JPS642647B2 - - Google Patents

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JPS642647B2
JPS642647B2 JP263484A JP263484A JPS642647B2 JP S642647 B2 JPS642647 B2 JP S642647B2 JP 263484 A JP263484 A JP 263484A JP 263484 A JP263484 A JP 263484A JP S642647 B2 JPS642647 B2 JP S642647B2
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JP
Japan
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temperature
rolling
hot
less
steel
Prior art date
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Expired
Application number
JP263484A
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English (en)
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JPS60149719A (ja
Inventor
Noriaki Nagao
Kazutoshi Kunishige
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP263484A priority Critical patent/JPS60149719A/ja
Publication of JPS60149719A publication Critical patent/JPS60149719A/ja
Publication of JPS642647B2 publication Critical patent/JPS642647B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は熱延高張力鋼板、特に引張強さが50Kg
f/mm2以上で、かつ加工性及び靭性のすぐれた高
張力鋼板を製造する方法に関する。 近年、熱間圧延プロセスにおける昇エネルギー
対策の一環として連続鋳造して得られる熱鋳片を
直接或は鋳片表面温度が中心温度と同じとなるよ
うに軽加熱後熱間圧延する直接圧延法が開発され
つゝあるが、斯る直接圧延法においては従来から
実施されている室温まで冷却された鋳片を1200〜
1300℃の高温に再加熱する工程がないため、加熱
に必要な莫大な熱エネルギーを節約できる利点が
ある。然しながら、この直接圧延法を材質面から
みるときは圧延材の加工性及び靭性の劣化という
問題がある。即ち加工性や靭性は圧延材の組織が
微細なほど良好となるが、直接圧延法では凝固直
後の粗大オーステナイト粒がそのまま保存された
状態から圧延されるため、圧延材の組織も粗くな
り、加工性や靭性が劣化する。従つて直接圧延法
はこれらの特性があまり問題とならない用途のみ
に限定適用されているのが現状である。又微量
Ti添加鋼を直接圧延し、高延性高降伏点網を製
造する方法が従来から知られており、例えば昭和
57年特許出願公開第194214号公報に開示されてい
るように、低N鋼に微量Tiを添加し、かつ直接
圧延する方法や提案されている。しかし、通常の
製造法では鋼中のNを低下されることは困難で、
特殊の処理例えば真空脱ガス処理を必要とし製造
コストの上昇を招き、加えて低N鋼では直接圧延
の問題点である靭性の劣化に対して、有効な対策
となり得ない欠点がある。 本発明はこのような欠点を解決すべく、良好な
加工性や靭性が要求される50Kgf/mm2以上の熱延
高鋼板を直接圧延法により製造することを目的と
し、C:0.04〜0.18%、Si:0.05超〜0.80%、
Mn:0.50〜2.00%、S:0.005%、Ti:0.005〜
0.045%、N:0.0030〜0.0150%、Al:0.01〜0.08
%を含み、さらに必に応じCu:1.0%以下、Ni:
1.0%以下、Cr:1.0%以下、Nb:0.1%以下、
V:0.1%以下、Mo:0.5%以下、Ca:0.0050%
以下の1種又は2種以上を含有し、残部鉄及び不
可避的不純物より成る鋼を連続鋳造して得られる
熱鋳片をAr3点より低い温度に降温させることな
く1100℃以下の温度で圧延を開始し、Ar3点以上
の温度で熱間圧延を終了することを特徴とするも
のである。 以下、本発明の構成要件につき、その限定理由
を説明する。 (1) 成分 Cは鋼を強化するのに有効な元素であり、0.04
%未満では必要とする50Kgf/mm2以上の強度が得
られない。一方0.18%超では加工性、靭性さらに
は溶接性も劣化するので、本発明においては0.04
%以上、0.18%以下とする。 Siは延性を劣化させずに鋼を強化する元素であ
るが、0.05%以下ではその効果がない。一方Siの
増量はいわゆる島状スケールを招き一般に低いレ
ベルに制約されるが直接圧延では高温にさらされ
る時間が短かいため通常より高いレベルまで許容
される。しかし0.80%超では所謂島状スケールが
発生し、鋼板表面の外観を損うと共に溶接性も劣
化する。 MnはCと並んで鋼の強化元素として有効であ
るが、0.50%未満では所定の強度が得られない。
一方2.00%超では加工性や溶接性が劣化する。 Alは脱酸作用により鋼の健全化を図るために
添加されるが、0.01%未満ではその効果がなく、
0.08%超ではその効果が飽和する。 Ti,N及びSは本発明において重要な構成因
子であり、後述する連続鋳造と熱間圧延とを連続
化した直接圧延法を前提として得られる熱延板の
強度、加工性及び靭性の向上を図るために下記の
通り限定される。 下記第1表は直接圧延法におけるTiの添加効
果を示すもので、Ti添加鋼と無添加鋼を厚さ250
mmの連続鋳片とし、直接あるいは室温まで冷却し
た後再加熱して圧延した結果である。なお、圧延
条件は両鋼とも圧延開始温度1080℃、仕上温度
830℃(Ar3)、巻取温度560℃である。
【表】 上表より明らかなようにTi無添加鋼では直接
圧延の採用により加工性、靭性の劣化が生ずるの
に対し、Ti添加鋼では再加熱法と同等あるいは
それ以上の良好な特性を示すと同時に10Kgf/mm2
程度の強度の上昇を示す。その理由は以下のよう
に考えられる。 直接圧延法では、熱鋳片がフエライト域に降温
させることなくオーステナイト域で保定されたま
ま熱延されるため、微量のTi添加鋼では、圧延
開始時点では添加したTiは固溶状態にあり、圧
延中あるいは圧延後の巻取時にTi炭窒化物が析
出する。圧延中に析出するTi炭窒化物はオース
テナイトの再結晶及び粒成長抑制効果を有し圧延
材の組織を微細化する。これにより直接圧延法の
難点である組織の粗大化による加工性及び靭性の
劣化が回避される。他法、巻取時に析出するTi
炭窒化物は析出強化にて鋼の強度を上昇させる。
従つて、直接圧延法における微量Ti添加は鋼の
強化と特性の改善を同時に達成できる有効な手段
である。 以上のことから、直接圧延法において特性の改
善と強化を同時に達成するためには(1)圧延開始時
点で添加したTiは固溶している。(2)圧延中に一
部のTiが炭窒化物として微細析出する。(3)圧延
後の巻取時に残りのTiが微細析出するという3
つの条件が必要となる。まず(1)の条件を満たすた
めには、熱鋳片を溶解度積の大きいオーステナイ
ト域に保つこと、即ちAr3点以下に降温しないこ
とは勿論であるが、それ以外にTi及びNの上限
を制限する必要があり、各々0.045%、0.0150%
とする。これはこれ以上のTiやNが存在すると
凝固からの冷却中にTiNが生成し、Tiの添加効
果が損なわれるためであり、加えて、TiNの析
出を誘発する析出サイトをなくす必要があり、本
発明鋼ではMnSがTiNの有力な析出サイトとな
る。従つてMnSの析出を防止するためSを0.005
%以下、好ましくは0.002%以下にする必要があ
る。また、Sを下げることは冷間加工性を向上さ
せるためにも有効である。次に(2)の条件である
が、本発明では加工性を維持するために、熱延仕
上温度をAr3点以上とする必要があり、このよう
な高温域で析出し、かつオーステナイトの再結晶
及び粒成長を抑制する析出物はTiNが有効とな
る。従つてN量の下限を0.0030%、好ましくは
0.0050%とする。N量がこれ以下であれば巻取り
時のTi炭窒化物析出による強化は図れるが、圧
延材の組織を微細化できず、加工性や靭性の劣化
を招く。Ti量の下限も同じ理由で0.005%とする。
またTi量が0.005%未満であれば、巻取時の析出
強化も期待できず(3)の条件が満足できない。 上記限定組成を本発明鋼の基本組成とするが、
必要に応じてCu,Ni,Cr,Nb,V,Mo,Caの
中、1種または2種以上添加することにより、本
発明の目的がより効果的に達成される。これらの
添加元素の限定理由は次の通りである。 Cuは低温靭性を劣化させずに強度を上昇させ
る元素であるが、1.0%超では赤熱脆性の欠陥が
生ずるので1.0%を上限とする。 Niは低温靭性を高め、かつ強化元素として有
効である。しかし熱延鋼板として要求される低温
靭性の範囲では1.0%を超える多量の添加が必要
でなく、上限を1.0%とする。 Crは強度を高めるために添加させるが1.0%超
では低温靭性が劣化するため1.0%を上限とする。 Nbはオーステナイトの再結晶遅滞による細粒
化と析出硬化により強化に有効であるが、0.1%
超ではその効果が飽和すると共に加工性が劣化す
るため、上限を0.1%とする。 Vは析出強化元素として有効であるが、0.1%
超では加工性の劣化が生ずるため0.1%を上限と
する。 MoはCuと同様に低温靭性を劣化させずに強度
を高める元素であるが、0.5%超ではその効果が
飽和するため上限を0.5%とする。 Caは硫化物の形態制御効果があり、かつ圧延
方向と直角の方向の吸収エネルギーを改善する効
果を有するが、0.0050%超では内部欠陥が多発す
るため、上限を0.0050%とする。 (2) 圧延条件 本発明においては前述のように直接圧延法を採
用しているが、こゝで謂う直接圧延法とは連続鋳
造により得られる熱鋳片を加熱炉を経ることなく
直接圧延する方法ばかりでなく、鋳片の表面温度
が中心温度と同じになるように軽加熱してから圧
延する方法をも包含するものである。その際の加
熱時間は従来の再加熱法より遥るかに短かく、
高々90分以内であることは謂うまでもない。 本発明はかゝる直接圧延法において、連続鋳造
された熱鋳片をAr3点より低い温度に降温させる
ことなく圧延を開始するが、これは一旦Ar3点以
下に降温されると添加したTiがTiNとして析出
し、再加熱してオーステナイト域に昇温しても
TiNが再固溶しないためである。又圧延開始温
度は前述のオーステナイトの再結晶及び粒成長を
抑制するためには1100℃以下にする必要がある。
そして1100℃を超えた高温圧延では再結晶及び粒
成長が速くなり、目的とするオーステナイトの微
細化が図れないので、本発明においてはAr3点以
下に降温することなく1100℃以下の温度で圧延を
開始するものである。一方、仕上温度をAr3点以
上とするのは、それ未満ではフエライトが加工さ
れ、加工性が劣化するためである。なお、オース
テナイトの細粒化を効果的に行なうためには仕上
温度はAr3〜Ar3+50℃が好ましいので本発明に
おいてはAr3点以上の温度で熱延を終了し、又巻
取温度については特に制約されないが、Ti炭窒
化物による析出強化を有効に利用するためには
550℃前後が好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 1 下記第2表に示す組成の供試鋼を連続鋳造して
得られた熱鋳片を同表に示す条件にて直接圧延
し、3.5mm厚のコイルとした。製造された熱延板
の機械的特性を第3表に示す。
【表】
【表】 上表より明らかなように、本発明法にて50Kg
f/mm2以上の強度と良好な加工性及び靭性が得ら
れるが、比較鋼D,EはN量あるいはN,Ti量
とも本発明の上限を超えているため圧延開始時点
で既に粗大なTiNが析出しており強化と特性の
改善がなされていない。鋼FはN量が本発明の下
限を下廻つているために、巻取時の析出強化は生
ずるものの圧延中の析出による細粒化が不足し、
加工性や靭性の改善が期待できない。鋼GはTi
量が本発明の下限を下廻つているため添加効果が
現われていない。又鋼HはSが高いため、MnS
によるTiNの誘起析出が生じ、本発明の目的が
達成されない。 実施例 2 下記第4表に示す組成の鋼を連続鋳造して得ら
れた熱鋳片を種々の圧延条件にて圧延し、3.8mm
厚のコイルを製造した。製造された熱延板の機械
的特性を同表に併記する。本発明鋼の基本組成
に、Cu,Ni,Cr,Nb,V,Mo,Caの1種又は
2種以上を添加しても、本発明の目的は達成され
るが、圧延条件の一つでも本発明の範囲を逸脱す
るときはその目的が達成されていない。
【表】 以上述べたように本発明によるときは極低S―
微量Ti―高N鋼を低温圧延して50Kgf/mm2以上
の熱延高張力鋼板を得ることができ、省エネルギ
ー効果の大きい直接圧延法において、最大の難点
である特性の劣化を改善し、加工性、靭性が要求
される50Kgf/mm2以上の熱延高張力鋼板にも適用
範囲を拡大することができるので、工業的価値が
大きいものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C:0.04〜0.18%、Si:0.05超〜0.80%、
    Mn:0.50〜2.00%、S:0.005%、Ti:0.005〜
    0.045%、N:0.0030〜0.0150%、Al:0.01〜0.08
    %を含み、残部鉄及び不可避的不純物より成る鋼
    を連続鋳造して得られる熱鋳片を、Ar3点より低
    い温度に降温させることなく1100℃以下の温度で
    圧延を開始し、Ar3点以上の温度で熱間圧延を終
    了することを特徴とする熱延高張力鋼板の製造
    法。 2 C:0.04〜0.18%、Si:0.05超〜0.80%、
    Mn:0.50〜2.00%、S:0.005%、Ti:0.005〜
    0.045%、N:0.0030〜0.0150%、Al:0.01〜0.08
    %を含み、さらにCu:1.0%以下、Ni:1.0%以
    下、Cr:1.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0.1%
    以下、Mo:0.5%以下、Ca:0.0050%以下の1種
    又は2種以上を含有し、残部鉄及び不可避的不純
    物より成る鋼を連続鋳造して得られる熱鋳片を、
    Ar3点より低い温度に降温させることなく1100℃
    以下の温度で圧延を開始し、Ar3点以上の温度で
    熱間圧延を終了することを特徴とする熱延高張力
    鋼板の製造法。
JP263484A 1984-01-12 1984-01-12 熱延高張力鋼板の製造法 Granted JPS60149719A (ja)

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JPS60149719A JPS60149719A (ja) 1985-08-07
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ID=11534814

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621290B2 (ja) * 1985-10-18 1994-03-23 株式会社神戸製鋼所 高強度熱延鋼板の製造法
JPH062901B2 (ja) * 1985-10-18 1994-01-12 株式会社神戸製鋼所 高強度熱延鋼板の製造法
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JPH0619109B2 (ja) * 1987-08-31 1994-03-16 新日本製鐵株式会社 低圧減比で優れた特性を有する直送圧延厚鋼板の製造方法
JP2693486B2 (ja) * 1988-06-07 1997-12-24 新日本製鐵株式会社 良靱性パイプ用熱延鋼板の製造方法

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