JP5246036B2 - 熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
質量%で、
C:0.03%以上0.07%以下(但し、0.03%を除く)、
Si:0.1%以下、
Mn:0.05%以上0.5%以下、
P:0.03%以下、
S:0.03%以下、
sol.Al:0.02%以上0.1%以下、
N:0.0050%以下および
B:0.0020%超0.0050%以下
を含有し、且つ、NとBが次式、N−(B×14/10)≦0.0005%の関係を満足し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼片に、仕上げ圧延温度:下記式(1)により定めるAr3点以上の条件で熱間圧延を行った後、板幅中央部の平均冷却速度:20〜30℃/sとなる条件で、板幅中央部の温度で670℃以下まで冷却し、板幅中央部の温度で625℃以上650℃以下の温度域で巻き取ることを特徴とする、熱延鋼板の製造方法。
記
Ar 3 =910℃−310×C(%)−80×Mn(%)・・・(1)
ここで、C(%)およびMn(%)は、それぞれ鋼中のCおよびMnの含有量(質量%)である。
C:0.03%以上0.07%以下(但し、0.03%を除く)
C含有量が多いと炭化物が多量に生成し、鋼板の伸び特性を低下させ成形性を阻害することから、0.07%以下とする。一方、セミ極低炭や極低炭レベルまでC含有量を低減した場合、Ar3点が上昇し、熱延仕上げ温度をAr3点以上とすることが困難になり、更にはセメンタトの析出駆動力が低下して固溶Cが残り易くなるため、含有量の下限を0.03%とする。
Siは、過剰に含有すると鋼板の強度が上昇して成形性を劣化させることから、含有量を0.1%以下とする。
Mnは、SをMnSとして固定し、熱間延性を向上させる作用があることから0.05%以上含有する必要がある。一方、過剰に含有すると鋼の硬質化をもたらすとともに、成形性を劣化させることから、含有量の上限を0.5%とする。
Pは、固溶強化元素であり、過剰に含有すると鋼の硬質化をもたらすことから含有量の上限を0.03%とする。
Sは、熱間延性や成形性を阻害する元素であり、その含有量は低いほうが望ましい。また、熱間延性や成形性を改善する目的でSはMnSとして固定されるが、MnS量が過剰になると伸びの低下を招くため、含有量の上限を0.03%とする。
Alは、脱酸剤として有用であり、sol.Al量で0.02%以上含有する必要がある。一方、過剰に含有すると製造コストの上昇を招くため、含有量の上限を0.1%とする。
Nは、熱延鋼板の時効の原因となる元素であり、その含有量は少ないほど好ましいが、過度の低減は著しいコスト上昇を招く。本発明においては、Bを含有させてNを固定するため、N含有量が0.0050%以下であれば、その弊害が無視できることから含有量の上限を0.0050%とする。
Bは、Nを固定して軟質化ならびに耐時効性を向上させる元素であり、0.0020%超の含有が必要である。一方、過度に含有すると熱間圧延時の変形抵抗を増大させて製造安定性を損なうため、N含有量の上限を0.0050%に規定する本発明においては、B含有量の上限を0.0050%とする。
巻き取り温度に依存せずに十分にNを固定するためには、B含有量を上記範囲とすることに加え、BおよびNの含有量がN−(B×14/10)≦0.0005%を満足する必要がある。先述のとおり、AlはAlNを形成することによりNを固定する作用を有する。しかしながら、かかる作用は巻き取り温度依存性が高いため、AlによりNを固定してAlNを析出させた熱延鋼板は製造安定性に乏しい。したがって、本発明においては、N−(B×14/10)≦0.0005%とし、Nの含有量に見合ったBを含有させることにより、AlNの形成に頼ることなく、Nを確実に固定する。なお、前記式中のN、Bは各々N、Bの含有量(質量%)である。また、上記した成分以外の残部はFeおよび不可避的不純物である。不純物としては、例えばCu:0.02%以下、Ni:0.02%以下程度が許容される。
上記の成分組成範囲に調整した鋼を溶製、鋳造して得られた鋼片に、鋳造直後または再加熱した後、Ar3点以上で仕上げる熱間圧延を行う。仕上げ温度がAr3点を下回る場合には、鋼板表層に異常組織が発達し、材質の劣化、特に伸びの劣化を招くため、仕上げ温度はAr3点以上であることを要する。ただし、仕上げ圧延温度は950℃以下とすることが、スケール生成を抑制し、表面性状を良好にする点で好ましい。なお、加熱温度は特に規定する必要はないが、所望の仕上げ温度を確保できる条件で加熱する必要があり、一般には1050〜1300℃である。
なお、本発明では、Ar 3 点は下記式(1)により求めるものとする。
記
Ar 3 =910℃−310×C(%)−80×Mn(%)・・・(1)
ここで、C(%)およびMn(%)は、それぞれ鋼中のCおよびMnの含有量(質量%)である。
表1に示す成分を有する鋼を溶製し、1200℃に加熱後、表2に示す条件で熱間圧延、冷却を行った後に、5℃/sの冷却速度でコイル巻き取りを模擬した巻き取り処理温度まで冷却し、巻き取り処理温度で1時間保持した後に炉冷した。また、コイル巻き取り温度は、幅中央に対し、エッジでは通常50℃程度低くなるため、エッジ部の材質を評価するため、50℃低い温度で同様の急冷停止および巻き取り処理も行った。ここで、Ar3点は、910℃−310×C(%)−80×Mn(%)の式にて算出し、877℃であった。得られた熱延板を酸洗後、伸長率1%の調質圧延を施した後、機械特性試験を行った。機械特性は、圧延方向(RD)にJIS13号Bハーフ試験片を採取し、JIS Z 2241(1998)に準拠した引張試験により行った。なお、ここでJIS13号Bハーフ試験片とは、JIS Z 2201(1998)の13号B試験片の標点間距離(50mm)を1/2の25mmとした、JIS13号B試験片と同様の形状で長さを短くした試験片である。エイジングインデックスAIは、圧延方向(RD)にJIS13号Bハーフ試験片を採取し、予歪み7.5%付与後、100℃で30分の熱処理を行い、熱処理前の応力(7.5%予歪付与時の応力)と熱処理後の降伏応力との差で評価した。結果を表2に併せて示す。本発明において、幅中央部およびエッジ部のAIが20MPa以下であれば、耐時効性に優れていると云える。
表3に示す成分を有する鋼を溶製し、1200℃に加熱後、仕上げ圧延温度890℃で行い、30℃/秒の冷却速度で640℃まで冷却し、その後5℃/sの冷却速度で625℃まで冷却した後625℃で1時間の巻き取り処理を行い、炉冷した。コイル巻き取り温度は、幅中央に対し、エッジでは通常50℃程度低くなるため、エッジ部の材質を評価するため、50℃低い590℃までの急冷と、575℃での同様の巻き取り処理も行った。実施例1と同様に910℃−310×C(%)−80×Mn(%)の式にて算出したAr3点も併記する。得られた熱延板を酸洗後、伸長率1%の調質圧延を施した後、機械特性試験を行った。機械特性は、圧延方向(RD)にJIS13号Bハーフ試験片を採取し、JIS Z2241(1998)に準拠した引張試験により行った。エイジングインデックスAIは、圧延方向(RD)にJIS13号Bハーフ試験片を採取し、予歪み7.5%付与後、100℃で30分の熱処理を行い、実施例1と同様の方法により評価した。結果を表4に示す。
Claims (1)
- 質量%で、
C:0.03%以上0.07%以下(但し、0.03%を除く)、
Si:0.1%以下、
Mn:0.05%以上0.5%以下、
P:0.03%以下、
S:0.03%以下、
sol.Al:0.02%以上0.1%以下、
N:0.0050%以下および
B:0.0020%超0.0050%以下
を含有し、且つ、NとBが次式、N−(B×14/10)≦0.0005%の関係を満足し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼片に、仕上げ圧延温度:下記式(1)により定めるAr3点以上の条件で熱間圧延を行った後、板幅中央部の平均冷却速度が20〜30℃/sとなる条件で、板幅中央部の温度で670℃以下まで冷却し、板幅中央部の温度で625℃以上650℃以下の温度域で巻き取ることを特徴とする、熱延鋼板の製造方法。
記
Ar 3 =910℃−310×C(%)−80×Mn(%)・・・(1)
ここで、C(%)およびMn(%)は、それぞれ鋼中のCおよびMnの含有量(質量%)である。
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JP2009125500A Active JP5246036B2 (ja) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | 熱延鋼板の製造方法 |
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