JPS6029424A - 熱間圧延鋼材の材質調整方法 - Google Patents

熱間圧延鋼材の材質調整方法

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JPS6029424A
JPS6029424A JP13756583A JP13756583A JPS6029424A JP S6029424 A JPS6029424 A JP S6029424A JP 13756583 A JP13756583 A JP 13756583A JP 13756583 A JP13756583 A JP 13756583A JP S6029424 A JPS6029424 A JP S6029424A
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JP
Japan
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grain size
cooling rate
cooling
constant
rolled steel
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Pending
Application number
JP13756583A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Wakita
淳一 脇田
Seishiro Kato
加藤 征四郎
Manabu Takahashi
学 高橋
Kazuaki Ezaka
江坂 一彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6029424A publication Critical patent/JPS6029424A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間圧延によって厚板及びホットストリップ等
の鋼材を製造する方法に関するものである。
〔従来技術の問題点〕
鋼材の材質は一般に組織の特性と結晶粒径に大きく支配
されている。よって延びを造シ分ける場合、結晶粒径の
制御、組織の制御(すなわち変態の制御)をいかに行な
うかがポイントである。
結晶粒径の制御については加熱炉での加熱条件、熱間圧
延による再結晶条件及びオーステナイト粒径、オーステ
ナイトからフェライトへの変態条件が重要である。いい
かえれば仕上げ圧延が完了した時点でのオーステナイト
粒径がいくらであったかということとこのオーステナイ
ト粒径がいくらのフェライト粒径へ変換するかというこ
とがポイントである。
次に組織の制御(すなわち、各組織の種類と体積率およ
び各組織の強度、延びの制御)についてであるが、これ
も又変態前のオーステナイト粒径と冷却速度が大きなポ
イントである。
以上かられかるように熱間圧延後の鋼材の延びを精度よ
く推定するためには、変態前のオーステナイト粒径と冷
却速度が不可欠の情報である。
ところが従来の鋼材の材質を調整する方法を見ると、熱
間圧延終了時の温度、及びコイルの巻取多温度で管理す
るのが通常であった。この方法では前述した材質を支配
する重要な情報であるオーステナイト粒径と冷却速度が
全く欠けている。このような非厳密な方法で、精度が悪
くても使用に耐えたのは従来方法が加熱温度、圧延スケ
ジュール、圧延後の冷却方法などをことごとくほぼ一定
にしたつまり、オーステナイト粒径を#丘は一定とした
操業でちったからで、そのため粒度、組織制御とも必然
的に成分に依存し特にカーがン当量念を基に実験、検討
を重ねて追跡したところ、これらオーステナイト粒径と
冷却速度の組合せで巾広く羽質を造シ込む仁とが可能で
あシ、従来方法では得られない精度で熱間圧延後の鋼材
の材質が推定できると共に主要因子が予じめ判明してい
ると高い精度で目標材質の鋼材を製造できることを見出
した。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記した知見をもとに、従来の方法の欠
点をことととく解消し、鋼材の材質を支配する本質的な
要件を制御して行う革新的な熱間圧延方法を提灸すると
ころにある。
〔発明の構成・作用〕
本発明の要旨とするところは下記のとおpである。
(1) カー?ン尚量0.10〜0,50チの熱間圧延
鋼材をA r s変態点以上の温度で圧延後、直ちに1
5Qc/see以下の冷却速度で700℃以下まで冷却
して材質企詞整する方法において、目標延び金得るに嶋
りて下記の延び推定式を満足する変態前オーステナイト
粒径と冷却条件を設定することを特徴とする熱間圧延鋼
材の材質調整方法。
Et= A、+A2X B 十A、XCT+A4XC,
7’XCT”XC十A5X C,、十A6X t +e
Ce9 : カー&ン当量(=(C10)+(チMn)
/6)刈oo)CT:捲取温度又は冷却停止温度(℃)
CR:冷却速度 (℃/l1ee) t :板 厚“ (日) e :析出強化等がある場合の補正項 A、〜A6:定 数 m:0又は1 n:0又はI C: g(CR)又はLogCR (2) At:0.001〜0.10%、St:0.1
0〜1.0チで変態前オーステナイト粒径が一定のAt
−8i−に鋼材を下式を満足する冷却速度で冷却して材
質を調整することを特徴とする第1項記載の方法。
Et= 52.0+ 0.0099XCT−,2,68
XtogCR−0,579X C十t q (3) Nbを0.005〜0.10%添加した変態前
オーステナイト粒径が一定のAA−8t−に鋼材を下式
を満足する冷却速度で冷却して材質を調整することを特
徴とする第1項記載の方法。
Et= 52.0+ 0.0099X CT−2,68
X togCR−0,579XC+t−90X(%Nb
)q (4) At: 0.001〜0.10%で変態前オー
ステナイト粒径が一定のAt−に鋼材を下式を満足する
冷却速度で冷却して材質を調整することを特徴とする第
1項記載の方法。
Et= 39.94+ 0.0101 XCT+0.0
00071XCTXCeqXtogCR−0,5532
XCeq+t(5) 予測オーステナイト粒径(d、)
に基づいて下式を満足する冷却速度で冷却して材質を調
整することを特徴とする第1項記載の方法。
El = 53.0−7.OX d;μ十0.0121
XCT−3.977XtogCR−0,60XCeq+
 を以下そのモデルについて説明する。
基本的な栴成は、材質を決定する基本的な因子を抽出し
、その因子の組合せで材質を最も精度よく説明する因子
を決定し、それらを線型に並べて重回帰分析によシ決定
した係数を各々の説明因子に付したものである。まず材
質を決定する基本的因子としては、過去の通念と新たな
知見をもとに成分、冷却速度、巻取多温度(冷却停止温
度)、オーステナイト粒径を決定した。
このうち成分と巻取多温度については従来の材質推定式
にも取シ入れられていた因子であり、他の2因子つまシ
、冷却速度とオーステナイト粒径は前述した本発明者等
の実験結果から取入れた本発明特有の必須侠件となる因
子である。
次に、これらの因子の組合せによシ説明因子を決定する
方法であるが、これは前述の4因子のあらゆる組合せと
拐質との単相間をとシ単相関係数の高いものを選択する
。次にこれらの説明因子を使って重回帰分析を行ないt
値が1%有意のもののみを残した。その結果延びについ
ては次式が得られた。
F、t= A、十A2XB+A、XCT十A4xc、’
xc’rn×C十A5×Ce、十人5×Ce、十A6×
・・(1)ここでd、はオーステナイト粒径、CTは巻
取多温度、又は冷却停止温度、CRは冷却速度、tは板
厚、Ce9はカービン当量である。
なおmはO又は1.nはO又は1の値をとるが鋼種によ
って最適な値を選ぶものとする。次に、これらの係数を
決定したAt−8i−に鋼の1例を示す。
Et = 53.0−7.OX d、7μ+〇、012
1XCT3−977 X Zo g CR0,60X 
Ce q 十t ・・・(2)ここで各因子の単位はd
 はμm * CTは℃、Ceqは% 、CRは℃/ 
8 + tはwn + Elはチである。(3)式で各
係数は1%有意2式の寄与率はR2=0.90である。
式の寄与率から明らかなように(3)式は極めて鞘展高
く実際の延びを示す。又重回帰分析の手法を使用したこ
とおよび実際には設備能力上の制限があったことから、
Ce、の適用範囲は010〜0.50%、CTの適用範
囲は700℃以下、 CRの適用範囲は150℃/s以
下としたが、本発明の実施にあたっては、これ等の制限
を前提とするのではなく、本発明の目的に沿った実施を
優先して、Ce1.CT。
CRの各々を決定すればよい。
次に(3)式でd、==一定の場合、つま9あるオース
テナイト粒径一定の場合の例を以下に示す。
Et= 52.0十〇、0099 XCT−2,68X
togCR−0,579XC+t ・・曲(3) q El = 52.0+〇、0099 X CT −2,
68Xlog CR−0,579XCeq+t−90X
[%Nb〕・(4)Et= 39.94 +0.010
1XCT+0.000071XσX Ce q ×Zo
 gCRO95532X Ca q + t・・・(5
) ところで本モデルを使用する場合、d、の決定がキーポ
イントとなるが、その方法には次のようなものがある。
■直接測定法ニオンラインで超音波、X線を使って測定
する方法。
■daからの推定法:d、とd。の関係は成分、冷却速
度で決定される。例えば第1図〜第2図のような効果が
得られるのを利用してdヶからd、を推定する方法。
〔実施例〕
次に本発明による実施例を示す。本発明の実施例は[I
C) = 0.15%、〔Mn〕=0,90係、Ce9
=0.30%のAt−8i−に銅(■〜■) 、[0)
 =0.10% 、 [Mn]=1.20% 、 Ce
q=0.30%、 [:Nb:]=0.030’%のN
b添加A2−8t−に鋼(■〜■) 、(:C’)=0
.08% 、 [Mn)=0.42%、c8.=0.1
5 % 、 At−に鋼(■〜■)の例であシ、従来の
方法の結果と比較して表1に示す。
表1で■は通常の製造条件である。当然のことながら従
来法でも本発明による方法でも推定値と実績値のずれは
小さなものである。■は通常の条件から仕上げ圧延の圧
下スケジュールが変化してオーステナイト粒径が小さく
なったものである。
■は冷却速度が変化したもの、■は加熱温度が低くなシ
、オーステナイト粒が細かくなったものである。■■■
及び■■■■の場合の推定値と実績11区を比較すれば
わかるように、従来法が太きくずれているのに対し、本
発明による方法は非常に精度が高いことがわかる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、加熱温度、熱間圧延条
件、圧延後の冷却条件が変化して変態前オーステナイト
粒径が変化しても本発明によると材質を精度よく推定す
ることが可能であシ、かつ、製造できるばかシでなく、
変態前オーステナイト粒径を変化せしめて大巾な材質調
整を行なうことが可能となシ、多用途にわたる鋼材を少
ない鋼種から作シ出す大巾な成分集約を可能とし鋼材の
製効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はオーステナイト粒度別のd、/aaの値と冷却
速度の関係を示す図、第2図はC、Mu量別のdr/d
aの値と冷却速度の関係を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (リ カーボン当量0.10〜0.50%の熱間圧延鋼
    材ヲArs変態点以上の温度で圧延後、直ちに150℃
    /渡以下の冷却速度で700℃以下まで冷却して拐質を
    調整する方法において、目標延びを得るに当って下記の
    延び推定式を満足する変態前オーステナイト粒径と冷却
    条件を設定することを特徴とする熱間圧延鋼材の材質調
    整方法。 E/!、=A、 十A2XB十A3X CT十A4X 
    Ce、1XcT”Xc十A5×Ceq十A6×を十〇 C8,: カーボン当Jitl=([:%c:]+(:
    %Mn)/6)X100)CT:捲取温度又は冷却停止
    温度(℃)CR:冷却速度 (℃〆表) t :板 厚 (am) eo:析出強化等がある場合の補正項 A1〜A6:定 数 m:0又は1 n:0又は1 (2) At:0.001〜0.1 0 % 、81:
     0.1 0〜1.0チで変態前オーステナイト粒径が
    一定のAt−8i −に鋼材を下式を満足する冷却速度
    で冷却して材質を調整することを特徴とする第1項記載
    の方法。 Et= 52.0 +0.0099 X CT −2,
    68X togCR−〇、579xC,,十t C3) Nb t−0,005〜0.10%添加した変
    態前オーステナイト粒径が一定のAL−8i −K 銅
    材全下式を満足する冷却速度で冷却して材質を調整する
    ことを特徴とする第1項記載の方法。 Et= 52.0+0.0099XCT−2,68X4
    ogCR−0,579XCeq+t−90X(%Nb)
    (4) At: 0.001〜0,10%で変態前オー
    ステナイト粒径が一定のAt−に鋼材を下式を満足する
    冷却速度で冷却して材質を調整することを特徴とする第
    1項記載の方法。 El = 39.94 +〇、0101 X CT+ 
    0.000071 X CTX CXtogCR−0,
    5532XCeq+tq (5ン 予測オーステナイト粒径(d、)に基づいて下
    式を満足する冷却速度で冷却して材質を調整することを
    特徴とする第1項記載の方法。 Bt= 53.0−7.oxd;’A +0.0121
    XCT−3,977Xtog CRO−60X c、、
    十t
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