JPH0625752A

JPH0625752A - 表面処理鋼板用原板の製造方法

Info

Publication number: JPH0625752A
Application number: JP17873892A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishino; 俊石野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】一般冷延鋼板用連続焼鈍ラインによるＴ３、Ｔ
４級原板の製造。【構成】下記(1) の素材を(2) のプロセスで処理するこ
とを特徴とする表面処理鋼板用原板の製造方法。 (1) 素材：重量％で、Ｃ：0.02〜0.10％、Mn：0.10〜0.
40％、sol.Al： 0.030〜0.100％を含有し、Ｐ：0.020
％以下、Ｓ：0.020 ％以下、Ｎ：0.0090％以下であって
残部がFeおよび不可避不純物からなる低炭素アルミキル
ド鋼の連続鋳造鋼片。 (2) プロセス (図１参照) ：熱間圧延して 500〜700 ℃の温度範囲で巻取った後
酸洗する。冷間圧延を施して得た冷延鋼板を、連続焼鈍炉内に
於て再結晶温度以上でA₁変態点未満の温度で、５秒〜２
分間加熱して再結晶焼鈍を行い、300 ℃以下の温度域ま
で10℃／sec 以下の冷却速度で冷却する。 200〜300 ℃の温度域で30秒〜10分間保持して過時効
処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、JIS G3303 に規定さ
れるＴ３およびＴ４級のぶりきやテインフリー鋼板用の
原板として用いられる鋼板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ぶりき原板は、JIS G3303 においてその
調質度によりロックウェルＴ硬さ（HR30T)の値をもって
表すことが規定され、軟質なものから順にＴ１からＴ６
までに区分されている。その中、HR30T で54〜60のＴ３
および同じく58〜64のＴ４が連続焼鈍により効率的に製
造でき、かつ、ＤＩ缶等に加工できる成形性を備えてい
ることからぶりき原板としてのみならずティンフリー鋼
板の原板として多用されている。

【０００３】従来、Ｔ３以下の軟質板は箱焼鈍による長
時間焼鈍によって製造されており、生産能率は低い。そ
こで、近年生産能率を改善するため、連続焼鈍法により
製造する方法が幾つか提案されている。例えば、特開昭
57-70227号公報には、硬度の異なる鋼板、具体的にはＴ
４とＴ５を連続焼鈍法で作り分ける方法の提案がある
が、この方法は過時効処理を行わないブリキ専用ライン
での生産を前提とするものである。

【０００４】また特開平4-80346 号公報には、Ｔ３以下
の軟質材を連続焼鈍法で製造する方法が提案されている
が、その狙いとするところは、焼鈍後の冷却を40℃/sec
以上と速くするなどして急冷直後の固溶Ｃを多くし、次
工程の過時効処理で固溶Ｃを速やかに低減させて過時効
処理時間を短くしようとするものである。

【０００５】上記のような従来の方法は、過時効帯がな
いか、または短い（通常30秒以下)ぶりき専用の連続焼
鈍ラインで実施することを前提としている。従って、こ
れらの方法を、通常の過時効帯を持つ一般冷延鋼板用連
続焼鈍ラインで実施すると、過時効帯において調質度の
変動が大きく安定した品質の原板を製造することが難し
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ぶり
き原板製造用の専用連続焼鈍ラインを使用することな
く、従来の長い (通常 1分以上) 過時効帯を持つ一般冷
延鋼板用連続焼鈍ラインを利用して、調質度Ｔ３および
Ｔ４のぶりきおよびティンフリ−鋼板用原板 (以下、単
に「ぶりき原板」と記す) を安価に、かつ安定して製造
することのできる方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、後に詳しく説
明するように、使用素材の化学組成、熱延条件、連続焼
鈍条件等を適切に組み合わせれば、一般冷延鋼板専用連
続焼鈍ラインにおいても安定した品質のＴ３およびＴ４
級のぶりき原板を製造することができるという知見に基
ずいてなされたもので、その要旨は下記(1) の素材を
(2) のプロセスで処理することを特徴とする表面処理鋼
板用原板の製造方法にある。

【０００８】(1) 素材：重量％で、Ｃ：0.02〜0.10％、
Mn：0.10〜0.40％、sol.Al： 0.030〜0.100 ％を含有
し、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.020 ％以下、Ｎ：0.0090
％以下であって残部がFeおよび不可避不純物からなる低
炭素アルミキルド鋼の連続鋳造鋼片 (2) プロセス (下記〜からなる) ：熱間圧延して 500〜700 ℃の温度範囲で巻取った後
酸洗する。冷間圧延を施して得た冷延鋼板を、連続焼鈍炉内に
於て再結晶温度以上でA₁変態点未満の温度で、５秒〜２
分間加熱して再結晶焼鈍を行い、300 ℃以下の温度域ま
で10℃／sec 以下の冷却速度で冷却する。

【０００９】 200〜300 ℃の温度域で30秒〜10分間保
持して過時効処理を施す。

【００１０】

【作用】本発明者等は、調質度Ｔ３、Ｔ４級の原板を一
般の冷延鋼板用連続焼鈍ラインで製造するという前提
で、使用素材の化学組成、熱間圧延から過時効処理まで
の条件について検討した。一般冷延鋼板用連続焼鈍ライ
ンはその過時効帯が長く、通常の処理条件は 200〜300
℃の温度で30秒から10分間の保持である。このような過
時効処理を受けて安定した調質度Ｔ３、Ｔ４の強度を得
るためには、次に述べる基本条件を備える必要がある。
即ち、 (イ)過時効帯での析出物の低減を狙い、適切なる連続焼
鈍条件を選ぶこと、とくに冷却速度は10℃/sec以下の徐
冷とすること。

【００１１】(ロ)Ｔ３、Ｔ４級の強度を得るために固溶
強化、細粒強化のための前記のとおりの素材の化学組成
ならびに熱延条件、連続焼鈍条件を選ぶこと。

【００１２】上記 (イ)および(ロ) の基本条件を適切に組
み合わせて設定した一定の範囲内の条件の下で製造する
ことによって、初めて目的を達成することができるので
ある。

【００１３】先ず、素材の化学組成を前記のように定め
た理由を説明する。以下、成分含有量の％は重量％を意
味する。

【００１４】Ｃ：Ｃは冷延鋼板の最も有効な強化元素で
あり、Ｔ３以上の調質度の原板を製造するためには、最
低0.02％は必要である。しかし、0.10％を超える含有量
になると、熱延板が硬質となって冷間圧延時の能率、作
業性が悪化する。また、製品原板の平坦精度にも悪影響
を及ぼす。

【００１５】Mn：Mnは、Ｃと同様に原板にとっては害の
無い強化元素であるが、多すぎると熱延板が硬質となる
ので上限を0.40％とし、又、熱間脆性を抑えるために下
限を0.10％とした。

【００１６】Al (アルミニウム) ：Alは、製鋼時の脱酸
のために必要であると共に、Ｎ (窒素) をAlＮとして固
定させるためにsol.Alとして 0.030％以上含有させる。
ただしsol.Alの含有量が0.100 ％を超えると、鋼板中の
介在物が増加しプレス成形性を劣化させ、また、生産コ
ストの上昇を招くなどの不利益を伴うので、上限値を
0.100％とした。

【００１７】Ｐ：Ｐは強力な強度向上効果を持つ元素で
あるが、原板をぶりき等の表面処理鋼板とした場合の耐
食性を低下させるため、実害の無い範囲に抑えるべく上
限を 0.020％とした。

【００１８】Ｓ：Ｓは鋼の加工性を害し、かつ、MnＳ介
在物を生成しプレス成形性を悪くするので上限を 0.020
％とした。

【００１９】Ｎ：Ｎは過時効帯での時効硬化を必要量以
下に抑えるためと、冷間圧延工程での能率と作業性を損
なわないために0.0090％以下とした。

【００２０】次に、加工プロセスの諸条件を定めた理由
を説明する。

【００２１】熱間圧延は、通常の条件でよい。しかし、
熱間圧延後の巻取りは 500〜700 ℃の範囲で行わなけれ
ばならない。巻取温度が 500℃よりも低いと熱延板の結
晶が微細となり、熱延板が硬くなって冷間圧延が困難に
なる。他方、巻取温度が 700℃を超えると、巻取り後の
冷却中に熱延板中のＣがより多く析出し固溶Ｃが減り、
かつ結晶粒が大きくなり、原板の硬度が低下して本発明
の目的とする調質度Ｔ３、Ｔ４級の強度が得られなくな
る。

【００２２】上記の温度範囲で巻き取った後は、通常の
酸洗を行い冷間圧延によって所定の板厚にする。これら
の条件には特に制約はない。

【００２３】焼鈍は一般冷延鋼板用連続焼鈍ラインで行
うが、そのヒ−トパタ−ンを示すのが図１である。

【００２４】均熱温度をA₁変態点未満の温度とするの
は、A₁変態点以上になると塊状パーライト組織が生成
し、表面処理後の製品の耐食性が劣化するからである。
また、この温度での焼鈍時間を５秒〜２分としたのは、
再結晶を起こさせるためには５秒以上必要であり、２分
以上の保持は効果が飽和するからである。

【００２５】再結晶焼鈍後は、安定した調質度Ｔ３、Ｔ
４のぶりき及びテインフリー鋼板用原板を製造するため
に、10℃／sec 以下の遅い冷却速度で、300 ℃以下の温
度まで冷却する必要がある。即ち、10℃／sec 以下の遅
い冷却速度で冷却することにより、冷却中にセメンタイ
トを充分に析出させることができるので、過時効処理後
の硬度が安定し、調質度Ｔ３およびＴ４の原板を製造す
ることができるのである。

【００２６】過時効処理は 200〜300 ℃で30秒〜10分保
持することによって行う。一般にぶりき原板は板厚が薄
く、ヒートバックルと呼ばれる平坦不良が発生しやす
い。これを避けるために過時効温度を 200〜300 ℃とい
う低温にした。この温度で固溶Ｃを低減させるためには
少なくとも30秒の保持が必要である。一方、10分を超え
る保持を行うには連続焼鈍設備の改造が必要であり、一
般の冷延鋼板用の連続焼鈍ラインを使用するという本発
明の趣旨に反する。

【００２７】過時効処理後の鋼板には、通常の調質圧延
を施してぶりきやティンフリー鋼板の原板とする。

【００２８】

【実施例１】Ｔ４級のぶりき原板の製造を目的として、
表１に示す成分の溶鋼を厚さ 220mmの連続鋳造スラブと
した後、1000〜1200℃に加熱し、850 〜900 ℃の温度域
で仕上げ、500 〜650 ℃の温度で巻取った後、酸洗し、
次いで常法により冷間圧延を施した。この冷延鋼板を 6
80℃に加熱し、40秒保持する再結晶焼鈍の後、７〜10
0 ℃／sec の冷却速度で冷却する連続焼鈍を行い、その
後、250 〜500 ℃で５〜180 秒の過時効処理を施した。
次いで圧下率 0.8％の調質圧延を施した。

【００２９】以上の工程で得られた原板の硬度を測定
し、更に強制時効（100 ℃×60分) を行つた後の硬度を
測定してその変化を調べた。この強制時効は、原板にす
ずめっきを施すときに加熱されて時効し特性が悪化する
ことがあるので、その加熱条件を想定して行う処理であ
る。表２に強制時効前後の硬度（HR30T)を示す。

【００３０】表１および表２からわかるように、再結晶
焼鈍後の冷却速度を遅く（10℃/sec以下）したものは、
強制時効後の硬度上昇が、冷却速度の速いものに比べる
と小さい。これは再結晶焼鈍後の冷却中にセメンタイト
が充分に析出してしまったために、強制時効によって時
効硬化を起こすほどのセメンタイトは鋼中に存在しない
からである。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】図２は、表１、表２の本発明例であるNo.1
とNo.4、および比較例であるNo.5とNo.6の強制時効前後
の硬度を図示したものである。図示のとおり、過時効温
度が250℃でも 300℃でも、焼鈍後の冷却速度が７℃/se
cと小さい本発明例 (○) では、強制時効による硬度の
上昇は２ポイント以下と小さく、かつ安定している。

【００３４】これに対して、焼鈍後の冷却速度が 100℃
/secと大きい比較例 (●) では固溶Ｃ量が多いために、
過時効処理でも十分なＣの析出がなく、固溶Ｃが残って
しまうために、強制時効の際にこれが析出して硬度が大
きく上昇している。即ち、原板としての品質が安定して
いない。

【００３５】

【発明の効果】本発明方法によれば、一般冷延鋼板用連
続焼鈍ラインにより調質度Ｔ３、Ｔ４の安定した品質を
有する原板を容易に製造することができる。この原板は
ぶりきやテインフリ−鋼板用の素材として使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法における連続焼鈍工程のヒ−トパタ
−ンを示す図である。

【図２】過時効処理の条件と原板の強制時効前後の硬度
との関係を表す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：0.02〜0.10％、Mn：0.10〜
0.40％、sol.Al： 0.030〜0.100 ％を含有し、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.020 ％以下、Ｎ：0.0090％以下であっ
て残部がFeおよび不可避不純物からなる低炭素アルミキ
ルド鋼の連続鋳造鋼片を、熱間圧延して 500〜700 ℃の
温度範囲で巻取った後酸洗し、次いで冷間圧延を施して
得た冷延鋼板を、連続焼鈍炉内に於て再結晶温度以上で
A₁変態点未満の温度で、５秒〜２分間加熱して再結晶焼
鈍を行い、300 ℃以下の温度域まで10℃／sec以下の冷
却速度で冷却した後、 200〜300 ℃の温度域で30秒〜10
分間保持して過時効処理を施すことを特徴とする表面処
理鋼板用原板の製造方法。