JPS6033316A - 浸炭性の優れた低炭素熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

浸炭性の優れた低炭素熱延鋼板の製造方法

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JPS6033316A
JPS6033316A JP14055083A JP14055083A JPS6033316A JP S6033316 A JPS6033316 A JP S6033316A JP 14055083 A JP14055083 A JP 14055083A JP 14055083 A JP14055083 A JP 14055083A JP S6033316 A JPS6033316 A JP S6033316A
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JP
Japan
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less
steel
hot
carburizing
rolled
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Application number
JP14055083A
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English (en)
Inventor
Noriaki Nagao
長尾 典昭
Yuji Toyoda
豊田 祐次
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (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】 本発明は低炭素熱延鋼板の製造方法に関し、更に詳細に
は良好な加工性と浸炭処理時に優れた焼入れ性とを兼備
する熱延鋼板を製造する方法に関する。
浸炭鋼は、その浸炭処理後は表面部分が堅硬で耐摩耗性
に富み且つ心部は強靭で耐衝撃性を有する特徴のため用
途はlj広く、大型部品から小型部品に致る。一般に浸
炭処理は成形加工後にされる場合が多く、このため小型
部品の場合は浸炭性とともに加工性が優れていることが
必要である。
従来、小型部品用浸炭鋼としてリムド鋼が用いられてい
たが、近年生産性の向上、特に連鋳比の向上のため、連
続鋳造スラブより製造された低炭素アルミキルF鋼によ
って代替されつつある。
しかしながら熱延キルト“鋼板には多量のAINが存在
するため、浸炭処理時にオーステナイトの粒成長がAf
Nによって阻止されて微細化される。周知の如く、焼入
性はオーステナイト粒径に比例するので、微細オーステ
ナイトの場合には表面硬さが不足するとともに有効焼入
深さが不十分となる問題があった。
この問題を解決するためにオーステナイト粒成長に有害
なALNを減少させる方法が提案されていた。すなわち
、AL及びNをかなり低レベル、例えば訂をo、ooo
i〜0.005%にして浸炭処理の加熱時にオーステナ
イト粒子の成長を図る方法である。
しかしながら、ALをこのように極低レベルに低減する
と税酸効果が不十分となり安定な連続鋳造操業を困難な
ものとする。
もう1つの従来技術の解決法として、熱間圧延の仕上温
度をフェライト−オーステナイトの2相域とし、高温巻
取を行って、フェライト粒を粗大化させて結果として浸
炭処理時のオーステナイト粒を粗大化する方法が提案さ
れていた。しかしながら、この方法では圧延中に機械的
変形を受けたフェライトが存在することとなるため、浸
炭処理前の成形加工に問題が生ずる。
以上の如く、アルミキルド鋼の連続鋳造スラブから製造
した低炭素熱延鋼板は浸炭用鋼として問題を有し、或い
は極低へjのためその連続鋳造が技術的に困難である。
本発明は上記の従来技術の問題を解決することを目的と
し、更に詳細には連続鋳造の作業性を阻害せずに良好な
加工性と浸炭性を兼備する低炭素アルミキルド熱延鋼板
を経済的に製造する方法を提供することを目的とする。
本発明者らは上記の目的を達成するため種々実験、検討
を繰返した結果、低S−低AL−低N鋼の連続鋳造鋳片
をAra点以下に降温させることなく、直接又は軽く加
熱した後熱間圧延を行い、この熱間圧延を^r3+50
℃以上の高温で仕上げるとともに、580〜650℃の
比較的低温度で巻取ることによって良好な加工性と浸炭
性を兼備した熱延鋼板を得ることに成功したものである
。
従って、本発明の要旨は、 CO,10%以下、 St 0.2%以下、 Mn ’0.5%以下、 P O,015%以下、 S O,005%以下、 八L O,01〜0.03%、 N O,0030%以下、 を含み、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼を連続
鋳造法によって熱鋳片としたのち、Ar3点以下に下げ
ずに直接或いは軽く加熱した後熱間圧延し、Ar+ +
50℃以上の温度で仕上圧延を終了し、580〜650
℃で巻取ることを特徴とする低炭素熱延鋼板の製造方法
である。
本明細書中、鋼成分のパーセントはすべて重量パーセン
トを示す。
本発明の各々の構成要件の限定理由を説明すると、Cは
製品の強度を保持するためには必要であるが、成形加工
性及び耐衝撃性を阻害しないように0.10%以下とし
た。
St、 Mnは普通鋼に通常含有される元素であるが、
これらも良好な成形加工性を得るために各々0.2%以
下及び0.5%以下とした。更に、Pも良好な成形加工
性を得るために0.015%以下とした。
Sの含有量の限定は本発明を構成する重要な因子の一つ
である。従来の製造においてSは加工性を維持する為に
は0.020%以下に制限されていた。
しかし連続鋳造にて得られた熱鋳片をそのままあるいは
軽加熱復圧延した場合含有されるSの大半は固溶し、圧
延の後期にMnSとして微細析出する。
このような微細MnSは前述のAt−Nと同様浸炭処理
時のオーステナイト粒の成長を阻害し焼入性を劣化させ
るので、本発明では溶銑又は溶鋼の脱硫処理によってS
量は0.005%以下に制限する必要がある。
前述のように浸炭時のオーステナイトの粒成長性を良く
するためにはM、N共に少ない方が好ましいが、連続鋳
造作業の安定性から^Lの下限は0.01%とし、上限
は0.03%とする。これにより連続鋳造作業が大巾に
改善される。又、Nの上限は0.0030%とする。
他方、本発明の製造方法では得られるフェライト粒が大
きい為At量を0.01%以下さげてもその低減による
組織粗大化効果は飽和しており、連続鋳造作業の安定性
を低下させるのみである。
次に本発明方法の各々の製造条件について説明する。
本発明では連続鋳造鋳片を直接或いは軽加熱して熱間圧
延する、いわゆる“直接圧延”を行う。
通常の製造法では連続鋳造で得られたスラブを一旦フエ
ライト域まで冷却し、再びオーステナイト域に加熱して
圧延するが、本発明では得られたスラブをAr3点以下
に下げることなくそのままあるいは通常法よりはるかに
短い時間の加熱後に圧延することが肝要である。その理
由は、A13点以下に降温すると、オーステナイト/フ
ェライト変態により細粒化が生じ、圧延前のオーステナ
イトは微細となる。しかしながら本発明では、直接圧延
することにて鋳造されたままの粗大オーステナイトがそ
のまま受け継がれる為圧延前のオーステナイト粒は粗粒
となっており、圧延後の組織も粗大化する。これにより
浸炭時のオーステナイトも粗大化し、良好な焼入性が確
保される。したがって本発明ではオーステナイトの粒成
長性を確保する為極端にALfjlを下げる必要はなく
連続鋳造作業の安定性が確保される。
次に、熱間圧延条件について説明する。
仕上温度をArs +50℃以上とするのは、高温仕上
により熱間圧延によるオーステナイトの細粒化を防ぐ為
で、これ以下の低温度域で圧延するとオーステナイトが
細粒化し、圧延後のフェライト粒も細粒化する為、浸炭
時の焼入性が劣化する。
更に、巻取温度が580℃より低いと巻取中の販N析出
が不十分で、浸炭時の粒成長性を劣化させる。他方、本
発明の方法では上述の如く、S、AL及びNの含有量を
制限し、連続鋳造鋳片をAr3点以下に降温させずに高
仕上温度で熱間圧延するので十分な組織粗大化が得られ
るため従来技術のように高温巻取を行う必要がない。又
650℃以上で巻取ると表面層にスケール脱炭が生じ、
酸洗で清浄化するのが困難であり、加工時に肌荒を生じ
る。
以下、本発明を実施例により説明する。尚、これらの実
施例は本発明の単なる例示であって、本発明を何等制限
するものではないことは勿論である。
IL例↓ 0.05 %C−0,005%Si −0,17%Mn
−0,008%P−0,002%S −0,02%籐−
0,0018%Nの鋼を連続鋳造して厚さ210顛スラ
ブとし第1表に示す各条件で熱延し、板厚2.31の熱
延鋼板を得た。これらの熱延鋼板の機械的特性及び焼入
性を調べて第1表に結果を示す。尚、これらの鋼板のA
rs点は840℃である。焼入性試験方法はガス浸炭処
理を830℃にて3.5時間行い、800℃より油焼入
れして、表面硬さ11v(荷重5kg)および有効焼入
深さくIIν500の位置)を調べた。
各々の鋼板の製造方法とそれらの機械的特性及び焼入性
を対比して検討する。
試料Nllの鋼板は連続鋳造後Ar3点以下に冷却され
、圧延前の加熱によりオーステナイト/フェライト変態
を受けて組織が微細化している。従って機械的特性は通
常の熱延鋼板のように良好であるが、浸炭処理の焼入性
は表面硬度及び有効浸炭層深さが不十分となっている。
試料N112及び11k13の鋼板は本発明の方法に従
って製造されたものであり、機械的特性も良好であり、
特に成形加工性を示す伸びEjl=の値が優れている。
更に、焼入性も表面硬度及び有効浸炭層深さとも優れて
おり、特に仕上温度及び巻取温度の高い試料No、 3
の鋼板は若干機械的強度が劣るものの、特に優れた焼入
性を示す。
試料阻4の鋼板は、連続鋳造後に鋳片をAr3点以下に
降温させることなく直接圧延したものであるが、仕上温
度が850℃と著しく低いため、Ar3点直上で圧延す
ることとなり、組織が微細となるので機械的特性は優れ
ているものの焼入性が著しく劣化する。
試料11kL5の鋼板は巻取温度が700℃と高いため
、良好な焼入性を与える粗大粒の組織が得られるが、加
工性が劣り、更に高温巻取の!、−め肌荒が生じて好ま
しくない。
試料No、 6の鋼板は巻取温度が低いため巻取中の^
flNの析出が不十分となり、浸炭時の粒成長が十分と
ならず、焼入性が劣化する。
火遊1[L 鋼成分の加工性及び焼入性への影響を調査するために、
第2表に示す各種成分の鋼を連続鋳造にて厚さ230關
のスラブとし、第2表に示す条件で直接圧延を行った。
化学成分以外の熱間圧延及び巻取条件はすべて本発明の
範囲である。
ただし、焼入性は実施例1と同じ方法にて測定した。
本発明の範囲内の鋼成分である試料点1〜N[L3の鋼
板は加工性も優れ、良好な焼入性を有している。第2表
から明らかな如く、試料N112の鋼板はC量が高い分
だけ強度が高いが若干加工性が低下している。
試料点4の鋼板はSおよび^ムの量が本発明の範囲外で
あり、圧延中に析出したMnSにより焼入性が低下して
いる。
試料点5の鋼板は機械的特性及び焼入性も良好であるが
、^ムが0.002%と極めて低く、連続鋳造の作業性
が悪く、安価な大量生産に適しない。
更に、試料点6の鋼板はA、U量が高く、本発明の方法
の成分範囲外であり、試料IIkL7の鋼板は八り及び
N量が高(、本発明の範囲外であるため、浸炭時のオー
ステナイトの粒子成長が阻害されるために焼入性が低下
している。
以上の実施例によって、本発明の方法によって製造され
る低S−低へ!−低N系アルミキルド鋼板は良好な加工
性と焼入性を兼備し、且つ連続鋳造法の作業性も優れて
いることが理解できる。
更に、本発明の方法では比較的低い温度で巻取を行うの
で酸洗が容易で、成形後の表面も美麗である。
出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居 正彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 CO,’lO%以下、 Si O,2%以下、 Mn O,5%以下、 P O,015%以下、 S O,005%以下、 八L O,01〜0.03%、 N O,0030%以下、 を含み、残部が鉄及び不可避的不純物からなる網を連続
    鋳造法によって鋳片としたのち、直接或いは軽加熱した
    後熱間圧延し、Ars +50”c以上の温度で仕上圧
    延を終了し、580〜650 ”cで巻取ることを特徴
    とする低炭素熱延鋼板の製造方法。
JP14055083A 1983-08-02 1983-08-02 浸炭性の優れた低炭素熱延鋼板の製造方法 Pending JPS6033316A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381776A (en) * 1992-08-06 1995-01-17 Mazda Motor Corporation Air-fuel ratio control system for engine
US5501206A (en) * 1993-03-31 1996-03-26 Mazda Motor Corporation Air-fuel ratio control system for engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381776A (en) * 1992-08-06 1995-01-17 Mazda Motor Corporation Air-fuel ratio control system for engine
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