JPS633929B2 - - Google Patents

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JPS633929B2
JPS633929B2 JP55005333A JP533380A JPS633929B2 JP S633929 B2 JPS633929 B2 JP S633929B2 JP 55005333 A JP55005333 A JP 55005333A JP 533380 A JP533380 A JP 533380A JP S633929 B2 JPS633929 B2 JP S633929B2
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molten aluminum
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plating
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JP55005333A
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Arihiko Morita
Norio Tsukiji
Seiichi Hamanaka
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Priority to BR8100316A priority patent/BR8100316A/pt
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273—Final recrystallisation annealing

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は降伏点が低く加工しやすく、かつ高温
酸化時に低い酸化増量値を示す溶融アルミニウム
メツキ鋼板の製造方法に関するものである。 従来、耐熱用途あるいは耐食用途に供給されて
いる溶融アルミニウムメツキ鋼板（以下Alメツ
キ鋼板）は主として低炭素リムド鋼板の冷延板を
素材としていた。しかしリムド鋼を素材とした
Alメツキ鋼板ではメツキ時の急冷現象により素
材を硬質化する焼入れ時効が生じ材質の劣化を招
くことがよく知られていた。 上記の対策として主なものには (1) 焼入時効の原因となるＣおよびＮを可及的に
除去した素材を使用する。 (2) 焼入時効の原因となるＣおよびＮをTiなど
の炭窒化物生成元素により固定する。 (3) 焼入時効の生じたAlメツキ鋼板を過時効処
理する。 などがある。 しかしながら、(1)の方法は現在の通常の製造法
では脱炭焼純工程の採用によりほぼ実現されてい
るが、非酸化炉型（NOF型）溶融アルミニウム
メツキ設備でAlメツキする場合は経済的ではな
い。 (2)の方法はTiを添加する方法が経済的ではあ
るが、通常の転炉工程のみでえられた低炭素鋼に
適用した場合は、Tiの使用量が増加しかつ酸化
性のはげしいTiの使用は酸化物系介在物による
鋼板表面性状の劣化を招き、経済的、技術的に好
ましくない。 (3)の方法は経済的ではあるが、加工性の悪い
Fe―Al合金層を折角抑制してAlメツキしたにも
拘らず、本処理により、再度合金層の若干の増加
を招く恐れがあり、素材の加工性は向上しても
Alメツキ層の加工性が劣化しやすい欠点がある。 本出願人会社では先に、Ｃ：0.001〜0.020％、
Si0.05％、Mn：0.05〜0.40％、Cr：0.10〜0.30
％、有効Ti（鋼中の全Ti量からTi酸化物としての
Ti量を差し引いたもの）が（Ｃ＋Ｎ）量の４倍
以上で0.03〜0.40％、Ｎ：0.006、Ｏ：0.020
％、残部鉄および不可避的不純物よりなる鋼を
800℃以上で熱間圧延し、圧下率40％以上で冷延
し、800〜950℃の温度範囲で焼純した後、640〜
700℃に加熱されたAl―Si（Si：10％）浴中に
10分間以内浸漬することがらなるアルミニウムメ
ツキ鋼板の製造法を発明した（特公昭51−
35532）。 この方法で得られるアルミニウムメツキ鋼板は
0.08mmの冷延板で降伏点強度が13〜17Kg／mm2、全
延びが44〜47％程度であつた。然しながら今日で
はさらに加工しやすい材料が求められている。 本発明者らは上記の課題について種々研究した
結果、降伏点の低いことにより加工性がすぐれ、
かつ、高温酸化増量が低くてすぐれたAlメツキ
鋼板をえる方法として以下の対策をえた。 (1) 素材は製鋼段階で真空脱ガス処理を採用する
ことによりＣとＯを予め低下させAlで予備脱
酸し、Ｃの固定に必要なTiの添加量と酸化物
の発生を抑制する。 (2) 降伏点を高めるMnを極力抑え、さらに降伏
点の低下に有効なCrを添加する。 (3) Tiを添加した素材がTi炭化物の生成により
硬質化することを防止するために、熱延時の巻
取温度を700℃〜780℃と高温にして、析出した
Ti炭化物の凝集肥大化をはかる。引続いて
NOF型溶融アルミニウムメツキ装置に通板す
る場合も加熱温度850℃以上として、Ti炭化物
の一層の凝集化をはかり、降伏点の低下に寄与
させる。 さらに本発明で特記すべきものとしては、Ti
とCrの添加による耐高温酸化性の改善がある。
すなわち、Alメツキ鋼板の高温で酸化増量値は、
素材を脱炭することにより著しく改善されるがさ
らにTiが添加されまたCrが添加された場合に著
しく改善される。この理由は(1)脱炭あるいはTi
の添加によりFe地が清浄となり表面Alメツキ層
からAlがFe中に速やかに滲透し、Fe地表面に容
易に耐高温酸化性にすぐれたAl滲透層を生成す
ること(2)Tiは高温酸化時Fe地内部より表面へと
拡散していき、Al滲透層下部にTi濃縮層を生成
して、AlのFe地中への一層の拡散によるAlのFe
表面濃度の低下と、侵入してきた酸素を酸化物と
して捕捉する役割を果たすことにあると推測され
る。 かくして本発明によれば化学成分としてＣ：
0.001〜0.020％、Mn：0.05〜0.30％、Cr：0.05〜
0.50％、Al：0.01〜0.10％、Ti：0.10〜0.50％で、
かつ、Ｃ％の10倍以上、残部がFeおよび不可避
的に混入してくる不純物よりなる鋼を転炉および
真空脱ガス処理を経て溶製し、通常の分塊工程も
しくは連鋳工程によつてスラブとした後に連続熱
延工程における巻取温度を700℃〜780℃とし、引
き続いて該熱延コイルを通常の酸洗工程を経て冷
延し、NOF型溶融アルミニウムメツキ装置で、
加熱温度850℃以上で加熱して溶融アルミニウム
メツキすることからなる降伏点の低い耐高温酸化
性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造
方法が提供される。 以下、本発明の特許請求範囲において条件を限
定した理由について述べる。 Ｃは0.001〜0.02％に限定した理由はＣが低け
れば低い程Ｃによる焼入時効が軽減されるので望
ましいが、0.001％未満に低下させることは現在
の真空脱ガス法を併用した製鋼法でも容易でな
く、実現したとしても経済的でないから下限を
0.001％とした。Ｃの上限を0.02％としたのは、
Ｃの焼入時効に及ぼす悪影響を防止するために、
Ｃを固定するに必要なTi量を増加させて経済的
に不利となるからである。 Mnを0.05〜0.30％としたのは通常の製鋼法で
Mn0.05未満の鋼を得ることは困難であり、かつ
Mnが0.30％を越えると鋼板は硬化し、徒らに降
伏点が上昇するのみである。 Crは0.05〜0.50％に限定したがその理由はCrが
0.05％以下ではCrの降伏比低減効果は小さく一方
0.50％をこえるとかえつてその効果が減少するか
らである。 Alは溶鋼の脱酸に使用され、本発明鋼では、
特にTiを歩留り良く添加する予備脱酸元素とし
て重要であり、この観点から下限を0.01％とし
た。また、上限値は0.10％をこえて添加しても介
在物の増加により鋼板の表面状態および加工性が
損なわれるから、本値とした。 Tiは0.10〜0.50％にてかつＣ％の10倍以上とし
た理由は、Ti0.10％未満では降伏点はやや低いが
酸化増量で示される耐高温酸化特性の改善効果は
小さい。また0.50％をこえると酸化増量はやゝ小
さいものの材料は硬質化し、降伏点の低い特徴は
失なわれている。Tiの含有量がＣの10倍未満で
あるとTiによるＣの固定が不十分であり、降伏
点の上昇と酸化増量の上昇がみられ本発明の特長
は失なわれている。 本発明の方法によれば、素材の成分のうち不可
避的不純物としてのSi、Ｐ、Ｓはこの種の鋼に通
常含まれる程度含まれていても支障ない。ＮとＯ
は真空脱ガスによつて達成される程度（100ppm
以下）で支障ない。 つぎに熱延の巻取温度を限定したのは巻取温度
が700℃未満では熱延コイル巻取後の冷却過程で
生じる、TiがＣを固定したことにより生成した
Ti析出物の凝集肥大による材料の軟質化（析出、
硬化の消滅）が不足し、本発明の特長が失なわれ
るからである。尚、該温度を必要以上に高めるこ
とは鋼板の表面性状を劣化させ且つ経済的にも好
ましくないので、実用上その上限は780℃程度で
ある。NOF型溶融アルミニウムメツキラインに
おいて冷延材を加熱し焼鈍効果を生じさせる際に
も、加熱温度を850℃以上に保持し、一層Ti析出
物の凝集肥大、材料の軟質化を促進する必要があ
る。 本発明の方法は前記特公昭51―35532号発明と
は、素材の組成においてはAlを積極的に含有し
ている点において異なつているのみであるが、処
理方法は全く異なつている。 以下本発明を具体的に実験結果に基づいて説明
する。 表１はそこに記された組成の鋼（試料）を転炉
吹精および真空脱ガスによつて溶製し、通常の分
塊圧延後さらに連続熱延して、そこに記された
種々の巻取温度で巻取つて2.5mm厚の熱延帯とし、
通常の酸洗冷延によつて0.8mm厚の冷延板とした
ものに、NOF型溶融アルミニウムメツキ装置で
60ｇ／m2のアルミニウムメツキを施した試料の機
械的性質（JIS5号により圧延方向に測定）と酸化
試験の結果を示すものである。酸化試験は大気中
830℃に48時間保持後室温まで冷却することを５
回繰り返す時の酸化増量を測定した。 この表において試料Ｄ、Ｅ、Ｆは本発明の組成
範囲内にあり、そのうちＦは熱延時の巻取温度と
メツキ時の加熱温度が本発明の範囲内にある。こ
の表は組成と巻取温度とメツキ時加熱温度の３者
が本発明の条件を満足する時、加工性と耐酸化性
のともに優れた材料が得られることを物語つてい
る。 また試料ＡとＢを比較すると、Mnの低下は降
伏点の低下に寄与することが分かる。ＢとＣを比
較するとTiの添加も降伏点の低下に寄与するこ
とが分かる。ＣとＤ、Ｅ、Ｆを比較するとTiと
Crの複合添加も降伏点の低下に寄与することが
分かる。 表２はそこに記された組成の鋼を前記と同様に
溶製し同様の試片としたものの機械的性質を示し
たものである。この表によれば、Crの添加量の
降伏強度低下に及ぼす効果は大略0.05ないし0.50
％の間で有効であることが示されている。 表３はそこに記された組成の鋼を前記と同様に
溶製し同様の試片としたものの機械的性質と前記
と同じ条件で測定した酸化増量を示したものであ
る。この表によれば、添加されるTiの量が、0.1
％以上でかつＣ量の10倍以上で降伏点低下と酸化
増量低下の効果が現われている。しかし試料Ｇに
見られるように0.5％を越すと降伏点は再び上昇
することて分る。 表４―２は、表４―１に示す組成の鋼を前記と
同様に溶製し、同様の試片とし、同様の試験をし
た結果を示すものである。この表によれば、巻取
温度が700℃未満では材料の軟化が不充分である
こと、またメツキ前の加熱温度が850℃以上であ
る時に軟質化が著しいことが分かる。 以下に実施例を示す。 実施例 １ LD転炉を用いて製造された溶鋼を真空脱ガス
によつてＣ、Ｏを調整した後、Fe―Cr、Fe―
Ti、Fe―Mnなどの合金鉄を添加して表５の溶解
番号１、２に示す成分の鋼塊をえた。ついでこれ
らの鋼塊を分塊してスラブとした。該スラブはそ
れぞれ第６表に示す熱延条件で板厚2.5mmの熱延
コイルとし、これを酸洗後板厚0.8mmまで冷延し、
引き続いて本冷延コイルをNOF型溶融アルミニ
ウムメツキ設備で溶融アルミニウムメツキ鋼板と
した。該鋼板の製品としての前記と同様に測定さ
れた機械的性質と酸化増量を表６に示す。いずれ
も降伏点の低い耐高温酸化特性にすぐれた特性を
示す。 実施例 ２ 実施例１と同様の方法で溶製した溶鋼を連続鋳
造して表５の溶解番号３、４に示す成分のスラブ
をえた。本スラブを実施例１と同様の工程で溶融
アルミニウムメツキ鋼板とした。該鋼板の前記と
同様に測定された機械的性質と耐高温酸化試験結
果を表６に示す。前例同様すぐれた特徴を示して
いる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 本発明は内燃機関の排ガス関連装置など複雑な
形状に加工した耐高温用途部品の素材に適する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 化学成分としてＣ：0.001〜0.020％、Mn：
    0.05〜0.30％、Cr：0.05〜0.50％、Al：0.01〜0.10
    ％、Ti：0.10〜0.50％でかつＣ％の10倍以上、残
    部がFeおよび不可避的に混入してくる不純物よ
    りなる鋼を転炉および真空脱ガス処理を経て溶製
    し、通常の分塊工程もしくは連鋳工程によつてス
    ラブとした後に連続熱延工程における巻取温度を
    700〜780℃とし、引続いて、該熱延コイルを通常
    の酸洗工程を経て冷延し、非酸化炉型溶融アルミ
    ニウムメツキ装置で、加熱温度850℃以上で加熱
    して溶融アルミニウムメツキすることからなる降
    伏点の低い耐高温酸化性にすぐれた溶融アルミニ
    ウムメツキ鋼板の製造方法。
JP533380A 1980-01-22 1980-01-22 Manufacture of aluminum-plated steel sheet having resistance to oxidation at high temperature Granted JPS56102523A (en)

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