JPH0379726A - 高い延性と深絞り性とを兼備した極薄冷延鋼板の製造法 - 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〕 本発明は板厚０．５ｓ−以下の極薄冷延鋼板を製造性よ
く製造する方法に関する。

〔従来の技術並びにその問題点］ 近年、冷延鋼板の利用はますます多様化すると共にその
要求特性もまた過酷さを増しつつある。

軽薄短小化の傾向は冷延鋼板の分野でも浸透しつつあり
、家電製品用あるいは自動車部材用など軽量化を目的と
して板厚が０．５１以下の極薄冷延鋼板が適用されつつ
ある。

従来、板厚０．５１１ｍ以下の極薄板用の材料としては
一般軟調が適用され２　これには、脱酸あるいはＣ，Ｎ
などの侵入型固溶元素をスタビライズするためにＡｌと
かＴｉなどが添加される。このような一般軟鋼は冷間で
の加工硬化が大きく、また再結晶温度が高いという性質
がある。したがって、極薄板の製造にさいしては、鋼片
を熱間圧延した後。

最終板厚まで冷間圧延する間に１回もしくは２回以上の
中間焼鈍が行われ、またこの中間焼鈍は６５００以上の
温度で行なわれるのが普通であった。そして、焼鈍を施
すまでの冷延率は８０％以下とする必要があった。

このように従来材では加工硬化が大きいために板厚０．
５ｓ＋ｍ以下にまで冷間圧延するには中間焼鈍を要し、
しかも焼鈍までの冷延率は８０％以下に抑える必要があ
り、中間焼鈍なしの１回の冷間圧延で最終板厚まで冷延
することは一般に困難であった。中間焼鈍を挟む方法で
は工程の複雑さから当然のことながらコストの増大、生
産性の低下を余儀なくされ、しかも、その再結晶温度が
高いので高い焼鈍温度を必要とし、焼き付きや形状不良
を起こす原因となっていた。

この問題の解決策の一つとして、冷間圧延時の圧下率を
小さくすること、すなわち熱間圧延後の板厚を極力薄く
することにより、冷間圧延での負荷を軽減するという方
策が考えられるが、この場合には逆に熱間圧延時の負荷
が増大し、その結果圧延ロールの摩耗、損傷が進行した
り、熱間圧延時の温度低下が大きいため予め鋳片の加熱
温度を高めにする必要が生し加熱エネルギーが増大する
といった新たな問題を有することになる。

他方、焼鈍温度に関しては一般軟鋼の再結晶温度が６０
０〜６５０℃であり、冷間圧延後の加工ひずみが十分に
除去して軟化させるには従来材では６５０℃以上の温度
を必要としていたのであるが、ｖｉ厚０．５ｍｍ以下の
極薄ｍ板の場合には６５０℃以上温度で箱焼鈍を行うと
、鋼板が相互に接着する焼き付き現象を生じる。これを
防止すべくスペーサを用いたオーブンコイル焼鈍によれ
ば腰折れと称されるコイル変形による不良が生しる。

本発明はかかる従来技術の問題の解決を目的としたもの
である。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、Ｃ≦ｏ、ｏｔｏ％で且つＣ＋Ｎ≦０．０１２
％。

Ｓｉ≦０．０１％、Ｍｎ≦０．１５％、Ｐ≦０．０２０
％、Ｓ≦０．０２０％１残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなる熱間圧延後のコイルを、中間焼鈍なしに冷延
率８０〜９９％にて板厚０．５■以下まで冷間圧延し、
必要に応じてさらに５００〜６５０’Ｃの温度にて仕上
げ焼鈍することを特徴とする極薄冷延鋼板の製造法を提
供するものである。この鋼の溶製にあたってはＡｌやＴ
ｉの添加は行わない。

〔発明の詳細な 説明は、　０．５ｍｍ以下の極薄板厚まで通常の熱延鋼
帯の板厚から８０％以上、場合によっては９０％以上、
さらには９５％以上の高い冷延率で中間焼鈍なしに冷間
圧延し、しかも最終の仕上げ焼鈍ではその温度は６５０
℃以下、好ましくは６００℃以下とするものであるが、
このような冷延条件と仕上げ焼鈍を可能としたのは、ｉ
ｇの組成と密接な関係がある。

本発明における鋼の＆ＩＩ戒を決定したポイントは冷間
での加工硬化を低減し且つ再結晶温度を低下させた点に
ある。発明者らは種々の鋼組成について冷間加工硬化の
程度を調べ９例えば第１図に示す関係を得た。この図か
ら、！ＩＩ中の炭素含有量を低減していくと冷間加工硬
化の程度が減少し１例えばＣ＝０．００２％、　　Ｎ＝
０．００２％の場合には、圧下率９５％での加工硬化が
、　　Ｃ−０，０５％の一般軟鋼の圧下率５０％でのそ
れと同等以下になることがわかる。また、この関係は鋼
中の窒素含有量についても同様でありその影響度は炭素
含有量と等価であることも発明者らの調査で明らかとな
った。両者の影響を総合して示したのが第２図である。

第２図中の破線はＣ＝０．０５％の一般軟鋼の冷延率８
０％、−点８１　ｍは同冷延率７０％の水準を示すもの
であるが、この図より、Ｃ＋Ｎが０．００４％以下であ
れば冷延率９９％以上でも一般軟鋼の冷延率８０％での
冷間加工硬化以下になり、またＣ＋Ｎが０．０１２％以
下でも冷延率９５％で一般軟鋼の′冷延率８σ％での冷
間加工硬化以下となることがわかる。すなわち平均的な
熱延ゲージ３同からの冷間圧延を考えた場合、一般軟鋼
の冷延率８０％での冷間負荷と同じ負荷でも、Ｃ＋Ｎが
０．００４％の場合には冷延率９９％以上、Ｃ＋Ｎが０
゜０１２％の場合でも冷延率９５％まで冷間圧延が可能
であり、Ｃ＋Ｎ≦０．０１２％とすれば確実に前記目的
の一つが達成されるやまた１発明者らは回復・再結晶特
性についても種々の鋼組成について調べ１例えば第３図
に示す関係を得た。この図から、鋼中のＣ＋Ｈを低減し
ていくと回復・再結晶に至る温度は低下することがわか
る。例えばＣ＋Ｈが０．００４％以下であれば再結晶が
終了する温度はｓｏｏ’ｃ以下になり、Ｃ＋Ｈが０．０
１２％以下でも再結晶が終了する温度は５５０℃以下に
なる。このように１一般軟鋼の再結晶終了温度的６５０
’Ｃに比べてＣ＋Ｈの規制により１００”Ｃないしは１
５０℃は低減される。したがって、Ｃ＋Ｎ≦０．０１２
％を規定すると焼鈍温度を低減する目的が確実に達成さ
れる。

また１本発明においてＣ≦ｏ、ｏｔｏ％とするのは。

溶鋼の凝固に伴う酸素溶解度の減少により放出される酸
素と鋼中の炭素との反応によって生成するＣ○気泡の生
成を防止するためであり、この規制によってＡ１やＴｉ
などの脱酸剤の添加を不要とし再結晶温度の上昇を防止
することができる。このような溶鋼は１通常行われてい
る高炉溶銑を用いた転炉製鋼とＲＨ脱ガスに代表される
二次精錬を組み合わせることによって得られ、しかも高
価な添加元素を必要としないので安価で有益である。

しかし、高炉溶銑を用いる場合には添加元素なしでも、
　０．１０％程度のＭｎ、　０．０１％程度以下のＳｔ
。

ｏ’、ｏｔｏ％程度のＰあるいはＳが含有される場合が
あり、これらはいずれも冷間加工時の加工硬化を増加さ
せる。Ｓｉが０．０１％を超えると、あるいはＭｎが０
．１５％を超えると、さらにＣ＋Ｈの規制を厳しくする
必要があり、経済的な負担が大きくなる。したがって　
Ｓｉ２０．０１％、Ｍｎ≦０．１５％に規制する。また
ＰおよびＳについても０．０２０％を超えて含有すると
鋼板の硬質化および再結晶温度の上昇を招くためこれ以
下に規制する。前記の第２図および第３図はこれらを勘
案して、　　Ｍｎ−０，１５％、　　Ｓ　ｉ　＝０．０
０５％、　　Ｐ＝０．０ＩＯ％、　　Ｓ＝０．０１０％
のときのＣ＋Ｈがそれぞれ冷間加工硬化および回復再結
晶時性に及ぼす影響として示した。

本発明においては前記鋼成分を有する熱延コイルを通常
の板厚で製造し、これを冷間圧延する際冷延率を８０〜
９９％で中間焼鈍なしに０．５１以下にまで冷間圧延す
る。冷延率が８０％未満では、仕上げ焼鈍時において本
発明に従う低温焼鈍を実施した場合に鋼板の成形性が劣
る結果となり、　６５０”Ｃ以下の低温焼鈍では意図す
る特性が得られない。

また９９％を超える冷延率では通常の冷延機では鋼板の
形状コントロールが難しくまた製品の深絞り性が低下す
る。好ましい冷延率の範囲は８５〜９５％である。

本発明においては板厚０．５ｍｍ以下の極薄鋼板を対象
としており、かかる極薄調板の場合は６５０″Ｃを超え
る温度で焼鈍を行うと、板形状の不良あるいは焼き付き
現象が生じるといった問題があるため６５０’Ｃ以下の
低温とすることが必要である。しかしこの焼鈍温度もあ
まり低いときには焼鈍による十分な再結晶が起こらず、
得られる鋼板の成形性が劣ることとなるので下限を５０
０’Ｃとする。木調の再結晶温度は４００〜５５０″Ｃ
であり規定された温度範囲の仕上焼鈍であれば全く差し
支えない。

焼鈍後の冷延鋼板は形状調整、降伏点伸びの消去のため
に、調質圧延、レベラー掛は等、適宜の手段が施される
。

以下に実施例を示す。

〔実施例〕

第１表に示す鋼成分を有する本発明鋼および比較鋼を実
験用小型溶解炉にて溶製し、これを鋳造後鍛造して５０
ｗｍ厚さのスラブとした。これを加熱温度１２００’Ｃ
で３０分間保持した後、仕上げ温度８００゛Ｃで板厚３
．２１１１０１まで熱間圧延し５次いで、７００’Ｃに
て３０分間の巻取りシミュレート処理を行った。

この熱間圧延鋼板に第１表に示す条件にて中間焼鈍なし
に冷間圧延を行ったのち、仕上げ焼鈍を行い、最終的に
板厚が０．０９５〜０．８ｎ＋ｍの冷延鋼板を製造し、
この鋼板に０．８〜１．０％のｍ質圧延を施した後１　
その材質を調査した。なお焼鈍はすべて箱焼鈍によった
。

第２表に本発明の実施例および比較例の評価結果を示し
た。評価は次のようにして行らた。

・冷延性 冷間圧延時の最大変形抵抗を測定した結果から以下の評
価基準で評価を行った。

○・・・最大変形抵抗：　５０ｋｇｆ／ｍｍ”未満Δ・
・・最大変形抵抗：　５０ｋｇｆ／ｅｒａ”以上、　６
０ｋｇｆ／ｗｍ”未満 ×・・・最大変形抵抗：　６０ｋｇｆ／ｍａａ”以上・
製品組織 最終製品の結晶粒度を測定し以下の評価基準で評価を行
った。

○・・・粒度：ＦＧＳｋ７以上の微細な再結晶組織 Δ・・・粒度：　ＦＧＳ阻３〜Ｎｔ１６×・・・粒度：
ＦＧＳＮＱ、２以下の粗大粒第２表の結果に見られると
おり２本発明範囲内の化学成分の鋼を用い、これに本発
明範囲内の冷間圧延および焼鈍を行うことにより９７％
の強冷紙でも比較的低い変形抵抗で冷延でき、しかも焼
鈍温度が６５０’Ｃ以下の低温であるため焼鈍時に焼き
付きが発生しない。

また、材質的には２０ｋｇｆ／ｍｓ”以下の低降伏応力
。

５０％以上の高い全伸び、および１．９以上の高γ値を
有するため、延性と深絞り性とを兼備していることがわ
かる。さらに製品組織を調査した結果。

結晶粒度番号も７．０以上であってプレス加工等での肌
荒れの心配は全くなかった。

〔効果］ 以上詳述したように本発明による板厚が０．５−一以下
の極薄冷延鋼板の製造方法によれば従来不可能であった
中間焼鈍なしでの極薄板までの冷延を経済的に行うこと
ができる。しかも低温で再結晶焼鈍ができるため焼鈍時
の板形状の不良あるいは焼き付きの発生を抑えることが
でき、さらには省エネルギー化も達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷間加工硬化に及ぼすＣの影響を示す図、第２
図は冷間加工硬化に及ぼすＣ＋Ｎの影響を示す図、第３
図は回復再結晶特性に及ぼすＣ＋Ｎの影響を示す図であ
る。 第３図 ００ ４００　　５００　　６００ →焼鈍温度〔℃） ００ 灯〒叫引１片誇卿日言鳶さ トＪ らＪ ト 詐□→領１（８）Ｅ卿臼言鳶那 トＪ ６υ よ〜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、Ｃ≦０．０１０％で且つＣ＋Ｎ≦０．
   ０１２％、Ｓｉ≦０．０１％、Ｍｎ≦０．１５％、Ｐ≦
   ０．０２０％、Ｓ≦０．０２０％、残部がＦｅおよび不
   可避的不純物からなる熱間圧延後のコイルを、中間焼鈍
   なしに冷延率８０〜９９％にて板厚０．５ｍｍ以下まで
   冷間圧延することを特徴とする極薄冷延鋼板の製造法。
2. （２）重量％で、Ｃ≦０．０１０％で且つＣ＋Ｎ≦０．
   ０１２％、Ｓｉ≦０．０１％、Ｍｎ≦０．１５％、Ｐ≦
   ０．０２０％、Ｓ≦０．０２０％、残部がＦｅおよび不
   可避的不純物からなる熱間圧延後のコイルを、中間焼鈍
   なしに冷延率８０〜９９％にて板厚０．５ｍｍ以下まで
   冷間圧延し、ついで５００〜６５０℃の温度にて仕上げ
   焼鈍することを特徴とする極薄冷延鋼板の製造法。
3. （３）該鋼の溶製は、Ａｌおよび／またはＴｉの添加な
   しに行われる請求鋼１または２に記載の製造法。