JPS59133324A - 成形性のすぐれた高張力冷延鋼板の製造法 - Google Patents

成形性のすぐれた高張力冷延鋼板の製造法

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JPS59133324A
JPS59133324A JP15353483A JP15353483A JPS59133324A JP S59133324 A JPS59133324 A JP S59133324A JP 15353483 A JP15353483 A JP 15353483A JP 15353483 A JP15353483 A JP 15353483A JP S59133324 A JPS59133324 A JP S59133324A
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JP
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temperature
less
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cold
rolled
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JP15353483A
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Shuji Nakai
中居 修二
Seiichi Sugisawa
杉沢 精一
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

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】 この発明は、成形性のすぐれた高張力冷延鋼板の製造法
に関する。
冷延鋼板の製造法は、周知のごとく、熱間仕上圧延機で
圧延した鋼板をダウンコイラで巻取った後、酸洗÷冷間
圧延令表面清浄−焼なまし・・・・・の各処理工程を経
て冷延鋼板を製造しているが、そ・の材質としては近年
リムド鋼に変って、アルミキμド鋼が使用されるように
なってきた。これは、高強度鋼素材であると共に成分偏
析にもとづく特性変動が少なく、しかも時効劣化し難い
特徴を有するのみならず、バッチ式焼なまし法ではその
材質中に固溶している窒素Nを焼なまし処理工程中に微
細なklNとして析出させて成形性(深絞シ性)の指数
として用いられるランクフォード値(以下上値と称す)
を高いレベルに持ちきたすことができるだめである。
ところが、連続焼なまし法においては、このアルミキル
ド鋼の特徴であるところの餓細なA7Nの析出による上
値の向上が一般的に難しい。これは昇熱速度が速いため
、微細N!Hの析出後、再結晶が進行するという順序が
逆転又はこれに近い状態になることによる。これは、連
続焼なまし法において、AtNとしての析出効果が全く
得られない上に、再結晶粒成長をも阻害している。
そこで、連続焼なまし法における、この上値の向上につ
いては近年、下記に示すような方法が提案されている。
すなわち、 1、熱間圧延後の鋼板の巻取シを、高温巻取りとするこ
とによシ、灰化物の凝集及びkeNの大型析出物の析出
を施し、上値の向上と再結晶粒成長を図ったもの。
2、連続炉での再結1焼なまし温度を通常より昇温させ
、その鋼板の組織をフェライト+オーステナイト領域ま
で昇温して集合組織の改善を図シ、上値の向上を目積し
たもの□ 3、チタンを添加することによシ〒値の向上を図ったも
の等”がある。
しかし、上記1.の高温巻取9を行うと、脱スケール性
や表面性状の悪化、結晶粒の粗大化、形状不良などが生
じ、冷延母材としては格落ちする。場合が多くなる。又
、2.の再結1焼なまし温度を上げると、連続炉に要す
る燃料原単位が増大し、コストアップとなる。又、3.
のチタンを添加すると、チタンは炭素と結合するため、
チタンの添加時はその際に真空脱炭□処理も施さねば々
らず、その処理とチタンの使用によシ、コストアップと
なるなどの欠点があった。
この発明は、これらの方法をとらず、連続焼なまし過程
でのヒートパターンを一部変えることにより、上記の欠
点を解消し得る成形性のすく゛れた35〜60 Kg/
−クラスの高張力冷延鋼板の製造法を提案するものであ
る。
すなわち、この発明は 1、炭素0.15%以下、けい素0.20%以下、マン
ゴy0.40〜3.0%、すん0.20%以下、アルミ
ニウム0.02〜0,15%、窒素0.002’5〜0
.02%、残部実質的に鉄よシなる鋼を、通常の熱間圧
延を施して600℃以下300℃以上でコイルに巻取り
、酸洗後圧工率40%以上80%以下で冷間圧延を行っ
た後、350℃以上再結晶温度以下好ましくは450〜
550℃の温度域に10〜60秒予熱保持し、引続き再
結晶温度以上850℃以下の温度域に短時間保持して再
結1焼なましを行い、次いで200℃以下にいったん急
冷して再加熱後、250〜450℃の温度域で過時効処
理を施すことを特徴とする成形性のすく゛れた高張力冷
延鋼板の製造法。
2、上記第1項の成分に加えて、さらにクロム0.5%
以下、モリブデン0.3%以下のうちどちらか一方、又
は両方を含有することを特徴とする成形性のすぐれた高
張力冷延鋼板の製造法を要旨とする。
まず、この発明について具体的に説明すると、第1図に
示すように、曲線aはこの発明法の再結1焼なまし及び
過時効処理過程におけるヒートパターンの曲線を示し、
曲線b(dm未来法再結1焼なまし及び過時効処理過程
におけるヒートパターンの曲線を示すもので、連続炉に
おいてコイルを連続的に焼なまし炉の中を通過させなが
ら連続焼なましを行うが、まず焼なまし初期の段階でい
ったん350℃以上〜再結晶温度以下の温度範囲の焼な
まし予熱温度域(PreRA )で10〜60秒程度短
時間保持する。との焼なまし予熱温度域(PreRA)
を施すことにより、冷延鋼板中の窒素をAtNとして微
細に析出するようにしたものである。
すなわち、アルミキルド鋼は冷延後の再結1焼なまし初
期段階においてAJNを微細に析出させやすく、これに
より再結晶集合組織を改善し、高上値の得られることが
知られている。そこで、発明者は連続焼なまし法におい
て、AJNの析出しやすい温度域に短時間保持すること
により、A−eNを十分析出させて集合m織を改善し、
i値を向上せしめ、成形性の向上を図るものである。
そして、その後の温度過程は通常のヒートパターンと同
様の熱処理を施す。すなわち、Al変態点近傍の再結晶
焼なまし温度域(RA)まで昇温しで20〜120秒程
度保持し、この間に再結晶、粒成長の過程を経て軟化さ
せ、成形加工性を向上させるものである。次いで、20
0℃以下に冷却した後再加熱して2〜4分間保持し、時
効の発生原因となる固溶次素を減少させる方法である。
す々わち、この発明法は再結晶焼なまし後冷却し、再加
熱して過時効処理を施す方法である。
上記焼なまし予熱温度域(PreRA )を350℃以
上〜再結晶温度以下としたのは、350℃未満ではA/
Nの析出に必要な熱量が得られず、又再結晶温度を越え
ると、この発明の目的とする[Iil”/HN!Hの析
出後再結晶させ、集合組織を改善する」という目的を得
ることが困難となるためである。又、その時間は10秒
以上保持すれば、その間に十分N!Nを析出させること
ができる。この7VNの析出時間は長いほど好ましいが
、設備長さの増大につながることから、実質的には60
秒ぐらいが上限となる。
上記再結晶焼なまし温度域(RA)は、再結晶温度以上
850℃以下でよいが、炉の燃料原単位を考慮してでき
るだけ低い方がよい。この点に関し、フェライト−相組
織鋼の場合は後述する〒値の向上によシロ50〜750
℃の温度範囲でよい。又その保持時間は長い方がよいが
、設備上許容範囲内の20〜120秒程度で十分再結8
焼なまし処理効果が得られる。一方フエライト+マルテ
ンサイトの複合組織を有するいわゆる二相組織鋼の場合
再結晶焼なまし温度はフェライト(α)+オーステナイ
ト(γ)域で均熱保持し、r相への成分元素濃化を図る
ため、750〜850℃が必要である。その保持時間は
長い方がよいが設備上許容範囲内の20〜120秒程度
でその効果が得られる。又、過時効処理温度(OA)は
、通常と同じ250〜450℃の時効処理に適した温度
範囲でよく、その時間も通常と同じの2〜4分の時効処
理時間で十分である。
上記焼なまし炉内における焼なましの予熱操作は、炉内
の温度調整を行うことにより、容易にこの発明の焼なま
し予熱帯を設けることができる。
このように、再結晶焼なまし時のヒートパターンを一部
変えるのみで、成品のi値が向上し、成形性がすぐれ、
ひずみ時効の発生を抑制した高品質の成品を製造すると
とができる。このf値の向上に伴い、下記に示す種々の
問題も解消される。
すなわち、ダウンコイラでの750’C前後の高温巻取
シを要せず、コイルの巻取温度を600’C以下にして
も確実に〒値の向上を図ることができる。したがって、
高温巻取シにより生じる脱スケール性、表面性状の悪化
や結晶粒の粗大化、形状不良などを抑制することができ
、最適なる冷延母材を得ることができる。
又、再結晶焼なまし温度域(RA)は、通常集合組織の
改善を図ってi値を向上し得るように、短時間内に70
0〜850℃まで昇温しているが、この発明法において
は予熱段階を新たに設けて〒値を向上し得るものである
から、フェライト−相組織鋼の場合再結晶焼なまし温度
域(RA)を650〜750℃程度まで下げることがで
きる。このため、連成炉における燃料原単位を確実に低
減できる。又、チタンの添加や真空脱炭処理なども要せ
ず、きわめて簡単かつ確実に〒値の向上を得ることがで
きる。
又、この発明のアIレミキルド鋼冷延鋼板は、例えば連
続鋳造法又は造塊法によシ製造した高張力冷延鋼板、二
相組織高張力冷延鋼板などが対象となる。
この発明に卦いて、鋼の化学成分を限定したのは次の理
由による。
炭素は、強度を得るために必要な元素であるが、炭素が
0.15%を越えると、溶接性が悪化するため、0.1
5%以下とした。
けい素は、0.20%を越えると、鋼板表面に焼なまし
時に着色し、又スケールによる表面欠陥となるだめ、0
.20%以下とした。
マンガンは、強度を得るために必要な元素であるが、0
.40%未満では目標とする強度を得るには十分でなく
、フェライト−用銅の場合はマンガン量は、0.40〜
1.50%が適しているが、一方フエライト+マルテン
サイトニ用銅の場合のマンガン量は1.5%以上が必要
であるが、3.0%を越えると溶製が困難であシ、かつ
コスト高となるため、0.40〜3.0%とした。
シんは、高張力化に必要であるが、0.20%を越える
と、二次加工脆化の危険性があシ、又スポット溶接性が
劣化するため、0.20%以下とした。
アルミニウムは、N!Hの析出に必要で、0.02%未
満では効果が少なく、0.15%を越えるとスラブ加熱
時のI’J!Nの固溶化が不完全となり、結晶粒の微細
化によシ延性が低下するため、0.02〜0.15%と
しだ。
窒素は、伸びを向上させるためには少ない方がよいが、
0.0025%未満ではAJNの析出が不十分であシ、
0.02%を越えると伸びが低下し、アルミニウムと相
俟ってスラブ加熱時のAJNの固溶化が不完全となるた
め、0.0025〜0,02%とした。
クロムは、強度向上のため及び二相組織化にあたり、マ
ンガン量の低減に有効であるが、0.5%を越えると、
添加のわりにこれらの効果の上昇が少ない上むしろ集合
組織を劣化させるので、0.50%以下とした。
又、モリブデンも同様の理由によ、り0.30%以下と
した。
熱間仕上圧延後の巻取温度を600℃以下300’C以
上としたのは、600℃を越えると、巻取後の冷却中に
大型のN!Nが析出してしまい、本来の目的であるとこ
ろの予熱温度域(PreRA )での微細なAJNの析
出が不可能となるため、600℃以下とした。又、30
0℃以下では巻取時の銅帯強度が強く、巻取が困難とな
り、製造上の不具合を生じたり、水冷却のだめの水量を
増大、または能率の低下をきたす。一方で300℃以下
としても、絞り性向上に対する効果は変らない。
又、冷間圧下率を40%以上80%以下としたのは、通
常の冷延鋼板と同様で成品寸法精度、形状性の向上の他
、再結晶集合組織を改善するためである。80%以上の
圧下は圧延全荷重が太きくなシ作業性の低下、板厚精度
平担などの劣化をもたらし、又、冷延鋼板として必要な
板厚精度、形状性を確保するためには40%以上の圧下
率が必要であり、圧下率40%以下では良好な絞シ性が
得られないからである。
〔実施例1〕 次に、高張力冷延鋼板試料NO” + 2+ 3 + 
8と、二相組織高張力冷延鋼板試料No−4、5,6+
 7.9の製造過程を例にとってこの発明法と従来法と
を比較した実施結果を第1表に示し、その成品の組成と
焼なまし処理条件も併せて示した。
(以下余白) 第     1     表 (J2i下余白) 上記第1表よりわかるごとく、この発明法によるもの試
料N001〜7は従来法によるもの試料N008.9に
比べていずれも〒値が大幅に向上することが認められる
。これは、この発明法のklNを析出させるという予熱
焼なまし操作がr値の向上に著しく貫・献したものであ
る。
この発明は上記のごとく、連続焼なまし法において所定
の焼なまし高温度まで急熱せずに、予熱過程を経て、再
結晶腕なまし処理を施すことにより、アルミキルド鋼の
高張力冷延鋼板の製造に最もゴーした再結晶腕な捷し法
で高強度を有し、かつ、成形性にすぐれた高張力冷延鋼
板を低コストで、しかも容易に製造できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の再結晶腕なまし過程のヒートパター
ンを示す図表、第2図はこの発明の他の再結晶腕なまし
過程のヒートパターンの実施例を示す図表である。 PreRA・・・・焼なまし予熱温度風RA・・・・再
結晶腕なまし温度域、OA・・・・過時効処理温度域、
a・・・・この発明法の再結晶腕なまし過程におけるヒ
ートパターンの曲線例、b・・・・従来法の再結晶腕な
まし過程におけるヒートパターンの曲線例。 出願人  住友金属工業株式会社 137− 手続補正書(方式) 1.事件の表示 昭和58年 特 許 願  第153534 @2、発
明の名称 成形性のすぐれた高張力冷延鋼板の製造法3、補正をす
る者 事件との関係   出願人   ≠距#呻#大阪市東区
北浜5丁目15番地 (211)  住友金属工業株式会社 4、代理人 東京都中央区銀座3−3−12銀座ビル(561−53
86・Q274)(7390)弁理士押 1)良 久 5、補正命令 の日付 昭和59年1月31日1、本願
明細書第16頁15〜18行に「第1図はこの発明の再
結晶焼なまし過程のヒートパターンを示す図表、第2図
はこの発明の他の再結晶焼なまし過程のヒートパターン
の実施例を示す図表である。」とあるを「第1図はこの
発明の再結晶焼なまし過程のヒートパターンを示す図表
である。」と補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭素0.15%以下、けい素0.20%以下、マン
    ガニ10.40〜3.0%、シん0.20%以下、アル
    ミニウム0.02〜0.15%、窒素0.0025〜0
    .02%、残部実質的に鉄よシなる鋼を、通常の熱間圧
    延を施して600℃以下300℃以上でコイルに巻取シ
    、酸洗後圧工率40%以上80%以下で冷間圧延を行な
    った後、350℃以上再結晶温度以下の温度域に10〜
    60秒予熱保持し、引続き再結晶温度以上850℃以下
    の温度域に短時間保持して再結晶焼なましを行ない、引
    続いて200℃以下にいったん急冷して再加熱後、25
    0〜450℃の温度域で過時効処理を施すことを特徴と
    する成形性のすぐれた高張力冷延鋼板の製造法。 2 炭素0.15%以下、けい素0.20%以下、マン
    ガン0.40〜3.0%、りん0.20%以下、アルミ
    ニウム0.02〜0.15%、窒素0.0025〜0.
    02%にさらにクロム0.5%以下とモリブデン0.3
    %以下のウチの1種又は2種を含有させ、残部実質的に
    鉄よシなる鋼を、通常の熱間圧延を施して600℃以下
    3006C以上でコイルに巻取り、酸洗後圧工率40%
    以上80%以下で冷間圧延を行なった後、350℃以上
    再結晶温度以下の温度域に10〜60秒予熱保持し、引
    続き再結晶温度以上850℃以下の温度域に短時間保持
    して再結晶焼なましを行ない、引続いて200℃以下に
    いったん急冷して再加熱後、250〜450℃の温度域
    で過時効処理を施すことを特徴とする成形性のすぐれた
    高張力冷延銅板の製造法。
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