JP3042831B2 - 表面品質に優れる薄鋼板の製造方法 - Google Patents

表面品質に優れる薄鋼板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として缶用、
自動車用などの使途に用いられる冷延薄鋼板(以下、単
に「薄鋼板」と略記する。)の製造方法に関し、とくに
表面品質に優れる薄鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0001】
【従来の技術】薄鋼板は、そのまま或いはその表面にめ
っきされ、缶用、自動車用、家電用など、極めて広い分
野で使用されている。この薄鋼板は、一般に、連続鋳造
法または分塊法により製造したスラブに、熱間圧延およ
び酸洗を施して熱延鋼帯となし、これを冷間圧延し、脱
脂し、連続焼鈍し、さらに、焼鈍によって悪化した平面
形状や機械的性質の改善、調整を目的とする軽圧下の調
質圧延、または、硬さの上昇を目的とするより大圧下の
2回目冷間圧延(以下、これらの圧延を総称して「2次
冷間圧延」と略記する。)を行う。
【0002】上記薄鋼板の製造において、調質圧延をは
じめとする2次冷間圧延工程は、最終製品の表面粗度、
色調、平面形状などの特性を決定する重要な工程であ
る。しかし、上述したような、従来の工程で製造する
と、焼鈍を終えた鋼帯の表面に、Mn,Si,Al等の元素が
拡散集積し、これら元素からなる濃化物が形成され、2
次冷間圧延後の製品の表面性状に悪影響を及ぼすという
問題があった。
【0003】すなわち、焼鈍によって上記濃化物が形成
された鋼帯を、2次冷間圧延すると、鋼帯表面の濃化物
が2次冷間圧延機(調質圧延機など)のワークロールに
付着堆積する。そして、この堆積物が、その後に圧延さ
れる後続鋼帯の表面に転写されるため、2次冷間圧延に
より得られた鋼帯の表面には、ツートンカラー状のまだ
ら模様等の色調不良、表面粗度の不均一といった表面品
質の低下を招いていたのである。また、このような堆積
物の形成は、鋼帯の表面品質の低下に加えて、ワークロ
ール替えを余儀なくするので、必然的に、ワークロール
原単位の悪化をも招いていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな、焼鈍により鋼帯表面に生成した濃化物によって引
き起こされる鋼帯の表面品質の低下やワークロール原単
位の悪化といった問題を改善するため、これまでにもい
くつかの試みがなされている。例えば、特開平6-344005
号公報には、調質圧延のワークロール表面に、有機酸水
溶液を塗布し、この表面をポリッシャにより研削しなが
ら圧延する方法が開示されている。しかしながら、この
方法では、ロール表面全面から、濃化物を、均一かつ完
全に、除去することが困難であり、特にブラシ研削によ
る筋模様が板面に転写されるという問題があった。
【0005】そこで本発明の目的は、従来技術が抱えて
いた上記問題点に鑑み,焼鈍前に、濃化の原因となるス
マッジ等の酸化物を除去することにより、調質圧延のワ
ークロール表面を研削することによる難点を解消し、し
かも、前記濃化物による、焼鈍、2次冷間圧延した鋼帯
の品質低下や2次冷間圧延用のワークロール原単位の悪
化を改善するための薄鋼板の製造方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、鋼帯表面の
濃化物の生成過程について調査検討するとともに、この
濃化物の生成を防止するための方法について、鋭意、研
究した。その結果、濃化物は次のような機構で生成する
ものと考えた。すなわち、冷延鋼帯の脱脂工程において
は、鉄粉等の酸化物の鋼帯表面からの離脱と吸着が行わ
れ、最終的には、脱脂後の鋼帯表面に、スマッジとして
酸化物が残存する。そして、鋼帯表面に残存付着したこ
の酸化物は、焼鈍工程において還元され、この還元反応
により、鋼帯表面における露点が上昇する。この露点上
昇によって、鋼中成分の濃化が促進される。このような
濃化物の生成機構から、発明者らは、脱脂後、焼鈍前の
段階で、鋼帯表面に生成、残留する酸化物を除去するこ
とが、後の焼鈍工程における成分濃化を抑制し、ひいて
はワークロールへの濃化物の堆積を防止するのに極めて
有効であることを見い出し、本発明に想到した。すなわ
ち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
【0007】冷延鋼帯を、脱脂し、次いで、PHが4以
下の酸溶液に浸漬することにより、前記冷延鋼帯の表面
に残留する酸化物を除去し、その後、連続焼鈍し、2次
冷間圧延することを特徴とする、表面品質に優れる薄鋼
板の製造方法。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明法の重要な点は、脱脂工程
のあとで鋼帯表面に残存するスマッジ等の酸化物を、焼
鈍の前に、酸により、均一かつ十分に除去することにあ
る。これにより、焼鈍工程における、Mn,Si,Al等の鋼
中成分の鋼帯表面への濃化を抑制し、ロール表面への濃
化物の付着を防止することが可能となる。したがって、
この方法によれば、2次冷間圧延ロールへの濃化物堆積
そのものを防止でき、従来の濃化物の付着防止方法にお
ける、筋模様による板面品質の劣化といった問題点は、
本発明により解消される。
【0009】本発明法における、酸のpHは、4以下に
調整する必要がある。図1に、スマッジ除去率に及ぼす
硫酸水溶液のpHの影響を示す。図1から、酸のpHが
4を超えると除去率が低下し、安定したスマッジ除去が
行えなくなることがわかる。したがって、脱脂した冷延
鋼帯のスマッジ除去に用いる酸のpHは、4以下、好ま
しくは2〜3とする必要がある。
【0010】なお、酸としては、塩酸、硫酸の無機酸の
ほか、蟻酸、酢酸、しゅう酸、クエン酸等の有機酸も適
用できる。酸処理における液温、処理時間等は表面に残
存する酸化物の種類、量などを考慮して適宜定めればよ
く、とくに定める必要はないが、通常の製造条件では、
酸処理の液温は60〜80℃、処理時間は1秒程度で十
分である。
【0011】また。脱脂の方法、条件についても、特に
定める必要はなく、例えば、アルカリ濃度4〜5%、液
温60〜80℃とするのが好ましい。
【0012】上記範囲にあるpHの酸溶液を用いて、脱
脂後の鋼帯表面に残存している酸化物を焼鈍前に除去す
ることによって、従来は焼鈍工程で生じていた鋼中成分
の表面濃化を抑制することができる。したがって、本発
明法を採用すれば、従来から提案されていた、調質圧延
ロールの研削等の工程を付加するなどの必要はなくな
り、安定した表面性状を有する薄鋼板を効率的に製造す
ることが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。成分組成が、C:0.04wt%、Si:0.02wt%、M
n:0.25wt%、Al:0.04wt%、P:0.01wt%からなる連
続鋳造スラブを、熱間圧延により2.0 mm厚の熱延鋼板
とし、酸洗したのち、冷間圧延により0.23mm厚のぶり
き原板用鋼帯とした。この鋼帯をアルカリ溶液により脱
脂し、その後、図2に示すような、焼鈍前の酸処理を含
む工程による本発明法と、このような酸処理の工程を含
まない従来法を経て、それぞれ焼鈍鋼帯を得た。この焼
鈍鋼帯の表面近傍における成分濃化および表面粗度につ
いて調査した。
【0014】図3は、鋼帯の表面から0.03μmまでの表
面近傍の領域について、GDSにより元素分析した結果
である。図3より、本発明法を適用することによって、
焼鈍工程での鋼中成分の表面濃化が効果的に抑制されて
いることがわかる。
【0015】また、この焼鈍鋼帯を1.4 %の圧下率で2
次冷間圧延した場合に、2次冷間圧延後の表面粗度(R
a)および明度を2次冷間圧延距離との対比で調査し
た。その結果を、それぞれ図4および図5に示す。図4
から、本発明によれば、2次冷間圧延距離が50000
mに達しても、表面粗度がほとんど低下せず、安定した
表面品質の薄鋼板が得られることがわかる。また、図5
から、本発明によれば、2次冷間圧延距離が50000
mに達しても、鋼帯の明度も殆ど変化せず、安定した色
調が得られることがわかる。なお、本発明法を適用する
と、2次冷間圧延後のツートンカラーなるまだら模様が
発生しないことが、目視観察でもはっきりと認められ
た。これに対し、従来法では、2次冷間圧延の距離が長
くなるにしたがって、表面粗度、明度ともに変化し、安
定した表面品質の薄鋼板を製造することができないこと
がわかる。
【0016】本発明法によって得られる、このような、
濃化物の堆積抑制効果は、焼鈍前の鋼帯表面から酸化物
を除去することによって達成されるものである。なお、
本発明は、缶用の薄鋼板をはじめ、自動車用などの一般
の冷延鋼板にも同様に適用できる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
脱脂工程後に鋼帯表面に残存するスマッジ等の酸化物
を、酸処理により除去した後、焼鈍するので,焼鈍工程
における前記酸化物に起因する鋼中成分の鋼帯表面への
濃化を抑制することができる。したがって、本発明によ
れば、2次冷間圧延ロールへの濃化物の形成、蓄積を抑
制でき、長時間圧延しても、鋼帯の表面粗度、色調等の
表面性状が経時的に変化しにくく、安定した品質の薄鋼
板を製造することができる。また、本発明によれば、焼
鈍後の鋼帯の表面性状が改善されるので、鋼帯表面の転
写によって生ずる2次冷間圧延ロールの堆積濃化物を研
削する必要がなくなり、ロール替えの頻度が減少し、ロ
ール原単位の向上に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 脱脂後の残存スマッジ除去率におよす酸水溶
液のpHの影響を示す図である。
【図2】 本発明を実施するための工程の一例を示す図
である。
【図3】 焼鈍後の鋼帯表面近傍における元素分布を示
す図である。
【図4】 2次冷間圧延後の鋼帯の表面粗度と2次冷間
圧延距離との関係を示す図である。
【図5】 2次冷間圧延後の鋼帯の色調(明度)と2次
冷間圧延距離との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23G 1/08 C21D 9/46

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷延鋼帯を、脱脂し、次いで、PHが4
    以下の酸溶液に浸漬することにより、前記冷延鋼帯の表
    面に残留する酸化物を除去し、その後、連続焼鈍し、2
    次冷間圧延することを特徴とする、表面品質に優れる薄
    鋼板の製造方法。 【0001】
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