JP2759517B2 - 曲げ加工性にすぐれる高張力浴融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

曲げ加工性にすぐれる高張力浴融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法に関
し、特に、例えば、建築足場板として用いるに好適な曲
げ加工性にすぐれる高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方
法に関する。
従来の技術 従来、引張強さ60kgf/mm2以上の曲げ加工用高張力溶
融亜鉛めつき鋼板の製造には、製造費用が低廉である回
復焼鈍法が広く採用されている。一般に、この回復焼鈍
法とは、薄鋼板に冷間圧延を加えて、その強度を向上さ
せ、その後、焼鈍によつて、大きい強度低下なしに、曲
げ加工性を得る方法である。
しかし、この回復焼鈍法にて曲げ加工性を得る場合
に、回復が不十分であれば、鋼板が曲げ加工性に不足
し、過剰になれば、鋼板組織が再結晶して急激に軟化
し、強度不足を生じる。このような機械的性質の不都合
が生じる傾向は、冷間圧延率が高いほど、著しい。即
ち、冷間圧延率が高いほど、強度と曲げ加工性にとつて
適正な焼鈍温度範囲が狭い。従つて、回復焼鈍法によつ
て、曲げ加工性にすぐれる均質な冷延鋼板を得るには、
焼鈍炉内の位置による温度変化が小さく、温度制御にす
ぐれる設備を用いるか、又はNbやZrを添加する等によつ
て、適正な焼鈍温度範囲を広くする必要がある。
例えば、特開昭51−110416号公報には、重量%にてC
量0.02〜0.10%及びMn0.1〜0.9%を含むアルキルド鋼に
Nbを0.02〜0.18%の範囲で添加し、得られた鋼を40〜70
%という比較的低い冷間圧延率にて冷間圧延した後、7
分乃至24時間の回復焼鈍を行なつて、降伏強さ63kgf/mm
2以上、2インチ伸び10%以上を有する冷延鋼板を得る
方法が記載されている。
この方法は、Nb又はZrの全量を炭化物として析出させ
ることによつて、再結晶温度を高め、回復焼鈍温度範囲
を拡大し、また、析出物によつて、高い降伏強さを得る
ものである。しかし、曲げ加工性の改善については、何
ら考慮されていない。
発明が解決しようとする課題 本発明者らは、従来の曲げ加工用高張力溶融亜鉛めつ
き鋼板の製造における上記した問題を解決するために鋭
意研究した結果、フエライト・ベイナイト組織の高張力
溶融亜鉛めつき鋼板における化学成分、組織、冷間圧延
率及び焼鈍条件を適正に規制することによつて、十分な
強度及び曲げ加工性を具備した曲げ加工用高張力溶融亜
鉛めつき鋼板を得ることができることを見出して、本発
明に至つたものである。
即ち、本発明は、高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方
法を提供することを目的とし、特に、曲げ加工性にすぐ
れる高張力合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明による曲げ加工性にすぐれる高張力溶融亜鉛め
つき鋼板の製造方法は、重量%にて C 0.03〜0.12%、 Si 0.50%以下、 Mn 0.30〜2.0%、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに
際して、仕上圧延温度を800〜1000℃の温度とし、巻取
までの平均冷却速度を20〜100℃/秒、巻取温度を400〜
600℃として、熱延コイルを巻取り、フエライト・ベイ
ナイト複合組織熱延鋼板とし、酸洗し、圧延率30〜60%
にて冷間圧延し、その後、400〜680℃の範囲の温度にて
2秒乃至10分間焼鈍し、引き続いて、溶融亜鉛めつきを
施すことによつて、張強さ60kgf/mm2以上である曲げ加
工性にすぐれる高張力溶融亜鉛めつき鋼板を得ることを
特徴とする。
先ず、本発明において用いる鋼の化学成分について説
明する。
Cは、鋼板の強度を確保するために必要な元素であつ
て、0.03%よりも少ないときは、後述する冷間圧延にお
いて、圧延率を30〜60%として、60kgf/mm2以上の引張
強さを得ることが困難である。しかし、0.12%を越える
ときは、高強度化を達成し得ても、曲げ加工性が著しく
劣化する。従つて、本発明においては、Cの添加量は、
0.03〜0.12%の範囲とする。
Siは、強度と曲げ加工性を劣化させないために添加さ
れるが、0.5%を越えて過多に添加するときは、溶融亜
鉛めつきの密着性を劣化させるので、添加量は0.5%以
下の範囲とする。
Mnも、鋼板の強度を確保するために必要な元素であ
る。添加量が0.03%よりも少ないときは、60kgf/mm2
上の引張強さを得るためには、その他の合金元素の添加
を必要として、製造費用の上昇を招くので、好ましくな
い。しかし、2.0%を越えるときは、鋼のバンド組織が
強くなつて、曲げ加工性が劣化する。従つて、Mnの添加
量は、0.30〜2.0%の範囲とする。
本発明においては、用いる鋼は、上記した元素に加え
て、 P 0.10%以下、 Cr 1.0%以下、及び Mo 0.5%以下 よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有し
ていてもよい。
Pは、鋼の強化のために用いられるが、0.1%を越え
て過多に添加するときは、鋼の脆化が著しくなり、ま
た、亜鉛めつきの密着性を劣化させる。
Cr及びMoは、共に、鋼の焼入れ性を向上させるために
添加されるが、過多に添加しても、上記効果が飽和し、
経済性の点からも好ましくないので、添加量は、Crにつ
いては1.0%以下とし、Moについては0.5%以下とする。
更に、本発明においては、用いる鋼は、 Ti 0.01〜0.06%、 Nb 0.01〜0.06%、及び V 0.01〜0.06% よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有し
ていてもよい。
これらの元素は、少量にて鋼の強化に効果を有し、ま
た、回復焼鈍の温度範囲を高温側に拡大する効果を有す
る。しかし、それぞれの元素について、0.6%を越えて
添加しても、上記効果が飽和し、経済性の点からも好ま
しくない。また、析出物の量が多くなつて、曲げ加工性
を劣化させる。
次に、本発明の方法における製造条件について説明す
る。
本発明の方法によれば、上述したような化学成分を有
するスラブを通常の造塊又は連続鋳造によつて得た後、
先ず、熱間圧延によつて、フエライト・ベイナイト複合
組織熱延鋼板を得る。フエライト・パーライト組織鋼板
とした場合は、パーライトが非常に硬い組織であるため
に、曲げ加工の際に、フエライト・ベイナイト組織に比
べて、小さい歪量にて、亀裂が発生しやすい。即ち、フ
エライト・ベイナイト組織とすることによつて、フエラ
イト・パーライト組織鋼板よりも、局部伸びを大きくし
て、曲げ加工性にすぐれしめることができる。
同じ成分(第1表発明鋼A)を有するフエライト・ベ
イナイト鋼板とフエライト・パーライト鋼板の引張強さ
と穴拡げ率(λ)との関係を第1図に示す。
本発明の方法においては、上述したように、熱間圧延
によつて、フエライト・ベイナイト組織鋼板を得るため
に、仕上温度を800〜1000℃の範囲とし、好ましくは、8
50〜950℃の範囲とし、巻取までの平均冷却速度を20〜1
00℃/秒とし、巻取を400〜600℃の範囲で行なう。
仕上温度が800℃よりも低いときは、所定のベイナイ
ト組織を得ることができず、他方、1000℃を越えるとき
は、オーステナイト粒径が大きくなり、組織が粗くな
る。また、巻取温度が400℃よりも低いときは、マルテ
ンサイトが生成し、冷間圧延での変形抵抗が著しく高く
なる。600℃よりも高いときは、パーライト組織があら
われるので、好ましくない。
次いで、このようにして得られたフエライト・ベイナ
イト組織熱延鋼板を酸洗し、30〜60%の圧延率にて冷間
圧延を施して、薄鋼板を得る。第2図及び第3図に示す
ように、一般に、同じ成分の熱延鋼板を冷却率を変えて
圧延すると、冷延率の低い方が再結晶温度が高く、回復
焼鈍温度範囲が拡大する。また、冷延率の低い方が回復
焼鈍温度に対して、引張強さの変動が小さく、曲げ加工
性にもすぐれている。
しかし、回復焼鈍後に引張強さ60kgf/mm2以上を得る
ために、冷延率は30%以上が必要である。他方、冷延率
が60%を越えるときは、再結晶温度が低下して、急激に
再結晶を起こし、引張強さが焼鈍温度に対して鈍感であ
るために、均質な材質を得ることが困難である。本発明
においては、冷延率は、特に、40〜56%の範囲が好まし
い。
この後、本発明によれば、回復焼鈍を行なつて、目的
とする高張力溶融亜鉛めつき鋼板を得る。回復焼鈍は、
400〜680℃の範囲の温度で2秒乃至10分間、連続焼鈍に
よつて行ない、引き続いて、鋼帯を400〜500℃の溶融亜
鉛めつき槽に浸漬して、亜鉛めつきを施して、引張強さ
60kgf/mm2を保持しつつ、曲げ加工性を回復させること
ができる。
このようにして得られる本発明による高張力溶融亜鉛
めつき鋼板は、実質的に未再結晶のミクロ組織を有す
る。
発明の効果 以上のように、本発明の方法によれば、引張強さ60kg
f/mm2以上を有し、曲げ加工性に相関する穴拡げ率
(λ)が高い高張力溶融亜鉛めつき鋼板を得ることがで
きる。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は
これら実施例により何ら限定されるものではない。
第1表に示す化学成分を有する大気溶解鋼を用いて、
常法に従つて、分塊、熱間圧延及び冷間圧延を行なつ
て、0.8mm厚の鋼板を製造した。この鋼板について、溶
融亜鉛めつきをシミュレートした熱処理を施した。尚、
亜鉛めつきは、450℃のポツトに5秒間浸漬し、処理し
た。この後、JIS5号引張試験片及び穴拡げ試験片を採取
し、機械的性質を調べた。結果を第2表に示す。
比較鋼A2は、冷延率が80%であるので、引張強さは高
いが、加工組織が多く残留するために、曲げ加工性に劣
る。比較鋼A3は、焼鈍温度が700℃と高いため、ミクロ
組織は部分的に再結晶化し、軟化するので、引張強さに
劣る。比較鋼A4は、巻取温度が700℃と高いために、ミ
クロ組織がフエライト・パーライト組織であつて、引張
強さは高いが、曲げ加工の際に、フエライト・パーライ
ト界面に応力が集中するために、曲げ加工性に劣る。
比較鋼Bは、Mn量が過多であるので、引張強さは大き
いが、曲げ加工性に劣る。比較鋼Cは、C量が過多であ
るので、曲げ加工性に劣る。比較鋼Dは、C量が少な
く,Mn量が過少であるので、引張強さに劣る。比較鋼E
は、引張強さ及び曲げ 加工性を有するが、Si量が過多であるので、めつき層の
密着性に劣る。更に、比較鋼Oは、強度、延性共に十分
であるが、Nbを過多に含有しているので、析出物の量が
多く、曲げ加工性に劣る。
これら比較鋼に対して、本発明の方法による溶融亜鉛
めつき鋼板は、少なくとも60kgf/mm2の引張強さを有
し、曲げ加工性に相関する穴拡げ率(λ)が高く、ポン
チ(R=0.5mm)による45゜曲げの後の密着曲げを満足
する。
第3図に従来の回復焼鈍法による鋼板と、本発明によ
る鋼板の強度と穴拡げ率(λ)との関係を示す。本発明
鋼によれば、従来鋼に比べて、穴拡げ率(λ)が改善さ
れ、曲げ加工性にすぐれることが示される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、同一成分を有するフエライト・パーライト組
織鋼とフエライト・ベイナイト組織鋼について、引張強
さと穴拡げ率(λ)との関係を示すグラフ、第2図は、
焼鈍温度と引張強さとの関係を示すグラフ、第3図は、
従来鋼と本発明鋼について、引張強さと穴拡げ率(λ)
との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F21D 9/46

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%にて C 0.03〜0.12%、 Si 0.50%以下、 Mn 0.30〜2.0%、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに
    際して、仕上圧延温度を800〜1000℃の温度とし、巻取
    までの平均冷却速度を20〜100℃/秒、巻取温度を400〜
    600℃として、熱延コイルを巻取り、フエライト・ベイ
    ナイト複合組織熱延鋼板とし、酸洗し、圧延率30〜60%
    にて冷間圧延し、その後、400〜680℃の範囲の温度にて
    2秒乃至10分間焼鈍し、引き続いて、溶融亜鉛めつきを
    施すことを特徴とする引張強さ60kgf/mm2以上である曲
    げ加工性にすぐれる高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】重量%にて (a)C 0.03〜0.12%、 Si 0.50%以下、及び Mn 0.30〜2.0% を含有すると共に、 (b)P 0.10%以下、 Cr 1.0%以下、及び Mo 0.5%以下 よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有
    し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに
    際して、仕上圧延温度を800〜1000℃の温度とし、巻取
    までの平均冷却速度を20〜100℃/秒、巻取温度を400〜
    600℃として、熱延コイルを巻取り、フエライト・ベイ
    ナイト複合組織熱延鋼板とし、酸洗し、圧延率30〜60%
    にて冷間圧延し、その後、400〜680℃の範囲の温度にて
    2秒乃至10分間焼鈍し、引き続いて、溶融亜鉛めつきを
    施すことを特徴とする引張強さ60kgf/mm2以上である曲
    げ加工性にすぐれる高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】重量%にて (a)C 0.03〜0.12%、 Si 0.50%以下、及び Mn 0.30〜2.0% を含有すると共に、 (b)Ti 0.01〜0.06%、 Nb 0.01〜0.06%、及び V 0.01〜0.06% よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含有
    し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を熱間圧延するに
    際して、仕上圧延温度を800〜1000℃の温度とし、巻取
    までの平均冷却速度を20〜100℃/秒、巻取温度を400〜
    600℃として、熱延コイルを巻取り、フエライト・ベイ
    ナイト複合組織熱延鋼板とし、酸洗し、圧延率30〜60%
    にて冷間圧延し、その後、400〜680℃の範囲の温度にて
    2秒乃至10分間焼鈍し、引き続いて、溶融亜鉛めつきを
    施すことを特徴とする引張強さ60kgf/mm2以上である曲
    げ加工性にすぐれる高張力溶融亜鉛めつき鋼板の製造方
    法。
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