JPS5944922B2 - 冷延鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷延鋼板の製造法、就中スケールの付着した熱
間圧延鋼板を直接冷間圧延、焼鈍したのら、酸処理によ
り鋼板表面を調整することによって冷延鋼板を製造する
方法に関するものである。

従来の冷延鋼板は、熱間圧延→脱スケール→冷間圧延→
電解消浄→箱型又は連続焼鈍→調質圧延という工程を経
て製造されている。

脱スケール工程は成品の表面性状の面から必要とされて
おり、現在上として酸洗によって行われているが、長大
に設備を要し、その設備費、さらにランニングコストが
莫大となるばかりでなく、多量に排出される廃酸の処理
をしなければならない。

清浄工程は残留圧延油、圧延時に発生する鉄粉などの表
面汚れを除去するためにアルカリ浴中で電解清浄を行な
っているが、脱スケール工程同様に設備費とランニング
コストに多大な経費を必要としている。

また従来の焼鈍法についてみると箱型焼鈍では加熱→保
定→冷却に４日以上の日数を要すばかりでなく、焼鈍中
の鋼板の酸化を防止するために還元性ガスを使用しなけ
ればならない。

近年生産性向上、省エネルギー、省力化の見地から連続
焼鈍法が採用されつ反あるが、この連続焼鈍法において
も箱型焼鈍法と同様に還元性雰囲気の使用、さらには後
に詳述するよ５な昇温速度向上の問題、鋼板表面酸化の
問題に関係した幾つかの制約がある。

冷延鋼板の製造工程において、上記脱スケールおよび清
浄工程を省略し、尚かつ鋼板の表面性状が劣化しない製
造法が実現できるならば、その利益は誠に太きい。

熱延スケールを除去することなく、直接冷間圧延する鋼
板の冷間圧延法については本発明者が先に特開昭ｇ２−
１３４８１０号公報で提案し、その他特開昭５２−２１
２４５号、同５２−２１２４６号、同５２−５２１５７
号、同５２−５２１５８号公報でも提案されている。

本発明者らはこのような観点より、冷延鋼板の製造法に
関し、詳細な研究を重ねた結果、従来技術で必要とされ
ている脱スケールおよび電解清浄工程の省略を可能にし
、更に焼鈍工程で新たな種種の利点を加えた冷延鋼板の
製造法を確立した。

本発明の要旨はスケールが付着したままの熱延鋼板を冷
間圧延して、スケールが付着したままの冷延鋼板を製造
し、次いでこの冷延鋼板を清浄処理を行うことなく焼鈍
した後、酸処理によってスケールを除去することを特徴
とする冷延鋼板の製造法にある。

本発明の技術は従来技術の脱スケールおよび電解清浄工
程を省略しても焼鈍後に酸処理により鋼板表面を調整す
ると、従来の成品に比して表面性状は何ら遜色ないこと
を明らかにすることによって可能にした。

本発明の方法によって熱延スケールがついたままの鋼板
を、直接冷間圧延をおこなうと、微粉スケールで被覆さ
れた黒色表面の鋼板が得られる。

熱延スケールは地鉄よりも可塑性が劣るため、圧延ロー
ルバイト内の圧縮及び引張応力によって破砕される。

圧延後のスケール形態は微粉状の集合体として、圧延油
と共に鋼板表面にルーズに付着している。

同時に、冷延圧下率の増大にともなう延伸効果による表
面積増加と、圧延によるスケールの剥離作用によって、
鋼板表面を覆う黒色のスケール厚は減少する。

次表は、スケール厚９μｍの熱延鋼板をスケールがつい
たまま、冷間圧延し、圧下率と圧延後のスケール厚を実
測したものであり、例えば７０係圧下ではスケール厚は
２．１μｍと減少している。

２．１μｍというスケール厚は、微粉状スケールの集合
体による平均のスケール厚である。

更に、詳しくはスケールは地鉄より剥離分離されており
、あたかもロールでゆるく圧着された状態である。

微粉スケールを鋼板に圧着した状況であり、微粉スケー
ルを除去すると、梨地加工をした冷間圧延板に類似した
外観を呈し、キズ等は全く存在しないので表面品質上は
全く問題が無い。

さらに本発明に従って圧延を行うと圧延中にスケールの
一部が剥離して圧延油に混入するが、スケールは磁力フ
ィルターによって除去しやすいので支障なく作業を行う
ことができる。

次に本発明について説明する。

先ず、従来法の主な脱スケール法である酸洗工程と本発
明の焼鈍後の酸処理についてその相異点に言及する。

従来の酸洗は熱間圧延工程て形成される厚さ約１０μｍ
の分厚いスケールを除去するために、塩酸あるいは硫酸
などの無機酸に８０〜９５℃の高温で接触させるにも拘
らず、酸洗時間が３０〜６０秒と長（、従って長大な設
備と多量な酸が必要であるが、本発明の場合には、冷間
圧延により初期スケール量の２０〜５０係剥離脱落する
ばかりでなく、鋼板の伸長とともにスケール層が大巾に
低減されるために酸処理時間は１〜２秒以内という短時
間となる。

このように本発明の酸処理は従来法に比較して極度に簡
素化されるために冷延鋼板の製造工程からみた場合、全
く新しい方法ということができる。

次に本発明の冷延鋼板の製造工程（熱間圧延→冷間圧延
→焼鈍→酸処理→必要に応じ調質圧延）について順を追
って更に詳しく説明する。

スケール付き熱延鋼板の直接冷間圧延（この冷間圧延は
通常の如く圧延油を使用して行なう冷間圧延である）は
冷間圧延工程で特にスケール除去操作を行なわな（依り
、圧延後の鋼板表面は厚さ１μｍ以下の黒色スケールに
よって均一に被覆されている。

従来鋼板表面へ圧延により生成する鉄粉の付着を抑制す
るために冷間圧延のクーラント中に混入する鉄粉を分離
除去していたが、本発明によればその必要はない。

又従来法では冷間圧延前に厚いスケールを酸洗等で除去
した後冷間圧延を行い、焼鈍に際しては還元性雰囲気中
で加熱して光輝焼鈍を行うが冷間圧延後の圧延油、鉄粉
等が付着したままの鋼板を焼鈍すると表面汚れが発生す
るのでほとんどの場合に冷間圧延後の鋼板は電解清浄に
よって表面の圧延油、鉄粉を除去して清浄化した後焼鈍
を行い、焼鈍したままの表面状態で製品となる。

これに対して本発明では熱延機の鋼板のスケールを除去
しないままで冷間圧延を行い、焼鈍後の最終工程で簡単
な酸処理を行う方法であるから焼鈍後の鋼板表面に圧延
油残渣、鉄粉等が残留していてもこれらはこの酸処理に
よって除去され、支障がないので冷間圧延後の鋼板は電
解消浄を行う必要がなく、冷間圧延された状態のまま焼
鈍を行うことができる。

次にスケール付き鋼板を焼鈍する本発明法の利点につい
て述べる。

焼鈍は冷間加工組織を再結晶させて鋼板を軟質化するた
めに行うものであるが焼鈍中に鋼板表面の酸化物を還元
除去するために還元雰囲気中で処理しているのが現状で
あるのに対し、本発明では焼鈍後に簡易的な酸処理で表
面を調整するため、必ずしも還元雰囲気にする必要がな
く、むしろ非還元雰囲気にすることによって還元ガスを
省くことができる。

最近の連続焼鈍法はＰ長の短縮、従って設備費の大巾な
低減を狙って急速加熱ブ還元雰囲気での再結晶処理→急
速冷却→還元雰囲気での過時効処理→急速冷却という工
程が採用されつ又ある。

急速加熱は燃料ガスを空気によって燃焼させて生成する
ガスを直接鋼板に当て又加熱する方法であるが、従来法
の金属光沢を有する鋼板では加熱速度が不十分なために
、焼鈍前に黒体化処理した後に焼鈍しようという方法も
提案されている。

これに対し本発明では全くその必要がなく、焼鈍前の鋼
板表面に存在する薄くて均一な黒色スケールによって高
加熱速度が達成される。

この加熱速度の向上は箱型焼鈍においても大きな利点と
なり処理時間の短縮が可能となる。

従来の連続焼鈍法の加熱帯におけるもう一つの問題は、
空燃比（空気量／燃料ガス量）を大きくすると鋼板が過
度に酸化され、表面性状が劣化するので空燃比を１．０
以下、通常は０．９０〜０．９５に低めて操業しなげれ
ばならない点にある。

このような操業では燃焼効率が悪く燃料ガスの有効利用
の点から大きな損失であるが、本発明法によればスケー
ルによって新たな酸化が抑制されるので空燃比を大きく
しても上述のような問題は全くない。

次に急速冷却工程を水浸漬あるいは気水噴霧によって鋼
板を急速に冷却しようとしている従来法では、前工程の
再結晶処理帯で表面酸化物を完全に還元してもこの冷却
工程で再び水蒸気によってテンパーカラーが発生する問
題があり、この除去に種々の対策が採られているが、本
発明ではテンパーカラー防止策も何ら講する必要はない
。

焼鈍後の鋼板に残留するスケール層は、前述の如く冷間
圧延により、その厚さを大巾に減するために極く短時間
の酸処理で鋼板表面の清浄が可能となり、リン酸塩処理
−塗装後の表面特性（塗装密着性、塗装耐食性）は従来
法に比して何ら遜色ないものとなる。

酸処理方法は過時効処理帯からの冷却を酸液浸漬あるい
は酸液噴霧でもよく、調質圧延直前の酸液浸漬でもよい
。

また電解を併用すると、より効果的である。

使用する酸は無機酸でも有機酸でもよいが、溶解速度の
大きい塩酸、６１ａ、リン酸などの無機酸が好ましい。

ここで鋼板の連続焼鈍における過時効処理後或は箱焼鈍
後のスケール除去手段を塩酸、硫酸等による除去に特定
した理由を述べる。

本発明者等は鋼板の焼鈍後に残留しているスケールの除
去を、化学的処理法である酸処理と、機械的処理法であ
るショツトブラスト、液体ホーニング、研麿、研削とに
分けて検討した。

その結果、機械的処理法では、鋼板表面への砥粒の喰込
みや、表面線状疵の発生により、製品となったときの鋼
板の塗装後の耐食性が劣化することが明らかとなった。

化学的処理法である酸処理によれば、前述の機械的処理
法における問題もないばかりか、処理設備費を含めたコ
ストを低減し得るという利点がある。

以上述べて来たように本発明により大巾な工程省略と焼
鈍工程における多（の新しい利点を有する冷延鋼材の製
造法が可能となった。

次に実施例について説明する。

実施例 ｌ 板厚３．２ｍｍの熱間圧延鋼帯をスケールの付着したま
ま全圧下率７５％で０．８ｍｍまで冷間圧延した。

この時の熱間圧延鋼帯および冷間圧延鋼帯のスケール平
均厚さはそれぞれ９μｍと１μｍであった。

さらにこの黒色スケールで覆われた冷間圧延鋼帯を電解
消浄することなく連続焼鈍処理（空燃比１．０の直火加
熱による７００°Ｃ１３０秒間の再結晶処理→気水冷却
→Ｎ２中での過時効処理）を行った後、８５℃の５％塩
酸溶液浸漬により銅帯表面を清浄にした。

このときの酸処理時間は２秒以内であった。

１係の調質圧延後の鋼帯をリン酸塩処理、塗装して塗装
密着性と塩水噴霧試験により塗装耐食性を評価した。

その結果、このようにして製造された冷延鋼帯の表面性
状は表１に示す如〈従来法に比較して同等であった。

実施例 ２ 実施例１と同条件で冷間圧延した鋼帯をＮ２中で７００
℃、５時間の箱焼鈍し鋼帯温度３００°Ｃで脱力バーし
た。

その後実施例１の条件テ酸処理調質圧延、塗装後の表面
性状の評価を行った。

この時の酸処理時間は最大２秒、また表面性状は表１に
示すごと〈従来法に比し遜色のないものであった。

以上冷延鋼板について説明したが、本発明法は各種メッ
キ、表面処理鋼板、さらには珪素鋼板、ステンレス鋼板
の製造にも適用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スケールが付着したままの熱延鋼板を冷間圧延して
   、スケールが付着したままの冷延鋼板を製造し、次いで
   この冷延鋼板を清浄処理を行うことなく焼鈍した後、酸
   処理によってスケールを除去することを特徴とする冷延
   鋼板の製造法。 ２ 直火加熱過程を含む連続焼鈍を行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の冷延鋼板の製造法。