JPH0215124A - 成形性に優れた熱延鋼板の製造方法 - 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〉 この発明は、成形性に優れた熱延鋼板を低コストで安定
製造する方法に関するものである。

〈従来技術とその課題〉 従来、深絞り加工等に供する加工用鋼板としては成形性
に優れる冷延鋼板を適用するのが一般的であったが、近
年の素材コスト合理化思想の高まりの中で、このような
成形加工の用途に熱延鋼板の適用が検討されるようにな
り、成形性に優れた熱延鋼板を望む声が強まってきた。

しかし、加工用鋼板としての用途を考慮すると、熱延鋼
板には冷延鋼板と比較して深絞り性が低いと言う大きな
問題があり、通常の方法で得られた熱延鋼板をそのまま
加工用に供することは無理なことであった。

ところで、熱延鋼板の深絞り性の悪さはその集合組織に
起因したものであることが指摘され°（いる。つまり、
“絞り性”の評価は一般にＰ稙ムこよって行われるのが
普通であるか、従来の熱延鋼板はＡｒ１点以下の温度で
圧延されるため、圧延の終了後にＴ−α変態によって集
合組織がランダム化してしまい、を値が１以下と非常に
低くなって絞り性を悪化させていた訳である。

そこで、熱延鋼板のｒ（ｌ￥を上げるための様々な方策
が模索され、特にＡｒ３点以下の温間圧延法の導入が種
々検討されているが、このような温間圧延法を実機圧延
に通用しようとすると過大な圧延負荷がかかったり、新
たな設備投資を必要とするなど、所期の素材ロス１〜合
理化と言う狙いに逆行する方向を歩まざるを得なかった
。

例えば、温間圧延を導入した加工用熱延鋼板の製造手段
として、これまで次のような方法が提案された。

ａ）低炭アルミキルト鋼を素材とし、ＡＮＮの析出処理
の後、４００〜７００　’Ｃの温度域で８０％以上の累
積圧下率で圧延を行うと共に、その最終パスの圧下率を
２０％以上として圧延を終了してから再結晶処理を施す
方法（特開昭５９−１３３３２５号特開昭５９−１５３
８２９号、特開昭５９−１５３８３６号）。

ｂ）極低炭素鋼を〔６００℃−Ａｒ３点〕の温度域で５
分以上均熱処理してから６８０℃以下の温度域で圧延し
、その後再結晶処理を施す方法（特開昭６０−１０６９
２号）。

Ｃ）極低炭素鋼を〔５００℃〜Ａｒ３点〕の温度域で全
圧下率５０％以上で潤滑圧延し、その後再結晶処理を施
す方法（特開昭５９−２２６１４９号、特開昭６１−３
８４４号）。

しかしながら、前記ａ）項で示される方法では、７００
℃以下での累積圧下率を８０％以上確保しなりればなら
ないので圧延の負荷が非常に大きく、既存設備での処理
は現実的ではないとの問題があり、また前記ｂ）項で示
される方法では、〔６００’Ｃ−Ａｒ３点〕の温度域で
５分以」二の均熱処理を要することから新たな保温設備
の設置を必要とするとの問題が、そして前記Ｃ）項で示
される方法では、Ａｒａ点以下の温度域で５０％以上の
圧下率を確保しなければならないので圧延の負荷が犬で
あるごとに加えて、潤滑圧延を行うための潤滑油供給設
備の新設が必要となる等の問題がそれぞれあった。

そこで、本発明の目的は、圧延負荷を上げたり設備の新
設や格別な変更を要することなく、現行の設備をほぼそ
のまま適用して深絞り性に優れた熱延鋼板をコスト安く
製造し得る手段の提供にある。

〈課題を解決するための手段〉 そして、本発明者は、前記目的を達成すべく様々な実験
・検討を繰り返しながら研究を重ね、次に示すような知
見を得るに至った。

ｔａｌ　　Ａｒ３点以下の温度で圧延された加工組織か
ら深絞り性に有利なパ圧延面と平行な［１１１］方位を
多く含む再結晶集合Ｍｉ織”を得るためには、鋼中の固
溶Ｃ，Ｎが少ない状態で圧延することが効果的であるこ
と （ｂｌ　　そのためには、鋼中のＣ及びＮの含有量は極
力少ない方が好ましく、またＣ、　Ｎを炭窒化物として
固定するために適量のＴ１の添加が欠かせず、しかも圧
延開始時に炭窒化物を形成させるために圧延に際しての
加熱温度を低目に抑えることが必要であること。

（Ｃ）また、所望の再結晶集合組織を安定して得るため
には加工組織形成の前のフェライト組織は微細な方が好
ましいが、フェライ１−の細粒化を図るためには、前組
織であるオーステナイトを細粒化する必要があり、この
ためにも圧延に際しての加熱温度を低目に抑えることは
大変有効であること５ （ｄ）　　更に、良好な成形性確保に好適な結晶集合組
織を得るためには前述した通りＡｒ３点以下での圧延が
重要であるが、この場合に圧下率を上げると［１，１１
］方位の結晶集合組織は発達するけれども、同時に絞り
性に好ましくない［１，００］方位の結晶集合組織も発
達して再結晶焼鈍後のｒ値は低下する傾向となる。この
ため、比較的高い圧下率をかげる場合には［１００］方
位の発達を抑制する手段（例えば潤滑圧延）による剪断
応力の低減が必要となる。しかし、上述のように鋼中の
固溶Ｃ，Ｎを低減し、かつフェライト粒を細粒化してお
けば、Ａｒｓ点以下での圧延において圧下率をそれほど
上げなくても［１１１］方位は十分に発達し、満足でき
る深絞り１ソＩが確保されること。

本発明は、上記知見等に基づいてなされたものであり、 ｒ　Ｃ：　０．００５０％以下（以降、成分割合を表わ
ず％は重量％とする） Ｎ・０．００５０％以下 Ｔｉ：有効Ｔｉで０．０１０〜０．０２０％（但し、有
効Ｔｉ　＝　ｔｏｔａｌ　Ｔｉ　−４８Ｃ／１２　４８
Ｎ／１４）Ｆｅ及び不可避的元素：残り なる組成の鋼を１０５０　’ｃを超えない温度に加熱し
た後、仕上圧延後段での圧延条件が 圧延温度：６５０〜７５０℃ 上記温度での圧延パス回数・２パス １バス当りの圧下率：３０％以下 となる圧延を施してから５００℃以下で巻取り、その後
再結晶処理を行うことにより、成形性に優れた熱延鋼板
をコスｌ〜安く安定して製造し得るようにした点−］ に特徴を有するものである。

以下、本発明において素材鋼の組成並びに熱延板の製造
条件を前記の如くに限定した理由を、個々の作用を絡め
て説明する。

〈作用〉 Ａ）素材鋼の成分含有割合 Ｃ１及びＮ 先にも述べたように、Ａｒ、コニ下の温度で圧延された
加工組織から深絞り性に有利な再結晶集合組織″゛を得
るためには鋼中の固溶Ｃ，Ｎを極ノｊ抑制する必要があ
るが、所望値にまで固溶Ｃ，Ｎを低減するためにはＣ及
びＮの含有量を各々０．００５０％以下に制限する必要
がある。従って、ｔｌＰＩのＣ及びＮの含有量はそれぞ
れ０．００５０％以下と限定したが、好ましくは０．０
０２０％以下に制限するのが良い。

Ｔｉ Ｔｉにば、鋼中のＣ，Ｎを炭窒化物として固定し、熱延
鋼板のｒ値を改善する作用があるが、その含有量が下記
式で表される有効Ｔｉとして０．０１０％を干回っても
、また０、０２０％を上回っても良好なｔ値を達成でき
ない。

有効Ｔｉ＝ｔｏｔａｌ　Ｔｉ−４８Ｃ／１２−４８Ｎ／
１４゜ごのため、Ｔｉ含有量は“有効Ｔｉ″とじて０．
０１０〜０．０２０％と定めた。

第１図は、有効Ｔｉ１ｌと熱延鋼板のｒ値との関係を示
したグラフである。なお、この関係は、Ｃ：０．０００
７〜０．００５２％、　　Ｎ　：０．００１２〜０．０
０８３％、Ｔｉ：０．０２９〜０．０６２％、残部が実
質的にＦｅより成る鋼を９８０℃に加熱し、圧延スケジ
ュール：　４０　ｔ→２０ｔ−利Ｑｔ−７ｔ→５ｔ−３
，５ｔ→２．６ｔで、かつ３．５ｔへの圧延温度を６８
０°ｃ、２．５ｔへの圧延温度を６７０℃として圧延を
行った後、２００℃で巻取り、更に８５０℃で２０秒間
の焼鈍を施して得た熱延鋼板から導き出した例である。

そして、この第１図に示される結果からも、前記有効Ｔ
ｉが０．０１０〜０．０２０％の範囲内に調整された場
合に良好なｆ（Ｉの得られることが分かる。

なお、付随的に鋼中に随伴される元素であるＳｉＭｎ、
　　Ｐ及び八！も低い方が好ましいが、通常の加工用熱
延鋼板に含まれる程度であれば格別な問題はない。

Ｂ）熱延板製造条件 加熱温度 熱間圧延に際しての加熱温度が１０５０℃を超えた場合
には、圧延開始時におりる炭窒化物の形成が不十分とな
り得られる熱延鋼板のｒ値が悪化してしまうことから、
上記加熱温度は１０５０℃以下と定めた。

第２図は、熱間圧延に際しての加熱温度と熱延鋼板のｒ
値との関係を示したグラフである。なお、この関係は、
Ｃ：　０．０００８〜０．００１５％、　　Ｎ　：０．
００１２〜０．００２０％、　Ｔｉ　：　０．０２５〜
０．０３６％、残部が実質的にＦｅより成る鋼を種々温
度に加熱し、圧延スケジュール：４０ｔ→２０　ｔ−１
０ｔ→７　ｔ−５ｔ−〉３．５ｔ−・２．６ｔで、かつ
３．５ｔへの圧延温度を６８０℃２，６Ｌへの圧延温度
を６７０　’Ｃとして圧延を行った後、２００℃で巻取
り、更に８５０℃で２０秒間の焼鈍を施して得た熱延鋼
板から導き出した例である。そして、この第２図からも
、熱延に際しての加熱温度が１０５０　’Ｃを−Ｌ回る
と得られる熱延鋼板のｒ値が目立って低下することか分
かる。

圧延展度 圧延温度がＡｒ３点以下の圧延であれば絞り性に有利な
［１１１］方位の結晶集合組織は得られるが、安定して
良好なｒ値を得るためには少なくとも仕−１−圧延後段
における圧延温度の上限を７５０℃に規制する必要があ
り、一方、圧延温度が低温となるほど圧延負荷が増すた
め、許容し得る負荷での圧延を行うためには圧延温度の
下限を６５０℃としなければならない。従って、仕上圧
延後段での圧延温度を６５０〜７５０℃と限定した。

圧下率、　びパス回数 ７５０〜６５０℃間での１パス当りの圧下率が増加する
につれて好ましい［１１１］方位の結晶集合組織が増加
するが、一方で［１００］方位の結晶集合組織も増加す
る。ただ、上記圧下率が３０％以下であれば、［１００
］方位の結晶集合組織による熱延鋼板を値への悪影響を
顕著化させずに［１１１］方位の結晶集合組織を増加さ
せ、十分な深絞り性を確保できることから、前記圧下率
は３０％以下と定めた。

また、７５０〜６５０℃間での圧延パス回数を２パスと
するのは、該パス回数が１パスであると、実際上、所望
の板厚を達成するために圧下率を５０％以」二とするこ
とが必要となって［１０（ｌ］方位結晶集合組織の増加
と圧延負荷の増大を招き、方、パス回数を３パス以上に
すると実際上どうしても全圧下率が増加してしまい、や
はり　［１００］方位の結晶集合ＭＵ織が増加してしま
うためである。

なお、圧延後の巻取りは、回復や再結晶を抑制して加工
組織を残存させるために低温で行う必要がある。

更に、再結晶処理条件には格別な制約はなく、通常の箱
焼鈍法や連続焼鈍法を採用すれば良い。

勿論、連続溶融亜鉛メンキラインでの焼鈍によっても何
ら問題はない。

次に、本発明の効果を実施例によって具体的に説明する
。

〈実施例〉 実施例　１ 第１表に示す化学組成の連続鋳造スラブ（厚さ２５０＋
ｕ）を１０００℃に加熱した後熱間圧延を行い、第２表
に示す種々の条件で仕」二圧延を施してから３００′Ｃ
で巻取り、厚さ１．８ｕの鋼板を得た。

次いで、該鋼板を酸洗処理し、連続焼鈍法にて再結晶処
理を施した。

このようにして製造された熱延鋼板について機械的特性
値を測定したが、その結果を第２表に併せて示す。

第２表に示される結果からも明らかなように、本発明で
規定する条件通りに製造された熱延鋼板は優れたｒ値（
深絞り性）を示すのに対して、製造条件が本発明の規定
から外れた比較法では十分に満足できるｒ値の熱延鋼板
が得られないことが分かる。

実施例　２ 第３表に示す化学組成の連続鋳造スラブ（厚さ２５０ｍ
ｍ）を１０００℃に加熱した後熱間圧延を行い、７２０
℃で仕上圧延（パス回数＝２パス、■バス当りの圧下率
：２６．８％）を施してから３００℃で巻取り、厚さ１
　、８　ｍｍの鋼板を得た。

次いで、該鋼板を酸洗処理し、連続焼鈍法にて再結晶処
理を施した。

このようにして製造された熱延鋼板について機械的特性
値を測定したが、その結果を第３表にイノ（せて示す。

一ヒ記第３表に示される結果からも、本発明で規定する
条件通りに製造された熱延鋼板は優れたｒ値を示すのに
対して、素材鋼の化学組成が本発明の規定から外れた比
較法では十分に満足できるｒ値の熱延鋼板が得られない
ことが分かる。

実施例　３ 第４表に示す化学組成の連続鋳造スラフ　（Ｆｌ−さ２
５０ｍｍ）を第５表に示す種々の条件で圧延し巻取って
、厚さが１．８鰭の鋼板を得た。なお、仕」二圧延での
パス回数は２パスで、そのときの１パス当りの圧下率は
２６．８％であった。

次いで、該鋼板を酸洗処理し、同しく第５表に示す条件
の焼鈍にて再結晶処理を施した。

このようにして製造された熱延鋼板について機械的特性
値を測定したが、その結果を第５表に併せで示す。

第５表に示される結果からも、本発明で規定する条件通
りに製造された熱延鋼板は優れたｒ値を示すのに対して
、製造条件が本発明の規定から外れた比較法では十分に
満足できるｒ値の熱延鋼板が得られないことが明らかで
ある。

〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、現行の設備を
そのまま使用し、また圧延負荷の無理な増加等を行うこ
ともなく、深絞り性に優れた熱延鋼板を安定に低コスト
で製造することが可能となるなど、産業上価れた効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、有効Ｔｉ量と熱延鋼板のｒ値との関係を示し
たグラフである。 第２図は、熱間圧延に際しての加熱温度と熱延鋼板のｒ
値との関係を示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量割合にて Ｃ：０．００５０％以下、Ｎ：０．００５０％以下、Ｔ
   ｉ：有効Ｔｉで０．０１０〜０．０２０％（但し、有効
   Ｔｉ＝ｔｏｔａｌ　Ｔｉ−４８Ｃ／１２−４８Ｎ／１４
   ）、Ｆｅ及び不可避的元素：残り、 なる組成の鋼を１０５０℃を超えない温度に加熱した後
   、仕上圧延後段での圧延条件が 圧延温度：６５０〜７５０℃、 上記温度での圧延パス回数：２パス、 １パス当りの圧下率：３０％以下 となる圧延を施してから５００℃以下で巻取り、その後
   再結晶処理を行うことを特徴とする、成形性に優れた熱
   延鋼板の製造方法。