JPS61204336A - 耐リジング性に優れる加工用薄鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 耐リジング性と加工性に優れる薄鋼板の製造に関しこの
明細書で述べるところは、圧延条件の規制により冷間圧
延工程を含まない省工程が可能となることの実験的知見
に基づく開発研究の発展的成果に関連している。

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およそ２１以下の薄鋼板では
、その機械的特性として良好な曲げ加工性、張り出し成
形性、および絞り加工性を得るために、高い延性と高い
ランクフォード値（ｒ値）が要求される。さらにこれら
材料は最終加工製品の最外側に使用されることが主なの
で、加工後の表面状況がとくに重要になってきている。

これら加工用薄鋼板の一般的な製造手順は以下のとおり
である。

まず鋼素材としてはおもに、低炭素鋼を用い、連続鋳造
法もしくは造塊−分塊圧延法により約２００−板厚の鋼
片となしそれを熱間圧延工程により板厚がおよそ３１１
１１Ｉ＋の熱延綱帯とし、ひき続き酸洗後冷間圧延にて
所定板厚の調帯とし、その後箱焼鈍法又は連続焼鈍法に
より再結晶処理を行って最終製品とする。

この慣行は、工程が長いことに最大の欠点があり、製品
にするまでに要するエネルギー、要員、時間がぼう大で
あるのみならずこれら長い工程中に、製品の品質とくに
表面特性工種々の問題を生じさせる不利も加わる。

上記のように、加工用薄鋼板の製造手順には、冷間圧延
工程（圧延温度３００℃未満）を含むことが必須であっ
た。

この冷間圧延工程は単に所望の減厚を意図するだけに止
まらず、冷間加工によって導入される塑性ひずみを利用
することにより最終焼鈍工程において、深絞り性に有利
な（ｌ　Ｉ　＋）方位の結晶粒の成長を促進させるのに
役立つ。

ところが、冷間での加工は熱間での加工に比べて鋼帯の
変形抵抗が著しく高いために圧延に要するエネルギーも
真人なほか、圧延ロールの摩耗がひどく、加えてスリッ
プなどの圧延トラブルも生じ易い。

これに対し、３００℃以上８００℃以下の比較的高温域
（いわゆる温間域）にて、圧延できしかも特に良好な加
工性が得られれば、上記問題点は一掃でき、製造上のメ
リットは大きいといえよう。

ところが温間圧延による製造には大きな問題がある。そ
れはりジングである。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粒群（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、一般に温間圧延のようにフェライト（
α）域の比較的高温で加工された状況で生じやすくとく
に温間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）には顕著である。

また最近はこれら加工用鋼板が、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り、優れ
た耐リジング性が要求される。

ところで近年鉄鋼材料の製造工程は著しく変化し、加工
用薄鋼板の場合も例外ではない。

すなわち溶鋼を造塊−分塊圧延にて２５０１板厚程度の
綱片とし後加熱炉にて加熱均熱処理し、粗熱延工程によ
り約３０ＩＩ１１板厚のシートバーとし、さらに仕上熱
延工程により所定板厚の熱延綱帯としていた在来の慣例
に対し、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への低下傾向にあ
る。

一方溶鋼から直ちに板厚５０１ｗｌ１１以下の銅帯を溶
製することにより熱間圧延の加熱処理と粗圧延工程を省
略できる新しいプロセスも実用化しつつある。

しかしながら、これら新製造工程はいずれも溶鋼から凝
固してできる組織（鋳造）Ｊｌ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　
）　　（ｕ　ｖ　ｗ）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りジングが起こりやすく
なり、とくに温間圧延法はそれを助長する。

（従来の技術） 温間圧延による深絞り用鋼板の製造方法はいくつか開示
され、たとえば特公昭４７−３０８０９号、特開昭４９
−８６２１４号、特開昭５９−９３８３５号、特開昭５
９−１３３３２５号、特開昭５９−１８５７２９号、そ
して特開昭５９−２２６１４９号各公報な８がその例で
ある。いずれも温間域の圧延後ただちに再結晶処理する
ことを特徴とし、冷間圧延工程が省略可能な革新的技術
である。

しかしながら、これら公知技術は前述の耐リジング性を
向上させることについては何らの考慮も払われてなく、
この点一般的に薄鋼板の耐リジング性に関しては温間圧
延の方が冷間圧延を加える場合よりも不利である。

（発明が解決しようとする問題点） 冷間圧延工程を含まない省工程によって、耐リジング性
と加工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温間圧延する工程に
おいて、少なくとも１パスを、ひずみ速度３００（ｓ−
１）以上で仕上げ、ひき続き再結晶焼鈍することを特徴
とする耐リジング性に優れる加工用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。

表１ （ｗｔ％） 供試材は表１に示す２種類の低炭素アルミキルド鋼の熱
延鋼板である。供試材は（＾）、（Ｂ）とも６００℃に
加熱−均熱し１パス、３０％圧下率で圧延した。

このときのひずみ速度に）と焼鈍後（均熱温度８００℃
）のｒ値およびリジング指数との関係を第１図に示す。

ｒ値および耐リジング性はひずみ速度に強く依存し、６
００℃の圧延温度にて３００ｓ−’以上の高ひずみ速度
とすることにより、ｒ値および耐リジング性は著しく向
上した。

発明者らはこ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、加工性
と耐リジング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 高ひずみ速度温間圧延の効果は本質的には鋼組成に依存
しない。ただし、一定レベル以上の深絞り性を確保する
ためには侵入型固溶元素のＣ，Ｎはそれぞれ０．１０％
、０．０１％以下であることが好ましい。また鋼中０を
ＡＩの添加により低減することは材質とくに延性の向上
に有利である。

さらにより優れた加工性を得るためにＣ，Ｎを安定な炭
窒化物として析出固定可能な特殊元素。

例えばＴｉｔＮｂ、Ｚｒｔ　　Ｂ等の添加も有効である
。

また高強度を得るためにＰ、　Ｓｉ、　Ｍｎ等を強度に
応じて添加することもできる。

（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が当然に適用できる。

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−ＤＲ（連続鋳造−直接圧延）法ももち
ろん適用可能である。

一方、溶鋼から直接５０ｍ程度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ストリップキャ
スター法）も省エネルギー、省工程の観点から経済的効
果が大きいので圧延素材の製造方法としてとくに有利で
ある。

（３）温間圧延 この工程がもっとも重要であり、低炭素鋼を所定板厚に
温間圧延する工程において、少なくとも１パスを、ひず
み速度３００（ｓ−９以上で仕上げることが必須である
。

圧延温度については、８００℃をこえる高温域の圧延で
はひずみ速度の制御によって深絞り性と耐リジング性を
得るのが回能な一方３００℃未満では冷間圧延法で特有
な上述したと同様の諸問題を伴うので８００〜３００℃
、なかでも７００〜４００℃がとくに好適である。

ひずみ速度については３００（ｓ−１）以上としないと
目標材質が確保できない。

このひずみ速度の範囲はとくに５００〜２５００　（ｓ
−１）が好適である。

圧延バス数、圧下率の配分は上記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。

なおひずみ速度（Ｉｔ）の計算は次式に従う。

ｎ：ロールの回転数（ｒｐｍ） ｒ：圧下率（％）　／　１００ Ｒ：ロール半径（鰭） Ｈｏ　：圧延前の板厚 （４）焼鈍 圧延を経た調帯は再結晶焼鈍する必要がある。

焼鈍方法は箱型焼鈍法、連続型焼鈍法のいずれでもよい
が、均質性、生産性の観点から後者が有利である。

加熱温度は再結晶温度（約６５０℃）から９５０℃の範
囲が適する。

この焼鈍処理は圧延後の巻取りコイルの状態で保持する
ことでも可能である。ここに銅帯表面のスケールは圧延
温度が従来の熱間圧延よりはるかに低温域であるので薄
くかつ除去されやすい。したがって、脱スケールは従来
の酸による除去のほかに、機械的にもしくは焼鈍雰囲気
の制御などでも可能である。

焼鈍後の銅帯には形状矯正、表面粗度等の調整のために
１０％以下の調質圧延を加えることができる。

上記のようにして得られる鋼板は、加工用表面処理鋼板
の原板として適用できる。表面処理としては亜鉛めっき
（合金系含む）、錫めっき、はうろうなどがある。

（作　用） この発明に従う高ひずみ速度温間圧延の挙動について、
耐リジング性、加工性をもたらす機構は必ずしも明確で
ないが、圧延材の集合組織および加工歪の変化と密接な
関係をもつと考えられる。

（一実施例） 表２に示す化学組成の鋼片をそのうち鋼＆　（１）〜（
３）および隘（５）は転炉一連続鋳造法により製造し、
１１００〜９５０℃に加熱均熱後粗圧延により２０〜３
０′ｆｌ板厚のシートバーとした。また綱尚（４）は転
炉−シ−ドパ−キャスタ法により３０ｆｌ板厚のシート
バーとした。

これらシートバーを連続的に６列からなる仕上圧延機を
用いて０．９〜０．７ｍｍ板厚の薄鋼帯とし、このとき
後半２列の圧延機を用いて高ひずみ速度圧延を行った。

圧延条件および連続焼鈍（均熱温度７５０〜８１０℃）
後の材料特性を表３に示す。

引張特性はＪＩＳ　５号試験片として求めた。

リジング性は圧延方向から切り出したＪＩＳ　５号試験
片を用い１５％の引張子ひずみを付加し、表面凹凸を目
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１現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。

（発明の効果） この発明によれば高ひずみ速度温間圧延にて高い延性と
ｒ値を示すとともに優れた耐リジング性をもつ′ｆｉｌ
ｓ板が得られ、従来の冷延工程を省略できるばかりでな
く、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の活用に適合するなど、加工性
薄鋼板の製造工程のの簡略化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はｒ値、リジング性に及ぼす圧延ひずみ速度の影
響を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、低炭素鋼を所定板厚に温間圧延する工程において、 少なくとも１パスを、８００〜３００℃の温度範囲でひ
   ずみ速度３００（ｓ＾−＾１）以上で仕上げ、ひき続き
   再結晶焼鈍する ことを特徴とする耐リジング性に優れる加工用薄鋼板の
   製造方法。