JPS582249B2 - プレス成形用冷延鋼板の連続焼鈍方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプレス成形用冷延鋼板を低温度短時間の条件で
良品質で安価に連続焼鈍を施す方法に関するものである
。

近年、加工用冷延鋼板の連続焼鈍技術が実用化され連続
焼鈍設備による生産が大規模に行われている。

しかしながら現在の連続焼鈍による冷延鋼板の製造技術
は鋼の化学成分の規制のほかに熱間圧延後の捲取温度を
６５０℃以上の出来るだけ高温に確保すること、また絞
り用冷延鋼板は通常の作業条件として７５０℃以上の温
度で焼鈍することから構成されている。

しかしながら熱間圧延後の捲取温度を高くすると生成す
るスケールが厚くなり、酸洗などの脱スケール処理工程
の生産性を低下させる。

また捲取後の自己焼鈍効果による結晶粒の粗大化が製品
の品質を劣化させる危険性がある。

また高温で連続焼鈍を行うと設備の加熱能力から通板速
度の低下を余儀なくされること、消費燃料・エネルギー
が増加するなど製造コストの上昇をまねくほか、焼鈍後
の冷却時にヒートバツクリングの発生が多くなり鋼板の
形状が悪くなり、さらには焼鈍炉内のハースロールの異
物ピックアップの増加による鋼板表面の疵発生が増加す
るなどの問題が発生する。

したがって連続焼鈍技術の本来の目的である経済性を十
分に発揮するためには素材製造工程で低温捲取すること
及び低温度でかつ短時間の連続焼鈍を行うことが必要で
ある。

本発明の目的はプレス成形用の冷延鋼板としての材質特
性を損わず、かつ素材製造工程でも問題がなく、低温度
において短時間で生産性よく安価にプレス成形用の冷延
鋼板を連続焼鈍する方法を提供せんとするもので、その
要旨とするところは、（１）重量％としてＣ：０．０２
０％以下， Ｍｎ： ０．５％以下、Ｎ：０．００７％
以下， Ｔｉ ：０．０ ０ ５〜０．０８％でＴｉ／
Ｃ比が４．０（４．０は含まず）以下、残部鉄及び不可
避的不純物よりなる溶鋼を引抜き速度０． ６ ｍ ／
分以上で連続鋳造してスラブとし、１１００℃以上１３
５０℃以下の温度に加熱したのち、８３０℃以上１００
０℃以下の温度で熱間仕上圧延し、６６０℃以下３００
℃以上の温度で捲取り、更に脱スケール処理後６０〜９
０％の圧下率で冷間圧延し、得られた鋼帯を平均昇温速
度：５〜１００℃／秒、焼鈍温度：６３０〜７８０℃、
均熱時間：６０〜１８０秒で連続焼鈍することを特徴と
するプレス成形用冷延鋼板の連続焼鈍方法。

（２）重量％としてＣ：０．０２０％以下、Ｍｎ：０．
５％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．００５〜
０．０８％でＴｉ／Ｃ比が４．０（４．０は含まず）以
下、残部鉄及び不可避的不純物よりなる溶鋼を引抜き速
度０． ６ ｍ／分以上で連続鋳造してスラブとし、次
いでスラブ温度を８００℃以上に保持して１０００〜１
１００℃の温度に加熱したのち、８３０℃以上１０００
℃以下の温度で熱間仕上圧延し、６６０℃以下３００℃
以上の温度で捲取り、更に脱スケール処理後６０〜９０
％の圧下率で冷間圧延し、得られた鋼帯を平均昇温速度
：５〜１００℃／秒、焼鈍温度：６３０〜７８０℃、均
熱時間：６０〜１８０秒で連続焼鈍することを特徴とす
るプレス成形用冷延鋼板の連続焼鈍方法。

にある。

以下に本発明の方法を詳細に説明する。

本発明の方法が適用される鋼の化学成分はＣ：０．０２
％以下， Ｍｎ：０．５％以下、Ｎ：０．００７％以下
、Ｔｉ：０．００５％以上０．０８０％以下でかつＴｉ
／Ｃの比率が４．０（４．０は含まず）以下残部Ｆｅ及
び不可避的不純物よりなるものである。

Ｃは０．０２％を超えて含まれるとＴｉＣが析出しやす
くなると共に微細化し、鋼板の再結晶温度が高くなるた
め、低温度短時間の連続焼鈍が出来なくなる。

なかんずく連続焼鈍温度を７５０℃以下にする場合には
Ｃ量は０．０１％以下が望ましい。

Ｍｎは含有量が多くなるとプレス成形性を劣化させると
共に再結晶温度をも上昇させるので上限を０．５％とす
る。

Ｎは含有量が多くなるとプレス成形性、特に張出し性が
劣化するので上限を０．００７％とする。

またＴｉはその添加量が多くなり、且つＴｉ／Ｃの比が
４．０以上になると深絞り性が極めて良好になることは
よく知られているが、同時に製造コストも大巾に上昇す
るため、その上限を０．０８％とし、かつＴｉ／Ｃを４
．０未満と規定する。

一方、Ｔｉの添加量が少なくなるとプレス成形性が劣化
するので下限を０．００５％とする。

本発明の出発鋼は転炉、電気炉などの工業用溶製炉で溶
製するが、転炉、電気炉の場合には炭素を０．０２０％
以下にするために鋳造前に真空脱ガス処理することが好
ましい。

またＴｉを添加するまえにＡｌで予備脱酸したのちＴｉ
を添加することがＴｉ合金の部留りから好ましい。

Ａｌの予備脱酸により鋼中に少量のＡｌが残留しても本
発明の目的達成の支障にはならないが、あまり量が多く
なると製造コストの上昇につながるので、０．１％以下
のＡｌがのぞましい。

Ｔｉの添加は取鍋、鋳型のどちらで行ってもよい。

かくして得られた鋼を連続鋳造機で引抜き速度０． ６
ｍ／分以上（好ましくは２． ０ｍ／分以下）でスラ
ブとする。

引抜き速度が０． ６ ｍ ／分未満の場合は本発明の
目的であ、る低温度・短時間の連続焼鈍が出来ない。

引抜き速度の上限はなく本発明の目的達成のためには、
引抜き速度は速いほうが好ましいが、実操業で割れの発
生しない範囲であればよい。

スラブは必要に応じて手入れを行った後、熱間圧延を行
うが、熱間圧延のスラブ加熱温度が、１１００℃以上の
場合には連続鋳造後のスラブはＴｉＣの溶体化が図られ
任意に取扱ってよいが、該温度があまりにも高温になる
とスラブの表面が溶解し作業性を阻害するので上限を１
３５０℃とする。

スラブ加熱温度を１０００〜１１００℃とする場合には
連続一造後のスラブの温度が８００℃以下にならないよ
うにしなければいけない。

その理由はスラブの温度が８００℃以下に降温するとＴ
ｉＣの析出が生じ、その後スラブを１０００〜１１００
℃の温度で加熱したとき十分に溶体化し得ずプレス成形
性を劣化させるからである。

スラブ加熱温度が１０００℃未満であれば連続鋳造後の
スラブ温度をいかに高温に保持しても本発明の目的は達
成出来ない。

スラブ温度を８００℃以上に保持した場合には、スラブ
加熱温度が１０００〜１４００℃でＴｉＣは溶体化され
る。

このため、さらにスラブ加熱温度を高温にしてもその効
果は殆んど同じであり、消費燃料が増加するだけ損失で
あるので、上限を１１００℃とする。

これらの条件で加熱されたスラブを仕上温度８３０℃以
上１０００℃以下、捲取温度６６０℃以下３００℃以上
で熱間圧延する。

仕上温度が８３０℃以下、捲取温度が６６０℃以上にな
るとそれぞれ鋼板の再結晶温度が急激に上昇し、低温度
短時間の連続焼鈍が不可能となる。

前記仕上温度８３０℃以上、捲取温度６６０℃以下の範
囲内であればＴＩＣの析出は抑制され本発明の目的は達
成されるのであるが、仕上温度があまりにも高温になる
と圧延ロールにヒートクラツクが生じ易くなるので１０
００℃を上限とする。

捲取温度については、該温度をより低温とするにはホッ
トランテーブル上での冷却水を多量必要とし、冷却設備
も大掛りとなるので下限を３００℃とする。

さらに酸洗などの脱スケール処理後冷間圧延を行うが冷
間圧延率は６０〜９０％が必要である。

この範囲を外れた場合にはいずれも本発明の方法で規定
した焼鈍条件では充分再結晶しない。

本発明において経済的連続焼鈍とする条件は、平均昇温
速度５〜１００℃／秒、焼鈍温度６３０〜７８０゜Ｃで
均熱時間ｔは焼鈍温度との関係で以内であり、換言する
と６０〜１８０秒である。

昇温速度が５℃／秒以下の場合には伸びが低く張出し性
が悪くなり、プレス成形用冷延鋼板としての材質水準が
確保出来ず、また１００℃／秒以上の場合には再結晶が
完全には起らない。

焼鈍温度が６３０℃以下では６３０℃の焼鈍温度の場合
規定される１８０秒以内の均熱では再結晶が完全には起
らない。

また焼鈍温度が高くなると、図で示すようにヒートバッ
クリングなど前述のトラブルの発生が多くなるため、７
８０℃を上限とする。

焼鈍の均熱時間の限定には特に技術的な理由はなく、均
熱時間が長くなるほど当然材質的には有利になるが、経
済的連続焼鈍という観点から均熱時間を焼鈍温度との関
係において限定する。

即ち、焼鈍温度が高温のときは短時間均熱とし、低温の
ときは長時間均熱とし、具体的には６０〜１８０秒とす
る。

その理由は、焼鈍温度が高温である場合でも、均熱時間
が短かいとプレス成形性が劣化するからこれを防ぐため
下限を６０秒とする。

一方、焼鈍温度が低温の場合には長時間の均熱を必要と
するが、低温の場合でも１８０秒まで均熱すると再結晶
は完了しかつプレス成形性のすぐれた冷延鋼板が得られ
るので、上限を１８０秒とする。

これ以上の長時間になると生産性が低下し、経済的な連
続焼鈍が行えなくなる。

したがって本発明の方法とはこの極めて苛酷な連続焼鈍
条件で本発明の対象とする鋼を完全に再結晶させ、プレ
ス成形用冷延鋼板としての材質を確保するための鋼板の
製造方法であるということが出来る。

また焼鈍後の冷却は工業的に空冷とされる冷却速度が好
ましく、また必要に応じて冷却中に３５０〜５００℃の
温度範囲で１８０秒以内の過時効処理を行ってもよい。

以上の様に本発明は鋼板の材質劣化なしに、低温度・短
時間の連続焼鈍でプレス成形用冷延鋼板を製造する方法
を開示するものであり、連続焼鈍の条件そのもので鋼板
材質を向上させるといった目的は持たず焼鈍条件には鋼
板を単に再結晶させるということしか期待していない。

なお本発明の方法は冷延鋼板のみならず亜鉛メッキ、錫
メッキなどの表面処理鋼板の原板の製造法としても適用
出来るものであり、深絞り用亜鉛鉄板やＴ３以下のテン
パーの軟質のブリキ・ＴＦＳ（テインフリースチール）
を現在使用されているセンジミアタイプの連続メッキラ
インやブリキ用連続焼鈍設備でそれぞれ容易に問題なく
製造出来る。

焼鈍後鋼板は圧下率０．５〜５％の範囲で調質圧延され
るが、ブリキ・ＴＦＳ原板として用いる場合は連続焼鈍
でＴ３以下のテンパ一度の軟質材を製造した後２０％以
下の圧下率で調質圧延すれば焼鈍後よりもテンパ一度の
高いブリキ・ＴＦＳ原板を任意に製造することが出来る
。

本発明の方法による低温度、短時間の連続焼鈍によりプ
レス成形用冷延鋼板が製造出来る理由については明らか
ではないが、溶鋼の鋳造以後熱間圧延にいたる各工程で
好ましい条件はすべてＴｉＣの析出を抑制し溶体化状態
を出来るだけ保持する傾向を持っている。

さらに冷間圧下率が高すぎてもまた連続焼鈍の昇温速度
がおそくても規定された焼鈍条件で再結晶が充分進行し
ないことは、前者はＴｉＣの析出が冷延で導入された歪
により助長され、鋼板の回復、再結晶を抑制し、後者は
徐加熱によりＴｉＣが低温度から微細析出し、再結晶を
抑制するか又は鋼板材質に悪影響を与えると推測される
。

したがって本発明の方法は熱延コイルまでは出来るだけ
ＴｉＣを溶体化させておき、連続焼鈍で再結晶をＴｉＣ
の折出より優先して進行させることにより、ＴｉＣの強
力な再結晶抑制を避け、かつＴｉＣを出来るだけ高温で
析出させＴｉＣを粗粒にすることにより、低温度、短時
間の焼鈍でプレス成形用冷延鋼板としての材質付与を可
能にしていると思われる。

実施例 １ 第１表に示す化学成分の鋼をそれぞれ第２表の製造工程
条件により０． ８ ｍｍの鋼板とした後、平均昇温速
度１５℃／秒、焼鈍温度７３０℃で６０秒保持したのち
空冷し、１．５％の調質圧延を行った。

得られた各機械的性質を第３表に示す。

本発明の方法により、すなわち鋼成分、連続鋳造速度、
スラブ加熱条件、捲取温度条件等がそれぞれ本発明に従
った条件で、製造された鋼板は昇温速度１５℃／秒、鋼
板焼鈍条件７３０℃Ｘ６０秒の連続焼鈍で完全に再結晶
しプレス成形用冷延鋼板として充分な機械的性質が得ら
れるが、これらの製造条件が一つでも満たされていない
場合には再結晶が完了せず、プレス成形用冷延鋼板とし
て必要な機械的性質が得られない。

実施例 ２ 実施例１の鋼Ｃを速度１．６ｍ／分で連続鋳造した後、
８６０℃以上にスラブ温度を保持し．その後スラブａは
１０５０℃で加熱し、仕上温度８９０℃で、スラブｂは
９５０℃で加熱し仕上温度８５０℃でそれぞれ熱間圧延
し、いずれも６００℃で捲取った。

酸洗後７０％の圧下率で冷間圧延し０．８龍の鋼板とし
た後．昇温速度１０℃／秒、焼鈍条件７００℃×４０秒
で連続焼鈍した。

１．５％の調質圧延の後得られた鋼板の機械的性質を第
４表に示す。

降伏応力、引張り強さ：ｋｇ／ｍｍ２、全伸び：％以上
説明したように本発明の方法によれば、極めて高能率・
コンパクトな連続焼鈍設備で極めて廉価なコストで品質
材質ともに極めてすぐれたプレス成形用冷延鋼板を製造
出来るものであるから工業的にその効果は極めて大きい
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的目的を説明するものであって連続
焼鈍で発生するヒートバツクリングによる鋼板の形状不
良発生率と焼鈍温度との関係を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量％としてＣ：０．０２０％以下、Ｍｎ ： ０
   ．５％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．００５
   〜０．０８％でＴｉ／Ｃ比が４．０ （４．０は含まず
   ）以下、残部鉄及び不可避的不純物よりなる溶鋼を引抜
   き速度０． ６ ｍ／分以上で連続鋳造してスラブとし
   、１１００℃以上１３５０℃以下の温度に加熱したのち
   、８３０℃以上１０００℃以下の温度で熱間仕上圧延し
   、６６０℃以下３００℃以上の温度で捲取り、更に脱ス
   ケール処理後６０〜９０％の圧下率で冷間圧延し、得ら
   れた鋼帯を平均昇温速度＝５〜１００℃／秒、焼鈍温度
   ：６３０〜７８０°Ｃ、均勢時間：６０〜１８０秒で連
   続焼鈍することを特徴とするプレス成形用冷延鋼板の連
   続焼鈍方法。 ２ 重量％としてＣ：０．０２０％以下， Ｍｎ ：
   ０．５％以下、Ｎ：０．００７％以下， Ｔｉ ：０．
   ０ ０ ５〜０．０８％でＴ ｉ ／Ｃ比が４．０（４
   ．０は含まず）以下、残部鉄及び不可避的不純物よりな
   る溶鋼を引抜き速度０． ６ ｍ ／分以上で連続鋳造
   してスラブとし、次いでスラブ速度を８００℃以上に保
   持して１０００〜１１００℃の温度に加熱したのち、８
   ３０℃以上１０００℃以下の温度で熱間仕上圧延し、６
   ６０℃以下３００℃以上の温度で捲取り、更に脱スケー
   ル処理後６０〜９０％の圧下率で冷間圧延し、得られた
   鋼帯を平均昇温速度：５〜１００℃／秒、焼鈍温度：６
   ３０〜７８０℃、均熱時間：６０〜１８０秒で連続焼鈍
   することを特徴とするプレス成形用冷延鋼板の連続焼鈍
   方法。