WO2008123336A1 - 建材用極薄冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

建材用極薄冷延鋼板およびその製造方法 Download PDF

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WO2008123336A1
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cold
steel sheet
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Eiko Yasuhara
Kazuhiro Hanazawa
Koichiro Fujita
Nobuko Nakagawa
Junichi Tateno
Original Assignee
Jfe Steel Corporation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an ultra-thin cold-rolled steel sheet for building materials and a method for producing the same, and particularly to an ultra-thin cold-rolled copper sheet having a thickness of 0.2 or less, together with strength and flatness required for building materials. It has been granted. Background art
  • ultra-thin cold-rolled steel sheets are subjected to surface treatment such as melting, electric plating, and painting, and then bonded to a substrate such as wooden or resin, and the inner and outer walls and roof of the building. It is used for such purposes.
  • the copper plate be as flat as possible without causing ear or medium elongation.
  • thickness accuracy, strength, and shape are more important than formability such as ductility and r-value.
  • formability such as ductility and r-value.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 3-7 9 7 26 Disclosure of Invention
  • the present invention has been developed in view of the above situation, and is suitable for use as a flat member such as an inner wall, an outer wall, or a roof of a building, and has a thickness of 0.2 mm or less and is excellent in strength and flatness.
  • the objective is to propose an ultra-thin cold-rolled copper sheet for building materials, together with its advantageous manufacturing method.
  • the material was based on inexpensive general mild steel.
  • yield strength YS 700 MPa or more
  • the copper plate becomes hard and deterioration of the shape (flatness) is inevitable if it is rolled.
  • the surface hardness of the steel sheet after cold rolling is within an appropriate range and the hardness variation, especially the hardness in the sheet width direction. It is necessary that there is little variation in thickness.
  • the inventors have made various studies on the component composition and its manufacturing method in order to obtain a cold-rolled steel sheet having a surface hardness suitable for the leveler treatment after cold rolling using a general mild steel as a raw material. .
  • the desired purpose can be achieved advantageously by optimizing the hot rolling conditions, especially the finish rolling temperature and the cutting temperature.
  • the present invention is based on the above findings.
  • the gist configuration of the present invention is as follows.
  • An ultra-thin cold-rolled steel sheet obtained by subjecting the steel sheet described in 1 above to shape correction treatment, wherein the flatness of the steel sheet is 2 or less and the yield strength (YS) is 700 MPa or more.
  • the coiling temperature 500 to 750 ° C or less is coiled into a hot-rolled sheet, and the hot-rolled sheet is pickled, and the cold rolling reduction ratio: 85% to 99% :
  • Figure 1 shows the relationship between the C content and the yield strength Y S (MPa) before leveler processing in an ultrathin cold-rolled steel sheet with a thickness of 0.120 mm.
  • the C has the effect of increasing the strength of the material by dissolving in steel, but if its content exceeds 0.10%, it forms carbides, and the load during cold rolling becomes extremely large. It becomes difficult to obtain cold-rolled steel sheets of 2 mm or less. Therefore, in the present invention, the upper limit of the C content is set to 0.10% from the viewpoint of cold rollability. In addition, it is desirable to reduce the amount of C from the viewpoint of cold rollability, but a significant reduction leads to a decrease in the strength of the copper plate, and also increases the cost for reducing C during steelmaking, making the material cheaper. It becomes difficult to provide. Therefore, the lower limit of the C content was set to 0.01% in terms of securing strength and cost. From the viewpoint of both cold rolling properties and cost, the preferable C content is 0.02% or more and 0.07% or less.
  • the inventors examined this ⁇ , and by strictly adjusting the C content, the steel plate before the leveler processing can be softened, and as a result, the plate thickness is about 0.12. It has been found that even thin-walled materials can advantageously avoid breakage during leveler processing.
  • Figure 1 shows the basic composition of Si 0. 01% Mn 0. 16% P 0. 015% S 0. 017% A1 0 020% N 0. 0021% and C in the range of 0.010 0. 052%.
  • the yield strength increases as the C content increases.
  • the plate thickness is reduced to about 0.12 mm, it is advantageous to make the C content 0.04% or less.
  • the plate thickness is about 0.20 mm, the desired flatness can be obtained by setting the C content to 0.10% or less.
  • the yield strength YS of the steel plate after the leveler processing is set to 700 MPa or more, preferably 710 MPa or more.
  • YS can be set to 700 MPa or more even before the leveler processing.
  • the YS is 690 MPa or more before the leveler processing
  • YS of 700 MPa or more can be obtained after the leveler processing with an elongation of 0.2% or more. Therefore, in order to ensure the desired strength (YS ⁇ 700 MPa or more) after leveler processing in a thin-walled material with a plate thickness of about 0.12, it is advantageous to set the C content to 0.0015% or more. is there. Si: 0.03% or less
  • Si is effective as an element to increase the strength of steel. However, if a large amount is contained, not only cold rolling properties but also surface treatment properties, chemical conversion properties, and corrosion resistance will be reduced. Is limited to 0.03% or less.
  • Mn 0.005% or more 0.5% or less Since Mn has a function of suppressing hot cracking due to S, 0.005% or more is contained in order to obtain this effect. More preferably, it is 0.01% or more, and further preferably 0.05% or more. However, addition of a large amount of Mn not only hardens the steel sheet and decreases the cold rolling property, but also decreases the weldability and weld formability after welding, so the upper limit of Mn is 0. 5%. When better shape and corrosion resistance are required, the Mn content is desirably 0.30% or less.
  • P has the effect of increasing the strength of the steel sheet material, so it was added at 0.01% or more. However, the addition of a large amount reduces the cold rolling property. P has a strong tendency to segregate in steel and causes embrittlement of the weld. Therefore, in the present invention, P: 0.20% was made the upper limit. More preferably, it is 0.10% or less.
  • the upper limit of the amount of S is set to 0.03%.
  • the lower limit of the amount of S is not particularly limited, and is preferably reduced as much as described above, but is preferably about 0,005% from the viewpoint of copper production capacity and cost.
  • A1 0.01% or more 0.1% or less
  • A1 is added as a deoxidizer and is an element that improves the cleanliness of copper, so it is actively added. However, if the amount of A1 is less than 0.01%, the effect of deoxidation is small, and inclusions remain and formability deteriorates. Nonetheless, if it exceeds 0.1%, the surface cleanliness of the copper plate decreases, so the present invention is limited to 0.01% or more and 0.1% or less. From the viewpoint of material stability, it is desirable that A1: 0.02% to 0.0080%. N: 0.010% or less
  • N is made into a solid solution in the steel sheet, and if the content exceeds 0.010%, the steel sheet is hardened so that it is made 0.001% or less.
  • the lower limit of the N content is not particularly limited, but is preferably about 0.0010% in consideration of steelmaking capacity and cost.
  • the balance consists of Fe and inevitable impurities.
  • Inevitable impurities include Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, Ti and B.
  • the component composition has been described, this is not sufficient, and it is important to satisfy the following requirements after cold rolling and after shape correction.
  • the leveler process is exemplified and explained as the shape correction process. -That is, after cold rolling, it is important to adjust the average hardness of the steel sheet within the range of 68 to 83 in terms of Rockwell hardness (HR30T).
  • the hardness (hardness) of the steel sheet after cold rolling greatly affects the product shape, the hardness is extremely important in the present invention.
  • the product plate thickness is as thin as 0.2 thigh or less, the hardness is obtained by measuring the plate surface and obtaining the plate surface hardness.
  • the test method conforms to JIS Z 2245 “Mouth Cookwell hardness test method”.
  • the ratio of the variation in hardness in the sheet width direction to be within ⁇ 2 of the average hardness of the steel sheet is 90% or more of the whole steel sheet.
  • the hardness fluctuation amount in the sheet width direction exceeds ⁇ 2 of the average hardness (HR30T) of the steel sheet, the shape deteriorates when the leveler treatment is performed after that, so the amount of hardness fluctuation in the sheet width direction is Must be within ⁇ 2 of average hardness.
  • the ratio of the average hardness of the copper plate and the variation in hardness in the plate width direction within ⁇ 2 of the average hardness can be obtained as follows.
  • the ratio of the average hardness of the steel sheet and the variation in hardness in the sheet width direction within ⁇ 2 of the average hardness is as follows. You may ask for it.
  • the plate width direction similar to the above is repeated in the longitudinal direction so that the total number of measurements is 100 or more.
  • the average value is the average hardness.
  • the ratio that the amount of hardness variation in the sheet width direction is within 2 of the average hardness is a measurement that is within ⁇ 2 of the average hardness in the total number of measurements for steel plates of any length determined in this way. Calculate by number.
  • the flatness shall be determined in accordance with the method described in JIS G 3141 “Cold rolled copper sheet and steel strip”. Here, the flatness is evaluated by showing the maximum strain among the ear elongation and medium elongation.
  • the yield strength is less than 700 MPa, the yield strength is limited to 700 MPa or more because it tends to be deformed during handling before being bonded to the substrate and it is difficult to ensure flatness. More preferred Or more than 710 MPa.
  • the molten steel having the preferred component composition described above is melted and produced using a known furnace such as a converter or an electric furnace, and then a known method such as a continuous forging method, an ingot lump method, or a thin slab forging method. Slab and steel material. Among these known methods ⁇ , the continuous forging method is more preferred to prevent macro segregation.
  • the steel material is heated and hot rolled.
  • the heating temperature of the material is less than 1150 ° C, the deformation resistance during hot rolling becomes high, and the rolling load increases and hot rolling becomes difficult, so the heating temperature is 1150 ° C or higher.
  • 1150 ° C or higher is suitable for uniform material.
  • the upper limit of the caloric heat temperature is preferably about 1300.
  • the finishing temperature in this hot rolling is important.
  • the finish rolling temperature 7 00 ° C or more Ar 3 point or less soft hot rolled steel sheet is obtained, since the load during cold rolling is reduced, desired thickness: 0 - 2 following Cold rolled material can be obtained with high thickness accuracy.
  • the finishing temperature is less than 700 ° C, the hot-rolled sheet becomes too soft, and the load during cold rolling is reduced, but the product will bend and the product shape will be poor.
  • the finishing temperature is lower than 700 ° C, the load during hot rolling increases. For this reason, the finishing temperature of the hot-rolled sheet is 70 (TC or higher.
  • the finish rolling temperature be 750 or more and 830 or less from the viewpoint of material uniformity and surface properties.
  • Ar 3 transformation point can be calculated by the following equation.
  • Ar 3 transformation point 901—325 [% C] —92 [% Mn] +33 [% Si] +287 [% P]
  • Dredging temperature 500 to 750 ° C
  • the coiling temperature By setting the coiling temperature to 500 or more, the crystal grains after hot rolling grow and coarsen. In addition, the carbides are agglomerated and coarsened. As a result, a soft hot-rolled sheet can be obtained, and the cold rolling property is improved as the load during cold rolling is reduced. However, if the milling temperature is too high, exceeding 750, surface scales are more likely to occur, and the surface properties of the hot-rolled sheet and thus the surface properties after cold rolling may be deteriorated. For this reason, the cutting temperature is 500 ° C or more and 750 ° C or less.
  • the preferred upper limit of the shave temperature is 700 ° C.
  • the pickling conditions for hot-rolled sheets do not need to be specified, and it is sufficient if the surface scale can be removed.
  • the surface scale may be removed by a known method, for example, an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • Cold rolling is performed under a reduction ratio of 85% or more and 99% or less to a sheet thickness of 0.2 or less.
  • the rolling reduction in cold rolling is less than 85%, it is necessary to make the thickness of the hot rolled sheet 1.3 or less, and it becomes difficult to secure a finishing temperature higher than a predetermined temperature. If the load on the coil increases or the temperature variation in the coil increases, the desired material cannot be obtained.
  • rolling over 99% is difficult to perform, so the cold reduction rate is limited to the range of 85 to 99%. did.
  • the shape may deteriorate when the rolling reduction in cold rolling exceeds 96%, so the rolling reduction in cold rolling is less than 96%, more preferably 95% or less. It is desirable to do this.
  • the sheet thickness is 0.2 or less
  • the average hardness (HR30T) is 68 or more and 83 or less
  • the variation in hardness in the sheet width direction is within ⁇ 2 of the average hardness.
  • a leveler process such as a tension leveler is applied after cold rolling to improve the flatness and adjust the strength.
  • the desired flatness is 2 or less.
  • the desired strength is 700 MPa or more in terms of yield strength (Y S).
  • leveler treatment should be applied under the condition of elongation: 0.3% or less. It is preferable.
  • the elongation exceeds 0.3%, the steel plate becomes hard, and the steel plate may break during the leveler processing.
  • the surface hardness of the plate hardly changes even after the leveler treatment under the condition that the elongation is 0.3% or less, and is about 1 to 2 points for HR30T.
  • the leveler process is exemplified and explained as the shape correction process.
  • the present invention is not limited to this, and if the shape correction process has the same effect as the leveler process, Both fit. 'The copper plate after the shape correction treatment may be surface treated as necessary.
  • Examples of surface treatments that can be applied include degreasing, drying, hot-dip zinc plating, and subsequent chromate treatment, or degreasing, drying, electroplating, color coating, or drying and color coating. A method is mentioned. Furthermore, surface treatments and deviations that are applied to ordinary cold-rolled steel sheets such as tin plating, nickel plating, various alloy platings, and chemical conversion treatments are also suitable.
  • Table 3 shows the average hardness of the steel sheet obtained by the method described above and the ratio (%) of the hardness variation ⁇ ⁇ 2, along with the result of the 5 mm plate width measured at the center in the longitudinal direction. The width of the board is also shown. The average hardness of steel sheet and the ratio of hardness variation were also obtained for a 1500 mm long steel sheet (cut sheet) taken from the center in the longitudinal direction. The results were in agreement with the results in Table 3. .
  • Ar 3 transformation point 901-325 [% C] one 92 [% Mn] + 33 [% Si] + 287 [% P]

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Abstract

建物の内壁、外壁や屋根等のフラットな部材に供して好適な、板厚が0.2mm以下で強度および平坦度に優れる安価な建材用極薄冷延鋼板を提供する。鋼板の成分組成を、質量％でＣ：0.01％以上 0.10％以下、Si：0.03％以下、Mn：0.005％以上 0.5％以下、Ｐ：0.01％以上 0.20％以下、Ｓ：0.03％以下、Al：0.01％以上 0.1％以下、Ｎ：0.010％以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物にすると共に、板厚：0.2mm以下まで冷間圧延後の鋼板の平均硬さ（HR30T）が68以上 83以下で、かつ板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの±２以内となる割合が鋼板全体の90％以上とする。

Description

明細書 建材用極薄冷延銅板およびその製造方法 技術分野
本発明は、 建材用極薄冷延鋼板およびその製造方法に関し、 特に板厚が 0. 2画以下の極 薄冷延銅板に対して、 建材用として必要とされる強度および平坦度を併せて付与したも のである。 背景技術
近年、 極薄冷延鋼板の建材用途への需要が増大している。 すなわち、 極薄冷延鋼板 を、 用途によっては溶融めつき、 電気めつき、 塗装などの表面処理を施した後、 例えば 木製あるいは樹脂製などの基板に貼り合わせて、 建物の内壁や外壁および屋根等の用途 に供している。
基板との貼り合わせに際し、 鋼板に耳伸びや中伸びが発生していると、 基板との貼り 合わせ後、 基板と鋼板の間にすき間が生じやすく、 外観不良や腐食等の問題が発生する ため、 銅板は極力耳伸びや中伸びの発生がなく平坦であることが望まれる。
上記のような用途では、 冷延鋼板は、 ほとんど加工することなしに使用される。
また、 かような用途においては、 延性や r値などの成形性よりも、 むしろ板厚精度や 強度、 形状 （平坦度） が重要視される。 すなわち、 極薄で、'高い強度を有し、 耳伸びや 中伸びで評価される平坦度に優れることが必要とされる。
さらに、 かかる用途に用いる場合、 汎用材として安価であることも要求される。
ここで、 極薄冷延鋼板の製造方法としては、 例えば特許文献 1に、 C≤0. 010%でかつ C + N≤0. 012%、 Si≤0. 01%, Μη≤0· 15、 Ρ≤0. 02%, S≤0. 020%, 残部が Feおよび 不可避的不純物からなる鋼の熱間 IE延後のコイルを、 中間焼鈍なしに冷延率： 80〜99% にて板厚： 0. 5瞧以下まで冷間圧延することが、 開示されている。 この技術は、 鋼中の C 含有量および N含有量を低減することで、 冷間圧延における加工硬化を低減し、 高い圧 延率での冷間圧延を可能として、 極薄鋼板を製造しょうとするものである。
しかしながら、 上記したような建材用の用途においては、 高い強度、 具体的には、 降 伏強度 Y S ： 700 MPa以上が要求されているが、 特許文献 1の技術では、 冷間圧延後の高 強度を達成するのが困難であった。 また、 上記の技術では、 Cおよび Nをともに低減す る必要があることから、 製造コストが高くなるという不利があった。
特許文献 1 ： 特開平 3— 7 9 7 2 6号公報 発明の開示
本発明は、 上記の現状に鑑み開発されたもので、 建物の内壁、 外壁や屋根等のフラッ トな部材に供して好適な、 板厚が 0. 2mm以下で強度および平坦度に優れる安価な建材用極 薄冷延銅板を、 その有利な製造方法と共に提案することを目的とする。
以下、 本発明の開発経緯について説明する。
なお、 素材としては、 安価な一般軟鋼をベースとした。
さて、 板厚が 0. 2画以下の極薄冷延鋼板を建材用途に用いる場合、 その使用に際して平 坦度が損なわれないようにある程度の強度 （降伏強度 Y S ： 700 MPa以上） が必要になる。 単に強度を高めるためには、 C量を増大してやればよい。 しかしながら、 この場合に は銅板が硬くなり、 圧延ままでは形状 （平坦度） の劣化が避けられない。
. その他、 強度を高める手段としては、 強圧下圧延を施すことが考えられるが、 この場 合も銅板が硬化して、 やはり圧延ままでは形状 （平坦度） の劣化が避けられない。
従って、 冷間圧延後、 形状矯正処理、 好適にはレベラ一処理を施して鋼板形状を矯正 する必要が生じる。
しかしながら、 このレべラー処理によって鋼板形状を矯正するには、 冷延圧延後の鋼 板の表面硬さが適正な範囲におさまつていることと、 硬さのバラツキ、 特に板幅方向の 硬さのバラツキが少ないことが必要となる。
そこで、 発明者らは、 一般軟鋼を素材として、 冷間圧延後のレべラー処理に適した表 面硬さを有する冷延鋼板とするため、 成分組成ならびにその製造方法について種々検討 を重ねた。 その結果、 熱延条件、 特に仕上圧延温度および卷取り温度を適正化することによって、 所期した目的が有利に達成されることの知見を得た。 本発明は上記の知見に立脚する ものである。
すなわち、 本発明の要旨構成は次のとおりである。
1. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5% 以下、 P 0.01%以上 0.20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなり、 板厚： 0.2 以下まで 冷間圧延された鋼板であって、 該冷間圧延後の銅板の平均硬さ （HR30T) が 68以上 83以 下で、 かつ板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの ± 2以内となる割合が銅板全体の 90%以上であることを特徴とする建材用極薄冷延鋼板。
2. 上記 1に記載の鋼板に形状矯正処理を施して得た極薄冷延鋼板であって、 該鋼.板の 平坦度が 2 以下で、 かつ降伏強度 （YS) が 700 MPa以上であることを特徴とする建材 用極薄冷延銅板。
3. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5%' 以下、 P 0.01%以上 0.20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなる鋼素材を、 加熱温度： 1150°C以上に加熱後、 仕上圧延温度： 700 以上 Ar3点以下の条件で熱間圧延を施したの ち、 卷取り温度： 500 以上 750°C以下でコイルに卷き取って熱延板とし、 ついで該熱延 板を酸洗後、 冷延圧下率： 85%以上 99%以下にて板厚： 0.2 以下まで冷間圧延するこ とを特徴とする建材用極薄冷延鋼板の製造方法。
4. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5% 以下、 P 0.01%以上 0,20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなる銅素材を、 加熱温度： 1150°C以上に加熱後、 仕上圧延温度： 700で以上 Ar3点以下の条件で熱間圧延を施したの ち、 -卷取り温度： 500°C以上 750°C以下でコイルに卷き取って熱延板とし、 ついで該熱延 板を酸洗後、 冷延圧下率： 85%以上 99%以下にて板厚： 0.2 以下まで冷間圧延し、 さ らに形状矯正処理を施すことを特徴とする建材用極薄冷延鋼板の製造方法。 5 . 質量％で、 C ： 0. 01%以上 0. 10%以下、 Si： 0. 03%以下、 Mn： 0. 005%以上 0. 5%以下、 P ： 0. 01%以上 0. 20%以下、 S ： 0. 03%以下、 A1： 0. 01%以上 0. 1%以下、 N： 0. 010%以 下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなり、 板厚： 0. 2mm以下、 平坦度が 2 以 下で、 かつ降伏強度 （Y S ) が 700 MPa以上であることを特徴とする建材用極薄冷延銅板。 本発明によれば、 板厚が 0. 2mm以下の建材用極薄冷延銅板について、 冷延圧延ままで、 建材用として必要な強度および平坦度を併せて付与することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 板厚が 0. 120mmの極薄冷延鋼板における、 C含有量とレべラー加工前の降伏強 度 Y S (MPa) との関係を示した図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を具体的に説明する。
まず、 本発明において鋼板の成分,組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。 なお、 各元素の含有量の単位はいずれも 「質量％」 であるが、 以下、 特に断らない限り、 単に 「％」 で示す。
C ： 0. 01%以上 0. 10%以下
Cは、 鋼に固溶して素材の強度を上昇させる効果があるが、 含有量が 0. 10%を超える と炭化物を形成し、 冷間圧延時の負荷が極めて大きくなり、 板厚： 0. 2讓以下の冷延鋼板 を得ることが難しくなる。 そこで、 本発明では、 冷間圧延性の観点から C量の上限を 0. 10%とした。 また、 C量は、 冷間圧延性の点からは低減することが望ましいが、 著し い低減は銅板の強度低下につながり、 また製鋼時の C低減のためのコストを増大させ、 素材を安価に提供することが難しくなる。 そこで、 強度確保およびコス トの面から C量 の下限を 0. 01%とした。 冷間圧延性およびコスト両者の観点から好適な C量は 0. 02%以 上 0. 07%以下である。
ところで、 最近、 上記したような、 木製や樹脂製等の基板に貼り合わせて使用される 極薄冷延銅板については、 軽量化の観点から、 さらなる薄肉化が求められており、 例え ば板厚： 0. 12瞧程度の極薄材が要求される場合がある。 鋼板を薄肉化した場合、 それに 伴ってレべラー処理時の破断が問題となることがあり、 特に板厚を 0· 12匪程度まで薄肉 化した場合には、 この問題が顕著となる。 レべラー処理時の破断を防止する上では、 レ ベラ一加工に供する銅板の軟質化が有効である。
そこで、 この^について、 発明者らが検討したところ、 C含有量を厳密に調整するこ とにより、 レべラー加工前の鋼板を軟質化す ことができ、 その結果、 板厚が 0. 12 程 度の薄肉材についても、 レべラー処理時における破断を有利に回避できることが見出さ れた。
図 1に、 Si 0. 01% Mn 0. 16% P 0. 015% S 0. 017% A1 0· 020% N 0. 0021%を基本組成とし、 Cを 0. 010 0. 052%の範囲で変更させた、 板厚が 0. 120瞧の極 薄冷延鋼板について、 C含有量とレべラー加工前の降伏強度 Y S (MPa) との関係につい て調べた結果を示す。
同図に示したとおり、 C量の増加に伴って降伏強度は増大する。
次に、 これらの鋼板について、 伸び率： 0. 30%でレベラ一加工を施したところ、 C量 が 0. 045%までは所望の平坦度を得ることができたが、 C量が 0. 045%を超える鋼材では、 所望の平坦度を得るべくレべラー加工を行った場合、 鋼板の破断を余儀なくされた。
すなわち、 板厚を 0. 12匪程度まで薄肉化する場合には、 C量を 0. 045%以下とすること が有利であることが見出された。 一方、 板厚が 0. 20匪程度の場合には、 C量を 0. 10%以 下とすることで所望の平坦度を得ることができる。
また、 本発明では、 レべラー加工後の鋼板の降伏強度 Y Sを 700 MPa以上、 好ましくは 710 MPa以上とすることを目標としているが、 図 1に示したように、 C量を 0. 015%以上 とすることにより、 レべラー加工前の段階でも Y Sを 700 MPa以上とすることができる。 ここに、 レべラー加工前の段階で Y Sが 690 MPa以上であれば、 伸び率： 0. 2%以上のレ ベラ一加工後には 700 MPa以上の Y Sを得ることができる。 従って、 板厚が 0. 12 程度 の薄肉材において、 レべラー加工後に所望の強度 （Y S≥700 MPa以上） を確保するため には、 C量は 0. 015%以上とすることが有利である。 Si： 0. 03%以下
Siは、 鋼の強度を上昇させる元素として有効であるが、 多量の含有は冷間圧延性のみ ならず、 表面処理性、 化成処理性、 耐食性を低下させることになるので、 この観点から Si量は 0. 03%以下に限定した。
Mn： 0· 005%以上 0. 5%以下 Mnは、 Sによる熱間割れを抑制する働きがあるので、 この 効果を得るために 0. 005%以上含有させる。 より好ましくは 0. 01%以上、 さらに好ましく は 0. 05%以上である。 しカゝしながら、 Mnの多量添加は鋼板素材を硬質化させ、 冷間圧延 性を低下させるだけでなく、 溶接性および溶接後の溶接部成形性を低下させるので、 Mn の上限は 0. 5%とした。 なお、 より良好な形状および耐食性が要求される場合には、 Mn量 は 0. 30%以下とすることが望ましい。
P ： 0. 01%以上 0. 20%以下
Pは、 鋼板素材の強度を上昇させる効果があるので、 0. 01%以上含有させるものとし た。 しかしながら、 多量添加は冷間圧延性を低下させる。 また Pは、 鋼中で偏析する傾 向が強く、 溶接部の脆化を招く。 このため、 本発明では、 P ： 0. 20%を上限とした。 な お、 より望ましくは 0. 10%以下である。
S ： 0. 03%以下
sは、 銅中で主として介在物として存在し、 耐食性を低下させるため、 極力低減する ことが望ましいが、 0. 03%までであれば許容できる。 このため、 本発明では、 S量の上 限は 0. 03%とした。 なお、 S量の下限は、 特に限定する必要はなく、 上記したように極 力低減することが好ましいが、 製銅能力およぴコストの点からは 0, 005%程度とするのが 好ましい。
A1： 0. 01%以上 0. 1%以下
A1は、 脱酸剤として添加され、 銅の清浄度を向上させる元素であるので、 積極的に添 加する。 しかしながら、 A1量が 0. 01%未満では脱酸の効果が小さく、 介在物が残存して 成形性を低下させる。 とはいえ、 0. 1 %を超えると銅板の表面清浄度が低下するので、 本発明では 0. 01 %以上 0. 1 %以下に限定した。 なお、 材質安定性の観点からは、 A1： 0. 02%以上 0· 080%以下とすることが望ましい。 N： 0. 010%以下
Nは、 鋼板に固溶し、 含有量が 0. 010%を超えると鋼板を ¾しく硬質化させるため、 0. 010%以下とした。 なお、 N量の下限は、 特に限定されるものではないが、 製鋼能力や コストを考慮すると 0. 0010%程度とするこ が好ましい。
残部は Feおよび不可避的不純物からなる。
ここに、 不可避的不純物としては、 Cu， Ni， Cr, Mo, Nb， Tiおよび Bなどが考えられ るが、 それぞれ Cu： 0. 20%以下、 Ni： 0. 20%以下、 Cr： 0. 20%以下、 Mo： 0. 20%以下、 Nb： 0. 02%以下、 Ti： 0. 02%以下、 B ： 0. 0010%以下の範囲に制限することが望ましい < 以上、 本発明の好適成分組成について説明したが、 これだけでは不十分で、 冷間圧延 後および形状矯正処理後にそれぞれ以下の要件を満足することが重要である。 なお、 以 下、 形状矯正処理としてレべラー処理を例示し、 説明する。 - すなわち、 冷間圧延後は、 鋼板の平均硬さを、 ロックウェル硬さ （HR30T) で 68以上 83以下の範囲に調整することが重要である。
冷間圧延後の鋼板の硬さ （硬質度） は、 製品形状に大きく影響するので、 本発明にお いて硬質度は極めて重要である。 本発明では、 製品板厚が 0. 2腿以下と極薄であるため、 硬質度は板表面を測定し、 板表面硬さを求めるものとする。 試験方法は JIS Z 2245 「口 ックウエル硬さ試験方法」 に準拠する。
この平均硬さ （HR30T) が 68未満では、 レべラー処理後に Y S≥700 MPaを確保するこ とが困難であり、 製品に腰折れが発生しやすく、 一方 83より大きいとレベラ一処理によ る形状矯正が困難となり、 製品形状の悪化が著しくなるので、 鋼板の平均硬さ （HR30T) は 68以上 83以下の範囲に限定する。
また、 上記した冷間圧延後の銅板では、 板幅方向にわたる硬さ変動量が鋼板の平均硬 さの ± 2以内となる割合が鋼板全体の 90%以上とすることも重要である。
板幅方向にわたる硬さ変動量が、 鋼板の平均硬さ （HR30T) の ± 2を超えると、 その後 にレベラ一処理を施した場合に形状が劣化するので、 板幅方向にわたる硬さ変動量は平 均硬さの ± 2以内とする必要がある。
また、 上記した板幅方向にわたる硬さ変動量の規定は、 必ずしも鋼板全体に対して満 足させる必要はなく、 少なくとも 90%以上が上記の要件を満足していればよい。
なお、 銅板の平均硬さおよび板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの ± 2以内とな る割合は、 次のようにして求めることができる。
冷延鋼板の先端から長手方向： 200mピッチで、 板幅方向：両端から 5腿部おょぴその 内側については等間隔で例えば 7ケ所 （従って合計 9ケ所） を測定し、 これら長手 ·板 幅方向の測定値の平均値を平均硬さとする。 また、 板幅方向にわたる硬さ変動量が平均 硬さの士 2以内となる割合は、 全測定数における平均硬さの ± 2以内となる測定数の割 合で算出する。
また、 鋼板の平均硬さおよび板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの ± 2以内とな る割合は、 冷延鋼板長手方向の硬度のばらつきが小さいことから、 簡便には以下のよう にして求めても良い。
すなわち、 製品幅を有する任意長さの鋼板 （切板） について、 上記と同様の板幅方向 での測定を、 測定数の合計が 100以上となるように長手方向に繰り返して測定し、 これら 測定値の平均値を平均硬さとする。 また、 板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの土 2以内となる割合は、 このようにして求めた任意長さの鋼板での全測定数における平均 硬さの ± 2以内となる測定数で算出する。
また、 レべラー処理後は、 鋼板の平坦度および引張強さが、 以下の範囲を満足するこ とが重要である。
平坦度： 2匪以下
平坦度は、 JIS G 3141 「冷間圧延銅板及び鋼帯」 に記載の方法に準拠して求めるもの とする。 ここで、 平坦度は、 耳伸びおよび中伸びのうち、 最大のひずみを示すもので評 価する。
この平坦度が 2 mmを超えると、 すなわち耳伸びあるいは中伸びが 2讓を超えると、 製 品としての使用に支障をきたすので、 平坦度は 2隨以下に制限する。
降伏強度 （Y S ) ： 700 MPa以上
降伏強度が 700 MPaに満たないと、 基板に貼り合わせるまでの取り扱いの際に変形しや すく、 平坦度の確保が困難となるので、 降伏強度は 700 MPa以上に限定する。 より好まし くは 710 MPa以上である。
次に、 本発明の製造方法について説明する。
前記した好適成分組成になる溶鋼を、 転炉や電気炉等の公知の炉を用いて溶.製した後、 連続铸造法や造塊一分塊法、 薄スラブ铸造法等の公知の方法でスラブとし、 鋼素材とす る。 これら公知の方法 φ中でも、 マクロ偏析を防止する上では連続錶造法がより好まし レ、。
ついで、 鋼素材を、 加熱し、 熱間圧延を施す。 この際、 素材の加熱温度が、 1150°C未 満では、 熱間圧延時の変形抵抗が高くなり、 圧延荷重が増加して熱間圧延が困難となる ので、 加熱温度は 1150°C以上とする。 また、 材質均一化のためにも 1150°C以上が好適で ある。 但し、 1300°Cを超えて加熱すると、 結晶粒が粗大化し、 延性が低下するので、 カロ 熱温度の上限は 1300 程度とすることが好ましい。
ついで、 熱間圧延を施すが、 本発明では、 この熱間圧延における仕上温度が重要であ る。
すなわち、 仕上圧延温度を700°C以上 Ar3点以下とすることにより、 軟質な熱延鋼板が 得られ、 冷間圧延時の負荷が軽減するため、 所望の板厚： 0· 2 以下の冷延材を板厚精度 よく得ることができる。 この点、 仕上温度が 700°C未満では、 熱延板が軟質となりすぎる ために、 冷間圧延時の負荷は低減されるものの、 製品で腰折れが発生し、 製品形状が悪 くなる。 また、 仕上温度が 700°Cより低くなると熱間圧延時の負荷が大きくなる。 このた め熱延板の仕上温度は 70(TC以上とする。 一方、 仕上圧延温度が Ar3変態点温度より高い と、 熱延板が硬質となり、 冷間圧延での負荷が大きくなり、 冷間圧延性が低下する。 な お、 材質の均一性、 表面性状の観点から仕上圧延温度は 750で以上 830で以下とすること が望ましい。
なお、 Ar3変態点は、 次式で求めることができる。
Ar3変態点 = 901— 325 〔％C〕 —92 [%Mn] +33 〔％Si〕 +287 〔％P〕
但し、 〔 〕 内は、 各元素の含有量 （mass%)
卷取り温度： 500で以上 750°C以下
巻取り温度を 500 以上とすることにより、 熱延終了後の結晶粒が成長、 粗大化し、 さ らに炭化物が凝集粗大化する。 これにより、 軟質な熱延板を得ることができ、 冷間圧延 時の負荷が低くなつて冷間圧延性が向上する。 しかしながら、 卷取り温度が 750でを超え て高すぎると、 表面スケールの発生が多くなり、 熱延板の表面性状ひいては冷間圧延後 の表面性状が悪化するおそれがある。 このため、 卷取り温度は 500°C以上 750°C以下とす る。
なお、 卷取り温度の好適上限値は 700°Cである。
ついで、 酸洗後、 冷間圧延により冷延板とする。
熱延板の酸洗条件は特に規定する必要はなく、 表面スケールを除去できれば良い。 そ のためには、 公知の方法、 例えば、 塩酸、 硫酸等の酸で表面スケールを除去すればよい。 冷間圧延は、 圧下率： 85%以上 99%以下の条件で、 板厚： 0. 2 以下まで圧延する。 ここに、 冷間圧延における圧下率が 85%未満になると、 熱延板の板厚を 1. 3 以下とする 必要が生じ、 所定の温度以上の仕上げ温度を確保するのが困難となり、 圧延時の負荷が 増加したり、 コイル内での温度バラツキが大きくなつて、 所望の材質が得られなくなり、 一方 99%を超える圧延は実施困難なので、 冷間圧下率は 85〜99%の範囲に限定した。
なお、 C含有量にもよるが、 冷間圧延における圧下率が 96%を超えると形状が悪化す る場合があるので、 冷間圧延における圧下率は 96%未満、 より好ましくは 95%以下とす ることが望ましい。
上記の冷間圧延により、 板厚が 0. 2 以下で、 平均硬さ （HR30T) が 68以上 83以下で、 かつ板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの ± 2以内となる割合が鋼板全体の 90%以 上の極薄冷延鋼板を得ることができる。
しかしながら、 この冷間圧延ままでは、 平坦度が所望の要件を満たしているとは限ら ない。
そこで、 かような場合には、 冷間圧延後にテンションレべラーなどのレべラー処理を 施し、 平坦度を改善すると共に、 強度を調製する。
ここで、 所望する平坦度は 2 以下である。 また、 所望強度は降伏強度 （Y S ) で 700 MPa以上である。
上記した平坦度および強度とするには、 伸び率： 0. 3%以下の条件でレべラー処理を施 すことが好ましい。 ここに、 伸び率が 0. 3%を超えると鋼板が硬質化し、 レべラー加工中 に鋼板が破断するおそれが生じる。
なお、 板表面硬さは、 例えば伸び率が 0. 3%以下の条件下では、 レベラ二処理後におい てもほとんど変動せず、 HR30Tで 1 〜 2ポイント程度である。
なお、 上記では、 形状矯正処理としてレべラー処理を例示して説明したが、 本発明は これだけに限定されるものではなく、 レべラー処理と同様の効果を有する形状矯正処理 であれば、 いずれもが適合する。 ' 形状矯正処理後の銅板は、 必要に応じて表面処理を施しても良い。
施される表面処理としては、 脱脂、 乾燥後、 溶融亜鉛めつき、 その後クロメート処理 を施す、 あるいは脱脂、 乾燥、 電気めつき後、 カラーコーティングを施す、 あるいは乾 燥後、 カラーコーティングを施す等の方法が挙げられる。 さらには、 錫めつき、 ニッケ ルめっき等のめっきや、 各種合金めつき、 化成処理など、 通常の冷延鋼板に適用される 表面処理 、ずれもが適合する。
実施例 1
表 1に示す成分組成の鋼を転炉で溶製し、 連続铸造法で 260匪厚のスラブとした。 つい で、 これらのスラブを表 2に示す条件で熱間圧延、 冷間圧延し、 最終板厚を 0. 2腿以下の 冷延鋼板とした。 なお、 板幅は 1000mmとした。 さらに、 得られた冷延銅板に表 2に示す 伸び率でレべラー処理を施した。
冷間圧延後、 レべラー処理前の冷延鋼板の板表面硬さ （HR30T) および板幅方向にわた る硬さ変動量について調査した。 結果を表 3に示す。
また、 表 3には、 前述の方法で求めた鋼板の平均硬さおよび硬さ変動量≤± 2の割合 (%) について調べた結果と共に、 長手方向の中央で測定した板幅 5 mm位置およぴ板幅 中央位置の硬度についての測定結果も示す。 なお、 鋼板の平均硬さおよび硬さ変動量の 割合は、 長手方向の中央から採取した 1500瞧長さの鋼板 （切板） についても求めたが、 表 3の結果と一致する結果を示した。
さらに、 レべラー処理後の銅板については、 平坦度および強度 （Y S ) を調べた。 得られた結果を表 3に併記する。 なお、 平坦度は前述の方法で求めたものであり、 試 験材としては板幅： 1000議、 長さ ： 1500讓の鋼板を用いた。 また、 降伏強度 （Y S ) は 引張り方向を圧延方向とする JIS 5 号試験片を用いて求めたものである。
表 1
CP
Figure imgf000015_0001
Ar3変態点 = 901— 325〔％C〕一 92〔％Mn〕+33〔％Si〕 + 287〔％P〕
表 2
Figure imgf000016_0001
表 3
Figure imgf000017_0001
表 3から明らかなように、 本発明に従い製造された冷延銅板はいずれも、 冷間圧延後 の板表面硬さが本発明の適正範囲を満足しており、 またレべラー処理前に板表面硬さが 本発明の要件を満足している銅板はいずれも、 適正なレべラー処理後には、 耳伸び、 中 伸びとも 2 以下であり、 本発明で所期した平坦度および強度の両者が併せて得られて いる。

Claims

請求の範囲
1. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5%以下、 P 0.01%以上 0.20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなり、 板厚： 0.2 以下 まで冷間圧延された鋼板であって、 該冷間圧延後の銅板の平均硬さ （HR30T) が 68以上 83以下で、 かつ板幅方向にわたる硬さ変動量が平均硬さの ± 2以内となる割合が鋼板全 体の 90%以上であることを特徴とする建材用極薄冷延鋼板。
2. 請求項 1に記載の銅板に形状矯正処理を施して得た極薄冷延銅板であって、 該銅 板の平坦度が 2 以下で、 かつ降伏強度 （YS) が700 MPa以上であることを特徴とする 建材用極薄冷延鋼板。 ：
3. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5%以下、 P 0.01%以上 0.20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなる鋼素材を、 加熱温 度： 1150°C以上に加熱後、 仕上圧延温度： 700で以上 Ar3点以下の条件で熱間圧延を施し たのち、 卷取り温度： 500°C以上 750で以下でコイルに卷き取って熱延板とし、 ついで該 熱延板を酸洗後、 冷延圧下率： 85%以上 99%以下にて板厚： 0.2 以下まで冷間圧延す ることを特徴とする建材用極薄冷延銅板の製造方法。
4. 質量％で、 C 0.01%以上 0.10%以下、 Si 0.03%以下、 Mn 0.005%以上 0.5%以下、 P 0.01%以上 0.20%以下、 S 0.03%以下、 A1 0.01%以上 0.1%以下、 N 0.010%以下を含有し、 残部は Feおよび不可避的不純物からなる銅素材を、 加熱温 度： 1150°C以上に加熱後、 仕上圧延温度： 700で以上 Ar3点以下の条件で熱間圧延を施し たのち、 卷取り温度： 500°C以上 750°C以下でコイルに卷き取って熱延板とし、 ついで該 熱延板を酸洗後、 冷延圧下率： 85%以上 99%以下にて板厚： 0.2 以下まで冷間圧延し、 さらに形状矯正処理を施すことを特徴とする建材用極薄冷延銅板の製造方法。
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