JPH01188630A - プレス成形性に優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプレス成形用の冷延鋼板の製造方法に関する。

［従来の技術］ プレス成形性に優れた冷延鋼板を極低炭素鋼に１゛１や
Ｎｂを添加して製造する方法はよく知られている。特開
昭６］、−２７６９３０号公報は、成分を調整した極低
Ｃ−Ｔｉ−Ｎｂ系の鋼の、熱延条件、冷却条件、巻取条
件、冷延条件、連続焼鈍条件を特定の範囲に制御して、
冷延薄板を製造する方法である。熱延での仕上圧延終了
後、０．５ｓ以内に冷却を開始して熱延結晶組織を微細
にし、深絞り性の向上を図る方法が開示されている。し
かしこの方法は熱延直後に冷却を開始する方法で、仕上
圧延機の直後に大量に発生する水蒸気で、仕上圧延機の
直後に通常設けられている板厚計や温度計による圧延材
の板厚や温度のＨ１測が困難となる方法で、従って通常
の圧延機では熱延制御が困難となる。尚この発明では平
均冷却速度１０℃／ｓ以上で圧延材を冷却するが、冷却
速度の限定には格別の記載がなく、従って１０℃／ｓ以
上とは例えば実施例の３０℃／ｓを指す。

一方Ｔｉ又はＴｉ及びＮｂを含有する冷延鋼板は、Ｔｉ
炭化物やＮｂ炭窒化物が熱延板で十分に析出していると
、高い深絞り性すなわち高いプレス成形性が得られる。

箱型焼鈍法では焼鈍時間が長いため、低温で巻取っても
、焼鈍中にＴ」炭化物やＮｂ炭窒化物が析出するため良
好な深絞り性、すなわち良好なプレス成形性が得られる
。しかし連続焼鈍法は焼鈍時間が短かいため、焼鈍中に
１１炭化物やＮｂ炭窒化物は析出し難い。従って連続焼
鈍法では、熱延鋼板を高温で巻取り、巻取ってからＴｉ
炭化物やＮｂ炭窒化物を析出させる場合が多い。しかし
高温で巻取ると鋼板の表面の酸化が大きく酸洗性が低下
するし、又高温で巻取ってもコイルの内周部や外周部は
冷却速度が大きいため、コイルの均質性が損われるに至
る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は低温巻取りで、Ｔｉ炭化物やＮｂ炭窒化物が析
出した熱延鋼板を製造し、これを用いプレス成形性すな
わち深絞り性のよい鋼板を、連続焼鈍法によって製造す
る方法を開示する事を１」的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、（］）重量％で、Ｃ：　０．００５以下、Ｓ
ｌ：１．０以下、Ｍｎ：２．０以下、Ｐ：０．１５以下
、Ｓ：０．０５以下、　５ｏｌＡ　ｆｌ　：　０．１以
下、　Ｎ　：　０．００８以下、Ｔｉ：０．００４〜０
．２で必要に応じてＢ　：　０．０００５〜０．００３
０を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成
分の鋼を、熱間圧延に際し、Ａｒ３点以」二の温度で仕
−ヒげ圧延を終了し、その後冷却開始温度がＡｒ３点以
上で、冷却終了温度が（Ａｒ３−１．０°Ｃ）−（Ａｒ
３−１ｏｏ’ｃ）の温度域を、５０℃／　ｓ　−４００
℃／ｓの冷却速度で冷却し、その後２ｓ〜２０ｓ保持し
、６５０℃以下で巻取り、その後常法に従って冷間圧延
・連続焼鈍することを特徴とする、プレス成形性に優れ
た冷延鋼板の製造方法であり、又 （２）重量％で、Ｃ：　０．００５以下、Ｓｉ：１．０
以下。

Ｍｎ：２．Ｏ以下、Ｐ：０．１５以下、Ｓ：０．０５以
下、　Ｓ。

ＩＡＱ：０．１以下、　Ｎ　：　０．００８以下、　Ｔ
ｉ　：　０．００４〜０゜２、　Ｎｂ　：　０．００４
〜０．０５で必要に応じ、Ｂ　：　０．０００５〜０．
００３０を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる成分の鋼を、熱間圧延に際し、Ａｒ３点以」−の温
度で仕北げ圧延を終了し、その後冷却開始温度がＡｒ３
点以上で冷却終了温度が（Ａｒ３−１００Ｃ）−（Ａｒ
３−１００℃）の温度域を、５０°Ｃ／　ｓ　−４００
℃／　ｓの冷却速度で冷却し、その後２５〜２０ｓ保持
し、６５０°Ｃ以下で巻取り、その後常法に従って冷間
圧延・連続焼鈍することを特徴とする、プレス成形性に
優れた冷延鋼板の製造方法である。

［作用コ 以下に本発明を具体的に説明する。

Ｃは０．００５％以下とする。プレス加工性を向上させ
るにはＣは少ない方がよい。又Ｃがｏ、ｏｏｓ％を超え
るとこれを固定するためにＴｉやＮｂの添加量が増加し
コストアップとなる。

Ｓｌは１．０％以下である。Ｓｉは強度を高めるのに有
効な元素で、必要とする引張強度に応じて添加できるが
、１．０％を超えると溶融めっき性や化成処理性が損わ
れる。

Ｍｒ＋ｔ＋Ｓｉと同様に、必要とする引張強度に応じて
添加できるが、極低炭でＭｎが２．０％以上は精錬コス
１〜が高くなるし、又Ｍｎがあまり高過ぎると加工性も
損われる。

Ｓは硫化物系介在物を生成し、プレス成形性を劣化させ
るので少ないほうがよく、０．０５％以下とする。Ｐは
強度上昇に有効な元素で、高い引張強度が望まれる場合
は積極的に添加する。しかし０．１５％を超えると溶接
脆性を起し易くなる。

５ｏｌＡ　ｆｌは溶鋼を脱酸しＴｉやＮｂの歩留りを向
上させるために含有させる。しかし過剰に添加すると鋼
板のプレス成形性を損うために０．１％を上限とする。

Ｎはｏ、ｏｏｇ％以下である。Ｎが高過ぎると、ｌｉや
Ｔ１やＮｂの添加量が増加してコストアップとなるし、
又プレス成形性が損われる。

本発明では、鋼中のＣ，Ｎを析出固定し、良好なプレス
成形性を得るためにＴｉやＮｂを添加する。

Ｔｉは０．００４％以下ではＣやＮが十分に析出固定さ
れないために冷延鋼板の時効性が悪い。Ｔｉの含有は０
．２％で十分で、過剰の添加は経済性の点で好ましくな
い。尚Ｔｉ窒化物は鋼への溶解度積が小さいためスラブ
で析出している。Ｔｉ炭化物は溶解度積が大きく、その
多くは熱延での巻取り段階や焼純生に析出するが、後述
する如く本発明では低温巻取りでこれを析出させる。

Ｎｂも同様の理由で０．００４〜０．０５％含有させる
。尚Ｎｂの炭窒化物も熱延での巻取り段階や焼鈍中に析
出するが、後述する如く本発明では低温巻取りでこれを
析出させる。

本発明では、二次加工脆性を抑制する場合にはＢを添加
する。ｏ、ｏｏｏｓ％以上添加すると二次加工脆性は著
しく改善される。しかし０．００３％以上添加しても効
果は飽和する。

本発明の熱間圧延の仕上げ圧延温度はＡｒ３点以上であ
る。Ａｒ３点以下では熱延板に粗大粒が発生したり加工
組織が残留し、冷延・焼鈍後の深絞り性を低下させる。

次に本発明の詳細な説明する。本発明では冷却開始温度
がＡｒ３点以上で冷却終了温度が（Ａｒ３−１０℃）〜
（Ａｒ３−１００°Ｃ）の温度域を、５０℃／５−４０
０℃／ｓの冷却速度で冷却しその後２ｓ〜２０ｓ保持す
る。この急冷却と保持は従来知られてぃなかった下記の
効果を伴う。即ち従来は６５０℃以下の低い温度で巻取
ると、巻取り温度が低いため、Ｔｉ炭化物やＮｂ炭窒化
物が核発生し難く、また析出速度が遅いため、析出物が
析出を完了しないで、これを冷延・連続焼鈍した冷延鋼
板はプレス成形性の低い製品となった。しかし本発明の
急冷却を行うと保持の間にＴｉ炭化物やＮｂ炭窒化物が
結晶粒内に均一に析出し、６５０℃以下の低い巻取り後
の緩冷却過程でも、既に析出したＴｉ炭化物やＮｂ炭窒
化物が成長する。この結果連続焼鈍法によってもプレス
成形性のよい冷延鋼板となる。この理由は、冷却開始温
度がＡｒ３点以上で冷却終了温度が（Ａｒ３−１０℃）
〜（Ａｒ３−１００℃）の温度域を急冷却することによ
って、生成するα粒に転位を導入し、Ｔｉ炭化物やＮｂ
炭窒化物の析出サイトを与えるためと考えられる。この
ためには５０℃／ｓ以上の冷却速度が必要である。冷却
速度は４００℃／ｓ以上であってもよいが、４００℃／
ｓが達成容易な範囲である。

冷却終了温度は（Ａｒ３−１０℃）−（Ａｒ３　１００
℃）である。冷却終了温度が高過ぎるとα相の体積率が
少なく、析出は一部の結晶粒にしか起らない。また低過
ぎると、析出速度が遅く、導入した転位に有効に析出せ
ず、析出する前に転位が消滅してしまう。従って急冷却
終了温度は（Ａｒ３−１０℃）〜（Ａｒ３−１００℃）
である。急冷終了温度を好ましくは（Ａｒ３−１０℃）
　〜（Ａｒ３−８０℃）、最も好ましくは（Ａｒ３−１
０℃）〜（Ａｒ３−５０℃）とすると、さらに高い深絞
り性が得られる。

次に本発明ではＴｉ炭化物やＮｂ炭窒化物を析出させる
ため２ｓ〜２０ｓ保持する。本発明で保持とは、冷却速
度で２０℃／ｓ以下の冷却速度、即ちランナウトテーブ
ル上での通板ロールによる冷却やその冷却水による弱水
冷、温度計測等の水切り等による部分的な冷却、空冷あ
るいはそれ以下の冷却速度に熱延板を保つことをいう。

保持中の温度降下を少なくするための、電気、ガス等を
用いたヒーターや保温カバーなどの使用は、保持中の温
度降下を防ぎ、析出量を増加させるために好ましい。保
持時間は２８以上あればＴｉ炭化物やＮｂ炭窒化物は数
多く転位線上に析出しうるが、この保持時間は４Ｓ以上
、最も好ましくは６８以上とするのが更によい。保持時
間は長い方が析出量が増大して好ましいが、保持時間を
２０ｓ以上とすると仕上圧延機から巻取機までのライン
長さが著しく長くなり設備が大規模となる。

また保持時間をできるだけ長くとるため、通常仕上圧延
機出側に配置される板厚計や温度計の作動しこ支障をき
たさない範囲しこおいて、保持前の急冷を行う冷却設備
は仕上圧延機にできるだけ近づけて配置することが好ま
しい。

保持を終了する温度が低くなると析出する速度が小さく
なり保持を行う効果が小さくなる。好ましくは（Ａｒ３
−１００°Ｃ）以上で保持を終了することがよい。

本発明では６５０°Ｃ以上の温度で巻取る。６５０℃以
下では鋼板の表面の酸化が少なく酸洗性が良好であり、
又全長に亘って、コイルの内周部も外周部も均質な熱延
板が得られる。

また、熱間圧延に際しスラブ加熱温度は１．０００〜１
３００°Ｃとすれば良好な深絞り性が得られる。好まし
くは］０００〜］］５０°Ｃとするとさらに良好な深絞
り性が得られる。また連続鋳造後、直送圧延を行う場合
にも同様の効果が得られる。

本発明で製造した熱延鋼板は常法で冷間圧延や連続焼鈍
を行う。冷間圧延や連続焼鈍の条件は特に限定するもの
でないが、冷間圧延率は４０〜９５％が、望ましくは７
０〜９０％にすると非常に高いプレス成形性の冷延鋼板
が得られる。又連続焼鈍もあまりに高い焼鈍温度は好ま
しくないが、通常の連続焼鈍条件でプレス成形性に優れ
た冷延鋼板となる。

冷延、焼鈍を行い、冷延鋼板となした後、その後の工程
で亜鉛めっき、すずめつき、クロムメツキなど、種々の
めっきをその用途に合わせて行ってよい。また焼鈍後、
引き続いて溶融亜鉛めっき等を行うことも用途に応じて
行ってよい。この際ＮｂとＴｉを添加した鋼を用いると
めっき層の密着性がよりよい亜鉛めっき鋼板が得られ好
ましい。

さらに焼鈍後、調質圧延、防錆処理、潤滑剤の塗布等も
必要に応じて行ってよい。

［実施例コ 通常の工程にしたがって溶製された鋼を連続鋳造によっ
て２４５ｍｍ厚のスラブとした。鋼の化学成分を第１表
に示す。

その後］］５０℃で１．．５ｈｒ均熱処理後、粗圧延、
仕上圧延を行い、所定の温度で巻取り、ホットコイルと
なした。その後酸洗を行った後、８０％の冷間圧延を行
い、７６０°Ｃで４０秒間の連続焼鈍を行い０．６％の
副室圧延を行って冷延鋼板を製造した。

第２表に熱延条件と冷延鋼板のｒ値を示す。第２表に示
すごとく、本発明範囲内の化学成分の鋼を用い、さらに
本発明範囲内の熱延での圧延終了温度および冷却開始温
度、冷却終了温度そして冷却速度で冷却し、保持を行う
ことによって、深絞り性に優れた冷延鋼板を製造するこ
とができることがわかる。

深絞り性の指評としてランクフォード値（ｒ値）を用い
た。ｒ値は圧延方向、圧延方向から±４５°傾いた方向
、圧延直角方向の値を平均したものを用いた。

［発明の効果コ 本発明は、低温巻取りのため、酸洗性に優れ且第　　　
　　２　　　　　表 ＊保持：空冷（冷却速度：５℃／５ｅｅ）　　＊保持：
保温カバー（冷却速度＝０．２℃／５ｅｅ）つコイルの
内周部や外周部の材質が安定している。

更に本発明は、低温巻取りであるが、Ｔｉ炭化物やＮｂ
炭窒化物が析出しているため、連続焼鈍法を用いた冷間
圧延で、深絞り性の優れた冷延鋼板が製造できる方法で
あり、産業上の効果が大きい。

特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ：０．００５以下、Ｓｉ：１．０以下、 Ｍｎ：２．０以下、Ｐ：０．１５以下、 Ｓ：０．０５以下、ＳｏｌＡｌ：０．１以下、Ｎ：０．
   ００８以下、Ｔｉ：０．００４〜０．２、で必要に応じ
   てＢ：０．０００５〜０．００３０を含有し、残部Ｆｅ
   および不可避的不純物からなる成分の鋼を、熱間圧延に
   際し、Ａｒ３点以上の温度で仕上げ圧延を終了し、その
   後冷却開始温度がＡｒ３点以上で冷却終了温度が（Ａｒ
   ３−１０℃）〜（Ａｒ３−１００℃）の温度域を、５０
   ℃／ｓ〜４００℃／ｓの冷却速度で冷却し、その後２ｓ
   〜２０ｓ保持し、６５０℃以下で巻取り、その後常法に
   従って冷間圧延・連続焼鈍することを特徴とする、プレ
   ス成形性に優れた冷延鋼板の製造方法。
2. （２）重量％で Ｃ：０．００５以下、Ｓｉ：１．０以下、 Ｍｎ：２．０以下、Ｐ：０．１５以下、 Ｓ：０．０５以下、ＳｏｌＡｌ：０．１以下、Ｎ：０．
   ００８以下、Ｔｉ：０．００４〜０．２、Ｎｂ：０．０
   ０４〜０．０５、 で必要に応じ、Ｂ：０．０００５〜０．００３０を含有
   し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分の鋼を
   、熱間圧延に際し、Ａｒ３点以上の温度で仕上げ圧延を
   終了し、その後冷却開始温度がＡｒ３点以上で冷却終了
   温度が（Ａｒ３−１０℃）〜（Ａｒ３−１００℃）の温
   度域を、５０℃／ｓ〜４００℃／ｓの冷却速度で冷却し
   、その後２ｓ〜２０ｓ保持し、６５０℃以下で巻取り、
   その後常法に従って冷間圧延・連続焼鈍することを特徴
   とする、プレス成形性に優れた冷延鋼板の製造方法。