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JPH0762179B2 - 加工性および表面性状に優れたA▲l▼キルド冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
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JPH0762179B2 - 加工性および表面性状に優れたA▲l▼キルド冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

加工性および表面性状に優れたA▲l▼キルド冷延鋼板の製造方法

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JPH0762179B2
JPH0762179B2 JP5122990A JP5122990A JPH0762179B2 JP H0762179 B2 JPH0762179 B2 JP H0762179B2 JP 5122990 A JP5122990 A JP 5122990A JP 5122990 A JP5122990 A JP 5122990A JP H0762179 B2 JPH0762179 B2 JP H0762179B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、Alキルド冷延鋼板の製造方法に関するもので
あり、Alキルド鋼の熱間圧延の仕上げ温度およびその後
の冷却パターンに特定の条件を与えることによって、連
続焼鈍により箱焼鈍並みの加工性を持ち、かつ表面性状
の優れた鋼板の製造方法を提供するものである。
[従来の技術] 冷延鋼板の素材としてAlキルド鋼を用い、連続焼鈍法で
製造する場合、良好な加工性を持たせるためには特公昭
55−22533号公報に開示されるように熱間圧延後、735℃
以上の温度で巻取る方法がある。しかし、このような高
温で巻取を行った場合、表面近傍に50〜300μm以上の
粗大な結晶粒が生成しやすくなる。この粗大な結晶粒が
生成すると成品板の機械的性質が不均質となりプレス成
形等の加工を行った場合に肌荒れが発生し、製品の美観
を著しく低下させる問題が起こる。また、延性の低下の
原因ともなる。
現在、この熱延板の粗大な結晶粒生成の防止法としては
例えば特公昭58−5971号公報に開示されるように、鋼板
が熱間圧延の最終スタンドと巻取機の間のランナウトテ
ーブル上を走行する間、板温が880〜840℃の範囲で鋼板
に注水冷却を中止するか、鋼板の下面のみに注水する方
法がある。しかし、加工性を向上させるために特公昭58
−5971号公報の実施例に示されている組成に対してさら
にC,Mn,S量を低減したような組成の鋼ではMnS数、Fe3C
数の減少および固溶Cの減少により結晶粒成長抑制作用
が低下するため結晶粒界の移動が容易になって粗大粒が
発生しやすくなる。特にC≦0.038%かつS≦0.020%の
範囲において特公昭58−5971号公報の冷却、巻取り条件
を行っても粗大粒が発生するという問題がある。また、
下面注水を行った場合は下面部に粗大粒が発生しやすい
等の問題も残る。
[発明が解決しようとする課題] そこで、本発明ではC:0.01〜0.038%を含有するAlキル
ド鋼を使用し連続焼鈍によって製造された鋼板の加工時
における肌荒れを抑え、かつ優れた加工性を持つ冷延鋼
板を製造することを目的としている。
[課題を解決するための手段〕 本発明者らはAlキルド鋼の熱延を行うに際して特定温度
範囲にスラブを加熱し、特定の仕上げ温度範囲で熱間圧
延を終了させ、その後巻取りに至るまでの特定の温度範
囲を特定の冷却速度で冷却を行うことによって650℃以
上800℃以下の巻取温度でも熱延板の粗大粒を生成させ
ず連続焼鈍後加工しても肌荒れを生じない、かつ箱焼鈍
法と同等の良好な加工性と時効特性を持つ冷延鋼板が製
造できることを見出した。これを利用して、Alキルド鋼
を使用し連続焼鈍によって製造された鋼板の加工時にお
ける肌荒れを抑えると共に、優れた加工性を持つ冷延鋼
板を製造することを可能にした。
発明の要旨とするところは次のとおりである。
重量%にてC:0.010〜0.038%,Si:0.040%以下,Mn:0.05
〜0.25%,P:0.080%以下,S:0.002〜0.020%,Al:0.020〜
0.10%,N:0.0060%以下を含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物よりなる鋳片を1000〜1200℃に加熱し、900
℃以上960℃以下の仕上げ温度で熱間圧延した後、840〜
870℃の温度範囲まで25℃/S以上100℃/S以下の冷速で冷
却し、さらにこの温度から720〜800℃の温度範囲まで5
℃/S以上20℃/S以下の冷速で冷却を行い、続いて650〜8
00℃で巻取り、圧下率60%以上で冷間圧延後、連続焼鈍
を行うことを特徴とする加工性および表面性状時効特性
に優れたAlキルド冷延鋼板の製造方法である。
まず、本発明の方法を適用する鋼の化学成分の限定理由
について説明する。
Cは0.010%未満では連続焼鈍後の時効劣化が大きいの
で望ましくない。また0.038%を越えると製品の加工性
が劣化する。したがってC量を0.010%〜0.038%に限定
した。
Siは微量では問題は無いが、含有量が多くなると加工性
を低下させる。したがって0.040%以下でなければなら
ない。
Mnは熱間脆性を防止するために必要な成分であるが、0.
05%未満ではFeSが生成しその効果が無い。また、0.25
%を越えると深絞り性が劣化する。したがってMn量を0.
05〜0.25%に限定した。
Pは時効特性には大きく影響しない元素であるが、含有
量が多くなると加工性を低下させるため、少ない方が良
くその上限は0.080%でなければならない。
Sは0.002%未満ではMnSの生成量が少なく熱延板の結晶
粒が粗粒化しやすく肌荒れの原因となる。また0.02%を
越えると熱間脆性の原因となる。したがってS量を0.00
2〜0.020%に限定した。
Alは鋼中の酸素、窒素量をコントロールするのに必要な
元素であり、熱延板の巻取後にNをAlNとして析出させ
るためには最低0.020%は必要である。しかし、0.10%
を越えると加工性を劣化させる。したがって、0.020〜
0.10%に限定した。特に、析出するAlNのサイズを肌荒
れが起きない程度に粗大化させ、加工性を向上させるた
めには0.035〜0.085%の範囲が望ましい。
また、析出したAlNも加工性を劣化させるためその量は
少ない方が良く、そのためにN量は0.0060%以下でなけ
ればならない。
本発明者らは、種々の組成の鋼についてスラブ加熱温度
および第1図に示される熱延後の温度T1,T2,T3、冷却速
度CR1,CR2,CR3を種々変えた熱延板を製造し、これに冷
延、連続焼鈍を施し冷延鋼板の加工性と表面性状につい
て検討を加えた。この結果の代表的なものを第3表およ
び第3図〜第5図に示す。
第3表は、第1表に示す組成の鋳片を1100℃に加熱し、
920℃を仕上げ温度(T1)とする熱間圧延を行い、その
後第1図に示されるT2,T3,CR1,CR2,CR3を第2表のよう
に行い、続いて720℃での巻取りおよび80%の冷間圧延
を行い、第2図に示すようなヒートパターンの連続焼鈍
を行ったときの連続焼鈍後の鋼板の加工性と表面性状を
示したものである。
第3図は、第1表に示す組成の鋳片を1100℃に加熱し、
870〜980℃の種々の仕上げ温度で熱間圧延を行い、その
後第1図に示されるT2,T3,CR1,CR2,CR3を第2表のCに
示すような条件で冷却し、続いて720℃での巻取りおよ
び80%の冷間圧延を行い、第2図に示すようなヒートパ
ターンの連続焼鈍を行った場合の仕上げ温度の加工性と
表面性状におよぼす影響を示したものである。
第4図は、第1表に示す組成の鋳片を950℃〜1350℃の
温度に再加熱し、920℃を仕上げ温度とする熱間圧延を
行い、その後第1図に示されるT2,T3,CR1,CR2,CR3を第
2表のCに示すような条件で冷却し、続いて720℃での
巻取りおよび80%の冷間圧延を行い、第2図に示すよう
なヒートパターンの連続焼鈍を行ったとき、鋳片の加熱
温度の加工性と表面性状におよぼす影響を示したもので
ある。
第5図は、第1表に示す組成の鋳片を1100℃に再加熱し
仕上げ温度920℃で熱間圧延を行い、その後CR1=50℃/
S,T2=870℃,の条件で冷却し、さらに750〜850℃に15
℃/Sで冷却しこの冷却終了温度で巻取ったもの、および
CR1=50℃/S,T2=870℃,CR2=15℃/S,T3=750℃,CR3=6
0℃/Sの条件で冷却し、600℃〜850℃で巻取ったもの
を、80%の冷間圧延を行い、第2図に示すようなヒート
パターンの連続焼鈍を行ったとき、巻取り温度の加工性
と表面性状におよぼす影響を示したものである。
以上の調査結果より、連続焼鈍後の鋼板の加工性と良好
な表面性状とを両立させるためには、鋳片を1000〜1200
℃に加熱し、900℃以上960℃以下の仕上げ温度で熱間圧
延した後、840〜870℃の温度範囲に25℃/S以上100℃/S
以下の冷速で冷却し、さらにこの温度から720〜800℃の
温度範囲に5℃/S以上20℃/S以下の冷速で冷却を行い、
続いて650〜800℃で巻取る必要があることがわかった。
なお、上記調査において組成、巻取温度、連続焼鈍の焼
鈍温度、冷却速度および過時効処理条件を本発明の範囲
内で変更したものでも同様の結果が得られた。
以上の種々の条件で製造した熱延板を採取し、光学顕微
鏡により組織を観察したところ本発明の組成を有する鋼
を本発明の冷却条件に従って冷却したものは表層部から
中心部まで均一な整粒の組織になっているのに対して、
組成、熱延の仕上げ温度あるいは熱延後の冷却条件の一
つまたは全部が本発明の範囲から外れているものは表層
付近に微細粒の領域が見られる混粒の組織になっている
ことがわかった。
冷間圧延の圧下率は通常行われている60%以上で良い
が、連続焼鈍後の(111)集合組織を発達させ、深絞り
性を良好にするためには70%以上の高圧下冷延率が好ま
しい。
連続焼鈍については通常行われているように、再結晶焼
鈍後時効特性を向上させるための過時効処理のある冷延
鋼板用の連続焼鈍法でよいが、より高い値を得るため
には焼鈍温度を750℃以上とするのが好ましい。また、
より良好な時効特性とするためには再結晶焼鈍後50〜25
0℃/Sの冷却速度で200〜450℃に冷却を行い、過時効を
行うのが良い。また、過時効処理の温度履歴は200〜450
℃の範囲内であれば等温で保定する処理でも、過時効時
間の経過と共に温度を変化させる処理のいずれでも良
い。鋼中のMnSをFe3Cの析出核としてより有効に利用
し、かつ短時間で過時効を終了させるためには一次冷却
終点温度を350℃以下とし、その後320〜450℃に再加熱
しさらに時間と共に過時効温度を低下させ200〜300℃で
過時効を終了させる過時効処理が望ましい。
以上のように本発明は熱延から巻取に至るまでの間に特
定の冷却パターンを与えることにより冷延鋼板の表面性
状および加工性を優れたものとすることができる。
以下に本発明の実施例を比較例と共に示す。
[実 施 例] 実施例−1 第4表に示す化学成分の鋼をそれぞれ第5表に示すよう
な熱間圧延条件、その後の冷却条件を与えた。試料A,B,
C,D,E,F,GおよびHは本発明の成分範囲内であり試料I,
J,K,L,M,N,OおよびPは成分のいずれかが本発明の範囲
から外れている。また、熱間圧延条件、その後の冷却条
件は本発明の範囲内である。これらの熱間圧延板を80%
の冷間圧延を行い第2図および第6図に示すようなヒー
トパターンの連続焼鈍を施した。この結果得られた冷延
鋼板について、JIS 5号引張り試験片を用いて引張り試
験を行い表面性状、降伏強度、および伸びを調査した。
材質調査結果をそれぞれ第6表に示す。第4表〜第6表
より成分、条件が本発明の範囲に入っているものは本発
明の範囲外のものに比べて表面性状および加工性のいず
れも優れていることがわかる。
実施例−2 第7表に示す化学成分の鋼をそれぞれ第8表に示すよう
な熱間圧延条件、その後の冷却条件を与えた。試験に供
した鋼の組成は本発明の範囲内である。また、熱間圧延
条件、その後の冷却条件のうち〜は本発明の条件範
囲内であり、〜16は条件のいずれかが本発明の範囲か
ら外れている。この結果得られた冷延鋼板について、JI
S 5号引張り試験片を用いて引張り試験を行い表面性
状、降伏強度、および伸びを調査した。材質調査結果を
それぞれ第9表に示す。
第7表〜第9表より成分、条件が本発明の範囲に入って
いるものは本発明の範囲外のものに比べて表面性状およ
び加工性のいずれも優れていることがわかる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の方法はAlキルド鋼の熱延
を行うに際して特定温度範囲にスラブを加熱し、特定の
仕上げ温度範囲で熱間圧延を終了させ、その後特定の温
度範囲を特定の冷却速度で冷却を行うことによって650
℃以上800℃以下の巻取温度でも熱延板の粗大粒を生成
させず連続焼鈍後加工しても肌荒れを生じない、かつ箱
焼鈍法と同等の良好な加工性と時効特性を持つ冷延鋼が
製造できる方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、熱間圧延後のランナウトテーブル上の冷却パ
ターンを示した図、第2図および第6図は、連続焼鈍の
ヒートパターンを示す図、第3図は、仕上げ温度の表面
性状と加工性におよぼす影響を示した図、第4図は鋳片
の加熱温度の連続焼鈍後の鋼板の表面性状と加工性にお
よぼす影響を示した図、第5図は、巻取り温度の連続焼
鈍後の鋼板の表面性状と加工性におよぼす影響を示した
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩二 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式會社広畑製鐵所内 (72)発明者 赤沢 良治 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式會社広畑製鐵所内 (72)発明者 西本 勇三 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式會社広畑製鐵所内 (72)発明者 濃野 通博 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式會社広畑製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%にて C:0.010〜0.038% Si:0.040%以下 Mn:0.05〜0.25% P:0.080%以下 S:0.002〜0.020% Al:0.020〜0.10% N:0.0060%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる鋳片
    を1000〜1200℃に加熱し、900℃以上960℃以下の仕上げ
    温度で熱間圧延した後、840〜870℃の温度範囲まで25℃
    /S以上100℃/S以下の冷速で冷却し、さらにこの温度か
    ら720〜800℃の温度範囲まで5℃/S以上20℃/S以下の冷
    速で冷却を行い、続いて650〜800℃で巻取り、圧下率60
    %以上で冷間圧延後、連続焼鈍を行うことを特徴とする
    加工性および表面性状に優れたAlキルド冷延鋼板の製造
    方法。
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