JPS63143225A - 加工性の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〉 この発明は、絞り性を始めとする加工性に優れ、かつ特
性の均一な熱延鋼板を作業性良く安定して製造する方法
に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 近年、自動車用鋼板等を始めとする加工用鋼板の使用分
野において、素材のコストダウンを狙いとした「冷延鋼
板から熱延鋼板への代替施策」が推進されていることも
あって、より一層絞り性の優れた熱延鋼板が強く要望さ
れるようになってきた。

従来、これらへの対処法としては「低炭素アルミキルド
鋼を高温巻取すして加工性を確保する方法」が一般的で
あった。しかし、このような手段にて製造される熱延鋼
板では益々高くなってきた性能要求に十分応えることが
できないことから、（ａ）　　素材鋼として極低炭素鋼
を用いる方法（特開昭４９−８９６２１号）、 （ｂｌ　　素材鋼としてＴ　ｉ　’ｐ　Ｎ　ｂを添加し
た極低炭素鋼を用いる方法（特開昭５５−９７４３１号
）、等も提写されたが、前記ｆａ）の方法で得られる熱
延鋼板は低炭素系のものより多少加工性が良い程度で決
して満足出来る程の性能を具備せず、一方前記（ｂ）の
方法で得られる熱延鋼板には加工性の点では比較的良好
であるが材料コストが高いとの不利な面がある上、何れ
の方法も、素材鋼のＡｒｓ点が高いために熱延温度範囲
が狭くて仕上げ温度を確保するのが極めて困難であると
の大きな問題を抱えていたのである。

そこで、このような問題をも解決し、良好な加工性を有
する熱延鋼板を工業的規模で安定生産すべく、「低炭素
調成いは極低炭素鋼にＢを添加して固溶Ｎを固定し、こ
れにより非時効性の確保や結晶粒の粗大化を助長して軟
質化を図る方法（特開昭４８−１００３１３号、特開昭
５６−１４６８２２号、特開昭５８−２０７３３５号）
」も提案された。

この場合、“Ｂの添加”は鋼のＡｒ３点を低下させる効
果をも奏するので、熱間圧延の仕上げ温度を確保する上
で非常に有利となっている。

しかしながら、上述のような対策では、ＢはＮとの親和
力が極めて強くて圧延中にＮと優先的に結合してしまい
がちであることから、４１１点の低下に必要な固溶Ｂを
存在させるためにはＢＮの生成を見越した過剰量のＢ、
通常は１５〜４０ｐｐｍ程度のＢを添加することが必要
である。ところが、熱間圧延中のＢＮの析出には極めて
不安定な要素があり、圧延温度や圧下率によっても析出
量が変化すると言う特徴がある。そのため、ＢＮの析出
が遅滞して過剰の固溶Ｂが存在しがちであり、却って鋼
を硬質化して絞り性を低下するなど特性のバラツキが目
立つようになる懸念が大きかった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、上述のような問題点を踏まえた上で、自
動車用鋼板等に適用しても十分に満足し得る優れた絞り
性を有した熱延鋼板を安定・確実に製造し得る方法を見
出すべく、様々な観点に立って研究を重ねた結果、以下
に示す如き知見が得られたのである。即ち、 （８）素材鋼中に従来のＢ添加熱延鋼板よりも微量のＢ
を添加し、これを連続鋳造して得たｒ／α変態前の高温
鋳片をそのまま加熱炉に装入して適温加熱すると、該加
熱時に鋼中のＮは先ず拡散速度の遅いＢと結合してＢＮ
を形成するが、まもなく熱力学的により安定なＡｌと結
合しＡｌｘを生成して固定されることとなる。このため
、添加したＢが微量であっても引き続く熱間圧延中は固
溶状態で存在するので、これによって十分なｍＡｒ１点
低下効果”や“結晶粒粗大化作用からの軟質・高延性化
効果”がもたらされる上、Ｂ量が微量であるので得られ
る熱延鋼板の特性上のバラツキを招く恐れもなくなる。

（ｂ）　　更に、素材鋼の熱間圧延に際して、γ／α変
態前の高温鋳片をそのまま加熱炉に装入して加熱・圧延
した場合には、結晶粒が細粒化して硬質化する現象も十
分に払拭されてしまう。

（Ｃ）　　従って、成分調整をした綱に微量のＢを含を
せしめた高温の連続鋳造鋳片をそのまま加熱炉に装入し
て低温加熱し、これを熱間圧延すると、絞り性を始めと
した加工性に優れると共に特性バラツキのない熱延鋼板
を良好な圧延作業性の下で極めて安定に得ることができ
る。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 Ｃ：０．０３％以下（以降、成分割合を表わす％は重量
％とする）、 Ｍｎ　：　０．３０％以下、　Ｓ：０．０１０％以下、
八／：０，０１０〜０．０８０％、Ｂ　：　０．０００
２〜０．００１５％、Ｎ　：　０．００３０％以下、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成る成分組成の鋼を連続鋳造して得られた高温鋳片
を９００℃以上で加熱炉に装入した後、加熱温度が１１
８０℃以下で仕上げ温度がＡｒ３点以上の条件で熱間圧
延し、巻取ることにより、絞り性等の加工性に優れると
共に特性の均一な、自動車用鋼板等として十分に満足で
きる加工用熱延鋼板を安定して製造し得るようにした点
、に特徴を有するものである。

ところで、この発明の方法において、素材鋼の成分組成
割合及び加熱・圧延条件を上記の如くに限定したのは次
の理由による。即ち、 Ａ）素材鋼の成分割合 （ａ）　　に の発明の熱延鋼板の製造方法に適用される泪のＣ含有量
が０．０３％を越えると得られる熱延鋼板の加工性が劣
化し、絞り用として必要な延性が確保できな（なること
から、Ｃ含有量は０．０３％以下と限定した。なお、Ｃ
含有量は低い程好ましく、出来れば０．０１％以下に制
限するのが良い。

（ｂ）　　Ｍｎ Ｍｎ含有量が０．３０％を越えると、Ｃ含有量が多い場
合と同様、良好な延びを確保できなくなることから、十
分に満足できる加工性を確保すべくＭｎ含有量は０．３
０％以下と限定した。なお、Ｍｎ含有量も低い程好まし
く　、０．２０％以下に制限することが推奨される。

（ＣＩ　　Ｓ Ｓ含有量がＯ，０１０％を越えると、硫化物系介在物の
増加に起因して熱延鋼板の絞り性低下を招くことから、
Ｓ含有量は０．０１０％以下と限定した。

ｄｌＡＩ へ２成分は鋼の脱酸剤として添加されるが、その脱酸残
渣が０．０１０％未満であると脱酸が不安定となり、一
方、ｏ、　ｏｓｏ％を越えて含有されると鋼が硬化する
こと加えて熱延鋼板のコスト上昇をも招くことから、Ａ
Ｚ含有量は０．０１０〜０．０８０％と定めた。

（８１Ｂ Ｂ成分には、Ａｒｔ点を低下して十分に余裕を持った熱
間圧延仕上げ温度領域を確保する作用のほか、結晶粒の
粗大化を通じて熱延鋼板の軟質化を達成する作用がある
。そして、この発明の方法では連続鋳造にて得られた熱
鋳片を特定条件で加熱してから熱間圧延するため鋼中の
ＮはｉＮとして固定されてしまい、従ってＢは圧延中は
十分に固溶状態で存在することとなるので極く微量の添
加でもその作用を損なうことがない。しかしながら、Ｓ
含有量が０．０００２％未満では上記作用に所望の効果
が得られず、一方、０．００１５％を越えて含有させる
と過剰の固溶Ｂが存在することとなって却って熱延鋼板
を硬質化し、絞り性を低下させることからＳ含有量は０
．０００２〜０．００１５％と定めたが、好ましくは０
．０００５〜０．００１０％に調整するのが良い。

げ）　　Ｎ 鋼中のＮはＡｌによってＡＩＮとして固定されるが、Ｎ
含有量が０．００３０％を越えるとＡ６Ｎの量が多（な
って熱間圧延の際にＢの析出サイトとなり、Ｂ添加によ
る前記効果を損なうようになることから、Ｎ含有量は０
．００３０％以下と限定した。

Ｂ）加熱・圧延条件 （ａ）　　スラブ（鋳片）の加熱炉への装入温度連続鋳
造にて得られた熱鋳片（スラブ）を９００℃未満の温度
にまで冷却するとＴ／α変態が生じて再加熱時の１粒が
細粒化し、従って熱延鋼板のα粒も細粒となって硬質化
が生じる。このため、熱鋳片の加熱炉への装入温度は９
００℃以上と定めた。

（ｂ）　　スラブ（鋳片）の加熱温度 連続鋳造にて得られた鋳片（スラブ）を高温の状態で加
熱炉に装入して１１８０℃以下で保持すると、前述した
ように鋼中Ｎは先ず拡散速度の遅いＢと結合してＢＮを
形成するが、その後熱力学的により安定なＡＮと結合し
てｉＮとなるので、添加したＢは再び圧延中に固溶Ｂと
して存在することとなって所期の効果を発揮する。

この場合、加熱炉中での加熱温度が１１８０℃を越える
と鋼中のＢ、Ｎ、ＡＩはそれぞれ固溶状態となり、圧延
中にＢＮが生成してＢの添加効果が失われてしまうこと
となる。従って、鋳片の加熱温度は１１８０℃以下と定
めた。

なお、加熱中の鋳片の保持時間は特に制約を受けるもの
ではないが、好ましくは２０分以上とするのが良い。

（Ｃ）　　圧延仕上げ温度 熱間圧延の仕上げ温度がＡｒ３点を下回ると、得られる
熱延鋼板の加工性が著しく劣化して所望の絞り性を確保
できなくなることから、熱間圧延の仕上げ温度はＡｒ３
点以上と定めた。

なお、巻取り温度については特に厳密に調整する必要は
なく、通常の範囲である７５０〜５００℃程度で巻取る
ことで十分に所望の熱延板製品を得ることができる。

続いて、この発明を実施例により、比較例と対比しなが
ら説明する。

〈実施例〉 実施例　１ まず、第１表で示される如き化学成分組成の鋼を連続鋳
造した後、それぞれ第２表で示す条件にて加熱炉に装入
し、加熱し、熱間圧延して１．６０厚の熱延鋼板を製造
した。

次いで、このようにして得られた各熱延鋼板からＪＩＳ
　５号引張り試験片を切り出し、その引張り特性を調査
したが、この結果を第２表に併せて示した。

第２表に示される結果からも明らかなように、本発明の
条件通りに製造された熱延鋼板は、軟質であって高い延
性（絞り性）を有しており自動車用鋼板等として十分に
満足できるものである上、同時に第１表に示される如（
Ａｒ＝点が低下していて熱間圧延作業に極めて好都合で
あることが分かる。

これに対して、試験番号３の場合には加熱炉へ装入する
時点での熱鋳片の温度が低くなっているので得られる熱
延板は硬質化して延性が十分ではなく、また試験番号４
の場合には加熱温度が高くなっているので熱間圧延中に
ＢがＢＮとして析出して熱延板の軟質化に貢献していな
いことが分かる。

そして、試験番号５の場合にはＢの添加がなされていな
いためＢによる軟質化効果が得られず、得られる熱延鋼
板の延性が不十分となっている。

更に、試験番号６の場合には、Ｂの過剰添加のため却っ
て得られる熱延鋼板は硬質化してしまい、十分な延性を
達成できないことが分かる。

実施例　２ 第３表に示される如き化学成分組成の鋼をそれぞれ連続
鋳造してスラブとした後、これを第４表で示す条件で加
熱し熱間圧延して、１．４１１厚の熱延鋼板を製造した
。

このようにして得られた各鋼板からＪＩＳ　５号引張り
試験片を切り出し引張り特性のバラツキを調査したが、
その結果は第４表に併記した通りであった。

第４表に示される結果からも、Ｂ含有量が高い従来のＢ
添加熱延鋼板では延性のバラツキが極めて大きいのに対
して、本発明の条件通りに製造された熱延鋼板では良好
な特性が安定して得られていることが分かる。

〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、絞り性等の加
工性に優れた熱延網板を生産性良く安定して製造するこ
とができ、自動車用鋼板等としての要求性能を十分に満
たし、なおかつコストの安い加工用鋼板を提供すること
が可能となるなど、産業上有用な効果がもたらされるの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量割合にて Ｃ：０．０３％以下、　Ｍｎ：０．３０％以下、Ｓ：０
   ．０１０％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％、Ｂ
   ：０．０００２〜０．００１５％、Ｎ：０．００３０％
   以下、Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成る成分組成の鋼を連続鋳造して得られた高温鋳片
   を９００℃以上で加熱炉に装入した後、加熱温度が１１
   ８０℃以下で仕上げ温度がＡｒ＿３点以上の条件で熱間
   圧延し、巻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。