JPH0459104A - 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〉 この発明は、表層部が局部的に硬質である深絞り加工性
に優れた熱延鋼板の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 深絞り加工用薄鋼板は、従来Ｃ≧０．０１％以上の低Ｃ
−リムド鋼や低Ｃ−Ａｆｆｉキルド鋼などを箱焼鈍して
製造されていた。しかし、最近の省エネルギーや製造納
期の短縮要求などの高まりにより、箱焼鈍から連続焼鈍
法への切り換わりが増えつつある。

ところで、連続焼鈍法では加熱および均熱時間が極めて
短いことから、絞り性を箱焼鈍材と同等にするために、
低Ｃ鋼の熱延巻取温度を従来より高温にするとともに焼
鈍温度を箱焼鈍法よりも高温度で行うなどの対策がとら
れてきた。しかし、このような特殊処理によっても十分
な加工性を得ることが困難であった。

このような実状に鑑み、さらには箱焼鈍された低Ｃ−Ａ
Ｎキルト鋼と同等の加工性を得る手段として、材質をＣ
５０，０１ｗｔ％、Ａｆ≦０．２賀ｔ％を含有する極低
Ｃ綱とすることが有効であることが知られている。しか
し、このような鋼はプレス加工において重要である鋼板
の摺動性を著しく悪化させる傾向にあったので、鋼板の
中央部に比して表層部を硬質化する処理がとられるよう
になった。

上記のような表層部が局部的に硬質である鋼板の熱間圧
延における製造方法については、従来、簡便で適切な方
法がなく、既知文献による開示はない。

なお、わずかに、特公昭５５−５１５１０号公報に開示
されているような硼化処理による鉄鋼材料表面一の硬化
法があるが、その内容は鉄鋼材料の表面部に予め窒素を
拡散浸透せしめ、しかる後、該部分に硼素を拡散浸透せ
しめて硼化物層を形成せしめるものである。

しかし、この方法では濃化層の厚みや層形前が異なり、
本発明者らが意図したものと効果において全く異なるも
のであるとともに、処理が窒素の拡散と硼素の拡散処理
の２工程を必要とし、本発明の目的とされる熱間の連続
圧延中には到底適用することはできないものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 この発明は、上記のような実情に鑑みなされたものであ
って、表層部が局部的に硬質であり深絞り性に優れた鋼
板を筒便で有利に製造する方法を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 鋼の硬質化のためには、Ｃ，Ｂ、Ｎなどの浸入型固溶体
形成成分の含有量を増大させることが有効である。しか
し、これらの成分は深絞り性を劣化させることが知られ
ている。それ故、内部には濃化させずに表層部のみにこ
れらの成分を濃化させる方法を用いることが重要である
。そこで、この発明では熱間圧延するに際し、圧延材表
面に硼酸塩化合物を供給しながら圧延することにより、
表層部の硼素濃度が内部に比して高い濃化層を有する鋼
板の製造を可能にしたものである。

すなわち、この発明は、鋼板の熱間圧延に際し、被圧延
材の表面に硼酸塩化合物を主成分とする潤滑剤を供給し
ながら圧延して、該鋼板の表層に硼素からなる濃化層を
形成せしめることを特徴とする熱延鋼板の製造方法であ
る。

〈作用〉 鋼の熱間圧延においては、１２００℃程度に加熱された
被圧延材は、上下に配しである粗および仕上圧延機のロ
ールによって遂次減厚される。この際、被圧延材は、ロ
ールギャップ内において、高温。

高圧下の環境条件下におかれる０本発明者らはこの環境
条件に着目し、圧延中に硼素（以下単にＢと記す）を含
有した物質を供給しながら減厚することにより、金属の
表面から熱拡散によってＢを浸入さセることを見い出し
た。

この発明の熱延鋼板の製造方法において使用できる硼酸
塩化合物としては硼酸あるいは酸化硼素。

硼酸ナトリウム　硼酸カリウム、硼酸アルカノールアミ
ン塩等があり、これらの化合物を主成分とする潤滑剤と
しては、該塩化合物を水に対して所定の濃度になるよう
溶解した液を供給するか、もう一つの方法として該化合
物を粉末状に加工し、圧延時に安定的かつ均一に供給で
きるような粒度のものを熱間圧延時に供給してもよい。

以下、この発明を由来するに至った実験結果について説
明する。Ｂを含有した物質として水溶性硼酸塩化合物（
例えば硼酸アルカノールアミン塩）と水とを第１表に示
すような割合で調合した溶実験は４段からなる小型圧延
機を用いて、Ｃ：０．００２７ｗｔ％、　Ｓｉ　：　０
．０１ｗｔ％、　Ｍｎ　：　０．１ｗｔ％、Ｐ：０．０
１１ｗｔ％、　　Ｓ　：　０．００８ｗｔ％、八ｌ　　
：　０．０４１ｗｔ％、　　Ｔｉ：　０．０２７ｗｔ％
およびＮ　ｂ　：　０．００６ｗｔ％を含みその他残部
Ｆｅおよび不可避的不純物を含む厚み１．２１１ＩＩ１
１、幅２０ｍｎ＋の被圧延材を下記に示す圧延条件で行
った。

・圧延温度　；　１０５０°Ｃ ・圧下率　　；３５％ ・冷却水１　　；　２　ｆｆｉ／ｗｉｎ　／ロール・を
容液吐出Ｍｌ　；　１１　／＋ｎｉｎ　／ロールなお、
溶液Ａ、Ｂは入側よりノズルから噴射しながら行った。

その後、得られた板材について酸洗後の厚み方向にＢ濃
度分布を測定した。その結果は第１図のとおりである。

同図から明らかなようにＢｆｉ度は表面下０．６ｎ程度
の深さに比して表層部では４　ＰＰａ以上の高濃度とな
る板が製造できることがわかる。

ここで、本発明になるＢの含有量は、Ｏ，１ｗｔ％以下
では表面への一濃化が生じないので効果がなく、一方、
３０−ｔ％を超えると溶液の安定性が悪化するので、０
．５〜３０−１％が好ましい。

また、本発明に用いる好適な水溶性硼酸塩化合物として
は、硼酸のアルカリ塩、硼酸のアンモニウム塩、硼酸ア
ルカノールアミン塩、あるいは硼酸と水溶性のアミンの
塩などがある。さらには、硼酸を水に分散させたものや
、水に溶解させたものも、同様な効果を示し有効である
。極低Ｃ８の成分組成については、特に限定するもので
はないが、Ｃ：　０．０１ｗＬ％以下、　Ｓｉ　：　０
．０３ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｗｔ％　Ａ
Ｉ！、：０．０１〜０．１ｗｔ％を含有する組成のほか
、必要に応してさらにＴｉ、　Ｎｂの１種または２種を
合計で０．００５〜Ｑ、　１１１ｔ％含有する組が挙げ
られる。

〈実施例〉 以下に、この発明の実施例について説明する。

材質がＣ：　０．００２７ｗｔ％、　Ｓｉ　：　０．０
１ｗｔ％、　Ｍｎ：　　０．１−ｔ％、　　Ｐ　：　０
．０１１ｗｔ％、　　Ｓ　：　　０．００８ｗｔ％、　
＾ｌ＝０．０４１押ｔ％、　Ｔｊ：　　０．０２７ｗｔ
％、およびＮｂ：　　０．００６ｗｔ％を含み、その他
残部Ｆｅおよび不可避的不純物を含む厚さ２５髄、幅１
２００ｍｍの被圧延材を７スタンドからなる連続熱間仕
上圧延機を用いて圧延する際に、仕上圧延機の前段２ス
タンドに本発明を適用して前出第１表の溶液Ａを噴射し
、仕上温度を８９０°Ｃ５巻取温度を５４０°Ｃで行い
、厚さ３．２ｍ＋ｎの熱延コイルとした。

次いで、酸洗後、冷間圧延で０．８胴の冷延鋼板とし、
この冷延コイルを連続焼鈍を施して得られた鋼板の材料
特性および慴動性を調査し、その結果を第２表に示した
。

ここで、摺動性とは、−Ｃ的に加工時のプレス金型との
接触面における鋼板の移動性と定義され、圧子で挟んだ
板を引き抜く際の摩擦抵抗で評価するのが一般的である
。なお摩擦係数μは次式によって算出される。

μ＝　Ｆ／Ｐ ここで、Ｆ；引抜力（ｋｇ） Ｐ；押さえ荷Ｉ（ｋｇ） 摩擦係数μが大きい場合は鋼板の加工時に破断しやすい
上、金型に鋼板表面の一部が焼き付いて残り、金型およ
び鋼板表面を傷つける（型かしり）おそれがあるので、
これが低い方が好ましい。

なお、比較のために、前出第１表の溶液Ｂによる結果も
、第２表に併わせで示した。

この第２表から明らかなように、本発明例は比較例に比
べて鋼板表層が硬質化しているにもかかわらず、伸び、
引張強さに差が認められなかった。

また、摺動性の指標となる摩擦係数については押さえ圧
子半径５０ｍ、押さえ荷重１００　ｋｇ、引抜速度１０
０閤／分の条件下で摺動試験を行って求めたものである
が、この発明に従えばμが大幅に低下し、摺動性が極め
て良好であることが分かった。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、熱間圧延するに
際して、水溶性硼酸塩化合物を供給しながら圧延するこ
とにより、鋼板の表面にＢからなる濃化層を形成せしめ
ることができ、プレス加工時に問題となっていた金型お
よび鋼板表面の傷発生を大幅に減少させることが可能と
なり、産業上すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板の厚み方向における８４度分布を示す特性
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板の熱間圧延に際し、被圧延材の表面に硼酸塩化合物
   を主成分とする潤滑剤を供給しながら圧延して、該鋼板
   の表層に硼素からなる濃化層を形成せしめることを特徴
   とする熱延鋼板の製造方法。