JPH06322445A - 連続焼鈍によるほうろう用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

連続焼鈍によるほうろう用冷延鋼板の製造方法

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JPH06322445A
JPH06322445A JP5109293A JP10929393A JPH06322445A JP H06322445 A JPH06322445 A JP H06322445A JP 5109293 A JP5109293 A JP 5109293A JP 10929393 A JP10929393 A JP 10929393A JP H06322445 A JPH06322445 A JP H06322445A
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JP
Japan
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steel sheet
less
continuous annealing
enamel
content
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JP5109293A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Katsu
信一郎 勝
Yoshinobu Uchida
義信 内田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ほうろう用鋼板を短納期で製造することができ
る方法を提供する。 【構成】C:0.0030%以下、Si:0.2 %以下、Mn:0.5
%以下、P: 0.030%以下、S:0.02%以下、Al:0.01
%以下、N:0.0040%以下、O:0.0150〜0.0400%、C
u: 0.015〜0.060 %を含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物からなる連続鋳造スラブを、仕上温度 850℃以
上、巻取温度 700℃以下で熱間圧延し、酸洗した後冷間
圧延し、次いで 660〜850 ℃の温度域で炉内雰囲気の露
点を−20〜10℃の範囲に制御して連続焼鈍を施すほうろ
う用冷延鋼板の製造方法。 【効果】高い加工性とほうろう性を有するほうろう用冷
延鋼板を、連続焼鈍により短納期で製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性およびほうろう
性に優れたほうろう用冷延鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】ほうろう用鋼板の素材としては古くから
リムド鋼インゴットが用いられてきたが、近年の連続鋳
造(以下、CCと記す)化比率の高まりは、ほうろう用
鋼板の素材にも及んできている。このCC化が進みつつ
ある理由は、製造コストを低減し、さらにリムド鋼イン
ゴットのトップ部やボトム部に相当する部分では、鋼板
の成形性やほうろう性が劣るという品質上の問題を解消
するためである。
【0003】代表的なほうろう用CC鋼には、次のよう
なものがある。
【0004】特公昭59−25008 号公報には、RH真空脱
ガス処理法により、例えばC含有量を約50ppm 以下と
し、酸素を 100〜200ppm程度残留させたリムド鋼に近い
鋼質を有する高酸素鋼が示されている。
【0005】ほうろう製品にとって最も重要な性能は耐
爪飛性である。爪飛びは、ほうろうの焼成時に鋼板中に
侵入した水素が冷却後にガスとなってほうろう層と地鉄
の界面に集中し、その部分のほうろう層が局部的に破壊
される現象である。爪飛びの防止には、水素を介在物や
析出物と地鉄との隙間にトラップさせることが有効であ
り、このため上記のように高酸素とし、これによって生
ずる介在物を利用するのである。
【0006】しかし、上記鋼から製造される鋼板は、鋼
板中に固溶C、Nが残存しているため時効劣化を起こし
やすく、厳しい加工性が要求される台所器物などでは成
形が困難になる場合がある。本発明者らの経験によれ
ば、台所器物の成形を可能にするためには 0.8mm程度の
板厚で、時効劣化しても伸びが46%以上、YPが 200N
/mm2以下の性能を満足させることが必要である。また、
鋼板中の固溶Cが原因となり、ほうろう焼成中に泡を発
生しやすく、直接一回掛けほうろう用途には用いにく
い。そのため、オープンコイル焼鈍により脱炭処理を施
し、鋼板中のC含有量、すなわち固溶C量をさらに低下
させる必要があった。
【0007】ところが、オープンコイル焼鈍では脱炭量
の微妙な制御が困難であり、過剰脱炭で固溶C量が5Wt
ppm (以下、本発明では単にppm と記す)以下になる場
合がある。こうなると、鋼板の結晶粒界が脆化し、ほう
ろう製品の成形に多く適用される絞り加工、あるいはこ
れに続くフランジ加工時に、縦割れと呼ばれる脆性破壊
が発生するという問題がある。
【0008】特開平3−10048 号公報および特開平3−
166336号公報には、高酸素鋼に炭窒化物形成元素である
NbやBを添加したほうろう用鋼板が示されている。これ
らの鋼板は優れた成形性やほうろう性などを有している
が、NbやBは酸化物も形成しやすく、高酸素鋼において
はその製鋼段階でNbやBを炭窒化物を形成させるだけの
適正含有量に制御するのは困難であり、またNbの含有量
が多く固溶C量が少なくなった場合には、縦割れが発生
しやすくなるという問題も懸念される。
【0009】理想的なほうろう用鋼板は、鋼板中の固溶
C量が、時効による加工性の劣化を招かず、またほうろ
う施工後に泡が発生しない程度に低く、かつ縦割れが発
生しない程度に存在している鋼板であるといえる。この
適正な固溶C量の範囲は5〜15ppm 程度であることが知
られている。
【0010】しかし、従来のオープンコイル焼鈍で鋼板
中の固溶C量を上記の適正範囲に制御することは、現在
の技術では困難である。これは、オープンコイル焼鈍法
の場合の固溶C量のコントロールは、焼鈍中の水蒸気吹
き込みや排ガス中のCOガス濃度で脱炭量を制御して行う
が、このような雰囲気制御法では微量の脱炭量を精度よ
くコントロールするのが不十分であるからである。さら
に、この焼鈍法では処理に長時間を要するため、短納期
化への要求が高まっている最近のユーザーニーズに対応
しにくくなってきている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決するためになされたものであり、本発明の目的は、
台所器物に代表されるような比較的加工が難しいほうろ
う製品に好適なほうろう用冷延鋼板を、短納期で製造す
ることができる方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次のほう
ろう用冷延鋼板の製造方法にある。
【0013】重量%で、C:0.0030%以下、Si:0.2 %
以下、Mn:0.5 %以下、P: 0.030%以下、S:0.02%
以下、Al:0.01%以下、N:0.0040%以下、O(酸
素):0.0150〜0.0400%、Cu: 0.015〜0.060 %を含有
し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる連続鋳造ス
ラブを、仕上温度 850℃以上、巻取温度 700℃以下で熱
間圧延し、酸洗した後冷間圧延し、次いで 660〜850 ℃
の温度域で炉内雰囲気の露点を−20〜10℃の範囲に制御
して連続焼鈍を施すことを特徴とする連続焼鈍によるほ
うろう用冷延鋼板の製造方法。
【0014】本発明者は、前記の課題を解決するため
に、台所器物用として必要な加工性を満足し、同時に
泡、縦割れなどの発生を防止することができるほうろう
用冷延鋼板を、数十分で処理が完了する連続焼鈍法を用
いて製造する方法について検討を重ねた結果、焼鈍中の
炉内雰囲気の露点を適正に制御することで、鋼板中の固
溶C量を適正化することができることを見いだした。
【0015】
【作用】
I.素材鋼スラブの組成および製造方法 まず、本発明で使用する素材鋼スラブの化学組成を前記
のように限定した理由を各成分の作用効果とともに説明
する。「%」はいずれも重量%を意味する。
【0016】C:0.0030%以下 C含有量が0.0030%を超えると、後述する連続焼鈍での
脱炭が不十分となり、時効劣化やほうろう施工後の泡が
発生しやすくなるとともに、スラブの表面にピンホール
欠陥を生じやすく、このためスリバー疵と呼ばれる表面
疵が発生しやすくなる。よって、C含有量は0.0030%以
下とした。
【0017】Si:0.2 %以下 Siは加工性、ほうろう性に対する影響は小さいが、その
含有量は低い方が望ましい。Si含有量が 0.2%を超える
と、鋼板の表面清浄性が劣化することから、その含有量
を 0.2%以下と定めた。
【0018】Mn:0.5 %以下 MnもSiと同様に加工性、ほうろう性に対する影響は小さ
いが、A3 変態温度を低下させる元素である。Mn含有量
が 0.5%を超えると、ほうろうの焼成中に変態が起こり
焼成歪みを発生させる。よって、Mn含有量は 0.5%以下
とした。
【0019】P:0.030 %以下 Pは加工性を劣化させる元素である。P含有量が 0.030
%を超えるとその作用が著しくなる。したがって、その
含有量は低いほどよい。ただし、 0.003%程度未満の低
含有量に抑制しようとすると製鋼段階での脱Pコストが
大幅に上昇するから、実用上のP含有量の下限は約 0.0
03%程度となろう。
【0020】S:0.02%以下 Sは熱間圧延中に割れをひき起こす有害元素である。こ
の割れを防止するにはMnを多量に含有させなければなら
なくなる。S含有量が0.02%を超えるとこれに見合うMn
の含有によりコストアップになるので、その上限を0.02
%とした。
【0021】Al:sol.Alとして0.01%以下 Alは製鋼段階で脱酸剤として用いられるが、本発明では
酸素を残存させて形成させた介在物により爪飛びを抑制
する必要があることから、Alもsol.Alとして適切な含有
量に維持しなければならない。Al含有量が0.01%を超え
ると爪飛び発生の抑制に有効な酸素含有量が維持できな
くなる。
【0022】N:0.0040%以下 Nはほうろう性に対する影響は少ないものの、Cと同様
に時効劣化をひき起こし、加工性を劣化させる元素であ
る。これを防止するには、N含有量は0.0040%以下とす
ることが必要である。
【0023】O(酸素):0.0150〜0.0400% Oは前記のように、鋼中に介在物を形成し爪飛びの発生
を抑制する重要な元素である。このためには比較的多量
のO含有量を要し、0.0150%以上とすることが不可欠の
条件である。一方、0.0400%を超えると連続鋳造時にピ
ンホールが発生しやすくなり、鋼板の表面疵の原因とな
る。また、粗大な介在物が形成されやすくなり、ほうろ
う施工の前処理として行われる酸洗時に膨れ欠陥の発生
を招く。
【0024】よって、O含有量の範囲は0.0150〜0.0400
%とした。
【0025】Cu: 0.015〜0.060 % Cuはほうろうの密着性の向上に有効な元素である。この
効果はCu含有量が0.015 %未満では認めらない。一方、
Cuはほうろう施工の前処理として行われる酸洗において
その速度を低下させる元素でもある。したがって、Cu含
有量が 0.060%を超えると、酸洗してもほうろうの密着
に必要な適度の鋼板表面の凹凸が得られなくなる。よっ
て、Cu含有量の範囲は 0.015〜0.060 %とした。
【0026】上記の素材鋼スラブは、通常のRHなどに
よる真空脱炭脱ガス処理後、CCにより製造されるもの
である。鋼スラブにピンホールなどの欠陥が発生しない
ように製鋼段階で各成分含有量が上記のように調整され
ているので、CCを適用しても問題は生じない。これに
より製造コストの低減と品質の均一化を図ることができ
る。
【0027】II. 製造工程および条件 熱間圧延の仕上温度: 850℃以上 仕上温度が 850℃未満では、前記素材鋼の場合はAr3
態温度以下での圧延となり、r値が低下する。
【0028】巻取温度: 700℃以下 巻取温度が 700℃を超えると熱間圧延後の結晶粒が異常
に大きくなり、またPの粒界偏析による脆化が起こり、
冷間圧延が困難になる。
【0029】冷間圧延条件:特に限定しないが、60%以
上の圧下率で冷間圧延するのが望ましい。
【0030】焼鈍条件:温度は 660〜850 ℃、露点は−
20〜10℃ 焼鈍法は連続焼鈍法を適用する。オープンコイル焼鈍法
に比較して連続焼鈍法は、焼鈍温度が高いため脱炭を促
進しやすい。また連続焼鈍法では、短時間の焼鈍である
ため露点を適正に制御すれば微量なC範囲に脱炭を収束
させることができ、鋼板中の固溶C量を前記の適正範囲
に制御することが容易となる。さらに、この焼鈍法では
数十分で処理が完了するから、短納期化への要求が高ま
っている最近のユーザーニーズに対応することも容易と
なる。
【0031】焼鈍温度が 660℃未満では、再結晶粒が十
分成長せず、台所器物の成形に必要な伸び46%以上、Y
P 200N/mm2 の性能を時効後においても得ることが困
難になる。一方、850 ℃を超えると後述する露点制御を
行っても、固溶Cが十分低下しなくなる。
【0032】焼鈍炉内雰囲気ガスの露点を−20〜10℃の
範囲に限定した理由を表1、図1および図2に基づいて
説明する。
【0033】CCにより得た表1に示す組成の鋼スラブ
を1150℃に加熱後、仕上温度を 880〜920 ℃、巻取温度
を 600〜630 ℃として 3.8mmの板厚に熱間圧延した。酸
洗後、圧延率79%で冷間圧延し、焼鈍温度を 760〜800
℃として連続焼鈍を施した。
【0034】その際、炉内の露点の条件を変えて得られ
た鋼板中の固溶C量を焼鈍前のそれと比較した。
【0035】
【表1】
【0036】図1は、連続焼鈍前後の鋼板中の固溶C量
の変化と露点との関係を示す図である。図2は、連続焼
鈍後の鋼板中の固溶C量とほうろう性、機械的特性との
関係を示す図である。
【0037】図1からわかるように、焼鈍後の適正な固
溶C量の範囲(5〜15ppm )にするには、露点を−20〜
10℃の範囲とするとともに、焼鈍前の固溶C量を30ppm
以下にしておく必要がある。
【0038】すなわち、露点を−20℃未満とすると脱炭
が進行せず、焼鈍前(製鋼段階)でのC含有量を5〜15
ppm にコントロールしなければならないことになり、現
在の製鋼技術では対応が困難である。一方、露点を10℃
を超える条件とすると鋼板表面にテンパーカラーが発生
し、鋼板の表面品質が損なわれる。
【0039】図2に示すように、連続焼鈍後の固溶C量
が異なる鋼板を、後述する表3、表4の条件にしたがっ
て性能評価をしたところ、この固溶C量の範囲が5〜15
ppmの場合に、耐縦割性の向上、泡発生の抑止、時効劣
化の防止をいずれも満足する性能が得られた。
【0040】
【実施例】転炉で溶製後RH真空脱ガス処理を行い、C
Cにより表2に示す化学組成を有する素材鋼スラブを得
た。これらのスラブを1150〜1220℃に加熱し、仕上温度
を880〜920 ℃、巻取温度を 600〜630 ℃として 3.8mm
の板厚に熱間圧延した。酸洗後、圧延率79%で冷間圧延
し、焼鈍温度を 760〜800 ℃、焼鈍炉内雰囲気ガスの露
点を−30〜5℃として連続焼鈍を施した。次いで、伸び
率 0.6〜1.0 %のスキンパスを行った。連続焼鈍条件を
表2に併せて示す。
【0041】
【表2】
【0042】これらの鋼板を表3に示す条件で時効処理
後、引張試験および縦割れ試験に供した。さらに、表4
に示す条件で直接一回掛けほうろう施工を行い、ほうろ
う性を調査した。密着指数はPEI法によって求め、爪
飛発生数は 100mm×200mm の試験片における表面での発
生数とした。泡は外観目視により判定した。これらの結
果を表5に示す。
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】
【表5】
【0046】表5から明らかなように、本発明で定める
条件を全て満たす本発明例では、いずれも良好な加工性
とほうろう性を示した。一方、比較例1では、鋼スラブ
のC含有量が高すぎ、ほうろう施工後に泡が発生した。
比較例2、3では、焼鈍中の露点が低いため脱炭が不十
分であり、時効後の機械的特性、泡発生ともに芳しくな
い。比較例4では、鋼スラブのO含有量が低いためにほ
うろう施工後爪飛びが発生した。鋼スラブのCu含有量が
不足している比較例5、同じく過剰の比較例6では、と
もにほうろう性が悪い。
【0047】
【発明の効果】本発明の方法によって製造したほうろう
用冷延鋼板は、高い加工性とほうろう性を有するもので
ある。このような特性が要求される台所器物、システム
キッチン、家電部品などのほうろう製品に適用するのに
好適な鋼板である。
【0048】本発明の方法によれば、連続焼鈍により納
期短縮の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続焼鈍前後の鋼板中の固溶C量の変化と露点
との関係を示す図である。
【図2】連続焼鈍後の鋼板中の固溶C量とほうろう性、
機械的特性との関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で、C:0.0030%以下、Si:0.2 %
    以下、Mn:0.5 %以下、P: 0.030%以下、S:0.02%
    以下、Al:0.01%以下、N:0.0040%以下、O(酸
    素):0.0150〜0.0400%、Cu: 0.015〜0.060 %を含有
    し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる連続鋳造ス
    ラブを、仕上温度 850℃以上、巻取温度 700℃以下で熱
    間圧延し、酸洗した後冷間圧延し、次いで 660〜850 ℃
    の温度域で炉内雰囲気の露点を−20〜10℃の範囲に制御
    して連続焼鈍を施すことを特徴とする連続焼鈍によるほ
    うろう用冷延鋼板の製造方法。
JP5109293A 1993-05-11 1993-05-11 連続焼鈍によるほうろう用冷延鋼板の製造方法 Pending JPH06322445A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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