JPH0142332B2 - - Google Patents
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- JPH0142332B2 JPH0142332B2 JP60154091A JP15409185A JPH0142332B2 JP H0142332 B2 JPH0142332 B2 JP H0142332B2 JP 60154091 A JP60154091 A JP 60154091A JP 15409185 A JP15409185 A JP 15409185A JP H0142332 B2 JPH0142332 B2 JP H0142332B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sec
- cooling
- patenting
- strength
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
「発明の目的」
本発明はパテンテイング鋼帯の製造方法に係
り、低コスト且つ量産的に優れた強度および延性
特性を有するパテンテイング鋼帯を製造すること
のできる方法を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 一次急冷帯および過時処理炉を有する連続焼鈍
ラインでパテンテイング鋼帯を製造する技術。 従来の技術 高炭素鋼線の強化法としてパテンテイング処理
は従来から知られている。即ちその方法は鋼線を
AC3変態点以上に加熱してオーステナイト化した
後、500〜600℃の温度域まで急冷して恒温変態処
理を行うことにより微細なソルビツクパーライト
組織とするもので、従来は鉛浴への浸漬冷却、保
持（鉛パテンテイング）が一般的である。 又最近においては熱処理コストの低減を目的と
して第２図に模式的に示すような冷却からなる沸
騰水パテンテイング或いは空気パテンテイングが
開発されているが一般には鉛パテンテイング処理
材の材質レベルに及ばない。 上記したようなパテンテイング処理によつて得
られたソルビツクパーライト組織は伸線加工時に
優れた展延性を示すばかりでなく、伸線後も、例
えば層状パーライト、ベイナイト、マルテンサイ
トなどの他の組織に比較して強度と延性のバラン
スに優れており、しかも伸線後の低温時効処理に
より弾性限界を著しく向上する。 このようにパテンテイング処理は線材の熱処理
を主体として発展した技術であるが、最近におい
ては高強度スチールベルト、チエンリンクプレー
ト、高強度板ばね用薄鋼材などの製造工程におい
て空気パテンテイングを採用する試みもなされて
いる。 発明が解決しようとする問題点 しかし一般的な鋼帯を前記した鉛パテンテイン
グに匹敵する熱処理、即ち急冷処理、恒温保持す
ることは、通常の加熱、冷却を目的とした炉にお
いて実現不可能であり、特に鉛浴中に浸漬、保持
することは設備的規模および設備環境の点で現実
的でない。 前記空気パテンテイングによるものは鉛パテン
テイングによる如き微細なソルビツクパーライト
組織を得ることができず、強度および延靭性にお
いて劣つたものとならざるを得ない。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 0.5wt％Ｃ1.10wt％、Si：0.40wt％未満、
sol.Al：0.01wt％未満の鋼帯をAc3点以上の温度
に加熱均熱してオーステナイト化してから１次冷
却の冷却速度（Vc℃／sec）と冷却停止温度
〔Tp（℃）〕を下記する式の関係を満足するように
急冷し恒温変態させることを特徴とするパテンテ
イング鋼帯の製造方法。 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） 作 用 Ｃ：0.5wt％以上、Si：0.40wt％未満、sol.
Al：0.01wt％未満とすることにより適切なパテ
ンテイング効果を得しめ、又Ｃ：1.10wt％以下と
することにより多量の初析セメンタイトの存在に
よる延性劣化を回避する。 然して0.5wt％Ｃ1.10wt％、Si：0.40wt％
未満、sol.Al：0.01wt％未満の鋼帯を加熱均熱し
てオーステナイト化してから１次冷却における冷
却速度Vcと冷却停止温度Tpを、 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） の各式が満足されるように急冷することにより強
度（TS）と延性（El）のバランス評価指標（TS
×El）を1600以上に確保する微細ソルビツクパー
ライト組織を得ることができる。Siが0.40wt％以
上、sol.Alが0.01wt％以上となるとこのような組
織を適切に得ることができない。 前記加熱均熱およびその後の急冷は焼鈍加熱炉
に続いて急速冷却帯を有する連続焼鈍ラインにお
いて簡易且つ量産的に実施でき、上記急冷後の恒
温変態もそれに続くシエルフ加熱帯で適切に実施
できる。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、本発明者等は高炭素鋼帯に対するパテンテイ
ング処理を鉛パテンテイング処理材に匹敵したも
のとして得ることについて検討を重ねた結果、焼
鈍加熱炉に続いて急速冷却帯およびシエルフ加熱
帯を有する連続焼鈍ラインにおいて特定条件に従
いパテンテイング処理に安価且つ量産的に優れた
強度および延性特性を有する高強度鋼帯を得るこ
とに成功した。 即ち本発明によるものは、１次急冷装置および
それに連続してシエルフ処理炉を有する連続焼鈍
ラインにおいて、Ｃ：0.5〜1.10wt％を含有した
被熱処理薄鋼帯をAc3点以上の温度に加熱してオ
ーステナイト化した後、冷却速度（Vc（℃／sec）
と冷却停止温度：Tp（℃）が以下の条件を夫々満
足させる範囲で冷却し恒温変態させる。 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） 斯かる本発明の技術的内容について具体的な製
造例について説明するならば、本発明において最
も重要な点は急冷帯、シエルフ均熱帯を有する連
続焼鈍ラインにおいて高炭素薄鋼帯のパテンテイ
ング処理を適切に行うことにあり、この関係につ
いては第１図に示されている。即ちこの第１図に
示すものは本発明範囲における中間的なＣ含有量
である後述第１表に示す鋼３について10mm厚の冷
間圧延鋼帯を急速加熱、冷却機能を有する連続熱
処理装置において900℃×2minの焼鈍後、10℃／
secから約300℃／secの冷却速度で350℃から600
℃の各温度範囲に冷却し、該温度で２分間の恒温
変態処理を行つた場合の材質レベルを示したもの
である。この第１図に示された値は強度と延性の
バランスを評価する指標として、引張り強度
（TS）×全伸び（El）値を示したものであり、そ
れが高い値を示す程、優れた強度一延性バランス
を有していると言えることは勿論である。
り、低コスト且つ量産的に優れた強度および延性
特性を有するパテンテイング鋼帯を製造すること
のできる方法を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 一次急冷帯および過時処理炉を有する連続焼鈍
ラインでパテンテイング鋼帯を製造する技術。 従来の技術 高炭素鋼線の強化法としてパテンテイング処理
は従来から知られている。即ちその方法は鋼線を
AC3変態点以上に加熱してオーステナイト化した
後、500〜600℃の温度域まで急冷して恒温変態処
理を行うことにより微細なソルビツクパーライト
組織とするもので、従来は鉛浴への浸漬冷却、保
持（鉛パテンテイング）が一般的である。 又最近においては熱処理コストの低減を目的と
して第２図に模式的に示すような冷却からなる沸
騰水パテンテイング或いは空気パテンテイングが
開発されているが一般には鉛パテンテイング処理
材の材質レベルに及ばない。 上記したようなパテンテイング処理によつて得
られたソルビツクパーライト組織は伸線加工時に
優れた展延性を示すばかりでなく、伸線後も、例
えば層状パーライト、ベイナイト、マルテンサイ
トなどの他の組織に比較して強度と延性のバラン
スに優れており、しかも伸線後の低温時効処理に
より弾性限界を著しく向上する。 このようにパテンテイング処理は線材の熱処理
を主体として発展した技術であるが、最近におい
ては高強度スチールベルト、チエンリンクプレー
ト、高強度板ばね用薄鋼材などの製造工程におい
て空気パテンテイングを採用する試みもなされて
いる。 発明が解決しようとする問題点 しかし一般的な鋼帯を前記した鉛パテンテイン
グに匹敵する熱処理、即ち急冷処理、恒温保持す
ることは、通常の加熱、冷却を目的とした炉にお
いて実現不可能であり、特に鉛浴中に浸漬、保持
することは設備的規模および設備環境の点で現実
的でない。 前記空気パテンテイングによるものは鉛パテン
テイングによる如き微細なソルビツクパーライト
組織を得ることができず、強度および延靭性にお
いて劣つたものとならざるを得ない。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 0.5wt％Ｃ1.10wt％、Si：0.40wt％未満、
sol.Al：0.01wt％未満の鋼帯をAc3点以上の温度
に加熱均熱してオーステナイト化してから１次冷
却の冷却速度（Vc℃／sec）と冷却停止温度
〔Tp（℃）〕を下記する式の関係を満足するように
急冷し恒温変態させることを特徴とするパテンテ
イング鋼帯の製造方法。 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） 作 用 Ｃ：0.5wt％以上、Si：0.40wt％未満、sol.
Al：0.01wt％未満とすることにより適切なパテ
ンテイング効果を得しめ、又Ｃ：1.10wt％以下と
することにより多量の初析セメンタイトの存在に
よる延性劣化を回避する。 然して0.5wt％Ｃ1.10wt％、Si：0.40wt％
未満、sol.Al：0.01wt％未満の鋼帯を加熱均熱し
てオーステナイト化してから１次冷却における冷
却速度Vcと冷却停止温度Tpを、 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） の各式が満足されるように急冷することにより強
度（TS）と延性（El）のバランス評価指標（TS
×El）を1600以上に確保する微細ソルビツクパー
ライト組織を得ることができる。Siが0.40wt％以
上、sol.Alが0.01wt％以上となるとこのような組
織を適切に得ることができない。 前記加熱均熱およびその後の急冷は焼鈍加熱炉
に続いて急速冷却帯を有する連続焼鈍ラインにお
いて簡易且つ量産的に実施でき、上記急冷後の恒
温変態もそれに続くシエルフ加熱帯で適切に実施
できる。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、本発明者等は高炭素鋼帯に対するパテンテイ
ング処理を鉛パテンテイング処理材に匹敵したも
のとして得ることについて検討を重ねた結果、焼
鈍加熱炉に続いて急速冷却帯およびシエルフ加熱
帯を有する連続焼鈍ラインにおいて特定条件に従
いパテンテイング処理に安価且つ量産的に優れた
強度および延性特性を有する高強度鋼帯を得るこ
とに成功した。 即ち本発明によるものは、１次急冷装置および
それに連続してシエルフ処理炉を有する連続焼鈍
ラインにおいて、Ｃ：0.5〜1.10wt％を含有した
被熱処理薄鋼帯をAc3点以上の温度に加熱してオ
ーステナイト化した後、冷却速度（Vc（℃／sec）
と冷却停止温度：Tp（℃）が以下の条件を夫々満
足させる範囲で冷却し恒温変態させる。 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec） 斯かる本発明の技術的内容について具体的な製
造例について説明するならば、本発明において最
も重要な点は急冷帯、シエルフ均熱帯を有する連
続焼鈍ラインにおいて高炭素薄鋼帯のパテンテイ
ング処理を適切に行うことにあり、この関係につ
いては第１図に示されている。即ちこの第１図に
示すものは本発明範囲における中間的なＣ含有量
である後述第１表に示す鋼３について10mm厚の冷
間圧延鋼帯を急速加熱、冷却機能を有する連続熱
処理装置において900℃×2minの焼鈍後、10℃／
secから約300℃／secの冷却速度で350℃から600
℃の各温度範囲に冷却し、該温度で２分間の恒温
変態処理を行つた場合の材質レベルを示したもの
である。この第１図に示された値は強度と延性の
バランスを評価する指標として、引張り強度
（TS）×全伸び（El）値を示したものであり、そ
れが高い値を示す程、優れた強度一延性バランス
を有していると言えることは勿論である。
【表】
即ちこの第１図において、そのTpとVcの組合
わせの中で、加熱温度から空冷したままの鋼板に
おけるTS×El値（＝1458Kgｆ／mm2・％）に比較
して明かに有意差のある状態をTS×El1600と
するとこの第１図に並列縦線を施した領域がこれ
に相当する。この領域は、Tp550℃では恒温変
態温度が高過ぎるため冷却速度にかかわらず充分
なパーライトの微細化が得られず、強度増加量は
小さい。又Tp550℃でもTp＞377logVc−90.4
の領域ではVcが充分に速くないためパーライト
が細粒化せず、同様に強度増加量が小さい。更に
Tp＜400℃では恒温変態温度が低過ぎるためVc
20℃／secの領域ではベイナイト変態が起り、
強度は著しく増大するが伸びが劣化する。又Vc
50℃／secまでにVcを高めると、Tp400℃で
もベイナイトが混在し、Tp＜166logVc＋117.8の
領域では伸びの劣化が顕著となる。然してTp
500℃であれば冷却速度にかかわらず微細パーラ
イト組織が得られる、などの要因によるものと認
められる。 本発明においては被熱処理鋼帯の化学組成につ
いて、Ｃ量を0.5〜1.10wt％とする。これはＣ＜
0.5wt％では冷却途中で析出する初析フエライト
の量が多く、充分はパテンテイングが得られない
ことと、Ｃ＞1.10wt％では多量の初析セメンタイ
トが存在することによる延性劣化が問題となるこ
とを配慮して決定した範囲である。Si、sol.Alは
何れもフエライト生成元素であり、微細なソルビ
ツクパーライト組織を得ることを目的とする本願
発明においては厳しく制限する必要があり、Siは
0.40wt％未満、sol.Alは0.01wt％未満とする必要
がある。 本発明によるものの具体的効果を確認するた
め、数種の鋼についての製造例を説明すると、前
記した第１表は供試鋼の化学組成をＣ量の順に示
したもので、鋼２〜４は本発明の範囲条件を満足
し、鋼１と鋼５はその範囲外のものである。 然して上記したような各鋼は何れも転炉溶製後
連続鋳造によつてスラブとし、その後熱間圧延し
て厚さ2.3mmの熱延鋼板として仕上げた。これら
の鋼板を酸洗後、10mm厚まで冷間圧延を行い、連
続熱処理装置においてVcとTpを種々変化させ、
パテンテイング処理を行つた。処理後の引張り特
性値は次の第２表にその熱処理条件と共に示す通
りであつて、TS×El値で比較すると、本発明で
規定した範囲内のＣ量を有する鋼を、本発明で規
定したVcとTpの組合わせ条件で処理した場合に
高い値が得られることは明かである。これに対し
Ｃ量が規定範囲外の場合はVcとTpが本発明の条
件を満足していても高いTS×El値が得られない。
熱処理条件が外れたものにおいてはＣ量が規定範
囲であつてもTS×El値が高いものとならないこ
とも同然である。
わせの中で、加熱温度から空冷したままの鋼板に
おけるTS×El値（＝1458Kgｆ／mm2・％）に比較
して明かに有意差のある状態をTS×El1600と
するとこの第１図に並列縦線を施した領域がこれ
に相当する。この領域は、Tp550℃では恒温変
態温度が高過ぎるため冷却速度にかかわらず充分
なパーライトの微細化が得られず、強度増加量は
小さい。又Tp550℃でもTp＞377logVc−90.4
の領域ではVcが充分に速くないためパーライト
が細粒化せず、同様に強度増加量が小さい。更に
Tp＜400℃では恒温変態温度が低過ぎるためVc
20℃／secの領域ではベイナイト変態が起り、
強度は著しく増大するが伸びが劣化する。又Vc
50℃／secまでにVcを高めると、Tp400℃で
もベイナイトが混在し、Tp＜166logVc＋117.8の
領域では伸びの劣化が顕著となる。然してTp
500℃であれば冷却速度にかかわらず微細パーラ
イト組織が得られる、などの要因によるものと認
められる。 本発明においては被熱処理鋼帯の化学組成につ
いて、Ｃ量を0.5〜1.10wt％とする。これはＣ＜
0.5wt％では冷却途中で析出する初析フエライト
の量が多く、充分はパテンテイングが得られない
ことと、Ｃ＞1.10wt％では多量の初析セメンタイ
トが存在することによる延性劣化が問題となるこ
とを配慮して決定した範囲である。Si、sol.Alは
何れもフエライト生成元素であり、微細なソルビ
ツクパーライト組織を得ることを目的とする本願
発明においては厳しく制限する必要があり、Siは
0.40wt％未満、sol.Alは0.01wt％未満とする必要
がある。 本発明によるものの具体的効果を確認するた
め、数種の鋼についての製造例を説明すると、前
記した第１表は供試鋼の化学組成をＣ量の順に示
したもので、鋼２〜４は本発明の範囲条件を満足
し、鋼１と鋼５はその範囲外のものである。 然して上記したような各鋼は何れも転炉溶製後
連続鋳造によつてスラブとし、その後熱間圧延し
て厚さ2.3mmの熱延鋼板として仕上げた。これら
の鋼板を酸洗後、10mm厚まで冷間圧延を行い、連
続熱処理装置においてVcとTpを種々変化させ、
パテンテイング処理を行つた。処理後の引張り特
性値は次の第２表にその熱処理条件と共に示す通
りであつて、TS×El値で比較すると、本発明で
規定した範囲内のＣ量を有する鋼を、本発明で規
定したVcとTpの組合わせ条件で処理した場合に
高い値が得られることは明かである。これに対し
Ｃ量が規定範囲外の場合はVcとTpが本発明の条
件を満足していても高いTS×El値が得られない。
熱処理条件が外れたものにおいてはＣ量が規定範
囲であつてもTS×El値が高いものとならないこ
とも同然である。
【表】
即ち第２表の結果によれば、本発明によるＣ成
分およびSi、sol.Alが規定の範囲内の鋼を本発明
で規定する条件に従つてパテンテイング処理する
ことによつて微細ソルビツクパーライト組織で優
れた強度と延性のバランスを有する高強度薄鋼板
を的確に製造し得ることは明かである。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは卓越し
た強度と延性のバランスをもつた鋼帯を低コスト
且つ量産的に製造し得るものであつて、工業的に
その効果の大きい発明である。
分およびSi、sol.Alが規定の範囲内の鋼を本発明
で規定する条件に従つてパテンテイング処理する
ことによつて微細ソルビツクパーライト組織で優
れた強度と延性のバランスを有する高強度薄鋼板
を的確に製造し得ることは明かである。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは卓越し
た強度と延性のバランスをもつた鋼帯を低コスト
且つ量産的に製造し得るものであつて、工業的に
その効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図はパテンテイング処理後の強度一延性
バランス（TS×El値）におよぼす急冷速度
（Vc）と急冷停止温度（Tp）の影響を要約して
示した図表、第２図は各種のパテンテイングにお
ける冷却条件の模式図である。
て、第１図はパテンテイング処理後の強度一延性
バランス（TS×El値）におよぼす急冷速度
（Vc）と急冷停止温度（Tp）の影響を要約して
示した図表、第２図は各種のパテンテイングにお
ける冷却条件の模式図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 0.5wt％Ｃ1.10wt％、Si：0.40wt％未満、
sol.Al：0.01wt％未満の鋼帯をAc3点以上の温度
に加熱均熱してオーステナイト化してから１次冷
却の冷却速度（Vc℃／sec）と冷却停止温度
〔Tp（℃）〕を下記する式の関係を満足するように
急冷し恒温変態させることを特徴とするパテンテ
イング鋼帯の製造方法。 400℃Tp377logVc−90.4℃（Vc＜50℃／
sec） 166logVc＋117.8℃Tp550℃（50℃／sec
Vc200℃／sec） 500℃Tp550℃（Vc＞200℃／sec）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15409185A JPS6217134A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | パテンテイング鋼帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15409185A JPS6217134A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | パテンテイング鋼帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217134A JPS6217134A (ja) | 1987-01-26 |
| JPH0142332B2 true JPH0142332B2 (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=15576703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15409185A Granted JPS6217134A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | パテンテイング鋼帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217134A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110622A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-09 | Daido Steel Co Ltd | Production of steel strip |
| JPS61217529A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Nippon Steel Corp | 延性のすぐれた高強度鋼板の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15409185A patent/JPS6217134A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6217134A (ja) | 1987-01-26 |
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