JPS61204329A - 耐リジング性と耐時効性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法 - Google Patents

耐リジング性と耐時効性に優れる加工用アズロ−ルド薄鋼板の製造方法

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JPS61204329A
JPS61204329A JP4398085A JP4398085A JPS61204329A JP S61204329 A JPS61204329 A JP S61204329A JP 4398085 A JP4398085 A JP 4398085A JP 4398085 A JP4398085 A JP 4398085A JP S61204329 A JPS61204329 A JP S61204329A
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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】 (産業上の利用分野) 耐リジング性と加工性さらには耐時効性に優れた薄鋼板
の製造に関してこの明細書で述べる技術内容は、圧延条
件の規制により冷間圧延および再結晶焼鈍工程を省略し
得る新プロセスについての開発成果を開示するところに
ある。
建材、自動車車体材、缶材ないしは各種表面処理原板な
どの用途に使用される板厚がふよそ2m以下の加工用薄
鋼板には以下のような特性が要求される。
(1)機械的特性 良好な曲げ加工性、張り出し加工性および絞り加工性を
得るために、主として高い延性と高いランクフォード値
(r値)が必要である。
また加工用鋼板を長時間室温に保持しておくと、時効劣
化を起こして加工性の低下をまねき、そのため、プレス
成形時に割れが生じたりするので、耐時効性も重要であ
る。
ここにAl (時効指数)≦4 (k g/ mm 2
)であることが耐時効性に優れることの目安になる。
(2)表面特性 これら材料は主として最終製品の最外側に使用されるた
め、素材としての形状および表面美麗さはもちろんのこ
と、成形加工後の表面性状が重要である。
これら薄鋼板の一般的な製造手段は、次のとおりである
まず鋼素材としては主に低炭素鋼を用い、造塊−分塊圧
延にて板厚200 mm程度の鋼片とした後、加熱炉に
て加熱−均熱処理し、ついで粗熱延工程により板厚約3
9mmのシートバーとしてから、仕上温度がAr3変態
点以上の範囲における仕上熱延工程にて所定板厚の熱延
鋼帯とし、しかるのちそれを酸洗後、冷間圧延により所
定板厚(2、0mm以下)の冷延鋼帯とし、さらに再結
晶焼鈍を施して最終製品とする。
かかる慣行の最大の欠点は最終製品に至るまでの工程が
きわめて長いことにある。その結果、製品にするまでに
要するエネルギー、要員および時間が真人になるだけで
なく、これら長い工程中に、製品の品質とくに表面特性
上程々の問題を生じさせる不利も加わる。例えば冷間圧
延工程における表面欠陥の発生、あるいは再結晶焼鈍工
程にふける不純物元素の表面濃化および表1面酸化に起
因する表面美麗さの劣化、さらには表面処理性の劣化な
どか不可避的トラブルである。
ところで加工用薄鋼板の製造法としては、熱間  2圧
延工程にて最終製品とするものも考えられている。この
方法によれば、冷間圧延および再結晶焼鈍工程が省略で
き、そのメリットは大きい。
しかしながら、熱間圧延のままで得られる薄鋼板の機械
的特性は、冷延−焼鈍工程を経たものに比べるとはるか
に劣る。とくに自動車の車体などに使用されるプレス加
工材には優れた深絞り性が要求されるのに対し、熱延鋼
板のr値は1.0前後と低く、そのためその加工用途は
きわめて限られたものになる。これは従来の熱延方法に
おいては、その仕上温度がAr、変態的以上であるため
、γ→α変態時に集合組織がランダム化するためである
加えて2.0fflTl以下の板厚の薄鋼板を熱延工程
のみで製造することはきわめて困難である。しかも寸法
精度の問題の他に、薄くなることによる鋼板温度の低下
は、低炭素鋼のAr、変態点以下の圧延を余儀なくし、
材質(延性、絞り性)の著しい劣化をもたらす。まただ
とえAr3変態点以下の圧延によって材質が確保できた
としても、フェライト域で圧延された鋼板にはりジング
が発生しやすくなるという新たな問題が生じる。
ここにリジングとは製品の加工時に生じる表面の凹凸の
欠陥であって、加工製品の最外側に使用されることが主
であるこの種の鋼板にとっては致命的な欠陥である。
リジングは、金属学的には加ニー再結晶過程を経ても容
易には分割されない結晶方位群(例えば(100)方位
粒群)が圧延方向に伸ばされたまま残留することに起因
するものであり、一般にフェライト(α)域の比較的高
温で加工された状況で生じやすく、とくにフェライト域
での圧下率が高い場合すなわち薄鋼板の製造のような場
合にはその傾向が強い。
最近では、これら加工用薄鋼板は、加工製品の複雑化、
高級化に伴い厳しい加工を受けることが多くなったこと
もあり、優れた耐リジング性が要求されるようになって
きた。
ところで近年鉄鋼材料の製造工程は著しく変化してふり
、加工用薄鋼板の場合も例外ではない。
すなわち、近年まず連続鋳造プロセスの導入によって分
塊圧延工程が省略可能となり、また材質向上と省エネル
ギーを目的として鋼片の加熱温度は従来の1200℃近
傍から1100℃近傍もしくはそれ以下に低下される傾
向にある。さらに溶鋼から直ちに板厚5Qan以下の鋼
帯を溶製することにより、熱延の加熱処理と粗圧延工程
を省略できるプロセスも実用化されつつある。
しかしながらこれらの新製造工程は、いずれも溶鋼が凝
固する際にできる組織(鋳造組織)を破壊するという点
では不利である。とくに凝固時に形成された(100)
 <uvw〉を主方位とする強い鋳造集合組織を破壊す
ることはきわめて困難である。
その結果として、最終薄鋼板には、前述したりジングが
起こりやすかったのである。
(従来の技術) Ar3変態点以下の比較的低温域で所定板厚の薄鋼板と
し、その後は冷間圧延および再結晶焼鈍工程を施さない
加工用薄鋼板の製造方法もいくつか提示されている。例
えば特開昭48−4329号公報には、低炭素リムド鋼
をAr、変態点以下の温度で90%の圧延にて4画板厚
の銅帯とすることによる降伏点26.1kgAnm2.
引張強さ37.3kg/mm2.伸び49.7%。
r=1.29の特性を有する製造例が示されている。
また特開昭52−44718号公報には同じく低炭素リ
ムド鋼を熱延仕上温度800〜860℃(A「3変態点
以下)で2.0 mm板厚とし、巻取温度600〜73
0℃とすることによる、降伏点20 kg 7m m’
以下の低降伏点鋼板の製造法が示されている。しかしな
がら絞り性の指標であるコニカルカップ値は得られる製
品で60.60〜62.18mm程度であり、この点従
来例の60.58〜60.61に比べると絞り性は同等
かそれ以下である。さらに特開昭53−22850号公
報には同じく低炭素リムド鋼を熱延仕上温度710〜7
50℃で1.8〜2.3mm板厚とし、巻取温度530
〜600℃とすることによる低炭素熱延鋼板の製造法が
示されいる。しか、しながらこの方法によって得られる
製品のコニカルカップ値も止揚の特開昭52−4471
8号公報の場合と同様に従来例よりも高く、絞り性は劣
っている。またさらに特開昭54−109022号公報
には、低炭素アルミキルド鋼を熱延仕上温度760〜8
20℃でl 、 5 mm板厚とし、巻取温度650〜
690℃とすることによる降伏点14.9〜18.8k
g/mm2゜引張強さ27.7〜29.8kg/mm2
.伸び39.0〜44.8%の特性を有する低強度軟鋼
板の製造例が開示されている。その他特開昭59−22
6149号公報にはC/ 0.002゜5i10.02
. Mn0.23.Plo、009.S10.008.
A j210.025゜N10.0021.Ti10.
10の低炭素iキルド鋼を500〜900←で潤滑油を
施しつつ76%の圧延にて1,5n+m板厚の鋼帯とす
ることにより、r=1.21の特性を有する薄鋼板の製
造例が示されている。
しかしながら上記した公知技術にはいずれも、前述した
耐リジング性を向上させることについては勿論、耐時効
性の向上を図ることにつき何らの考慮も払われていない
(発明が解決しようとする問題点) 冷間圧延のみならず再結晶焼鈍をも含まない新プロセス
によって、耐リジング性と加工性さらには耐時効性に優
れる薄鋼板の製造方法を与えることが、この発明の目的
である。
(問題点を解決するための手段) この発明は、低炭素鋼を所定板厚に圧延する工程におい
て、少なくとも1パスを、 Ar=変態点以下、500℃以上の温度範囲で、圧下率
:35%以上、ひずみ速度:300s−’  以上で圧
延し、 ついでコイルに巻取ったのち200〜500℃の温度に
少なくとも1分間保持することを特徴とする耐リジング
性と耐時効性に優れる加工用アズロールド薄鋼板の製造
方法である。
この発明の基礎となった研究結果からまず説明する。
供試材は表1に示す2種類の低次アルミキルド鋼の熱延
鋼板であり、これらの供試材A、 Bを700℃に過熱
、均熱後、1パスで20%、40%ふよび60%の各圧
下率でそれぞれ圧延した。
表1 このときのひずみ速度(ε)と圧延後の鋼板の下値およ
びリジング指数との関係を第1図に示す。
下値およびリジング指数はひずみ速度と圧下率とに強く
依存し、圧下率35%以上でかつ300S−’以上の高
ひずみ速度にすることにより、下値および耐リジング性
は著しく向上した。
なおひずみ速度(ε)の計算は以下の式に従っn: 圧
延ロールの回転数(r pm )r: 圧下率α)/ 
100 R: 圧延ロールの半径(m m) Ho:  圧延前の板厚(m m) また表2に示した供試鋼Cを用い6列から成る圧延機を
使用し、最終スタンドで高速、大圧下圧延を行ったとき
の圧延後の鋼板の巻取り保持時間と時効指数A1との関
係について調べた結果を第2図に示す。なお最終スタン
ドでは、仕上圧延温度700℃、ひずみ速度40O8−
’で圧延し、その後巻取り温度430℃で巻取った。
表2 巻取り後1分以内に巻戻した試料に巻戻した比べ、1分
以上巻取り保持した試料の時効指数は著しく減少した。
なお、A1は引張子ひすみ7.5%付加後、100℃、
30分の熱処理を加えた時の降伏強度。
増加量で評価した。
発明者らはこれらの基礎的データに基づき研究を重ねた
結果、以下のように製造条件を規制することにより耐リ
ジング性と加工性ならびに耐時効性に優れる薄鋼板が製
造できることを確認した。
(1)鋼組成 高ひずみ速度圧延の効果は本質的には鋼組成に依存しな
い。ただし、一定レベル以上の加工性を確保するために
は、侵入型固溶元素であるC、 Nはそれぞれ0.10
%以下、0.10%以下であることが望ましい。また鋼
中0をAfの添加により低減することは、材質と(に延
性の向上に有利である。
(2)圧延素材の製造法 従来方式、すなわち造塊−分塊圧延もしくは連続鋳造法
により得られた鋼片は当然に適用できる。
鋼片の加熱温度は800〜1250℃が適当であり、省
エネルギーの観点から1100℃未満が好適である。連
続鋳造から鋼片を再加熱することなく圧延を開始するい
わゆるCC−0R(連続鋳造−直接圧延)法も勿論適用
可能である。
一方溶鋼から直ちに50mm以下の圧延素材を鋳造する
方法(シートバーキャスター法およびトリップキャスタ
ー法)も省エネルギー、省工程の観点から経済的メリッ
トが大きいので、圧延素材の製造法としてはとりわけ有
利である。
(3)圧延工程 この工程が最も重要であり、低炭素鋼を所定の板厚に圧
延するに当り、仕上圧延において、少なくとも1パスを
、Ar、変態点以下、500℃以上の温度範囲で、圧下
率35%以上でかつひずみ速度300r’以上で圧延し
、ついでコイルに巻取ったのち200〜500℃の温度
に少なくとも1分間保持することが必須である。
仕上圧延温度がAr3変態点を超える高温域では、たと
え圧下率35%以上、ひずみ速度300S−’以上で圧
延を施したとしても、加工性、耐リジング性とも劣るも
のしか得られず、一方500℃未満では、変形抵抗の著
しい増大をもたらし、冷間圧延法で特有な問題が生じる
ため仕上圧延温度はAr、変態点〜500℃の範囲に限
定した。
またひずみ速度については、300r’に満たないと目
標とする材質が確保できないので、300s−’以上と
りわけ500〜250Or ’が好適である。
圧延パス数、圧下率の配分は、上記の条件が満たされれ
ば任意でよい。
圧延機の配列、構造、ロール径や、張力、潤滑の有無な
どは本質的な影響力を持たない。
さらに巻取り温度が500℃を超えるかあるいは200
℃未満では、耐時効性に有利なFe 、Cの析出に不利
であり、また保持時間が1分に満たないとA1の低減効
果に乏しいので、圧延後の巻取り保持は、200〜50
0℃の温度で1分間以上行う必要がある。
なお再結晶焼鈍処理については、原則として不要である
が、材質上の要請から、圧延後のランアウトテーブル上
および巻とり工程で保熱、均熱処理を施すこと、また必
要に応じて圧延後に多少の加熱処理を施すことを禁する
ものではない。
(4〕酸洗、調質圧延 上述の手順で得られた銅帯は、従来よりも低温域での圧
延であるため酸化層は薄く、酸洗性は極めて良好である
ので、酸洗せずに使用できる用途も広い。また脱スケー
ルは、従来の酸による除去の他に機械的除去も可能であ
る。さらに形状矯正、表面粗度調整などを目的として、
10%以下の調質圧延を加えることができる。
(5)表面処理 かくして得られる銅帯は、亜鉛めっき(合金系を含む)
、賜めっき$よびほうろう性など表面処理性に優れるの
で、各種表面処理原板として適用できる。
(作 用) この発明に従い、高圧下率、高ひずみ速度で圧延を行う
ことによって、耐リジング性さらには下値が格段に向上
する理由については、まだ明確には解明されていないが
、圧延材の集合組織およびび加工ひずみの変化と密接な
関係にあるものと考えられる。
(実施例) 表3に示す組成鋼をそれぞれ、表4に示す方法で板厚2
5〜40(財)のシートバーにした後、6列から成る圧
延機を用いて板厚0.8〜1.2mmの薄鋼板とした。
このとき最後列のスタンドにおいて3忠高ひずみ速度高
圧下圧延を行なった。ついで460〜390℃で巻取り
、460〜200℃の温度範囲での保持時間を0.5〜
60分とした。
かくして得られた薄鋼板につき、酸洗、調質圧延(圧下
率0.5〜1%)後の材料特性を表4に示す。なお引張
特性JI SS号試験片として求めた。またリジング性
は、圧延方向から切り出したJI SS号試験片を用い
、15%の引張子ひずみを付加したものについて、表面
の凹凸を目視法にて1(良)〜5(劣)の評価をした。
この評価は、在来の低炭素冷延鋼板の製造法によるとき
、リジングが事実主視れなかったので評価基準が確立し
ていない。
従って、本発明では従来ステンレス鋼についての目視法
による指数評価基準をそのまま準用した。
評価1.2は実用上問題の ないリジング性を示す。
この発明に従って製造された鋼板は比較例よりも優れた
下値と耐リジング性さらには耐時効性を示している。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、Ar3変態点〜500℃の
温度範囲における高圧下率、高ひずみ速度圧延さらには
その後に200〜500℃での巻取り保持処理により、
従来の冷間圧延のみならず再結晶焼鈍をも省略したアズ
ロールドのままで、良好な加工性と共に優れた耐リジン
グ性および耐時効性をもつ薄鋼板を得ることができ、し
かも圧延素材についてもシートバーキャスター法、スト
リップキャスター法などに適合するなど、 加工用薄鋼板の製造工程の大幅な簡略化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、下値およびリジング指数に及ぼすひずみ速度
の影響を、圧下率をパラメータとして示したグラフ、 第2図は、A1に及ぼす巻取り保持時間の影響を示した
グラフである。 第1図 ンず′み速S、 合(S−リ 012・ 345

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、低炭素鋼を所定板厚に圧延する工程において、少な
    くとも1パスを、 Ar_3変態点以下、500℃以上の温度範囲で、ひず
    み速度:300s^−^1以上、圧下率:35%以上で
    圧延し、 ついでコイルに巻取ったのち200〜500℃の温度に
    少なくとも1分間保持することを特徴とする耐リジング
    性と耐時効性に優れる加工用アズロールド薄鋼板の製造
    方法。
JP4398085A 1985-03-06 1985-03-06 Tairijinguseitotaijikoseinisugurerukakoyoazuroorudosukohannoseizohoho Expired - Lifetime JPH0227416B2 (ja)

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AT86301470T ATE54950T1 (de) 1985-03-06 1986-02-28 Verfahren zur herstellung von gewalzten verformbaren duennen stahlblechen.
EP86301470A EP0196788B1 (en) 1985-03-06 1986-02-28 Method of manufacturing formable as rolled thin steel sheets
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01248029A (ja) * 1988-03-29 1989-10-03 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk 放射型温度計

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01248029A (ja) * 1988-03-29 1989-10-03 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk 放射型温度計

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