JP3596193B2

JP3596193B2 - 延性に優れ、鋼帯長さ方向の伸びが均一な熱延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP3596193B2
Application number: JP28531496A
Authority: JP
Inventors: 周作高木; 和哉三浦; 俊之加藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JPH10130723A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、延性に優れるとともに、均一な材質を有する熱延鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼板に要求される基本的で重要な機械特性に延性がある。この延性を向上させるための手段として、従来から、金属組織の微細化による方法が採られてきた。例えば、特開昭６１−７３８２９号公報には、Ａｒ_３変態点近傍で仕上圧延を行ったのち、５００ ℃以下まで急冷することにより極微細なベイナイト組織を得る方法が開示されている。また、特開昭６３−１２１６１８号公報には、低温低歪速度で粗圧延を行なうことによりフェライト結晶粒径の微細化を行なう方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭６１−７３８２９号公報に開示の方法では急冷の工程を、また、上記特開昭６３−１２１６１８号公報の方法では低温低歪速度圧延の工程を有しているために、いずれの方法とも製品コストを上昇させる要因を含んでいた。また、得られる延性も、未だ必ずしも十分ではなかった。
しかも、これらの従来の製造方法では、一般に、熱延鋼板の製造工程において厳密な温度管理を必要とするばかりか、熱間仕上圧延に際して、シートバーの先後端部で局部的な温度降下を余儀なくされ、またシートバー後端にいくほどホットランテーブル上での待機時間が長いことから、シートバー中央部と後端部とでは相当の温度差を生じ、それ故、熱延鋼帯全長にわたって均質な材質を得ることが困難であった。
【０００４】
そこで、本発明の主たる目的は、従来の熱延鋼板が抱えている上述した問題を解決した新規な熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、延性に優れるとともに、鋼帯内で均一な材質を有する、コストアップを招くことのない、熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
また、本発明の具体的目的は、伸びが４３％以上、鋼帯長さ方向における伸びの差が１．５％以下の特性を有する、熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の目的を達成すべく、主として、粗圧延および仕上圧延に着目して、鋭意研究を重ねた。その結果、上記目的実現のためには、主として、粗圧延で得られたシートバーを先行するシートバーと接合して仕上げ圧延することと、これら粗圧延および仕上げ圧延の圧延条件を適正に制御して加工発熱による鋼板の温度上昇をはかることが有効であることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、Ｃ：0.0001〜0.01wt％、Si：1.5wt％以下、Mn：2.5wt％以下、Ｐ：0.15wt％以下、Ｓ：0.010wt％以下、Al：0.001〜0.05wt％を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる鋼スラブを、終了温度(Ａr₃変態点＋100℃)〜Ａr₃変態点にて粗圧延してシートバーとし、このシートバーを先行するシートバーと接合し、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が 30 ％以上、かつ仕上げ圧延中の最低温度がＡr₃変態点未満〜(Ａr₃変態点−50℃)の温度範囲になるように圧延して、仕上げ圧延終了直後の鋼帯温度をＡc₃変態点以上に上昇させることを特徴とする延性に優れ、鋼帯長さ方向の伸びが均一な熱延鋼板の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の限定理由を説明する。
・粗圧延終了温度：（Ａｒ_３変態点＋１００℃）〜Ａｒ_３変態点
粗圧延終了温度が（Ａｒ_３＋１００）℃を超えると仕上圧延前のオーステナイト粒が粗大になり、微細なフェライト粒からなる熱延組織を得ることができなくなり、延性と靱性が低下する。一方、粗圧延終了温度がＡｒ_３変態点未満になると、フェライト変態した部分が圧延され、再結晶して粗大粒となり、鋼板の延性と靱性を低下させる。よって、粗圧延の終了温度は（Ａｒ_３変態点＋１００℃）〜Ａｒ_３変態点の温度範囲とする。
【０００８】
・シートバーの接合
従来の仕上げ圧延のように、シートバーを接合しないで圧延すると、シートバーの先端部および後端部の温度低下が避けられず、熱延鋼帯全体の材質の均一性を確保できなくなる。したがって、粗圧延後のシートバーを仕上げ圧延前に接合する必要がある。
【０００９】
・仕上圧延の最低温度：Ａｒ_３変態点〜（Ａｒ_３変態点−５０℃）
仕上圧延中の最低温度がＡｒ_３変態点以上になるとフェライトからオーステナイトへの変態が起こらなくなる。一方、（Ａｒ_３変態点−５０℃）未満になると圧延による発熱で鋼板全体をＡｃ_３変態点以上に上昇させることができなくなり、フェライトからオーステナイトヘの変態による微細な熱延組織が得られず、延性と靭性が低下する。よって、仕上圧延中の最低温度はＡｒ_３変態点未満〜（Ａｒ_３変態点−５０℃）の温度範囲とする。
【００１０】
上記各熱延条件による加工発熱により、仕上げ圧延終了直後の鋼板温度をＡc₃以上に上昇させて、最終的に微細なフェライト組織を有する熱延鋼板を得ることが可能となる。なお、このとき仕上げ圧延終了直後の鋼板温度を効果的に上昇させるためには、上記熱間圧延において、最終パスでの圧下率を30％以上に調整して圧延することが有効である。また、鋼帯温度の一層の均一化を図るためには、鋼帯の接合と併用して接合前のシートバーを一度コイル状に巻き取ることが有効である。
【００１１】
Ｃ：０．０００１〜０．０１ｗｔ％
Ｃは、プレス成形性の指標である伸びやｒ値の向上の観点から低減させることが望ましいが、その含有量が０．０００１ｗｔ％に満たないと、耐２次加工脆性の劣化や溶接部の強度低下をもたらし好ましくない。一方、Ｃ含有量が０．０１ｗｔ％を超えると、Ｃを安定化させるために、多量のＴｉ、Ｎｂの添加が必要となり好ましくない。したがって、Ｃ含有量は０．０００１〜０．０１ｗｔ％の範囲とする。
【００１２】
Ｓｉ：１．５ｗｔ％以下
Ｓｉは、基本的には必要な強度レベルに応じて添加すればよいが、１．５ｗｔ％を超えて含有させると、熱延母板の硬化により冷間圧延性が低下するほか、表面処理性も顕著に劣化する。したがって、Ｓｉの含有量の上限は１．５ｗｔ％とする。
【００１３】
Ｍｎ：２．５ｗｔ％以下
Ｍｎは、必要な強度に応じて添加するが、プレス成形性の指標である伸び、ｒ値の向上の覿点から低減させることが望ましい。特に、Ｍｎ量が２．５ｗｔ％を超えると溶接性が顕著に劣化するので、Ｍｎ含有量は、２．５ｗｔ％以下の範囲とする。
【００１４】
Ｐ：０．１５ｗｔ％以下
Ｐは、基本的には目標とする強度レベルに応じて調整すればよいが、０．１５ｗｔ％を超えて添加すると、表面処理性を顕著に劣化させる。したがって、Ｐ含有量の上限は０．１５ｗｔ％とする。
【００１５】
Ｓ：０．０１０ｗｔ％以下
Ｓは、鋼中の析出物を増加させ、加工性を低下させる有害な元素であり、その影響は、特に０．０１０ｗｔ％を超えると顕著になる。したがって、Ｓ含有量は０．０１０ｗｔ％以下に制限する。
【００１６】
Ａｌ：０．００１〜０．０５ｗｔ％
Ａｌは、鋼の脱酸に必要な元素である。含有量が０．００１ｗｔ％を下回ると介在物が増加し、それに伴い加工性が低下する。一方、０．０５ｗｔ％を超えて添加しても加工性が低下する。したがって、Ａｌ量は０．００１〜０．０５ｗｔ％の範囲に限定する。
【００１７】
以上、本発明による熱延鋼板の製造方法について説明したが、本発明法で得られる効果は、この熱延鋼板を素材として製造する表面処理鋼板においても得られる。
【００１８】
【実施例】
表１に示す種々の化学組成の鋼を、転炉にて溶製し、連続鋳造スラブとした。このスラブを１１００℃に加熱し、表１に示す各熱間圧延条件（圧下率は最終パスでの値）により５ｍｍの熱延鋼帯を製造した。
得られた、熱延鋼帯の板幅方向中央の位置からＪＩＳ５号の試験片を採取し、引張試験を行い、伸び（全伸びの値）および鋼帯長さ方向の伸びの差（全伸びの最大値と最小値との差）を求め、延性と鋼帯内材質の均質性を評価した。これらの試験結果を表１に併記するとともに、０．２％耐力との関係を図１に示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
なお、鋼Ｎｏ．５（発明法）と鋼Ｎｏ．１３（比較法）について、鋼帯の長手方向の様々な位置で、引張試験による伸びを測定した結果を、表２および図２に示す。
【００２１】
【表２】

【００２２】
これらの結果から、本発明法に従えば、延性に優れ、均質な材質を有する熱延鋼板を製造することができることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、粗圧延および仕上げ圧延の温度域を制御するとともに、粗圧延で得られた鋼帯を接合して仕上げ圧延することにより、延性に優れ、しかも鋼帯内で均質な材質の鋼板を、高生産性のもとに製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】０．２％耐力と伸びとの関係を示すグラフである。
【図２】鋼帯長さ方向における伸びの分布を示すグラフである。

Claims

Ｃ：0.0001〜0.01wt％、Si：1.5wt％以下、Mn：2.5wt％以下、Ｐ：0.15wt％以下、Ｓ：0.010wt％以下、Al：0.001〜0.05wt％を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる鋼スラブを、終了温度(Ａr₃変態点＋100℃)〜Ａr₃変態点にて粗圧延してシートバーとし、このシートバーを先行するシートバーと接合し、仕上げ圧延の最終パスの圧下率が30％以上、かつ仕上げ圧延中の最低温度がＡr₃変態点未満〜(Ａr₃変態点−50℃)の温度範囲になるように圧延して、仕上げ圧延終了直後の鋼帯温度をＡc₃変態点以上に上昇させることを特徴とする延性に優れ、鋼帯長さ方向の伸びが均一な熱延鋼板の製造方法。