JPS6052527A - 連続焼鈍による非時効性冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

連続焼鈍による非時効性冷延鋼板の製造方法

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JPS6052527A
JPS6052527A JP15957983A JP15957983A JPS6052527A JP S6052527 A JPS6052527 A JP S6052527A JP 15957983 A JP15957983 A JP 15957983A JP 15957983 A JP15957983 A JP 15957983A JP S6052527 A JPS6052527 A JP S6052527A
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steel sheet
aging
rolled steel
steel
cold
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Kazuo Koyama
一夫 小山
Koichi Kawasaki
川崎 宏一
Hiroshi Kato
弘 加藤
Nagayasu Takemoto
竹本 長靖
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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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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(発明の属する技術分野)本発明は、
製鋼での真空脱ガスにょる脱炭や、Tf、Nb などの
元素を使わないで、非時効性の冷延鋼板を連続焼鈍にて
製造する方法に関するものである。
従来技術 軟質冷延鋼板は、その良加工性のために自動車用を中心
として厳しい成形加工を経て最終製品とされる鋼板とし
て使用されてhる。ところが、この加工性は経時劣化す
る場合があシ、この経時劣化を時効性と称(−ている。
軟質冷延鋼板のうちでも特に厳しい成形を受ける用途に
使われるものはこの時効性はあってはならない、この時
効性は、鋼中に侵入型に固溶したO、Nが最終工程の調
質圧延で導入された可動転位を固着するために生ずるも
ので、降伏点の上昇、破断伸びの低下、降伏点伸びの発
生といった劣化を生ずるからである。
この時効性の原因であるO、 NのうちNは微量故にア
ルミニウムキルド鋼とすることで窒化アルミニウムの形
で固定したり、またはBを添加によシ窒化はう素として
固定することができるのでNによる時効は同道できる。
一方、固溶0は低温でのセメンタイト固g限が極めて小
さいので箱焼鈍のように時間をかけて冷却すれば、tl
とんど残留しない。しかし連続焼鈍では短時間で冷却す
るために固溶0が残留し、そのため大きなC時効が生ず
る。この固溶0を低減するため、一般に連続焼鈍処理冷
して過冷度を高め、その後過時効と呼ばれる析出処理を
施す。これにより固溶Cは5〜101)pmまで低減す
ると考えられる。そして、析出を効率よくするために種
々の冷却パターンが提案されている。例えば、0の過冷
度を極限まで高めるため焼鈍後1000 u漫以上の速
度で水冷し、そして焼戻し処理を行うという方法が提案
されている。この方法によれば、固溶0は微細なセメン
タイトとなって析出し相当に低減するが、この微細セメ
ンタイトによる析出強化のために、時効前にすでに硬い
という欠点がある。そして、連続焼鈍処理をしたもので
真に軟質非時効性冷延鋼板と云われるものは、いわゆる
IP鋼(Interstl tial B’ee鋼)と
呼ばれるものしかない。IP鋼とは製鋼時に真空脱ガス
によシ0を50 ppm 程度以下まで低め、さらにT
iやNb などの強力な炭窒化物形成元素を0. Nの
化学量論酌量以上に加えて製造したもので、この鋼は完
全に非時効であるが、しかしながらこのIP鋼の製造に
は、上述のように特殊な製鋼設備および作業を必要とす
る上に高価な合金を使用するため、製造価格が高いとい
う経済上の欠点がある。
発明の目的 本発明は上記欠点を解消し、特殊な製鋼設備や作業を必
要とせずに、また高価なTt、 Nb、 zr。
■、などの元素を使わず、そして鋼中にごく普遍的に含
まれる硫化マンガン(以下Mn8)を利用して、実質箱
焼鈍により製造したものと同程度の軟質、非時効性冷延
鋼板を連続焼鈍にて製造する方法を提供することを目的
とする。
発明の構成 本発明の要旨は炭素を0.01〜0.05wt%含有し
、必要に応じてBを0.0005〜0.0040%含有
するアルミニウムキルド熱延鋼板中の硫化マンガンのう
ち0.05〜0.2ttmの直径を有するものを20〜
? OOppmとし、続いて冷延し、連続焼鈍を行うに
あたヤ、再結晶焼鈍後650℃より400℃以下までを
50〜b し、さらに370〜250℃で3〜10−の熱処理にて
固溶炭素の過時効析出を行うことを特徴とする連続焼鈍
による非時効性冷延鋼板の製造方法である。
すなわち、本発明は鋼中に普遍的に含まれるMnSのう
ち、冷延や短時間再結晶焼鈍中には#1とんど変化しな
い適度な大きさのものを適当な量、熱延板中に確保し、
これを連続焼鈍後の冷却中00析出における不均一核生
成サイトとして利用しようとするものである。
以下本発明の構成について説明する。
まず基本成分は、0を0,01〜0.05wt%含有す
ルアルミニウムキルド鋼である。このC量は軟質冷延鋼
板として通常使われる量であ’)、o−oiwt%まで
なら脱ガス処理は不要か、もしくはごく軽い処理で済む
、上限値の0.05WtXは軟質であるための限界から
定めた。より安定して軟質を目指すなら0は0.01〜
0.03 wt%とすることが好ましい。
軟質高加工冷延鋼板としてアルミニウムキルド鋼は一般
的な鋼である。
本発明では時効性にかかわるN時効とC時効のうちC時
効を抑える方法を提供することを主目的としてい゛る。
しかし軟質非時効性冷延鋼板を得るにはNの固定処置が
必要であり、そのためには窒化アルミニウムとして固定
するかあるいは窒化ポ゛ロンとして固定する方法が代表
的である。前者では熱延で680℃以上の高温巻取が必
要である。稜者ではBを5〜40 pI)m添加する必
要がある。これらの処置を有効にするためNを151)
I)m以下に低減することが好ましい。
次に、MJI8は0.05〜0.2μ調の直径を有する
ものが20,4QQppm必要である。ぼ径がO−05
ttm未満のものではセメンタイトの不均一核生成サイ
トとなりに<<、0.2nss を越えるとサイト数が
不足するか、もしくは多量のMJI 8が必要となり溶
体化が困難とか、清浄度劣化による延性低下という問題
を生ずる。また量が201)pm未満ではサイト数が不
足し、4ooppmを越えると溶体化が困難となシサイ
ズ調整が困難となる。また清浄度劣化が生ずる0M・n
j3はit y球状であるが、多少の偏平や角張ること
はサイトとしての効果を損わない。
このようなMn8分布は本発明者らの研究によると、ま
ず鋼成分をMn 0.03〜0.20wt%、8o、o
o i o 〜o、o i owt%、かつ、Mn%X
$1.0X10 〜L、S X 10 とし、熱延加熱
温度を1050〜1200℃、熱延巻取温度t−680
〜750℃とすることによって得られる。これらの条件
をはずすとMn8 は微細になり過ぎたり、あるいは逆
に粗大になった9、さらKはMn8− 鉄界面を析出サ
イトとして窒化アルミニウムが析出する。
このような複合物はセメンタイトの析出サイトとなりに
くいことを確認している。
続いて冷延を行うが、冷延率は通常行われているように
50〜9ONとする。高ランクフォード値とするには8
0〜85%とすることが好ましい。
連続焼鈍も通常行われている条件でよく、加熱速度は1
〜b 20B〜180aである。
次に、冷却過程は重要で、MnS をセメンタイト析出
サイトとして利用する場合も、ある程度の0の過冷匿は
必要であり、650〜400℃ 以下の00析出域での
析出を抑え、0の過飽和度を増さねばならない、そのた
めにこの温度を平均冷却速度で50℃/1 以上とする
必要がある。ただしこの冷却速度があtbに大き過ぎる
とセメンタイトの均一核生成により、微細析出が生じ鋼
が硬化するので上限は400 ’p/自とする。この間
でのセメンタイト析出は主としてフェライト粒界と考え
られるので、これを抑えるためには結晶粒径を大きくす
る方が好ましい、そのためKは、800℃以上の高温焼
鈍が望まし込。また焼鈍中00の溶解量が大きいほど過
飽和度が大きくなるので、焼鈍5J1度からA1変態点
までは徐冷した方が好ましい。
さらにこの過飽和度を確保して次の過時効に移るため、
この冷却の終点を300℃以下として再加熱して次の過
時効処理に移ることが好ましい。
過時効処理は370〜250α砒較的低温で3〜1〇−
行う。この過程でセメンタイトはMnSのところに核生
じ、そして成長し、固溶0が急激に減少する。370℃
を越える温度では、核の粗大化が生じ積数が減じあとの
析出が遅れる。250℃′未満では拡散速度が小さく、
固溶0は核まで到達せずに残留する。iた3−未満では
拡散時間が不足で10−で効果は飽和する。過時効処理
は等温処理でもよいが最初高く、後で低くするような2
段もしくは傾斜のパターンが好ましい。
なお、650〜400℃以下までの急冷中段としては水
冷、温水冷、気水冷却、金属接触冷却、ガスジェット冷
却、塩浴浸漬等手段は問わない。
また鋼中不純物としてPは、固溶0と相互作用を起こし
、固溶0の拡散を減じるのでo、 o o s%以下に
低減することが好ましい。
実施例1 00.022%、Mlo、11%、Po、004%、S
O,0043%(Mnxs 4.73X10 )、ht
へ023jX、NO,0012%。
の鋼を転炉にて溶製し連続鋳造にてスラブとした。
このとき一部の溶鋼にBを0.0007N添加し、B鋼
をも溶製した。このスラブと加熱温度1巻取温度を種々
変えて圧延し熱延コイルとした。また一部の鋼はこれに
熱処理を加えMnS の形態を変化させた。熱延仕上温
度は890℃、厚みは4.0霞とした。このようにして
表1に示すような符号A〜Eの熱延鋼板を得た。
なお、この鋼のMn8形態を測定するために730℃、
3晴のセメンタイト溶体処理した後クエンクして析出物
からセメンタイトを取9除いた。そして薄膜の透過電子
顕微鏡観察によりMn Sの大きさ、個数を測定した。
なお、重量への換算は、Mn80モル体積を鉄のそれの
3倍として計算した。測定個数は1試刺あたり1000
〜5000個であった。
結果を表1に示す。
表1 このようにして製造した熱延コイルを通常の工程で酸洗
績0.8■厚まで冷延した。このコイルを続いて連続焼
鈍した。その条件は、加熱速!10℃/li*焼鈍は8
00℃、1−、その後6500まで5℃/41の冷却速
度で冷却し、続いて種々の冷却速度で冷却しさらに第1
図に示す種々のパターンで過時効を行った。第1図(a
)は傾斜JRパターン(b)は2Rパターン、(C)は
等温保持である。最後に1.2Xの調質圧延を行った。
結果を表2に示す。
また、比較のため通常工程で製造され九箱焼鈍アルミニ
ウムキルド鋼の機械試験値も合わせて示す。
引張試験はJI8 にのっとり行い、試験片は1155
号片である、また、時効指数はIOX予歪後I00℃、
60−の時効を行い時効前後の降伏点強さの差で示した
実質的非時効とされる機械試験値の目安は、時効指数で
2呻f/−以内、100℃、60−人工時効後の機械試
験値で降伏点伸び0.2%以内、降伏点強さ191w/
/−以下、イヤメ゛45%以上である。
表2より明らかなように本発明に従った盃2゜a、10
. 11.1?、16;の冷延鋼板は軟質非時効性を満
たしているが、MnSの形態が本発明外であるA4.5
.gt ’7の鋼板譚σ時効後硬質で、また時効指数も
高い。Mn8の形態が十分であっても焼鈍後の冷却パタ
ーンの異なるA1.8.9゜IL 14.15mの鋼板
も、また高い時効性を有し、非時効性軟質冷延鋼板とし
ては不十分である。
発明の効果 本発明によれば以上の実施例から明らかなように製鋼に
負担[有]かけず経済的に軟質非時効性冷延鋼板を製造
することができる。
これにより、従来高級の非時効性鋼板は箱焼鈍で、低級
鋼は連続焼鈍と作り別けられ、連続焼鈍により高級鋼を
製造するには薦価なIF’fiを用いるものと覚悟して
作っていたものが、高価なIP鋼を用いることなしに連
続焼鈍で製造可能となった。その結果、連続焼鈍の良い
点、すなわち高生産性、均一な品質、省エネルギー、省
力、短期納期、高強度鋼板が製造しやすいなどの点を享
受でき、IF鋼を用いないことと相俟って、経済的効果
は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に用いた過時効熱処理パターンを示す。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 外2名 4 (α) (b) (C) 1、事件の表示 特願昭58−第159579 号 2、発明の名称 連続焼鈍による非時効性冷延鋼板の製造方法3、補正を
する者 事件との関係 出 願人 住所(居所) 東京都千代田区大手町2丁目6番3号氏
名(名称) (665)新日本製鐵株式会社4、代 理
 人 居 所 東京都中央区日本橋兜町12番1号大洋ビル補
正命令 5、工、工FiiIIN の日付昭和 年 月 日(発
送)6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の
対象 明細書(発明の詳細な説明)8、補正の内容 別
紙の通り 補 正 の 内 容 より」を「B添加により」と補正する。 2、 同′A−3頁牙16行の「Fee鋼」をl”Fr
ee鋼」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭素を0.01〜0.05wt%含有し、必要忙
    応じてBを0.0005〜0.004ON含有する7A
    −ミニラムキルド熱延鋼板中の硫化マンガンのうち0.
    05〜0.2μ累の直径を有するものを20〜200p
    pm とし、続いて冷延し、連続焼鈍を行うKあた9、
    再結晶焼鈍後650t:より400C以下までを50〜
    4ooc/sの平均冷却速度で冷却し、さらに370〜
    250℃で3〜1o−の熱処理にて固溶炭素の過時効析
    出を行うことを特徴とする連続焼鈍による非時効性冷延
    鋼板の製造方法。
JP15957983A 1983-08-31 1983-08-31 連続焼鈍による非時効性冷延鋼板の製造方法 Granted JPS6052527A (ja)

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