JPH10280115A - 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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Abstract
a級の強度を有する溶融亜鉛めっき鋼板を安価に製造す
る。 【解決手段】 質量割合で、C:0.03%〜0.1
%、Si:0.005〜0.1%、Mn:0.01〜
0.5%、P:0.002〜0.1%、S:0.002
〜0.05%、Al:0.005〜0.1%、N:0.
001〜0.01%、更に必要に応じて、B:0.00
02〜0.003%を添加し、残部Fe及び不可避的不
純物から成る鋼組成を有するスラブを所定の条件で製造
することにより、引張強さが400〜590MPaでか
つ伸びの異方性が小さい、加工性、経済性に優れた高強
度溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。
Description
優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するも
のである。
の部材、建築用材等様々な分野において鋼の高強度化が
求められている。その多くは曲げ加工や軽度の張出し、
穴拡げ等の加工度の緩い成形品であり、再結晶冷延鋼板
のように大きな延性を必要としない。このような用途で
は、プレス装置、金型等の制約から、やみくもに高強度
化が求められているわけではなく、引張強さが400〜
590MPa程度で、(C方向の全伸び)/(L方向の
全伸び)=REL>0.7以上の、経済性の高い安定し
た材質の鋼板が強く望まれている。
出、変態、転位などによる強化方法を用いている。例え
ば、特公昭53−9167号公報、特公昭54−419
85号公報では、鋼にPを添加し、冷間圧延後の焼鈍時
に析出させ、高強度を得ている。また、ベイナイトやマ
ルテンサイト等への変態による強化方法では伸びが良好
な鋼板が得られるが製造中に急冷工程が入り、しかも多
量の合金元素を必要とする。
工程において、再結晶を完了させないことにより、高強
度化を図る方法であり、様々な合金元素を必要とする上
記析出、変態による強化方法に比し、安価となるが、圧
延方向(L方向)の伸びと圧延方向に直角な方向(C方
向) の全伸びの異方性が一般に悪い。その改善方案とし
て特開昭56−119731号公報のように400℃以
下の極低温巻取を行うことを特徴とする方法や特公昭4
6−26217号公報のように熱延後の冷間圧延時に軽
冷延率で圧延後焼鈍する方法が知見されている。
19731号公報の製造方法は、熱間圧延後、極低温巻
取をすることにより、炭素を固溶、微細炭化物状態と
し、冷間圧延時のボイド抑制を図り、鋼板の伸びの異方
性の改善を狙ったものであるが、実質的に引張強さ60
0MPa以上の鋼板の製造方法であり、熱間圧延後の巻
取温度が極端に低いため、通常行われている熱間圧延仕
上〜巻取の時間内に鋼板の再結晶が完了せず、加工組織
が多く残留し硬化することから、その後の冷間圧延時の
圧延負荷が著しく大きくなる。よって、冷延率も大きく
出来ず、工業的に制約が生じるばかりか、冷延電力コス
トも顕著に増加するという欠点がある。
造方法では、熱間圧延、酸洗後の冷間圧延の冷延率が1
0〜35%と低く、同じ厚みの冷延板を得るためには、
熱間圧延を薄く仕上げる必要があり、熱延及び酸洗コス
トの顕著な増大を招くという致命的な欠点がある。従っ
て、引張強さが400〜590MPaで、かつC、L方
向の全伸びの異方性が小さく経済性に優れた溶融亜鉛め
っき鋼板を製造することは困難であった。
を解決するために鋭意検討を行い、特定の鋼成分に対し
製造条件を限定することで炭化物の析出方向を制御し、
伸びの異方性を改善出来ることを発見した。その結果、
引張強さが400〜590MPaで、かつC、L方向の
全伸びの異方性が小さく、経済性に優れた溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造出来ることを知見した。すなわち、本発明
による高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法の要旨は、
%、Si:0.005〜0.1%、Mn:0.01〜
0.5%、P:0.002〜0.1%、S:0.002
〜0.05%、Al:0.005〜0.1%、N:0.
001〜0.01%、残部Fe及び不可避的不純物から
成る鋼組成を有するスラブを加熱し、720〜830℃
で熱間圧延を終了し、次いで500℃〜650℃の巻取
温度で巻取り、通常の酸洗後、冷延率40〜80%で冷
間圧延を行い、さらに溶融亜鉛めっきラインにて500
〜630℃の温度で焼鈍後溶融亜鉛めっきを施すことに
より得られる、引張強さが400〜590MPaで、か
つ(C方向の全伸び)/(L方向の全伸び)=REL>
0.7であることを特徴とする、加工性に優れた溶融亜
鉛めっき鋼板の製造方法、であり、さらには、(2)質
量割合で、B:0.0002〜0.003%を含有す
る、前記(1)記載の加工性に優れた高強度溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法、である。
融亜鉛めっき鋼板は、引張強さが400〜590MPa
でかつC、L方向の全伸びの異方性が小さい、低コスト
で加工性の優れたものである。以下、本発明の成分限定
理由について述べる。Cは高強度を確保するために必要
な元素である。0.03%未満では、高強度を得られ
ず、脱炭コストが上昇し、また0.1%以上あると加工
性が劣化すると共に合金コストが上昇するため、0.0
3%〜0.1%とした。Siは、鋼の溶製工程における
脱酸剤であり、固溶強化元素として鋼の強度化に有効で
あるが、熱間圧延時のスケール疵の要因となり、0.5
%以上では冷延後の表面の品質にも悪影響を及ぼし、ま
た、0.005%以下にすることは経済的に困難である
ことから0.005%〜0.5%とした。
有効であるほか、Sによる熱間脆性防止のために添加さ
れるが、0.01%未満では効果がなく、また0.5%
以上ではコスト高の原因になることから0.01%〜
0.5%とした。Pは、強度及び加工性に影響を与える
元素であるが、0.1%を越えると脆性、及び加工性が
顕著に劣化し、また0.002%未満ではさしたる影響
もないことから、0.002〜0.1%とした。
0.05%以上あると熱間脆化のため表面が劣化し、ま
た、0.002%未満ではその影響も小さく脱硫コスト
も増大することから0.002〜0.05%とした。A
lは脱酸、脱窒のために添加されるが0.005%未満
では添加効果がなく、一方、0.1%を越えると製鋼工
程でのノズル閉塞の恐れがあり、また製品の表面性状が
劣化するため0.005〜0.1%とした。
ンの原因となり、表面性状が劣化するため少ない方が望
ましく、0.01%を越えるとその影響が顕著となる。
しかし、0.001%未満にすることは工業上困難であ
ることから0.001〜0.01%とした。Bは2次加
工脆性の改善に用いられる元素であるが0.0002%
未満では添加効果が無く、0.003%ではその効果が
飽和するため0.0002%〜0.003%とした。
は、前述の成分を含有したスラブを次に示すような製造
条件に制御することにより、炭化物の析出を制御し、伸
びの異方性を改善出来ることを知見した。熱間圧延の仕
上温度は本発明にとり重要であり、720℃〜830℃
で熱間圧延を終了する。この意味は、析出炭化物の析出
制御と冷間圧延負荷低減にある。この温度域で仕上圧延
することにより、仕上げから巻取後までに粒界析出する
炭化物の析出がL方向に多くなり、C方向への析出を減
少させることが出来る。この析出は後述の冷間圧延、焼
鈍後の伸びに影響を与え、特にC方向では析出物の減少
による伸びの改善効果が著しくなる。冷間圧延後の組織
はL方向に展伸しており、L方向の伸びはさして劣化し
ない。
変形抵抗の小さい集合組織が板面に平行に発達するため
冷間圧延負荷が減少し析出炭化物への負荷も軽減され、
圧延時の破砕などの悪影響を抑制する事が出来る。83
0℃より高い温度で圧延すると、この効果がないばかり
か、粗大な結晶粒と細粒が混在し易くなり、通板性が悪
くなるとともに熱延板の肌荒れが大きくなり、好ましく
ない。また720℃未満では熱間圧延後に加工組織が残
留し、冷延工程の負荷が急激に大きくなる。
制と、完全再結晶組織を得るという2つの側面を持ち、
これを両立させる必要がある。650℃以上であると、
冷延焼鈍後のセメンタイトが圧延面に平行に層状に粒界
析出が顕著となり、全伸びを悪化させ、また500℃未
満であると熱間圧延時の加工組織が再結晶せず残留し、
冷間圧延時の通板性が悪くなることから500〜650
℃とした。次いで通常の酸洗後、冷間圧延する。冷間圧
延の圧延率は40%未満であると所定の引張強さが得ら
れず、また80%以上であると伸びの絶対値が小さくな
るため、40〜80%とした。
前の焼鈍温度は630℃以上であると再結晶が進行し所
定の強度が得られず、500℃未満では回復が充分進行
せず、引張強さが所定より高く、伸びの異方性が大きい
ため、500℃〜630℃の範囲とした。このように、
本発明は、炭化物の析出方向を積極的に制御することで
伸びの異方性を減少させるという全く新しい視点に基づ
いており、単に析出炭化物を固溶状態、あるいは微細炭
化物状態にする特開昭56−119731号公報記載の
技術とは顕著な相違がある。
し、連続鋳造により鋼片を得た後、仕上圧延出側温度7
40〜905℃、巻取温度550〜670℃となるよう
に熱間圧延し、4.5mm厚さの熱延コイルを製造後、冷
延率35〜85%で冷間圧延し、その後、連続式溶融亜
鉛めっきラインにて480〜650℃、焼鈍時間60秒
で焼鈍後、その後470℃で溶融亜鉛めっきを施した材
料について材質調査を行った。引張試験片は圧延方向に
対し0゜、90゜方向から切出加工したJIS5号試験
片で行った。
No1〜6、No13、及びNo14が本発明例であ
る。No7はFTが規定から外れている比較例であり引
張強さが低い。No8は巻取温度が規定から外れている
比較例で、L方向とC方向の全伸びの比である、REL
=(C方向の全伸び)/(L方向の全伸び)が小さく、
異方性が大きい。No9、及び10は冷間圧延時の冷延
率が規定から外れている比較例であり、No9は引張強
さが小さく、No10はRELが不足している。また、
No11、及び12は溶融亜鉛めっきライン中での焼鈍
温度が規定から外れている比較例であり、No11は引
張強さが不足し、No12では逆に引張強さが高過ぎ、
またRELも不足している。また、No15、及び16
は本発明鋼の成分規定から外れている比較例であり、と
もに引張強さとRELが本発明の特許請求範囲から外れ
ている。
強度溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強さが400〜590
MPaで、かつC、L方向の全伸びの異方性が小さいた
め、多くの分野に適用可能であり、しかも合金コストを
抑制し、かつ製造コストも安価なため、経済性にも非常
に優れており、産業上に与える効果は極めて大きい。
Claims (2)
- 【請求項1】 質量割合で、C:0.03〜0.1%、
Si:0.005〜0.1%、Mn:0.01〜0.5
%、P:0.002〜0.1%、S:0.002〜0.
05%、Al:0.005〜0.1%、N:0.001
〜0.01%、残部Fe及び不可避的不純物から成る鋼
組成を有するスラブを加熱し、720〜830℃で熱間
圧延を終了し、次いで500℃〜650℃の巻取温度で
巻取り、通常の酸洗後、冷延率40〜80%で冷間圧延
を行い、さらに溶融亜鉛めっきラインにて500〜63
0℃の温度で焼鈍後溶融亜鉛めっきを施すことにより得
られる、引張強さが400〜590MPaで、かつ(C
方向の全伸び)/(L方向の全伸び)=REL>0.7
であることを特徴とする、加工性に優れた高強度溶融亜
鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 質量割合で、B:0.0002〜0.0
03%を含有する、請求項1記載の加工性に優れた高強
度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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