JPH079043B2 - 熱交換器用鋼板の製造方法 - Google Patents
熱交換器用鋼板の製造方法Info
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器用鋼板の製造方法に係り、特に、加工
性と耐高温酸化性の極めてすぐれた熱交換器のスパイラ
ルフイン用鋼板の低コストの製造方法に関する。
性と耐高温酸化性の極めてすぐれた熱交換器のスパイラ
ルフイン用鋼板の低コストの製造方法に関する。
［従来の技術］ 高温燃焼排ガスまたは高温蒸気等を熱交換器のパイプを
通して熱交換する際、高温燃焼排ガス、高温蒸気等が通
されるパイプの外周には、熱交換を効率的に行うために
スパイラル状のフインが設けられている。
通して熱交換する際、高温燃焼排ガス、高温蒸気等が通
されるパイプの外周には、熱交換を効率的に行うために
スパイラル状のフインが設けられている。
これらのスパイラルフインは、パイプに狭幅例えば10〜
30mm幅の条鋼板をスパイラルに巻回し、次に溶接接合し
て製作される。スパイラルフインの製作時において、パ
イプに接合されない側は、接合される側に比べて大きな
伸び変形を受けるので、これに耐え得る加工性が必要で
ある。一方、熱交換器のスパイラルフインはいうまでも
なく高温になるので、高温における耐酸化性が必要であ
る。一般に、耐高温酸化性を向上させるにはCr、Mo等の
元素を鋼に含有させることが望ましいが、これらの元素
は鋼の加工性を著しく劣化させるという問題がある。
30mm幅の条鋼板をスパイラルに巻回し、次に溶接接合し
て製作される。スパイラルフインの製作時において、パ
イプに接合されない側は、接合される側に比べて大きな
伸び変形を受けるので、これに耐え得る加工性が必要で
ある。一方、熱交換器のスパイラルフインはいうまでも
なく高温になるので、高温における耐酸化性が必要であ
る。一般に、耐高温酸化性を向上させるにはCr、Mo等の
元素を鋼に含有させることが望ましいが、これらの元素
は鋼の加工性を著しく劣化させるという問題がある。
上記の如きスパイラルフイン用鋼板の問題点を解消する
ため、従来、特開昭58−67826のように極低Ｃ、Cr添加
鋼をベースとし、その冷延条件とスリツト前後の焼鈍条
件を制御する方法や、特開昭58−174549のように極低
Ｃ、Cr、Ti添加鋼のスリツト前後の焼鈍条件を制御する
方法が採用され、加工性、耐高温酸化性に優れたスパイ
ラルフイン用鋼板が製造されてきた。
ため、従来、特開昭58−67826のように極低Ｃ、Cr添加
鋼をベースとし、その冷延条件とスリツト前後の焼鈍条
件を制御する方法や、特開昭58−174549のように極低
Ｃ、Cr、Ti添加鋼のスリツト前後の焼鈍条件を制御する
方法が採用され、加工性、耐高温酸化性に優れたスパイ
ラルフイン用鋼板が製造されてきた。
しかしながら、上記の製造方法は、製造コストが非常に
高いと同時に製造期間の長い欠点がある。その理由は、
一般に冷延鋼板は冷延後の再結晶焼鈍で製品化される
が、上記方法では焼鈍後をスリツトし、再び焼鈍すると
いう２回焼鈍を行わなければならないからである。２回
目の焼鈍の目的はスリツト工程でのスリツト面での歪取
りであるが、この焼鈍のため、しばしばスリツト端面が
酸化され、スパイラル加工時溶接不良を起こすことがあ
る。更に、スパイラル加工のような厳しい加工をする場
合、あらかじめ調質圧延を施し、降伏点（以下YSと称す
る）を低下させ降伏伸び（以下YElと称する）を抑制す
ることが非常に有効であるが、上記従来法では狭幅にス
リット後焼鈍するので、この狭幅の条鋼を焼鈍後更に調
質圧延することは多大の手間がかかり実質的に不可能で
ある。
高いと同時に製造期間の長い欠点がある。その理由は、
一般に冷延鋼板は冷延後の再結晶焼鈍で製品化される
が、上記方法では焼鈍後をスリツトし、再び焼鈍すると
いう２回焼鈍を行わなければならないからである。２回
目の焼鈍の目的はスリツト工程でのスリツト面での歪取
りであるが、この焼鈍のため、しばしばスリツト端面が
酸化され、スパイラル加工時溶接不良を起こすことがあ
る。更に、スパイラル加工のような厳しい加工をする場
合、あらかじめ調質圧延を施し、降伏点（以下YSと称す
る）を低下させ降伏伸び（以下YElと称する）を抑制す
ることが非常に有効であるが、上記従来法では狭幅にス
リット後焼鈍するので、この狭幅の条鋼を焼鈍後更に調
質圧延することは多大の手間がかかり実質的に不可能で
ある。
上記の理由から、従来熱交換器用スパイラルフインに供
する鋼板の製造は、常に２回焼鈍によりコスト高になる
と同時にその加工性にも問題があつた。
する鋼板の製造は、常に２回焼鈍によりコスト高になる
と同時にその加工性にも問題があつた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、加工
性と耐高温酸化性のすぐれた熱交換器用鋼板の低コスト
の製造方法を提供するにある。
性と耐高温酸化性のすぐれた熱交換器用鋼板の低コスト
の製造方法を提供するにある。
上記の本発明の目的は次の２発明によつて達成される。
第１発明の要旨とするところは次の如くである。すなわ
ち、重量比にて C:0.015％以下 Si:0.07％以下 Mn:0.20％以下 P:0.015％以下 S:0.010％以下 Cr:0.50〜2.0％ Al:0.01〜0.10％ を含み、その他不可避的不純物を含有する熱延鋼板を冷
間圧延後、再結晶温度以上A3変態点以下の温度で焼鈍す
る段階と、前記焼鈍後圧下率0.2〜2.0％で調質圧延する
段階と、前記調質圧延後狭幅にスリツトする段階と、を
有して成ることを特徴とする熱交換器用鋼板の製造方法
である。
ち、重量比にて C:0.015％以下 Si:0.07％以下 Mn:0.20％以下 P:0.015％以下 S:0.010％以下 Cr:0.50〜2.0％ Al:0.01〜0.10％ を含み、その他不可避的不純物を含有する熱延鋼板を冷
間圧延後、再結晶温度以上A3変態点以下の温度で焼鈍す
る段階と、前記焼鈍後圧下率0.2〜2.0％で調質圧延する
段階と、前記調質圧延後狭幅にスリツトする段階と、を
有して成ることを特徴とする熱交換器用鋼板の製造方法
である。
第２発明の要旨とするところは、第１発明と同一の基本
組成のほかに、更に0.10％以下のSbを含有する熱延鋼板
を第１発明と同様な方法で冷間圧延、焼鈍、調質圧延お
よびスリツトを行う製造方法である。
組成のほかに、更に0.10％以下のSbを含有する熱延鋼板
を第１発明と同様な方法で冷間圧延、焼鈍、調質圧延お
よびスリツトを行う製造方法である。
本発明者らは、スパイラル用鋼板の製造時のスリツト後
の焼鈍を省略するため種々の鋼種について検討を行つ
た。スリツト後の焼鈍の目的は、スリツト工程によつて
スリツト端面に入る加工歪を除去することにある。一般
にスリツトしたままの条鋼板を曲げ加工すると、端面に
ミクロクラツクが発生し、このクラツクが起点となり割
れが発生しやすくなる。本発明者らの検討によりこのミ
クロクラツクの発生は鋼中のSi量に影響されることが分
つた。すなわち、第１図に示す如き、スリツト後に焼鈍
をしていないSi含有量を変化させたスリツト条鋼板に第
２図に示す如き15％相当の曲げ加工を行い、端面に発生
するミクロクラツクの発生率を調査し、結果を第３図に
示した。ミクロクラツクの発生率は同一Si成分の10枚の
条鋼板についてミクロクラツクの発生枚数によつて求め
た。
の焼鈍を省略するため種々の鋼種について検討を行つ
た。スリツト後の焼鈍の目的は、スリツト工程によつて
スリツト端面に入る加工歪を除去することにある。一般
にスリツトしたままの条鋼板を曲げ加工すると、端面に
ミクロクラツクが発生し、このクラツクが起点となり割
れが発生しやすくなる。本発明者らの検討によりこのミ
クロクラツクの発生は鋼中のSi量に影響されることが分
つた。すなわち、第１図に示す如き、スリツト後に焼鈍
をしていないSi含有量を変化させたスリツト条鋼板に第
２図に示す如き15％相当の曲げ加工を行い、端面に発生
するミクロクラツクの発生率を調査し、結果を第３図に
示した。ミクロクラツクの発生率は同一Si成分の10枚の
条鋼板についてミクロクラツクの発生枚数によつて求め
た。
第３図において、Siの含有量の増加に従つてミクロクラ
ツクの発生率は増加しているが、0.07％以下ではミクロ
クラツクは発生していない。従つて鋼中のSi量を0.07％
以下に限定すればスリツト後の焼鈍を省略しても十分に
スパイラル加工が可能である。従つて本発明において
は、Si含有量を0.07％以下に限定した。Siを0.07％以下
に限定してミクロクラツクを防止することは、前記の特
開昭58−67826、特開昭58−174549はもとより従来まつ
たく研究されていない。例えば上記公開公報における実
施例のSiの含有量は最低でも0.17％である。
ツクの発生率は増加しているが、0.07％以下ではミクロ
クラツクは発生していない。従つて鋼中のSi量を0.07％
以下に限定すればスリツト後の焼鈍を省略しても十分に
スパイラル加工が可能である。従つて本発明において
は、Si含有量を0.07％以下に限定した。Siを0.07％以下
に限定してミクロクラツクを防止することは、前記の特
開昭58−67826、特開昭58−174549はもとより従来まつ
たく研究されていない。例えば上記公開公報における実
施例のSiの含有量は最低でも0.17％である。
次にSi以外の成分の限定理由について述べる。
C: Ｃは含有量が多くなると加工性が劣化するので少ない程
望ましいが、特に高い伸び特性および高ｒ値を得るため
0.015％以下に限定した。
望ましいが、特に高い伸び特性および高ｒ値を得るため
0.015％以下に限定した。
Mn: Mnは熱間加工時の脆化防止に有効な元素であるが、増加
すると硬質化し伸びが劣化するので0.20％以下とする。
すると硬質化し伸びが劣化するので0.20％以下とする。
P: Ｐは含有量が増加すると伸びの劣化が著しいので0.015
％以下に限定する。
％以下に限定する。
S: Ｓは介在物を形成し、伸び特に局部伸びを劣化させるの
で、0.010％以下に限定する。
で、0.010％以下に限定する。
Cr: Crは耐高温酸化性を具備させるのに不可欠な元素であ
り、0.5％未満では効果がなく、一方、2.0％を越えると
加工性が劣化し条鋼板をスパイラルに巻回する際に割れ
を生じるので、Crは0.5〜2.0％の範囲とする。
り、0.5％未満では効果がなく、一方、2.0％を越えると
加工性が劣化し条鋼板をスパイラルに巻回する際に割れ
を生じるので、Crは0.5〜2.0％の範囲とする。
Al: Alは製鋼時の脱酸に必要な成分であるが、0.01％未満で
はその効果がなく、一方、0.10％を越すと熱間脆性の一
因となるので、Alは0.01〜0.10％の範囲に限定する。
はその効果がなく、一方、0.10％を越すと熱間脆性の一
因となるので、Alは0.01〜0.10％の範囲に限定する。
上記Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Cr、Alの各限定量をもつて本
発明の基本成分とするが、更に下記限定量のSbを添加す
ると、焼鈍時の浸窒を防止し、YE、Y.Elの減少に役立
ち、特に厳しい加工を要求される場合に有効である。そ
の限定理由は次の如くである。
発明の基本成分とするが、更に下記限定量のSbを添加す
ると、焼鈍時の浸窒を防止し、YE、Y.Elの減少に役立
ち、特に厳しい加工を要求される場合に有効である。そ
の限定理由は次の如くである。
Sb: Sbを0.10％を越えて添加すると、上記の浸窒の防止やY
S、YElの低減等の効果が飽和し、伸びが低下するので、
Sbは0.10％を上限とした。
S、YElの低減等の効果が飽和し、伸びが低下するので、
Sbは0.10％を上限とした。
次に製造条件について説明する。限定成分の熱延鋼板を
冷間圧延後焼鈍を行うが、その目的は冷延鋼板を再結晶
させることである。従つて、焼鈍温度は再結晶温度以上
が必要である。また、焼鈍温度がA3変態点を越えると相
変態に伴う結晶粒組織の変化があり、加工性を劣化させ
るので上限をA3変態点とする。この焼鈍はバツチ焼鈍、
連続焼鈍のいずれでもよい。
冷間圧延後焼鈍を行うが、その目的は冷延鋼板を再結晶
させることである。従つて、焼鈍温度は再結晶温度以上
が必要である。また、焼鈍温度がA3変態点を越えると相
変態に伴う結晶粒組織の変化があり、加工性を劣化させ
るので上限をA3変態点とする。この焼鈍はバツチ焼鈍、
連続焼鈍のいずれでもよい。
焼鈍後、特定の圧下率で調質圧延を行うが、その目的は
前記の如くYS、Y.Elを低下させ加工性を向上することに
ある。この目的のためには少なくとも0.2％以上の圧下
率が必要であるが、圧下率が2.0％越えると調質圧延の
効果が飽和するばかりでなく、全伸びElの低下を招くの
でこれを上限とし、調質圧延の圧下率は0.2〜2.0％の範
囲に限定した。なお、調質圧延は焼鈍により生じた反り
等を矯正し、よりスパイラル加工が容易になる付加的効
果も有している。
前記の如くYS、Y.Elを低下させ加工性を向上することに
ある。この目的のためには少なくとも0.2％以上の圧下
率が必要であるが、圧下率が2.0％越えると調質圧延の
効果が飽和するばかりでなく、全伸びElの低下を招くの
でこれを上限とし、調質圧延の圧下率は0.2〜2.0％の範
囲に限定した。なお、調質圧延は焼鈍により生じた反り
等を矯正し、よりスパイラル加工が容易になる付加的効
果も有している。
上記の工程で製造した焼鈍板を所定の幅にスリツトする
ことにより加工性と耐高温酸化性のすぐれた熱交換器の
スパイラルフイン用条鋼板が製造できる。
ことにより加工性と耐高温酸化性のすぐれた熱交換器の
スパイラルフイン用条鋼板が製造できる。
第１表に化学成分を示した板厚4.0mmの熱延板を板厚1.2
mmに冷延し、連続焼鈍炉にて800℃、40秒の焼鈍後、圧
下率1.0％の調質圧延を施した。これらの焼鈍板を幅18.
5mmにスリツトし、機械的性質、高温酸化減量およびス
パイラルフイン製作時の割れ個数を調査し、その結果を
第２表に示した。なお、高温酸化減量は1000℃の試験値
である。また、スパイラルフイン製作時の割れ個数は熱
交換器の31.8mm径のパイプに条鋼板をスパイラル状に巻
回した時のスパイラルフイン100m当りの割れ発生個数で
ある。
mmに冷延し、連続焼鈍炉にて800℃、40秒の焼鈍後、圧
下率1.0％の調質圧延を施した。これらの焼鈍板を幅18.
5mmにスリツトし、機械的性質、高温酸化減量およびス
パイラルフイン製作時の割れ個数を調査し、その結果を
第２表に示した。なお、高温酸化減量は1000℃の試験値
である。また、スパイラルフイン製作時の割れ個数は熱
交換器の31.8mm径のパイプに条鋼板をスパイラル状に巻
回した時のスパイラルフイン100m当りの割れ発生個数で
ある。
第２表において、本発明法で製造されたサンプルNo.1、
２、３および７、８はスパイラル加工において割れが全
く発生せず、高温酸化減量の値が低く耐高温酸化性も優
れ、スリツト後の焼鈍を省略することが可能であり、コ
ストを低減できることが分かる。一方、Si量が0.07％を
上回る比較鋼サンプルNo.4、５はスパイラル加工時割れ
が発生している。これは、前記の如く、Si量が高いた
め、スリツト後のスパイラル加工時にミクロクラ ツクが発生し、これが起点となり割れが発生したもので
ある。比較鋼サンプルNo.6はCr量が0.50％に満たないの
で当然のことながら高温酸化減量が大きく、耐高温酸化
性が劣る。
２、３および７、８はスパイラル加工において割れが全
く発生せず、高温酸化減量の値が低く耐高温酸化性も優
れ、スリツト後の焼鈍を省略することが可能であり、コ
ストを低減できることが分かる。一方、Si量が0.07％を
上回る比較鋼サンプルNo.4、５はスパイラル加工時割れ
が発生している。これは、前記の如く、Si量が高いた
め、スリツト後のスパイラル加工時にミクロクラ ツクが発生し、これが起点となり割れが発生したもので
ある。比較鋼サンプルNo.6はCr量が0.50％に満たないの
で当然のことながら高温酸化減量が大きく、耐高温酸化
性が劣る。
また、Sbを含む本発明鋼No.7、８はYSがSbを添加してい
ない鋼種より低く、加工性が良好であることが分かる。
これは前記の如く、Sb添加により焼鈍時の浸窒を防止で
きたためと考えられる。
ない鋼種より低く、加工性が良好であることが分かる。
これは前記の如く、Sb添加により焼鈍時の浸窒を防止で
きたためと考えられる。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、熱交換器のス
パイラルフイン用鋼板の化学成分特にSi量を限定し、更
に冷間圧延後の焼鈍温度および調質圧延の圧下率を限定
し、加工性および耐高温酸化性の優れた熱交換器のスパ
イラルフイン用鋼板の製造が可能となり、スリツト後の
焼鈍工程の省略を可能としコスト低減の効果をあげるこ
とができた。
パイラルフイン用鋼板の化学成分特にSi量を限定し、更
に冷間圧延後の焼鈍温度および調質圧延の圧下率を限定
し、加工性および耐高温酸化性の優れた熱交換器のスパ
イラルフイン用鋼板の製造が可能となり、スリツト後の
焼鈍工程の省略を可能としコスト低減の効果をあげるこ
とができた。
第１図は曲げ加工試験の条鋼板を示す平面図、第２図は
曲げ加工試験の曲げの状態を示す平面図、第３図は曲げ
加工試験におけるSi量とミクロクラツク発生率との関係
を示す線図である。
曲げ加工試験の曲げの状態を示す平面図、第３図は曲げ
加工試験におけるSi量とミクロクラツク発生率との関係
を示す線図である。
フロントページの続き (72)発明者 岡野 忍 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内
Claims (2)
- 【請求項１】重量比にて C:0.015％以下 Si:0.07％以下 Mn:0.20％以下 P:0.015％以下 S:0.010％以下 Cr:0.50〜2.0％ Al:0.01〜0.10％ を含み、その他不可避的不純物を含有する熱延鋼板を冷
間圧延後、再結晶温度以上A3変態点以下の温度で焼鈍す
る段階と、前記焼鈍後圧下率0.2〜2.0％で調質圧延する
段階と、前記調質圧延後狭幅にスリツトする段階と、を
有して成ることを特徴とする熱交換器用鋼板の製造方
法。 - 【請求項２】重量比にて C:0.015％以下 Si:0.07％以下 Mn:0.20％以下 P:0.015％以下 S:0.010％以下 Cr:0.50〜2.0％ Al:0.01〜0.10％ を含有し、更に Sb:0.10％以下 を含み、その他不可避的不純物を含有する熱延鋼板を冷
間圧延後、再結晶温度以上A3変態点以下の温度で焼鈍す
る段階と、前記焼鈍後圧下率0.2〜2.0％で調質圧延する
段階と、前記調質圧延後狭幅にスリツトする段階と、を
有して成ることを特徴とする熱交換器用鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470687A JPH079043B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 熱交換器用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP470687A JPH079043B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 熱交換器用鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63171831A JPS63171831A (ja) | 1988-07-15 |
| JPH079043B2 true JPH079043B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=11591324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP470687A Expired - Fee Related JPH079043B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 熱交換器用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079043B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712305B1 (fr) * | 1993-11-12 | 1996-02-02 | Lorraine Laminage | Bandes étroites en acier à haute teneur en carbone et procédé de fabrication de ce type de bandes. |
-
1987
- 1987-01-12 JP JP470687A patent/JPH079043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63171831A (ja) | 1988-07-15 |
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