JPH02267227A - プレス加工性の優れた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） 本発明は低ｃｍを素材として連続焼鈍で深絞り性が優れ
、しかも時効による材質劣化の少ない冷延鋼板の製造方
法に関するものである。

（従来の技術） 冷延鋼板は主にプレス成形されて用いられる。

そのため、プレス成形の構成要因の深絞り性、張り出し
性等が材質特性の基準となる。深絞り性は再結晶集合組
織と対応し、張り出し性は鋼組成、組織に影響されると
共に製造してからプレス成形する間に固溶Ｃ，Ｈにより
特性が変化する歪み時効性にも影響される。このためプ
レス成形性の優れた冷延鋼板はＡΩキルド鋼を箱焼鈍し
て製造されていた。

箱焼鈍はコイル状で焼鈍するため焼鈍時間が長くなり、
生産性が悪い。しかもコイル位置による材質バラツキが
大きく、鋼板の形状が劣る問題点がある。この欠点を克
服する方法として連続焼鈍法が開発され、これによる深
絞り性の優れた冷延鋼板の製造方法が開示されている。

これらには二つの技術思想があり、一つはＴ＋等の炭窒
化物形成元素を添加した極低Ｃ鋼を用いる方法であり、
二つは低Ｃ−Ａ、９キルド鋼を高温巻取りを行なう方法
である。

前者は特公昭４４−１８０６８号公報、特公昭５８−２
２４９号公報等に開示されているが、これらは極低Ｃと
するため製鋼での脱炭、ＴＩ添加の合金代が高く製造コ
ストが高い欠点がある。後者の方法として特公昭５５−
２２５３３号公報、特開昭５８−６９３８号公報等に開
示されているが、いずれも高温巻取りが必須の技術であ
るため、巻取り後の熱履歴の不均一に起因するコイル内
の材質バラツキが大きく、しかも酸洗性が劣る問題点が
ある。

また時効による材質劣化を少なくするためには、連続焼
鈍での過時効処理の時間を長くとる必要があり、そのた
めには長い過時効帯が必要で、設備費、操業コストが高
くなる。

（発明が解決しようとする課題） 上記の連続焼鈍で加工性の良好な鋼板を製造する上での
問題点、即ち極低Ｃ化、Ｔ１等の炭窒化物形成元素をＣ
，Ｎの等量以上に添加することによる製鋼コストの上昇
がなく、一方、低Ｃ鋼では時効性を改良するには連続焼
鈍の過時効時間を長くとる必要がある。

本発明はこのような欠点の克服するプレス加工性の優れ
た冷延鋼板の製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は鋼組成、製造条件を種々検討した結果、鋼組
成を特定することにより熱延条件によらず深絞り性が優
れ、しかも時効による材質劣化の少ない冷延鋼板を連続
焼鈍で製造できることを知見した。

本発明の要旨とするところは、Ｗｍ％でＣ；０．０５％
以下、Ｍ　ｎ　；　０　、３％以下、Ｓ　、０．０２０
％以下、ｏ　、　ｏ、ｏｏｅｏ〜０．０１５０％、Ｂ　
、０．６Ｎ〜１．５Ｎを含有する鋼を連続鋳造し、冷却
するに際し、０．１〜１゜”Ｃ／ｓ以下の冷却速度で冷
却する。続いてＡ　ｒ　３以上の温度で熱間圧延し、６
００℃以上で巻取り、引き続いて冷間圧延、連続焼鈍す
ることを特徴とする深絞り性と非時効性の優れた冷延鋼
板の製造方法にある。

まず、本発明の重要な構成要件である鋼成分を知見した
実験事実について述べる。

実験室で種々の鋼を溶製し、鋳片を作り、凝固後の冷却
速度をｌθ℃／Ｓと一定にして常温まで冷却した。この
鋳片を１２５０℃に加熱後に３．８ｍｍ厚まで熱延した
。この熱延板を酸洗後、０．８ｍｍ鋼まで冷延し、７７
５℃×１１ｎの再結晶焼鈍後の冷却を６８０℃まテ１０
℃／　ｓ　ｓその後２８０”Ｃまテ１００’Ｃ／ｓで冷
却、再び３５１）℃に加熱し、２５０℃まで０．６℃／
Ｓで冷却し、その後は水冷で常温まで冷却した。この鋼
板を１．５％のスキンパスを行ない材質特性を調査した
。

同時に冷延鋼板の表面状況を目視で観察し、表面疵の多
少を判別した。その評価基準は表面疵がほとんど無いも
のを◎、少し表面疵がでたものをΔ、表面疵が多いもの
を×で示した。

鋼の組成範囲はＣ、０，０２０％以下、Ｍｎ；０．１０
〜０．１９％、Ｐ　、　０．０８％、Ｓ　；０．００５
〜０．０１４％、Ｎ；０．００１５〜０．００２６％、
Ｂ　；　０．００１５〜０．００２０％、０；０．００
１０〜０．０２３％である。

第１図にＯ量と冷延焼鈍後の材質特性の関係を示した。

ｆ値、伸び共にＯ量が０．００６０％まで増加すると共
に良好となることが分かる。しかし、０．０１５％を超
えると加工性の指標である伸び、Ｆ値は良好であるが、
時効指数が大きくなると共に表面品質が悪くなり、冷延
鋼板として価値がなくなる。

この実験事実から加工性、時効性が良好で表面欠陥の少
ない鋼板かえられる条件としてＯを０．０ＯＧＯ〜０．
０１５％に特定した。

次に、鋼組成をＣ；０．０１８％、Ｍｎ；０．１７％、
Ｓ；０．００８％、Ｐ　、０．００５％、１１　；０．
０３８％、Ｎ　；　０．００１８％、Ｂ　、　０．００
１ｆｉ％、Ｏ：０．０１０％と一定の溶鋼を鋳造し、鋳
片とした。鋳片の凝固後の平均冷却速度（１４５０℃〜
７００℃間）を０．０５〜ｂ 温まで冷却し、再び１０５０．１２５０℃まで加熱、保
定し、３．６報厚まで熱延した。この熱延板を酸洗後０
．８　ｎ＋１１厚まで冷延し、先の実験と同じ焼鈍を行
ない、１．５％のスキンバス後、材質特性を調査した。

その結果を第２図に示した。

この図から分かるように成分が同じであっても鋳片の冷
却速度により大幅に材質特性が変化する。

鋳片の冷却速度が０．１℃／５−１０℃／Ｓ範囲では熱
延加熱温度に関係なく良好な加工性と時効性が得られる
ことが分かる。鋳片の冷却速度が遅くなると加工温度が
低いときは良好な加工性は得られるが時効性が悪くなる
。鋳片冷却速度が早すぎると逆に時効性が良好な条件が
あるが、加工性とりわけｊ値が悪くなる。

以上の実験事実に基づき鋳片の冷却速度を特定した。適
当なＱｉと鋳片の冷却速度の関係で良好な加工性と時効
性を兼備した鋼板が得られる理由は定かでないが、次の
ようなことが考えられる。

溶鋼中のＯは凝固中、または冷却中に鋼中の添加元素と
酸化物を形成し、この酸化物がＭｎＳの析出サイズに寄
与する。酸化物が特定サイズ分布となり、これが直接に
冷延時の結晶回転、焼鈍時の再結晶に影響を与える。鋳
片の平均冷却速度をこの実験では凝固から７００℃間で
取ったが、後の実施例で述べるように少なくとも１１０
０℃以上の温度域で良い。

以下に、Ｏ以外の鋼組成について説明する。

Ｃは従来から含有量が低いほど加工性が良好となること
が知られている。しかし、連続焼鈍時の過時効でのＣ析
出を効率的に行なうにはＣ量がｏ、ｏｉｏ％以上含有す
ることが好ましい。０．０５％超にＣ量が増加すると良
好な加工性が得られない。

この点からＣ量の上限を０．０５％に特定した。

ＭｎもＣと同様に添加量が増加すると加工性が悪くなる
ことが知られている。このため本発明の方法でも０．５
％超含有すると加工性が悪くなる。

このためＭｎ１ｌの上限を０．５％に特定した。Ｍｎ量
は少ないほど加工性が良好となるので下限を特に限定す
る必要がない。本発明では主に０．０８〜０．２０％の
範囲とする。

Ｓは熱間脆性の原因となるので良好な鋼板を得るため０
．０２０％以下にする必要がある。

Ｐ、　Ｎ、　　Ｓｌ等は加工性に有害な元素である。

したがって含有量は少ないほど好ましい。

このような組成の鋼は通常の転炉、電気炉等で、必要に
応じ真空脱ガス処理を行なって溶製される。

溶鋼は連続鋳造され、スラブとなるが、このときの鋳片
の冷却速度は先に述べたように重要な構成要件である。

即ち、鋳片の平均冷却速度を０．１℃〜ｌＯ℃／Ｓに制
御する必要がある。スラブは熱延のために加熱されるが
、熱延終了温度がＡ　ｒ　３温度以上を確保できれば、
その加熱１品度により本発明の特徴は損なわない。また
加熱炉に挿入する前の鋳片温度によっても本発明の特徴
を損なわれない。したがって、ホットチャージ等の熱片
を加熱炉に挿入しても良い。また加熱炉に装入しなくそ
のまま熱延するＣＣ−ＤＲを行なっても良い。

熱延は通常の方法と同様に行ない、仕上げ温度は鋼板の
加工性、操業性の点からＡ　ｒ　ａ温度以上で行なう必
要がある。一般に低Ｃ鋼では巻取り温度が高いほど連続
焼鈍の場合、深絞り性が良好となる。したがって、本発
明も連続焼鈍で深絞り用鋼板の製造を目的としているの
で６００℃以上の巻取り温度とすることが好ましい。

このようにして製造された熱延板は脱スケール後に冷延
される。冷延圧下率は６０％以上とすることが深絞り性
を確保する上で好ましく、本発明では主に７０〜８５％
の冷延率とする。

焼鈍は連続型で行なうが、温度は再結晶温度以上であれ
ば良いが、焼鈍温度が高し・はど深絞り性が良好となる
。本発明では主に７５０から８５０℃の範囲とする。再
結晶後の過時効処理は固溶Ｃを効率的に析出させるため
に２００から４００℃間で２分以上で行なうことが好ま
しい。過時効温度は定温である必要はなく過時効中に変
化しても良い。

このようにして造られた鋼板は必要に応じ調質圧延して
製品に供される。本発明では冷延鋼板の製造を目的にな
されたが、Ｚｎｒ　　Ｚｎ　−ＦＢ　。

ＡΩ等をメツキした表面処理鋼板として適用しても本発
明の特徴を損なうことなく、良好な深絞り性と過時効性
が得られる。

（実　施　例） 表−１に示す組成の鋼を転炉で溶鋼し、表−１に示す製
造条件で製造し、その材質特性の調査結果を同表に示す
。

表−１以外の製造条件はすべて同一とし、冷延鋼板は０
．８０關、焼鈍は８００℃×１１１ｎの再結晶後に６８
０℃まで５℃／Ｓで冷却、その後１００℃／′Ｓで２８
０℃まで冷却、再び３５０℃まで加熱し、２５０℃まで
３分で冷却するサイクルで行なった。焼鈍板は１．５％
の調質圧延し、１００℃×１時間の促進時効後に材質特
性を調査した。

材質特性を表−１に示した。

コイルＮＯ，Ａ−１は成分的にも製造条件的にも本発明
の範囲のものであり加工性の指標でなる？値が高く、Ａ
Ｉが低くなっている。コイルＮｏ、ＢはＣ。

コイルＮｏ、ＣはＭｎ、：］イルＮｏ、ＤはＳ１コイル
Ｎ（Ｌ　Ｅ　。

ＦはＢが本発明範囲外のもので、他の製造条件が本発明
範囲内であってもいずれも加工性の指標である？値が低
く、また時効指数も大きいものが多い。コイル）ＪＩＩ
ＨはＯが本成分範囲外であるが、このコイルは表面疵が
多発し、冷延以後の工程の試験ができなかった。

コイルＮαＧ−１は本発明範囲の条件である。コイルＮ
ＣＬに−２，３は成分的には本発明範囲内であるが、製
造条件が本発明範囲外である。このコイルは加工性と時
効性を同時に満足する特性が得られていない。

コイルＮαＡ−２はＣＣ−ＤＲの実施例である。

この場合も良好な材質特性の鋼板が得られており、鋼成
分と連続鋳造された鋳片の冷却速度を制御すれば熱延加
熱の条件によらず、良好な加工性を有する冷延鋼板が製
造可能となることが分かる。このＣＣ−ＤＲでは１１０
０℃から熱延を開始しており、鋳片の冷却速度の制御も
１１００℃までしか行なっていなく、鋳片の冷却速度を
制御する温度域は０．００℃以上の温度域で良いことが
わかる。

以上述べたように鋼組成と製造条件が密接不可分な関係
を確保して初めて良好な深絞り性と時効による材質劣化
のない冷延鋼板が製造可能となることが分かる。

（発明の効果） 本発明は極低Ｃでなくても、またＣ、Ｎを固定するだけ
の多量のＴＩを添加しなくても微量の０を残すのみで、
優れた深絞り性を有し時効劣化の少ない鋼板が製鋼コス
トが安く、熱延加熱温度に関係なく、しかも連続焼鈍で
製造可能である。

したがって、製造コストが従来技術に比較して大幅にや
すく、しかも、熱延加熱温度に関係なく製造可能である
ため、生産業務的な制約もなくなることを意味し、工業
的には有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は０ｆｆｉと鋼板の材質特性の関係を示す図表、
第２図は鋳片の冷却速度と鋼板の材質特性の関係を示す
図表である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で Ｃ；０．０５％以下、 Ｍｎ；０．３％以下、 Ｓ；０．０２０％以下、 Ｏ；０．００６０〜０．０１５０％、 Ｂ；０．６Ｎ〜１．５Ｎ を含有する鋼を連続鋳造し、０．５〜１０℃／ｓ以下の
   冷却速度で冷却し、続いてＡｒ＿３以上の温度で熱間圧
   延し、６００℃以上で巻取り、引き続いて冷間圧延、連
   続焼鈍することを特徴とする深絞り性と非時効性の優れ
   た冷延鋼板の製造方法。