JP4987786B2 - Manufacturing method of hot-rolled steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等のように表面の美麗さが要求される用途に好適な熱延鋼板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a hot-rolled steel sheet suitable for applications that require a beautiful surface, such as an automobile.
自動車及び産業機械等に使用される熱延鋼板は、一般に、粗圧延工程及び仕上げ圧延工程を経て製造される。熱延鋼板の製造工程においては、先ず、所定の組成に調整した溶鋼を連続鋳造して得たスラブを粗圧延機により圧延した後、更に複数の圧延スタンドで構成される仕上げ圧延機により熱間圧延して、所定の厚さの熱延鋼板とする。 Hot-rolled steel sheets used for automobiles and industrial machines are generally manufactured through a rough rolling process and a finish rolling process. In the production process of a hot-rolled steel sheet, first, a slab obtained by continuously casting molten steel adjusted to a predetermined composition is rolled by a roughing mill, and then hot rolled by a finish rolling mill constituted by a plurality of rolling stands. Rolled into a hot-rolled steel sheet having a predetermined thickness.
このような熱延鋼板の製造方法においては、粗圧延後の粗圧延鋼板には、表面に酸化物からなるスケールが生成している。スケールは、その後に行う仕上げ圧延において疵(スケール疵)発生の原因となるため、従来の熱延鋼板の製造方法においては、デスケーリング装置のノズルから粗圧延鋼板に向かって高圧水を噴射することにより、鋼板の表面のスケールを除去した後、仕上げ圧延を行っている。 In such a method for producing a hot-rolled steel sheet, a scale made of an oxide is generated on the surface of the rough-rolled steel sheet after the rough rolling. Since the scale causes wrinkles (scale wrinkles) in the subsequent finish rolling, high pressure water is sprayed from the nozzle of the descaling device toward the rough rolled steel sheet in the conventional hot rolled steel sheet manufacturing method. Thus, after removing the scale on the surface of the steel plate, finish rolling is performed.
しかしながら、粗圧延後にデスケーリングを行って表面のスケールを除去しても、その後の仕上げ圧延工程において再度スケールが生成し、製品にスケール疵が発生するという問題点がある。具体的には、第1段目の圧延スタンド(以下、第1スタンドともいう。)の熱間圧延中に生成したスケールは、第1スタンドと第2段目の圧延スタンド(以下、第2スタンドともいう。)との間で成長する。 However, even if descaling is performed after rough rolling to remove the scale on the surface, the scale is generated again in the subsequent finish rolling process, and there is a problem that scale wrinkles occur in the product. Specifically, the scale generated during the hot rolling of the first stage rolling stand (hereinafter also referred to as the first stand) is the first stand and the second stage rolling stand (hereinafter referred to as the second stand). It also grows between.
そして、この成長した表面のスケールは、部分的にふくれて剥離したり、割れたりして、第2段目以降の圧延スタンドでの圧延の際に鋼板内に押し込まれ、これがスケール疵及び外観不良の原因となる。 The scale on the grown surface partially swells and peels off or cracks, and is pushed into the steel plate during rolling at the second and subsequent rolling stands, which causes scale defects and poor appearance. Cause.
このため、従来においては、例えば特許文献1において、熱延スタンドの入り側の出側それぞれにおいて、熱延鋼板の表面に冷却水を噴射し、スタンド間におけるスケールの生成を抑制し、表面性状を向上させる技術が提案されている。ちなみに、この特許文献1における開示技術では、仕上げ圧延機列における圧延スタンド当たりの圧下率を所定範囲に制御するとともに、当該仕上げ圧延機列の入側より少なくとも3スタンドまでの各スタンドについては、冷却水を平均水量5〜50l/min/m2で0.3〜4秒噴射し、また各スタンドの出側では、冷却水を平均水量10〜100l/min/m2で0.1〜1.5秒噴射する。 For this reason, conventionally, for example, in Patent Document 1, cooling water is sprayed onto the surface of the hot-rolled steel sheet on each of the entrance side and exit side of the hot-roll stand, suppressing the generation of scale between the stands, Improvement techniques have been proposed. Incidentally, in the disclosed technique in Patent Document 1, the rolling reduction per rolling stand in the finish rolling mill row is controlled within a predetermined range, and at least three stands from the entrance side of the finishing rolling mill row are cooled. Water is sprayed at an average water volume of 5 to 50 l / min / m 2 for 0.3 to 4 seconds, and on the exit side of each stand, cooling water is injected at an average water volume of 10 to 100 l / min / m 2 to 0.1 to 1.. Spray for 5 seconds.
しかしながら、かかる特許文献1の開示技術では、各スタンドにおける冷却水を少なくとも平均水量5l/min/m2としており、冷却水量そのものが非常に大量であることから、熱延鋼板の表面温度が大きく低下するとともに温度ムラを生じやすくし、温度ムラに伴う鋼材の機械的性質のバラつきが生じる場合がある。特に薄い仕上げ板厚の製品を製造する場合には、仕上げ圧延工程において熱延鋼板の表面温度をより高く設定する必要があるが、特許文献1の開示技術では、かかる熱延鋼板の表面温度を過度に冷却してしまうために、熱延鋼板の板厚をより薄く圧延しようとしたときには、材質を低下させてしまうという問題点があった。 However, in the disclosed technique of Patent Document 1, the cooling water in each stand is at least an average water amount of 5 l / min / m 2 , and the cooling water amount itself is very large, so that the surface temperature of the hot-rolled steel sheet is greatly reduced. In addition, temperature unevenness is likely to occur, and the mechanical properties of the steel material may vary due to the temperature unevenness. In particular, when manufacturing a product with a thin finish plate thickness, it is necessary to set the surface temperature of the hot-rolled steel sheet higher in the finish rolling process. In order to cool too much, when trying to roll the hot-rolled steel sheet thinner, there is a problem that the material is lowered.
また、特許文献2では、ランナウトテーブルの上方と下方のそれぞれに、噴射圧力が20kg/cm2以上100kg/cm2未満のデスケーリング装置を熱延鋼板の走行方向に沿って複数配置した製造設備が開示されている。この特許文献2の開示技術では、熱延による減厚が完了した熱延鋼板に対して高圧水を噴射することにより、スケールを除去するものであるが、製品のスケール厚みを薄くすることができるものの、圧延スタンド間で発生したスケールのふくれに基づく表面疵の発生を防止することができないという問題点があった。
本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、熱間圧延時におけるスケール疵の発生を抑制して表面形状を良好にすることができる熱延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and provides a method for producing a hot-rolled steel sheet capable of improving the surface shape by suppressing the occurrence of scale wrinkles during hot rolling. For the purpose.
請求項1に記載の熱延鋼板の製造方法は、連続鋳造により作製されたスラブを粗圧延して粗圧延鋼板を得る粗圧延工程と、上記粗圧延鋼板を複数の圧延スタンドからなる仕上げ圧延機で熱間圧延して熱延鋼板を得る仕上げ圧延工程とを有し、上記仕上げ圧延工程は、全ての圧延スタンドで、各圧延スタンドを通過後の鋼板の表面温度T(℃)と当該鋼板表面に接触する雰囲気中の酸素濃度M(体積%)の関係が、下記数式(1)を満たし、且つ酸素濃度Mが10体積%以上(但し、10体積%は除く)となるように、前記鋼板の表面温度Tと前記酸素濃度Mを調整すること M≦36.4−0.022×T ・・・・・・・・・(1) を特徴とする
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 1 comprises a rough rolling step of roughly rolling a slab produced by continuous casting to obtain a rough rolled steel sheet, and a finish rolling mill comprising the rough rolled steel sheet comprising a plurality of rolling stands. A finish rolling step in which hot rolling is performed to obtain a hot rolled steel plate, and the finish rolling step is performed in all rolling stands in the surface temperature T (° C.) of the steel plate after passing through each rolling stand and the surface of the steel plate. relationship of the oxygen concentration in the atmosphere in contact with the M (% by volume) is, meets the following formula (1), and the oxygen concentration M is 10% by volume or more (except for 10% by volume) so that the Adjusting the surface temperature T of the steel sheet and the oxygen concentration M M ≦ 36.4−0.022 × T (1)
請求項2に記載の熱延鋼板の製造方法は、請求項1記載の発明において、上記仕上げ圧延工程は、上記圧延スタンドを通過後の鋼板に対して窒素ガスを噴射することにより、上記酸素濃度M(体積%)を制御することを特徴とする。
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the finish rolling step injects nitrogen gas to the steel sheet after passing through the rolling stand, thereby It is characterized by controlling M (volume%).
請求項3に記載の熱延鋼板の製造方法は、請求項1記載の発明において、上記仕上げ圧延工程は、上記圧延スタンドを通過後の鋼板に対して、冷却水を1.5〜4.5l/m2/minの割合で霧状に噴射することにより、上記酸素濃度M(体積%)を制御することを特徴とする。
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the finish rolling step is performed by using 1.5 to 4.5 l of cooling water for the steel sheet after passing through the rolling stand. The oxygen concentration M (volume%) is controlled by spraying in the form of a mist at a rate of / m 2 / min.
請求項4に記載の熱延鋼板の製造方法は、請求項3記載の発明において、水滴サイズが0.1mm以下の霧状に噴射することを特徴とする。 The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 3, the water droplet size is sprayed in a mist shape of 0.1 mm or less.
請求項5に記載の熱延鋼板の製造方法は、請求項1〜4のうち何れか1項記載の発明において、上記仕上げ圧延工程では、上記圧延スタンド間におけるスケール成長速度を1.2μm/秒以下に抑制することを特徴とする。
The method for producing a hot-rolled steel sheet according to
上述した構成からなる本発明では、スケールのふくれやはがれの発生を防止することができ、ひいては鋼板の表面性状を向上させることができる。 In the present invention having the above-described configuration, the occurrence of scale swelling and peeling can be prevented, and as a result, the surface properties of the steel sheet can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。以下、組成における質量%は、単に%と記載する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail. Hereinafter, the mass% in the composition is simply described as%.
本発明者らは、仕上げ圧延工程後の熱延鋼板において、圧延スタンド間でスケールのふくれを防止する条件を見出すために、以下のような実験を行った。 The present inventors performed the following experiment in order to find out the conditions for preventing scale swelling between rolling stands in the hot-rolled steel sheet after the finish rolling process.
鋼板を窒素雰囲気中で800℃〜1100℃の温度に加熱した後、酸素濃度を変えた雰囲気の箱の中に入れて3〜10秒保持し、その直後に窒素雰囲気中の箱に入れることで無酸化状態で冷却した。冷却後の鋼板表面のスケールのふくれ状態を調査した結果、図1に示すように、鋼板の温度T(℃)と前記酸素濃度M(体積%)が下記式(1)を満足するときにスケールのふくれが発生しないことを見出した。
M≦36.4−0.022×T ・・・・・・・・・(1)
After heating the steel plate to a temperature of 800 ° C. to 1100 ° C. in a nitrogen atmosphere, put it in a box with an oxygen concentration changed, hold it for 3 to 10 seconds, and immediately put it in a box in a nitrogen atmosphere. Cooled in non-oxidized state. As a result of investigating the swelling state of the scale on the surface of the steel sheet after cooling, as shown in FIG. 1, the scale when the temperature T (° C.) and the oxygen concentration M (volume%) of the steel sheet satisfy the following formula (1). I found that no blistering occurred.
M ≦ 36.4−0.022 × T (1)
さらに、スケールのふくれの発生には、スケールの厚みよりもスケールの成長速度の影響が大きく、スケール成長速度を1.2μm/秒以下に抑制することにより、スケールのふくれを防止することができ、ひいては鋼板の表面性状を向上させることができることを見出した。 Furthermore, the occurrence of scale bulge is more affected by the growth rate of the scale than the thickness of the scale. By suppressing the scale growth rate to 1.2 μm / second or less, the bulge of the scale can be prevented. As a result, it discovered that the surface property of the steel plate could be improved.
また、圧延スタンドを通過後の鋼板に対して窒素ガスを噴射することにより、上記酸素濃度M(体積%)を制御することが有効であることを見出した。
Also, by injecting nitrogen gas against the steel sheet after passing through the rolling stand, it has been found that it is effective to control the oxygen concentration M (% by volume).
また、仕上げ圧延工程は、圧延スタンドを通過後の鋼板に対して、冷却水を1.5〜4.5l/m2/minの割合で水滴サイズが0.1mm以下の霧状に噴射することにより、酸素濃度M(体積%)を制御することが有効であることを見出した。
Further, the finish rolling process for steel sheet after passing through a rolling stand, water droplet size of the cooling water at a rate of 1.5~4.5l / m 2 / min is injected below the mist 0.1mm Thus, it has been found that it is effective to control the oxygen concentration M (volume%).
以下、本発明を適用した熱延鋼板の製造方法を実施するための仕上げ圧延機の詳細について説明をする。図2に示すように、第1段目の圧延スタンド21aと第2段目の圧延スタンド21bとの間に窒素ガス噴射筒22が複数段に亘って形成されている。この窒素ガス噴射筒22は、圧延スタンド21aにより圧延された熱延鋼板24に対して窒素ガスを噴射するものである。熱延鋼板24に対して窒素ガスを噴射させることにより、当該熱延鋼板24周囲の雰囲気について酸素濃度を減少させることが可能となる。
Hereinafter, the detail of the finish rolling mill for implementing the manufacturing method of the hot-rolled steel plate to which this invention is applied is demonstrated. As shown in FIG. 2, nitrogen
また、仕上げ圧延機13は、上述した図2に示す窒素ガス噴射筒22を配設する代替として、例えば、冷却水噴霧筒23を設けるようにしてもよい。冷却水噴霧筒23は、冷却水を霧状に噴射することにより、熱延鋼板24周囲の雰囲気について酸素濃度を減少させることが可能となる。
Further, the
また、これら窒素ガス噴射筒22、冷却水噴霧筒23は、第1段目の圧延スタンド21a以降に配置されていればよい。
Moreover, these nitrogen
なお、本実施形態における熱延鋼板の製造方法においては、鋼組成がC:0.01〜0.3%、Si:0.001〜1.5%、Mn:0.05〜2.5%、P:0.001〜0.1%、S:0.001〜0.04%、Al:0.005〜1.5%、N:0.001〜0.015%を含有し、必要に応じてCr:0.01〜0.5%、Cu:0.1〜1.5%、Ni:0.1〜1.5%、Ti:0.02〜0.15%、Nb:0.01〜0.1%、V:0.01〜0.1%、Mo:0.01〜0.1%、Ca:0.001〜0.05%、B:0.0003〜0.005%を添加されていることが好ましい。 In addition, in the manufacturing method of the hot-rolled steel sheet in this embodiment, steel composition is C: 0.01-0.3%, Si: 0.001-1.5%, Mn: 0.05-2.5%. , P: 0.001 to 0.1%, S: 0.001 to 0.04%, Al: 0.005 to 1.5%, N: 0.001 to 0.015%, necessary Accordingly, Cr: 0.01 to 0.5%, Cu: 0.1 to 1.5%, Ni: 0.1 to 1.5%, Ti: 0.02 to 0.15%, Nb: 0.0. 01-0.1%, V: 0.01-0.1%, Mo: 0.01-0.1%, Ca: 0.001-0.05%, B: 0.0003-0.005% Is preferably added.
以下、鋼組成の成分の好ましい範囲について説明をする。 Hereafter, the preferable range of the component of steel composition is demonstrated.
C:0.01〜0.3%
Cは、鋼板の強度を確保するために必要な元素である。しかしながら、このC含有量が0.01%未満では、高い強度の要求に応えることができず、また、本手法を用いなくてもスケール疵が発生することなく外観は良好である。これに対して、C含有量が0.3%を超えると、スケールに起因する疵の発生が激しくなるため、美観上好ましくない。このため、C含有量は、0.01〜0.3%とする。
C: 0.01 to 0.3%
C is an element necessary for ensuring the strength of the steel sheet. However, when the C content is less than 0.01%, it is not possible to meet the demand for high strength, and the appearance is good without generating scale wrinkles without using this method. On the other hand, if the C content exceeds 0.3%, the generation of wrinkles due to the scale becomes severe, which is not preferable for aesthetic reasons. For this reason, C content shall be 0.01 to 0.3%.
Si:0.001〜1.5%
Siは、鋼板の強度確保のため必要な元素である。また、このSiは、添加量が増加するにつれてスケールの密着性が向上し、外観は良好になる。このSi含有量を0.001未満とするには、製造コストが上昇してしまい好ましくない。一方、Si含有量が1.5%を超えるとSiの酸化物量が増加し、それが外観を低下させる原因ともなる。このため、Si含有量は、0.001〜1.5%とする。
Si: 0.001 to 1.5%
Si is an element necessary for ensuring the strength of the steel sheet. In addition, as Si is added, the adhesion of the scale is improved and the appearance is improved. If the Si content is less than 0.001, the manufacturing cost increases, which is not preferable. On the other hand, when the Si content exceeds 1.5%, the amount of Si oxide increases, which causes the appearance to deteriorate. For this reason, Si content shall be 0.001-1.5%.
Mn:0.05〜2.5%
Mnは、鋼板の強度を確保すると共に、鋼中のSに起因する熱間圧延時の割れを防止する効果がある。しかしながら、Mn含有量が0.05%未満である場合には、熱間圧延時の割れを防止することができず、外観性状が低下してしまう。また、Mn含有量が2.5%を超える場合には、その効果が飽和し、却ってスケールに起因する疵が顕著になる。このため、Mn含有量は、0.05〜2.5%とする。
Mn: 0.05 to 2.5%
Mn has the effect of ensuring the strength of the steel sheet and preventing cracking during hot rolling due to S in the steel. However, when the Mn content is less than 0.05%, cracking during hot rolling cannot be prevented, and the appearance properties are deteriorated. Further, when the Mn content exceeds 2.5%, the effect is saturated, and on the contrary, wrinkles due to scale become remarkable. For this reason, the Mn content is set to 0.05 to 2.5%.
P:0.001〜0.1%
Pは、不純物として鋼中に不可避的に含有される元素である。このP含有量を0.001未満とするには、製造コストが上昇してしまい好ましくない。また、P含有量が0.1%を超える場合には、局部的な偏析によって鋼板表面にスジ状模様が発生し、外観性状が低下してしまう。このため、P含有量は、0.001〜0.1%とする。
P: 0.001 to 0.1%
P is an element inevitably contained in steel as an impurity. If the P content is less than 0.001, the production cost increases, which is not preferable. Moreover, when P content exceeds 0.1%, a streaky pattern will generate | occur | produce on the steel plate surface by local segregation, and external appearance property will fall. For this reason, the P content is set to 0.001 to 0.1%.
S:0.001〜0.04%
Sは、Pと同様に不純物として含有される元素であり、意図的に添加される元素ではない。このS含有量を0.001未満とするには、製造コストが上昇してしまい好ましくない。また、このSが0.04%を超える場合には、熱延時における鋼板表面において荒れが生じてしまう。このため、S含有量は、0.001〜0.04%とする。
S: 0.001 to 0.04%
S is an element contained as an impurity like P, and is not an element added intentionally. If the S content is less than 0.001, the production cost increases, which is not preferable. Moreover, when this S exceeds 0.04%, roughening will arise in the steel plate surface at the time of hot rolling. For this reason, S content shall be 0.001-0.04%.
Al:0.005〜1.5%
Alは、鋼を製造する上での脱酸元素として必要であり、Nによる延性低下を防止して鋼板の加工性を確保するために使用される。このAlが0.005%未満では上述した効果を十分に発揮することができず、Alが1.5%を超えると効果が飽和してしまう。このため、Al含有量は、0.005〜1.5%とする。
Al: 0.005 to 1.5%
Al is necessary as a deoxidizing element for producing steel, and is used for preventing ductility deterioration due to N and ensuring the workability of the steel sheet. If the Al content is less than 0.005%, the above-described effects cannot be exhibited sufficiently. If the Al content exceeds 1.5%, the effects are saturated. For this reason, Al content shall be 0.005-1.5%.
N:0.001〜0.015%
Nは、溶鋼処理中に空気中の窒素が取り込まれることから、鋼中に不可避的に混入する元素である。このNは、鋼板の延性低下原因となるため、少ないほうが望ましい。しかしながら、このNが0.001未満では、鋼板の結晶粒が局部的に異常成長を起こす場合があり、その場合は局部的に強度が低下する等デメリットがある。また、このNが0.015%を超えると、鋼板の延性低下が著しくなる。このため、N含有量は、0.001〜0.015%とする。
N: 0.001 to 0.015%
N is an element that is inevitably mixed in steel because nitrogen in the air is taken in during the treatment of molten steel. Since this N causes the ductility fall of a steel plate, the one where it is smaller is desirable. However, if this N is less than 0.001, the crystal grains of the steel sheet may locally grow abnormally. In this case, there are disadvantages such as a local decrease in strength. Moreover, when this N exceeds 0.015%, the ductility fall of a steel plate will become remarkable. For this reason, N content shall be 0.001-0.015%.
Cr:0.1〜0.5%
Crは、強度上昇に有効であるが過剰に添加すると靭性を低下するため、上限を0.5%としている。また、0.1%以下ではその効果を発揮しないため、下限を0.1%としている。
Cr: 0.1 to 0.5%
Cr is effective for increasing the strength, but if added in excess, the toughness is lowered, so the upper limit is made 0.5%. Moreover, since the effect is not exhibited at 0.1% or less, the lower limit is set to 0.1%.
Cu:0.1〜1.5%
Cuは、鋼板の強度上昇とともに、スケールの密着度を向上させる効果がある。このCuが1.5%を超えると熱延における鋼板表面の荒れが発生してしまうため、上限を1.5%としている。また、0.1%以下ではその効果を発揮しないため、下限を0.1%としている。
Cu: 0.1 to 1.5%
Cu has the effect of improving the degree of adhesion of the scale as the strength of the steel sheet increases. If this Cu exceeds 1.5%, the surface of the steel sheet in hot rolling becomes rough, so the upper limit is made 1.5%. Moreover, since the effect is not exhibited at 0.1% or less, the lower limit is set to 0.1%.
Ni:0.1〜1.5%
Niは、焼入性を高め、低温脆化を防止するのに有用な元素であり、またスケールの密着性を向上させる上で有効な元素である。しかしながら、このNiが1.5%を超えるとその効果は飽和するため、上限を1.5%としている。また、0.1%以下ではその効果を発揮しないため、下限を0.1%としている。
Ni: 0.1 to 1.5%
Ni is an element useful for improving hardenability and preventing low-temperature embrittlement, and is an element effective for improving the adhesion of the scale. However, since the effect is saturated when Ni exceeds 1.5%, the upper limit is set to 1.5%. Moreover, since the effect is not exhibited at 0.1% or less, the lower limit is set to 0.1%.
Ti:0.02〜0.15%
Tiは、0.02%以上添加することにより、細粒化を通して靭性改善に効果がある。また、Tiは、Nとの親和力が強く凝固時にTiNとして析出して、Nによる延性低下を防止するために用いられる。しかしながら、このTiが0.15%を超えるとその効果が飽和するため、上限を0.15%としている。
Ti: 0.02 to 0.15%
Addition of 0.02% or more of Ti is effective in improving toughness through fine graining. Further, Ti has a strong affinity for N and precipitates as TiN during solidification, and is used for preventing ductility deterioration due to N. However, if this Ti exceeds 0.15%, the effect is saturated, so the upper limit is made 0.15%.
Nb:0.01〜0.1%
Nbは、0.01%以上添加することにより、組織の微細粒化により靭性を向上させる。Nbは、Nによる延性低下を防止する役割も果たすが、Nb含有量0.1%を超えるとその効果が飽和する。このため、Nbの上限を0.1%としている。
Nb: 0.01 to 0.1%
When Nb is added in an amount of 0.01% or more, the toughness is improved by making the structure finer. Nb also plays a role of preventing ductility deterioration due to N, but its effect is saturated when the Nb content exceeds 0.1%. For this reason, the upper limit of Nb is set to 0.1%.
V:0.01〜0.1%
Vは、0.01%以上添加することにより、母材の強度を増加させるとともに靭性を向上させる元素である。しかしながら、このV含有量が0.1%を超えると、その効果が飽和してしまう。このため、Vの上限を0.1%としている。
V: 0.01 to 0.1%
V is an element that increases the strength of the base material and improves toughness by adding 0.01% or more. However, when the V content exceeds 0.1%, the effect is saturated. For this reason, the upper limit of V is set to 0.1%.
Mo:0.01〜0.1%
Moは、鋼の強度向上に有用なだけでなく、靭性も大幅に向上させる。しかし、このMo含有量が0.1%を超えるとその効果は飽和するため、上限を0.1%としている。また、0.01%以下ではその効果を発揮しないため、下限を0.01%としている。
Mo: 0.01 to 0.1%
Mo is not only useful for improving the strength of steel, but also greatly improves toughness. However, when the Mo content exceeds 0.1%, the effect is saturated, so the upper limit is set to 0.1%. Moreover, since the effect is not exhibited at 0.01% or less, the lower limit is made 0.01%.
Ca:0.001〜0.05%
Caは、MnS生成による鋼板の強度低下を防止するために添加される。このような効果を発揮させるには、少なくとも0.001%含有することが必要であるが、Ca添加量が0.05%を超えるとその効果が飽和するため、上限を0.05%としている。
Ca: 0.001 to 0.05%
Ca is added to prevent a reduction in strength of the steel sheet due to MnS generation. In order to exert such an effect, it is necessary to contain at least 0.001%, but when the Ca addition amount exceeds 0.05%, the effect is saturated, so the upper limit is made 0.05%. .
B:0.0003〜0.005%
Bは、NをBNとして固着する作用もあることから、Nによる鋼板の延性低下を防止する役割を果たすとともに、ロウ付け強度を向上させる作用もある。しかしながら、このB含有量が0.005%を超えるとその効果が飽和してしまうため、上限を0.005%としている。また、0.0003%以下ではその効果を発揮しないため、下限を0.0003%としている。
B: 0.0003 to 0.005%
Since B also has an effect of fixing N as BN, it plays a role of preventing a decrease in ductility of the steel sheet due to N, and also has an effect of improving brazing strength. However, if this B content exceeds 0.005%, the effect is saturated, so the upper limit is made 0.005%. Moreover, since the effect is not exhibited at 0.0003% or less, the lower limit is made 0.0003%.
次に、本発明を適用した熱延鋼板の製造方法の条件について詳細に説明する。 Next, the conditions of the manufacturing method of the hot rolled steel sheet to which the present invention is applied will be described in detail.
仕上圧延機の各圧延スタンドを通過後の鋼板表面の温度をT(℃)とする。また、鋼板表面に接触する雰囲気中の酸素濃度M(%)とする。ここでいう鋼板表面に接触する雰囲気とは、鋼板表面から2cm以内の領域をいう。具体的には、この酸素濃度Mは、鋼板表面に窒素ガス又は冷却水を噴射している際の鋼板表面から10mm離間した位置における酸素濃度を表している。酸素濃度Mの測定は、各種温度に加熱した熱延鋼板表面に窒素ガス又は冷却水を噴射し、鋼板表面から10mm離間した位置における酸素濃度を酸素センサーにより測定する。
The temperature of the steel sheet surface after passing through each rolling stand of the finishing mill is defined as T (° C.). Moreover, it is set as the oxygen concentration M (%) in the atmosphere which contacts a steel plate surface. The atmosphere in contact with the steel sheet surface here means a region within 2 cm from the steel sheet surface. Specifically, this oxygen concentration M represents the oxygen concentration at a
このとき、数式(1)を満足するように鋼板表面温度Tと酸素濃度Mを調整する。
M≦36.4−0.022×T ・・・・・・・・・(1)
At this time, the steel sheet surface temperature T and the oxygen concentration M are adjusted so as to satisfy Equation (1).
M ≦ 36.4−0.022 × T (1)
ちなみに、この数式(1)の関係は、圧延スタンド21aを通過後、圧延スタンド21gに至るまでの全区間において成立している必要がある。このため、上述した例では、あくまで、窒素ガス噴射筒22を、第1段目の圧延スタンド21aと第2段目の圧延スタンド21bとの間のみ配設する場合に限定されるものではなく、数式(1)の関係を満たす範囲において、いかなる圧延スタンド21の間に配設されていてもよい。
Incidentally, the relationship of this mathematical formula (1) needs to be established in all sections from the rolling
実際に、この数式(1)における酸素濃度Mを制御するためには、仕上げ圧延工程において、圧延スタンド21を通過後の熱延鋼板24に対して窒素ガス噴射筒22を介して窒素ガスを噴射する。この窒素ガスを噴射することにより、熱延鋼板24表面に接触する雰囲気について窒素濃度を上昇させ、ひいては酸素濃度を低下させることが可能となる。実際に、この酸素濃度Mを制御するためには、鋼板表面近傍において図示しない酸素センサーを配置し、酸素濃度を測定しながら窒素ガス噴射筒22からの窒素ガスの排出量をコントロールすることになる。
Actually, in order to control the oxygen concentration M in the mathematical formula (1), in the finish rolling process, nitrogen gas is injected to the hot-rolled
また、この窒素ガス噴射筒22を設ける代替として、冷却水噴霧筒23を設けた場合には、圧延スタンド21を通過後の熱延鋼板24に対して、冷却水を霧状に噴射することにより、微細な水滴を均質に熱延鋼板24へ噴射することが可能となり、その水滴か鋼板の熱によって水蒸気となり、熱延鋼板24表面を被覆することになる。その結果、熱延鋼板24の温度を低下させることなく酸化速度を低下させることが可能となる。
Further, as an alternative to providing the nitrogen
窒素ガス噴射筒22を設ける代替として、冷却水噴霧筒23を設けた場合においても同様に、酸素濃度Mを制御するためには、鋼板表面近傍において図示しない酸素センサを配置し、酸素濃度を測定しながら冷却水噴霧筒23から噴射する霧状の冷却水の水量や水滴サイズをコントロールすることになる。
As an alternative to providing the nitrogen
ちなみに本発明を適用した熱延鋼板の製造方法では、この冷却水噴霧筒23を介して噴射すべき冷却水については、1.5〜4.5l/m2/minの割合で霧状に噴射することを必須の構成要件として規定している。その理由として、水量が1.5l/m2/min未満では、水蒸気の量そのものが不足し、熱延鋼板24に接触する雰囲気において酸素濃度が低下してしまう。その結果、熱延鋼板24におけるスケール成長速度が増加することにより膨れが生じ、熱延後の表面性状が低下してしまう。また、水量が4.5l/m2/minを超えると、熱延鋼板24の温度が過度に冷却されてしまい、温度ムラに伴う鋼材の機械的性質のバラつきが生じる場合がある。即ち、熱延鋼板24の表面温度を過度に冷却してしまうために、熱延鋼板24の板厚をより薄く圧延しようとしたときには、材質を低下させてしまう。このため、本発明を適用した熱延鋼板の製造方法では、冷却水を1.5〜4.5l/m2/minの割合で霧状に噴射することを要件としている。
Incidentally, in the method of manufacturing a hot-rolled steel sheet to which the present invention is applied, the cooling water to be injected through the cooling
また、本発明では、水滴サイズを0.1mm以下の霧状に噴射することを要件としている。仮に水滴サイズが0.1mmを超える場合には、噴射された水滴が熱延鋼板24に接触した際にすぐに水蒸気とならず、水滴のまま熱延鋼板24表面に残存することになる。その結果、熱延鋼板24の表面には、大量の水滴が付着することにより、部分的に酸素濃度の高い領域が生成され、当該領域についてはスケール成長速度が増加してしまい、表面性状が低下してしまうためである。なお、ここでいう水滴サイズは、冷却水噴霧筒23から噴射された霧状の冷却水を、熱延鋼板24の表面から150mm離間させて固定したアクリル板等のプラスチック製の樹脂板に吹き付け、これを光学顕微鏡により拡大することにより測定した水滴の直径である。
In the present invention, the water droplet size is required to be sprayed in a mist shape of 0.1 mm or less. If the water droplet size exceeds 0.1 mm, the sprayed water droplet does not immediately become water vapor when it comes into contact with the hot-rolled
また、仕上げ圧延工程では、圧延スタンド21間におけるスケール成長速度を1.2μm/秒以下に抑制している。このスケール成長速度は、窒素雰囲気で仕上げ圧延と同じ温度に無酸化加熱した鋼板を大気中に取り出すと同時に種々の条件でスプレー水を噴射し、その後直ちに窒素雰囲気の箱に入れることで無酸化として冷却し、鋼板を切断してその断面を顕微鏡で観察することにより生成したスケール厚みを測定した。スケール成長速度を1.2μm/秒以下に抑制することにより、スケールのふくれの発生を防止することができ、ひいては鋼板の表面性状を向上させることができる。これに対して、スケール成長速度を1.2μm/秒以下に抑制することができない場合には、生成したスケールの一部が膨れて剥離しやすくなる。 In the finish rolling process, the scale growth rate between the rolling stands 21 is suppressed to 1.2 μm / second or less. This scale growth rate is set to be non-oxidized by removing the steel plate that has been non-oxidized and heated to the same temperature as the finish rolling in a nitrogen atmosphere into the atmosphere and simultaneously spraying spray water under various conditions and then immediately placing it in a box with a nitrogen atmosphere. The scale thickness produced by cooling, cutting the steel sheet and observing the cross section with a microscope was measured. By suppressing the scale growth rate to 1.2 μm / second or less, generation of scale bulge can be prevented, and as a result, the surface properties of the steel sheet can be improved. On the other hand, when the scale growth rate cannot be suppressed to 1.2 μm / second or less, a part of the generated scale swells and easily peels off.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。数式(1)の条件を達成するための手段として、鋼板に対して窒素ガスを噴射するか、冷却水を霧状に噴射する以外に、いかなる手法を用いてもよいことは勿論である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. Of course, any means may be used as means for achieving the condition of the mathematical formula (1) other than injecting nitrogen gas to the steel plate or injecting cooling water in the form of mist.
以下、本発明の実施例について説明する。先ず、本発明の実施例として、上述した熱延鋼板の製造方法に基づいて熱延鋼板を作製した。具体的には、下記表1に示す組成で、厚さが250mmのスラブを1210℃に加熱した後、粗圧延機12によって40mmの厚さまで粗圧延し、粗圧延鋼板を作製した。次に、この粗圧延鋼板に向けてデスケーリング設備16により15MPaの圧力で水を噴射し、表面に生成したスケールを除去した後、直ちに7機の圧延スタンド21a〜21g間を連続的に通過させて熱間圧延する仕上げ圧延を行って、厚さが4.5mmの熱延鋼板を作製した。このとき、圧延スタンド21aを通過後の熱延鋼板の表面温度T(℃)、鋼板表面に接触する雰囲気中の酸素濃度Mを窒素ガス噴射筒22からの窒素ガスの排出量を介して調節して、仕上げ圧延機13から出た熱延鋼板について、表面性状を観察した。表面性状の判断基準は、スケールが付着した熱延鋼板の外観を観察し、任意の位置の鋼板幅×長さ2mの範囲内に、スケール色が周囲と異なる幅1mm以上、長さ5mm以上のサイズの領域が5箇所以上あるものを表面性状不良とし、それ未満のものを表面性状良好とした。その結果を下記表2にまとめて示す。また、下記表2には、各実施例及び比較例における表面温度T(℃)、酸素濃度M(体積%)も併せて示す。
Examples of the present invention will be described below. First, as an example of the present invention, a hot-rolled steel sheet was produced based on the above-described method for producing a hot-rolled steel sheet. Specifically, after heating a slab having a thickness of 250 mm to 1210 ° C. with the composition shown in Table 1 below, the slab was roughly rolled to a thickness of 40 mm by a rough rolling machine 12 to prepare a rough rolled steel sheet. Next, water is sprayed at a pressure of 15 MPa by the descaling equipment 16 toward the rough rolled steel sheet, and the scale generated on the surface is removed, and then immediately passed between the seven rolling stands 21a to 21g. The hot rolled steel sheet having a thickness of 4.5 mm was manufactured by performing finish rolling to hot rolling. At this time, the surface temperature T (° C.) of the hot-rolled steel sheet after passing through the rolling
なお、下記表1に示す鋼組成における残部は、Fe及び不可避的不純物である。また、下記表2における下線は、本発明の範囲外であることを示す。また、表1における太字は、各成分における上限又は下限を示している。 The balance in the steel composition shown in Table 1 below is Fe and inevitable impurities. Moreover, the underline in the following Table 2 shows that it is outside the scope of the present invention. Moreover, the bold type in Table 1 has shown the upper limit or lower limit in each component.
表2に示す本発明例1〜10は、数式(1)を満足しており、表面性状は何れも良好であった。これに対して比較例1〜4は、数式(1)を満足しておらず、何れも表面性状が良好ではなかった。 Invention Examples 1 to 10 shown in Table 2 satisfied the formula (1), and the surface properties were all good. On the other hand, Comparative Examples 1-4 did not satisfy Formula (1), and none of the surface properties was good.
また、鋼板表面に接触する雰囲気中の酸素濃度Mを、冷却水噴霧筒23により冷却水を霧状に噴射することで調節して、仕上げ圧延機13から出た熱延鋼板について、表面性状を観察した結果を表3に示す。
In addition, the oxygen concentration M in the atmosphere in contact with the steel sheet surface is adjusted by spraying the cooling water in a mist form with the cooling
また、上記表3には、各実施例及び比較例における表面温度T(℃)、冷却水の噴射割合(l/m2/min)、水滴サイズ(mm)、酸素濃度M(%)、数式(1)により規定される値も併せて示す。 In Table 3, the surface temperature T (° C.), the cooling water injection rate (l / m 2 / min), the water droplet size (mm), the oxygen concentration M (%), and the formula in each example and comparative example are shown. The value defined by (1) is also shown.
表3に示す本発明例11〜24は、数式(1)を満足しており、表面性状は何れも良好であった。これに対して比較例5〜11は、数式(1)を満足しておらず、何れも表面性状が良好ではなかった。 Invention Examples 11 to 24 shown in Table 3 satisfied the mathematical formula (1), and the surface properties were all good. On the other hand, Comparative Examples 5 to 11 did not satisfy Expression (1), and none of the surface properties were good.
13 仕上げ圧延機
22 窒素ガス噴射筒
23 冷却水噴霧筒
24 熱延鋼板
13
Claims (5)
上記粗圧延鋼板を複数の圧延スタンドからなる仕上げ圧延機で熱間圧延して熱延鋼板を得る仕上げ圧延工程とを有し、
上記仕上げ圧延工程は、全ての圧延スタンドで、各圧延スタンドを通過後の鋼板の表面温度T(℃)と当該鋼板表面に接触する雰囲気中の酸素濃度M(体積%)の関係が、下記数式(1)を満たし、且つ酸素濃度Mが10体積%以上(但し、10体積%は除く)となるように、前記鋼板の表面温度Tと前記酸素濃度Mを調整すること
M≦36.4−0.022×T ・・・・・・・・・(1)
を特徴とする熱延鋼板の製造方法。 A rough rolling step of roughly rolling a slab produced by continuous casting to obtain a rough rolled steel sheet,
A finish rolling step for obtaining a hot-rolled steel sheet by hot rolling the rough rolled steel sheet with a finish rolling mill comprising a plurality of rolling stands;
In the finish rolling process , the relationship between the surface temperature T (° C.) of the steel sheet after passing through each rolling stand and the oxygen concentration M (volume%) in the atmosphere in contact with the steel sheet surface is expressed by the following formula. (1) meets, and oxygen concentration M is 10% by volume or more (except for 10% by volume) such that, M ≦ 36.4 adjusting the oxygen concentration M with the surface temperature T of the steel sheet -0.022 × T (1)
A method for producing a hot-rolled steel sheet.
を特徴とする請求項1記載の熱延鋼板の製造方法。 2. The hot rolled steel sheet according to claim 1, wherein the finish rolling step controls the oxygen concentration M (volume%) by injecting nitrogen gas to the steel sheet after passing through the rolling stand . Production method.
を特徴とする請求項1記載の熱延鋼板の製造方法。 In the finish rolling step, the oxygen concentration M (volume) is obtained by spraying cooling water in a mist at a rate of 1.5 to 4.5 l / m 2 / min on the steel sheet after passing through the rolling stand. %) Is controlled. The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 1.
を特徴とする請求項3記載の熱延鋼板の製造方法。 The method for producing a hot-rolled steel sheet according to claim 3, wherein the water droplet size is sprayed into a mist having a size of 0.1 mm or less.
を特徴とする請求項1〜4のうち何れか1項記載の熱延鋼板の製造方法。 In the said finish rolling process, the scale growth rate between the said rolling stands is suppressed to 1.2 micrometers / second or less. The manufacturing method of the hot-rolled steel plate in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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