JPH0565534A - 冷延鋼板の脱炭焼なまし方法 - Google Patents

冷延鋼板の脱炭焼なまし方法

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JPH0565534A
JPH0565534A JP22568191A JP22568191A JPH0565534A JP H0565534 A JPH0565534 A JP H0565534A JP 22568191 A JP22568191 A JP 22568191A JP 22568191 A JP22568191 A JP 22568191A JP H0565534 A JPH0565534 A JP H0565534A
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JP
Japan
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annealing
treatment
steel sheet
rolled steel
decarburizing
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Pending
Application number
JP22568191A
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English (en)
Inventor
Katsumi Hoshino
勝己 星野
Fumio Yamamoto
芙美夫 山本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】深絞り性、耐二次加工脆性および非時効性に優
れた冷延鋼板の製造。 【構成】C:0.10wt%以下、Mn:0.1 〜0.8 wt%、
P:0.03wt%以下、残部がFeおよび不可避不純物から
なる冷延鋼板をオープンコイル焼なまし処理する際に、
その焼なまし処理中に焼なまし炉内に水蒸気を吹き込ん
で脱炭処理する過程で焼なまし炉から排出されるガス中
のCO濃度が0.20〜0.35 vol%に至った時点で水蒸気の
吹き込みを停止して脱炭処理を終了する。 【効果】鋼中Cが図の適正範囲に収まり、上記の全ての
特性に優れた鋼板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷延鋼板の脱炭焼なまし
方法に係わり、深絞り性、耐二次加工脆性および非時効
性に優れた冷延鋼板とする脱炭焼なまし方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にプレス加工に供される冷延鋼板に
は、r値および伸び値が高いことが要求される。このよ
うな冷延鋼板は素材として低炭素アルミキルド鋼または
リムド鋼を用い、これらの鋼を熱間圧延および冷間圧延
した後、オープコイル焼なまし処理して機械的性質を改
善し、且つこの焼なまし処理中に脱炭処理して鋼中の炭
素(C)を減少させ深絞り性を高めることによって製造
されている。
【0003】脱炭処理は焼なまし処理中に水蒸気を焼な
まし炉内に吹き込むことにより行われているが、この脱
炭処理が不十分で鋼中に 11ppm以上のCが残存すると、
その冷延鋼板は時効劣化を生じて伸び値が著しく低下す
る。
【0004】図3はC含有量の異なる冷延鋼板を 100℃
の温度で30分間時効処理したときの伸び(EL)値の低
下を調べたものであり、図中、○印は時効処理する前に
測定した伸び値、●印は時効処理後に測定した伸び値で
ある。図3から明らかなように鋼中のC量が 10ppm以下
の場合は時効処理しても伸び値の低下が小さいが、11pp
m 以上では時効処理すると伸び値の低下が大きい。
【0005】このように時効劣化により伸び値が大きく
低下すると、その冷延鋼板は成形性能が損なわれるばか
りか、降伏点伸び(YPE)が現れ、これが 0.5%以上
になるとストレッチャストレインが発生する。このた
め、従来は焼なまし処理中は徹底的に脱炭処理して鋼中
のC量をできるだけ低くするようにしているが、本発明
者らの知見では必要以上の脱炭は耐二次加工脆性を低下
させる。
【0006】冷延鋼板は自動車や家電製品等の外装材と
して賞用されているが、最近ではこれらの製品のデザイ
ンが多様化および複雑化して形成条件が厳しくなり、一
部の用途で二次加工脆性による割れの問題が生じてい
る。本発明者らがこの原因を調べたところ、鋼中C量が
4ppm 以下の冷延鋼板に集中的に割れが発生しているこ
とがわかった。これは脱炭処理で鋼中のC量を極端に低
くすると結晶粒界の強度が低下するからであると考えら
れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ホーロー製品のケトル
や自動車のフェンダー等のような難加工製品に使用され
る冷延鋼板には、深絞り性は勿論のこと、この深絞り性
を維持するための非時効性や耐二次加工脆性などの特性
が必要である。しかしながら、冷延鋼板に良好な深絞り
性を付与するために焼なまし処理中に脱炭処理して鋼中
のC量を4ppm 以下にまで低減すると耐二次加工脆性が
損なわれ、脱炭が不十分で鋼中に 11ppm以上のCが残存
すると非時効性が損なわれる。
【0008】従って、非時効性および耐二次加工脆性を
損なうことなく、深絞り性を確保するには鋼中のC量が
5〜10ppm の範囲内となるように脱炭処理するのがよい
と考えられるが、実操業で鋼中のC量をこの範囲内に正
確に調整することは容易ではない。
【0009】本発明の課題は、確実に鋼中のC量を5〜
10ppm の範囲内にコントロールすることができて、深絞
り性、耐二次加工脆性および非時効性に優れた冷延鋼板
を得ることができる脱炭焼まなし方法を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、焼なまし
処理中に水蒸気を雰囲気ガス中に吹き込んで鋼中のCを
脱炭する処理を、焼なまし炉から排出されるガス中のC
O(一酸化炭素)濃度が一定の値に至った時点で終了す
れば、確実に鋼中のC量を5〜10ppm とすることができ
ることを見出した。
【0011】上記知見に基づく本発明は「C:0.10wt%
以下、Mn:0.1 〜0.8 wt%、P:0.03wt%以下、残部
がFeおよび不可避不純物からなる冷延鋼板をオープン
コイル焼なまし処理する際に、その焼なまし処理中に焼
なまし炉内に水蒸気を吹き込んで脱炭処理する過程で焼
なまし炉から排出されるガス中のCO濃度が 0.20 〜0.
35 vol%に至った時点で水蒸気の吹き込みを停止して脱
炭処理を終了することを特徴とする冷延鋼板の脱炭焼な
まし方法」を要旨とする。
【0012】
【作用】以下、添付図面を参照して本発明を更に詳細に
説明する。
【0013】図1は冷延鋼板のオープンコイル焼なまし
処理におけるヒートサイクルを示したものである。
【0014】焼なまし処理は、焼まなし炉にオープンコ
イルを装入し、10〜20 vol%水素(H2)+窒素(N2)ガ
スの雰囲気中で、図1に示すように再結晶温度以上 Ar3
変態点以下の温度域に昇熱し、その温度域で均熱保持し
た後、消火して炉から取り出すことにより行われる。こ
の焼なまし処理において、オープンコイルを Ar3変態点
より高い温度域に加熱しない理由は、 Ar3変態点を超し
てオーステナイト組織となると、鋼のC吸蔵能力が増し
て脱炭が困難となり、鋼中には多量のCが残存するから
である。
【0015】脱炭処理は、この焼なまし処理中の昇熱過
程或いは均熱過程の 500℃以上 Ar3変態点以下を出発点
として焼まなし炉に水蒸気を吹き込むことで行われる。
水蒸気の吹き込み量は、ガス雰囲気のH2 分圧、H2
分圧および温度などから調整される。焼なまし炉に水蒸
気を吹き込むと、下記式の反応が起こることにより鋼中
の炭素が脱炭される。
【0016】 C +H2 O→CO+H2 ( C :鋼中の炭素) 本発明の方法では、前記の焼なまし炉に水蒸気を吹き込
んで行う脱炭処理を、焼なまし炉から排出されるガス中
のCO濃度が0.20〜0.35 vol%に至った時点で水蒸気の
吹き込みを停止する。その理由は排ガス中のCO濃度が
0.20〜0.35 vol%の範囲外である時点で水蒸気の吹き込
みを停止して脱炭処理を終了すると、鋼中のC量が5〜
10ppm にならず、二次加工脆性による割れまたはストレ
ッチャストレインが発生しやすくなるからである。
【0017】図2は脱炭処理終了時の排ガス中のCO濃
度と鋼中のC量との関係と、脆性割れおよびストレッチ
ャストレインの有無とを調べたものである。脆性割れお
よびストレッチャストレインの有無は後述する実施例と
同じ試験をして調べた。図中、○印は脆性割れおよびス
トレッチャストレインがともに無し、△印は脆性割れは
無いがストレッチャストレインが発生、×印はストレッ
チャストレインは無いが脆性割れが発生したことを表
す。
【0018】図2から明らかなように、排ガス中のCO
濃度が 0.20vol%より低い時点で脱炭処理を終了した場
合は、鋼中のC量が5ppm より低く、脆性割れが発生し
ており、排ガス中のCO濃度が0.35 vol%を超えた時点
で脱炭処理を終了した場合は、鋼中のC量が10ppm を超
えており、ストレッチャストレインが発生している。
【0019】これに対して、排ガス中のCO濃度が0.20
〜0.35 vol%の時点で脱炭処理を終了した場合には、鋼
中のC量が5〜10ppm であり、脆性割れおよびストレッ
チャストレインが発生していない。また、鋼中のC量が
5〜10ppm であれば、前述の図3から明らかなように時
効効処理後の伸び値の低下が小さく、深絞り性にも優れ
ている。
【0020】本発明において焼なまし処理中に脱炭処理
する対象材は、C:0.10wt%以下、Mn:0.1 〜0.8 wt
%、P:0.03wt%以下、残部がFeおよび不可避不純物
からなる冷延鋼板である。このように組成を限定したの
は下記の理由からである。
【0021】C:Cはオープンコイル焼なまし処理で脱
炭処理して5〜10ppm に低減する。このため、出発材料
のC含有量は少ない方がよい。C含有量が多くなると脱
炭処理時間が長くなって焼なまし作業の効率が低下する
ようになることから、0.10wt%を上限とした。
【0022】Mn:Mnの含有量が 0.1wt%より低いと
Mn/Sの値が低くなって赤熱脆化が発生しやすくな
り、0.8 wt%を超えると固溶強化によって製品の伸び値
やr値が低下して深絞り性が低下する。従って、Mnの含
有量は 0.1〜0.8 wt%とした。
【0023】P:Pの含有量が0.03wt%を超えると粒界
に偏析し、粒界強度が低下して耐二次加工脆性が損なわ
れる。また、固溶強化によって製品の伸び値やr値が低
下して深絞り性が低下する。従って、Pは0.03wt%以下
でできるだけ少ない方がよい。
【0024】
【実施例】表1に示す組成の冷延鋼板(板厚8mm) を 1
8vol%H2 −N2 ガスの雰囲気中で、710 ℃の温度に加
熱してオープンコイル焼なまし処理するとともにその処
理中に水蒸気を吹き込んで脱炭処理した。
【0025】水蒸気は 620℃の時点から焼まなし炉に吹
き込み、焼まなし炉から排出されるガス中のCO濃度が
0.12〜0.55vol %に至った時点で吹き込みを停止し、脱
炭処理を終えた。
【0026】表1に脱炭終了時の排ガス中のCO濃度と
脱炭焼なまし後に測定した鋼中のC量を併記する。ま
た、表2に脱炭焼なまし後の冷延鋼板の機械的性質、脆
性割れの有無およびストレッチャストレインの有無を調
べた結果を示す。
【0027】機械的性質は脱炭焼なまし後の冷延鋼板お
よびこれNI更に100℃で30分間保持の時効処理を施した
後の冷延鋼板からJIS5号の試験片を圧延方向から切
り出し、引張り試験して求めた。二次加工脆性を表す脆
性割れは、絞り比1.8 に加工し、−50℃の温度で落重に
より破壊後、破面を観察した。ストレッチャストレイン
は板幅方向に3%の引張り歪みを付与した後、油砥石で
表面研磨し、その表面を目視観察して有無を調べた。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】表1および表2に示すとおり、排ガス中の
CO濃度が本発明で規定する0.20〜0.35 vol%の時点で
脱炭処理を終了したものは製品の鋼中C量が5〜10ppm
であり、それらの製品は時効処理後の伸び値はほとんど
低下しておらず、ストレッチャストレインおよび脆性割
れが認められない。これに対して、排ガス中のCO濃度
が0.20 vol%より低い時点で終了した比較例は製品の鋼
中C量が4ppm 以下で、脆性割れが発生しており、0.35
vol%より高い時点で脱炭処理を終了した比較例は鋼中
C量が11ppm 以上で、時効処理後の伸び値の低下が大き
く、 0.5%以上のYPEが現れてストレッチャストレイ
ンが発生している。
【0031】
【発明の効果】実施例にも示したように、本発明の方法
で冷延鋼板の脱炭焼なましをすれば、深絞り性、耐二次
加工脆性および非時効性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷延鋼板のオープンコイル焼なまし処理におけ
るヒートサイクルを示す図である。
【図2】脱炭処理終了時の排ガス中のCO濃度と鋼中の
C量との関係と、脆性割れおよびストレッチャストレイ
ンの有無の調査結果を示すグラフである。
【図3】C含有量の異なる冷延鋼板を 100℃の温度で30
分間時効処理したときの伸び(EL)値の低下を示すグ
ラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C:0.10wt%以下、Mn:0.1 〜0.8 wt
    %、P:0.03wt%以下、残部がFeおよび不可避不純物
    からなる冷延鋼板をオープンコイル焼なまし処理する際
    に、その焼なまし処理中に焼なまし炉内に水蒸気を吹き
    込んで脱炭処理する過程で焼なまし炉から排出されるガ
    ス中のCO濃度が0.20〜0.35 vol%に至った時点で水蒸
    気の吹き込みを停止して脱炭処理を終了することを特徴
    とする冷延鋼板の脱炭焼なまし方法。
JP22568191A 1991-09-05 1991-09-05 冷延鋼板の脱炭焼なまし方法 Pending JPH0565534A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5619371A (en) * 1979-07-24 1981-02-24 Aisin Seiki Co Ltd Electromagnetic motor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5619371A (en) * 1979-07-24 1981-02-24 Aisin Seiki Co Ltd Electromagnetic motor

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