JPS60149719A - 熱延高張力鋼板の製造法 - Google Patents

熱延高張力鋼板の製造法

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JPS60149719A
JPS60149719A JP263484A JP263484A JPS60149719A JP S60149719 A JPS60149719 A JP S60149719A JP 263484 A JP263484 A JP 263484A JP 263484 A JP263484 A JP 263484A JP S60149719 A JPS60149719 A JP S60149719A
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hot
temperature
rolling
steel
less
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JP263484A
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JPS642647B2 (ja
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Noriaki Nagao
長尾 典昭
Kazutoshi Kunishige
国重 和俊
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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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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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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】 本発明は熱延高張力鋼板、特に引張強さが50kgf/
++++++2以上で、かつ加工性及び靭性のすぐれた
高張力鋼板を製造する方法に関する。
近年、熱間圧延プロセスにおける省エネルギー対策の一
環として連続鋳造して得られる熱鋳片を直接或は鋳片表
面温度が中心温度と同じとなるように軽加熱後熱間圧延
する直接圧延法が開発されつ\あるが、斯る直接圧延法
においては従来から実施されている室温まで冷却された
鋳片を1200〜1300℃の高温に再加熱する工程が
ないため、加熱に必要な莫大な熱エネルギーを節約でき
る利点がある。然しなから、この直接圧延法を材質面か
らみるときは圧延材の加工性及び靭性の劣化という問題
がある。即ち加工性や靭性は圧延材の組織が微細なほど
良好となるが、直接圧延法では凝固直後の粗大オーステ
ナイト粒がそのまま保存された状態から圧延されるため
、圧延材の組織も粗くなシ、加工性や靭性が劣化する。
従って直接圧延法はこれらの特性があまシ問題とならな
い用途のみに限定適用されているのが現状である。又微
量T1添加鋼を直接圧延し、高延性高降伏實1製造する
方法が従来から知られておシ、例えば昭和57年特許出
願公開第194214号公報に開示されているように、
低N鋼に微量Ti を添加し、かつ直接圧延する方法が
提案されている。しかし、通常の製造法では鋼中のNを
低下されることは困難で、特殊の処理例えば真空脱ガス
処理を必要とし製造コストの上昇を招き、加えて低N鋼
では直接圧延の問題点である靭性の劣イ11対して、有
効な対策となシ得ない欠点がある。
本発明はこのような欠点を解決すべく、良好な加工性や
靭性が要求される5 0 kgf/1M?以上の熱延高
鋼板を直接圧延法によシ製造することを目的とし、O:
 no 4〜118%、Si : 1105超〜0.8
0%、Mn :150〜2.00%、S:<l:o、o
 o 5%、 T1: o、o o s〜0.045%
、N:Q、0030〜0.0150%、At :Q、0
1〜[L08%を含み、さらに必要に応じOu:1.0
係以下、Ni:1.0%以下、Or:1.0%以下、N
b:0.1%以下、V:[L1%以下、MO二〇、5%
以下、Oa:0.0050%以下の1種又は2種以上を
含有し、残部鉄及び不可避的不純物よ構成る鋼を連続鋳
造して得られる熱鋳片をAr3点よシ低い温度に降温さ
せることな(1100℃以下の温度で圧延を開始し、J
r3点以上の温度で熱間圧延を終了することを特徴とす
るものである。
以下、本発明の構成要件につき、その限定理由を説明す
る。
(1)成分 Cは鋼を強化するのに有効な元素であシ、Q、04%未
満では必要とする5 0 k19f/−以上の強度が得
られない。一方0.18%超では加工性、靭性さらには
溶接性も劣化するので、本発明においては0.04%以
上、0.18%以下とする。
Sl は延性を劣化させずに鋼を強化する元素であるが
、0.05%以下ではその効果がない。
一方S1 の増量はいわゆる島状スケールを招き一般に
低いレベルに制約されるが直接圧延では謂島状スケール
が発生し、鋼板表面の外観を損うと共に溶接性も劣化す
る。
MnはCと並んで鋼の強化元素として有効であるが、0
.501未満では所定の強度が得られない。一方2.0
 OS超では加工性や溶接性が劣化する。
At は脱酸作用により鋼の健全化を図るために添加さ
れるが、[L01%未満ではその効果がなく、0.08
%超ではその効果が飽和する。
Ti、N及び日は本発明において重要な構成因子であシ
、後述する連続鋳造と熱間圧延とを連続化した直接圧延
法を前提として得られる熱延板の強度、加工性及び靭性
の向上を図るために下記の通シ限定される。
下記第1表は直接圧延法におけるT1の添加効果を示す
もので、T1 添加鋼と無添加鋼を厚さ250Wmの連
続鋳片とし、直接あるいは室温まで冷却した後再加熱し
て圧延した結果である。
なお、圧延条件は画調とも圧延開始温度1080℃、仕
上温度830℃(〉Ar5)、巻取温度560℃である
上表よシ明らかなようにT1無添加鋼では直接圧延の採
用によシ加工性、靭性の劣化′iK生ずるのに対し、T
1添加鋼では再加熱法と同等あるいはそれ以上の良好な
特性を示すと同時に10 kl?f/rW?程度の強度
の上昇を示す。その理由は以下のように考えられる。
直接圧延法では、熱鋳片がフェライト域に降温させるこ
となくオーステナイト域で保定されたまま熱延されるた
め、微量のT1添加鋼では、圧延開始時点では添加した
Ti は固溶状態にあシ、圧延中あるいは圧延後の巻取
時にT1炭窒化物が析出する。圧延中に析出するT1炭
窒化物はオーステナイトの再結晶及び粒成長抑制効果を
有し圧延材の組織を微細化する。これにより直接圧延法
の難点である組織の粗大化による加工性及び靭性の劣化
が回避される。他方、巻取時に析出するT1炭窒化物は
析出強化にて鋼の強度を上昇させる。従って、直接圧延
法における微量T1添加は鋼の強化と特性の改善を同時
に達成できる有効な手段である。
以上のことから、直接圧延法において特性の改善と強化
を同時に達成するためには(1)圧延開始時点で添加し
たT1 は固溶している。、 (2)圧延中に一部のT
1が炭窒化物として微細析出する(3)圧延後の巻取時
に残シのT1 が微細析出するという3つの条件が必要
となる。まず(1)の条件を満たすためには、熱鋳片を
溶解度積の大きいオーステナイト域に保つこと、即ちA
r3点以下に降温しないことは勿論であるが、それ以外
にT1及びNの上限を制限する必要があシ、各々Q、 
O45チ、0.0150係とする。これはこれ以上のT
i やNが存在すると凝固からの冷却中にTiNが生成
し、Tiの添加効果が損なわれるためであシ、加えて、
TiHの析出を誘発する析出サイトをなくす必要があシ
、本発明鋼ではMnSがTlNの有力な析出サイトとな
る。従ってMnE+の析出を防止するためSをno 0
5%以下、好ましくは0.002%以下にする必要があ
る。
また、Sを下げることは冷間加工性を向上させるためK
も有効である。次に(2)の条件であるが、本発明では
加工性を維持するために、熱延仕上温度をAr3点以上
とする必要があシ、このような高温域で析出し、かつオ
ーステナイトの再結晶及び粒成長を抑制する析出物はT
iNが有効となる。従ってN量の下限を0.0030%
、好ましくはaoososとする。N量がこれ以下であ
れば巻取シ時のT1炭窒化物析出による強化は図れるが
、圧延材の組織を微細化できず、加工性や靭性の劣化を
招く。Ti量の下限も同じ理由で0.005%とする。
またTi量が[1L005チ未満であれば、巻取時の析
出強化も期待できず(3)の条件が満足できない。
上記限定組成を本発明鋼の基本組成とするが、必要に応
じてOu、Ni、Or、Nb、V、Mo。
Oa の中、1種または2種以上添加することによシ、
本発明の目的がより効果的に達成される。
これらの添加元素の限定理由は次の通シである。
Ou は低温靭性を劣化させずに強度を上昇させる元素
であるが、1.0%超では赤熱脆性の欠陥が生ずるので
1.0%を上限とする。
N1 は低温靭性を高め、かつ強化元素として有効であ
る。しかじ熱延鋼板として要求される低温靭性の範囲で
は1.0%を超える多量の添加が必要でなく、上限を1
.0係とする。
Or は強度を高めるために添加させるが1.0チ超で
は低温靭性が劣化するためt 0%を上限とする。
Nl)はオーステナイトの再結晶遅滞による細粒化と析
出硬化によシ強化に有効であるが、1.1%超ではその
効果が飽和すると共に加工性が劣化するため、上限をQ
、1%とする。
■は析出強化元素として有効であるが、rl、1チ超で
は加工性の劣化が生ずるため0.1%を上限とする。
MoはCuと同様に低温靭性を劣化させずに強度を高め
る元゛素であるが、α5チ超ではその効果が飽和するた
め上限を0.5%とする。
Caは硫化物の形態制御効果があシ、かつ圧延方向と直
角の方向の吸収エネルギーを改善する効果を有するが、
α0(150%超では内部欠陥が多発するため、上限を
o、 o o s o%とする。
(2)圧延条件 本発明においては前述のように直接圧延法を採用してい
るが、こ\で謂う直接圧延法とは連続鋳造によシ得られ
る熱鋳片を加熱炉を経ることなく直接圧延する方法ばか
シでなく、鋳片の表面温度が中心温度と同じになるよう
に軽加熱してから圧延する方法をも包含するものである
その際の加熱時間は従来の再加熱法よシ遥るかに短かく
、高々90分以内であることは謂うまでもない。
本発明はか\る直接圧延法において、連続鋳造された熱
鋳片をAr3点よシ低い温度に降温させることなく圧延
を開始するが、これは一旦ArB点以下に降温されると
添加したT1がTiNとして析出し、再加熱してオース
テナイト域に昇温してもTiNが再固溶しないためであ
る。又圧延開始温度は前述のオーステナイトの再結晶及
び粒成長を抑制するためには1100℃以下にする必要
がある。そして1100℃を超えた高温圧延では再結晶
及び粒成長が速くなシ、目的とするオーステナイトの微
細化が図れないので、本発明においてはAr3点以下に
降温することな(11oo℃以下の温度で圧延を開始す
るものである。一方、仕上温度をAr3点以上とするの
は、それ未満ではフェライトが加工され、加工性が劣化
するためである。なお、オーステナイトの細粒化を効果
的に行なうためには仕上温度はAr3〜Ar3+50℃
が好ましいので本発明においてはAr3点以上の温度で
熱延を終了し、又巻取温度については特に制約されない
が、Ti炭窒化物による析出強化を有効に利用するため
には550℃前後が好ましい。
次に本発明の実施例を示す。
実施例1 下記第2表に示す組成の供試鋼を連続鋳造して得られた
熱鋳片を同表に示す条件にて直接圧延し、五5簡厚のコ
イルとした。製造された熱延板の機械的特性を第3表に
示す。
第 3 表 上表よシ明らかなように、本発明法にて50kgf/l
l1m2以上の強度と良好な加工性及び靭性が得られる
が、比較鋼り、EはN量あるいはN、Ti量とも本発明
の上限を超えているため圧延開始時点で既に粗大なTi
Nが析出しており強化と特性の改善がなされていない。
鋼FはN量が本発明の下限を下廻っているために、巻取
時の析出強化は生ずるものの圧延中の析出による′細粒
化が不足し、加工性や靭性の改善が期待できない。
鋼GはTi量が本発明の下限を下廻っているため添加効
果が現われていない。又鋼HはSが高いため、MnSに
よるTiNの誘起析出が生じ、本発明の目的が達成され
ない。
実施例2 下記第4表に示す組成の鋼を連続鋳造して得られた熱鋳
片を種々の圧延条件にて圧延し、3.811+1厚のコ
イルを製造した。製造された熱延板の機械的特性を同表
に併記する。本発明鋼の基本組成に、ci3 Ni、O
r、N’b、 V、Mo。
Ca の1種又は2種以上を添加しても、本発明の目的
は達成されるが、圧延条件の一つでも本発明の範囲を逸
脱するときはその目的が達成されていない。
以上述べたように本発明によるときけ極低S−微量T1
−高N鋼を低温圧延して50kgf/−以上の熱延高張
力鋼板を得ることができ、省エネルギー効果の大きい直
接圧延法において、最大の難点である特性の劣化を改善
し、加工性、靭性が要求される50kgf/−以上の熱
延高張力鋼板にも適用範囲を拡大することができるので
、工業的価値が大きいものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 to:0.04〜0.18%、Sl:α05超〜a80
    %、Mn : 0.50〜2.00%、S;<α005
    チ、T1 :α005〜0.045%。 N : 0.0030〜o、o 1s o%、 ht 
    : o、o1〜0.08%を含み、残部鉄及び不可避的
    不純物よシ成る鋼を連続鋳造して得られる熱鋳片を、A
    r3点より低い温度に降温させることなく1100℃以
    下の温度で圧延を開始し、Ar3点以上の温度で熱間圧
    延を終了することを特徴とする熱延高張力鋼板の製造法
    。 2、O:Q、04〜α18%、Si:105超〜0、8
    0 %、Mn : 0.50〜2.00%、S :<α
    005%、Ti:0.005〜0.045%。 N:0.0030〜ao 1s o%、 ht : n
    o1〜[108%を含み、さらに(!u:1.0%以下
    、Ni:1.0%以下、ar:tO%以下、Ml): 
    0.1 %以下、V : 0.1%以下、Mo:0.5
    係以下、Oa:[10050%以下の1種又は2種以上
    を含有し、残部鉄及び不可避的不純物よシ成る鋼を連続
    鋳造して得られる熱鋳片を、Ar3点よシ低い温度に降
    温させることな(1100℃以下の温度で圧延を開始し
    、Ar3点以上の温度で熱間圧延を終了することを特徴
    とする熱延高張力鋼板の製造法。
JP263484A 1984-01-12 1984-01-12 熱延高張力鋼板の製造法 Granted JPS60149719A (ja)

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JPS642647B2 JPS642647B2 (ja) 1989-01-18

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH01309920A (ja) * 1988-06-07 1989-12-14 Nippon Steel Corp 良靱性パイプ用熱延鋼板の製造方法

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