JP2618997B2 - 非時効熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
非時効熱延鋼板の製造方法Info
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- JP2618997B2 JP2618997B2 JP17051888A JP17051888A JP2618997B2 JP 2618997 B2 JP2618997 B2 JP 2618997B2 JP 17051888 A JP17051888 A JP 17051888A JP 17051888 A JP17051888 A JP 17051888A JP 2618997 B2 JP2618997 B2 JP 2618997B2
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は冷間圧延薄鋼板に代わる非時効性熱延鋼板の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
＜従来の技術＞ 近年鉄鋼界においては一部の用途について冷間圧延薄
鋼板に代わり得る熱間圧延鋼板の提供が鋭意検討されて
いる。
鋼板に代わり得る熱間圧延鋼板の提供が鋭意検討されて
いる。
この理由の一つは熱間圧延技術が高度な域に達し、優
れた形状と材質を有する鋼材を容易に製造し得る様にな
った事により、冷間圧延薄鋼板が使用されている一部の
用途に求められている形状、材質が熱間圧延で充分提供
できる迄になった事であり、他の一つは所要材質を有す
る鋼材の提供価格が低減出来る事にある。
れた形状と材質を有する鋼材を容易に製造し得る様にな
った事により、冷間圧延薄鋼板が使用されている一部の
用途に求められている形状、材質が熱間圧延で充分提供
できる迄になった事であり、他の一つは所要材質を有す
る鋼材の提供価格が低減出来る事にある。
このため種々検討が進められ、高値熱間圧延鋼板
の提案（鉄と鋼73（1987）S1329、鉄と鋼73（1987）S14
21、材料とプロセスVol.1（1988）874を始め875、880）
等材質に関する提案が多数見られる様になってきた。
の提案（鉄と鋼73（1987）S1329、鉄と鋼73（1987）S14
21、材料とプロセスVol.1（1988）874を始め875、880）
等材質に関する提案が多数見られる様になってきた。
又加工用熱延鋼板の非時効化については、昭和55年
５月１日丸善（株）発行の鉄鋼便覧第３巻463頁〜465頁
に0.030％Al鋼及び0.060％Al鋼を対象に640℃〜650℃で
巻き取るとAlNとしてＮの75％〜80％が固定され非時効
性が確保出来る事が示されている。
５月１日丸善（株）発行の鉄鋼便覧第３巻463頁〜465頁
に0.030％Al鋼及び0.060％Al鋼を対象に640℃〜650℃で
巻き取るとAlNとしてＮの75％〜80％が固定され非時効
性が確保出来る事が示されている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、の提案が示す材質は、現在の熱間圧
延鋼板が有する時効性の下では、ユーザーの使用時に及
んでその所要材質を維持して提供する事は困難である。
延鋼板が有する時効性の下では、ユーザーの使用時に及
んでその所要材質を維持して提供する事は困難である。
又の提案が示す製法は巻き取り温度が高く、この製
法から得られる熱間圧延鋼板は、スケールが厚く、脱ス
ケール性が悪く、α粒が大きいためプレス後に肌割れ、
腰折れが発生する等の種々の問題がある。
法から得られる熱間圧延鋼板は、スケールが厚く、脱ス
ケール性が悪く、α粒が大きいためプレス後に肌割れ、
腰折れが発生する等の種々の問題がある。
現在必要としているのは、所要の材質を有し、且つ使
用時に及んで該材質を維持する非時効性熱延鋼板であ
り、その製造方法である。
用時に及んで該材質を維持する非時効性熱延鋼板であ
り、その製造方法である。
本発明はこれ等の従来技術の問題点を解消して優れた
材質と安定した非時効性を有する熱延鋼板を製造する方
法を提供する事を課題とするものである。
材質と安定した非時効性を有する熱延鋼板を製造する方
法を提供する事を課題とするものである。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は前記課題を解決するために、 （１）0.05重量％以下の炭素を含有し温度が750℃以下
のAlキルド鋼をAr3変態点温度以上1000℃以下に昇熱後A
r3変態点温度以上で熱間圧延を終了して後冷却速度60℃
/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷却を完了して少な
くとも60分保定する事を基本的手段とし、 （２）0.05重量％以下の炭素を含有し温度が750℃以下
のAlキルド鋼を歪み付与後Ar3変態点温度以上1000℃以
下に昇熱後Ar3変態点温度以上で熱間圧延を終了して後
冷却速度60℃/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷却を
完了して少なくとも60分保定する事を第２の手段とす
る。
のAlキルド鋼をAr3変態点温度以上1000℃以下に昇熱後A
r3変態点温度以上で熱間圧延を終了して後冷却速度60℃
/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷却を完了して少な
くとも60分保定する事を基本的手段とし、 （２）0.05重量％以下の炭素を含有し温度が750℃以下
のAlキルド鋼を歪み付与後Ar3変態点温度以上1000℃以
下に昇熱後Ar3変態点温度以上で熱間圧延を終了して後
冷却速度60℃/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷却を
完了して少なくとも60分保定する事を第２の手段とす
る。
本発明はAlNの析出が早いα域からの昇熱或いは歪み
加工後の昇熱により効率的な析出を行うため昇熱前の鋼
片温度を750℃に限定している。
加工後の昇熱により効率的な析出を行うため昇熱前の鋼
片温度を750℃に限定している。
又析出の為の昇熱は、析出を促進すると共に析出した
AlNの再固溶を避けるために、Ar3変態点温度以上の温度
域で、約0.03重量％のAlと30ppm程度のＮを含有する通
常のAlキルド鋼が、内蔵するAlNを溶解しないとされて
いる1000℃を上限としている。
AlNの再固溶を避けるために、Ar3変態点温度以上の温度
域で、約0.03重量％のAlと30ppm程度のＮを含有する通
常のAlキルド鋼が、内蔵するAlNを溶解しないとされて
いる1000℃を上限としている。
又固溶炭素の固定はセメンタイトの析出を利用する。
そのため炭素の過飽和状態を急速冷却により形成して25
0〜450℃で冷却を停止し、この温度域で60分以上保定
し、AlN、Fe3C、格子欠陥等を析出サイトとして微細な
セメンタイトを多量に析出させ固溶炭素を激減させるの
である。
そのため炭素の過飽和状態を急速冷却により形成して25
0〜450℃で冷却を停止し、この温度域で60分以上保定
し、AlN、Fe3C、格子欠陥等を析出サイトとして微細な
セメンタイトを多量に析出させ固溶炭素を激減させるの
である。
この時の冷却速度は重要で、遅いと主に粒界にFe3Cが
冷却中に多量に析出し、過飽和炭素が減少して却って最
終の固溶炭素量が多くなり目的を達しなくなる。
冷却中に多量に析出し、過飽和炭素が減少して却って最
終の固溶炭素量が多くなり目的を達しなくなる。
そこで本発明は60℃/sec以上に冷却速度を限定してい
るが、100℃/secを超えると効果が飽和すると共に設備
費が増大するので、この点を考慮して100℃/sec以下と
する事は好ましい。
るが、100℃/secを超えると効果が飽和すると共に設備
費が増大するので、この点を考慮して100℃/sec以下と
する事は好ましい。
又本発明における冷却停止温度はそれに続く保定上重
要で、温度が低いと過飽和炭素量は増加するが、他方こ
の温度が高ければ高い程拡散が速くなるのでこの兼ね合
いにより最もFe3Cが析出する250〜450℃に限定してい
る。
要で、温度が低いと過飽和炭素量は増加するが、他方こ
の温度が高ければ高い程拡散が速くなるのでこの兼ね合
いにより最もFe3Cが析出する250〜450℃に限定してい
る。
又保定時間は60分未満ではセメンタイトの析出は少な
く、本発明で言う非時効熱延鋼板に必要な固溶炭素の固
定が達成出来ないので本発明は60分以上の保定を限定し
ている。但し熱延鋼板は通常巻き取り後室温になる迄の
長時間放冷しているので該巻き取り後の放冷時に上記し
た250〜450℃の範囲で60分間保定する事は望ましい。
く、本発明で言う非時効熱延鋼板に必要な固溶炭素の固
定が達成出来ないので本発明は60分以上の保定を限定し
ている。但し熱延鋼板は通常巻き取り後室温になる迄の
長時間放冷しているので該巻き取り後の放冷時に上記し
た250〜450℃の範囲で60分間保定する事は望ましい。
＜作用＞ 本発明者等は上記課題の解決を目的に、通常冷間圧延
薄鋼板に用いられるAlキルド鋼を使用して製造した熱間
圧延鋼板に非時効性を生成する各種条件を想定してそれ
等を順次実験・検討した。
薄鋼板に用いられるAlキルド鋼を使用して製造した熱間
圧延鋼板に非時効性を生成する各種条件を想定してそれ
等を順次実験・検討した。
一般に良く知られている様に非時効性を有する鋼板を
得るためには、鋼中に固溶している炭素、窒素を無害化
するため固定させる必要がある。
得るためには、鋼中に固溶している炭素、窒素を無害化
するため固定させる必要がある。
具体的には固溶炭素、固溶窒素を炭化物、窒化物の形
で析出させ固溶炭素、固溶窒素を減少させる事になる。
で析出させ固溶炭素、固溶窒素を減少させる事になる。
この様に固溶炭素、固溶窒素を炭化物、窒化物の形で
析出させるには、一般にはTi、Nb等の元素を添加する方
法が採られる。
析出させるには、一般にはTi、Nb等の元素を添加する方
法が採られる。
しかしこれは製造コストの上昇を伴い望ましくない。
そのため上記元素類を使用しないで目的を達成する方法
はAlによる窒素の固定とセメンタイト析出による炭素の
固定を活用する事になる。
そのため上記元素類を使用しないで目的を達成する方法
はAlによる窒素の固定とセメンタイト析出による炭素の
固定を活用する事になる。
そこで本発明者等はAlを用いて効果的に固溶窒素を固
定する方法について上記実験・検討を重ねた。その結
果、本発明者等は表１に示す通常のAlキルド鋼を1200
℃で30分保定後水冷して炭素と窒素を固溶せしめたもの
及び、750℃から950℃に昇温後90分保定後炉冷して炭
素は固溶せしめ窒素はその約97％程度をAlNとして析出
固定したもの並びに、750℃で圧下率20〜50％の圧延
を行って歪を付与後950℃に昇温する過程で歪誘起析出
を活用してAlNの析出固定を助長後90分保定後炉冷し、
炭素は固溶せしめ窒素はその97％以上をAlNとして析出
固定したものを用意し、これ等を熱間圧延し、次いで種
々の速度で種々な停止温度迄冷却を行った。
定する方法について上記実験・検討を重ねた。その結
果、本発明者等は表１に示す通常のAlキルド鋼を1200
℃で30分保定後水冷して炭素と窒素を固溶せしめたもの
及び、750℃から950℃に昇温後90分保定後炉冷して炭
素は固溶せしめ窒素はその約97％程度をAlNとして析出
固定したもの並びに、750℃で圧下率20〜50％の圧延
を行って歪を付与後950℃に昇温する過程で歪誘起析出
を活用してAlNの析出固定を助長後90分保定後炉冷し、
炭素は固溶せしめ窒素はその97％以上をAlNとして析出
固定したものを用意し、これ等を熱間圧延し、次いで種
々の速度で種々な停止温度迄冷却を行った。
その結果とのものの中、Ar3点温度以上で熱間圧
延を完了し、60℃/sec以上の速度で250〜450℃の範囲で
冷却を停止したものＡは、加工フェライトがなく、従っ
て混粒もなく、材質が安定すると共に、析出したAlNが
サイトとなってセメントタイマが充分に析出し、炭素時
効の発生の懸念も無くなった。これに更に上記歪みを付
与して歪誘起析出によってAlNの析出を助長したＢはAlN
として析出固定したＮが97％を超えて最も高く、その結
果時効指数AIは3kgf/mm2は勿論の事、時効指数AIが更に
2kgf/mm2に達する熱間圧延鋼板の製造も可能である事を
知得したのである。
延を完了し、60℃/sec以上の速度で250〜450℃の範囲で
冷却を停止したものＡは、加工フェライトがなく、従っ
て混粒もなく、材質が安定すると共に、析出したAlNが
サイトとなってセメントタイマが充分に析出し、炭素時
効の発生の懸念も無くなった。これに更に上記歪みを付
与して歪誘起析出によってAlNの析出を助長したＢはAlN
として析出固定したＮが97％を超えて最も高く、その結
果時効指数AIは3kgf/mm2は勿論の事、時効指数AIが更に
2kgf/mm2に達する熱間圧延鋼板の製造も可能である事を
知得したのである。
第１図に上記したＡとＢ及びAr3点温度以上で熱間圧
延を完了して冷却速度60℃/sec以上でと同様に250
〜450℃迄冷却した前記の各々の機械的性質と時効性
を示す。
延を完了して冷却速度60℃/sec以上でと同様に250
〜450℃迄冷却した前記の各々の機械的性質と時効性
を示す。
本発明はこれ等の新たな知見を基になされたものであ
る。
る。
尚本発明で言う非時効とは3kgf/mm2以下の時効指数AI
を示すものを言う。
を示すものを言う。
＜実施例＞ 以下本発明の代表的な実施例を説明する。
供試鋼の成分は表２に、鋳造条件、AlNの生成条件、
セメンタイト析出条件は各々表３に、本発明例、比較例
の材質は表４に示す。
セメンタイト析出条件は各々表３に、本発明例、比較例
の材質は表４に示す。
本実施例と比較例は、250mm厚の鋳片から板厚1.7〜2m
mの熱延鋼板を製造した。得た各鋼板の強度及び時効指
数は表４の通りであった。
mの熱延鋼板を製造した。得た各鋼板の強度及び時効指
数は表４の通りであった。
表４に明らかな如く本発明例は何れの鋼板も時効指数
AIが3.0以下で、最高でも2.9であった。
AIが3.0以下で、最高でも2.9であった。
本発明例に対して比較例は何れも3.0を超え、最低で
も3.7を示し、非時効性熱延鋼板は得られなかった。
も3.7を示し、非時効性熱延鋼板は得られなかった。
＜発明の効果＞ 本発明は熱間圧延後の冷却前に、固溶炭素を飽和状態
にすると共に固溶窒素を実質的に全部AlNとして析出さ
せ、しかる後に冷却を開始するのでAlNがセメンタイト
の析出サイトとしても作用して、セメンタイトの析出が
充分に行われ、且つ固溶窒素がないので時効指数AIが3k
gf/mm2以下の非時効熱延鋼板が製造出来、これによって
冷間圧延鋼板に代えて熱間圧延鋼板の使用を現実に可能
とする等、この種分野にもたらす効果は大きい。
にすると共に固溶窒素を実質的に全部AlNとして析出さ
せ、しかる後に冷却を開始するのでAlNがセメンタイト
の析出サイトとしても作用して、セメンタイトの析出が
充分に行われ、且つ固溶窒素がないので時効指数AIが3k
gf/mm2以下の非時効熱延鋼板が製造出来、これによって
冷間圧延鋼板に代えて熱間圧延鋼板の使用を現実に可能
とする等、この種分野にもたらす効果は大きい。
第１図は本発明者等の実験におけるＡとＢ及びの機械
的性質と時効性を示す図であり、第２図は本発明者等の
実験におけるＡとＢ及びの保定時間と時効指数AIの関
係を示す図である。
的性質と時効性を示す図であり、第２図は本発明者等の
実験におけるＡとＢ及びの保定時間と時効指数AIの関
係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】0.05重量％以下の炭素を含有し温度が750
℃以下のAlキルド鋼をAr3変態点温度以上1000℃以下に
昇熱後Ar3変態点温度以上で熱間圧延を終了して後冷却
速度60℃/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷却を完了
して少なくとも60分保定する事を特徴とする非時効熱延
鋼板の製造方法。 - 【請求項２】0.05重量％以下の炭素を含有し温度が750
℃以下のAlキルド鋼を歪み付与後Ar3変態点温度以上100
0℃以下に昇熱後Ar3変態点温度以上で熱間圧延を終了し
て後冷却速度60℃/sec以上で250〜450℃の範囲で前記冷
却を完了して少なくとも60分保定する事を特徴とする非
時効熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17051888A JP2618997B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 非時効熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17051888A JP2618997B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 非時効熱延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219424A JPH0219424A (ja) | 1990-01-23 |
| JP2618997B2 true JP2618997B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=15906425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17051888A Expired - Lifetime JP2618997B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 非時効熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618997B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5834901B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-12-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 形状凍結性と耐時効性に優れた熱延鋼板およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-07-07 JP JP17051888A patent/JP2618997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219424A (ja) | 1990-01-23 |
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