JPH0668124B2 - 冷間圧延性に優れた熱延鋼帯の製造法 - Google Patents

冷間圧延性に優れた熱延鋼帯の製造法

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JPH0668124B2
JPH0668124B2 JP63065341A JP6534188A JPH0668124B2 JP H0668124 B2 JPH0668124 B2 JP H0668124B2 JP 63065341 A JP63065341 A JP 63065341A JP 6534188 A JP6534188 A JP 6534188A JP H0668124 B2 JPH0668124 B2 JP H0668124B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は冷間圧延性に優れた熱延鋼帯、特に極薄冷延鋼
板用および亜鉛メッキ鋼板用の熱延鋼帯の製造法に関す
る。
(従来の技術) 近年、板厚0.20mm以下のいわゆる極薄亜鉛メッキ用冷延
鋼板は、亜鉛メッキ後に一般波板等の製品に加工されて
いる。これらの鋼板は、その平坦度や横まがりといった
形状不良があると、例えば波板では波板成形後の重ね合
わせで隙間が生じたり、成形後に所定の寸法が出ない等
の、製品の形状不良を発生し易くなる。このため、冷延
鋼板に対する耳のびなどの平坦形状への要求は非常に厳
しくなっている。
ところで従来例えば板厚0.20mm以下の極薄亜鉛メッキ用
原板を製造する際、通常の冷延鋼板用低C−Alキルド鋼
熱延鋼帯を使用していたが、冷間圧延の際穴明き、破断
等の圧延トラブルが発生しやすく、また耳のび等の平坦
形状が悪く冷間圧延が難しく能率および歩留の低下が著
しかった。
一方、熱延鋼帯の板厚(素厚)を例えば厚さ2.3mmから
2.1mmまたは1.9mmへと順次少しづつ薄くして各パスの冷
間圧下率を低下させることが行われている。このような
冷間圧下率低下により穴明き、破断等の圧延トラブルは
かなり改善されるが、熱間圧延時の能率低下が大きく、
製造コストが上昇するだけでなくコイルエッジのグレン
グロースにより平坦形状が著しく劣化し、極薄材の冷間
圧延に適さない等の問題をかかえていた。
例えば、一般に冷延鋼板および亜鉛メッキ鋼板用に使用
されている低C−Alキルド鋼は、C≦0.08%、Si≦0.04
%、Mn:0.20〜0.30%、P≦0.030%、S≦0.030%、A
l:0.020〜0.080%、N:0.030〜0.080%で残部はFeお
よび不可避的成分よりなる組成を有する鋼が多い。した
がって、熱間圧延における加熱温度はAl、Nを充分固溶
させるため1250〜1300℃の高温加熱を行い熱延鋼帯にお
いてAlNの析出が少なく、かつコイルエッジ部の混粒ま
たグレングロース(粗粒化)を避けるため仕上終止温度
はAr3点以上(850℃以上)で巻取温度は580℃以下のい
わゆる高温仕上(終止)低温巻取で圧延することが一般
的に行われている。
ところで、超極薄スチールペーパー用および極薄亜鉛メ
ッキ用の熱延鋼帯は板厚1.6〜1.9mmが望ましく上記技術
で熱間圧延した場合、板厚が薄いため仕上温度の確保が
難しく、このためコイルエッジ部は混粒または粗粒化に
より強度が低く中央部は加工歪が残り強度が高く耳のび
傾向の大きい熱延鋼帯となる。またAl、Nの含有量が高
い材料でかつ高温仕上低温巻取圧延のためC、Al、Nが
固溶状態で存在するため硬質化かつ時効硬化しやすい。
このような熱延鋼帯を極薄鋼板に冷間圧延すると、穴明
き、破断等の圧延トラブルが発生するだけでなく、よし
んば圧延が完了しても耳のびが発生し平坦形状の悪い使
用に適さない鋼板になる等の問題があった。
このような問題解決についてこれまで以下のような提案
がなされている。
先ず特開昭53-58426号公報(加工用熱延鋼板の製造法)
には、熱鋼片をAr3点以下で20分間以上保持後、950〜11
50℃に加熱し熱間圧延する方法が開示されている。極薄
鋼板を製造するには薄物軟質熱延鋼板を得る必要がある
が上記公開公報の成分系ではC、Mn、sol.Al含有量が高
くかつNに規制がないため強度が高く極薄用には適さな
い。熱間圧延もAr3点以上で行っており、従来法の域を
出ない。
また、特開昭61-110722号公報(加工性の優れた軟質熱
延鋼板の製造法)には、Ar3+10℃以上の温度で仕上圧
延を行い、30℃/S以上の高冷却速度で冷却し、600〜6
50℃で巻取る方法が開示されているが、Ar3+10℃以上
の温度で行う高温仕上圧延となっており厚さ1.6〜2.1mm
熱延鋼板の製造は困難である。
一方、特開昭58-61228号公報(形状に優れた極薄亜鉛メ
ッキ鋼板用原板の製造法)には、Ar3点以下700℃以上の
温度で仕上圧延を行い、600〜450℃で巻取る方法が開示
されているが、この成分系ではC、sol.Al量が高くまた
Nが規制されていないので、C、sol.Al、N量が高目の
場合硬質化し極薄用冷間圧延母材として適さない。また
仕上温度Ar3〜700℃、巻取温度600〜450℃となっている
が、Ar3直下では混粒となり、700〜780℃間では加工歪
が残り、かつ巻取温度が600℃より低いと、温度が低す
ぎ自己焼鈍効果による再結晶軟質化程度が小さく極薄冷
間圧延用母材に適さない。
(発明が解決しようとする課題) かくして、本発明の目的は、極薄冷延鋼板および亜鉛メ
ッキ鋼板に適する、例えば厚さ2.5mm以下の熱延鋼帯の
製造方法を提供することである。
(課題を解決するための手段) そこで、本発明者らがかかる目的を達成する手段につい
て種々検討したところ、熱間圧延の際の仕上温度を比較
的低くするとともに、巻取温度を高くすることにより、
熱間圧延段階で低温仕上げで加工歪を多く残留させなが
ら巻取り、その際高温巻取りを行い、再結晶を促進さ
せ、かつ自己焼鈍による結晶粒成長を行い軟質化を図る
ことができ、冷間圧延性に優れた極薄冷延鋼板および亜
鉛メッキ鋼板に適する熱延鋼帯が得られることを知り、
本発明を完成した。
すなわち、本発明は、 重量%で、 C:0.06%以下、 Si:0.03%以下、 Mn:0.12〜0.030%以下、 P:0.03%以下、 S:0.030%以下、 Al:0.010〜0.040%、 N:0.040%以下、 残部はFeおよび不可避的不純物であり、かつ Mn/S≧10 の組成を有する鋼を連続鋳造によって鋳片となしこれを
ホットストリップミルで熱間圧延するに際しAr3点−20
℃以下790℃以上の温度で仕上げ圧延を終了し、次いで6
00〜660℃の高温で巻取ることを特徴とする冷間圧延性
に優れた熱延鋼帯の製造法である。
(作用) 次に、本発明において対象となる鋼帯の鋼組成を上述の
ように限定した理由を詳述する。
C≦0.06%: Cが0.07%を超えて高くなると固溶Cの増加により熱延
鋼帯の強度が高くなり、同一冷間圧下率の場合冷間圧延
性が悪くなり極薄材の製造が困難となる。特にC含有量
が高いことによる影響は大きいため、0.06%以下に制限
する。
Si≦0.03%: 溶融亜鉛メッキ性を確保するため0.03%以下に抑える必
要がある。一方、少しでも冷間圧延性のよい軟質熱延鋼
帯を得るべく、Siによる固溶硬化を少なくするため0.03
%以下とした。
Mn0.12〜0.30%、Mn/S≧10: Mnは熱間脆化による表面疵発生を防止するため少なくと
も0.12%は必要であり、同様にMn/S≧10が必要であ
る。Mnの上限はMn/S≧10で軟質鋼帯を得るため出来る
だけ低い方が好ましく、0.03%が限界であり、またこれ
以上添加してもコスト上昇をまねくのみである。ちなみ
にMn/Sが10より小さくなると熱間圧延時Sの粒界析出
による熱間脆化を生じ、コイルエッジ部に表面疵(カブ
レ疵)が発生しやすくなる。
P≦0.030%: C、Si、Mn、Al、Nと同様低い方が好ましく0.030%超に
なると硬質化し冷間圧延性を損なうので、0.030%以下
に制限する。
S≦0.030%: 熱間脆化による表面疵発生を防ぐため0.030%以下とす
る。
sol.Al0.010〜0.040%: sol.Alが余り低くなると連続鋳造時に鋳片にピンホール
欠陥が発生しやすくなるため0.010%以上とする。一
方、Al、Nが高いと固溶硬化および細粒化により硬質化
するため、これを防止するためsol.Alの上限を0.040%
とする。
N≦0.0040%: 軟質鋼帯を得るためNは低い方が好ましく本発明ではそ
の上限を通常の溶製で可能な0.0040%とする。
次に、熱間圧延条件の限定理由についてそれぞれ説明す
る。
仕上温度Ar3-20〜790℃: Ar3点より高温で仕上圧延を終了し巻取温度600℃未満の
いわゆる高温仕上低温巻取をした冷延絞り用熱延鋼帯の
場合、結晶粒は板幅方向全幅にわたり均一微細粒となる
が強度が高いため極薄用母材には適さない。また、1.6
〜2.1mm厚の薄物熱延鋼帯製造の場合Ar3点より高温で仕
上圧延することは困難である。
仕上高温790℃未満の場合、低温圧延のため仕上温度コ
ントロールが難しくかつ変形抵抗が高くなり圧延が難し
い。一方、α結晶粒の加工歪が大きくなりすぎ、巻取後
の自己焼鈍による再結晶による粒成長が不充分となりや
すく軟質化しない鋼帯が得られやすい。
以上の理由より仕上高温はAr3-20℃〜790℃とするが、
α(初析フェライト)+γ(オーステナイト)領域の比
較的低温領域で仕上圧延が終了したものは圧延直後は熱
間圧延加工組織(加工歪)を有しているが直ぐにγが再
結晶し、ホットランテーブル上で冷却中にγはαに変態
する。このαを加工組織に有する初析αは、適正な巻取
温度で巻取られることにより自己焼鈍により結晶粒成長
がおこり粗粒化し軟化する。仕上温度の上限をAr3−20
℃としたものはα+γ二相領域圧延の中でも比較的低温
で圧延することによりコイル全幅に一定量の加工歪を与
えてより粗粒化させるためである。本発明において規定
する鋼組成の場合、具体的には790〜840℃で仕上圧延を
終了することが好ましい。
熱間圧延に先立って行われる加熱の温度は特に制限され
ないが、加熱温度1150〜1220℃でAl、Nの固溶を少なく
することが好ましい。圧下率も特に制限されないが、ス
ラブ厚、後の冷間圧延時の板厚および加熱温度、仕上温
度により適宜決定すれば良い。
巻取温度600〜660℃: 巻取温度が600℃未満の場合でも自己焼鈍により結晶粒
成長は起こるがその程度は本発明の目的には不充分であ
り、一部加工組織が残りAl、Nが固溶し、Fe3Cが微細に
析出し、軟質化が不充分のため、高冷間圧下率で極薄材
を製造する際穴明き破断のトラブル発生は完全に解消し
ない。600〜660℃で巻取られた熱延鋼帯は完全に結晶粒
成長が完了し加工歪は全くなく冷間圧延性の良好な熱延
鋼帯が得られる。
巻取温度が660℃超の場合、二次スケールの発生が多く
なり脱スケール性が悪く酸洗能率歩留が低下するだけで
なく腰折が発生しやすくなり使用に耐えられないコイル
変形(つぶれ)が発生しやすくなる。これはAlNが析出
し、Fe3Cが凝集し、結晶粒が大きくなるため加工性が低
くなるためである。
このようにして得られた熱延鋼帯は、一般に厚さ1.6〜
2,3mmであって、次いでこれを冷間圧延するのである
が、その際圧下率を90%以下とすることにより厚さ0.2m
m以下の極薄冷延鋼帯とすることができ、これは例えば
超極薄スチールペーパー用にまた極薄亜鉛メッキ用に使
用される。
次に、実施例によって本発明をさらに詳述する。
実施例 第1表に示す鋼組成を有する鋼を転炉精錬後、取鍋でバ
ブリング処理してから連続鋳造を行い、幅950〜1250mm
×厚212〜227mmの鋳片を得た。これを同じく第1表に示
す条件で熱間圧延し、得られた熱延鋼帯のエッジ部およ
び幅センター部の強度を測定するとともに、同じく第1
表に示す条件で冷間圧延して極薄冷延鋼板とした。
このときの冷間圧延性の評価についても第1表にまとめ
て示すがこれは次のようにして行った。
(1)穴明き破断トラブル評価: 冷間圧延に際して薄板穴明きがみられるかどうかを目視
により調べ次のように5段階評価した。
評価5:穴明なし。
〃 4:穴明わずかに見られる。
〃 3:穴明が見られる。
〃 2:穴明が多発する。
〃 1:穴明が多発し、破断に至る。
(2)平坦度評価: 薄板の平坦度は同じく冷間圧延薄板の耳のび形状を目視
観察し、次のように5段階評価した。
評価5:耳のびなし。
〃 4:耳のびわずかに見られる。
〃 3:耳のびが見らる。
〃 2:耳のびが見られ、製品化困難。
〃 1:耳のびが多発し、スクラップとしなければな らない。
総合評価は両者の評価の合計点で決め8以上を良好、7
以下を不良とした。
第1表に示したように、仕上温度が本発明の範囲より高
い場合、熱延鋼帯の強度が高まるため、冷間圧延時の耳
のびの発生が顕著となる。また、巻取温度が本発明の範
囲より低い場合は、熱延鋼帯の軟質化が不充分となるた
め、冷間圧延時に穴明き破断が発生し易くなることが分
かる。
さらに熱延鋼帯成分についてもAlの含有量が本発明の範
囲より高い場合、Alの固溶硬化による熱延鋼帯の硬質化
のため、冷間圧延時の穴明き破断および耳のびが発生し
易くなることが分かる。
第1図および第2図は、本発明例の鋼Aを用いた場合に
ついて、加熱温度1200℃、熱間圧延仕上げ温度820℃、
巻取温度630℃を標準条件とし、それぞれ仕上温度と巻
取温度を変えて熱間圧延を行い、それらが穴明および平
坦度特性に及ぼす影響をグラフで示すものであり、これ
らから上記仕上温度、巻取温度の臨界性が認められる。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、冷間圧延性に優
れた熱延鋼帯、特に極薄冷延鋼板用および亜鉛メッキ鋼
板用の熱延鋼帯を製造するに当り、鋼帯の鋼組成を特定
し、かつAl3-20〜790℃間の温度で熱間圧延を仕上げ、
次いで600〜660℃の温度で鋼帯を巻取ることにより、従
来の方法により冷間圧延の際に発生していた穴明き破断
や、耳のびといった形状不良の発生を大幅に低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明の実施例のデータをそれ
ぞれ仕上温度および巻取温度についてまとめて示すグラ
フである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で、 C:0.06%以下、 Si:0.03%以下、 Mn:0.12〜0.30%、 P:0.030%以下、 S:0.030%以下、 Al:0.010〜0.040%、 N:0.040%以下、 残部はFeおよび不可避的不純物であり、かつ Mn/S≧10 の組成を有する鋼を連続鋳造によって鋳片となしこれを
    ホットストリップミルで熱間圧延するに際しAr3点−20
    ℃以下790℃以上の温度で仕上げ圧延を終了し、次いで6
    00〜660℃の高温で巻取ることを特徴とする冷間圧延性
    に優れた熱延鋼帯の製造法。
JP63065341A 1988-03-18 1988-03-18 冷間圧延性に優れた熱延鋼帯の製造法 Expired - Lifetime JPH0668124B2 (ja)

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