JPH04103717A - 耐縦割れ性の優れた熱延軟鋼板の製造方法 - 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） 本発明は熱延鋼板の製造方法に係り、特に、十分に良好
な伸び、延性を有すると共に優れた耐縦割れ性能をも兼
ね備えた熱延軟鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術及び解決しようとする課題）自動車分野の
第二次軽量化時代及び製造コストダウンへの対応として
、近年、加工性の極めて優れた鋼板の要求が強まってい
る。特に自動車の足回り部品などに使用される熱延鋼板
については、伸び、フランジ性の改善要求が強く、鉄鋼
メーカー間の材料開発競争も激化している。

ところで、従来の熱延鋼板では、−次加工時には良好な
伸び、延性を示すが、厳しい深絞り加工を与えた後、更
に二次加工を行うと、所謂、縦割れと呼ばれる脆性破壊
が生じ、問題となっている。

この点、絞り加工用に使用されることの多かった冷延鋼
板に関しては、耐縦割れ性能に関する種々の検討がなさ
れていたが、熱延鋼板に関してはかメる性能に関する検
討や報告は極めて少ない。

しかしながら、冷延代替の熱延鋼板の要求が強まってお
り、自動車用部品などのように厳しい深絞り加工を施す
用途に熱延鋼板を適用しようとする傾向が著しく強くな
ってきており、熱延鋼板における耐縦割れ性能も見過ご
すことのできない重要な材料特性となっている。とりわ
け、高延性を得るためには低炭素化が図られてきた極低
炭素鋼で、この問題は顕在化している。

か＼る問題を解決するために、■Ｐの粒界偏析を抑制す
る方法（特開昭６０−２０４８２７号）や、■粒界強度
を高めるために、固溶炭素を積極的に残す目的で、炭素
量を多く添加する方法、■或いは添加炭素量は少なくし
たままで、固溶炭素量を少しでも多く残すために低温巻
取を実施する方法が試みられている。

しかし、■の方法では、Ｐ量を極力抑制しても、極低炭
素鋼ではその効果が認められない。また、■の方法でも
、固溶炭素を残す目的で積極的に炭素量を増大すると、
延性、特に伸びが著しく劣化し加工性が損われる。一方
、■の方法のように炭素の添加量を少なくし、且つ巻取
温度を低くすることで固溶炭素を残すことも可能である
が、これは、耐縦割れ性能は十分に得られることはあっ
ても、伸びの改善には限度がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、十分に良好
な伸び、延性を有すると共に優れた耐縦割れ性能をも兼
ね備えた熱延鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、従来の優れた加工性（伸び、延性）を有
する熱延鋼板は良好な耐縦割れ性能を有しないことに鑑
みて、良好な耐縦割れ性能を付与し得る方策について鋭
意研究を重ねた結果、伸び、延性の改善に有効な低炭素
鋼の成分組成と巻取温度を適切にして鋼中の固溶炭素を
最適な範囲に制御することにより、伸び、延性と耐縦割
れ性能をともに兼ね備えることができるとの知見を得て
、ここに本発明をなしたものである。

すなわち、本発明は、 Ｃ：０．ＯＯ４〜０．００３０％ Ｍｎ：０．１０”０．８０％ Ｓｉ：０．０１〜０．４０％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０１％以下 Ａｌ：０．０１〜０．１０％ 残部：Ｆｅ及び不可避的不純物 からなる成分組成の鋼、或いは Ｃ：Ｏ，ＯＯ５０−０，０１００％ Ｍｎ：０．１０〜０．８０％ Ｓｉ：０．０１−０．４０％ Ｐ：Ｏ，］、０３％以 下：０．０１％以下 Ａ　Ｑ　：０．０１−０．１０　％ を含有すると共に、更に Ｔｉ：０．１０％以下 Ｎｂ：０．１０％以下 Ｃａ：Ｑ、Ｑ　１０％以下 のうちの１種又は２種以上を含有し、 残部：Ｆｅ及び不可避的不純物 からなり、かつ、下式［１］で定義される有効Ｃ量（Ｅ
ｘＣ量）が下式［２］を満足する成分組成を有する鋼に
ついて。

０．０００４≦ＥｘＣ≦０．００３０　　　　　・−＠
熱間圧延するに際し、巻取温度が５５０℃以上７５０℃
以下の温度域で巻取ることを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） 従来、固溶Ｃが残存する鋼では、残存しない鋼に比較し
、伸びが劣化するものと考えられていたが、本発明者ら
は、ある巻取温度条件のもとで、固溶Ｃ量がある程度存
在しても、伸びは劣化せず。

且つ耐縦割れ性能も十分に確保できることを見い出した
ものである。

以下にかＮる知見を得た基礎実験結果について説明する
。

まず、第１図に示すように、焼付硬化性の指標であるＢ
Ｈ量と縦割れ遷移温度が明確な対応関係があり、ＢＨ量
が２　ｋｇｆ　／　ｍｍ２以上であれば、粒界破壊を生
ぜず、縦割れ遷移温度も一１００℃以下で、実用上全く
問題のない優れた耐縦割れ性能を示すことを確認した。

そして、本発明条件のうち、特にＣ量又は有効Ｃ量（Ｅ
ｘＣ量）に関する条件式により鋼の成分組成を規定した
理由は、第２図及び第３図に示すように、上記条件（第
１図）を満足することにより、伸びの著しい低下を招く
ことなく、耐縦割れ性の指標であるＢＨ量が十分確保で
きるためである。

なお、有効Ｃ量（ＥｘＣ量）はＴｉ、Ｎｂなどが添加さ
れた場合に規制されるＣ量であるが、第２図及び第３図
においてＥｘＣ量がマイナスの値は、Ｔ１、Ｎｂが多量
に添加されて０式の値（ＥｘＣ量）がマイナスになった
場合を示す。

すなわち、Ｃ量又はＥｘＣ量が０．０００４％未満では
、第３図に示すように伸びは確保できるものの、第２図
に示すように耐縦割れ性の指標であるＢＨ量が２　ｋｇ
ｆ　／　ｍｍ”以下となり、また０、００３０％を超え
ると、第３図に示すように、比較的高い巻取温度におい
て伸びが急激に低下し始めるためである。

次に、本発明における鋼の成分組成の限定理由について
説明する。

Ｃ： Ｃは強度上昇及び耐縦割れ性の改善をもたらす好ましい
元素であり、耐縦割れ性の確保の面より０．０００４％
以上とする。しかし、０．００３０％より多いと伸び延
性が劣化するので、上限値を０．００３０％とする。

但し、後述の如＜Ｔｉ、Ｎｂなどを添加した場合には、
前記式［１］で定義される有効Ｃ量（ＥｘＣ量）により
耐縦割れ性及び伸びが規制されるので、このような場合
には、Ｃの一部がＴｉ、Ｎｂなどで固定されることを考
慮して、Ｃ量の下限値は０．００５０％、上限値は０．
０１００％とする。

Ｓｊ： Ｓｉは固溶体硬化を通じて強度上昇に有効であるが、０
．０１％未満ではその効果がないので、０．０１％以上
必要である。しかし、表面性状の観点より、上限値を０
．４０％とする。

Ｍｎ： Ｍｎは固溶体硬化、細粒硬化を通じて強靭化に有効な元
素である。しかし、その効果が大いに期待できる下限値
は０．１０％であり、上限値は延性を確保するために０
．８０％とする。

Ｐ： Ｐはセパレーション性能に対して好ましくない元素であ
り、可能な限り少ない方がよいが、経済性を考慮して０
．１０％以下とする。好ましくは０．０１０％以下であ
る。

Ｓ： ＳはＭｎと結合してＡ系介在物を生じ、靭性。

延性を低下させるばかりでなく、セパレーションを誘発
し易い元素であるので、可能な限り少ない方がよい。し
かし、経済性を考慮して０．０１％以下とする。好まし
くは０．００５％以下である。

Ａｌ： Ａｌは脱酸剤として添加されるが、０．０１％未満では
その効果がなく、一方、０．１０％でその効果が飽和す
るので、上限値を０．１ｏ％とする。

以上の成分が必須成分であるが、必要に応じてＴｉ、Ｎ
ｂ及びＣａのうちの１種又は２種以上を適量で添加する
ことができる。

Ｔ」、Ｎｂ： Ｔｉ、Ｎｂは固溶Ｃ，Ｎを固定するために必要な元素で
ある。しかし、過剰の添加は伸び、延性を著しく劣化さ
せるので、それぞれ０．１０％以下とする。

Ｃａ： Ｃａは介在物の形態制御により、低温靭性、延性、伸び
に好ましいばかりでなく、セパレーション対策としても
好ましい元素である。しかし、多すぎると鋼中の介在物
量が増加して、靭性、延性の劣化を生じる。したがって
、０．０１０％以下とする。

なお、Ｎ量は可能な限り少ない方がよい。これは、経済
性の観点からだけでなく、上記の条件式■及び［２］を
満たすためのＴｉ、Ｎｂの必要量が多くなり、加工性が
劣化するためである。

なお、他の成分としては、加工用熱延鋼板として通常台
まれる成分、すなわち、Ｃｒ、Ｃｕなどを必要に応じて
添加してもよい。また、Ｂも必要に応して添加できるが
、０．００５０％以上のＢ添加は加工性に悪い影響を及
ぼすと共にコスト高ともなるので、０．００５０％以下
の添加であれば、本発明の効果を損なうものではない。

上記化学成分を有する鋼は、従来のプロセスと同様、熱
間圧延されるが、本発明においては、巻取温度を５５０
〜７５０℃の範囲に規定するものである。

すなわち、第５図に示すように５巻取温度が５５０℃よ
り低くなると伸び（Ｅｌｌｌ）が著しく低下するため、
巻取温度は５５０℃以上とする。なお、巻取温度を７５
０℃より高くすると、表面性状、成形時の肌荒れなどの
問題が生じるので好ましくない。

なお、熱間圧延等の他の条件は特に制限されるものでは
ない。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す化学成分の鋼を転炉で溶製し、通常の工程
により製造したスラブを加熱炉に挿入して加熱した後、
熱間圧延し、第２表に示す条件により巻取った。

得られた熱延鋼板のＢＨ量及び伸びを第２表に示す。

第２表において、比較例＆４はＥｘＣ量が多いために伸
びが不足しており、比較例Ｎ（Ｌ　５はＥｘＣ量が少な
いためにＢＨ量が２ｋｇｆ／ｍｍ２以下で耐縦割れ性に
劣っている。

比較測高６〜Ｎｃ８は、いずれも巻取温度が低いため、
良好な伸びが得られていない。

一方、本発明測高１〜＆３は、良好な耐縦割れ性と良好
な伸びがともに得られている。

【以下余白］ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、成分組成と熱延
条件を適切に規制したので、従来の熱延軟鋼板に比べて
、良好な耐縦割れ性と良好な伸びがともに確保でき、冷
延材の代替として使用できる強加工用熱延軟鋼板を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１副はＢＨ量と縦割れ遷移温度との関係を示す図、 第２図はＥＸＣ量とＢＨ量との関係を示す図、第３図は
ＥｘＣ量と伸び（ＥＭ）との関係を示す図、 第４図は巻取温度（ＣＴ）とＢＨ量との関係を示す図、 第５図は巻取温度（ＣＴ）と伸び（ＥＱ）との関係を示
す図である。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚 ′Ｙ３Ｈ （１外伽”〕 第 図 ＥＸＣ童メ＋ｚｃ４けｐｓ） 第 図 しｃ−ｔ！ｇｃ！（画情） 第 図 奮狙温崖 ＣＴ（’Ｃ） 第 図 １１げ温Ｌ　ＱＴ（’０）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で（以下、同じ）、 Ｃ：０．００４〜０．００３０％ Ｍｎ：０．１０〜０．８０％ Ｓｉ：０．０１〜０．４０％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０１％以下 Ａｌ：０．０１〜０．１０％ 残部：Ｆｅ及び不可避的不純物 からなる成分組成の鋼を熱間圧延するに際し、巻取温度
   が５５０℃以上７５０℃以下の温度域で巻取ることを特
   徴とする耐縦割れ性の優れた熱延軟鋼板の製造方法。
2. （２）前記鋼が、 Ｃ：０．００５０〜０．０１００％ Ｍｎ：０．１０〜０．８０％ Ｓｉ：０．０１〜０．４０％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０１％以下 Ａｌ：０．０１〜０．１０％ を含有すると共に、更に Ｔｉ：０．１０％以下 Ｎｂ：０．１０％以下 Ｃａ：０．０１０％以下のうちの１種又は２種以上を含
   有し、 残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、かつ、下式［
   １］で定義される有効Ｃ量（ＥｘＣ量）が下式［２］を
   満足する成分組成を有する鋼である請求項１に記載の方
   法。 ＥｘＣ＝Ｃ−１２／４８（Ｔｉ−４８／３２−４８／１
   ４Ｎ＋４８／９３Ｎｂ）・・・［１］０．０００４≦Ｅ
   ｘＣ≦０．００３０・・・［２］