JPS6240318A - 深絞り性の優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

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） 本発明は極低Ｃ鋼を用い、深絞り性の優れた冷延鋼板の
製造法に関するもので、特に熱鋼片を直接圧延するに際
し、熱延条件を特定することによって安価に高品質の冷
延鋼板を製造する方法を提供するものである。

（従来技術および問題点） 深絞り用冷延鋼板の製造法は従来種々の方法が提案され
、製造されている０例えば極低Ｃ鋼にＴｉ、Ｎｂ等の炭
窒化物形成元素を添加した、いわゆるＩＦ鋼がある。こ
れらは従来、箱焼鈍、オープンコイル焼鈍法あるいは連
続焼鈍法で製造されてきた。連続焼鈍で製造する場合は
、特公昭５８−５７４９０　、特開昭５７−１０２１で
開示されているように熱延加熱温度を低くし、材質の確
保、操業の安定性を得ている。

また近年省エネルギーおよび生産性の向上を目的に、連
続鋳造した熱鋼片を直接圧延（以下、ＣＧ−ＯＲという
）する試みがなされている０例えば、低Ｃ−Ａｌギルド
鋼を用いて、深絞り用冷延鋼板を製造するに際し、ＣＧ
−ＯＲの省エネルギー効果を狙った特開昭５２−１０５
５２０　、ＣＧ−ＯＲ時に発生する鋼片の割れを防止す
るものとして、特公昭５８−５２４４１　　、特公昭５
９−１０８ζ６がある。しかしこれ等は連続焼鈍で深絞
り用鋼板を製造するものでない。

そのため、Ｃ０−ＤＲと連続焼鈍で深絞り用冷延鋼板を
製造するには、下記の問題点を克服する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 連続焼鈍で深絞り用鋼板を製造するに際し、ＣＣ−ＤＲ
法では同一成分の鋼片を従来工程で製造したものに比較
して、材質特性が劣っている。即ち、従来のＣＧ−ＤＲ
の問題点は、次の通りである。

（１）従来工程に比して材質特性が劣る。

（２）連続焼鈍では従来工程と同一条件で焼鈍すれば未
再結晶部が残り、著しい材質劣化となる。従来工程と同
一の材質水準を確保するためには、焼鈍温度を大幅に高
温とする必要がある。このため生産性の著しい低下とコ
ストの上昇につながる。

（３）連わＶ焼鈍を高温で行う必要があるため、鋼板の
表面品質が劣化する。

本発明の［」的はＧＯ−ＯＲ時の上記の欠点を解決し、
操業コストが低く、深絞り性の優れた冷延鋼板の製造法
の提供にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、重量％でＣ：ｏ、ｏｏｅ
ｏｘ以下、　Ｍｎ　：　１．５％以下、Ｓｉ：１．０％
以下、　Ｐ　：　Ｑ、ＩＯ＄以下、　Ｓ　：　０．０２
５Ｚ以下、Ｔｉ：０．０８５％以下、かつＴｉ≧３．４
２Ｎ　＋　４　Ｃ１必要に応じＢ　：　０．０００２〜
０．００２０！　オヨび、Ｎｂ　：　０．０５Ｘ以下の
少なくとも１種を含み残部が鉄および不可避的不純物か
らなる熱鋼片をＡｒ３点以下に冷却することなく、直接
圧延または必要に応じ保熱あるいは加熱し、熱間圧延を
するに際し、　Ｔｏ＝　（１０５００／３．４６−　ｌ
ｏｇ　Ａ）　−３２０（℃）（Ａ＝０．００２０ＩＩＴ
ｉ　＄　−０，００８８−Ｎ＄　−０，００８０−０％
　＋０．００００１８　）以下での熱間圧延を真歪でε
ｏ　”　２８０　”　Ｃ％　＋　１．８以上の圧延を行
い、続いて冷延、焼鈍することを特徴とする深絞り性の
優れた冷延鋼板の製造法である。

以ド、本発明について詳細に説明する。

まず本発明の最も重要な構成要件である熱延条件の決定
根拠について説明する。第１図は実験室で種々の＃ｌ成
分を溶製し、凝固後の降温過程で種々の温度より熱延を
行ない、冷延−焼鈍後の７値、伸び（Ｅｌ）について、
Ｔｏ　−（圧延開始温度）との関係をプロットしたもの
である。なおＴＯは鋼成分の関数で、熱延開始温度と７
．Ｅｌの変化点を成分について統計的に求めたものであ
り、Ｔ０＝（１０５００／３．４Ｅｉ　−ｌｏｇ　Ａ　
）−３２０（’Ｃ）である、但し。

Ａ　〜０．００２０・Ｔｉ　％−０，０Ｏｅ８・Ｎ％　
−０，００８・Ｃ＄　＋　０．００００１６であり、Ａ
は本発明成分範囲外には適用できない、なお、第１図の
他の条件は鋼成分：　Ｃ：　Ｑ、ＱＯ２Ｑ　〜Ｑ、ＧＯ
４０％、　　Ｍｎ　：　０．ＩＱ　〜０．３０％、Ｐ：
０．００５〜０．０１５Ｘ、Ｓ二０．００５〜０．０１
５Ｘ、　Ｎ　：　０．００１５〜０．００３’ｌＪ　、
　Ｔｉ　　：　０．０３５〜０．０４５％　、　Ｂ　：
　０．０００５％圧延開始温度：９５０〜１２５０℃ 仕１一温度：９０θ〜９３５°Ｃ 熱延圧下率：ａｏ〜ｓａｇ（真Ｔｊ　テ２．３〜２　、
８１）捲取温度＝６５０℃ 冷間圧下率：　７７．５％ 焼鈍条件ニア２５℃×６０秒 スキンパス率：　１．０％ 第１図かられかるように圧延開始温度がＴｏ以下になれ
ば、７２５℃×１分の低温、短時間焼鈍でもＹ値、Ｅｌ
がすぐれていることがわかる。なお、圧延開始温度が高
いものは７２５℃Ｘｉ分の焼鈍では再結病しないものが
多く、第１図より除いである。圧延開始温度がＴ℃以下
であっても、材質（Ｔ値、Ｅｌ等）にバラツキがある。

この原因としてＴＯＣ以下の必要圧下率が鋼成分により
異なることが考えられる。

そこで、鋳片厚みを厚くした凝固後の熱鋼片を圧延温度
がＴｏ以上とＴｏ以下の場合に圧下な夫々配分した熱延
を行ない、冷延・焼鈍した。焼鈍後の７値、ＥｌとＴＯ
Ｃ以下の圧下率の真歪／εｏ（＝２８０　・Ｃ！　＋１
．８　）の此の関係を第２図に示した。

εｏは鋼成分について、圧下率とＴ値、Ｅｌの変化点を
統計的に求めた式である。第２図の製造条件は次の通り
である。

鋼成分：　Ｃ：　０．００２０−０．００４０％、　　
Ｍｎ　：　０．１０〜０．２５＄　　、　Ｐ　：　０．
００５〜０．０１５ｆｆ、　Ｓ　：　０．００５〜０．
０１５％、　Ｎ　：　０．００１５〜０．００３５％　
、　Ｔｉ　　：　０．０３５〜０．０４５％　、　Ｂ　
：　０．０００５＄熱延総圧下率＝８８２　（真歪で３
．２２）仕上温度二３００〜９３５℃ 捲取温度：６５０℃ 冷間圧下率：　７？、５に 焼鈍条件ニア２５℃×１分 スキンパス率：１゜Ｏｚ 第２図からＴｏ以下での圧下率が真歪でε０以上とする
ことにより、加工性（７値、　Ｅｌ）が大幅に向上する
ことが判る。なお、第１図にもＴｏ以下での圧下歪がε
ｏ以上のものについて・印でプロットしているが、εｏ
以下のＯ印に比し、加工性が良くなっている。以上、第
１図、第２図の結果から、７２５℃の低温短時間焼鈍で
もＴ”０以下でεｏ以上の圧延を行なえば、ＣＧ−ＯＲ
でも深絞り性の優れた冷延鋼板が製造可能であることが
判る。この知見にもとすいて、本発明の熱延条件を特定
した。

本発明の方法で熱延したものは、従来法で製造したもの
より、大幅に再結晶温度が低下し、低温焼鈍が可能とな
り、連続焼鈍の生産性が向上し、加えて、鋼板の表面品
質が優れている。

なお上記本発明特定の熱延条件を工業的に実施する方法
として下記２つの方法がある。

ｉ）仕上圧延機群の入口温度をＴｏ以下としかつεｏ以
上の圧下率で熱間圧延する。

ｉｉ）　Ｔｏ以下かつεｏ以上熱間圧延の内の一部を粗
圧延の最終１〜２パスに分担させる。

本発明では、いずれの方法でも良いが、生産性の点から
ｉ）の仕上圧延機群で実施することが好ましい。

次に本発明を構成する鋼成分について説明する。

Ｃは０．００１％未満とするには真空脱ガス処理に長時
間を要するため経済的でない、一方ｏ、ｏｏｅｏχを超
えると本発明の方法で熱延しても、微細なＴｉＣによっ
て延性が低下すると共に、再結晶温度も高くなる。この
ためＣ量、！：　Ｌ　テハ０．００１０〜０．００４０
％が好ましい。

Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐは鋼板の高強度化に有効な元素であるが
、本発明では軟質冷延鋼板および高強度鋼板をその製造
の目的とするので、Ｓｉは０．００５〜１．０％ｔ　”
ｌ’、Ｍ　ｎ　ハ０．０５〜１．５！ｔ　テ、Ｐは０．
００３〜０、１００％までの成分範囲とする。即ち高強
度鋼板を製造する場合は、これ等の元素の上限はＳｉ　
：１、ＯＬ　Ｍｎ　　：　１．５ｚ、Ｐ　：　０．１０
０１テアル、　　Ｓ　ｉ　ｌ＊多すぎると塗装性が劣化
する、Ｍｎは多くなると鋼を溶製するのが困難となる、
Ｐは多すぎるとスポット溶接性が劣化すると共に粒界に
Ｐが偏析し、プレス加工時に二次加工性が劣化する。こ
れ等の理由によりＳｉ、Ｍｎ、Ｐの上限を規定した。

なお、軟質冷延鋼板を製造する時は、Ｍｎ：０．０５〜
０．５０Ｘ　ニｔ　ル、ｍ　トカ好ｔ　シイ、　Ｍｎ　
カ０．５％を超えると硬質となり、延性の富んだ鋼板を
製造できない。同様の理由からＳｉは０．０５Ｘ以下、
Ｐは０．０２％以下とすることが好ましい。

Ｓは熱間脆性の原因となる元素であることが良く知られ
ている。しかし本発明では硫化物形成元素である。Ｔｉ
、Ｍｎを添加しているので、熱間脆性の心配をする必要
がない、Ｓ量が多すぎると、ＴｉあるいはＭｎの添加量
を増加する必要があり、コスト上昇をまねく、シたがっ
て、Ｓの上限は０．０２％　、好ましい範囲は０．０１
５％以下である。

ＡＩはＴｉの酸化物による表面疵の発生を抑制するため
、酸可溶ＡＩを０．００５％以上とする必要がある。一
方多くなりすぎると、アルミナ系の介在物が増加し、加
工性および表面性状を劣化させるため、酸可溶ＡＩとし
て０．０９０％を上限とする。好ましい範囲は酸可溶Ａ
Ｉとして０．Ｏ１〜ｏ、ｏｅｘである。

ＮはＴｉによりＴｉＮとして固定されるが、Ｎが多すぎ
ると、Ｔｉ添加量の増加によるコスト上昇および加工性
が劣化するので、できるだけ少ない方が好ましく　、　
０．００８０Ｘ以下とする。好ましい範囲ｉｆ　Ｏ，０
０３０％以下である。

Ｔｉは深絞り用冷延鋼板として必要な深絞り性、延性、
非時効性を確保するため、Ｔｉ≧３．４２Ｎ　＋　４　
Ｃ＋　０．００８Ｘを満足する量が必要である。一方Ｔ
ｉ量が多くなるほど、すぐれた材質特性が得られるが、
０．０８０ｔを超えると効果が飽和し、これ以上の添加
はコスト上昇をまねくので経済的でない。

Ｂは粒界に偏析するＰによる２次加工割の防止に有効な
元素である。また熱延時に　γ→αの変態温度の降下に
有効な元素であり、Ｂ添加により本発明の熱延温度域を
拡大せしめ、安定な操業条件を確保するので添加するこ
とが好ましい、上記の効果を有効とするＢ添加量範囲は
０．０００２〜Ｑ、ＱＧ２１テあり、好ｉｔ、イｔｉ囲
はＱ、ＱＯＯ２〜０．００１０％である。

ＮｂはＴｉ　と同様に炭化物形成元素であり、冷延鋼板
の深絞り性の向上に有効である。Ｎｂ添加によりＡｒ３
変態点を降下せしめ、熱延板の細粒化を介して、深絞り
性の面内異方性の軽減と同時に安定な操業条件を確保す
る。しかしＮｂ炭化物は熱延時に微細に析出し、延性の
低下、再結晶温度の上昇をまねく。そのため必要に応じ
Ｎｂ：０．０５２以下で添加する。好ましい範囲は０．
００５〜０．０２０！である。

以−ヒのような鋼組成は通常の方法で、例えば転炉−真
空脱ガス処理によって溶製される。続いて、連続鋳造さ
れ熱鋼片となり、この熱鋼片をＡｒ３点以下に降温する
ことなく、直接圧延または必要に応じ保熱あるいは加熱
し、熱間圧延を行なう。この際Ｔｏ（℃）［（＝　（１
０５００／３．４６−　ｌｏｇ　Ａ　）−３２０）　但
１．、Ａ　＝　０．００２０Ｔ　ｉ　％　−０，００８
８Ｎ　％　−０，００８Ｃ＄　＋　　０．００００１８
　］以下の温度テ（７）ＪＥ延を真歪でεｏ（＝　２８
０　・（４＋１．８　）以上を行なう、熱延仕」一温度
はＡｒ３点以下になるとオーステナイトとフェライトの
変形能の差により鋼板の形状及び通板性が悪くなるため
、Ａｒ３点以上とすることが好ましい。しかし、Ａｒ３
点以下で熱延を終了しても本発明の特徴を損うものでは
ない。

捲取温度は特定しないが、あまり高くなると捲取後の冷
却の差によりコイル長手方向の材質バラツキが大きくな
り、また酸洗性が低下する。一方捲取温度が低すぎると
、再結晶温度が１昇するので好ましくない。本発明では
５５０〜７１０℃の範囲で１三に実施している。好まし
い範囲は６００〜８８０℃である。

続いて脱スケール後冷間圧延に供される。冷間圧延は通
常の方法、例えばリバースまたはタンデム冷延機で行な
われる。冷間圧延率は高いほど深絞り性が優れているの
で、好ましい範囲は７５％以Ｉ−である。

次に焼鈍は連続焼鈍法でも箱焼鈍法でもかまわないが１
本発明の効果は連続焼鈍方式で顕著である。焼鈍温度は
ｌ１ｇ結晶温度以Ｆにすることが深絞り性確保のため必
要である０本発明ではＣＣ−０Ｒを行なっても再結晶温
度が低くなるので、主に７２５〜８００℃の湿度範囲で
焼鈍している。焼鈍後の冷却はいかなる方式でもかまわ
ない。また冷却途中あるいは常温まで冷却後の過時効処
理があっても、なくても本発明の効果は損われない。焼
鈍された鋼板は必要に応じ、調質圧延され、製品に供さ
れる。

なお、本発明鋼板の製造法は冷延鋼板のみならず鉛、錫
、亜鉛、アルミニウム、クロム、錫−鉛合金等をメッキ
する鋼板の原板まで対象範囲とすることができる。

実施例 表１に示す鋼を転炉溶製−真空脱ガス処理によって溶製
し、連続鋳造で鋳造した熱鋼片を直接熱間圧延に供しく
たＣし鋼片端部の温度低下部の復熱処理は実施）、表２
に示す条件で８９０℃以上の仕上温度、６００〜６６０
℃の範囲で巻取った。なお本発明特定のＴｏ以下でεｏ
以上の熱間圧延は仕上圧延機群で実施した。従って仕上
入口温度と板厚を種々変更した。酸洗後、圧下率８ｏｚ
で板厚０．７０ｍ５に冷間圧延し、続いて７５０℃で１
分間の再結晶焼鈍を連続焼鈍で行った。　１．０　％の
スキンパス後に機械的性質を調べた。その結果を表２に
示した。

コイルＮｏ、　Ａ−１，Ｂ−１，Ｇ−１，Ｄ−１，Ｆ−
１，Ｇ−１はＴｉ単独添加の軟質深絞り鋼板の実施例で
あり、いずれも高い下値と延性を有している。一方、成
分的には、Ｂ−１，Ｃ−１と同じであるが、熱延条件が
本発明範囲外であるＢ−２，Ｃ−２，Ｂ−３，Ｃ−３の
コイルはいずれも下値が低く、延性も悪くなっている。

コイルＮｏ、Ｅ−１はＮｂとＴｉ　を複合添加した実施
例であるが、本発明の特徴である優れた深絞り性を有し
ている。コイルＮｏ、Ｈ−１、Ｈ−２は高強度深絞り用
鋼板の実施例であるが、本発明の熱延条件で製造したＨ
−１は本発明範囲外のＨ−２に比して優れた深絞り性を
備えている。

（発明の効果） 以上の実施例から明らかなごとく、本発明はＣＣ−ＤＲ
の省エネルギー効果とともに、連続焼鈍でも深絞り性の
すぐれた冷延鋼板が製造でき、しかも再結晶温度が低い
ため、連続焼鈍の生産性が高いという、工業的に価値の
ある発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴｏ　−（圧延開始温度）（ご覧でＴ。 （’Ｃ！　）　＝　１０５００／３．４１３−１ｏｇＡ
　−３２０、Ａ　＝　０．００２０Ｔ　ｉ＄　−０，０
０６８Ｎ＄　−０，００８Ｃ＄　＋０．００００１［１
）　　、！”焼鈍後の７値、Ｅｌの関係を示す図、第２
図はＴｏ（’Ｏ）以下テノ圧下歪／　Ｅ　ｏ　（＝　１
．８０＋２８０Ｃ％）　ト焼鈍後のＴ値、Ｅｌの関係を
示す図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ：０．００６０％以下、Ｍｎ：１．５％以下Ｓｉ：１
   ．０％以下、Ｐ：０．１００％以下Ｓ：０．０２５％以
   下、Ｔｉ：０．０８５％以下残部鉄及び不可避的不純物 からなる連続鋳造熱鋼片を直接熱間圧延するに際し、 Ｔｏ＝（１０５００／３．４６−ｌｏｇＡ）−３２０（
   ℃）以下但しＡ＝０．００２０・Ｔｉ（％）−０．００
   ６８・Ｎ（％）−０．００８・Ｃ（％）＋０．００００
   １６の温度域での熱間圧延を真歪で ε＿ｏ＝２８０・Ｃ（％）＋１．８以上 で行い、その後冷延、焼鈍することを特徴とする深絞り
   性の優れた冷延鋼板の製造方法。
2. （２）Ｂ：０．０００２〜０．００２０％、Ｎｂ：０．
   ０５０％以下の１種又は２種を含む特許請求の範囲第１
   項記載の方法。