JPH07118801A - 表面性状の良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

表面性状の良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼板およびその製造方法

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JPH07118801A
JPH07118801A JP26677293A JP26677293A JPH07118801A JP H07118801 A JPH07118801 A JP H07118801A JP 26677293 A JP26677293 A JP 26677293A JP 26677293 A JP26677293 A JP 26677293A JP H07118801 A JPH07118801 A JP H07118801A
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steel sheet
rolled steel
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hot rolled
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Yoshitaka Okitsu
貴隆 興津
Masahiko Oda
昌彦 織田
Toshiyasu Ukiana
俊康 浮穴
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、Snを強化元素として強度を向上
した表面性状が良好なB含有低炭素熱延鋼板およびその
熱延鋼板の安価な製造方法を提供する。 【構成】 (1)Snを強化元素として0.010〜
0.400%含有するB含有低炭素熱延鋼板であって、
しかもその鋼板表層Sn濃度が5%以下であることを特
徴とするSnによる強度向上が2〜80N/mm2 で、
しかも表面性状が良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼
板。 (2)安価なブリキ屑およびまたはスチール缶屑を製鋼
原料の鉄屑として使用することにより、安価にSnを
0.010〜0.400%含有させた溶鋼から製造した
鋳片を1330℃以下の範囲で6時間以下の保熱または
加熱し、ホットストリップミルで熱間圧延して上記
(1)のSnおよびB含有低炭素熱延鋼板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、B含有低炭素熱延鋼板
およびその製造法に関し、特にSnを強化元素として強
度を向上した表面性状の良好なB含有低炭素熱延鋼板お
よびその熱延鋼板の安価な製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鋼の強化元素としてはC,P,Si,M
n等があることがよく知られており、しかも、Snも有
効な強化元素であることも良く知られている。また、鋼
にBを含有させることが、Nによる時効劣化を防止する
ために有効であることも良く知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Snを
強化元素としたB含有低炭素熱延鋼板は製造されておら
ず、存在しない。その理由は、鋼の強化元素としてSn
は、従来、極めて高価なSnインゴットを製鋼原料とし
て使用しなければ鋼に含有させることができず、従って
Snを強化元素とした鋼は極めて高価となるという固定
概念に捕らわれており、安価なブリキ屑およびまたはス
チール缶屑を製鋼原料として使用することにより鋼に含
有させることができ、安価にSnを強化元素とした鋼を
得ることができるという着想がなされておらず、従っ
て、鋼板表面疵の原因になる高温加工性低下に及ぼすS
n添加の影響が解明されていないためである。
【0004】本発明者等は上記着想に基づき、高温加工
性に及ぼすSn添加の影響を解明した。本発明は上記着
想、上記解明に基づきなされたもので、Snを強化元素
として強度を向上させた表面性状の良好なB含有低炭素
熱延鋼板およびその熱延鋼板の安価な製造方法を提供す
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記実状に
鑑み、高温加工性に及ぼすSn単独添加の影響について
調査し、強化元素としてのSnを含有する低炭素鋼のS
nの含有量を0.4%以下に制限することによって、通
常の加熱を行うホットストリップ熱延において表面性状
の良好なB含有低炭素熱延鋼板を得ることができるとい
う新知見を得、本発明はこの知見並びに前記着想に基づ
きなされたもので、その要旨は次の通りである。
【0006】(1)化学成分がC:0.01〜0.04
%,Si≦0.10%,Mn≦1.50%,Sol.A
l:0.004〜0.10%,N≦0.0050%,
B:0.0005〜0.0030%,P≦0.10%,
S≦0.03%,Sn:0.01〜0.400%,残部
Feおよび不可避的不純物元素の熱延鋼板であって、し
かも鋼板表層のSn濃度が5%以下であることを特徴と
する表面性状の良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼
板。
【0007】(2)化学成分として、0.02〜0.3
%のNiおよびまたは0.02〜0.5%のCrを含有
することを特徴とする(1)記載の表面性状の良好なS
nおよびB含有低炭素熱延鋼板。 (3)製鋼原料の鉄屑としてブリキ屑およびまたはスチ
ール缶屑を使用して得た(1)又は(2)記載の化学成
分範囲の溶鋼を連続鋳造して製造した鋳片を1330℃
以下の範囲で6時間以下の保熱または加熱し、ホットス
トリップミルで熱延することを特徴とする表面性状の良
好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼板の製造方法にあ
る。
【0008】以下、本発明について説明する。本発明者
等は製鋼原料の鉄屑としてスティール缶屑およびまたは
ブリキ屑のみを使用することを考えれば、鋼中のトラン
プエレメントとしてSnだけにすることが可能であると
の着想に基づき、B含有低炭素鋼を用い鋼板の表面性状
に及ぼすSnの影響についての実験を種々行いSnの含
有量を制限することにより通常の1050℃から133
0℃の加熱範囲では表面性状の良好な熱延鋼板が得られ
ることを新たに知見した。
【0009】本発明者等はC:0.01〜0.04%,
Si≦0.10%,B:0.0025%で、スティール
缶屑およびまたはブリキ屑を原料としてSnの含有量を
種々変えた鋼を溶製し、250mm厚の連続鋳造鋳片を
製造し、加熱炉に装入後、種々の加熱条件で加熱し、ホ
ットストリップミルで熱間圧延を行い、鋼板の表面性状
を検査することにより、表面性状良好の範囲を明らかに
した。図1は鋼板の表面性状に及ぼす鋼板の表層部1μ
mのSnの量の影響を示す。これによると、鋼板表層S
n濃度が5%以下であれば表面疵が発生せず鋼板表面性
状が良好なことを新たに知見した。また、鋼のSn濃度
が0.4%以下であれば通常のスラブ加熱の範囲でこの
鋼板表層Sn濃度が5%以下になることも新たに知見し
た。
【0010】これらの結果は、0.4%までのSn添加
では酸化雰囲気中での加熱でスケール直下の鉄中に濃化
されるが、Snの高温でのFe中拡散が速いためこの加
熱条件範囲では液体を作成するまでの濃度に濃化されな
いためであると考えられる。この液体が生成する限界S
n濃度(鋼板で分析した表層部1μmの濃度)は5%で
あった。
【0011】さらに、なおS.L.Gertsman,
H.P.TardifがIronAge,169(19
52)Feb.14,136〜140に、C:0.15
〜0.20%,Si:0.14〜0.25%,Mn:
0.14〜0.40%,P:0.008〜0.014
%,S:0.022〜0.042%,Snの含有量を
0.011〜1.00%まで変化させた試料で高温屈曲
試験を行い疵の発生を観察し、Snの含有量が0.02
8%では疵が発生せず、0.049%では疵が発生する
と報告しており、上記発明者等の知見と一件矛盾すると
思えるが、詳細に検討してみると、原料としてArmc
o ironを使用したと記されているが、この文献に
はArmco ironの成分は記されていないが、
A.B.Shelmerdine等がJ.I.S.I.
(1965)p.40にArmco ironのCu量
を0.12%と記していることから、S.L.Gert
sman等の使用した試料のCu量も0.10%前後含
まれていたと考えられ、Sn単独含有の影響の知見とは
言えないものであるから、本発明者等のSn単独含有の
影響の知見と矛盾していない。
【0012】図2は0.02%C−0.23%Mn−
0.0025%B熱延鋼板のSn含有量と引張り強さの
関係を示したものである。これによるとSn0.1%あ
たり、引張り強さが20N/mm2 上昇することが示さ
れる。ここでは、熱延鋼板の例を示したが、本熱延鋼板
を出発素材とする冷延・焼鈍板でも同様な効果があるこ
とを確認している。
【0013】本発明における上記鋼成分の限定理由は次
の如くである。 C:Cは加工性を向上させるためには溶鋼製造上可能な
限り低下することが望ましく、引張り強さを高めるには
最も効果的な元素である。引張り強さを満足するよう下
限を0.01%、加工性を確保するため上限を0.04
%に限定した。 Si:Siは強化元素として有用であるが、0.10%
を超えて添加されると加熱により低融点のスケールが形
成され、熱間圧延に先立って行われるデスケーリングで
容易にスケールが除去されず表面性状が低下するため、
その上限を0.10%と限定した。 Mn:Mnも強度の向上には効果的な元素であるが1.
50%を越すと溶鋼製造上困難になるので上限を1.5
0%とした。
【0014】Al:Alは脱酸上0.004%以上必要
であるが、0.10%を越すと結晶粒の粗大化を来たし
強度を劣化させるので0.10%以下に限定した。 N:Nは含有されると時効劣化するので、可能な限り低
いことが望まれ、上限を0.0050%とした。 B:BはNと結合してBNとなることにより、Nの時効
による劣化を防止するのに有効な元素であり、少なくと
も0.0005%以上含有する必要がある。また多すぎ
ると鋳片製造時に表面疵を発生させるので上限を0.0
030%とした。
【0015】P:Pも強度の向上には効果的な元素であ
るが0.10%を越すと、靱性の低下、二次加工性の低
下がおこるので、0.10%以下に限定した。 S:Sは含有されると熱間加工性および冷間加工性を低
下させる元素であるので、可能な限り低いことが望まれ
上限を0.03%とした。 Sn:Snは本発明のポイントとなる元素であり、強度
の向上に有効な元素で少なくとも0.01%以上含有さ
せる必要があり、さらに、強度の向上をより有効にする
には0.03%以上の添加が必要である。上限は靱性を
低下させ、表面疵を発生させるので0.4%とした。
【0016】Ni:Niは靱性改善を目的として添加さ
れることがあるが効果が現れるに必要な添加量の下限を
0.02%、経済性の観点から上限を0.3%とした。 Cr:Crはスケール組成の改善、焼鈍後の表面性状の
改善、耐蝕性の改善、および変態点の低下を目的として
添加されるが、それぞれの効果を明らかになる0.02
〜0.5%の範囲とした。
【0017】鋼板表層部のSn濃度:酸化雰囲気中での
スラブ高温加熱により鋼表層部にSnが濃化し、この濃
化したSnの量が鋼板で分析して5%以上であると溶融
相を形成し結晶粒界に浸入し熱延時に割れて表面疵の原
因になるため、表層部のSn濃度の上限を5%とした。
なお、ここでいう鋼板表層部濃度とは鋼板表層1μmの
平均濃度を言う。
【0018】次に、製造条件の限定理由を示す。製鋼原
料の鉄屑としてブリキ屑およびまたはスチール缶屑を使
用して得た0.01〜0.4%のSnを含有する前記第
(1)項または第(2)項記載の化学成分範囲のB含有
低炭素鋼を連続鋳造して鋳片を製造するのは、安価な
0.01〜0.4%のSnを含有する上記化学成分範囲
のB含有低炭素鋼鋳片を得るためである。
【0019】鋳片の加熱条件はスケールの組成および地
鉄およびスケール間へのSnが濃縮し、その結果熱延時
の表面疵発生に影響する。1330℃より高いとサブス
ケール層が厚く生成しデスケーリングによりスケール除
去が不十分になる。また、1330℃以下でも6時間以
上の加熱または保熱を行うとSnが濃縮し、表面疵の原
因となる。従って、熱延前鋳片の加熱または保熱は13
30℃以下、6時間以下と限定した。以上の条件で製造
された本発明の熱延鋼板は表面性状が良好であり、強化
元素のSnを0.01〜0.4%(好ましくは0.03
〜0.4%)含有するものであるから、Snを含有しな
いものに比べてその強度が2〜80N/mm2 向上して
いる。
【0020】
【実施例】表1は供試鋼の化学成分を示す。A1〜A5
はC−Mn−B鋼にSnを0.02〜0.35%含有し
た本発明鋼でありA6〜A8はC−Mn−B鋼にNi,
Crを1種以上含有し、さらにSnを0.28%含有し
た本発明鋼である。B1,B6はSnを含有していない
比較鋼でA1,A6と同じC,Mn,Crの成分であ
る。C1はSn含有量が0.41%と高い比較鋼であ
る。なお、これらの鋼の不可避的不純物元素としてのC
uは0.01〜0.02%含まれていた。表2は表1の
化学成分を持った鋼を連続鋳造により厚み250mmの
鋳片とし、ホットストリップミルで熱延したときの加熱
・熱延条件、鋼板の表面性状、表層1μmのSn濃度お
よびJIS5号引張試験片による引張強さを示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】鋼板記号1〜5は鋼種A1〜A5のC−M
n−B鋼にSnを0.02〜0.35%含有した鋼板で
あり、表面性状が良好な本発明例である。鋼板記号6〜
8は鋼種A6〜A8のC−Mn−B鋼にNi,Crを1
種以上含有し、さらにSnを0.28%含有した鋼を熱
延した鋼板であり、表面性状が良好な本発明例である。
鋼板記号9〜10はSnを含有していない比較鋼板であ
る。鋼板記号9(鋼種B1)は同じC,MnでSnを含
有している鋼板記号5(鋼種A4)に比べて強度は70
N/mm2 低くなっており、鋼板記号10(鋼種B6)
は同じC,MnでSnを含有している鋼板記号6(鋼種
A6)に比べて強度は56N/mm2 低くなっている。
【0024】鋼板記号11はSn含有量が0.41%と
高い鋼を熱延した比較例で、表面性状が悪く、鋼板の表
層Sn濃度が5.5%と高くなっている。鋼板記号12
〜21は鋼種A4を用いて加熱条件を種々変えて熱延し
た鋼板であり、鋼板記号12〜19は表面性状が良好な
本発明例であり、鋼板記号22,21は加熱条件が本発
明範囲内にない表面性状が悪い比較例である。鋼板記号
20は加熱温度が高いためデスケーリング性が悪く表面
性状が悪い比較例であり、また鋼板記号21は加熱時間
が長く表層Sn濃化により表面性状が悪い比較例であ
る。
【0025】
【発明の効果】本発明によるB含有低炭素熱延鋼板は
0.01〜0.40%のSnを含有し、しかもその表層
Sn濃度が5%以下であるから、Snを強化元素として
強度が2〜80N/mm2 向上した表面性状が良好なB
含有低炭素熱延鋼板であり、本発明によるB含有低炭素
熱延鋼板の製造方法は安価なブリキ屑およびまたはスチ
ール缶屑を製鋼原料の鉄屑として使用することにより安
価にSnを強化元素として0.01〜0.4%含有させ
た溶鋼から製造した鋳片を出発素材とすると共に熱延条
件を、特に表層のSn濃度が5%以下となるように制限
したものであるから、安価にSnを強化元素として強度
を2〜80N/mm2 向上させた表面性状が良好な熱延
鋼板を製造できるものであり、ブリキ屑、スチール缶屑
等の鉄屑リサイクルの促進による経済的、社会的な効果
は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】0.02%C−0.23%Mn−0.0025
%B熱延鋼板の表面性状に及ぼす鋼板表層Sn濃度の影
響を示す図、
【図2】0.02%C−0.23%Mn−0.0025
%B熱延鋼板の引張り強さに及ぼすSnの影響を示す図
である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学成分が、 C:0.01〜0.04% Si≦0.10% Mn≦1.50% Sol.Al:0.004〜0.10% N≦0.0050% B:0.0005〜0.0030% P≦0.10% S≦0.03% Sn:0.01〜0.400% 残部Feおよび不可避的不純物元素の熱延鋼板であっ
    て、しかも鋼板表層のSn濃度が5%以下であることを
    特徴とする表面性状の良好なSnおよびB含有低炭素熱
    延鋼板。
  2. 【請求項2】 化学成分として、0.02〜0.3%の
    Niおよびまたは0.02〜0.5%のCrを含有する
    ことを特徴とする請求項1記載の表面性状の良好なSn
    およびB含有低炭素熱延鋼板。
  3. 【請求項3】 製鋼原料の鉄屑としてブリキ屑およびま
    たはスチール缶屑を使用して得た請求項1又は2記載の
    化学成分範囲の溶鋼を連続鋳造して製造した鋳片を13
    30℃以下の範囲で6時間以下の保熱または加熱し、ホ
    ットストリップミルで熱延することを特徴とする表面性
    状の良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼板の製造方
    法。
JP26677293A 1993-10-26 1993-10-26 表面性状の良好なSnおよびB含有低炭素熱延鋼板およびその製造方法 Withdrawn JPH07118801A (ja)

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