JPH0559968B2

JPH0559968B2 -

Info

Publication number: JPH0559968B2
Application number: JP14423886A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nakai; Seiichi Sugisawa
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1993-09-01
Also published as: JPS63420A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、ホーロー用鋼板の製造方法に関し、
詳細には、酸洗減量が少なく、優れたホーロー密
着性、耐ツマトビ性、プレス成形性および耐ピン
ホール性を備え、さらに、特に耐たて割れ性に優
れた、一回掛けホーロー用連続鋳造冷延鋼板の製
造方法に関する。（従来の技術）近年、鋼板に表面釉薬（ガラス状エナメル）を
焼付けてガラス質の塗膜を形成したホーロー鋼板
は、鍋、ポツト等の家庭用品にとどまらず、建築
用品や各種工業用品等に至るまで幅広い用途を占
めるようになつてきた。このようなホーロー鋼板の製造には、素材鋼板
にまず密着性の良好な下塗りを施してから、美麗
な外観を呈する上塗りを行う“２回掛け法”の採
用が普通に行なわれていたが、最近、素材鋼板の
前処理、つまり酸洗を十分に行い、これに鋼板と
の密着性と美麗さとを兼ね備えた釉薬を直接焼付
ける、“１回掛け法”の普及が目立つている。こ
れは製造工程短縮を狙つたもので、今日強く要請
されている生産性向上に大きく寄与するものであ
る。そのポイントとなるのは素材鋼板とホーロー
層との密着性があり、そのために素材鋼板の酸洗
を十分に行うのである。しかしながら、従来、“２回掛け法”用に用い
ていた鋼板をそのまま“１回掛け法”用に適用し
ても、素材鋼板とホーロー層との密着不良をきた
し、十分なホーロー成品が得られないことが多
い。また、一般に、“１回掛け法”に適した鋼板と
しては、鋼塊法によるリムド鋼が使用されている
が、鋼板メーカー側から見ると、鋼塊法は、歩留
り、熱エネルギー面での損失が大きいという問題
を含んでいる。一方、ホーローメーカー側から見
ると、この従来のリムド鋼は、鋼板の幅、長手方
向の耐ツマトビ性および密着性の不均一や、大型
介在物によるフクレ等のトラブルを生じるリスク
が大きいという問題点があつた。なお、ここに「ツマトビ」とは、ホーロー表面
欠陥の一種であつて焼成中に鋼板中へ侵入した水
素が焼成後、温度低下にともなつて気体化した素
材鋼板とホーロー層との界面に集まつて高圧を生
じてホーロー層を破壊することをいうのである。
通常かかるツマトビはリムド鋼の使用、非金属介
在物を存在させることによつて防止している。（発明が解決しようとする問題点）そこで、本発明者らは、生産性の改善を目的に
連続鋳造法の適用を検討した結果、特願昭60−
19869号において、鋼板の成分組成を特定のもの
に選ぶことにより、連続鋳造法によつても、酸洗
減量を可及的に少なくした酸洗い処理でも十分な
ホーロー密着性と耐ツマトビ性を発揮し、また脱
炭焼鈍を施すことなく良好な成形性を示すホーロ
ー用鋼板の製造が可能となることを開示した。なお、ここに「酸洗減量」とは、ホーロー前処
理として行う硫酸液による洗浄処理に際しての鋼
板の重量減少量をいうのであつて、この酸洗減量
は可及的に少ないのが良いのであるが、余り少な
いと目的とする鋼板表面に微細凹凸を形成できな
い。ところが、上記提案による特定の成分組成から
成る鋼板を使用する場合にも、施釉条件によつて
は、ホーロー層形成後、ピンホールと称する微小
泡による欠陥の生じることのあることが判明し
た。この原因について調査したところ、CCパウ
ダ中のＣが鋼中にピツクアツプされ、これが、ホ
ーロー焼成時にホーロー中のＯと結合し、ピンホ
ールを発生させることが確認された。また、スラ
ブ表面には、鋳込み条件によつて、ブローホール
疵と称するスラブ表面疵の生じることが確認され
た。これについても、CCパウダ中のＣが溶鋼中
のＯと結合し、ブローホールとなるものである。上記問題点を解決するために、本発明者らは、
特願昭61−45718号として、製鋼脱炭後の溶鋼に
脱ガス処理等を施した低炭素鋼を使用し、その成
分であるＣ，Cu，Ｐ，Ｓ等を特定範囲に調整す
ることにより、良好なホーロー特性（耐ツマトビ
性、耐フクレ性、密着性）および良好な成形性を
確保するとともに、CCパウダ中のＣ含有量を
1.5wt％以下とし、連続鋳造の引抜き速度Ｖを0.8
ｍ／分以上で且つ1.33（Ｃ−0.9）＋0.8ｍ／分以上
とすることにおり、スラブ中へのＣのピツクアツ
プを抑止し、スラブのブローホール疵とホーロー
槽のピンホール疵の生成を防止する方法について
特許出願した。しかし、上述の方法でも用途により成形性が不
足すること、また耐たて割れ性に於いて、十分で
ないことがある。ここに、上記「たて割れ」とは、二次加工脆性
とも呼ばれ、深絞り成形を行つた場合、絞り方向
に見られる割れをいい、特に極低炭素鋼に発生し
易い。原因としては、粒界強度が弱い場合、深絞
り成形で粒内が加工硬化すると、相対的に粒界強
度が低下し、円周方向の残留応力で割れが発生す
ると考えられている。（問題点を解決するための手段）かくして、本発明者らは、これらの欠点を解消
するため、さらに検討を加えたところ、CC法に
よる低炭素鋼を使用し、TiおよびNbを添加する
とともに、上記先行発明における鋼組成の若干の
組成変更を行い、Ti添加量は、Ｎ，Ｓとの関連
で規制し、Nb添加量はＣとの関連で規制し、さ
らに冷却速度、過時効処理温度を所定値で行い、
NbC析出を防止することにより、成形性、耐た
て割れ性を向上させ、さらにホーロー性も併せて
向上させたホーロー用鋼板が製造できることを知
り、本発明を完成した。ここに、本発明の要旨とするところは、重量％
で、Ｃ≦0.005％、Si≦0.03％、Mn：0.05〜0.30％、
Ｐ：0.005〜0.025％、Ｓ：0.002〜0.022％、Cu：
0.025〜0.045％、Ti：0.01〜0.09％、Nb：0.010〜
0.050％、sol.Al≦0.090％、Ｎ：0.0030〜0.0140％を含むとともに、 Cu（％）／Ｐ（％）＝1.0〜4.0、Ｐ（％）／Ｓ（％）＝0.5〜3.0、そして Nb（％）／Ｃ（％）≧4.0であり、更に、Tiに対する、Ｎの含有比率およびＮと
ＳとＣの総和の含有比率が、（48／14Ｎ）＜Ti＜（48／14Ｎ＋48／32Ｓ）残部Feおよび付随不純物である組成の溶鋼を、
Ｃ≦1.5wt％のCCパウダを用いて連続鋳造し、次
いで、得られた連続鋳造スラブを熱間および冷間
圧延し、その後、再結晶温度以上、900℃以下の
保持温度、冷却速度１〜100℃／sec、過時効処理
温度450℃以下もしくは過時効処理なしの条件で
連続焼鈍することを特徴とする、絞り成形性、耐
たて割れ性およびホーロー密着性に優れた１回掛
けホーロー用鋼板の製造方法である。（作用）本発明において、鋼中の各成分を上記の如く限
定した理由について述べる。 (a) Ｃ≦0.005wt％：Ｃ％は本発明では基本的に低いほど望ましい
が、低すぎると固溶Ｃ不足による耐たて割れ性が
悪化し、多すぎると、時効による成形不良、ホー
ロー層ピンホールが生じる。したがつて、≦
0.005wt％とする。好ましくはその下限は耐たて
割れ性確保のため0.0005％である。 (b) Si≦0.03wt％： Siは0.03wt％を超えて含有されると、固溶硬化
によつて成形性劣化を引き起こすため、その上限
を0.03wt％とする。 (c) Mn0.05〜0.30wt％： Mn成分には、熱間圧延時の鋼の赤熱脆化によ
る表面疵発生を防止する作用があるが、その含有
量が低い場合は、FeSによる赤熱脆性、出鋼歩留
低下となり、赤熱脆性による表面疵が生じ、一
方、0.30wt％を超えると固溶硬化により成形性不
良および変態点低下によるホーロー歪となる。ホ
ーロー歪は鋼が低温で変態するとホーロー焼成中
に成品に生じる変形をいう。 (d) P0.005〜0.025wt％：Ｐ成分には、ホーロー掛け処理前の酸洗減量値
を大きくする作用があるが、その含有量が
0.005wt％未満では酸洗減量が少なすぎてホーロ
ー層の密着不良を引き起し、一方、0.025wt％を
超えると、酸洗過多となつて鋼板表面に均一な微
細凹凸をもつた酸洗面が得られないことからやは
りホーロー層の密着不良を招く上、硬質化による
鋼板の成形性不良を生じる恐れがある。好ましく
はＰは0.010〜0.020wt％である。 (e) S0.002〜0.022wt％：Ｓ成分には、鋼板酸洗時に於ける均一微細凹凸
を有する酸洗表面を確保する作用があるが、その
含有量が少なすぎると結晶粒内での均一な酸洗減
量が起こらなくなり、他方、0.022wt％を超えて
含有させると、非金属介在物過多による酸洗時の
“フクレ”やプレス成形性不良を招くようになる。
好ましくは、0.008〜0.015％である。 (f) Cu0.025〜0.045wt％： Cu成分には、鋼板酸洗時において、Ｐとの相
互作用によつて微細凹凸を酸洗後の鋼板面に生じ
させる作用があるが、その含有量が0.020wt％未
満では酸洗減量が異常に多くなるとともに結晶粒
内での均一な酸洗減量が起こらなくなり、他方、
0.045wt％を超えて含有させると酸減過少となつ
てホーロー層の密着不良を招く。好ましくは
0.030〜0.040wt％である。 (g) Ti0.01〜0.09wt％： Tiは、一般には炭化物（Ｃを固着）、窒化物
（Ｎを固着）、硫化物（Ｓを固着）を形成する元素
で成形性、ツマトビ性を改善する。本発明にあつ
ては特に窒化物、硫化物の成形によつてそれらの
特性改善を図る。0.01％未満と少なすぎると効果
がなく、0.09％を超えて多すぎるとTiCとして過
剰量析出してしまい、Ｃまで固着し、固溶Ｃ減に
よる耐たて割れ性が悪化する。 (h) （48／14Ｎ）＜Ti＜（48／14Ｎ＋48／32Ｓ）上記式は、Tiで固着するＮ，ＳとTiの量を定
めるものである。 Tiが（48／14）Ｎより少ないと固溶Ｎ過多による成形性不良およびTiN介在物不足により耐ツマ
トビ性が悪化し、固溶Ｎによる成形性が劣化す
る。一方、（48／14Ｎ＋48／32Ｓ）より多すぎるとTiNによるツマトビ性成形性の改善は飽和するものの固溶Ｃ
不足による冷延成品の耐たて割れ性が悪化する。 (i) Nb0.010〜0.050wt％： Nbは鋼中に固溶すると安定な窒化物、炭化物
を形成し、成形性を改善する。特に本発明の場
合、炭化物形成によつて成形性改善を図る。
0.010％未満と少なすぎると効果がなく、0.050％
を超え多すぎてもその効果は飽和する。 (j) Nb／Ｃ≧4.0：この比が4.0未満になると、固溶Ｃ過多による
絞り成形性が悪化する。なお、Ti，Nbともにコストは高い。いずれも
Ｃを不安定なFe₃Ｃとして析出させるよりも安定
な炭窒化物とした方が成形性が良い上にツマトビ
性向上効果が顕著である。 (k) sol.Al（酸可溶Al）≦0.090wt％： Alは脱酸元素として、鋼中に添加するが、
0.09wt％超では、脱酸効果が飽和し、Al₂O₃など
の介在物を生じ、それらが多くなり、表面成績を
劣化させる問題が生じる。 (l) N0.0030〜0.0140wt％：Ｎは鋼中へ不可避的に混入する不純物元素であ
るが、TiNまたはAlNとして固着するので、そ
れらが原因となつてH₂吸収量が増すため、耐ツ
マトビ性が向上する。しかし、0.0030％未満とＮ
が少ないと、効果なく、多いと効果が飽和しTi
の添加量が必要以上に増してしまう。 (m) Cu／P1.0〜4.0：「Cu（％）／Ｐ（％）」の値が1.0未満であると酸
洗減量が異常に多くなるとともに結晶粒内での均
一な微細凹凸面を実現する程度の酸洗減量が起こ
らなくなり、一方、その値が4.0を超えた場合に
は酸洗減量が過少となつていずれにしてもホーロ
ー層の密着不良を引き起す。 (n) Ｐ／S0.5〜3.0：「Ｐ（％）／Ｓ（％）」の値が0.5未満であると酸
洗減量が少なくて適当な表面状況が得られず、一
方、その値が3.0を超えた場合には酸洗減量が過
多になつて均一微細凹凸表面を得ることができ
ず、いずれにしてもホーローの密着不良を引き起
す。１回掛ホーローでは、ホーロー密着性を良く
するため、Niフラツシユ等の前処理を行うのが
普通だがそのときのＰ／Ｓの値がNi付着性を左
右しているものである。 (o) CCパウダ、Ｃ≦1.5wt％：連続鋳造に使用されるCCパウダ中のＣ含有量
は、1.5wt％以下、好ましくは1wt％以下、最も
好ましくは0.9wt％以下とされる。これは、CCパ
ウダ中のＣ含有量が1.5wt％を超えると、パウダ
中のＣが溶鋼中のＯと反応してCOガスを発生し、
その結果、スラグ表面にブローホール疵を発生
し、表面の皮剥ぎによる手入れが必要となるから
であり、また極端なケースでは、ブレークアウト
による溶鋼もれを生じる。連続鋳造時における引抜き速度は、0.8ｍ／分
以上が好ましい。これは、引抜き速度が0.8ｍ／
分未満であると、パウダ中のＣと溶鋼との接触時
間が長くなり、上記と同様にブローホールを生じ
易くなるからである。 RHまたはDH脱ガスにより上記のように成分
調整された溶鋼は、本発明によれば、連続鋳造に
付される。これにより、全長全幅において均一と
なり、インゴツトのリムコア境界に生じる不均一
な密着性、ツマトビ、フクレを防止することがで
きる。次に、連続鋳造したスラブをそのまま直接熱間
圧延するか、または前記スラブを一旦冷却してか
ら更に再加熱して熱間圧延し、そして冷間圧延、
連続焼鈍および調質圧延を施すことによつてホー
ロー用鋼板が製造されるのである。このときの調
質圧延は形状、表面状況に応じて０〜2.0とする。連続鋳造により得られたスラグの熱間圧延は、
通常の冷間圧延母材製造法と同様の方法で行なわ
れる。巻取り温度は350〜750℃であることが好ま
しい。350℃未満の場合には、平坦度不良となり、
750℃を超える場合にはスケールの剥離が困難と
なるからである。冷間圧延については特に限定は
なく、例えば冷間圧延率40％という通常の冷間圧
延法を用いてもよい。 (p) 連続焼鈍時の保持温度は再結晶温度以上とす
るが、十分に再結晶軟化させるために、通常は
700℃以上の温度である。また温度が高い程発
生する炉内ヒートバツクルを防止し、異常粒の
成長を防止するため、900℃以下の温度とする。連続焼鈍処理中、均熱後の冷却速度は、Nb
＋Ｃ→Nbの平衡反応（可逆）によるNbC析出
を防止すべく、飽和する温度以下の温度に押え
るため、１〜100℃／secの冷却速度とする。好
ましくは５〜70℃／secである。かくして固溶
Ｃ量を低下させず、NbC増加を防止し、耐た
て割れ性を確保する。冷却後の過時効処理は、450℃以下で行う。
これは、Nb＋ｃ→NbCとして、析出物になる
ことによる固溶Ｃの減少を防ぎ、耐たて割れ性
を確保する。450超ではNbCの増加が顕著とな
る。なお、過時効処理は、ＣをNbCとして固着し、
再析出を抑制するため省略することもできる。次
に、本発明の実施例を参照しながら、本発明をさ
らに詳細に説明する。実施例第１表に示される化学成分組成の鋼Ａ〜Ｈを
RH法によつて成分調整した後、第１表に示す条
件の連続鋳造により鋼片となし、これに、第１表
に示す条件の処理を施してホーロー用鋼板を製造
した。このようにして得られた各鋼板の機械的性質お
よびブローホールによる手入率を調査するととも
に、これに次の条件の“１回掛け法”によるホー
ロー仕上げを行い、“ツマトビ”および“フクレ”
発生状況、PEI密着性、およびピンホール発生数
を調査した。ホーロー仕上げ条件〔前処理条件〕 (1) 脱脂 (2) 水洗 (3) 酸洗 13％ H₂SO₄ (4) 水洗 (5) Niフラツシユ 13g／ NiSO₄・7H₂Ｏ
70℃ (6) 水洗 (7) 中和 (8) 乾燥〔ホーロー施釉条件〕 (1) フリツト組成：チタン乳白フリツト＃1553B
〔商品名（日本フエロー社）〕 (2) 施釉：スプレー7.6g／200cm² 乾燥：室温焼成：830℃ 以上の如く実施した調査結果を第２表に併せて
示す。第２表に示される結果から、本発明例では、優
れたホーロー特性が得られるとともに、スラブの
ブローホールによる手入率およびホーロー成品の
ピンホールが大幅に減少していることが明らかで
ある。耐たて割れ性も、本発明によればその遷移温度
がいずれも−60℃以下と著しく改善されているの
が分かる。

【表】

【表】（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、連続鋳
造、連続焼鈍法により、特に一回掛けホーロー用
に適する鋼板が得られ、しかも、極低炭素鋼であ
るにもかかわらず、絞り成形性および耐たて割れ
性そして密着性に優れた鋼板が得られるのであ
る。従来は一回掛けホーロー用としてはTi系極低
炭素鋼が用いられなかつたこと、そして極低炭素
鋼には深絞りに際してのたて割れ発生が不可避で
あつたことから、本発明による上述のような作用
効果は著しいものである。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、Ｃ≦0.005％、Si≦0.03％、Mn：0.05〜0.30％、
Ｐ：0.005〜0.025％、Ｓ：0.002〜0.022％、Cu：
0.025〜0.045％、Ti：0.01〜0.09％、Nb：0.010〜
0.050％、sol.Al≦0.090％、Ｎ：0.0030〜0.0140％を含むとともに、 Cu（％）／Ｐ（％）＝1.0〜4.0、Ｐ（％）／Ｓ（％）＝0.5〜3.0、そして Nb（％）／Ｃ（％）≧4.0であり、更に、Tiに対する、Ｎの含有比率およびＮと
ＳとＣの総和の含有比率が、（48／14Ｎ）＜Ti＜（48／14Ｎ＋48／32Ｓ）残部Feおよび付随不純物である組成の溶鋼を、
Ｃ≦1.5wt％のCCパウダを用いて連続鋳造し、次
いで、得られた連続鋳造スラブを熱間および冷間
圧延し、その後、再結晶温度以上、900℃以下の
保持温度、冷却速度１〜100℃／sec、過時効処理
温度450℃以下もしくは過時効処理なしの条件で
連続焼鈍することを特徴とする、絞り成形性、耐
たて割れ性およびホーロー密着性に優れた１回掛
けホーロー用鋼板の製造方法。