JPH0559452A - 表面性状の優れた薄物熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面性状の優れた薄物熱延鋼板を安定して製
造する。 【構成】 連続熱間圧延機にて製品板厚が２.５mm以下
の熱延鋼帯を製造するに際し、Ｃ：０.０３〜０.２０
％、Ｓi：０.０５〜０.１０％、Ｍn：０.１０〜２.０％
及びＡl：０.０８％以下を含有し、残部がＦe及び不可
避的不純物からなる鋼を加熱温度１２５０℃以下で加熱
後、仕上圧延機入側での温度を９８０℃以上として仕上
圧延し、かつ５００℃未満でコイルに巻取ることを特徴
としている。格別の設備改造を行うことなく、かつ製造
コストの増加もない。自動車部品、パイプ等一般加工用
に適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面性状が優れ、製品
板厚が２.５mm以下の自動車部品、パイプ等一般加工用
の薄物熱延鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱延鋼
帯の製造工程で生成するスケールには素材のスラブの加
熱時の酸化による一次スケールと圧延中の鋼帯の空気酸
化による二次スケールがある。従来、これらのスケール
はミルラインの入側に設置されたスケールブレーカ及び
各圧延機の前に設けられたデスケーリング装置で除去さ
れている。しかしながら、仕上圧延機の前に設けられた
デスケーリング装置で完全にスケールが除去された場合
でも、仕上圧延機前段スタンドでは圧延速度が比較的遅
いため、スタンド間で二次スケールが生成し、スケール
疵(以下、他のスケール疵と区別して「噛み込みスケー
ル疵」と呼ぶ)が発生することがある。

【０００３】噛み込みスケール疵は、製品表面に流星状
或いは散砂状の形態で観察され、前段スタンドのワーク
ロールの肌荒れ状況と対応していることが確認されてい
る。これらのスケール疵は、いずれのタイプも、肌荒れ
したロール表面の凹凸が板表面に転写され、板表面の凸
部に生成した二次スケールが次スタンドで板に押し込ま
れて発生すると考えられている。

【０００４】図３は噛み込みスケール疵による製品の表
面品質と製品板厚の関係を示している。同図において、
製品板厚が３mm以上の製品では表面品質不良が発生して
いないが、２.５mm以下の薄物材では表面品質不良が発
生し、不良率は製品板厚が薄いほど増大していることが
わかる。これは、製品板厚が薄いほど、仕上圧延機各ス
タンドでの圧下率が大きいこと、及び仕上圧延機での通
板性を安定にするため、仕上圧延機入側での温度が高い
ことのためである。すなわち、圧下率が大きいほどロー
ル面圧が高くなること、また仕上圧延機入側での温度が
高いとロールバイトでのロール表面温度が高くなりロー
ル表面の強度が低下することのため、ロール肌荒れが発
生し易いものと思われる。

【０００５】従来、噛み込みスケール疵を防止する方法
としては、例えば、昭和６３年度塑性加工春季講演会の
技術資料「圧延用ロールの高品質化への新しい技術」、
ｐ.１５〜２５のｐ.２２に紹介されているように、ロー
ル冷却を増強してロール表面温度を低下させる方法、或
いは、特開平１−２０５８１０号に開示されているよう
に、仕上圧延機の前に設けられたデスケーリング装置で
圧延材の表面温度を９００℃以下にして、圧延時表面で
の二次スケール生成を防止する方法が提案されている。

【０００６】前者の方法に関しては、ロール冷却の増強
によるロール表面温度の低減量はロールバイト以外の部
分では３０〜６０℃と大きいが、最もロール表面温度が
上昇するロールバイトの部分では２０℃前後であり、十
分な効果は得られないという問題がある。

【０００７】後者の方法に関しては、圧延材の表面温度
を下げることはロール肌荒れ防止に効果的であるが、薄
物材の圧延では仕上スタンド間での圧延材の温度低下が
大きく、仕上圧延機出側での目標とする圧延材の温度を
確保することが困難となるばかりか、圧延材の温度低下
による圧延荷重の増大が大きく安定した通板ができない
という問題がある。

【０００８】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであって、表面性状の優れた薄物熱延鋼帯を安定して
製造し得る方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、鋼の成分組成並びに熱延条件につい
て鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明をなしたもので
ある。

【００１０】すなわち、本発明は、連続熱間圧延機にて
製品板厚が２.５mm以下の熱延鋼帯を製造するに際し、
Ｃ：０.０３〜０.２０％、Ｓi：０.０５〜０.１０％、
Ｍn：０.１０〜２.０％及びＡl：０.０８％以下を含有
し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼を加熱温
度１２５０℃以下で加熱後、仕上圧延機入側での温度を
９８０℃以上として仕上圧延し、かつ５００℃未満でコ
イルに巻取ることを特徴とする表面性状の優れた熱延鋼
板の製造方法を要旨とするものである。

【００１１】以下に本発明を更に詳述する。

【００１２】

【作用】まず、本発明における鋼の化学成分の限定理由
は次のとおりである。

【００１３】Ｃ：０.０３〜０.２０％ Ｃは本発明の目的とする鋼板の強度と加工性を確保する
ための成分であるが、０.０３％未満では強度不足とな
り、また０.２０％を超えると十分な強度が得られない
ため、Ｃ量は０.０３〜０.２０％の範囲とする。

【００１４】Ｓi：０.０５〜０.１０％ Ｓiは本発明の主たる目的である表面性状の優れた鋼板
を得るための成分である。すなわち、噛み込みスケール
疵の発生を防止するためにＳi量を０.０５％以上とす
る。従来、Ｓi量が０.１０％を超えるＳi−Ａlキルド鋼
では、噛み込みスケール疵の発生が非常に少ないことが
知られていた。しかしながら、本発明者らはＳi量が微
量にしか含まれないＡlキルド鋼についてＳi量と噛み込
みスケール疵の発生状況をスキンパスラインにて調査し
た結果、僅かのＳi量の違いで噛み込みスケール疵の発
生率が大きく異なることを見い出した。

【００１５】図１は製品板厚２.０mm以下の鋼帯につい
てその結果を示したもので、Ｓi量が多いほど噛み込み
スケール疵の発生率は著しく減少し、Ｓi量が０.０５％
以上では噛み込みスケール疵は発生していないことがわ
かる。

【００１６】図２は他の成分は一定として、Ｓi量のみ
を微量に変化させた材料についてスケール生成速度を調
べた結果を示したものである。調査には示差熱天秤を用
い、アルゴンガス雰囲気中で加熱して１０００℃で５分
間加熱保持後、空気を流し、試料の重量増分を測定し
た。同図においてＳi量が多いほど酸化増量は減少し、
Ｓi量が０.０３％前後を境としてそれ以上では急激な現
象が見られることが判る。また図２と同じ材料を真空中
で１０００℃に加熱保持後、空気を５秒間流し、窒素ガ
スで急冷した試料についての表面状況を調べた結果Ｓi
量が０.０５％の場合は、０.０３％未満の場合に較べて
タイトなスケール生成状況であることがわかった。Ｓi
量が０.０３％以上で噛み込みスケール疵の発生率が著
しく減少する理由は、必ずしも明確にはわかっていない
が、図１及び図２に示した現象から推定して、圧延材表
面のスケール生成状況が大きく影響しているものと思わ
れる。

【００１７】Ｓi量を０.１０％以下としたのは、島状ス
ケール疵(デスケーリング装置で除去できずに残存した
スケールが板に押し込まれて伸ばされた島状に発生する
疵)の発生を防止するためと、溶融メッキ鋼板用として
使用する場合のメッキ焼けを防止するためである。島状
スケール疵及び溶融メッキ鋼板のメッキ焼けはＳi量が
０.１０％を超えると発生し易くなり、製品の表面品質
不良となる。

【００１８】Ｍn：０.１０〜２.０％ Ｍnは、０.１０％未満では本発明の目的とする鋼板の強
度を確保できず、また２.０％を超えると経済性を失う
ため、０.１０〜２.０％の範囲とする。

【００１９】Ａl：０.０８％以下 Ａlは鋼板の製造上脱酸に必要で、そのための十分な量
として０.０８％以下に限定する。

【００２０】次に本発明における熱延条件について説明
する。

【００２１】上記の如き成分組成に溶製した鋼を連続鋳
造法又は造塊、分塊法により作製したスラブを熱片のま
まで、或いは温片で、或いは一旦冷片にした後、加熱炉
に供給するかは特に制限はなく、公知の方法に従えばよ
い。その際、加熱温度を１２５０℃以下とする必要があ
る。これは、製品が酸洗されずに熱間圧延のままの表面
状態で使用される場合、表面スケールの密着性が問題と
なることがあり、１２５０℃超えの温度では密着性の悪
いスケールになり易いためである。

【００２２】熱間圧延ラインでは、粗ミルにて減厚した
粗バーを仕上圧延機入側にて９８０℃以上とする必要が
ある。これは、製品板厚２.５mm以下の熱延鋼帯では仕
上スタンドでの圧延材の温度低下が大きく、目標とする
仕上圧延機出側での圧延材の温度を確保すること、及び
圧延材の温度低下による圧延荷重の増大を防止し、安定
した通板を確保するためである。すなわち、本発明の目
的とする鋼板の加工性を得るためには仕上圧延機出側で
の圧延材の温度をＡr₃変態点以上とする必要があるこ
と、及び薄物材の熱間仕上圧延では圧延荷重が増大する
とスタンド間及び仕上圧延機出側にて鋼帯の平坦度を良
好に保つことが困難になり、安定した通板が難しいため
である。

【００２３】仕上圧延後の巻取温度を５００℃未満とし
たのは、スケール厚みを薄くするためである。スケール
が厚いと加工時に剥がれ易いが、厚みが７μm以下であ
れば加工時にスケール剥離は小さい。

【００２４】図４はスケール厚みとスケール密着性評価
の関係を示したものである。なお、スケール密着性は、
９０°曲げ、曲げ半径：板厚の２倍で、曲げた後、曲げ
外側にセロテープ貼り、所定の時間後取り外し、セロテ
ープに付着したスケールの量を１−５ランクで判定し
た。１が最も良好で５が最も悪い。通常、ランク２まで
が合格である。図４より、スケール厚みが７μm以下で
スケール密着性評価が良好であることがわかる。

【００２５】図５は巻取温度とスケール厚みの関係を示
したもので、巻取温度が５００℃未満であれば７μm以
下のスケール厚みになることがわかる。また、５００℃
未満で巻取ることにより、スケール組成のうち、最も延
性のないヘマタイトの発生を少なくすることができる。

【００２６】次に本発明の実施例を示す。

【実施例】

【表１】 に示す成分組成の鋼について同表に示す条件で熱延鋼帯
を製造した。得られた熱延鋼帯のスケール疵発生状況、
スケール密着性の観察結果を同表に併記する。スケール
密着性は、９０°曲げ、曲げ半径：板厚の２倍で、曲げ
た後、曲げ外側にセロテープ貼り、所定の時間後取り外
し、セトテープに付着したスケールの量を１−５ランク
で判定した。１が最も良好で５が最も悪い。通常、ラン
ク２までが合格である。

【００２７】表１の結果から明らかなように、いずれの
本実施例でも、噛み込みスケール疵及び島状スケール疵
の発生が皆無であり、またスケール密着性も従来法に比
して優れていることがわかる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明法によれ
ば、格別の設備改造を行うことなく、かつ製造コストの
増加もなしに、単に鋼の成分組成並びに製造条件を適切
な範囲に規制することにより、表面性状の優れた薄物熱
延鋼板を安定して製造することができ、製品の表面品質
の向上並びに歩留の向上への貢献は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼中のＳi含有量と噛み込みスケール疵の発生
率の関係を示す図である。

【図２】鋼中のＳi含有量とスケール生成速度の関係を
示す図である。

【図３】製品板厚と噛み込みスケール疵による製品の表
面品質不良率の関係を示す図である。

【図４】スケール厚みと密着性の関係を示す図である。

【図５】巻取温度とスケール厚みの関係を示す図であ
る。

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【手続補正書】

【提出日】平成３年５月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】次に本発明の実施例を示す。

【実施例】

【表１】に示す成分組成の鋼について同表に示す条件で
熱延鋼帯を製造した。得られた熱延鋼帯のスケール疵発
生状況、スケール密着性の観察結果を同表に併記する。
スケール密着性は、９０゜曲げ、曲げ半径：板厚の２倍
で、曲げた後、曲げ外側にセロテープを貼り、所定の時
間後取り外し、セロテープに付着したスケールの量を１
−５ランクで判定した。１が最も良好で５が最も悪い。
通常、ランク２までが合格である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続熱間圧延機にて製品板厚が２.５mm
   以下の熱延鋼帯を製造するに際し、重量％で（以下、同
   じ）、Ｃ：０.０３〜０.２０％、Ｓi：０.０５〜０.１
   ０％、Ｍn：０.１０〜２.０％及びＡl：０.０８％以下
   を含有し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼を
   加熱温度１２５０℃以下で加熱後、仕上圧延機入側での
   温度を９８０℃以上として仕上圧延し、かつ５００℃未
   満でコイルに巻取ることを特徴とする表面性状の優れた
   熱延鋼板の製造方法。