JP3296924B2 - 粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車や家電製品な
どに利用される鋼板において、とくに美しい表面を要求
される、粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延
鋼板の製造方法に関するものである。
どに利用される鋼板において、とくに美しい表面を要求
される、粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延
鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷延鋼板の利用分野は多様化し、
また要求される特性も過酷さを増しつつある。従来のア
ルミキルド鋼にかわり、現在では鋼中のＣ量を数十ｐｐ
ｍにまで低減し、炭窒化物形成元素であるＴｉやＮｂを
添加したいわゆるＩＦ鋼はその優れた伸び、深絞り性と
相俟って大量に生産され、使用されている。ＩＦ鋼はそ
の機械的性質を向上させるために、鋼中に含まれる元素
のＣだけではなく、Ｎ，Ｓ，Ｐなども減少させており、
非常に高純度化の進んだ鋼である。そのため冷間圧延後
の焼鈍時において再結晶粒成長性が良く、集合組織が発
達し、機械的性質が向上する。
また要求される特性も過酷さを増しつつある。従来のア
ルミキルド鋼にかわり、現在では鋼中のＣ量を数十ｐｐ
ｍにまで低減し、炭窒化物形成元素であるＴｉやＮｂを
添加したいわゆるＩＦ鋼はその優れた伸び、深絞り性と
相俟って大量に生産され、使用されている。ＩＦ鋼はそ
の機械的性質を向上させるために、鋼中に含まれる元素
のＣだけではなく、Ｎ，Ｓ，Ｐなども減少させており、
非常に高純度化の進んだ鋼である。そのため冷間圧延後
の焼鈍時において再結晶粒成長性が良く、集合組織が発
達し、機械的性質が向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような鋼
板を焼鈍する場合につぎのような問題がある。すなわ
ち、ＩＦ鋼は従来のアルミキルド鋼に比べて再結晶温度
が高いため、高温で焼鈍する必要がある。さらに高純度
化が進み、再結晶粒成長性が良好になるに伴い、結晶粒
の一部が急激に成長して異常粗大粒が発生する場合があ
る。とくに箱焼鈍法によって鋼板を焼鈍する場合は、コ
イルの幅および全長にわたって均一な加熱ができる連続
焼鈍法と比較して、コイルの各部で温度差が生じやす
く、また昇温速度も部分によって異なるために均一な熱
処理が難しい。局部的に高温に加熱された部分や、長時
間高温で加熱された部分からは平均粒径の３〜１０倍の
巨大な粒径を持つ異常粗大粒が発生する。このような結
晶粒が存在すると、プレス加工など、鋼板に変形を加え
たときに均一な変形ができないためネッキングなどの不
良の原因となるまた、局部的に高温に加熱された部分は
表面に酸化皮膜を生じ、表面不良となる。この原因はつ
ぎのように考えられる。すなわち、箱焼鈍を行なうコイ
ルを炉中に挿入した後、雰囲気を非酸化性とするために
不活性ガスを用いてパージを行なう。その後、昇温を行
ないながら所定の雰囲気ガスを送り込み、焼鈍を行な
う。この炉内雰囲気を不活性ガスを用いて排気すると
き、大部分の空気は炉外へ放出されるが、ガスの流れの
悪い場所では大気が滞留し、わずかに残存してしまう。
この大気中成分を持つガスが存在するため、焼鈍中に局
部的に高温に加熱される部分で表面に酸化皮膜を生じ
る。このような酸化皮膜が鋼板表面に生じている場合
は、製品の美観を損ねるため、機械的特性が優れていて
もその製品としての価値はほとんど無くなってしまう。
板を焼鈍する場合につぎのような問題がある。すなわ
ち、ＩＦ鋼は従来のアルミキルド鋼に比べて再結晶温度
が高いため、高温で焼鈍する必要がある。さらに高純度
化が進み、再結晶粒成長性が良好になるに伴い、結晶粒
の一部が急激に成長して異常粗大粒が発生する場合があ
る。とくに箱焼鈍法によって鋼板を焼鈍する場合は、コ
イルの幅および全長にわたって均一な加熱ができる連続
焼鈍法と比較して、コイルの各部で温度差が生じやす
く、また昇温速度も部分によって異なるために均一な熱
処理が難しい。局部的に高温に加熱された部分や、長時
間高温で加熱された部分からは平均粒径の３〜１０倍の
巨大な粒径を持つ異常粗大粒が発生する。このような結
晶粒が存在すると、プレス加工など、鋼板に変形を加え
たときに均一な変形ができないためネッキングなどの不
良の原因となるまた、局部的に高温に加熱された部分は
表面に酸化皮膜を生じ、表面不良となる。この原因はつ
ぎのように考えられる。すなわち、箱焼鈍を行なうコイ
ルを炉中に挿入した後、雰囲気を非酸化性とするために
不活性ガスを用いてパージを行なう。その後、昇温を行
ないながら所定の雰囲気ガスを送り込み、焼鈍を行な
う。この炉内雰囲気を不活性ガスを用いて排気すると
き、大部分の空気は炉外へ放出されるが、ガスの流れの
悪い場所では大気が滞留し、わずかに残存してしまう。
この大気中成分を持つガスが存在するため、焼鈍中に局
部的に高温に加熱される部分で表面に酸化皮膜を生じ
る。このような酸化皮膜が鋼板表面に生じている場合
は、製品の美観を損ねるため、機械的特性が優れていて
もその製品としての価値はほとんど無くなってしまう。
【０００４】このように極低炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法によ
って製造する場合には、粗大粒の発生や酸化皮膜の生成
が生じるため、プレス成形の不良が発生するという問題
がある。
って製造する場合には、粗大粒の発生や酸化皮膜の生成
が生じるため、プレス成形の不良が発生するという問題
がある。
【０００５】この発明はこのような従来の課題の解決の
ためになされたものであり、極低炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法
によって製造する際に、その焼鈍条件を規定することに
よって良好な特性を持つ、粗大粒がなく、酸化皮膜の少
ない深絞り用冷延鋼板を製造する方法を提供することを
目的とするものである。
ためになされたものであり、極低炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法
によって製造する際に、その焼鈍条件を規定することに
よって良好な特性を持つ、粗大粒がなく、酸化皮膜の少
ない深絞り用冷延鋼板を製造する方法を提供することを
目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨は、極低
炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法によって製造するに際して、その
鋼中成分と焼鈍条件を規定することによって機械的特性
や表面状態の良好な冷延鋼板を製造する方法を提供する
ものである。すなわち、Ｃ≦０．００５０重量％、Ｍｎ
≦０．３重量％、Ｐ≦０．０２重量％、Ｓ≦０．０２重
量％、Ｎ≦０．００４重量％、Ｔｉ：０．０１〜０．０
８重量％で、 Ｔｉ≧４Ｃ＋３．４３Ｎ＋１．５Ｓ を含有し、残部が実質的にＦｅよりなる組成を有する鋼
を用い、常法により熱間圧延、冷間圧延を施し、ついで
箱焼鈍を行ない冷延鋼板を得るにあたり、 （１）箱焼鈍の均熱温度を６７０〜７８０℃とする。
炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法によって製造するに際して、その
鋼中成分と焼鈍条件を規定することによって機械的特性
や表面状態の良好な冷延鋼板を製造する方法を提供する
ものである。すなわち、Ｃ≦０．００５０重量％、Ｍｎ
≦０．３重量％、Ｐ≦０．０２重量％、Ｓ≦０．０２重
量％、Ｎ≦０．００４重量％、Ｔｉ：０．０１〜０．０
８重量％で、 Ｔｉ≧４Ｃ＋３．４３Ｎ＋１．５Ｓ を含有し、残部が実質的にＦｅよりなる組成を有する鋼
を用い、常法により熱間圧延、冷間圧延を施し、ついで
箱焼鈍を行ない冷延鋼板を得るにあたり、 （１）箱焼鈍の均熱温度を６７０〜７８０℃とする。
【０００７】（２）均熱温度への昇温過程で、炉内挿入
温度から３００℃に至る間の昇温時間を８時間以上とす
る。
温度から３００℃に至る間の昇温時間を８時間以上とす
る。
【０００８】（３）雰囲気ガスの露点を−４０〜０℃と
する。
する。
【０００９】の条件を満足するようにしたものである。
【００１０】
【作用】この発明における成分の限定理由はつぎの通り
である。
である。
【００１１】Ｃ：Ｃは０．００５重量％以下とする。こ
れ以上の添加量では伸び、深絞り性が低下する。また炭
化物として析出、固定させるために添加するＴｉ量も増
加し、コストアップの原因となる。 Ｍｎ：Ｍｎは０．３重量％以下とする。Ｍｎは固溶強化
元素であるため、これ以上の添加量では延性が低下す
る。
れ以上の添加量では伸び、深絞り性が低下する。また炭
化物として析出、固定させるために添加するＴｉ量も増
加し、コストアップの原因となる。 Ｍｎ：Ｍｎは０．３重量％以下とする。Ｍｎは固溶強化
元素であるため、これ以上の添加量では延性が低下す
る。
【００１２】Ｐ：Ｐは０．０２重量％以下とする。Ｐも
固溶強化元素であるため、これ以上の添加量では延性が
低下する。
固溶強化元素であるため、これ以上の添加量では延性が
低下する。
【００１３】Ｓ：Ｓは０．０２重量％以下とする。Ｓは
不純物であり、Ｔｉ添加のＩＦ鋼ではＳはＴｉＳとして
析出固定される。そのため鋼中に多量に存在すると析
出、固定のために必要なＴｉ量も多くなり、また析出物
量も多くなると、延性が劣化する。
不純物であり、Ｔｉ添加のＩＦ鋼ではＳはＴｉＳとして
析出固定される。そのため鋼中に多量に存在すると析
出、固定のために必要なＴｉ量も多くなり、また析出物
量も多くなると、延性が劣化する。
【００１４】Ｎ：Ｎは０．００４重量％以下とする。Ｎ
はＴｉＮとして析出、固定するため、その量が多いと析
出固定に必要なＴｉ量が多くなる。また析出物量が多く
なると延性が劣化する。
はＴｉＮとして析出、固定するため、その量が多いと析
出固定に必要なＴｉ量が多くなる。また析出物量が多く
なると延性が劣化する。
【００１５】Ｔｉ：Ｔｉは０．０１〜０．０８重量％
で、Ｔｉ≧４Ｃ＋３．４３Ｎ＋１．５Ｓを満たす範囲と
する。
で、Ｔｉ≧４Ｃ＋３．４３Ｎ＋１．５Ｓを満たす範囲と
する。
【００１６】Ｔｉは鋼中のＣ，Ｎ，ＳをそれぞれＴｉ
Ｃ，ＴｉＮ，ＴｉＳの析出物として固定させるために必
要な元素である。そのため鋼中のＣ，Ｎ，Ｓの原子当量
比以上添加する。また、その効果は０．０１重量％以上
の添加量で発揮される。上限は０．０８重量％とする。
これ以上多量に添加してもその効果は飽和してしまい、
無用なコストアップを招くことになる。
Ｃ，ＴｉＮ，ＴｉＳの析出物として固定させるために必
要な元素である。そのため鋼中のＣ，Ｎ，Ｓの原子当量
比以上添加する。また、その効果は０．０１重量％以上
の添加量で発揮される。上限は０．０８重量％とする。
これ以上多量に添加してもその効果は飽和してしまい、
無用なコストアップを招くことになる。
【００１７】上記の化学成分を有する鋼は通常、転炉、
電気炉などによって溶製される。このような鋼を連続鋳
造または分塊圧延によってスラブ化し、これを通常の方
法によって熱間圧延し、冷間圧延した後、箱焼鈍を行な
う。
電気炉などによって溶製される。このような鋼を連続鋳
造または分塊圧延によってスラブ化し、これを通常の方
法によって熱間圧延し、冷間圧延した後、箱焼鈍を行な
う。
【００１８】箱焼鈍条件としては、つぎのように規定す
る必要がある。
る必要がある。
【００１９】（１）箱焼鈍の均熱温度を６７０〜７８０
℃とする。
℃とする。
【００２０】（２）均熱温度への昇温過程で、炉内挿入
温度から３００℃に至る間の昇温時間を８時間以上とす
る。
温度から３００℃に至る間の昇温時間を８時間以上とす
る。
【００２１】（３）雰囲気ガスの露点を−４０〜０℃と
する。
する。
【００２２】ここで焼鈍条件の規定理由について説明す
る。
る。
【００２３】図１は均熱温度と機械的特性および異常粗
大粒発生の有無の関係を示したものであり、Ｃ：０．０
０３９重量％、Ｍｎ：０．１５重量％、Ｐ：０．０１２
重量％、Ｔｉ：０．０５１重量％、Ｓ：０．０１２重量
％、Ｎ：０．００３１重量％の材料を用いて行なってい
る。図において、曲線１，２，３はそれぞれ均熱温度に
対する伸びの特性線、ｒ値の特性線および粒径の特性線
を示し、これらより均熱温度を６７０〜７８０℃とする
ことにより、機械的特性が優れ、かつ異常粗大粒が発生
しない鋼板を製造できることが判る。
大粒発生の有無の関係を示したものであり、Ｃ：０．０
０３９重量％、Ｍｎ：０．１５重量％、Ｐ：０．０１２
重量％、Ｔｉ：０．０５１重量％、Ｓ：０．０１２重量
％、Ｎ：０．００３１重量％の材料を用いて行なってい
る。図において、曲線１，２，３はそれぞれ均熱温度に
対する伸びの特性線、ｒ値の特性線および粒径の特性線
を示し、これらより均熱温度を６７０〜７８０℃とする
ことにより、機械的特性が優れ、かつ異常粗大粒が発生
しない鋼板を製造できることが判る。
【００２４】つぎに酸化皮膜の発生原因を明確にするた
め、コイル均熱温度と酸化皮膜の発生状態および酸化皮
膜の組成について調査した。その結果つぎのことが判っ
た。 コイルエッジ部の局部加熱される場所に発生する。
め、コイル均熱温度と酸化皮膜の発生状態および酸化皮
膜の組成について調査した。その結果つぎのことが判っ
た。 コイルエッジ部の局部加熱される場所に発生する。
【００２５】その組成はＭｎ、Ｓｉの酸化物であり、
それが表面に濃化している。
それが表面に濃化している。
【００２６】酸化皮膜の発生する原因は、加熱炉内の雰
囲気ガスに大気中成分のガスが含まれるためであると考
えられる。この大気中成分（水蒸気、酸素）により酸化
皮膜が発生する場合、それは加熱初期の低温部で生成す
ると考えられる。そこで酸化皮膜の生成される過程を詳
細に調査するため、加熱初期の低温部での昇温パターン
を変化させて発生状況を調査した。
囲気ガスに大気中成分のガスが含まれるためであると考
えられる。この大気中成分（水蒸気、酸素）により酸化
皮膜が発生する場合、それは加熱初期の低温部で生成す
ると考えられる。そこで酸化皮膜の生成される過程を詳
細に調査するため、加熱初期の低温部での昇温パターン
を変化させて発生状況を調査した。
【００２７】表１は加熱初期の低温部での昇温時間の影
響について調査した結果である。
響について調査した結果である。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１において、酸化皮膜の生成度の判定
は、焼鈍終了後、コイルより幅方向は全長、長さ方向は
５００１のサンプルを採取し、目視で確認できた酸化皮
膜発生部分の面積を測定して評価した。〇印は酸化皮膜
の発生した面積が０〜１．５％、Δ印は酸化皮膜の発生
した面積が１．５〜１０％、×印は酸化皮膜の発生した
面積が１０％以上を示す。この結果より、昇温時間の長
い方が、とくに３００℃までの加熱初期の低温部で８時
間以上の昇温時間で、酸化皮膜の発生が少ないことが判
る。
は、焼鈍終了後、コイルより幅方向は全長、長さ方向は
５００１のサンプルを採取し、目視で確認できた酸化皮
膜発生部分の面積を測定して評価した。〇印は酸化皮膜
の発生した面積が０〜１．５％、Δ印は酸化皮膜の発生
した面積が１．５〜１０％、×印は酸化皮膜の発生した
面積が１０％以上を示す。この結果より、昇温時間の長
い方が、とくに３００℃までの加熱初期の低温部で８時
間以上の昇温時間で、酸化皮膜の発生が少ないことが判
る。
【００３０】つぎに、加熱炉内の雰囲気ガスの露点の影
響について調査した結果を表２に示す。
響について調査した結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２は低温部での昇温時間、雰囲気ガスの
露点を変化させて、その影響を調査した結果を表したも
のである。表２中の×印、Δ印、〇印の意味は、表１の
場合と同じである。この結果より、低温部での昇温時間
が長く、雰囲気ガスの露点が０℃以下の場合に酸化皮膜
の発生が少ないことが判る。
露点を変化させて、その影響を調査した結果を表したも
のである。表２中の×印、Δ印、〇印の意味は、表１の
場合と同じである。この結果より、低温部での昇温時間
が長く、雰囲気ガスの露点が０℃以下の場合に酸化皮膜
の発生が少ないことが判る。
【００３３】この理由については明確にはなっていない
が、酸化皮膜の生成は炉内に残留した大気中の水分や酸
素が原因であり、加熱初期の段階で局部加熱される部分
に生成するものと考えられる。そのため加熱初期の低温
部での昇温時間を長くして鋼板の加熱を均一化し、かつ
炉内雰囲気ガスの露点を低くすることにより、酸化皮膜
の発生が抑えられたものと思われる。
が、酸化皮膜の生成は炉内に残留した大気中の水分や酸
素が原因であり、加熱初期の段階で局部加熱される部分
に生成するものと考えられる。そのため加熱初期の低温
部での昇温時間を長くして鋼板の加熱を均一化し、かつ
炉内雰囲気ガスの露点を低くすることにより、酸化皮膜
の発生が抑えられたものと思われる。
【００３４】
【実施例】下記の表３に示す組成の鋼を転炉によって溶
製し、常法の熱間圧延、冷間圧延を施し、板厚０．７ｍ
ｍの冷延板とし、焼鈍条件を変化させて焼鈍を行ない、
機械的性質、結晶粒径および表面の酸化皮膜について調
査した。その結果を表４に示す。
製し、常法の熱間圧延、冷間圧延を施し、板厚０．７ｍ
ｍの冷延板とし、焼鈍条件を変化させて焼鈍を行ない、
機械的性質、結晶粒径および表面の酸化皮膜について調
査した。その結果を表４に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】表４の結果から、本発明例ではいずれもｒ
値、伸びが優れ、かつ粗大粒が発生しておらず、酸化皮
膜の少ない深絞り用鋼板が得られた。なお、表４中の×
印、Δ印、〇印の意味は、表１の場合と同じである。
値、伸びが優れ、かつ粗大粒が発生しておらず、酸化皮
膜の少ない深絞り用鋼板が得られた。なお、表４中の×
印、Δ印、〇印の意味は、表１の場合と同じである。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、極低
炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法によって製造する際に、その焼鈍
条件を規定したものであり、これによって、粗大粒のな
い、酸化皮膜の少ない良好な特性を持つ深絞り用冷延鋼
板を製造することができるものである。
炭素ＩＦ鋼を箱焼鈍法によって製造する際に、その焼鈍
条件を規定したものであり、これによって、粗大粒のな
い、酸化皮膜の少ない良好な特性を持つ深絞り用冷延鋼
板を製造することができるものである。
【図１】均熱温度と機械的特性および結晶粒度との関係
を示す図である。
を示す図である。
１ 均熱温度に対する伸びの特性線 ２ 均熱温度に対するｒ値の特性線 ３ 均熱温度に対する粒径の特性線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 充 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平１−225727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−210243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−13030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−114517（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−172868（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/46 - 9/48 C21D 8/00 - 8/04
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ≦０．００５０重量％、Ｍｎ≦０．３
重量％、Ｐ≦０．０２重量％、Ｓ≦０．０２重量％、Ｎ
≦０．００４重量％、Ｔｉ：０．０１〜０．０８重量％
で、 Ｔｉ≧４Ｃ＋３．４３Ｎ＋１．５Ｓ を含有し、残部が実質的にＦｅよりなる組成を有する鋼
を用い、常法により熱間圧延、冷間圧延を施し、ついで
箱焼鈍を行ない冷延鋼板を得るにあたり、 （１）箱焼鈍の均熱温度を６７０〜７８０℃とする。 （２）均熱温度への昇温過程で、炉内挿入温度から３０
０℃に至る間の昇温時間を８時間以上とする。 （３）雰囲気ガスの露点を−４０〜０℃とする。 の条件を満足することを特徴とする粗大粒がなく、酸化
皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16678894A JP3296924B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16678894A JP3296924B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827523A JPH0827523A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3296924B2 true JP3296924B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=15837693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16678894A Expired - Fee Related JP3296924B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 粗大粒がなく、酸化皮膜の少ない深絞り用冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296924B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109920584B (zh) * | 2019-04-17 | 2023-10-27 | 广德克莱德新材料技术有限公司 | 一种防盗接地导线及其制造方法 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP16678894A patent/JP3296924B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0827523A (ja) | 1996-01-30 |
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