【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
＜産業上の利用分野＞
この発明は、絞り性を始めとする加工性に優れ
た熱延鋼板をコスト安く安定して製造する方法に
関するものである。
＜従来技術とその問題点＞
近年、自動車用鋼板等を始めとする加工用鋼板
の使用分野において、素材のコストダウンを狙い
とした「冷延鋼板から熱延鋼板への代替施策」が
推進されていることもあつて、より一層絞り性の
優れた熱延鋼板が強く要望されるようになつてき
た。
従来、これらへの対処法としては「低炭素アル
ミキルド鋼を高温巻取りして加工性を確保する方
法」が一般的であつた。しかし、このような手段
にて製造される熱延鋼板では益々高くなつてきた
性能要求に十分応えることができないことから、
(a) 素材鋼として極低炭素鋼を用いる方法（特開
昭49−89621号）、
(b) 素材鋼としてTiやNbを添加した極低炭素鋼
を用いる方法（特開昭55−97431号）、
等も提案されたが、前記(a)の方法で得られる熱延
鋼板は低炭素系のものより多少加工性が良い程度
で決して満足出来る程の性能を具備せず、一方前
記(b)の方法で得られる熱延鋼板には加工性の点で
は比較的良好であるが材料コストが高いとの不利
な面がある上、何れの方法も、素材鋼のAr3点が
高いために熱延温度範囲が狭くて仕上げ温度を確
保するのが極めて困難であるとの大きな問題を抱
えていたのである。
そこで、このような問題をも解決し、良好な加
工性を有する熱延鋼板を工業的規模で安定生産す
べく、
(c) 低炭素鋼或いは極低炭素鋼にＢを添加して固
溶Ｎを固定し、これにより非時効性の確保や結
晶粒の粗大化を助長して軟質化を図る方法（特
開昭58−207335号）、
(d) 極低炭素鋼にＢ及び0.02〜0.10％のTi又は
Nbを添加することにより固溶Ｎの固定を強化
し、これにより鋼板の非時効化を一層確実にし
て軟質化を図る方法（特開昭61−73836号）、
等が提案された。この場合、“Ｂの添加”は鋼の
Ar3点を低下させる効果をも奏するので、熱間圧
延の仕上げ温度を確保する上で非常に有利となつ
ている。
しかしながら、上述のような対策では、ＢはＮ
との親和力が極めて強くて圧延中にＮと優先的に
結合してしまいがちであることから、Ar3点の低
下に必要な固溶Ｂを存在させるためにはBNの生
成を見越した過剰量のＢ、通常は15〜40ppm程度
のＢを添加することが必要である。ところが、熱
間圧延中のBNの析出には極めて不安定な要素が
あり、圧延温度や圧下率によつても析出量が変化
すると言う特徴がある。そのため、BNの析出が
遅滞して過剰の固溶Ｂが存在しがちであり、却つ
て鋼を硬質化して絞り性を低下するなど特性のバ
ラツキが目立つようになる懸念が大きかつた。
加えて、上記(d)の対策の如くに多量のTi又は
Nbを添加した場合には鋼板製品のコストアツプ
を招くと言う不都合をも否めなかつた。
＜問題点を解決するための手段＞
本発明者等は、上述のような問題点を踏まえた
上で、自動車用鋼板等に適用しても十分に満足し
得る優れた絞り性を有した熱延鋼板を安定に、し
かもコスト安く製造し得る方法を見出すべく、
様々な観点に立つて研究を重ねた結果、
「鋼の加工性に悪影響を及ぼすことが知られて
いるＣ量を十分に抑制して極低Ｃにすると共に、
そのＮ含有量をも極力低減し、更に微量のＢと
Tiとを含有せしめた鋼を熱間圧延すると、素材
鋼は低Ｎであるために極く微量のTi添加のみで
殆んどがTiNとして固定されてしまい、そのた
め圧延中におけるBNの生成が有効に防止されて
Ar3点の低下や結晶粒の粗大化に寄与する固溶Ｂ
が十分にかつ適量確保されるので、絞り性等の良
好な特性バラツキのない熱延鋼板が余裕のある圧
延作業下で安定生産される」
との知見を得るに至つたのである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、
Ｃ：0.03％以下（以降、成分割合を表わす％は
重量％とする）、
Mn：0.30％以下、 Ｓ：0.010％以下、
Al：0.010〜0.080％、Ｂ：0.0002〜0.0015％、
Ti：0.005〜0.015％、Ｎ：0.0030％以下、
Fe及び不可避不純物：残り
から成る成分組成の鋼をAr3点以上の仕上げ温度
で熱間圧延し、巻取ることにより、絞り性に優れ
ると共に特性の均一な、自動車用鋼板等として十
分に満足できる加工用熱延鋼板を安定して製造し
得るようにした点、
に特徴を有するものである。
ところで、この発明の方法において、素材鋼の
成分組成割合及び圧延条件を上記の如くに限定し
たのは次の理由による。即ち、
Ａ 素材鋼の成分割合
(a) Ｃ
この発明の熱延鋼板の製造方法に適用される鋼
のＣ含有量が0.03％を越えると得られる熱延鋼板
の加工性が劣化し、絞り用として必要な延びが確
保できなくなることから、Ｃ含有量は0.03％以下
と限定した。なお、Ｃ含有量は低い程好ましく、
出来れば0.01％以下に制限するのが良い。
(b) Mn
Mn含有量が0.30％を越えると、Ｃ含有量が多
い場合と同様、良好な延性を確保できなくなるこ
とから、十分に満足できる加工性を確保すべく
Mn含有量は0.30％以下と限定した。なお、Mn含
有量も低い程好ましく、0.20％以下に制限するこ
とが推奨される。
(c) Ｓ
Ｓ含有量が0.010％を越えると、硫化物系介在
物の増加に起因して熱延鋼板の絞り性低下を招く
ことから、Ｓ含有量は0.010％以下と限定した。
(d) Al
Al成分は鋼の脱酸剤として添加されるが、そ
の脱酸残渣が0.010％未満であると脱酸が不安定
となり、一方、0.080％を越えて含有されると鋼
が硬化すること加えて熱延鋼板のコスト上昇をも
招くことから、Al含有量は0.010％〜0.080％と定
めた。
(e) Ｂ
Ｂ成分には、Ar3点を低下して十分に余裕を持
つた熱間圧延仕上げ温度領域を確保する作用のほ
か、結晶粒の粗大化を通じて熱延鋼板の軟質化を
達成する作用があるが、その含有量が0.0002％未
満では上記作用に所望の効果が得られず、一方、
0.0015％を越えて含有させると過剰の固溶Ｂが存
在することとなつて却つて熱延鋼板を硬質化し、
絞り性を低下させることから、Ｂ含有量は0.0002
〜0.0015％と定めたが、好ましくは0.0005〜０、
0010％に調整するのが良い。
(f) Ti
Ti成分には、鋼中のＮをTiNとして固定する
ことによつて熱間圧延中の鋼中Ｂを固溶状態に保
ち、Ｂ成分によるAr3点低下等の所望効果を確保
せしめる作用があるが、その含有量が0.005％未
満では上記作用に所望の効果が得られず、一方
0.015％を越えて含有させることは過剰添加とな
つて熱延鋼板のコストアツプを招くばかりか、低
Ｎ化や添加量の微量化の効果を享受できないこと
にもつながるので、Ti含有量は0.005〜0.015％と
定めた。
(g) Ｎ
鋼中のＮはTiによつてTiNとして固定される
が、Ｎ含有量が0.0030％を越えるとTiNの量が多
くなつて熱間圧延の際にＢの析出サイトとなり、
固溶Ｂによる前記効果を損なうようになることか
ら、Ｎ含有量は0.0030％以下と限定した。
Ｂ 圧延条件
熱間圧延の仕上げ温度がAr3点を下回ると、得
られる熱延鋼板の加工性が著しく劣化して所望の
絞り性を確保できなくなることから、熱間圧延の
仕上げ温度はAr3点以上と定めた。なお、巻取り
温度については特に厳密に調整する必要はなく、
通常の範囲である750〜500℃程度で巻取ることで
十分に所望の熱延板製品を得ることができる。
続いて、この発明を実施例により、比較例と対
比しながら説明する。
＜実施例＞
実施例 １
まず、第１表で示される如き化学成分組成の鋼
を連続鋳造してスラブとした後、それぞれ第２表
で示す条件にて熱間圧延し、1.6mm厚の熱延鋼板
を製造した。
次いで、このようにして得られた各熱延鋼板か
<Industrial Application Field> The present invention relates to a method for stably manufacturing a hot-rolled steel sheet with excellent drawability and other workability at low cost. <Prior art and its problems> In recent years, in the field of using steel sheets for processing such as steel sheets for automobiles, "substitution measures from cold-rolled steel sheets to hot-rolled steel sheets" have been promoted with the aim of reducing the cost of materials. As a result, there has been a strong demand for hot rolled steel sheets with even better drawability. Conventionally, the common method to deal with these problems has been to ``coil low-carbon aluminum killed steel at high temperatures to ensure workability.'' However, hot-rolled steel sheets manufactured by such methods cannot sufficiently meet the increasingly high performance requirements, so (a) a method using ultra-low carbon steel as the material steel (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1973-1999) has been developed. (No. 89621), (b) A method using ultra-low carbon steel added with Ti and Nb as the material steel (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1989-97431), etc., but the heat obtained by method (a) Rolled steel sheets have slightly better workability than low-carbon steel sheets, but never have satisfactory performance. On the other hand, hot-rolled steel sheets obtained by method (b) above have relatively good workability. However, in addition to the disadvantage of high material cost, both methods have a narrow hot rolling temperature range due to the high Ar 3 point of the steel material, making it extremely difficult to secure the finishing temperature. It had a big problem. Therefore, in order to solve these problems and stably produce hot-rolled steel sheets with good workability on an industrial scale, (c) B is added to low carbon steel or ultra-low carbon steel to form solid solution N. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-207335), (d) Adding B and 0.02 to 0.10% to ultra-low carbon steel. Ti or
A method has been proposed in which the fixation of solid solution N is strengthened by adding Nb, thereby making the steel sheet more durable and softer (Japanese Patent Application Laid-open No. 73836/1983). In this case, “addition of B” is the addition of B to the steel.
Since it also has the effect of lowering the Ar 3 point, it is very advantageous in ensuring the finishing temperature of hot rolling. However, with the measures mentioned above, B becomes N
Since the affinity with N is extremely strong and it tends to bond preferentially with N during rolling, in order to have the solid solution B necessary for lowering the Ar 3 point, an excess amount is required in anticipation of the formation of BN. It is necessary to add B, usually about 15 to 40 ppm. However, the precipitation of BN during hot rolling is extremely unstable, and the amount of precipitation varies depending on the rolling temperature and rolling reduction. Therefore, the precipitation of BN tends to be delayed and an excessive amount of solid solution B tends to exist, and there is a great concern that this will actually make the steel harder and cause variations in properties to become noticeable, such as reducing drawability. In addition, as in the measure (d) above, a large amount of Ti or
Adding Nb also has the undeniable disadvantage of increasing the cost of steel sheet products. <Means for Solving the Problems> In view of the above-mentioned problems, the present inventors have developed a thermoplastic material with excellent drawability that is sufficiently satisfactory even when applied to steel sheets for automobiles, etc. In order to find a way to produce rolled steel plates stably and at low cost,
As a result of repeated research from various viewpoints, we found that ``We have sufficiently suppressed the amount of C, which is known to have a negative effect on the workability of steel, to achieve an extremely low C content.
The N content is also reduced as much as possible, and even a trace amount of B is added.
When steel containing Ti is hot-rolled, most of it is fixed as TiN due to the low N content of the steel material, and with only a very small amount of Ti added, the generation of BN during rolling is effective. prevented by
Solid solution B contributes to the decrease of Ar 3 points and coarsening of crystal grains
We have come to the conclusion that, as a sufficient and appropriate amount of steel is secured, hot-rolled steel sheets with good properties such as drawability and no variation can be stably produced under flexible rolling operations. This invention was made based on the above findings, and includes: C: 0.03% or less (hereinafter, % representing component proportions is expressed as weight %), Mn: 0.30% or less, S: 0.010% or less, Al: 0.010. ~0.080%, B: 0.0002~0.0015%, Ti: 0.005~0.015%, N: 0.0030% or less, Fe and unavoidable impurities: the remainder is hot rolled at a finishing temperature of Ar 3 points or higher, The present invention is characterized in that, by winding, it is possible to stably produce a hot-rolled steel sheet for processing that has excellent drawability and uniform properties and is fully satisfactory as a steel sheet for automobiles, etc. Incidentally, in the method of the present invention, the composition ratio and rolling conditions of the steel material are limited as described above for the following reason. That is, A. Component ratio of raw steel (a) C. If the C content of the steel applied to the method for producing hot-rolled steel sheets of this invention exceeds 0.03%, the workability of the resulting hot-rolled steel sheets will deteriorate, making it difficult to use for drawing. The C content was limited to 0.03% or less because the necessary elongation could not be secured. In addition, the lower the C content, the better;
It is best to limit it to 0.01% or less if possible. (b) Mn If the Mn content exceeds 0.30%, good ductility cannot be ensured as in the case of a high C content, so it is necessary to ensure sufficiently satisfactory workability.
The Mn content was limited to 0.30% or less. Note that the lower the Mn content, the better, and it is recommended to limit it to 0.20% or less. (c) S If the S content exceeds 0.010%, the drawability of the hot rolled steel sheet will decrease due to an increase in sulfide-based inclusions, so the S content was limited to 0.010% or less. (d) Al Al component is added as a deoxidizing agent for steel, but if the deoxidizing residue is less than 0.010%, deoxidizing becomes unstable, while if it is contained in excess of 0.080%, steel will harden. In addition, the Al content was set at 0.010% to 0.080% because it also caused an increase in the cost of hot-rolled steel sheets. (e) B The B component has the effect of lowering the Ar 3 point to ensure a sufficient hot rolling finishing temperature range, as well as softening the hot rolled steel sheet by coarsening the crystal grains. However, if the content is less than 0.0002%, the desired effect cannot be obtained; on the other hand,
If the content exceeds 0.0015%, there will be excessive solid solution B, which will actually harden the hot rolled steel sheet.
The B content is 0.0002 because it reduces the drawability.
~0.0015%, preferably 0.0005~0,
It is best to adjust it to 0010%. (f) Ti The Ti component maintains B in the steel during hot rolling by fixing N in the steel as TiN, thereby ensuring desired effects such as a 3- point reduction in Ar by the B component. However, if the content is less than 0.005%, the desired effect cannot be obtained from the above action;
If Ti content exceeds 0.015%, it will not only result in excessive addition and increase the cost of the hot-rolled steel sheet, but also lead to not being able to enjoy the effects of low N and miniaturization of the amount added, so the Ti content should be 0.005~ It was set at 0.015%. (g) N N in steel is fixed as TiN by Ti, but when the N content exceeds 0.0030%, the amount of TiN increases and becomes a precipitation site for B during hot rolling.
The N content was limited to 0.0030% or less since the effect of solid solution B would be impaired. B. Rolling conditions If the finishing temperature of hot rolling is below Ar 3 , the workability of the resulting hot rolled steel sheet will deteriorate significantly and the desired drawability cannot be secured, so the finishing temperature of hot rolling should be set at Ar 3 . It was set as a score or higher. Note that there is no need to strictly adjust the winding temperature.
By winding at a temperature of about 750 to 500°C, which is a normal range, the desired hot-rolled sheet product can be sufficiently obtained. Next, the present invention will be explained using Examples and in comparison with Comparative Examples. <Examples> Example 1 First, steel having the chemical composition shown in Table 1 was continuously cast into slabs, and then hot rolled under the conditions shown in Table 2 to form a 1.6 mm thick slab. A rolled steel plate was manufactured. Next, each hot-rolled steel plate obtained in this way
【表】【table】
【表】
(注) ＊印は、本発明の条件から外れていること
を示す。
[Table] (Note) * indicates that the conditions are outside the conditions of the present invention.
【表】【table】
【表】
らJIS5号引張り試験片を切り出し、その引張り特
性を調査したが、この結果を第２表に併せて示し
た。
第２表に示される結果からも明らかなように、
本発明の条件通りに製造された熱延鋼板は、軟質
であつて高い延性（絞り性）を有しており自動車
用鋼板等として十分に満足できるものである上、
Ar3点が低下していて熱間圧延作業に極めて好都
合であることが分かる。
これに対して、試験番号２及び３の場合にはＢ
の添加がなされていないため鋼のAr3点が高くな
つており、従つて仕上げ圧延も必然的に低くなら
ざるを得ず、得られる熱延鋼板の延性も不十分と
成つていることが分かる。
また、試験番号７の場合には高ＮのためにＢの
添加効果が確保されず、試験番号８の場合には
Tiが添加されていないのでやはりＢの添加効果
が確保されず、何れも試験番号２及び３の場合と
同様に鋼のAr3点が高く、得られる熱延鋼板の延
性も不十分となつていることが分かる。
更に、試験番号９の場合には、Ｂの過剰添加の
ため得られる熱延鋼板の特性にバラツキが多いこ
とが確認された。
実施例 ２
第３表に示される如き化学成分組成の鋼をそれ
ぞれ連続鋳造してスラブとした後、これを第４表
で示す条件で熱間圧延し、1.4mm厚の熱延鋼板を
製造した。
このようにして得られた各鋼板からJIS5号引張
り試験片を切り出し引張り特性のバラツキを調査
したが、その結果は第４表に併記した通りであつ
た。
第４表に示される結果からも、Ｂ含有量が高い
従来のＢ添加熱延鋼板では延性のバラツキが極め
て大きいのに対して、本発明の条件通りに製造さ
れた熱延鋼板では良好な特性が安定して得られて
いることが分かる。
＜効果の総括＞
以上に説明した如く、この発明によれば、絞り
性等の加工性に優れた熱延鋼板を安定して量産す
ることができ、自動車用鋼板等としての要求性能
を十分に満たし、なおかつコストの安い加工用鋼
板を提供することが可能となるなど、産業上有用
な効果がもたらされるのである。[Table] A JIS No. 5 tensile test piece was cut out and its tensile properties were investigated, and the results are also shown in Table 2. As is clear from the results shown in Table 2,
The hot-rolled steel sheet manufactured according to the conditions of the present invention is soft and has high ductility (drawability), and is fully satisfactory as a steel sheet for automobiles, etc.
It can be seen that the Ar 3 point has decreased, making it extremely convenient for hot rolling work. On the other hand, in the case of test numbers 2 and 3, B
It can be seen that the Ar3 point of the steel is high because no addition of . In addition, in the case of test number 7, the effect of B addition was not ensured due to high N, and in the case of test number 8,
Since Ti was not added, the effect of B addition was not ensured, and in both cases, the Ar 3 point of the steel was high as in the case of test numbers 2 and 3, and the ductility of the resulting hot rolled steel sheet was also insufficient. I know that there is. Furthermore, in the case of Test No. 9, it was confirmed that there were many variations in the properties of the hot rolled steel sheet obtained due to the excessive addition of B. Example 2 Steels having chemical compositions as shown in Table 3 were continuously cast into slabs, which were then hot rolled under the conditions shown in Table 4 to produce hot rolled steel sheets with a thickness of 1.4 mm. . JIS No. 5 tensile test pieces were cut out from each of the steel plates obtained in this manner and variations in tensile properties were investigated, and the results were as shown in Table 4. The results shown in Table 4 also show that conventional B-added hot-rolled steel sheets with a high B content have extremely large variations in ductility, whereas hot-rolled steel sheets manufactured according to the conditions of the present invention have good properties. It can be seen that the results are stable. <Summary of Effects> As explained above, according to the present invention, it is possible to stably mass-produce hot-rolled steel sheets with excellent workability such as drawability, and to sufficiently meet the required performance as steel sheets for automobiles, etc. This brings about industrially useful effects, such as making it possible to provide a steel plate for processing that satisfies the above requirements and is low in cost.