JP2001520707A - 鋼ストリップの熱間圧延 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、オーステナイト領域において、及びその後フェライト領域において複数回パスすることによる連続熱間圧延、及び巻き取りにより、均質な組織及び特性を有する非合金及び低合金鋼製のストリップの製造方法に関する。本発明は、連続鋳造及び／又はオーステナイト領域で粗圧延した鋼ストリップを、開始温度T≧Ar₃＋30℃、総加工度e_h≧30％で、オーステナイト領域において２回又はそれ以上パスすることで圧延することを特徴とする。各パスの後、圧延した製品をフェライト変態が完了するまで強制的に冷却する。圧延した製品をその後、最終厚みが得られるまで、総加工度e_h≧60％で、フェライト領域において複数回パスすることで最終圧延にかける。

Description

【発明の詳細な説明】 鋼ストリップの熱間圧延 本発明は、非合金鋼(non-alloyed steel)及び低合金鋼から、オーステナイト 領域において温度T≧Ar₃＋30℃で開始し、総加工度e_h≧30％で、それぞれ２回以 上のパスにより、その後、フェライト領域において総加工度e_h≧60％で、数回の パスにより連続熱間圧延し、さらに巻き取りによって、均質な組織及び特性を有 する、連続鋳造ストリップ及び／又はオーステナイト領域で粗圧延した(rough r olled)ストリップを製造する方法に関する。 多くの公報、例えばEP O 306 076 B1、DE 692 02 088、WO 96/12573、EP 0 50 4 999 A3、EP 0 541 574B1及びEP 0 370 575 B1において、仕上げ工程(group)前 に、必要であれば温度を均一にするラインと共に、冷却ラインをインライン配置 することで、オーステナイト領域での熱間圧延をフェライト領域での熱間圧延か ら分離することによる方法が開示されている。このことは冷却期間が比較的長く なるという不利益に関連する。この結果、粗工程と仕上げ工程の間の冷却ライン は相当な空間を必要とする十分な長さがなければならないか、組織の変態が完了 するまでストリップを停止させなければならない。いずれも、所要時間を必要と し、望ましくない程度にまで製造プロセスを延ばすことになる。 本発明の目的は、仕上げスタンド(stands)の前、及びその間の冷却ラインの能 力を高める手段により、主として追加の空間、時間、又はコストを必要とする設 備の追加なしに行うことである。 この目的は、仕上げ工程での圧延材料を、オーステナイト領域での圧延を各々 パスした後強制的に冷却し、強制的な冷却をフェライ ト変態が完了した後終えるという一般的方法で満足される。 図１は、本発明による圧延プロセスの時間−温度変態曲線を、技術水準におけ るものと比較して示したものである。 本発明の方法は、最大0.06％C（質量％で）、最大1.5％Si、最大0.6％Mn、0.0 05〜0.25％P、最大0.03％S、最大0.008％Nを含み、及び場合によってはAl、Ti、 Nb、Zr、Cu、Snの元素の１種類又は数種類を合計で1.5％まで適用でき、残部は 鉄と不可避不純物を含む鋼で実行するときに有利である。 本発明によるオーステナイト及びフェライト領域での熱間圧延について、２相 領域のオーステナイト／フェライトは、圧延プロセスを受けるのに、材料技術、 変形技術の観点から困難であるが、圧延材料の強制的なインライン冷却により問 題なく克服できる。 本発明によるオーステナイト領域、２相領域、及びフェライト領域での連続圧 延は、従来のオーステナイトでの圧延で使用されるマルチスタンド仕上げ工程(m ulti-stand finishing group)、及び注湯温度から直接薄いスラブに処理する熱 間圧延機(hot-roll mill)の仕上げ工程のいずれにおいても適用できる。 圧延材料の温度設定は、冷却工程の可変的及び段階的な使用という手段による 的確かつ正確な方法で行われ、それは例えば仕上げ工程へ入る前、及び仕上げ装 置の後のスケール落とし洗浄装置に備わっている。熱間ストリップが仕上げ工程 に入ると、高圧での水の射出の手段でT≧Ar₃＋30℃の領域の装入(entry)温度に 好んで調節される。 空間及びコストを省くことの他に、連続仕上げ圧延中の冷却は製品の品質に良 い効果という利点をもたらす。オーステナイト領域から２相領域へ、及び２相領 域からフェライト領域への連続転移にかかる時間を最小にすることにより、組織 の状態の高い規則性が、ス トリップ幅、ストリップ厚み、及びストリップ長さに渡り達成される。本発明に より製造した熱間ストリップはその横断面に渡り均質な組織を有する。従来の製 品に通常見ることができた厚さに渡る不均質性はない。同様のことは表面近傍の 領域、特にストリップの端の領域においての、粗大結晶粒の縁(margin)に関して も当てはまる。その上このことは析出状態に有利な効果を有する。 新規な方法は広い範囲の中で変更できる。仕上げ工程前、及びその中に数個の 冷却工程を適当に使用することによって、２相領域の温度範囲は圧延パス方式に より様々に位置決めすることができる。仕上げ圧延の一部で冷却することにより 、オーステナイト／フェライト変態の速度は加速し、２相領域の温度は有利に狭 くなる。 粗圧延ラインと仕上げラインの間で温度低下に必要な往復時間(pendulum time )を省いている。 その上、本発明による方法で、圧延温度はAr₃温度及び特にAr₁温度を考慮して 、的確かつ極めて正確に設定することができる。このことがAr₁のわずかに上及 びAr₁のわずかに下においてフェライトでの圧延を可能にしている。Ar₁近傍のフ ェライトでの圧延により、圧延力(rolling force)を減少させる、また従って例 えば2.5mm以下及び最終厚みが1mm以下の薄いストリップに必要な高い変形度の圧 延パスを実行するといった選択をもたらす。従来の厚み範囲で熱間ストリップを 圧延する際には、低い圧延力が幅の広いストリップの製造に有利に使用されうる 。 高い最終圧延温度と高い巻き取り温度の組合せにより、軟質な熱間ストリップ 、すなわち十分に熱的に軟質な組織の状態である熱間ストリップをもたらす。そ のようにするためには、例えば最後の仕上げスタンドの出口に向かって20m程度 の短距離において巻き取り機を使用するのが有利である。この熱間ストリップは 、材料として 熱間ストリップを直接使用するのに必要な特性を含むものである。 高い最終圧延温度と低い巻き取り温度を組み合わせる場合は、低い最終圧延温 度と低い巻き取り温度を組み合わせる場合と同様に、熱間ストリップはその後の アニール処理により熱的に軟化されるか、又は更に冷間圧延で処理され、表面改 善(surface refinement)と組み合わせて又は組み合わせることなしに、その後に 最終熱処理にかけられる。 最終圧延温度と巻き取り温度の上述の組合せは、直接消費する(direct consum ption)熱間ストリップ、又はそれから製造する冷間ストリップの概略の特性に対 する影響を制御する、変化できる選択を提供する。このことは集合組織像(textu re image)により容易に証明できる。 本発明による方法において、熱間ストリップを、フェライトの最終変態温度か らその温度以下の200℃まで、好ましくはその温度以下の100℃までの温度範囲に おいてフェライト領域で仕上げ圧延し、その後650℃以上の温度で巻き取るので あれば、有利である。 本発明による方法の更なる実施態様によると、圧延完了後の２秒で、熱間スト リップは水及び／又は水と空気の混合物などの液体及び／又は気体の冷却剤で、 巻き取り温度まで冷却することができ、その際の冷却速度は中心部において10K/ sを超え、その巻き取り温度はAr₁温度より200℃以上低い温度である。 上述の利点は、直接消費用、及びそれから製造される冷間ストリップ用の熱間 ストリップのいずれにも適用でき、それは、30％以上、好ましくは60％以上の加 工度でその後に冷間圧延し、連続再結晶化アニール、又はフード型炉で再結晶化 アニールすることによる。 3mm以下の最終厚みの薄いストリップはフェライト領域で、好ましくは潤滑剤 を適用して圧延すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カバラ，ルドルフ ドイツ連邦共和国，デー―46422 ボット ロップ，オッテンシュラーク 56 (72)発明者 ボルペルト，バルデマー ドイツ連邦共和国，デー―46539 ディン スラーケン，ハイスターブッシュ 79

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．オーステナイト領域において温度Ｔ≧Ar₃＋30℃で開始し、総加工度e_h≧3 0％で、２回以上のパスにより、その後、フェライト領域において総加工度e_h≧6 0％で、複数回のパスにより連続熱間圧延し、さらに巻き取りによって、非合金 鋼及び低合金鋼から、均質な組織及び特性を有する、連続鋳造ストリップ及び／ 又はオーステナイト領域で粗圧延したストリップを製造する方法において、仕上 げ工程での圧延材料を、オーステナイト領域での各圧延パスの後に強制的に冷却 し、強制的な冷却をフェライト変態が完了した後終えることを特徴とする製造方 法。 ２．水、又は水と空気の混合物、又は3bar以上の圧力の水と蒸気の混合物を施 すことにより、強制的な冷却を、各圧延パスの後、フェライト変態が完了するま で行うことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．上記ストリップが、（いずれも質量％で）最大0.06％C、最大1.5％Si、最 大0.6％Mn、0.005〜0.25％P、最大0.03％S、最大0.008％Nを含み、及び場合によ ってはAl、Ti、Nb、Zr、Cu、Snの元素の１種類又は数種類を合計で1.5％まで適 用でき、不可避不純物を含む鉄の残部を含む鋼から熱間圧延されることを特徴と する請求項１又は２記載の方法。 ４．熱間ストリップを、フェライトの最終変態温度からその温度以下の200℃ までの温度範囲においてフェライト領域で仕上げ圧延し、その後650℃以上の温 度で巻き取ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。 ５．仕上げ圧延を、フェライトの最終変態温度からその温度以下の100℃まで の温度範囲においてフェライト領域で行うことを特徴 とする請求項４記載の方法。 ６．圧延完了後の２秒で、前記熱間ストリップを水及び／又は水と空気の混合 物などの液体及び／又は気体の冷却剤で、巻き取り温度まで冷却し、その際の冷 却速度は中心部において10K/sを超え、上記巻き取り温度はAr₁温度より200℃以 上低い温度であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法 。 ７．前記熱間ストリップを、30％以上の加工度で冷間圧延することを特徴とす る請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。 ８．前記熱間ストリップを、60％以上の加工度で冷間圧延することを特徴とす る請求項７記載の方法。 ９．前記熱間ストリップ又は冷間ストリップを、連続再結晶化アニール又はフ ード型炉での再結晶化アニール、及び／又は表面改善にかけることを特徴とする 請求項４から７のいずれか１項に記載の方法。 １０．前記鋼ストリップを、潤滑油を添加して、フェライト領域で3mm以下の 厚みに最終的に圧延することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載 の方法。