JPS6293003A - 高強度熱延鋼板の製造法 - 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】 ［発明の利用分野］ 木閘明は高強度熱延鋼板の製造法に関する。

［発明の背景１ 近年自動型Ｘ界においては、重体の計量化のため、設計
強度を変更しないで板厚を薄くし得ることが要申されて
いるが、従来の析出硬化型の高張力鋼板では、プレス成
形性が良くないこと、溶接性にも問題があること等から
かかる要望に答えることができない。

そこで、従来の析出硬化型高張力鋼板に代わる鋼板とし
て、フェライトとマルテンサイトの２相からなる複合組
織型高張力鋼板の採用が増加しつつある０、。

しかし、かかる複合組織型鋼板も加工性などの点におい
て必すしの好ましいものではない。

そこで、ざらに、Ｍｎを基本成分とし。

Ｓｉ、　Ｃｒを多酸に添加することにより、熱間圧送［
程−巻取Ｃｒを経た後においても低降伏比　良通性とい
う特性をもつ複合組織型鋼板が開発されている。

しかし、かかる複合組織型鋼板はＳｔ、Ｃ’ｒを大樋に
使用するためコストが高いという問題点がある。

ところで、従来方法においては、熱延鋼板は、汀通造塊
法による鋼塊を分塊して造られたスラブ又は連続鋳造法
により造られたスラブを、一旦常温にまで冷却して、そ
の後加熱炉にて１２００−１３００℃の高温で長時間の
加熱を行なってから連続熱間圧延機に噛込ませて製造し
ている。

しかし、このように１２００℃以上の高温長時間加熱を
スラブに施こすことは加熱敬の莫大な損失となる。

そこで高強度熱延鋼板を、低コストで、高能・Ｖで製造
する方法を見出すべき、鋼材成分組成及び圧延処理手段
の両面から各種試験・調査を繰り返しなから研究を屯ね
た結果本発明をなすにいたった。

［発明の目的］ Ａ、　Ｑ　ＩＩ　ハ、加り性が良く、コストの低い熱延
鋼板を低層熱費で製造することができる高強度熱延鋼製
造法を゛提供することを目的とする。

［発明のＮ要］ 上記目的は、上着％で、　Ｃ：　０．０３〜０．３％。

Ｓ　ｉ　：　０．２−１．５％、　Ｍ　ｎ　：　０．６
〜２．５％、Ｃｒ　：　０．３〜１．５　、　５　：　
０．０１％以下、５ｏｌＡ１：　０．０１〜０．０６％
残部鉄及び不可避的不純物からなるベイナイトを含む変
態強化型の高強度熱延鋼板を製造する方法において、凝
固面冷却速度を５０℃／分以Ｅで連続鋳造を行ない高温
スラブを得た後、該スラブが５５０℃の温度になる前に
、該スラブの温度が１０５０℃未満の場合には加熱を行
なった後に、該スラブの温度が１０５０℃以上の場合に
は加熱を行なうことなく熱間圧延を開始し、該熱間圧延
をＡｒ３点以りの温度で終了し、次いで所定の制御冷却
を行なうことを特徴とする高強度熱延鋼板の製造法によ
って達成される。

以下に本発明の詳細な説明する。

Ｃ：　０．０３〜０．２　’ａ　。

Ｃは、必要な強度維持及びベイナイト、マルテンサイト
などの低温変態生成物を形成させるうえで必須な元素で
あるが、０．２％を越えると加工性と溶接性を劣化する
ことに加え１本発明の鋼板の特徴の一つである低降伏比
特性を損なうこととなる。その下限は強化及び焼入性向
上効果を発揮させるために０．０３％とする。

Ｓ　ｉ　：　０．２〜１．５　’ａ Ｓｔは溶鋼の脱酸に必要な元素であり、また高強度かつ
高延性をうるうえでもっとも有効な置換型固溶元素であ
る。さらに正常なボリゴナルフェライト形成を有利にす
る１動きをもっている。このような特性を発揮させるた
めには０．２％を下限とした。また、溶接部の脆化（遷
移温度のＬ昇）を防上し１表面酸化スケール状態の悪化
を防ぐために１．５％を上限とした。

Ｍ　ｎ　＋　０．６〜２．５　’。

亀ａｉＬ＆１１ｉ１−↓１＾〜−−γＨ１＋む１４６ト
去ユフシー】で必須の元素である。その効果を発揮させ
るためには０．８％以１−を必要とし、２．５％を越え
ると、溶接」二困難になると同時に延性を劣化し、鋼板
の価格が高価格となるため北限を２．５％とする。

Ｃｒ　：　０．３〜１．５　’。

Ｃｒは他の元素と異なり、それ自体には固溶強化能はな
いが、焼入性を向上させ所望の組織を得るうえで必要な
元素である。その下限はその効果を発揮させうる埴から
、その北限はその効果が飽和に達し、経済的でなくなる
着から０．１〜１．０％とする。

影二ム里友Ｉ］ Ｓは硫化物を生成し、加工性を劣化させるので＋ｉＪ及
的に少ない方が望ま、しいが、その含有着が０．０１％
以下であれが所望の加工性確保できることからＳ含有場
の上限を０．０１％と定めた。

ｓａｔ　Ａ　ｌ　＋　０．０１〜０．０８°０ｓｏｌＡ
Ｌは鋼の脱酸剤として有効なものであるが、その含有ｊ
５が０．０１未満では脱酸の効果が期待できなくなり、
他方０．０８％を越えて含有させても脱酸の効果が飽和
してそれ以上の効果が期待できないことから５ｏｌＡｌ
含有量を０．０１〜０．０８％と限定した。

’　　、？”５０℃　　゛　とした− 〇 現行の連続鋳造スラブでは、凝固時冷却速度が中心付近
で３〜ｂ にＭｎ、Ｓ、Ｐ’ｉの溶質成分の、溶鋼と固体鉄分間の
分配が完全に生じるため（分配係数小）、凝固後−次デ
ンドライトとデンドライト樹脂間の最終凝固部では溶質
元素の濃淡が大きい、この傾向は複合組織型鋼板のよう
にＭ　ｎ　ｇの高い鋼種では著しい、このような７ａ淡
は熱間圧延後も維持され、極端な場合には　ｂａｎｄｅ
ｄｓｕｔｒｕｃｔｕｒｅとよばれる積層構造を呈する。

このため制御冷却を行なった後には、Ｍ　ｎ　ｆｉｌの
高い領域ではマルテンサイト粒が密集し、ひどい場合に
は層状のマルテンサイ）７５が生成する。一方、Ｍｎｉ
の少ない領域では全くマルテンサイト相が存在しない、
このような不均一組織は複合組織型鋼板の特徴である延
性を劣化する。

凝固時冷却速度を５０℃／分以上とすることにより、分
配係数が大きくなり、２．５％Ｍｎ以Ｆの鋼において複
合組織を得るうえで問題にならない程度までＭｎ等の濃
度差が少ない私が判明した。逆にいうならば、凝固時冷
却速度が５０℃／分で連続鋳造すると複合組織型鋼強度
熱延鋼板の延性が大幅に向上する。さらに凝固時冷却速
度の増大はスラブ中心部のマクロ偏析も軽減し、材質を
向上させる。

凝固時冷却速度増大の実現手段については従来厚さの連
続鋳造において強冷却してもよいし、冷却速度に見合う
厚さの薄スラブに連続鋳造しても良い、この場合、スラ
ブ厚の減少に伴なう圧延比の低下は１元来溶質°元素の
濃度差が小さいため、材質に全く影響を及ぼさない。

スラブの溶製枝鎖スラブを５５０℃以北に保持するのは
、未変態オーステナイ）１が５０％以］−確保されてい
る状態より再加熱するためである。

この状態より再加熱−熱延後、制御冷却を行なうと、フ
ェライト変態が高温域で確保されるため、急冷時生成さ
れるマルテンサイト粒が微細に、かつ均一に分散され、
従来材に比べきめて高延性の複合組織型高強度鋼板とな
る。

なお、５５０℃以上の温度への保温は例えば断熱材によ
り行なえばよい。

なお、熱間圧延はたとば１０５０〜１１５０°Ｃの温度
で開始すればよい。

熱間圧延終了後は所定の制御冷却を行なう。

［実施例］ 第１表に示す鋼を溶製した。Ａｔ、Ａ２゜Ｂｌ、Ｂ２は
実施例であり、他は比較例である。

Ａｌ、Ａ２．Ａ３．Ｂｌ、Ｂ’２．Ｂ３゜Ｃ１，Ｃ２に
ついてはスラブ厚５０　ｍ　ｍ　ｔで連続鋳造機で凝固
させた。ざらにＡｔ、Ａ２゜Ｂｌ、Ｂ２．ＣＩについて
は連続鋳造機から出てきた高温スラブに断熱材等で保熱
、さらには軽加熱によって第２表に示すような条件のも
とで熱間圧延し、板厚２．８ｍｍの熱延コイルとした。

Ａ３．Ｂ３．Ｃ３については常温まで冷却後、従来工程
で再加熱し、熱間圧延した。

また、Ａ４．Ａ５．Ｂ４．Ｂ５は従来タイプの連続鋳造
によって得たスラブで、Ａ４．Ｂ４については直接圧延
、また、Ａ５．Ｂ５については再加熱し、熱間圧延を行
なった。

なお、本実施例においては制御冷却の一例として次の冷
却を行なった。すなわち１強度・延性ツバランスからフ
ェライト体積率を５０％以上確保するため、フェライト
ノーズ付近は１０℃／ｓ以下で徐冷し、その後６００℃
以下の巻取温度まで２０℃／Ｓ以上で急冷した。

第３表に示すように本実施例に係る熱延鋼板はいずれも
加工性、特に強度−延性バランス（ＴＳＸＥｆＬ）が飛
躍的に向丘している上、加熱炉現弔位の低減がはかられ
えいるのが明らかである。従って、本実施例によれば、
加工性の良好な複合組織鋼強度熱延鋼板を安価に製造す
ることができる。

［発ＩＩの効果］ ）Ｋ発明によれば次のもろもろの効果が得られる。

■高価な元素を使用することなく加工性の良好な熱延鋼
板を製造することができ、自動車の重体用の鋼板として
適用するのに好適な高強度熱延鋼板が得られる。

・■加熱費の節約が可能である。

第１表 ○印は実施例 第２表 ○印は実施例 第３表（そのｌ） ○印は実施例 第３表（その２） ○印は実施例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重量％で、Ｃ：０．０３〜０．２％、Ｓｉ：０．２
   〜１．５％、Ｍｎ：０．６〜２．５％、Ｃｒ：０．３〜
   １．５、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌＡｌ：０．０１〜
   ０．０６％残部鉄及び不可避的不純物からなるベイナイ
   トを含む変態強化型の高強度熱延鋼板を製造する方法に
   おいて、凝固時冷却速度を５０℃／分以上で連続鋳造を
   行ない高温スラブを得た後、該スラブが５５０℃の温度
   になる前に、該スラブの温度が１０５０℃未満の場合に
   は加熱を行なった後に、該スラブの温度が１０５０℃以
   上の場合には加熱を行なうことなく熱間圧延を開始し、
   該熱間圧延をＡｒ＿３点以上の温度で終了し、次いで所
   定の制御冷却を行なうことを特徴とする高強度熱延鋼板
   の製造法。 ２　高温薄スラブを得た後、該スラブを保温する特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の高強度熱延鋼板の製造
   法。