JPS63111125A - スケ−ル密着性に優れた熱延鋼板の製造方法 - 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〉 本発明は、一般の加工用熱延鋼板で特に酸洗処理等の脱
スケール処理を施すことなく、加工および塗装か可能な
スケール密着性に優れた熱延鋼板（タイトスケール鋼板
）の製造方法に関する。

〈従来技術およびその問題点〉 通常の熱延鋼板はその表面に薄いスケール（黒皮）を有
する。このスケールは平板状態ではその密着性は良好で
あるが、曲げあるいはプレス等の加工を加えると容易に
剥離するものであった。従って、酸洗後加工を行い、塗
装する工程が一般的であった。

このようなスケールの密着性を向上させる方法として、
以下のような技術が既に開示されている。すなわち、 （１）特公昭４８−６７０３号公報では、熱延後の鋼材
を冷却途中５７０℃から５００℃までを少なくとも１時
間あたり１００℃以上の速度で冷却し、鋼板表面に生成
したウスタイトのマグネタイトへの変態を、主として５
００℃以下で生起させることによるタイトスケールの製
造方法か開示されている。

（２）特開昭５６−８１６３２号公報では、熱間圧延後
の銅帯を５００℃〜７００℃の巻取り温度で巻取り後、
直ちに無酸化徐冷炉内に装入し、３００℃まで徐冷する
ことによるタイトスケール鋼板の製造方法が開示されて
いる。

（３）特開昭６０−１３１９６０号公報では、巻取り温
度５５０℃以上のコイル状熱延鋼帯の両端面もしくはい
ずれか一方の端面を断気封止材で閉塞することによるタ
イトスケール鋼板の製造方法が開示されている。

こららの従来技術のうち、（２）　、　（３）は、熱間
圧延後の銅帯をウスタイト安定領域でコイルに巻取り後
、無酸化雰囲気中で徐冷することにより、巻取りコイル
の幅方向端部のスケール成長の抑制およびウスタイトの
完全なマグネタイトへの変態をねらったものであり、エ
ツジまでスケール剥離のないタイトスケール鋼板の製造
を目的としたものであるが、これら（２）　、　（３）
には特別な炉あるいは装置を必要とするという問題があ
る。また（１）は熱間圧延後の鋼帯を低ＣＴ（コイル巻
取り温度）で巻取り、変態温度を低めて、スケール−地
鉄界面からマグネタイトへの変態を生じさせることをね
らったものであり、変態機構を変化させ、スケール密着
性を大きく向上させることが目的である。しかし、この
方法は、所望の材質（機械的性質）を得るのに高温巻取
りが必要な鋼種、すなわち低温巻取りを行えない鋼板に
は適用できない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、熱間圧延時のスケール挙動を制御する
ことにより、高温巻取りで変態温度を低めなくても、ス
ケール密着性に優れた鋼板（タイトスケール鋼板）を製
造することを目的とするものである。

〈発明の構成〉 本発明によれば、熱間圧延において、仕上圧延機出側の
スケール厚を、熱延終了温度を制御することにより３〜
８ｙｘｎに制御し、かつ６００℃以上の温度で巻取るこ
とを特徴とするスケール密着性に優れた熱延鋼板の製造
方法が提供される。

以下に本発明の詳細な説明する。

スケール密着性を向上させるためには、ウスタイトがマ
グネタイトと鉄に共析変態する際、ウスタイトの表層側
からではなく、地鉄との界面からマグネタイトか生成す
ることが重要であることが、特公昭４８−６７０３号公
報に開示されている。そして、そのためには、５００℃
〜３６０℃の温度範囲で変態させることが重要であると
じている。

本発明者らは、このウスタイト−地鉄界面からのマグネ
タイトの生成と初期スケール厚との関係について調査し
たところ、初期スケール厚が３−未満の場合、５００℃
以下で変態させても、ウスタイト−マグネタイト界面か
らの変態のみが進んでしまい、ウスタイト−地鉄界面か
らのマグネタイトの生成がみられず、マグネタイトシー
ムの生成が起こらないことを発見した。すなわち、ウス
タイトの共析変態時にマグネタイトを生成させるために
は、変態開始時にスケール厚が３−以上であることが必
要であると考えられる。

次に本発明者らは、熱延工程においてスケール厚がどう
変化するかを、仕上圧延機内でかみ止め後、急冷した熱
延鋼板について調査した。

その結果を第１図に示す。同図中、Ｆ５〜Ｆ７はそれぞ
れ仕上連続圧延機の仕上側の３段分のロール番号を示す
。

同図から明らかなように、スケール厚さはロール圧延時
に減少し、該圧延ロールを出て次の圧延ロールに入るま
での間で成長する現象を繰り返す。そして仕上圧延機出
側において存在するスケール厚さく１）は、仕上圧延温
度（ＦＤＴ）が７５０℃の時３−１ＦＤＴが８５０℃の
時６−となり、ＦＤＴによフて大きく影習を受ける。仕
上圧延後の成長は、通常の冷却、巻取り工程で２〜３ｙ
ｎ程度であるが、近接コイラー等で巻取った場合は１−
以下と考えられる。従って熱延鋼板のスケール厚は、仕
上圧延機出側のスケール厚によって大きく影晋を受ける
ことがわかる。

さらに本発明者らは、実機において熱延終了温度（ＴＦ
　＞と、コイル巻取り後のスケール厚（ｄ）との関係を
調査した結果を第２図に示す。

この結果より、 ｄｃＸ：０．０２５　ＴＦ ｄ：コイル巻取り後のスケール厚（−）ＴＦ：熱延終了
温度（”Ｃ） の関係かあることが明らかとなった。この巻取り後のス
ケール挙動（ｄ）は仕上圧延機出側のスヶ一ル厚（１）
より２〜３−厚くなる。従って、仕上圧延機出側のスケ
ール厚（１）も、熱延終了温度Ｔ１と しｃｌ：０．０２５ＴＦ の関係を持つ。ざらにｔは、圧下率や圧延機の仕様等の
彫りを受けると考えられる。従って、仕上圧延機出側の
スケール厚（１）は ｔ　＝０．０２５　ＴＦ＋　ｋ ｔ：仕上圧延機出側のスケール厚（戸）ＴＦ：熱延終了
温度（”Ｃ） ｋ：ミルで決まる定数 と表わすことができる。

なお、上記式は、上記調査において特定のミルを用いて
得た式であって、用いるミルによって決まる定数をａと
すると、仕上圧延機出側のスケール厚（１）は、一般に
次式で表わされる。

ｔ＝ａＴ、＋ｋ ｔ：仕上圧延機出側のスケール厚（戸）ＴＦｚ熱延終了
温度（’Ｃ） ｋ：ミルで決まる定数 （測定によって導かれる値） ａ：ミルて決まる定数 （測定によって導かれる値） また、本発明においては、仕上圧延機出側のスケールＰ
＄（ｔ　）を３〜８ｐｍとする。スケールのタイト化機
構は、巻取り時のスケール厚（ｄ）に大きく形容を受け
る。そして、先に述べたように、その巻取り時のスケー
ル厚（ｄ）は、仕上圧延機出側でほぼ決定される。そこ
で、本発明では、仕上圧延機出側のスケール厚（１）を
規定する。

仕上圧延機出側のスケール厚（１）が３声未満ては、巻
取り時にウスタイトがマグネタイトに変態する際、スケ
ール表層側のマグネタイト層からの変態が速く進行し、
スケール−地鉄界面でのマグネタイトの析出か生じない
。一方、仕上圧延機出側のスケール／！Ｘ（ｔ）が８−
を超えると、巻取り時にスケールに亀裂が入りやすくな
り、やはりスケール表層側からのウスタイトへの変態速
度が増すことにより、スケール−地鉄界面への７グネタ
イトの析出が生じない。以上の理由から、仕上圧延機出
側のスケール厚（１）を３〜８μｓとする。

次に、上記スケール厚（１）で熱延を終了した熱延鋼板
を巻取り、冷却するに際し、コイル巻取り温度を６００
℃以上とする。６００℃未満の温度で巻取ると、スケー
ル表層側のマグネタイト層からの変態か速く、密着性を
良好とするスケール−地鉄界面でのマグネタイトの析出
が生じない。コイル巻取り温度の上限は特に定めないが
、７００℃以上ではウスタイトの成長速度が大きく、不
利となる。

以上のような方法により、巻取りコイルの幅方向エツジ
５０ｍｍを除き、はぼ良好なスケール密着性が得られる
。しかし更にエツジ部までスケール密着性を良好とする
ためには、コイル端面の封止あるいは非酸化性雰囲気中
ての冷却が有効である。

なお、本発明を適用する鋼板は、通常の低炭素〜中炭素
鋼であって、鋼中の成分については特に限定せず、すべ
てに有効である。しかし主要成分については、以下の範
囲が好ましい。

Ｃ：　０．２０ｗｔ％以下 Ｍｎ　：　　０．０５〜１．０　　ｗｔ％Ｓｉ　：　０
．１　ｗＬ％以下 Ｓ　：　０．０２ｗｔ％以下 八ｌ　：　０．１　ｉｗｔ％以下 Ｎ　：　０．０１ｗｔ％以下であり、さらにＴｉ、　Ｎ
ｂ、　Ｖ、Ｃｒ等の強化元素の添加は合計で０．１　ｗ
ｔ％以下である。

■　Ｃについて 含Ｗ　ｆｉｌが０．２０ｗｔ％を超えると、Ｃは鋼中で
大部分Ｆｅ３　Ｃとなり、スケール密着性を悪化させる
ので、その上限を０．２０ｗｔ％とする。

■　Ｍｎについて 含有量が１．０　ｗｔ％を超えると加工性が劣化する。

また含有量が０．０５ｗｔ、％未満ては固溶状態のＳが
増加し、熱間圧延時に割れ欠陥か生じやすくなる。

■　Ｓｉについて 含有量が０．１　ａｔ％を超えると表面性状が劣化する
。

■　Ｓについて ＳはＭｎによりＭｎＳとして無害化されるが、Ｓが増加
し、Ｓの含有量が０．０２ｗｔ％を超えると、多量のＭ
ｎが必要となり、加工性が劣化する。

■Ａ１について 八には０およびＮを固定するのに重要な役割を果たすが
、ｌの含有量が０．１　ｗｔ％を超えると、その効果が
飽和する。

■　Ｎについて 含有量が０．０１ｗｔ％を超えると加工性を確保するこ
とが困難となる。

〈実施例〉 次に、本発明を実施例に基つき更に詳細に説明する。

（実施例１および比較例） Ｃ：　０．０４％、Ｓｉ　：　０．０１％、Ｍｎ：Ｏ，
１％、ＡＩＬ：０．０５％、Ｓ　：　０．０１％、Ｎ　
：　０．００５％の組成の鋼を転炉にて出鋼し、連続鋳
造スラブとした。このスラブを加熱炉にて再加熱し、表
１に示す条件で熱延した。同一条件で２本ずつ圧延し、
１本は通常の圧延を行ない、スケール密着性を調査した
。また他の１本は圧延中にラインを急停止させ、仕上圧
延機出側で板を常温まで急冷し、スケール厚さく１．）
を測定した。

結果を表１に示す。

スケール密着性は、熱延板をＪＩＳ　５号の試験片に加
工後、１０％の引張歪（標点間距離＝５０ｍｍ）を与え
た後、粘着テープにて貼付後剥離し、テープに付着した
スケール量でスケール密着性を判定した。

（スケール密着性評価〕 ５：非常に良好 ４：良好 ３：やや悪い ２：悪い １：非常に悪い 表１から明らかなように、本発明法によるものは、すべ
て良好なスケール密着性を示した。しかし、仕上圧延機
出側のスケールｔｆ（ｔ）が３μｓ未満の陽、１０、尚
、１１．８＃ａ超の陽、１５、歯、１６や、コイル巻取
り温度が６００℃未満の歯、６、陽、９ではスケール密
着性が劣化した。

また、第１図に、本実施例における仕上圧延機出側温度
（ＴＦ）と仕上圧延機出側のスケール厚（１）の関係を
示す。同図により、Ｔ、とｔの間には ｔ　＝０．０２５　ＴＦ　＋　ｋ　（本実施例のミルの
場合、ｋ　＝　−１５，７） の関係が成立していることがわかる。

〔実施例２および比較例〕 表２に示す成分の鋼を転炉にて出鋼し、連続鋳造スラブ
とした。このスラブを加熱炉にて再加熱し、表２に合わ
せて示した条件で熱延した。なお実施例２では、実施例
１と同一ミルで圧延したので、仕−ト圧延機出側のスケ
ールＪ’＋（ｔ）は、実施例１で求めた式を用い、推定
した値を記した。スケール密着性試験およびその評価は
、実施例１と同様に行なった。スケール密着性試験結果
を表２に合わせて示す。

同表に明らかなように、本発明法によるものは良好な密
着性を示したが、発明範囲外のものはスケール密着性が
劣化した。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明によれば、熱間圧延において
仕上圧延機出側のスケール厚を３〜８戸、コイル巻取り
温度を６００℃以上に制御することにより、酸洗なしに
加工、塗装が可能なスケール密着性に優れた熱延鋼板が
安価に製造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱延工程におけるスケール厚さの変化を示す
グラフである。 第２図は、圧延終了温度（ＴＰ）と巻取り時の鋼板のス
ケール厚さくｄ）と関係を示すグラフである。 ７８３図は、実施例１における圧延終了温度（ＴＰ）と
仕上圧延機出側のスケール厚（１）との関係を示すグラ
フである。 スリーブレ、４（）Ｊｍ） Ｆ　Ｉ　Ｇ、２ Ｌｍ＋ｊＬ５：ｊａｒ：Ｔｒ：＜”ｃ＞ＦＩＧ、３ ニー イ士上　充冬廷±冬ゴ；Ａ度−ＴＦ（°ｃ）第１頁の絖
き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間圧延において、仕上圧延機出側のスケール厚を、熱
   延終了温度を制御することにより３〜８μｍに制御し、
   かつ６００℃以上の温度で巻取ることを特徴とするスケ
   ール密着性に優れた熱延鋼板の製造方法。