JPS61264135A - 絞り用Ａｌキルド冷延鋼板の製造方法 - 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］ この発明は、連続鋳造−直送圧延技術を利用した絞り用
Ａｌキルド冷延鋼板の製造方法に関する。

［従来の技術］ 絞り用Ａｌキルド鋼板は、箱焼鈍法で製造されており、
この場合に連続鋳造された鋳片は、加熱炉にて加熱され
てＡＩＮが十分に固溶され、次いで、ＡＩＮが析出しな
いように熱間圧延し、冷間圧延後の焼鈍処理中にＡＩＮ
を析出させて絞り性に好ましい再結晶集合組織を発達さ
せている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この焼鈍中に析出するＡＩＮが選択的な結晶粒
の成長を助長し、しばしば粗大な展伸粒が発生する場合
がある。特に、絞り性が向上する　　程この傾向が強く
なる。この粗大な展伸粒により、プレス成形後に肌荒れ
が生じたり、角筒の絞り成形中にコーナー壁部で割れが
発生したりするという問題点がある。このような問題点
を解決すべく、ＡＩ、Ｎ等の成分のバランスを変更した
り、熱間圧延の加熱温度を低下させてＡＩＮを一部未溶
解状態にしたり、また、熱間圧延で高温巻取してＡＩＮ
を冷間圧延前に完全に析出させたりして、粗大展伸粒の
形成を防止する手段が採用されている。しかしながら、
Ａｌキルド冷延鋼をその優れた絞り性を損うことなく安
定装造することは、極めて困難であった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、断る事情に鑑みてなされたものであって、
成形後の肌荒れ及び割れが発生することなく、絞り性が
優れた冷延鋼板を安定して製造することができる絞り用
Ａｌキルド冷延鋼板の製造方法を提供することを目的と
する。

この発明に係る絞り用Ａｌキルド冷延鋼板の製造方法は
、製品組成が、重量パーセントにて、ｃ：ｏ、ｉ％以下
、Ｍｎ：０．５％以下、酸可溶Ａｔ　；０．０２０乃至
０．１００％、Ｎｅ０．００２０乃至０．０１００％、
残部鉄及び不可避的不純物からなるように溶製した溶鋼
を連続鋳造鋳型に注入し、得られた鋳片を二次冷却する
に当り、鋳型から二次冷却帯にかけて鋳片の表面温度を
６００乃至９００℃に５乃至１５分間保持し、その後、
連続鋳造機出口まで鋳片の表面温度が９５０℃を超えな
いようにし、次いで、このようにして鋳造された鋳片を
復熱又は再加熱により、その表面温度を１ｏｏｏ乃至１
１００℃に５分以内保持した後熱間圧延を開始し、Ａｒ
ｓ変態点以上の温度で熱間圧延した後、６００℃下の温
度で熱延板を巻取り、次いで、４０％以上の冷間圧延を
した後、冷延板を箱焼鈍することを特徴とする。

プレス成形後の鋼板表面に現われる肌荒れ（オレンジビ
ール）は、鋼板表層の粗大粒（一般には粒度Ｎｏ、６以
下）に起因している。一方、箱焼鈍法で製造されるＡｌ
キルド冷延鋼板の絞り性を高めるためには、その組織を
粗大展伸粒を有するものにする必要がある。このような
相反する要求を満足させるためには、鋼板内部は粗大展
伸粒組織とし、鋼板の表面側及び裏面側の表層部を等軸
晶の細粒組織にすることがよい。本願発明者等は、この
ような知見に基いて本願発明を完成させたものであって
、このような組織の鋼板を製造するために種々実験を重
ね、鋭意検討した結果、連続鋳造鋳片を一旦冷却するこ
となく熱間圧延に供給する連続鋳造−直送圧延技術によ
り鋼板を製造することによって、本願目的を実現できる
ことを見出だした。

以下、この発明について具体的に説明する。

先ず、組成の限定理由について説明する。

炭素Ｃは０．１％を超えると、冷延鋼板の材質が硬くな
ると共に延性が低くなる。このため、Ｃは０．１％以下
に設定する。

また、同様に、冷延鋼板の延性を確保するためにＭｎ１
１度を０．５％以下に設定する。

酸可溶アルミニウムｓｏ１．ＡＩ及び窒素Ｎの濃度は、
夫々０．０２０乃至０９１００重量％及び０．００２０
乃至０．０１００重量　％　Ｉｃ　ｉＱ　定スる。これ
は、このような濃度範囲′で（１１１）再結晶集合組織
を発達させ、粗大展伸粒を得て絞り性が優れた鋼板を得
ることができるからである。

次に、鋳造条件の限定理由について説明する。

製品が前述組成になるように溶製された溶鋼を、第１図
に示すように連続鋳造機のタンプッシュ１から鋳型２に
注入し、鋳型により冷却されて得られた鋳片３を二次冷
Ｗ帯４にてスプレー水冷却する。この場合に、鋳型２か
ら二次冷却帯４にかけて鋳片３の表面温度を６００乃至
９００℃に５乃至１５分間保持する。これは、鋳片３の
表層部に窒化アルミニウムＡＩＮを析出させるためであ
る。

９００℃以下であるのは、それを超える濃度であると、
ＡＩＮの析出に長時間かかるため、直送熱間圧延が困難
になるからである。６００℃以上であるのは、それより
低い温度であると、凝固殻が厚くなりすぎると共に、Ａ
ＩＮの析出領域が鋳片の表面から内部にかけて厚く形成
され、焼鈍後に鋼板の厚み方向中心付近まで細粒化し、
絞り性が劣化する。また、鋳片表面湿度が６００℃より
低下すると、その後の熱５１！ｌ理で多量の熱量が必要
となり、エネルギー経済上不利である。５分以上保持す
るのは、それより短いと、ＡＩＮが十分に析出しないか
らであり、１５分以上であるのは、１５分より長いと、
凝固殻が厚くなり過ぎて、ＡＩＮが鋳片の表面下に厚く
形成されてしまい、鋼板の絞り性が劣化するからである
。

このように、二次冷却における鋳片の表面温度を制御す
るのは、鋳片の表面温度を積極的に低下させて、鋳片の
表層部に多量のＡＩＮを析出させるためである。このよ
うな目的を達成するために、好ましくは、鋳片の表面温
度を７５０乃至８５０℃の範囲に制御する。これは、約
８２０℃でＡＩＮの析出が最も速くなるからである。

二次冷却帯を出た鋳片は、断熱帯５を通過した後、切断
されて連続鋳造機を出る。断熱帯５においては、鋳片３
を覆う保温カバー等が設置されており、鋳片３の冷却が
抑制されるようになっている。この場合に、鋳片３の表
面温度が９５０℃を超えないように制御する。表面温度
が９５０℃を超えると、ｒｙ片の表層部に析出したＡＩ
Ｎが再固溶してしまい、鋼板の表層部を細粒化すること
ができないからである。また鋳片３を断熱帯５に通すの
は、鋳片の表面温度が過度に低下してしまうのを防止し
、ＡＩＮの析出領域が鋳片の板厚方向に拡大してしまい
、冷延板の絞り性が低下するのを防止するためである。

連続鋳造機を出た鋳片は、その復熱又は加熱処理により
、表面温度を１０００乃至１１００℃に５分以内の期間
保持する。鋳片の復熱を起こさせるためには、鋳片の通
過域を設ければ良く、鋳片を積極的に加熱させる必要が
ある場合は、鋳片の通過域に加熱炉を設置すれば良い。

この加熱炉としては、電気炉又はガス燃焼炉等を使用す
ることができる。

表面温度が１１００℃以下であるのは、その温度を超え
ると鋳片表層部に析出しているＡＩＮが再固溶してしま
うからである。また、表面温度がｉ　ｏｏｏ℃未満であ
る場合は、次工程の熱間圧延が困難になるので、鋳片表
面温度は１０００℃以上に設定する。

更にＡＩＮ析出物の再固溶を防止するためには、１００
０乃至１１００℃への鋳片の復熱又は加熱は５分以内に
することが必要である。このような鋳片の復熱又は加熱
処理は、次工程の熱間圧延をＡｒ３変態点以上で開始す
るために行なうものである。

熱間圧延はＡｒ３変態点以上の温度で実施する必要があ
る。Ａｒ３変態点より低い温度で熱間圧延すると、冷延
鋼板の絞り性にとって好ましくない集合組織が熱延鋼板
に形成される。この熱間圧延時にＡｒ３変態点以上の温
度を確保するために、鋳片の復熱帯又は再加熱帯から熱
間圧延機まで鋳片を可及的に迅速に搬送する必要がある
。

熱延鋼板の巻取り温度は６００℃以下にする必要がある
。６００℃より高い温度で巻取ると、巻取時に、鋼板内
部でＡＩＮが析出してしまい、冷延板の絞り性が劣化す
るからである。

冷間圧延における圧延率は４０％以上であることが必要
である。４０％未満であると、冷延板の絞り性にとって
好ましい冷延集合組織が得られないからである。

［実施例］ 次に、この発明の実施例について説明する。

本願発明にて規定した範囲内の組成を有するＡｌキルド
鋼（第１表にその組成を示す）を溶製し厚さ２２０　ａ
ｒｍの鋳片を連続鋳造し、その後表面温度がＡｒ３変態
点を下まわらないように熱間圧延し、ＡＩＮの析出を防
止すべく５６０’Ｃで巻取り、熱間、圧延板を製造した
。

第１表 また比較材として、鋳片表面温度の腹歴が本発明にて規
定した範囲から外れる熱間圧延板も用意した。これらの
熱延板は脱スケール処理した後、０．８ａｌＩＩｌの厚
さに冷間圧延した。次いで、箱焼鈍及びスキンバスの通
常の工程で冷延製品にした。第２表に試験に供した鋳片
の表面の熱履歴を示す。

表中Ａ、Ｂ、Ｃ，は本願発明にて規定した範囲内のもの
、Ｄ〜Ｈはその範囲から外れる比較例である。

第２表 冷延製品からサンプリングし、機械試験値、肌荒れ評点
、角筒絞りによる壁割れ率を調査した結果を第３表に示
す。

第３表 誉・・・Ｏ：肌荒れなし 肌荒れ評点は、張出し成形後、目視により「無し」「軽
い肌荒れ」　「大きな肌荒れ」の３段階で評価した。壁
割れ率は、各サンプルから１０枚取出して、成形後、そ
のうち何枚のサンプルに壁割れが生じたかの割合（％）
で評価した。また、細粒率は下記数式にて現わされ、板
厚方向に対する細粒形成領域の割合を示している。

細粒率−（ｎｘ　＋！；！、２）／　（板厚）ｘｌＯＯ
（％）２工　；表面の細粒層の深さ ！２２　；裏面の細粒層の深さ 第２表及び第３表かられかるように、本願発明方法によ
り製造されたＡｌキルド冷延鋼板は、優れた絞り性を有
するとともに、プレス後に肌荒れが生ずることなく、か
つ角筒絞り成形中にも壁割れが全く起きていない。第２
図は細粒率ｒ値、肌荒れ評点、壁割れ率との関係を示し
、第３図は冷延鋼板の板厚方向の粒度分布及び展伸度を
示す。

実施例日は表層の細粒率が１０乃至３０％であり、板厚
中央部は粗粒で大きな展伸度を示している。

これに対し、比較例Ｅは展伸度が低く、比較例Ｆは表層
部の粒度が粗い。そして、第２図に示すように、本願発
明の実施例による鋼板は１０乃至３０％の細粒率を有し
ているから、壁割れ率、肌荒れ評点及びｒ値の全てが極
めて優れている。これに対し、比較例の鋼板は壁割れ率
及び肌荒れ評点又はｒ値のいずれか一方が劣っている。

［発明の効果］ この発明によれば、鋳片表層部領域にＡＩＮを積極的に
析出させて等軸組粒化し、鋳片中央部は粗大展伸粒組織
にすることにより、優れた絞り性を有すると共に、プレ
鋳片中央部は粗大展伸粒組織にすることにより、優れた
絞り性を有すると共に、プレス成形後の肌荒れ及び角筒
絞り成形でのコーナー壁部の割れを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る方法における鋳片表面
の温度履歴を示す図、第２図は、板厚方向の細粒率と、
ｒ値、肌荒れ評点、及び壁割れ率との関係を示すグラフ
、第３図は板厚方向の粒度及び展伸度を示すグラフ図で
ある。 １・・・タンディツシュ、２・・・鋳型、３・・・鋳片
、４・・・二次冷却帯、５・・・断熱帯、６・・・再加
熱帯。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 細粒型（’／、） 第３図 板厚方向の４Ｌ這　（イ）図） 手続中ｒｌｉ正書 昭和　　枦Ｏ−９・２１ｓ 特許庁長官　　宇　賀　道　部　殿 １゜事件の表示 特願昭６０−１０４４８０号 ２、発明の名称 絞り用Ａｌキルド冷延鋼板の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 （４１２）　　日本鋼管株式会社 ４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書第２頁第７乃至９行目に、「絞り用Ａｔギ
ルド鋼板は、箱焼鈍法で製造されており、この場合に連
続鋳造された鋳片は、加熱炉にて加熱されてＡＩＮが十
分に固溶され、」とあるのを、［箱焼鈍法で製造される
絞り用Ａｔキルド冷延鋼板は、スラブにおいて十分にＡ
ＩＮを固溶させ、」に訂正する。 （２）明細書第２頁第１２目に「させている。」とある
のを、「させる方法で製造されている。」に訂正する。 （３）明細書第３頁第２行目に「圧延の」とあるのを、
「圧延に先立つ」に訂正する。 （４）明細書第３頁第３行目に「熱間圧延で」とあるの
を、「熱間圧延後」に訂正する。 （５）明細書第３頁第５乃至６行目に、［手段が採用さ
れている。しかしながら、」とあるのを、「手段も考え
られるが、」に訂正する。 （６）明細書第３頁第６目に、「冷延鋼」とあるのを、
「冷延鋼板」に訂正する。 （７）明細書第３頁第１１行目に、「及び」とあるのを
、「及び角筒絞り成形中の」に訂正する。 （８）明細書第６頁第１２行目に「困難」とあるのを、
「非能率」に訂正する。 （９）明細書第６頁第１４行目に「なりすぎる」とある
のを、「なる」に訂正する。 （１０）明細書第７頁第２行目に「厚くなり過ぎて、Ａ
ＩＮが」とあるのを、「厚くなり、ＡＩＮの析出領域が
」に訂正する。 （１１）明細書第７頁第３行目に「鋼板」とあるのを、
「冷延鋼板」に訂正する。 （１２）明細書第７頁第７行目に「表層部に」とあるの
を、「表層部のみに」に訂正する。 （１３）明細書第７頁第１９行目に「鋼板」とあるのを
、「冷延鋼板」に訂正する。 （１４）明細書第８頁第１５乃至１６６行目「熱間圧延
が困難になるので」とあるのを、「熱間圧延をＡｒ３点
以上で行なうことができなくなるので」に訂正する。 （１５）明細書第９頁第１１行目に［鋼板内部で」とあ
るのを、「鋼板内部でも」に訂正する。 （１６）明細書第１３頁第１０行目に「細粒率下値」と
あるのを、「細粒率と、下値」に訂正する。 （１７）明細書第１３頁第１２行目の「展伸度を示す。 」の後に、「なお、第２図において、×は肌荒れが大き
い場合、△は肌荒れが軽い場合、また、Ｏは肌荒れが無
い場合を示す。」を加入する。 （１８）明細書第１３頁第１９行目、明細書第１４頁第
１行目及び明細書第１４頁第１３行目に「下値」とある
のを、「下値」に訂正する。 （１９）明細書第１４頁第６乃至８行目に「プレ鋳片中
央部は粗大展伸粒組織にすることにより、優れた絞り性
を有すると共に、」とあるのを削除する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）製品組成が、重量パーセントにて、 Ｃ；０．１％以下、Ｍｎ；０．５％以下、酸可溶Ａｌ；
   ０．０２０乃至０．１００％、 Ｎ：０．００２０乃至０．０１００％、残部鉄及び不可
   避的不純物からなるように溶製した溶鋼を連続鋳造鋳型
   に注入し、得られた鋳片を二次冷却するに当り、鋳型か
   ら二次冷却帯にかけて鋳片の表面温度を６００乃至９０
   ０℃に５乃至１５分間保持し、その後、連続鋳造機出口
   まで鋳片の表面温度が９５０℃を超えないようにし、次
   いで、このようにして鋳造された鋳片を復熱又は再加熱
   により、その表面温度を１０００乃至１１００℃に５分
   以内保持した後熱間圧延を開始し、Ａｒ＿３変態点以上
   の温度で熱間圧延した後、６００℃以下の温度で熱延板
   を巻取り、次いで、４０％以上の冷間圧延をした後、冷
   延板を箱焼鈍することを特徴とする絞り用Ａｌキルド冷
   延鋼板の製造方法。