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JPH0141689B2 - - Google Patents
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JPH0141689B2 - - Google Patents

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JPH0141689B2
JPH0141689B2 JP61033646A JP3364686A JPH0141689B2 JP H0141689 B2 JPH0141689 B2 JP H0141689B2 JP 61033646 A JP61033646 A JP 61033646A JP 3364686 A JP3364686 A JP 3364686A JP H0141689 B2 JPH0141689 B2 JP H0141689B2
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steel
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Kazuo Koyama
Hiroshi Kato
Nobuhiko Matsuzu
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • 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
    • C21D8/02Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
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    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • 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
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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、特定の成分からなり、熱延ままで高
い値を有する熱延鋼板の製造方法に関するもの
である。 (従来の技術) 薄板の加工のうち、深絞りは基本的な加工であ
り、薄板の加工性のなかで論ぜられる深絞り性は
極めて重要な因子である。周知のごとく深絞り性
の支配因子は値であり、例えば冷延、焼鈍を施
し集合組織を制御することにより値を高める努
力がなされている。ここで、値とはL、C、D
(45度)方向のランクフオード値の平均値のこと
であり、それぞれランクフオード値をrL、rC、rD
として =(rL+rC+2rD)/4 により算出されている。 従来、熱延鋼板では値の低いこと(〜0.9)
が常識とされている。これは、熱間圧延ままでは
結晶方位がランダムであり、値に有利な集合組
織が得られないからである。従つて、値の高い
鋼板を得るためには、冷延、焼鈍する必要があ
り、逆に冷延、焼鈍することが値を確保する唯
一の方法と考えられている。 一方、最近の、熱延鋼板の加工性に対するユー
ザーの要求は、高くなる一方であり、従来の製造
方法のみでは限界近くまでに及んでいる。従つ
て、従来にはない、まつたく新しい性質を有する
鋼板の開発が必要とされてきた。 従来技術において、高加工性という観点で、時
効性に有害な固溶〔C〕、〔N〕を真空脱ガス法、
もしくはTi、Nb、B、Alなどで固定することに
よりIF(インターステイシアルフリーInterstitial
Free)化し、加工性に有害なP、Sなどを極力
下げた鋼を、適当な熱延条件で圧延することによ
る、低YP、高伸びでかつ伸びフランジ性、張出
し性に優れた熱延鋼板製造技術(例えば特開昭55
−107732号公報、特開昭54−86421号公報等)は
多く見受けられる。しかしこれはいずれも高々
0.90程度で高い値を付与させた熱延鋼板製造技
術ではない。 一方、熱延鋼板で高い値を付与させた製造技
術としては、IF化させた鋼を仕上圧延段階で温
間(+油潤滑)圧延する技術(例えば、特開昭59
−226149号公報、特開昭59−124751号など)があ
る。しかしこれらは、いずれも焼鈍が必須であり
圧廷方法そのものが非常に難しい技術である。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明者は、上述した先行技術とは全く違つた
観点から新しい性質を有する高加工性熱延鋼板を
得るべく鋭意研究検討を重ねた。その結果として
新しい性質とは高い値を得ることであることを
見出した。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、高い値を得るためには、特定
成分でオーステナイト圧延を制御すれば良いこと
を見出した。すなわち本発明はC0.015wt%以下、
Mn1.0〜2.5wt%、Al0.005〜0.10wt%、Nb0.01〜
0.06wt%、Ti0.01〜0.1wt%を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる鋼を熱片のまま、ま
たは、加熱炉に装入し1150℃以上に加熱したの
ち、粗圧廷において980〜1100℃の温度範囲で1
パス、20%以上の大圧下を少なくとも1回以上加
え、仕上圧延をAr3〜930℃で終了し、仕上圧延
におけるAr3+150℃以下での全圧下量を90%以
上とし、600〜800℃で巻取ることを特徴とする高
r値熱延鋼板の製造方法を要旨とするもので、高
Mnで固溶〔C、N〕のないIF鋼をγ域における
特定温度範囲で大圧下をとり、その後冷却し特定
の温度で巻取る技術である。 以下、本発明の成分および熱延条件の限定理由
について詳述する。 Cは、IF化を計るためには、極力低い方が良
い。本発明鋼はMnの高いことが一つの特徴であ
るが、製鋼での溶製上Mn添加によりCピツクア
ツプが生じ、どうしてもC量が増加してしまう場
合も考慮に入れ、Cの上限を0.015wt%とした。
好ましい範囲は、0.003〜0.008wt%である。 Mnは、本発明にとつて重要な元素である。周
知のごとくMnは鋼の強度を上げる元素であり、
従来の高加工性熱延鋼板製造技術では、極力下げ
た方が良いと判断されていた。しかしながら、本
発明者らがその常識を省みず、敢えて添加するよ
うに至つた理由は次のとおりである。すなわち、
Mnは、C以外には鋼の材質をあまり劣化させる
こと無く変態点を下げる唯一の元素である。従つ
て、仕上圧延段階でオーステナイトを未再結晶圧
延させるためには非常に有効な元素である。その
ためには少なくとも1.0wt%は必要である。製鋼
での溶製上、特別な配慮を必要としない範囲とし
て、上限を2.5wt%とした。好ましい範囲は、1.0
〜2.0wt%である。 Alは、脱酸剤として必要であり、0.005wt%未
満であるとその効果は無くなる。上限は0.10wt%
とした。脱酸剤としての効果はこの量で十分であ
る。 Nbは、Mnと同様に本発明にとつて重要な元素
である。従来の高加工性熱延鋼板製造技術では、
NbはTiと同様、唯単に時効性に有害な固溶
〔C〕、〔N〕を固定するためにのみ添加されてい
た。従つて、熱延加熱温度を低くするのが、従来
の製造技術である。本発明は、それとは別の理由
でNbを添加する。すなわち、Nbがオーステナイ
トの再結晶温度を上げる元素であることを積極的
に利用する。そのために熱延加熱温度、もしくは
スラブの圧延工程に至る時の温度が重要であるこ
とは当然である。そのための、必要最低Nb量は、
0.01wt%である。また、上限としては、0.06wt%
で充分である。好ましい範囲は、0.02〜0.05wt%
である。 Tiは、Cおよび不可避的不純物としてのN、
Sを固定するために添加する。その量としては
0.01wt%は必要である。製鋼での溶製の観点よ
り、その上限を0.1wt%とした。 更に、より高度の値、加工性を要求される場
合を考慮し、P、Sは極力下げた方が良い。特に
PはAr3変態点を極端に上げるため低い方が良
く、好ましい範囲として0.01wt%未満、Sは加工
性向上の観点から0.006wt%未満を好ましい範囲
とする。 また、Siは、圧延鋼の変態点(特にAr3)上げ
る元素であるため、少なくて良く、極力下げた方
が良い。好ましい範囲は0.05wt%以下である。 次に、熱延条件の限定理由について詳述する。 鋳片又は鋼片などのスラブは、熱片のまま圧延
工程に装入しても良い。但し、それは粗圧延が
980〜1100℃の温度範囲で1パス、20%以上の大
圧下を少なくとも1回以上加えることのできるス
ラブ装入温度である必要がある。加熱炉に装入す
る場合は、Nbを固溶させる意味から抽出温度で
1150℃以上確保する必要がある。好ましくは、
1200〜1250℃である。 粗圧延は、980〜1100℃の温度範囲で1パス、
20%以上の大圧下を少なくとも1回以上加えなけ
ればならない。本発明の場合、粗圧延は、オース
テナイトの再結晶域で圧延し、γ粒を小さくする
ことに意味がある。従つて、980℃以上必要であ
り、これを下まわると再結晶域圧延とはならな
い。逆に、1100℃を超えた温度で該圧延を終了し
てしまうと、オーステナイト粒径は大きくなるば
かりである。また、該温度範囲で1パス、20%以
上の大圧下を少なくとも1回以上行わないことに
は、所望の集合組織が得られない。 仕上圧延は、Ar3〜930℃で終了しなければな
らない。(ここでAr3は、仕上圧延温度測定点に
相当する鋼帯の組織写真において、α域圧延によ
る組織(加工フエライトなど)が出なくなつた温
度とする。)Nb、Mnを添加しても仕上圧延温度
を上記範囲に規定しなければ、高い値は得られ
ない。これは該温度範囲がオーステナイトの未再
結晶温度範囲であり、この未再結晶温度範囲を拡
げるためにNbとMnを添加している。従つて、最
も好ましい温度は、Ar3直上である。該温度範囲
を上まわつても下まわつても値は出なくなる。 また、仕上圧延の圧下量は高くなければなら
ず、Ar3+150℃以下での温度範囲での全圧下量
か量が90%未満であれば所望の値は得られな
い。すなわち、該温度範囲がオーステナイトの未
再結晶温度域であり、その温度範囲での圧下率を
高めることによりオーステナイトにおける強い集
合組織を得ることができる。Ar3+150℃なる温
度を定めた理由は、本来この温度は再結晶域から
はずれていること、安定した操業を行うにあたつ
てはこの程度の範囲が必要であるためである。従
つて、仕上圧延ではAr3直上における等温圧延が
最も好ましい圧延方法である。 巻取温度は、600℃以上である必要がある。す
なわち、高温巻取とすることによりコイル段階に
おける自己焼鈍を活用し、値を高める。その効
果が出てくる最低温度が、600℃であり、好まし
くは700〜800℃とする。また、高温巻取により延
性も高くなるため、この観点からも好ましい。ま
た、800℃以上の高温巻取は操作業上非常に困難
であるため、上限は800℃とした。 ランアウトテーブルでの冷却条件は通常の方法
で良いが、好ましくは仕上圧延終了後2秒以内に
30℃/sec以上の急冷を施した方がαの集合組織
形成に有利である。 以上で、構成要件の数値的限定理由について述
べた。但し、巻取温度は自己焼鈍を活用し、値
および伸びを改善するため高目としたが、仮に操
業上トラブルにより巻取温度が低くなり、所望の
r値が得られなかつた場合や、より高度の加工性
を得るために、バツチ焼鈍を行つても良い。ま
た、熱延コイルとなつた後の精整工程は通常の方
法でよく、スキンパス、レベラーなども通常の方
法で良い。 (実施例) 第1表に示す成分を有する鋼を、実験室にて溶
製し、型抜き後圧延実験に供した。但し、この実
験室圧延は、実機を高精度で再現できる設備によ
り行つた。第1表のうち本発明鋼はNo.1、2であ
り、No.3はMn、No.はNb、No.5はTi、No.6はC
が発明範囲外である。
【表】
【表】 第2表は、各鋼を用い加熱温度1200℃(炉温)、
950〜1100℃における粗圧延を3パス(20−25−
25%)Ar3〜Ar3+150℃での全圧下率を92%とし
各々のFT、CTをとつたときの機械的性質であ
る。鋼1、2は、熱延まま普通鋼ではこれまで得
られなかつた値を示した。ここで、板No.は数字
で示した鋼を用いアルフアベツトで区別する。
FTは仕上圧延終了温度を、CTは巻取温度を示
す。 第3表は、鋼1、2を用い、仕上圧延温度が機
械的性質に及ぼす影響をみたものである。(仕上
圧延温度、巻取温度以外は第2表の方法と同様)
【表】 本発明の仕上圧延温度範囲を定めたのは、上記
の結果が参考になつたことは言うまでもない。 第4表は、粗圧廷率、仕上圧延率が機械的性質
に及ぼす影響をみたものである。なお、表中
“粗”は、980〜1100℃の温度範囲における各パス
の圧延率を示し、“仕上”は、Ar3+150℃以下で
の全圧下率を示す。(FT850℃、CT710℃)
【表】 以上のように、各工程における圧延率が本発明
の構成上の重要因子であることは明らかである。 (発明の効果) 本発明によれば、対象がIF鋼であるため、非
時効、高延性でありかつ40Kgf/mm2以上の高強度
を有する鋼が製造されうる。又本発明よつて得ら
れた鋼は45度方向のr値も高いことが特徴であ
り、例えば角筒絞りなどの成形に適する。従つ
て、本発明による鋼は革新的な良加工性熱延薄板
としての使用用途がが広く、産業上裨益するとこ
とろが極めて大である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 C0.015wt%以下、Mn1.0〜2.5wt%、Al0.005
    〜0.10wt%、Nb0.01〜0.06wt%、Ti0.01〜0.1wt
    %を含有し、残部Feおよび不可避的不純物から
    なる鋼を熱片のまま、または、加熱炉に装入し
    1150℃以上に加熱したのち、粗圧延において980
    〜1100℃の温度範囲で1パス、20%以上の大圧下
    を少なくとも1回以上加え、仕上圧延をAr3
    930℃で終了し、仕上圧延におけるAr3+150℃以
    下での全圧下量を90%以上とし、600〜800℃で巻
    取ることを特徴とする高値熱延鋼板の製造方
    法。
JP61033646A 1986-02-18 1986-02-18 高f値熱延鋼板の製造方法 Granted JPS62192539A (ja)

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