JPS581170B2 - ほうろう性の優れた熱延鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ほうろう性の優れた熱延鋼板の製造法に関す
るものである。

従来、熱延鋼板はほうろう製品には、あまり使用されて
いない。

その理由は熱延鋼板は冷延鋼板に比べて、ほうろう性、
特に耐つまとび性が劣るからである。

よって強度を必要とする圧力容器等には熱延鋼板を用い
るが、つまとびの発生しにくい片面ほうろう掛けのみで
使用されている現状である。

しかし、片面ほうろう掛けは両面ほうろう掛けに比べて
耐蝕性の点で問題があり、強度のみならず、耐蝕性にも
高いものを必要とされる化学工業機器等への進出を阻害
している。

最近、温水器等の圧力容器においても、より強度の大き
い熱延鋼板を使用することで、製品の強度を上昇させる
一方、従来の強度を確保して板厚の減少を計り、作業性
を向させようとする動きがある。

本発明は、上記のところに沿って成立したものであって
、具体的には、ほうろう用熱延鋼板の欠点である両面ほ
うろう掛けにおけるつまとびを抑制するとともに、化学
工業用機器、圧力容器等の使用に適する強度を有するほ
うろう性に優れた熱延鋼板を提供するものである。

すなわち、本発明法は、Ｃ０．０２〜０．１０％、Ｍｎ
０．０５〜０．４０％ならびにＴｉ０．０５〜０．３０
％を含み、残部が実質的にＦｅから成る鋼材を熱間圧延
し、熱間圧延終了後、５０℃／秒以上で冷却して、５０
０〜６５０℃で巻取ることを特徴とする。

以下、本発明について順次に説明する。

まず、Ｃ０．０２〜０．１０％、Ｍｎ ０．０５〜０．
４０％ならびにＴｉ０．０５〜０．３０％を含んで、残
余が実質的にＦｅからなる鋼材を溶製し、この鋼材を熱
間圧延するが、この化学成分の限定理由は次の通りであ
る。

Ｃ：０．０２〜０．１０％ Ｃは所定の強度を確保するために、０．０２％以上は必
要であり、０．０２％以下のＣ量の鋼板を製造するには
、脱ガス処理等の特別な工程を必要とし、価格上昇とな
る。

また、Ｃ０．０２％以下になると、後記の第１図に示す
ように、耐つまとび性に有効な析出物が少なくなって好
ましくない。

Ｃ量の増加に伴い強度は上昇するが、熱延鋼板といえど
も、ある程度の成形性、溶接性を確保する必要がある。

また、ほうろう性においても、多量のＣは泡などの欠陥
になるばかりか機構は不明であるが、耐つまとび性を低
下させる。

これらのことを考慮してＣの上限値は０．１０％に限定
した。

Ｍｎ ： ０．０５〜０．４０％ Ｍｎも所定の強度を得る上で必要であり、０．０５％よ
り少ないと熱間脆性を起こすため最少限０．０５％は確
保する必要がある。

またＭｎの脱酸作用によりＴｉの有効利用も促進される
。

しかし、Ｍｎ量の増加に伴にほうろう焼成時のひずみが
増加し、耐サギング性が劣化するとともに、多量のＭｎ
はほうろう性における密着を悪くする。

本発明法で製造される鋼板は焼成時のひずみ発生（サキ
ング）を防止するためにＭｎの上限に特別の留意を払っ
て、その上限値を０．４０％に限定した。

Ｔｉ：０．０５〜０．３０％ 本発明においては、熱延鋼板における高張力と優れたほ
うろう性、特に耐つまとび性を得る。

このためには、Ｔｉは是非とも必要な元素である。

Ｔｉが耐つまとび性を向上させる理由は明らかでないが
、鋼中に析出した微細なＴｉＣの存在が有効であると考
えられる。

またＴｉはＴｉＣとしてＣを固定するため、焼成時の泡
の発生を防止する効果もあり、また成形性においても、
Ｔｉ添加鋼は伸びフランジ性や曲げ性が改善されて好ま
しい。

この点について、０．０２〜０．１０％Ｃならびに０．
０５〜０．４０％を含む溶鋼にＴｉを添加し、この鋼塊
を熱間圧唾後、５０℃／秒以上で冷却し、その後、微細
な析出物の量とＴｉ含有量との関係を求めたところ、第
１図の通りであった。

また、この際の引張り強さとＴｉ含有量との関係を求め
ると、第２図の通りであった。

第１図からＣ量が多いほど、つまとび防止に有効な析出
物が増加するが、Ｔｉ＜０．０５％ではこの析出物が少
ないので、この値を下限とした。

さらにＴｉ含有量の増加に伴い、強度も上昇するが、Ｔ
ｉ０．３０％以上においては、引張り強さは飽和状態に
なって、これ以上添加する必要がないことがわかる。

（第２図参照）。また、Ｔｉ量があまり多くなると、鋼
板の表面性状を悪くし、ほうろう焼成時に泡、プリスタ
ー等を生じやすくなり、このようなところから、Ｔｉの
上限値は０．３０％に限定した。

なお、上記のとおりにＴｉを添加する場合に、脱酸剤と
してのアルミニウム若しくは硅素を添加してからＴｉを
添加すると、Ｔｉはさらに有効に利用できて好ましい。

また、上記の組成の鋼塊において、Ｃ，Ｍｎ，Ｔｉのほ
かに、Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｎ１などを合計で
１％以下の範囲内で単独あるいは複合添加することがで
き、この場合は強度を増加させることができ、しかも前
述した優れたほうろう性はなんら阻害されることがない
。

また成形成を向上させるために、ＲＥＭ，Ｚｒ，Ｃａな
どを添加することができ、この場合も、ほうろう性は阻
害されることがなく、このため、必要に応じてこれらの
元素を添加するのが好ましい。

次に、上記の通りの組成の鋼材を熱間圧延後、続いて冷
却速度５０℃／秒以上で冷却して、５００〜６５０℃で
巻取って熱延鋼板を製造する。

すなわち、上記組成の鋼材であっても、熱間圧延後に鋼
板をゆっくりと冷却し、巻取った場合は、強度が劣化し
、耐つまとび性が損なわれる。

これに対し、熱間圧延後５０℃／秒以上の速度で冷却し
、５００〜６５０℃で巻取ると、ＴｉＣが微細でしかも
均一分散して析出し、高い強度と耐つまとび性が得られ
る。

以上の通り、本発明においては、上記化学成分に溶製し
た鋼材を、終了温度８００〜９００℃として熱間圧延し
、その圧延終了後５０℃／秒以上の速度で冷却してから
、５００℃〜６５０℃で巻取って、鋼板を製造する。

また、出発材料としての鋼材は通常の造塊法または、連
鋳法の何れによっても製造できる。

次に、実施例について説明する。

実施例 １ 第１表に示すような組成の鋼塊（試料Ｎｏ．１〜６）を
溶製し、これら６種の鋼塊を、熱延終了温度８５０℃、
冷却速度５０℃／秒以上、巻取温度５５０℃で熱延して
、板厚４ｍｍとした。

その後、酸洗および１％調質圧延を行なって製品とした
。

これら熱延板の引張り強さは第１表に示す通りの結果が
得られる。

次に、これらの鋼板を≠１００ショットブラストを行な
った後、高温焼成フリットを両面にほどこして、８２０
℃×８分の焼成を行なった。

いずれも密着性は良好であり、また焼成後の試料を１６
０℃の恒温槽中に１２時間保持し、冷却後、ほうろう表
面を観察した。

この結果は第１表の通りであって、Ｔｉ添加のない試料
Ｎｏ．６には全面に多数のつまとびが発生したのに対し
、他の試料Ｎｏ．１〜５にはつまとび皆無であり、かつ
泡やブリスターの発生は見られずほうろう性に優れるこ
とが明らかになった。

なお、第１表においては、つまとび発生なしの場合を○
印で示し、つまとび発生多数の場合をＸ印で示した。

実施例 ２ 第１表の試料４５のものを、熱延終了温度８５０℃とし
、冷却速度を１０，３０と６０℃／秒の３段階とし、巻
取温度５５０℃で巻取って、板厚４ｍｍの熱延板をつく
った。

これら３種の熱延板について、引張り試験を行なうとと
もに、実施例１と同様のほうろう焼成を行なって、その
後、１６０℃の恒温槽中に１２時間保持してから冷却し
、その後、ほうろう表面を観察した。

この結果は第２表のとおりであった。

第２表から明らかな通り、冷却速度１０℃／秒と３０℃
／秒の場合は全面につまとびの発生が認められ、しかも
引張り強さは実施例１の５０℃／秒の場合に比べて低下
した。

これに対し、６０℃／秒で冷却したものには、つまびと
の発生はなく、引張り強さも僅かではあるが実施例１よ
り上昇した。

以上詳しく説明した通り、本発明法においては、重量百
分率でＣ０．０２〜０．１０％、Ｍｎ０．０５〜０．４
０％ならびにＴｉ０．０５〜０．３０％を含み残余が実
質的にＦｅから成る鋼材を熱間圧延し、熱間圧延終了後
は、５０℃／秒以上の速度で冷却し、５００〜６５０℃
で巻取って、熱延鋼板を製造する。

従って、この熱延鋼板は高張力でかつほうろう性に優れ
、その両面にはほうろう掛けができ、また、両面にほう
ろう掛けされた鋼板は熱延鋼板であってもきわめて耐蝕
性に優れ、圧力容器、化学工業機器等に使用でき、更に
、板厚も減少できるため、圧力容器等の軽量化も達成で
き、作業性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法におけるＴｉならびにＣ含有量と析出
物の面積率との関係を示すグラフ、第２図は本発明法に
おけるＴｉ含有量と引張り強さとの関係を示すグラフで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ０．０２〜０．１０％、Ｍｎ０．０５〜０．４０
   ％ならびにＴｉ０．０５〜０．３０％を含み残余が実質
   的にＦｅから成る鋼材を、熱間圧延し、熱間圧延終了後
   ５０℃／秒以上で冷却して５００〜６５０℃で巻取るこ
   とを特徴とするほうろう性の優れた熱延鋼板の製造法。