JPS6126724A - 連続焼鈍による極軟質表面処理用原板の製造方法 - Google Patents

連続焼鈍による極軟質表面処理用原板の製造方法

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JPS6126724A
JPS6126724A JP14766884A JP14766884A JPS6126724A JP S6126724 A JPS6126724 A JP S6126724A JP 14766884 A JP14766884 A JP 14766884A JP 14766884 A JP14766884 A JP 14766884A JP S6126724 A JPS6126724 A JP S6126724A
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丸岡 邦明
Nobuyuki Takahashi
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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、錫メッキやクロム酸処理などの表面処理が施
されるテンパ一度2以下の極軟質表面処理用原板の製造
法にかかわり、製鋼での真空脱ガスによる脱炭や、Ti
、Nbなとの添加元素を使わないで、極軟質表面処理用
原板を連続焼鈍で製造する方法に関する。
(従来の技術) 錫メッキを施したふりきは、要求される材質の程度に応
じて適宜選択できる目安として、調質度(テンパ一度)
が規定されている。テンパ一度はロックウェル表面硬度
(HR30TまたはHR15T)で表示され、軟質なも
のからT−146〜52、T−250〜56、T−35
4〜60、T−458〜64、T−562〜68、T−
667〜73に規定されている。
これらのふりきは一般に、低炭素鋼の鋼片を熱間圧延し
た熱延コイルを所定の板厚に冷間圧延し、焼鈍し、調質
圧延したぶりき原板に錫メッキを施して製造されている
。これらの製造工程のうち、焼鈍にはバッチ焼鈍方式お
よび連続焼鈍方式の二つが用いられるが、T−1ないし
T−3ぷりき用原板は従来バッチ焼鈍方式で焼鈍されて
おり、JISでも区分されている。
連続焼鈍は急速加熱、短時間均熱、急冷という、焼鈍サ
イクルであるから、従来はT−4以上の硬質ぷりきの製
造に適用されていた。しかし該連続焼鈍は高生産性、均
一な品質、省エネルギー、省力、短期納期などの長所を
有する。このため昨今にお℃・では、連続焼鈍を適用し
てT−3以下の軟質ぷりき原板を製造する方法について
種々検討されている。
冷延鋼板も含めて一般に、軟質鋼板を連続焼鈍で製造す
るには、(1)結晶粒の粗大化、(2)焼鈍後に残存す
る固溶Cの低減、(3)焼鈍後に残存する固溶Nの低減
が重要であることはよく知られている。
しかし軟質ぶりき原板の製造においては、これら冶金学
釣果・因のほかに調質圧延以後の工程での硬化量に注意
を払う必要がある。すなわち、冷延鋼板では製品材質を
決定する最終〒程が調質圧延であるのに対し、ぶつきで
はさらに錫メッキおよび表面光沢を出すための錫層溶融
工程があり、錫層溶融中に高温歪時効硬化を生じたのち
製品材質となる。
したがって軟質ぶりき原板を連続焼鈍で製造する際には
、細粒硬化やCおよびNの固溶硬化を避けることにより
、焼鈍板の軟質化をはかるのみならず、さらに錫層溶融
処理中の歪時効硬化を防ぐた゛め、焼鈍板に残存する固
溶Cおよび固溶Nを充分低減することが重要である。
ところで(1)結晶粒の細粒化を防ぐために、熱間圧延
において、仕上温度を700℃〜Ar3変態点の低温と
する方法(例えば特公昭55−48574号公報)や、
連続焼鈍の温度を680℃以上の高温とする方法(例え
ば特開昭58−27932号公報)が提案されている。
(2)連続焼鈍後の固溶Cを低減させるためには、均熱
後の冷却過程において300〜500℃で過時効処理が
行なわれている(前記特公昭55−48574号、特開
昭58−27932号各公報)。(3)固溶Nを低減さ
せるためには、 ) Alを添加すること(前記特公昭
55−48574号、特開昭58−27932号各公報
)や、さらにNbを添加、する方法(例えば特開昭58
−197224号公報)がある。これらにより、最近に
おいては連続焼鈍を適用して、T−3程度の軟質ぶりき
原板の製造が一部に行なわれている。
しかしT−2以下の極軟質ぶりき原板を安定して連続焼
鈍で製造するについては、上記技術の組合せでは軟質化
に限界があるため、製鋼で真空脱ガスにより脱炭を行い
、さらに歯などの元素を添加して、固溶Cおよび固溶N
を完全に固定する必要がある。これら脱炭処理および添
加合金にかかわるコストは、バッチ焼鈍方式に比べて、
T−2以下の極軟質ぶりき原板の連続焼鈍化を必ずしも
優位ならしめない。
(発明が解決しようとする問題点) 本願発明者達は、T−2以下の極軟質表面処理、用原板
を、真空脱ガスによる脱炭やTi、Nbなどの添加元素
を使うことなく連続焼鈍を適用して製造すべく、鋼成分
を含めてその製造工程全般について検討を行った。
表面処理用原板は、前述のように調質圧延ののち、錫層
溶融工程などの歪時効を誘起する処理が施されて製品と
なるが、本発明は、かかる処理を受けても硬度上昇が少
ない極軟質表面処理用原板の製造方法を提供するもので
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明はC:0.01%〜0.04wt(以下略)%未
満の低炭で、P:O,15%以下に規制したAlキルド
鋼、さらに必要に応じBをNとの重量比B/Nで05〜
1.0含有させたAlキルド鋼の鋼片を、1000〜1
240℃の低温加熱し、熱間圧延し、620〜700℃
で捲取り、冷延後の連続焼鈍において、Ac+〜800
℃の温度で均熱し、この均熱温度から650〜730℃
まで徐冷し、この温度から100〜250℃に30℃/
S以上の冷却速i(V ℃/秒とする。)で、かつ冷却
終点の温度に関係づげた冷却速度で冷却し、その後25
0〜450℃の温度に加熱し過時効処理し、固溶C1固
溶Nとも著しく低減され、錫層溶融工程などを経過して
も、硬度上昇はTi、Nbの如き強力な炭窒化物生成元
素を添加した場合と、同等もしくはそれ以下で、かつテ
ンパ一度’f’−2以下の極軟質の表面処理用原板の製
造方法である。
まず鋼成分について述べる。
Cは、溶鋼段階で真空脱ガス処理によりo、oos係以
下の極低炭とする方法もあるが、これではコスト高とな
り、また本発明では連続焼鈍のサイクルとの組合せで軟
質化するので、下限を0.01%とする。一方この量が
多くなると、結晶粒の成長を阻害し、かつセメンタイト
の分散強化により、焼鈍板段階ですでに硬質化するため
、上限を0.04チ未満とする。
MnはSによる熱度脆性防止のため0.05%以上必要
である。一方この量が多いと、固溶強化により硬質化す
るため上限を0.60%とする。
Pは焼鈍板硬度に影響が大きく、製品板のテンパ一度を
T−2以下とするために、0.02%以下に調節する必
要がある。
Alは固溶NをAlNの形で固定するため、酸可溶Al
として0.005%以上必要である。一方この量が多く
なると、A−/−20s系の介在物が増えて、フランジ
割れ等の原因となり、またコスト高ともなるので上限を
0.10%とする。
Nは焼鈍板以前の工程においては、固溶硬化、調質圧延
以後の工程においては、歪時効硬化により、それぞれ製
品板を硬化させる原因となるので、0.01%以下とす
る必要がある。
また、さらにBを含有させると、熱間圧延中にBNが析
出し、kAよりも〜・つそう効果的に固溶Nを固定する
ことができる。この作用効果を奏するためには単にBを
含有させるのではなく、鋼中のN含有量との重量比B/
Nで0.5〜1.0にて含有させる必要がある。
次に製造工程条件について述べる。
スラブ製造法は造塊分塊法、連続鋳造法を問わない。ス
ラブ(鋼片)は熱間圧延に先立って加熱されるが、スラ
ブ製造過程で析出したktNの再溶解を防ぐとともに、
AlNを熱間圧延工程もしくはそれ以降の工程で、結晶
粒成長を阻害しないように比較的大きな形態で析出させ
るために、1240℃以下の温度に加熱する。このスラ
ブ加熱温度は、熱間圧延の作業性を劣化させない範囲で
、低温はと好ましいが、その下限は1000℃である。
熱間圧延においては、仕上温度は特に規定する必要はな
いが、熱器圧延後、620〜700℃の温度で捲取る。
熱延板でktNの析出を充分行わせるため、捲取温度を
620℃以上とする必要がある。
また捲取温度が7゛00℃を超えると、酸洗性を著しく
劣化させ、また炭化物の粗大化により耐蝕性をそこなう
ので、捲取温度の上限を700℃とする。
熱延鋼帯を通常の方法により酸洗し、冷間圧延し、所定
の厚さに仕上げる。その後、次のような条件で連続焼鈍
を施す。
まずAct〜800℃の温度に加熱し、均熱し、再結晶
と熱延板で析出した炭化物の再固溶とを充分行わせる。
再結晶のためには、再結晶温度以上で均熱すれば足りる
が、熱延板段階で析出した炭化物を、連続焼鈍中の短時
間で再溶解させ、続く冷却開始前の固溶Cを増やし、以
て過時効処理効果を促進するための過飽和固溶Cを確保
するために、Ac1以上の均熱温度が必要である。
一方均熱温度を高(すると、通板中の銅帯の強度が低下
し、4作業故障および形状不良の原因となるので、均熱
温度の上限を800℃とする。
次いで均熱温度から650〜730℃の温度に徐冷する
。これはフェライト相中の固溶Cを最も多い状態とし、
その後の冷却と過時効処理で効率的に固溶Cを低減させ
、表面処理時等での時効による硬度上昇を防ぐためであ
る。650℃未満や730℃超の温度に徐冷すると、フ
ェライト相中の固溶Cが減少し、その後の冷却と過時効
処理の効果が少ない。
その後、過時効処理温度より低い温度(冷却終点温度T
)の100〜250℃に冷却する。この際の冷却速度は
30℃/S以上とし、かつこの冷却速度■と冷却終点温
度Tとの間には T≦100 Xsogt(、V  30の関係をもたせ
て冷却することが重要である。次いで250〜450℃
に再加熱し、30秒以上の過時効処理を行なう。かがる
処理条件をとるのは実験に基づき決められたものであり
、第1図、第2図、第3図を参照して述べる。
供試材はC: 0.018〜0.034%、Mn:0.
18〜0.35%、P : 0.006〜0.015%
、5otAl: 0.031〜9.083%をベース成
分とする鋼で、スラブ加熱温度を1050〜1200℃
の低温と、1260〜1300℃の通常温度とし、次い
で熱間圧延を仕上温度:800〜860℃、捲取温度:
640〜700℃で行ない、次いで冷間圧延して板厚0
.35111111とし、連続焼鈍を均熱温度ニア50
〜800℃とし、680℃まで徐冷後、冷却速度Vと冷
却終点温度Tを種々変えて急冷し、その後400℃で1
分間過時効処理を行なった。
次いで圧下率1.5〜5.5%にて調質圧延、し、錫層
溶融工程(リフロー処理)に相当する温度250℃で9
秒間の時効処理を行なった。その後、硬度HR30Tを
測定し、連続焼鈍における均熱後の冷却速度Vと冷却終
点温度Tが硬さに及ぼす影響を検討した。その結果を第
1図に示す。また第2図に、冷却終点温度Tが硬さに及
ぼす影響を冷却速度20℃/秒の場合について示し、第
3図に冷却速度100℃/秒の場合について示す。
これらの図から認められるように、冷却終点温度Tが、
100℃未満の低温の場合や250℃超の場合で、しか
もその冷却速度Vが30℃/秒未満であると、その後過
時効処理を施しても表面処理時効での硬度上昇が太き(
、テン・g一度T−2以下の軟質とすることが困難とな
る。
また冷却終点温度Tが100〜250℃の範囲にあり、
かつ冷却速度■が30℃/秒以上であっても、第1図に
示すように冷却速度Vが遅く、冷却終点温度が比較的高
い場合には、テンパ一度T−2以下が得られないことが
試験によりわかった。
これは、冷却速度Vが遅く、冷却終点温度Tが比較的高
い場合には、冷却終了時点におけるCの過飽度が比較的
小さく、過時効処理中のCの迅速な析出の核となる粒内
セメンタイトが過時効され、処理開始までに形成されな
いためと考えられる。
そこで実験データにもとづき、冷却速度Vと冷却終点温
度Tとの間に前記関係式を定めた。
また第3図から明らかなように、冷却速度V、冷却終点
温度Tが本発明範囲内にあっても、スラブ加熱温度が高
く本発明の範囲外であると、HR30T:56超となり
、T−2の極軟質にならない。
次いで250〜450℃の温度に再加熱し、過時効処理
を行う。250℃未満では過時効処理、に長時間を要し
、固溶Cを低減することができない。
また450℃超では過時効処理温度でのCの平衡固溶量
が大きくなるため、それ以下に固溶Cを低減することが
困難となる。−力保持時間は、過飽和Cを完全に析出さ
せるため、30秒以上必要である。
過時効処理の後、調質圧延可能な温度に冷却され調質圧
延される。調質圧延により調質度の制御と形状の調整等
が行われるが、極軟質例えばT−1の形状調整と調質度
とするためには、0.2%以上の圧下率が必要である。
一方その圧下率が高くなると硬化し、本発明の目的を達
成し得ないので、上限を6.0%とする。次いで表面処
理、例えば錫メッキ、クロム酸処理等がなされる。
(実施例) 第1表に示す試料を、同表に示す条件で処理して、表面
処理用原板とした。次いでリフロー処理の相当温度;2
50℃×9秒間、人工時効処理を行った。その後、硬度
を測定し、その結果は同表に示す。
本発明鋼では、テンパ一度T−2以下の極軟質の表面処
理用鋼板が得られる。−力木発明の範囲外の比較鋼は、
硬度がテンパ一度T−2の規格上限値(HR30T硬さ
56)を超え、硬質となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、鋼板の錫層溶融工程相当後、硬度がテンパ一
度T−2以下となる冷却速度および冷却終点温度の範囲
を示す図表、第2図は鋼板の冷却終点温度と錫層溶融工
程(リフロー処理)相当径硬度との関係を示す図表、第
3図は鋼板の冷却終点温度と錫層溶融工程相当径硬度と
の関係を示す図表である。 /θ   /θθ   10θθ )ト却姻V艷Vと°φ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量%でC:0.01〜0.04%未満、Mn:0
    .05〜0.60%、P:0.02%以下、酸可溶Al
    :0.005〜0.10%、N:0.01%以下、残部
    が鉄および不可避的不純物元素からなる鋼片を1000
    〜1240℃の温度に加熱し、熱間圧延して620℃〜
    700℃の温度で捲取り、次いで脱スケールし、冷間圧
    延し、その後連続焼鈍を行うにあたり、Ac_1変態点
    以上800℃以下の温度で再結晶焼鈍を行い、続いて6
    50〜730℃の温度まで徐冷却を行つたのち、30℃
    /秒以上の冷却速度(V℃/秒とする)で、100〜2
    50℃かつ〔100×kgV−30〕℃以下の冷却終点
    温度まで急速冷却し、次いで過時効処理温度まで再加熱
    し、250〜450℃で30秒以上の過時効処理を施し
    、0.2〜6.0%の圧下率で調質圧延することを特徴
    とする連続焼鈍による極軟質表面処理用原板の製造法。 2 重量%でC:0.01〜0.04%未満、Mn:0
    .05〜0.60%、P:0.02%以下、酸可溶Al
    :0.005〜0.10%、N:0.01%以下、Bを
    B/N比で0.5〜1.0含有し、残部が鉄および不可
    避的不純物元素からなる鋼片を、1000〜1240℃
    の温度に加熱し、熱間圧延して620℃〜700℃の温
    度で捲取り、次いで脱スケールし、冷間圧延し、その後
    連続焼鈍を行うにあたり、Ac_1変態点以上800℃
    以下の温度で再結晶焼鈍を行い、続いて650〜730
    ℃の温度まで徐冷却を行つたのち、30℃/秒以上の冷
    却速度(V℃/秒とする)で、100〜250℃かつ〔
    100×kgV−30〕℃以下の冷却終点温度まで急速
    冷却し、次いで過時効処理温度まで再加熱し、250〜
    450℃で30秒以上の過時効処理を施し、0.2〜6
    .0%の圧下率で調質圧延することを特徴とする連続焼
    鈍による極軟質表面処理用原板の製造法。
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EP85304890A EP0171197B1 (en) 1984-07-09 1985-07-09 Process for producing, by continuous annealing, soft blackplate for surface treatment
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61291922A (ja) * 1985-06-20 1986-12-22 Nippon Steel Corp 連続焼鈍による軟質表面処理原板の製造法
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JPH0626857A (ja) * 1992-04-29 1994-02-04 Deutsche Aerospace Ag Z軸用の太陽センサ

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