JPH01191739A - 加工性、焼付け硬化性および室温遅時効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） この発明は、深絞り加工や厳しい張出し加工に用いて好
適であるとともに上記加工後の塗装焼付は処理により高
い降伏強度を付与でき、しかも室温における時効劣化が
ない良加工性熱延鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、熱延鋼板は深絞り加工とか厳しい張出し加工を必
要とする用途に使用され、そのために優れた加工性を有
することが必要とされてきた。そして最近では製造コス
トの低減を図るために、冷延鋼板が使用されている用途
分野、例えば自動車の構造部材等においてもその代替と
して熱延鋼板が用いられより高い特性が要求されている
。

これらの用途に適合する熱延鋼板としては、具体的に、
（１）降伏点が高い場合に加工精度が悪く、プレス加工
時に型かじりを生じ易いので低降伏点であること、また
（２）強度が十分に大きいことが重要である。

一般に鋼材は強度の上昇に伴って加工性が劣化するのが
普通であるが、上記の両特性を満足する鋼材として、例
えば複合組織になる高張力鋼板、あるいはプレス加工に
おいては軟鋼板に近い降伏点および強度を有する一方、
プレス成形後の塗装焼付は処理によって降伏点が太き（
上昇する、いわゆるＢＨ性を有する焼付は硬化型鋼板が
知られている。

しかしながら、前者の鋼材は引張強度がいずれも４０　
ｋｇｆ／ｍｍ”以上と高く、また後者の鋼材では冷延鋼
板においても焼付は処理の際の硬化量が高々５ｋｇｆ／
ｍｍｇ程度であり、なお十分な品質を確保することがで
きるとはいえないのが現状であった。

ここに上記焼付は硬化型の熱延鋼板においては、製造コ
ストの上昇を招くことなしに引張強度が４０ｋｇｆ／ｍ
ｍ”以下であって低降伏点で延性に優れ、かつ少なくと
も７ｋｇｆ／ｎｕｎ”の焼付は硬化性を有するものが求
められ、そのためには、焼付は硬化元素として十分な量
のＣもしくはＮを固溶状態で確保する必要があることか
ら、例えば通常のアルミキルド軟鋼板の如き組成になる
鋼において、上記各元素の適切な調整を行うと共に巻取
温度を４００〜５００°Ｃ程度の比較的低い温度域に設
定する試みがなされた。

しかしながら、従来法に従うだけではＢＨ性を５ｋｇｆ
／ｍｎ＋”程度高めることはできても、その際延性の劣
化が不可避であり、また主として組織が細粒化するｋめ
降伏点が高くなり、従って加工性、焼付は硬化性の良好
な熱延鋼板を得るのが困難であった。

この点特開昭６１−２７２３４７号公報には、Ｎの固定
元素であるＡｆの添加量を抑制しさらに巻取温度を下げ
ずにＮを固溶状態で残存させる手法が開示されているが
、Ａｌの添加量を単に減じたリムド鋼の如きでは、鋼中
に酸化物系の介在物が多（、加工性が劣化する不利があ
り、また、固溶Ｎｉｌが多い場合には、時効劣化を来た
すという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の問題を克服し、加工性および焼付は硬化
性に優れ、かつ時効劣化のない熱延鋼板を得ることがで
きる製造方法を与えることがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、Ｃ：　０．００３０〜０．０１５０　ｗ以
下（以下単に％で示す）　、Ｓｔ　：　０．３０％以下
、Ｍｎ　：　０．１０〜１．００％、Ｓ　：　０．０１
５％以下、Ｎ　：　０．００１０〜０．００５０％オヨ
びＳｏｌ　Ａ　１　：　（Ｎ　Ｘ　−）　Ｘ５〜０．０
５０％を含有し残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる
鋼索材を、１１００°Ｃ以上１２５０°Ｃ以下に加熱し
たのち（Ａｒｚ変態点−５０”Ｃ）〜９７０℃の温度範
囲で仕上げ圧延を終了する圧延加工を行い、次いで６０
０″Ｃ以上７００°Ｃ以下の温度域で巻取ることを特徴
とす加工性、焼付は硬化性および室温遅時効性に優れた
熱延鋼板の製造方法である。

以下この発明に適合する鋼の成分組成の限定理由につい
て説明する。

Ｃ： Ｃはその含有量を低下させるほど加工性が向上し、その
効果は０．０１５０％以下で顕著になる。そして概ね０
．００５０％程度までは含有量の低下とともに焼付は硬
化性が向上する一方、それ未満になると逆にＣ量の低下
に伴って焼付は硬化性が低下する傾向にある。この発明
において十分な焼付は硬化性が得られる下限は０．００
３０％であり、従ってＣの含有前は０．００３０〜０．
０１５０％の範囲とした。

Ｓｉ： Ｓｔはその含有量が０．３０％以下であれば材質に大き
な影響を及ぼさないが、それを越える場合には、鋼の表
面性状の劣化が顕著となる。従ってＳｔはその上限を０
．３０％とした。

月ｎ： Ｍｎはその含有量が少ないと、ＦｅＳの生成によるいわ
ゆる熱間脆性をひきおこすため少なくとも０．１０％程
度の添加が必要である。しかしながら１．０％を越えて
添加するとそれに見合う強度の増加はあるものの延性の
劣化が顕著となる。従ってＭｎは０．ｌＯ〜１．０％の
範囲とした。

Ｓ　： Ｓは通常ＭｎＳとして存在し鋼の延性に対して有害であ
るばかりでなく焼付は硬化性の観点からは熱延板の巻取
〜冷却過程においてそれらがＣの析出サイトとして作用
し最終的な固溶Ｃを減少させる不利があり、極力低い方
が望ましい。しかしながらＳを低減するには製造コスト
の上昇を招くので、これらを併せて考慮しＳの上限を０
．０１５％とした。

Ｎ： Ｎは焼付は硬化に寄与する元素の１つであり、固溶Ｎｌ
の制御は固溶Ｃの制御とともに重要である。Ｎの含有量
は０．００１０％未満では焼付は硬化性の大きな上昇は
望み得す一方、０．００５０％を越えると焼付は硬化性
は向上するものの延性の低下および室温時効の劣化が顕
著となる。従ってＮはｏ、ｏｏｉｏ〜０．００５０％の
範囲とした。

次に、Ｓｏｆ／／！量の制御はこの発明における重要点
の１つであり、その含有量はＮ量との関係で規定される
。

まず５ｏｆＡｆ量の下限は製造過程の最終段階でＮが十
分にＡｊ２Ｎとして固定されており、従って５ｏｆＮが
十分に少なく、加工性の劣化を生じさせない程度にする
必要がある。

そこでＮ量に応じてＡｆ世を種々変更した鋼の材質につ
き調査したところ、５ｏｌＡ１．量が（ＮＸ　＝）Ｘ５
未満では５ｏｆＮが過多となり、時効劣化を生じるとと
もに加工性も劣化すること、また後述するように製造過
程における巻取温度が比較的高いので巻取り時に不可避
的に導入される局部的なひずみによって、いわゆるひず
み誘起の粒成長が起り混粒組織を生じて伸び特性の劣化
を来すおそれが極めて高いこと、さらに、このような鋼
にアーク溶接を施すと［（ＡＺの組織が顕著に粗大化し
、引張強度や疲労特性が著しく劣化することが判明した
。

上記の問題は、鋼中のＡ２景が十分高くないと、結晶粒
界の移動を妨げるＡｊ２Ｎ等の微細析出物が極めて少な
く粒界の易動度が極めて大きいことに基づくものであり
、その解消のためにはＮの下限値０．００１０％に対し
５ｏＩＡｊ！量を少なくとも（ＮＸ　−）Ｘ５に規定す
ることが肝要である。

次にＳｏｉ、Ａｊ！量の上限は、アルミナクラスター等
で表面性状の劣化が起こらず、製造コストの大幅な上昇
を招かないこと、及びＮ量との関係を考慮して０．０５
０％とした。

（作　用） この発明において、上記の成分組成になるスラブの如き
鋼素材をまず１１００°Ｃ以上１２５０°Ｃ以下に加熱
するのは、後述する仕上圧延温度を確保する意味からは
、より高い方が有利であるが、１２５０℃を越えると圧
延時に圧延ロール等におけるトラブルが生じやすく、ま
たＡｆＮの析出が困難となり目標とする材質が得られず
、一方、１１００°Ｃ未満では混粒を発生し材質の劣化
を招くことになる。よって、鋼索材の加熱温度は１１０
０°Ｃ〜１２５０°Ｃの範囲とした。ここに、鋼索材の
加熱温度は、通常の再加熱プロセスに対してのみ適用さ
れるわけではなく、高温状態にある鋼素材をそのまま加
熱炉において保持するいわゆるホットチャージプロセス
においても同様に適用されるのはいうまでもない。

次に圧延加工において、仕上圧延の終了温度を（Ａｒｚ
変態点−５０°Ｃ）以上、９７０°Ｃ以下の範囲とした
のは、仕上圧延温度が（Ａ、３変態点−５０″Ｃ）未満
では、フェライトの硬化が著しく材質の面内異方性が増
加するとともに加工性が劣化しさらには焼付は硬化量も
低下することになる。一方９７０°Ｃを越えると最終的
な組織が著しく粗大化し加工後の表面にあれ（オレンジ
ピール）を生じることとなる。よって、仕上圧延温度は
（Ａ　−２変態点−５０℃）以上、９７０″Ｃ以下に限
定した。

次に、上記の圧延加工を経てから６００°Ｃ以上、７０
０°Ｃ以下の温度域で巻取るのは、軟質な良加工性鋼板
を得るには巻取温度を高めに設定し、セルファニーリン
グの如き効果を利用するのが最もよく、そのためには６
００°Ｃを下限とする必要がある。

しかしながら７００°Ｃを越える温度では異常粒成長が
起るため良好な品質を得ることが困難となる。

よって巻取り温度は６００°Ｃ以上、７００°Ｃ以下と
した。

（実施例） 表−１に示す成分組成になるスラブ（厚さ２１５ｍｍ）
を、表−２に示す条件にて圧延して、厚さ２．０ｍｎ＋
の薄鋼板に仕上げ、各鋼板の引張特性、焼付は硬化性お
よび室温時効性について調査した。

その結果を表−２に併せて示す。なお、焼付は硬化性（
ＯＨ）は２％の予ひすみ（調質圧延）後１７０°Ｃ×２
０分相当の焼付は処理を行ったのちの降伏応力の増加量
として、また室温時効性については熱延後２％の調質圧
延を行ったのち３０’Ｃで３ケ月保持したときの降伏応
力の増加量（ΔＹＰ）および降伏伸びの増加量（ΔＹ、
Ｅｆ）としてそれぞれ示す。

表−２より明らかなようにこの発明に従って製造された
鋼板は、概ね１５　ｋｇｆ／ｍｍ”以下のＹＰ、５１％
以上のＥｌ、７ｋｇｆ／ｎｕｎ”以上のＢＨを有し、室
温時効の点においても優れていることが確かめられた。

（発明の効菓） この発明によれば、加工性、焼付は硬化性および室温遅
時効性に優れた熱延板を得ることができるので、熱延鋼
板の用途分野を大幅に拡大し得る。

特許出願人　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００３０〜０．０１５０ｗｔ％、Ｓｉ：０
   ．３０ｗｔ％以下、 Ｍｎ：０．１０〜１．００ｗｔ％、 Ｓ：０．０１５ｗｔ％以下、 Ｎ：０．００１０〜０．００５０ｗｔ％およびＳｏｌＡ
   ｌ：（Ｎ×［２７／１４］）×５〜０．０５０ｗｔ％を
   含有し残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼素材を
   、１１００℃以上１２５０℃以下に加熱したのち（Ａｒ
   ＿３変態点−５０℃）〜９７０℃の温度範囲で仕上げ圧
   延を終了する圧延加工を行い、次いで６００℃以上７０
   ０℃以下の温度域で巻取ることを特徴とする加工性、焼
   付け硬化性および室温遅時効性に優れた熱延鋼板の製造
   方法。