JPH01149922A - 加工性、耐２次加工脆性に優れた熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車、産業機械等に用いられる熱延鋼板の
製造方法に係り、特に成形性、耐２次加工脆性に優れる
熱延鋼板の製造方法に関する。

〈従来の技術およびその問題点〉 自動車用鋼板には従来厳しい加工が行なわれるため、加
工性の良い冷延鋼板が使用されていた。　最近、コスト
ダウンのために自動車用鋼板として、比較的安価な熱延
鋼板を用いることが注目されている。

特に比較的厚めの部材についてはこの傾向が強い。

この際、熱延鋼板に要求される特性としては加工性が良
いことである。　つまり、低降伏点、高い伸び、小さい
面内異方性、高い引張強さが要求される。

従来の良加工性熱延鋼板の製造方法としては、次のよう
な方法が知られている。

（１）特公昭５１−４４４８６号には、Ｂ等を添加した
低Ｃ鋼を、比較的高温で捲取る方法が開示されている。

（２）特公昭６１−１０５３２号には、Ｔｉ、Ｎｂ等を
添加した鋼を、比較的高温で捲取る方法が開示されてい
る。

（３）特開昭８１−１１０７２２号には、極低Ｃｗｌを
、高温で仕上圧延し、急冷し、その後高温で捲取る方法
が開示されている。

これらの従来技術の問題点としては、次に上げるものが
ある。

（１）Ｂ、Ｔｉ、Ｎｂなどの元素を添加することにより
、熱延鋼板の面内異方性が、顕著に増大する。

（２）Ｂ、Ｔｉ、Ｎｂなどの添加元素と侵入型固溶元素
（Ｃ，Ｎ等）が化合物を作るため、侵入型固溶元素（Ｃ
，Ｎ等）がマトリックス中になくなることにより、粒界
強度が低下し、２次的な冷間加工を行なったときに顕著
に脆化する、いわゆる２次加工脆性が生じやすい。

（３）Ａｒ３点以上の仕上げ圧延が必要なため、鋼板の
エツジ部を高温に保つことが困難であり、エツジ部の材
質劣化が生じる。

（４）高温での巻取が必要なため、コイル長手方向の先
、尾端は、捲取後の冷却速度が大で、材質が劣化する。

〈発明の目的〉 本発明は上述した従来の技術の問題点を解決しようとす
るもので、高温での仕上圧延の必要がなく、また、高温
の捲取り温度を必要とせず、加工性、耐２次加工脆性に
優れた熱延鋼板の製造方法を提供するものである。

〈発明の構成〉 本発明は、Ｃ，０，００５重量％以下、Ｓｔ、０．２０
重量％以下、Ｍｎ；１．００重量％以下、Ｓ、０．０１
５重量％以下、５ｏｌＡ１．０．０４０重量％以下、Ｎ
　；　０．００３０重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物を含有する鋼を１１５０℃以下に加熱し、９０
０℃以上で少くとも５０％以上の圧下率で圧延を行なっ
た後、７００℃〜Ａｒ３点の温度で少なくとも５０％以
上の圧下率で圧延を行ない、該圧延を行なった該鋼を３
秒以上空冷の後に、１０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却し
、１５０℃〜５００℃で捲取ることを特徴とする加工性
、耐２次加工性に優れた熱延鋼板の製造方法を提供する
ものである。

以下に本発明の加工性および耐２次加工脆性に優れた熱
延鋼板の製造方法について詳細に説明する。

本発明に用いる鋼の組成は、ｃｏｏ、００５重量％以下
、Ｓｔ　；０．２０重量％以下、Ｍｎ；１．００重量％
以下、Ｓ、０．０１５重量％以下、ｓｏｌＡｌ；０．０
４０重量％以下、Ｎ　、　０．００３０重量％以下、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物である。

Ｃが０．００５重量％を越えるときは、鋼の延性が劣化
するとともに、α＋γの２相が共存する温度域が顕著に
広くなり、後述するＡｒ３点以下の温度での圧延による
鋼の材質改善効果が充分に発揮されない。

Ｓｔが０．２０重量％を越えるときは、鋼の表面性状が
悪化する。　また、Ｓｔは脱酸効果があるので、おおむ
ね０．０５重量％程度の添加は望ましい。

Ｍｎが１．００重量％を越えるときは、鋼の延性が劣化
する。

Ｓは通常ＭｎＳとして鋼中に存在するが、これは鋼の延
性に悪影響を及ぼす。　したがって、Ｓは少ない方が良
いが、Ｓの低減はコスト増となるので、本発明で用いる
鋼のＳは、０．０１５重量％以下とする。

Ａｆｌは、脱酸のために必要な元素であり、鋼中の介在
物を減するために、０．０２〜０．０３重量％の添加が
必要である。

０．０４重量％を越えるときは、鋼の表面性状が悪化す
る。

Ｎは固溶状態で鋼中に存在するときは鋼の延性を劣化す
るため、固溶状態のＮは少ない方が良い。　　しかし、
Ｎを極端に少なくするには、コストがかかるため、本発
明で用いるＮは０．００３０重量％以下とする。

本発明においては上記鋼を用いて次のような圧延を行な
う。

上記鋼をスラブとなし、スラブ加熱温度１１５０℃以下
に加熱する。

加熱温度が１１５０℃を越えるときは、結晶粒が粗大化
するため、圧延後の再結晶による結晶の細粒化が充分で
はなく、結晶が混粒となり、熱延鋼板の加工性が劣化す
る。

スラブはスラブ加熱温度まで加熱する前に特に冷片にま
で冷却する必要はなく、少なくとも１回α−γ変態点以
下まで冷却されれば、熱片の状態で加熱炉に装入されて
も良い。

上記スラブを、９・００℃以上で少くとも５０％以上の
圧下率で圧延を行なう。

熱間圧延温度が９００℃未満であるときは、初期のオー
ステナイト組織の再結晶にょる細粒化がおこらない。　
圧下率が５０％未満のときも、再結晶による細粒化が行
なわれず、後述する７００℃〜Ａｒ３点の温度範囲での
圧延でスラブのオーステナイト組織の細粒化が困難とな
り、熱延鋼板の加工性が劣化する。

次に上記スラブを７００℃〜Ａｒ３点温度で少なくとも
５０％以上の圧下率で圧延を行なう。

圧延温度が７００℃未満のときは、圧延後のフェライト
の再結晶が起らない。　圧延温度がＡｒ３点を越えると
きはスラブがγ相となり、本圧延の目的であるα相での
比較的低温の圧延が行なわれない。

圧下率が５０％未満のときは、圧延後の再結晶が充分に
起こらず、加工性の良い熱延鋼板を得ることができない
。

α＋βの２相の共存域で熱間圧延を行なうと鋼板へのひ
ずみの入り方が不均一となり、変形が不゛均一となる°
ため、均一な再結晶粒が得られない。

本発明で用いる鋼は、極低Ｃ−低Ｍｎ−低Ｓｉ−低Ｎｔ
Ｉ４であるため、α＋βの２相の共存する温度域が狭く
、また、γ相からα相への変態も速く起こり、上述した
変形の不均一は生じない。

上記圧延後、３秒以上空冷の後、６００℃〜６８０℃の
領域から１０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却し、１５０℃
〜５００℃で捲取り、熱延鋼板を得る。

上記空冷時間が３秒未満のときは、空冷中の鋼の再結晶
の進行が十分でなく加工性の良い熱延鋼板が得られない
。

冷却開始温度が６００℃未満のときは、時間との関係も
あるが再結晶が充分におこらず、冷却開始温度が８８０
℃を越えるときは、再結晶終了後の粒の粗大化が問題で
ある。

空冷後の冷却速度が１０℃／ｓより遅いときは、再結晶
終了径粒の粗大化が起り、優れた耐２次加工性が得られ
ない。

捲取り温度が１５０℃未満のときは、鋼の延性が劣化し
、捲取り温度が５００℃を越えるときは粒の粗大化が起
り、優れた耐２次加工性が得られない。

〈実施例〉 本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。

（実施例および比較例） 表１に示す組成の鋼を転炉にて溶製し、一部ＲＨ脱ガス
処理を行なって、連鋳によりスラブとした。

本発明で用いられる鋼はＡ、Ｂ、Ｃであり、Ｄ、Ｅ、Ｆ
、Ｇ、Ｈ％　Ｉは比較のための鋼である。

上記スラブを表２に示すスラブ加熱温度に加熱し、９０
０℃以上で表２に示す圧下率で圧延し、その後、７００
〜８００℃で表２に示す圧下率で圧延し、表２に示す時
間空冷し、６８０〜６００℃になった時に表２に示す冷
却速度で冷却し、さらに、表２に示す温度で捲取フた。

本発明の製造条件内で製造した熱延鋼板を、本発明例と
し、他の熱延鋼板を比較例とした。

上記鋼板をＪＩＳＳ号試験片に切り出し、引張試験を行
ない、降伏点（ＹＰ）、引張強さ（ＴＳ）、伸び（ＥＬ
）を測定した。

上記鋼板のフェライト粒径Ｄ（α）を測定し、粒径のば
らつきを観察し、表２に混粒有無により表示した。

伸びの異方性（ΔＥＬ）は引張試験片を圧延方向、圧延
直角方向、４５°方向より採取し、各々の伸びをＥＬＬ
％ＥＬｃ　、　ＥＬｏとしΔＥＬ＝　（ＥＬＬ　＋　Ｅ
ＬＣ−２ＥＬｏ）　／　２により測定した。

また、２次加工脆性は、熱延鋼板を、絞り比２．０６（
ポンチ径５０φ、ダイス径５６φ、ブランク径１０３φ
）で絞り、耳部を切削して、３５ｍｍ高さのカップとし
落電試験を行なうことにより評価した。　落電試験は、
重錘を２ｍの高さから温度を変化させたカップに落下さ
せ、カップに脆性割れの発生する臨界温度を測定した。

本発明例は、平均粒径Ｄ（α）が２０ｐ以下、混粒状態
ではなく、Ｙ　Ｐ　＜　２０　Ｋｇｆ／ＭＩ、ＥｆＬ＞
５５％伸びの異方性ΔＥＬ＜１．０％と加工性が優れて
いる。　本発明例は２次加工脆性も脆性遷移温度Ｔ＜−
７０℃と良好であった。

比較例は上記特性の内、いずれかが劣化しており、バラ
ンスの取れた加工性となってなく、２次加工脆性の良く
ないものもあった。

〈発明の効果〉 本発明は、極低Ｃ１低Ｍｎ、低Ｓｉ、低Ｎｔ！４を用い
て、Ａｒ３点直上のγ域およびＡｒ３点直下のα域にて
２段圧延行なった後、適当な冷却速度で冷却し低温で捲
取ることにより熱延鋼板を製造するため、加工性および
耐２次加工脆性の良好な熱延鋼板を得ることができる。

本発明で得られる熱延鋼板は、平均粒径２０戸以下の均
一、微細なポリゴナルーフエライト組織となっている。

極低Ｃ１低Ｎ鋼を用いた均一な細粒組織であるため、細
粒であることから生じる降伏応力の上昇が最小限におさ
えられる。

組織の結晶方位がランダムであるため、面内異方性がな
く、各種の加工に適している。

極低Ｃ鋼を用いているにもかかわらず、Ｎｂ、Ｔｉ等の
炭窒化物形成元素を含まないため、固溶Ｃ（Ｎ）が粒界
に充分存在し、２次加工時および２次加工後の脆化が生
じない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ；０．００５重量％以下、Ｓｉ； ０．２０重量％以下、Ｍｎ；１．００重量％以下、Ｓ；
   ０．０１５重量％以下、ｓｏｌＡｌ；０．０４０重量％
   以下、Ｎ；０．００３０重量％以下、残部Ｆｅおよび不
   可避的不純物を含有する鋼を１１５０℃以下に加熱し、
   ９００℃以上で少くとも５０％以上の圧下率で圧延を行
   なった後、７００℃〜Ａｒ＿３点の温度で少なくとも５
   ０％以上の圧下率で圧延を行ない、該圧延を行なった該
   鋼を３秒以上空冷の後に、１０℃／ｓ以上の冷却速度で
   冷却し、１５０℃〜５００℃で捲取ることを特徴とする
   加工性、耐２次加工脆性に優れた熱延鋼板の製造方法。