(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．２０〜０．５０％、Ｐ：０．０１０  ％以下、Ｓ：０．０２０  ％以下、Ｎ：０．００３０％以下、Ｏ（酸素）：０．０３００〜０．０６００％、Ｂ：０．００２０〜０．００８０％およびＣｕ：  ０．０２０〜０．０６０  ％を含み、更に、下記  （１）式を満足し、残部がＦｅおよび不可避不純物である連続鋳造スラブを、熱間圧延および冷間圧延を施した後、再結晶温度以上  Ａｃ３点以下の温度域で焼鈍することを特徴とする直接一回掛けほうろう用鋼板の製造方法。
Ｐ（％）≦１０×｛Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）｝・・・  （１）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、泡、爪飛などのほうろう欠陥の発生しにくい直接一回掛けほうろう用鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造により製造されるほうろう用鋼板には、大別して、アルミニウム（Ａｌ）キルド鋼をベースとし、爪飛を防止するための水素トラップサイトとしてチタン（Ｔｉ）の炭窒化物やほう素（Ｂ）の窒化物を利用するＴｉ添加鋼やＢ添加鋼と、特公昭５９−２５００８号公報に示されるように、精錬段階での脱酸条件を適度にコントロールすることにより鋼中に多量の酸素（Ｏ）を含有させた高酸素鋼とがある。
【０００３】
Ｔｉ添加鋼やＢ添加鋼は優れた成形性を有しているものの、直接一回掛けほうろう用鋼板として用いた場合、泡や黒点などの表面欠陥が発生しやすいので、高酸素鋼が用いられる場合が多い。
【０００４】
高酸素鋼については、その使用が拡大する中で改良発明も提案されている。例えば、特開昭５９−２２９４６３号公報では、連続鋳造時の気泡の発生を防止するため鋼中酸素量を制限するとともに、時効による成形性の劣化を防止するためにニオブ（Ｎｂ）、Ｂを添加したほうろう用鋼板が開示されている。また、特開平５−５１２８号公報には、ほうろう被覆の前処理工程で治具に接触した部分に発生する点錆がほうろう焼成時に泡や黒点を形成させるとして、りん（Ｐ）、いおう（Ｓ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の含有量を限定し、かつ相互に関連させて規制したほうろう用冷延鋼板の製造方法が記載されている。
【０００５】
ほうろう用高酸素鋼は、爪飛防止のために鋼中に２００ｐｐｍ以上の酸素を含有させ、泡の発生防止のため炭素（Ｃ）量を０．００３０〜０．００５０重量％とするのが一般的であり、前述した発明は時効による成形性の劣化や点錆部における泡や黒点の形成という新たな問題点についての改善を行ったものである。しかし、大量生産されるほうろう製品においては、Ｏ（酸素）量やＣ量が正常な範囲でも、極わずかではあるが爪飛や泡が発生する場合がある。特に爪飛は、それが発生するまでに時間がかかるので十分に製品検査を行えない場合もあり、その発生率がわずか  ０．１％程度であったとしても、残りの９９．９％の製品にも疑いがもたれるので、不良品の発生は許されない。
【０００６】
直接一回掛けほうろう被覆を行う場合、特に、ほうろうの品質に及ぼす鋼板の影響が大きいので、欠陥の発生率が極わずかであってもその対策は鋼板側で、すなわち鋼板の品質を改善することによって行い、爪飛や泡などの欠陥の発生しにくい、すなわち、ほうろう性に優れた鋼板を提供する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、直接一回掛けほうろう製品の製造に使用する鋼板であって、その量産時に発生する爪飛や泡などの欠陥の発生しにくい、ほうろう性に優れた鋼板の製造方法を提供することを課題としてなれたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明者はＯ（酸素）量やＣ量以外の要因に着目し、検討を重ねた。その結果、Ｏ（酸素）量やＣ量以外にＰの含有量を低下させ、Ｂを添加し、かつＰ、ＢおよびＮ量が所定の条件を満たす場合、爪飛や泡が発生しにくいことを見出した。
【０００９】
本発明の要旨は、下記の直接一回掛けほうろう用冷延鋼板にある。
【００１０】
重量％で、Ｃ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．２０〜０．５０％、Ｐ：０．０１０  ％以下、Ｓ：０．０２０  ％以下、Ｎ：０．００３０％以下、Ｏ（酸素）：０．０３００〜０．０６００％、Ｂ：０．００２０〜０．００８０％およびＣｕ：  ０．０２０〜０．０６０  ％を含み、更に、下記  （１）式を満足し、残部がＦｅおよび不可避不純物である連続鋳造スラブを、熱間圧延および冷間圧延を施した後、再結晶温度以上  Ａｃ３点以下の温度域で焼鈍することを特徴とする直接一回掛けほうろう用鋼板の製造方法。
【００１１】
Ｐ（％）≦１０×｛Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）｝・・・  （１）
【００１２】
【作用】
以下、本発明方法について詳細に説明する。
【００１３】
まず、本発明方法で使用する素材鋼（連続鋳造スラブ）に含有される各成分の作用効果とそれらの含有量の限定理由について説明する。なお、合金元素の「％」はいずれも「重量％」を意味する。
【００１４】
Ｃ：
Ｃは、０．００２５％を超えて含有させるとほうろう焼成時に泡が発生しやすくなり、また時効による加工生の劣化も問題となる。従って、その含有量を０．００２５％以下とし、極力低くするのが好ましい。
【００１５】
Ｓｉ：
Ｓｉはほうろう性に対する影響は小さいが、本発明方法で用いる素材鋼では積極的に添加する理由もなく、少ない方が望ましい。従って、その含有量は、通常の製鋼工程で不可避的に含まれるレベルである０．０２％以下とした。
【００１６】
Ｍｎ：
ＭｎはＯ（酸素）と結びついて、鋼中でＭｎＯ介在物として存在し、これが水素のトラップサイトになり爪飛を防止する。このＭｎの作用効果を発揮させるためにはＭｎを０．２０％以上含有させることが必要であるが、一方、０．５０％を超えて含有させると加工性が低下する。従って、Ｍｎの含有量は０．２０〜０．５０％とした。
【００１７】
Ｐ：
Ｐは成形性を劣化させる不純物であるからその含有量は低いほどよく、０．０１０  ％以下とした。
【００１８】
Ｓ：
Ｓも不可避的に含まれる不純物でその含有量は低いほどよい。Ｓ含有量が高すぎるとＣと同様にほうろう焼成時に泡が発生しやすくなり、また、熱間圧延中に赤熱脆化による割れが発生し、表面疵の原因にもなる。従って、Ｓの含有量はそのような悪影響の少ない  ０．０２０％以下とした。
【００１９】
Ｎ：
本発明方法で用いる素材鋼ではＮも不純物であり、０．００３０％を超えて含有させると時効による加工性の劣化が問題となる。従って、その含有量は０．００３０％以下とした。
【００２０】
Ｏ（酸素）：
Ｏは酸化物系介在物を形成して耐爪飛性を高める重要な成分であり、そのためには０．０３００％以上含有させることが必要である。一方、その含有量が０．０６００％を超えると酸化物系介在物が増えすぎ、成形段階でこれらの介在物が起点となって割れが発生したり、ほうろう被覆の前処理工程である硫酸酸洗時に鋼中に侵入した水素が介在物のまわりでガス化して膨張し、鋼板の表面がふくれる、いわゆるフクレと称する欠陥が発生する。従って、Ｏ（酸素）の含有量は０．０３００〜０．０６００％とした。
【００２１】
Ｂ：
Ｂは爪飛や泡の発生を防止する上で有効な成分である。その効果を十分に発揮させるためには、０．００２０％以上含有させることが必要であり、一方、０．００８０％を超えて含有させると加工性が劣化するので、Ｂの含有量は０．００２０〜０．００８０％とした。
【００２２】
さらに、前述のように、Ｐ、ＢおよびＮの含有量が下記  （１）式を満たすことが必要である。
【００２３】
Ｐ（％）≦１０×｛Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）｝・・・  （１）
図１は、表１に示す組成範囲のスラブを１２００〜１２５０℃に加熱後、  ８７０〜９２０  ℃の仕上げ温度で熱間圧延し、  ５６０〜６００  ℃で巻き取り後、酸洗および冷間圧延し、  ８００〜８２０  ℃で連続焼鈍して得られた冷延鋼板について、表２に示す条件でほうろう被覆を施し、ほうろう性能（爪飛および泡の発生の有無）を評価した結果である。表２における条件▲１▼は、爪飛の発生を加速するための条件で、前処理工程である硫酸酸洗時間と、Ｎｉフラッシュの処理時間を通常の１／３  以下としてほうろう皮膜の密着性を低下させ、さらに加湿雰囲気で焼成することにより、爪飛の原因になる水素をより多く鋼中に侵入させることができる。条件▲２▼は、前処理（硫酸酸洗）時間を通常の３  倍とし、泡の原因と言われている前処理後のスマットをより多く生成させる条件である。なお、条件▲３▼は通常用いられている条件である。従って、図１は、供試材すべてを▲１▼または▲２▼の条件でほうろう被覆処理し、爪飛の評価は▲１▼の条件で処理したものについて、泡の評価は▲２▼の条件で処理したものについて行った結果である。
【００２４】
図１の結果から、爪飛および泡の発生を防止するには、Ｐの含有量を  ０．０１０％以下とし、かつ、Ｐ（％）≦１０×｛Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）｝の条件が満たされていることが必要である。Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）は、ＢＮとして固定されない固溶のＢを意味し、１１／１４はＮ量をＢ量に換算するための係数である。
【００２５】
Ｐ、ＢおよびＮが上記の条件を満たすことが必要な理由は明らかではないが、ＯやＣが規定条件内であっても爪飛や泡が発生しやすい鋼においては、前処理（硫酸酸洗）後に鋼板表面の粒界が異常にエッチングされているのが認められることから、Ｐの低減やＢの添加はその抑制に効果があるものと考えられる。
【００２６】
Ｃｕ：
Ｃｕは、ほうろう被覆の前処理（硫酸酸洗）後に鋼板の表面に微細な凹凸を形成させてほうろう皮膜の密着性を向上させる重要な元素であり、その効果を発揮させるためには  ０．０２０％以上含有させることが必要である。しかし、含有量が  ０．０６０％を超えると、酸洗中のエッチング速度が低下し、通常の酸洗条件ではかえって鋼板表面に凹凸が形成されにくく、密着性が低下する。従って、Ｃｕの含有量は  ０．０２０〜０．０６０  ％とした。
【００２７】
本発明方法は、上記の成分を有する連続鋳造によって鋳込まれたスラブを、熱間圧延および冷間圧延後、再結晶温度以下に焼鈍する直接一回掛けほうろう用鋼板の製造方法である。
【００２８】
熱間圧延は通常行われている条件で行えばよいが、加熱温度は１１００〜１３００℃、仕上げ温度は加工性を確保するために  ８７０〜９５０  ℃、巻取り温度は  ５６０℃以下とすることが好ましい。
【００２９】
冷間圧延も常法に準じて行えばよい。
【００３０】
焼鈍は、連続焼鈍、箱焼鈍のいずれであってもよい。また、スラブ段階でＣ量が高すぎる場合は、脱炭焼鈍を行ってもよい。
【００３１】
焼鈍温度は、加工性を確保するため、再結晶温度以上Ａｃ３  点（約  ９００℃）以下の温度域とする必要がある。特に加工性を高める必要がある場合は、連続焼鈍を行うのであれば  ７８０℃以上、箱焼鈍および脱炭焼鈍による場合は  ６６０℃以上とすることが好ましい。
【００３２】
【実施例】
表３に示す化学組成を有する連続鋳造によって鋳込んだスラブを、１１８０〜１２４０℃で加熱し、仕上げ温度  ８７０〜９２０  ℃で板厚  ３．２ｍｍまで熱間圧延した後  ４８０〜５６０  ℃で巻き取り、酸洗後、板厚  ０．８ｍｍに冷間圧延し、表３に示した条件で焼鈍した。
【００３３】
得られた冷延鋼板に前記表２に示した条件でほうろう被覆を施し、ほうろう性（爪飛、泡、およびほうろうの密着性）を評価した。なお、爪飛の評価は表２の条件▲１▼で被覆したものについて行い、ほうろう被覆後２週間経た後の試験片（１００ｍｍ×２００ｍｍ）について爪飛の有無を観察し、爪飛が発生しなかった場合は良好（後述の表４では○印で表示）、爪飛が１つでも発生した場合は不良（×印で表示）とした。泡の評価は表２の条件▲２▼で被覆したものについて行い、試験片（１００ｍｍ×２００ｍｍ）の中で最も泡の密集している箇所の５０ｍｍ×５０ｍｍの範囲における泡の発生数を数えて、４個以下の場合は良好（○印）、５個以上発生した場合を不良（×印）とした。また、密着性の評価は表２の条件▲３▼で被覆したものについて行い、指標としてＰＩＥ（Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ  Ｅｎａｍｅｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）試験機（米国ほうろう規格に規定された方法に準拠）により得られた測定値を用い、８０％以上であれば良好とした。
【００３４】
評価結果を表４に示す。本発明例（供試材  Ｎｏ．１〜７）では、厳しいほうろう性評価試験条件下にあっても、いずれも良好なほうろう性を示した。
【００３５】
しかし、比較例  Ｎｏ．８ではＰ、ＢおよびＮの含有量が前記  （１）式を満たしていないため爪飛および泡が発生し、  Ｎｏ．９ではさらにＢ含有量が少なく、爪飛が発生した。比較例  Ｎｏ．１０〜１２はＰの含有量が規定を超える場合で、泡の発生数が多く、  Ｎｏ．１０および１２では爪飛も発生した。比較例の  Ｎｏ．１３ではＣｕの含有量が多すぎて密着性が低下し、  Ｎｏ．１４ではＯ（酸素）の含有量が少なく爪飛が発生した。
【００３６】
【表１】
0003613810.tif 000002
【００３７】
【表２】
0003613810.tif 000003
【００３８】
【表３】
0003613810.tif 000004
【００３９】
【表４】
0003613810.tif 000005
【００４０】
【発明の効果】
本発明方法によれば、爪飛や泡などの欠陥が発生しにくく、ほうろう密着性にも優れた直接一回掛けほうろう製品の製造に好適な鋼板を製造することができる。この鋼板を用いれば、量産時に極まれに発生するほうろう欠陥の発生を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】爪飛および泡の発生に及ぼすＰ含有量と｛Ｂ（％）−（１１／１４）Ｎ（％）｝量の影響を示す図である。
【図１】
0003613810.tif 000006