JPS6012121B2 - 低炭素熱延鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低炭素熱延鋼板特に薄鋼板の製造法に関するも
のであり、その目的は熱消費がすくなく、しかも品質上
欠点のない低炭素熱延鋼板の製造法を提供することにあ
る。

周知の通り低炭素熱延鋼板を製造するには低炭素鋼スラ
ブを１２００〜１３０び○の高温に加熱したのち熱間圧
延する方法が採用されてきたが、これは合金元素の溶体
化や鋼の変形抵抗が低いことを利用した圧延動力の減少
を目的とするほか、最も大きな理由は、加熱後の粗圧延
、仕上圧延段階での温度降下を補償し、仕上圧延終了時
の鋼板温度を山３変態点以上とすることにある。

つまり熱延鋼板の仕上温度がＡｒ３変態点以下になると
周知の通り鋼材材質が悪くなるからで、従来の低炭素熱
延鋼板の製造法では前述のようにスラブ加熱温度を１２
００〜１３００００とし、仕上圧延温度をＡｒ３変態点
以上として圧延鋼板の結晶方位をランダマィズして良好
な材質を得ており、これは広く知られている通りである
。而してスラブ加熱温度を９００〜１１５０℃のような
低温度として圧延を開始する場合、超高速圧延あるいは
スラブから製品板厚まで一気に少数たとえば１〜３ロー
ルスタンドで圧延する高圧下圧延もしくは圧延途中での
再加熱を行なうなどの手段を講じない限り、仕上圧延温
度はＡｒ３変態点以下となり、結果として結晶粒の粗大
化がおこり、鋼板材質が非常に悪くなると云うのが当該
圧延技術分野の常識であった。ところで本発明者等は前
記常識と異なりＡｒ透変態点以下で圧延しても前述のＡ
ｒ３変態点以上で圧延された鋼板材質と比較して遜色の
ない手段を見出した。その手段は舟３変態点〜６００ｑ
ｏの温度範囲において２０〜６０％の仕上圧下率で最終
板厚に圧延し続いてコイルに巻取ったのち放冷する手段
であり、さらに他の手段はＡｒ３変態点〜６００ｑｏの
温度範囲において２０〜６０％の仕上圧下率で最終板厚
に圧延し続いて５５０〜７００こ０の温度範囲で暁鈍す
る手段である。

このように、Ａｒ３変態点〜６０び０の温度範囲におい
て圧延することが可能であれば、圧延前における低炭素
鋼スラブの加熱温度を著しく低下することができる。

加熱温度が低くてすむことは即ち消費する熱エネルギー
が少なくてすみ、経済的に極めて有利になる。さて低炭
素鋼スラブを高温に加熱するにあたり、連続加熱炉では
一般に３０〜６０万ｋｃａｌ／トンの熱量を用いている
。前記熱量は常温の低炭素鋼スラブを１２００〜ｉ３０
０００に昇温せしめるのに必要な熱量であるが、前記温
度を少しでも下げることが出来れば、必要な熱量はそれ
に応じて減少せしめることができる。本発明は前記従来
法における低炭素鋼スラブの加熱温度よりも１００〜４
００ｑｏ低い加熱温度で熱間圧延を行なうことに要点の
１つを有し、それ故に熱消費が少く経済的に有利な特徴
を有するものである。本発明者等の経験では従来法の１
２５０ｏｏ熱間圧延を開始した場合と、本発明法による
１０５０ｏｏの熱間圧延開始とを比較した場合、それま
でに必要な熱量の差は８万ｋｃａｌ／トンに達すること
が判った。而して低炭素鋼スラブは加熱温度の低下によ
り変形抵抗が大きくなり、粗圧延ｔ仕上圧延時の圧延動
力が増大するが、その増加エネルギー量は熱量換算で約
１万ｋｃａｌ／トンであり、前述の例の場合節約される
熱量８万ｋｃａｌ／トンと前記増分する熱量１方水ｃａ
ｌ／トンの差の７万ｋｃａｌノトンが本発明による利益
となる。さて、本発明において低炭素鋼スラブの加熱温
度を９００〜１１５０００に限定した理由は、９００ｏ
ｏ以下では熱量の節約効果は著しいが、スラブの変形抵
抗が急激に増大する結果、圧延動力が大きくなり過ぎて
経済効果を失うからであり、また１１５０ｑｏを超える
と熱量の節約効果がなくなり本発明の目的の１つが蓬せ
られないからである。

さらに本発明においてＣＯ．１５％以下、Ｓｉｏ．０１
％以下「Ｍｎｏ．６０％以下と限定する理由は、これの
元素はいずれも鋼を硬質化するので前記値を超えて添加
されると本願発明製造法において目的としている鋼板の
材質が劣化してプレス加工などの加工用として使用に耐
えなくなるためである。

また圧延鋼板の板厚を１２伽以下に限定する理由は、１
２側超では圧延鋼板をコイルに巻取ることが困難になる
と同時にＬ本来本発明技術は仕上温度が低下しやすい例
えば１．２〜２．３肋厚に代表される薄手の熱延鋼板に
適用して、はじめて大きな経済効果を期待できるためで
ある。次に本発明について図面に従ってさらに詳細に説
明する。

第１図は機軸に仕上圧延温度をとり、縦軸に仕上圧延圧
下率をとって圧延鋼板の冷間成形性能（張出し性、深絞
り性）コニカルカップ試験値（以下ＣＣＶと略示する）
を図示したものである。ここにおいて最終出側温度とは
仕上最終ロールを出た直後の鋼板温度をいい、仕上圧下
率とは最終ロールスタンドでの圧下率をいうものである
。第１図においては仕上圧延温度が９００℃の点に位置
するのは従来のＡも変態点以上で圧延された鋼板であっ
てＣＣＶは５９．７〜５９．８を示し、良好な値である
。

図において◎印はＣＣＶがＳ５９．６側、０印は５９．
７〜５９．動脈、△印は６０．０〜６０．３脇、×印は
と６０．４肋を示す。次に位上圧延温度が６５０〜８５
０００の、フェライト＋オーステナィトの二相共存城に
あたる温度範囲では、仕上圧下率が１０％前後でのＣＣ
Ｖは非常に悪いこれは従釆法における圧延において仕上
圧延温度がＡｒ辺変態点以下となる場合に相当する。こ
れに対し仕上圧延温度が６５０〜８５０℃で、仕上圧下
率が２０〜５５％ではＣＣＶは良い値を示す。この場合
最良の結果を示すのは３０〜５０％の仕上圧下率である
。なおトこの点を詳細に説明すると、従釆の熱間圧延で
は蓮続仕上圧延機の各スタンドでの圧下配分は前段スタ
ンド‘きど圧下率は大きく後段スタン日こ向って漸減し
、例えば仕上圧延機６台を用いて仕上厚み２．３肋とす
る場合「ＮＯ．１スタンド約５０％、Ｎｏ．２スタンド
４０％、Ｎｏ．３スタンド３７％、Ｎｏ．４スタンド２
８％、Ｎｏ．５スタンド２６％、Ｎｏ．６スタンド１５
％であり、最終スタンドの圧下率は１０〜１８％の範囲
にあるのが通例である。

これに対し本発明は仕上圧下率を２０〜６０％（最良範
囲は３０〜５０％）とすることにより最終冷延鋼板の材
質が熱間圧延での仕上温度をＡｒ３変態点以下の７００
００前後においても良好であるという新知見に塞いて開
発されたものである。即ち本発明の方法で製造した鋼板
は従来法による圧延鋼板に比して何等遜色のないことは
第１図に示す通りである。

而して本発明者等の研究では仕上圧下率を６０％以上と
すると理由は判らないがＣＣＶが悪くなることが確かめ
られた。これが本発明において仕上圧下率の上限を６０
％とする理由である。次に仕上圧延温度において６００
ｏｏ以下の領域では圧延がまさに冷間圧延の範囲にはい
り、得られる鋼板の集合組織は冷間圧延鋼板と同じよう
にプレス深絞り成形性の指標となる圧延面に平行な（１
１１）面の多い集合組織が得られ、ＣＣＶは非常に優れ
たものとなる。

しかしながら６００ｏｏ未満の仕上圧延温度では圧延に
必要な動力が急激に増大するので経済的に不利で、本発
明の目的にそぐわないことになる。また仕上圧延温度が
８００００と７００００の場合を比較すると、８００℃
のほうが、より低い仕上圧下率でよい結果を示す。

以上詳述したように本発明は低炭素鋼スラブの加熱温度
を従来の方法に比して約１００〜４００ｑｏ低くするこ
とに著しい特徴を有するものであるがＬそれにより下記
のような利点がある。

‘ａ｝ 製品鋼板を製造するまでに必要な総エネルギー
量を著しく低減することができる。

｛ｂ’ 加熱温度が低くて済むために、加熱炉の設備費
、補修費の低減、スラブのスケール生成量の減少、各種
ロールの摩耗量の減少などの利点が得られる。

【ｃー 低炭素鋼スラブの加熱温度の低下によりＭｎＳ
やＡＩＮの析出状態、介在物の分布状態などの沿金的条
件に好影響を与え、材質的に有利である。

而して、仕上厚みが１．２〜２．３脚のいわゆる薄手低
炭素熱延鋼板では圧延途中での温度低下が著しく仕上圧
延温度がＡｒ３変態点以下になり易い。

このような場合、本発明は特に著しい効果を収めること
ができる。次に第１表第２表において、本発明の方法と
従釆の方法によって低炭素リムドスラプから鋼板を製造
した場合の圧延条件と加熱原単位（熱量）の比較を示し
、第３表において、その際得られた鋼板の機械的性質の
比較を示す。

ただし第１表の実施例における鋼成分はＣＯ．０５％、
Ｓｉｏ．０１％「 Ｍｎｏ．３２％で仕上板厚は１．８
肌である。

また第２表の実施例は鋼成分に０．１１％、Ｓｉｏ．０
１％、Ｍｎｏ．４５％で仕上板厚は２．３柳である。

なお第１表、第２表における仕上圧下率は最終仕上ロー
ルスタンドでの圧下率を示す。第１表 第２表 而して第２表の本発明法では５３０℃で捲取ったのち、
６５０００で１時間の焼鈍を行なったもので、この際の
熱量の増分は２万ｋｃａｌ／トである。

従って最終の熱計算では前記増分の２万ｋｃａｌ／トン
を加算する必要がある。さて、熱量の１万ｋｃａｌは電
力計算すると約６ｋＷＨもこ相当すると考えらるので、
第１表、第２表の結果から本発明の方法は従来法に比し
約６万ｋｃａｌ／トンの熱量が節減できることは明らか
である。

本発明の方法によって製造した鋼板は従来法のものに比
し結晶粒がやや大きくなり軟費になるが仕上圧下率が大
きいために引張試験値、ＣＣＶ、伸びともにあまり差が
なく、同様な用途に用いてさしつかえない。

近時、鋼塊を分塊圧延したのち、冷却再加熱後熱延する
方法のほかに、分塊圧延後冷却再加熱することなくその
まま熱間圧延を行うことや連続鋳造では蓮銃後そのまま
熱間圧延して鋼板を製造する方法が採用されるようにな
った。

この場合でも本発明の方法は仕上圧延が低温度まで許容
されることにより容易に適用することが可能で、大きな
経済的利益が得られる。而して実施例２による競錨は、
捲取温度が５３０℃と低いため、鋼板の結晶組織に一部
加工組織が残存するため６５０ｑｏ×ｌｈｒの蛾鈍を行
ない完全に回復再結晶を行なわせたもので、本発明にお
ける方法を実施するにあたり、加工組織が残存するよう
な条件の場合「たとえは捲取温度をより低くするよう場
合は暁鈍によって品質確保を行なうことが望ましい。

この場合焼鎚は５５０ｏｏ以上の温度でないと充分に再
結晶しないしまた７００℃以上では結晶粒の粗大化がお
こり易くなるうえ、熱経済的にも不利である。これが競
錨温度を５５０〜７００ご０に限定する理由である。次
に第３表は前述の通り第１表、第２表に示す実施例で得
られた鋼板の機械的性質の比較を示すものであるが、第
３表においてＣＣＶについて実施例１ではＪＩＳＺ２２
４９に規定する２７型ｔ実施例２では３７型の値である
。

第３表 第３表から明らかなように「本発明の方法によって得ら
れた鋼板の機械的性質は従来法のものに比して遜色のな
いものである。

以上詳述した通り、本発明は低炭素熱延鋼板を製造する
に当り、極めて経済的に有利な手段を梶供するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は仕上圧延温度と仕上圧下率を変えて製造した鋼
板のＣＣＶを示すグラフである。 オー図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ０．１５％以下、Ｓｉ０．０１％以下、Ｍｎ０．
   ６０％以下の低炭素鋼スラブを９００〜１１５０℃に加
   熱後、連続仕上圧延機で圧延する際に最終出側温度Ａｒ
   ＿３変態点温度〜６００℃の温度範囲において最終ロー
   ルスタンド仕上圧下率が２０〜６０％になるよう１２ｍ
   ｍ以下の最終板厚に圧延し、続いてコイル巻き取り後、
   放冷するかもしくは圧延後５５０〜７００℃の範囲で焼
   鈍を行うことを特徴とする低炭素熱延鋼板の製造方法。