JP2550552B2 - 耐爪とび性の優れたホ−ロ−用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

耐爪とび性の優れたホ−ロ−用冷延鋼板の製造方法

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JP2550552B2 JP62013995A JP1399587A JP2550552B2 JP 2550552 B2 JP2550552 B2 JP 2550552B2 JP 62013995 A JP62013995 A JP 62013995A JP 1399587 A JP1399587 A JP 1399587A JP 2550552 B2 JP2550552 B2 JP 2550552B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 (産業上の利用分野) ホーロー用冷延鋼板の製造、特に熱延工程において直
送圧延法を用い、耐爪とび性に優れたアルミキルドホー
ロー用冷延鋼板の製造方法。
(従来の技術) 鋼板表面にガラス質釉薬を融着させた鋼板ホーロー
は、台所用品、バスタブ、ガス器具部品などに幅広く利
用されている。これらの製品の素材となるホーロー用冷
延鋼板はプレス加工性とホーロー特性の両面において優
れている必要がある。特にホーロー特性において、ホー
ロー焼成後にホーロー被膜が半月状に剥離する、所謂
「爪とび」の出ない特性が要求される。
このホーロー用鋼板には、従来耐爪とび性に優れたリ
ムド冷延鋼板が多く用いられていた。しかし近年になっ
て生産性と鋼板の機械的性質の向上という点から連続鋳
造鋼をホーロー用鋼板の用いることが盛んになってお
り、この連続鋳造鋼をホーロー用鋼板に適用する場合、
TiやBなどの特殊元素を添加する必要がある。このよう
にTiやBなどの特殊元素を添加する理由は、鋼中にそれ
ら元素の炭窒化物を形成させ、爪とびの発生原因である
鋼中水素の拡散を抑制するためである。Ti添加鋼は、例
えば特公昭45−40655に開示されており、耐爪とび性に
優れた鋼板が得られることが示されている。またB添加
鋼は、例えば特公昭57−26340、特公昭58−3923あるい
は鉄と鋼72(1986)S628に開示されている。その実施例
で示されている冷延鋼板の板厚は何れの場合も0.8mm程
度のものである。
(発明が解決しようとする問題点) 然し上記したような従来のものにおいては必ずしも好
ましいものとなし得ない。即ちTi添加鋼である特公昭45
−40655号のものは黒点などの表面欠陥が生じ易く、ま
たホーロー密着不良が生じ易いなどの欠点を有してい
る。
またB添加鋼に関する特公昭57−26340号などによる
ものは板厚が0.8mm程度までのもので、バスタブなどに
用いられるホーロー用冷延鋼板は比較的厚手のものが多
く、前記した爪とびの発生は鋼板板厚が厚いほど発生し
易くなるので1mm程度ないしそれ以上の鋼板については
爪とびが発生する危険性が高い。即ち耐爪とび性を一層
優れたものとし、上記したバスタブなどに用いられる比
較的厚手のホーロー用冷延鋼板においても爪とびの発生
を有効に防止することのできる技術が強く臨まれてい
る。
「発明の構成」 (問題点を解決するための手段) 本発明は上記したような従来技術の問題点を解消する
ように研究を重ね、B添加ホーロー用冷延鋼板の耐爪と
び性を向上させるため、その化学組成と直送熱間圧延の
適正な組合わせによって優れた耐爪とび性を得ることに
成功した。即ち本発明は、 (1) C:0.02〜0.10wt%,Mn:0.05〜0.5wt%,P:0.025w
t%以下, S:0.01〜0.04wt%,sol.Al:0.02〜0.1wt%,B:0.001〜0.0
05wt%, Cu:0.01〜0.05wt%,N:0.003〜0.015wt% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物から成る鋼を
連続鋳造後、保熱をも含む加熱炉に入れることなく圧延
するに当って、Ar3変態点以上の温度で圧延し、400〜65
0℃の温度で巻取り、冷間圧延後再結晶焼鈍することを
特徴とする耐爪とび性の優れたホーロー用冷延鋼板の製
造方法と、 (2) C:0.02〜0.10wt%,Mn:0.05〜0.5wt%,P:0.025w
t%以下, S:0.01〜0.04wt%,sol.Al:0.02〜0.1wt%,B:0.001〜0.0
05wt%, Cu:0.01〜0.05wt%,N:0.003〜0.015wt% を含有し、 で表わされるパラメータΔNが値が0.002〜0.008で、残
部が鉄および不可避的不純物から成る鋼を連続鋳造後、
保熱をも含む加熱炉に入れることなく圧延するに当っ
て、Ar3変態点以上の温度で圧延し、400〜650℃の温度
で巻取り、冷間圧延後25〜150℃/hrの加熱速度で再結晶
および脱炭焼鈍をすることを特徴とする耐爪とび性の優
れたホーロー用冷延鋼板の製造方法である。
(作用) wt%(以下単に%という)で、Cを0.02%未満とする
ことは製造コストが高くなり、又0.10%を超えると良好
な深絞り性が得られず、鋼板の冷間加工性が悪くなる。
即ちC:0.02〜0.10%とすることにより低コストで、しか
も良好な深絞り性を得しめる。なお第2発明では脱炭焼
鈍を行うが、脱炭焼鈍後のC量を0.003%以下とするこ
とにより鋼中Cに起因するホーロー焼成後の泡発生を防
ぎ、直接1回掛ホーローの適正化を図る。
Mnを、0.05%以上としてBNの析出核となるMnS量を多
くし、また熱延時にSによる赤熱脆性を抑制する。また
0.5%以下として鋼板の深絞り性低下および硬質化を回
避し、更に焼成歪を小さくしてホーロー特性を良好に維
持する。
Pを0.025%以下として鋼板材質の劣化を防止し、ま
たホーロー前処理としての硫酸酸洗時の過酸洗などを避
けしめる。
Sを0.04%以下として鋼板材質の劣化を防止し、また
0.01%以上としてBNの核出核となるMnSの量が少くなる
ことを防止する。
sol.Alを0.02%〜0.1%として良好な深絞り性を得し
める。
Bは耐爪とび性を向上せしめ、0.001%以上としてこ
の目的を適切に達成し、一方0.005%以下としてこの爪
とび防止効果を充分に得しめると共に深絞り性劣化をな
からしめる。
Cuを、0.01%以上として良好なホーロー密着性を得し
め、しかも0.05%以下として酸洗速度の低下を防止す
る。
N量を0.003%以上として鋼中におけるBNの析出量を
適切に維持し、耐爪とび性の向上を図る。また0.015%
以下として材質劣化を防止する。
なお第2発明において、パラメータΔNは主として焼
鈍中に析出するAlNとしてのN量を示し、このΔNが0.0
02%以上としてフェライト組織を展伸化し良好な深絞り
性を得しめる。またこのΔNを0.08%以下として非時効
化を回避し、Al量増加のためのコスト高を防ぐ。
次に本発明では、熱延方法を連続鋳造からの直送圧
延、即ち軽加熱や保熱をも含む加熱炉に入れることなく
圧延することを必須条件とするもので、この直送圧延に
より鋼中に析出するMnSの粒径が100〜200nmとなり、均
一に析出する。通常圧延によって鋼中に析出するMnSは1
0〜30nmの微細なMnSと、1μm程度の粗大化したMnSが
共存する。BNはMnSを核として析出し易く、従って直送
圧延はMnSとBNの複合析出を助長する。実際においてもB
Nは100〜200nmのMnS近傍に析出している場合が多く、10
〜30nm又は1μm程度のMnS近傍に析出している場合は
少い。爪とびの発生原因となる鋼中水素はBNまたはその
近傍にトラップされ、その結果耐爪とび性が向上する
が、BNとMnSの複合析出が起ると、冷延後、BN近傍に生
成するボイドが大きくなり、これが水素トラップサイト
として有効なため、更にその効果が強力となる。即ち、
直送圧延の効果は冷延板において顕著であり、熱延板で
はその効果は小さい。
熱間圧延温度は、Ar3変態温度以上とする。これは高
過ぎでも低過ぎても鋼板の材質を劣化し、上限について
は通常900℃である。
熱延巻取り温度を650℃以下とすることにより焼鈍過
程でAlNの析出をさせ、フェライト組織の展伸化を図
り、良好な深絞り性を得るために必要な固溶Al量、固溶
N量の低下をなからしめる。また400℃以上として熱延
鋼板が硬質化することをなからしめ冷間圧延の困難化を
回避する。
酸洗、冷間圧延については、熱延鋼板は通常の方法で
酸延、冷間圧延を行う。良好な深絞り性を得るためには
50%以上の冷間圧延を行うことが好ましい。
焼鈍については、冷間圧延後のコイルは必要に応じ電
解洗浄した後、焼鈍されるが、第2発明において良好な
深絞り性を得るには焼鈍時の加熱速度が重要である。即
ち焼鈍加熱中に生ずる再結晶のタイミングとAlN析出の
タイミングが一致する必要があるからであって、第2発
明における焼鈍加熱速度の範囲として25℃/hr以上、150
℃/hr以下とすることによりこの関係を満足する。焼鈍
温度は特に限定する必要はないが、650℃未満では良好
な深絞り性が得られず、又800℃超では脱ボロン現象に
より鋼中Bが低下し耐爪とび性が低下するので650〜800
℃が好ましい。又第2発明においては直接1回掛用であ
るので脱炭焼鈍が必須条件となり、この脱炭焼鈍をなす
ことにより鋼中Cによるホーロー層中の泡発生を防ぐ。
(実施例) 本発明によるものの具体的な実施例について説明する
と、以下の如くである。
実施例1 次の第1表に示すような化学組成をもった鋼を直送圧
延と通常圧延(加熱炉で再加熱後圧延)し、仕上温度89
0℃、板厚3.8mmに熱間圧延し、560℃で巻取り、酸洗後
0.8〜2.0mmに冷間圧延してから40℃/hrの加熱速度で昇
温し、700℃で通常の焼鈍を行い、1%の調質圧延を施
した。鋼板E、Fは直送圧延材であるがS量が本発明範
囲を外れており、BN+MnS複合物が生成され難いもので
ある。
得られた各冷延鋼板の機械的性質について測定した結
果は次の第2表に示す通りである。
又熱延板中に析出したBNおよびMnSの電子顕微鏡写真
は直送圧延材と通常圧延材について第1図に示す通りで
あり、直送圧延材によるものが好ましい状態となってい
る。更に板厚が0.8〜2.0mmの冷延板に対する水素透過時
間を要約して示すと第2図の図表の如くであって、直送
圧延板が優れた結果を示している。水素透過時間の測定
法は陰極電解法により、試験片を陰極にして電気分解を
行なって水素を発生させ、水素が対面まで透過する時間
を測定した。電解液は18g/のAs2O3を含む5%H2SO4
溶液で25℃、電流密度は5A/dm2とした。また、透過した
水素の検知は透過面にワセリンを塗布し、気泡の発生を
目視で観察した。
更に100mm×100mmの試験10枚を2回掛ホーロー焼成
後、発生した爪とびの有無を試験した結果は次の第3表
に示す通りであった。試験条件としては焼成雰囲気の露
天を30℃として爪とびの発生し易い条件とした。
即ち本発明鋼A、B、C、Dは、比較鋼E、F、G、
H、I、Jに比較し水素透過時間が長く、耐爪とび性に
優れていることが明らかである。また、本発明によると
板厚が1.2mm以上でも爪とびが発生していない。またB
量の多いbは値が劣化している。これはBN+MnSの析
出形態の差に起因するものである。
実施例2 次の第4表に示すような化学組成を有する鋼を直送圧
延と通常圧延により仕上温度890℃、板厚2.8mmに熱間圧
延し、560℃で巻取り、酸洗後0.6〜1.6mmに冷間圧延し
てから70℃/hrの昇温速度で加熱し、700℃で脱炭焼鈍を
行い、1%の調質圧延を施した。
鋼K〜Pは直送圧延により製造されたもので、鋼K〜
Nが本発明鋼であり、鋼O、PはS量が本発明範囲を外
れ、BN+MnSの複合析出物が形成され難い。又鋼Q〜T
は通常圧延により製造されたものである。
得られた鋼板についての機械的性質を求めた結果は次
の第5表に示す如くであり、又冷延板中に析出したBNお
よびMnSの電子顕微鏡写真は第3図に示す如くである。
更にこの場合の板厚が0.6〜1.6mmの冷延板に対する水
素透過時間は第4図に示す如くで、100mm×100mmの試験
片10枚を1回掛ホーロー焼成後発生した爪とびの有無に
ついては第6表の如くであって、試験条件として焼成雰
囲気の露点を30℃とし爪とびの発生し易い条件とした。
水素透過時間の測定法は陰極電解法により、試験片を陰
極にして電気分解を行なって水素を発生させ、水素が対
面まで透過する時間を測定した。電解液は18g/As2O3
を含む5%H2SO4水溶液で25℃、電流密度は5A/dm2とし
た。また、透過した水素の検知は透過面にワセリンを塗
布し、気泡の発生を目視で観察した。
即ち同じ板厚においては本発明鋼K〜Nの方が比較鋼
O〜Tに比し水素透過時間が長く、耐爪とび性に優れて
いる。また本発明鋼の深絞り性(r値)は実施例1にお
いて示した鋼A〜Jと比較するとより優れており、これ
は実施例1の鋼におけるΔNが0.002%未満であるため
である。
上記したような実施例によりB添加Alキルド鋼をホー
ロー用鋼板として適用する場合、熱延工程において通常
延圧を行うより直送圧延を行った方が耐爪とび性に優れ
た鋼板の得られることを確認された。
「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは耐爪とび性に
優れたホーロー用冷延鋼板を直送圧延法を用い的確に製
造することができるものであって工業的にその効果の大
きい発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第1図
は実施例1による直送圧延材と通常圧延材についての鋼
板中析出BNおよびMnSを示す電子顕微鏡写真、第2図は
この実施例1によるものの水素透過時間を要約して示し
た図表、第3図は実施例2による直送圧延材と通常圧延
材についての冷延板中BNとMnSの析出形態を示した電子
顕微鏡写真、第4図はこの実施例2によるものの水素透
過時間を要約して示した図表である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C:0.02〜0.10wt%,Mn:0.05〜0.5wt%,P:0.
    025wt%以下, S:0.01〜0.04wt%,sol.Al:0.02〜0.1wt%,B:0.001〜0.0
    05wt%, Cu:0.01〜0.05wt%,N:0.003〜0.015wt% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物から成る鋼を
    連続鋳造後、保熱をも含む加熱炉に入れることなく圧延
    するに当って、Ar3変態点以上の温度で圧延し、400〜65
    0℃の温度で巻取り、冷間圧延後再結晶焼鈍することを
    特徴とする耐爪とび性の優れたホーロー用冷延鋼板の製
    造方法。
  2. 【請求項2】C:0.02〜0.10wt%,Mn:0.05〜0.5wt%,P:0.
    025wt%以下, S:0.01〜0.04wt%,sol.Al:0.02〜0.1wt%,B:0.001〜0.0
    05wt%, Cu:0.01〜0.05wt%,N:0.003〜0.015wt% を含有し、 で表わされるパラメータΔNの値が0.002〜0.008で、残
    部が鉄および不可避的不純物から成る鋼を連続鋳造後、
    保熱をも含む加熱炉に入れることなく圧延するに当っ
    て、Ar3変態点以上の温度で圧延し、400〜650℃の温度
    で巻取り、冷間圧延後25〜150℃/hrの加熱速度で再結晶
    および脱炭焼鈍をすることを特徴とする耐爪とび性の優
    れたホーロー用冷延鋼板の製造方法。
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