JPH0797632A - 加工性と塗装焼き付け硬化性に優れた冷延鋼板及び溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 - Google Patents

加工性と塗装焼き付け硬化性に優れた冷延鋼板及び溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法

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JPH0797632A
JPH0797632A JP24327193A JP24327193A JPH0797632A JP H0797632 A JPH0797632 A JP H0797632A JP 24327193 A JP24327193 A JP 24327193A JP 24327193 A JP24327193 A JP 24327193A JP H0797632 A JPH0797632 A JP H0797632A
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JP
Japan
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steel sheet
rolled steel
workability
cold
temperature
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Application number
JP24327193A
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English (en)
Inventor
Kosaku Shioda
浩作 潮田
Kaoru Kawasaki
薫 川崎
Osamu Akisue
治 秋末
Makoto Tefun
誠 手墳
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、加工性とBH性に優れた冷延鋼板
の製造方法を提供するものである。 【構成】 冷延ままの鋼帯を連続焼鈍あるいはライン内
焼鈍式の連続溶融亜鉛メッキ設備を用いて製造するにあ
たり、加熱・均熱中の最後の段階で加熱速度が100〜
2000℃/sの急速かつ短時間の焼鈍を補助的に行い、
続いて急速に冷却し、必要に応じて溶融亜鉛メッキ処理
を行うことを特徴とする加工性とBH性に優れた冷延鋼
板を製造する方法を提供する。 【効果】 従来の製造方法と比較し、本発明によれば、
安定的、効率的でかつ低コストで加工性とBH性に優れ
た冷延鋼板が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性と塗装焼き付け
硬化性(BH性)とを両立した冷延鋼板の製造方法に関
するものである。ここで、冷延鋼板とは、表面処理を施
さない鋼板と表面処理を施す鋼板の両方を意味する。
【0002】
【従来の技術】冷延鋼板の深絞り性や張り出し性などの
加工性を改善する基本的な技術として、連続焼鈍あるい
はライン内焼鈍式の連続溶融亜鉛メッキ設備における高
温焼鈍技術がよく知られている。一方、Ti及びNbの
少なくとも1種を添加した極低炭素鋼にBH性を付与す
るためには、高温焼鈍しTiCやNbCの一部を再溶解
させ固溶Cを残存させる方法がよく知られている。その
場合、冷延ままの鋼帯をアンコイルして連続焼鈍あるい
は連続溶融亜鉛メッキ設備に挿入し再結晶焼鈍するが、
そのパターンは基本的には、加熱、均熱、冷却からなっ
ており、加工性を向上させ、BH性を付与するために加
熱・均熱温度を高温としている。また、加熱方式は、ガ
スバーナーによる直火式の加熱、あるいはラジアントチ
ューブによる輻射加熱である。
【0003】一方、電気加熱の連続焼鈍への適用も知ら
れており、特開昭56−116830号公報、特開昭5
6−116831号公報、特開平2−166234号公
報、特開平4−154947号公報において開示されて
いる。しかし、従来の電気加熱法は、常温から再結晶温
度以上まで一気に加熱したり、通常の焼鈍炉と完全に分
離独立する形で従来の連続焼鈍炉と組み合わせている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】冷延鋼板の加工性を改
善したりBH性を付与するために高温焼鈍すると、1)
ヒートバックルや板破断などの通板性が劣化する、2)
表面疵などが発生し表面品位が劣化する、3)エネルギ
ーコストが上昇する、4)異品種、異グレードの鋼板の
製造に伴い焼鈍温度の変更が必要となるために生産性が
低下する、などの問題が生じる。一方、従来の電気加熱
法では、1)加熱温度範囲が広いため電気エネルギーコ
ストが高くなる、2)二つの加熱方法を分離独立して使
用するために設備費が高くなる問題がある。
【0005】本発明は、このような従来技術の課題を有
利に解決するものであって、連続焼鈍及びライン内焼鈍
式の連続溶融亜鉛メッキ設備において、加熱・均熱中の
最後の段階において急速かつ短時間の補助的な加熱をす
ることにより、加工性とBH性とを両立した冷延鋼板及
び溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、(1)冷延ままの鋼帯をアンコイルして連
続焼鈍するにあたり、鋼帯を加熱し、均熱中の最後の段
階に、加熱速度が100〜2000℃/sで820〜91
0℃の温度範囲まで急速かつ短時間の昇温を補助的に行
い、その後冷却することを特徴とする加工性と塗装焼き
付け硬化性に優れた冷延鋼板の製造方法、及び(2)冷
延ままの鋼帯をアンコイルしてライン内焼鈍式の連続溶
融亜鉛メッキ設備で溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するにあ
たり、鋼帯を再結晶温度以上で加熱し還元雰囲気中で表
面を還元する最後の段階に、加熱速度が100〜200
0℃/sで820〜910℃の温度範囲まで急速かつ短時
間の昇温を補助的に行い、その後冷却し溶融亜鉛メッキ
を施し、必要に応じて続いて再加熱しメッキ層の合金化
処理を行うことを特徴とする加工性と塗装焼き付け硬化
性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法である。
【0007】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1及び図2は、本発明による実施例を模式的に示す図
である。図1は、連続焼鈍の熱履歴を示すものであり、
図中aは、冷延ままの鋼帯をアンコイルして連続焼鈍炉
にて加熱する段階であり、その加熱パターンは加熱速度
が1〜200℃/s、到達温度が500〜900℃であ
る。図中bは、鋼帯を均熱する段階であり、均熱温度は
500〜900℃、保持時間は0〜300sである。図
中cは、本発明の最も特徴とするところであり、通電加
熱などにより急速かつ短時間の昇温をする。加熱速度は
100〜2000℃/sであり820〜910℃まで加熱
する。図中dは、短時間の急速加熱の後に、直ちに冷却
する段階である。過時効帯などを有する設備では、冷却
カーブが図に示したものと異なるが、ここでは図中dに
示した曲線で代表する。
【0008】図2は、ライン内焼鈍式の連続溶融亜鉛メ
ッキの熱履歴を示すものであり、図中aは、冷延ままの
鋼帯をアンコイルして加熱する段階であり、その加熱パ
ターンは加熱速度が1〜200℃/s、到達温度が500
〜900℃である。図中bは、鋼帯を均熱する段階であ
り、均熱温度は500〜900℃、保持時間は0〜30
0sである。図中cは、本発明の最も特徴とするところ
であり、通電加熱などにより急速かつ短時間の昇温をす
る。加熱速度は100〜2000℃/sであり820〜9
10℃まで加熱する。図中dは、短時間の急速加熱の後
に、不活性ガスで溶融亜鉛浴に浸漬するまで冷却する段
階である。図中eで溶融亜鉛メッキした後、fの段階で
常温まで冷却する。これは、メッキ層でZn−Feの合
金化反応が伴わない溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法であ
る。一方、溶融亜鉛浴に浸漬した後、図中gで再加熱し
メッキ層で合金化反応させ、その後hの段階で室温まで
冷却するのが、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法で
ある。
【0009】本発明に用いる鋼は表1に例示するもので
あり、TiとNbは少なくとも1種添加する。
【表1】
【0010】すなわち重量%で、Cは0.0003〜
0.005%であり、0.0003%未満であると著し
いコスト上昇を招き、また0.005%超になると成形
性が劣る。Siは、0.005〜1.5%であり、0.
005%未満はコスト上昇となり、また1.5%超は加
工性や表面処理性に問題が生じる。Mnは、0.03〜
3%であり、0.03%未満になると熱間脆化が発生
し、また3%超は加工性に問題が生じる。Pは、0.0
01〜0.2%であり、0.001%未満にするには著
しいコスト上昇が生じ、また0.2%超になると脆化が
生じる。Sは、0.001〜0.02%である。0.0
01%未満にするには、コストが上昇する。0.02%
以上になると、熱間脆化が発生する。Alは、脱酸のた
めに0.005〜0.2%添加する。0.2%超になる
と加工性が劣化する。Ti,NbはCやNを固定するた
めに少なくとも1種添加する。その添加量は、0.00
2〜0.1%とする。0.002%未満では、TiやN
bの添加効果がなく、加工性が乏しい。一方、0.1%
超となると、加工性が再び劣化する。Nは、0.000
3〜0.0050%であり、0.0003%未満は達成
が困難であり、0.0050%超となると加工性が著し
く劣化する。Bは、必要に応じて添加し、添加量は0.
0040%以下である。0.0040%超になると加工
性が劣化する。
【0011】以上のような鋼を、図1あるいは図2のパ
ターンで熱処理するが、熱履歴の条件範囲は、次の通り
である。図1及び図2の図中aで、加熱速度が1℃/s未
満では生産性が悪く、また直火式加熱や輻射加熱では2
00℃/s超は困難となる。また図中bで、到達温度が5
00℃未満では未再結晶の状態であり、一方900℃超
にすると高温焼鈍の問題点、すなわち通板性や表面疵の
問題が発生する。到達温度での保定時間が、300s超
になると生産性が悪い。図中cの急速短時間の加熱は、
本発明の特徴とするところであり、加熱速度が100℃
/s未満では加熱に時間がかかりすぎ、一方2000℃/s
超になると制御が困難である。図中dは、急速加熱後、
電気パワーをoffの状態とし、直ちに冷却する段階で
ある。また、図2の図中e以降の熱履歴は通常のものと
変わりなく、合金化処理を伴う場合と伴わない場合の両
方を含む。
【0012】図3,4及び図5,6には、それぞれ表面
処理をしない冷延鋼板と合金化溶融亜鉛メッキ冷延鋼板
の製品板のランクフォード値(r値)とBH性に及ぼす
急速短時間焼鈍温度の影響を示す。用いた鋼は、C:
0.0028%、Si:0.02%、Mn:0.15
%、P:0.011%、S:0.009%、Al:0.
045%、Ti:0.015%、Nb:0.008%、
N:0.0018%の化学組成からなり、スラブ加熱温
度:1180℃、熱延仕上げ温度:920℃で4.0mm
厚に熱間圧延した後、710℃で巻取った。続いて酸洗
した後、0.8mmまで冷間圧延し、次の条件で焼鈍し
た。
【0013】すなわち、連続焼鈍の場合には、図1に示
したヒートサイクルで、a(加熱速度):10℃/s、
b:770℃×40s、c:700℃/sで図3及び図4
の図中の種々の温度(最高到達温度)まで加熱、d:室
温まで空冷したものである。その後、0.8%の調質圧
延の後、引張試験に供した。ライン内合金化溶融亜鉛メ
ッキの場合には、図2に示したヒートサイクルで、図の
a(加熱速度):10℃/s、b:770℃×40s、
c:700℃/sで図5及び図6の図中の種々の温度(最
高到達温度)まで加熱、d:40℃/s、e:470℃の
溶融亜鉛浴(0.1%Alを含有)に2s浸漬、g:2
0℃/sで520℃まで加熱し20s均熱、h:平均冷却
速度20℃/sで室温まで冷却したものである。その後、
0.8%の調質圧延の後、引張試験に供した。
【0014】図3から図6までの図から明らかなよう
に、短時間の補助的な加熱が、著しくr値を改善し、B
H性付与に効果を発揮することがわかる。ここで、BH
性は、2%の引張予歪材に170℃×20分の塗装焼き
付け相当の熱処理を施してから再度引張試験を行った場
合の応力の上昇量(再引張試験時の下降伏応力から2%
変形応力を差し引いた値)で評価した。到達温度が82
0〜910℃の本発明範囲で製造すると、冷延鋼板の場
合には、平均r値は1.8〜2.5でBH性は25MPa
〜55MPa となり、一方合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の場
合には、平均r値は1.7〜2.3でBH性は20MPa
〜50MPa となり、加工性とBH性に優れた鋼板が製造
できる。
【0015】
【発明の効果】本発明を適用することにより、1)ヒー
トバックルや板破断などがなく通板性が良好となる、
2)表面疵などの発生もなく鋼板の表面品位が向上す
る、3)グレードの異なる鋼板を製造する場合でも炉温
を一定にできるので生産性が改善される、4)電気加熱
する温度範囲が狭いので電気エネルギー消費量が低減す
る、などの製造上の優れた効果を奏すと共に、加工性と
BHに優れた冷延鋼板及び溶融亜鉛メッキ鋼板の製造が
可能となる。また、本発明はライン内焼鈍式のアルミメ
ッキなどの冷延鋼板の製造にも適用が可能であり、その
適用範囲も広い。したがって、本発明の工業的意義は極
めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明冷延鋼板の熱処理パターンの一例を模式
的に示す図。
【図2】本発明溶融亜鉛メッキにおける熱処理パターン
の一例を模式的に示す図。
【図3】冷延鋼板の熱処理における最高到達温度と塗装
焼き付け硬化性(BH)との関係を示す図。
【図4】冷延鋼板の熱処理における最高到達温度と平均
r値との関係を示す図。
【図5】溶融亜鉛メッキの熱処理における最高到達温度
と塗装焼き付け硬化性(BH)との関係を示す図。
【図6】溶融亜鉛メッキの熱処理における最高到達温度
と平均r値との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手墳 誠 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷延ままの鋼帯をアンコイルして連続焼
    鈍するにあたり、鋼帯を加熱し、均熱中の最後の段階
    に、加熱速度が100〜2000℃/sで820〜910
    ℃の温度範囲まで急速かつ短時間の昇温を補助的に行
    い、その後冷却することを特徴とする加工性と塗装焼き
    付け硬化性に優れた冷延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 冷延ままの鋼帯をアンコイルしてライン
    内焼鈍式の連続溶融亜鉛メッキ設備で溶融亜鉛メッキ鋼
    板を製造するにあたり、鋼帯を再結晶温度以上で加熱し
    還元雰囲気中で表面を還元する最後の段階に、加熱速度
    が100〜2000℃/sで820〜910℃の温度範囲
    まで急速かつ短時間の昇温を補助的に行い、その後冷却
    し溶融亜鉛メッキを施すことを特徴とする加工性と塗装
    焼き付け硬化性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 溶融亜鉛メッキを施した後、続いて再加
    熱しメッキ層の合金化処理を行うことを特徴とする加工
    性と塗装焼き付け硬化性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の
    製造方法。
JP24327193A 1993-09-29 1993-09-29 加工性と塗装焼き付け硬化性に優れた冷延鋼板及び溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 Pending JPH0797632A (ja)

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