JPH0472018A - 加工性に優れたほうろう用冷延鋼板の製造方法 - 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、加工性にすぐれ、かつ、はうろう性（はうろ
う用鋼板としての特性）にすくれたほうろう用冷延鋼板
の製造方法に関する。

（従来の技術） はうろう用鋼板には古くからリムド鋼が用いられてきた
が、近年連続鋳造（ＣＣ）化比率が高まりほうろう用鋼
板もＣＣ化が進みつつある。

代表的なほうろう用ＣＣ綱として、製鋼段階でＲＨ真空
脱ガス法により脱ガスを行ってＣＩを３０ｐｐｍ程度よ
りも低くし、酸素を比較的多く残留させたリムド鋼に近
い鋼質を有する高酸素鋼（特公昭５４−３９８０８号公
報、特公昭５５−１２１６４号公報、特開昭６２−１０
９９２１号公報）と、Ｔｔ、　Ｎ、　Ｓを多量に添加し
、多量のＴｉ系析出物を析出させるＴｉキルド鋼（特公
昭５５−１２５１１７号公報、特公昭６０−１３０２８
号公報、特公昭５６−９３５７号公報、特公昭５５−８
２７４７号公報）とがある。

はうろう製品にとって最も重要な性能は耐爪飛性である
。「爪飛ｊは、はうろうの焼成時に鋼板中に侵入した水
素が冷却後ガスとなってほうろう層と鉄の界面に集中し
、はうろうが破壊されることによって発生する。この水
素を鋼中に吸蔵させるため、高酸素鋼では介在物が、Ｔ
ｉキルド綱ではＴｉ系の析出物が利用されている。

（発明が解決しようとする課題） 高酸素鋼はリムド鋼なみの優れたほうろう性を有してい
るものの、固溶Ｃ１固溶Ｎが多量に存在しているため時
効劣化をおこしやすいという問題点がある。特に最近、
鍋やケトルなどの台所器物にあっては多様化する二−ス
に対応するためその形状も複雑になり、また、モデルの
サイクルも短くなってきている。一方、成形方法も従来
のへら絞りからプレスによる絞りや張り出し成形に変わ
ってきており、高い成形性を有する材料が望まれるよう
になってきた。このような用途に対して、高酸素網では
対応できないケースが増えてきている。

一方、Ｔｉキルド綱は優れた成形性を有しており、前述
したニーズに対応できる材料であるが、はうろうの密着
性が劣るという欠点をもっている。そのため、はうろう
製品の搬送中や在庫段階において、軽い衝讐で容易にほ
うろうが剥がれるという問題を生じている。この原因は
明らかではないが、はうろうの焼成中にＴｉ系の析出物
が分解し、固溶状態となったＴｉあるいは過剰に添加さ
れたＴｉが、焼成段階での地鉄とほうろうとの反応を阻
害しているのではないかと考えられる。

特に最近、コスト合理化や作業時間の短縮を目的として
、成形の難しい台所器物で上ゆう薬を直接鋼板に焼付す
る直接−回掛けほうろうが行われるようになってきた。

従来行われている二回掛けの場合は、密着性を上げるた
めＣｏやＮｉを添加したグランドコートを使い、カバー
コートの焼成温度を調整することによって「泡」なとの
表面欠陥の発生を抑制するのであるが、直接−回掛けの
場合はそのような工程をふまずに、−回で密着性のよい
表面欠陥のないほうろうとしなければならないため、鋼
板に対する要求は二回掛けにくらべ高くなる。そのため
、前述の高酸素鋼でも「泡」等の表面欠陥が発生しやす
くなり、直接−回掛けの場合のほうろう性は従来のり五
ド綱に比べ劣っている。なお、「泡」は、ゆう薬を焼付
焼成した後の冷却時に溶融状態のゆう集中からガスが噴
出し、その跡が気泡状に残った表面欠陥である。

本発明は、加工性に優れ、かつ密着性、耐爪飛性など、
はうろう性能がよく、二回掛けはもちろん、直接−回掛
けほうろう用としても十分使用可能な鋼板を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成するため種々検討を重ね
た結果、成形性を向上させ、時効劣化を防止するために
Ｎｂを微量添加し、はうろう用鋼板として必要不可欠で
ある耐爪飛性向上のためＮおよびＢを添加し、さらに密
着性を向上させるためＣｕとＰの比をコントロールし、
直接−回掛けで特に問題となる「泡」に対しては連続鋳
造時に使用されるパウダーの炭素（Ｃ）量を制限すると
ともに、箱焼鈍時に脱炭を行うことによってほうろう性
を改善することが可能であることを知見した。

本発明はこの知見に基づいてなされたもので、その要旨
は「重量％で、Ｃ：　０．００３％以下、Ｓｉ：０．０
２％以下、Ｍｎ　：　０．５０％以下、Ｐ　：　０．０
０３〜０．０３％、Ｓ：０．０２％以下、Ｎｂ　：　０
．００３％以上でかつ−　Ｃ（％）以下、Ｂ　：　４０
ｐｐＩ１１以上でかつ（Ｎ（％）十０．００２０）％以
下、Ｃｕ　：　０．０１５〜０．０６０％でかつＰ（％
） Ｎ　：　０．００５０〜０．０１５０％を含有し、残部
はＦｅおよび不可避不純物からなるスラブをＣ量１．５
重量％未満のパウダーを使用して鋳込み、熱間圧延、酸
洗および冷間圧延を行った後、脱炭焼鈍することを特徴
とする加工性に優れたほうろう用冷延鋼板の製造方法Ｊ
にある。

（作用） まず、本発明で使用する素材！１ｉｌ（スラブ）に含有
される各成分の作用効果とそれらの含有量の限定理由に
ついて述べる。なお、合金元素の「％」はいずれも重量
％を意味する。

Ｃは綱の成形性に対する影響が大きく、０．００３％を
超えると成形性が劣化し、特に絞り性（ｒ［）と伸びを
低下させる。従って、その含有量を０．００３％以下と
した。

Ｓｉは成形性、はうろう性に対する影響は小さいが低い
方が望ましい、　０．０２％を超えると鋼板の表面性状
が劣化することから、その含有量を０．０２％以下とし
た。

ＭｎもＳｉと同様に成形性、はうろう性に対する影響は
小さいが、低い方が望ましい、後述するようｔこ、Ｓの
悪影響の防止のためにＭｎを添加するが、多量に添加す
るとコストアップになることら、その含有量を０．５０
％以下とした。

Ｐは成形性を劣化させる。　０．０３％を超えるとその
作用が著しく、低いほどよいが、０．００３％未満に抑
えるのは大幅なコストアップになるので、その含有量は
０．００３〜０．０３％とした。

Ｓは熱間圧延中に割れをひきおこす、その防止のために
はＭｎを多量に添加しなければならずコストアップにな
るので、その上限を０．０２％とした。

Ｎｂは成形性を向上させ、時効劣化を防止する作用を有
する。しかし、０．００３％未満では効果はなく、成形
性の向上のためには　−〇（％）で＋分であり、それを
超えると再結晶温度が上昇し、焼鈍が困難になることか
ら、その含有量を０．００３％以上で、かつ　−Ｃ（％
）以下とした。

ＢはＮと反応してＢＮを析出し、これが水素吸ｉ！ｉｎ
となって展張の発生を抑制する作用を有している。しか
し、０．００４０％未満ではその効果がなく、［Ｎ（％
）＋０．００２０｝％を超えると成形性、特に深絞り性
と良く対応するｒ値が低下することがら、その含を量を
０．００４０％以上でかつ（Ｎ（％）十０．００２０｝
％以下とした。

第１図は、本発明で定めた範囲の合金元素を有する鯛（
ただし、ＢおよびＣｕ（％）／Ｐ（％）比は本発明の範
囲外のものも含む）を後述の実施例で用いた条件と同し
条件で冷延ｆｉ４Ｆｉとし、−同舟けほうろうによりほ
うろう綱板としたものについて行った調査結果で、Ｂ含
有量と「展張」発生数との関係を示す図である。この図
から、Ｂ含有量が４０ｐｐｍ　（０，００４０％）以上
であれば「展張」の発生防止に効果があることがわかる
。Ｂ含有量が４０ｐｐ−未満ではＮを多量に添加しても
ＢＮの量が不足し、水素の吸蔵が不十分となる。

Ｃ１１はほうろうの密着性の向上に有効であるが、０．
０１５％未満ではその効果が認められず、０．０６０％
を超えるとコストアップになるとともに成形性を低下さ
せる。また、Ｃｕ（％）／Ｐ（％）比が密着性に影響し
、２．０未満では効果がなく、５．０以上では逆に密着
性が低下することから、その含有量を０．０１５〜０．
０６０％で、 Ｐ（％） 第２図は、前記第１図の場合と同し条件で行った調査結
果で、Ｃｕ（％）／Ｐ（％）比とほうろうの密着指数と
の関係を示す図である。この図から、Ｃｕ（％）／Ｐ（
％）比が２．０以上５．０未満で密着指数が高い値を示
していることがわかる。Ｃｕ（％）／Ｐ（％）比が２．
０未満の場合、酸洗後のｔｊＡ板表面の凹凸が不均一と
なってほうろうとの有効なアンカー効果が得られず、Ｃ
ｕ（％）／Ｐ（％）比が５．０以上の場合は酸洗後の綱
板表面の凹凸が小さくなりすぎて同様にアンカー効果が
得られない。

Ａｊ！はＢ、ＮｂＯ鋼中への添加を容易にする。しかし
、０．０１０％未満ではその効果はなく、０．１００％
を超えるとその効果は飽和し、それ以上の添加はコスト
アンプになることから、その含有量を０．０１０〜０．
１００％とした。

Ｎは前記のようにＢと反応してＢＮを析出し、「展張」
の発生を抑制する。しかし、ｏ、ｏｏｓｏ％未満ではそ
の効果は十分ではなく　、０．０１５０％を超えると固
溶Ｎが残りやすく、時効劣化をもたらすことから、その
含有量を０．００５０−０．０１５０％とした。

本発明のほうろう用鋼板は、上記の成分を有する鋼を転
炉で溶製した後、ＲＨ真空脱ガス法により成分調整を行
い、連続鋳造後、熱間圧延、巻取、酸洗、冷間圧延（望
ましくは冷圧率６ｏ％以上）、箱焼鈍（脱炭焼鈍）およ
びスキンパス（０，８％程度が望ましい、ただしこの工
程はなくてもよい）の各工程を経て製造される。

鯛の連続鋳造では、モールド内にパウダーが供給される
。このパウダーには通常炭素粉が添加されているが、そ
の量が多いとスラブ表面への浸炭がおき、前述の「泡」
の原因となる０本発明では、このようなスラブ表面への
浸炭を防ぐためにパウダー中のＣ含有量を１．５重量％
未満におさえる。

脱炭焼鈍を行うのは、成形性を確保するとともに鋼板の
表面に存在する固溶Ｃを除くことにより「泡」発生を防
止するためで、例えば箱型の炉内に水蒸気を吹込み焼鈍
を行う、脱炭焼鈍によって、鋼板中のＣは最低０．００
｝％程度まで下がる。

焼鈍温度は、再結晶温度（再結晶温度は合金成分により
異なるが、箱焼鈍の場合６００℃程度）未満では未再結
晶組織かのこり、成形性は著しく低下し、＾ｒ、変態点
以上になるとα→Ｔ変態をおこし成形性が低下するので
、再結晶温度以上Ａｒ３変態点未満の温度で行うのがよ
い。

（実施例） 転炉で溶製後ＲＨ真空脱ガス処理を行い、連続鋳造法に
より第１表に示す化学成分を有するスラブを得た（第１
表には、連続鋳造で用いたパウダーのＣ含有量も併記し
た）、これらのスラブを熱間圧延（仕上げ温度９００〜
９４０″Ｃ）により板厚３．８ｉ＋ｎの銅帯とし、巻取
温度６４０〜６６０°Ｃで巻き取り、酸洗後冷間圧延に
より０．８１の冷延鋼板（冷圧率７９％）とした０次い
で、ベース温度７００°Ｃで４時間、箱焼鈍（水蒸気吹
き込み）により脱炭を行い、０．６〜１．０％のスキン
パスを行った。

この鋼板からＪＩＳ　Ｓ号試験片を切り出し、降伏点、
引張強さ、伸びを測定し、さらにｒ値の平均値（ｒ値）
を求めた。ｒ値とは次式で算出される１価の平均値であ
る。

Ｆ　＝　（ｒ（０）＋２　ｒ（４５）＋ｒ（９０））／
４ただし、（）内の数字は圧延方向に対する角度を示す
。

また、得られた冷延鋼板に直接−回掛けほうろう被覆を
行い、はうろう性能（密着指数、「爪痕」発生数および
「泡Ｊの発生）の調査を行った。はうろう被覆の条件は
第２表に示すとおりである。

第２表 密着指数はＰＨ１法（米国はうろう規格に規定された方
法）で求め、爪痕発生数はほうろう焼成後２週間経過し
たときの爪痕発生数（試験面の大きさ：　１００Ｘ２０
０鰯腸）を数えた。また、「泡」の発生は外観目視によ
り判定した。

引張試験結果およびほうろう性能の調査結果を第３表に
示す。

第３表から明らかなように、本発明例Ａ−Ｅｔｊｊ４板
は成形性に優れ、はうろう性能も良好であったが、脱炭
焼鈍を行っていない比較例Ｆではほうろう被覆後の表面
に「泡」が発生し、Ｂ量が少ない比較例ＧおよびＨと、
Ｎ量が少ない比較例にでは「爪痕」が発生した。Ｃｕ（
％）／Ｐ（％）比が高すぎる比較例Ｉでは密着指数が低
下し、Ｂ量およびパウダーのＣ量が本発明方法で定めた
範囲を超える比較例Ｊではｒ値が低下し、「泡」が発生
した。

以上、直接−回掛けほうろう被膜についての実施例を示
したが、ここで用いた鋼板は二同舟けほうろう用として
ももちろん使用できる。

Ｃ以下、余白） （発明の効果） 本発明方法により製造したほうろう用冷延鋼板は成形性
に優れ、かつ密着性、耐爪飛性などのほうろう性能も良
好で、多様化するほうろう製品のニーズに対応すること
ができる０本発明方法で製造した鋼板は二同舟けほうろ
う用としてはもちろん、直接−同舟けほうろう用として
もきわめて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｂ含有量と展張数との関係を示す図である。 第２図は、Ｃｕ（％）／Ｐ（％）比とほうろう密着指数
との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　重量％で、Ｃ：０．００３％以下、Ｓｉ：０．０２％
   以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．００３〜０．０
   ３％、Ｓ：０．０２％以下、Ｎｂ：０．００３％以上で
   かつ９３／１２Ｃ（％）以下、Ｂ：４０ｐｐｍ以上でか
   つ｛Ｎ（％）＋０．００２０｝％以下、Ｃｕ：０．０１
   ５〜０．０６０％でかつ ２．０≦Ｃｕ（％）／Ｐ（％）＜５．０、Ａｌ：０．０
   １０〜０．１００％、Ｎ：０．００５０〜０．０１５０
   ％を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなるス
   ラブをＣ量１．５重量％未満のパウダーを使用して鋳込
   み、熱間圧延、酸洗および冷間圧延を行った後、脱炭焼
   鈍することを特徴とする加工性に優れたほうろう用冷延
   鋼板の製造方法。