JPH09118918A - 摺動性および延性に優れる熱延鋼板ならびにその製造方法 - Google Patents

摺動性および延性に優れる熱延鋼板ならびにその製造方法

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JPH09118918A
JPH09118918A JP27455995A JP27455995A JPH09118918A JP H09118918 A JPH09118918 A JP H09118918A JP 27455995 A JP27455995 A JP 27455995A JP 27455995 A JP27455995 A JP 27455995A JP H09118918 A JPH09118918 A JP H09118918A
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steel sheet
hot
less
rolled steel
rmax
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JP27455995A
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Takaaki Hira
隆明 比良
Chikako Fujinaga
千香子 藤長
Osamu Furukimi
古君  修
Takashi Obara
隆史 小原
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦係数が低く(摺動性が良く)かつ良好な
延性を有する熱延鋼板を提供する。 【解決手段】鋼素材を熱間粗圧延し、得られたシートバ
ーの少なくとも一方の面に、衝突圧25kgf/cm2
以上の超高圧デスケーリングを施し、次いで、熱間仕上
げ圧延、酸洗を経たのち、伸び率0.8%以下の調質圧
延を行うことにより、鋼板の少なくとも一方の面の表面
粗さを、Ra 0.8μm以下、Rmax 4.0μm以下お
よびRv /Rmax0.7以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱延後、酸洗およ
び調質圧延して使用される熱延鋼板とその製造方法に係
るものであって、とくに摺動性と延性とを兼ね備えた特
性を有し、プレス等の成形加工用の使途に好適な熱延鋼
板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱延鋼板は、連続鋳造法あるい
は造塊法によって得た鋼片を熱間圧延して製造される。
こうして製造された熱延鋼板は、一部は冷延鋼板用素材
として使用されるが、一部は熱延のままで加工用に使用
される。こうした中で、特に、最近、自動車分野などに
おいては、製品コストを低減させる方策として、従来、
冷延鋼板が用いられたプレス部位をより低コストの熱延
鋼板に置き替えようとする傾向が増してきた。このよう
な、冷延鋼板に代替するための熱延鋼板の製造技術は、
例えば、特開昭4−136122号公報などに提案され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の熱延鋼板は、安価ではあるもののその加工性は
冷延鋼板には遠く及ばないのが実情であった。このよう
に、従来の製造技術による熱延鋼板の加工性が劣る大き
な理由として、製品の表面粗さが粗い(Ra:1.5μ
m程度)ために、摺動性が劣ることが挙げられる。すな
わち、自動車用の鋼板として理想的な表面粗さは、プレ
ス加工時の摺動性の向上(摩擦係数の低減)の観点か
ら、Ra:0.8μm以下であるのに対し、従来の技術
では、熱延鋼板の表面粗さはどうしてもこれよりも大き
くなり加工に耐えうる熱延鋼板を製造することができな
かったのである。その上、表面粗さが粗いと、プレス成
形し塗装した後の表面外観も劣るという欠点も招いてい
た。ところで、このように表面性状が劣る熱延鋼板の表
面粗さを低減するための手段として、焼鈍後の冷延鋼板
に一般的に採用されている、調質圧延を適用することが
考えられる。しかし、この場合には、加工性、例えば延
性の低下が避けられないという問題があった。
【0004】上述したように、従来の技術では、摺動性
と延性とを共に満たした、プレス加工に耐えるような熱
延鋼板を製造することができなかった。なお、この他
に、一般的に鋼板を自動車用パネル、とくに外面パネル
に加工する際には、ピンプル(プレス加工時にパンチと
鋼板との間に数十〜数百μmの微少な異物が入り込んだ
場合に、これが鋼板の反対面を局部的に押し上げ、塗装
後にイレギュラーな面として写るもの)と呼ばれる欠陥
が発生する傾向が見られる。このため、プレス加工用の
熱延鋼板を特に外面パネルに加工する際には、上記の摺
動性と延性の両特性に加えて、耐ピンプル性も備えたも
のも必要になる。当然のことながら、従来、このような
全ての特性を満たす熱延鋼板は存在しなかった。さら
に、発明者らが新たに知見したところでは、熱延鋼板の
形状はRvに代表される谷部の深さが大きく、調質圧延
で見かけ上Raを下げただけでは十分な摺動性を得るこ
とができないという欠陥を有することがわかった。
【0005】そこで、本発明の主たる目的は、従来の熱
延鋼板が抱えている上述した問題を解消した新規な熱延
鋼板およびその製造方法を提供することにある。この発
明の他の目的は、摩擦係数が低く(摺動性が良く)かつ
良好な延性を有する熱延鋼板を提供することにある。こ
の発明のさらに他の目的は、低摩擦係数かつ高延性を有
するほかに、耐ピンプル性にも優れる熱延鋼板を提供す
ることにある。本発明のまたさらに他の目的は、上記各
熱延鋼板を、熱間粗圧延工程と熱間仕上げ圧延工程との
間で超高圧のデスケーリングを適用することにより、有
利に製造する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の目的
を達成すべく、主として、仕上圧延に先立って行うデス
ケーリング条件に着目して、鋭意研究を重ねた結果、上
記目的実現のためには、これまでに用いられたことのな
いような超高圧のデスケーリングを適用することによっ
て、鋼板表面の表面粗さを極めて小さくすることがで
き、その後に施す調質圧延を低伸び率で行うことが可能
となり、延性の低下を抑制できることを知見し、本発明
を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明の要旨構成は下記のとお
りである。 (1) 鋼板の少なくとも一方の面の表面粗さが、Ra 0.
8μm以下、Rmax 4.0μm以下およびRv /Rmax
0.7以下であることを特徴とする摺動性および延性に
優れる熱延鋼板。
【0008】(2) 鋼板の一方の面の表面粗さが、Ra
0.8μm以下、Rmax 4.0μm以下、Rv /Rmax
0.7以下であり、他方の面の表面粗さが、Ra 1.0
〜1.8μmおよびRmax 6〜15μmであることを特
徴とする摺動性および延性に優れる熱延鋼板。
【0009】(3) 鋼素材を熱間粗圧延し、得られたシー
トバーの少なくとも一方の面に、衝突圧25kgf/c
2 以上の超高圧デスケーリングを施し、次いで、熱間
仕上げ圧延、酸洗を経たのち、伸び率0.8%以下の調
質圧延を行うことを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【0010】(4) 鋼素材を熱間粗圧延し、得られたシー
トバーの一方の面には、衝突圧25kgf/cm2 以上
の超高圧デスケーリングを施し、他方の面には、10k
gf/cm2 以下のデスケーリングを施し、次いで、熱
間仕上げ圧延、酸洗を経たのち、伸び率0.8%以下の
調質圧延を行うことを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明は下記の工程により
実施される。 a.熱延前の鋼素材の加熱温度は、通常の温度範囲であ
る1050〜1300℃が適する。なお、再加熱を行うことな
く、鋳造後直接圧延を行ってもよい。 b.次いで、粗圧延および仕上げ圧延よりなる熱間圧延
を行う。この粗圧延と仕上げ圧延の間で、超高圧水によ
るデスケーリングを行う。 c.さらに、常法により酸洗したのち、軽度の調質圧延
を行う。
【0012】なお、この発明鋼板に適用される鋼素材
は、JIS G3131に定められたSPHD,SPH
Eなどであり、具体的な化学組成範囲としては、C/
0.010wt%以下、Mn/0.5wt%以下、P/0.0
4wt%以下、S/0.04wt%以下が好ましい。
【0013】以下、本発明において重要な要件につい
て、その限定理由を含めて説明する。熱間圧延は粗圧延
と仕上げ圧延とよりなる。これらの圧延条件はとくに定
めないが、プレス加工性を満たし、後述の超高圧デスケ
ーリングを効果的に行わしめるためには、1050〜1
300℃に加熱後、(Ar3+50℃)〜(Ar3+100
℃)の温度範囲で粗圧延を終了し、超高圧デスケーリン
グ後に、圧下率80%以上で仕上げ圧延条件し700℃
以下で巻き取るのが好ましい。
【0014】上記の粗圧延と仕上げ圧延との間でデスケ
ーリングを施す。このデスケーリングは、本発明におい
て特に重要な工程であり、粗圧延で得られたシートバー
の少なくとも一方の面に、鋼板面での衝突圧25kgf
/cm2 以上好ましくは30kgf/cm2 以上の範囲
の条件での超高圧とする必要がある。衝突圧が25kg
f/cm2 未満では、仕上げ圧延後に酸洗、調質圧延を
行っても表面粗さと延性とをともに高レベルに維持する
ことが困難になるからである。因に、従来の高圧デスケ
ーリングの衝突圧は1.0〜4.0kgf/cm2 程度であ
り、本発明では、その約10倍に当たる超高圧を採用す
ることで、従来技術の下では期待されていなかった特有
の作用効果を発現したものと思われる。
【0015】なお、デスケーリング時の鋼板表面での上
記衝突圧pは、一般に、ノズルの吐出圧Pおよび吐出量
Q、鋼板表面とノズルとの間の距離Hから次式により求
めることができる。(「鉄と鋼」1991 vol.77 No.9 p1
1450参照) p=5.64PQ/H2 ただし、p:鋼板表面での衝突圧(MPa) P:吐出圧(MPa) Q:吐出量(リットル/sec) H:鋼板表面とノズルとの間の距離(cm)
【0016】次いで、熱間仕上げ圧延、酸洗を経たの
ち、伸び率0.8%以下の調質圧延を行う。酸洗は、常
法によればよく、例えば、酸洗液として50℃の20%
塩酸液を用いればよい。調質圧延は、デスケーリングと
ともに特に重要な要件である。調質圧延の伸び率が0.
8%を超えると、伸び率などの延性が低下し、プレス成
形性を損なうことになる。したがって、調質圧延の伸び
率は0.8%以下、好ましくは0.5%以下に抑制する
必要がある。なお、調質圧延に用いるロールは表面粗さ
Ra<0.2μmのブライトロールを用いるのがよい。
【0017】以上述べた方法により、鋼板の少なくとも
一方の面の表面粗さが、Ra 0.8μm以下、Rmax
4.0μm以下かつRv /Rmax 0.7以下の熱延鋼板
を製造することが可能となり、摺動性(摩擦係数の低
下)および延性を飛躍的に改善することが可能になる。
ここに、Ra 0.8μm以下、Rmax 4.0μm以下お
よびRv /Rmax 0.7以下のいずれか1つの条件を欠
いても摩擦係数が増大し、摺動性の低下を招くことにな
る。また、塗装後の表面外観の劣化をも招く。したがっ
て、本発明における熱延鋼板の表面粗さはRa 0.8μ
m以下、Rmax 4.0μm以下およびRv /Rmax 0.
7以下とする。
【0018】なお、Rv /Rmax 0.7以下に制限する
理由について補足すると、熱延鋼板の表面性状において
はスケールの食い込み痕等により深い凹凸(通常Rv=
3〜9μm)が存在する(図1(a))。これを調質圧
延でのみ均そうとすると山部のみが潰され、平坦な高原
部と深い谷部を主とする凹凸パターン(Rv=2〜8μ
m程度)となる(図1(b))。発明者らの調査では、
このような表面性状では、Raが小さくても十分な摩擦
係数の低減効果が得られない。その理由として、かよう
な表面性状においては、プレス金型と接触する高原部面
積が増加し、摩擦抵抗の低減が阻害されるからと考えら
れる。一方、高圧デスケーリングおいては、食い込みス
ケールを完全に除去するのみならずその周辺部を均す作
用を有し、その結果、Raが低く、かつ調質圧延で均し
た熱延鋼板に比べ、深い谷部が極めて少ない(Rv≦
0.5μm)鋼板が得られる(図1(c))ため、摩擦
係数を低減することができる。図1(b)の型の形状と
図1(c)の型の形状との区別はRvによることも十分
可能であるが、本発明では、より汎用性を期すため、R
vをRmax で除した比(完全にランダムな凹凸において
Rv /Rmax =0.5)を採用した。すなわち、Rv /
Rmax 0.7を超える形状は図1(b)型に相当し、図
1(c)の型の形状を確保するためにはRv /Rmax
0.7以下である必要がある。
【0019】また、粗圧延で得られたシートバーの一方
の面に、衝突圧25kgf/cm2以上の超高圧デスケ
ーリングを施し、他方の面には、10kgf/cm2
下のデスケーリングをし、次いで、熱間仕上げ圧延、酸
洗を経たのち、伸び率0.8%以下の調質圧延を施すこ
とにより、良好な摺動性(低摩擦係数)で高延性を有す
るほかに、耐ピンプル性にも優れる熱延鋼板を製造する
ことが可能となる。
【0020】この方法で製造した場合には、鋼板の一方
の面の表面粗さが、Ra 0.8μm以下、Rmax 4.0
μm以下かつRv /Rmax 0.7以下であり、他方の面
の表面粗さが、Ra 1.0〜1.8μm、Rmax 6〜1
5μmの熱延鋼板を製造することが可能となり、摺動性
および延性に加えて耐ピンプル性を飛躍的に改善するこ
とが可能になる。すなわち、鋼板の一方の面の表面粗さ
が、Ra 0.8μm以下、Rmax 4.0μm以下かつR
v 0.5μm以下とするのは上記の理由と同様である
が、他方の面の表面粗さをRa 1.0〜1.8μm、R
max 6〜15μmとするのは、これらの表面粗さの範囲
に制御すれば、パンチと鋼板との間に異物が入り込んで
も、異物が鋼板の凹部に埋没するために、反対の表面に
おける表面性状の劣化が防止でき、耐ピンプル性が改善
されるのである。
【0021】
【実施例】C:0.04wt%、Si:0.01wt%、Mn:
0.30wt%、P:0.01wt%、S:0.01wt%、
Al:0.01wt%、N:0.002wt%の厚さ:250
mmの鋼スラブを1150℃に加熱し、粗圧延により、厚
さ35mmのシートバーとした。その後、表1に示す種々
の条件でデスケーリングを施し、7パス、仕上げ温度9
00℃、仕上げ板厚1.2mm、巻取温度550℃で仕
上げ圧延を行った。仕上げ圧延に続き、50℃、20%
塩酸液で酸洗を行ったのち、表1に示す種々の条件で調
質圧延(ロール表面のRa ≦0.2 μm)を行った。
【0022】
【表1】
【0023】得られた熱延鋼板について、表面粗さ、摩
擦係数、伸びを測定した。また、一部の物については耐
ピンプル性を求めた。 ・表面粗さは、JIS B0601によりRa 、Rmax
を、また下記によりRv(中心線谷高さ)を測定した。 Rv :断面曲線の測定長さ内における最深の谷と中心線
までの距離(μm) ・摩擦係数はJIS G4404にある冷間金型用鋼S
KD11の治具を用い、平均面圧1kg/mm2 、速度
100mm/sec、潤滑は防錆油(15cSt/40
℃)を1.5g/m2 塗布の条件により求めた。 ・伸びは、JIS Z2201にもとづく引張試験によ
り求めた。 ・耐ピンプル性は、50μmφの人工異物を鋼板とパン
チの間に入れてプレス成形し、成形後にパンチに接触し
ない方の面の表面プロフィルを測定し、最大高さを求め
た。 これらの結果を併せて表1に示す。
【0024】表1から明らかなように、本発明法によっ
て製造した熱延鋼板は、両面のデスケーリング条件を同
じにした場合には、摩擦係数が0.12以下かつ伸びが
45%以上であり、従来の方法で得られる鋼板(3、
4)に比べ摩擦係数で0.02、伸びで3%以上の改善
にあたり、摺動性、延性共に優れていることが判る。ま
た表裏面のデスケーリング条件を変えた場合には、摩擦
係数が0.14以下かつ伸びが45%以上であるほか、
さらに耐ピンプル性にも優れることが判る。これに対
し、比較例は摩擦係数の低いものは伸びも低く、伸びを
確保すると摩擦係数が低下し、両方の特性を同時に満足
させることができない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
摺動性が良好なうえ、延性にも優れるので熱延鋼板を製
造することが可能になる。また本発明によれば、良好な
摺動性と延性に加えて、耐ピンプル性にも優れる熱延鋼
板を製造することが可能になる。したがって本発明によ
れば、これまでプレス成形用材料として用いられてきた
冷延鋼板の一部をこの発明による熱延鋼板で代替させる
ことが可能になり、自動車部材などの低コスト化に大き
く寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱延鋼板の表面形状を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古君 修 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 小原 隆史 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板の少なくとも一方の面の表面粗さが、
    Ra 0.8μm以下、Rmax 4.0μm以下およびRv
    /Rmax 0.7以下であることを特徴とする摺動性およ
    び延性に優れる熱延鋼板。
  2. 【請求項2】鋼板の一方の面の表面粗さが、Ra 0.8
    μm以下、Rmax 4.0μm以下、Rv /Rmax 0.7
    以下であり、他方の面の表面粗さが、Ra 1.0〜1.
    8μm、Rmax 6〜15μmであることを特徴とする摺
    動性および延性に優れる熱延鋼板。
  3. 【請求項3】鋼素材を熱間粗圧延し、得られたシートバ
    ーの少なくとも一方の面に、衝突圧25kgf/cm2
    以上の超高圧デスケーリングを施し、次いで、熱間仕上
    げ圧延、酸洗を経たのち、伸び率0.8%以下の調質圧
    延を行うことを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】鋼素材を熱間粗圧延し、得られたシートバ
    ーの一方の面には、衝突圧25kgf/cm2 以上の超
    高圧デスケーリングを施し、他方の面には、10kgf
    /cm2 以下のデスケーリングを施し、次いで、熱間仕
    上げ圧延、酸洗を経たのち、伸び率0.8%以下の調質
    圧延を行うことを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
JP27455995A 1995-10-23 1995-10-23 摺動性および延性に優れる熱延鋼板ならびにその製造方法 Pending JPH09118918A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002101099A1 (en) 2001-06-07 2002-12-19 Jfe Steel Corporation High tensile hot-rolled steel sheet excellent in resistance to scuff on mold and in fatigue characteristics
JP2004315927A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Nippon Steel Corp 高温成形後硬化能に優れた熱間成形加工用鋼板およびその使用方法
WO2008108044A1 (ja) 2007-03-01 2008-09-12 Jfe Steel Corporation 高張力冷延鋼板およびその製造方法

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