JP4096747B2

JP4096747B2 - Cold-rolled steel sheet having excellent surface properties and method for producing the same

Info

Publication number: JP4096747B2
Application number: JP2003026342A
Authority: JP
Inventors: 馨佐藤; 弘澤田; 徹簑手; 典昭末藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP2003306744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面性状に優れたＢを含有する冷延鋼板およびその製造方法、さらに詳細には、連続焼鈍法によって製造される表面性状に優れたＢを含有する冷延鋼板およびその製造方法に関する。また、本発明は、連続焼鈍設備を用いて表面性状に優れた冷延鋼板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間圧延された鋼板は、引き続き製品の機械的特性（強度，延性，加工性等）を得るために熱処理を施される。鋼板の熱処理は、連続焼鈍炉を用いて行われるものが多い。
【０００３】
連続焼鈍炉で鋼板の熱処理を行う場合、鋼板は高温の焼鈍炉内でハースロールを介して通板される。その際に、ハースロール表面に酸化物等の異物が付着堆積し、いわゆるピックアップを生成する。このピックアップが通板する鋼板表面に押し込まれると、凹状の押し疵となり、鋼板品質（表面性状）に著しい悪影響を及ぼすこと、またこの押し疵は、焼鈍温度が高いほど発生しやすくなることが知られている。
【０００４】
従来から、前記押し疵発生の防止対策について、様々な提案が行われている。例えば、特許文献１〜３には、連続焼鈍炉における均熱温度を低温化し、均熱中に補助的に急速加熱を行うことでピックアップに起因する押し疵の発生を防止する方法が開示されている。
【０００５】
その一方で、焼鈍炉内雰囲気からの対策も検討されている。例えば、特許文献４では、焼鈍炉内雰囲気ガスの露点とピックアップ発生との関係を検討した結果、雰囲気ガスの露点を０℃以下に保持して操業することでピックアップが防止できるとしている。
【０００６】
また、特許文献５では、焼鈍炉内雰囲気および鋼板温度とピックアップ発生の関係を調査し、ピックアップの発生には露点と水素濃度の影響が大きく、また鋼板温度も影響することを明らかにし、ピックアップの発生限界をこれらの関係式により規定している。
【０００７】
以下に、先行技術文献情報について記載する。
【０００８】
【特許文献１】
特公平５−５７３３３号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平７−５４０５４号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平１０−１５２７２８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開昭５９−１０４４３４号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開平１１−１５８５５９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
鋼板の加工性向上等の観点から、Ｂを含有させた鋼板（例えばＴｉ−Ｂを含有させた鋼板）を連続焼鈍で熱処理して製造する冷延鋼板がある。前記Ｔｉ−Ｂを含有させた冷延鋼板には、ハースロールのピックアップに起因する押し疵が発生しやすいという問題がある。
【００１４】
特許文献１〜３に開示される方法では、Ｔｉ−Ｂを含有する冷延鋼板に対しては、ハースロールのピックアップに起因する押し疵欠陥の発生を防止する効果が不十分である。また、均熱温度を低く押さえることで、十分な加工性が得られない場合がある。鋼板の加工性を確保し、高い生産性を得るためには、焼鈍温度を高くする必要があるが、その際に通板速度を急激に減速した場合にヒートバックルや炉内破断を生じるおそれがあり、また、ピックアップに起因する押し疵が発生しやすくなる。
【００１５】
特許文献４、５に開示される方法では、Ｔｉ−Ｂを含有させた冷延鋼板を連続焼鈍炉で熱処理する際にピックアップに起因する押し疵の発生を確実に防止できない。
【００１６】
本発明は、前記問題点を考慮し、Ｂを含有させた冷延鋼板（例えばＴｉ−Ｂを含有させた冷延鋼板）に発生するピックアップに起因する押し疵を防止し、表面性状に優れた冷延鋼板とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、連続焼鈍設備を用いて表面性状に優れた冷延鋼板を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の手段は下記の通りである。
［１］鋼中成分として、質量比で、Ｂ：１ｐｐｍ以上６０ｐｐｍ以下、Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．０３〜３％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．００１〜０．０２％およびＡｌ：０．００５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延鋼板であって、鋼板最表面のＢの７０％以上がＢＮであることを特徴とする冷延鋼板。
【００２３】
［２］鋼中成分として、質量比で、Ｂ：１ｐｐｍ以上６０ｐｐｍ以下、Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．０３〜３％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．００１〜０．０２％およびＡｌ：０．００５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延鋼板を、水素ガスと窒素ガスの混合雰囲気からなる連続焼鈍炉で連続焼鈍する際に、鋼板温度が７５０℃以上となる位置での炉内雰囲気温度Ｔ（℃）と露点ＤＰ（℃）が下記（１）式を満たすように焼鈍炉内雰囲気を制御し、鋼板最表面のＢの７０％以上をＢＮにすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
ＤＰ≦０．２９Ｔ−２４２・・・（１）
【００２９】
なお、本明細書において、連続焼鈍冷延鋼板とは、連続焼鈍炉で熱処理された冷延鋼板を指している。また、本明細書において、鋼の成分を示す％は質量％であり、ｐｐｍも質量ｐｐｍである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について発明に至った経緯と共に説明する。
【００３１】
本発明者等は、ハースロール表面のピックアップ発生状況および鋼板の押し疵発生状況を詳細に観察した。その結果、鋼板温度が７５０℃以上となる位置に設置されたハースロール表面にピックアップが生成され、鋼板に押し疵を発生させていることを見出した。また、ハースロール表面に生成されたピックアップ物質は三酸化二ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）と酸化マンガン（ＭｎＯ）の複合酸化物であることを突き止めた。
【００３２】
図１はＢ₂Ｏ₃とＭｎＯの平衡状態図である。この図１より、前記のハースロール表面にピックアップが生成される温度７５０℃以上では、このＢ₂Ｏ₃とＭｎＯの複合酸化物は固液混合状態であることがわかる。
【００３３】
以上のことから、以下の機構によって、ハースロール表面にピックアップが生成されると推定される。Ｂ₂Ｏ₃およびＭｎＯは、連続焼鈍炉へ通板した鋼板の添加元素として存在するＭｎやＢが、連続焼鈍炉内に微量に含まれる酸素と反応して、鋼板表面に析出する。ＭｎＯは全ての鋼種の鋼板表面に析出しており、Ｂ₂Ｏ₃は鋼中に固溶Ｂを含有する鋼種（例えばＢを添加したＩＦ鋼など）の鋼板表面に析出している。これらの鋼板表面に析出したＢ₂Ｏ₃およびＭｎＯは、接触したハースロール表面に付着する。その際、図１に示したように、Ｂ₂Ｏ₃は連続焼鈍炉内の高温下では液体であり、先にハースロール表面に付着している付着物に染み込むようにして付着する。その結果、ＭｎとＢの複合酸化物は７５０℃以上の温度で液体を含むこととなり、液体を介して非常に緻密なＢ₂Ｏ₃およびＭｎＯの焼結体（ピックアップ物質）をハースロール表面に生成する。そして、一度ハースロール表面に生成した前記ピックアップ物質は、通板中の当該鋼板に押し疵を発生させるだけでなく、その後に通板される鋼板表面にも押し疵を発生させる。
【００３４】
本発明者等は、ＭｎとＢの複合酸化物で構成されたピックアップ物質の生成を抑える方法を鋭意検討した結果、鋼板表面にＢ₂Ｏ₃を析出させないことで、Ｂを含有する鋼板の押し疵発生を防止できるだけでなく、その後に通板される鋼板についても押し疵の発生を防止できることを見出した。また、Ｂを含有する鋼板を焼鈍する際に鋼板表面にＢ₂Ｏ₃を表面析出させない方法を見出した。
【００３５】
Ｂを含有する鋼板は、Ｂが酸化される雰囲気で焼鈍した場合には鋼板表面にＢ₂Ｏ₃を析出し、Ｂが窒化される雰囲気で焼鈍した場合には鋼板表面に窒化ホウ素（ＢＮ）を析出する。鋼板表面に析出したＢがＢ₂Ｏ₃である場合は、鋼板温度（詳細には、鋼板とハースロール間で反応が起きる部分の温度）が７５０℃以上の時には液体となってハースロール表面に付着しているＭｎＯに染み込み、緻密なピックアップを形成する。一方、鋼板表面に析出したＢがＢＮである場合には、鋼板の焼鈍温度では安定であって化学的には何の変化も起こさず、したがってハースロール表面に緻密なピックアップ物質を形成することはない。すなわち、連続焼鈍炉の炉内雰囲気をＢにとって窒化雰囲気とすることによって、鋼板表面にＢＮを析出させ、Ｂ₂Ｏ₃を表面析出させないことが可能となる。
【００３６】
本発明者等は、連続焼鈍炉を用いて炉内雰囲気を種々変化させて鋼中成分としてＢを含有する鋼板に連続焼鈍を施し、焼鈍後の鋼板表面を分析し、Ｂの存在状態を調査し、またピックアップに起因する押し疵の発生状況を調査した。
【００３７】
図２は本調査に使用した連続焼鈍炉の全体構成を示し、入側から順に、予熱炉１、加熱炉２、均熱炉３、冷却炉４、過時効炉５および急速冷却炉６から構成されている。予熱炉１の入口から進入した鋼板Ｓは、ハースロールＨにより搬送されながら各炉で所定の熱処理を施され、急速冷却炉６出口から抽出される。
【００３８】
図３は、加熱炉２および均熱炉３の詳細を示す縦断面図である。加熱炉２および均熱炉３は、その内部を複数のゾーンに分けて、それぞれのゾーン単位に雰囲気温度測定用の炉温計（熱電対）１１を備えており、また各炉の出口近傍には鋼板温度計１０をそれぞれ備えている。さらに、各炉内にはガス測定孔７に接続した水素濃度計８および露点計９を備えている。
【００３９】
炉内雰囲気は、ＨＮＸガス（水素Ｈ₂と窒素Ｎ₂ガスの混合流体）にて充填されており、炉内は酸化防止のために正圧（数〜２０ｍｍＨｇ）に保持されている。この炉内雰囲気は、流量調整弁１２により水素と窒素のガス量が調整され、ガス投入孔１３から投入される。そして、炉内雰囲気の水素濃度と露点を、水素濃度計８および露点計９によりオンラインで測定し、その測定値に基づいて水素投入量や窒素投入量を調整したり、炉圧差をつけたり、大気放散を促したりすることで、炉内雰囲気を制御することができる。
【００４０】
本調査結果から、ピックアップ生成を抑制し、鋼板表面の押し疵の発生を防止するには、Ｂを含有する鋼板において、鋼板最表面のＢは、７０％以上をＢＮとすることが必要であることが明らかになった。
【００４１】
ここで、鋼板最表面の「最表面」とは、一般的に普及している表面分析法であるＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）やＡＥＳ（オージェ電子分光法）で測定している表面の深さに対応しており、その厚さは数ｎｍ程度、厚めにみても１０ｎｍ以下である。鋼板最表面のＢ濃度およびＢＮ濃度は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）で深さ方向分析を実施して求めることができる。すなわち、焼鈍後の鋼板を洗浄した後、ＸＰＳ分光に、単色化したＡｌｋα線を用いて６００μｍφの領域からスペクトルを測定する。表面の組成は、測定したスペクトルのピーク面積からピーク強度を求め、元素毎に求められている相対感度因子を行う標準的な手法を用いることができる。Ｂのピークは、化学シフトによりピークトップの位置が変化することを利用して、Ｂ１ｓのピークをＢＮ（ピークエネルギー１９０．７ｅＶ）とＢ酸化物（Ｂ₂Ｏ₃、本明細書ではＢ−Ｏとも記載する。ピークエネルギー１９２．０ｅＶ）に波形分離を行うことで、ＢＮ、Ｂ酸化物（Ｂ₂Ｏ₃）の有無を確認できる。また、ＢＮとして存在するＢの強度［ＢＮ］とＢの全強度［Ｂ］の比（［ＢＮ］／［Ｂ］）を算出し、鋼板最表面の全Ｂ量のうちＢＮとして存在する量の比率（ＢＮ／Ｂ比率）を求めることができる。
【００４２】
図４は、連続焼鈍後のＢ含有冷延鋼板表面を測定したＸＰＳのスペクトルの一例を示ず図で、図中の実線はＢの全強度を示し、破線のＢ−Ｎは、そのうちＢＮとして存在するＢの強度、破線のＢ−ＯはそのうちＢ酸化物として存在するＢの強度を示す。図４（ａ）はＢＮおよびＢ₂Ｏ₃が混在している例（ＢＮ／Ｂ＝８１％）であり、（ｂ）はＢ−Ｏ（Ｂ₂Ｏ₃）のみが存在している例である。
【００４３】
図５は、均熱炉３における炉内雰囲気温度、露点と鋼板最表面のＢＮ析出程度（Ｂ₂Ｏ₃析出有無）の関係を示す相関図で、●は鋼板最表面のＢの７０％以上がＢＮであること（Ｂ₂Ｏ₃として存在するものは３０％以下であること）、▲は鋼板最表面のＢのうち、ＢＮとして存在するものが７０％未満であること（Ｂ₂Ｏ₃として存在するものは３０％超であること）を示している。図５に示されるように、均熱炉３における炉内雰囲気温度と露点により、鋼板表面へのＢＮの析出比率（Ｂ₂Ｏ₃の析出の有無）が整理できることがわかる。そして、図５に示した直線（ＢＮの析出比率が７０％になる境界線）は、
ＤＰ＝０．２９Ｔ−２４２
と表すことができる。
【００４４】
以下、本発明についてさらに詳述する。
【００４５】
Ｂを含有する鋼板を焼鈍したときに、鋼板表面にＢ₂Ｏ₃が析出すると、７５０℃以上ではこれが液体となってハースロール表面に付着しているＭｎＯに染み込み、緻密なピックアップが生成されて鋼板に押し疵を発生する。しかし、鋼板表面にＢＮを析出することでハースロール表面に緻密なピックアップが生成されなくなり、鋼板表面に押し疵が発生しなくなる。
【００４６】
ピックアップ生成を抑制し、鋼板表面の押し疵の発生を防止するには、Ｂを含有する鋼板において、鋼板最表面のＢは、７０％以上をＢＮとすることが必要である。ＢＮが７０％未満になると、鋼板表面におけるＢ₂Ｏ₃の生成量が多くなることで、ピックアップ生成を抑制する効果が不十分となり、鋼板表面に押し疵が発生しやすくなる。
【００４７】
次に、鋼板中のＢ、ＣおよびＮの各含有量を限定した理由について説明する。
Ｂ：１ｐｐｍ以上
加工性を向上するためには、１ｐｐｍ以上含有させる必要がある。含有量が６０ｐｐｍを超えると加工性を低下するので、含有量は６０ｐｐｍ以下とする。
Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下
ピックアップに起因する押し疵は鋼板温度が７５０℃以上となる温度で焼鈍される鋼板に発生しやすい。このような焼鈍温度で操業を行うのは、鋼中に、Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下を含有する極低炭素鋼板が主体であるためである。
【００４８】
本発明では、さらに、必要に応じて下記のＴｉ及びＮｂの１種以上を含有してもよい。
Ｔｉ：０．０１〜０．１％
Ｃ、ＮやＳを固定するために必要に応じて０．０１％以上添加される。添加量が０．１％超となると加工性が劣化するので上限は０．１％とする。
Ｎｂ：０．０１〜０．１％
Ｃ、ＮやＳを固定するために必要に応じて０．０１％以上添加される。添加量が０．１％超となると加工性が劣化するので上限は０．１％とする。
【００４９】
本発明における他の含有成分についての規定は特になく、通常の極低炭素鋼板の製造にあたって、脱酸剤として添加されるＡｌや鋼の強度向上等のために添加されるＭｎ等の必要な元素が適宜含有され、また、通常不可避不純物として含有されるＳｉ、Ｐ、Ｓ等も含有される。これらの元素の好ましい添加量あるいは含有量は以下の通りである。
Ｓｉ：１．５％以下
Ｓｉ量が１．５％超は加工性や表面処理性に問題が生じる。
Ｍｎ：０．０３〜３％
Ｍｎ量が０．０３％未満になると熱間脆化が発生し、また３％超は加工性に問題が生じる。
Ｐ：０．００１〜０．２％
Ｐ量を０．００１％未満にするには著しいコスト上昇が生じ、また０．２％超になると脆化が生じる。
Ｓ：０．００１〜０．０２％
Ｓ量を０．００１％未満にするには、コストが上昇する。０．０２％以上になると、熱間脆化が発生する。
Ａｌ：０．００５〜０．２％
脱酸のためにはＡｌを０．００５％以上添加する必要がある。Ａｌ量が０．２％超になると加工性が劣化する。
【００５０】
次に、本発明に係るＢ含有冷延鋼板の製造方法について図２および図３を参照して説明する。
【００５１】
図２は本発明に係るＢ含有冷延鋼板の製造に使用する連続焼鈍炉の構成例を模式的に示す縦断面図である。全体の炉構成は、入側から順に、予熱炉１、加熱炉２、均熱炉３、冷却炉４、過時効炉５および急速冷却炉６から構成されている。予熱炉１の入口から進入した鋼帯Ｓは、ハースロールＨにより搬送されながら各炉で所定の熱処理を施され、急速冷却炉６出口から抽出される。
【００５２】
図３は、加熱炉２および均熱炉３の詳細の一例を示す縦断面図である。加熱炉２および均熱炉３は、その内部を複数のゾーンに分けて、それぞれのゾーン単位に雰囲気温度測定用の炉温計（熱電対）１１を備えており、また各炉の出口近傍には鋼帯温度計１０をそれぞれ備えている。さらに、各炉内にはガス測定孔７に接続した水素濃度計８および露点計９を備えている。
【００５３】
炉内雰囲気は、ＨＮＸガス（水素Ｈ₂と窒素Ｎ₂ガスの混合流体）にて充填されており、炉内は酸化防止のために正圧（数〜２０ｍｍＨｇ）に保持されている。この炉内雰囲気は、流量調整弁１２により水素と窒素のガス量が調整され、ガス投入孔１３から投入される。そして、炉内雰囲気の水素濃度と露点を、水素濃度計８および露点計９によりオンラインで測定し、その測定値に基づいて水素投入量や窒素投入量を調整したり、炉圧差をつけたり、大気放散を促したりすることで、炉内雰囲気を制御することができる。
【００５４】
ここで、加熱炉２および均熱炉３の炉内雰囲気温度は、均熱炉３での鋼板温度が所定の焼鈍温度となるように制御される。つまり、加熱炉２での鋼板温度は炉内雰囲気温度以下であり、また均熱炉３における鋼板温度は炉内雰囲気温度にほぼ等しいと考えられる。したがって、前述の（１）式は、均熱炉３における炉内雰囲気温度を均熱炉３における鋼板温度（焼鈍温度）へ置き換えても実質的に差し支えない。一方、前述したように、本発明者等は炉内ハースロール表面のピックアップ発生状況を詳細に観察し、鋼板温度が７５０℃以上となる位置に設置されたハースロール表面にピックアップが生成されることを見出した。これらを総合すると、鋼板温度が７５０℃以上となる位置での炉内雰囲気の露点が、鋼板表面へのＢ₂Ｏ₃の析出の有無に影響を及ぼしていることが明らかである。
【００５５】
したがって、本発明では、鋼中成分としてＢを含有する鋼板に連続焼鈍を施す際、少なくとも鋼板温度が７５０℃以上となる位置での連続焼鈍炉内雰囲気を、あらかじめ求めた鋼板表面にＢ_２Ｏ_３を極力析出させない条件に制御し、鋼板最表面のＢの７０％以上をＢＮとする。すなわち、水素と窒素とからなり、且つ少なくとも鋼板温度が７５０℃以上となる位置での炉内雰囲気温度Ｔ（℃）における露点ＤＰ（℃）が下記（１）式を満たす焼鈍炉内雰囲気となるように制御する。
ＤＰ≦０．２９Ｔ−２４２・・・（１）
このような焼鈍炉内雰囲気とすることにより、少なくともハースロール表面へのピックアップ生成に悪影響を及ぼすような鋼板表面へのＢ_２Ｏ_３の析出を抑制することができる。なお、炉内雰囲気の制御は、前述の水素投入量、窒素投入量、炉圧の調整、大気放散等により行えばよい。また、これらの調整は、雰囲気制御装置１４により自動制御を行ってもよいし、手動で行ってもよい。
【００５６】
ここで、前記（１）式における炉内雰囲気温度Ｔの範囲は、前述のように均熱炉においては鋼板温度とほぼ等しいと考えられるため、少なくとも７５０℃以上の範囲である。しかし、炉内雰囲気温度と鋼板温度とは厳密に等しいわけではなく、また炉内の測定位置によって差異があったり変動したりするため、前記（１）式の炉内雰囲気温度Ｔの範囲は７００℃以上と考えるのが適当であると思われる。
【００５７】
また、炉内雰囲気が前記（１）式を満足しない場合には、鋼中成分としてＢを含有する鋼板を連続焼鈍炉に装入せず、前述の水素投入量、窒素投入量、炉圧の調整、大気放散等により炉内雰囲気を制御し、前記（１）式に規定した炉内雰囲気環境下とした後にＢを含有する鋼板を連続焼鈍炉に装入し、焼鈍作業を実施する。
【００５８】
連続焼鈍設備には、本発明で規定するＢ含有冷延鋼板以外の鋼板も通板される。本発明においては、前記で記載した方法でＢ含有冷延鋼板を製造することで、ハースロールへのピックアップ生成が抑制される結果、Ｂ含有冷延鋼板以外の冷延鋼板においてもハースロールピックアップに起因する押し疵の発生が抑制され、表面性状に優れる冷延鋼板を製造できる。
【００５９】
【実施例】
（実施例１）
図２および図３に示す連続焼鈍炉および加熱炉、均熱炉を用いて、鋼板の連続焼鈍を一定期間実施した。用いた材料構成は、ピックアップ発生が問題となる材料、すなわち鋼中成分としてＣ：０．０００５〜０．００３０％、Ｎ：０．００１０〜０．００３５％、Ｂ：０．０００１〜０．００６０％を含有し、焼鈍温度が７５０〜８６０℃である極低炭素鋼板を、装入本数比で約３０％含むものとした。また、鋼板のサイズは、板厚０．５〜２．７ｍｍ、板幅７００〜１６５０ｍｍである。
【００６０】
図６は、ハースロール表面に生成したピックアップによる鋼板の押し疵発生状況の経時変化を示したもので、■は上記のＢ含有極低炭素鋼板をライン装入する際には焼鈍炉内雰囲気が前記（１）式を満たすように炉内雰囲気制御を行った本発明例、▲は前記のような炉内雰囲気制御を行わなかった従来例である。ここで、横軸はピックアップのないハースロールを組み込んでからの操業累計日数、縦軸は鋼板表面格付の優劣（発生した押し疵の程度）を４段階で評価したものである。この図６より明らかなように、従来例は操業累計日数が１０日程度を過ぎると、押し疵の程度がひどくなり表面の厳格な材料を連続焼鈍炉へ装入することはできなかった。一方、本発明例では徐々に押し疵は発生するものの、その程度は軽く、操業累計日数が１ヶ月に達しても問題無く表面の厳格な材料を製造することができた。
【００６１】
（実施例２）
実施例１で製造した本発明例および従来例のＢ含有極低炭素冷延鋼板について、鋼板最表面のＢの存在状態の調査を行った。調査に供された本発明例の鋼板は、操業累計日数１ヶ月近辺で製造されたＢ含有極低炭素冷延鋼板で、Ｃ：０．０００５〜０．００３０％、Ｎ：０．００１０〜０．００３５％、Ｂ：０．０００１〜０．００６０％およびＴｉ：０．０１〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、焼鈍温度が７８０〜８５０℃で焼鈍され、鋼板温度が７５０℃以上の温度域での雰囲気温度と露点の関係が前記（１）式の関係を満足するようにして製造された極低炭素鋼板である。調査に供された従来例の鋼板は、操業累計日数１５日近辺で製造されたＢ含有極低炭素冷延鋼板で、Ｃ：０．０００５〜０．００３０％、Ｎ：０．００１０〜０．００３５％、Ｂ：０．０００１〜０．００６０％およびＴｉ：０．０１〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、焼鈍温度が７８０〜８２０℃で焼鈍され、鋼板温度が７５０℃以上の温度域での雰囲気温度と露点の関係が前記（１）式の関係を満足しない範囲で製造された極低炭素鋼板である。
【００６２】
Ｂの存在状態の調査は、焼鈍後の鋼板をアセトン中で超音波洗浄した後、ドライヤーで乾燥し、Ｘ線光電子分光分析を実施の形態で説明した手法で行った。調査結果を表１に記載する。表１には、ピックアップに起因するロール疵の評価結果も記載した。
【００６３】
【表１】

【００６４】
表１に示されるように、鋼板最表面におけるＢＮの割合ＢＮ／Ｂが７０％以上である本発明例の鋼板は、ロール疵の発生がなく、表面性状が極めて良好な鋼板が得られている。一方、鋼板最表面におけるＢＮの割合ＢＮ／Ｂが５％以下の比較例の鋼板は、ロール疵が発生しており、表面性状に劣る。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピックアップに起因する押し疵の発生が防止されることで、連続焼鈍によって表面性状に優れるＢ含有冷延鋼板を製造できる。
【００６６】
また、本発明の鋼板は、均熱温度を低く抑えることなく良好な表面性状が得られるので、加工性が低下するという問題がなく、ヒートバックル発生の問題が緩和されることで操業性が良好であり、生産性低下の問題もない。
【００６７】
本発明によれば、連続焼鈍設備でＢを含有する冷延鋼板において、ピックアップに起因する押し疵の発生を防止できるだけでなく、Ｂを含有する冷延鋼板以外の冷延鋼板に対してもハースロールのピックアップに起因する押し疵の発生が防止され、表面性状に優れた冷延鋼板を安定的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｂ₂Ｏ₃とＭｎＯの平衡状態図である。
【図２】本発明に係るＢ含有冷延鋼板の製造に用いる連続焼鈍炉の構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図２に示した連続焼鈍炉の加熱炉および均熱炉の一例を示す縦断面図である。
【図４】連続焼鈍後のＢ含有冷延鋼板表面を測定したＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）のスペクトルの一例を示ず図で、（ａ）はＢＮおよびＢ−Ｏ（Ｂ₂Ｏ₃）が混在している例、（ｂ）はＢ−Ｏ（Ｂ₂Ｏ₃）のみが存在している例である。
【図５】炉内雰囲気温度と露点に対する鋼板表面のＢ₂Ｏ₃析出有無の相関を示す図である。
【図６】実施例におけるハースロールのピックアップによる鋼板の押し疵発生状況を示した図である。
【符号の説明】
１予熱炉
２加熱炉
３均熱炉
４冷却炉
５過時効炉
６急速冷却炉
７ガス測定孔
８水素濃度計
９露点計
１０鋼板温度計
１１炉温計（熱電対）
１２流量調整弁
１３ガス投入孔
１４雰囲気制御装置
Ｓ鋼板
Ｈハースロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold-rolled steel sheet containing B excellent in surface properties and a method for producing the same, and more specifically, to a cold-rolled steel plate containing B excellent in surface properties produced by a continuous annealing method and a method for producing the same. . Moreover, this invention relates to the method of manufacturing the cold-rolled steel plate excellent in surface property using the continuous annealing equipment.
[0002]
[Prior art]
The cold-rolled steel sheet is subsequently heat treated to obtain the mechanical properties (strength, ductility, workability, etc.) of the product. In many cases, the heat treatment of a steel sheet is performed using a continuous annealing furnace.
[0003]
When heat-treating a steel plate in a continuous annealing furnace, the steel plate is passed through a hearth roll in a high-temperature annealing furnace. At that time, foreign substances such as oxides adhere to and accumulate on the surface of the hearth roll to generate a so-called pickup. It is known that when this pickup is pushed into the surface of the steel plate through which it passes, it becomes a concave push rod, which has a significant adverse effect on the steel plate quality (surface properties), and that this push rod is more likely to occur as the annealing temperature is higher. It has been.
[0004]
Conventionally, various proposals have been made on measures for preventing the occurrence of the pushing tack. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a method of preventing the occurrence of push rods due to pickup by lowering the soaking temperature in a continuous annealing furnace and performing auxiliary rapid heating during soaking. .
[0005]
On the other hand, measures from the atmosphere in the annealing furnace are also being studied. For example, in Patent Document 4, as a result of examining the relationship between the dew point of the atmospheric gas in the annealing furnace and the pickup generation, it is said that the pickup can be prevented by operating the dew point of the atmospheric gas at 0 ° C. or less.
[0006]
Patent Document 5 investigates the relationship between the atmosphere in the annealing furnace and the steel plate temperature and the occurrence of the pickup, and clarifies that the effect of the dew point and the hydrogen concentration is great on the occurrence of the pickup and also the steel plate temperature. The generation limit is defined by these relational expressions.
[0007]
The prior art document information will be described below.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-57333 [0009]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-54054
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-152728
[Patent Document 4]
JP 59-104434 A
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-158559
[Problems to be solved by the invention]
From the viewpoint of improving the workability of a steel sheet, there is a cold-rolled steel sheet produced by heat-treating a steel sheet containing B (for example, a steel sheet containing Ti-B) by continuous annealing. The cold-rolled steel sheet containing Ti-B has a problem in that it tends to generate push-ups caused by hearth roll pickup.
[0014]
In the methods disclosed in Patent Documents 1 to 3, the effect of preventing the occurrence of a pressing defect caused by the hearth roll pickup is insufficient for the cold-rolled steel sheet containing Ti-B. Moreover, sufficient workability may not be obtained by keeping the soaking temperature low. In order to ensure the workability of the steel sheet and to obtain high productivity, it is necessary to increase the annealing temperature. However, if the sheet feeding speed is rapidly reduced at that time, there is a risk of causing a heat buckle or in-furnace breakage. There is also a tendency to cause push-up caused by the pickup.
[0015]
In the methods disclosed in Patent Documents 4 and 5, when cold-rolled steel sheets containing Ti-B are heat-treated in a continuous annealing furnace, it is not possible to reliably prevent the occurrence of pushing sticks due to pickup.
[0016]
In consideration of the above-mentioned problems, the present invention prevents push-up caused by pickup generated in a cold-rolled steel sheet containing B (for example, a cold-rolled steel sheet containing Ti-B) and has excellent surface properties. It aims at providing a cold-rolled steel plate and its manufacturing method.
[0017]
Moreover, an object of this invention is to provide the method of manufacturing the cold-rolled steel plate excellent in surface property using the continuous annealing equipment.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
Means of the present invention for solving the above problems are as follows.
[1] As components in steel, by mass ratio, B: 1 ppm to 60 ppm, C: 35 ppm or less, N: 35 ppm or less, Si: 1.5% or less, Mn: 0.03 to 3%, P: 0.00. 001 to 0.2%, S: 0.001 to 0.02% and Al: 0.005 to 0.2%, and the balance is a cold-rolled steel sheet made of Fe and inevitable impurities, A cold-rolled steel sheet, wherein 70% or more of the surface B is BN.
[0023]
[2] As components in steel, by mass ratio, B: 1 ppm to 60 ppm, C: 35 ppm or less, N: 35 ppm or less, Si: 1.5% or less, Mn: 0.03 to 3%, P: 0.00. A cold-rolled steel sheet containing 001 to 0.2%, S: 0.001 to 0.02% and Al: 0.005 to 0.2%, the balance being Fe and unavoidable impurities, hydrogen gas and nitrogen When continuous annealing is performed in a continuous annealing furnace composed of a gas mixed atmosphere, the furnace atmosphere temperature T (° C.) and the dew point DP (° C.) at the position where the steel plate temperature is 750 ° C. or higher satisfy the following formula (1). A method for producing a cold-rolled steel sheet, characterized in that the atmosphere in the annealing furnace is controlled and 70% or more of B on the outermost surface of the steel sheet is made BN.
DP ≦ 0.29T-242 (1)
[0029]
In addition, in this specification, the continuous annealing cold-rolled steel sheet refers to the cold-rolled steel sheet heat-treated in the continuous annealing furnace. Moreover, in this specification,% which shows the component of steel is the mass%, and ppm is also mass ppm.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described together with the background to the invention.
[0031]
The inventors of the present invention observed in detail the pickup occurrence state on the surface of the hearth roll and the occurrence state of the pressing of the steel plate. As a result, it was found that a pick-up was generated on the surface of the hearth roll installed at a position where the steel plate temperature was 750 ° C. or higher, and the steel plate was crushed. It was also found out that the pickup material generated on the surface of the hearth roll was a complex oxide of diboron trioxide (B ₂ O ₃ ) and manganese oxide (MnO).
[0032]
FIG. 1 is an equilibrium diagram of B ₂ O ₃ and MnO. From FIG. 1, it can be seen that the B ₂ O ₃ and MnO composite oxide is in a solid-liquid mixed state at a temperature of 750 ° C. or higher at which the pickup is generated on the surface of the hearth roll.
[0033]
From the above, it is estimated that a pickup is generated on the hearth roll surface by the following mechanism. As for B ₂ O ₃ and MnO, Mn and B existing as additive elements of the steel sheet passed through the continuous annealing furnace react with oxygen contained in a trace amount in the continuous annealing furnace and precipitate on the steel sheet surface. MnO is precipitated on the steel plate surface of all steel types, and B ₂ O ₃ is precipitated on the steel plate surface of a steel type containing solute B in the steel (for example, IF steel added with B). B ₂ O ₃ and MnO deposited on the surface of these steel sheets adhere to the contacted hearth roll surface. At that time, as shown in FIG. 1, B ₂ O ₃ is a liquid at a high temperature in the continuous annealing furnace, and adheres so as to soak into adhering substances that have previously adhered to the hearth roll surface. As a result, the composite oxide of Mn and B contains a liquid at a temperature of 750 ° C. or higher, and a very dense sintered body (pickup material) of B ₂ O ₃ and MnO is brought to the hearth roll surface through the liquid. Generate. And the said pick-up substance once produced | generated on the surface of a hearth roll not only generate | occur | produces a pressing iron on the said steel plate in the plate, but also generates a pressing rod also on the steel plate surface passed through after that.
[0034]
As a result of intensive studies on a method for suppressing the formation of a pickup substance composed of a composite oxide of Mn and B, the present inventors have not pressed B ₂ O ₃ on the surface of the steel sheet, thereby pressing the steel sheet containing B. It has been found that not only the generation of wrinkles can be prevented, but also the occurrence of pushing wrinkles can be prevented with respect to a steel sheet that is subsequently passed through. Further, the B ₂ O ₃ on the surface of the steel sheet during the annealing steel sheet containing B found a method which does not surface precipitation.
[0035]
A steel sheet containing B precipitates B ₂ O ₃ on the steel sheet surface when annealed in an atmosphere where B is oxidized, and boron nitride (BN) on the steel sheet surface when annealed in an atmosphere where B is nitrided. To precipitate. When B deposited on the surface of the steel sheet is B ₂ O ₃ , it becomes liquid when the steel sheet temperature (specifically, the temperature at which the reaction occurs between the steel sheet and the hearth roll) is 750 ° C. or higher. It soaks into the adhering MnO to form a dense pickup. On the other hand, when B precipitated on the surface of the steel sheet is BN, it is stable at the annealing temperature of the steel sheet and does not cause any change chemically. Therefore, it is possible to form a dense pickup substance on the surface of the hearth roll. Absent. That is, by setting the atmosphere in the continuous annealing furnace to be a nitriding atmosphere for B, it becomes possible to precipitate BN on the surface of the steel sheet and not to precipitate B ₂ O ₃ on the surface.
[0036]
The present inventors changed the atmosphere in the furnace using a continuous annealing furnace, continuously annealed the steel sheet containing B as a steel component, analyzed the surface of the steel sheet after annealing, and investigated the existence state of B In addition, we investigated the occurrence of push rods caused by pickup.
[0037]
FIG. 2 shows the overall configuration of the continuous annealing furnace used in this study, which is composed of a preheating furnace 1, a heating furnace 2, a soaking furnace 3, a cooling furnace 4, an overaging furnace 5 and a rapid cooling furnace 6 in this order from the entry side. Has been. The steel sheet S entering from the inlet of the preheating furnace 1 is subjected to a predetermined heat treatment in each furnace while being transported by the hearth roll H, and is extracted from the outlet of the rapid cooling furnace 6.
[0038]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing details of the heating furnace 2 and the soaking furnace 3. The heating furnace 2 and the soaking furnace 3 are divided into a plurality of zones, and each zone unit is provided with a furnace thermometer (thermocouple) 11 for measuring the ambient temperature, and in the vicinity of the outlet of each furnace. Are each provided with a steel plate thermometer 10. Further, each furnace is provided with a hydrogen concentration meter 8 and a dew point meter 9 connected to the gas measurement hole 7.
[0039]
The atmosphere in the furnace is filled with HNX gas (mixed fluid of hydrogen H ₂ and nitrogen N ₂ gas), and the inside of the furnace is maintained at a positive pressure (several to 20 mmHg) to prevent oxidation. The atmosphere in the furnace is introduced from the gas introduction hole 13 after the gas amounts of hydrogen and nitrogen are adjusted by the flow rate adjusting valve 12. Then, the hydrogen concentration and dew point in the furnace atmosphere are measured online with the hydrogen concentration meter 8 and the dew point meter 9, and the hydrogen input amount and nitrogen input amount are adjusted based on the measured values, the furnace pressure difference is added, The furnace atmosphere can be controlled by facilitating the diffusion.
[0040]
From the results of this investigation, in order to suppress pick-up generation and prevent the occurrence of pressing on the surface of the steel sheet, in the steel sheet containing B, B on the outermost surface of the steel sheet needs to be 70% or more BN. It became clear.
[0041]
Here, the “outermost surface” of the outermost surface of the steel sheet is the depth of the surface measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) or AES (Auger electron spectroscopy), which are commonly used surface analysis methods. The thickness is about several nanometers, and the thickness is 10 nm or less. The B concentration and the BN concentration on the outermost surface of the steel plate can be obtained by performing a depth direction analysis by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). That is, after the annealed steel plate is washed, the spectrum is measured from the region of 600 μmφ using a monochromatic Alkα ray for XPS spectroscopy. For the surface composition, a standard method can be used in which the peak intensity is obtained from the peak area of the measured spectrum and the relative sensitivity factor obtained for each element is obtained. The peak of B utilizes the fact that the position of the peak top changes due to chemical shift, and the peak of B 1s is changed to BN (peak energy 190.7 eV) and B oxide (B ₂ O ₃ , in this specification B− Also described as O. By performing waveform separation at a peak energy of 192.0 eV), the presence or absence of BN and B oxide (B ₂ O ₃ ) can be confirmed. Further, the ratio ([BN] / [B]) of the strength [BN] of B existing as BN and the total strength [B] of B is calculated, and the amount of BN existing as the BN out of the total B amount on the outermost surface of the steel sheet. The ratio (BN / B ratio) can be determined.
[0042]
FIG. 4 is a diagram showing an example of an XPS spectrum obtained by measuring the surface of a B-containing cold-rolled steel sheet after continuous annealing. The solid line in the figure indicates the total intensity of B, and the broken line BN is BN among them. The intensity of B present, and the broken line B-O indicates the intensity of B existing as B oxide. FIG. 4A is an example in which BN and B ₂ O ₃ are mixed (BN / B = 81%), and FIG. 4B is an example in which only B—O (B ₂ O ₃ ) exists. is there.
[0043]
FIG. 5 is a correlation diagram showing the relationship between the atmospheric temperature and dew point in the soaking furnace 3 and the degree of BN precipitation (presence or absence of B ₂ O ₃ precipitation) on the outermost surface of the steel sheet. Is BN (the content of B ₂ O ₃ is 30% or less), and ▲ is less than 70% of B on the outermost surface of the steel sheet (B ₂ O ₃ Is present more than 30%). As shown in FIG. 5, it can be seen that the precipitation ratio of BN (presence or absence of precipitation of B ₂ O ₃ ) on the steel sheet surface can be arranged by the furnace atmosphere temperature and the dew point in the soaking furnace 3. And the straight line shown in FIG. 5 (boundary line where the precipitation ratio of BN becomes 70%)
DP = 0.29T-242
It can be expressed as.
[0044]
Hereinafter, the present invention will be described in further detail.
[0045]
When B ₂ O ₃ precipitates on the surface of the steel sheet when the steel sheet containing B is annealed, it becomes liquid at 750 ° C. or higher, soaks into MnO adhering to the hearth roll surface, and a dense pickup is generated. Generates pressing wrinkles on the steel sheet. However, by depositing BN on the surface of the steel plate, a precise pickup is not generated on the surface of the hearth roll, and no pressing wrinkles are generated on the surface of the steel plate.
[0046]
In order to suppress the pick-up generation and prevent the occurrence of the pressing surface on the steel sheet surface, in the steel sheet containing B, it is necessary that B on the outermost surface of the steel sheet is 70% or more BN. When the BN is less than 70%, the amount of B ₂ O ₃ generated on the steel sheet surface increases, and the effect of suppressing pickup generation becomes insufficient, and the surface of the steel sheet is likely to be crushed.
[0047]
Next, the reason why the contents of B, C, and N in the steel plate are limited will be described.
B: 1 ppm or more In order to improve workability, it is necessary to contain 1 ppm or more. Because content is lowered and workability exceeds 60ppm, content is 60ppm or less.
C: 35 ppm or less, N: 35 ppm or less Pushing resulting from pickup tends to occur in a steel sheet annealed at a temperature at which the steel sheet temperature is 750 ° C. or higher. The reason why the operation is performed at such an annealing temperature is that the steel is mainly an ultra-low carbon steel plate containing C: 35 ppm or less and N: 35 ppm or less.
[0048]
In this invention, you may contain 1 or more types of following Ti and Nb further as needed.
Ti: 0.01 to 0.1%
In order to fix C, N and S, 0.01% or more is added as necessary. If the added amount exceeds 0.1%, the workability deteriorates, so the upper limit is made 0.1% .
Nb: 0.01 to 0.1%
In order to fix C, N and S, 0.01% or more is added as necessary. If the added amount exceeds 0.1%, the workability deteriorates, so the upper limit is made 0.1% .
[0049]
There are no special provisions regarding other components in the present invention, and necessary elements such as Al added as a deoxidizer and Mn added to improve the strength of steel in the production of ordinary ultra-low carbon steel sheets. Is contained as appropriate, and Si, P, S and the like which are usually contained as inevitable impurities are also contained. Preferred addition amounts or contents of these elements are as follows.
Si: 1.5% or less When the Si content exceeds 1.5%, problems occur in workability and surface treatment.
Mn: 0.03-3%
When the amount of Mn is less than 0.03%, hot embrittlement occurs, and when it exceeds 3%, there is a problem in workability.
P: 0.001 to 0.2%
When the P content is less than 0.001%, a significant cost increase occurs, and when it exceeds 0.2%, embrittlement occurs.
S: 0.001 to 0.02%
In order to make the amount of S less than 0.001%, the cost increases. When it becomes 0.02% or more, hot embrittlement occurs.
Al: 0.005 to 0.2%
For deoxidation, it is necessary to add 0.005% or more of Al. If the Al content exceeds 0.2%, workability deteriorates.
[0050]
Next, the manufacturing method of the B containing cold-rolled steel sheet which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIG. 2 and FIG.
[0051]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration example of a continuous annealing furnace used for manufacturing a B-containing cold rolled steel sheet according to the present invention. The entire furnace configuration is composed of a preheating furnace 1, a heating furnace 2, a soaking furnace 3, a cooling furnace 4, an overaging furnace 5 and a rapid cooling furnace 6 in this order from the entry side. The steel strip S entering from the inlet of the preheating furnace 1 is subjected to a predetermined heat treatment in each furnace while being conveyed by the hearth roll H, and extracted from the outlet of the rapid cooling furnace 6.
[0052]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of details of the heating furnace 2 and the soaking furnace 3. The heating furnace 2 and the soaking furnace 3 are divided into a plurality of zones, and each zone unit is provided with a furnace thermometer (thermocouple) 11 for measuring the ambient temperature, and in the vicinity of the outlet of each furnace. Are each provided with a steel strip thermometer 10. Further, each furnace is provided with a hydrogen concentration meter 8 and a dew point meter 9 connected to the gas measurement hole 7.
[0053]
The atmosphere in the furnace is filled with HNX gas (mixed fluid of hydrogen H ₂ and nitrogen N ₂ gas), and the inside of the furnace is maintained at a positive pressure (several to 20 mmHg) to prevent oxidation. The atmosphere in the furnace is introduced from the gas introduction hole 13 after the gas amounts of hydrogen and nitrogen are adjusted by the flow rate adjusting valve 12. Then, the hydrogen concentration and dew point in the furnace atmosphere are measured online with the hydrogen concentration meter 8 and the dew point meter 9, and the hydrogen input amount and nitrogen input amount are adjusted based on the measured values, the furnace pressure difference is added, The furnace atmosphere can be controlled by facilitating the diffusion.
[0054]
Here, the in-furnace atmosphere temperature of the heating furnace 2 and the soaking furnace 3 is controlled so that the steel plate temperature in the soaking furnace 3 becomes a predetermined annealing temperature. That is, it is considered that the steel plate temperature in the heating furnace 2 is equal to or lower than the furnace atmosphere temperature, and the steel plate temperature in the soaking furnace 3 is substantially equal to the furnace atmosphere temperature. Therefore, the above-described equation (1) can be substantially replaced by replacing the in-furnace atmosphere temperature in the soaking furnace 3 with the steel plate temperature (annealing temperature) in the soaking furnace 3. On the other hand, as described above, the present inventors closely observe the pickup occurrence state on the hearth roll surface in the furnace, and the pickup is generated on the hearth roll surface installed at a position where the steel plate temperature is 750 ° C. or higher. I found. In summary, it is clear that the dew point of the furnace atmosphere at the position where the steel sheet temperature is 750 ° C. or higher affects the presence or absence of precipitation of B ₂ O ₃ on the steel sheet surface.
[0055]
Therefore, in the present invention, when subjected to continuous annealing in a steel sheet containing B as an ingredient in steel, B ₂ O a continuous annealing furnace atmosphere at a position at least the steel sheet temperature becomes 750 ° C. or higher, the previously obtained steel sheet ₃ is controlled so as not to precipitate as much as possible, and 70% or more of B on the outermost surface of the steel sheet is defined as BN. That is , the atmosphere in the annealing furnace satisfies the following formula (1) with the dew point DP (° C.) at the atmosphere temperature T (° C.) in the furnace at a position where the temperature of the steel plate is at least 750 ° C. composed of hydrogen and nitrogen. To control.
DP ≦ 0.29T-242 (1)
With such annealing furnace atmosphere can be suppressed at least hearth precipitation of B ₂ O ₃ in the steel sheet surface, such as adversely affect the pickup generation of the roll surface. Note that the control of the furnace atmosphere may be performed by adjusting the amount of hydrogen input, the amount of nitrogen input, the adjustment of the furnace pressure, the atmospheric emission, and the like. These adjustments may be performed automatically by the atmosphere control device 14 or manually.
[0056]
Here, the range of the furnace atmosphere temperature T in the equation (1) is at least 750 ° C. or more because it is considered to be substantially equal to the steel plate temperature in the soaking furnace as described above. However, the furnace atmosphere temperature and the steel sheet temperature are not strictly equal, and there are differences or fluctuations depending on the measurement position in the furnace. Therefore, the range of the furnace atmosphere temperature T in the equation (1) is 700. It seems appropriate to consider above ℃.
[0057]
Further, when the furnace atmosphere does not satisfy the above formula (1), the steel sheet containing B as a steel component is not charged into the continuous annealing furnace, and the above-described hydrogen input amount, nitrogen input amount, furnace pressure The atmosphere in the furnace is controlled by adjustment, atmospheric diffusion, etc., and after making it in the furnace atmosphere environment defined in the above formula (1), the steel plate containing B is charged into a continuous annealing furnace, and an annealing operation is performed.
[0058]
Steel plates other than the B-containing cold-rolled steel plate specified in the present invention are passed through the continuous annealing equipment. In the present invention, by producing the B-containing cold-rolled steel sheet by the method described above, the generation of the pickup on the hearth roll is suppressed. As a result, even in the cold-rolled steel sheet other than the B-containing cold-rolled steel sheet, The cold rolled steel sheet having excellent surface properties can be produced, with the occurrence of the resulting pressing wrinkles being suppressed.
[0059]
【Example】
Example 1
Using the continuous annealing furnace, heating furnace, and soaking furnace shown in FIGS. 2 and 3, continuous annealing of the steel sheet was performed for a certain period. The material composition used is a material in which pickup is a problem, that is, C: 0.0005 to 0.0030% as a component in steel, N: 0.0010 to 0.0035%, B: 0.0001 to 0.0060. %, And an ultra-low carbon steel sheet having an annealing temperature of 750 to 860 ° C. is included in an amount ratio of about 30%. Moreover, the size of the steel plate is a plate thickness of 0.5 to 2.7 mm and a plate width of 700 to 1650 mm.
[0060]
Fig. 6 shows the change over time of the occurrence of pressing of the steel sheet by the pick-up generated on the surface of the hearth roll. The ■ indicates the atmosphere in the annealing furnace when the above-mentioned B-containing ultra-low carbon steel sheet is charged into the line. Examples of the present invention in which the furnace atmosphere control is performed so as to satisfy the formula (1), and ▲ are conventional examples in which the furnace atmosphere control as described above is not performed. Here, the horizontal axis is the cumulative number of days of operation since the hearth roll without pick-up was incorporated, and the vertical axis is an evaluation of the superiority or inferiority of the steel sheet surface rating (degree of generated pressing rods) in four stages. As is clear from FIG. 6, in the conventional example, when the accumulated operation days exceeded about 10 days, the degree of pressing was so severe that the material with a strict surface could not be charged into the continuous annealing furnace. On the other hand, in the example of the present invention, although the crease gradually occurred, the level was light, and even when the cumulative operation days reached one month, a material having a strict surface could be produced without any problem.
[0061]
(Example 2)
About the present invention example manufactured in Example 1, and the B containing ultra-low carbon cold-rolled steel sheet of the conventional example, the presence state of B on the outermost surface of the steel sheet was investigated. The steel sheet of the present invention sample used for the investigation is a B-containing ultra-low carbon cold-rolled steel sheet manufactured in the vicinity of one month of cumulative operation, C: 0.0005 to 0.0030%, N: 0.0010 to 0 .0035%, B: 0.0001 to 0.0060% and Ti: 0.01 to 0.1%, the balance being Fe and inevitable impurities, annealed at an annealing temperature of 780 to 850 ° C. It is an ultra-low carbon steel sheet manufactured so that the relationship between the atmospheric temperature and the dew point in a temperature range of 750 ° C. or higher satisfies the relationship of the above-mentioned formula (1). The steel plate of the conventional example used for the investigation is a B-containing ultra-low carbon cold-rolled steel plate manufactured in the vicinity of 15 days of cumulative operation, C: 0.0005-0.0030%, N: 0.0010-0. 0035%, B: 0.0001-0.0060% and Ti: 0.01-0.1%, the balance is made of Fe and inevitable impurities, annealed at 780-820 ° C., steel plate temperature Is an ultra-low carbon steel sheet manufactured in such a range that the relationship between the atmospheric temperature and the dew point in the temperature range of 750 ° C. or higher does not satisfy the relationship of the formula (1).
[0062]
The investigation of the existence state of B was performed by the method described in the embodiment in which the annealed steel plate was ultrasonically cleaned in acetone and then dried with a dryer. The survey results are listed in Table 1. Table 1 also shows the evaluation results of roll wrinkles caused by pickup.
[0063]
[Table 1]

[0064]
As shown in Table 1, the steel sheet of the example of the present invention having a BN ratio BN / B of 70% or more on the outermost surface of the steel sheet is free from roll wrinkles, and a steel sheet having an extremely good surface property is obtained. . On the other hand, the steel sheet of the comparative example in which the BN ratio BN / B on the outermost surface of the steel sheet is 5% or less has roll wrinkles and is inferior in surface properties.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, B-containing cold-rolled steel sheets having excellent surface properties can be produced by continuous annealing by preventing the occurrence of push rods due to pickup.
[0066]
In addition, since the steel sheet of the present invention can obtain good surface properties without keeping the soaking temperature low, there is no problem that workability is lowered, and operability is good because the problem of heat buckle generation is alleviated. And there is no problem of productivity reduction.
[0067]
According to the present invention, in a cold-rolled steel sheet containing B in a continuous annealing facility, not only can the occurrence of push rods due to pick-up be prevented, but also in the case of cold-rolled steel sheets other than the cold-rolled steel sheet containing B Occurrence of push rods due to roll pick-up is prevented, and a cold-rolled steel sheet having excellent surface properties can be stably produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an equilibrium diagram of B ₂ O ₃ and MnO.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration example of a continuous annealing furnace used for manufacturing a B-containing cold-rolled steel sheet according to the present invention.
3 is a longitudinal sectional view showing an example of a heating furnace and a soaking furnace of the continuous annealing furnace shown in FIG.
FIG. 4 shows an example of an XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) spectrum obtained by measuring the surface of a B-containing cold-rolled steel sheet after continuous annealing, and (a) shows BN and B—O (B ₂ O ₃ ). (B) is an example in which only B—O (B ₂ O ₃ ) is present.
FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the presence or absence of B ₂ O ₃ precipitation on the steel sheet surface with respect to the furnace atmosphere temperature and the dew point.
FIG. 6 is a view showing a state of occurrence of pressing of a steel plate by a hearth roll pickup in the example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Preheating furnace 2 Heating furnace 3 Soaking furnace 4 Cooling furnace 5 Overaging furnace 6 Rapid cooling furnace 7 Gas measurement hole 8 Hydrogen concentration meter 9 Dew point meter 10 Steel plate thermometer 11 Furnace thermometer (thermocouple)
12 Flow Control Valve 13 Gas Injection Hole 14 Atmosphere Control Device S Steel Plate H Hearth Roll

Claims

鋼中成分として、質量比で、Ｂ：１ｐｐｍ以上６０ｐｐｍ以下、Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．０３〜３％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．００１〜０．０２％およびＡｌ：０．００５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延鋼板であって、鋼板最表面のＢの７０％以上がＢＮであることを特徴とする冷延鋼板。As components in steel, by mass ratio, B: 1 ppm or more and 60 ppm or less, C: 35 ppm or less, N: 35 ppm or less, Si: 1.5% or less, Mn: 0.03 to 3%, P: 0.001 to 0 .2%, S: 0.001 to 0.02% and Al: 0.005 to 0.2%, the balance being cold-rolled steel plate made of Fe and inevitable impurities, 70% or more of BN is BN.

鋼中成分として、質量比で、Ｂ：１ｐｐｍ以上６０ｐｐｍ以下、Ｃ：３５ｐｐｍ以下、Ｎ：３５ｐｐｍ以下、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．０３〜３％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．００１〜０．０２％およびＡｌ：０．００５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延鋼板を、水素ガスと窒素ガスの混合雰囲気からなる連続焼鈍炉で連続焼鈍する際に、鋼板温度が７５０℃以上となる位置での炉内雰囲気温度Ｔ（℃）と露点ＤＰ（℃）が下記（１）式を満たすように焼鈍炉内雰囲気を制御し、鋼板最表面のＢの７０％以上をＢＮにすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
ＤＰ≦０．２９Ｔ−２４２・・・（１）As components in steel, by mass ratio, B: 1 ppm or more and 60 ppm or less, C: 35 ppm or less, N: 35 ppm or less, Si: 1.5% or less, Mn: 0.03 to 3%, P: 0.001 to 0 .2%, S: 0.001 to 0.02% and Al: 0.005 to 0.2%, with the balance being Fe and unavoidable impurities, mixed with hydrogen gas and nitrogen gas When performing continuous annealing in a continuous annealing furnace comprising an atmosphere, the annealing furnace is such that the furnace atmosphere temperature T (° C.) and dew point DP (° C.) satisfy the following formula (1) at a position where the steel sheet temperature is 750 ° C. or higher. A method for producing a cold-rolled steel sheet, wherein the inner atmosphere is controlled and 70% or more of B on the outermost surface of the steel sheet is made BN.
DP ≦ 0.29T-242 (1)