JPH01177322A - 極めて深絞り性に優れる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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、深絞り性に極めて優れた冷延鋼板の製造方法
に関する。

［従来の技術］ 加工性のよい鋼板を、Ｃが０．００５％以下の鋼を用い
、熱間圧延条件を適当にして製造する方法は既に知られ
ている。

例えば特開昭６１−１１０７２２号公報は、極低Ｃ−低
Ｍｎ−低Ｎ鋼の熱間仕上圧延温度と冷却条件と巻取り条
件を制御して熱延板組織を微細にして加工性のよい熱延
鋼板を製造する方法である。しかしこの方法は熱延鋼板
に関するもので、冷延鋼板の深絞り性に関するものでは
なく、又公報にも記載の如く仕上圧延温度が、例えばＣ
ｅｑ＝０．０３％の極低Ｃ−低Ｍｎ−低Ｎ鋼では、高度
の温度コントロールが必要な方法である。尚この発明で
は熱延後に（Ａｒ３＋１０℃）以上から３０℃／Ｓ以上
の冷却速度で圧延材を冷却するが、この冷却速度は、該
公報の第２図に関連した記載の如く、細粒化が１０〜ｂ
冷却速度で著しく、高冷却速度域で飽和する事に基づく
もので、従って３０℃／Ｓ以上とは、例えば実流側の４
５℃／Ｓを指す。

又例えば特開昭６１−２７６９３０号公報は、成分、熱
延条件、冷却条件、巻取条件、冷延条件、焼鈍条件を組
合せて、伸びと深絞り性の良好な冷延板を製造する方法
である。しかしこの方法は熱延直後に冷却を開始し、γ
粒の成長を抑制し、α変態させて熱延板組織を微細にす
ることによって深絞り性に優れた冷延鋼板を製造するも
のであるが、得られる熱延板のα粒径には下限があり、
さほど微細な熱延組織は得られず、さほど高い深絞り性
を有する冷延鋼板を製造することはできない。

尚この方法は平均冷却速度１０℃／Ｓ以上で熱延材を冷
却するが、冷却速度の限定には格別の記載がなく、従っ
て１０℃／Ｓ以上とは、例えば実施例の３０℃／Ｓを指
す。このためさらに深絞り性に優れた冷延鋼板を製造す
るため、深絞り性向上に有効であることが知られている
Ｃを低減する方法が考えられる。しかし鋼中のＣを下げ
ると鋼の延性はよくなるが、Ｃを極端に低くすると、熱
間圧延後の熱延板に板厚方向に伸びた粗大な柱状粒が生
成し、この粗大な柱状粒が冷間圧延鋼板の深絞り性をか
えって低下させることとなり、従来極低炭素化の深絞り
性向上効果を有効に用いることができなかった。

この柱状粒はＣが低くなる程その発生が顕著となる。即
ちＣが０．００１５％以下という超極低炭素化した鋼は
延性は望ましいが、しかしこの鋼はＣが０゜００３〜ｏ
、ｏｏｓ％レベルの公知の鋼よりも柱状粒の発生が極め
て顕著となるために、従来は深絞り用冷延鋼板としては
用いられるに至っていなかった。

柱状粒に関しては鉄と鋼第７０年（１９８４）第１５号
、３３２−３３４頁には、　Ｃ：　０．００３％の鋼を
６０℃／Ｓの冷却速度で冷却した記載がある。この報告
は９２０℃から常温迄を急冷するもので、熱延コイルの
製造プロセスで圧延材を常温迄冷却すると巻取りや巻取
り後の材質調整ができないため、この報告は熱延コイル
の製造の冷却方法ではないが、０．００１５％以下の超
極低炭素鋼と挙動が大きく異なり、かかる超低炭素鋼と
異なる技術である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はＣが０．００１５％以下の極めて低いレベルの
鋼で柱状粒のない熱延板を製造し、極めて深絞り性の優
れた冷延鋼板の製造方法に関する。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、重
量％で、Ｃ≦０．００１５，ＳｉＳ２．０５゜ＭｎＳ２
．０８．　Ｐ≦ｏ、ｏｏｓ、　ｓ≦０．０１．５ｏｌＡ
　Ｑ≦０．１０、　Ｎ≦０．００３で、且つＴｉ　：　
０．００４〜０，０６．　Ｎｂ：０゜００４〜０．０５
のうち少なくとも１種以上を含有し、残部はＦｅ及び不
可避的不純物からなる鋼を、熱間圧延に際し、Ａｒ３点
以上の温度で仕上げ圧延を終了し、その後Ａｒ３点以上
〜（Ａｒ３−３０℃）以下の温度域を１１０〜ｂ ５０°Ｃの温度で巻取り、その後常法に従って冷間圧延
、焼鈍する事を特徴とする、深絞り性に極めて優れた冷
延鋼板の製造方法である。

即ち、本発明はＣ：　０．００１５重量％以下の超極低
炭素化した鋼に、炭窒化物形成元素としてＴｉ、　Ｎｂ
を１種類以上添加し、深絞り性に有害なＣ，Ｎをほとん
ど析出固定させるとともにその量を低減し、高い深絞り
性を得るとともに、これらの鋼の深絞り性を低下させる
原因が、熱延板の粗大な柱状組織であることをつきとめ
、これが熱間圧延終了後、Ａｒ３点以上から（Ａｒ３−
３０℃）以下の温度域を１１０℃／ｓｅｅ以上という超
急速冷却することによって、゛微細な等軸粒からなる熱
延板が得られるという新規な知見を見出し、かかる熱延
板を冷延、焼鈍したところ、極めて深絞り性に優れた冷
延鋼板を製造することができることを確認し、発明を完
了したものである。

以下に本発明を具体的に説明する。

Ｃは深絞り性および延性を劣化させるために低い方が望
ましく、又Ｃが低い方がこれを固定するためのＴｉやＮ
ｂの添加量や生成する炭化物量も少ないため、極めて優
れた深絞り性が得られる。尚０．００１５重量％以下は
、近年の精錬技術で達成できる含有量である。

Ｓｉは鋼を硬くするとともに深絞り性を低下させるため
、低い方が望ましく　０．０５％を上限とする。

Ｍｎも鋼を硬くシ、深絞り性を低下させるため低い方が
望ましく　０．０８％を上限とする。

Ｐは延性を劣化させるため、低いほうが好ましくｏ、ｏ
ｏｓ％以下とする。

ＳはＭｎとＭｎＳを作り析出する。多量に存在すると鋼
を硬化し、プレス成形性を低下させるため好ましくない
。０．０１％以下とする。

Ｎは低い方が鋼の延性を高める。又Ｎが低いとＴｉやＮ
ｂの添加量や生成する窒化物量も少ないために優れた深
絞り性が得られろ。従って本発明ではＮの上限を０．０
０３％とする。

５ｏｌＡＩ２は溶鋼を脱酸してＴｉＡ’Ｎｂの歩留りを
向上させるために添加する。しかし過剰に添加すると鋼
板のプレス成形性を損うために０．１０％を上限とする
。

本発明では、鋼中のＣ，Ｎを析出固定し、良好なプレス
成形性をうるためにＴｉやＮｂを添加する。

Ｔｉが０．００４％以下ではＣやＮが十分に析出固定さ
れない。又Ｔｉのこの作用は０．０６％の含有で十分で
ある。

ＮｂもＴｉと同様の理由で０゜００４〜０．０５重量％
含有させる。

本発明の熱間圧延の仕上げ圧延温度はＡｒ３点以上であ
る。Ａｒ３点以下では熱延板に粗大粒が発生したり加工
組織が残留し、冷延・焼鈍後の鋼板の深絞り性を損う。

次に本発明の冷却速度を説明する。本発明ではＡｒ３点
以上−（Ａｒ３−３０℃）以下の温度域を１１０℃／ｓ
〜４００℃／Ｓの冷却速度で冷却する。冷却の開始温度
はＡｒ３点以上であって、冷却の終了は（Ａｒ３−３０
℃）以下であって、Ａｒ３点〜（Ａｒ３−３０℃）の温
度域を上記の如く冷却すれば十分である。この冷却方法
は、従来知られていなかったが、熱延板に粗大な柱状粒
が発生することを阻止して微細な等細粒組織とする顕著
な作用を有する。特に柱状粒が発生しないで結晶粒が細
かくなる効果は、非常に高い冷却速度で顕著になる。

また、Ａｒ３点以下から冷却を開始したり、（Ａｒ３−
３０℃）以上で冷却を終了すると、柱状粒が発生し、冷
延、焼鈍後の深絞り性は低下する。

この理由は圧延材をＡｒ３〜（Ａｒ３−３０℃）の温度
域を強く冷却すると過冷却状態となって変態点が降下し
、α粒の核の発生が増大するため、粗大柱状粒が消失し
、微細な等軸組織が得られるものと考えられる。従って
この効果は、従来の冷却速度である３０℃八や４５℃八
では達成できないもので、１１０℃を臨界的な冷却速度
としてそれ以上で顕著となる。

本発明では冷却速度の上限は４００℃／Ｓである。冷却
速度は更に大きくてもよいが、この範囲が達成容易であ
る。

本発明ではＡｒ３点以上の適当な温度で冷却を開始する
ことができる。即ち冷却開始時期は仕上げ圧延の直後で
なくてもよく、ランナウトテーブルの適当な位置で冷却
が開始できる。従って本発明では仕上げ圧延機の後に板
厚計や温度計が配置されている通常の圧延機でも、冷却
による水蒸気の影響を受けることなく圧延材の板厚や温
度の計測ができ、従って熱延制御も容易である。

また冷却装置は、通常仕上圧延機の後に配置される温度
計や板厚計の作動に支障を与えない範囲で、仕上圧延機
にできるだけ近づけて配置することが望ましいにれはＡ
ｒ３点以上から冷却を開始するためである。Ａｒ３点近
くで仕上圧延を終了する場合にもＡｒ３点以上から冷却
を行うことができる。

次に本発明で巻取り温度は６５０〜７５０℃である。

６５０℃以下は巻き形状が損われ易く、又７５０℃以上
は酸洗性が損われる。

熱延スラブ加熱温度は特に限定するものではないが、１
０００℃以上、１３００℃以下とすれば良好な材質が得
られる。１０００℃以上１１００℃以下であればさらに
良好な材質が得られ好ましい。また連続鋳造後に直送圧
延する場合でも良好な材質が得られる。

この方法で製造した熱延鋼板は常温で冷間圧延や焼鈍を
行う。冷間圧延や焼鈍の条件は特に限定するものではな
いが、冷間圧延率は４０〜９５％が、望ましくは７０〜
９０％にとすると非常に高い深絞り性を有する冷延鋼板
が得られる。又焼鈍もあまりに高い焼鈍温度や再結晶温
度以下のあまりに低い温度は好ましくないが、連続焼鈍
、箱型焼鈍の何れの方法であってもよく、それぞれの通
常の焼鈍条件により極めて深絞り性に優れた冷延鋼板が
得られる。

仕上圧延終了後の冷却は、水による冷却、気体による冷
却など何れの方法でもよい。

連続焼鈍中またはその後の工程で亜鉛めっき、すずめつ
き、クロムめっきなどの種々のめっきをその用途に合わ
せて行ってもよい。

また調質圧延、防錆処理、潤滑剤の塗布等も必要に応じ
て行ってよい。

［実施例コ 通常の工程にしたがって、溶製された鋼を連続鋳造によ
って２４５＋＋＋ｍ厚のスラブとした。鋼の化学成分を
第１表に示す。

その後１１５０℃で１　、５ｈｒ均熱処理後、粗圧延、
仕上圧延を得い、所定の温度で巻取り、ホットコイルと
なした。その後酸洗を行った後、８０％の冷間圧延を行
い、７６０℃で４０秒間の連続焼鈍を行い、０．６％の
調質圧延を行って冷延鋼板を製造した。

第２表に冷延鋼板のｒ値と、ホットコイル即ち熱延板の
結晶粒度および柱状粒の有無を示す。

第２表に示すごとく１本発明範囲内の化学成分の鋼を用
い、さらに本発明範囲内の熱延での圧延終了温度および
冷却開始温度、冷却終了温度、そして冷却速度で冷却を
行うことによって、極めて深絞り性に優れた冷延鋼板を
製造することができることがわかる。

深絞り性の指評としてランクフォード値（ｒ値）を用い
た。ｒ値は圧延方向、圧延方向から±４５°傾いた方向
、圧延直角方向の値を平均したものである。

［発明の効果］ かくすることにより、極めて深絞り性に優れた冷延鋼板
を製造することができる。

特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　重量％で、 Ｃ≦０．００１５Ｓｉ≦０．０５ Ｍｎ≦０．０８Ｐ≦０．００５ Ｓ≦０．０１ＳｏｌＡｌ≦０．１０ Ｎ≦０．００３ で、Ｔｉ：０．００４〜０．０６、Ｎｂ：０．００４〜
   ０．０５のうち少なくとも１種類以上を含有し、残部は
   Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を、熱間圧延に際
   し、Ａｒ３点以上の温度で仕上げ圧延を終了し、その後
   Ａｒ３点以上〜（Ａｒ３−３０℃）以下の温度域を１１
   ０〜４００℃／ｓの冷却速度で冷却し、６５０〜７５０
   ℃の温度で巻取り、その後常法に従って冷間圧延、焼鈍
   することを特徴とする、深絞り性に極めて優れた冷延鋼
   板の製造方法