JPH07116519B2 - 高炭素冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

高炭素冷延鋼板の製造方法

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JPH07116519B2
JPH07116519B2 JP357990A JP357990A JPH07116519B2 JP H07116519 B2 JPH07116519 B2 JP H07116519B2 JP 357990 A JP357990 A JP 357990A JP 357990 A JP357990 A JP 357990A JP H07116519 B2 JPH07116519 B2 JP H07116519B2
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【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 (産業上の利用分野) 磨特殊帯鋼相当の高炭素冷延鋼板の製造方法に係り、材
質を損なうことなく中間冷間圧延の圧下率を高め、該中
間冷間圧延と中間焼鈍の繰り返しを省略して工程数の削
減をはかり、しかも材質を向上させることを目的とす
る。
(従来技術) 高炭素冷延鋼板の製造に関しては従来からそれなりに提
案されており、以下の如くである。
(1)特公昭54−32411 連続焼鈍により球状化処理を行った後、通常の冷間圧延
と数時間以上の均熱を行う箱型焼鈍を施すもの。
(2)特公昭55−1971 連続焼鈍により球状化処理を行なわせた後、通常の冷間
圧延と、数時間以上の均熱を行う箱型焼鈍を施すもの。
(3)特開昭61−76619 15h以上保持する一次焼鈍を行い、次いで20〜45%の圧
下率で冷間圧延を行い、その後10時間以上保持する仕上
焼鈍を行うもの。
然して上記した、(1)と(2)は、炭化物の球状化処
理を連続焼鈍により行う技術であり、(3)は冷間圧延
を1回だけ行う方法に関する技術である。
(1)、(2)の技術における「数時間」は、その具体
的な実施例中に7〜9hと記載されており、この程度の時
間を意味するものと推定される。又前記(3)には従来
法として、冷間圧延後、690℃で10h焼鈍を施し、最終冷
間圧延後、660〜680℃で10h焼鈍する方法が記載されて
いる。
(発明が解決しようとする課題) 高炭素冷延鋼板、とりわけ磨特殊帯鋼の製造において
は、原板から最終製品までの合計圧下率が大きい場合、
従来、中間冷間圧延と中間焼鈍を繰り返して行っている
が、その場合、冷間圧延における冷間圧下率は普通鋼と
比べるとかなり低く、20〜40%程度であった。従って、
冷間圧延を中間冷間圧延と最終冷間圧延の2回行う場
合、合計圧下率は、通常で50%前後、大きくとっても60
%前後が限界であった。これに対して、中間・最終の冷
間圧延に従来法より高い圧下率を用いることは、圧延能
力としては可能であっても、最終焼鈍後の硬度が十分に
低下しない欠点があり、実用化されていなかった。この
ように、従来法では、合計圧下率が高い場合は中間冷間
圧延と中間焼鈍を複数回繰り返す必要があり、工程数が
多い欠点があった。
また、従来法では、中間冷間圧延に対する最終冷間圧延
の圧下率の組み合わせは、30%に対して20〜30%、40%
に対して30%というように、ほぼ同程度の圧下率の組み
合わせであり、両者の関係は特に考慮されていない。
中間焼鈍と最終焼鈍の関係についても、それぞれの均熱
時間で見ると7hと7hあるいは18hと10〜15h、10〜18hと1
0hというように、やはり同程度の均熱時間の反復であ
り、特に両者を異る時間とするような考慮はされていな
いので、中間・最終焼鈍の両者とも、普通鋼においては
高級材にのみ施される長時間焼鈍(重焼鈍)と同様の焼
鈍となる。普通鋼製品を主として扱う冷延工業で製造す
る場合は、途中に中間冷間圧延に伴う様々の処理を見込
み、一定の日数をあけて重焼鈍を2回計画することは、
普通鋼の製造を圧迫し、工程運用に多大の支障をきたし
ていた。
このように、従来方法においては、中間・最終冷延条件
の組み合わせ、中間・最終焼鈍条件の関係が不適切で、
そのまま適用すると操業能率・品質の両方について種々
の不都合を生じていた。こは、主としては、従来技術
は、製造条件の個々の条件のみに注目し、中間・最終の
冷間圧延と焼鈍に対して総合的な観点からの検討がされ
ていなかったことによるものである。
「発明の効果」 (課題を解決するための手段) 本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべく検
討して創案されたもので、製造工程を簡略化できるとと
もに、工程運用が円滑に行われ、品質の良好な製品が得
られるようにしたものである。
即ち、上記課題は、中間と最終の冷間圧延条件の組み合
わせと、中間と最終それぞれの焼鈍条件を適切に設定す
ることにより解決されるもので、次のようになる。
C:0.3wt%以上の高炭素熱延鋼板に、中間冷間圧延を圧
下率45%以上で行った後、中間焼鈍を、箱焼鈍によりC:
0.8wt%未満の場合は680℃〜Ac1、C:0.8wt%以上の場合
は680℃〜750℃で、20〜40h均熱して施し、最終冷間圧
延を、圧下率が13%以上とし、しかも中間冷間圧延前、
後の板厚および最終冷間圧延後の板厚をそれぞれt0,t1
およびt2とするとき、中間冷間圧延の圧下比の対数1n
(t0/t1)に対して、最終冷間圧延の圧下比の対数1n(t
1/t2)が0.5倍以下となるようにして行い、最終焼鈍
を、箱焼鈍により550℃〜700℃で、1h〜6h均熱して施す
ことを特徴とする高炭素冷延鋼板の製造方法。
(作用) (1)中間冷間圧延 圧下率の下限は、後述のように最終冷間圧延の圧下率と
の関係から決定する必要があるが、40%以下では製造工
程の省略は困難であり、少なくとも45%は必要である。
圧下率の上限は材質上の制限はなく、この発明の目的か
ら可能な限り高くとってよい。実際には、圧延機の能力
と高圧下率側で生ずる鋼板エッジの割れ防止の観点か
ら、適宜選択すればよい。なお、炭素工具鋼のような高
炭素領域では、熱延鋼板のままでは上記の制約からあま
り高い圧下率がとれないので、熱延鋼板に軽度の焼鈍を
施すことは有効であり、後述の実施例に見られるよう
に、中間冷間圧延と中間焼鈍の繰り返しを省略すること
ができる。この焼鈍は、均熱時間を長くとる必要はな
く、普通鋼の再結晶焼鈍と同程度の均熱温度600〜700℃
と時間2h前後で充分である。
(2)中間焼鈍条件 本発明の場合、この段階で従来法に比べて高温あるいは
長時間の焼鈍を施す必要がある。焼鈍温度については、
下限より焼鈍温度が低いと球状化率が低下し、上限より
温度が高いと、0.6wt%C以下の鋼ではフェライト相が
生成するため球状化率が低下し、0.6wt%C超でも一部
が完全にオーステナイト化するため、焼鈍後の冷却にお
いて粗いパーライトが生成し、やはり球状化率が低下す
る。
S75CMを仕上温度830℃で板厚2.0mmに熱間圧延し、巻取
温度を620℃で巻取り、中間冷間圧延を圧下率(中間圧
下率)60%で行い、中間焼鈍を均熱温度700℃で種々の
時間施し、次いで、最終冷間圧延を圧下率20%で行い、
最終焼鈍を640℃で2hの均熱条件で施した結果を、第1
図に示す。即ち焼鈍時間については、下限より時間が短
いと最終製品の硬度が高く、上限より時間を長くしても
それ以上軟化せず、効果が認められない。
(3)最終冷間圧延 S75CMを仕上温度830℃で板厚2.0mmに熱間圧延し、巻取
温度を620℃で巻取り、中間冷間圧延を圧下率(中間圧
下率)50、60、70%で行い、中間焼鈍を700℃で24h施し
た。次いで、このものに対し、最終冷間圧延を種々の圧
下率(最終圧下率)で行い、最終焼鈍を640℃で2hの均
熱条件で施した結果を第2図に示す。即ち、最終圧下率
10%では、いずれの場合も硬度が高い。最終圧下率15%
では十分軟化しており、同20%前後で最低値となった
後、圧下率の増加に伴い硬度が上昇している。また、中
間圧下率の増加に伴い硬度が低下する傾向が見られる。
この鋼(S75CM)については、軟質材の硬度の上限はHv1
70、高級材の上限はHv160であるが、上記結果を中間・
最終の冷間圧延の圧下比(対数目盛)で整理すると、第
3図のようになる。軟質材あるいは高級材は、最終圧下
比の対数を中間圧下比の対数に対して、それぞれ1/2あ
るいは1/3以下とした場合に得られることがわかる。
(4)最終焼鈍 C65CMを仕上温度830℃で板厚2.5mmに熱間圧延し、巻取
温度620℃で巻取り、中間冷間圧延を圧下率60%で行
い、中間焼鈍を700℃で24h施した。また、SK5を仕上温
度830℃で板厚2.0mmに熱間圧延し、巻取温度660℃で巻
取り、中間冷間圧延を圧下率50%で行い、中間焼鈍を73
0℃で24h施した。
次いで、これらの中間焼鈍板に最終冷間圧延を圧下率20
%で行い、最終焼鈍をS65CMは640℃、SK5は660℃で種々
の時間施した結果を第4図に示したが、最終焼鈍時間が
15分ではまだ硬度が高く、30分でもまだ高級材の上限
(それぞれHv160、150)より高いが、1hになるとこれら
上限値以下の硬度となっている。最終焼鈍時間の増加に
伴い、4hまで硬度は低下する傾向か見られるが、8hにな
ると硬度はほぼ一定となっている。従って最終焼鈍の均
熱時間は1〜6hで十分である。普通鋼の再結晶焼鈍にお
いては、コイル最低温部が所定温度に到達すると炉を消
失するが、コイルの熱容量が大きいため直ちに温度は低
下せず2h前後はその所定温度付近に保持される。本発明
方法においては、最終焼鈍としては均熱時間を1h確保す
ればよいが、これは普通鋼の冷延コイルの再結晶焼鈍の
条件をそのまま用いれば自動的に達成できる。
(実施例) 本発明によるものの具体的な実施例について説明する
と、以下の如くである。
実施例1. JIS規格の鋼S50CM、S65CM、S75CMを熱間圧延で2mmに仕
上げ、それぞれ600℃、620℃、640℃で巻取り、酸洗を
行った後、下記第1表の本発明法および従来法による工
程および製造条件(冷間圧延の圧下率と板厚、焼鈍の均
熱温度と時間)で冷延鋼板を製造した。
得られた各鋼板について硬度(Hv)測定の結果を次の第
2表に示す。
即ち本発明法によるものは、冷間圧延と焼鈍をそれぞれ
1回省略でき、しかもその硬度は従来法より低く高級材
の目標値を満たしていることが確認された。
実施例2. JIS規格の鋼SK5M、SK4Mを熱間圧延で2mmに仕上げ、それ
ぞれ660℃、680℃で巻取り、酸洗を行った後、下記第3
表の本発明法と従来法による工程および製造条件(冷間
圧延の圧下率と板厚、焼鈍の均熱温度と時間)で冷延鋼
板を製造した。
得られた各鋼板についての硬度(Hv)測定の結果を次の
第4表に示す。
即ちこの場合においても本発明法によるものは、冷間圧
延と焼鈍をそれぞれ1回省略でき、しかもその硬度は従
来法より低く高級材の目標値を満たしていることが知ら
れた。
実施例3. JIS規格の鋼SK5M、SK3Mを熱間圧延で2mmに仕上げ、それ
ぞれ620℃、660℃で巻取り、酸洗を行った後、下記する
第5表の本発明法と従来法による工程および製造条件
(冷間圧延の圧下率と板厚、焼鈍の均熱温度と時間)で
冷延鋼板を製造した。
得られた各鋼板についての硬度(Hv)測定の結果は次の
第6表に示す如くであった。
即ちこの場合においては、本発明法によるものが、冷間
圧延と焼鈍をそれぞれ2回省略でき、しかもその硬度は
従来法によるものより低く、高級材の目標値を満たして
いる。
実施例4. JIS規格の鋼S50CM、S65CM、SK5M、SK3Mに対して、下記
する第7表左半部の条件で、中間冷間圧延、中間焼鈍、
最終冷間圧延を行い、最終焼鈍を記載の温度で2h均熱の
条件で施した。得られた各鋼板の材質は、第7表の右半
部のようになった。
即ち、鋼1、5、9、13は本発明による鋼で、いずれも
高級材の目標を満たしている。これに対し鋼2、6、1
0、14は中間焼鈍の均熱時間が本発明範囲より短く、そ
の結果、硬度が十分に軟化していない。又、鋼3、7、
11、15は本発明鋼で、高級材の目標には至らないが、通
常品のレベルである。鋼4、8、12、16は、中間冷間圧
延と最終冷間圧延の圧下比の対数の比が本発明範囲より
大きく硬度が高くなっている。
このように、中間焼鈍条件、中間冷間圧延と最終冷間圧
延の圧下率の関係のいずれか一つでも本発明範囲から外
れると、良好な品質を得ることが不可能である。
「発明の効果」 以上説明したようなこの発明によるときは、材質を劣化
させずに、従来繰り返し行われていた中間冷間圧延と中
間焼鈍を、少なくともそれぞれ1回は省略することが可
能となり、又、高級材を安定して製造することが可能と
なるものであり、しかも、最終焼鈍が、普通鋼の冷延鋼
板製造における焼鈍条件と同様の条件で処理できるた
め、中間焼鈍を除けば、冷延工場において、普通鋼に準
じて製造計画を立てることができるものであって、それ
らの何れからしても工業的にその効果の大きい発明であ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第1図
は、中間焼鈍における均熱時間と最終製品の硬度の関係
を示す図表、第2図は、最終圧下率と硬度の関係を示し
た図表、第3図は、第2図の結果を、中間冷間圧延の圧
下比(中間圧下比)と最終冷間圧延の圧下比(最終圧下
比)で整理して表した結果を示す図表、第4図は、最終
焼鈍の均熱時間と硬度の関係を示した図表である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C:0.3wt%以上の高炭素熱延鋼板に、中間
    冷間圧延を圧下率45%以上で行った後、中間焼鈍を、箱
    焼鈍によりC:0.8wt%未満の場合は680℃〜Ac1、C:0.8wt
    %以上の場合は680℃〜750℃で、20〜40h均熱して施
    し、最終冷間圧延を、圧下率が13%以上とし、しかも中
    間冷間圧延前、後の板厚および最終冷間圧延後の板厚を
    それぞれt0,t1およびt2とするとき、中間冷間圧延の圧
    下比の対数1n(t0/t1)に対して、最終冷間圧延の圧下
    比の対数1n(t1/t2)が0.5倍以下となるようにして行
    い、最終焼鈍を、箱焼鈍により550℃〜700℃で、1h〜6h
    均熱して施すことを特徴とする高炭素冷延鋼板の製造方
    法。
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