JP4096747B2 - 表面性状に優れる冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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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、Ｂ １ｓ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Ｂ２Ｏ３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Ｂ２Ｏ３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
【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、Ｂ １ｓ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Ｂ２Ｏ３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Ｂ２Ｏ３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】
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
Claims (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。
- 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）
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