JPH0826409B2

JPH0826409B2 - 連続焼鈍によるプレス成型性の優れた冷延鋼板の製造法

Info

Publication number: JPH0826409B2
Application number: JP17442090A
Authority: JP
Inventors: 公三山崎; 規正上原; 敏澄上田; 伸彦松津; 晃砂田; 信明伊藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPH0463232A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は鉄鋼業における、連続焼鈍設備を利用してプ
レス成形性のすぐれた冷延鋼板を製造する方法に関する
ものである。

（従来技術）自動車用鋼板に使用される冷延鋼板はそのプレス成型
性の良好なる事が要求される。

これらは従来箱焼鈍で製造されていたが、連続焼鈍設
備が稼働するようになり、その殆んどが連続焼鈍で製造
されるようになってきた。近年製鐵所においては、冷延
鋼板が製造される場合の代表的工程は、まず製鋼工場に
おいて所定の成分とした溶鋼を連続鋳造工程でスラブと
する。このスラブを連続熱間圧延機によって板厚が1.6m
m〜6.0mm程度の熱延コイルに圧延され、その後酸洗によ
り表面のスケールを除去した後、連続冷間圧延機で所定
の板厚までに圧延される。その後連続焼鈍によって再結
晶焼鈍を行ない軟化させた後、調質圧延を行ない鋼板と
する。上記工程中、熱延に関しては鋼板が最終段圧延ス
タンドを通過する時の温度、即ち熱延仕上温度（以下FT
と言う）と鋼板がコイル状に捲取られる時の温度即ち、
熱延捲取温度（以下CTと言う）が鋼板の諸性質に重大な
影響を及ぼす。

一般にプレス用冷延鋼板ではFTは鋼板中でオーステナ
イトからフェライトへの変態が開始する温度、即ちAr₃
温度より高くないと鋼板のプレス成形性が著しく劣化す
ることが知られており、通常のプレス用冷延鋼板の場
合、このFTは850℃以上が必要である。

一方CTに関してはこと連続焼鈍に関する限り高温で捲
取る方法が一般的である。

この高温捲取を必要とする理由は、フェライト結晶
粒を大きくする、AlNを完全に析出させ且つ大きくす
る、炭化物を大きく析出させる事等により深絞り性を
向上させることにある。

しかし熱延の捲取工程ではコイルの内、外周部は冷却
速度が速いため前記効果が発揮されず、冷延鋼板の材質
の不均一を招く結果となる。連続焼鈍プロセスにおける
材質の不均一性は、連続焼鈍そのものに起因するもので
はなく、その前段工程である熱延工程によるものであ
る。一般に、通常の熱延工程では仕上げ圧延を終了した
鋼ストリップは続くランアウトテーブル上で冷却水によ
り冷却され、所定の温度で捲取られるのが通例である。
この際ランアウトテーブル上で鋼ストリップ全長に亘っ
て均一に冷却されないことは（特にストリップコイルの
内、外周）よく知られているところである。この解決の
ため熱延捲取温度を高くすれば上記のような欠点が解消
されるが、捲取温度の上昇は表層粗大粒発生の原因とな
り冷延鋼板の延性を著しく劣化させる。これらの問題を
改善するために各種の提案がなされている。例えば特公
昭55-22533号公報にはアルミキルド鋼に対し熱延捲取工
程で730℃以上の高温で捲取った後連続焼鈍する方法、
また特公昭55-36051号公報には熱延ストリップを捲取る
際にストリップ両端部を無注水で捲取る方法等が明記さ
れている。このように連続焼鈍でアルミキルド鋼を製造
する際の熱延工程におけるFT,CTの影響、ことにCTの影
響の大きいことがわかる。確かに冷間圧延された鋼スト
リップに対する連続焼鈍プロセスは、通常のバッチ焼鈍
プロセスでは得られない大きな利点を持つ、即ち高生産
性，省力化、および素材材質の均一化（高歩留まり）等
である。しかし普遍的に用いられている連続焼鈍プロセ
ス、および上記改善プロセスであってもストリップの全
長にわたって均一な材質の得られないことは、鉄鋼業に
従事するものにとってはよく認識されているところであ
る。

（発明が解決しようとする課題）本発明における課題は、連続焼鈍工程において、アル
ミキルド鋼のコイル先端および後端部の材質が劣化する
のを防止し、コイル長さ方向で均一な特性を有する連続
焼鈍によるプレス成形性のすぐれた冷延鋼板の製造方法
の提供にある。

ここで言う均一性とは、コイル先端および後端部の機
械的特性のYP,値とコイル中央部の機械的特性のYP,
値との差が無いことを前提とするが、我々はこの差をΔ
YPで2kg/mm²以下、Δ値で0.20以下であれば実際のプ
レス作業で問題無いものと考えられるため、この値を持
って均一性の指標とした。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の課題を解決するために開発されたもの
であって、連続焼鈍工程で製造するアルミキルド鋼の材
質の均一性に関するものであり、その骨子とするところ
は、（１）C:0.08％以下、Mn:0.30％以下,S:0.030％以下、A
l:0.03〜0.08％以下,N:0.0040％以下、残部鉄及び不可
避的不純物元素からなるAl−キルド鋼を溶製しスラブと
した後、熱間圧延工程でストリップとし、その後、冷間
圧延、および連続焼鈍の各工程を経てプレス成形用冷延
鋼板を製造する方法において、熱間圧延工程のランアウ
トテーブル上で、ストリップ長さ方向中間部の板温を65
0〜700℃にして、該ストリップの先端及び後端部の板温
を中間部の板温より50〜80℃高く設定して、且つ、その
設定長さの範囲を各コイルの全長の５〜25％として、冷
却水で冷却し次いで巻取ることを特徴とする連続焼鈍に
よるプレス成形性のすぐれた冷延鋼板の製造法（２）連続焼鈍工程の条件を、焼鈍温度750〜850℃、加
熱時間10〜60秒、その後の冷却速度を60〜150℃／秒で2
70℃以下まで冷却し、次いで350℃まで加熱し、350〜27
0℃間で120〜180秒の過時効処理を特徴とする上記
（１）記載の連続焼鈍によるプレス成形性のすぐれた冷
延鋼板の製造法である。

（作用）本発明の成分限定理由について述べる。（１）Ｃは鋼
を硬化し、鋼板の成形性を損なうので、上限を0.08％と
する。よりプレス成形性のよい材質が要求される場合
は、真空脱ガス処理を行ない、Ｃ量を0.015％以下に低
減させることにより効果的である。

（２）Mnを0.3％以下としたのは、Mnは0.3％以上になる
と材質が硬質になるためであり、ことMnに関してはより
低い方が好ましい。

（３）Ｓの上限を0.030％としたのは、Ｓが高くなる
と、熱間圧延中にＳに起因する割れが発生するためであ
る。この熱間割れ防止の目安としてはMn/S≧10〜15と考
えられており、この観点からＳの上限を規制しているも
のである。（４）Alについては、種々検討をした結果、
熱延後に鋼中ＮをAlNとして析出させるためにはこの範
囲が必要充分条件であったためである。（５）Ｎを0.00
40％以下としたのは、これ以上では上記Alと化合し微細
なAlNが析出し、これが鋼ストリップの機械的特性を劣
化させるためである。さらに（６）熱延工程のコイル中
間部の捲取温度を650〜700℃としたのは、650℃未満で
あれば所定の材質特性が得られないためであり、700℃
以上では表層粗大粒が発生するため、さらには酸化スケ
ール厚みが厚くなり、酸洗時間が長くなり生産性が悪く
なるためである。さらに熱延工程の捲取時に、該ストリ
ップの先、後端の温度の設定長さを５％以上25％以下と
したのは、５％以下の場合、第１図（Ｃ）の捲取パター
ンとなり、本発明の骨子であるコイル長さ方向の均一性
が達成できない。またストリップの先、後端の温度の設
定長さを25％以下としたのは、25％以上になれば、コイ
ル捲取後酸化スケールの厚みが厚くなり、酸洗時の酸洗
時間が長くなるため生産性が悪くなるためである。

連続焼鈍での焼鈍温度を750〜850℃としたのは、750
℃未満では十分な材質特性が得られない。一方850℃を
超える焼鈍温度は、γ領域の焼鈍となるため集合組織が
ランダム化し値の低下をまねく、また操業上、ヒート
バックルが発生し板破断の原因となり、作業性を阻害す
る。焼鈍後の冷却速度および過時効温度は、本方法範囲
（冷却速度:60〜150℃、過時効温度:350→270℃）であ
れば鋼中の固容Ｃが減少し、鋼板の自然時効性が改善さ
れるためである。

（実施例） C:0.03％,Mn:0.20％,P:0.010％,S:0.010％,Al:0.050
％,N:0.0025％，その他不可避的成分よりなるアルミキ
ルド鋼を転炉溶製し、通常の方法で製造されたスラブを
熱延仕上げ温度920℃で4.0mmに熱延したストリップコイ
ルを第１図に示している冷却パターンで捲取った。第１
図（Ｂ）はタイプＩによる730℃の通常の捲取時の冷却
パターンであり、（Ｃ）はタイプIIによるコイル内、外
周に相当する部分を無注水で捲取った時の冷却パターン
である。

第１図（Ａ）はタイプIIIによる本発明の冷却パターン
である。第１図（Ａ）に示すようにコイル中間部の板温
を650℃〜700℃にして、該ストリップの先端及び後端部
の温度を中間部の板温より50〜80℃高く設定する。即
ち、中間部の板温が700℃の場合、先端及び後端部の温
度は最大780℃となり、650℃の場合、最小700℃にな
る。これら３種の冷却パターンで捲取られた熱延鋼板を
冷延（冷延圧下率80％）し連続焼鈍で800℃で30秒間の
焼鈍を行ない、次いで80℃／秒の冷却速度で250℃まで
冷却した後330〜270℃で120秒間の過時効処理を行い、
その後1.0％の調質圧延を施したものの機械的特性を第
１表に示す。

この結果タイプＩは捲取温度を735℃以上で捲取った
結果であるがコイル内、外周の材質はコイル中央部に較
べるとYPが高く、値が低くなっており第１表右端に示
すようにコイルの均一性の観点からみると問題あるレベ
ルである。次いでタイプIIは熱延捲取工程のランアウト
テーブル上で鋼ストリップの内、外周に相当する部分を
無注水（冷却水をコントロールせず）で捲取る方法であ
る。この結果ではコイル内、外周の材質とコイル中央部
の材質との差はタイプＩと比較すると少しは改善されて
いるが、未だ長さ方向の均一性の悪いことがわかる。

タイプIIIは本発明方法で実施した結果である。この結
果コイル内、外周とコイル中央部の材質の差は小さくな
り明らかに改善されている。本方法ではコイル内の材質
の均一化は充分達成されており、その有為性がわかる。

（発明の効果）以上述べたように本発明は従来方法では解決出来なか
った、連続焼鈍用素材の熱延捲取時の内、外周の温度低
下に起因する材質の不均一性を、熱延捲取時のコイルの
両端部の温度とストリップの中間部温度（650〜700℃）
との温度差を50℃以上80℃以下とし、かつストリップの
両端部、すなわち内、外捲はストリップ全長の夫れ夫れ
５〜25％の範囲でストリツプの中間部との温度差が50℃
以上80℃以下となるよう冷却水量をコントロールして捲
取ることによって、実施例に示すごとく均一な材質特性
を備えたプレス成型性の優れた冷延鋼板の製造が可能と
なり、これにより鉄鋼業において、連続焼鈍の持つ高生
産性、材質の均一性（高歩留まり）等の利点を充分に発
揮することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、熱延捲取時のホツト
ランテーブル上の捲取パターンを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松津伸彦千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者砂田晃千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者伊藤信明千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】C:0.08％以下、Mn:0.30％以下、S:0.030％
以下、Al:0.03〜0.08％以下、N:0.0040％以下、残部鉄
及び不可避的不純物元素からなるAl−キルド鋼を溶製し
スラブとした後、熱間圧延工程でストリップとし、その
後、冷間圧延、および連続焼鈍の各工程を経てプレス成
形用冷延鋼板を製造する方法において、熱間圧延工程の
ランアウトテーブル上で、ストリップ長さ方向中間部の
板温を650〜700℃にして、該ストリップの先端及び後端
部の板温を中間部の板温より50〜80℃高く設定して、且
つ、その設定長さの範囲を各コイルの全長の５〜25％と
して、冷却水で冷却し次いで巻取ることを特徴とする連
続焼鈍によるプレス成形性のすぐれた冷延鋼板の製造
法。
【請求項２】連続焼鈍工程の条件を、焼鈍温度750〜850
℃、加熱時間10〜60秒、その後の冷却速度を60〜150℃
／秒で270℃以下まで冷却し、次いで350℃まで加熱し、
350〜270℃間で120〜180秒の過時効処理を特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の連続焼鈍によるプレス成形性
のすぐれた冷延鋼板の製造法。