JPH0320407A - 高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法 - 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］ 本発明は高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法に関す
るものである。

［従来技術］ Ｓｌ含有量の多い高強度冷間圧延鋼板等の製造において
は、熱間圧延後の鋼板表面に粒界酸化が生じることは良
く知られている。

そして、この粒界酸化は鋼板表面から５０〜ｌ００μ程
度の深さのところに生じ、通常の酸洗によっては除去す
ることが困難であり、そのため酸洗後の冷間圧延におい
ては粒界酸化郎が剥離してしまい、剥離した鉄粉により
冷間圧延時．や連続焼鈍時に鋼板表面に凹凸の押し疵が
発生したり、さらに、板表面に存在する粒界酸化部のミ
クロクラックにより切り欠き感受性の高い高強度鋼板に
おいては、加工性が劣化するという問題がある。

しかして、高珪素鋼は高強度鋼板および電気鉄板等によ
く使用されており、これらの鋼板の熱間圧延は組織を均
一にするためＡｒｓ点以上の温度で熱間圧延を終了し、
次いで、目的に応じた冷却方法により巻取られている。

例えば、冷間圧延高強度鋼板においては、冷間圧延時の
圧延負担を軽減するため、また、電気鉄板ではＡＩＮ，
ＭｎＳ等を析出させて材質向上を図るために、熱″間圧
延最終スタンドを出た後あまり急冷することなく６００
℃前後の比較的高温において巻取られている。

しかし、この方法による高珪素鋼では巻取り後の変態復
熱により粒界酸化が発生する。

また、本発明者は先に出願を完了している特願昭６０−
２０１７６５号の明細書に説明してあるように、高珪素
鋼の粒界酸化防止方法として、熱間圧延最終スタンドを
出た後、巻取るまでの時間をｔ０とし、そして、１　／
　３　ｔａ以内の時間に７００℃以下の温度に急冷し、
５５０℃以下の温度で巻取る方法であるが、この方法に
よれば粒界酸化を防止することが可能であるが、熱間圧
延鋼板の強度が高くなり、従って、冷間圧延時の圧延荷
重が高くなるので、製品の形状が悪くなる等の問題があ
る。

従って、高珪素鋼の粒界酸化を防止するためには、熱間
圧延鋼板におけるスケールの発生を可能な限り抑制する
必要があり、そのためには、スラブ加熱炉の雰囲気を非
酸化性にするか、または、スラブ加熱温度を低くするか
して、粗圧延鋼板の酸化を極力抑制し、粒界酸化層を通
常の酸洗方法により除去できる程度に薄くする方法か考
えられるが、この方法ではスラブの熱間圧延における負
荷が高くなったり、または、スラブ加熱のコストが高く
なる等の問題があり、さらに、充分に粒界酸化を防止す
ることができない。

この上記に説明した方法において、熱間圧延後の鋼板の
巻取り温度を低くすることによって粒界酸化を防止する
ことが考えられるが、しかし、この巻取り温度を低くす
ることによって粒界酸化を防止するためには、３００℃
程度の極めて低い巻取り温度が必要となり、そのため、
熱間圧延鋼板の形状が著しく悪化し、さらに、強度が非
常に高くなるので冷間圧延時の負荷が大きくなるという
問題が生じる。

また、上記に説明した特願昭６０−２０１７６５号の明
細書に記載の発明においても、冷間圧延時の負荷の軽減
は充分とはいえず、製品の形状が悪いという問題がある
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記に説明したような従来における高珪素鋼に
おける粒界酸化防止に対する種々の対策において、未だ
解決することが出来ない多くの問題点に鑑み、本発明者
が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、特定の含有成分
および成分割合の高珪素鋼を特定の温度範囲において熱
間圧延を行ない、特定の巻取り温度により巻取ることに
より、熱間圧延鋼板の強度が低下し、冷間圧延時の圧延
荷重を低減することができ、さらに、製品形状も良好と
することができる高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方
法を開発したのである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法は
、 （１）　Ｃ　０．０５　〜０．２５ｗｔ％、Ｓ　ｉ　０
．５　〜３．０ｗｔ％、Ｍｎ　０．５　〜３．Ｄｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を均
熱処理後、Ａｒ，〜Ａｒ．の温度域において７０％以上
の圧下を行ない、最終スタンド出側におけるオーステナ
イト体積率を２０〜７０％となるように熱間圧延を行な
い、次いで、３００〜６５０℃の温度において巻取るこ
とを特徴とする高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法
を第１の発明とし、 （２）　Ｃ　０．０５　〜０．２５ｗｔ％、Ｓ　ｆ　０
．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｎ　０．５〜ｌ０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｎｂ　０．０２　〜０．１０ｗｔ％、Ｔｉ　０．０１　
〜０．１０ｗｔ％、Ｐ　　０．０３　〜０．１１）ｗｔ
％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を均
熱処理後、Ａ　ｒ　１　＝　Ａ　ｒ　３の温度域におい
て７０％以上の圧下を行ない、最終スタンド出側におけ
るオーステナイト体積率を２０〜７０％となるように熱
間圧延を行ない、次いで、３００〜６５０℃の温度にお
いて巻取ることを特徴とする高強度冷間圧延鋼板の粒界
酸化防止方法を第２の発明とする２つの発明よりなるも
のである。

本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法に
ついて、以下詳細に説明する。

本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法に
おいて、本発明者は高珪素鋼の熱間圧延後の巻取り温度
を低くすることが粒界酸化を防止するためには有効であ
ることを知見したが、巻取り温度を低くして粒界酸化を
防止するためには、３００℃程度の低い巻取り温度とす
る必要があり、従って、熱間圧延鋼板の形状が極めて悪
くなり、さらに、熱間圧延鋼板の強度が非常に高くなる
ので、冷間圧延を行なう際の負荷が高くなるという問題
がある。

この低温巻取り鋼板を冷間圧延を行なう前に焼鈍して軟
化して冷間圧延時の負荷を軽減するという技術があるが
、工程が煩雑となって生産性が悪くなり、かつ、生産コ
ストが高くなる。

また、先に説明した特願昭６０−２０１７６５号の発明
は明細書に示してあるように、＃１間圧延終了後に巻取
るまでの時間を特定すること、即ち、具体的には熱間圧
延の最終スタンドを出た後、巻取るまでの時間をｔｏと
した時にｉ／３ｔａ以内の時間に７００℃以下の温度１
こ急冷して、巻取る前のγ一α変態量を多くして巻取り
後の変態復熱を小さくし、さらに、５５０℃以下の温度
において巻取ることにより、粒界酸化を防止する方法で
ある。

しかし、この方法においても、まだ熱間圧延調板の強度
が高く、冷間圧延時の圧延荷重が高くなり、鋼板の形状
が悪くなる。

しかして、本発明に係る高強度冷間圧延鯛板の粒界酸化
防止方法においては、熱間圧延に際してＡｒ．−Ａｒ．
の温度域において７０％以上の圧下を行ない、最終スタ
ンド出側におけるオーステナイト体積率を２０〜７０％
として、３００〜６５０℃の温度で巻取ることＩこよっ
て、粒界酸化を防止することができるのである。

この場合に、熱間圧延最終スタンドを出てから巻取られ
るまでの舖板の温度変化（冷却パターン）は特に限定的
ではない。

従って、本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防
止方法は、従来の熱間圧延後の鋼板の巻取りまでの温度
を管理する方法とは異なっており、熱間圧延中に鋼板の
変態を促進させて、巻取り後の変態復熱を小さくするこ
とにより、粒界酸化を防止するものである。

次に、本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防正
方法において、使用する鋼の含有成分および成分割合に
ついて説明する。

Ｃは変態組織強化により高強度鋼板とするために有効な
元素であり、含有量が０．０５ｗｔ％未満ではこのよう
な効果は少なく、また、０．２５ｗｔ％を越えて含有さ
せるとスポット溶接性が劣化する。よって、Ｃ含有量？
；ｔ　０．０５　〜０．２５ｗｔ％とする。

Ｓｉは粒界酸化に有害であるが、鋼の延性向上には有効
であることから、高延性高強度鋼板には必要な元素であ
り、含有量が０．５ｗｔ％未満では粒界酸化は生じない
から問題はなく、また、３，０ｗｔ％を越えて含有させ
ると冷間加工性が劣化する。

よって、Ｓｔ含有量は０．５〜３．０ｗｔ％とする。

Ｍｎは変態組織強化には欠くことのできない元素であり
、含有量が０．５ｗｔ％未満ではこの効果が得られず、
また、３．０ｗｔ％を越えて含有させると鋼板の延性が
劣化する。よって、Ｍｎ含有量は０．５　〜３．Ｑｗｔ
％とする。

なお、本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止
方法において、上記の必須成分の外に下記に説明する選
択成分の１種または２種以上を含有させることができる
。

Ｎｂは析出強化、細粒化強化を得るためには必要な元素
であり、含有量が０．０２ｗｔ％未満ではこのような効
果が少なく、また、０．ｌ０ｗｔ％を越えて含有させる
と効果が飽和するばかりか、延性が劣化する。よって、
Ｎｂ含有量は０．０２〜０。１０ｗｔ％とする。

ＴｉはＮｂと同様に析出強化、細粒化強化に必要な元素
であり、含有量か０．０１１ｔ％未満ではこのような効
果は少なく、また、０．１０ｗｔ％を越えて含有させる
と鋼板の延性が劣化する。よって、Ｔｉ含有量は０．Ｏ
Ｉ〜０．１０ｗｔ％とする。

ＰはＳ【と同様にフエライトを固溶強化し、高延性高強
度鋼板の製造に有効な元素であり、含有量が０．０３ｗ
ｔ％未満ではこの効果は少なく、また、ｏ．ｔｏｔｗｔ
％を越えて含有させるとスポット溶接性が劣化する。よ
って、Ｐ含有量は０．０３〜（１．１０ｗｔ％とする。

本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法の
熱処理について説明する。

均熱後行なう熱間圧延を、従来における０．ｌ７ｗｔ％
Ｃ−１．５ｗｔ％Ｓｔ−２．０ｗｔ％Ｍｎ＝Ｆｅ残郎の
鋼を使用して、Ａｒｓ点以上の温度において仕上げた場
合に３００〜６５０℃の温度で巻取っても、第１図に示
すように１−α変態には非常に長時間を必要とし、その
ため巻取り後の変態による復熱が著しくなって、粒界酸
化を防止することができない。

しかし、本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防
止方法による熱間圧延を、Ａｒ．〜Ａｒｓの温度域にお
いて７０％以上の圧下を行ない、最終スタンド出側にお
けるオーステナイト体積率を２０〜７０％とし、ついで
、３００〜６５０℃の温度で巻取った場合には、巻取る
までの間のγ一α変態が促進され、巻取り後の変態によ
る復熱を小さくすることができ、従って、粒界酸化を防
止することが可能となる。

Ａｒｔ〜Ａｒ．の温度域において７０％以上の圧下を行
なうのは、２相域圧延によって生威し易いフエライトバ
ンドの発生を抑制し、均一な組織の熱間圧延鋼板とし、
製品の延性を確保するために必要な条件である。

また、オーステナイト体積率を２０〜７０％とするのは
、巻取り後の変態復熱を小さくするためであり、熱間圧
延の最終スタンド出側でオーステナイト体積率が２０％
未満では効果が飽和してしまい、さらに、熱間圧延にお
ける変形抵抗が高くなって形状が悪化し、また、７０％
を越えると変態復熱が大きくなって粒界酸化が発生ずる
。

［実　施　例］ 本発明に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法の
実施例を説明する。

実施例 第１表に示す含有成分および成分割合の鋼を転炉におい
て溶製し、連続鋳造によりスラブを製造し、第２表に示
す条件によりスラブを通常の雰囲気において加熱し、２
　．　５　ｍｍの厚さに熱間圧延を行ない、次いで、酸
洗後１．２門の厚さまで冷間圧延を行ない、第２図に示
す水焼入れ型の連続焼鈍による熱処理を行なった。

この連続焼鈍の熱サイクルは同一Ｒ種では全べて条件を
統一し、その鋼種において強度一伸びバランスが最も高
くなる温度を使用した。

第２表にその結果を示す。

第２表において、２，７，９，１　０．１　１は本発明
に係る高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法により製
造された本発明馴、１．３，４，５，６．８は比較鋼で
ある。

第２表において鋼１，２．３は何れも高珪′＃：ａの同
一成分の綱種である。

比較ａｔは５５０℃の低温において巻取ったにも拘わら
ず、熱間圧延最終スタンド出側のオーステナイト体積率
が９０％と高いために、巻取り後の変態復熱により粒界
酸化が生じている。

比較ｆｇ４３は粒界酸化は防止することはできているが
、熱間圧延最終スタンド出側におけるオーステナイト体
積率が１５％と低いため熱間圧延鋼板の形状が悪く、そ
のため、冷間圧延ａＦｉ，の形状が悪くなり、スリ疵等
が発生して品質が低下している。

本発明鋼２は熱間圧延最終スタンド出側のオーステナイ
ト体積率、巻取り温度ともに適正であるため、冷間圧延
鋼板の形状も良好であり、粒界酸化は発生していない。

比較［４，５．６は何れも高珪素綱の同一成分の鋼種で
ある。

比較［４は巻取り温度が高いので、熱間圧延最終出側の
オーステナイト体積率が適正な範囲であるにも拘わらず
、粒界酸化が発生している。

比較ｌｌ５は熱間圧延綱板の圧下率が６０％と低いので
、フエライトバンドが生成し、伸びが他の調にたいして
著しく低下している。

比較馴６は巻取り温度が低いので、熱間圧延鋼板の強度
が極めて高くなり、冷間圧延鋼板の形状か悪い。

本発明鋼７および９，１０．１１は熱間圧延最終スタン
ド出側のオーステナイト体積率、熱間圧延圧下率および
巻取り温度ともに適正な範囲にあり、何れも形状が良く
、粒界酸化の発生もなく、さらに、良好な強度一伸びバ
ランスを示している。

比較，ａＳは低珪素鋼であるため、本発明に係る高強度
冷間圧延鋼板の粒界酸化防止方法の範囲外の条件で熱間
圧延を行なっても粒界酸化は発生していない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る高強度冷間圧延鋼板
の粒界酸化防止方法は上記の構成であるから、高珪素鋼
においても粒界酸化の発生は認められず、酸洗も通常の
鋼板と同様な速度で行なうことができ、生産性を低下さ
せることなく製造することができ、熱間圧延ままの材料
にも適用することが可能であるという優れた効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱間圧延終了後の鋼の変態曲線図である。 矛１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ０．０５〜０．２５ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜３．
   ０ｗｔ％、Ｍｎ０．５〜３．０ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を均
   熱処理後、Ａｒ＿１〜Ａｒ＿３の温度域において７０％
   以上の圧下を行ない、最終スタンド出側におけるオース
   テナイト体積率を２０〜７０％となるように熱間圧延を
   行ない、次いで、３００〜６５０℃の温度において巻取
   ることを特徴とする高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止
   方法。
2. （２）Ｃ０．０５〜０．２５ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜３．
   ０ｗｔ％、Ｍｎ０．５〜３．０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｎｂ０．０２〜０．１０ｗｔ％、Ｔｉ０．０１〜０．１
   ０ｗｔ％、Ｐ０．０３〜０．１０ｗｔ％ の内から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を均
   熱処理後、Ａｒ＿１〜Ａｒ＿３の温度域において７０％
   以上の圧下を行ない、最終スタンド出側におけるオース
   テナイト体積率を２０〜７０％となるように熱間圧延を
   行ない、次いで、３００〜６５０℃の温度において巻取
   ることを特徴とする高強度冷間圧延鋼板の粒界酸化防止
   方法。