JPH05209253A - 非時効性冷間圧延用鋼 - Google Patents

非時効性冷間圧延用鋼

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JPH05209253A
JPH05209253A JP5273891A JP5273891A JPH05209253A JP H05209253 A JPH05209253 A JP H05209253A JP 5273891 A JP5273891 A JP 5273891A JP 5273891 A JP5273891 A JP 5273891A JP H05209253 A JPH05209253 A JP H05209253A
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JP
Japan
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steel
mns
cementite
treatment
oxides
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Withdrawn
Application number
JP5273891A
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English (en)
Inventor
Masamitsu Wakao
昌光 若生
Yoshiyuki Uejima
良之 上島
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続焼鈍処理に続く過時効処理で非時効性と
する冷間圧延鋼板を製造する場合にセメンタイト析出処
理(過時効処理)を短時間に行なうための成分を提供す
る。 【構成】 C:0.05%以下、Si:0.2%以下、
Al:0.006%以下、Mn:0.02〜2.0%、
S:0.003〜0.015%を含有し、かつZr,C
e,Hfの少なくとも一種を0.002〜0.05%含
み、残部実質的にFeとする。あるいは、同上の基本成
分系において、さらに、Ti:0.002〜0.05%
を含有し、かつZr,Ce,Hfの少なくとも一種を
0.002〜0.05%含み、残部実質的にFeとす
る。 【効果】 (1)酸化物が微細に数多く分散し、それに
よって、(2)MnSが多数個、分散析出する結果、
(3)連続焼鈍後の過時効処理において、セメンタイト
の析出率が100%近くまで向上し、時効特性に優れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続焼鈍処理に続く過
時効処理で非時効性とする冷間圧延鋼板を製造するため
の鋼に関するものであり、特にセメンタイト析出処理
(過時効処理)を短時間に行える冷間圧延用鋼に係るも
のである。
【0002】
【従来の技術】通常、冷間圧延ままの鋼板は、固溶して
いる少量の炭素や窒素を含有しており、これらが時間の
経過と共に析出して鋼板を硬化する。すなわち、時効硬
化によって鋼板の加工性が劣化する。そのため、冷延鋼
板を連続焼鈍に引き続き過時効処理を行なうことによっ
て、固溶炭素や窒素を微細に析出させ、非時効化を行な
うことは、よく知られている。通常、過時効は数分以内
で処理されているが、完全に鋼板を非時効化することは
困難であり、これを達成するためには長時間の処理が必
要である。
【0003】また、近年、超深絞り加工性を有する鋼板
が求められ、また生産コストの低減を図るために処理時
間の短縮化の要求もある。それらの要求を充たすため、
炭素の極めて低い鋼を溶製するか、あるいは更にTiを
添加して鋼板を製造する方法が提案されている(例えば
特開昭58−57490号公報参照)が、炭素を低減す
るには、製鋼工程での脱炭コストが非常に高くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を内包
する従来法に対して、本発明はこの従来法によらず、鋼
板の連続焼鈍工程で炭化物(セメンタイト)を短時間に
析出させることのできる鋼を提供することを目的とする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、連続焼鈍
の過時効処理工程で、鋼中に固溶する炭素を炭化物(セ
メンタイト)として微細に析出させるためには、鋼中に
微細なMnSが存在していることが極めて有効であるこ
とを確認した。すなわち、鋼中に析出しているMnSが
セメンタイト析出の核となる。従って、このMnSは微
細であることは勿論、均一に分散していることがセメン
タイト析出の場を多くする。
【0006】鋼中のMnSは、微細分散させた酸化物上
に析出する。この方法を本発明者らの一部が以前に提案
している(特開平1−228643号公報参照)。本発
明者らは、前記提案をベースにし、冷延鋼板の代表的成
分系で、酸化物として微細に分散しやすく、しかも多く
のMnSが析出し易い脱酸元素について実験を行なった
ところ、Zr,Ce,HFの少なくとも一種或いはTi
とともにZr,Ce,Hfの少なくとも一種のいずれも
が有効な元素添加であることが判った。その結果、これ
らの元素で形成した酸化物を含有した冷延鋼板は、連続
焼鈍における過時効処理を極めて短時間に行なったとし
ても、セメンタイトを微細に分散析出させ、非時効化す
ることができた。
【0007】すなわち、本発明は、上記知見に基づいて
完成したものであり、以下の構成を要旨とする。第1点
は、C:0.05%以下、Si:0.2%以下、Al:
0.006%以下、Mn:0.02〜2.0%、S:
0.003〜0.015%を含有し、かつZr,Ce,
Hfの少なくとも一種を0.002〜0.05%含み、
残部実質的にFeであることを特徴とする非時効性冷間
圧延用鋼であり、さらに第2点は、C:0.05%以
下、Si:0.2%以下、Al:0.006%以下、M
n:0.02〜2.0%、S:0.003〜0.015
%およびTi:0.002〜0.05%を含有し、かつ
Zr,Ce,Hfの少なくとも一種を0.002〜0.
05%含み、残部実質的にFeであることを特徴とする
非時効性冷間圧延用鋼である。
【0008】
【作用】以下、本発明を作用とともに説明する。
【0009】本発明が対象とする鋼の組成のうちC,S
i,Mn,Sについての上限は、通常の加工性冷延鋼板
に使用される範囲である。すなわち、Cは鋼板強度を付
与するために必要であるが、あまり多量に含有すると加
工性を劣化するので0.05%を上限とした。Siは脱
酸材であり、Mnとともに脱酸生成物(MnO・SiO
2 )を生成する。この脱酸生成物は、その上にMnSを
析出させる核の役割を果たすしかし、Siを多量に含有
すると加工性を劣化するので、0.2%を上限とした。
Mnは前記Siと同様脱酸材としての役割を果たし、S
iとともに脱酸生成物を形成し、MnSが析出する核と
なる。更に、Mnは本発明の目的であるMnSを析出す
るために必要であり、0.02%以下ではMnSを十分
析出させることはできない。しかし、2.0%を越える
と加工が困難となるので、この値を上限とした。SはM
nと同様に有効なMnSを析出させる。そのために0.
003%以上必要であり、あまり多量に含有すると鋼を
脆化する。従って0.015%以下とした。一方、Al
は強脱酸元素であるため、少量のAlでもMnOやSi
2 を還元しAl2 3 を形成する。すなわち、他の酸
化物析出個数を十分な量とする上で妨げとなり、またA
2 3 が多量になるとクラスターを形成し、大型介在
物となって微細効果を滅殺する。従ってAl量は少ない
ほど良く、許容限界として0.006%とした。
【0010】本発明は、上述した各成分の外に、Zr,
Ce,Hfの少なくとも一種、またはTiとともにZ
r,Ce,Hfの少なくとも一種を鋼中に添加する。以
下にこれらの元素を添加する理由を説明する。本発明
は、過時効処理時に、鋼中に析出しているMnSを核に
して、セメンタイトを微細に析出させる。微細セメンタ
イトを析出させるためには、MnSを微細に分散させる
必要がある。前述したように、MnO・SiO2 の複合
酸化物(Mnシリケート)はMnSを析出させやすい
が、これらを微細化するためには、Zr,CeまたはH
fよりなる酸化物を生成させることが有効である。すな
わち、これらの各元素を添加すると、その一部は鋼中酸
素と反応してそれぞれの酸化物を形成して、溶鋼中でM
nO・SiO2 に作用(衝突)し、また一部はMnO・
SiO2 を還元して、この複合酸化物を微細化する。更
にこれらZr,Ce,Hfの酸化物はMnO・SiO2
と複合化して、その比重を大きくし、浮上による減少を
抑制する。
【0011】以上のような効果を奏するために、Zr,
Ce,またはHfは、0.002%以上の含有が必要で
ある。すなわち、0.002%未満では、当該酸化物の
個数が少なくなって、目的とするセメンタイト析出効果
が不十分となるためである。一方0.05%を越えて添
加した場合には、初期酸化物であるMnO・SiO2
合酸化物の還元量が大きく、かつ、添加元素による酸化
物が凝集する傾向が強くなり、粒径が大型化した分、個
数の減少を招くからである。本発明は、上記元素の他、
Pを0.3%以下添加して高強力化することも可能であ
る。また、Nは不純物として含有するが、強度を上昇さ
せるためには300ppm まで許容できる。通常は40pp
m 以下である。
【0012】上記した成分の鋼は、通常の方法で溶製さ
れ、その方法を限定するものではないが、鋳造について
は連続鋳造法で鋳片とすることが望ましい。特に近時開
発されつつある双ロールなどの薄鋳片製造法を採用する
と、前記した酸化物が微細に分散するので、結果的にM
nSも均一に析出し、過時効処理によるセメンタイトの
析出が従来の処理に比して極めて短時間で済む。
【0013】
【実施例】
[実施例1]高周波誘導溶解法により鋼を溶製し、これ
にAl,Zr,Ce,そしてHfを添加する実験を行な
った。まず、純鉄にC,Mn,P,Sを表1に示す組成
となるように添加し、その後、脱酸元素としてAl,Z
r,Ce,あるいはHfを添加した。また、ZrとCe
の2種を、あるいはZrとHfの2種を同時に添加した
場合、及びZr,Ce,Hfの3種を同時に添加した場
合も検討した。いずれの場合も添加量は各元素均等と
し、総量を表1の脱酸元素量に合わせたが、各元素の量
比は均等でなくても本発明の効果には全く影響しない。
【0014】また、同様な方法で、表2のようにTiを
0.01%添加の後、Zr,Ce,Hfのうちのいずれ
か1種を添加する実験、及びZrとCeの2種を添加す
る実験も行なった。更に、前者の実験グループにおいて
は、ZrとHf添加量を変更する実験も行なった。
【0015】これらの実験の評価は、冷却したインゴッ
トから切断したサンプルを二次元X線マイクロアナライ
ザーで測定し、酸化物と硫化物の分布および粒径、複合
化の挙動を解析して行なった。その結果を図1と図2に
示す。これによりZr,CeあるいはHfの酸化物を生
成させた場合に、通常行われているAl脱酸の場合に較
べて酸化物個数が多く、かつ多くのMnSが析出するこ
とを見いだした。しかしながら、図2に示すように、同
じ元素を添加した場合でも、添加量が600ppm 以上の
場合には、MnSの析出が少なかった。また、Ti添加
とともにZr,Ce,Hfのうちの少なくとも1種を添
加することにより、更に多くのMnSが析出することも
判った。なお、これらの酸化物個数は3μm以上の大き
さのものについて示したものであり、それより小さな粒
径の酸化物はそれよりも多く存在すると考えられる。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】[実施例2]表1及び表2と同じ組成の鋼
を実際の製造工程で試験溶製、鋳造した。酸化物、硫化
物の解析方法は前述の通りである。結果を図3に示す
が、通常のAl脱酸の場合に較べてZr添加、Ti−Z
r添加のいずれの場合にもMnSの析出個数が増加し
た。なお、これらの鋼について1373Kで加熱後、熱
間圧延をし、973Kで巻き取り、0.8mmまで冷間圧
延したものを連続焼鈍(800℃×60sec)し、過時効
処理(400℃×300sec)を行なったところ、図4に
示すようにセメンタイトの析出率が向上した。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明により多数のMn
Sが析出するようになり、結果的にそのMnSを核とし
て析出するセメンタイトの量が多くなり、時効特性の優
れた冷延用鋼を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実験室で製造した試料について、各添加元素に
おける酸化物個数と酸化物へのMnS析出個数の関係を
示した図。
【図2】ZrとHf添加量を変えた場合について同様に
酸化物へのMnS析出個数を示した図。
【図3】実際の製造工程で試験製造した試料について、
酸化物個数と酸化物へのMnS析出個数の関係を示した
図。
【図4】過時効処理のあとのセメンタイトの析出比率を
示した図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.05%以下、Si:0.2%以
    下、Al:0.006%以下、Mn:0.02〜2.0
    %、S:0.003〜0.015%を含有し、かつZ
    r,Ce,Hfの少なくとも一種を0.002〜0.0
    5%含み、残部実質的にFeであることを特徴とする非
    時効性冷間圧延用鋼。
  2. 【請求項2】 C:0.05%以下、Si:0.2%以
    下、Al:0.006%以下、Mn:0.02〜2.0
    %、S:0.003〜0.015%およびTi:0.0
    02〜0.05%を含有し、かつZr,Ce,Hfの少
    なくとも一種を0.002〜0.05%含み、残部実質
    的にFeであることを特徴とする非時効性冷間圧延用
    鋼。
JP5273891A 1991-03-18 1991-03-18 非時効性冷間圧延用鋼 Withdrawn JPH05209253A (ja)

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Effective date: 19980514