JPH093549A

JPH093549A - 成形性に優れた冷延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH093549A
Application number: JP14748395A
Authority: JP
Inventors: Takehide Senuma; 武秀瀬沼
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は酸洗性改善とスラブ加熱時の省エネ
ルギーを念頭においた成形性に優れた深絞り用冷延鋼板
の製造方法を提供するものである。【構成】Ｔｉ，Ｎｂを少なくともＣ，Ｎ当量含んだ極
低炭素鋼のスラブを熱延する際に、Ａｒ₃変態点以下、
７００℃以上の温度で合計圧下率が７０％以上の圧延を
必要に応じ摩擦係数を０．２以下に制御して行ない、７
００℃以上の温度で一度巻取り、１０秒以上、１０分以
下の時間保持した後、巻戻し、再び６００℃以下の温度
で巻取り、その後、通常の冷延、焼鈍を施す。これによ
り成形性に優れた冷延鋼板および表面処理原板が製造で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のパネル部品
のような深絞り加工に供せられる冷延鋼板（表面処理原
板も含む）を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】深絞り用冷延鋼板および表面処理原板の
標準的な製造工程を以下に記する。本発明は極低炭素鋼
を対象にしているので、その製造工程を中心に説明す
る。高炉から得られる銑鉄は４％程度のＣを含むが、純
酸素を吹き込むことにより転炉段階で、０．０５％程度
まで低減される。極低炭素鋼を製造するにはその後、真
空脱ガス装置での脱炭が行なわれ、最近では１０ｐｐｍ
程度までＣを下げることが可能になってきた。現在、日
本ではほとんどの深絞り用鋼板が連続鋳造により製造さ
れている。連続鋳造で製造されたスラブは３つのルート
で熱間圧延へ供される。１つはＣＣ−ＤＲ（Ｃｏｎｔｉ
ｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇａｎｄＤｉｒｅｃｔＲ
ｏｌｌｉｎｇ）と称され、再加熱することなしに直接熱
延される場合で、熱エネルギー的には最も効率的なルー
トである。この場合、鋳片の温度が大きく下がらないよ
うに、設備的な対策が必要なことと、鋳片の手入れがで
きないため、表面品質の劣化を招く可能性があるなどの
欠点もある。深絞り用鋼板は外板に使用されることが多
いため、表面品質は特に厳しいので、現在のところＣＣ
−ＤＲはほとんど適用されていない。

【０００３】２つ目のルートはスラブを冷片にし、その
後加熱炉で再加熱して熱間圧延に供するルートである。
３つ目は１と２の中間で、スラブを完全に冷やす前に加
熱炉に入れる方式で、ＨＣＲ（ＨｏｔＣｈａｒｇｅ）
と称されている。スラブ温度がγ→α変態を起こす前
に、再加熱される場合をＡルート、一度γ／α変態点以
下になる場合をＢルートと名付けられている。深絞り用
極低炭素鋼は通常２あるいは３のＢルートで製造されて
いる。再加熱の温度は１１５０℃〜１２５０℃が一般に
採用されている。

【０００４】熱間圧延は一般に数回の粗圧延を行なった
後、５〜７スタンドの連続熱間圧延機でＡｒ₃変態点以
上の仕上温度で行い、板厚２〜４ｍｍの熱延板を製造す
る。巻取温度は極低炭素鋼の場合は７００℃以上の高温
の方が炭窒化物が粗大に析出するため材質の観点からは
好ましいが、酸洗性の劣化や材質のバラツキが起きやす
い欠点があるため、６００℃以下の低温巻取でも高温巻
取に匹敵する材質が得られる技術の開発が要望されてい
る。

【０００５】冷却はγ→α変態の時に速く冷やすことに
より熱延組織を微細にできるためＲＯＴ（Ｒｕｎ−ｏｕ
ｔＴａｂｌｅ）の前段で急冷する方式がよく用いられ
る。熱延コイルは放冷後、酸洗され、冷間圧延により
０．８ｍｍ前後の板厚に仕上げられる。冷延コイルは電
解洗浄により表面に付着した油などを取り除いてから焼
鈍に供される。通常、焼鈍は生産性の観点より連続焼鈍
によって行なわれる。しかし、連続焼鈍炉の通板には幅
や厚さの制限があるため一般に箱焼鈍も併用されてい
る。

【０００６】深絞り用鋼板は表面処理を施されて製品と
なることが多い。主な表面処理は溶融亜鉛めっきと各種
の電気めっきである。また、自動車のガソリンタンクに
は鉛の溶融めっきであるターンめっきが施される。電気
めっき用鋼板とターンめっき用鋼板の場合は上記の焼鈍
材を原板として用いるが、溶融亜鉛めっきの鋼板の場合
は、冷延鋼板を原板として用い、連続焼鈍と溶融めっき
を炉中で行なうことができる連続溶融めっきラインで焼
鈍と表面処理を同時に行なう。焼鈍されたコイルは形状
矯正とプレスの際に生じるストレッチャーストレインの
発生を防止するために１％程度の調質圧延に供される。

【０００７】以上の標準的な製造工程に対して最近、Ｉ
Ｆ鋼で熱間圧延を一部Ａｒ₃変態点以下で積極的に行な
う技術が開発されている。その理由は従来のようにＡｒ
₃変態温度以上での仕上圧延を狙っていて、偶然操業上
のトラブルなどでＡｒ₃変態温度以下で若干熱延された
場合は成品板の材質が劣化するが、熱延条件を工夫する
とＡｒ₃変態温度以上で仕上圧延された材料と同等もし
くはそれ以上の材質を得ることができることが分かって
きたためである。

【０００８】しかし、この場合、熱延板を再結晶される
ことが必要となる。そのため、再結晶温度以上の高温巻
取が必須になる。しかし、高温巻取はスケールの生成が
著しく、それを除去する酸洗時間が長くなることや、Ｐ
の粒界偏析が顕著になり２次加工性の劣化を招くなどの
欠点が生じる。しかし、低温で巻取ったのでは優れた特
性を得ることが難しい。そこで、これらの問題点を解決
する方策として低温巻取した熱延板を連続焼鈍により再
結晶処理することが考えられるが、この場合は製造コス
トが高くなる経済的欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温巻取相
当の材質を達成し、高温巻取に伴い発生する問題点であ
る酸洗性および２次加工性の劣化を回避する深絞り用冷
延鋼板の製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とする処
は、重量比でＣ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１％以
下、Ａｌ：０．００５〜１．０％、ＴｉおよびＮｂのい
ずれか一方または双方をＣ／１２＋Ｎ／１４＜Ｔｉ／４
８＋Ｎｂ／９３＋０．０００１なる条件を満足するよう
に含有し、必要に応じＢを０．０００２〜０．００５％
含む鋼のスラブを熱延する際に、Ａｒ₃変態点以下、７
００℃以上の温度で合計圧下率が７０％以上の圧延を、
必要に応じ潤滑を施し摩擦係数が０．２以下で行ない、
７００℃以上の温度で一度巻取り、１０秒以上、１０分
以下の時間保持した後、巻戻し、再び６００℃以下の温
度で巻取り、その後、通常の冷延、焼鈍を施すことを特
徴とする成形性に優れた冷延鋼板および表面処理原板の
製造方法にある。

【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おいてＣおよびＮ量を０．０１％以下としたのは、これ
以上の添加は加工性の劣化を招くためである。Ｔｉ、Ｎ
ｂについては、Ｃ、Ｎ、Ｔｉ、Ｎｂの添加量の間にＣ／
１２＋Ｎ／１４＜Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３＋０．０００
１の関係式を満足するように限定したのは、この条件を
満足することにより鋼中のＣ、Ｎを大部分Ｔｉあるいは
Ｎｂの炭窒化物として析出させることができ、冷延時な
らびに焼鈍時の集合組織形成がｒ値に好ましい結果にな
るためである。

【００１２】Ａｌの含有量の下限を０．００５％とした
のは、脱酸を十分に行なうためである。上限の１．０％
は加工性の観点で限定した。Ｂは２次加工性の向上に寄
与するので用途によっては、その効果が明瞭に現われる
０．０００２％以上の添加が必要である。また、過剰の
添加は加工性を劣化するので上限を０．００５％とし
た。他の成分については特に限定しないが、強度を高
め、加工性を著しく悪くしない範囲であるＭｎ＜１％、
Ｓｉ＜１％、Ｐ＜０．１％の添加は本発明の趣旨を何ら
損なうものではない。

【００１３】熱延条件において、Ａｒ₃変態点以下、７
００℃以上の温度で合計圧下率が７０％以上の圧延を行
なうとしたのは、Ａｒ₃変態点以下で熱延された材料
が、Ａｒ₃変態点以上で仕上圧延された材料と同等ある
いはそれ以上の材質を示す条件で、深絞り用鋼板として
好ましい再結晶集合組織の形成に必要な圧下率が少なく
とも７０％以上必要なことを意味している。温度範囲の
下限を７００℃としたのは、これ以下の温度が仕上圧延
温度になると若干の加工発熱を利用しても７００℃以上
の温度で巻取ることが困難になるためである。

【００１４】また、このＡｒ₃変態点以下の熱延を潤滑
を施し摩擦係数が０．２以下で行うとしたのは、これに
より成品板のｒ値が顕著に上昇するためである。この理
由は表層のせん断変形によって形成される深絞り性に好
ましくない集合組織が摩擦係数を小さくすることによ
り、深絞り性に好ましい集合組織に変化するためであ
る。摩擦係数の下限は特に限定しないが、鋼板の通板性
を著しく劣化させないためには摩擦係数を０．０５以上
に保つことが好ましい。

【００１５】巻取条件は本発明の最も重要な条件であ
る。７００℃以上の温度で一度巻取ることの意味は再結
晶処理を施し、優れた材質を達成することである。この
ときの巻取温度の下限を７００℃としたのは、これ以下
の温度では再結晶が十分に進行しないためである。巻取
保持時間の下限を１０秒としたのは、これ以下の保持時
間では再結晶が十分に進行しないためである。また、上
限を１０分としたのは、これ以上の時間コイルを高温に
保つと酸洗性や２次加工性の劣化が顕在化するためであ
る。ここで、巻取保持時間とは巻取が完了してから、巻
解きを始めるまでの時間を意味する。

【００１６】再び巻取るときの温度の上限を６００℃と
したのは、これ以上の温度で巻取ると酸洗性や２次加工
性の劣化を回避することができないためである。このよ
うな巻取条件は仕上圧延機に比較的近接したコイラーで
巻取り、それからＲＯＴ（Ｒｕｎ−ｏｕｔＴａｂｌ
ｅ）へ巻戻し、再び従来のコイラーで巻取ることで実現
する。本発明で特に限定しなかったその他の製造条件に
ついては従来技術で記した標準的な製造方法に準ずる。
特に、鋼片を熱延へ供給するまでの３つのルートの中、
ＣＣ−ＤＲやＨＣＲを適用すればエネルギー消費量の低
減にも効果がある。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を、比較例と共に説明する。
実施例には表１に示した成分組成を有する鋼を用いた。
鋼種Ａ〜Ｅは本発明鋼、Ｆ，Ｇは比較鋼である。これら
の鋼を表２に示す熱延・巻取条件で熱延した。その他の
製造条件は、スラブ加熱温度：１０００℃から１２００
℃の範囲、冷延率８０％、焼鈍温度８４０℃、スキンパ
ス率１％であった。得られた成品板のｒ値、デスケーリ
ング時間、２次加工遷移温度を調査し、その結果を表２
に示す。デスケーリング時間は希塩酸に熱延板を浸し、
スケールがなくなるまでの時間である。２次加工遷移温
度は絞り比１．７で円筒に絞った円柱を頂角３０度の円
錐ポンチで押し込んだ時に脆性的に円柱壁面が破壊する
温度とした。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】本発明の範囲を満足した実験番号１、２、
３、９、１２、１４、１６、１８の材料は高いｒ値を示
すだけでなく、酸洗時間も短く、耐２次加工性も優れて
いる。一方、従来法で製造された実験番号４、５、１
３、１５、１７、１９の材料は低温巻取ではｒ値が低
く、高温巻取では酸洗性、耐２次加工性が悪い。Ａｒ₃
変態点以下、７００℃以上の温度で合計圧下率が６０％
と低い実験番号６の材料は適正な集合組織が発達しなか
ったためか、ｒ値が低い。１回目の巻取温度が低い実験
番号７と１回目の巻取の保持時間が短い実験番号８の材
料は熱延板の組織が十分再結晶しなかったためｒ値が低
く、成品板でリジングも発生した。１回目の巻取保持時
間が長い実験番号１０と２回目の巻取温度が高い実験番
号１１の材料は共に酸洗性、耐２次加工性が悪かった。
また、本発明鋼の範囲を逸脱した鋼を用いた実験２０，
２１では高いｒ値が得られなかった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の方法によれば、高温巻取りに伴
う酸洗性や２次加工性の劣化が回避でき、かつ優れた深
絞り性を有する冷延鋼板および表面処理原板が製造でき
る。また、鋼片を熱延の供給するルートとして、ＣＣ−
ＯＲまたはＨＣＲを適用しても良好な材質特性が確保さ
れることから省エネルギー効果も得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量比でＣ：０．０１％以下、Ｎ：０．
０１％以下、Ａｌ：０．００５〜１．０％、Ｔｉおよび
Ｎｂのいずれか一方または双方をＣ／１２＋Ｎ／１４＜
Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３＋０．０００１なる条件を満足
するように含有する鋼のスラブを熱延する際に、Ａｒ₃
変態点以下、７００℃以上の温度で合計圧下率が７０％
以上の圧延を行ない、７００℃以上の温度で一度巻取
り、１０秒以上、１０分以下の時間保持した後、巻戻
し、再び６００℃以下の温度で巻取り、その後、冷延、
焼鈍を施すことを特徴とする成形性に優れた冷延鋼板の
製造方法。
【請求項２】請求項１記載の熱延に際し、摩擦係数が
０．２以下で潤滑圧延を行うことを特徴とする成形性に
優れた冷延鋼板の製造方法。
【請求項３】鋼成分として、さらに、Ｂ：０．０００
２〜０．００５％を含むことを特徴とする請求項１また
は２記載の成形性に優れた冷延鋼板の製造方法。