圧延の際に、複数(2本以上)のスラ
ブを接合して熱間圧延してもよい。また、熱間圧延中、
バーヒータにより加熱を行なってもよい。鋼板の仕上圧
延機出側温度は、材質確保の点からAr3点以上が好ま
しい。さらに、徐冷カバーの形態は、特に規定されるも
のでなく、巻取り時にそのまま保熱することが可能なコ
イルボックスでもよい。また、徐冷カバー内の雰囲気
は、大気などの酸化雰囲気、不活性ガス、還元ガスなど
の非酸化雰囲気のいずれでもよい。また、本発明による
熱延鋼板を、その後、冷間圧延し、冷延鋼板とすること
ができる。
【0024】
【実施例】本発明の効果を実施例を用いて詳細に説明す
る。
【0025】表1に示す化学成分の供試鋼を連続鋳造に
て鋳片とし、粗圧延後、A鋼は860℃、B鋼は820
℃にて仕上圧延を終了した後、ランナウトテーブル上で
制御冷却を行ない、中間温度(MT)および巻取温度を
種々変化させた。
【0026】巻取り後、徐冷カバーへ装入し、400℃
まで種々の冷却速度で冷却し、その後、徐冷カバーを外
し大気中にて放冷した。比較材として700℃×40h
rの条件による球状化焼鈍材も製造した。熱延板の板厚
はいずれも3.2mmとした。
【0027】得られた鋼板のコイルのM部からサンプル
を切り出し、板面硬度(HRB)測定および光学顕微鏡
による炭化物の球状化率、フェライト粒径を測定した。
【0028】表2に製造条件を、表3に測定結果を示
す。表2の製造条件において、鋼No.A3、B3は,
コイル搬送条件、徐冷カバー内の滞留条件が本発明の範
囲外で請求項1,2記載の発明の比較例であり、鋼N
o.A4,A6,B4,B6は,巻取温度が本発明の範
囲外で請求項1,2記載の発明の比較例となっている。
【0029】鋼No.A5,B5はランナウトテーブル
上における中間温度が請求項2記載の発明の範囲外で、
比較例となっている。表3から明らかなように、本発明
例では球状化焼鈍材と同等の軟質化が得られているのに
対し、比較例では軟質化が十分でない。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、特別な加熱設備も必要
とせず、熱延ままで球状化とともにフェライト粒成長が
なされ、球状化焼鈍材と同等の低硬度が得られることか
ら、従来の熱延後、球状化焼鈍材より低コストで、かつ
短時間で加工性の優れた高炭素熱延鋼板を製造すること
が可能となり、又,その後冷延した場合、冷間圧延負荷
が低減し、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】高炭素熱延鋼板(S50C)のフェライト粒径
および硬度に及ぼす中間温度の影響を示す図
【図2】高炭素熱延鋼板(S50C)の炭化物球状化率
および硬度に及ぼす巻取温度の影響を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡崎 雪彦 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 (72)発明者 谷合 潤 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 EA05 EA06 FE03 FF02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 質量%で、Cを0.2%以上含有する高
    炭素鋼を熱間圧延後、650℃超〜720℃で巻取り、
    巻取り後20分以内に徐冷カバーに装入し、600〜7
    20℃で少なくとも15hr滞留させることを特徴とす
    る高炭素熱延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 更に、熱間圧延後、ランナウトテーブル
    上における中間温度を650℃以上とすることを特徴と
    する請求項1記載の高炭素熱延鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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