JPS6353219A - 耐錆性にすぐれた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〕 本発明は＃４錆性にすぐれた冷延鋼板の製造方法に係り
、特に自動車用鋼板等の冷延鋼板の製造に利用される。

〔従来の技術〕

近年冷延肩板の焼鈍方法として連続焼鈍法が広く用いら
れるようになって来たが、連続焼鈍法により製造される
場合、鋼中Ｃ量を０．０１％以下とし、これに適量のＴ
１を添加した鋼板はプレス成形性がすぐれていることか
ら自動車用鋼板としてその需要が急速に高まっている。

しかし、これらの連続焼鈍法による鋼板は、従来自動車
用鋼板として広く用いられて来た箱焼鈍法により製造さ
れろ低炭素アルミキルド鋼板や極低炭素Ｔ１添加鋼板に
比し、耐錆性が劣るという問題点があった。

冷延鋼板が製造されてから使用されるまでに発錆すると
、たとえ塗装を施して使用される場合でも色むらの発生
等により外観を損うばかりが、プレス加工時に表面疵発
生の原因となり、また塗装後の耐食性劣化の原因となち
。

かかる問題を避けるために（よ、防錆力の強い防錆油を
塗布するか、もしくは焼鈍前後に耐錆性改善のためのフ
ラッシュめっきを施すなどの方法がある。しかし−最に
防錆力の強い防錆油は説、吻性が悪く、塗装下地処理と
して施されるりん酸塩処理性を阻害したり、めっき鋼板
として使用される場合めっきの密着性を阻害し、めっき
外観を悪化するなどのめつき性の劣化を招来する。更に
フラッシュめっきによりＷｒ４錆性の改善を図る方法は
、めっきによるコストアップが避けられないことは勿論
、りん酸塩処理性の低下やめっき性の劣化の原因となる
等の問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、連続焼鈍法による上記従来技術により
製造された冷延鋼板の欠点である耐錆性を改善し、耐錆
性にすぐれた冷延鋼板の効果的な製造方法を提供するに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、連続焼鈍法により製造されたＴ１添加鋼
の耐錆性劣化の原因を種々検討した結果法の知見を見い
だした。

（イ）連続焼鈍法では焼鈍時間が短いために、箱焼鈍材
に比し表面に形成されるＡＩ　、Ｓｉ　、Ｔｉ等の酸化
物層が薄く、これらの酸化物層による防錆効果が小さい
。

（ロ）Ｔｉ１Ａｌが複合添加された場合、連続焼鈍によ
って形成される表面酸化層はＴｉ−Ａｌの複合酸化物層
となっているが、この酸化物層はＴｉを含有しない鋼板
に形成されるＡＩ単独の酸化物層より防錆力が劣る。

（ハ）上記知見よりＴｉ−Ａｊ添加鋼を連続焼鈍法で製
造する場合、焼鈍中の酸化皮膜形成により＃４ｔｉＩ性
を改善することはきわめて困難である。

上記知見よ、り本発明者らは錆発生のメカニズムから錆
の核を低減することに着目した。すなわち、冷延鋼板の
発錆は、錆の核生成とその成長により起ることに着目し
、上記の如き酸化皮膜による錆成長の抑制効果の期待で
きない連続鋳造によるＴｉ添加鋼板の場合、錆の核生成
を抑制し、これを低減することにより防錆力の向上が可
能であることを見いだした。

すなわち、酸洗脱スケール時、不可避的に残存する直径
数μｍ以下の微細な残存点状スケールの一部は、脱スケ
ール処理を終了してコイルに巻取られな後、長時間放置
されると、この間に酸化物が水酸化物に変化し、冷間圧
延時に破砕、散乱し、連続焼鈍工程において還元され還
元鉄となる。この微細還元鉄が錆発生核となることが判
明した。

しかし上記残存点状スケールを酸洗により完全に除去す
ることは実質的に不可能であるので、本発明者らはこれ
らの残存点状スケールが水酸化物に変質するのを防止す
れば、冷延、焼鈍後の実質的な錆の発生に何ら影響しな
いことを見出し、更に研究の結果本発明を完成すること
ができた。

冷延、焼鈍後の錆の発生に及ぼす酸化鉄と水酸化鉄の影
響の差は何に起因するかは明らかではないが、次の如く
推定されろ。すなわち、熱間圧延によって鋼板の表面に
発生した酸化鉄スケールの場合は、冷間圧延により完全
に破砕され、冷延中および焼鈍前の電解脱脂処理等によ
り鋼板表面より離脱され易いのに対し、コイルに巻取ら
れた後長時間放置されて水酸化物に変質した残存スケー
ルは、冷延によっても破砕が十分に行なわれず電解脱脂
によっても鋼板表面より離脱し難いことによるものと考
えられる。

従って微細なる残存点状スケールが水酸化物に変質する
以前に冷間圧延することにより、冷延焼純後の鋼板の耐
錆性は飛躍的に向上することを見出したものである。

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、重量比にてＣ：０．０１％以下、Ｎ；００１
％以下、Ｓ：０．０２％以下、ＡＩ二　００１〜０．１
％、Ｔｉ：０．１％以下を含有し、かっｏ、Ｂ４８／１
２ｃ％＋４８　／　１４　Ｎ％＋４８／３２Ｓ圀月≦Ｔ
ｉなる関係式を満足し残部はＦｅおよび不可避的不純物
より成る熱延鋼板を酸洗脱スケール後冷間圧延し連続焼
鈍する工程を有して成る冷延鋼板の製造方法において、
前記冷間圧延を酸洗脱スケール後１時間以内に行なうこ
とを特徴とする耐錆性にすぐれた冷延鋼板の製造方法、
である。

本発明における構成要件の限定理由について説明する。

先ず鋼板成分の限定理由は次の如くである。

Ｃ： 鋼中のＣｉは冷延鋼板のプレス成形性に大きな影響を与
え、Ｃｉの増加と共に延性の低下、降伏点の上昇により
プレス成形性が劣化する。しかし鋼中にＴｉを添加しＣ
をＴ　ｉ　Ｃとして析出せしめれば材質に及ぼす影響は
無害化できる。しかしＣｉが００１％を越して過多とな
るとＴｉＣとして固定するに必要なＴｉ量が多くなり原
価高となるため、上限を００１％とした。

Ｎ、　Ｓ： 鋼な中のＮ、ＳはＴ１添加鋼においてはＴｉＮ。

ＴｉＳとして析出する。これらのＴｉＮ、ＴｉＳはＴｉ
Ｃとくらべて比較的粗大であり、かつ表面層に存在する
ものは熱延中に酸化し、スケール中にＴｉが固溶するが
、その部分が残存点状スケールになり易い傾向があるの
で、Ｎ、Ｓとも極力少い方がよい。従ってＮは００１％
以下、Ｓは０，０２％以下に限定した。

Ａｌ： ＡＩは溶鋼の脱酸剤として使用される。Ｔｉを添加する
際にはＴ１の歩留を十分よくする程度に脱酸するには、
鋼中にＡＩが００１％残存する程度に過剰添加する必要
がある。しかし０．１０％を越して、１１を鋼中に過剰
に残存させても上記効果が飽和し、却って表面疵の発生
原因となるので下限を００１％、上限を０１％とし、０
０１〜０１％の範囲に限定した。

Ｔｌ： Ｔｉは自動車用鋼板等として必要なプレス成形性を改善
する効果があるので、その目的のために添加されろ。更
に本発明の目的とする耐錆性を改善する効果はＴｉ−Ａ
ｌが複合的に添加される際に一段と向上する。

プレス成形性を得るために添加されるＴｌ量は鋼中に存
在するＣを有効にＴｉＣとして析出せしめるに十分な量
が必要であるが、更にＴ１は高温でＴｉＮやＴｉＳを形
成するのでＴｉｅ、ＴｉＮとなるＴｉ量を考慮して下記
（１）式を満足する範囲とすべきである。すなわち、 ０．６〔４８７１２Ｃ％＋４８／１４Ｎ（転）＋４８７
３２３％〕≦Ｔ１・・・・・・・・・・・（１） しかし本発明の対象とする連続焼鈍による鋼板の製造に
際しては、２次加工脆性等の問題がないので０１％を越
えてＴｉを添加する必要がなく、またＴｉ添加量の増加
とともに当然コストアップを招来するので上限を０１％
とした。

上記限定内に調整された成分組成を有する錆より製造さ
れた熱延鋼板は酸洗により脱スケールされるが、脱スケ
ールに際し、ショツトブラストやテンションレベラー等
による補助的脱スケール処理を酸洗処理と組合せても本
発明の効果を妨げるものではない。

かくして酸洗されｒコ熱延鋼板は、通常水洗屹燥後コイ
ルに巻取られ、次いで冷間圧延されるが、本発明におい
ては、酸洗脱スケール後冷間圧延されるまでの時間を１
時間以内に限定する。この限定要件は本発明を構成する
要件中量も重要な要件である。その限定理由は次の如く
である。すなわち、酸洗脱スケール後冷間圧延までの時
間が１時間を越すと、表面に不可避的に残存する酸化物
のスケールは、水酸化物へ変質し、冷延、焼鈍後の＃４
錆性を著しく劣化されるからである。かくの如く、冷間
圧延を酸洗脱スケール後１時間以内に行なうことにより
、冷延焼純後の鋼板の＃４錆性が飛躍的に向上すること
を確認した。酸洗から冷延までの時間を１時間以下にす
るためには、酸洗後コイルに巻き取らず連続的に冷間圧
延する方法をとることが最も効果的である。

冷間圧延は通常プレス成形性が良好な冷延鋼板を得るに
必要な６０％以上の冷間圧下率を確保しておけば、微細
な残存点状スケールは十分に破砕され、その大部分が鋼
板表面よす離脱する。冷延後、鋼板は脱脂処理されｔコ
後、連続焼鈍されるが、焼鈍前にブラシ等で表面の清浄
化を図れば、残存微小スケールが更に鋼板表面より離脱
して、より防錆力の向上に有効である。

連続焼鈍条件は本発明においては特に限定を要しない。

すなわち、焼鈍条件は鉄に対し還元性雰囲気が保たれ、
良好な材質が得られる条件であれば、本発明の効果を特
に阻害するものてはない。

連続焼鈍後、鋼板は調質圧延され、更に塗油して製品と
される。この際、本発明により製造された鋼板も一般の
低炭素アルミキルド鋼板等に用いられるものと同一の防
錆油を用いて差支又ない。

〔実施例〕

第１表に示す鋼成分の熱延板を酸洗脱スケール後、冷間
圧延までの時間を種々変えて冷間圧下率７５％で冷間圧
延し、次いで脱脂処理後５％Ｈ２−Ｎ２混合ガス中で連
続焼鈍し、その後０．８％の調質圧延を施し製品とした
。これらの各供試材と箱焼鈍法により製造された低炭素
アルミキルド鋼板供試材とについて耐錆性を比較試験し
た。

第１表 上記各供試材について、防錆油として防錆力の高いＡ１
および防錆力の低い脱脂注油Ｂをそれぞれ塗油した各供
試材について、温度８０℃、相対湿度９０％の雰囲気中
に３０分放置した後、温度３０℃、相対湿度６０％の雰
囲気中に３０分放置するのを１サイクルとする乾湿繰返
し試験を行ない、錆発生までのサイクル数でＹｒ４錆性
を比較した。

結果は第２表に示すとおりである。

第２表 第１表、第２表より明らかな如＜、Ｔｉを含有しない供
試材Ｎｏ、１は、酸洗後、冷間圧延までの時間が１２時
間以内であれば、防錆油ＡＸＢに関係なく箱焼鈍の供試
材Ｎｏ、４とほぼ同等のすぐれた耐錆性を示す。一方、
鋼中にＴｉを含有する供試材Ｎｏ、２、Ｎｏ、３は酸洗
脱スケール後冷間圧延までの時間が１時間以内では箱焼
鈍の供試材Ｎｏ、４と同等の耐錆性を示すが、４時間経
過後論間圧延した場合には著しく耐錆性の劣化を示して
いる。

供試材Ｎｏ、２においても高い防錆力を有する防錆油Ａ
Ｑ／ｉ用した場合には、箱焼鈍の供試材Ｎｏ、４と同等
の防錆力を維持し得るが、りん酸塩処理等の後処理を施
す用途には、かかる高防錆性油は脱脂性を劣化せしめる
ので用いることができない。

鋼中Ｎ量の高い供試材Ｎｏ、３は、Ｎｏ、２に比して酸
洗脱スケール後冷間圧延するまでの時間が１時間以内の
場合は、発錆までのサイクル数には大差がなかったが、
発錆時の錆発生量が多く、耐錆性改善の観点からは好ま
しくなく、鋼中のＮ量を００１％以下に限定することが
必要であることが判明した。

〔発明の効果〕

連続焼鈍法により製造した冷延鋼板は、従来箱焼鈍によ
るものに比し耐錆性が劣る欠点があることに鑑み、本発
明はＡｊ、Ｔｉを含むプレス成形性のすぐれた冷延鋼板
製造に当り、Ｃ，Ｎ、Ｓ含有量を制限し、かつＡｌ：０
．０１〜０１％、Ｔｉ：　０１％以下に限定すると共に
前記（１）式を満足する範囲とし、更に錆発生の原因と
なる機構を解明することができた結果として、冷間圧延
を酸洗脱スケール後１時間以内に行なうことにより、耐
錆性に劣る従来の欠点を一掃して箱焼鈍法による冷延鋼
板に遜色のない耐錆性のすぐれた冷延鋼板を連続焼鈍法
により製造可能となったという大きな効果を挙げること
ができた。しかも本発明法は単に酸洗脱スケール後好ま
しくは巻取せずに直ちに冷延するか、もしくは巻取って
も１時間以内に冷延するという極めて容易に、しかも費
用をかけずに実施することができる方法であり、今後自
動車鋼板等の用途に有効に利用されるものと考えられろ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量比にてＣ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１％
   以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％
   、Ｔｉ：０．１％以下を含有し、かつ ０．６〔４８／１２Ｃ（％）＋４８／１４Ｎ（％）＋４
   ８／３２Ｓ（％）〕≦Ｔｉなる関係式を満足し残部はＦ
   ｅおよび不可避的不純物より成る熱延鋼板を酸洗脱スケ
   ール後冷間圧延し連続焼鈍する工程を有して成る冷延鋼
   板の製造方法において、前記冷間圧延を酸洗脱スケール
   後１時間以内に行なうことを特徴とする耐錆性にすぐれ
   た冷延鋼板の製造方法。