JPH0756052B2 - 加工用冷延鋼板の製造法 - Google Patents

加工用冷延鋼板の製造法

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JPH0756052B2
JPH0756052B2 JP61090054A JP9005486A JPH0756052B2 JP H0756052 B2 JPH0756052 B2 JP H0756052B2 JP 61090054 A JP61090054 A JP 61090054A JP 9005486 A JP9005486 A JP 9005486A JP H0756052 B2 JPH0756052 B2 JP H0756052B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は薄鋳片により軟質で加工性の優れた冷延鋼板を
製造する方法に関するものである。
〈従来の技術〉 加工用冷延鋼板は従来、200〜250mm厚みの連続鋳造スラ
ブまたは分塊スラブを用い、熱間圧延により、2〜6mm
の厚みまで圧延し、酸洗後、冷延・焼鈍され製造されて
いる。この場合、熱間圧延比(スラブ厚み/熱延厚み)
が40〜100と大きいため、強大な熱延機列を必要とし、
熱延のために多大なエネルギーを必要とする。最近、鋳
片寸法を製品形状に近ずけ、加工のためのエネルギーを
少なくしようという試みがなされている。ストリップ製
品に関しては鋳片を薄くするストリップ連鋳法がある。
しかし、この薄い鋳片を用いて冷延鋼板を製造する場合
は、得られる製品は一般に硬質でしかも加工性が劣るた
め、加工性を必要とする用途に使用できない。また、プ
レス加工時に肌あれが発生する場合があった。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決し、薄鋳片
を出発材とする加工性が良好で、加工時に肌あれの発生
しない冷延鋼板の製造方法の提供にある。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1) 重量%でC:0.0010〜0.070%,Mn:0.05〜0.50%,
S:0.013%未満,Al:0.005〜0.090%を含有し、残部が鉄
および不可避的不純物からなる薄手鋳片を、鋳片の冷却
速度:V(1350〜1000℃間の平均冷速℃/min)と熱延圧下
比:R(鋳片厚み/熱延終了厚み)の関係がV≦103℃/mi
nでは4.5≧R≧{−(5/6)logV+3.5}を満足し、V>
103℃/minでは4.5≧R>1.0を満足する条件で熱間圧延
を行ない、引続いて冷間圧延し、次いで焼鈍することを
特徴とする加工用冷延鋼板の製造法。
(2) 重量%でC:0.0010〜0.070%,Mn:0.05〜0.50%,
S:0.015%以下,Al:0.005〜0.090%を含有し、さらに50p
pm以下のCa,REM/S≦2.0のREM,50ppm以下のMg,Zr/S≦10
のZr,0.3≦B/N≦1.5のBの1種または2種以上を含有
し、残部が鉄および不可避的不純物からなる薄手鋳片
を、鋳片の冷却速度:V(1350〜1000℃間の平均冷速℃/m
in)と熱延圧下比:R(鋳片厚み/熱延終了厚み)の関係
がV≦103℃/minでは4.5≧R≧{−(5/6)logV+3.5}
を満足し、V>103℃/minでは4.5≧R>1.0を満足する
条件で熱間圧延を行ない、引続いて冷間圧延し、次いで
焼鈍することを特徴とする加工用冷延鋼板の製造法。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
連続鋳造の薄鋳片をただ単に通常の熱間圧延・冷間圧延
・焼鈍すると、硬質で加工性が劣ることは前述したが、
加えて、成品の結晶粒が細粒であるにもかかわらず、加
工時に層状の肌あれが発生し、成品の表面性状を著じる
しく悪くする。本発明者等は加工性が良好で、しかもプ
レス加工後に於いても肌あれの発生しない、薄鋳片によ
る冷延鋼板の製造方法を種々検討した結果、鋳造後の鋳
片の冷却速度を制御しつつ、冷却速度と熱間圧延での圧
下比の関係をコントロールすることにより、熱延での消
費エネルギーを最小としつつ、しかも加工性が良好で、
肌あれの発生しない冷延鋼板が製造できることを知見
し、本発明を完成した。
本発明の加工用冷延鋼板の成分限定について説明する。
Cは添加量が多くなると硬質となり、加工性を劣化せし
める元素であることが良く知られており、C:0.070%を
超えると本発明の方法でも加工性が劣化するので、上限
を0.070%とした。C量が低ければ低いほど加工性が良
好となるので、C量の下限は工業的に実施可能な0.0010
%とした。好ましい範囲はC:0.0010〜0.050%である。
Mnは熱間圧延時のSによる熱間脆性を防止するため、0.
05%以上は必要である。Mn量が0.50%を超えるとCの場
合と同様に加工性を劣化せしめ、本発明の特徴を損う。
したがってMn量は0.05〜0.50%に限定した。好ましい範
囲は0.10〜0.30%である。
Sの限定は本発明では特に重要である。Sは熱間加工時
の割れを誘発する元素であるので、低い方が好ましいだ
けでなく、本発明では加工性に大きな影響を与える成分
である。S量が0.013%以上になると鋼が硬質化し、加
工性が劣化するので、S量は0.013%未満と規定する。
ただし、請求項2の発明における如く、選択元素として
Ca,REM,Mg,Bの1種または2種以上を含有する場合は、
S量を0.015%まで増大しても、加工性が劣化せず、本
発明の効果は何ら損なわれるものではないので、請求項
2の発明においては、S量を0.015%以下と規定する。
好ましい範囲は0.009%以下である。S量の下限は加工
性の点から低い方が好ましく、工業的に達成可能な値は
0.0005%である。
Alはキルド鋼とするため、少なくとも0.005%が必要で
ある。一方Al量が0.090%を超えると、鋼板が硬質化
し、表面疵も増加し、しかもコスト上昇をもたらす。好
ましい範囲はAl:0.010〜0.060%である。他のP,Si,O等
の不純物は特に限定しないが、出来るだけ少ないことが
好ましい。
以上本発明を構成するC,Mn,S,Alの基本成分の限定理由
について述べたが、本発明に於いてCa≦50ppm、好まし
くは5ppm≦Ca≦50ppm、REM/S≦2.0、好ましくは0.5≦RE
M/S≦2.0ののREM,Mg≦50ppm、好ましくは5ppm≦Mg≦50p
pm、Zr/S≦10、好ましくは5≦Zr/S≦10のZr、0.3≦B/N
≦1.5のBのうち1種又は2種以上を含有せしめること
によって本発明の効果は一層顕現される。これら元素の
上限値を超えるとその効果が飽和しまた高価となる。特
にBの添加に関していえば、第1項発明の基本成分に窒
化物形成元素であるBを添加することによって本発明の
特徴が一層発揮される。B/Nが0.3未満ではB添加による
加工性の向上効果がなく、B/Nが1.5を超えると逆に加工
性が低下する。
またTi,Nb等の炭窒化物形成元素を添加しても本発明の
特徴を損なわない。添加する場合はTi≧4C+3.42N+1.5
S,Nb≧3Cの条件を満足することが好ましい。
上記のごとく特定された成分は溶製後薄鋳片にされた
後、直ちに熱間圧延される(熱間圧延なしも含む)が、
本発明では鋳片の冷却速度および熱間圧延比の特定が、
極めて重要な構成要件であり、以下、これを説明する。
実験室において、C:0.030%,Mn:0.25%,S:0.007%,Al:
0.035%,Si:0.01%,P:0.008%,N:0.0025%の鋼につい
て、凝固直後の鋳片の冷却速度(1350〜1000℃間)を種
々変え、また鋳片厚を変えることによりその鋳片の熱延
圧下比を変えて、3.7mmの熱延板および鋳片まま(圧延
なし)材とした。これを冷延率78.4%で0.80mmまで冷間
圧延し、750℃×1min+400℃×3minの焼鈍を行い、1.0
%のスキンパス後に材質特性を調査した。
第1図に伸び、第2図にr値、第3図にプレス加工後の
肌あれ性と鋳片の冷却速度・熱延圧下比の関係を示し
た。第1図〜第3図の図中の等高線は多数の実験結果の
平均値で作成した。肌あれ評点は1〜5段階で行い、評
点5は肌あれが極めて大、4は大、3は肌あれ有り、2
は軽微の肌あれが認められる、1は肌あれ無しとした。
なお評点2以下であれば実用上合格である。
第1図より鋳片の冷却速度と圧下比の組合わせにより伸
びの良好な領域がある事がわかる。即ち、ある冷却速度
の断面では、熱延圧下比が小さすぎても、大きすぎても
伸びが低下することが判る。
第2図より値は熱延圧下比が大きくなると高くなるこ
とが判る。しかし、冷却速度が早い場合は、低い熱延圧
下比で高値が得られる。
肌あれ性は冷却速度が103℃/min超では熱延圧下比:1.0
超であれば肌あれが発生しない。しかし冷却速度≦103
℃/minでは圧下比が小さいと肌あれが発生し、肌あれを
抑制するためには、所定量以上の圧下比を必要とする。
以上の知見、即ち値,伸びの加工性がすぐれ、肌あれ
が発生しない領域として、鋳片の冷却速度と熱間圧下比
の関係をV≦103℃/minでは4.5≧R≧{−(5/6)logV
+3.5}、V>103℃/minでは4.5≧R>1.0と限定した。
(R:熱延圧下比(鋳片厚み/熱延終了厚み),V:鋳片の
冷却速度℃/min(1350〜1000℃間))。Rの上限は良好
な伸びが得られ、熱間圧延機のコンパクト化が可能な条
件により決めた。熱間圧延機のコンパクト化が可能でか
つ伸びが安定して得られるためにはR≦4.0が好まし
い。一方Rの下限は肌あれ、伸び、値よりR≧(−5/
6logV+3.5)を決定した。鋼板の加工性,鋼板の板厚寸
法精度からはR≧1.2とすることが好ましい。
熱間圧延がある場合は、熱間圧延終了温度がAr3点以上
とすることが、鋼板の通板性,冷間圧延,焼鈍後の加工
性の点から好ましい。また鋼帯は通常行なわれる範囲の
500〜800℃で捲取られる。
鋳片の冷却速度を1350〜1000℃までの平均速度だけで代
表したが、この理由は計測および制御が容易であるから
である。
以上の工程で製造された鋼板は脱スケール後に冷間圧延
される。冷間圧下率は通常の場合と同様に60〜90%の範
囲で実施される。
焼鈍は連続焼鈍でも、箱焼鈍でもかまわない。焼鈍板は
必要に応じスキンパスし成品に供される。
このようにして製造された冷延鋼板はZn,Zn-Al,Zn-Fe,S
n等の表面処理鋼板として適用しても本発明の特徴を発
揮する。
〈実施例〉 第1表に示す化学成分および、製造条件で冷延鋼板を製
造し、その材質特性を同表に示した。すなわち、鋳片の
板厚および冷却速度を変え、熱延圧下比を変え、熱延板
とし、酸洗後、冷延し、第1表記載の条件の焼鈍を行
い、1.5%の調質圧延を行い、材質特性を調査した。肌
あれ性は、バルジテストにより、肌あれの程度により評
点は1〜5にランク別けた。評点1は肌あれなし,2は若
干の肌あれが認められる,3は肌あれ発生,4は肌あれ程度
大,5は極めて大きい肌あれが発生する。
第1表の結果から、本発明の方法で製造したものは、本
発明以外の方法で製造されたものより、高い延性と高
値を示すと共に、肌あれ評点も1と良好な特性となって
いることがわかる。コイルNo.11,12,13は成分的に本発
明範囲外で製造されたものであるが、加工性が劣ってい
る。コイルNo.14,15は鋳片の冷速と熱延の圧下比が少な
い側に本発明範囲がはずれたものであるが、肌あれが発
生している。一方コイルNo.16は圧下比が大きい側で本
発明範囲外である。この場合は延性が劣っている。
〈発明の効果〉 本発明によれば、上記実施例からも明らかなように、限
定成分の溶鋼を従来技術の如く、強力な熱間圧延機列に
よる累積大圧下の熱延を行うことなく、小さな熱間圧
延、もしくは熱延を行なわなくとも鋳造後の冷速と熱延
圧下比の関係をコントロールすることにより良加工性冷
延鋼板の製造が可能となる。かくして、工程の省力化に
ともなう、省エネルギー、コストの大幅な低減が可能と
なるので、本発明は産業上極めて有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋳片の冷却速度(1350〜1000℃)および熱延圧
下比と冷延焼鈍後の鋼板の伸びの関係を示す図(図中の
数字は伸び%)、第2図は鋳片の冷却速度および圧下比
と冷延焼鈍後の鋼板の値の関係を示す図(図中の数字
は値)、第3図は鋳片の冷却速度および圧下比と冷延
焼鈍後の鋼板の肌あれ性の関係を示す図(図中の数字は
肌あれ評点)である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%でC:0.0010〜0.070%,Mn:0.05〜0.5
    0%,S:0.013%未満,Al:0.005〜0.090%を含有し、残部
    が鉄および不可避的不純物からなる薄手鋳片を、鋳片の
    冷却速度:V(1350〜1000℃間の平均冷速℃/min)と熱延
    圧下比:R(鋳片厚み/熱延終了厚み)の関係がV≦103
    ℃/minでは4.5≧R≧{−(5/6)logV+3.5}を満足
    し、V>103℃/minでは4.5≧R>1.0を満足する条件で
    熱間圧延を行ない、引続いて冷間圧延し、次いで焼鈍す
    ることを特徴とする加工用冷延鋼板の製造法。
  2. 【請求項2】重量%でC:0.0010〜0.070%,Mn:0.05〜0.5
    0%,S:0.015%以下,Al:0.005〜0.090%を含有し、さら
    に50ppm以下のCa,REM/S≦2.0のREM,50ppm以下のMg,Zr/S
    ≦10のZr,0.3≦B/N≦1.5のBの1種または2種以上を含
    有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる薄手鋳片
    を、鋳片の冷却速度:V(1350〜1000℃間の平均冷速℃/m
    in)と熱延圧下比:R(鋳片厚み/熱延終了厚み)の関係
    がV≦103℃/minでは4.5≧R≧{−(5/6)logV+3.5}
    を満足し、V>103℃/minでは4.5≧R>1.0を満足する
    条件で熱間圧延を行ない、引続いて冷間圧延し、次いで
    焼鈍することを特徴とする加工用冷延鋼板の製造法。
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JPS5943825A (ja) * 1982-09-07 1984-03-12 Sumitomo Metal Ind Ltd プレス成形用冷延鋼板の製造法

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