JPS6376822A - プレス加工性にすぐれた軟質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】 産呈上■■几公亘 本発明は、プレス加工性にすぐれた軟質熱延鋼板の製造
方法に関する。

災未ｑ汰佐 従来、熱延鋼板は、プレス加工用途には、主として板厚
２．０　ｍ以上のものが用いられているが、近年、鋼板
加工製品の製造費用を低減するために、従来は冷延鋼板
が用いられてきた板厚１６０〜２．０鶴の鋼板にも、熱
延鋼板が用いられるに至っている。更に、近年において
は、板厚を問わず、熱延鋼板に強加工を施す用途も増え
てきている。

このような鋼板の製造に際しては、板厚が薄いことによ
る圧延中の鋼板温度の低下や、ｃｌ及びＭｎ量の低減に
よる軟質化に起因する鋼板のＡｒ２変態点の上昇によっ
て、熱間圧延仕上温度をＡｒ３変態点以上に確保するこ
とが困難であるので、２相域圧延による混粒組織を生じ
て、材質劣化を招きやすい。そこで、スラブ加熱温度を
高めることにより、熱延仕上温度をＡｒ３変態点以上に
確保することが一般的に行なわれているが、しかし、こ
の場合、高温のスラブの圧延によって、仕上前段のロー
ルの摩耗に起因して、スケール疵が発生したり、或いは
過剰加熱によって、エネルギー原単位の悪化や生産性の
低下を来す。

■が　ｔしようとする。　占 本発明°者らは、従来の軟質熱延鋼板における上記した
問題を解決するために鋭意研究した結果、鋼片の仕上最
終前スタンドの出側温度をＡｒ３変熊点以上とすること
によって、プレス加工性にすぐれた軟質熱延鋼板を得る
ことができ、特に所定のＢ／Ｎｉｌ比の下にＢ及びＮを
所定量添加すると共に、熱延仕上最終前スタンドの出側
温度をＡｒｌ変態点以上とすることによって、より低温
での圧延によって、プレス加工性のすぐれた軟質熱延鋼
板を製造し得ることを見出した。

従って、本発明は、プレス加工性にすぐれた軟質熱延鋼
板の製造方法を提供することを目的とする。

Ｕ占を”ンするための 本発明によるプレス加工性にすぐれた軟質熱延鋼板の製
造方法の第１は、重量％で Ｃ０．００２〜０．０８％、 Ｍｎ　　０．０５〜０．８０％、 Ｓ　　　０．０２０％以下、 ｓｏｌ　Ａｌ　　０．００５〜０．ｌ　０％、残部鉄及
び不可避的不純物よりなる鋼片を熱間圧延するに際して
、綱片の仕上最終前スタンドの出側温度をＡｒ３変態点
以上とすることを特徴とする。

また、本発明によるプレス加工性にすぐれた軟質熱延鋼
板の製造方法の第２は、重量％でＣ０．００２〜０．０
８％、 Ｍｎ　　０．０５〜０．８０％、 Ｓ　　　０．０２０％以下、 ｓｏｌ　Ａｌ　　０．００５〜０．１０％、Ｂ　　　０
．０１５〜０．０４５％、 Ｎ　　　０．００１〜０．００３％を含み、且つ、Ｂ／
Ｎ重量比が１．０以上であって、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるスラブを熱間圧延す
るに際して、鋼片の仕上最終前スタンドの出側温度をＡ
ｒｓ変態点以上とすることを特徴とする。

先ず、本発明において用いる鋼片の化学成分を限定する
理由を説明する。

本発明においては、Ｃ量は少量であるほど、鋼板が軟質
化するので、プレス成形性に有利であるが、製置時の脱
炭処理に経済的に自ずから限界があるので、Ｃ量の下限
を０．００２％とする。他方、０．０８％を越えて過多
に添加するときは、鋼板が硬質化し、目的とするすぐれ
たプレス加工性を得ることができないので、Ｃ量の上限
を０．０８％とする。

Ｍｎも、得られる熱延鋼板がすぐれたプレス成形性を有
するように、０．８０％以下の範囲で添加°される。添
加量が過多であるときは、強度が過度に大きくなって、
成形性に劣ることとなるからである。他方、Ｍｎは、鋼
中に遊離するＳを固定し、熱間脆性を防止する効果を有
し、この効果を有効に得るために、０．０５％以上を添
加する。

Ｓは、これが過多に含有されるときは、熱間脆性が起こ
るおそれあるので、０．０２％をその上限とする。

Ａｌは、Ｎを固定して、鋼板に耐時効性を付与するため
に、少なくとも０．０１％を添加することが必要である
。しかし、０．１０％を越えて過多に添加するときは、
鋼を硬質化し、また、製造費用を高くするので、添加量
の上限は０．１０％とする。

本発明においては、鋼は好ましくはＢ及びＮを所定のＢ
／Ｎ重量比の下で含有する。

Ｎは、その含有量が０．００３％を越える場合は、固溶
Ｎｉ（又は、ＩＮ量が増大して強度の上昇を招くので、
本発明においては、上限量を０．００３％とする。下限
量は、製造設備の脱ガス能力にも依存するが、通常、０
．００１％である。

Ｂは、本発明において、最も重要な元素である。

Ｂは、鋼のオーステナイト中に固溶し、フェライトの核
生成を抑制する効果を有するとみられ、かかる効果の結
果として、通常の、ｌキルド鋼に比べて、熱延鋼板のフ
ェライト粒が大きくなるので、本発明によれば、軟質で
且つ高延性を有する熱延鋼板を得ることができる。従っ
て、Ｂの添加量が余りに少ないときは、熱間圧延時にフ
ェライト核の生成を抑制するのに十分な量の固溶Ｂを確
保することができないので、上記効果を得るためには、
本発明においては、少なくとも０．００１５％を添加す
る必要がある。しかし、過多に添加するときは、鋼片゛
表面に割れが発生するおそれがあり、また、製造費用を
高めるので、添加量の上限はｏ、００４５％とする。

更に、Ｂは、上記したようにフェライト核の生成を抑制
することから、綱のＡｒ３変態点を低下させる効果を有
するものとみられ、この効果は、特に、本発明に従って
、Ｂ／Ｎ重量比を１．０以上とし、ＢをＮに対して過剰
に添加することによって、顕著に発現させることができ
る。更に、このＡｒ。

変態点の低下効果に関連して、本発明に従って、鋼板の
圧延温度を熱間圧延の最終前スタンドの圧延温度にて管
理することによって、鋼板の混粒組織の発生の防止や、
スケール疵の発生防止を一層有効に行なうことができる
。

上記をより詳細に説明する。熱延鋼板の製造において、
一般に、鋼板の混粒組織は、熱間圧延最終スタンド直前
にフェライトが析出しているときに発生するものとみら
れる。即ち、上記フェライトが最終スタンドで圧下され
、その後の冷却過程で歪粒成長を起こし、オーステナイ
ト域で圧延され変態したフェライト粒との間に粒径差を
生じる結果として、混粒！ｌＪ１織となるのであろう。

従来、熱延仕上温度の管理は、最終スタンドの出側で行
なわれている。この方法では、前述した仕上スタンド以
前のフェライト析出温度を直接管理していないので、混
粒組織の発生と仕上温度との対応がつきにくい。また、
板厚が１．４　ｍｍ以下の薄鋼板では、仕上スタンド中
の温度低下が大きいため、混粒発生防止のために仕上温
度を過度に高くすれば、通常板厚の同一仕上温度での熱
延鋼板に比べて、仕上スタンド前段での圧延温度が高く
なりすぎて、ロール摩耗によるスケール疵が発生する。

しかしながら、本発明によれば、鋼片の仕上最終前スタ
ンドの出側温度をＡｒ＝変態点以上とし、最終スタンド
直前でのフェライトの析出を防止することによって、混
粒組織の発生を確実に防止することができる。更に、Ｂ
を添加し、Ａｒ２点変態点を低下させることによって、
一層、低温で且つ精度よく、表面の混粒組織の発生を防
止することができる“。

特に、板厚１．４　ｍｍ以下の鋼板の場合には、本発明
にて規定する最終前スタンドの圧延温度の下限値から約
３０℃高い温度までの範囲で圧延を行なうことが望まし
い。

更に、本発明によれば、Ａｒ３変態点直上での圧延も可
能であり、この場合、特に、Ｃ０，０１％以下の鋼板の
整細粒化によるプレス加工性の向上にも有効である。

又ユ食処来 以上のように、本発明によれば、通常の軟質熱延鋼板に
おいて、鋼片の仕上最終前スタンドの出側温度をＡｒ３
変態点以上とすることによって、プレス加工性にすぐれ
た軟質熱延鋼板を得ることができ、特に、Ｂ／Ｎ重量比
の規制の下にＢ及びＮの所定量を含有させ、かかる鋼の
熱間圧延に際して、熱延仕上最終前スタンドの出側の温
度をＡｒ３変態点以上とすることによって、低温にて且
つ精度よく表面の混粒組織の発生を防止することができ
、かくして、プレス加工性にすぐれた熱延鋼板を安定し
て製造することができる。

特に、本発明の方法によれば、熱間圧延中の鋼板温度の
低下の大きい板厚１．４ｎ以下の鋼板の製造において、
適正な鋼片の加熱によって加熱エネルギー原単位の低減
或いはスケール疵の発生防止を図ることができる。

また、本発明による熱延鋼板は、酸洗の後、溶融亜鉛メ
ッキを施す溶融亜鉛メッキ鋼板としてもすぐれた特性を
有する。

大旌斑 以下に実施例を挙げて本発明°を説明するが、本発明は
これら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１ 第１表に示す化学成分を有する鋼１〜３を溶製、鋳造し
、加工熱シミュレータによって圧延温度を変えて熱間圧
延し、Ａｒ３変態点を調べた。第１図にそれぞれの鋼の
圧延温度とＡｒ＋変態点との関係を示す。いずれの鋼も
、圧延温度とＡｒ２変態点との関係は定性的には同じで
ある。即ち、圧延温度が高い場゛合は、Ａｒ＝変態点は
圧延温度によらず、はぼ一定であるが、圧延温度が低く
なると、加工によって変態が促進されるために、Ａｒｚ
変態点は上昇する。更に、圧延温度が低い領域において
は、加工とほぼ同時に変態が始まる。

従って、混粒組織の発生を防止するためには、最終前ス
タンドでの圧延を加工と同時に変態が始まる温度域より
も高い温度領域、即ち、いずれの°鋼についても、図中
に示す温度１以上の温度にて行なえばよい。従って、こ
こに述べる温度Ｔが即ち、仕上圧延中に管理すべきＡｒ
３変態点となる。

尚、本実施例を含めて、Ｃ及びＭｎ量の異なる鋼につい
てＴを調査した結果、Ｔ　（”Ｃ）は次式にて表わされ
る。

Ｔａ２１５−５４０Ｃ−７０Ｍｎ （但し、元素記号は当該元素の鋼中の添加量（重量％）
を示す。） 実施例２ 第１表に示す化学成分を有する１ｉＡ及びＢを溶製、鋳
造し、常法に従って熱間圧延し、６５０℃の温度で巻取
り、冷却した。

第２表に各鋼板の熱間圧条件、引張特性値、鋼板表面層
の混粒組織の厚み及びスケール疵の発生程度を示す。第
２図に圧延温度とＡｒ３変態点との関係を示す。

比較＠Ａ１は、最終スタンド圧延温度は本発明網Ａ２と
ほぼ同じであるが、最終前スタンドでの圧延温度がＡｒ
、変態点よりも低いために、混粒組織が発生し、延性が
低下している。比較鋼Ａ３は、仕上温度が過度に高いた
めに、スケール疵の発生がみられる。鋼ＢはＣ量及びＭ
ｎ量を低めて、成分的に鋼の軟質化を図ったものである
。しかし、鋼Ｂは、Ａｒ３変態点が高いうえに、比較鋼
Ｂ２については、仕上温度が高すぎるために、板厚が２
１１と厚いにもかかわらず、スケール疵が発生している
と共に、結晶粒がやや粗く、適正な温度で圧延された本
発明鋼Ｂ１に比較して、強度−延性バランスがやや劣る
。従って、スケール疵及び強度−延性バランスの面から
は、Ａｒ３変態点からこれよりも約３０℃高い温度範囲
で圧延を行なうことが望まし゛い。

実施例３ 第３表に示す化学成分を有し、Ｂｉの異なる鋼について
、前述した温度ＴとＢ／Ｎ重量比との関係を第３図に示
す。本発明に従って、Ｂ／Ｎ重量比を１．０以上とする
ことによって、Ａｒ、変態点が添加する効果が明らかに
示されている。

実施例４ 第４表に示す化学成分を有する鋼について、名調のＴを
第４図に示す。鋼Ｃ−ＦはＢ無添加鋼であり、鋼Ｇ−Ｊ
はＢ添加鋼である。これらの測定結果から、Ｔに及ぼす
Ｃ及びＭｎｉの影響を重回帰解析によって求めると、 Ｔ＝９１５−５４０Ｃ−７０Ｍｎ−２５α（但し、元素
記号は当該元素の鋼中の添加量（重量％）を示し、αは
、Ｂ無添加鋼については０、Ｂ添加鋼についてはｌであ
る。） となるので、横軸は上式より求められる相当Ｍｎ量、即
ち、Ｍｎ＋７．７ＩＣ（重量％）で表わされている。Ｃ
及びＭｎｉを一定とするとき、Ｂの添加によづて、Ｔは
約２５℃低下する。

即ち、Ｂ添加鋼については、仕上最終前スタンドの出側
温度を Ｔ≧８９０−５４０Ｃ−７０Ｍｎ （但し、元素記号は当該元素の鋼中の添加Ｎ（重量％）
を示す。） とすればよい。

次に、これらの鋼を常法によって熱間圧延し、６５０℃
で巻取った後、冷却した。第５表に各期についての熱間
圧延条件、引張特性値、表面層の混粒組織の厚み、及び
スケール疵の発生程度を示す、鋼Ｃ及びＧは板厚２．６
１■であり、Ｃ及びＭｎ量を低減して、軟質化を図った
ものである。鋼ＣはＢ無添加の従来の／ｌキルド鋼であ
って、鋼Ｇよりも熱間圧延仕上温度が高いにもかかわら
ず、表面混粒組織が発生している。

マタ、ＭＥ、Ｆ及びｌｌ−４は、板厚１．２〜１゜８Ｉ
ｍの薄鋼板である。鋼Ｅは、鋼Ｃと同様に、Ｂ無添加鋼
であるため、表面混粒組織が生じている。

鋼Ｆは、仕上圧延をオーステナイト域に確保するために
、Ｃ及びＭｎｌをやや高めた鋼であって、表面まで整粒
組織が得られているものの、結晶粒が細かいために、硬
質で延性が低い。

ｍＴ１〜４は、本発明で規定する化学成分を有する鋼で
ある。ｍｌｌ及び３では、同一仕上圧延温度にもかかわ
らず、鋼Ｉ３では最終前スタンドの圧延温度が本発明で
規定する温度よりも低いために、混粒組織を生じている
。また、ｍ１２〜４では、同一仕上圧延温度ではあるが
、Ｉ４でややスケールが発生している。従って、特に、
熱延中の鋼板温度の低下が大きい板厚１．４０以上の鋼
板においては、本発明で規定する最終前スタンドの圧延
温度の下限値から３０℃高い温度までの範囲の温度で圧
延を行なうことが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明で規定する化学成分を有す
る綱片の圧延温度とＡｒ３変態点との関係を示すグラフ
であり、第３図は、同様にＢ／Ｎｕ量比と、加工と同時
に変態が始まる最高圧延温度との関係を示すグラフ、第
４図は、Ｂ添加鋼及び無添加鋼の相当Ｍｎ量と、加工と
同時に変態が始まる最高圧延温度との関係を示すグラフ
である。 第１　図 圧送ジ友度（°Ｑ〕 ′第２図 第３図 ＢＩＮま＋Ｌ′！：Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量％で Ｃ　０．００２〜０．０８％、 Ｍｎ　０．０５〜０．８０％、 Ｓ　０．０２０％以下、 ｓｏｌＡｌ　０．００５〜０．１０％、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるスラブを熱間圧延す
   るに際して、鋼片の仕上最終前スタンドの出側温度をＡ
   ｒ＿３変態点以上とすることを特徴とするプレス加工性
   にすぐれた軟質熱延鋼板の製造方法。 （２）仕上最終スタンドの出側温度をＴ（℃）とすると
   き、 Ｔ≧９１５−５４０Ｃ−７０Ｍｎ （但し、元素記号は当該元素の鋼中の添加量（重量％）
   を示す。） とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軟
   質熱延鋼板の製造方法。 （３）重量％で Ｃ　０．００２〜０．０８％、 Ｍｎ　０．０５〜０．８０％、 Ｓ　０．０２０％以下、 ｓｏｌＡｌ　０．００５〜０．１０％、 Ｂ　０．０１５〜０．０４５％、 Ｎ　０．００１〜０．００３％を含み、且つ、Ｂ／Ｎ重
   量比が１．０以上であつて、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるスラブを熱間圧延す
   るに際して、鋼片の仕上最終前スタンドの出側温度をＡ
   ｒ＿３変態点以上とすることを特徴とするプレス加工性
   にすぐれた軟質熱延鋼板の製造方法。 （４）仕上最終スタンドの出側温度をＴ（℃）とすると
   き、 Ｔ≧８９０−５４０Ｃ−７０Ｍｎ （但し、元素記号は当該元素の鋼中の添加量（重量％）
   を示す。） とすることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の軟
   質熱延鋼板の製造方法。