JP3449310B2 - 酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部材、建材
あるいは冷延鋼板素材として用いられる熱延鋼板、特
に、600 ℃以上の巻取温度でコイル状に巻取られても酸
洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法
に関する。
あるいは冷延鋼板素材として用いられる熱延鋼板、特
に、600 ℃以上の巻取温度でコイル状に巻取られても酸
洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車部材、建材あるいは冷延鋼
板素材として用いられる熱延鋼板の歩留まりを向上させ
るために、熱間圧延後の鋼帯がコイル状に巻かれた熱延
コイルはその先端から後端まで最大限利用されるように
なってきている。
板素材として用いられる熱延鋼板の歩留まりを向上させ
るために、熱間圧延後の鋼帯がコイル状に巻かれた熱延
コイルはその先端から後端まで最大限利用されるように
なってきている。
【０００３】しかしながら、熱延コイル、特に600 ℃以
上の高い巻取温度で巻取られた熱延コイルの場合は、図
5 に示したような熱延コイル1 の最外周のフィッシュテ
ールやタングテールのテール2 が重なった最外周から二
巻き目のテール重なり部3 には、図6 に示したように、
他の部分に比べ2 〜3 倍の厚いスケール( 鉄酸化膜)が
形成されるので、その歩留まりを向上させるには酸洗の
ライン速度を低下せざるを得ず、生産効率の著しい低下
を招いている。そこで、本発明者等は、特開平10-43809
号公報や特開平10-43810 号公報において、テール重な
り部の冷却条件を適正化するとともに、巻取温度および
コイル重量を考慮して熱延後のコイルの空冷時間を制御
することにより、材質を劣化させることなくテール重な
り部の酸洗性を大幅に向上できる方法を提案したが、そ
の後、更なる酸洗性の向上やテール重なり部の表面性状
( 凹凸) の改善が要求されている。
上の高い巻取温度で巻取られた熱延コイルの場合は、図
5 に示したような熱延コイル1 の最外周のフィッシュテ
ールやタングテールのテール2 が重なった最外周から二
巻き目のテール重なり部3 には、図6 に示したように、
他の部分に比べ2 〜3 倍の厚いスケール( 鉄酸化膜)が
形成されるので、その歩留まりを向上させるには酸洗の
ライン速度を低下せざるを得ず、生産効率の著しい低下
を招いている。そこで、本発明者等は、特開平10-43809
号公報や特開平10-43810 号公報において、テール重な
り部の冷却条件を適正化するとともに、巻取温度および
コイル重量を考慮して熱延後のコイルの空冷時間を制御
することにより、材質を劣化させることなくテール重な
り部の酸洗性を大幅に向上できる方法を提案したが、そ
の後、更なる酸洗性の向上やテール重なり部の表面性状
( 凹凸) の改善が要求されている。
【０００４】熱延鋼板の酸洗性を向上させるためには、
従来より、1)スケールの生成量を抑制する方法や2)スケ
ールの組成を酸に溶解し易い組成にする方法などが提案
されている。例えば、特開平4-71722 号公報には、巻取
り後の熱延コイルを、酸素濃度4%以下の雰囲気中で1 時
間以内徐冷し、その後400 ℃以下まで水冷してスケール
の生成量を抑制する方法が、また、特開平8-1229号公報
には、560 ℃以上の巻取温度で巻取った熱延コイルを保
熱装置内で保熱し、その後560 ℃以上の温度から200 ℃
以下まで水冷してスケールの組成を酸洗性に優れるFeO
に制御する方法が提案されている。
従来より、1)スケールの生成量を抑制する方法や2)スケ
ールの組成を酸に溶解し易い組成にする方法などが提案
されている。例えば、特開平4-71722 号公報には、巻取
り後の熱延コイルを、酸素濃度4%以下の雰囲気中で1 時
間以内徐冷し、その後400 ℃以下まで水冷してスケール
の生成量を抑制する方法が、また、特開平8-1229号公報
には、560 ℃以上の巻取温度で巻取った熱延コイルを保
熱装置内で保熱し、その後560 ℃以上の温度から200 ℃
以下まで水冷してスケールの組成を酸洗性に優れるFeO
に制御する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平4-71722 号公報に記載された方法では、600 ℃以上
の巻取温度で巻取られた熱延コイル、特に重量の小さい
熱延コイルの場合、巻取り後徐冷時間が1 時間以内と短
いためにコイル内で均一な材質が得られないとともに、
水冷終了温度を300 ℃以上にすると、その後の空冷中に
スケールの組成がFeO →Fe3 O 4 に変化するため優れた
酸洗性が得られないといった問題がある。また、特開平
8-1229号公報に記載された方法では、600 ℃以上の巻取
温度で巻取られた熱延コイルを大気雰囲気の保熱装置内
で560 ℃以上の温度に長時間保熱しているためテール重
なり部ではスケールの生成量が著しく増大し、良好な酸
洗性が得られないといった問題がある。
開平4-71722 号公報に記載された方法では、600 ℃以上
の巻取温度で巻取られた熱延コイル、特に重量の小さい
熱延コイルの場合、巻取り後徐冷時間が1 時間以内と短
いためにコイル内で均一な材質が得られないとともに、
水冷終了温度を300 ℃以上にすると、その後の空冷中に
スケールの組成がFeO →Fe3 O 4 に変化するため優れた
酸洗性が得られないといった問題がある。また、特開平
8-1229号公報に記載された方法では、600 ℃以上の巻取
温度で巻取られた熱延コイルを大気雰囲気の保熱装置内
で560 ℃以上の温度に長時間保熱しているためテール重
なり部ではスケールの生成量が著しく増大し、良好な酸
洗性が得られないといった問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、600 ℃以上の巻取温度で巻取られても
コイル内の材質均一性が確保され、しかも表面性状が良
好で優れた酸洗性の得られる熱延鋼板の製造方法を提供
することを目的とする。
なされたもので、600 ℃以上の巻取温度で巻取られても
コイル内の材質均一性が確保され、しかも表面性状が良
好で優れた酸洗性の得られる熱延鋼板の製造方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、熱間圧延後
600 ℃以上の巻取温度で巻取られた熱延コイルを冷却す
るに際し、前記熱延コイルを巻取り後15min.以内に酸素
濃度が4%以下の雰囲気中に置く工程と、前記熱延コイル
を前記雰囲気中で、前記熱延コイルの最外周から二巻き
目のテールが重なったテール重なり部の温度が540 ℃以
下になるまで、1hr を超える時間をかけて冷却する工程
とを有する酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼
板の製造方法により解決される。
600 ℃以上の巻取温度で巻取られた熱延コイルを冷却す
るに際し、前記熱延コイルを巻取り後15min.以内に酸素
濃度が4%以下の雰囲気中に置く工程と、前記熱延コイル
を前記雰囲気中で、前記熱延コイルの最外周から二巻き
目のテールが重なったテール重なり部の温度が540 ℃以
下になるまで、1hr を超える時間をかけて冷却する工程
とを有する酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼
板の製造方法により解決される。
【０００８】C ：0.022wt%、Si：0.01wt% 、Mn：0.19wt
% 、S ：0.011wt%、sol.Al：0.050wt%、N ：0.0030wt%
、残部Feおよび不可避的不純物からなる低炭素アルミ
キルド鋼を用いて、仕上温度870 ℃で熱間圧延後、640
℃または680 ℃で巻取った熱延コイル( コイル重量：16
t)のテール重なり部におけるスケールの生成量、すなわ
ちスケール厚を検討したところ、熱延コイルを巻取り後
15min.以内に非酸化性雰囲気中に置き、その雰囲気中で
テール重なり部の温度が540 ℃以下になるまで冷却すれ
ば、テール重なり部のスケール厚が他のコイル位置とほ
ぼ同等になり、優れた酸洗性の得られることが明らかに
なった。ここで、テール重なり部の温度は、巻取り終了
時に熱電対をこの部分に挿入して測定した温度である。
% 、S ：0.011wt%、sol.Al：0.050wt%、N ：0.0030wt%
、残部Feおよび不可避的不純物からなる低炭素アルミ
キルド鋼を用いて、仕上温度870 ℃で熱間圧延後、640
℃または680 ℃で巻取った熱延コイル( コイル重量：16
t)のテール重なり部におけるスケールの生成量、すなわ
ちスケール厚を検討したところ、熱延コイルを巻取り後
15min.以内に非酸化性雰囲気中に置き、その雰囲気中で
テール重なり部の温度が540 ℃以下になるまで冷却すれ
ば、テール重なり部のスケール厚が他のコイル位置とほ
ぼ同等になり、優れた酸洗性の得られることが明らかに
なった。ここで、テール重なり部の温度は、巻取り終了
時に熱電対をこの部分に挿入して測定した温度である。
【０００９】非酸化性雰囲気中での冷却速度は、巻取温
度に依存するが、鉄炭化物やAlN をコイル内で均一に析
出させて材質の均一化を図るためには、テール重なり部
の温度を1hr を超える時間をかけて540 ℃以下にするよ
うな冷却速度にする必要がある。
度に依存するが、鉄炭化物やAlN をコイル内で均一に析
出させて材質の均一化を図るためには、テール重なり部
の温度を1hr を超える時間をかけて540 ℃以下にするよ
うな冷却速度にする必要がある。
【００１０】また、非酸化性雰囲気について詳細に検討
したところ、図1 に示したように、酸素濃度が4%以下で
あれば、テール重なり部のスケール厚が他のコイル位置
とほぼ同等になることが明らかになった。
したところ、図1 に示したように、酸素濃度が4%以下で
あれば、テール重なり部のスケール厚が他のコイル位置
とほぼ同等になることが明らかになった。
【００１１】さらに、図2 〜図4 に示したX 線回折によ
り測定したスケール組成を見れば明らかなように、こう
して1hr を超える時間をかけて冷却した熱延コイルを、
テール重なり部の温度が480 ℃以上の温度から230 ℃以
下の温度になるまで2 ℃/min. 以上の冷却速度で冷却す
ると、スケールの組成をFeO が50% 以上含有するように
制御でき、より優れた酸洗性の得られることがわかる。
なお、冷却速度は、スケ−ル組成をほぼ100%のFeO にす
ることができる10℃/min. 以上にすることがより好まし
い。また、その後酸洗ラインに送られるので、100 ℃以
下まで冷却することがより好ましい。
り測定したスケール組成を見れば明らかなように、こう
して1hr を超える時間をかけて冷却した熱延コイルを、
テール重なり部の温度が480 ℃以上の温度から230 ℃以
下の温度になるまで2 ℃/min. 以上の冷却速度で冷却す
ると、スケールの組成をFeO が50% 以上含有するように
制御でき、より優れた酸洗性の得られることがわかる。
なお、冷却速度は、スケ−ル組成をほぼ100%のFeO にす
ることができる10℃/min. 以上にすることがより好まし
い。また、その後酸洗ラインに送られるので、100 ℃以
下まで冷却することがより好ましい。
【００１２】本発明法は、上記したような一般の低炭素
アルミキルド鋼のみならず、極低炭素アルミキルド鋼や
Ti、Nb、B などが添加された極低炭素鋼にも適用でき
る。また、熱延鋼板を製造する前の条件には、特に影響
を受けることなく、スラブを再加熱炉で加熱することな
く圧延する直送圧延法なども適用できる。なお、熱間圧
延中においてはバーヒーターにより鋼材を加熱してもよ
い。
アルミキルド鋼のみならず、極低炭素アルミキルド鋼や
Ti、Nb、B などが添加された極低炭素鋼にも適用でき
る。また、熱延鋼板を製造する前の条件には、特に影響
を受けることなく、スラブを再加熱炉で加熱することな
く圧延する直送圧延法なども適用できる。なお、熱間圧
延中においてはバーヒーターにより鋼材を加熱してもよ
い。
【００１３】熱延コイルを、テール重なり部の温度が54
0 ℃以下になるまで、1hr を超える時間をかけて冷却す
るは、断熱材でできたカバー( 徐冷カバーあるいは保熱
カバー) で覆えば可能であるが、温度制御可能なカバー
の方がより厳密に温度管理ができるので好ましい。ま
た、コイルボックスを用いて冷却することもできる。
0 ℃以下になるまで、1hr を超える時間をかけて冷却す
るは、断熱材でできたカバー( 徐冷カバーあるいは保熱
カバー) で覆えば可能であるが、温度制御可能なカバー
の方がより厳密に温度管理ができるので好ましい。ま
た、コイルボックスを用いて冷却することもできる。
【００１４】また、酸素濃度が4%以下の雰囲気にするに
は、ArやN 2 などの不活性ガスをカバー内に流入させれ
ばよい。
は、ArやN 2 などの不活性ガスをカバー内に流入させれ
ばよい。
【００１５】1hr を超える時間をかけて冷却した熱延コ
イルを2 ℃/min. 以上の冷却速度で冷却するには、例え
ば水スプレーにより可能である。
イルを2 ℃/min. 以上の冷却速度で冷却するには、例え
ば水スプレーにより可能である。
【００１６】熱延コイルを酸洗する前に、曲げ、ストレ
ッチ、スキンパスなどにより加工歪を与えることが、よ
り酸洗性を向上させるために好ましい。
ッチ、スキンパスなどにより加工歪を与えることが、よ
り酸洗性を向上させるために好ましい。
【００１７】
【実施例】(実施例1)表1 に示す成分組成と残部Feおよ
び不可避的不純物からなる鋼A 、B 、C のスラブを熱間
圧延後、表2 に示す巻取温度、巻取り後の徐冷カバー挿
入時間、徐冷時間、徐冷カバー内の酸素濃度、徐冷終了
温度( テール重なり部の温度) の条件でNo.1〜27の熱延
コイルを製造した。このとき、徐冷後の熱延コイルは、
室温まで空冷した。また、徐冷カバー内の雰囲気ガスで
あるN 2 の流量を調整して徐冷速度を変化させた。
び不可避的不純物からなる鋼A 、B 、C のスラブを熱間
圧延後、表2 に示す巻取温度、巻取り後の徐冷カバー挿
入時間、徐冷時間、徐冷カバー内の酸素濃度、徐冷終了
温度( テール重なり部の温度) の条件でNo.1〜27の熱延
コイルを製造した。このとき、徐冷後の熱延コイルは、
室温まで空冷した。また、徐冷カバー内の雰囲気ガスで
あるN 2 の流量を調整して徐冷速度を変化させた。
【００１８】そして、得られた熱延コイルにスケールブ
レイカー( ローラーレベラー) で伸び率1.0%の歪を与え
た後、10%HCl、85℃の塩酸酸洗ラインでライン速度を変
化させてスケールが完全に除去されるライン速度により
酸洗性を、また酸洗前のコイルのT 部、M 部、B 部から
試験片を採取し、引張試験により全伸びを測定してコイ
ル内材質均一性を、更にテール重なり部を含めた表面性
状を調査した。なお、スケールが完全に除去されるライ
ン速度が250mpm以上であれば、従来に比べ優れた酸洗性
を有するといえる。
レイカー( ローラーレベラー) で伸び率1.0%の歪を与え
た後、10%HCl、85℃の塩酸酸洗ラインでライン速度を変
化させてスケールが完全に除去されるライン速度により
酸洗性を、また酸洗前のコイルのT 部、M 部、B 部から
試験片を採取し、引張試験により全伸びを測定してコイ
ル内材質均一性を、更にテール重なり部を含めた表面性
状を調査した。なお、スケールが完全に除去されるライ
ン速度が250mpm以上であれば、従来に比べ優れた酸洗性
を有するといえる。
【００１９】結果を表2 に示す。本発明法により製造さ
れた熱延コイルNo.1-6、10-15 、19-24 は、スケールが
完全に除去される酸洗のライン速度が250mpm以上であ
り、T 部、M 部、B 部の伸びのバラツキが小さく、酸洗
性、コイル内材質均一性ともに優れていることがわか
る。また、テール重なり部を含め、酸洗前のスケールが
均一であったために酸洗後の表面には凹凸がなく、良好
な表面性状であった。
れた熱延コイルNo.1-6、10-15 、19-24 は、スケールが
完全に除去される酸洗のライン速度が250mpm以上であ
り、T 部、M 部、B 部の伸びのバラツキが小さく、酸洗
性、コイル内材質均一性ともに優れていることがわか
る。また、テール重なり部を含め、酸洗前のスケールが
均一であったために酸洗後の表面には凹凸がなく、良好
な表面性状であった。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】(実施例2)上記表1 に示す成分系の鋼A 、B
、C のスラブを熱間圧延後、表3 に示す巻取温度、巻
取り後の徐冷カバー挿入時間、徐冷時間、徐冷カバー内
の酸素濃度、徐冷終了温度( テール重なり部の温度) 、
徐冷後の冷却開始温度( テール重なり部の温度) 、冷却
速度、冷却終了温度( テール重なり部の温度) の条件で
No.28 〜48の熱延コイルを製造した。なお、最終冷却終
了後の熱延コイルは、室温まで空冷した。
、C のスラブを熱間圧延後、表3 に示す巻取温度、巻
取り後の徐冷カバー挿入時間、徐冷時間、徐冷カバー内
の酸素濃度、徐冷終了温度( テール重なり部の温度) 、
徐冷後の冷却開始温度( テール重なり部の温度) 、冷却
速度、冷却終了温度( テール重なり部の温度) の条件で
No.28 〜48の熱延コイルを製造した。なお、最終冷却終
了後の熱延コイルは、室温まで空冷した。
【００２３】そして、酸洗前に熱延コイルにスケールブ
レイカーで与える伸び率を0%として、実施例1 の場合と
同様な方法で酸洗性を評価した。
レイカーで与える伸び率を0%として、実施例1 の場合と
同様な方法で酸洗性を評価した。
【００２４】結果を表3 に示す。本発明法により製造さ
れた熱延コイルNo.28-31、35-38 、42-45 は、スケール
ブレイカーで歪が与えられていないにもかかわらず、ス
ケールが完全に除去される酸洗のライン速度が300mpmで
あり、酸洗性に著しく優れていることがわかる。この原
因は、上述したように、徐冷後の冷却条件を適正化した
ことによりスケールが酸洗され易い組成になったためと
考えられる。
れた熱延コイルNo.28-31、35-38 、42-45 は、スケール
ブレイカーで歪が与えられていないにもかかわらず、ス
ケールが完全に除去される酸洗のライン速度が300mpmで
あり、酸洗性に著しく優れていることがわかる。この原
因は、上述したように、徐冷後の冷却条件を適正化した
ことによりスケールが酸洗され易い組成になったためと
考えられる。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、600 ℃以上の巻取温度で巻取られてもコイル
内の材質均一性が確保され、しかも表面性状が良好で優
れた酸洗性の得られる熱延鋼板の製造方法を提供でき
る。
いるので、600 ℃以上の巻取温度で巻取られてもコイル
内の材質均一性が確保され、しかも表面性状が良好で優
れた酸洗性の得られる熱延鋼板の製造方法を提供でき
る。
【図１】酸素濃度とスケール厚の関係を示す図である。
【図２】冷却開始温度とスケール組成の関係を示す図で
ある。
ある。
【図３】冷却終了温度とスケール組成の関係を示す図で
ある。
ある。
【図４】冷却速度とスケール組成の関係を示す図であ
る。
る。
【図５】巻取り後の熱延コイルの模式図である。
【図６】コイル位置とスケール厚の関係を示す図であ
る。
る。
1 熱延コイル
2 テール
3 テール重なり部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 菊池 啓泰
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−43810（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−36939（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−294828（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 45/00
B21C 47/26
C21D 9/52 102
Claims (2)
- 【請求項１】熱間圧延後600 ℃以上の巻取温度で巻取ら
れた熱延コイルを冷却する際し、 前記熱延コイルを巻取り後15min.以内に酸素濃度が4%以
下の雰囲気中に置く工程と、 前記熱延コイルを前記雰囲気中で、前記熱延コイルの最
外周から二巻き目のテールが重なったテール重なり部の
温度が540 ℃以下になるまで、1hr を超える時間をかけ
て冷却する工程と、を有する酸洗性とコイル内材質均一
性に優れた熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項２】テール重なり部の温度が540 ℃以下になる
まで1hr を超える時間をかけて冷却した熱延コイルを、
前記テール重なり部の温度が480 ℃以上の温度から230
℃以下の温度になるまで2 ℃/min. 以上の冷却速度で冷
却する請求項1 に記載の酸洗性とコイル内材質均一性に
優れた熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24925499A JP3449310B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24925499A JP3449310B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071018A JP2001071018A (ja) | 2001-03-21 |
| JP3449310B2 true JP3449310B2 (ja) | 2003-09-22 |
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ID=17190235
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24925499A Expired - Fee Related JP3449310B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 酸洗性とコイル内材質均一性に優れた熱延鋼板の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3449310B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP5546118B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2014-07-09 | 株式会社神戸製鋼所 | コイル徐冷装置 |
| JP6256184B2 (ja) * | 2014-05-12 | 2018-01-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度鋼板の製造方法 |
| EP3685931B1 (en) * | 2017-09-20 | 2023-08-23 | Baosteel Zhanjiang Iron & Steel Co., Ltd. | Hot-rolling online movable thermal insulation heat treatment process, and heat treatment line |
-
1999
- 1999-09-02 JP JP24925499A patent/JP3449310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001071018A (ja) | 2001-03-21 |
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