JPS62205231A - 高強度冷延鋼板の製造法 - 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〉 本発明は薄鋳片を直接冷延もしくは、熱間圧延後冷延す
ることからなる高強度冷延鋼板の製造法に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 従来、冷延鋼板は例えば鉄鋼便覧１）１−１（昭和５５
年、３４９真、５２０頁）に示すように１３０〜３００
　龍厚みの連続鋳造スラブまたは分塊スラブを用い、熱
間圧延により、１．６〜６．　Ｏ龍Ｊ！ｉみとし、酸洗
−冷延−焼鈍工程で製造されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そのため強大な熱間圧延機列を必要とするが、その操業
設備コストが過大である。また、従来工程で高強度冷延
鋼板を製造する場合、鋼の組成にＳｉ、Ｐ、Ｍｎ、Ｎｂ
、Ｔｉ等の添加量を増加する必要があり、合金コストの
上昇を伴なうという欠点がある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記従来技術の問題点を解決し、低コストの高
強度冷延鋼板の製造方法を提供しようとするものであり
、その要旨は、重量％で、Ｃ：０．００１０〜０．１５
０％、Ｓｔ：０．３０％以下。

Ｍｎ：１．５％以下、ｐ：ｏ、ｏａｏ％以下、Ｓ：ｏ、
　ｏ　ｏ　ｓ〜０．０２０％、Ａｊ！：０．００５〜０
．０８０％を含有し、更に必要によりＴｉ、Ｎｂ、Ｂの
うち選ばれた１種または２種を０．００１〜ｏ、　ｉ　
ｏ　。

％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる溶
鋼を連続鋳造し、その鋳片を１４００〜１０００℃範囲
での平均冷速か２℃／ｓｅｃ以上で冷却する過程で圧下
比（鋳片厚み／熱延終了厚み）が１．０〜２０の熱間圧
延を行い、引続いて、冷延。

焼鈍することを特徴とする高強度冷延鋼板の製造法にあ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

高強度鋼板を従来技術で製造すると、合金コストが高く
なることは前記のとおりであるが、本発明者は低合金化
で高強度冷延鋼板の製造方法について種々の研究を行っ
た結果、連続鋳造時の鋳片厚みを薄くし、その鋳片の冷
却速度をコントロールすることにより、低合金化で、し
かも操業コストの低い、高強度冷延鋼板の製造が可能で
あることを知見し、本発明を完成させたものである。

先ず、本発明の鋼板の成分限定について説明する。

Ｃはその含有量が多いほど硬質化、高強度化することが
知られている。しかし、冷延鋼板はプレス加工されるこ
とが多く、単に高強度化のみでなく加工性も兼備させる
必要がある。そのため、Ｃ量が０．１５０％を超えると
、加工性、溶接性に問題が生じる。そのためＣ量の上限
を０．１５０％に限定した。一方ＣＭが低くなっても本
発明の特徴を損なわない。したがって、ｃｌの下限は現
在の製鉄技術で可能な０．００１０％とした。

Ｓｉ　もＣと同様に添加量の増加とともに高強度化する
元素であることが、良く知られている。しかし、０．３
０％を超えると鋼板の化成処理性を劣化する。そのため
Ｓｉ量の上限を０．３０％と限定した。また、０．０１
％以下になると強度上昇に効果が少くなるので好ましく
はＳｉ量を０．３０〜０．０１の範囲がよい。

Ｍｎも高強度化に有効な元素である。１．５％以上では
その効果が飽和し、コスト上昇になる。またＳによる熱
間加工ワレを防ぐため、０．０５％以上が好ましい。

Ｐは固溶体強化型の元素であることが良く知られている
。しかしＰｉが増加すると、Ｐが粒界に偏析し、加工時
に二次加工割れといわれている脆性破壊が生じる。その
ため、上限を０．０８０％と限定した。下限については
特に限定する必要なく、不純物の範囲であっても、本発
明の効果にはなんらの影響を与えない。

Ｓは従来、鋼板の高強度化に寄与しないとされていた。

しかし、本発明の方法では、Ｓも高強度化に有効な元素
である。ｓｌが０．００３％以下では本発明の特徴であ
る高強度化に寄与しない。そのためＳｉの下限を０．　
ＯＯ３％に限定した。ｓｌが高くなると、良く知られて
いるように、赤熱脆性による表面欠陥が生じる。この理
由により、Ｓ量の上限を０．０２５％に限定した。

Ａｌはキルド鋼とするため、０．００５％は必要である
。０．０８％を超えると、鋳造時の鋳片欠陥や、鋼板の
表面疵の原因となる。従って、Ａ／ｉをｏ、ｏｏｓ〜ｏ
、　ｏ　ｏ　ａ　ｏ％に限定した。

以上が本発明の基本組成であるが、必要により更に他の
特性を附与するために、Ｔｉ　５０．１０％。

Ｎｂ≦０．１０％、Ｂ≦Ｏ，ＯＯ５０％を単独もしくは
合計で０．００１０〜０．１００％添加することができ
る。これらの元素はいずれも加工性を向上するのに有害
なＮ、　Ｃを固定させる炭窒化物形成元素である。ｏ、
ｏｏｉｏ％未満では、その効果がない。またＴｉ　、Ｎ
ｂは本発明にあっては、強化元素として極めて有効に作
用するが、Ｔｉ　、　Ｎｂ　。

Ｂの単独または複合でｏ、　ｔ　ｏ　ｏ％を超えると、
逆に加工性を劣化させ、また再結晶温度上昇を招き、焼
鈍温度上昇によるコストアップにもなる。

その他の鋼中に含まれる不可避的不純物は極力避けるこ
とが望ましいが、特に限定しない。

次に上記の如き限定成分の高強度鋼板の製造方法につい
て説明する。まず鋳片の冷却速度の限定理由について述
べる。

組成が、Ｃ：　０．０４０％、　　Ｓｉ：０．０１０％
。

Ｍｎ：０．２５％、ｐ：ｏ、ｏ１ｏ％、Ｓ：０．０１５
％、Ａｌ！：０．０３％、の鋼Ａ　；　Ｃ：　０．１０
％。

Ｓｉ：０．１０％、Ｍｎ：０．５０％、Ｐ：０．０２０
％、Ｓ：０．０１３％、Ａｌ：０．０５％、の鋼Ｂ；Ｃ
：　０．００２５％、Ｓｔ：０．１０％、　Ｍｎ：　０
．３５％。

Ｐｌ、０５５％、ｓ：ｏ、ｏｔ３％、　　　Ａｌ：０．
０３５％、Ｔｉ：０．０３０％、Ｎｂ：　　０．０１０
％。

Ｂ：０．０Ｏ１０％の鋼Ｃについて、鋳片厚み、４゜０
鶴および８．０鰭を有する鋳造後の高温鋳片を直ちに冷
却速度を種々変え、厚み８．０龍材は４．ＯＮまで熱間
圧延を行ない、厚み４．０鶴材は熱延を行なわないで鋼
帯とした。

この銅帯を脱スケール後に０．８０　ｍｍまで冷延し、
鋼Ａ、　Ｂは７２５℃×１分、鋼Ｃは７７５℃×１分の
焼鈍を行ない、１．０％の調質圧延後に材質特性を調査
した。

鋳片の冷却速度と引張強さの関係を第１図に示した。第
１図より鋳片の冷却速度（１４００〜１０００℃までの
平均速度）が２℃／ｓｅｃ以上になれば、鋼板の引張強
さが高くなることが判る。

なお、上記冷却速度の上限を１４００℃に決めたのは鋳
造温度より定め、また、下限はこれ以下で析出物形成元
素が析出すると粗大析出物となり冷延、焼鈍後の強度上
昇に寄与しないので１０００℃と定めた。また図中の実
線は、熱間圧延が無く、直接冷間圧延に供したものであ
り、破線は熱間圧延を行ない、冷間圧延を行なったもの
である。鋳片の冷却過程で５０％の圧延では熱間圧延の
有無によって鋼板の強度がほとんど変っておらず、また
鋳片の冷却速度の影響も熱延の有無によってあまり変っ
ていない。

次に鋳片の冷却速度を５０℃／ｓｅｅと一定とし、鋳片
の厚みを変え、冷却途中の熱間圧下比（鋳片厚み／熱延
終了厚み）を種々変えて、熱延板とし、脱スケール後、
ｏ、　ｓ　ｏ　ａｍまで冷延し、鋼Ａ、Ｂは７２５℃×
１分、鋼Ｃは７７５℃×１分の焼鈍後、１．０％の調質
圧延後に材質特性を調査した。その引張強度と熱間圧延
比の関係を第２図に示した。

第２図より判るように、圧下比＝１．０即ち熱延なし材
も含めて、熱間圧延比が小さい領域では引張強さが高い
水準となるが、圧下比が２０を越えると、強度が低下す
る。第１図および第２図に示す事実より鋳片の冷却速度
（１４００〜１０００℃の平均冷却速度）を２℃／ｓｅ
ｃ以上、熱間圧下比を１．０〜２０に限定した。

熱延を行なわずに、鋳片の冷却速度の制御のみにより高
強度鋼板が得られるが、熱延を行う場合も鋳片の冷却速
度の制御を行えば同様の効果がある。

熱延を行う時は、その仕上温度がＡｒ、意思下となると
、加工性の劣化、面内異方性が大きくなるので、Ａｒ、
点以上で熱延を終了することが望ましい。

Ａｒ＋点通過時の冷却速度は、通常のホット・ストリッ
プ工程で行なわれている場合と同様に強制冷却を行うこ
とが望ましい。またコイルとして捲取る温度は本発明で
は７００℃以下で行っている。

続いて、脱スケール後冷間圧延を行う。その時の冷間圧
下率は通常の従来工程と同様に６０〜９０％の範囲で行
う。

焼鈍は、箱焼鈍方式、連続焼鈍方式でも本発明の効果を
損うことはなく、再結晶温度以上Ａ１点以下の温度範囲
内で実施される。焼鈍板は必要に応じ、調質圧延後に成
品に供される。

本発明の方法で製造された冷延鋼板は、亜鉛メッキ、Ａ
ｌメッキ、Ｓｎメブキ、その他の合金メッキ等の表面処
理原板として使用しても本発明の特徴を有する。

実施例 第１表に示す、成分および製造条件で冷延鋼板を製造し
、その材質特性を同表に示した。すなわち、鋳片の板厚
および冷却速度を変え、熱延の有無材および、従来のス
ラブ−熱延工程を経て製造された熱延板を酸洗後、７６
％の冷延率で０ｏ８０鰭まで冷延し、第１表記載の焼鈍
を行い、１．０％の調質圧延を行い、材質特性を調査し
た。

第１表の結果から、本発明の方法で製造し７たものは、
本発明以外の方法で製造されたものより、高い引張強度
（ＴＳ≧３５　ｋｇｆ／ｍｓ”）が容易に得られている
ことがわかる。特にコイル＆Ｂ、、Ｂ。

は従来工程で製造されたものより強度が高いのみでなく
、絞り性の指標である、Ｔ値も若干すぐれていることが
わかる。

定成分の溶鋼を従来技術の如く、強力な熱間圧延機列に
よる累積の大圧下の熱延を行うことなく、少しの熱間圧
延、もしくは熱延を行なわなくても、鋳造後の冷却速度
のコントロールにより従来に比して、低合金で３５　ｋ
ｇｆ／ｍｓ＋”以上の高強度冷延鋼板の製造が可能とな
った。この結果は工程の省力化にともなう省エネルギー
、コストの大幅な低減を可能とし、工業的に著しく有用
な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳造後の鋳片の冷却速度と鋼板の引張強さの関
係を示す図、第２図は熱延圧下比と引張強さとの関係を
示す図である。 第１図 鋳片の片動速度（’ｃＡｅｃ） 第２図 ・・［ 嫉　　　熱間圧電比 延 ζｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、Ｃ：０．００１０〜０．１５０％、Ｓ
   ｉ：０．３０％以下、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０
   ８０％以下、Ｓ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０
   ．００５〜０．０７０％を含有し、残部が鉄および不可
   避的不純物からなる溶鋼を連続鋳造し、得られた鋳片を
   １４００〜１０００℃範囲での平均冷速が２℃／ｓｅｃ
   以上で冷却する過程で圧下比（鋳片厚み／熱延終了厚み
   ）が１．０〜２０の熱間圧延を行い、次いで冷延、焼鈍
   することを特徴とする高強度冷延鋼板の製造法。
2. （２）重量％で、Ｃ：０．００１０〜０．１５０％、Ｓ
   ｉ：０．３０％以下、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０
   ８０％以下、Ｓ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０
   ．００５〜０．０７０％を含有し、更にＴｉ：０．１０
   ％以下、Ｎｂ：０．０５０％以下、Ｂ：０．００５０％
   以下を単独又は合計で０．００１０〜０．１００％を含
   有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる溶鋼を連
   続鋳造し、得られた鋳片を１４００〜１０００℃範囲で
   の平均冷速が２℃／ｓｅｃ以上で冷却する過程で圧下比
   （鋳片厚み／熱延終了厚み）が１．０〜２０の熱間圧延
   を行い、次いで、冷延、焼鈍することを特徴とする高強
   度冷延鋼板の製造法。