JPH0559450A - 表面性状の優れた薄物熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面性状の優れた薄物熱延鋼板を安定して製
造する。 【構成】 連続熱間圧延機にて製品板厚が２.５mm以下
の熱延鋼帯を製造するに際し、Ｃ：０.０２％以下、Ｓ
i：０.０３〜０.１０％、Ｍn：０.０５〜２.０％及びＡ
l：０.０８％以下を含有し、必要に応じて更に、Ｎb、
Ｔi、Ｖ及びＺrのうちの１種若しくは２種以上を合計で
０.１０％以下、及び／又は、Ｃu、Ｃr、Ｎi及びＭoの
うちの１種若しくは２種以上を合計で１.０％以下含有
し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼を、仕上
げ圧延機入側での温度を９８０℃以上として仕上げ圧延
し、かつ３５０℃以上でコイルに巻取ることを特徴とす
る。格別の設備改造を伴うことなく、製造コストの増加
もない。自動車部品等の強加工用に適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面性状が優れ、製品
板厚が２.５mm以下で自動車部品等の強加工用に適する
薄物熱延鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱延鋼
帯の製造工程で生成するスケールには、素材スラブの加
熱酸化による一次スケールと圧延中の鋼帯の空気酸化に
よる二次スケールがある。従来、これらのスケールはミ
ルラインの入側に設置されたスケールブレーカ及び各圧
延機の前に設けられたデスケーリング装置で除去されて
いる。しかしながら、仕上げ圧延機の前に設けられたデ
スケーリング装置で完全にスケールが除去された場合で
も、仕上げ圧延機前段スタンドでは圧延速度が比較的遅
いため、スタンド間で二次スケールが生成し、スケール
疵(以下、他のスケール疵と区別して「噛み込みスケー
ル疵」と呼ぶ)が発生することがある。

【０００３】噛み込みスケール疵は、製品表面に流星状
或いは散砂状の形態で観察され、前段スタンドのワーク
ロールの肌荒れ状況と対応していることが確認されてい
る。これらのスケール疵は、いずれのタイプも肌荒れし
たロール表面の凹凸が板表面に転写され、板表面の凸部
に生成した二次スケールが次スタンドで板に押し込まれ
て発生すると考えられている。

【０００４】図３は噛み込みスケール疵による製品の表
面品質不良率と製品板厚の関係を示している。製品板厚
が３mm以上の製品では表面品質不良が発生していない
が、製品板厚が２.５mm以下の薄物材では表面品質不良
が発生し、不良率は製品板厚が薄いほど増大しているこ
とがわかる。これは、製品板厚が薄いほど、仕上げ圧延
機各スタンドでの圧下率が大きいこと、及び仕上げ圧延
機での通板性を安定にするため、仕上げ圧延機入側での
温度が高いことのためである。すなわち、圧下率が大き
いほどロール面圧が高くなること、また仕上げ圧延機入
側での温度が高いとロールバイトでのロール表面温度が
高くなりロール表面の強度が低下するためロール肌荒れ
が発生し易いものと思われる。

【０００５】従来、噛み込みスケール疵を防止する方法
としては、例えば、昭和６３年度塑性加工春季講演会の
技術懇談会資料「圧延用ロールの高品質化への新しい技
術」、ｐ.１５〜２５のｐ．２２に紹介されているよう
に、ロール冷却を増強してロール表面温度を低下させる
方法、或いは、特開平１−２０５８１０号に開示されて
いるように、仕上げ圧延機の前に設けられたデスケーリ
ング装置で圧延材の表面温度を９００℃以下にして、圧
延材表面での二次スケール生成を防止する方法が提案さ
れている。

【０００６】前者の方法に関しては、ロール冷却の増強
によるロール表面温度の低減量はロールバイト以外の部
分では３０〜６０℃と大きいが、最もロール表面温度が
上昇するロールバイトの部分では２０℃程度であり、十
分な効果は得られないという問題がある。また、後者の
方法に関しては、圧延材の表面温度を下げることはロー
ル肌荒れ防止に効果的であるが、薄物材の圧延では仕上
げスタンドでの圧延材の温度低下が大きく、そのため目
標とする仕上げスタンド出側での圧延材の温度を確保す
ることが困難となるばかりか、圧延材の温度低下による
圧延荷重の増大が大きく安定した通板ができないという
問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、表面性状の優れた薄物熱延鋼帯を安定して製造し得
る方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、鋼の成分組成並びに熱延条件につい
て鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明をなしたもので
ある。

【０００９】すなわち、本発明は、連続熱間圧延機にて
製品板厚が２.５mm以下の熱延鋼帯を製造するに際し、
Ｃ：０.０２％以下、Ｓi：０.０３〜０.１０％、Ｍn：
０.０５〜２.０％及びＡl：０.０８％以下を含有し、必
要に応じて更に、Ｎb、Ｔi、Ｖ及びＺrのうちの１種若
しくは２種以上を合計で０.１０％以下、及び／又は、
Ｃu、Ｃr、Ｎi及びＭoのうちの１種若しくは２種以上を
合計で１.０％以下含有し、残部がＦe及び不可避的不純
物からなる鋼を、仕上げ圧延機入側での温度を９８０℃
以上として仕上げ圧延し、かつ５００℃以上でコイルに
巻取ることを特徴とする表面性状の優れた薄物熱延鋼板
の製造方法を要旨とするものである。

【００１０】以下に本発明を更に詳述する。

【００１１】

【作用】まず、本発明における鋼の化学成分の限定理由
は次のとおりである。

【００１２】Ｃ：０.０２％以下 Ｃは本発明の目的とする強加工用鋼板の加工性を確保す
るための成分であり、固溶Ｃ量を減らすことにより、高
い延性を得ることができる。そのため、Ｃ量は０.０２
％以下とする。

【００１３】Ｓi：０.０３〜０.１０％ Ｓiは本発明の主たる目的である表面性状の優れた鋼板
を得るための成分である。すなわち、Ｓi量を０.０３％
以上としたのは噛み込みスケール疵の発生を防止するた
めである。従来、Ｓiが０.１０％を超えるＳi−Ａlキル
ド鋼では噛み込みスケール疵の発生が非常に少ないこと
が知られていた。しかしながら、本発明者らはＳi量が
微量にしか含まれないＡlキルド鋼についてＳi量と噛み
込みスケール疵の発生状況をスキンパスミルラインにて
調査した結果、僅かのＳi量の違いで噛み込みスケール
疵の発生率が大きく異なることを見い出した。

【００１４】図１は製品板厚１.２mmの材料についてそ
の結果を示すが、Ｓi量が多いほど噛み込みスケール疵
の発生率は著しく減少し、Ｓi量が０.０３％以上では噛
み込みスケール疵が発生していないことを示している。

【００１５】図２は、他の成分は一定として、Ｓi量の
みを微量に変化させた材料についてスケール生成速度を
調べたものである。調査は示差熱天秤を用い、アルゴン
ガス雰囲気中で加熱して１０００℃で５分間保持後空気
を流し、試料の重量増分を測定した。同図において、Ｓ
i量が多いほど酸化増量は減少し、Ｓi量が０.０３％前
後を境として、それ以上では急激な減少が見られること
がわかる。

【００１６】また、図２と同じ材料を真空中で１０００
℃に加熱保持後、空気を５秒間流し、窒素ガスで急冷し
た試料の表面状況を調べた結果、Ｓi量が０.０５％の場
合は、０.０３％未満の場合に較べてタイトなスケール
生成状況であることがわかった。このようにＳi量が０.
０３％以上で噛み込みスケール疵の発生率が著しく減少
する理由は必ずしも明確にはわかっていないが、図２及
び上記実験に示した現象から推定して、圧延材表面のス
ケール生成状況が大きく影響しているものと思われる。

【００１７】Ｓi量を０.１０％以下としたのは、島状ス
ケール疵(デスケーリング装置で除去できずに残存した
スケールが板に押し込まれて伸ばされた島状に発生する
疵)の発生を防止するためと、溶融メッキ鋼板用として
使用する場合のメッキ焼けを防止するためである。島状
スケール疵及び溶融メッキ鋼板のメッキ焼けはＳi量が
０.１０％を超えると発生し易くなり、製品の表面品質
不良となる。

【００１８】Ｍn：０.０５〜２.０％ ＭnはＦeＳの生成による熱間脆化を防止するために０.
０５％以上が必要である。すなわち、ＦeＳの生成を防
止するために、Ｍn≧４Ｓであることが必要なためであ
る。一方、本発明の目的とする鋼板の強度を確保するた
めに２.０％超えでは強度向上の効果が小さく、経済性
を失うので、Ｍn量は０.０５〜２.０％の範囲とする。

【００１９】Ａl：０.０８％以下 Ａlは鋼板の製造上脱酸に必要で、そのための十分な量
として０.０８％以下に限定する。

【００２０】以上の成分を必須成分とするが、必要に応
じて以下の元素の１種若しくは２種以上を添加すること
ができる。すなわち、Ｎb、Ｔi、Ｖ及びＺrのうちの１
種若しくは２種以上を合計で０.１０％以下で添加する
と、本発明の目的とする鋼板の強度を確保することがで
きる。０.１０％超えでは経済性を失うので好ましくな
い。また、Ｃu、Ｃr、Ｎi及びＭoのうちの１種若しくは
２種以上を合計で１.０％以下で添加すると、本発明の
目的とする鋼板の強度を確保することができる。１.０
％超えでは経済性を失うので好ましくない。その他の成
分として、更に加工性を向上させるためにＰ≦０.０２
０％、Ｓ≦０.０１０％、Ｎ≦０.００５％に規制するこ
ともできる。

【００２１】次に熱延条件について説明する。

【００２２】上記の成分組成に溶製した鋼を連続鋳造法
又は造塊、分塊法により作製したスラブをそのまま直接
熱間圧延ラインに供給するか、又は必要に応じて再加熱
して熱間圧延ラインに供給するかは特に制限はなく、公
知の方法に従えばよい。

【００２３】熱間圧延ラインでは、粗ミルにて減厚した
粗バーを仕上げ圧延機入側にて９８０℃以上とする必要
がある。これは、製品板厚２.５mm以下の熱延鋼帯では
仕上げスタンドでの圧延材の温度低下が大きく、目標と
する仕上げスタンド出側での圧延材の温度を確保するた
め、及び圧延材の温度低下による圧延荷重の増大を防止
し、安定した通板を確保するためである。すなわち、本
発明の目的とする鋼板の加工性を得るためには仕上げス
タンド出側での圧延材の温度をＡr₃変態点以上とする必
要があり、及び薄物材の熱間仕上げ圧延では圧延荷重が
増大するとスタンド間及び仕上げスタンド出側にて鋼帯
の平坦度を良好に保つことが困難となり、安定した通板
が難しいためである。

【００２４】仕上げ圧延後の巻取り温度を３５０℃以上
とするのは、特に高強度材で伸びフランジ性を向上させ
る場合には第２相組織をベーナイト、マルテンサイトの
一方或いは両方とするためであるが、その他の場合には
熱延鋼帯の全長にわたって均一な巻取り温度とし、均質
な鋼帯を得るために巻取り温度を５００℃以上とするの
が好ましい。すなわち、仕上げ圧延後の冷却過程におい
て強冷却を行った場合、熱延鋼帯先端部が仕上げ圧延機
を出た後、巻取り装置に到達するまでの鋼帯に張力が付
与されない間において、薄物材では冷却水の圧力により
波状の変形を生じ易く、均一な冷却が困難となるためで
ある。

【００２５】次に本発明の実施例を示す。

【実施例】

【表１】 に示す化学成分を有する鋼について、同表の熱延条件に
より熱延鋼帯を製造した。得られた熱延鋼帯のスケール
疵発生状況の観察結果を同表に併記する。表１の結果か
ら明らかなように、いずれの本実施例も、噛み込みスケ
ール疵及び島状スケール疵の発生が皆無であり、従来法
に比して極めて優れていることがわかる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明法によれ
ば、格別の設備改造を伴うことなく、かつ製造コストの
増加もなしに、単に成分組成並びに製造条件を好適な範
囲に規制することにより、表面性状の優れた薄物熱延鋼
板を安定して製造することができ、製品の表面品質向上
並びに歩留りの向上への貢献は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼中のＳi含有量と噛み込みスケール疵の発生
率の関係を示す図である。

【図２】鋼中のＳi含有量とスケール生成速度の関係を
示す図である。

【図３】製品板厚と噛み込みスケール疵による製品の表
面品質不良率の関係を示す図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成３年５月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】すなわち、本発明は、連続熱間圧延機にて
製品板厚が２.５mm以下の熱延鋼帯を製造するに際し、
Ｃ：０.０２％以下、Ｓi：０.０３〜０.１０％、Ｍn：
０.０５〜２.０％及びＡl：０.０８％以下を含有し、必
要に応じて更に、Ｎb、Ｔi、Ｖ及びＺrのうちの１種若
しくは２種以上を合計で０.１０％以下、及び／又は、
Ｃu、Ｃr、Ｎi及びＭoのうちの１種若しくは２種以上を
合計で１.０％以下含有し、残部がＦe及び不可避的不純
物からなる鋼を、仕上げ圧延機入側での温度を９８０℃
以上として仕上げ圧延し、かつ３５０℃以上でコイルに
巻取ることを特徴とする表面性状の優れた薄物熱延鋼板
の製造方法を要旨とするものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続熱間圧延機にて製品板厚が２.５mm
   以下の熱延鋼帯を製造するに際し、重量％で（以下、同
   じ）、Ｃ：０.０２％以下、Ｓi：０.０３〜０.１０％、
   Ｍn：０.０５〜２.０％及びＡl：０.０８％以下を含有
   し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼を、仕上
   げ圧延機入側での温度を９８０℃以上として仕上げ圧延
   し、かつ３５０℃以上でコイルに巻取ることを特徴とす
   る表面性状の優れた薄物熱延鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記鋼が更にＮb、Ｔi、Ｖ及びＺrのう
   ちの１種若しくは２種以上を合計で０.１０％以下含有
   しているものである請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記鋼が更にＣu、Ｃr、Ｎi及びＭoのう
   ちの１種若しくは２種以上を合計で１.０％以下含有し
   ているものである請求項１又は２に記載の方法。