JPS5824488B2 - 延性の優れた軟質冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続焼鈍による低炭素鋼冷延鋼板の製造方法
に関するもので、延性の優れた低降伏点の連続焼鈍冷延
鋼板を製造せんとするものである。

自動車車体等のプレス成形用冷延鋼板は、深絞り性、張
出し性、さらに時効性に優れていることが要求される。

従来このような冷延鋼板は、アルミキルド鋼を普通造塊
或いは連続鋳造でスラブとなし、熱延でＡＩＮを析出さ
せないような低温で巻取り、冷延後筒型焼鈍を咎い、再
結晶とＡＩＮの析出をうまく合致させるようにして製造
していた。

しかしながら、このような箱型焼鈍では徐加熱−除冷却
焼鈍であるため、焼鈍開始から完了までに４〜５日とい
う非常に長い時間を要し、生産性向上の大きな問題点と
なっていた。

このため、近年プレス成形用冷延鋼板を連続焼鈍で製造
する技術（例えば特公昭４２−１１９１１、特公昭４８
−３２２４８等）が開発され、実ラインでの生産が行わ
れている。

かかる連続焼鈍方式によれば、焼鈍開始から調質圧延ま
でがわずか１０分足らずで完了するものであり、前記し
た箱型焼鈍に較べ、鋼板製造の生産性の向上が飛躍的に
向上するものである。

ところで、このような連続焼鈍方式によって軟質冷延鋼
板を製造する場合には、一般に熱延で高温巻取を行うこ
とが不可欠の条件とされている。

これは第一に、連続焼鈍は短時間加熱・均熱焼鈍である
ため、箱型焼鈍に較べて、焼鈍時のフェライト粒成長性
が悪く、プレス用に供するような軟質冷延鋼板を製造す
るには、高温巻取を行い、熱延鋼板のフェライト粒を大
きくしておくことが必要だからであり、また第二に、ア
ルミキルド鋼の場合は箱型焼鈍の場合のように、焼鈍時
にＡＩＮ析出のタイミングと再結晶のタイミングとを合
せることは困難であり、箱型焼鈍のように熱延で低温巻
取を行った場合、ＡＩＮの析出が再結晶より早く起り、
この微細に析出したＡＩＮが再結晶後のフェライト成長
を著しく妨げ、この結果製造される冷延鋼板は非常に硬
質ものとなってしまうという問題があり、このためアル
ミキルド鋼では熱延で高温巻取を行い、ＡＩＮを完全に
析出・成長させておくことが必要だからである。

このように熱延での巻取温度が高ければ高い程、フェラ
イト粒径は大きくなり、従って製造される冷延鋼板は軟
質となるものであるが、反面、巻取温度が余りにも高い
と、時として熱延鋼板の表層部に異常粗大粒を生じ、熱
延鋼板の加工性を低下させるのみならず、冷延製品のプ
レス成形性（特に延性）を著しく低下させる。

しかして、アルミキルド鋼の場合は高温巻取時に析出し
たＡＩＮが前記フェライトの異常粒成長を抑制する作用
があり、この作用は他の例えばセミキルド鋼、リムド鋼
（キャップド鋼）等に較べても強いものであるが、反面
、か＼る抑制作用が熱延時或いは焼鈍時におけるフェラ
イトの正常粒成長をも阻害してしまうという難点がある
。

このように、従来では、鋼板の軟質性とフェライトの異
常粗大粒発生の抑制という二つの条件を双方とも満足さ
せることはできず、このため、巻取温度を異常粗大粒の
発生しない程度まで下げ、或はＮの添加率を高くする等
して、鋼板の材質面をある程度犠牲にし、異常粗大粒の
発生を抑制している。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたものであ
って、異常粗大粒が全く発生せず、しかも軟性て絞り用
〜深絞り用の冷延鋼板を安定して製造することができる
冷延鋼板の製造方法の提供を目的とする。

このため、本発明は、Ｃ：０．０２〜０．０６％、Ｍｎ
≦０．３０％、ＳＯｌ、Ａｌ ： ０．０２〜０．１％
、Ｓｉ≦０．０５％、Ｎ量０．００５％、Ｃｒ：０．０
２〜０．２０％を含むアルミキルド鋼を、その熱延段階
でＡ３変態点以上の仕上げ圧延を行って６３０〜７５０
℃で巻取り、次いで圧延率３０％以上の冷延を行い、さ
らに連続焼鈍方式によって再結晶焼鈍及び時効処理を行
うことをその基本的特徴とする。

本発明者は、前記鋼板の軟質性と異常粗大粒の発生に関
し種々実験を重ねた結果、アルミキルド鋼にＣｒを微量
添加することにより、巻取時における異常粗大粒の発生
限界が高温側に移動し、しかもＣｒ無添加鋼板よりも軟
質の鋼板が得られることを知見した。

しかして、本発明は、このＣｒの微量添加を基本構成と
してなされたものである。

以下本発明について説明すると、本発明においては基本
的に次のような成分範囲を含むアルミキルド鋼を採用す
る。

Ｃ：０．０２〜０．０６％ Ｍｎ ： ０．３０％以下 ５ＯＩＡＩ ： ０．０２〜０．１０％ ｓｉ：Ｑ、Ｑ５％以下 Ｎ：０．００５％以下 Ｃｒ ： ０．０２〜０．２０％ 本発明において上記のように成分範囲を限定した理由に
ついて説明すると下記の通りである。

Ｃ：０．０６％以上では硬質になり、また０、０２％以
下では、固溶Ｃの析出場所が少ないために連続焼鈍で過
時効処理を行っても、過飽和固溶Ｃが十分に析出しきれ
ず、このため冷延製品の耐時効性が悪くなると共に、降
伏応力も高くなるので好しくない。

Ｓｉ：必要最小限度にとどめるが、０．０５％以上では
硬質となる。

Ｍｎ ： ０．３％以上では、固溶硬化を起して硬質と
なり、また深絞り性を低下させる。

またＳとの関係で、低過ぎると熱間脆性の危険があるが
、この熱間脆性を生じない限り低い方が好ましい。

Ｎ：ＡＩと結合して、熱延巻取時にＡＩＮを形成するが
、５０ｐｐＩＩ１以上ではＡＩＮの析出量が多くなり、
異常粗大粒の防止には有 利になるが、微細なＡＩＮが正常粒成長も妨げるため、
冷延製品のフェライト粒径が小さくなり、硬質となると
ともに、深絞り性も低下する。

このためＮ量は少ない方が好ましい。

Ｃｒ：本発明の特徴点であり、微量添加により固溶軟化
することが既に知られており、一般にＣｒ≦１％では固
溶軟化現象が見られる。

一方Ｃｒの添加量の増加に伴い、カーバイトサイズは小
さくなる傾向にあり、しかもこの傾向は巻取温度が高い
程顕著になる。

通常の連続焼鈍ではカーバイトを粗大化させた材料を用
いることによって、深絞り性の向上を図っているもので
あり、カーバイトの微細化は必然的に連続焼鈍材の深絞
り性の低下を招く。

第１図はアルミキルド鋼の７００°Ｃ高温巻取による熱
延板のＣｒ添加量とカーバイドサイズとの関係を示すも
のであり、また第２図はかかる熱延板を冷延後連続焼鈍
方式で７００℃と８５０℃とで焼鈍した場合の、同じく
Ｃｒ添加量と降伏応力、全伸び及び深絞性の尺度である
〒値との関係を示すものである。

これらの図から明らかなように、Ｃｒ添加量が増加する
と、熱延板のカーバイトサイズが小さくなり、これが原
因で冷延焼鈍後の下値が低下し、また降伏応力も低下す
る。

これに対して、全伸びはカーバイトサイズの微細化によ
り向上する。

しかしながら、深絞り用ないし深絞り用冷延鋼板の製造
という観点からすれば、深絞り性の大幅な低下は好まし
くなく、Ｃｒ添加量が０．２％以上では軟質化及び延性
の向上というプラス面より〒値低下というマイナス面が
著しくなり、このためＣｒ添加量の上限を０．２％に抑
えるべきである。

また、Ｃｒ添加量が０．０２％以下であると、第２図に
示すように全伸び等の機械的性質が著しく低下するもの
であり、従ってＣｒ添加量の下限は０．０２％に抑える
べきである。

一方、Ｃｒ添加量及び巻取温度と異常粗大粒発生率との
関係は、第３図からも明らかなように、Ｃｒ≦０．０１
％添加或いは無添加の通常鋼の場合、ＣＴ−７００℃で
は約２０％、ＣＴ＝７２０℃では約５０％ものコイルに
異常粗大粒が発生するのに対し、０．０５％Ｃｒ添加鋼
の場合には、異常粗大粒はＣＴ＝７００℃では全く発生
せず、またＣＴ＝７２０℃でも１０％以下の発生率に過
ぎない。

さらに０．１０％Ｃｒ添加鋼の場合はＣＴ＝７２０°Ｃ
でも、また０、２０％Ｃｒ添加鋼の場合はＣＴ−７５０
℃でも異常粗大粒は全く発生しない。

以上のことから、熱延で高温巻取を行っても異常粗大粒
を発生させることなく、シかも深絞り性を損わないで軟
質且つ延性の優れた冷延鋼板を得るには、Ｃｒを０．０
２〜０．２％添加することが必要である。

しかして本発明は、以上の如き成分を含むアルミキルド
鋼をその熱延段階でＡ３変態点以上の仕上げ圧延を行っ
て６３０°Ｃ〜７５０℃で巻取る。

第３図からも明かなように０．０２％≦Ｃ≦０．２％の
添加量では、巻取温度７００℃以下までは異常粗大粒の
発生は全く見られないが、巻取温度７００℃以上になる
と、Ｃｒ添加量の少い順に異常粗大粒の発生が見られる
。

従って巻取温度を７００ｔ′以上とする場合は、Ｃｒの
添加量に応じて、その温度設定を行うことが好ましい。

さらに本発明はこの巻取りに次いで圧延率３０％以上の
冷延を行い、この冷延後連続焼鈍方式によって再結晶焼
鈍及び過時効処理を行う。

次に、本発明の詳細な説明する。

以下に示す第１表及び第２表は本発明による実施例及び
比較例を示すものであって、第１表に示すような成分を
有するアルミキルド鋼を溶製して連続鋳造によりスラブ
となし、このスラブを１２５０℃で均熱した後、熱延段
階で８６０’Ｃの高温仕上げを行い、板厚２．８ ｍｍ
の熱延板となし、これを７００℃で巻取った。

さらにこれを酸洗後０．８ ｍｍに冷延し、次いで連続
焼鈍を行った。

この連続焼鈍は加熱・均熱温度を７００℃及び８５０°
Ｃ２水準で行い、均熱後５６０℃まで強制空冷し、次い
でこの温度から１０００°Ｃ／ｓｅ■冷却速度で冷却し
、さらに、この後３００〜４００℃の温度で１〜２分の
過時効処理を行った。

第２表は、以上の実施例及び比較例における熱延鋼板の
異常粗大粒の発生状況と、連続焼鈍後０．７〜１．０％
調圧したストリップの機械試験値（降伏点、全延びラン
クホード値）を示すものである。

前記衣において（２）ないしく５）は本発明による実施
例、（１）及び（６）ないし←υは本発明に対する比較
例であるが、本発明による実施例においては、異常粗大
粒は全く発生せず、しかも機械的試験値も通常の箱型焼
鈍材と同等或いはそれ以上の良好な結果を示している（
全伸びは本発明による連続焼鈍材のほうが２〜３％優れ
ている。

）。これに対して、Ｃｒ無添加の比較例（１）において
は、熱延巻取時に異常粗大粒の発生が見られ、この影響
で冷延焼鈍後の冷延製品に肌荒れが生じている。

また、Ｃｒ添加鋼の比較例（６）ないしαυのうちＣｒ
を本発明の成分範囲以上の添加量とした比較例（６）及
び（７）においては、ランクホード値（Ｔ）の低下を来
たし、また、Ｃｒ以外の成分を本発明の成分範囲外とし
た比較例（８）ないしαυにおいても、降伏点の上昇、
全延び及びランクホード値Ｇ）の低下をきたしている。

以上述べたように、本発明による軟質冷延鋼板の製造方
法によれば、熱延で異常粗大粒が発生することなく、シ
かも延性に優れた軟質の絞り用〜深絞り用冷延鋼板を安
定して製造することが可能であるというすぐれた効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミキルド鋼の７００℃高温巻取による熱延
板のＣｒ添加量とカーバイドサイズとの関係を示すもの
である。 第２図は第１図に示す範囲のＣｒ添加量の熱延板を冷延
後連続焼鈍方式で７００℃と８５０℃とで焼鈍した場合
のＣｒ添加量と降伏応力、全伸び及びランクフォード値
との関係を示すものである。 第３図は熱延巻取温度と異常粗大粒発生率との関係を示
すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｃ；０．０２〜０．０６％、胤≦０．３０％、Ｓ
   Ｏ１，Ａｌ ： ０．０２〜０．１０％、Ｓｉ≦０．０
   ５％、Ｎ≦Ｏ，ＯＯ５％、Ｃｒ ： ０．０２〜０．２
   ０％を含むアルミキルド°鋼を、その熱延段階で人、変
   態点以上の仕上げ圧延を行って６３０−７５０℃で巻取
   り、次いで圧延率３０％以上の冷延を行い、さらに連続
   焼鈍方式によって再結晶焼鈍及び過時効処理を行うこと
   を特徴とする延性の優れた軟質冷延鋼板の製造方法。