JPH11269556A - 深絞り性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法 - Google Patents

深絞り性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法

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JPH11269556A
JPH11269556A JP9061398A JP9061398A JPH11269556A JP H11269556 A JPH11269556 A JP H11269556A JP 9061398 A JP9061398 A JP 9061398A JP 9061398 A JP9061398 A JP 9061398A JP H11269556 A JPH11269556 A JP H11269556A
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JP
Japan
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hot
cooling
steel sheet
rolled high
deep drawability
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Pending
Application number
JP9061398A
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English (en)
Inventor
Takeshi Baba
剛 馬場
Kyoji Yoshinaga
享二 吉永
Takehisa Tsuchio
武久 槌尾
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長手方向・幅方向の材質が均一な深絞り性
に優れた熱延高張力鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.10〜0.20%、
Si:0.05〜0.20%、Mn:1.00〜2.5
0%、S:≦0.010%で残部Feおよび不可避的な
不純物からなる鋼スラブを、加熱温度が1200〜13
00℃の間で、仕上温度がAr3点〜Ar3点+100
℃の範囲で、巻取温度を500〜550℃まで冷却する
熱延高張力鋼板の製造方法において、ストリップ1の波
長Lが500mm以上で急峻度λが±10%以下の形状
に仕上圧延し、ホットランテーブル3の冷却スプレー6
を用い上下注水で10〜100℃/秒の冷却速度とす
る。また、ホットランテーブル3での冷却途中で、少な
くとも一回以上の1秒〜3秒の空冷域8を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、引張強度が490
N/mm2以上の熱延高張力鋼板の製造方法であって、
特にホットランテーブルでの冷却方法を緻密に制御する
ことによって、長手方向・幅方向の材質が均一な深絞り
性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】高い深絞り性が求められる様な鋼板、例
えばプロパン容器用材においては、その用途面から高い
安全性が求められるが、それに加えて容器の運搬等の作
業性の問題から高強度化による薄肉化が要求されてい
る。しかし、高強度化および薄肉化するほど延性は低下
し、プレス加工による成形は困難となる。
【0003】プロパン容器は一枚の円板から深絞り加工
によって製造され、延性および深絞り性を表すr値(ラ
ンクフォード値)の優れた材料が必要とされ、さらに絞
りシワおよび局部伸び不足の発生しない均一な材料特性
が求められる。
【0004】素材となるコイル1には、有効かつ最大限
に材料取りをおこない同一製造条件において安定的に大
量生産をおこない材料費コストを低減させるために、長
手方向および幅方向において均一な材料特性が求められ
る。
【0005】仕上圧延終了後から巻取温度までの冷却速
度を制御することで、金属組織を制御し、求められる強
度・延性等を得られることが知られている。
【0006】冷却速度を均一にするために、ホットラン
テーブル3の上下に急速冷却が可能な低圧力水の層流棒
状水を出すラミナー方式のスプレー6を設置し、通板す
るストリップ1の上下から注水し冷却している。
【0007】従来はストリップ1上に冷却水7が乗り、
局部的な過冷却が生じることで材質が硬質化することを
防止するために、図2の(a)に示す如く、特に熱感受
性が高く冷却の影響を受けやすい鋼種については、ホッ
トランテーブル3の後半部においてストリップ1の下側
ラミナーを優先的に用いて冷却していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
仕上圧延後の板形状が長手方向或いは幅方向において悪
化した場合、図1の(a)(b)に示す如く、ホットラ
ンテーブル上の冷却ノズルとストリップ間の距離にばら
つきが生じるために、冷却ムラが発生する。そのために
局部的に急冷部あるいは緩冷部ができ材質的にばらつき
が大きくなるため、プレス加工時に絞りシワあるいは局
部伸び不足による加工不良が発生していた。本発明の目
的は、これらの問題を解決し、長手方向・幅方向の材質
が均一な深絞り性に優れた熱延鋼板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、重量%で、C:0.10
〜0.20%、Si:0.05〜0.20%、Mn:
1.00〜2.50%、S:≦0.010%で、残部F
eおよび不可避的な不純物からなる鋼スラブを、加熱温
度が1200〜1300℃の間で、熱間圧延の仕上温度
がAr3点〜Ar3点+100℃の範囲で、熱間鋼帯の
巻取温度を500〜550℃まで冷却する熱延高張力鋼
板の製造方法において、ストリップの波長が500mm
以上で、急峻度が±10%以下の形状に仕上圧延し、ホ
ットランテーブルの冷却スプレーを用い上下注水で10
〜100℃/秒の冷却速度とするものである。本発明に
従えば、ホットランテーブル上の鋼板の急峻度を小さく
制御して通板させながら、ノズルとストリップの距離バ
ラツキを小さくして上下均等注水による冷却を行うた
め、鋼板全域にわたって温度分布が均一なフェライト+
パーライト組織が得られる。
【0010】さらに請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明の構成に、ホットランテーブルでの冷却過程に
おいて、冷却スプレーによる上下注水冷却の間に少なく
とも一回以上の1〜3秒の空冷域を設けることを加えて
冷却するようにしたものである。本発明に従えば、ホッ
トランテーブル上でのストリップの冷却において、局部
的な急冷部の発生によるベーナイト組織の生成が抑制さ
れ、鋼板全域にわたって均一なフェライト+パーライト
組織が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明者らは、鋼成分、金属組織
およびその熱延条件と鋼板の引張特性、深絞り性を詳細
に検討してきた。その結果、コイル長手方向・幅方向の
材質が均一な、プレス成形性および深絞り特性に優れた
高強度熱延鋼板が得られることが分かった。以下、本発
明を特定するための事項について説明する。
【0012】C;0.10〜0.20% Cは固溶強化型元素であり、強度確保のため0.10%
以上必要であるが、0.20%を超えると延性およびr
値(深ぼり性)の劣化を招き、溶接性も著しく劣化する
ため0.10〜0.20%の範囲に限定した。
【0013】Si;0.05〜0.20% Siの添加は鋼板の強度向上には有効に作用するが、過
度の添加はスケールの生成促進による肌の悪化および、
プロパン容器として重要である溶接性の劣化を招くため
0.05〜0.20%の範囲に限定した。
【0014】Mn;1.00〜2.50% Mnはオーステナイトを安定化する元素であり固溶強化
型元素である。含有量が1.00%未満ではこのような
効果を得るには十分でなく、2.50%を超えるとフェ
ライト組織の安定性を阻害し、延性を低下させるためこ
のような範囲に限定した。
【0015】S;≦0.010% Sが多量に含有されると、MnSの増加を招き加工性を
劣化させる原因となるので0.010%以下の範囲に限
定した。
【0016】次に本発明にかかる製造方法について説明
する。上記の組成を有する鋼スラブを連続鋳造後ただち
に、あるいは再加熱後に加熱温度が1200〜1300
℃で加熱炉から抽出し熱間圧延を施す。
【0017】この場合の仕上圧延機出側における仕上温
度はAr3点〜Ar3点+100℃で行う。仕上温度が
Ar3点よりも低いと生成したフェライトが加工フェラ
イトとして現れ圧延後の組織が不均一となり、材質面で
も延性が低下する不都合が生じる。一方Ar3点+10
0℃よりも高いと、組織が粗大となり同様に材料の延性
を劣化させるとともに、目標とする巻取温度まで冷却す
るための冷却速度の制御が困難となり、要求される材質
が得られない。
【0018】次いで、ホットランテーブル3上でストリ
ップ1を冷却するが、図2の(b)に示す如く、上下に
設けられたラミナー式の冷却装置を上下均等に用いる。
これは、ストリップ1の上下から均一に注水すること
で、板厚形状の悪化による冷却ムラの発生を防止し、急
冷によるベーナイト組織の生成を抑制し鋼板全域にわた
って均一なフェライト+パーライト組織を得るためであ
る。また、上下の冷却水量は、仕上温度Ar3点〜Ar
3点+100℃の条件で熱間圧延を終了した後、10〜
100℃/sの冷却速度となる水量を与え、巻取温度が
500〜550℃となるよう冷却することで、490N
/mm2以上の強度の熱延抗張力鋼板を製造することが
できる。
【0019】尚、ホットランテーブル3上での冷却は、
鋼板全域にわたって均一冷却するため、鋼板の急峻度λ
は、ストリップ1の波長Lが500mm以上で±10%
以下になるよう仕上圧延を終えることが必要である。こ
こで急峻度λは図1にも示すように下記1式の定義で求
めることができる。 急峻度λ=h/L×100(%) 1式 h:波高さ,L:波長
【0020】実質的な熱間圧延での製造板厚1.5〜
6.0mmでの鋼板の長手方向、巾方向での大きなうね
りの波長Lは通常500mm以上である。冷却ノズル6
〜鋼板1間の距離hのバラツキと急峻度の関係は1式か
ら明らかなように波長Lが大きいほど距離のバラツキも
大きくなる。ここで、鋼板1の急峻度λを、ストリップ
1の波長Lが500mm以上で±10%以下としている
のは、鋼板全域にわたってほぼ均一な冷却速度を得るた
めには、冷却ノズル6〜鋼板1間の距離hのバラツキは
50mm以下とする必要があるためである。
【0021】一般に長手方向の鋼板形状は、板厚、圧延
速度とホットランテーブル3のロール速度比等に起因し
て発生し、幅方向は、耳伸び、クオータ伸び、フラット
圧延等の圧延形状により発生するが、この場合の急峻度
は長手方向であれば、周知の仕上圧延機におけるワーク
ロールのオフセット制御やホットランテーブル速度制御
によって制御でき、幅方向であれば、周知の板クラウン
制御等によって制御できる。
【0022】さらに、ホットランテーブル3上での上下
均等の注水パターンに加え、その間に1〜3秒の空冷域
8を1回以上設けることで、連続的に冷却を行うよりも
更に均一に冷却された材質を得ることができる。これは
図2の(c)に示した上下均等水冷域と前記水冷域に挟
まれて空冷域8を設けた注水パターンであり、明確な理
由は不明であるが空冷域8を設けることで鋼板へ当たる
冷却水7の吹き付け強度等部分的な違いが一時回避され
て、周囲の材質が均一で安定するものと推定される。
【0023】
【実施例】請求項1に示す鋼の組成を有する鋼種に対
し、図2に示す3パターンの熱延条件にて熱間圧延を行
って板厚2.53mmの熱延鋼板とした。テスト(a)
は従来の下側優先の注水パターンとし、テスト(b)で
は注水パターンを上下均等、テスト(c)では上下均等
の注水に2回の空冷域8を設けて実施した。この製造方
法で得られた鋼板の深絞り加工結果を図3に示す。本発
明により得られた鋼板は従来の製造方法と比べ、コイル
当たりの不良枚数が著しく改善され、良好な深絞り加工
結果が得られたことがわかる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によっ
て、長手方向・幅方向の材質が均一な深絞り性に優れた
高強度熱延鋼板を得られた。したがって、本発明によっ
て製造される鋼板は、深絞り性が要求されるプロパン容
器等の素材として、不良材質部分が少なくコイル全域に
渡って均一な材質に製造でき、製造歩留りを著しく改善
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋼板長手方向・幅方向における下側注水効果と
急峻度の関係を説明する概念図である。
【図2】熱間圧延終了後から巻取りまでの冷却パターン
を示す模式図であり、(a)は従来の下側優先の注水パ
ターン、(b)は本発明の上下均等注水パターン、
(c)は本発明の上下均等+空冷注水パターンを示す。
【図3】注水パターン別の1コイルあたりの加工不良枚
数を示す図である。
【符号の説明】
1 ストリップ(鋼板、コイル) 2 仕上圧延機 3 ホットランテーブル 4 巻取機 5 ロール 6 冷却スプレー(ノズル) 7 冷却水 8 空冷域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.10〜0.20
    %、Si:0.05〜0.20%、Mn:1.00〜
    2.50%、S:≦0.010%で、残部Feおよび不
    可避的な不純物からなる鋼スラブを、加熱温度が120
    0〜1300℃の間で、熱間圧延の仕上温度がAr3点
    〜Ar3点+100℃の範囲で、熱間鋼帯の巻取温度を
    500〜550℃まで冷却する熱延高張力鋼板の製造方
    法において、ストリップ(1)の波長(L)が500m
    m以上で、急峻度(λ)が±10%以下の形状に仕上圧
    延し、ホットランテーブル(3)の冷却スプレー(6)
    を用い上下注水で10〜100℃/秒の冷却速度とする
    ことを特徴とする深絞り性に優れた熱延高張力鋼板の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 ホットランテーブル(6)での冷却過程
    において、冷却スプレー(6)による上下注水冷却の間
    に少なくとも一回以上の1〜3秒の空冷域(8)を設け
    ることを特徴とする請求項1記載の深絞り性に優れた熱
    延高張力鋼板の製造方法。
JP9061398A 1998-03-20 1998-03-20 深絞り性に優れた熱延高張力鋼板の製造方法 Pending JPH11269556A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6818079B2 (en) 1999-09-19 2004-11-16 Nkk Corporation Method for manufacturing a steel sheet

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6818079B2 (en) 1999-09-19 2004-11-16 Nkk Corporation Method for manufacturing a steel sheet

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