JPS58117833A - 連続焼鈍による耐食性に優れた軟質の表面処理用鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続焼鈍による軟質の表面処理用鋼板の製造
方法、特に連続鋳造アル１−ラムキルド鋼材を使用する
連続焼鈍法による耐食性に優れた軟質ぶりきの製造方法
に関する。

ふりき及びその原板は、その調質度をＪＩ８　Ｇ３３０
３においてロックウェル〒硬さく　ＨＲ３０！）の値を
もって表わすことが規定され、軟質のものからチー／（
ＨＲｊθＴ：ダ４　　！ｒ２　）　ｒ　Ｔ　　２　（！
０＝ｋＡ）＊Ｔ−一）４（ｊコーｊｆ）＋Ｔ−ｊ（タダ
ールｏ）＊Ｔ−ダ（ｙｒ−４％）ｅＴ−ｊ（ＡコーＡｔ
）およびＴ−４（４７〜り３）に区分されている。１こ
のうちＴ−，７以下の軟質板は、従来主として箱焼鈍法
による長時間焼鈍によって製造されており、生産能率及
び熱効率は低い。

このような軟質ぶりき原板の製造に連続焼鈍を用いれば
生産能率、熱効率を改善し、更に鋼板形状をも良くする
ことができるが、連続焼鈍法では箱焼鈍に匹敵する軟質
ぶりき原板が得られないとして実用化されるに至ってい
ない現状である。軟質ぶりき原板の製造に連続焼鈍法が
実用化されなかった大きな理由の一つは、適正素材と関
連する適正な熱延条件が確立されていなかったことによ
るものである。

連続焼鈍法によれば前記生産能率を熱効率の改善のみな
らず、箱焼鈍に比して銅帯に付与される熱履歴を銅帯長
手方向に対して均一にでき、その結果鋼帯長手方向の材
質変動を小さくできるという利点がある。すなわち、成
分蛮動の少ないぶり會原板用材としては連続鋳造鋼が最
も適しており、連続鋳造鋼を使用する連続焼鈍法による
軟質ぶりき原板の製造法の確立が期待されていた。しか
し従来、連続鋳造鋼材を用いると、一般に焼鈍後の結晶
粒が微細化し硬質になる傾向があり軟質ぶりき原板の製
造が困鎧であった。

連続鋳造鋼を用いて軟質ぶりき原板を製造する従来技術
としては持久昭ｊｊ　−＃ｆｊ？参号にて開示されたも
のがある。この方法は同公報実施例によれば次のとおり
である。すなわち、ｏ　ｔ　ａｆｏｏｔ〜０＊０４／　
％　ｅ　）Ｉｎ　：　（７ｅココ〜０．２１％、ムｊ　
ｔ　ｔｒ　〜ａ、／１２％　ｅ　Ｎ　！　０−００３〜
０．０／Ｊデ襲を含む連続鋳造スラブを熱間圧延におけ
る仕上げ濃度をり一〇〜クナｊ　”Ｃを巻取温度を４１
０〜り１０℃とし、更に冷間圧延した後、均熱温度ｂ４
ＩＯ−４１０℃で焼鈍し、その後ｌコ〜／１　”Ｃ／　
ｓ　＊　ｏの冷却速度にて常温まで冷却するか、更にそ
の後ダｇｏ℃に再加熱して過時効処理する方法であり、
この方法によって調質度Ｔ−／〜Ｔ−ｊの軟質ぶりを原
板を製造することができるとしている。

しかし、この方法の大きな欠点は熱延後の巻取温度が高
いことである。通常熱延銅帯の巻取温度は３００〜２１
０℃であるが、この方法は好ましい温度範凹としてｚｔ
ｏ　−ｌ、ｔｏ″Ｃとし、実施例には前記の如＜６１０
〜り１０″Ｃの高温巻取りが示されている。

熱延鋼帯の巻取温度が高くなると、表面に生成される酸
化被膜がマグネタイ）（Ｆ・３０４）を主を分として緻
密になるので脱スケール性が極端に低下する。そのため
通常の熱延板と同程度の酸洗速度で酸洗すると、脱スケ
ール不良となり、最終製品に表面欠陥が発生し易くなる
。元来ぶりき板は真面性状が極めて重要な製品であるの
で表面欠陥は致命的な欠陥となる。そのため従来はｊｔ
θ°Ｃ以上の高温で巻取った熱延鋼帯は、その脱スケー
ルの酸洗時に酸洗ラインの通板速度を落して操業してい
るが、このこと自体は生産性の低下となるので工業生産
では大きな不利益を招来することとなる。

更に他の一つの問題は、巻取温度が高いと、熱延板中の
カーバイドが通常の低温巻取材の如くフェライト中に微
細に析出せず粒界に凝集した組織になり、この組織は冷
延を焼鈍、調質圧延を経てめっき工程まで保持されるの
で、ぶりきの耐食性を著しく劣化させる結果となること
である。

このように、連続鋳造材による連続焼鈍法をとる軟質ぶ
りき原板製造の従来技術には、生産性の低下−表面性状
の劣化等の開動がある。かかる問題があるにも拘らず軟
質ぶりを原板な連続焼鈍法でｌｉ造するに当り熱延鋼帯
を１００℃以上の高温で巻取る理由は、鋼中のＮを五ｊ
１として七メンタイトと共に熱延板中に粗大に凝集析出
させることにより、７エライト中の固溶Ｎを減少させて
結Ｍｌの成長を促進し軟質のふりを原板を製造できる利
点があるからである。

このように連続鋳造材、連続焼鈍法による軟質ぶりを原
板の従来の製造方法には幾多の未解決の間層が残されて
おり、未だ実用の域には達していない現状にある。

そこで本発明の目的は、連続鋳造材、連続焼鈍法による
軟質ぶりき原板製造方法の前記技術上の欠点を克服し、
表面性状！耐食性が従来の箱焼鈍材より格段にすぐれた
軟質ぶりき原板を低コストで製造し得るｗ遣方法を提供
することにある。

前述のように、従来熱延鋼帯を高温にて巻取る理由は、
鋼中のＮをムｊＮとして七メンタイトと共に粗大に凝集
析出させ、結晶粒の成長を促進することにあったが、本
発明者らはＫｎ含有量を低くした鋼材をスラブ低温加熱
と熱延低温仕上をすることによって、熱延巻取温度が低
くても、熱延板中にムｊ１が完全に析出することを見出
した。さらにスラブ加熱温度、熱延仕上温度が低く、か
つ巻取温度が十分低い鋼板に酸＆、冷延後急冷過時効処
理サイクルにて連続焼鈍を施した場合、Ｏｔ　ＭＺｌｔ
ｉ量を適量にすることによって耐食性が格段に向上する
こともあわせて見出した。これらの事実にもとづき、多
くの実験を重ねた結果本発明を創作したものである。

すなわち、本発明の要旨は次のとおりのものである。

鋼片の組成が０≦０．Ｏｆ％ｅ　ＭｎＳ０．ＪＪ　％　
＃酸可溶ムＪ　：　０．００！ｒ　−０−１００％　＃
　１１部１・及び不可避的不純物であるムｌ中ルド鋼の
連続鋳造スラブを熱間ａＥ＠＃ｌ：Ｔ　（”ｅ）≦／Ｊ
ｊ０−　ＪＯＯ（Ｍｕｄ　）を満足する温度に加熱し、
次いで仕上圧延温度をムｒ。

変態点以下として熱間圧延を行ない、４１１０”ｃ以下
の温度で巻取った後、通常の醗洗−冷関圧延及び急冷過
時効型の連続焼鈍を施すことを特徴とする、軟質でかつ
耐食性に優れた表面処理用鋼板の製造方法。

参考までに付言すると、Ｍｎ含有量を低くし、かつスラ
ブ加熱温度を低くすることにより、プレス成形性に優れ
た冷延鋼板を製造する発明が特公昭ｊクー３０９４９号
により開示されている。しかし同発明は、発明の詳細な
説明および実施例に示されているとおり、ＭｍをＯ，Ｊ
１以下にしたムＩキルド鋼片をｔｉｏｏ〜／Ｊｌ１１７
℃に加熱し、ムｒ、変態点以上で熱延し、更に通常の冷
延１箱焼鈍の工程により、ｒ値、ｌｌ値が高いプレス成
形性の優れた冷延鋼板を製造する技術を提供するもので
ある。同公報ではスラブ低温加熱の理由について何ら説
明しておらず、しかもム！Ｈの分解が不完全になるよう
な低いスラブ加熱温度は好ましくないとしている。

同公報によれば、その発明の方法は、このように深絞り
用鋼板、しかも箱焼鈍材を対象としているため、探絞り
性を向上させる〔／ｌｌ〕ｌｌへの集積を高めることを
目的とし、熱延板中ではＡｊＮを析出させずに、Ｎ　ｔ
ムｊを固溶状態におくことを基本としている。

これに対し本発明は、連続焼鈍によって耐食性の良好な
軟質の表面処理用鋼板、特に軟質のふりき原板を製造す
ることを目的としており、そのために熱延仕上温度をム
ｒ３変態点以下とし、これにより熱延板中にムｊＮを完
全に析出させるようにするのである。

このように上記公報の発明は、本発明と技術的思想が相
違しており、したがって構成要件また作用効果に相違が
あるから、上記公報の発明は本発明を教示するものでは
ない。

次に、本発明の構成要件を得る基となった実験とその結
果について述べる。

（４）先ずスラブ加熱温度とムｉＨ析出率（ムＩＮとし
て分析されたＮ量と全舅量とのｉｏｏ分率）の関係を調
べた。

０　’　０−０４　％　ｅ　Ｍｍｌ　：　Ｏｄ！％、ム
Ｉ　ｔ　０−ＯＪ１％ｔＭ　＋　０．００４！０　％含
有するムＩキルド鋼連鋳スラブを種々の温度（８ＲＴ）
で加熱した後、熱延仕上温度（ＦＤＴ　）デク０℃１巻
取温度（０テ）３１０℃で巻取り、熱延板とし、この微
生のムＩＮを化学分析して析出率を調べた。ム４Ｎの析
出はｒ→・１変態後急激に進行するが特に変態中あるい
は変態直後に圧延歪が加わると析出が促進される。それ
ゆえ一般に低ＦＤ？圧延するとムＩＮの析出が促進され
るが、低ＦＭ圧延を行なっても従来の素材成分範Ｎｔ製
造条件では０！が低い場合のムＩＮ析出率はたかだか仰
〜＆ｏａＳ度にす「なかった。

すなわち第１図に示すように、通常のスラブ加熱温度ｌ
コ！ｒＯ℃程度ではムｊＨの析出率が低く、−熱延板中
のｙは完全に固定されない。しかし、スラブ加熱温度が
低くなるとムｊｌの析出率は高くなり、特に７１００°
Ｃ以下ではほぼ完全にＡｊＮが析出しており、溶すず処
理時の硬度上昇が小さくなるため、最終製品のめつき板
の硬変は１分低くなる。

このようにムｊＮの析出率を廃めるためにはスラブ加熱
温度を低くすることが重要であることが判明した。

また、更にＭｎ量を適正にすることも重要であることを
見出した。第一図の図表にＳＲＴ：／／！θ”Ｃｅ　Ｆ
ＤＴ　ｓ　７７θ’Ｃｐ　ＯＴ　：　ｓコ０°Ｃの場合
のＭｎ含有量とムｊＮ析出最の関係を示す。この図表は
、Ｍｎ含有量が低くなるとともにＡ！Ｎ析出率が高くな
り、ＭｎＳ２．２３％でほぼｉｏｏ％析出することを明
らかにしている。このようにＭｎ量やスラブ加熱温□度
によってＡｊＮ析出率が変化する理由は、必ずしも明確
ではないが以下のように考えられる。

スラブ加熱温度が低い場合には、ムｊ１がスラブ中で十
分溶解せず、一部析出状態にあり、この析出物が熱間圧
延中あるいはその後の冷却時に固溶Ｍ＃ムｌの析出禎と
なってム１Ｍの析出促進に作用するものと考えられる。

また、）［Ａ量が少なくなるとムｒ、変態点が高くなり
、高温からフェライト変態が進行するようになる＠すな
わち、７エライシ変態と同時に進むムＩ夏析出がより拡
散速度の速かな高温で進むため析出が促進されるものと
考えられる。

以上の実験結果についての考察から更に種々の条件で実
験を重ねた結果、スラブ加熱温度とＫｎ量は第３図（ム
）に示すような範ｍ、ｔ”（℃）≦／２！０−　ＪＯＯ
（Ｍｕ％）にＩＩ定されるぺ會であることが判明した。

俤〉ノスラプ加熱温度とＭ重量が耐食性に及ぼす影響を
第ダ図に示す。ここにムＴｏ　（＆１１０７　ｔｌｎｏ
ｏｕｐｌ・）とは、めっき層の耐食抵抗を求めるため、
缶詰の反応をまねた試験状態で合金層とめつき層の間の
局部電流の量を求め、耐食性の評価を行なうものである
。

第ヂ図に示すとおり、Ｍｎ蓋が少なくなるに従ってムτ
Ｏ値が小さくなる。特にスラブ加熱温度が低い場合その
傾向が顕著になり、ＭｎＳ２．：ｉＪ−でムＴＯ値がお
よそ０．／コμム／ｃ＋ｗ２以下と良好になる。この理
由は明らかでないが、スラブ加熱時のＫｎの内部酸化に
起因するものではないかと考えられる。したがって、Ｍ
ｎ蓋はＯ，コ３％好ましくは０．２０％以下に限定すべ
きである。

伸）次に１．Ｓ、Ｖ、（Ｉｒｏｎ　５ｏｌｕｔｌｏｎ　
Ｖａｌｕｅ　）値に及ぼす０量と看取温度の影響を調べ
た。この結果を第ｊ図の図表に示す。ここ１．Ｓ、Ｖ、
　（鉄溶出量）とは、めっき原板表面及びめっき層の耐
食抵抗を求めるため、缶詰の反応をまねた試験状態で、
ぶりき試片から溶解した１・の量を求め、耐食性の評価
を行なうものである。

第３図に示すとおり、巻取温度が高くなるに従って１．
Ｓ、Ｖ、が高くなる。特に１σｏ’ｂえる２それが着し
い。この理由は明確ではないが、粗大炭化物の形成と密
接に関連しているものと考えられる。よって巻取温度は
ｂｏｏ”ｃ以下好まし。

くはｊｔ０℃以下に限定すべきである。またＣ量が高く
なると、全体にＸ、Ｓ、Ｖ、の値が高くなる傾向があり
、Ｏ：　０．０９−を境に分別される。

更に０量が高くなると結晶粒が小さくなり硬質化する傾
向にあるので、その点からも０量は低くすべをである。

以上により０量の上限は０．０１襲とすべきである。

の）　ムＩはＮをムｊＮとして固定するのに必要な元素
であり、そのためｏ、ｏｏｚ襲以上含膚させる必要があ
るが多すぎると、＃ＩＩ板硬化の原因となるので上限を
ｏ、１ｏｏ−とする。

（ト））次に連続焼鈍の条件について説明する。

本発明による熱延板は、結晶粒径が十分大金く、かつ、
Ｎがム４Ｍとして完全に固定されているので、これより
！、？　−Ｔ／の軟質なぶり會蝉板を製造するのは容易
である。したがって連続焼鈍は、何結晶温度以上に加熱
した後、３コ”Ｃ７１以上で急冷し、更にＪＯＯ−ｊｔ
００℃の温度でに秒置上保持する急冷過時効源の熱サイ
クルで行なえばよい。

上記（Ａ）　ｅ　ＣＢ）　、　（０）　、の）＋（２）
）により限定した鋼組成条件と製造条件を以って熱間圧
延し、常法で酸洗。

冷間圧延した後、急冷過時効型の熱サイクルで連続焼鈍
し、次いで調質圧延を行なった原板にすずめつきを施し
て得られたぶりき板は、Ｔ−３以下の十分軟質でかつ耐
食性に優れたものである。

実施例 成品分析値が第１表に示すとおりの組成の鋼を転炉で溶
製し、これを連続鋳造によりスラブとした。その後第−
表に示すとおりの熱延条件で板厚コ、Ｊ■の熱延板とし
た。更に醗洗後板厚０．３−一の冷延板とした。引続い
て焼鈍温度７００″Ｃで３０秒均熱した後、冷却速度ｇ
ｏ″Ｃ／ＢでダθＯ″Ｃまで急冷し、その温度で侵秒間
保持するサイクルで連続焼鈍した。次いでへｊ％スキン
パス圧延俊電気すずめつき及び溶すず処理を施した。得
られたぶりきの硬度・耐食！！マ第”表１示すとおり１
ある・供試材Ａ／〜亭の本発明方法によるスラブを使用
し、本発明の限定範囲内の条件で製造した場合には製品
ぶりきは安定してＴ−Ｊ以下の軟質ぶり音板を得ること
ができ、かつ、その耐食性は非常に優れているが、本発
明の限定条件外のＡ！〜ｔでは、製品ぶりきはいずれも
硬質となったり、耐食性が非常に劣っている。なお、第
１ｅコ表のアンダーラインを施しているのは、本発明の
限定条件外である。

第　１表　供試材の化学成分 （成品Ｖの分析値） 第　−表　熱延条件及び硬度、耐食性 上記実施例より明らかなように、本発明は０゜Ｍ！！＃
ムＩにつき限定量範囲を有する連続鋳造鋼を使用して、
スラブ加熱温度をＩｎ量に従い従来よりも低くシ、かつ
、熱間圧延仕上温度をムｒ３変腺、点以下とし、更に看
取温度も１σσ℃以下と低くし、その後醗洗、冷延を施
し、しかる後適正な条件で連続焼鈍するものであって、
これにより、次のとおりの大なる効果を発揮することが
できる。

←）常に安定してＪＩ８　ＧＪＪＯＪにて蜆窺するＴＩ
ＲＪ（ＩＴが〒−Ｊ以下の軟質ぶりきをＩＮＩｍするこ
とができる。

←）　本発明の方法は、熱延板の４１１ｍ八−以へと低
くできるので脱スケールが容易であり、酸洗ラインの通
板速度を高くすることができる・６また、熱延板中のカ
ーバイドをフェライト中に微細に析出させるとともに、
素材の夏１量を少なくしスラブ加熱温度を低くしたこと
により、鋼板表面性状が改譬され従来の箱焼鈍された軟
質ぶりき（各種兄素が表面に濃化する）に較べ耐食性を
非常に向上させることができる。

（ハ）本発明は、軟質ぶり會製造における最も好ましい
製造方法、すなわち、連続鋳造鋼材を使用するとともに
、連続＾鈍を行なう方法によったので箱焼鈍材の短所で
あった材質の不均一がなくなり、鋼板長手方向の材質が
均一になったほか、従来法の箱焼鈍に比較すれば格段の
生産性向上が可能となり、したがってコストの大幅低減
が可能となるす。

に）　スラブ加熱温度及び熱間圧延温度が低いので加熱
に必要な熱エネルギーが少なくて済み、コスト低減が可
能となる６ なお、本発明はぶりき及びその原板のみについて説明し
たが、本発明方法によるぶりき原板を用いてティン７り
−−板を製造する場合には、ぶりきＩｉｌ造時のような
溶すず化処理による硬度の上昇がないので、ふりをより
更に一層の軟質ティンフリー鋼板を得ることができるこ
とは明らかである。

また本発明方法は、当然のことながら連続鋳造スラブを
加熱炉を紅白せず、そのままあるいは簡単な補助的加熱
のみによって熱延する、いわゆる直送圧延にも適用しう
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱延板におけるムＩＭの析出率に及ぼすスラブ
加熱温度の影普を示す図表、第一図は同じくムｊ１析出
率に及ぼすＭｎ量の影響を示す図表、第３図は熱延板に
おいて金夏量に対するムＩで固定されたＮ量の比に及ぼ
すステプ加熱温度と素材Ｍｎ量の影響を示す図表、第ヂ
図はぶり會のムＴ。 値に及ぼす素材Ｍ１１量とスラブ加熱温度の影響を示す
図表、第５図は同じ＜　１．８．Ｖ、に及ぼす素材０量
と熱延板の巻取温度の影響を示す図表である。 特許出願人　川崎製鉄株式全社 代珊人弁珊士　村　　１）　　Ｗｋｆｈ第１図 スフ７”＃）島曝漫（０ｏ） Ｍｎ（％） Ｍｎ（幻 Ｍｎ　（’／・） 刷ドア膚−−ン１６．ノ＊　（ｔ＞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋼片の組成がＯ：　０．０９　％以下審Ｋｍ　１０
   −ｎ襲以下−徴可溶ムｊ　：　０．００１〜０．１００
   ％。残部１ｅ及び不可避的不純物から成る五１キルド鋼
   の連続鋳造スラブを熱間圧延前に！（℃）≦ｌｌコクー
   ３００　（Ｍ＊％　）を満足する温度に加熱し、次いで
   仕上圧延温度をムｒ、変態点以下として熱間圧延を行な
   い、６６り℃以下の温度で看取った後、通常の酸洗−冷
   間圧延及び急冷過時効型の連続焼鈍を施すことを特徴と
   する、軟質でかつ耐食性に優れた表面処理用鋼板の製造
   方法。