JP2007130679A - 表面平滑性に優れた低炭素鋼冷延鋼帯の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】C量0.12質量%以下の低炭素冷延鋼帯を脱脂洗浄(アルカリ脱脂法等)して鋼帯表面に付着している冷延油脂類等の汚染物を除去したうえ、焼鈍処理することなく調質圧延を行う。調質圧延はドライ方式(調質圧延油不使用)とし、ブライトロールを使用してロール表面を鋼帯に転写する。調質圧延の伸び率(ε)は0.2-1.5%とする。得られる鋼帯は表面粗度Ra0.3μm以下でバラツキの小さい高精度の平滑面を有する。
【選択図】図1
Description
(a)炭素鋼の冷延鋼帯を焼鈍処理した後、その板面を酸洗いし、ついで熱水スプレーの洗浄処理を施したうえ、ブライトロールによるドライ調質圧延に付して表面粗度Ra0.3μm以下の平滑性を有するブライト鋼板に仕上げる(特許文献1)、
(b)高炭素冷延鋼帯を焼鈍処理した後、二段階のウエット調質圧延(第1段:ダルロール使用,第2段:ブライトロール使用)に付して所要の表面粗度(Ra:0.05-0.2μm)を有するブライト鋼板を得る(特許文献2)、
(c)炭素鋼冷延鋼帯を、電解洗浄処理して板面にシリカ膜を形成した後、焼鈍処理に付し、ついでブライトロール(表面粗度Ra:0.04-0.08μm)を用いたドライ調質圧延を施すことにより、高光沢表面(加熱機器の反射板,車両用ヘッドランプ・フォグランプの反射板等として使用される)に仕上げる(特許文献3)、
(d)低炭素冷延鋼帯(C:0.007%以下)を、焼鈍処理の後、ブライトロール(表面粗度Ra:0.1μm以下)によるウエット調質圧延を施して、家電製品・暖房機機器等の外板材(アイロンカバー,ヘッドライト反射板等)に使用される高光沢冷延鋼帯(Ra:0.4μm以下)を得る(特許文献4)。
また、冷延鋼帯の調質圧延に先だって焼鈍処理を行う場合は、工程の煩瑣化及び熱エネルギーコストの負担増を余儀なくされ、しかも焼鈍炉内での鋼帯表面の汚染(酸化物粒子等の生成付着)を生じ易いことから、調質圧延において調質圧延油を使用しないドライ方式を適用することが困難となる。
C含有量0.12質量%以下の低炭素鋼からなる冷延鋼帯を、脱脂洗浄処理したうえ、焼鈍処理することなく調質圧延工程に付し、ブライトロールによるドライ調質圧延を行うことを特徴としている。
本発明の冷延鋼帯の鋼材種は、C含有量が0.12質量%以下の低炭素鋼である。鋼材種を低炭素鋼に限定したことにより、冷間圧延における加工歪みが少なく、冷延鋼帯を焼鈍処理することなく調質圧延に付すことができる。この低炭素鋼の代表例として、JIS G3141「冷延圧延鋼板及び鋼帯」の「参考」欄に記載された「SPCC」(C≦0.12%,Mn≦0.50%,P≦0.040%,S≦0.045%)が挙げられる。
上記低炭素鋼スラブの熱間圧延は常法に従って行われ、Ac3変態点以上の温度域(オーステナイト単相域)で熱間圧延を終了する。これより低い温度域(オーステナイト+フェライト混相)で圧延すると、最終製品鋼帯の材質の均質性を確保し難くなる。熱延終了後の熱延鋼板の巻取りは、高温巻取りではスケール生成量が増加し易く、低温巻取りでは結晶粒の過度の微細化に伴なう過度の強度上昇・延性不足等をきたすおそれがあり、このため約535〜635℃の範囲でおこなうのがよい。熱延鋼帯は、表面スケールを酸洗処理等で除去されたうえ、次の冷間圧延に付される。
冷間圧延は通常の条件により行われる。冷延圧下率は、製品鋼帯の具体的用途に応じ、板厚仕様及び所要の材料特性(硬さ,プレス加工性等)を充足するように適宜設定される。例えば、自動車CVTプレートに使用される冷延鋼帯(板厚:約0.6〜2.3mm)の場合、一定の硬さ(例えばHv約160以上)が確保されるように、圧下率:約50%以上とするのがよい。しかし、圧下率を高くし過ぎると、鋼帯の過度の硬質化により、調質圧延におけるブライトロールの転写効果が弱められ、製品表面の平滑性の調整が困難となるほか、プレス加工等における加工性が損なわれることになる。このため冷延圧下率は約70%を上限とする。
冷延鋼帯を調質圧延する前の洗浄処理の実施は、本発明のもっとも特徴とする点である。焼鈍された冷延鋼帯を対象とする洗浄処理(圧延油脂類の燃焼残滓である炭素分や焼鈍処理過程で生成付着した汚染物質の除去)と異なって、本発明における冷延鋼帯(焼鈍処理なし)の洗浄処理は、冷間圧延時に付着した圧延油(及び該油脂と共に付着している鉄粉等の異物)を除去するものである。脱脂洗浄処理法としては、アルカリ脱脂、溶剤脱脂、エマルジョン脱脂、電解脱脂等の各種方法が知られているが、本発明における脱脂洗浄処理は、アルカリ脱脂法により十分に達成することができる。
上記冷延鋼帯(脱脂洗浄処理済み)の調質圧延は、ドライ方式を適用し、ブライトロールを用いて行う。製品冷延鋼帯を、表面粗さRa0.3μm以下の平滑面に仕上げるために、ブライトロールとして、例えば粒度♯320の研削砥石による湿式研削処理を施して平滑面に仕上げたものが使用される。
調質圧延における鋼帯の伸び率(ε)は、0.2〜1.5%の範囲に制御することを要する。この伸び率(ε)に相応する幅荷重は、概ね0.3〜0.7Ton/mm程度である。伸び率(ε)を上記範囲(0.2〜1.5%)に限定したのは、これより低い伸び率の調質圧延では、ロール表面の転写効果が弱く製品鋼帯表面の平滑性の不足をきたし、他方その範囲を越える調質圧延では、製品鋼帯の延性の低下が大きく、良好なプレス加工性等を確保し難くなるからである。好ましい伸び率(ε)は、約0.4〜1.0%であり、最も好ましくは0.6〜0.8%である。
なお、調質圧延における伸び率を上記範囲内で比較的高めに設定する場合において、製品鋼帯の延性の低下・プレス加工性の不足等をきたすおそれがあるときは、調質圧延における伸び率の高め設定に相応する分だけ、冷間圧延における圧下率を低めに設定して加工硬化の増加を相殺するようにすればよい。
比較例として、同種の低炭素鋼スラブの冷延鋼帯(但し、脱脂洗浄処理なし)を、調質圧延油を使用するウエット調質圧延に付して表面粗度を調整した製品冷延鋼帯(比較材)を得た。
上記発明例及び比較例の製品冷延鋼帯は、いずれもSPCC-1B(JIS G3141)相当の板材(調質区分:硬質、表面仕上げ区分:ブライト仕上げ)である。
C:0.02-0.06、Mn0.4-0.48、P: 0.02以下、S:0.01以下 Si:trace。
(2)熱間圧延
熱延仕上げ温度:875〜935℃
巻取り温度 :535〜635℃
(3)冷間圧延
圧下率 :50〜60%
冷延板厚 :1.6〜2.3mm
鋼帯を連続移送しながら、処理液浴槽の浴中を浸漬通板することにより鋼帯表面の油脂類(及びこれに付着した鉄粉等の汚染物)を除去する。
処理液 :オルソ珪酸ソーダ(約3%)水溶液(界面活性剤:約0.015%)
液 温 :80〜95℃
ワークロールとして湿式研削処理(粒度♯320の研削砥石使用)を施した平滑面を有するブライトロールを使用しドライ方式またはウエット方式により実施。
(5.1)ドライ調質圧延(発明材)
鋼帯伸び率 :0.6〜0.8%
(幅荷重:0.3〜0.6Ton/mm)
(5.1)ウエット調質圧延(比較材)
調質圧延油 :「ND-10改」(大同化学(株)製) 使用濃度6%
鋼帯伸び率 :0.4〜1.2%
(幅荷重:0.3〜0.6Ton/mm)
1. C含有量0.12質量%以下の低炭素鋼からなる冷延鋼帯を、脱脂洗浄処理したうえ、焼鈍処理することなく調質圧延工程に付し、ブライトロールによるドライ調質圧延を行うことにより平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯を得る。
2. 上記の低炭素鋼は、C:0.12質量%以下、Mn:0.50質量%以下、P:0.04質量%以下、S:0.045質量%以下、残部Fe及び不可避不純物からなる低炭素鋼(JIS G3141所載の「SPCC」相当材)である。
4.上記脱脂洗浄処理のアルカリ水溶液として、オルソ珪酸ソーダ水溶液(界面活性剤含有)を使用する。
6.前記ドライ調質圧延により、表面粗度がRa:0.3μm以下である平滑面を有する冷延鋼帯を得る。
7.前記ドライ調質圧延により、表面粗度がRa:0.3μm以下の平滑面、硬さ(Hv)160以上の冷延鋼帯を得る。
8.自動車用トルクコンバータープレート(CVTプレート)材として使用される上記冷延鋼帯の製造。
Claims (5)
- C含有量0.12質量%以下の低炭素鋼からなる冷延鋼帯を、脱脂洗浄処理したうえ、焼鈍処理することなく調質圧延工程に付し、ブライトロールによるドライ調質圧延を行うことを特徴とする平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯の製造方法。
- 前記低炭素鋼が、C:0.12質量%以下、Mn:0.50質量%以下、P:0.04質量%以下、S:0.045質量%以下、残部Fe及び不可避不純物からなる請求項1に記載の平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯の製造方法。
- 前記脱脂洗浄処理はアルカリ水溶液を処理液とし、処理液中に鋼帯を浸漬し又は処理液を鋼帯表面にスプレーするアルカリ洗浄処理である請求項1又は2に記載の平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯の製造方法。
- 前記ドライ調質圧延における鋼帯の伸び率は0.2〜1.5%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯の製造方法。
- 前記ドライ調質圧延された冷延鋼帯の表面粗度がRa:0.3μm以下である請求項4に記載の平滑性に優れた低炭素冷延鋼帯の製造方法。
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