JPS634024A - 薄鋳帯からの深絞り用冷延鋼板の製造方法 - 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） 薄鋳帯からの深絞り性に優れた冷延鋼板の製造に関し、
連続鋳造薄鋳帯に施す熱延条件を規制することにより、
省エネルギー化及び省工程化を可能にすることを目指し
た開発研究の成果について以下に述べる。

自動車用鋼板等に使用される深絞り用冷延鋼板の特性と
しては、高いｒ値（ランクフォード値）と優れた延性（
伸び）が要求されるのは、いうまでもない。

（従来の技術） 深絞り用冷延鋼板の一般的な製造工程は以下の通りであ
る。

まず連続鋳造機にて厚さ２６０ｆｉ程度の鋳片（スラブ
）を製造する。

これを−旦冷却して、表面検査および疵除去の処理を施
した後、１１００〜１３００℃に加熱−均熱後、粗熱延
工程にて約３０ｍ板厚のシートバーとした後、仕上熱延
工程にて２〜６ｆｌ板厚の熱延鋼帯とする。

これを酸洗後、冷間圧延および再結晶焼鈍を施す。

深絞り性に優れた冷延鋼板の在来の製造工程は以上のと
おりであった。

近年、省エネルギー化及び省工程化を目的として、連続
鋳造されたスラブを冷却することな（加熱炉に装入して
、加熱エネルギーを低減しつつ均熱し、粗熱延−仕上熱
延を施した後、酸洗後、冷間圧延およ、び再結晶焼鈍を
施すといった工程も実用化されつつあり、この方法によ
れば、スラブを再加熱する必要がないため、多大な省エ
ネルギー化がなされる。

一方近年、従来の連続鋳造とは異なり、板厚が１０〜５
０鶴程度の薄鋳帯を鋳造する方法も実用化されつつあり
、この方法によれば、従来の製造工程には必須であった
粗熱延工程が省略でき、さらにスラブ再加熱の必要もな
いために、省工程、省エネルギー化に非常に有効である
。

しかしながら、この方法によれば、製造された薄鋳帯は
凝固組織を呈しているため、従来のスラブ再加熱を経る
場合と比べて鋳造のままの１粒径が大きい上に粗熱延工
程が省略されるために、全圧下率が従来の工程と比べて
はるかに少ないため、１粒微細化の実現は困難であり、
そのため冷延−焼鈍後の冷延鋼板の材質が従来の方法に
よるものに比べて著しく劣ってしまうという問題点があ
る。

薄鋳帯から深絞り用冷延鋼板を製造する技術はいくつか
開示されている。例えば特開昭５９−１７７３２７号公
報には、Ｃ：　０．００５０　ｗｔ％（以下単に％で示
す）　、Ｍｎ　：　０．１０％、ｓｏｌ、　Ａｌ　：０
．０１％、Ｎ：０．００６０％、Ｔｉ　：　０．０５％
、Ｚｒ　：　０．１０％、Ｐ　：　０．０１０％及びＢ
　：　０．００４０％の如き組成の鋼を真空溶解し、板
厚４０１ｍの薄鋳片とし、これを７００℃で２０分間保
持後徐冷し、続いて圧下率：９７％の冷間圧延および連
続焼鈍を行うことにより、ｒ　＝２．６２の優れた材質
が得られることを示している。

しかしながらこの場合とくに、薄鋳帯を熱間圧延するこ
となく冷間圧延するため、冷間圧延時の圧下率は必然的
に大きくなるが冷間圧延時の変形抵抗は熱間圧延時に比
べて非常に大きく、加えて冷間圧延時の加工硬化は圧下
率の増加とともに激増する。そのため、圧延に要するエ
ネルギーは熱間圧延を施したものに比べて多く、また冷
間圧延時のロール摩耗およびスリップのトラブル等も生
じやすい。

発明者らの研究によれば、板厚」１１の冷延鋼板を製造
する場合には、薄鋳帯の板厚が１０ｍ１以上の時には、
熱延−冷延工程を施した方が省エネルギー化に有効であ
ることが確かめられている。

以上の点を考慮すると、上記のようにしてよしんば材質
面では優れたものが製造できるとしても省エネルギー化
という点ではあまり有効でない。

（発明が解決しようとする問題点） 省エネルギー化および省工程化を有利に達成してしかも
深絞り用冷延鋼板を薄鋳帯から適切に製造する新規な手
順を確立することがこの発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、 １、　　Ｃ：　０．００６％以下、 Ｓｉ　：　０．００５〜１．００％、 Ｍｎ　：　０．０１〜１．００％、 Ｐ　：　０．００１〜０．１０％、 Ｓ　：　０．０２５％以下、 Ａｌ：０．１０％以下及び Ｎ　：　０．００５％以下、 で残部Ｆｅおよび不可避的不純物の基本組成に成る溶鋼
を連続鋳造機にて望ましくは鋳込速度２〜５０ｍ／ｗｉ
ｎにて板厚１０〜５０Ｂの薄鋳帯とし、好ましくは−た
んコイルボックス中でコイル状に巻き取った後、１パス
目の圧延は圧延温度９００〜１１００°Ｃ１圧下率４０
％以上で強圧下し、かつ終段パスではＡｒ３変態点以上
にて仕上げる熱間圧延を施し、次いで冷間圧延と連続焼
鈍とを施すこと、 ２、上記の基本組成成分のほか、 Ｔｉ　：　０．０８％以下、　　　Ｎｂ　：　０．０５
％以下及びＢ　：　０．００３％以下 のうち、１種もしくは２種以上を含有し、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物の組成に成る？８鋼を連続鋳造機にて
望ましくは鋳込速度２〜５０ｍ／＋ｉｎにて板厚１０〜
５０鶴の薄鋳帯とし、好ましくは−たんコイルボックス
中でコイル状に巻き取った後、１パス目の圧延は圧延温
度９００〜１１００℃、圧下率４０％以上で強圧下し、
かつ終段パスではＡｒ、変態点以上にて仕上げる熱間圧
延を施し、次いで冷間圧延と連続焼鈍を施すこと、の新
規工程により、従来深絞り用冷延鋼板の製造に必須であ
った粗圧延工程およびスラブ再加熱を省略して、深絞り
用冷延鋼板の製造において省工程および省エネルギー化
を可能にするものである。

この発明の基礎となった研究経緯から説明を進める。表
１に示す組成（（Ａ）鋼）の工場スラブを板厚２（ｈｍ
にて切り出し、４パスで４ｆｌ板厚に圧延した。

表　　１ （ｗｔり このとき、圧延開始温度を１０５０℃、圧延仕上温度を
８８０℃と一定にし、１パス目の圧下率を２０〜６０％
にわたり変化させた。

熱延板のフェライト粒度および冷延−再結晶焼鈍後のｒ
値におよぼす１パス目の圧下率の影響をまとめて第１図
に示す。

熱延板のフェライト粒径および焼鈍後のｒ値は１パス目
の圧下率に依存し、１パス目の圧下率を４０％以上とす
ることによりフェライト粒は微細化し、かつ、焼鈍板の
７値は著しく向上する。

また同様に表１に示す組成の（Ａ）　ｌｉ！Ｉ工場スラ
ブから切出した板厚２０１１の素材を用いて圧延仕上温
度を８８０℃、４パスで４Ｉｎ板厚に仕上げ、その１パ
ス目の圧下率を５０％と一定にして圧延開始温度につき
９５０〜１２００℃と変化させた場合に、冷延−焼鈍後
の７値におよぼす圧延開始温度の影響をまとめて第２図
に示す。焼鈍後の下値は圧延開始温度に強く依存し、圧
延開始温度を１ｉｏｏ’ｃ以下とすることにより、焼鈍
後の７値は著しく向上する。

（作　用） 以上の基礎研究をもとに、発明者らはさらに研究を深め
た結果、以下のように製造条件を規制することにより、
深絞り性に優れた冷延鋼板が製造可能となることを見い
出した。

鋼組成 本発明においては鋼組成は重要であり、Ｃ：　０．００
６％以下、　Ｓｔ　：　０．００５〜１．００％、Ｍｎ
　：　０．０１〜１．００％、　Ｐ　：　０．００１〜
０．１０％、Ｓ　：　０．０２５％以下、Ａｆ：０．１
０％以下、Ｎ　：　０．００５％以下 で残部Ｆｅおよび不可避的不純物、又はＣ：　０．００
６％以下、　Ｓｉ　：　０．００５〜１．００％、Ｍｎ
　：　０．０１〜１．００％、　ｐ　：　０．００１〜
０．１０％、Ｓ　：　０．０２５％以下、Ａ４：０．１
０％以下、Ｎ　：　０．００５％以下、 で、かつ Ｔｉ　：　０．０８％以下、Ｎｂ　：　０．０５％以下
及び　Ｂ：０．００３％以下のうち、１種もしくは２種
以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物 より成ることが必要である。

鋼成分の限定理由は次の通りである。

Ｃ５０，００６％ Ｃ成分は、少ないほど冷延鋼板の深絞り性が向上するの
で好ましいが、０．００６％を越えると深絞り性に悪影
響を及ぼす。

０．００５％≦Ｓｉ≦１．００％ Ｓｉ成分は鋼板の強度あるいは深絞り性に好ましい集合
組織形成に有効であるので、必要に応じて含有されるが
、０．００５％未満では所望の効果が得られず、−方、
１．０％を越えて含有すると鋼板の表面性状が劣化する
ので、ｏ、ｏｏｓ％≦Ｓｉ≦１．００％と定めた。

０．０１０％≦Ｍｎ≦１．００％ Ｍｎ成分は鋼板の脆性を改善する作用があるが、その含
有量が０．０１５未満では所望の効果が得られず、−方
、１．００％を越えて含有させると深絞り性に有利な集
合組織の形成が困難となるため０．０１％≦Ｍｎ≦１．
００％と定めた。

０．００１％≦Ｐ≦０．１０％ Ｐ成分は鋼を強化する作用があるが、０．００１％未満
では所望の効果が得られず、０．１０％を越えて含有さ
せると再結晶が困難となり、また延性も劣化するため０
．００１％≦Ｐ５０．１０％と定めた。

Ｓ≦０．０２５％ Ｓ成分は少なければ少ないほど深絞り性には有利である
が、その含有量が０．０２５％未満なら深絞り性に悪影
響を与えないのでＳ≦０．０２５％と定めた。

Ａ！≦０．１０％ Ａβは脱酸を行うために添加されるが、０．１０％を越
えて添加させても、より一層の脱酸効果は得られず、コ
スト高となることよりＡ！≦０．１０％と定めた。

Ｎ≦０．００５％ Ｎ成分は少ないほど深絞り性が向上するが、ｏ、ｏｏｓ
％以下なら深絞り性に悪影響をおよぼさないのでＮ≦ｏ
、ｏｏｓ％と定めた。

Ｔｉ、　Ｎｂ、及びＢ Ｔｔ、　Ｎｂ、及びＢは何れも炭窒化物を形成するため
、鋼中の固溶Ｃ，Ｎを減少させ、深絞り性に有利な集合
組織形成に効果的である。その含有量が各々０．００３
％、　０．００３％、　０．０００３％未満ではこれに
よって所望する効果は得られ難いが、−方各々０．０８
％、　Ｏ，ＯＳ％、　０．００３％を越えて含有させる
と延性が劣化するため上限の限定を要する。

この発明においては薄鋳帯の鋳造速度につき、生産性確
保のために２　ｍ／ｌｌｌ１ｎ以上、また高速度すぎる
とブレークアウトの危険性があるため、５０ｍ／ｍｉｎ
以下とすることが望ましい。

また薄鋳帯の鋳造板厚については、熱間圧延時の全圧下
率に影響をおよぼすために重要で″あり、板厚１０ｆ１
未満では、熱延時の１粒微細化が困難であり、−方、５
０ｍを越えると、粗圧延を省略して仕上熱延のみで２〜
６ｆｌ板厚に仕上げるのは困難さをともなうため、１０
〜５０ｍ板厚に限定した。

薄鋳帯の温度の均一化を行うためにコイルボックスの使
用が好ましいが、コイルボックスの構造は通常知られて
いる通りでよい。

この発明において熱間圧延は、１パス目の圧延温度およ
び圧下率が重要であり、１パス目の圧延を９００〜１１
００℃、圧下率４０％以上で行うことが必須である。ま
た熱延仕上温度をＡｒ３変態点以上で仕上げることも必
要である。これら条件を満たしておれば、パス回数、ひ
ずみ速度、潤滑の有無および熱延後の冷却等は任意でよ
い。なお、熱延時の全圧下率は、６０％以上が好ましい
。

この発明において冷間圧延、連続焼鈍は必須の工程であ
る。冷間圧下率は５０％以上必要であり、７０〜９５％
が好適である。また連続焼鈍においては、加熱速度は５
〜ｂ が好ましい。

（実施例） 表２に示す組成の溶鋼を転炉−Ｒ）！脱ガス法により溶
製し、連続鋳造機にて、鋼（Ｂ）〜（Ｆ）については板
厚３０鶴の薄鋳帯を、また鋼（Ｇ）〜（Ｊ）については
、板厚１５ｍｍ０薄鋳帯をそれぞれ鋳造した。

各薄鋳帯は、−たんコイルボックスに巻き取った後、表
３に示す熱延条件で３．２鶴板厚に仕上げ、ついで酸洗
後、圧下率７５％にて冷間圧延し引続き連続焼鈍（加熱
速度２０〜ｂ 〜８５０℃）を施した。その機械的特性を表３に示す。

引張試験はＪＩＳ　５号引張試験片を用いて測定した。

７値は３点法にてＬ（圧延方向）、Ｃ（圧延方向に９０
”　）　、Ｄ　（圧延方向に４５°）３方向について測
定し、それらの平均値ｒ＝（ｒＬ＋ｒｃ＋２ｒ、、　）
　／　４を求めた。この発明に従って製造した冷延鋼帯
は、比較例に比べてとくに優れた材質を有する。

（発明の効果） この発明により薄鋳帯から深絞り性に優れた冷延鋼板が
製造可能となり、従来の製造工程に必須であった粗圧延
が省略でき、もちろんスラブ再加熱も不要なので従来の
深絞り用冷延鋼板の製造工程に比べて省工程化および省
エネルギー化が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は下値および熱延板フェライト粒径におよぼす１
パス目の圧下率の影響を示すグラフ、第２図は７値にお
よぼす圧延開始温度の影響を示すグラフである。 第１図 圧’Ｆ１！（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．００５〜１．００ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．００ｗｔ％、 Ｐ：０．００１〜０．１０ｗｔ％、 Ｓ：０．０２５ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下及び Ｎ：０．００５ｗｔ％以下 で残部Ｆｅおよび不可避的不純物の組成に成る溶鋼を連
   続鋳造機にて、板厚１０〜５０ｍｍの薄鋳帯とした後、
   １パス目の圧延は圧延温度９００〜１１００℃、圧下率
   ４０％以上で強圧下し、かつ終段パスではＡｒ＿３変態
   点以上にて仕上げる熱間圧延を施し、次いで冷間圧延と
   連続焼鈍とを施すことを特徴とする、薄鋳帯からの深絞
   り用冷延鋼板の製造方法。 ２、Ｃ：０．００６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．００５〜１．００ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．００ｗｔ％、 Ｐ：０．００１〜０．１０ｗｔ％、 Ｓ：０．０２５ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下及び Ｎ：０．００５ｗｔ％以下、を含みかつ、 Ｔｉ：０．０８ｗｔ％以下、Ｎｂ：０．０５ｗｔ％以下
   及びＢ：０．００３ｗｔ％以下のうち、１種又は２種以
   上を含有し、 残部Ｆｅおよび不可避的不純物の組成に成る溶鋼を連続
   鋳造機にて板厚１０〜５０ｍｍの薄鋳帯とした後、１パ
   ス目の圧延は圧延温度９００〜１１００℃、圧下率４０
   ％以上で強圧下し、かつ終段パスではＡｒ＿３変態点以
   上にて仕上げる熱間圧延を施し、次いで冷間圧延と連続
   焼鈍とを施すことを特徴とする、薄鋳帯からの深絞り用
   冷延鋼板の製造方法。