JPS61279630A - 高延性の高強度冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

高延性の高強度冷延鋼板の製造方法

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JPS61279630A
JPS61279630A JP11966085A JP11966085A JPS61279630A JP S61279630 A JPS61279630 A JP S61279630A JP 11966085 A JP11966085 A JP 11966085A JP 11966085 A JP11966085 A JP 11966085A JP S61279630 A JPS61279630 A JP S61279630A
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JP
Japan
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steel sheet
rolled steel
weight
amount
continuous annealing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11966085A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshirou Ikeda
池田 東至朗
Junichi Mano
純一 間野
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (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】 (* i 1(7) $117fl * *、    
               1・本発明は延性にも
優れる高強度冷延鋼板製造波     :。
術に関し、この技術は衝撃荷重が大きい梱包物の結束帯
鋼、溶接性に対する要求はさほど厳しくな     1
゜い自動車部品あるいは構造部品等の素材を製造する分
野に属する。
(従来の技術) 引張強度が75kg−fits2以上を示す一方で高延
     ・、・、′ 性を有する冷延鋼板を連続焼鈍工程を経て製造す   
  1・j゛: る技術としては、既にいくつかの報告があり、そ   
  1ニド れらはいずれも[フェライト+マルテンサイトJ 、 
     II:1゜ 【 の複合組織鋼である。例えば、特開昭50−39210
号     ・、7に開示のようにSiやMnを多量に
含む成分系のものがそれである。
(発明が解決しようとする問題点) SiやMnを多量に添加する従来技術の場合、以下に列
挙するように種々の問題があった。
(1)  コストが高くなる。
(2)Stが多量に添加されているため熱間圧延時に赤
スケールが発生し易く、表面外観を損なう危険がある。
(3)Mnが多量に添加されているため連続焼鈍時にテ
ンパーカラーが発生し易く、表面外観を損なう危険性が
ある。
従ってコスト及び表面外観を考えると、SiやMnの添
加を抑える必要が出てくる。SiやMnの添加を抑えて
、コストアップとなるP、Nb、Ti及びν等を添加せ
ず75〜125 kg−f/m■2クラスの強度を達成
するには、どうしてもC量の増加を図る以外に方法がな
い。
C量の高い成分系で高強度でしかも高延性を有する鋼を
得る技術としては、¥li織が「ベーナイト単相あるい
はベーナイト+少量のフェライト」になるような熱処理
もあるが、C量、 St量+ Mn量および熱処理条件
が同一でも材質が大きく変動するという問題点があった
(問題点を解決するための手段) 要するに本発明は、Stやhを抑えたC量の高い成分の
鋼を用い、連続焼鈍条件を組織が[ベーナイト単相ある
いはベーナイト+少量のフェライト」になるように制御
し、引張強度TS ニア5〜125眩・f/Ntという
高い強度とともに伸びEIl≧10%という高い延性を
示す鋼とするようにしたものであるが、本発明者らの研
究では、上記成分限定31″′焼鈍条件0選択“ct 
r it材質7安定イ31      1いことが判−
た・すなわち本発明で目指す所望の       1材
質のものを安定して得るには、上述の条件以外    
   1・に連続焼鈍時の急冷前オーステナイト粒径コ
ントロールが必要であることを知見し、連続焼鈍時の加
熱過程におけるAIN析出状態およびAllの′″−゛
1′″″1””°°3″″″6°′″2°°   1と
めたのである。                  
   )そこで、本発明者らはC: 0.40〜0.7
0重量%、Si:0.40重量%以下、Mn:0.05
〜1.00重量%、An(酸可溶) :0.10重量%
以下、N:.0020重量%以上を含有し、かつそのN
量(ppm )を下記(1)式の範囲にするとともにA
Ilとの関係で下記(2)式を満足するように含有させ
、 Ceq :カーボン当1 (((C)χ+(Mn)!1
5) X100)TS:目標強度(kg−f/+n”) A jl /N  ≧4  −−−−(2)残部がFe
および不可避不純物からなる鋼組成の冷延鋼板を、連続
焼鈍ラインに導入して830℃以上950℃以下に加熱
保持し、その後20℃7sec〜200’I−’see
の範囲の冷却速度で500℃以下まで急冷することを特
徴とする高延性の高強度冷延鋼板の製→ 遣方法を課題解決のための手段として採用するこ   
   i[ ととした。                    
    鵡(作 用)[、“・ 本発明冷延鋼板用素材の鋼成分組成について、    
   IC,Si、 Mnおよびその他の各含有量限定
の理由について説明する。
C:Cは、本発明鋼の主たる強化元素であるが、組  
    ト織が「ベーナイト単相あるいはベーナイト+
少量のフェライト」で強度を75眩・f / +u ”
以上とするために0.40重量%以上あることが必要で
ある。一方、C量が0.70重量%をこえると、熱間圧
延時のわずかな温度変動でも材質が大きく変化し、冷間
圧延の際ゲージラムの原因になりやすいため、上限は0
.70重量%とした。
An二  本発明鋼の場合、適用強度レベルは75〜1
25 kg−11m”であるがそのための強化元素はC
でまかなうためMnを多量に添加する必要はない。
一方Mnが1.0重量%を超えると、連続焼鈍時のテン
パーカラーが発生しやすくなるため、上限を1.O!量
%とした。また0、05重量%を割ると       
゛□Sによる熱間圧延の脆性割れの危険性があるため、
下限を0.05重量%とした。
Si: Mnと同様の理由で多量に添加する必要はない
その含有量が0.40重量%を超えると熱間圧延時の赤
スケールが顕著になってくるため、上限を0.40重量
%とじた。
Al: 0.10重量%を超えると、介在物が急増して
清浄度および表面性状を損うので0.10重量%を上限
とした。
N; 現在の製鋼技術では、N<0.0020重量%の
鋼を安定して製造することは難しく、仮りに達成しても
大幅なコストアップとなるため0.0020重量%を下
限とした。
以上が各成分の限定理由であるが、本発明において材質
の安定化を図るには、前述の通りAINの析出及びAI
Nの絶対量のコントロールが必要である。前者について
は/l!/N≧4の規制を設けることによって解決され
、また後者の/IN絶対量のコントロールは、N量のコ
ントロールによって果す。
以下にそれぞれの限定理由について説明する。
まずAll/N≧4限定理由について説明する。
第1図は、C+ Mn、St及びNがほぼ同一で、A1
量のみが異なる綱を、通常の方法として熱間圧延、酸洗
、冷間圧延を行った後、第2図のヒートサイクルで連続
焼鈍し、その後材質調査した結果である。なお、材質は
コイルの長さ方向及び幅方向で数点ずつ調査した。
その結果、A1/Nが増加するに従い引張強度(TS)
は低下する傾向を示している。この値がAl/N〉4に
なると、TSはほぼ一定の値となっている。バラツキに
ついてみると、/l/N<4ではAll/Hの値が低下
するに従って大きくなる傾向を示し、/l/N>4にな
るとほぼ一定となっており、またその値も小さくなって
いる。
これはAINの析出に起因していると考えられる。すな
わち2,6j!/N>4では、連続焼鈍時の加熱過程で
鋼中Nが全量AINとして析出し、コイルの全長・全幅
にわたって急冷前γの粒径が均一であったのに対し、A
lt/Nく4では鋼中Nの一部がAINとして析出でき
ずに固溶Nの状態で鋼中に残存し、そのために固iNの
部分とAANとして析出して部分とが混在し、1粒の径
が不均一になっていたためと考えられる。その程度はA
A/Nの低いものほど、すなわちAAとNの拡散距離が
離れているものほど不均一の程度が悪化すると推察され
た。
結局、材質安定化を図るには、連続焼鈍時の加熱過程で
鋼中NをAINとして完全に析出させることが肝要で、
第1図の結果から、+l/N≧4にする必要があること
が判明した。
次に本発明者らは、上記結果からTの粒径コントロール
が材質安定化を図る上で、極めて重要であるとの認識に
立ち、Al/N≧4でN量の異なる成分系の鋼を用い、
AfNの絶対量が材質にどの程度影響を及ぼすか調査し
てみた。
第3図に材料試験結果をまた第4図にヒートサイクルを
示す。なお、材質はコイル(板厚=0.8mm)の長さ
方向及び幅方向で数点ずつ調査した。
また、第1表は試験に用いたA鋼、B鋼、C鋼の成分組
成を示す。
第1表 「 、:.Dpヵ、。16よう、41え6よゆ、。47、 
 .1247、。、Si、M□及升4.)量□、よ、同
一      Iの成分組成のものであるのにもかかわ
らず、NIの違いによって材質が大きく変化している。
すなわち・N量”′1昇す″にl、−k”′−7弓1張
強度(TS)       :’′″4“FL゛(If
f (gg c″4“lJ¥Lr&14°011織は全
て「ベーナイよ+少量のフエライ日であ      1
□、゛ ったが、値をみるとN量が約40ppm異なることに 
     0.)−、′ よって、TSは約15 Kg=f/ mm2. E I
lは約6%変動      1.。
している。                    
    1″゛上記A鋼、B鋼、C鋼ともAA/N≧4
である      1′ため、連続焼鈍時の加熱過程で
鋼中NはぼとんどAENとして析出しているはずである
が、このように材質が大きく変動しているのはAJIN
の絶対量によって7粒径が変化したのではないかと考え
られた。すなわち、/INの量が増加するに従い、1粒
の成長が抑制されて、急冷中ベーナイト変態に先立ちフ
ェライト変態が進むために軟質化したと推察されたので
ある。
以上のべたような考察の結果、材質安定化を図るには、
AJNの析出コントロールの他にAINの絶対量コント
ロールも必要であると知見するに至った・ ここで本発明者らは、第1図、第3図の結果に基づき、
材質の成分(C量、Mn量、N量)及び連続焼鈍時の加
熱温度が変化した場合、引張強度がどの程度変化するか
についで詳細に調査し、以下のような回帰法による関係
式を得た。
ここで、TS:引張強度(kg−f/鶴2)T:連続焼
鈍時の加熱温度(”C) N:N量(ppm) Ceq :カーボン当量 =((C量)X+(Mn量)χ15 )  X100な
お、回帰時のσは1.6 kgf/m”であった。(1
)式を変形させると以下のようになり、連続焼鈍時の加
熱温度範囲が設定されれば、目標TSによって設定され
たC量、Mn量においてN量の範囲が規定されることに
なる。
連続焼鈍によって組織を「ベーナイト単相あるいはベー
ナイト+少量のフェライト」にするためには、連続焼鈍
条件料を一度γ域まで加熱する必要があり、従来から報
告されているAC,点の計算式に基づき、下限を830
℃とした。上限は、実操業が可能でかつ設備的損傷がな
いことの2点を考慮し、950℃とした。
以上のことから鋼中N量は以下の範囲に規制されること
になる。
なお、鋼中N量であるが、鋼の溶製操業条件によって大
きく変動するため、出鋼後の分析でN量が目標を外れる
危険のある際、N量の低し1場合にはNガスの吹き込み
及びN化合物の添加を、高む1場合には真空脱ガス装置
によって処理する。
次に、残る連続焼鈍条件について検討した。まず、急冷
終了温度であるが、急冷終了温度が500℃を超えると
、パーライトが析出して強度低下を招く危険性があるた
め、上限は500℃とした。
また冷却速度についてであるが、20℃/sec未満で
は急冷終了温度が500℃以下でもパーライトが析出し
て強度低下を招く危険性があり、一方200℃/sec
を超えるとマルテンサイト力く析出して延性低下を招く
危険性があるため、下限を201℃/secとした。 
                    l。
なお、本発明の場合、上記回帰処理に従い焼鈍時の加熱
温度をコントロールすれば、同一成分で      ゛
強度の異なる製品を製造することが可能になる。
(実施例) 第2表に示すような目標強度を得るために各成分の鋼を
溶製後、連続鋳造より所定のスラブを製造した。その後
熱間圧延により板厚2.0 mmに仕上      :
げた。酸洗後、冷間圧延して0.8 mmに仕上げた後
、      □゛連続焼鈍炉に装入して10℃/・・
・で加熱し、第2      :表に示すような条件で
熱処理して材質調査を行な      lった。   
                        [
本発明法によるAl/N≧4で、N量も目標箱    
  I囲に調整され連続焼鈍条件も満足したNILA−
嵐DF。
の材料はほぼ目標通りの強度を示しており、伸びも1゜
91S以上と良好4延性を有し、い、。また連続)あ、
。、。ケア2、−カ、−6,□<a□□カ□や    
  ]呈していた。                
      l′し これに対して従来法ではテンパーカラーが発生    
  [したり、組成がフーライト+パーライトで強度が
      [゛低下したり、逆にマルテンサイトが析
出して延性が低下して、目標通りの材質が得られない等
の問題点が発生した。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、高強度かつ高延性
でしかも表面性状に優れた冷延鋼板を低コストでかつ目
標通りの強度が得られるように製造できることになる。
また、本発明によれば回帰式に準じて連続焼鈍時の加熱
温度をコントロールすれば、同一成分で強度の異なる製
品(冷延鋼板)の製造も可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、連続焼鈍後の強度に及ぼすAll/Nの影響
を示すグラフである。 第2図は、第1図の調査時における連続焼鈍ヒートサイ
クルを示す線図である。 第3図は、連続焼鈍後の材質(TSおよびEl)に及ぼ
すN量の影響を示すグラフである。 第4図は、第3図の調査時における連続焼鈍ヒートサイ
クルを示す線図である。 第1図 A先 第2図 第3図 4閤中N量(PP”)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C:0.40〜0.70重量%、Si:0.40重
    量%以下、Mn:0.05〜1.00重量%、Al(酸
    可溶):0.10重量%以下、N:.0020重量%以
    上を含有し、かつそのN量(ppm)を下記(1)式の
    範囲にするとともにAlとの関係で下記(2)式を満足
    するように含有させ、 {830/[1050−6・Ceq+4(TS−75)
    ]}^1^4+20≦N≦{950/[1050−6・
    Ceq+4(TS−75)]}^1^4+20・・・(
    1Ceq:カーボン当量(={(C)%+(Mn)%/
    5}×100)TS:目標強度(kg・f/mm^2) Al/N≧4・・・・(2) 残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼組成の冷延鋼
    板を、 連続焼鈍ラインに導入して830℃以上950℃以下に
    加熱保持し、その後20℃/sec〜200℃/sec
    の範囲の冷却速度で500℃以下まで急冷することを特
    徴とする高延性の高強度冷延鋼板の製造方法。
JP11966085A 1985-06-04 1985-06-04 高延性の高強度冷延鋼板の製造方法 Withdrawn JPS61279630A (ja)

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WO2019189455A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 株式会社Uacj 製造方法、情報処理装置、関係式算出装置、および、製造システム

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