JPS5857490B2 - 深絞り用冷延鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は極めて苛酷なプレス加工に耐えられる含チタン
冷延鋼板を低温短時間焼鈍で製造する方法に関するもの
である。

プレス成形用の冷延鋼板及びその製造法については、過
去数多〈発明され、なかでも苛酷なプレス加工に耐えら
れる材料として含チタン冷延鋼板の発明がある。

しかじなかむ、この含チタン冷延鋼板は、大量に連続焼
鈍で製造する場合に大きな欠点をもっている。

含チタン冷延鋼板のすぐれた材質特性は極めて高い温度
か、極めて長時間の焼鈍で得られるものである。

すなわち、含チタン冷延鋼板は再結晶温度が高い（回復
再結晶速度が釦そい）ため、通常のリムド鋼やＡｌキル
ド鋼より高い温度又は長時間の焼鈍が必要である。

連続焼鈍の場合には焼鈍時間が設備的に限られることか
ら必然的に高温焼鈍せぢるを得す不必要な製造コストの
上昇。

品質の低下を１ねき含チタン冷延鋼板の市場性を損って
いる。

筐た連続焼鈍炉で高温焼鈍をする場合加熱能力との関係
から通板速度を低下させることによる生産性低下、消費
燃料エネルギーの増大といった一般的な製造コストの上
昇の他にヒートバックリングの発生増による鋼板形状の
悪化による製品歩留の低下、さらには焼鈍炉内ハースロ
ールの異物ピックアップの増加による鋼板表面の虹発生
の増加を生じる。

したがって連続焼鈍は出来るだけ低温度で行うことが製
造コスト及び操業の安定性のために必要であり、製品の
材質との関係からやむをえず高温で連続焼鈍する場合で
も８０００Ｃ以下であることが望捷れる。

本発明は含チタン冷延鋼板の連続焼鈍で起る上記問題点
を根本的に解決し、従来の含チタン冷延鋼板と同等の材
質をもつ含チタン冷延鋼板を安価にかつ高品質（鋼板の
形状良好１表面状態良好）に製造する方法を提供するも
のである。

更にくわしくは本発明は上記問題点を本質的に解決する
８００′ Ｃ以下の低温及び２００秒以内の短時間の連
続焼鈍による含チタン冷延鋼板の製造方法を提供せんと
するものである。

その要旨とするところは、重量幅としてＣ：０．００１
〜０．０１５係。

Ｍｎ ： ０−３０ ％未満、ｏ：０．ｏｌｏ’％以下
。

Ｔｉ：Ｃ量の４倍以上２０倍以下で、かつ少くとも０．
０２ ％以上０１０％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０．６〜２．０ｍ／分で連続
鋳造してスラブとし、１ｏ００’ｃ以上１３５０°Ｃ以
下の温度に加熱し熱間圧延し、７０００Ｃ以下３００°
Ｃ以上の温度で捲取り。

圧下率６５多以上９５％以下で冷間圧延した後、平均昇
温速度１０Ｃ／秒以上２００ Ｃ／秒以下、焼鈍温度
６３０ Ｃ以上７９０’Ｃ以下、均熱時間０．５秒以
上２００秒以内の条件で連続焼鈍することを特徴とする
深絞り用冷延鋼板の製造法にある。

以下本発明について鋼の各成分と製造条件を上記のよう
に限定した理由を詳細に説明する。

炭素は０．０１５ ％を超えて含１れるとＴｉＣの生成
量が多くなり、鋼板の再結晶温度が極端に高くなるので
、低隠短時間連続焼鈍の目的のためには少い程良いが、
０．００１％未満にすることは一般の商用規模の製鋼炉
では溶製上困難であるので０．００１〜０．１５係に限
定した。

酸素はプレス成形性の面から０．０１５％以下が必要で
あり、 ０．０１５φ以下の酸素量では鋼板の再結晶温
度はほとんど変らないが、少しでも再結晶温度を低下さ
せるために０．０１０ ％以下と規定する。

チタンは鋼中の炭素、酸素、窒素、硫黄などと反応する
のでこれらの量と合せ考えなければならないが、炭素、
酸素を上記のように制限し、又現行製鋼炉で達成される
不純物としての窒素、硫黄量（Ｓ＜０．０３０係、Ｎ＜
０．００７条）の鋼であれば０．０２０％以上であるこ
とが高水準のプレス成形性を保持するため必要であり、
かつＴｉ／Ｃで４以上必要である。

しかし０．箒 より多くすることは再結晶温度をあげる
ばかりであり、Ｔｉ／Ｃで２０以上のＴｉの添加は製造
コストを高くするだけである。

マンガンは本発明においては添加する必要がなく、また
多くなると再結晶温度が上昇すると共に。

プレス成形性が劣化するので０．３％未満とした。

本発明における出発鋼は転炉電気炉などの工業用溶製炉
で溶製するが炭素０．０１５ ％以下、酸素０．０１０
％以下の鋼を作らなければならないので。

転炉、電気炉の場合には鋳造前に真空脱ガスを行ない、
その後にＴｉを添加するのが有利である。

捷た真空脱ガス処理を行うに当って脱酸調整のためにア
ルミニウムを使用することもできる。

それによって鋼中に小量のアルミニウムが残留しても支
障はない。

更にＴｉの添加は取鍋、鋳型のどちらで行ってもよい。

この鋼を連続鋳造機で引抜き速度０．６〜２．０ｍ／分
で鋼片とする。

引抜き速度が０．６ｍ／分未満の場合は本発明で規定す
る連続焼鈍条件では完全に再結晶せず、深絞形用鍋板が
得られない。

その理由は不明であるが、ＴｉＣの析出形態が再結晶の
抑制に強く関与しているものと推定される。

普た。

引抜き速度が遅すぎるとブローホールやスリバー等の表
面欠陥が発生することからも好１しくない。

一方、引抜き速度が速すぎると、介在物がモールド内で
浮上分離しにくくなり介在物欠陥が発生したり、中心偏
析あるいは未凝固での矯正による内部割れを起こすため
上限ｆ ２．０ ｍ ／分とする。

なお、従来の造塊・分塊工程で鋼片を製造した場合も引
抜き速度の訃そい場合と同じ理由で本発明の目的が達成
出来ない。

鋼片は必要に応じて手入れを行った後、熱延を行うが連
続鋳造後鍋片を冷却して冷片とした後。

昔たは熱片のｉｔ熱間圧延の加熱炉に装入してもよい。

この加熱炉での加熱温度は１０００°Ｃ以上にする必要
がある。

１０００° Ｃ未満であると規定された焼鈍条件では深
絞り用鋼板が製造出来ず１本発明の目的が達成出来ない
。

一方、加熱温度がち渣りにも高温になると鋼片の表面が
溶解し、作業性を阻害するので上限は１３５０°Ｃとす
る。

熱延仕上温度は７８０’Ｃ以上がプレス成形性のために
必要である。

捲取温度は７００° Ｃ以下好１しくは６５０° Ｃ以
下で３００’Ｃ以上が必要である。

７００’Ｃ’ｉ超える捲取温度では規定された焼鈍で再
結晶が充分に起らず、深絞り用鋼板としての必要な材質
が確保出来ない。

一方、捲取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に必要とし冷却設備も大損りとな
るので下限は３００°Ｃとする。

さらに酸洗などの手段によるデスケーリング後冷延金行
うが。

冷間圧延率６５〜９５φ（好１しくは７２〜９０係が本
発明の目的である低温及び短時間連続焼鈍で充分な再結
晶を進行させ、深絞り用鋼板を製造するために必要であ
る。

連続焼鈍の条件は平均昇温速度１０’Ｃ／秒以上２００
’Ｃ／秒以下で焼鈍温度６３０°Ｃ以上７９０ Ｃ以下
に加熱し、均熱時間は０．５秒以上２００秒以下、（こ
の場合平均冷却速度２°Ｃ／秒以上が好昔しい。

）と規定する。平均昇温速度は。１０’Ｃ／秒以下では
連続焼鈍の目的である高生産性が達成出来ず、また２０
０’Ｃ／秒以上で昇温すると急速加熱効果により深絞り
性が劣化する。

焼鈍温度は６３０° Ｃ以下であれば２００秒以内の均
熱時間で再結晶しないため下限を６３０° Ｃとする。

また、焼鈍温度は高いほどエネルギー消費量が増加する
などして製造コストが高くなる以外に８００°Ｃ以上の
焼鈍ではヒートバックリングの発生とハースロールへの
異物付着が急激に増加し１図で示すように鋼板の形状不
良発生率が高く、生産が阻害されるため、焼鈍温度の上
限金７９０’Ｃとする。

なお１本発明者らの知見によれば、焼鈍で発生する品質
上のトラブルを消し去るためには７５σＣ以下、６３０
° Ｃ以上の焼鈍を推奨する。

均熱時間も長いほど製造コストが高くなるため２００′
＃１．内とする。

一方その時間が短時間すぎると再結晶の未完了の恐れが
あるので０・５秒以上とする。

含Ｔｉ冷延鋼板では本来焼鈍後の冷却速度は材質に影響
を及ぼさないから冷却の方法及び速度は規定しない。

以上の様に本発明は鋼板の材質劣化なしに低温度、短時
間の経済的な連続焼鈍で鋼板を製造する方法を提供する
ものである。

なか１本発明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、ティンフリースチル（ＴＦＳ ）ｋ
現在使用されているゼンジミアタイプの連続メツキライ
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。

調質圧延は省略しても良いが、鋼板の形状調整などのた
めに行っても良く、またブリキ、ＴＦＳ原板として用い
る場合は連続焼鈍でＴ３以下の軟質材を製造した後、２
０優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原板を製造することも出来る。

実施例１ 第１表に示す化学成分の鋼を、それぞれ第２表の製造条
件により０・８關の鋼板とした後、平均加熱速度２０’
Ｃ／秒、均熱温度７３０°Ｃで４０秒保持の条件で連続
焼鈍したのち空冷した。

得られた各機械的性質を第３表に示す。

○：本発明の方法、×：伸び不充分で測定不可能本発明
の方法、すなわち鋼成分、鋳造方法、スラブ加熱条件、
捲取温度条件及び冷延圧下率をそれぞれ適当な条件で製
造した鋼板は加熱速度２０’Ｃ／秒、鋼板焼鈍条件７３
０’ ＣＸ４０秒の連続焼鈍で完全に再結晶し、含Ｔｉ
冷延鋼媒特有の優れた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、結晶組織中に冷延の加工組織が残存するか
１寸たはＣ−ＩＶの様に結晶組織的には再結晶が完了し
ている様に観察されても、特に全伸びが低く、充分なプ
レス成形性が得られないことがわかる。

（実施例 ２ 実施例１の鋼Ｃ，！：Ｆ−！ｅそれぞれ引抜き速度０．
８ｍ／分で連続鋳造し、スラブ加熱温度１２８０’ｃ、
仕上温度９１０’Ｃ，捲取温度５５０ Ｃの条件で熱
延し、８３％の圧下率で冷延し、板厚０．５ｍｍとした
後、室温、より６５０’Ｃ筐で５秒、６５０°Ｃから７
５０°Ｃ曾で５秒で加熱し、７５０° Ｃ到達後直ちに
７００’Ｃ昔で５秒で冷却し、７００’Ｃから空冷する
というゼンジ□ア型亜鉛メッキ設備の熱サイクルにシミ
ュレートしたサイクルで焼鈍した。

得られた機械的性質を第４表に示す。

本発明の方法によって製造された鋼Ｃは上記の様な極め
て短い焼鈍サイクルですぐれたプレス成形性が得られる
ことが判る。

従来、冷延鋼板の再結晶速度に関して鋼中の化学成分の
影響について数多く研究されているが、製造工程の条件
との関係については、はとんど研究されていない。

本発明者は含Ｔｉ冷延鋼板の回復再結晶速度の増加によ
る低温度及び短時間焼鈍を実現すべく実験を重ね、実施
例に示したごとく鋼成分、鋳造条件、熱延時のスラブ加
熱温度、熱延後の捲取温度及び冷延圧下率を適当な条件
で組合せることにより遠戚した。

本発明の方法により含Ｔｉ冷延鋼板の低温短時間焼鈍が
可能になる理由は充分明らかでないが、単なる元素添加
量の効果のみでなく、連続鋳造以後の工程条件の累積効
果として熱延コイルで形成された結晶組織及びＴｉｃｋ
中心とする析出物の析出状態が大きく貢献していると考
えられる。

以上説明したように１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非時効性の深絞り用鋼材
を製造出来るものであるから、工業的にその効果は極め
て太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図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ッ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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量多としてＣ： ０．００１−０．０１５多。 Ｍｎ ０．３０ ％未満、 ０ ： ０．０１０％以下
   、Ｔｉ：Ｃ量の４倍以上２０倍以下でかつ、少くとも０
   ．０２％以上、０．３多以下、残部鉄及び不可避的不純
   物よりなる溶鋼を引抜き速度０６〜２．０ ｍ ／分で
   連続鋳造してスラブとし、１０００’Ｃ以上１３５０’
   Ｃ以下の温度に加熱し、熱間圧延し７００°Ｃ以下３０
   ０’Ｃ以上の温度で捲取り、圧下率６５饅以上９５係以
   下で冷間圧延した後。 平均昇温速度１０°Ｃ／秒以上２００’Ｃ／秒以下、焼
   鈍温度６３０°Ｃ以上７９０’ Ｃ以下、均熱時間０．
   ５秒以上２００秒以内の条件で連続焼鈍することを特徴
   とする深絞り用冷延鋼板の製造法。