JP4516887B2 - 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法 - Google Patents

材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4516887B2
JP4516887B2 JP2005139573A JP2005139573A JP4516887B2 JP 4516887 B2 JP4516887 B2 JP 4516887B2 JP 2005139573 A JP2005139573 A JP 2005139573A JP 2005139573 A JP2005139573 A JP 2005139573A JP 4516887 B2 JP4516887 B2 JP 4516887B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot
rolled sheet
steel
deoxidation
molten steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005139573A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006316313A (ja
Inventor
薫 川崎
寛 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2005139573A priority Critical patent/JP4516887B2/ja
Publication of JP2006316313A publication Critical patent/JP2006316313A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4516887B2 publication Critical patent/JP4516887B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

本発明は,製品としての材質のバラツキが極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法に関するものである。
自動車,家電,建材及び容器用途として使用される薄鋼板では,材質バラツキが発生する。このような材質バラツキの生じる原因として,鋼組成や製造条件の変動がある。しかし,同一の組成及び製造条件で製造しても一定の分布でバラツキが生じるものとして製造し,鋼板を提供しているのが実情である。また,使用時における,例えばプレス加工時に生じる割れの発生の原因として,プレス時の条件変動にもその一因があるが,それ以前に,鋼板自体の有する材質バラツキによるものも否定できない事実である。しかしながら,従来はこうした材質バラツキを効果的に抑制する技術は見当たらない。
本発明は,自動車,家電,建材及び容器用途として使用される薄鋼板全般にわたり,材質バラツキの低減による部品歩留の向上と,それによる製造コストの飛躍的な削減を実現するとともに,加工された部品の使用時における性能ばらつきを極力抑えることを目的になされたものである。一方,鋼板を製造する側においても,歩留を向上させ,より多くの鋼材を供給することが要求されていることから,鋼板特性のばらつきを極めて小さくすることを可能とする鋼板を提供することを目的とするものである。
そこで,本発明者らはこうした実情に鑑み,鋭意研究を重ねた結果,材質バラツキの主因として鋼中に形成される介在物の形態にあることを見出し,本発明を完成させた。
その要旨は以下の通りである。
すなわち,本発明によれば,質量%で,C:0.041〜0.172%,
Mn:0.14〜1.62%,P:0.007〜0.015%,S:0.0028〜0.0071%,N:0.0019〜0.0033%,Si:0.05%〜0.49%,Al:0.005%以下,O:0.005%以下,Ce:0.008〜0.1%を含有し,残部Feおよび不可避的不純物であり,かつ,Ceを含有する球状のオキシサルファイドを核としてその表皮にMnSが析出した介在物を鋼中に有している材質ばらつきの極めて小さい熱延板が提供される。
また本発明によれば,これら材質ばらつきの極めて小さい熱延板用溶鋼の溶製方法において,Alで予備脱酸を行い,溶鋼中のフリー酸素を10〜50ppmまで低減した後に,SiとFe-Si-REM合金あるいはTiとFe-Si-REM合金による複合脱酸を実施することを特徴とする溶製方法が提供される。
本発明により,材質バラツキの極めて小さい熱延板の製造が可能となり,鋼板使用時におけるプレス加工時の割れも軽減されることから,製品歩留の向上が期待できるばかりでなく,鋼板製造後の材質変動も抑制されることから歩留を上げ,生産性の向上に対する寄与へも貢献できるものである。
まず,本発明を完成させるに至った実験について説明する。
本発明者らは,表1に示すような鋼を実験室で溶製し,引き続き実施した熱延により製造した熱延板における材質を評価した。ここでは,もっとも鋼中における介在物の影響を受ける特性の1つである穴拡げ性の評価を実施した。なお,穴拡げ性の評価は,鉄連規格に準拠し,10mmφの穴(d0)を打ち抜いた後,バリを外側に配置して60°の円錐ポンチにて穴を押し広げ,板厚方向に貫通した亀裂が1本でも発生した時点で試験を中止し,その時の穴径をdとして,穴拡げ値(%):{(d/d0)−1}×100として評価した。また,バラツキの評価として標準偏差を算出した。図1はその実験結果を示すものであるが,脱酸元素としてAlを使用せず,Si及びFe-Si-REM合金を用いた鋼Dにおいては,S量を大きく下げなくても,平均値として高い値が得られるばかりでなく,標準偏差も小さく,バラツキが大きく低減されることが知見されたのである。また,JIS5号試験片による熱延板の引張特性を表2に示すが,Fe-Si-REM合金を使用した鋼で延性が大きく向上することも確認された。一方,FE-SEMを用いて鋼中の介在物の形態を調査した結果,図2に示すように,MnSの形態が大きく変化したこと,すなわち,Si脱酸に加え,Fe-Si-REM合金脱酸を実施することにより,圧延方向に長く伸びる性質を有するMnSが,Ceを含有する球状のオキシサルファイドを核にその表面を包むように析出していることが発見された。こうしたMnSの析出変化は,Ceを含有する球状のオキシサルファイド中に含まれるSを介して生じたものと考えられ,このように析出したMnSは,大きさが比較的小さいことに加え,強度の高いCeを含有する球状のオキシサルファイドにより圧延中に変形することなく形状が維持されたものと考えられる。一方,予備脱酸以後にAl脱酸を実施したA及びE鋼には,圧延方向に長く伸びたクラスター状のアルミナ系酸化物が観察された。また,Fe-Si-REM合金を添加していないA〜C及びE鋼では,熱延時に伸びたと思われるMnSが析出している。したがって,こうした酸化物やMnSの存在により,A〜C及びE鋼ではバラツキが大きく,とくに低い最小値を示したものと考えられる。こうした実験事実をもとに本発明を完成させるに至った。
Figure 0004516887
Figure 0004516887
以下に本発明の限定理由について説明する。
本発明においては,Si,Al,O及びCe以外の鋼成分については,とくに限定されるものではなく,通常製造されている範囲とすれば良い。
Siは,鋼の脱酸時に使用される元素である同時に,強度を確保する場合に添加される元素である。脱酸のためにのみ使用される場合には,不可避的に添加されることになるため,0.05%を下限とする。なお,本発明においては,Siは,必ずしも含有していなくても良い。
Alについては,予備脱酸以後の脱酸時に使用することをあえて避けることから,不可避的に存在する量として0.005%を上限とする。なお,本発明においては,Alは,0%の場合を含む。
Oは,その存在により介在物を形成し,材質のバラツキを大きくする要因の1つであることから,製鋼段階の脱酸において極力酸化物としてスラグ中に取り込み,鋼中から排除することが好ましいが,実質的には酸化物が鋼中に残存するため,その量を極力少なくするために0.005%以下とするが,好ましくは0.003%以下とする。なお,本発明においては,Oは,0%の場合を含む。
Ceは,脱酸のために添加されるものである。MnSの核として作用するオキシサルファイドを形成させるには,0.001%以上のCeが必要である。一方,0.1%を超えて含有されてもその効果が飽和するため,これを上限とする。また,Ceの添加は例えばFe-Si-REM合金を使用して添加され,その合金中には,Ceが含まれるものである。
製鋼方法はとくに限定されるものではないが,高炉法及び冷鉄源溶解法のいずれの方法で製造された溶鋼を使用し,二次精錬設備例えばRHにおいてAlを使用した予備脱酸と,それに引き続いて実施されるSiあるいはTiとFe-Si-REM合金を用いた複合脱酸及び成分調整を実施するものである。
熱間圧延,冷間圧延及び連続焼鈍はとくに限定されるものではなく,通常実施される範囲で行われるもである。すなわち,熱延工程では,加熱温度:1050〜1250℃,仕上温度:840〜930℃,巻取温度:400〜750℃で実施される。また,冷延・焼鈍工程では,冷延率:50〜90%,焼鈍温度:700〜850℃,過時効温度:250〜450℃で実施されるものである。なお,焼鈍後には必要に応じて1.5%以下のスキンパス圧延も実施される。
表面処理については,熱延板あるいは冷延板に実施される。その手段として,一般的な溶融(600〜850℃で焼鈍工程を含む)あるいは電気による方法が使用されるが,とくに溶融については,メッキ付着後にいわゆる合金化処理(500〜550℃,40s以内)を施しても本発明の効果に何ら影響はない。さらに,溶融亜鉛メッキの場合,連続焼鈍にて材質を作り込んだ後(スキンパスの有無によらず)に,400〜460℃程度の低温加熱に施す溶融亜鉛メッキ処理と,引き続き実施する合金化(500〜550℃,40s以内)を実施しても本発明における効果は変わらない。
以下,実施例により本発明による効果を詳細に説明する。
表3に示す組成の鋼を転炉出鋼し,連続鋳造でスラブとした。その際に,脱酸工程においては,Alで予備脱酸を行い,溶鋼中のフリー酸素を50ppmまで低減させてから,SiとFe-Si-REM合金あるいはTiとFe-Si-REM合金による複合脱酸を実施した。得られたスラブは,表4に示す所定の熱延条件にて熱延板とした。得られた熱延板の材質については,JIS
Z 2201に記載の5号試験片に加工し,JIS Z 2241に記載の試験方法にしたがって引張試験を行った。また,穴拡げ性の調査も同時に実施し,直径10mm(d0)の穴を打ち抜き,60度の円錐ポンチを使用してバリが外側になるようにその穴を押し広げ,割れが板厚を貫通した時点での穴径(d)を測定し,d/d0で評価した。とくに穴拡げ性については,コイルのトップ,ミドル及びテイル部からサンプルを採取し,各部位より板幅方向に連続した試験片を採取した。なお,いずれの部位についても3列分の試験片を準備した。結果を表4に示す。本発明鋼であるFe-Si-REM合金脱酸を実施した鋼では,それを実施しなかった鋼に比べて1割程度の延性向上が認められる。また,穴拡げ性についても,σが小さくバラツキが大きく低減している。
Figure 0004516887
Figure 0004516887
表3に示した一部の熱延板について,引き続きメッキ処理を行った。溶融メッキについては,加熱後460℃で実施し,引き続き合金化処理を実施する場合は,500〜550℃の範囲に加熱・保熱により実施した。なお,スキンパスはそれぞれのメッキ処理後に0.5〜2%の範囲で実施した。得られた鋼板の材質については,JIS Z 2201に記載の5号試験片に加工し,JIS Z 2241に記載の試験方法にしたがって引張試験を行った。また,穴拡げ性の調査も同時に実施し,直径10mm(d0)の穴を打ち抜き,60度の円錐ポンチを使用してバリが外側になるようにその穴を押し広げ,割れが板厚を貫通した時点での穴径(d)を測定し,d/d0で評価した。とくに穴拡げ性については,コイルのトップ,ミドル及びテイル部からサンプルを採取し,各部位より板幅方向に連続した試験片を採取した。なお,いずれの部位についても3列分の試験片を準備した。結果を表7に示す。いずれの鋼板についても,本発明鋼であるFe-Si-REM合金脱酸を実施した鋼では,それを実施しなかった鋼に比べて1割程度の延性向上が認められる。また,穴拡げ性についても,σが小さくバラツキが大きく低減している。
Figure 0004516887
本発明は,例えば自動車,家電,建材及び容器用途として使用される薄鋼板に利用できる。
材質評価実験における表1に示す各鋼の穴拡げ値を示すグラフである。 鋼中の介在物の形態を示すFE-SEMである。

Claims (2)

  1. 質量%で,
    C:0.041〜0.172%,
    Mn:0.14〜1.62%,
    P:0.007〜0.015%,
    S:0.0028〜0.0071%,
    N:0.0019〜0.0033%,
    Si:0.05%〜0.49%
    Al:0.005%以下,
    O:0.005%以下,
    Ce:0.008〜0.1%を含有し,
    残部Feおよび不可避的不純物であり、
    かつ,Ceを含有する球状のオキシサルファイドを核としてその表皮にMnSが析出した介在物を鋼中に有している材質ばらつきの極めて小さい熱延板。
  2. 請求項1に記載の材質ばらつきの極めて小さい熱延板用溶鋼の溶製方法において,Alで予備脱酸を行い,溶鋼中のフリー酸素を10〜50ppmまで低減した後に,SiとFe−Si−REM合金あるいはTiとFe−Si−REM合金による複合脱酸を実施することを特徴とする溶製方法。
JP2005139573A 2005-05-12 2005-05-12 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法 Active JP4516887B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005139573A JP4516887B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005139573A JP4516887B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006316313A JP2006316313A (ja) 2006-11-24
JP4516887B2 true JP4516887B2 (ja) 2010-08-04

Family

ID=37537241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005139573A Active JP4516887B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4516887B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5652321B2 (ja) * 2011-05-13 2015-01-14 新日鐵住金株式会社 熱間複合成形性及び打抜き部の耐遅れ破壊特性に優れたホットスタンプ用鋼板とその製造方法
KR101280938B1 (ko) 2011-10-25 2013-07-02 주식회사 포스코 용강의 탈산 방법 및 이를 이용한 전기강판 제조 방법
CN102925622A (zh) * 2012-11-02 2013-02-13 攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司 硅铁合金在钢水脱氧中的使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61149468A (ja) * 1984-12-25 1986-07-08 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めつき仕上げ溶接構造用複合鋼材
JPH01228643A (ja) * 1988-03-09 1989-09-12 Nippon Steel Corp 鋼中にMnSを均一かつ微細に分散析出させる方法
JP2004176143A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Nippon Steel Corp 成形性および加工性に優れた極低炭素薄鋼板
JP2004256906A (ja) * 2003-02-28 2004-09-16 Nippon Steel Corp 伸びフランジ成形性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
JP2004315902A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Nippon Steel Corp 打ち抜き端面の疲労特性と伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61149468A (ja) * 1984-12-25 1986-07-08 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めつき仕上げ溶接構造用複合鋼材
JPH01228643A (ja) * 1988-03-09 1989-09-12 Nippon Steel Corp 鋼中にMnSを均一かつ微細に分散析出させる方法
JP2004176143A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Nippon Steel Corp 成形性および加工性に優れた極低炭素薄鋼板
JP2004256906A (ja) * 2003-02-28 2004-09-16 Nippon Steel Corp 伸びフランジ成形性に優れた高強度鋼板およびその製造方法
JP2004315902A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Nippon Steel Corp 打ち抜き端面の疲労特性と伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006316313A (ja) 2006-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4927236B1 (ja) ホットスタンプ用鋼板及びその製造方法と高強度部品の製造方法
JP5605503B2 (ja) ホットスタンプ部材用鋼板およびその製造方法
JP5082432B2 (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP6115691B1 (ja) 鋼板およびほうろう製品
JP2020509203A (ja) 衝撃特性に優れた熱間成形用めっき鋼板、熱間成形部材、及びそれらの製造方法
JP4291860B2 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
KR102027769B1 (ko) 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법
JP2009263685A (ja) 切断後の特性劣化の少ない高強度鋼板及びその製造方法
WO2015097891A1 (ja) 熱間プレス鋼板部材、その製造方法及び熱間プレス用鋼板
CN109694990A (zh) 具有良好强塑性的轻质相变诱导塑性钢及其生产方法
JP2016530403A (ja) 鋼部品を製造する方法
TWI428453B (zh) 罐用鋼板及其製造方法
JP5245475B2 (ja) 鋼板およびその製造方法
CN108456832B (zh) 弯曲加工性优良的超高强度冷轧钢板及其制造方法
JP4516887B2 (ja) 材質バラツキの極めて小さい熱延板および熱延板用溶鋼の溶製方法
WO2019131099A1 (ja) 熱延鋼板およびその製造方法
WO2013022008A1 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP2016113670A (ja) フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP5251255B2 (ja) 局部変形能が小さい硬質極薄鋼板およびその製造方法
JP6098537B2 (ja) 高強度冷延鋼板およびその製造方法
JP2007177303A (ja) 延性に優れた鋼及びその製造方法
KR20170110650A (ko) 항복 강도 및 구멍 확장성이 개선된 포스트 어닐링된 고인장 강도의 코팅된 강 시트
JP2003041342A (ja) 打ち抜き性に優れる冷延鋼板
JP2009270165A (ja) 極低炭素鋼板およびその製造方法
JP4486518B2 (ja) プレス成形性とプレス成形時の被膜密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100511

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100517

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4516887

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521

Year of fee payment: 4

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350