JP3342799B2 - 良スケール厚鋼板の製造方法 - Google Patents

良スケール厚鋼板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延終了後の
冷却過程で薄スケール改質処理を施す良スケール厚鋼板
の製造方法に関するものである。なお、厚鋼板には、厚
板以外に、熱延鋼板（鋼管用素材を含む）、形鋼、条鋼
も含む。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延されたスケールが表面に付着し
た鋼板をそのまま使用する場合もある厚板では、各種形
状に成形加工される時にスケール厚みが厚かったり、ス
ケールの密着性が良くなかったりするものは加工中に表
面スケールが部分的に脱落剥離し、外観の見栄えの悪い
成形品となり、商品価値が低下してしまう場合があっ
た。
【０００３】この対策として、例えば特開昭５６−９３
８２０号公報には、仕上圧延終了温度範囲を特定し、そ
の後直ちに、前記終了温度から６５０℃の温度域での平
均冷却速度を３０℃／ｓ以上で冷却することにより、黒
皮スケールを低減する方法が記載されている。又、特開
平７−４８６２２号公報には、圧延終了温度を８５０℃
以下にするか、又は圧延終了後８００〜７００℃まで水
冷し、スケールの生成を防止する方法が開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５６−９３８２
０号公報は、薄手熱延鋼板に関して黒スケールを低減
し、その後の酸性性を向上する方法を開示したものであ
るが、厚鋼板では前記の冷却速度を満足することは困難
である。又、仕上圧延終了温度が８００℃以下では、特
に厚鋼板において、表面が赤〜赤茶色になり、外観性状
が良くない。又、特開平７−４８６２２号公報記載の方
法によって得られたスケールは青黒色であり、マグネタ
イト主体の十分に黒いスケールが得られない。この為、
最近利用の目立つ高密度エネルギー切断や表面処理によ
る加工の際に、エネルギーの吸収効率が必ずしも十分で
はないので、薄スケール化とともにスケールそのものの
改質が求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
〜 の通りである。
【０００６】
【０００７】 厚鋼板を熱間圧延するに際して、仕上圧
延前にデスケーリングを施し、８００℃超で仕上圧延終
了後、直ちに水冷を開始し、その後鋼板温度６５０〜７
００℃で水冷を停止し、該鋼板の薄スケール改質を行う
ことを特徴とする良スケール厚鋼板の製造方法。
【０００８】 仕上圧延終了後水冷開始迄の時間が４秒
以内であることを特徴とする前記 の良スケール厚鋼板
の製造方法。
【０００９】 厚鋼板の冷却速度が１℃／ｓ〜３０℃／
ｓ未満であることを特徴とする前記 又は の良スケー
ル厚鋼板の製造方法。
【００１０】 改質したスケールをマグネタイト主体と
することを特徴とする前記〜 の良スケール厚鋼板の
製造方法。
【００１１】本発明では、８００℃超、好ましくは８５
０℃以上の高温仕上、更にその後の水冷、及び所定温度
での水冷停止処理により、特殊な熱履歴を厚鋼板に付与
し、厚鋼板の薄スケールの形成とスケール改質を図り、
マグネタイト主体の黒スケールとするものである。本発
明法により製造された厚鋼板のスケールは、密着性が良
好であり、かつ光などの高密度エネルギーの吸収度も高
いので、高密度エネルギー線での切断性及び表面加工、
例えば凹凸加工、焼入処理なども良好である。
【００１２】本発明法により形成するスケールとして
は、色彩測定方法、例えばＪＩＳ Ｚ８７２９のＬ* ａ
* ｂ* 表示系において、ａ* が小さい方が好ましい。黒
みがかったスケールはａ* が０未満であり、０以上では
赤みがかるので好ましくない。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、厚鋼板であ
ればどの板厚にも適用できるが、一般的な６ｍｍ以上１
００ｍｍ以下が望ましく、３５ｍｍ以下が更に好適であ
る。熱間圧延の加熱温度は、通常温度範囲であれば本発
明の効果が生じるが、仕上圧延前にデスケーリングを施
して、加熱時、粗圧延時に形成したスケールを出来るか
ぎり除去することが望ましい。
【００１４】次に、本発明の限定理由について説明す
る。
【００１５】仕上圧延終了温度が８００℃以下では、ス
ケール色が黒色から赤色へ変化してしまうので、８００
℃超とする。更に、仕上圧延中のスケールでの微細なク
ラックの発生を抑制するには、８５０℃以上が望まし
い。
【００１６】水冷停止温度は鋼板温度で６５０〜７００
℃にする。６５０℃未満では、厚鋼板であっても自己保
有熱が小さいので所要のスケール変態が完了しない。７
００℃超では、冷却停止後のスケールの生成を抑制する
ことが困難である。この鋼板温度としては、板厚方向の
断面平均温度をとることが、実際の鋼板温度を特定する
上で好ましい。この鋼板平均温度は、加熱圧延条件から
熱計算のみで算出しても良いが、表面温度の計測結果に
基づいて熱計算を修正して算出してもかまわない。
【００１７】仕上圧延終了後の水冷開始迄の時間は４秒
以内が好ましい。４秒超では表面のスケール成長が著し
く、スケールが厚くなる。
【００１８】水冷の冷却速度は１℃／ｓ〜３０℃／ｓ未
満が好ましい。１℃／ｓ未満では、水冷によるスケール
改質効果が十分に発揮されない。又、３０℃／ｓ以上の
冷却は板内熱伝導律速となり、工業的に困難である。
又、板厚が薄い場合、例えば４ｍｍ程度以下の場合は、
５０〜７００℃で冷却を停止する際に、冷却停止温度の
偏差がスケール改質効果に影響しやすいので、スケール
の改質が不十分となることもあり得る。
【００１９】本発明では、熱間圧延直後の水冷と所定温
度での水冷停止によってこの冷却過程でのスケールの熱
履歴によってスケールが改質され、マグネタイト主体か
らなる薄スケールが得られる。この生成機構に関しては
明確ではないが、本発明者らは、圧延後の冷却時の熱履
歴の特定により、Ｆｅ系酸化物の変態熱との相乗作用に
よって、スケール厚みが薄く、しかもマグネタイト主体
のスケールが形成できるものと推定している。
【００２０】本発明の対象とする鋼の化学組成は特に限
定しないが、重量％で、 Ｃ ：０．００１〜０．５０％、 Ｓｉ：０．０５ 〜１．００％、 Ｍｎ：０．０５ 〜２．００％、 Ｐ ：０．００１〜０．０５％、 Ｓ ：０．０００１〜０．１％、 Ａｌ：０．００１〜０．５０％、 残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼（Ａ鋼とい
う）、Ａ鋼に更に、強度改善元素群 Ｃｕ：０．０５ 〜１．５０％、 Ｎｉ：０．０５ 〜１．５０％、 Ｃｒ：０．０５ 〜２．００％、 Ｍｏ：０．０５ 〜１．００％、 Ｖ ：０．００３〜０．３ ％、 Ｂ ：０．０００３〜０．０１％ の１種又は２種以上を含有する鋼（Ｂ鋼という）、Ａ鋼
又はＢ鋼に更に、結晶粒制御元素群 Ｎｂ：０．００３〜０．１ ％、 Ｔｉ：０．００３〜０．０１％ の１種又は２種を含有する鋼（Ｃ鋼という）、Ａ鋼、Ｂ
鋼又はＣ鋼に更に、介在物形態制御元素群 Ｃａ：０．０００３〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０００３〜０．０１％ の１種又は２種を含有する鋼（Ｄ鋼という）等を対象と
することができる。
【００２１】薄スケールの改質後の冷却方法は目的に応
じて適宜選択できるが、通常は空冷（放冷）、又は制御
冷却や直接焼入れ処理の加熱冷却処理などが採用可能で
ある。又、薄スケール改質後には、冷間加工や温間加工
等もスケール剥離に影響しない範囲で実施可能である。
【００２２】
【実施例】常法で溶製した表１に示す鋼を鋳造後に、図
１に示すように、鋳片又は鋼片を１１５０〜１２００℃
に加熱し、表２に示す圧延、冷却条件で厚鋼板を製造し
た。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】 注１）色調は色彩色差計によるａ* で評価した。 黒：ａ* ＜０、赤：ａ* ≧０ 注２）密着性は、試験片（全厚×幅１００mm×長２００mm、但し、板厚≧２５mm では、表層側より厚１２mmを採取し、表層を外面）を９０°曲げ後のコー ナー部にセロテープ（登録商標）を密着させ、剥離したスケール面積率で 評価した。 ◎：０．１以下、 ○：０．１超〜０．２以下、 △：０．２超〜０．５以下、 ×：０．５超
【００２５】実施例１〜５はスケールが薄く、十分にス
ケールの改質が行われているので、密着性も良好であっ
た。
【００２６】比較例６は、冷却速度を確保するために水
圧を高圧にしたので、冷却過程で表層のスケールの部分
的な剥離が生じた。又、比較例７は、仕上温度が低すぎ
たのでスケールの改質が行われず、色調が赤で、かつ急
冷処理も行っていないので、スケール厚みが厚く、密着
性が極めて低く、スケール付着鋼板の加工性は良くなか
った。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、薄スケール化とスケー
ル改質を同時に達成することができるので、製造した厚
鋼板の成形加工性が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する設備の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 加熱炉 ２ デスケーラー ３ 粗圧延機 ４ 仕上圧延機 ５ デスケーラー ６ 冷却装置 ７ 厚鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河内 敏博 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会 社 名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 平７−48622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 45/00 C21D 8/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 厚鋼板を熱間圧延するに際して、仕上圧
    延前にデスケーリングを施し、８００℃超で仕上圧延終
    了後、直ちに水冷を開始し、その後鋼板温度６５０〜７
    ００℃で水冷を停止し、該鋼板の薄スケール改質を行う
    ことを特徴とする良スケール厚鋼板の製造方法。
  2. 【請求項２】 仕上圧延終了後水冷開始迄の時間が４秒
    以内であることを特徴とする請求項１記載の良スケール
    厚鋼板の製造方法。
  3. 【請求項３】 厚鋼板の冷却速度が１℃／ｓ〜３０℃／
    ｓ未満であることを特徴とする請求項１又は２記載の良
    スケール厚鋼板の製造方法。
  4. 【請求項４】 改質したスケールをマグネタイト主体と
    することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の良
    スケール厚鋼板の製造方法。
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