JPH0456732A - 加工用軟質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） 本発明は、Ｂを添加した低炭素鋼を用い圧延後の冷却速
度および巻取温度を制御することにより固溶Ｃおよび固
溶Ｎを減少させ、スキンバス工程がなくても腰折れある
いはストレッチャ・ストレインが発生しない加工用軟質
熱延鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、自動車、電機等の加工用の鋼板を使用している業
界では、冷延鋼板に替えて、安価な熱延鋼板を酸洗した
鋼板を使用する要望か強い。そこで、熱延鋼板の品質に
対する要求も冷延鋼板と同様に厳しくなりつつある。ま
た、熱延鋼板の製造者側ではこの鋼板をいかに安く作る
かが課題である。

低炭素アルミギルド鋼を用いた加工用熱延鋼板のこれま
での製造方法は、６００℃以上で巻き取り、その後スキ
ンパスをかける方法が採られていた。

この方法ではＮはＡρＮとして析出するが、Ｃは一部固
溶Ｃとして残留する。そこで、スキンパスをかけること
により均一に歪みを導入し、この固溶Ｃ原因の腰折れあ
るいはストレッチャ・ストレインの発生を防止していた
。この方法は熱間圧延後スキンパスを行い、その後酸洗
する工程が採られるので、通板工程が増え製造コストが
高くなる欠点かある。

また、特開昭６１−７３８３６号公報のように０％が０
．０１０％以下の極低炭素鋼にＴｉ、ＮｂおよびＢを添
加して固溶ＮをＴｉ、Ｂで、固溶ＣをＴｉ。

Ｎｂで固定する方法が知られている。この方法ではスキ
ンパス工程が省略できるが、０％が０．０１０％以下の
極低炭素鋼の製造およびＴｉ、Ｎｂの添加により製鋼段
階での製造コストが高い欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術レベル範囲の加工用熱延鋼板の製造方法は、
スキンパス工程を前提とした低炭素アルミギルド鋼によ
るか、Ｔｉ、ＮｂおよびＢを添加した０％かｏ、ｏｔｏ
％以下の極低炭素鋼によるものである。ところが、形状
制御を酸洗ラインの入側のレベラーで行うことにより、
スキンパス工程を省略することに対する要望が極めて強
い。

本発明はＢ添加低炭素鋼を用い、熱間圧延後の冷却速度
および巻取温度を制御することにより固溶Ｃおよび固溶
Ｎを減少させ、スキンバス工程がなくても腰折れあるい
はストレッチャ・ストレインが発生しない伸び４０％（
板厚２．３ｍｍの場合）以上の加工用軟質熱延鋼板の製
造方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とする処は、重量％で、Ｃ：０．０１５〜
０．０３０％、Ｓｉ：〜０．０３％、Ｍｎ：０．０８〜
０．５０％、Ｐ：〜０．０２０％、Ｓ　：　０．００５
〜０．０２０％、５ｏｉ７．Ａｌ２　：　０．００５〜
０．０１５％、Ｎ　：　〜０．００３０％、Ｂ　：　Ｂ
／Ｎ　：　０．７〜１．０、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなる鋼を１１５０℃以下の温度に再加熱後、Ａ　
ｒ　ａ変態点以上の温度域で圧延を完了し、熱間圧延後
の冷却はオーステナイトからフェライトへの変態が少な
くとも６０％完了した時点から巻き取りまでの間を７０
℃／秒以上とし、３００℃以上５００℃以下の温度域で
巻き取ることにより、腰折れあるいはストレッチャ・ス
トレインが発生しない加工用軟質熱延鋼板の製造方法で
ある。

本発明者等は、Ｂ添加低炭素鋼を用いて熱間圧。

延条件を種々変化させる研究を行った結果、１１５０℃
以下の温度に再加熱後、熱間圧延後の冷却速度が７０℃
／ｓｅｅ以上で、巻取温度を３００℃以上、５００℃以
下に制御することにより、固溶Ｃおよび固溶Ｎによる腰
折れあるいはストレッチャ・ストレインの発生を防止す
ることを新規に知見した。

即ち、ＮはＢ添加により固定し、Ｃは加熱温度、熱間圧
延後の冷却および巻取温度を制御することにより、Ｍｎ
Ｓを核とした粒内セメンタイトとして固定できることが
明らかになった。

以下に成分および熱延条件の限定理由を述べる。

Ｃ：０％が０．０３０％以上では熱延鋼板中のセメンタ
イト析出量が多く目的とする延性が得られず、また０、
０１５％以下では巻き取り冷却後の鋼板中に固溶Ｃが残
り、腰折れあるいはストレッチャ・ストレインの発生を
防止することができないので、上限を０．０３０％、下
限を０．０１５％とした。

Ｓｉ　：鋼中にＳｔが添加されていると、熱間圧延前の
加熱スケール生成時に母材とスケール界面にＳｉが濃縮
し、低融点酸化物を生成する。この酸化物は熱間圧延前
の剥離性が悪く、製品の表面性状を低下させる。Ｓｉが
０．０３％以下で表面性状が良好なのでＳｉの上限を０
．０３％とした。

Ｍｎ　：鋼中のＭｎは高すぎると延性が低下する。

そこで、上限を０．５０％とした。また、下限を０．０
８％としたのはそれ以下ではＣの析出核になるＭｎＳが
少ないため、固溶Ｃが減少しないためである。

Ｐ：Ｐの値を０．０２０％以下としたのは、それ以上で
は延性が低下するためである。

ＳＯ３はセメンタイトの析出核として必要なＭｎＳを形
成するのに必要な元素であり、０．００５％以上必要で
ある。Ｓの上限値を０．０２０９６以下としたのは、そ
れ以上では延性か低下するためである。

Ａ、Ｑ　：ｓｏｆ、Ａｌ１の下限を０．００５％とした
のは脱酸に必要な最低の量であり、上限を０．０１５９
６としたのは、それ以上のＡρはフェライト地に固溶し
て延性を低下させるためである。

ＢＩＢはＢＮとして析出して固溶窒素減少に有効な元素
である。窒素固定に必要な下限はＢ／Ｎ０１７であり、
上限をＢ／Ｎ］、０としたのはそれ以上の過剰の添加に
より、Ｂがオーステナイト地に固溶（１、Ａ　ｒ　ｓ変
態点を遅らせ組織を細かくして、延性を低下さすためで
ある。なお、ＢＮの析出は高温の熱間圧延中に起こるた
め、その析出粒径が比較的大きい。従って、オーステナ
イト粒の粒径にＢＮは殆ど影響しない。

熱間圧延後の冷却条件を制御して固溶Ｃを減少させるこ
とが、本発明の基本になっている。

０、ＯＬ５〜０．０３０％Ｃの鋼をオーステナイト域か
ら冷却すると初析フェライトとパーライトに変わる。

この初析フェライト中にＣか固溶しており、これを冷却
中にセメンタイトとして析出させる必要がある。セメン
タイトの析出核としてこれまではフェライト結晶粒界だ
けを利用していたが、本発明の方法ではフェライト粒内
のＭｎＳも利用するものである。即ち、析出核が多いた
め、析出のためのＣの拡散距離が短くなり、セメンタイ
トとして確実に析出する。

第１図は０．０１６％Ｃ−０，ｉ３％Ｍｎ−０，０１１
％ＳｔＯ，０１８％Ｂ鋼を加熱温度を変えて圧延後、４
００℃に巻き取ったときの熱延鋼板をスキンパスなしの
工程で製造した場合の腰折れ発生程度におよぼす加熱温
度の影響を示す。

これによると、加熱温度か１１５０℃以下では腰折れは
発生していない。このことにより、加熱温度は１１５０
℃以下に制限する必要がある。即ち、加熱温度が低いと
スラブ加熱前に存在したＭｎＳは加熱時に固溶せず成長
して大きくなり、加熱温度が高いと、ＭｎＳは加熱時に
固溶して、熱間圧延時に粒径が０．０５μ以下と小さく
析出する。セメンタイトの析出核としては０．０５μ以
上のＭｎＳか有効で、この熱間圧延時に析出する微細な
ＭｎＳは有効でない。

そこで、加熱温度は、０．０５μ以上のＭｎＳの数を確
保するために、１１５０℃以下に制限した。なお、加熱
温度下限は熱間圧延をオーステナイト域で行う必要かあ
るのでＡｃ３変態点以上とした。

第２図はＣが０．０１０％、　　０．０１６％、　　０
．０３０％のＢ添加低炭素鋼を加熱温度１１００℃、熱
延仕上げ温度９００℃で熱間圧延を行い、その後冷却し
７５０℃から巻き取りまで冷却速度を７０℃／ｓｅｅで
冷却した後、巻取温度を種々変化させたときの、熱延鋼
板をスキンパスなしの工程で製造した場合の腰折れ発生
程度に及ぼす巻取温度の影響を示したものである。

これによると、Ｃが０．０１６％、　　０．０３０％の
鋼では巻取温度が５００℃超では腰折れが発生しており
、５００〜３００℃では腰折れは発生していない。３０
０℃以下では再び腰折れが発生している。しかし、Ｃか
０．０１０％の鋼ではいずれの巻取温度でも腰折れか発
生している。

第３図は０．０１６９６のＢ添加低炭素鋼を加熱温度１
１００℃、熱延仕上げ温度９００℃で熱間圧延を行い、
その後冷却し７５０℃から巻き取りまで冷却速度を種々
変化させて冷却した後、４００℃で巻き取ったときの、
熱延鋼板をスキンパスなしの工程で製造した場合の腰折
れ発生程度に及ぼす冷却速度の影響を示したものである
。

これによると、７５０℃からの冷却速度か７０℃／ｓｅ
ｃ以上の場合に腰折れか発生していない。

このことにより、冷却速度と巻取温度を制御することに
より、腰折れの発生を防止できることが明らかになった
。即ち、冷却速度７０’Ｃ／　ｓｅｅ以上とし、巻取温
度を５００〜３００℃に限定した。

なお、急速冷却開始温度をオーステナイト（γ）からフ
ェライト（α）への変態が少なくとも６０％完了した時
点以下と限定したのは、γ→α変態が６０％進行する以
前に７０℃／ｓｅｅ以上で急冷を開始すると、フェライ
ト結晶粒径が細かくなりすぎ、伸びが低下するためであ
る。

γ→α変ｇＢ度は化学成分および変態時の冷却速度によ
ってかわり、本発明鋼の成分範囲では７００℃でほぼは
１００％変態が完了している。また、急速冷却開始温度
の下限は変態が１００％完了した温度以上が望ましい。

即ち、変態完了温度以下の場合はセメンタイトが粒界に
一部析出し始め、粒内に析出するための駆動力が不足す
るために、固溶Ｃが残存する場合があるためである。

（実　施　例） 第１表に供試材の化学成分を示す。

鋼種Ａ〜Ｃは本発明対象鋼である。鋼種りはＣが低く、
鋼種ＥはＢの添加量が低く、鋼種ＦはＢが高い成分範囲
が外れている。鋼種ＧはＣが高く成分範囲を外れている
比較鋼である。鋼種ＨはＳが低く成分範囲を外れている
比較鋼である。

第２表は熱延条件が違う鋼板の機械的性質と熱延鋼板を
スキンバスなしの工程で製造した場合の腰折れ発生の有
無を示す。

これによると、Ｎ０１１〜Ｎ０１５は本発明例で良好な
特性を備えている。即ち、何れも腰折れが発生せす、伸
びも４０％以上である。Ｎｏ、　６〜Ｎｏ、　Ｉ　５は
比較例である。

Ｎｏ、　６〜Ｎｏ、　ｌ　Ｏの化学成分は良好であるか
、いずれも熱延条件を満足しておらすスキンバスなしの
工程では腰折れが発生している。即ち、Ｎｏ、　６は巻
取温度が低く腰折れが発生している。Ｎｏ、　７および
Ｎｏ。

８は巻取温度が高く腰折れが発生している。ＮＯ１９は
加熱温度が高く腰折れが発生している。Ｎ０１０は圧延
後の冷却速度が遅く腰折れが発生している。

Ｎｏ、ｌｌ−Ｎｏ、　１５はいずれも化学成分が不適当
なものである。即ち、Ｎｏ、　１１はＣが低すぎて腰折
れが発生している。スキンバスなしの工程では腰折れか
発生している。

Ｎｏ、　１２のＢの添加量か少なく固溶Ｎか残っており
、この場合も腰折れが発生している。Ｎｏ、　１３はＢ
が高すぎたため、組織が細かくなり、そのため伸びが低
くなっている。Ｎｏ、　１４はＣが高すぎるため伸びが
低い。Ｎα１５はＳが低すぎてセメンタイトの析出核と
なるＭｎＳの量が不足したため腰折れが発生している。

Ｎｏ、１６は急冷開始温度が８１０℃と高くγ−α変態
が６０％に達する以前であったため、伸びが低い。ＮＯ
，１７は急冷開始温度が６７０℃と低すぎて、固溶Ｃが
残り、腰折れが発生している。

（発明の効果） 本発明によれば、スキンパスなして腰折れあるいはスト
レッチャ・ストレインが発生しない安価な加工用軟質熱
延鋼板を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱延鋼板をスキンバスなしの工程で製造した場
合の腰折れ発生程度に及ぼす加熱温度の影響を示した図
表、第２図は熱延鋼板をスキンバスなしの工程で製造し
た場合の腰折れ発生程度に及はす巻取温度の影響を示し
た図表、第３図は熱延鋼板をスキンパスなしの工程で製
造した場合の腰折れ発生程度に及ぼす冷却速度の影響を
示した図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫ｆＯ５ＯｆＩ
００／ノ５０ 加整差組°Ｇ） ３θ０４θ０　　、！；ＱＯ６θθ　７０θ益取混区（
−〇）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．０１５〜０．０３０％、 Ｓｉ：〜０．０３％、 Ｍｎ：０．０８〜０．５０％、 Ｐ：〜０．０２０％、 Ｓ：０．００５〜０．０２０％、 ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０１５％、Ｎ：〜０．
   ００３０％、 Ｂ：Ｂ／Ｎ：０．７〜１．０ 残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を１１５０℃以
   下の温度に再加熱後、Ａｒ＿３変態点以上の温度域で圧
   延を完了し、熱間圧延後の冷却はオーステナイトからフ
   ェライトへの変態が少なくとも６０％完了した時点から
   巻き取りまでの間を７０℃／秒以上とし、３００℃以上
   ５００℃以下の温度域で巻き取ることにより、腰折れあ
   るいはストレッチャ・ストレインが発生しないことを特
   徴とする加工用軟質熱延鋼板の製造方法。