JP6838685B1 - 箱型焼鈍dr鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 質量%で、C:0.020〜0.080%、Si:0.05%以下、Mn:0.10〜0.50%、P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.001〜0.100%、N:0.014〜0.020%、Nb:0.014〜0.020%を含有し、Mn+25Nb≦0.85であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、降伏点が450〜650MPa、全伸びが4%以上である、箱型焼鈍DR鋼板。
ここで、前記Mn+25Nbにおいて、MnおよびNbは各元素の含有量(質量%)を指す。
[2] [1]に記載の成分組成を有する鋼素材に対し、熱間圧延の後、一次冷間圧延を施し、次いで、650〜750℃で2〜16hの箱型焼鈍を施し、前記箱型焼鈍の後、圧下率10〜25%で二次冷間圧延を行う、箱型焼鈍DR鋼板の製造方法。
本発明の箱型焼鈍DR鋼板は、質量%で、C:0.020〜0.080%、Si:0.05%以下、Mn:0.10〜0.50%、P:0.020%以下、S:0.020%以下、Al:0.001〜0.100%、N:0.014〜0.020%、Nb:0.014〜0.020%を含有し、Mn+25Nb≦0.85であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する。
Cは、鋼板の強度を向上させる元素である。降伏点が450〜650MPaの強度を得るために、C含有量は0.020%以上とする。好ましくは、0.025%以上である。一方で、C含有量が過剰となると、素材の高強度化により、冷間圧延時の変形抵抗が大きくなり、全伸びが低下する。このため、C含有量は0.080%以下とする。好ましくは、0.050%以下である。
Siは鋼板の表面性状を劣化させる。このため、Si含有量は0.05%以下とする。好ましくは、0.03%以下である。なお、精錬の観点でコストアップにならない範囲にする必要性から、Si含有量は0.001%以上が好ましい。
Mnは、鋼板の強度を向上させる元素である。所望の強度を得るために、Mn含有量は0.10%以上とする。好ましくは、0.20%以上である。一方で、Mn含有量が0.50%超えである場合、箱型焼鈍の際に酸化して酸化物がその後の二次冷間圧延の際にWR表面に堆積して表面外観を劣化してしまう。また、鋼板の全伸びも低下させる。このため、Mn含有量は0.50%以下とする。好ましくは、0.35%以下である。
Pは、鋼板中の結晶粒界に偏析し加工性を低下させるほか、耐食性を劣化させる元素である。このため、P含有量は0.020%以下とする。好ましくは、0.015%以下である。
Sは、連続鋳造時にMnSとして粒界に析出し、スラブ割れを起こす。このため、S含有量は0.020%以下とする。好ましくは、0.015%以下である。
AlはNとAlNを形成することが知られている。AlNを形成しないNは固溶Nとして存在する。固溶Nは鋼板の強度向上に寄与する。固溶Nとして存在するN量をコントロールするためには、Al量をコントロールする必要がある。必要な固溶N量を確保するため、Al含有量は0.100%以下とする。好ましくは、0.08%以下である。一方で、精錬の観点でコストアップにならない範囲にする必要性から、Al含有量は0.001%以上とする。
NはAlとAlNを形成し、AlNを形成しないNは固溶Nとして存在する。固溶Nは鋼板の強度向上に寄与する。このため、N含有量は0.014%以上とする。好ましくは、0.015%以上である。一方で、N含有量が0.020%を超えると、鋼板の脆化につながり、4%以上の全伸びが確保できなくなる。このため、N含有量は0.020%以下とする。好ましくは、0.019%以下である。
Nbは鋼板の強度を向上させる元素である。所望の強度を得るため、Nb含有量は0.014%以上とする。好ましくは、0.015%以上である。一方で、Nb含有量が0.020%超えの場合、Nbの添加により再結晶温度が上昇するため、再結晶が十分に進まず、全伸びが低下する。このため、Nb含有量は0.020%以下とする。好ましくは、0.018%以下である。
MnおよびNbは、ともに鋼板の強度を確保するために必要な元素である。しかし、前述のとおり、Mnは易酸化性であるがゆえに焼鈍の際に表層酸化物を形成し、最終製品の表面外観を劣化させる。そのため、Nb量に応じてMn上限量を適正に制御する必要がある。種々の実験結果から、Mn+25Nb≦0.85であれば、表面外観の劣化が無く、強度の確保も可能であることが分かった。
なお、MnおよびNbは、それぞれ各元素の含有量(質量%)を指す。
次に、本発明の箱型焼鈍DR鋼板の製造方法について説明する。
熱間圧延では、スラブを1050〜1300℃の温度に再加熱した後、Ar3変態点以上で仕上げ圧延するのが好ましい。熱間圧延後の巻取り温度は、450〜750℃の間にするのが好ましい。ここで、Ar3変態点は、フォーマスタ試験により測定することができる。なお、鋳造後のスラブを再加熱することなく、直送圧延してもよい。
一次冷間圧延における冷間圧延は常法にて行うことができる。圧下率に特に制限はないが、70〜98%とするのが好ましい。
4%以上の全伸びを確保するため、一次冷間圧延した冷延コイルを650〜750℃で2〜16h箱型焼鈍する。焼鈍時間が2h未満または焼鈍温度が650℃未満の場合、再結晶が十分に進まず、4%以上の全伸びが得られない。一方で、焼鈍時間が16h超えまたは焼鈍温度が750℃超えの場合、鋼板表面に酸化物が形成しやすくなり、表面外観が劣化する。なお、再結晶を促進する観点から、好ましくは、焼鈍時間は3h以上であり、焼鈍温度は680℃以上である。また、酸化物の形成を抑制する観点から、好ましくは、焼鈍時間は12h以下であり、焼鈍温度は740℃以下である。
二次冷間圧延は、圧下率10〜25%で行われる。圧下率が10%未満の場合、降伏点450〜650MPaの強度が得られない。一方で、圧下率が25%超えの場合、鋼板表面の酸化物がワークロールに堆積し、鋼板に転写して鋼板の表面外観が劣化する。なお、強度を確保する観点から、好ましくは、圧下率は15%以上である。
上記のようにして得られた箱型焼鈍DR鋼板を電気めっきライン等に通板して、電気めっき処理を施してもよい。例えば、電気錫めっき処理を施して、ぶりきとしてもよい。または、箱型焼鈍DR鋼板に対し電解クロム酸処理を施して、金属クロムとクロム水和酸化物の二層を表面に有するティンフリースチールとしてもよい。
1.箱型焼鈍DR鋼板の製造
表1に示す成分組成を有するスラブを鋳造して製造した。スラブを1050〜1300℃に再加熱した後、仕上げ圧延終了温度850〜950℃で熱間圧延を行って熱延板とした。熱延板は、450〜750℃の巻取り温度で巻き取った。その後、熱延板を70〜98%の圧下率で一次冷間圧延した。一次冷間圧延した冷延コイルに対し、表1に示す条件で箱型焼鈍と二次冷間圧延(DR圧延)を施し、板厚0.20mmの箱型焼鈍DR鋼板とした。
2.材質評価
以上のようにして得た鋼板からJIS5号サイズの引張試験片を切り出し、引張試験(JIS Z 2241に準拠)を実施して降伏点(MPa)および全伸び(%)を求めた。結果を表1に示す。
3.外観評価
以上のようにして得た鋼板について、テンパーカラーの混入率により、鋼板の表面外観を評価した。求められた混入率に基づき、外観を、最良(「◎」で示す):混入率が2%以下、良(「〇」で示す):2%超え5%以下、不良(「×」で示す):5%超え、と評価した。このうち、「最良」と「良」を合格とし、「表面外観に優れる」と評価した。結果を表1に示す。
Claims (2)
- 質量%で、
C:0.020〜0.080%、
Si:0.05%以下、
Mn:0.10〜0.50%、
P:0.020%以下、
S:0.020%以下、
Al:0.001〜0.100%、
N:0.014〜0.020%、
Nb:0.014〜0.020%
を含有し、Mn+25Nb≦0.85であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
降伏点が450〜650MPa、全伸びが4%以上である、
箱型焼鈍DR鋼板。
ここで、前記Mn+25Nbにおいて、MnおよびNbは各元素の含有量(質量%)を指す。 - 請求項1に記載の成分組成を有する鋼素材に対し、
熱間圧延の後、一次冷間圧延を施し、
次いで、650〜750℃で2〜16hの箱型焼鈍を施し、
前記箱型焼鈍の後、圧下率10〜25%で二次冷間圧延を行う、
降伏点が450〜650MPa、全伸びが4%以上である、箱型焼鈍DR鋼板の製造方法。
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