JPH05209227A - 薄鋳片からの加工性良好な冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

薄鋳片からの加工性良好な冷延鋼板の製造方法

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JPH05209227A
JPH05209227A JP5274091A JP5274091A JPH05209227A JP H05209227 A JPH05209227 A JP H05209227A JP 5274091 A JP5274091 A JP 5274091A JP 5274091 A JP5274091 A JP 5274091A JP H05209227 A JPH05209227 A JP H05209227A
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Shiro Sayanagi
志郎 佐柳
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄鋳帯を鋳造後の熱履歴を特定にすることに
より、熱延工程を簡略化し、低コストで加工性の良好な
冷延鋼板を製造する。 【構成】 重量%でC;0.045%以下、Mn;0.
05〜0.40%、S;0.020%以下、Al;0.
08%以下、N;0.006%以下、残部Feと不純物
からなる溶鋼を60mm厚以下の薄鋳片とし、コイル状に
巻き、熱間圧延するに際し、コイル状で1080℃以下
で5分以上滞在し、引き続いて5℃/秒以上で1050
℃以上に加熱、熱延、冷延、焼鈍する。 【効果】 従来プロセスと同等の鋼組成で、薄鋳片を直
接熱延し、熱延粗工程を省略しても表面品質、加工性が
優れた冷延鋼板が安価に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄鋳帯を素材とし、熱延
工程を簡略化し、低コストで加工性の良好な冷延鋼板を
製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、加工性の良好な冷延鋼板は、一般
に連続鋳造または分塊圧延により200mm程度の厚いス
ラブを製造し、ついでこのスラブを再加熱して熱間粗圧
延、熱間仕上げ圧延、酸洗その後に冷間圧延および再結
晶焼鈍の諸工程を経て製造されてきた。
【0003】しかし最近の連続鋳造技術のめざましい発
展により、鋳片厚みが従来のスラブとは比較にならない
程の薄鋳片を高速で鋳造可能となり、このスラブを連続
的に熱間圧延する技術が開発されつつある(例えば特開
昭55−133803号公報参照)。このような薄鋳帯
製造設備を用いれば上掲の従来工程におけるスラブ再加
熱、熱間圧延の一部である粗圧延工程を省略することが
でき、それによる省エネルギー効果も大きく、省工程メ
リットも大きい。
【0004】ところが、この種の薄鋳帯を直接熱延する
と表面品質が良好で、軟質で加工性の良好な冷延鋼板が
得られない。これを解決するには厳しい成分の制約が必
要になる。例えば特開昭63−14819号公報に開示
されているようにC,Sを0.006%以下にする必要
があり、また、コイル状に巻くことを必須としない技術
を開示する特開昭62−247026号公報でもやはり
Sを0.008%以下にする等の鋼成分の特定が必要に
なり、いづれも鋼を溶製するコストが高くなって、薄鋳
帯による熱延工程を簡略したメリットが少なくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄鋳帯を素
材とするが、鋼の溶製コストの高い上記した従来技術の
問題点を解決するものであって、鋳造後の鋼帯の熱履歴
を改良して熱延粗工程を省略した工程で冷延鋼板を安価
に製造することを可能にする薄鋳片からの加工性良好な
冷延鋼板の製造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は熱延の粗工程
を省略した工程で鋼溶製コストを高めることなく、加工
性の良好な冷延鋼板を製造するため、鋳造後の鋼帯の熱
履歴について種々の検討を行なった。その結果、凝固後
の熱履歴を特定すれば上記目的を達成することができる
ことを知見した。
【0007】すなわち本発明の要旨とするところは、
(1)C;0.045%以下、Mn;0.05〜0.4
0%、S;0.020%以下、Al;0.08%以下、
N;0.0060%以下を含有する溶鋼を60mm以下の
薄鋳帯とし、この鋳帯をコイル状に巻き、引き続いて熱
間圧延するに際し、コイル状で1080℃以下の温度で
5分以上滞在させ、引き続いて5℃/秒以上で1050
℃以上の温度に加熱してから熱延し、冷延し、焼鈍する
ことを特徴とする加工性が優れ、しかも連続焼鈍でも時
効性の良好な冷延鋼板の製造方法にある。また第2の要
旨は、(2)C;0.005%以下、Mn;0.05〜
0.40%、S;0.020%以下、Al;0.08%
以下、N;0.0060%以下を含有し、Ti;0.0
6%以下、Nb;0.060%以下、Zr;0.060
%以下、B;0.0020%以下のうち1種以上を含有
する溶鋼を60mm以下の薄鋳帯とし、この鋳帯をコイル
状に巻き、引き続いて熱間圧延するに際し、コイル状で
1080℃以下の温度で5分以上滞在させ、引き続いて
5℃/秒以上で1050℃以上の温度に加熱してから、
熱延し、冷延し、焼鈍することを特徴とする加工性が優
れた冷延鋼板の製造方法にある。
【0008】以下本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明の重要な構成要件である凝固後から熱延開始
までの熱履歴の特定により表面品質が良好で、加工性の
優れた冷延鋼板が製造可能なことを知見した実験事実に
ついて述べる。実験室で50mm厚みの鋼帯を造り、 (1)1000℃でコイル状に巻き8分の保定後に巻き
戻し10℃/sで1100℃に加熱後3.7mmまで熱延
した。 (2)同様の鋼帯を切り板状のまま1000℃まで冷却
し、8分保定後に10℃/sで1100℃時に加熱し、
熱延した。 (3)同様の鋼帯を1000℃まで冷却しコイルに巻き
8分の保定後に熱延した。 (4)同様の鋼帯を1100℃まで冷却しコイル状に巻
き、この温度で8分の保定後に熱延した。 (5)(2)の条件で保定時間を15分とし、熱延し
た。 この5種類の熱延板を酸洗後、0.8mmまで冷却後に7
25℃×1min の再結晶焼鈍とその冷却途中で350℃
×3min の過時効処理を含む連続焼鈍を行ない、1.2
%の調質圧延後に材質特性、表面品質を調査した。鋳帯
の鋼組成はC;0.020%、Mn;0.21%、P;
0.015%、S;0.017%、Al;0.053
%、N;0.0021%である。表面品質は目視で表面
欠陥部分を圧延幅で取り除いた残りの量で評価した。そ
の表面品質、r、時効指数の測定結果を表1に示した。
【0009】
【表1】
【0010】表から判るように1000℃でコイルに巻
き保定後に、1100℃に加熱し熱延したものも冷延後
の鋼板(1)は、時効性が優れ、しかも表面品質も良好
となっている。他の水準の鋼板は時効性、r、表面品質
のどれかが劣っており、コイル状に巻く温度、保定温度
と加熱温度の組み合わせにより初めて、加工性、時効
性、表面品質の特性を兼備する冷延鋼板の製造が可能で
あることが判った。
【0011】次に保定時間の影響を詳細に検討した実験
結果を説明する。実験室で50mm厚みの鋳帯を造り、種
々の温度でコイル状に巻き種々の時間保定後に巻き戻し
10℃/sで1100℃に加熱後3.7mmまで熱延し
た。この熱延板を酸洗後、0.8mmまで冷延後に725
℃×1min の再結晶焼鈍とその冷却途中で350℃×3
min の過時効処理を含む連続焼鈍を行ない、1.2%の
調質圧延後に材質特性、表面品質を調査した。鋳帯の鋼
組成はC;0.024%、Mn;0.21%、P;0.
015%、S;0.016〜0.019%、Al;0.
034〜0.053%、N;0.0021〜0.002
5%である。保定温度、時間と表面品質、r、時効指数
の関係を図1に示した。表面品質は表1の方法と同様で
評価した。
【0012】図1から判るように保定時間は保定温度に
より若干の差があるが、表面品質、r、時効指数がとも
に良好になるのは1080℃以下で5分以上の滞在が必
要となる。保定後の加熱を行なわないものは保定し、時
間が15分以上になって初めて表面品質が良好となる
が、r値が高く、時効指数を共に良好とすることができ
ない。
【0013】次に加熱速度、加熱温度の影響について詳
細に検討した結果について説明する。やはり実験室で5
0mm厚みの薄鋳帯を造り、1000℃でコイル状に巻取
り5分の保定後に、種々の加熱速度で種々の加熱温度に
加熱し、熱延した。以下、図1と同様の方法を行ない、
その結果を図2に示した。図から判るように加熱温度が
1050℃以上でしかも5℃/s以上の加熱速度で加熱
したものが表面品質が優れ、しかも、r値が高く、時効
指数が低く、時効による材質劣化の少ない冷延鋼板が製
造可能であることがわかる。
【0014】以上の実験事実に基づき、鋼片をコイル状
に巻き、引き続いて熱間圧延するに際し、コイル状で1
080℃以下の温度で5分以上滞在し、引き続いて5℃
/秒以上で1050℃以上の温度に加熱し熱延する条件
を特定した。
【0015】次に本発明を構成する鋼組成に付いて説明
する。Cは添加量が低いほど軟質となり、加工性が良好
となる。この理由から低C鋼で冷延鋼板を製造する時は
Cを0.045%以下に特定した。一方、特に深絞り性
を必要とする鋼板を製造するときは極低Cにし、Ti,
Nb,Zrの炭窒化物形成元素を添加するが、本発明は
これらの鋼を製造する時はTi,Nb,Zrの合金代を
少なくし、かつ深絞り性が顕著で、非時効とするため
0.0050%以下までC量を低める必要がある。Cは
低いほど加工性が良好となるので特に下限を特定する必
要がない。しかし、Cを低めるためには真空脱ガス処理
を必要とするため、この費用はC量が低くなるほど急速
に高くなる、この理由から実用的なC量は0.0010
%以上とすることが好ましい。
【0016】Mnは熱間脆性の原因であるSを固定する
ために必要な元素である。一方、加工性を良好にするた
めには添加量が低いほど好ましい。これらの理由からM
n量を0.05〜0.40%に特定した。
【0017】Sは熱間脆性の原因である元素であること
が従来から良く知られている。本発明の方法でも0.0
20%以上になると熱延時に割れが発生し良好な鋼板が
得られない。S量が低くなっても本発明の特徴を損なう
ことは無いので下限の特定を必要としない。
【0018】AlはNを固定し、時効による材質劣化を
防ぐため必要であると同時に溶鋼中の酸素を低め鋳片の
健全性を確保するため必要な元素である。一方、添加量
が多くなるとC,Mn等と同様に鋼板が硬質化する。こ
の理由からAl量の上限を0.08%に特定した。
【0019】Nは連続焼鈍の場合、添加量が低いほど加
工性が良好となる、このため0.0060%以下にする
必要がある。Nの下限は特に限定する必要がないが、実
用的には現在の製鋼技術で溶製可能な0.0010%で
ある。
【0020】深絞り性が極めて優れた冷延鋼板を、薄鋳
片より熱間粗圧延を省略して製造するには、極低C化
し、Ti,Nb,Zrの1または2種以上を添加すると
きは、それぞれ0.06%を上限で添加する。これ以上
の添加は加工性を良好とする効果が飽和し、合金コスト
が高くなるのみでなく、表面欠陥の発生、化成処理性が
わるくなる等の欠点が生じるようになる。
【0021】Bは極低C鋼の場合は粒界強度が低くな
り、プレス加工後に割れが発生する、いわゆる二次加工
性がわるくなるのを防ぐために添加する。しかし、添加
量が0.0020%を越えると鋼板が硬質化、再結晶温
度が高くなり、高温焼鈍が必要になる等の欠点が発生す
る。このためB量を0.0020%以下に特定した。
【0022】このような組成の鋼は転炉、電気炉等の通
常の溶解炉で溶製し、必要に応じ真空脱ガス処理を行な
い溶製される。この溶鋼は双ベルト、双ブロック等の方
法で60mm厚以下に鋳造されるが、この鋳造方法によっ
て本発明の特徴を損なうことはない。鋳片厚みを60mm
以下とした理由はこれ以上の厚みになると良好な表面品
質を確保するためには熱延の粗熱延を完全に省略できな
くなるためである。
【0023】このようにして鋳造された鋳帯はコイル状
に巻き1080℃以下の温度で5分以上滞在し、引き続
いて5℃/秒以上で1050℃以上の温度に加熱し熱延
する。この理由は先述したとおりである。熱延の仕上が
り温度は従来の方法と同様に通板性、良好な加工性を確
保するため、Ar3 以上の温度とすることが好ましい。
熱延巻取り温度は連続焼鈍を行なう時は600℃以上と
することが好ましく、箱焼鈍の時は600℃以下にする
ことが好ましい。
【0024】このようにして造られた熱延コイルは脱ス
ケール後に冷間圧延される。冷間圧延率は従来と同様に
60%以上とすることが好ましい。
【0025】焼鈍は連続焼鈍でも箱焼鈍でも本発明の特
徴が発揮されるが、特に連続焼鈍で本発明の効果が顕著
となる。焼鈍温度が高い程、鋼板の加工性が良好となる
ことが良く知られている本発明でも加工性が特に必要な
鋼板は750℃以上で焼鈍するが、焼鈍温度が低くても
従来の方法で製造されたものより加工性が優れているの
で再結晶温度以上であれば良い。低C鋼では過時効処理
がある連続焼鈍サイクルを選ぶことが好ましい。
【0026】以上のようにして製造された鋼板は必要に
応じ調質圧延を行ない製品に供される。本発明は冷延鋼
板を目的になされたが、この鋼板をZn,Zn−Fe,
Zn−Al,Sn等を熔融、電気メッキを行なっても本
発明の特徴を享受できる。
【0027】
【実施例】表2に示す組成の鋼を同表に示す製造条件で
製造し、その材質特性を調査した結果を同表に示した。
引張り特性、r値はJIS5号試験片を用いた。表面品
質は目視で表面欠陥部分を圧延幅で取り除いた残りの量
で評価した。
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】鋼A,B,C,Dは低C鋼の実施例であ
り、鋼E,F,G,Hは極低C鋼の実施例である。鋼A
−1は成分的にも製造条件共に本発明範囲内で製造され
たものである。鋼A−2はコイル状に巻かずに保定、加
熱、熱延したものである。鋼A−3は1100℃で保定
し、加熱しないでそのまま熱延したものである。鋼A−
4は加熱速度が本発明範囲外のものである。成分が本発
明範囲内でも鋳片の巻取りの有り無し、その温度、時
間、その後の加熱速度、加熱温度が本発明範囲内でない
と加工性が優れ、しかも時効性が優れ、表面疵がない冷
延鋼板が製造できないことが判る。鋼BはCが、鋼Cは
Mnが、鋼DはSが本発明範囲外の条件で製造したもの
である。鋼Dは熱延中に割れが多発し、後の冷延ができ
なかった。薄鋳片の熱延条件が本発明範囲内でも成分的
に本発明範囲外で製造したものは加工性が劣るか、良好
な品質の冷延鋼板が製造できない。極低C鋼の実施例で
ある鋼A−2は保定温度が、鋼E−3は加熱速度が本発
明範囲外の条件である、これらの鋼は成分的には同じで
あり、製造条件が本発明範囲にある鋼E−1,E−4に
比較して加工性が劣ると共に表面品質も劣っていること
が判る。鋼Fは極低C鋼にTi,Nbの復号添加の実施
例であり、加工性が特に良好である。
【0032】以上の実施例で示したように、鋼組成、薄
鋳片の巻取り、これの保定温度、その後の加熱条件が組
み合わされて初めて、薄鋳片を素材として鋼成分を制限
することなく、従来工程と同一組成の鋼でも熱延工程を
簡略して良好な加工性と表面品質を有する冷延鋼板の製
造が可能となる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように本発明は従来プロセス
と同等の鋼組成で、しかも薄鋳片を直接熱延し、熱延工
程を簡略して表面品質、加工性が優れた冷延鋼板の製造
が可能となる。したがって、製造工程コストが従来方法
に比較して大幅に安くなり、工業的には有用な発明であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】材質特性と保定温度、保定時間の関係を示す
図。
【図2】材質特性と加熱温度、加熱速度の関係を示す
図。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%として、C;0.045%以下、
    Mn;0.05〜0.40%、S;0.020%以下、
    Al;0.08%以下、N;0.0060%以下を含有
    する溶鋼を60mm以下の薄鋳帯とし、この鋳片をコイル
    状に巻き、引き続いて熱間圧延するに際し、コイル状で
    1080℃以下の温度で5分以上滞在させ、引き続いて
    5℃/秒以上で1050℃以上の温度に加熱してから熱
    延し、以後冷延,焼鈍することを特徴とする薄鋳片から
    の加工性良好な冷延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 重量%として、C;0.005%以下、
    Mn;0.05〜0.40%、S;0.020%以下、
    Al;0.08%以下、N;0.0060%以下を含有
    し、さらにTi;0.06%以下、Nb;0.060%
    以下、Zr;0.060%以下の1種または2種以上を
    含有する溶鋼を60mm以下の薄鋳片とし、この鋳片をコ
    イル状に巻き、引き続いて熱間圧延するに際し、コイル
    状で1080℃以下の温度で5分以上滞在させ、引き続
    いて5℃/秒以上1050℃以上の温度に加熱してから
    熱延し、以後冷延、焼鈍することを特徴とする薄鋳片か
    らの加工性良好な冷延鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 重量%として、C;0.005%以下、
    Mn;0.05〜0.40%、S;0.020%以下、
    Al;0.08%以下、N;0.0060%以下を含有
    し、さらにB;0.0020%以下を含有する溶鋼を6
    0mm以下の薄鋳片とし、この鋳片をコイル状に巻き、引
    き続いて熱間圧延するに際し、コイル状で1080℃以
    下の温度で5分以上滞在させ、引き続いて5℃/秒以上
    で1050℃以上の温度に加熱してから熱延し、以後冷
    延、焼鈍することを特徴とする薄鋳片からの加工性良好
    な冷延鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】 重量%として、C;0.005%以下、
    Mn;0.05〜0.40%、S;0.020%以下、
    Al;0.08%以下、N;0.0060%以下を含有
    し、さらにTi;0.060%以下、Nb;0.060
    %以下、Zr;0.06%以下のうち1種または2種以
    上、およびBを0.0020%以下を含有する溶鋼を6
    0mm以下の薄鋳帯とし、この鋳帯をコイル状に巻き、引
    き続いて熱間圧延するに際し、コイル状で1080℃以
    下の温度で5分以上滞在させ、引き続いて5℃/秒以上
    で1050℃以上の温度に加熱してから熱延し、以後冷
    延、焼鈍することを特徴とする薄鋳片からの加工性が優
    れた冷延鋼板の製造方法。
JP5274091A 1991-03-18 1991-03-18 薄鋳片からの加工性良好な冷延鋼板の製造方法 Withdrawn JPH05209227A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000045030A (ja) * 1998-07-27 2000-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低炭素鋼冷延板の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000045030A (ja) * 1998-07-27 2000-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低炭素鋼冷延板の製造方法

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