JPS6141970B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は成形性の優れた加工用熱延鋼板の製造
方法に関するものである。 従来、加工用鋼板としては成形性のすぐれた冷
延鋼板が一般に使用されているが、最近コスト低
減などの理由により、成形性のすぐれた加工用熱
延板が要望されるようになつた。 現在使用されている加工用熱延鋼板は伸びの点
では冷延鋼板と比較しても劣らぬ特性を示すが、
従来の熱延条件ではｒ値が0.8前後が一般で、深
絞り性においては冷延鋼板よりかなり劣つてい
る。 一方、すぐれた加工性を有する熱延鋼板の製造
法は従来Ar₃変態点以上で加工されることが前提
になつている。その理由は通常の圧下条件では
Ar₃変態点以下で圧延すると表面が粗粒組織とな
り、機械的性質の劣化が起るためである。この問
題は特に薄手熱延鋼板の製造における板温管理条
件を厳しいものにし、エネルギ経済的に不利であ
るスラブの高温加熱を強いる結果になつている。 一方、プレス加工性の優れた熱延鋼板を得るに
は普通粒度番号８程度の粒度がよいとされている
が、通常、深絞り用に使用されているAlキルド
熱延鋼板の場合捲取温度を700℃まで高めても、
その結果粒度を粒度番号８前後にすることは難し
い。しかしこれ以上の高温で捲取るとスケール及
び表面欠陥の問題が急増する。 本発明はこれらの問題点を有利に解決したもの
であり、その要旨はC0.1％以下、Ｃ以外の合金
含有量３％以下である鋼を熱間圧延するに際し、
該熱間圧延の終段において、600℃〜（Ar₃＋100
℃）の温度域で２秒以内に１回または２回以上の
合計圧下率が60％以上の圧延を行い、該熱間圧延
終了後、20℃/s以下の速度で冷却し、700〜500℃
の温度域で捲取ることを特徴とする加工性の優れ
た熱延鋼板の製造方法である。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明者達は本発明で規定した成分範囲の材料
に、所定の温度域で大圧下を加えると、該材料に
加工時の変態が生ずるばかりでなく、一部重復し
てフエライトが再結晶するという新しい知見を得
たのである。そして、この再結晶したフエライト
は従来の圧延条件下で本発明成分材料では到底得
られなかつた極細粒組織を示すことを発見した。
即ち、適切な温度域において、圧下率が60％を越
えると動的変態が生じ、３〜４μｍ以下の平均フ
エライト粒径が得られるようになり、更に圧下率
が増すと、細粒化は一層著るしくなり、65％以上
ではフエライトの動的再結晶も加わる可能性があ
り、２μｍまたはそれ以下の超微細粒組織が得ら
れるのである。このようにして得られたフエライ
ト組織は粒の形が著るしい伸長を示さず、殆んど
等方の極細粒である。 また、粒界近傍の優先結晶方位が（111）であ
ると言う実験結果が示唆したように、かかる極細
粒フエライト組織は（111）方位が多く、それが
粒成長した組織もこの結晶方位成分が従来の熱延
鋼板より他く存在し、値が１に近いかそれ以上
の値を示す優れた深絞り性を示す。そして強度−
延性バランスも従来の熱延鋼板と比較して同レベ
ルかそれ以上を表すとが分かつた。 また、極細粒組織は一度粒成長が始まると粗粒
のものより粒成長速度が速く、さらに、結晶方位
が上述したように（111）の方位が多くなつてい
るので、捲取温度を高くしなくても、良加工性を
表わす所望の粒度及び方位を得ることができる。
このように、本発明は超微細粒鋼の圧延直後の冷
却速度及び捲取温度を規制して、粒成長させ、加
工性の優れた熱延鋼板を提供するものである。 以下本発明の構成要件の限定理由を述べる。本
発明鋼の化学成分を規定した理由は次の通りであ
る。炭素量を0.1％以下にした理由は、これ以上
炭素が入ると炭化物が増加して加工性を劣化させ
るためである。一方炭素以外の合金元素の合計を
３％以下に規定した理由は、合金元素を添加する
と一般に再結晶温度が高くなり、一部の元素を除
きAr₃変態点を下げるため本発明鋼の製造温度範
囲が狭まり、製造条件が厳しくなるばかりでな
く、細粒化そのものを抑制する。又圧延後の粒成
長も抑制するので捲取温度を高めなければならな
くなる。その上一般に合金元素が添加されると加
工性を劣化するので合計で３％以上の合金元素を
添加するのは本発明の主旨に反する。以上の現象
は特にＰ、Ｓ、Ｎ等が顕著に影響を与えるので、
これらの元素は本発明鋼では特に少い方が有利で
ある。本発明において規定した圧延終段におい
て、600℃〜（Ar₃＋100℃）の温度域で２秒以内
に１回または２回以上の合計圧下率が60％以上と
言う条件は、フエライトの極細粒組織を造り出す
必要条件である。その生成機構としては加工誘起
変態及びフエライトの動的及び凝動的再結晶など
の現象に関連するものである。上記条件の圧下率
が60％以下であるとフエライトが熱延工程で十分
再結晶せず加工フエライト組織が生成し、加工性
の著しい劣化が起る。又加工温度が600℃以下に
下がるとやはり同様のことが起る。一方加工温度
が（Ar₃＋100℃）以上ではフエライト粒の細粒
化はオーテナイト粒の細粒化によりフエライトの
生成サイトを増加させることに基くもので本発明
の意図とは異る。 ここでAr₃点は次式によつて表わされる。 Ar₃＝916−509C＋27Si−64Mn なお、60％以上の圧下は１パスで加えるのが最
も望ましい短時間であれば多パスで加えた累積歪
でもほぼこれに近い効果があることが確認され
た。このパス間時間は２秒以内であればよいこと
も確認された。また、かゝる圧延は圧延による粗
粒化を防止する意味で熱延最終段階で60％以上の
圧延を行わなければならない。 次に、圧延後、捲取までの間の冷却速度を20
℃/sec以下とした理由はこれ以上の冷速では焼入
組織の発生によつて加工性が劣化するためであ
る。 冷却後の捲取温度を700℃以下に限定した理由
は高温捲取による諸問題、たとえばスケール、こ
し折れ、表面欠陥など、を防ぐためであり、本発
明鋼の特徴である極細粒組織は700℃以下の捲取
でも十分粒成長を起し、加工用鋼板として適当と
される粒度番号８番が容易に得られる。 また、捲取温度の下限を500℃にしたのは、こ
れ以下では炭化物が十分析出せず粒内に炭素が固
溶され加工性を劣化させるためである。 次に本発明を実施例に基き詳細に説明する。第
１表に示す化学成分の鋼に種々の圧延・冷却を与
えた結果を第３表に示す。

【表】 圧延は第２表のパススケジユールに従つて連続
圧延した。

【表】 F₆の回転数は表３のｄの場合のみ750mpm、そ
の他は1200mpmである。

【表】 本発明範囲内のａ、ｂ、ｅの鋼はいずれも極細
粒組織形成後、粒度番号８前後に粒成長し、34
Kg/mm²以下の強度を示す。一方これらの鋼は強度
−延性バランスが良いばかりでなく値も１に近
く良加工性を示す。一方、本発明範囲外で圧延・
冷却を行つた試料は粒成長が著しく肌荒れを起し
たり(c)、加工組織を示したり(d)、粒成長が抑制さ
れ過ぎたりして（ｆ、ｇ）、本発明鋼の意図する
特性が得られない。 以上述べた本発明の製造法に従えばホツトコイ
ル全域においてほぼ均一な材質が得られ、ｒ値も
１に近いか、それ以上の値を示す加工性の良い熱
延鋼板を得ることができる。そして、圧延後の冷
却条件を変えることによつてフエライト粒径を広
範囲に変えられるので比較的簡単に用途に合つた
加工用熱延鋼板を任意に造り込むことが可能であ
る。その上、本発明鋼は粒成長が比較的低い温度
でも顕著に進行するので、捲取温度を高くする必
要がなく、スケール及び表面欠陥の少ない鋼が得
られる。又本発明鋼の粒径は広範囲な温度域で粗
大粒がないので、従来の加工用熱延鋼板の製造に
おいて問題とされている全板厚・板幅に対して
Ar₃変態点以上の温度に保持しなければならない
と言う厳しい板温管理の必要がなく、従つて、
1.2mm程度の加工用薄手熱延鋼板の製造が著しく
容易になるばかりでなく、スラブの低温加熱化に
も寄与しうるなど本発明は工業的効果が極めて大
きいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ C0.1％以下、Ｃ以外の合金含有量３％以下
   である鋼を熱間圧延するに際し、該熱間圧延の終
   段において、600℃〜（Ar₃＋100℃）の温度域で
   ２秒以内に１回または２回以上の合計圧下率が60
   ％以上の圧延を行い、該熱間圧延終了後、20℃/s
   以下の速度で冷却し、700〜500℃の温度域で捲取
   ることを特徴とする加工性の優れた熱延鋼板の製
   造方法。