JPS5943531B2 - 加工性に優れた高強度冷延鋼板の製造法 - Google Patents

加工性に優れた高強度冷延鋼板の製造法

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JPS5943531B2
JPS5943531B2 JP9747776A JP9747776A JPS5943531B2 JP S5943531 B2 JPS5943531 B2 JP S5943531B2 JP 9747776 A JP9747776 A JP 9747776A JP 9747776 A JP9747776 A JP 9747776A JP S5943531 B2 JPS5943531 B2 JP S5943531B2
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JP9747776A
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哲博 速水
敬 古川
長靖 竹本
之夫 北島
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は引張り強さが40kg/−以上の加工性に優れ
た高強度冷延鋼板の製造に関するものであり、熱間圧延
後A1変態点〜A3変態点の間の温度範囲で捲き取るこ
とにより、Si、Cr、Ti、V。
Mo等の高価な元素を多量に使用することなく、加工性
に優れた高強度冷延鋼板を提供するものである。
近時省資源、省エネルギーあるいは環境保全の立場から
高強度冷延鋼板の必要性が認識されつつある。
たとえば、自動車の排ガス成分規制と燃比低減等を両立
させるために車体の軽量化が計られているが軽量化のた
めに材料の板厚を減少させてもなおかつ十分な車体強度
を確保するためには高強度鋼板がぜひとも必要である。
しかしながら、鋼板の引張り強さが増加すれば伸びが低
下するためその用途は限られたものとなる。
したがって、強度と同時に加工性に優れた鋼板の製造が
望ましい。
このような鋼板としてはSi、Cr、Ti等の合金元素
を多量に使用し強度と同時に延性の向上を狙ったもの、
あるいは連続焼鈍法の冷却速度の速いことを利用して連
続焼鈍時A1変態点〜A3変態点の間の温度範囲で焼鈍
しフェライト相とマルテンサイト相、ベイナイト相、ソ
ルバイト相あるいはトルースタイト相との複合組織とす
ることによって強度と延性の向上を狙ったものがある。
前者は特殊な合金元素を多量に使用するため高価である
ばかりでなく、脱スケール性も悪く、かつ圧延時には大
きな負荷がかかる等の問題がある。
後者は複合組織鋼を利用したものであるが、このような
組織とするためには種々の条件が必要であり、通常の熱
間圧延、連続焼鈍プロセスで複合組織鋼をつるためには
Si、V、Mo等の元素を多く添加し、連続焼鈍時A1
変態点〜A3変態点の間の温度で数分以上保持する必要
がある。
あるいはこれらの元素を添加しない場合、通常の連続焼
鈍プロセスでは不可能なほど速い冷却速度とする必要が
あり、このような速い冷却速度とするには連続焼鈍プロ
セスの中に水冷の設備を設けることが必要となるが、こ
のような水冷方式を採用しているプロセスは一般的では
ない。
本発明は上記の種々の欠点を克服するため研究し開発さ
れたもので、その特徴とするところはC:0.03〜0
.30%、Mn : 0.7〜3.0%、Si:0.5
%以下、5olAl: 0.1%以下、残部鉄および
不可避的不純物からなる鋼を溶製し、熱間圧延後A1変
態点〜A3変態点の間の温度で捲き取り、焼鈍プロセス
はA1変態点〜A3変態点の間で15秒〜30分保持後
1℃/5ecll上の速度で冷却することによって強度
が高く、伸びが優れ、かつ降伏比の低い加工性に優れた
鋼板を製造するにある。
上記の方法によって、強度が高くかつ加工性に優れた鋼
板かえられる理由は、マルテンサイト相、ベイナイト相
、ソルバイト相あるいはトルースタイト相のごとき第2
相の分散によって強度の増加が達成され、この第2相中
にCが濃化されることによって、フェライト相中のC量
が低下し、したがって加工性が向上しているものと推測
される。
すなわち、熱間圧延後A1変態点〜A3変態点の範囲の
温度で捲き取るときその時点においてすでにMnおよび
Cが十分に濃化されたオーステナイト相が適宜に分散さ
れているため、そののちの連続焼鈍の加熱保定において
、オーステナイト相中へMnおよびCを拡散させ濃化を
計る必要がなく、したがって焼鈍時間の短縮が計れるば
かりでなく、通常の連続焼鈍程度の冷却速度でも容易に
マルテンサイト相、ベイナイト相、ソルバイト相あるい
はトルースタイト相となしうる。
第2には熱間圧延捲き取り後の徐冷において、オーステ
ナイト相がMnおよびCを多量に含むためセメンタイト
+フェライト相へ変態する際、セメンタイト相の粗大化
が阻止され、緻密なパーライト組織となるが、冷間圧延
でのパーライト相への歪の導入を増加させ、焼鈍時パー
ライト相からオーステナイト相への逆変態が促進され、
短時間焼鈍で変態を完了させる効果を有しているものと
推定される。
このように捲き取り温度をA1変態点〜A3変態点で捲
き取ることの意味は大きく、通常の連続焼鈍炉形式の焼
鈍では従来不可能であった強度および延性に優れ、加工
硬化能の大きな降伏比の低い鋼板を容易に製造すること
ができる。
このようにして製造された鋼板はスキンパス程度の加工
によって急激に硬化し降伏比の高い鋼板となしうる特徴
をも兼ね備えている。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明はC二0.03〜0.30%、Mn:0.7〜3
.0%、Si0.5%以下、Sol、At : 0.1
%以下、残部鉄および不可避的不純物元素からなる鋼を
転炉、平炉あるいは電気炉で溶製し、鋼塊あるいは連続
鋳造法によってスラブとされる。
C量の下限を0.03%としたのは、これ未満では必要
とする強度をうることが不可能なためであり、上限を0
.30%としたのはこれを超えると加工性に優れた鋼板
をうろことができないためである。
Mn量の下限を0.7%としたのはこれ未満では連続焼
鈍時A1変態点〜A3変態点の間の温度に保持後、通常
の冷却速度では強度および延性に優れた鋼板をうろこと
ができないためであり、上限を3.0%としたのはこれ
を超えるとMn量を増加させても強度の上昇が少いため
であり、また脱スケール性に劣り、鋼板表面の酸化も問
題となっているためである。
Siは必ずしも含有する必要はないが、Siキルドある
いはSiセミキルド鋼でもよい。
この場合には0.5%を超えて存在してもその効果は少
く、鋼板の価格が高価となるのみであり、脱スケール性
および鋼板表面の酸化も問題となるため0.5%を超え
て含有する必要はない。
A/、含有量についてもSiと同様であり必ずしもAt
を含有する必要はないが、Atキルド鋼としてもよい。
A4キルド鋼の場合0.1%を超えて含有しても強度お
よび延性には影響なく、脱スケール性および鋼板表面の
酸化の点から問題を生ずるため、上限を0.1%とした
上記成分のスラブは熱間圧延後A1変態点〜A3変態点
の間の温度で捲き取られる。
捲取温度をA1変態点〜A3変態点としたのはこの範囲
の温度で捲き取ることによってオーステナイト領域にM
nおよびCを偏析させ、以後の焼鈍工程で複合組織を安
定しうることが可能となる。
このほか冷間圧延時の圧延負荷を軽減させ冷間圧延を安
定して行うことができるようになる。
A1変態点〜A3変態点の間で捲き取られた熱延板は脱
スケール後冷間圧延を施される。
つぎに急熱短時間急冷の焼鈍が施される焼鈍時A1変態
点〜A3変態点の間の範囲の温度で15秒以上保持する
のはフェライト相中にオーステナイト相をうるためであ
り、15秒未満では鉄炭化物相がオーステナイト相に完
全に変態し終らない。
焼鈍時間の上限を30分としたのは、オーステナイト相
中に鉄炭化物相を得るためには十分であり、それ以上の
時間は無意味であり、かつ工業的にもそれ以上の時間を
とることは困難なためである。
このようにして生成したオーステナイト相は1°C/S
ec以上の冷却速度によってマルテンサイト相、ベイナ
イト相、ソルバイト相あるいはトルースタイト相に変化
し、フェライト相とともに複合組織を形成する。
このようにして製造された鋼はそのままあるいは必要に
応じて軽度の調質圧延を施される。
さらにこのようにして製造された鋼はZn、Sn、Cr
めつき等の表面処理を施されてもよく、連続焼鈍時Zn
めつきを施されてもよい。
以下実施例について説明する。
実施例 A 転炉にて溶製したC:0.11%、Si:0.05%、
Mn : 1.52%、P:0.015%、S:0.0
16%、5o4At:0.034%の成分のスラブを2
.3 mmまで熱間圧延後750℃および600℃にて
捲き取り、酸洗後タンデム式冷間圧延機にて0.7 m
mまで圧延した。
この銅帯を連続焼鈍炉にて800℃×1分あるいは70
0℃×1分の焼鈍を施し、平均10℃/secの冷却速
度にて冷却した。
なお比較例2の冷却速度は0.5℃/secとした。
このようにして製造された試料の機械的特性を第1表に
示す。
第1表から明らかなように熱間圧延後の捲取温度をA1
変態点以上750℃とし、連続焼鈍時の焼鈍温度をA1
変態点とA3変態点の間の800℃に15秒以上保持す
ることによって強度が高く伸びのよい降伏比の低い加工
性に優れた鋼板かえられる。
なお焼鈍後の冷却速度を0.5℃/secとしたものは
良好な強度および延性かえられず、降伏比が低く加工硬
化能の高い鋼板かえられないことがわかる。
実施例 B Mn含有量の異なる第2表に示す成分の鋼を熱間圧延後
750℃で捲き取り、酸洗後、タンデム式冷間圧延機に
て0.7 mmまで冷間圧延を施した。
この銅帯を連続焼鈍炉にて800℃で1分保持後、平均
10℃/SeCの冷却速度で冷却した。
この試料の機械的特性値を第2表に示す。
第2表から明らかなようにMn量が0.7%以上で強度
の上昇、降伏比の低下および強度延性バランスの向上が
認められ、強度が高く、かつ加工性に優れた鋼板の製造
が可能なことは明らかである。
以上説明してきたように本発明は従来の高強度鋼板より
も安価にかつ従来の設備を使って容易に製造でき、しか
も強度が高く延性に優れた低降伏比の鋼板であり、その
工業的価値は極めて大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. I C:0.03〜0.30%、Mn : 0.7〜
    3.0%、Si:0.5%以下、5olAl 二〇、1
    %以下、残部鉄および不可避的不純物元素からなる鋼を
    熱間圧延後A1変態点〜A3変態点の間の温度範囲で捲
    き取り、冷間圧延を施し、ついでA1変態点〜A3変態
    点で15秒〜30分の焼鈍を行ったのち、1℃/Sec
    以上で冷却することを特徴とする加工性に優れた高強度
    冷延鋼板の製造法。
JP9747776A 1976-08-17 1976-08-17 加工性に優れた高強度冷延鋼板の製造法 Expired JPS5943531B2 (ja)

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JPS5836650B2 (ja) * 1978-06-16 1983-08-10 新日本製鐵株式会社 引張強さ35〜50Kg/mm↑2、降伏比60%未満で、高伸びを有する複合組織冷延鋼板の製造方法
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