JPH0329844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 深絞り加工性に優れた薄鋼板の製造に関し、圧
延素材を冷間圧延する代りに圧延負荷の点ではる
かに有利な温間圧延すること、その後に連続焼な
ましを施すことの組合わせによつて絞り性の著し
い向上を目指した開発成果につき、以下に提案す
るところは、新しい薄鋼板の製造についての技術
分野を占める。 ここに圧延素材としては通常の分塊圧延または
連続鋳造によるスラブないしはシートバーから得
られた熱延鋼帯の如きを意味する。 （従来技術とその問題点） 従来深絞り用薄鋼板の製造では、所定成分組成
の鋼片から、高温加熱を経た熱間圧延により熱延
鋼帯をつくり、ついでその酸洗後冷間圧延により
最終板厚の薄板とした上、再結晶焼なましを施こ
すのが一般的である。 このうち冷間圧延工程は、減厚するというだけ
でなく、最終製品の深絞り加工性を確保するため
にもきわめて重要な工程である。 すなわち冷間圧延によつてもたらされる塑性歪
を利用することにより、最終焼なまし工程で深絞
り性に有利な（111）方位の結晶粒の成長を促進
させるためである。 ところがこの冷間圧延では、変形抵抗が著しく
高いために、圧延に要するエネルギーも甚大なほ
か、特殊な圧延ロールの使用を要してさもなくば
破壊したり、摩耗がひどく、加えてスリツプなど
の圧延トラブルも生じやすいところに問題が多
い。 ところでリムド鋼による深絞り用冷延鋼板の製
造に関し、ルーズコイルに巻き直した冷延コイル
につき行なわれていた在来の冷延後のオープンコ
イル脱炭焼なましの代りに、熱延コイルで脱炭焼
なましをする場合に、その脱炭焼なまし後コイル
に柱状晶あるいは巨粒晶が発達し、成形性を害す
る不利から脱却する特異の目的に従い、200〜550
℃の温度で低温熱延することが、特公昭47−
30809号公報に開示されているが、この低温熱延
後に脱炭焼なまし、冷間圧延および焼なまし（い
わゆる箱型焼なまし）を行なうことが、優れた
CCV値をもつ薄鋼板を得るために必要とされ、
もとよりこの低温熱延は少くとも極低炭素アルミ
キルド鋼への適用については、もちろんのこと、
とくにそれをもつて冷間圧延に代え、その際従来
の超深絞り用冷延鋼板と同等以上のｒ値改善を連
続焼なまし処理によつて達成することに触れると
ころもない。 すなわち薄鋼板の焼なましには、上掲先行技術
も含めて従来一般に箱型焼なましで行われたが、 焼なましに長時間を要して、生産効率が悪い
こと コイル状で処理するため均一な材質が得られ
ないこと 長時間の焼なましにより、鋼板表面に、合金
元素（Ｐ、Mn、Siなど）が濃化し、表面性状
の劣化を招くこと などの問題がある。 かような焼型焼なましにとつて代つて近年、連
続焼なましが採用されつつあるにしても、通常の
連続焼なましは深絞り用鋼板としてもつとも重要
な特性であるｒ値を高くすることが一般に困難で
ある。 とは云え、連続焼なましの加熱速度の制御によ
る深絞り用薄鋼板の製造に関して特開昭54−
47818、特開昭55−58333号各公報などの開示が散
見され、これらのうちには、極低炭素アルミキル
ド鋼も一部に含まれてはいるが、何れにせよ急速
加熱による連続焼なましが、それを施すのに先立
つて、高度の冷間圧延を経た後でしか適用され得
ない。 （発明の端緒） 発明者らは、上述のような冷間圧延に不可避な
高い圧延負荷から有利に解脱することができる温
間圧延の適用に関してとくに連続焼なましを結合
することにより、有利に薄鋼板の値を向上し得
ることを以下の実験により知見した。 まず、Ｃ：0.0022％、Mn：0.16％、Al：0.032
％を基本成分組成とする板厚210mmの連鋳スラブ
を980℃に加熱し、４列の粗圧延機、７列の仕上
圧延機よりなるホツトストリツプミルにて2.7mm
板厚まで熱間圧延した。 このときの仕上温度は740℃に揃えて、ひき続
き700℃、480℃および240℃までそれぞれ冷却し
たのち３列よりなる圧延機にて圧下率63％で1.0
mmの板厚に温間圧延した。 つぎに通常の酸洗後、各温間圧延条件の薄鋼板
をそれぞれ連続焼なましラインで、とくに700℃
までの加熱速度を種々に変化させて何れも820℃
で均熱し、その後冷却速度30℃／秒で冷却した。 700℃に至る加熱速度（℃／分）を横軸にとつ
た第１図に各薄鋼板の値をプロツトして対比し
た。ここに値は圧延方向に対して0゜、45゜、90゜
方向のｒ値を、それぞれr₀゜、r₄₅゜、r₉₀゜とすると
き、＝（r₀゜＋2r₄₅゜＋r₉₀゜）／４なる式に従つて
計算した。 第１図によれば480℃にて温間圧延を開始し480
℃に至る間に圧下率68％の加工をしたもの（〇
印）は、連続焼なましで700℃までの加熱速度を
1000℃／分以上とすることにより1.6以上のよう
な値の著しい上昇がもたらされた。 これに反し、温間圧延を240℃で開始した場合
（□印）、同じく700℃で開始した場合（△印）に
ついては、連続焼ならしラインで600℃までの加
熱速度を1000℃／分以上に増大させてもさしたる
ｒ値の増加は得られていない。 （発明の目的） 上記基礎実験の結果を踏まえて、温間圧延条件
を、連続焼なまし条件と適切に組合わせて薄鋼板
の値の改善を図り、優れた深絞り加工性を有す
る極低炭素アルミキルド鋼薄鋼板を有利に得るこ
とがこの発明の目的である。 （発明の構成） すなわち、この発明は、Ｃ：0.0040％以下のア
ルミキルド鋼からなる圧延素材につき、圧延率30
％以上の温間圧延を600℃をこえない温度から300
℃に至る温度範囲で行なうこと、引続く連続焼な
まし処理に際し700℃に至るまでの間の加熱速度
を1000℃／分以上とする条件に定めることの結合
からなる深絞り加工性に優れた薄鋼板の製造方法
であり、圧延素材がTi、Nb、ＢおよびＷのうち
少くとも一種を、合計量0.040重量％以下で含有
するものが実施態様項として推奨される。 以下この発明の構成に関連した要項を掲げて説
明を進める。 (1) 鋼の成分組成 この発明においてＣはとくに重要である。Ｃ
が0.0040％をこえると、温間圧延および連続焼
なましの組合わせにて目的とする高い値が得
られない。なおこの理由については、Ｃが
0.0040％をこえると温間圧延において（111）
再結晶集合組織の発達を阻害する他方位、たと
えば（200）方位の蓄積歪エネルギーが急増し、
焼なまし後もこれらの方位が残留しやすくなる
ためと考えられる。 上記のＣ：0.0040％以下のアルミキルド鋼の
溶製上必要なAlは、脱酸および窒素の固定の
ため添加する。ここに0.010〜0.080％の範囲が
好適である。 さらに、Ti、Ｂ、NbおよびＷのうち、少く
とも一種を含有することは、値の向上、面内
異方性の低減などに効果を発揮するが、これら
の合計量が0.040％をこえると、その効果が飽
和し、コスト高をまねくので、それらの添加を
行う場合でも合計量を0.040％以下にすべきで
ある。 そのほかMn1.0％、Si2.0％、P0.15％以内の
如きを適宜に含有させることにより、必要な引
張り強さなどの特性をもあわせ具備させること
ができる。 (2) 圧延素材 上記のような成分組成を有する極低炭素アル
ミキルド鋼は、分塊圧延又は連続鋳造によるス
ラブに熱間圧延を施して得られる熱延板を圧延
素材に用いるとき、次の条件で適合する。 かような熱間圧延のためのスラブ加熱温度
は、とくに限定する必要はないが、1150℃以下
の温度にすることが省エネルギー、歩留り向上
などの観点から有用である。熱延の仕上温度
は、従来Ar₃変態点以上の温度域とすることが
常識とされてきたが、Ar₃変態点以下の温度域
としても何ら支障なく、むしろ熱延をα域の低
温で行なうと熱延遅れ抑制、酸化層の低減など
に良い効果をもたらす。 温間圧延に供する圧延素材は、上記スラブの
圧延加工によるほか、圧延または、連続鋳造に
よるシートバーに、軽度の熱間圧延を施したも
のであつてもよい。 (3) 温間圧延 この温間圧延の条件は、とくに重要であり、
十分な深絞り性を得るためには、圧延装置の種
別、圧延速度、およびパス回数如何に拘らず、
600〜300℃の温度範囲で30％以上95％以下の合
計圧下率にて温間圧延を施すことが必要であ
る。なお、圧下率が30％未満では絞り性に必要
な加工ひずみが得られず、一方、圧下率が95％
を越えると、変形集合組織として絞り性に好ま
しくない｛001｝＜110＞近傍方位が顕著に発達
し、焼鈍後もその方位が受け継がれ、絞り性が
劣化するため、合計圧下率を30％以上95℃以下
と限定した。 この温間圧延は特別な温間圧延機を用いる場
合のほか、通常のホツトストリツプミルの後段
スタンドが利用され得るならばそれによつても
よく、600〜800℃の温度範囲内で圧延率30％以
上95％以下の温間圧延を行ないさえすればよ
い。 なお、圧延温度を300〜600℃と限定した理由
は以下のとおりである。｛111｝方位を主成分と
した再結晶集合組織を形成させるためには、圧
延時に｛111｝方位に加工ひずみを蓄積させ、
焼鈍時に｛111｝方位を優先的に核生成−成長
させればよい。 600℃を越える高温域では、｛100｝方位粒の
加工ひずみ量が｛111｝方位粒のそれよりも多
いため、焼鈍後には｛100｝方位が優先的に形
成され、絞り性が劣化する。 一方、600℃以下の圧延温度では、｛111｝方
位粒の加工ひずみ量が｛100｝方位粒のそれよ
りも多いため、急速加熱を施すことにより
｛111｝方位が優先的に核生成を行い、値が向
上する。とくに300〜600℃の温度域において
は、鋼中に存在する極微量の固溶Ｃが加工時に
導入される転位と相互作用（いわゆる動的ひず
み時効）を起こし、そのため加工ひずみ量、と
りわけ｛111｝方位粒のそれが増大する。その
ため、急速加熱時の値は300℃未満の温度域
にて圧延したものに比べて向上する。 それゆえ、圧延温度域を300〜600℃と限定し
た。 (4) 連続焼なまし 温間圧延で得られた薄鋼板は、酸洗後連続焼
なましラインにて加熱速度につぎつぎの制御を
加えて連続焼なましを施すことにより値の飛
躍的向上を達する。 この場合室温から700℃までの加熱速度がと
くに重要なことは、さきに基礎実験に関し触れ
たとおりである。 その理由の詳細は不明なるも、治金学的には
次のようなことが推察される。すなわち連続焼
なまし前の加工組織（転位組織、結晶方位）
は、温間圧延に由来して従来工程材とまつたく
異なることが予想され、とくに温間圧延を経た
薄鋼板については、700℃までの回復、再結晶
初期過程の急熱処理が、その後の再結晶粒成長
過程よりも値に好ましい結晶方位粒の選択発
生、成長に有利に寄与すると考えられる。 しかしながら、加熱速度が2500℃／分を越え
ると、値に好ましい｛111｝方位粒の核生成
が遅延するため、最終的に形成される集合組織
がランダム化し、値が劣化する。 それゆえ、700℃までの加熱速度は、1000
℃／分以上2500℃／分以下とすることが必要で
ある。 連続焼なましの均熱温度範囲は、750〜Ac₃
変態点の温度域がよく、好ましくは780〜870℃
の温度範囲とする。均熱後の冷却速度、過時効
処理の有無は、材質に本質的な影響を与えるも
のではない。 この発明による薄鋼板は、連続焼なましの均
熱後における冷却途中において亜鉛などの溶融
金属めつきラインに通板するようにしてめつき
用鋼板として供用することも可能である。従つ
てこの発明は深絞り用溶融めつき鋼板の製造に
も応用できる。 以下実施例について説明する。 （実施例） 底吹転炉および脱ガス装置を用いて溶製した鋼
の成分組成を表１に掲げた。

【表】 注 ＊：比較例
No.３は連続鋳造−直接熱延−温間圧延工程によ
るもの、No.５は熱間圧延の仕上スタンドの終段に
おける温間圧延加工を施したもので、No.５以外は
熱間圧延の後で、温間圧延を施こした。すべての
鋼帯を酸洗した後冷間圧延することなく連続焼な
ましをした。それらの各条件は表２に併記したと
おりである。また全供試鋼について0.6〜0.1％の
調質圧延後の機械的試験特性（JIS5号試験片）を
表３に示す。

【表】 注 ＊：比較鋼
＊＊：600〜520℃間の圧下率52％

【表】

【表】 注 ＊：比較鋼
供試鋼No.６、７、８はそれぞれＣ含有量、温間
圧延温度および連続焼なましの加熱速度が、不適
当なため、値は1.1〜1.3のように低い。 これに対してこの発明に従う供試鋼No.１〜５
は、何れも機械的特性の劣化なしに、とくに値
が1.6〜2.1と格別に高く、優れた深絞り加工性を
有している。 （発明の効果） 以上のとおり、この発明は、冷間圧延によるよ
うに高い圧延負荷の不利から有利に脱却できる温
間圧延と連続焼なましとの結合ににより薄鋼板の
ｒ値を大幅に向上させ、深絞り加工性に優れた薄
鋼板を有利に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、値に及ぼす700℃までの加熱速度
の影響を、３種類の温間圧延温度の範囲で加工し
た場合について、対比して示した実験結果を示す
グラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.0040重量％以下のアルミキルド鋼から
   なる圧延素材につき、熱間圧延を施した後、圧延
   率30％以上95％以下の温間圧延を、600℃をこえ
   ない温度から300℃に至る温度範囲内で行なうこ
   と、 引続く連続焼なまし処理に際し700℃に至るま
   での間の加熱速度を1000℃／分以上2500℃／分以
   下とする条件に定めること、 の結合を特徴とする深絞り加工性に優れた薄鋼板
   の製造方法。 ２ 圧延素材がTi、Nb、Ｂ及びＷのうち少なく
   とも一種を合計量0.040重量％以下で含有するも
   のである、特許請求の範囲１記載の方法。