JPH01208418A - 深絞り性にすぐれる熱延薄鋼板の製造方法 - 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】 産且上坐五里盆互 本発明は、深絞り性にすぐれる熱延薄鋼板の製造方法に
関する。

皿米東孜歪 従来、加工用鋼板としては、成形性にすぐれる冷延鋼板
が一般に用いられているが、最近、種々の分野において
、コスト低減等を目的として、冷延鋼板に代えて、熱延
鋼板の使用が検討されている。しかし、一般に、熱延鋼
板は、冷延鋼板に比較して、深絞り性に劣る。この深絞
り性は、鋼板の板面に平行な結晶学的な（１１１）面が
多いほど、また、（１００）面が少ないほどすぐれてお
り、一般に、ランクフォード値（ｒ値）によって判定さ
れる。他方、熱延綱板は、従来、変態温度Ａｒ３点以上
の温度で仕上圧延されて、製造されているので、オース
テナイト・フェライト変態によって集合組織がランダム
化し、その結果として、熱延鋼板は、前述したように、
冷延鋼板に比較して、深絞り性に劣ることとなるのであ
る。

そこで、近年、特開昭５９−２２６１４９号公報に記載
されているように、熱延鋼板の深絞り性を改善するため
に、５００℃以上で且つＡｒ＝点以下の範囲の温度で温
間圧延し、その後の再結晶工程において、鋼板の表面に
平行な結晶学的な（１１１）面の集合組織を発達させる
方法が提案されている。しかし、かかる方法によれば、
一般に、製品の板厚を薄くすればするほど、鋼板の深絞
り性は悪くなり、特に、板厚２．０ｕ以下の鋼板では、
要求される深絞り性を得ることができない。

発Ｈが解ンしようとする課題 従来は、加工用熱延鋼板の製造においては、通常の熱延
鋼板の製造工程と比較して、主として、圧延温度を調節
する方法によって、深絞り性の改善を図っているが、本
発明者らは、かかる方法によるときは、板厚の薄い熱延
鋼板を製造するに際しては、フェライト域熱間圧延の圧
下率が過剰であるために、高ｒ値を得ることができず、
他方、最終製品において高ｒ値を得るためには、フェラ
イト域熱間圧延前の板厚を約３０ｆｌ以下とすると共に
、その圧下率をある限度以下に規制することによって、
板厚が２．０ｆｌ以下でありながら、深絞り性にすぐれ
る熱延鋼板を得ることができることを見出して、本発明
に至ったものである。

蕾　を”２するための 本発明は、重量％にて （ａ）ｃ　　　０．０２％以下、 Ｓ　　　０．０２５％以下、 Ｎ　　　０．００６％以下、及び （ｂｌＴｉ　　０．２％以下、及び Ｎｂ０．４％以下 よりなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、且つ、
原子量比にて（Ｃ＋Ｎ）＜　（Ｔｉ＋Ｎｂ）を満足する
厚さｔ０（ｍｍ）の素材鋼材をロール径をＤ　（ｎ＋ｍ
）の圧延ロールにて圧延して、最終板厚ｔ（關）が２．
０鶴である熱延薄鋼板を製造する方法において、 ｔ／０．４＜　ｔｏ　＜　ｔ／０．０７　　及びＤ＞２
２．５　　（ｔｏ＋ｔ） を満足させると共に、４００〜８００℃の範囲の温度に
て潤滑を施しつつ圧延し、巻取工程又は焼鈍工程におい
て再結晶させることを特徴とする。

先ず、本発明による熱延鋼板における化学組成について
説明する。

本発明において用いる鋼は、Ｔｉ及びＮｂよりなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の元素を含有する。

’ｒｉ及びＮｂは、金属学的には、炭窒化物を形成し、
鋼中の固溶Ｃ及びＮを低減する重要な元素である。更に
、Ｔｉ及びＮｂは、その析出物のピンニング効果による
結晶粒の粗大化を防止すると共に、フェライトの再結晶
温度の上昇をもたらす重要な元素である。

更に、本発明によれば、Ｔｉ及びＮｂの添加量は、Ｃ及
びＮｔに対して、前記式にて規制される。

即ち、前記式を満足させることによって、再結晶後に（
１１１）／（１００）の極密度を高くすることができる
。Ｔｉ及びＮｂの添加量の上限は、主として、経済性の
観点から、それぞれ０．２％及び０．４％とする。

また、Ｎｂは、Ｔｉ単独の多量添加が化成処理性を劣化
させるところ、Ｔｉとの複合添加によれば、高７値を確
保しつつ、すぐれた化成処理性を得ることができる。

Ｃ量及びＮ量は、それぞれ０．０２％以下、及び０、　
ＯＯ６％以下とされる。Ｃ量及びＮ量が上記上限値を越
えるときは、加工性が劣化するのみならず、前記式によ
ってＴｉ及びＮｂの多量添加を必要とし、経済的に不利
である。

Ｓは、Ｔｉと共にＴｉＳやＴｉ２Ｓ等の化合物を生成す
る。これら化合物の生成量が適当であるときは、炭化物
の析出を助長するので有用であるが、生成量が多すぎる
ときは加工性を劣化させるうえに、固溶ＣやＮを減少さ
せるのに有効なＴｉの量を減少させることとなり、その
結果、穴拡げ加工等に代表される極限変形能を劣化させ
るので、Ｓ量は０．０２５％以下とする。

本発明において用いる鋼は、更に、Ｃａ及びＢよりなる
群から選ばれる元素を少なくとも一種含有することが好
ましい。

Ｃａは、その詳細な機構は明らかではないが、粒界結合
力を増加させる効果を有する。また、Ｃａを添加するこ
とにより、ＳはＭｎＳの代わりにＣａＳを形成する。Ｍ
　ｎ　Ｓは熱間圧延中に変形し、後にこの介在物を基点
として割れを生じやすいのに対して、ＣａＳは熱間圧延
中に変形しにくく、割れ性を発生しにくい。しかし、ｃ
ａｔが０゜０００５％未満では十分なＣａＳの析出を得
られず、他方、０．０１％を越えるときは、ＣａＳの量
が多くなり、却って、延性を低下させる。従って、Ｃａ
Ｍは０．０００５〜０．０１％とする。

Ｂは、これを添加することによって、耐たて割れ性を改
善できる。即ち、Ｔｉ及びＮｂを添加することにより、
固溶Ｃを低減することができるが、この固溶Ｃの低減は
結晶粒界の結合力を弱め、２次加工時の耐たて割れ性を
劣化させる。ここに、Ｂを添加することによって、Ｂを
結晶粒界に偏析させて、結晶粒界の結合力を強めること
ができる。

しかし、Ｂの添加量が０．　ＯＯＯ５％未満では上述の
効果が得られず、他方、０．００５％を越える添加は、
経済的に不利なうえ、過剰のＢの添加は、製品の深絞り
性に悪影響を及ぼすことから、０．０００５〜０．００
５％とする。

前述した以外の化学成分、特に、Ｓｉ及びＭｎについて
は、加工用軟鋼板に通常台まれている範囲であればよく
、本発明においては、Ｓｉ量０．５％以下、Ｍｎ量０．
５％以下とする。これらの元素の添加量が過多であると
きは、製品の深絞り性に有害な影響があられれる。また
、Ｐは０．０３％以下、Ａ２は０．１％以下とするのが
望ましい。

本発明による深絞り性にすぐれる熱延鋼板は、前述した
化学成分を有すると共に、Ｔｉ及びＮｂが原子量比にて
Ｃ及びＮによって規制される厚さｔ０（ｍｍ）の素材鋼
材をロール径をＤ　（ｍｍ）の圧延ロールにて圧延して
、最終板厚ｔ（ｍｕ）である熱延薄鋼板を製造する際に
、 ｔ　１０．４＜　ｔ、　＜　ｔ／０．０７　　及びＤ＞
２２．５　　（ｔｏ＋ｔ） を満足させると共に、４００〜８００℃の範囲の温度に
て潤滑を施しつつ圧延し、巻取工程又は焼鈍工程におい
て再結晶させることによって得ることができる。

先ず、本発明の方法における温間圧延の条件について説
明する。

本発明においては、フェライトが動的に再結晶する温度
よりも低い温度、即ち、概ね８００　”ｃ以下の温度で
高い（１１１）／（１００）の極密度を得ることができ
るので、温間圧延温度を４００〜８００°Ｃの範囲とす
る。温間圧延温度が余りに低いときは、変形抵抗が大き
く、実用性に欠ける。

本発明の方法においては、上記圧延中に潤滑が行なわれ
る。潤滑がないときは、温間圧延中に口−ルと鋼板との
間に生じる摩擦力に起因して、剪断歪が発生し、板厚方
向で集合組織に差が生じ、特に、表面層部の集合組織が
深絞り性に著しい悪影響を及ぼすからである。これに対
して、温間圧延中に潤滑を施すときは、この表面層部の
剪断歪が低減し、板厚方向にほぼ均一で、しかも、深絞
り性に有効な集合組織を得ることができる。更に、潤滑
圧延によれば、圧延荷重を約４０％低減することができ
るので、圧延機の能力不足を補うことができる。

再結晶処理については、上記圧延後のランアウトテーブ
ルにおける冷却過程を含めた巻取工程で再結晶させても
よく、或いは巻取後に再結晶温度以上に加熱して再結晶
させてもよい。焼鈍設備としては、連続焼鈍炉、箱型焼
鈍炉、溶融亜鉛メツキラインのいずれをも用いることが
できる。尚、巻取後に再結晶温度以上に加熱して再結晶
させる場合は、必要に応じて、加熱に先立って、多少の
冷間圧延を行なってもよい。

次に、仕上板厚とｒ値との関係を実験に基づいて説明す
る。

ｃ　　　ｏ、ｏｏｓ％、 Ｓｉ０．０１％、 Ｍｎ　　０．２％、 Ｓ　　　０．０１０％、 Ｐ　　　０．０８％、 Ｎ　　　０．００２５％、 Ｔｉ０．０８％、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる現場溶製した連鋳鋼
材の現場粗圧延の終了後であって、仕上圧延前の状Ｂ（
ラフバー厚さ３０鶴）を供試材とし、７５０℃で３０分
間加熱した後、径７００朋の圧延ロールを用いて、圧延
入り温度７４０℃、圧延仕上温度７００〜６００℃とし
、３％鉱物油エマルジョンにて潤滑を行なって、０．８
〜６Ｎの板厚のフェライト域熱延板を製造し、これを７
５０°Ｃで３時間の再結晶焼鈍を行なった後、ｒ値及び
集合組織を調べた。

結果を第１図に示す。仕上板厚が３ｆｌ以下の場合、鋼
板の厚さが薄くなるに従って、ｒ値が急激に低下し、特
に、板厚が２．０　ｗ以下であるとき、下値は１．１以
下となり、要求される深絞り性をもたない。

次に、これらの結果と得られた鋼板の再結晶集合組織に
ついて、フェライト域圧延の圧延圧下率Ｒとの関係を第
２図に示す。上記圧下率Ｒは、Ｒ＝　Ｌ　ＯＯ（ｔｏ−
ｔ）／ｌ。

で定義される。ここに、ｔｏば圧延入り側板厚（ｍｓ）
　、ｔは仕上板厚（龍）である。圧下率を大きくするこ
とによって、ｍｓｉの平面に平行な結晶学的な（１１１
）面方位が増加するので、ｒ値は高くなるが、圧下率が
９０％を越える付近において、下値に有害な（１００）
面方位が急激に増加し始めることと対応して、ｒ値が低
下し始める。

即ち、一般に、薄い板厚の鋼板を製造するときは、フェ
ライト域熱間圧延の圧下率が過剰となるために、下値に
有害である鋼板の板面に平行な（１００）面方位が発達
する結果として、高ｒ値を得ることができない。

また、上記と同じ鋼材を１２５０℃に加熱し、厚さ５０
ｍｍまでオーステナイト域圧延した後、空冷し、この素
材から機械加工にてそれぞれ５鶴、１０ｔｍ、２０１ｍ
、３０鶴及び４０龍厚さの試験片を製作、これらを上記
と同じ条件にてフェライト域熱延して、板厚０．４〜６
１１の鋼板を製造し、次いで、これらの鋼板を７５０℃
で３時間加熱する再結晶焼鈍を行なった。得られた鋼板
のｒ値と、初期板厚及び仕上板厚との関係を第３図に示
す。

板厚２．Ｏｌ以下の高ｒ値の薄鋼板を製造するためには
、フェライト域熱延前の板厚が３０ｎ以下であること、
即ち、フェライト域熱延の圧下率が９３％を越えないこ
とが必要であることが理解される。更に、第３図から、
板厚の異なる素材は、ｒ値の最大値においても異なるこ
とが示されている。即ち、フェライト域熱延鋼板のｒ値
は、単に、圧下率のみならず、初期板厚に大きく依存し
ていることが理解される。このような現象が生じる理由
は、圧延板の板厚が厚くなるに従って、圧延時に発生す
る鋼板内の応力の主方向と圧延板の法線方向とのずれが
より大きくなることに起因して、結晶すべり方向に変化
が起こることによって、深絞り性に有効な集合組織が得
られ難くなることにあるとみられる。

以上から、従来の深絞り用熱延鋼板の製造においては、
通常の熱延鋼板の製造工程と比較して、主として、圧延
温度を調節することによって、深絞り性の改善を図って
いるが、かかる方法によれば、圧延圧下率が過剰であり
、更に、圧延入り側板厚が圧延ロール径に対して厚すぎ
、これらの結果として、十分な深絞り性を得ることがで
きない。

上記した問題は、本発明に従って、フェライト域熱間圧
延前の素材の板厚を限定することによって、解決される
。

径りが１００鶴、３００鶴、５００　ｍ＋ｓ及び８００
１ｆｌの圧延ロールを用い、圧延入り側板厚ｔ０を５１
ｍ、１０ｎ＋、２０ｎ＋、３０１−及び４０璽璽として
、圧下率が６０％、７０％、８０％、９０％、９２％及
び９３％になるように仕上板厚ｔを変化させた。

このようにして得られた鋼板を７５０℃で３時間加熱し
て、再結晶焼鈍を行なった。これら＠仮のｒ値は、それ
ぞれの圧下率Ｒについて、ロール径りに対する圧延前後
の平均板厚の比Ｄ１０．５（ｔｏ＋ｔ）とよい相関関係
を示し、結果を第４図に示す。これより、圧下率Ｒを６
０〜９３％の範囲とすると共に、上記比を４５以上とす
ること、即ち、６０＜　１００　（ｔｏ−ｔ）／　ｔｏ
＜　９３、従って、ｔ／０．４＜　ｔ、＜　ｔ／０．０
　？、及びＤ〉２２．５（ｔｏ＋ｔ）とすることによっ
て、高ｒ値を達成することができる。

本発明の方法においては、温間圧延に供する素材は、そ
の製造方法において何ら限定されるものではなく、例え
ば、鋳造インゴット又は連鋳スラブを粗圧延して、所定
の板厚としたものを用いることができる。また、薄スラ
ブ連鋳又はストリップキャスター等を用いて、溶湯から
直接に製造されたものも用いることができる。

λ肌■四釆 本発明の方法によれば、以上のように、所定の化学成分
組成を有する綱材を仕上板厚２．０鶴以下に温間圧延す
るに際して、圧延前の素材板厚を仕上板厚によって規制
すると共に、圧延前の素材板厚及び仕上板厚によって規
定されるロール径を有する圧延ロールを用いて、所定の
温度で潤滑を施しつつ温間圧延し、この後、再結晶焼鈍
を施すことによって、板厚が２．０ｎ以下で深絞り性に
すぐれる熱延難鋼板を得ることができる。

去藷男 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。

第１表に示す化学成分を有する鋼を転炉にて溶製し、こ
れを第２表に示す条件にて熱間圧延して、そのｒ値を測
定した。結果を第２表に示す。本発明の方法による熱延
鋼板は、いずれも非常に高いｒ値を有することが明らか
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、板厚３０ｍの素材鋼を温間圧延及び再結晶焼
鈍して得た熱延板における仕上板厚ｔ（１ｍ）と７値と
の関係を示すグラフ、第２図は、フェライト域圧延の圧
延圧下率Ｒと得られた鋼板の再結晶集合組織との関係を
示すグラフ、第３図は、ｒ値に及ぼす初期板厚ｔ、）（
ｍｍ）と仕上板厚ｔ（ｔｍ　）の影響を示すグラフ、第
４図は、種々の圧下率について、ｒ値とロール径に対す
る圧延前後の平均板厚の比Ｄ１０．５　（ｔ　０＋　ｔ
　）との関係を示すグラフである。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　　牧　野　逸　部 第１図 Ｏグ　　　　　　　２　　　　　　３　　　　　　４　
　　　　　　ど「　　　　　　　６７士上−柄、摩　１
　　（−＝帆） 第２図 ７０　　　８０　　　９０　　　ｆｏ。 ７エ２イト織゛ｐ蔓り圧延圧工専（’Ａ）第３図 Ｏノ　　　　　　　　２３４５６ ３七）−坂々１　ｔ　Ｃにηル） 第４図 ｆｏ　　　２０３０　　！；０７０７０θ　２００．３
００２ＤＩ（ｔｏ＋ｔ　）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％にて （ａ）Ｃ０．０２％以下、 Ｓ０．０２５％以下、 Ｎｏ０．００６％以下、及び （ｂ）Ｔｉ０．２％以下、及び Ｎｂ０．４％以下 よりなる群から選ばれる少なくとも一種を 含み、且つ、原子量比にて（Ｃ＋Ｎ）＜ （Ｔｉ＋Ｎｂ）を満足する厚さｔ＿０（ｍｍ）の素材鋼
   材をロール径をＤ（ｍｍ）の圧延ロールにて圧延して、
   最終板厚ｔ（ｍｍ）が２．０ｍｍ以下である熱延薄鋼板
   を製造する方法にお いて、 ｔ／０．４＜ｔ＿０＜ｔ／０．０７及び Ｄ＞２２．５（ｔ＿０＋ｔ） を満足させると共に、４００〜８００℃の 範囲の温度にて潤滑を施しつつ圧延し、巻 取工程又は焼鈍工程において再結晶させる ことを特徴とする深絞り性にすぐれる熱延 薄鋼板の製造方法。
2. （２）重量％にて （ａ）Ｃ０．０２％以下、 Ｓ０．０２５％以下、 Ｎｏ０．００６％以下、及び （ｂ）Ｔｉ０．２％以下、及び Ｎｂ０．４％以下 よりなる群から選ばれる少なくとも一種、 及び （ｃ）Ｃａ０．０００５〜０．０１％、及びＢ０．００
   ０５〜０．００５％ よりなる群から選ばれる少なくとも一種を 含み、且つ、原子量比にて（Ｃ＋Ｎ）＜ （Ｔｉ＋Ｎｂ）を満足する厚さｔ＿０（ｍｍ）の素材鋼
   材をロール径をＤ（ｍｍ）の圧延ロールにて圧延して、
   最終板厚ｔ（ｍｍ）が２．０ｍｍ以下である熱延薄鋼板
   を製造する方法にお いて、 ｔ／０．４＜ｔ＿０＜ｔ／０．０７及び Ｄ＞２２．５（ｔ＿０＋ｔ） を満足させると共に、４００〜８００℃の 範囲の温度にて潤滑を施しつつ圧延し、巻 取工程又は焼鈍工程において再結晶させる ことを特徴とする深絞り性にすぐれる熱延 薄鋼板の製造方法。