JPH033730B2 - - Google Patents
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- JPH033730B2 JPH033730B2 JP60101562A JP10156285A JPH033730B2 JP H033730 B2 JPH033730 B2 JP H033730B2 JP 60101562 A JP60101562 A JP 60101562A JP 10156285 A JP10156285 A JP 10156285A JP H033730 B2 JPH033730 B2 JP H033730B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
耐リジング性及び張り剛性に優れる加工用薄鋼
板の製造に関してこの明細書で述べる技術内容
は、圧延条件の規制により冷間圧延および再結晶
焼鈍工程を省略し得る新プロセスについての開発
成果を開示するところにある。 建材、自動車車体材、缶材ないしは各種表面処
理原板などの用途に使用される板厚がおよそ2mm
以下の加工用薄鋼板には以下のような特性が要求
される。 (1) 機械的特性 良好な曲げ加工性、張り出し加工性および絞り
加工性を得るために、主として高い延性と高いラ
ンクフオード値(r値)が必要である。 また近年自動車用鋼板に対しては、自動車の燃
費向上を目的とした薄板化が要求されている。こ
の薄板化の際に問題となるのは、成形品の張り剛
性の低下であり、例えば成形品に外部から力が加
えられると容易にたわみが生じる。ところで、鋼
板の張り剛性はヤング率に比例するため、板面に
おけるヤング率を上げることが鋼板の張り剛性を
高めることになる。この場合、圧延方向(以下L
方向と記す)、圧延方向と直交する方向(以下C
方向と記す)、圧延方向に対して45゜をなす方向
(以下D方向と記す)の3方向の平均ヤング率が
22200(Kg/mm2)以上であれば優れた張り剛性を示
す。 (2) 表面特性 これら材料は主として最終製品の最外側に使用
されるため、素材としての形状および表面美麗さ
はもちろんのこと、各種表面処理性も重要であ
る。 これら薄鋼板の一般的な製造手段は、次のとお
りである。 まず鋼素材としては主に低炭素鋼を用い、造塊
−分塊圧延にて板厚200mm程度の鋼片とした後、
加熱炉にて加熱−均熱処理し、ついで粗熱延工程
により板厚約30mmのシートバーとしてから、仕上
温度がAr3変態点以上の範囲における仕上熱延工
程にて所定板厚の熱延鋼帯とし、しかるのちそれ
を酸洗後、冷間圧延により所定板厚(2.0mm以下)
の冷延鋼帯とし、さらに再結晶焼鈍を施して最終
製品とする。 かかる慣行の最大の欠点は最終製品に至るまで
の工程がきわめて長いことにある。その結果、製
品にするまでに要するエネルギー、要員および時
間が莫大になるだけでなく、これら長い工程中
に、製品の品質とくに表面特性上種々の問題を生
じさせる不利も加わる。例えば冷間圧延工程にお
ける表面欠陥の発生、あるいは再結晶焼鈍工程に
おける不純物元素の表面濃化および表面酸化に起
因する表面美麗さの劣化、さらには表面処理性の
劣化などが不可避的トラブルである。 ところで加工用薄鋼板の製造法としは、熱間圧
延工程にて最終製品とするものも考えられてい
る。この方法によれば、冷間圧延および再結晶焼
鈍工程が省略でき、そのメリツトは大きい。 しかしながら、熱間圧延のままで得られる薄鋼
板の機械的特性は、冷延−焼鈍工程を経たものに
比べるとはるかに劣る。とくに自動車の車体など
に使用されるプレス加工材には優れた深絞り性が
要求されるのに対し、熱延鋼板のr値は1.0前後
と低く、そのためその加工用途はきわめて限られ
たものになる。これは従来の熱延方法において
は、その仕上温度がAr3変態点以上であるため、
r→α変態時に集合組織がンダム化するためであ
る。加えて2.0mm以下の板厚の薄鋼板を熱延工程
のみで製造することはきわめて困難である。しか
も寸法精度の問題の他に、薄くなることによる鋼
板温度の低下は、低炭素鋼のAr3変態点以下の圧
延を余儀なくし、材質(延性、絞り性)の著しい
劣化をもたらす。またたとえAr3変態点以下の圧
延によつて材質が確保できたとしても、フエライ
ト域で圧延された鋼板にはリジングが発生しやす
くなるという新たな問題が生じる。 ここにリジングとは製品の加工時に生じる表面
の凹凸の欠陥であつて、加工製品の最外側に使用
されることが主であるこの種の鋼板にとつては致
命的な欠陥である。 リジングは、金属学的には加工−再結晶過程を
経ても容易には分割されない結晶方位群(例えば
{100}方位粒群)が圧延方向に伸ばされたまま残
留することに起因するものであり、一般にフエラ
イト(α)域の比較的高温で加工された状況で生
じやすく、とくにフエライト域での圧下率が高い
場合すなわち薄鋼板の製造のような場合にはその
傾向が強い。 最近では、これら加工用薄鋼板は、加工製品の
複雑化、高級化に伴い厳しい加工を受けることが
多くなつたこともあり、優れた耐リジング性が要
求されるようになつてきた。 ところで近年鉄鋼材料の製造工程は著しく変化
しており、加工用薄鋼板の場合も例外ではない。 すなわち、近年まず連続鋳造プロセスの導入に
よつて分塊圧延工程が省略可能となり、また材質
向上と省エネルギーを目的として鋼片の加熱温度
は従来の1200℃近傍から1100℃近傍もしくはそれ
以下に低下される傾向にある。さらに溶鋼から直
ちに板厚50mm以下の鋼帯を溶製することにより、
熱延の加熱処理を粗圧延工程を省略できるプロセ
スも実用化されつつある。 しかしながらこれらの新製造工程は、いずれも
溶鋼が凝固する際にできる組織(鋳造組織)を破
壊するという点では不利である。とくに凝固時に
形成された{100}<uvw>を主方位とする強い鋳
造集合組織を破壊することはきわめて困難であ
る。 その結果として、最終薄鋼板には、前述したリ
ジングが起こりやすかつたのである。 (従来の技術) Ar3変態点以下の比較的低温域で所定板厚の薄
鋼板とし、その後は冷間圧延および再結晶焼鈍工
程を施さない加工用薄鋼板の製造方法もいくつか
提示されている。例えば特開昭48−4329号公報に
は、低炭素リムド鋼をAr3変態点以下の温度で90
%の圧延にて4mm板厚の鋼帯とすることによる降
伏点26.1Kg/mm2、引張強さ37.3Kg/mm2、伸び49.7
%、=1.29の特性を有する製造例が示されてい
る。また特開昭52−44718号公報には同じく低炭
素リムド鋼を熱延仕上温度800〜860℃(Ar3変態
点以下)で2.0mm板厚とし、巻取温度600〜730℃
とすることによる、降伏点20Kg/mm2以下の低降伏
点鋼板の製造法が示されている。しかしながら絞
り性の指標であるコニカルカツプ値は得られる製
品で60.60〜62.18mm程度であり、この点従来例の
60.58〜60.61に比べると絞り性は同等かそれ以下
である。さらに特開昭53−22850号公報には同じ
く低炭素リムド鋼を熱延仕上温度710〜750℃で
1.8〜2.3mm板厚とし、巻取温度530〜600℃とする
ことによる低炭素熱延鋼板の製造法が示されい
る。しかしながらこの方法によつて得られる製品
のコニカルカツプ値も上掲の特開昭52−44718号
公報の場合と同様に従来例よりも高く、絞り性は
劣つている。またさらに特開昭54−109022号公報
には、低炭素アルミキルド鋼を熱延仕上温度760
〜820℃で1.6mm板厚とし、巻取温度650〜690℃と
することによる降伏点14.9〜18.8Kg/mm2、引張強
さ27.7〜29.8Kg/mm2、伸び39.0〜44.8%の特性を
有する低強度軟鋼板の製造例が開示されている。
その他特開昭59−226149号公報にはwt%でC/
0.002,Si/0.02,Mn/0.23,P/0.009,S/
0.008,Al/0.025,N/0.0021、Ti/0.10の低炭
素Alキルド鋼を500〜900℃で潤滑油を施しつつ
76%の圧延にて1.6mm板厚の鋼帯とすることによ
り、=1.21の特性を有する薄鋼板の製造例が示
されている。 しかしながら上記した公知技術にはいずれも、
前述した耐リジング性を向上させることについて
は何らの考慮も払われていない。 (発明が解決しようとする問題点) 冷間圧延のみならず再結晶焼鈍をも含まない新
プロセスによつて、耐リジング性及び張り剛性に
優れる加工用薄鋼板の製造方法を与えることが、
この発明の目的である。 (問題点を解決するための手段) この発明は、低炭素鋼を所定の板厚に圧延する
工程において、少なくとも1パスを、Ar3変態点
以下、500℃以上の温度範囲内にて、圧下率:35
%以上、ひずみ速度(ε〓):300s -1以上でしかも下
記式(1)に従う限界ひずみ(ε〓c)に対して下記式(2)
の関係を満足する条件下で圧延を行うことを特徴
とする耐リジング性と張り剛性に優れる加工用ア
ズロールド薄鋼板の製造方法である。 loε〓c=−3645/T+11.5 …(1) ここでT:圧延温度(K) 0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓c …(2) この発明の基礎となつた研究結果からまず説明
する。 供試材は表1に示す2種類の低炭素アルミキル
ド鋼の熱延鋼板であり、これらの供試鋼A,Bを
700℃に加熱、均熱後、1パスで20%、40%およ
び60%の各圧下率でそれぞれ圧延した。
板の製造に関してこの明細書で述べる技術内容
は、圧延条件の規制により冷間圧延および再結晶
焼鈍工程を省略し得る新プロセスについての開発
成果を開示するところにある。 建材、自動車車体材、缶材ないしは各種表面処
理原板などの用途に使用される板厚がおよそ2mm
以下の加工用薄鋼板には以下のような特性が要求
される。 (1) 機械的特性 良好な曲げ加工性、張り出し加工性および絞り
加工性を得るために、主として高い延性と高いラ
ンクフオード値(r値)が必要である。 また近年自動車用鋼板に対しては、自動車の燃
費向上を目的とした薄板化が要求されている。こ
の薄板化の際に問題となるのは、成形品の張り剛
性の低下であり、例えば成形品に外部から力が加
えられると容易にたわみが生じる。ところで、鋼
板の張り剛性はヤング率に比例するため、板面に
おけるヤング率を上げることが鋼板の張り剛性を
高めることになる。この場合、圧延方向(以下L
方向と記す)、圧延方向と直交する方向(以下C
方向と記す)、圧延方向に対して45゜をなす方向
(以下D方向と記す)の3方向の平均ヤング率が
22200(Kg/mm2)以上であれば優れた張り剛性を示
す。 (2) 表面特性 これら材料は主として最終製品の最外側に使用
されるため、素材としての形状および表面美麗さ
はもちろんのこと、各種表面処理性も重要であ
る。 これら薄鋼板の一般的な製造手段は、次のとお
りである。 まず鋼素材としては主に低炭素鋼を用い、造塊
−分塊圧延にて板厚200mm程度の鋼片とした後、
加熱炉にて加熱−均熱処理し、ついで粗熱延工程
により板厚約30mmのシートバーとしてから、仕上
温度がAr3変態点以上の範囲における仕上熱延工
程にて所定板厚の熱延鋼帯とし、しかるのちそれ
を酸洗後、冷間圧延により所定板厚(2.0mm以下)
の冷延鋼帯とし、さらに再結晶焼鈍を施して最終
製品とする。 かかる慣行の最大の欠点は最終製品に至るまで
の工程がきわめて長いことにある。その結果、製
品にするまでに要するエネルギー、要員および時
間が莫大になるだけでなく、これら長い工程中
に、製品の品質とくに表面特性上種々の問題を生
じさせる不利も加わる。例えば冷間圧延工程にお
ける表面欠陥の発生、あるいは再結晶焼鈍工程に
おける不純物元素の表面濃化および表面酸化に起
因する表面美麗さの劣化、さらには表面処理性の
劣化などが不可避的トラブルである。 ところで加工用薄鋼板の製造法としは、熱間圧
延工程にて最終製品とするものも考えられてい
る。この方法によれば、冷間圧延および再結晶焼
鈍工程が省略でき、そのメリツトは大きい。 しかしながら、熱間圧延のままで得られる薄鋼
板の機械的特性は、冷延−焼鈍工程を経たものに
比べるとはるかに劣る。とくに自動車の車体など
に使用されるプレス加工材には優れた深絞り性が
要求されるのに対し、熱延鋼板のr値は1.0前後
と低く、そのためその加工用途はきわめて限られ
たものになる。これは従来の熱延方法において
は、その仕上温度がAr3変態点以上であるため、
r→α変態時に集合組織がンダム化するためであ
る。加えて2.0mm以下の板厚の薄鋼板を熱延工程
のみで製造することはきわめて困難である。しか
も寸法精度の問題の他に、薄くなることによる鋼
板温度の低下は、低炭素鋼のAr3変態点以下の圧
延を余儀なくし、材質(延性、絞り性)の著しい
劣化をもたらす。またたとえAr3変態点以下の圧
延によつて材質が確保できたとしても、フエライ
ト域で圧延された鋼板にはリジングが発生しやす
くなるという新たな問題が生じる。 ここにリジングとは製品の加工時に生じる表面
の凹凸の欠陥であつて、加工製品の最外側に使用
されることが主であるこの種の鋼板にとつては致
命的な欠陥である。 リジングは、金属学的には加工−再結晶過程を
経ても容易には分割されない結晶方位群(例えば
{100}方位粒群)が圧延方向に伸ばされたまま残
留することに起因するものであり、一般にフエラ
イト(α)域の比較的高温で加工された状況で生
じやすく、とくにフエライト域での圧下率が高い
場合すなわち薄鋼板の製造のような場合にはその
傾向が強い。 最近では、これら加工用薄鋼板は、加工製品の
複雑化、高級化に伴い厳しい加工を受けることが
多くなつたこともあり、優れた耐リジング性が要
求されるようになつてきた。 ところで近年鉄鋼材料の製造工程は著しく変化
しており、加工用薄鋼板の場合も例外ではない。 すなわち、近年まず連続鋳造プロセスの導入に
よつて分塊圧延工程が省略可能となり、また材質
向上と省エネルギーを目的として鋼片の加熱温度
は従来の1200℃近傍から1100℃近傍もしくはそれ
以下に低下される傾向にある。さらに溶鋼から直
ちに板厚50mm以下の鋼帯を溶製することにより、
熱延の加熱処理を粗圧延工程を省略できるプロセ
スも実用化されつつある。 しかしながらこれらの新製造工程は、いずれも
溶鋼が凝固する際にできる組織(鋳造組織)を破
壊するという点では不利である。とくに凝固時に
形成された{100}<uvw>を主方位とする強い鋳
造集合組織を破壊することはきわめて困難であ
る。 その結果として、最終薄鋼板には、前述したリ
ジングが起こりやすかつたのである。 (従来の技術) Ar3変態点以下の比較的低温域で所定板厚の薄
鋼板とし、その後は冷間圧延および再結晶焼鈍工
程を施さない加工用薄鋼板の製造方法もいくつか
提示されている。例えば特開昭48−4329号公報に
は、低炭素リムド鋼をAr3変態点以下の温度で90
%の圧延にて4mm板厚の鋼帯とすることによる降
伏点26.1Kg/mm2、引張強さ37.3Kg/mm2、伸び49.7
%、=1.29の特性を有する製造例が示されてい
る。また特開昭52−44718号公報には同じく低炭
素リムド鋼を熱延仕上温度800〜860℃(Ar3変態
点以下)で2.0mm板厚とし、巻取温度600〜730℃
とすることによる、降伏点20Kg/mm2以下の低降伏
点鋼板の製造法が示されている。しかしながら絞
り性の指標であるコニカルカツプ値は得られる製
品で60.60〜62.18mm程度であり、この点従来例の
60.58〜60.61に比べると絞り性は同等かそれ以下
である。さらに特開昭53−22850号公報には同じ
く低炭素リムド鋼を熱延仕上温度710〜750℃で
1.8〜2.3mm板厚とし、巻取温度530〜600℃とする
ことによる低炭素熱延鋼板の製造法が示されい
る。しかしながらこの方法によつて得られる製品
のコニカルカツプ値も上掲の特開昭52−44718号
公報の場合と同様に従来例よりも高く、絞り性は
劣つている。またさらに特開昭54−109022号公報
には、低炭素アルミキルド鋼を熱延仕上温度760
〜820℃で1.6mm板厚とし、巻取温度650〜690℃と
することによる降伏点14.9〜18.8Kg/mm2、引張強
さ27.7〜29.8Kg/mm2、伸び39.0〜44.8%の特性を
有する低強度軟鋼板の製造例が開示されている。
その他特開昭59−226149号公報にはwt%でC/
0.002,Si/0.02,Mn/0.23,P/0.009,S/
0.008,Al/0.025,N/0.0021、Ti/0.10の低炭
素Alキルド鋼を500〜900℃で潤滑油を施しつつ
76%の圧延にて1.6mm板厚の鋼帯とすることによ
り、=1.21の特性を有する薄鋼板の製造例が示
されている。 しかしながら上記した公知技術にはいずれも、
前述した耐リジング性を向上させることについて
は何らの考慮も払われていない。 (発明が解決しようとする問題点) 冷間圧延のみならず再結晶焼鈍をも含まない新
プロセスによつて、耐リジング性及び張り剛性に
優れる加工用薄鋼板の製造方法を与えることが、
この発明の目的である。 (問題点を解決するための手段) この発明は、低炭素鋼を所定の板厚に圧延する
工程において、少なくとも1パスを、Ar3変態点
以下、500℃以上の温度範囲内にて、圧下率:35
%以上、ひずみ速度(ε〓):300s -1以上でしかも下
記式(1)に従う限界ひずみ(ε〓c)に対して下記式(2)
の関係を満足する条件下で圧延を行うことを特徴
とする耐リジング性と張り剛性に優れる加工用ア
ズロールド薄鋼板の製造方法である。 loε〓c=−3645/T+11.5 …(1) ここでT:圧延温度(K) 0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓c …(2) この発明の基礎となつた研究結果からまず説明
する。 供試材は表1に示す2種類の低炭素アルミキル
ド鋼の熱延鋼板であり、これらの供試鋼A,Bを
700℃に加熱、均熱後、1パスで20%、40%およ
び60%の各圧下率でそれぞれ圧延した。
【表】
このときのひずみ速度(ε〓)と圧延後の鋼板の
r値およびリジング指数との関係を第1図に示
す。 値およびリジング指数はひずみ速度と圧下率
とに強く依存し、圧下率35%以上でかつ300s -1以
上の高いひずみ速度にすることにより、および
耐リジング性は著しく向上した。 表1の供試鋼Bを用い、500〜850℃に加熱し、
1パスで60%の圧下率、ひずみ速度1800s -1で圧
延した。このときの圧延温度とヤング率(L,
C,Dの3方向の平均値)の関係を第2図に示
す。ヤング率は650℃でピークを示し、600〜800
℃で22200(Kg/mm2)以上であつた。 次にひずみ速度を変化させた時のヤング率にお
よぼすひずみ速度ε〓cと圧延温度Tの関係を第3図
に示す。loε〓c=−3645/T+11.5を満たすε〓cに対
するヤング率は、いずれも23000(Kg/mm2)以上で
あり、0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓cの範囲とすれば、ヤ
ング
率を22200(Kg/mm2)以上にできる。 なおひずみ速度ε〓の計算は以下の式に従つた。 ここでn:圧延ロールの回転数(rpm) r:圧下率(%)/100 R:圧延ロールの半径(mm) Ho:圧延前の板厚(mm) 又、とヤング率()のL方向、C方向、D
方向の3方向の平均値は、それぞれ =(rLorc+2rD)/4 =(EL+Ec+2ED)/4 として求めた。なおrLとrC及びrDは夫々L.C.及び
D方向のr値であり、同様に、ELとEC及びEDは
夫々L,C,及びD方向のヤング率である。 発明者らは、この基礎的データに基づき研究を
重ねた結果、以下のように製造条件を規制するこ
とにより耐リジング性及び張り剛性とに優れる加
工用薄鋼板が製造できることを確認した。 (1) 鋼組成 高ひずみ速度圧延の効果は本質的には鋼組成に
依存しない。ただし、一定レベル以上の加工性を
確保するやためには、侵入型固溶元素であるC,
Nはそれぞれ0.10%以下、0.01%以下であること
が好ましい。また鋼中OをAlの添加により低減
することは、材質とくに延性の向上に有利であ
る。さらにより優れた加工性を得るために、C,
Nを安定な炭窒化物として析出固定可能な特殊元
素たとえばTi,Nb,ZrおよびB等の添加も有効
である。 また高強度を得るためにP,SiおよびMn等を
強度に応じて添加することもできる。 (2) 圧延素材の製造法 従来方式、すなわち造塊−分塊圧延もしくは連
続鋳造法により得られた鋼片は当然に適用でき
る。 鋼片の加熱温度は800〜1250℃が適当であり、
省エネルギーの観点から1100℃未満が好適であ
る。連続鋳造から鋼片を再加熱することなく圧延
を開始するいわゆるCC−DR(連続鋳造−直接圧
延)法も勿論適用可能である。 一方溶鋼から直ちに50mm以下の圧延素材を鋳造
する方法(シートバーキヤスター法およびストリ
ツプキヤスター法)も省エネルギー、省工程の観
点から経済的メリツトが大きいので、圧延素材の
製造法としてはとりわけ有利である。 (3) 圧延工程 この工程が最も重要であり、低炭素鋼を所定板
厚に圧延するに当り、少なくとも1パスを、Ar3
変態点以下、500℃以上の温度範囲内にて、圧下
率35%以上、ひずみ速度(ε〓):300s -1以上でしか
も下記式(1)に従う限界ひずみ速度(ε〓c)に対して
下記式(2)の関係を満足する条件下で圧延を行うこ
とが必須である。 loε〓c=−3645/T+11.5 …(1) ここでT:圧延温度(K) 0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓c …(2) 仕上圧延温度がAr3変態点を超える高温域で
は、たとえ圧下率35%以上、ひずみ速度300s -1以
上で圧延を施したとしても、加工性、耐リジング
性とも劣るものしか得られず、一方、500℃未満
では、変形抵抗の著しい増大をもたらし、冷間圧
延法で特有な問題が生じるため、仕上圧延温度は
Ar3変態点〜500℃の範囲に限定した。 またひずみ速度については、300s -1に満たない
と目標とする材質が確保できないので、300s -1以
上とりわけ500〜2500s -1が好適である。 圧延パス数、圧下率の配分は、上記の条件が満
されれば任意でよい。 圧延機の配列、構造、ロール径や、張力、潤滑
の有無などは本質的な影響力を持たない。 なお再結晶焼鈍処理については、原則として不
要であるが、材質上の要請から、圧延後のランア
ウトテーブル上および巻とり工程で保熱、均熱処
理を施すこと、また必要に応じて圧延後に多少の
加熱処理を施すことを禁ずるものではない。 また、限界ひずみ速度ε〓cは、圧延温度とひずみ
速度ε〓とに依存して、圧延を経た再結晶焼鈍後の
製品にいてヤング率23000(Kg/mm2)以上を与え得
る限界的なひずみ速度である。そして上掲の式(1)
は第3図に示した実験より求められる実験式であ
り、圧延温度の係数として表わされる。 (4) 酸光、調質圧延 上述の手順で得られた鋼帯は、従来よりも低温
域での圧延であるため酸化層は薄く、酸洗性は極
めて良好であるので、酸洗せずに使用できる用途
も広い。また脱スケールは、従来の酸による除去
の他に機械的除去も可能である。さらに形状矯
正、表面粗度調整などを目的として、10%以下の
調質圧延を加えることができる。 (5) 表面処理 かくして得られる鋼帯は、亜鉛めつき(合金系
を含む)、錫めつきおよびほうろう性など表面処
理性に優れるので、各種表面処理原板として適用
できる。 (作用) この発明に従い、高圧下率、高ひずみ速度で圧
延を行うことによつて、耐リジング性と張り剛
性、さらには値が格段に向上する理由について
は、まだ明確には解明されていないが、圧延材の
集合組織および加工ひずみの変化と密接な関係に
あるものと考えられる。 すなわち圧延後の再結晶集合組織の形成は、圧
延時に導入される加工ひずみ量に大きく依存する
ことが知られ、{222}方位粒の加工ひずみ量が多
いと、{222}方位を主方位とする再結晶集合組織
が形成される。従来行なわれてきた圧延速度で
は、圧延時に導入される加工ひずみは{200}方
位粒が多く、再結晶集合組織には{200}方位が
集積するため、低い値しか得られないのが現状
であつた。しかしながら高ひずみ速度圧延とする
ことにより、{222}方位粒に導入される加工ひず
み量が増大し、よつて{222}方位を主方位とす
る再結晶集合組織が形成され、値が格段に向上
することを見い出した。さらに、{222}方位粒へ
の加工ひずみにより、{222}方位粒の再結晶が優
先的に進行するため、リジング発生の主原因であ
る{200}方位粒を侵食し、耐リジング性も向上
する。 (実施例) 表2に示す組成鋼をそれぞれ、表3に示す方法
で板厚20〜40mmのシートバーにした後、6列から
成る圧延機を用いて板厚0.8〜1.6mmの薄鋼板とし
た。このとき最後列のスタンドにおいて高ひずみ
速度圧延を行つた。
r値およびリジング指数との関係を第1図に示
す。 値およびリジング指数はひずみ速度と圧下率
とに強く依存し、圧下率35%以上でかつ300s -1以
上の高いひずみ速度にすることにより、および
耐リジング性は著しく向上した。 表1の供試鋼Bを用い、500〜850℃に加熱し、
1パスで60%の圧下率、ひずみ速度1800s -1で圧
延した。このときの圧延温度とヤング率(L,
C,Dの3方向の平均値)の関係を第2図に示
す。ヤング率は650℃でピークを示し、600〜800
℃で22200(Kg/mm2)以上であつた。 次にひずみ速度を変化させた時のヤング率にお
よぼすひずみ速度ε〓cと圧延温度Tの関係を第3図
に示す。loε〓c=−3645/T+11.5を満たすε〓cに対
するヤング率は、いずれも23000(Kg/mm2)以上で
あり、0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓cの範囲とすれば、ヤ
ング
率を22200(Kg/mm2)以上にできる。 なおひずみ速度ε〓の計算は以下の式に従つた。 ここでn:圧延ロールの回転数(rpm) r:圧下率(%)/100 R:圧延ロールの半径(mm) Ho:圧延前の板厚(mm) 又、とヤング率()のL方向、C方向、D
方向の3方向の平均値は、それぞれ =(rLorc+2rD)/4 =(EL+Ec+2ED)/4 として求めた。なおrLとrC及びrDは夫々L.C.及び
D方向のr値であり、同様に、ELとEC及びEDは
夫々L,C,及びD方向のヤング率である。 発明者らは、この基礎的データに基づき研究を
重ねた結果、以下のように製造条件を規制するこ
とにより耐リジング性及び張り剛性とに優れる加
工用薄鋼板が製造できることを確認した。 (1) 鋼組成 高ひずみ速度圧延の効果は本質的には鋼組成に
依存しない。ただし、一定レベル以上の加工性を
確保するやためには、侵入型固溶元素であるC,
Nはそれぞれ0.10%以下、0.01%以下であること
が好ましい。また鋼中OをAlの添加により低減
することは、材質とくに延性の向上に有利であ
る。さらにより優れた加工性を得るために、C,
Nを安定な炭窒化物として析出固定可能な特殊元
素たとえばTi,Nb,ZrおよびB等の添加も有効
である。 また高強度を得るためにP,SiおよびMn等を
強度に応じて添加することもできる。 (2) 圧延素材の製造法 従来方式、すなわち造塊−分塊圧延もしくは連
続鋳造法により得られた鋼片は当然に適用でき
る。 鋼片の加熱温度は800〜1250℃が適当であり、
省エネルギーの観点から1100℃未満が好適であ
る。連続鋳造から鋼片を再加熱することなく圧延
を開始するいわゆるCC−DR(連続鋳造−直接圧
延)法も勿論適用可能である。 一方溶鋼から直ちに50mm以下の圧延素材を鋳造
する方法(シートバーキヤスター法およびストリ
ツプキヤスター法)も省エネルギー、省工程の観
点から経済的メリツトが大きいので、圧延素材の
製造法としてはとりわけ有利である。 (3) 圧延工程 この工程が最も重要であり、低炭素鋼を所定板
厚に圧延するに当り、少なくとも1パスを、Ar3
変態点以下、500℃以上の温度範囲内にて、圧下
率35%以上、ひずみ速度(ε〓):300s -1以上でしか
も下記式(1)に従う限界ひずみ速度(ε〓c)に対して
下記式(2)の関係を満足する条件下で圧延を行うこ
とが必須である。 loε〓c=−3645/T+11.5 …(1) ここでT:圧延温度(K) 0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓c …(2) 仕上圧延温度がAr3変態点を超える高温域で
は、たとえ圧下率35%以上、ひずみ速度300s -1以
上で圧延を施したとしても、加工性、耐リジング
性とも劣るものしか得られず、一方、500℃未満
では、変形抵抗の著しい増大をもたらし、冷間圧
延法で特有な問題が生じるため、仕上圧延温度は
Ar3変態点〜500℃の範囲に限定した。 またひずみ速度については、300s -1に満たない
と目標とする材質が確保できないので、300s -1以
上とりわけ500〜2500s -1が好適である。 圧延パス数、圧下率の配分は、上記の条件が満
されれば任意でよい。 圧延機の配列、構造、ロール径や、張力、潤滑
の有無などは本質的な影響力を持たない。 なお再結晶焼鈍処理については、原則として不
要であるが、材質上の要請から、圧延後のランア
ウトテーブル上および巻とり工程で保熱、均熱処
理を施すこと、また必要に応じて圧延後に多少の
加熱処理を施すことを禁ずるものではない。 また、限界ひずみ速度ε〓cは、圧延温度とひずみ
速度ε〓とに依存して、圧延を経た再結晶焼鈍後の
製品にいてヤング率23000(Kg/mm2)以上を与え得
る限界的なひずみ速度である。そして上掲の式(1)
は第3図に示した実験より求められる実験式であ
り、圧延温度の係数として表わされる。 (4) 酸光、調質圧延 上述の手順で得られた鋼帯は、従来よりも低温
域での圧延であるため酸化層は薄く、酸洗性は極
めて良好であるので、酸洗せずに使用できる用途
も広い。また脱スケールは、従来の酸による除去
の他に機械的除去も可能である。さらに形状矯
正、表面粗度調整などを目的として、10%以下の
調質圧延を加えることができる。 (5) 表面処理 かくして得られる鋼帯は、亜鉛めつき(合金系
を含む)、錫めつきおよびほうろう性など表面処
理性に優れるので、各種表面処理原板として適用
できる。 (作用) この発明に従い、高圧下率、高ひずみ速度で圧
延を行うことによつて、耐リジング性と張り剛
性、さらには値が格段に向上する理由について
は、まだ明確には解明されていないが、圧延材の
集合組織および加工ひずみの変化と密接な関係に
あるものと考えられる。 すなわち圧延後の再結晶集合組織の形成は、圧
延時に導入される加工ひずみ量に大きく依存する
ことが知られ、{222}方位粒の加工ひずみ量が多
いと、{222}方位を主方位とする再結晶集合組織
が形成される。従来行なわれてきた圧延速度で
は、圧延時に導入される加工ひずみは{200}方
位粒が多く、再結晶集合組織には{200}方位が
集積するため、低い値しか得られないのが現状
であつた。しかしながら高ひずみ速度圧延とする
ことにより、{222}方位粒に導入される加工ひず
み量が増大し、よつて{222}方位を主方位とす
る再結晶集合組織が形成され、値が格段に向上
することを見い出した。さらに、{222}方位粒へ
の加工ひずみにより、{222}方位粒の再結晶が優
先的に進行するため、リジング発生の主原因であ
る{200}方位粒を侵食し、耐リジング性も向上
する。 (実施例) 表2に示す組成鋼をそれぞれ、表3に示す方法
で板厚20〜40mmのシートバーにした後、6列から
成る圧延機を用いて板厚0.8〜1.6mmの薄鋼板とし
た。このとき最後列のスタンドにおいて高ひずみ
速度圧延を行つた。
【表】
【表】
注 ☆:比較例
かくして得られた薄鋼板につき、酸洗、調質圧
延(圧下率0.5〜1%)後の材料特性を表3に示
した。なお引張特性はJIS5号試験片として求め
た。またリジング性は、圧延方向から切り出した
JIS5号試験片を用い、15%の引張予ひずみを付加
したものについて、表面の凹を目視法にて1(良)
〜5(劣)の評価をした。この評価は、在来の低
炭素冷延鋼板の製造方法によるときリジングが事
実上あらわれなかつたので、評定基準が確立され
ていない。したがつて本発明では従来ステンレス
鋼についての目視法による指数評価基準をそのま
ま準用した。評価1,2は実用上問題のないリジ
ング性を示す。 この発明に従つて製造された鋼板は比較例より
も優れた値、耐リジング性、及び張り剛性を示
しており、従来の冷間圧延−再結晶焼鈍工程を経
て製造されたものと何らそん色がない。 (発明の効果) かくしてこの発明によれば、Ar3変態点〜500
℃の温度範囲における高圧下率、高ひずみ速度圧
延により、従来の冷間圧延のみなるず再結晶焼鈍
をも省略したアズロールドのままで、良好な加工
性と共に優れた耐リジング性と張り剛性をもつ薄
鋼板を得ることができ、しかも圧延素材について
もシートババーキヤスター法、ストツプキヤスタ
ー法などに適合するなど、加工用薄鋼板の製造工
程の大幅な簡略化が実現できる。
かくして得られた薄鋼板につき、酸洗、調質圧
延(圧下率0.5〜1%)後の材料特性を表3に示
した。なお引張特性はJIS5号試験片として求め
た。またリジング性は、圧延方向から切り出した
JIS5号試験片を用い、15%の引張予ひずみを付加
したものについて、表面の凹を目視法にて1(良)
〜5(劣)の評価をした。この評価は、在来の低
炭素冷延鋼板の製造方法によるときリジングが事
実上あらわれなかつたので、評定基準が確立され
ていない。したがつて本発明では従来ステンレス
鋼についての目視法による指数評価基準をそのま
ま準用した。評価1,2は実用上問題のないリジ
ング性を示す。 この発明に従つて製造された鋼板は比較例より
も優れた値、耐リジング性、及び張り剛性を示
しており、従来の冷間圧延−再結晶焼鈍工程を経
て製造されたものと何らそん色がない。 (発明の効果) かくしてこの発明によれば、Ar3変態点〜500
℃の温度範囲における高圧下率、高ひずみ速度圧
延により、従来の冷間圧延のみなるず再結晶焼鈍
をも省略したアズロールドのままで、良好な加工
性と共に優れた耐リジング性と張り剛性をもつ薄
鋼板を得ることができ、しかも圧延素材について
もシートババーキヤスター法、ストツプキヤスタ
ー法などに適合するなど、加工用薄鋼板の製造工
程の大幅な簡略化が実現できる。
第1図は値とリジング指数に及ぼすひずみ速
度の影響を示すグラフ、第2図はヤング率に及ぼ
す圧延温度の影響を示すグラフ、第3図はヤング
率に及ぼす圧延温度とひずみ速度の影響を示すグ
ラフ、である。
度の影響を示すグラフ、第2図はヤング率に及ぼ
す圧延温度の影響を示すグラフ、第3図はヤング
率に及ぼす圧延温度とひずみ速度の影響を示すグ
ラフ、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 低炭素鋼を所定の板厚に圧延する工程におい
て、 少なくとも1パスを、Ar3変態点以下、500℃
以上の温度範囲内にて、圧下率:35%以上、ひず
み速度(ε〓):300s -1以上でしかも下記式(1)に従う
限界ひずみ(ε〓c)に対して下記式(2)の関係を満足
する条件下で圧延を行うことを特徴とする耐リジ
ング性と張り剛性に優れる加工用アズロールド薄
鋼板の製造方法。 loε〓c=−3645/T+11.5 …(1) ここでT:圧延温度(K) 0.77ε〓c≦ε〓≦1.35ε〓c …(2)
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60101562A JPS61261434A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 耐リジング性と張り剛性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 |
AT86301470T ATE54950T1 (de) | 1985-03-06 | 1986-02-28 | Verfahren zur herstellung von gewalzten verformbaren duennen stahlblechen. |
EP86301470A EP0196788B1 (en) | 1985-03-06 | 1986-02-28 | Method of manufacturing formable as rolled thin steel sheets |
DE8686301470T DE3672864D1 (de) | 1985-03-06 | 1986-02-28 | Verfahren zur herstellung von gewalzten verformbaren duennen stahlblechen. |
US06/835,052 US4861390A (en) | 1985-03-06 | 1986-02-28 | Method of manufacturing formable as-rolled thin steel sheets |
CA000503250A CA1271396A (en) | 1985-03-06 | 1986-03-04 | Method of manufacturing formable as-rolled thin steel sheets |
AU54387/86A AU566498B2 (en) | 1985-03-06 | 1986-03-04 | Producing thin steel sheet |
CN 86102191 CN1013350B (zh) | 1985-03-06 | 1986-03-05 | 可成型的轧制薄钢板的制造方法 |
BR8600962A BR8600962A (pt) | 1985-03-06 | 1986-03-06 | Processo de fabricar chapas de aco finas,conformaveis como laminadas |
KR1019860001578A KR910000007B1 (ko) | 1985-03-06 | 1986-03-06 | 압연 상태의 얇은 가공용 강판의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60101562A JPS61261434A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 耐リジング性と張り剛性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61261434A JPS61261434A (ja) | 1986-11-19 |
JPH033730B2 true JPH033730B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=14303850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60101562A Granted JPS61261434A (ja) | 1985-03-06 | 1985-05-15 | 耐リジング性と張り剛性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61261434A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4809664B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2011-11-09 | 日新製鋼株式会社 | 表面平滑性に優れた低炭素鋼冷延鋼帯の製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61204320A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Kawasaki Steel Corp | 耐リジング性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60101562A patent/JPS61261434A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61204320A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Kawasaki Steel Corp | 耐リジング性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61261434A (ja) | 1986-11-19 |
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