JPH0570841A - 薄スラブを用いて深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法 - Google Patents

薄スラブを用いて深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法

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JPH0570841A
JPH0570841A JP3236254A JP23625491A JPH0570841A JP H0570841 A JPH0570841 A JP H0570841A JP 3236254 A JP3236254 A JP 3236254A JP 23625491 A JP23625491 A JP 23625491A JP H0570841 A JPH0570841 A JP H0570841A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】深絞り性に優れた熱延鋼板を経済的に製造する
方法の提供。 【構成】C、N、Mn、Ti、Nbを規制した薄スラブ
を炭窒化物の析出処理後920℃〜1000℃の温度範
囲で合計圧下率が50%以上の1次圧延を行い、温度が
920℃以下になった直後にスタンド間で冷却速度50
℃/秒以上の冷却を行い、次いで650℃〜750℃で
各パス圧下率40%以上の2次圧延を開始し、750℃
〜850℃で終了し、巻取って再結晶させ高平均r値を
有する熱延鋼板を得る。 【効果】従来の製造法に比して経済性が格段に向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は厚みが20〜100mm
の薄スラブを用いて、薄鋼板の深絞り性を評価するため
の指標、平均ランクフォード値(以下平均r値と稱す)
が1.2以上を示す深絞り特性に優れた熱延鋼板を製造
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コストダウンを狙った薄スラブの
高速連鋳法が確立され実用化されている。しかし、この
製造法では粗圧延工程を省略するために、結晶粒は細粒
になり難く、材質特性を造り込む上で大きな問題になっ
ている。
【0003】一方、熱延鋼板の新商品として、省工程に
よる製品のコストダウンや、熱延材料の高級化、さらに
冷延後の材質特性を高める冷延用素材を狙って、様々な
深絞り用熱延鋼板の製造方法が提案されている。しか
し、これらの方法は、細粒が得難い薄スラブ材を活用す
ることは考慮されておらず、また、薄スラブでなく通常
のスラブから製造する場合でも、高い平均r値特性をつ
くり込むためには、多様な設備投資、増強が必要であっ
た。たとえば、特開昭61−3844では、γ域で大圧
下圧延を行った後、温間で潤滑圧延を行う方法であり、
この方法では粗圧延を省略して薄スラブから製造するこ
とは難しく、また潤滑設備、焼鈍設備が必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄スラブ材
を用いて、潤滑設備、焼鈍設備の増強、改造を行う事な
く、冷延鋼板並の深絞り性を有する平均r値1.2以上
の熱延鋼板を製造する方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、重量%で、C≦0.01%,Mn≦0.4
%,N≦0.01%でかつC及びNの添加量がTi,N
bのどちらか一方または両方の添加量と、(C/12+
N/14)≦1.2(Ti/48+Nb/93)≦0.
1の関係にある厚み20〜100mmの鋳造薄スラブを
Ar3 変態点以下の温度にならない間に1000℃〜1
100℃で30分以上保定して後、1000℃〜920
℃の範囲で合計圧下率が50%以上の1次圧延を行い、
鋼板温度が920℃以下になった直後にスタンド間で冷
却速度50℃/秒以上の冷却を行い、その後650℃〜
830℃の温度で各パス圧下率40%以上の昇温2次圧
延を開始し、750℃〜Ar3 変態点未満で圧延を終了
し、巻取って再結晶させることを特徴とする薄スラブを
用いて深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法を第1
手段とし、
【0006】2次圧延速度が1000m/分以上である
ことを特徴とする第1手段に記載の薄スラブを用いて深
絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法を第2手段と
し、
【0007】重量%で、C≦0.01%,Mn≦0.4
%,N≦0.01%でかつC及びNの添加量がTi,N
bのどちらか一方または両方の添加量と、(C/12+
N/14)≦1.2(Ti/48+Nb/93)≦0.
1の関係にある厚み20〜100mmの鋳造薄スラブを
Ar3 変態点以下の温度から1000℃〜1100℃に
再加熱し、しかる後1000℃〜920℃の範囲で合計
圧下率が50%以上の1次圧延を行い、鋼板温度が92
0℃以下になった直後にスタンド間で冷却速度50℃/
秒以上の冷却を行い、その後650℃〜830℃の温度
で各パス圧下率40%以上の昇温2次圧延を開始し、7
50℃〜Ar3 変態点未満で圧延を終了し、巻取って再
結晶させることを特徴とする薄スラブを用いて深絞り性
に優れた熱延鋼板を製造する方法を第3手段とし、
【0008】2次圧延速度が1000m/分以上である
ことを特徴とする第3手段に記載の薄スラブを用いて深
絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法を第4手段とす
るものである。
【0009】
【作用】以下に上記手段の作用について詳細に説明す
る。冷延鋼板の平均r値が高いのは、冷延によって与え
られる歪を駆動力として、冷延後の焼鈍時にフェライト
の再結晶を起こすためである。この時、フェライトの再
結晶の面方位が{111}面強度が高いほど平均r値が
向上することが知られており、更にこの{111}面
は、固溶Cや固溶Nがない高純度鋼の結晶粒界から発生
するといわれている。通常の熱延鋼板は、Ar3 変態点
以上で圧延を終えるために、そのフェライトはγ粒から
の変態によってできたものであり、再結晶したフェライ
トでないために{111}集合組織の発達はみられな
い。しかし、鋼種や、熱延温度、圧下率などを制御する
ことによって冷延鋼板で得られている条件、すなわちフ
ェライトを再結晶させて{111}を向上させて、平均
r値を高めることが可能になる。
【0010】本発明に於てC,N量を規制し、更にT
i,Nbを添加するのは、Ti(C,N),Nb(C,
N)等の炭窒化物を析出させ、固溶C,Nのない素地を
提供するためである。Ti,Nb量が増えるほど、この
効果は大きくなるが、多すぎると合金添加によるコスト
アップと加工性の劣化を招く。本発明者等は、(C/1
2+N/14)≦1.2(Ti/48+Nb/93)が
固溶C,NをなくするためのTi,Nbの下限であり、
1.2(Ti/48+Nb/93)≦0.1が合金添加
の上限であり、加工性を保つには0.4%がMn量の上
限値であることを知見した。
【0011】この材料の炭窒化物をさらに有効に析出さ
せるには、Ar3 変態点以下に下げない時は1000〜
1100℃で少なくとも30分以上保温保定し、一旦A
3 変態点以下に下げる時はそこから1000〜110
0℃に再加熱すること、またこの保温保定または再加熱
に続く温度範囲で歪を加えることは、析出を誘起助長す
るので有効なことを知見した。
【0012】次に、この材料を920℃〜1000℃で
1次圧延するのは、2次圧延前のフェライト粒を細粒化
させるために、γ粒を細粒化しておくためである。結晶
粒を細粒化するためには、できるだけ低温でできるだけ
圧下率を高く取ることが有効である。一般に、極低炭素
鋼のγ/αの変態点は、900℃近傍にあり、確実に再
結晶させるために圧延温度は920℃から1000℃の
範囲に規制した。また圧下率は、細粒化の効果を高める
ために50%以上とした。この圧下率は、高いほどよい
が、この温度範囲で連続的に圧下する限りは粒成長の程
度も小さいので多パスの圧延で50%以上の圧下率を確
保する方法も本発明に含まれる。
【0013】本発明が対象とする厚み20〜100mm
の薄スラブを圧延する場合、従来の粗圧延工程の省略が
大きなメリットである。本発明もこのメリットは享受す
る。従って従来の仕上圧延のみで所要の材質を得なけれ
ばならない。それには前記粗圧延に代わって充分にγ結
晶粒を細粒化する手段が必要である。本発明者等は上記
した1次圧延は、薄スラブに低温で大圧下を加えてγ結
晶粒を細粒化し、これによりフェライト変態結晶粒を細
粒化し、最終的にフェライトの再結晶を起こし易くして
上記した要望を満たすことを知見した。
【0014】フェライト域で圧延する材料の粒径をでき
るだけ細粒の状態にするには、圧延材温度が920℃以
下になった直後にスタンド間冷却を行うことが必要であ
る。これは圧延によって再結晶したγの結晶粒が成長し
て粗大化し、変態しても細粒フェライトが得られなくな
るのを防止するためである。また、50℃/秒以上の冷
却速度で冷却するのも同様の理由による。
【0015】2次圧延の要点は、すべてフェライト域で
圧延して歪を蓄積し、再結晶をおこし易くすることと、
圧延後にフェライトの再結晶を起こさせる温度を確保す
ることである。この時、1次圧延およびその後の冷却に
よってγの細粒化を図ることが、フェライト変態粒の細
粒化に寄与し、このフェライト細粒化が再結晶を起こし
易くすることに有効である。
【0016】そこで本発明は、確実にフェライト域で歪
を蓄積するために650℃〜830℃を2次圧延開始温
度とし、同終了温度を再結晶し易いように圧延開始温度
以上で、かつ750〜Ar3 変態点未満とした。図1で
示すように、830℃以上で圧延を開始すると、歪の回
復が早いため、十分な結晶方位変化を起こしにくく、
{111}面は発達しにくく、さらに一部は逆変態を起
こし、一旦オーステナイト域に入る可能性があり、{1
11}面が発達しなくなる。本発明のように、低温で圧
延が開始されると、十分な歪の蓄積ができ、後半で温度
が上昇することによってフェライトの再結晶が起こり易
くなり、{111}面の強度が向上する。このような昇
温圧延を行うためには、1パス当り圧下率40%以上の
大圧下圧延を行い、加工発熱を利用する必要がある。1
パス当りの圧下率が40%未満になると温度上昇が起こ
らず、高い平均r値は得られなくなる。また、650℃
未満の2次圧延開始温度では、圧延負荷が大きくなるた
め、下限温度を650℃とした。この2次圧延速度を1
000m/分以上にすれば、加工発熱が更に高まり、更
に高い平均r値が期待できるようになる。
【0017】また、温間圧延では、表層に{110}面
の発達が起こるために、平均r値の向上を阻害する。そ
れを緩和するには潤滑圧延が必要であるといわれている
が、本発明では表層の{110}面の発達は小さく潤滑
圧延の必要はない。この詳細な因果関係は不明である
が、大圧下の連続のために表層に歪の蓄積が大きく、動
的再結晶を起こしてランダムになったと考えられる。
【0018】本発明における圧延後の巻取り温度は、圧
延最終温度が高くなるので、特に規制しないが、終了温
度が750℃近傍では、再結晶に時間がかかる可能性が
あるので、無注水巻取りや近接コイラーを用いて高温で
巻き取ることは、平均r値の向上に効果的である。
【0019】以上の2次圧延の条件範囲を図2に示す。
図に明らかな通り、平均r値1.2以上の材質を得るに
は、フェライトの再結晶域で昇温圧延による歪蓄積が行
われことが必要である。
【0020】
【実施例】表1に供試鋼の成分を重量%で示す。実施例
と比較例における圧延条件と得られた平均r値と伸びを
表2に示す。
【表1】
【表2】 鋼種A〜Dは本発明範囲内の成分である。EはC、Mn
が上限で外れており、FはTi量が少ないために、固溶
C、Nが残ってしまう。A〜Dの材料を、本発明範囲内
の条件で圧延すると、圧延材No.1〜8のように、
1.2以上の高い平均r値が得られる。しかし、E、F
材を用いるとNo.9、10のように伸びの減少および
固溶C、N残存による平均r値の低下を起こす。また、
No.11〜16は圧延条件が外れたものであるが、こ
れらの条件では、フェライトの細粒化、歪の蓄積、再結
晶温度の確保などが不十分になり、いずれも平均r値は
1.2に到達しなかった。
【0021】
【発明の効果】本発明を実施すれば、薄スラブを用いて
製造した熱延鋼板を冷延鋼板の代替として使用できるた
め、高加工性の鉄鋼材料を非常に安価に提供できるばか
りでなく、他の深絞り用熱延鋼板の製造方法に比べ、潤
滑設備、焼鈍設備が必要でなくなり、経済的メリットは
非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明製造方法の第1次、第2次各圧延条件の
全貌を示す。
【図2】第2次圧延開始温度と平均r値の関係を示す。
【図3】第2次圧延の開始温度及び終了温度と歪み蓄積
可能範囲及び2次昇温圧延範囲を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C≦0.01%,Mn≦0.
    4%,N≦0.01%でかつC及びNの添加量がTi,
    Nbのどちらか一方または両方の添加量と、(C/12
    +N/14)≦1.2(Ti/48+Nb/93)≦
    0.1の関係にある厚み20〜100mmの鋳造薄スラ
    ブをAr3 変態点以下の温度にならない間に1000℃
    〜1100℃で30分以上保定して後、1000℃〜9
    20℃の範囲で合計圧下率が50%以上の1次圧延を行
    い、鋼板温度が920℃以下になった直後にスタンド間
    で冷却速度50℃/秒以上の冷却を行い、その後650
    ℃〜830℃の温度で各パス圧下率40%以上の昇温2
    次圧延を開始し、750℃〜Ar3 変態点未満で圧延を
    終了し、巻取って再結晶させることを特徴とする薄スラ
    ブを用いて深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法。
  2. 【請求項2】 2次圧延速度が1000m/分以上であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の薄スラブを用いて
    深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法。
  3. 【請求項3】 重量%で、C≦0.01%,Mn≦0.
    4%,N≦0.01%でかつC及びNの添加量がTi,
    Nbのどちらか一方または両方の添加量と、(C/12
    +N/14)≦1.2(Ti/48+Nb/93)≦
    0.1の関係にある厚み20〜100mmの鋳造薄スラ
    ブをAr3 変態点以下の温度から1000℃〜1100
    ℃に再加熱し、しかる後1000℃〜920℃の範囲で
    合計圧下率が50%以上の1次圧延を行い、鋼板温度が
    920℃以下になった直後にスタンド間で冷却速度50
    ℃/秒以上の冷却を行い、その後650℃〜830℃の
    温度で各パス圧下率40%以上の昇温2次圧延を開始
    し、750℃〜Ar3 変態点未満で圧延を終了し、巻取
    って再結晶させることを特徴とする薄スラブを用いて深
    絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法。
  4. 【請求項4】 2次圧延速度が1000m/分以上であ
    ることを特徴とする請求項3に記載の薄スラブを用いて
    深絞り性に優れた熱延鋼板を製造する方法。
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