JP3318448B2

JP3318448B2 - 鋼板製造工程における表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブおよび極低炭素薄鋼板ならびにそれらの製造方法

Info

Publication number: JP3318448B2
Application number: JP27722894A
Authority: JP
Inventors: 一夫小山; 正芳末広
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH08120409A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板製造工程における
表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブおよび極低
炭素薄鋼板ならびにそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鋼で精錬後ＲＨ等の真空脱ガス装置で
炭素を数１０ｐｐｍまで減少させ、さらに残った炭素を
ＴｉやＮｂ等の炭窒化物形成元素を添加して固定する極
低炭素鋼、いわゆるＩＦ鋼（インタースチシャルフリー
鋼：ＩｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌＦｒｅｅＳｔｅｅｌ）
は深絞り性等の加工性に極めて優れており、自動車用を
中心に現在では大量に使用されている。このＩＦ鋼にＰ
やＭｎ等の固溶体強化元素を添加して強化したＩＦ系高
強度薄鋼板もまた高強度薄鋼板の主力鋼種として確固た
る地歩を占めている。しかしながら、このＩＦ鋼はいく
つかの製造上および製品としての欠点を持っている。

【０００３】製造上の欠点に関しては、表面疵が第１に
あげられる。ＩＦ鋼は製鋼で真空脱ガスを行うが、Ｃ−
Ｏ平衡上Ｏが高くなり、そのため脱酸を行う。この脱酸
生成物を完全に取り去ることは難しく、介在物となって
残り易い。また、連続鋳造での凝固が炭素をほとんど含
まないため、固液共存域がほとんどなく、温度変動等の
不安定さが鋼スラブ品質の不安定さに直接結びつき、表
面性状を劣化させる。さらに、ＩＦ鋼は純鉄成分に近
く、Ａr₃変態点が高くなり、熱延仕上温度を高くせざる
を得ない。そのため表面疵がどうしても発生する。この
ような深刻な状況は、日本鉄鋼協会の第１２６回秋季講
演大会で「熱延及び厚板圧延における表面疵防止技術」
の討論会が開かれ、その中でＩＦ鋼が中心課題として取
り上げられていることからも理解できる（例えば、日本
鉄鋼協会講演概要集ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ，ｖｏｌ．６，
ｐ．１３２８〜１３３１および同ｐ．１３３２〜１３３
５）。この討論会にもかかわらず、対策は現場的、対症
療法的なもので抜本的解決には至っていない。

【０００４】さらなる欠点として、薄鋼板には、冷延鋼
板、電気めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板と表面処理の
違いによりいくつかの種類があるが、その表面処理性に
ＩＦ鋼は一般に敏感で、特に合金化溶融亜鉛めっきでは
鋼中成分に強く影響される。そのため通常は、冷延鋼板
と合金化溶融亜鉛めっき鋼板とではＩＦ鋼の種類を分け
ているのが一般的である。例えば、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板には比較的亜鉛めっき特性の良好なＮｂ添加ＩＦ
鋼を、冷延鋼板では材質、特に深絞り性の指標であるラ
ンクフォード（以下ｒ値と記す）が高いＴｉ添加ＩＦ鋼
を用いるといった使い分けが行われる。ＩＦ系高強度鋼
板においても同様である。しかしながらこのような鋼種
の細分化は鉄鋼業の基本である大量生産に反し、経済性
を大幅に損なうことになった。

【０００５】さらにまた、ＩＦ鋼は極低炭素鋼ゆえに溶
接継手の熱影響部では健全な金属組織が再現されず、し
たがって、点溶接のように熱影響を受ける部位の強度あ
るいは疲労特性が劣化するという欠点も有する。この解
決のために、例えば特公平４−２６６１号公報には、成
分系を工夫する例が示されている。しかし、成分系をそ
のために限定すると用途が限られ、加工性その他の観点
からの成分系が生かせない等の欠点を持つ上、合金添加
による経済性の損失もある。

【０００６】例えば、特開平４−１９１３３０号公報、
特開平４−１９１３３１号公報には複層を有する鋼板に
関する記載があるが、これらは表内層の実質的な機械的
性質の変化をもたらすことで、強度・加工性等において
新機能を引き出そうとするものである。したがって一般
的に表層厚みの割合が大きく、また表層部が高強度にな
るように規定している。また、特公平６−４７７０６号
公報には、ＩＦ鋼において表面浸炭を行う技術が記載さ
れているが、成品での浸炭層厚みが大きく、また工程欠
陥の解消を狙ったものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したＩ
Ｆ系薄鋼板の各種欠陥、すなわち、ＩＦ系薄鋼板が炭
素の少ない純鉄に近い成分であることに起因する表面
疵、表面処理の有無や差異による冷延鋼板、電気めっ
き鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板別の鋼種の細分化、溶接
部の疲労特性劣化等の製品強度の不足を根本的に解消す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の極低炭素鋼連続
鋳造スラブは、質量割合（以下成分含有量に対しては同
じ）で、Ｓｉ≦１．５％、Ｍｎ≦２．０％、Ｐ ≦０．
１５％、Ａｌ＝０．０１〜０．１５％、Ｎ ≦０．００
５０％を含有し、さらに、表層は、セメンタイトとして
存在するＣを０．０１〜０．０８％含有し、内層は、Ｃ
≦０．００５０％で、さらにＴｉ＝０．０２〜０．１０
％、Ｎｂ＝０．０１〜０．１０％、Ｖ＝０．０２〜
０．１０％、およびＺｒ＝０．０３〜０．１０％の１種
または２種以上を含有し、炭素は実質的にこれら元素の
炭化物として存在し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする鋼板製造工程における表面欠陥
の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブである。表内層にさ
らにＢ＝０．０００１〜０．００１５％を含有すること
は好ましい。

【０００９】本発明の極低炭素薄鋼板は、Ｓｉ≦１．５
％、Ｍｎ≦２．０％、Ｐ ≦０．１５％、Ａｌ＝０．０
１〜０．１５％、Ｎ ≦０．００５０％を含有し、さら
に、表層は、セメンタイトとして存在するＣを０．０１
〜０．０８％含有し、内層は、Ｃ≦０．００５０％で、
さらにＴｉ＝０．０２〜０．１０％、Ｎｂ＝０．０１〜
０．１０％、Ｖ＝０．０２〜０．１０％、およびＺｒ
＝０．０３〜０．１０％の１種または２種以上を含有
し、炭素は実質的にこれら元素の炭化物として存在し、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
る鋼板製造工程における表面欠陥の少ない極低炭素薄鋼
板である。表内層にさらにＢ＝０．０００１〜０．００
１５％を含有することは好ましい。

【００１０】本発明の極低炭素鋼連続鋳造スラブの製造
方法は、Ｃ≦０．００５０％、Ｓｉ≦１．５％、Ｍｎ≦
２．０％、Ｐ ≦０．１５％、Ａｌ＝０．０１〜０．１
５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を出鋼し、次いで連続鋳造するにあたりモールド部に
電磁ブレーキを設け、モールド上面に炭素を含むパウダ
ーを用いて表層にＣを０．０１〜０．０８％含有させ、
さらにＦｅで被覆されたワイヤー状のＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、
Ｚｒの１種または２種以上を含む合金を挿入して内層に
Ｔｉ＝０．０２〜０．１０％、Ｎｂ＝０．０１〜０．１
０％、Ｖ＝０．０２〜０．１０％、およびＺｒ＝０．
０３〜０．１０％の１種または２種以上を含有させるこ
とを特徴とする鋼板製造工程における表面欠陥の少ない
極低炭素鋼連続鋳造スラブの製造方法である。表内層に
さらにＢ＝０．０００１〜０．００１５％を含有するこ
とは好ましい。

【００１１】本発明の極低炭素薄鋼板の製造方法は、前
記本発明の極低炭素鋼連続鋳造スラブの製造方法で製造
した連続鋳造スラブをさらに常法で熱延または熱延・冷
延・再結晶焼鈍または熱延・冷延・表面処理することを
特徴とする鋼板製造工程における表面欠陥の少ない極低
炭素薄鋼板の製造方法である。

【００１２】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１３】本発明では、まず表層部のＣを０．０１〜
０．０８％とし、実質的にセメンタイトとする。これに
より連続鋳造モールド内での凝固時に表層部が低炭素ア
ルミキルド鋼相当の成分になって凝固シェルの形状を健
全化し、連続鋳造スラブの表層部の微小割れや偏析を極
小化し、表面欠陥の源を減少させる。熱延時には、純鉄
に近い通常のＩＦ鋼はロール等に焼き付き易いが、本発
明ではスラブでセメンタイトであった炭化物が溶解し、
固溶炭素として存在するため、固溶炭素が少ないことに
よる熱延疵は発生しない。また、この固溶炭素および低
温ではセメイタイトが存在するため、ある程度の高温〜
中温〜常温の強度を有し、各下工程での取扱い疵の発生
も通常の低炭素アルミキルド鋼並に減少する。

【００１４】また、表層を低炭素アルミキルド鋼相当成
分にすることで製品としての特性も大幅に改善される。
表層純鉄に近い従来のＩＦ系成分では疲労強度がどうし
ても低くなるし、溶接等の熱影響を受けたところではこ
の劣化がさらに酷くなる。しかし、本発明では疲労や曲
げ成形を支配する表層部が通常の低炭素アルミキルド鋼
相当となるので、このような問題は大幅に改善される。

【００１５】内層および炭素を除く表層成分は、ＩＦ鋼
としての強度および加工性確保のために決められる。す
なわち、Ｃは０．００５０％以下としなければならな
い。０．００５０％を越えると十分な加工性、特にｒ
値、伸び値が得にくい。

【００１６】Ｓｉは固溶体強化元素であり、高強度鋼板
の場合には１．５％以下とする。ただ、Ｓｉは低温で安
定な酸化皮膜を生じ、焼鈍での還元を行う溶融亜鉛めっ
きでは不めっきを生じ易いので極力避けるのが望まし
く、軟鋼板並みの０．０３％以下の不純物のレベルにと
どめるべきである。しかしながら、還元に工夫をした場
合は、添加してもなんら差し支えない。

【００１７】Ｍｎもまた固溶体強化元素であり、強化の
割りに延性およびｒ値の劣化が少ない。この観点から高
強度鋼板の場合には０．２０％以上２．０％以下添加す
る。Ｍｎによる強化は０．２０％未満では実質効果がな
く、また、不純物であるＳをＭｎＳとして固定すること
が不十分になり、表層が脆化し、熱延時の表面欠陥の原
因になる。軟鋼板の場合には添加量は０．０５〜０．２
５％である。

【００１８】Ｐも固溶体強化元素であり、鋼の強化のた
め高強度鋼板の場合には用いる。しかし、Ｐは粒界脆化
を引き起こし、後述の二次加工性劣化を助長するので、
添加量は０．１５％以下、望ましくは０．０８５％以下
とする。軟鋼板の場合にはＰは０．０２５％未満とす
る。

【００１９】Ａｌは脱酸剤として用いた残渣として鋼中
に含まれる。０．０１％未満では十分な脱酸が行われ
ず、鋼の介在物が増し、表面欠陥となって現れたり、あ
るいは材質劣化をもたらす。逆に、０．１５％超のＡｌ
はかえって鋼の清浄度を悪くし、やはり表面欠陥、内部
欠陥となって現れる。

【００２０】Ｎは０．００５０％以下とする。これを越
えて含有すると、微細なＡｌＮ等の窒化物が鋼の再結晶
挙動に影響し、材質を劣化させる。

【００２１】内層には、固溶炭素の固定に、Ｔｉ＝０．
０２〜０．１０％、Ｎｂ＝０．０１〜０．１０％、Ｖ＝
０．０２〜０．１０％、およびＺｒ＝０．０３〜０．１
０％の１種または２種以上を含有させる。それぞれ下限
値未満では炭素固定が十分でなく、内層のＩＦ鋼として
の性能がでない。この場合、Ｔｉ、Ｎｂ等の添加量は、
炭素との原子量論的等価量があればよいのではなく、炭
化物析出の速度論、すなわちカイネティックスを考慮し
て、炭素の当量より多めに添加する必要がある。また、
それぞれの上限値で効果はほぼ飽和し、それを越えると
経済性を損なう。これらの値は炭素含有量と後工程での
条件に左右されるが、炭素を０．００２５％以下とし、
炭化物形成元素としてＴｉを選び、Ｔｉを０．０２５〜
０．０４０％とし、さらに熱延加熱温度を１１００℃以
下とする組み合わせが材質上好ましい。この条件に、場
合によってはＮｂを０．０１〜０．０２％添加すると、
さらに一層の材質向上が期待できる。

【００２２】薄鋼板においては、深絞り加工の後、口広
げ等の２次加工を行った際、成形した壁部が脆性的に破
壊する２次加工脆性あるいは縦割れと呼ばれる特有の欠
陥が発生することがある。これは、ＩＦ鋼の粒界強度が
劣化することが原因と考えられ、その対策として必要に
応じてＢを０．０００１〜０．００１５％添加する。Ｂ
は材質劣化を最小にして粒界の強度を上げると考えられ
る。下限値未満では２次加工性改善効果がないし、上限
値を越えると材質劣化が大きくなる。好ましくは０．０
００８％以下とする。

【００２３】以上の成分の鋼スラブを得るには、まず、
転炉で鋼にしたあと、真空脱ガス装置等でＣ≦０．００
５０％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：２．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１５％を含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼とし、
ついでこれを連続鋳造する。

【００２４】表層のＣ添加および内層のＴｉ、Ｎｂ、
Ｖ、およびＺｒの１種または２種以上の添加法として
は、図１に示すように、連続鋳造において、モールド３
部に電磁ブレーキ４を設け、モールド３上面にはＣを含
むパウダー７を用いて表層にＣを含有させる。さらに、
Ｆｅで被覆されたワイヤー状のＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、および
Ｚｒの１種または２種以上を含有する合金を挿入して内
層部にＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、およびＺｒの１種以上を含有さ
せる。このようにして連続鋳造を行うと、電磁ブレーキ
４の効果によって表内層が分離され、所定の成分のスラ
ブを得ることができる。ワイヤーより供給される合金
は、モールド３の下プールに入るように、ワイヤーの鉄
被覆厚み、供給速度等を調整する。ワイヤーは、１本ま
たは複数本のいずれでもよい。また、ワイヤーはＴｉ、
Ｎｂ、Ｖ、およびＺｒの単独でも混合でもよい。また、
パウダー成分はＣを０．５〜１０％含むものであればよ
い。パウダー成分の一例をあげると、ＳｉＯ₂：２９
％、Ａｌ₂Ｏ₃：７％、ＣａＯ：３０％、Ｎａ₂Ｏ：１
３％、Ｆ^-：７％、Ｃ：２．５％である。

【００２５】スラブにおける表層の厚みは両面併せて内
層の５〜１５％とする。５％未満では表層の効果が現れ
難く、また、１５％を越えると内層の高加工性が全体と
して発揮されない。好ましくは５〜１０％とする。この
ような内外層の厚みの制御は、既述の方法により十分に
得られる。

【００２６】スラブの連続鋳造法は、垂直曲げ、水平曲
げ等タイプを問わない。また、５０ｍｍ程度の薄肉連続
鋳造でも差し支えない。

【００２７】この鋼スラブはその後熱延される。熱延と
して加熱、粗圧延、仕上圧延、ランアウトテーブルでの
冷却等を経てコイル状に巻取る。熱延にあたり、加熱炉
を通らない直接熱延（ＤＲ）や温片を加熱炉に挿入する
温片挿入法（ＨＣＲ）をとってもなんら差し支えない。
加熱炉を経る場合、加熱温度は通常でよく、１０５０〜
１２００℃程度である。しかし、１１００℃以下の低温
加熱を行うとさらなる材質上の向上が得られるので好ま
しい。熱延は全連続式、半連続式、あるいはその中間の
タイプのいずれでもよい。仕上終了温度は通常Ａr₃変態
点以上であるが、リジング状肌荒れがでない範囲内でＡ
r₃変態点以下の圧延でもよい。巻取温度は材質上大きな
要因であり、高温ほど向上する。しかし、高温巻取では
酸洗性の不良が生じ易く、また、コイル端部が急冷され
てこの部位の材質が劣化し材質不均一の原因となる。そ
のため巻取温度は５５０〜６７０℃程度とすることが好
ましい。巻取後コイルは冷却され、場合によって酸洗さ
れ、適当な精整処理を経て熱延鋼板あるいは熱延コイル
とされ、出荷される。

【００２８】酸洗された熱延コイルに冷延後再結晶焼鈍
を施し、冷延コイルとする。冷延率は通常通り６０〜８
５％の範囲でよい。再結晶焼鈍は箱焼鈍または連続焼鈍
で行う。箱焼鈍では６５０〜７５０℃、１〜２０ｈ、連
続焼鈍では７００〜９００℃、１０ｓ〜１０ｍｉｎの焼
鈍条件とする。箱焼鈍および連続焼鈍のタイプは問わな
い。冷延コイルはそのまま冷延鋼板として製品となる
か、あるいは電気亜鉛めっきラインを通板して電気亜鉛
めっき鋼板となる。電気亜鉛めっきとしては、通常の純
亜鉛めっきの他に亜鉛を主とするＺｎ−Ｎｉ等の合金亜
鉛めっきを施してもよい。

【００２９】冷延ままコイルを連続溶融亜鉛めっきライ
ンを通板して溶融亜鉛めっき鋼板としてもよい。その場
合の加熱条件は連続焼鈍における条件と同様である。溶
融亜鉛めっき鋼板の場合は、鋼中成分との関係で亜鉛の
密着性や、合金化溶融亜鉛めっきの場合には合金化の状
況が影響を受け、従来のＩＦ鋼、特にＩＦ系高強度鋼板
では特別の成分系を選ぶなど処置が必要であった。しか
しながら本発明ではなんら特別処置は必要としない。そ
れどころか、鋼種は、熱延鋼板、冷延鋼板、電気亜鉛め
っき鋼板と敢えて区別する必要はなく、これが本発明の
大きな効果の一つである。溶融亜鉛めっき鋼板あるいは
合金化溶融亜鉛めっき鋼板として、敢えて特別に処置を
施さなくても亜鉛の密着性およびＺｎ、Ｆｅの合金化挙
動は極めて優れたものになる。

【００３０】なお、成品における表層厚みは熱延中にお
けるスケール生成および剥離により減少し、表裏合わせ
て内層の２〜８％となる。

【００３１】

【実施例１】０．００２５％Ｃ−１．２１％Ｍｎ−０．
０４４％Ｐ−０．０３３％Ａｌ−０．００１６％Ｎ−
０．０００６％Ｂを含有する鋼を転炉−ＲＨ真空脱ガス
工程で溶製し、続いて連続鋳造を行った。連続鋳造機に
は、図１に示すようにモールド３部に電磁ブレーキ４
と、合金添加用のワイヤー供給装置６が設けられてい
る。ワイヤーは鉄で被覆されており、その厚みと供給速
度により下プールにＴｉ、Ｎｂの混合物からなる合金が
添加されるようにした。パウダー７には、ＳｉＯ₂：３
０％、Ａｌ₂Ｏ₃：７．５％、ＣａＯ：３０％、Ｎａ₂
Ｏ：１２％、Ｆ^-：６．５％、Ｃ：２．５％を主成分と
するものを用いた。電磁ブレーキ４の電磁力は０．５Ｔ
とした。

【００３２】このようにして表層のＣ量を０．０２２
％、内層Ｔｉ量を０．０４１％、内層Ｎｂ量を０．０１
８％とした。なお成分分析は、表層はスラブ表層部のス
ケール層を除いた深さ３ｍｍの部位から、内層は１／４
厚み部付近から採取した試料の化学分析によった。

【００３３】スラブの一部を採取し、断面観察を行った
結果、全厚み２８０ｍｍ中、表層（上部）が８．９〜１
０．１ｍｍ、表層（下部）が９．５〜１０．８ｍｍで、
全厚みに占める表層部の厚みは６．７〜７．４％であっ
た。

【００３４】このようにして得られた成分差を有するス
ラブの一部を採取し、断面の成分分布等の調査を行っ
た。スラブ表層部ではＣが０．０２〜０．０２４％、内
層部では０．００２３〜０．００２８％分布していた。
一方、ＴｉおよびＮｂは表層部では検出されず、内層部
ではそれぞれ０．０４１％、０．０１８％を平均値とし
て安定的に分布していた。表層部の炭化物は、光学顕微
鏡の観察結果と走査型電子顕微鏡の元素分析とからセメ
ンタイトと判断された。また、内層部については、析出
物の抽出物を走査型電子顕微鏡で元素分析した結果、Ｔ
ｉ、Ｎｂが検出され、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓ等が検出されない
微細なものが多数観察され、このことからＴｉ、Ｎｂ炭
化物と判断された。光学顕微鏡観察からは、内層部には
セメンタイトは認められなかった。

【００３５】残ったスラブを続いて加熱温度１０８０〜
１１５０℃、仕上終了温度８８０〜９１５℃、巻取温度
６７０〜６９０℃で熱延を行った。熱延板厚は４．０ｍ
ｍとした。酸洗後、１コイルを選び、１％の調質圧延を
行った後サンプリングし、材質・品質調査を行った。ま
た、このコイルの表面品位を調べるため検査ラインで低
速通板巻きもどしを行った。検査は表裏面行った。

【００３６】残った酸洗熱延コイルは０．８ｍｍまで冷
延を行った（冷延率８０％）。冷延コイル中５本は連続
焼鈍し、６本は連続溶融亜鉛めっきラインを通板し、そ
れぞれ冷延鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板とした。連続
焼鈍条件は、昇温速度１０℃／ｓ、均熱８５０℃、５０
秒、調質圧延１．０％とした。また、連続溶融亜鉛めっ
きラインは無酸化加熱炉−還元炉−Ｚｎポット−合金化
炉−調質圧延機からなっており、昇温速度２５℃／ｓ、
最高到達温度８６０℃、ポットへの侵入温度４６０℃、
合金化条件は５００℃、１０秒、調質圧延１．０％、亜
鉛目付け量４５ｇ／ｍ²（片側当たり）とした。

【００３７】全コイルを検査ラインで低速通板して詳細
に表裏面を検査した。

【００３８】表面疵検査結果および材質試験結果を表１
に示す。ここで表面品位が１級というのは、一番厳しい
用途である自動車外板用の基準である。

【００３９】

【表１】

【００４０】なお、比較例は標準的に製造されているＩ
Ｆ系高強度鋼であり、成分は、Ｃ＝０．００１７〜０．
００３３％、Ｍｎ＝１．１〜１．３％、Ｐ＝０．０３５
〜０．０４８％、Ｔｉ＝０．０１５〜０．０２５％、Ｎ
ｂ＝０．０２５〜０．０３５％、Ａｌ＝０．０３１〜
０．０４０％、Ｎ＝０．００１６〜０．００２９％、Ｂ
＝０．０００２〜０．０００６％で、熱延、冷延、焼鈍
条件およびサイズは本発明例とできるだけ近い条件のも
のを選び、少なくとも５０コイル以上のデータの平均値
である。

【００４１】表１に示すように、機械試験値は本発明例
と比較例の間でなんら差異はなく、本発明例もＩＦ系高
強度鋼の持つ極めて良好な材質を受け継いでいることが
わかる。

【００４２】次に表面疵であるが、本発明例は熱延鋼
板、冷延鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板のいずれ
においても顕著な改善が見られたことが明らかである。
比較例では熱延鋼板で数％、冷延鋼板および溶融亜鉛め
っき鋼板では実に１０％を越える不良率であったのに対
し、本発明例では高々３％にとどまっていた。これら不
良の中にはめっきにより浮かび出るような極めて軽微な
欠陥起因のものも含まれており、従来のＩＦ系高強度鋼
では根本的解決は不可能に近いものであった。

【００４３】また、めっき鋼板のめっき特性も大幅に改
善された。しかも、これら熱延鋼板、冷延鋼板、溶融亜
鉛めっき鋼板が同じ鋼種から製造されているにもかかわ
らず改善されていることは鋼種集約が果たされたわけ
で、極めて大きな効果と言える。

【００４４】

【実施例２】表２に示す表層、内層成分差を有する鋼ス
ラブを実施例１と同様に製造した。いずれも本発明例ス
ラブである。スラブ厚みは２８０ｍｍ、表層厚みは片側
で６〜８ｍｍであった。各チャージ毎に適当に数スラブ
を選び、それぞれ熱延鋼板、冷延鋼板、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板とした。それぞれの工程条件を表３に、その
鋼板の機械試験値および表面品位を表４に示す。表４よ
り明らかなように、各鋼板とも軟鋼は軟鋼なりに、高強
度鋼板は高強度鋼板並にＩＦ鋼の持つ良好な加工性を保
っていた。一方、表面品位については極めて良好なこと
がわかる（比較例については表１を参照のこと）。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】

【実施例３】製品としての性能としてＩＦ系高強度鋼で
問題となっている点溶接部の疲労強度を調査した。試料
は表１中の本発明例Ｎｏ．２の冷延鋼板を用いた。比較
例として、表層までこの鋼の内層成分にほぼ等しい一般
ＩＦ系高強度冷延鋼板とＰ添加低炭素アルミキルド冷延
鋼板を用いた。溶接条件は標準的なものに従い、ナゲッ
ト径は３．６ｍｍで散り発生しない最大の電流条件で溶
接した。疲労試験は油圧サーボ式の単軸モードとした。
図２に振幅最大荷重（板厚で除してある）と繰り返し数
Ｎとの関係で結果を示す。図２から明らかなように、本
発明鋼板はほとんどＰ添加低炭素アルミキルド冷延鋼板
並の高い疲労限強度および時間強度を有するのに対し、
一般ＩＦ系高強度冷延鋼板は１０〜２０％低い値となっ
た。

【００４９】

【発明の効果】本発明によりＩＦ系薄鋼板の種々の欠陥
が解決され、製造時の経済性も確立し、また、製品とし
ての性能も箱焼鈍による低炭素アルミキルド冷延鋼板や
３４０〜３９０Ｎ・ｍｍ^-2級低炭素アルミキルド高強度
冷延鋼板に完全に遜色のないレベルを有することになっ
て、自動車用を中心とした一大汎用材料としての地歩を
確固としたものにし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁ブレーキとワイヤー供給装置を有する連続
鋳造機の概略を示す図である。

【図２】点溶接部の疲労試験結果を示すＳ−Ｎ線図であ
る。

【符号の説明】

１取鍋２タンディッシュ３モールド４電磁ブレーキ５浸漬ノズル６ワイヤー供給装置７パウダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14 (56)参考文献特開平６−81121（ＪＰ，Ａ) 特開平６−65684（ＪＰ，Ａ) 特開平６−128687（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−193756（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−38556（ＪＰ，Ａ) 特開平１−271029（ＪＰ，Ａ) 特開平６−126402（ＪＰ，Ａ) 特開平７−145450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 B22D 11/00 - 11/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】質量割合で、Ｓｉ≦１．５％、Ｍｎ≦
２．０％、Ｐ ≦０．１５％、Ａｌ＝０．０１〜０．１
５％、Ｎ ≦０．００５０％を含有し、さらに、表層
は、セメンタイトとして存在するＣを０．０１〜０．０
８％含有し、内層は、Ｃ≦０．００５０％で、さらにＴ
ｉ＝０．０２〜０．１０％、Ｎｂ＝０．０１〜０．１０
％、Ｖ＝０．０２〜０．１０％、およびＺｒ＝０．０
３〜０．１０％の１種または２種以上を含有し、炭素は
実質的にこれら元素の炭化物として存在し、残部Ｆｅお
よび不可避的不純物からなることを特徴とする鋼板製造
工程における表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラ
ブ。
【請求項２】表内層にさらにＢ＝０．０００１〜０．
００１５％を含有する請求項１記載の鋼板製造工程にお
ける表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブ。
【請求項３】質量割合で、Ｓｉ≦１．５％、Ｍｎ≦
２．０％、Ｐ ≦０．１５％、Ａｌ＝０．０１〜０．１
５％、Ｎ ≦０．００５０％を含有し、さらに、表層
は、セメンタイトとして存在するＣを０．０１〜０．０
８％含有し、内層は、Ｃ≦０．００５０％で、さらにＴ
ｉ＝０．０２〜０．１０％、Ｎｂ＝０．０１〜０．１０
％、Ｖ＝０．０２〜０．１０％、およびＺｒ＝０．０
３〜０．１０％の１種または２種以上を含有し、炭素は
実質的にこれら元素の炭化物として存在し、残部Ｆｅお
よび不可避的不純物からなることを特徴とする鋼板製造
工程における表面欠陥の少ない極低炭素薄鋼板。
【請求項４】表内層にさらにＢ＝０．０００１〜０．
００１５％を含有する請求項３記載の鋼板製造工程にお
ける表面欠陥の少ない極低炭素薄鋼板。
【請求項５】質量割合で、Ｃ≦０．００５０％、Ｓｉ
≦１．５％、Ｍｎ≦２．０％、Ｐ ≦０．１５％、Ａｌ
＝０．０１〜０．１５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を出鋼し、次いで連続鋳造するに
あたりモールド部に電磁ブレーキを設け、モールド上面
に炭素を含むパウダーを用いて表層にＣを０．０１〜
０．０８％含有させ、さらにＦｅで被覆されたワイヤー
状のＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの１種または２種以上を含む
合金を挿入して内層にＴｉ＝０．０２〜０．１０％、Ｎ
ｂ＝０．０１〜０．１０％、Ｖ＝０．０２〜０．１０
％、およびＺｒ＝０．０３〜０．１０％の１種または２
種以上を含有させることを特徴とする鋼板製造工程にお
ける表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブの製造
方法。
【請求項６】表内層にさらにＢ＝０．０００１〜０．
００１５％を含有する請求項５記載の鋼板製造工程にお
ける表面欠陥の少ない極低炭素鋼連続鋳造スラブの製造
方法。
【請求項７】請求項５または６記載の製造方法で製造
した連続鋳造スラブをさらに常法で熱延または熱延・冷
延・再結晶焼鈍または熱延・冷延・表面処理することを
特徴とする鋼板製造工程における表面欠陥の少ない極低
炭素薄鋼板の製造方法。