JPH10158734A

JPH10158734A - レーザ切断性に優れた鋼板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10158734A
Application number: JP8331512A
Authority: JP
Inventors: Satoo Kobayashi; 聡雄小林; Toshiaki Urabe; 俊明占部; Masaki Omura; 雅紀大村; Toru Kaizu; 亨海津; Makoto Kabasawa; 真事樺澤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-06-16
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JP3445998B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼構造物に使用される熱間圧延鋼板のレーザ
切断において、良好な切断品質を維持しつつ高速切断を
可能とする鋼板及びその製造方法を提供する。【解決手段】鋼板表面に生成するスケール中にマグネ
タイトを１５ｖｏｌ％以上を含み、かつ、それが地鉄と
の界面から生成することを特徴とするレーザ切断性に優
れた鋼板である。このため、鋼板の熱間圧延において、
その圧延前および圧延中に充分なデスケーリングを行
い、かつ、仕上げ圧延の最終圧下率を５〜２５％、仕上
げ圧延温度を９５０〜６５０℃、仕上げ圧延直後の冷却
速度を５〜６０℃／ｓ、および巻取り温度を５２５〜３
２５℃の範囲とすることを特徴とする鋼板の製造方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板のレーザ切断
に関するものであり、良好な切断品質を維持しつつ高速
な切断を可能ならしめる鋼板及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】造船、建築、橋梁等には多量の熱間圧延鋼
板が使用されている。ここでいう鋼板とは板厚が1.5 〜
25ｍｍの鋼板である。これら鋼構造物の工作においては
コスト・工数の多くが溶接と切断に占められている。最
近では、これら工作の合理化のため溶接に関しては自動
化が相当に進展しているが、切断の合理化に関しては開
発が端緒についたばかりである。

【０００３】鋼板の切断方法としては、従来よりシヤリ
ング、ガス切断、プラズマ切断或いはレーザ切断等の方
法が使用されているが、これらの自動化への適性と生産
性を以下に概括する。シヤリングは自動化が容易であり
生産性も高いが、単純形状の直線切断に限られるため、
素材を準備する手段としてはよいが、部品切断には適さ
ない。

【０００４】ガス切断は切断板厚に実質上上限がなく装
置が簡単であるため、最も一般的に使用される切断方法
である。しかしながら、燃焼炎の制御、監視の点で完全
自動化の技術が完成されていない。また、切断幅が広い
ため熱変形が大きいこと、切断速度が低速であることな
どの欠点がある。

【０００５】プラズマ切断は板厚が50ｍｍ以下の場合に
は高速切断が可能なため、ガス切断に代わり普及しつつ
ある切断方法である。この方法は開先切断には適する
が、ベベル角の精度が悪く、大板から小物部品を多数切
り出す場合には、切断精度の確保が難しいという欠点が
ある。またトーチ寿命が数時間しかなく、その交換のた
め生産性が低下するとともに、完全自動化が容易ではな
い。

【０００６】一方、レーザ切断は約２０年前より実用化
した切断方法であり、板厚が3.2 ｍｍ以下の薄板加工業
を中心に普及してきたが、近年のレーザ発振器の高出力
化、低価格化により、板厚のより厚い熱間圧延鋼板の切
断にもその用途が拡がりつつある。

【０００７】レーザ切断は装置価格が比較的高価である
点と、現在入手可能な装置の出力が低いために対象板厚
の上限が20ｍｍ程度に限定される点を除くと、技術的に
は理想的な切断方法である。その特徴は次のようなもの
である。

【０００８】第１に、切断幅が非常に狭いことである。
このため、切断入熱による熱変形が小さい、切り抜き切
断に加え共通切断が可能である、切断機の出力の割には
高速切断が可能であるなどの長所を有する。

【０００９】第２の特徴として、切断品質が良好であ
る。切断面のベベル角の精度の確保が容易であるととも
に、コーナー部の角度精度の管理も容易である。また、
切断上縁部のスラグ付着が少なく、切断下縁部のスラグ
付着有無が明瞭であり、適性条件設定の判断が容易であ
る。

【００１０】第３に、レーザの光学系、切断トーチの寿
命が長く、レーザの出力が容易であるため、切断作業の
完全自動化が容易であることも大きな特徴である。そこ
で、レーザ切断法は、鋼板切断の合理化に対し最も有力
な方法といえる。

【００１１】以上のごとく、レーザ切断は鋼板切断の合
理化に有力な方法であるものの、次の問題点によりその
普及が必ずしも拡大しなかった。すなわち、装置価格が
比較的高価なことである。これは、切断コスト、すなわ
ち単位切断長さ当たりの費用として考える必要がある。

【００１２】このためには、装置価格を支配するレーザ
発振器が与えられた場合に、より生産性の高い切断を可
能ならしめる対策が必要である。具体的には、切断機の
運転に消費されるエネルギー効率を高めるとともに、特
に、ノッチ（部分的な切断幅拡大）などの切断不良部の
発生による歩留まり低下を抑える必要がある。

【００１３】以上の問題は、切断装置の面からあるいは
鋼板の面からの双方或いはいずれかの改善が必要であ
る。しかしながら、切断装置がすでに相当量使用されて
いる現状では、鋼板特性の改善が有効であり、強く要望
されている。即ち、より生産性の高いレーザ切断が可能
な熱間圧延鋼板を製造することが重要な課題である。

【００１４】このような要望に対して、熱間圧延で製造
した鋼板の表面性状、特に表面に生成するスケールがレ
ーザ切断性改善に重要な役割を果たすことが知られてい
る。例えば、特開平7-48622 号公報、特開平7-48623 号
公報では、鋼板の製造条件を制御することにより、スケ
ールの組成が主としてマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）であ
る、均一で密着性の優れた薄いスケールを生成し、鋼板
の二次加工時のスケール疵の発生を抑えるとともに、レ
ーザ切断性も向上するとしている。

【００１５】しかし、これらの技術では、薄くて密着性
の高いスケールを生成させる方法が、熱間圧延鋼板の限
られた製造条件、すなわち、仕上げ圧延温度または、及
び仕上げ圧延後の鋼板表面温度の制御のみに依存してい
るため、製造できる鋼板の材質の範囲が極めて狭い範囲
に限られてしまう問題がある。また、その結果として、
生成するスケールの厚さが５μｍ以下と極めて薄いこと
がレーザ切断性向上の条件となっている。

【００１６】また、特開平8ー218119号公報においては、
鋼板の化学成分と製造条件を同時に制御して、スケール
の密着性とレーザ切断性に優れた鋼板の製造方法が開示
されている。当該発明においては、スケール組成と製造
条件にも言及し、圧延後鋼板表面温度を６００〜７００
℃まで冷却することにより、スケールがウスタイト（Ｆ
ｅＯ）からマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）への恒温変態に
近ずけるとしている。

【００１７】しかし、鋼板の強度に有効な化学成分の添
加が抑えられることや、上記のように製造条件が限定さ
れるため、製造できる鋼板の材質の範囲が極めて狭い範
囲に限られる問題がある。

【００１８】一方、スケール層の構造・組成について
は、これまでも多くの研究がなされ、例えば、第３版鉄
鋼便覧（Ｉ）「圧延基礎・鋼板」（（社）日本鉄鋼協
会、丸善）には、次のように報告されている。すなわ
ち、５７０℃以下の温度で生成されるスケールは、地鉄
界面からの内層の大部分はウスタイト（ＦｅＯ）であ
り、その上の中間層はマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）、外
層はヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）である。

【００１９】高温で生成したウスタイト（ＦｅＯ）は冷
却過程において、約５７０℃以下の温度で共析反応によ
り、鉄（Ｆｅ）とマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）に分解す
る。また常温における鉄のスケールの破壊強度は、Ｆｅ
Ｏ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄の順に高くなる。

【００２０】このように、従来技術では、スケールの密
着性の観点からスケールの組成は、特にマグネタイト
（Ｆｅ₃Ｏ₄）が好ましいとして、この点にも触れたレ
ーザ切断性に優れた鋼板の製造方法が開示されている。
しかし、レーザ切断性とスケール組成そのもの定量的な
関係は明らかでなく、従って熱間圧延鋼板において、マ
グネタイトの生成量を定量的に制御する方法についての
みならず、その生成サイトを制御する方法についても、
まだ技術が確立されていない。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱間圧延鋼
板の表面に生成する、スケール中のマグネタイト（Ｆｅ
₃Ｏ₄）の生成量及びその生成サイトを制御することを
特徴とする、レーザ切断性に優れた鋼板を提供すること
を課題とする。

【００２２】そのため、熱間圧延鋼板の製造において、
仕上げ圧延の最終圧下率、仕上げ圧延温度、仕上げ圧延
直後の鋼板の冷却速度、巻取り温度からなる総合的な製
造条件のパラメータを制御することにより、一般の鋼板
の材質の範囲でレーザ切断時にノッチの発生を抑制し
た、レーザ切断性に優れた鋼板及びその製造方法を提供
するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】発明者らは、熱間圧延鋼
板のスケール厚さとスケール組成及び構造に与える種々
の条件を研究した結果、下記の発明をするに至った。

【００２４】第１の発明は、鋼板表面にスケール層を有
し、該スケール中にマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）を１５
ｖｏｌ％以上を含み、かつ、それが地鉄との界面から生
成し、残部が実質的にウスタイト（ＦｅＯ）であること
を特徴とする、レーザ切断性に優れた鋼板を提供する。

【００２５】この発明によれば、鋼板表面に生成するス
ケールは密着性が高く、切断時にノッチが発生し難いレ
ーザ切断性に優れた鋼板が得られる。

【００２６】第２の発明は、連続鋳造後の熱間鋼片を直
接あるいは再加熱後に熱間圧延を行うに際し、その圧延
前および圧延中にデスケーリングを行い、かつ、仕上げ
圧延の最終圧下率を５〜２５％の範囲とし、仕上げ圧延
温度を９５０〜６５０℃の範囲とし、仕上げ圧延直後の
冷却速度を５〜６０℃／ｓの範囲とし、および巻取り温
度を５２５〜３２５℃の範囲に制御することを特徴とす
るレーザ切断性に優れた鋼板の製造方法を提供する。

【００２７】この発明によれば、鋼板表面に生成するス
ケール厚さを５μｍ以下に限定する必要はなく、例えば
２０μｍ程度においてもスケールの密着性が高く、切断
時にノッチが発生し難いレーザ切断性に優れた鋼板が製
造でき、かつ、鋼板の材質範囲によらずレーザ切断性に
優れた鋼板の製造が可能である。

【００２８】第３の発明は、前記圧下率、圧延温度、冷
却速度、巻取り温度の範囲において、下記（１）および
（２）式を満足する条件で熱間圧延することにより、生
成するスケールの厚さとスケール中のマグネタイト（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）の生成量及びそれが地鉄との界面から生成す
ることを制御することを特徴とするレーザ切断性に優れ
た鋼板の製造方法を提供する。 FT×(1−R/100)×(7.5FT−4.5CR −13.5CR・CT＋1800CT) ≦8.28×10⁸ ---(1) −1362×(CT/100)＋695.7 × (CT/100)²−166.7 ×(CT/100)³＋18.917× (CT/100)⁴−0.8213×(CT/100)⁵＋1000≧0 ---(2) ただし、 R:仕上げ圧延の最終圧下率（％） FT:仕上げ圧延温度（℃） CR:仕上げ圧延直後３秒間の平均冷却速度（℃／ｓ ) CT:巻取り温度（℃）

【００２９】レーザ切断性には、前述のように、仕上げ
圧延条件等が大きく影響する。前述の条件の中でも特
に、スケールの厚さを２０μｍ程度以下に抑え、かつ、
スケール中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）を地鉄との界
面から生成させるとともにその生成量を１５％以上含む
条件が望ましく、上記（１）式、（２）式の範囲内に圧
延条件を制御することにより、これらの条件を満たす鋼
板が製造できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の基本となる考え方を以下
に述べる。発明者らは、様々な製造条件により製造した
数種類の鋼板をレーザ切断し、その切断面の評価を行っ
た。その結果、鋼板表面に生成する、主としてウスタイ
ト（ＦｅＯ）とマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）からなる酸
化鉄層であるスケールのうち、特にマグネタイト（Ｆｅ
₃Ｏ₄）の生成サイト及びその生成量が、レーザ切断性
に大きな影響を及ぼし、マグネタイトが地鉄との界面か
ら生成し、その生成量が増大するほど、レーザ切断にお
ける切断面の品質が向上することを見出だした。

【００３１】一方、スケール厚さが厚くなると、切断中
の熱衝撃により部分的にスケールの剥離が生じることに
より、ノッチ（部分的な切断幅拡大）が発生しやすい。
しかしながら、スケールの組成を制御しない場合は、ス
ケール厚さが薄い方がレーザ切断性が良好となり、スケ
ール厚さは、例えば１０μｍ以下程度が必要となる。

【００３２】これに対し、前述のスケール中のマグネタ
イト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成サイト及びその生成量を制御
した場合は、レーザ切断性を悪化させないスケール厚さ
の制限が緩和され、例えばスケール厚さが２０μｍ程度
以下であれば、切断面の品質が確保できることが判明し
た。

【００３３】以下、本発明の詳細と限定理由について述
べる。まず、レーザ切断性に及ぼすスケール中のマグネ
タイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量の影響について検討した
結果、マグネタイトの生成量が減少すると、スケールの
密着性が良好でないウスタイト（ＦｅＯ）が増加し、切
断中にノッチが発生しやすくなる。スケール中のマグネ
タイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の分率で表した生成量（残部は実
質的にＦｅＯ）とレーザ切断性の関係を、図１に示す。

【００３４】図１は、マグネタイトの分率が増加する
と、スケールの密着性が向上し、切断中の熱衝撃による
部分的なスケールの剥離が防止でき、ノッチ（部分的な
切断幅拡大）の発生が抑制されるので、レーザ切断性が
向上することを示している。この結果、スケール中のマ
グネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量が、１５ｖｏｌ％以
上であれば、レーザ切断性評点は３以上となり、レーザ
ー切断に供しうる鋼板が得られる。

【００３５】また図１において、マグネタイトの生成量
が１５ｖｏｌ％以上の領域において、それが地鉄との界
面から成長した場合には、スケールの密着性により向上
し、レーザ切断性評点が４以上となり、レーザ切断にお
いてノッチの発生をほぼ完全に抑制できる綱板が得られ
る。

【００３６】一方、スケールの厚さを制御するために
は、連続鋳造して得た熱間鋼片を直接あるいは再加熱し
て熱間圧延する際に、圧延前および圧延中に十分なデス
ケーリングを行って、加熱中及び圧延中に生成したスケ
ールを除去するのみならず、圧延中および圧延後の冷却
中に生成するスケールの生成・成長を制御する必要があ
る。

【００３７】熱間圧延における仕上げ圧延の最終圧下率
について検討した結果、仕上げ圧延の各パス間において
生成するスケールは、仕上げ圧延の最終圧下率が高いほ
ど剥離し難い。また、最終圧下率が高いほどスケール厚
さが減少する。これを利用することで、過剰な仕上げ温
度の低下を招かずに済むので、より広範な材質の熱間圧
延鋼板が製造可能である。ただし圧延機の能力及び製造
した鋼板の形状から５〜２５％の範囲が望ましい。

【００３８】仕上げ圧延温度について検討した結果、仕
上げ圧延温度が高温ほどスケールの成長速度が速く、生
成したスケールが剥離し易く、またスケールの薄肉化が
困難である。したがって、機械的特性などの他の材質が
確保される限り、スケールの薄肉化に対しては、仕上げ
圧延温度は低温の方が有利である。ただし圧延機の能力
及び製造した鋼板の形状から９５０〜６５０℃の範囲が
望ましい。

【００３９】仕上げ圧延直後の冷却速度について検討し
た結果、冷却速度が大きいほど熱衝撃に弱いスケールは
脱落し、切断時にノッチを発生し易いスケールは除かれ
る。更に、スケールの成長が抑制され、スケール厚さが
薄くなる。したがって、レーザ切断性に対しては、圧延
直後の冷却速度は大きい方が有利である。ただし冷却能
力及び冷却速度の制御性の点から、５〜６０℃／ｓの範
囲が望ましい。

【００４０】巻取り温度についてついて検討した結果、
巻取り温度が低いほどスケールの成長が抑制され、密着
性の高い薄いスケールが生成する。スケール中のマグネ
タイト（Ｆｅ₃０₄）の生成量を高めるには５５０〜２
５０℃の範囲で十分であるが、マグネタイトが地鉄表面
との界面から成長させるには、５２５〜３２５℃の温度
範囲が必要となる。

【００４１】本研究で得られた巻取温度と表面のスケー
ルの構造との関係を図７に標式的に示す。まず巻取温度
が５５０℃では、マグネタイトの安定度が低く変態の駆
動力が小さいので、その生成が十分でない。また、地鉄
との界面におけるマグネタイトの生成も少量であり、大
部分はスケールの最外層に生成する。巻取温度が３００
℃では、反応速度が小さいので、巻取った熱延コイルが
自然冷却される間にウスタイトからマグネタイトへの恒
温変態が遅く、また変態の駆動力が大きいため、マグネ
タイトはスケールの内部からのみ生成する。一方巻取温
度が４００℃では、変態速度及び変態の駆動力がともに
適切であるため、マグネタイトは地鉄との界面から成長
するとともに、スケール内部、スケール最外層にも生成
する。

【００４２】以上述べた熱間圧延における製造条件のパ
ラメータにより、熱間圧延鋼板のスケール厚さとスケー
ル中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量とともに、
それが地鉄との界面から生成することも制御することが
でき、優れたレーザ切断性を確保することができる。

【００４３】スケール厚さとレーザ切断性の関係を図２
に示す。図２は、スケールの厚さが厚くなると、切断中
の熱衝撃により、部分的にスケールの剥離を生ずること
により、ノッチの発生頻度が増加するので、レーザ切断
性が劣ることを示している。したがって、スケールの厚
さとスケール中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量
及び生成サイトを同時に制御することで、レーザ切断性
に優れた鋼板の安定的な製造が可能となる。

【００４４】図３は、スケール厚さとスケール中のマグ
ネタイトの生成量及びレーザ切断性との関係を示した図
である。ここで、レーザ切断性良好とは、評点４以上の
ものをいう。図３から、スケール厚さが２０μｍ以下、
スケール中のマグネタイトの生成量が１５ｖｏｌ％以上
となる範囲で、かつ、それが地鉄との界面から成長した
場合にレーザ切断性の評点４以上の鋼板が得られてい
る。

【００４５】したがって、より厳密に熱間圧延鋼板のス
ケールの厚さとスケール中のマグネタイト（Ｆｅ
₃Ｏ₄）の生成量を、定量的に制御することが必要であ
り、下式（１）、（２）の諸条件を、総合的に制御する
ことが望ましい。これらの式は、スケールの厚さ及びス
ケール中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量と圧延
条件のパラメータの関係を、重回帰により求めたもので
ある。

【００４６】 FT×(1−R/100)×(7.5FT−4.5CR −13.5CR・CT＋1800CT) ≦8.28×10⁸ ---(1) −1362×(CT/100)＋695.7 × (CT/100)²−166.7 ×(CT/100)³＋18.917×(CT/ 100)⁴−0.8213×(CT/100)⁵＋1000≧0 ---(2) ただし、R:仕上げ圧延の最終圧下率（％） FT:仕上げ圧延温度（℃） CR:仕上げ圧延直後３秒間の平均冷却速度（℃／ｓ） CT:巻取り温度（℃）

【００４７】式（１）の左辺と生成されるスケールの厚
さとの関係を、図４に示す。両者の関係は直線関係にあ
り、この式の左辺が、８．２８×１０⁸以下では、スケ
ールの厚さが20μｍ以下となる。また、（２）式の左辺
と生成するスケール中のマグネタイトの量との関係を、
図５に示す。両者の関係は直線関係にあり、左辺がゼロ
（零）以上であれば、マグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生
成量が１５ｖｏｌ％以上となる。

【００４８】本発明に際して、スケールの厚さ及びスケ
ール中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量に及ぼ
す、鋼板の化学成分の影響について、事前に検討した。
すなわち、数種類の化学成分を有する鋼（化学成分の範
囲は、Ｃ：０．０２ー０．１５％、Ｓｉ：０．０１ー
０．３０％、Ｍｎ：０．２５ー１．２５％、Ｐ：０．０
０５ー０．０３０％、Ｓ：０．００１ー０．０３０％、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５ー０．０５０％）を、実験室
で溶製し板厚１０ｍｍに熱間圧延したのち、熱処理を行
いスケールの諸特性を測定した。

【００４９】その結果、いずれの成分の鋼でも、スケー
ル厚さとマグネタイトの生成量に差異が認められなかっ
た。そこで、本発明鋼では、化学成分は特に限定しない
が、例えばＪＩＳ規格に規定するＧ３１０１，３１０
６，３１１３，３１１４，３１２５，３１３１，３１３
２等の各種熱間圧延鋼材に適用できる。

【００５０】

【実施例】表１に示す成分組成の鋼を溶製した後、連続
鋳造によりスラブとし、これを直ちにまたは再加熱後熱
間圧延し、板厚５〜１５ｍｍの鋼板を製造した。このと
きの熱間圧延の条件を図６で示す表２において変化させ
た。

【００５１】

【表１】

【００５２】熱間圧延にて製造後常温まで冷却したの
ち、各鋼板からサンプル採取し、光学顕微鏡、走査型電
子顕微鏡及びＸ線回折を用いてスケールの厚さ、スケー
ル中のマグネタイト（Ｆｅ₃０₄）の生成量及び地鉄と
の界面に生成するスケールの有無を測定した。更に、各
鋼板について各々５０ｍずつレーザ切断を行って、不良
箇所（ノッチの個数）の個数を測定することにより、レ
ーザー切断性を評価した。その評価基準は以下の通りで
ある。

【００５３】評点１：ノッチ３１個以上評点２：〃１１〜３０個評点３：〃３〜１０個評点４：〃１〜２個評点５：〃なしここで、ノッチとは切断幅が５０％以上拡大した箇所を
いう。図６で示す表２にこれらの結果も合わせて示す。

【００５４】図６で示す表２において示されるように、
仕上げ圧延の最終圧下率、仕上げ圧延温度、仕上げ圧延
直後の冷却速度および巻取り温度を適切な範囲に制御し
本発明の製造条件で製造した鋼板は、スケール厚みが２
０μｍ程度以下で、かつ、スケール中のマグネタイト
（Ｆｅ₃Ｏ₄）の生成量が１５ｖｏｌ％以上で、それが
地鉄との界面から成長しており、レーザ切断性が良好な
ことがわかる。

【００５５】これに対して、比較例では、熱間圧延条件
が適切ではないため、スケールが切断時に剥離し易く、
またマグネタイトの生成量が十分でないかあるいは、マ
グネタイトの生成量が十分であってもそれが地鉄との界
面から成長していないためにレーザ切断性が劣る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ザ切断性に優れた鋼板及びその製造方法によれば、密着
性に優れたスケールを有する鋼板が安定して確実に製造
できるため、様々な長所をもつレーザ切断が従来以上に
適用可能となる。すなわち、第１の発明により、密着性
の高いスケールを有するレーザ切断性の優れた鋼板が得
られる。

【００５７】また、第２の発明により、従来よりもレー
ザ切断性の優れた鋼板が製造でき、また、第３の発明に
より、スケール厚さが２０μｍ以下であるより優れた鋼
板が製造できる。また、この方法によれば、従来工業的
にレーザ切断可能な板厚が約２０ｍｍ程度に限定されて
いたが、これが約２５ｍｍ程度にまで拡大することが可
能となり、広範囲の熱間圧延鋼板にレーザ切断の適用が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マグネタイトの生成量及びその生成サイトとレ
ーザ切断性との関係を示す図である。

【図２】スケール厚さとレーザ切断性との関係を示す図
である。

【図３】スケール厚さとマグネタイトの生成量及びレー
ザ切断性との関係を示す図である。

【図４】（１）式の左辺の値とスケール厚さとの関係を
示す図である。

【図５】（２）式の左辺の値とマグネタイトの生成量と
の関係を示す図である。

【図６】熱間圧延条件とスケール厚さ、マグネタイトの
生成量及びその生成サイト、レーザ切断性との関係を示
す図である。

【図７】巻取り温度と表面のスケールの構造とを模式的
に示した図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｗ (72)発明者海津亨東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者樺澤真事東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板表面にスケール層を有し、該スケー
ル中にマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）を１５ｖｏｌ％以上
を含み、かつ、それが地鉄との界面から生成し、残部が
実質的にウスタイト（ＦｅＯ）であることを特徴とす
る、レーザ切断性に優れた鋼板。
【請求項２】連続鋳造後の熱間鋼片を直接あるいは再
加熱後に熱間圧延を行うに際し、その圧延前および圧延
中にデスケーリングを行い、かつ、仕上げ圧延の最終圧
下率を５〜２５％の範囲とし、仕上げ圧延温度を９５０
〜６５０℃の範囲とし、仕上げ圧延直後の冷却速度を５
〜６０℃／ｓの範囲とし、および巻取り温度を５２５〜
３２５℃の範囲に制御することを特徴とするレーザ切断
性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項３】前記圧下率、圧延温度、冷却速度、巻取
り温度の範囲において、下記（１）および（２）式を満
足する条件で熱間圧延することにより、生成するスケー
ルの厚さとスケール中のマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の
生成量及びその生成サイトを制御することを特徴とする
請求項２記載のレーザ切断性に優れた鋼板の製造方法。 FT×(1−R/100)×(7.5FT−4.5CR −13.5CR・CT＋1800CT) ≦8.28×10⁸ ---(1) −1362×(CT/100)＋695.7 × (CT/100)²−166.7 ×(CT/100)³＋18.917×(CT/ 100)⁴−0.8213×(CT/100)⁵＋1000≧0 ---(2) ただし、 R:仕上げ圧延の最終圧下率（％） FT:仕上げ圧延温度（℃） CR:仕上げ圧延直後３秒間の平均冷却速度（℃／ｓ) CT:巻取り温度（℃）