JP2017061724A - 連続鋳造スラブの加熱方法及び加工性に優れた高張力鋼板 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
【解決手段】 本発明の連続鋳造スラブの加熱方法は、質量%で、C:0.05〜0.12%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.5〜1.8%、P:0.04%以下、S:0.0030%以下、Al:0.005〜0.07%、N:0.006%以下、Ti:0.05〜0.15%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる化学成分の連続鋳造スラブを、熱間圧延前のスラブ加熱処理で加熱するにあたり、前記連続鋳造スラブを、AC3点以上の保持温度で5分間以上50分間以下の期間保持する保持段階と、その後の、AC3点以上で且つ前記保持温度以上の均熱温度で一定時間均熱する均熱段階と、の2段階で加熱する。
【選択図】 図7
Description
[1]質量%で、C:0.05〜0.12%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.5〜1.8%、P:0.04%以下、S:0.0030%以下、Al:0.005〜0.07%、N:0.006%以下、Ti:0.05〜0.15%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる化学成分の連続鋳造スラブを、熱間圧延前のスラブ加熱処理で加熱する、連続鋳造スラブの加熱方法であって、
前記連続鋳造スラブを、AC3点以上の保持温度で5分間以上50分間以下の期間保持する保持段階と、その後の、AC3点以上で且つ前記保持温度以上の均熱温度で一定時間均熱する均熱段階と、の2段階で加熱することを特徴とする、連続鋳造スラブの加熱方法。
[2]前記保持段階の終了時点で、前記連続鋳造スラブのオーステナイト粒の平均結晶粒径を150μm以上とすることを特徴とする、上記[1]に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
[3]前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Nb:0.005〜0.1%、V:0.005〜0.1%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、上記[1]または上記[2]に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
[4]前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Cr:0.005〜0.3%、Mo:0.005〜0.3%、Cu:0.005〜0.5%、Ni:0.005〜0.5%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、上記[1]ないし上記[3]のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
[5]前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、B:0.0002〜0.005%を含有することを特徴とする、上記[1]ないし上記[4]のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
[6]前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Ca:0.0005〜0.02%、REM(希土類元素):0.0005〜0.02%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、上記[1]ないし上記[5]のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
[7]上記[1]ないし上記[6]のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法で加熱された連続鋳造スラブが、熱間圧延されて製造されることを特徴とする、加工性に優れた高張力鋼板。
C(炭素):0.05〜0.12%
Cは、主に固溶強化によって鋼板の強度を増加させる元素である。このような効果を得るためには、C含有量を0.05%以上とする必要がある。一方、C含有量が0.12%を超えると、伸びフランジ特性を大きく低下させる。そのため、C含有量は0.05〜0.12%とする必要があり、好ましくは0.07〜0.11%とする。
Siは、固溶強化により鋼板の強度を安定させるとともに、延性向上にも寄与する元素である。このような効果を得るためには、Si含有量を0.05%以上とする必要がある。一方、Si含有量が1.0%を超えると、表面性状を低下させるだけでなく、板厚中央部のMnの偏析を助長するとともに、Si自身も偏析する元素である。そのため、Si含有量は0.05〜1.0%とする必要があり、好ましくは0.05〜0.8%とする。
Mnは、主に固溶強化によって鋼板の強度を増加させる元素である。このような効果を得るためには、Mn含有量を0.5%以上とする必要がある。一方、Mn含有量が1.8%を超えると、Mnの中心偏析が著しくなり、種々の特性、例えば鋼板の伸びフランジ性を劣化させる原因となる。そのため、Mn含有量は0.5〜1.8%とする必要があり、好ましくは1.0〜1.6%とする。
Pは、粒界に偏析して伸びを低下させる元素である。そのため、P含有量は0.04%以下とするが、できる限り低減させることが好ましい。好ましくは0.020%以下とし、更に好ましくは0.010%以下とする。Pの含有量は0(ゼロ)であっても問題ない。
Sは、硫化物を形成して加工性を低下させる。そのため、S含有量は0.0030%以下とするが、極力低減させることが好ましい。好ましくは0.0020%以下とし、更に好ましくは0.0010%以下とする。Sの含有量は0(ゼロ)であっても問題ない。
Alは、脱酸剤として作用する元素である。このような効果を得るためには、Al含有量を0.005%以上とする必要がある。一方、Al含有量が0.07%を超えると、鋼板中にAlの酸化物として残存し、このAlの酸化物が凝集して粗大化し易くなり、伸びフランジ性を劣化させる要因になる。そのため、Al含有量は0.005〜0.07%とする必要があり、好ましくは0.015〜0.05%とする。
Nは、粗大な窒化物を形成して加工性を低下させる。そのため、N含有量は0.006%以下とするが、できる限り低減させることが好ましい。Nの含有量は0(ゼロ)であっても問題ない。
Tiは、本発明において最も重要な元素であり、鋼板の高強度化に顕著な影響を及ぼす。このような効果を得るためには、Ti含有量を0.05%以上とする必要がある。一方、Ti含有量が0.15%を超えると、Tiの炭化物が粗大化する傾向が見られ、鋼板において所望の引張強度を得ることが困難となる。そのため、Ti含有量は0.05〜0.15%とする必要がある。
(b)Cr(クロム):0.005〜0.3%、Mo(モリブデン):0.005〜0.3%、Cu(銅):0.005〜0.5%、Ni(ニッケル):0.005〜0.5%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素
(c)B(ボロン):0.0002〜0.005%
(d)Ca(カルシウム):0.0005〜0.02%、REM(希土類元素):0.0005〜0.02%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素
以下、それぞれ説明する。
Nb及びVは、いずれも炭窒化物形成元素であり、鋼を高強度化するうえで最も重要な元素である。このような効果を得るためには、それぞれの含有量を0.005%以上とすることが好ましい。一方、それぞれの含有量が0.1%を超えると、こうした効果は飽和してコストアップを招く。そのため、Nb含有量及びV含有量は0.005〜0.1%とすることが好ましい。
これらの元素は、焼入れ性を向上させる作用を有し、加工性向上にも寄与する元素である。このような効果を得るためには、それぞれの含有量を0.005%以上とすることが好ましい。一方、Cr含有量が0.3%を超え、また、Mo含有量が0.3%を超えると、このような効果は飽和してコストアップを招く。また、Cu含有量やNi含有量が0.5%を超えると、熱間圧延中に表面疵が発生しやすくなる。そのため、Cr含有量は0.005〜0.3%、Mo含有量は0.005〜0.3%、Cu含有量は0.005〜0.5%、Ni含有量は0.005〜0.5%とすることが好ましい。より好ましくは、Cr含有量は0.005〜0.1%、Mo含有量は0.005〜0.1%、Cu含有量は0.005〜0.2%、Ni含有量は0.005〜0.2%である。
Bは、鋼のオーステナイトからフェライトへの変態を遅延させる元素であり、オーステナイト−フェライト変態を抑制することでTiの炭化物の析出温度を低温化し、該炭化物の微細化に寄与する。このような効果を得るためには、B含有量を0.0002%以上とすることが好ましい。一方、B含有量が0.005%を超えると、Bによるベイナイト変態効果が強くなり、フェライト組織とすることが困難となる。そのため、B含有量は0.0002〜0.005%とすることが好ましい。より好ましくは0.0002〜0.0025%である。
Ca及びREMは、硫化物の形態制御に有効な元素である。このような効果を得るためには、それぞれの量を0.0005%以上とすることが好ましい。一方、それぞれの量が0.02%を超えると、こうした効果は飽和してコストアップを招く。そのため、Ca含有量は0.0005〜0.02%、REM含有量は0.0005〜0.02%とすることが好ましい。より好ましくは、それぞれ0.0005〜0.005%である。尚、REM(希土類元素)は、Sc(スカンジウム)、Y(イットリウム)及びランタノイド(15元素)の合計17元素の総称である。
前述したとおり、熱間圧延工程におけるスラブ加熱処理時に、連続鋳造スラブ中の析出物を、加熱温度を従来よりも高くすることなく、短い加熱時間で完全にオーステナイトに固溶させるためには、連続鋳造スラブの均熱段階前のオーステナイト粒の平均結晶粒径を大きくする必要がある。連続鋳造スラブの均熱段階前のオーステナイト粒の平均結晶粒径が大きいほど、短い均熱時間で析出物をオーステナイトに固溶させることができる。そのためには、連続鋳造スラブの均熱段階前のオーステナイト粒の平均結晶粒径を150μm以上とする必要がある。連続鋳造スラブの均熱段階前のオーステナイト粒の平均結晶粒径が150μm未満の場合には、析出物が完全固溶するのに必要な加熱時間が長くなる。
Claims (7)
- 質量%で、C:0.05〜0.12%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.5〜1.8%、P:0.04%以下、S:0.0030%以下、Al:0.005〜0.07%、N:0.006%以下、Ti:0.05〜0.15%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる化学成分の連続鋳造スラブを、熱間圧延前のスラブ加熱処理で加熱する、連続鋳造スラブの加熱方法であって、
前記連続鋳造スラブを、AC3点以上の保持温度で5分間以上50分間以下の期間保持する保持段階と、その後の、AC3点以上で且つ前記保持温度以上の均熱温度で一定時間均熱する均熱段階と、の2段階で加熱することを特徴とする、連続鋳造スラブの加熱方法。 - 前記保持段階の終了時点で、前記連続鋳造スラブのオーステナイト粒の平均結晶粒径を150μm以上とすることを特徴とする、請求項1に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
- 前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Nb:0.005〜0.1%、V:0.005〜0.1%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
- 前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Cr:0.005〜0.3%、Mo:0.005〜0.3%、Cu:0.005〜0.5%、Ni:0.005〜0.5%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
- 前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、B:0.0002〜0.005%を含有することを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
- 前記連続鋳造スラブは、化学成分として、更に、質量%で、Ca:0.0005〜0.02%、REM(希土類元素):0.0005〜0.02%のうちから選ばれた少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の連続鋳造スラブの加熱方法で加熱された連続鋳造スラブが、熱間圧延されて製造されることを特徴とする、加工性に優れた高張力鋼板。
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JPS62238330A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接熱影響部の靭性低下のない熱延厚鋼板の製造法 |
JPH0375312A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Daido Steel Co Ltd | 軸受鋼のソーキング法 |
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JP2009127112A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Aichi Steel Works Ltd | 高炭素クロム軸受鋼の製造方法 |
JP2013209723A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 成形性及び低温靭性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 |
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- 2015-09-25 JP JP2015187918A patent/JP6390570B2/ja active Active
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