JPH0823049B2

JPH0823049B2 - 深絞り性に優れた鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH0823049B2
Application number: JP62174957A
Authority: JP
Inventors: 隆彰中村; 一彬江坂
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPS63145720A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は深絞り性の優れた加工用鋼板の製造法に関
する。

（従来の技術）従来、深絞り性の優れた加工用鋼板としては、一般に
冷延鋼板が用いられてきた。しかし、近年コスト低減等
の目的から、これに代わる熱延鋼板を要求されるように
なってきた。また冷延鋼板に対しては、材質特性をより
高めることが重要になっている。

これに対応して、特開昭55−97431号公報では、成分
コントロールを行ない、Ar₃変態点以上の仕上げ温度で
圧延することによって、マルテンサイト方位遺伝を利用
して、結晶学的な｛111｝面を増して、深絞り性を表わ
す指標、ランクフォード値（値）を上昇させた熱延鋼
板の製造方法が提案されている。

また特開昭59−226149号公報では、低温仕上げ圧延時
に、潤滑圧延を施すことによって｛111｝を増し、値
を向上させる熱延鋼板の製造方法が提案されている。

また、本発明者等は熱延板のｒ値上昇を狙い、仕上圧
延圧下率を、最終段圧延もしくは最終段より、一段前か
ら最終段までの圧延を0.3秒以内で、合計圧下率が40％
以上を確保した熱延鋼板の製造方法を、特開昭61−0485
31号公報で提案している。

（発明が解決しようとする問題点）前記した特開昭55−97431号公報の提案においては、
軟質の薄手熱延鋼板は、Ｃ、Mn量を低くおさえる必要が
あり、鋼板も薄く、Ar₃変態点も高いために、熱延仕上
げ温度をAr₃変態点以上に維持することが困難で、安定
して目的とする熱延鋼板を製造できない。

また、特開昭55−226149号公報の提案においては、熱
間での潤滑圧延で値を向上させるためには、鋼板表面
の摩擦係数を低め、現状使用されている熱間潤滑圧延油
に対し、摩擦係数が１桁低い潤滑剤を使用する必要があ
り、このために板の通板性が悪くなるため、現状では実
施が困難である。

また、特開昭61−048531号公報の提案においては、現
実には、ミル荷重負担が大きく軽減できれば高ｒ値の熱
延鋼板の製造が容易になる等の問題がある。

さらに前述の従来の特許公報では、製造した高ｒ値熱
延鋼板を冷薄用素材として用いる検討は行なわれておら
ず、冷薄素材への適用は皆無であった。

本発明は上記の問題点を解決しようとするもので、Ar
₃変態点以下のフェライト域の圧延仕上げ温度で潤滑油
を使わず、後段圧下率を緩和した熱延製造条件で、深絞
り性の優れた薄手熱延鋼板を製造しようとするものであ
る。

また、さらにこの熱延鋼板を原板として冷延−焼鈍を
行ない、深絞り性良好な冷延鋼板を製造しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、C:0.01％以下、N:0.005％以下、Mn:0.3以
下で、TiもしくはNbを添加し、Tiは48×（C/12＋N/14）
≦Ti≦0.1、Nbは93×（C/12＋N/14）≦Nb≦0.15を満足
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼の熱間圧延
を行なう際に、粗圧延をAr₃〜Ar₃＋50℃の範囲の温度
で、30％以上の１パス又は複数パスの圧下を行ない、直
後に１℃/S以上の冷却速度で冷却し、続いて仕上げ圧延
を600℃以上Ar₃未満の温度で、最終段圧延のみの圧下率
が35％以上、又は最終段より一段前から最終段圧延まで
の圧延時間を0.3秒以内で、かつ合計圧下率が35％以上
になるように熱間圧延して、その後巻取処理もしくは60
0℃〜700℃で、２分以上の再結晶処理を施すことを特徴
とする。

さらに上記熱延鋼板に冷延−焼鈍を施すことを特徴と
する。

（作用）まず最初に本発明の構成が、深絞り性の良好な熱延鋼
板の製造を可能とする作用を詳細に説明する。

本発明者等の実験結果によれば、Ｃ、Mnを多量に添加
すると、加工性が悪くなる。したがって、これらの成分
の上限はC:0.01％以下、Mn:0.3以下とした。

Ｎ量はできるだけ低い方が固溶Ｎを減少させるのに良
く、製鋼の技術で可能な50ppm以下とした。高温で固溶
Ｃ、Ｎを微少にするために、Tiを添加し炭窒化物を生成
させる。しかしTiを添加しすぎると合金コストも高価に
なる。

そこでTiを経済的かつ有効に利用するためには、炭窒
化物形成条件から48（C/12＋N/14）≦Ti≦0.1の範囲と
した。なおNbも固溶Ｃ、Ｎ固着するのに有効であり、こ
れらの元素を有効使用するためには、93×（C/12＋N/1
4）≦Nb≦0.15であることが必要である。

次に、微細なフェライト粒組織をつくるためには、仕
上前の圧延を利用する。（以下粗圧延と呼ぶ。）粗圧延
では、圧下率が高いほど、また圧延温度の変態点近傍に
近いほど、圧延後のフェライト粒径は微細となる。

本発明者等の実験によると、第１図に示すように、30
％以上の１パス又は複数パスの圧下を行い、合計圧下率
30％以上、圧延温度範囲がAr₃〜Ar₃＋50℃の範囲で圧延
した材料で、＞1.0が得られる。

この因果関係は定かでないが、Ar₃からAr₃＋50℃での
粗圧延では、γ粒が再結晶し微細となって、その後の冷
却でα粒に変態することと、あるいは歪誘起フェライト
変態の単独又は相丈効果により、微細なα粒組織が得ら
れ、その後の仕上圧延〜α再結晶の工程で得られるα粒
界から、生成する｛111｝が増すためと思われる。

尚、本発明においてAr₃は下記の（１）式によって決
定する。

Ar₃（℃）＝901−325〔Ｃ〕＋33〔Si〕−92〔Mn〕＋287〔Ｐ〕＋40〔Al〕また粗圧延によってできる微細なフェライト粒径は、
高温のため粒成長が速い。したがって粗圧延直後に冷却
し、粒成長を抑制する必要がある。

第２図に示すように、粗圧延直後に冷却１℃/S以上で
冷却し、Ar₃以下の温度で仕上圧延を開始すれば、冷延
鋼板でしか得られない高値の熱延鋼板を得ることがで
きる。このために、仕上圧延で、できるだけ低温で、で
きるだけ大圧下を加えることが、冷延相当の回復しにく
い効果的な歪を加えることとなり有効である。

以前、本発明者等が調査した結果では、後段圧延まで
のパス間時間を、0.3秒以内にすれば、蓄積圧下効果に
より歪の蓄積が可能であることを見出している。

本発明においては、粗圧延〜仕上における圧延〜冷却
によって、すでにフェライト粒は微細化され、値上昇
に有効に働いているため、第３図に示すように、後段の
圧下率は１パスもしくは後段１段前〜最終段圧延パス間
を0.3秒以内での２パス圧延、圧下率35％以上で、ｒ値
は1.0を超え圧下率緩和がはかられる。

仕上温度は下限を600℃とした。これ以上の圧延温度
にすると、変形抵抗が大きくなって負荷荷重が大きくな
り、現実的でなくなるためである。また上限について
は、粗圧延後の冷却時にAr₃変態点を切るため、実質的
にはほとんどフェライト域となる。

一般に鋼板の値を高めるためには｛111｝面を高め
る必要があり、鋼中の固溶Ｃ、Ｎがない状態では、｛11
1｝面は再結晶時にフェライト粒界から優先的に成長を
おこすため、再結晶前のフェライト粒は、微細なほど粒
界が多いために、再結晶後の｛111｝面が増加し、ｒ値
向上に有利である。

上記の粗圧延条件〜仕上げ圧延条件により、微細フェ
ライト粒が増え、フェライト域での歪が増加し、また
｛111｝面成長のための核生成場所が増加する。これを
圧延後に再結晶させることにより、｛111｝面が増加
し、値が向上する。この際圧延仕上げ温度が高けれ
ば、巻取り工程時に自己焼鈍により再結晶をおこす。

しかし、圧延仕上温度が低いと、巻取りによる再結晶
はできないので再結晶処理が必要である。本発明者等の
調査によると、第４図に示すように、600℃以上の温度
で２分以上の保定を行なえば、再結晶をおこし、値は
1.0以上が得られる。

上記のように、本発明では｛111｝を増すために、圧
延前の高温域で固溶Ｃ、Ｎを少なくし、微細なフェライ
ト組織をつくった後に、フェライト再結晶をおこさせる
だけの歪付加および再結晶処理を行ない、熱延鋼板のｒ
値を向上させることが可能となった。

さらに、この熱延鋼板を冷薄用素材として用いると、
第５図に示すように、熱延鋼板のｒ値が高くなるほど冷
延−焼鈍後のｒ値が高くなる。

このため前記製造条件で高ｒ値熱延鋼板を製造し、こ
れを素材として冷延−焼鈍を行なうと、従来よりも深絞
り性の良好な冷薄鋼板を製造することが可能となった。

（実施例）表１に成分が材質に及ぼす影響を調べた結果を示す。
熱延以降の製造条件は、本発明の範囲内の代表値にそろ
えた。

サンプルNo.、は比較例ではＣ量が多く、Tiが
入っていないために、El、値とも低い。はＣ量は低
いために、Elは高くなっているが、Tiが入っていないた
め、固溶Ｃ、Ｎが不十分で、値が低い。、、、
は本発明例で、、は、El、値ともに高く良好な
材質が得られた。TiのかわりにNbを添加した、も良
好なEl、が得られた。

表３は、表２に示した本発明例の成分スラブを用い
て、熱延条件を本発明例Ａ〜１、比較例Ｊ〜Ｓとしたも
のについて調査した結果である。

粗圧延圧下率は30％以上で、＞1.0となっており、
Ｊ、Ｋのように粗圧下率を除いた他条件が本発明範囲内
であっても、粗圧下率が30％未満では値は低く、また
粗圧延温度がAc₃変態点以下であるＬ、ＭおよびAc₃＋50
℃以上のＳでは、微細な変態フェライト粒が得られず、
値は低かった。

粗圧延〜仕上間の冷速は、粒成長の抑制に有効で、冷
速1.0℃/S以上で、値＞1.0を保ち、これ以下ではＮ、
Ｏ、Ｐのように低値となった。冷速は第２図で示すよ
うに速いほど値は向上した。

仕上げ圧延では、圧下率を35％以上とすると、＞1.
0が得られた。このときの圧下率は第３図で示したよう
に、パス間が0.3秒以内で連続圧延されれば、最終パス
および最終より１段前の圧下率の合計が35％以上であれ
ばよい。Ｑ、Ｒのように35％未満では値は低くなっ
た。

また、表３には、この熱延鋼板を厚板とし、冷延（75
％）焼鈍（750℃）後の値を示している。

熱延鋼板のｒ値が1.0以上で高い本発明例では、冷延
焼鈍の値も高く、1.7以上である。この値は比較例で
示した冷延−焼鈍後の値よりはるかに高い。

以上のように本発明範囲内で製造したＡ〜Ｉは、熱延
鋼板、冷延鋼板ともに値が高く深絞り性の良好な材料
を得ることができる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明に従って薄手
熱延鋼板を製造すれば、冷延工程を用いることなく、冷
延材と同等か、それ以上の材質を有する熱延鋼板を生産
性よく得ることができ、しかも本発明方法は、Ac₃変態
点以下の仕上げ温度で圧延でき、更に特別な潤滑油を用
いる必要がないので、圧延にあたって操作性、作業性が
格段に向上する等、冷延鋼板に代る良質安価な熱延鋼板
を、容易に提供することができる等、経済的効果はきわ
めて大きい。

さらに、この熱延鋼板を冷間圧延して使用すれば、従
来よりも高い深絞り性を得ることができ、高加工用素材
としても適用が可能である。

【図面の簡単な説明】第１図は粗圧延圧下率と圧延温度が値に及ぼす影響を
示した図表、第２図は粗〜仕上げ圧延間の冷速が値に
及ぼす影響を示した図表、第３図は、仕上げ圧下率およ
び最終段と最終段より１段前のパス間時間が値に及ぼ
す影響を示した図表、第４図は熱処理条件が値に及ぼ
す影響を示した図表、第５図は熱延鋼板の値と冷延−
焼鈍後の値との関係を示した図表である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】C:0.01wt％以下、 N:0.005wt％以下、 Mn:0.3wt％以下で、 TiもしくはNbを添加し、 Tiは48×（C/12＋N/14）≦Ti≦0.1wt％、 Nbは93×（C/12＋N/14）≦Nb≦0.15wt％を満足し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼の熱
間圧延を行なう際に、粗圧延をAr₃〜Ar₃＋50℃の範囲の
温度で、30％以上の１パス又は複数パスの圧下を行な
い、直後に１℃/S以上の冷却速度で冷却し、続いて仕上
げ圧延を600℃以上Ar₃未満の温度で、最終段圧延のみの
圧下率が35％以上、又は最終段より一段前から最終段圧
延までの圧延時間を0.3秒以内で、かつ合計圧下率が35
％以上になるように熱間圧延して、その後巻取処理、も
しくは600℃〜700℃で２分以上の再結晶処理を施すこと
を特徴とする深絞り性に優れた鋼板の製造方法。