(57)【要約】【課題】質量％でＣを０．１〜１．３％、Ｓｉを０．０５〜２．０％含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板について、冷間圧延した後に現われるキラキラ疵の発生を抑制できる冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．１〜１．３％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造に際し、熱間圧延、次いで、脱スケール処理を施した後、表面粗さＲａ：０．６μｍ以下、ロール径：３００ｍｍ以上のロールで圧下率：１．０％以上２０％以下の圧下を付与することを特徴とする冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１〜１．３％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造に際し、熱間圧延、次いで、脱スケール処理を施した後、表面粗さＲａ：０．６μｍ以下、ロール径：３００ｍｍ以上のロールで圧下率：１．０％以上２０％以下の圧下を付与することを特徴とする冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記脱スケール処理後、前記圧下を付与する前に球状化焼鈍を施すことを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炭素熱延鋼板の製造方法に関するものであり、特にＣを０．１〜１．３質量％、Ｓｉを０．０５〜２．０質量％程度含有し、冷間圧延に供される、いわゆる冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量％で、Ｃを０．１〜１．３％、Ｓｉを０．０５〜２．０％程度含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板（以下、鋼板を鋼帯ともいう場合がある）は、圧下率２０％〜９０％程度で冷間圧延が施され、高炭素冷延鋼板とされる。この冷間圧延に際しては、小さな荷重でも圧延を容易とするため、比較的小径のロール、例えば、ロール径が７０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の小径ロールが使用されることが多い。
【０００３】
ここで、特にＳｉを０．０５％以上含有量するＳｉ含有量の多い冷間圧延用高炭素熱延鋼板では、上記したような小径ロールでの冷間圧延後にいわゆるキラキラ疵と呼ばれる表面欠陥が観察される場合があり、外観上の不良となる問題があった。
【０００４】
従来、キラキラ疵を抑制する技術として、特許文献１、特許文献２の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術は、オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法に関するものであり、機械的脱スケール処理として表面粗度が粗くなるショットブラストが、また化学的脱スケール処理として粒界浸食溝深さが深くなる硝フッ酸（ＨＦ・ＨＮＯ３)酸洗が施された後、次工程の冷間圧延において、ゼンジミア圧延機などの小径ロールを用いて圧延した際に、ステンレス鋼帯面の粒界浸食溝等の欠陥部がロールにより押しつぶされてキラキラ疵が発生するという問題を解決しようとするものである。特許文献１には、熱間圧延を施したオーステナイト系ステンレス鋼帯の表面に生成した酸化スケール中にアルカリ土類金属塩化物溶液を浸透させた後に所定温度で連続焼鈍し、次いで所定の機械的脱スケール処理と所定の化学的脱スケール処理とを施すことで上記問題を解決できることが記載される。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術は、フェライト系ステンレス鋼の製造方法に関するものであり、熱間圧延を終えた高温度のフェライト系ステンレス鋼板を７００℃以上でコイル状に巻き取ってから冷却した場合、または熱間圧延を終えたコイルを８００℃程度でボックス焼鈍した場合、続くデスケール工程の硫酸中でリンの粒界偏析により、結晶粒界が特に溶解され粒界腐食溝を発生し、引き続き冷延、焼鈍した後の最終製品表面でキラキラ疵（ゴールドダスト）を生じ、表面品質を著しく損なう問題を解決しようとするものである。特許文献２には、フェライト系ステンレス鋼を熱間圧延した後のコイル冷却条件、あるいは一旦冷却後のコイルの焼鈍条件をコントロールして熱延鋼帯の再結晶を促進すると共に、これらの熱処理中に生じるリンの粒界偏析が、続く硫酸酸洗工程後に粒界腐食溝を発生しない、所定鋼成分組成のフェライト系ステンレス鋼の製造方法が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２５６６６号公報
【特許文献２】特開２００１−３２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、特許文献２の技術は、いずれもステンレス鋼板における粒界腐食溝起因とするキラキラ疵の問題を解決しようとするものであり、製造条件の異なる高炭素熱延鋼板の製造に適用することはできなかった。
【０００８】
本願発明は、特に、質量％でＣを０．１〜１．３％、Ｓｉを０．０５〜２．０％含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板を冷間圧延した後に現われる、キラキラ疵の発生を抑制できる冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、冷間圧延を施す前の冷間圧延用高炭素熱延鋼板について、比較的径の大きなロール（大径ロールともいう）で軽圧下の圧延を施すことにより、その後に比較的径の小さなロール（小径ロールともいう）で冷間圧延を施してもキラキラ疵の発生を抑制できることを知見し、発明を完成させた。
【００１０】
すなわち本発明は、質量％で、Ｃ：０．１〜１．３％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造に際し、熱間圧延し、次いで、脱スケール処理を施した後、表面粗さＲａ：０．６μｍ以下、ロール径：３００ｍｍ以上のロールで圧下率：１．０％以上２０％以下の圧下を付与することを特徴とする冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造方法を提供する。
上記方法により製造した冷間圧延用高炭素熱延鋼板は、比較的小径のロールで冷間圧延を施してもキラキラ疵を発生させることなく、表面外観に優れる高炭素冷延鋼板を製造することができる。
【００１１】
また、本発明では、前記脱スケール処理後、前記圧下を付与する前に球状化焼鈍を施すこともできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷間圧延後のキラキラ疵の発生を抑制できる冷間圧延用高炭素熱延鋼板を提供することが可能となり、キラキラ疵の発生が抑制された表面外観に優れる高炭素冷延鋼板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】小径ロールを用いた冷間圧延の際の鋼板の表面状態を示す模式図である。
【図２】冷間圧延用高炭素熱延鋼板の製造における大径ロールを用いた圧延の際の鋼板の表面状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、キラキラ疵の発生状況について詳細に検討した結果、冷間圧延用高炭素熱延鋼板でのキラキラ疵の発生は、Ｓｉを０．０５％以上含有する場合に多く発生することを知見した。また、キラキラ疵の発生した鋼板について、冷間圧延の前後での鋼板表面の状態を観察した結果、Ｓｉ含有鋼に特有のスケール疵、いわゆる赤スケール疵が発生していた部分にキラキラ疵が発生していることを知見し、高炭素冷延鋼板で発生するキラキラ疵は、冷間圧延前の熱延鋼板に形成されていた赤スケール疵に起因するものであることを見出した。
【００１５】
赤スケール疵が発生していた部分にキラキラ疵が発生する機構としては、以下のように推察される。
図１に従来の冷間圧延時にキラキラ疵が発生する鋼板の表面状態の模式図を示す。図１において、熱間圧延時に赤スケールが発生していた部分は、酸洗によりスケールが除かれ、大きな凹凸を有する赤スケール疵２が形成されている。このような熱延鋼板を小径の冷間圧延ロール４で冷間圧延すると、赤スケール疵２の部分では、赤スケール疵２の凹凸の山部２ａが倒れこんで、特に板面に平行な方向である圧延方向に大きく伸ばされて、鋼板表面で１０〜１００μｍ程度の薄片状になり、光があたると乱反射してキラキラが観察され、キラキラ疵として認識されるようになる。
【００１６】
本発明者らは、このような知見に基づきキラキラ疵の抑制について検討した。その結果、脱スケール処理後、赤スケール疵が発生し大きな凹凸が形成されている熱延鋼板を、圧延方向応力の小さい大径ロールによって圧延し、冷間圧延を施す前に鋼板表面の赤スケール疵２の凹凸の山部２ａの倒れこみを少なく、高さ方向（板厚方向）を多く潰しておくことで、その後の冷間圧延によるキラキラ疵の発生を抑制できることを見出した。
【００１７】
小径ロールでは圧延荷重を加えた際のロールの扁平度が小さく、圧延に伴い被圧延材である鋼板には板面に平行な方向の応力であり圧延方向応力であるせん断力が大きく働く。この圧延方向応力（せん断力）により、上記したように凹凸の山部２ａが倒れこんで圧延方向に大きく伸ばされることとなる。一方、大径ロールでは小径ロールで圧延する場合に比べ、圧延荷重を加えた際のロールの扁平度が大きくなり、圧延の際、板面に平行な応力である圧延方向応力は小径ロールの場合と比べて小さく、板厚方向の圧縮応力が大きく働く。このため、大径ロールで圧延した場合、小径ロールで圧延する場合に比べ、鋼板表面の凹凸の山部２ａの倒れこみを少なくして、高さ方向（板厚方向）を多く潰すことができる。図２に本発明における脱スケール処理後の熱延鋼板の大径ロールによる圧延の模式図を示す。冷間圧延を施す前の熱間圧延鋼板において、赤スケール疵２を形成している部分は、大径ロール５を用いた圧延により板厚方向に大きく潰され、凹凸が小さくなる。このように、冷間圧延前に大径ロールを用いて圧下を付与し、熱延鋼板表面の赤スケール疵２の凹凸の山部２ａを、予め高さ方向（板厚方向）に潰しておき、凹凸を小さくすることで、その後冷間圧延を施しても、凹凸部の山部２ａの倒れこみを少なくして、圧延方向に大きく伸ばされることを抑制し、キラキラ疵の発生を抑制することができると考えられる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明において、鋼の成分を示す％は、特に断らない限り質量％を意味する。
【００１９】
本発明が対象とする冷間圧延用高炭素熱延鋼板は、Ｃ：０．１〜１．３％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有する冷間圧延用高炭素熱延鋼板であり、例えば、Ｃ：０．１〜１．３％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下（好ましくはＰ：０．０２０％以下）、Ｓ：０．０３５％以下（好ましくはＳ：０．００５％以下）、Ｎ：０．０１００％以下、Ａｌ：０．０５０％以下を含有するＳｉ含有鋼板である。なお、さらにその他元素として、Ｎｉ：０．０１〜３．５％、Ｃｒ：０．０１〜３．５％、Ｍｏ：０．０１〜３．０％程度を含有するものであってもよく、残部は不可避的不純物とすることが好ましい。
【００２０】
なお、本発明において、冷間圧延後の強度など、要求される特性を得るためにＣ量は０．１〜１．３％とする。また、Ｓｉは脱酸に有効な元素であり、その効果を得るためＳｉ量は０．０５％以上とする。この効果を得る上では、Ｓｉ量は０．１％以上、あるいはさらに０．２％以上とすることが好ましい。また、Ｓｉ含有量が２．０％を超えると、熱延鋼板が硬質となり、冷間圧延が困難となるため、Ｓｉ含有量は２．０％以下とする。
【００２１】
上記冷間圧延用高炭素熱延鋼板は、上記成分組成の鋼を、熱間圧延機で熱間圧延し、次いで、酸洗などの脱スケール処理を施し、必要に応じて球状化焼鈍を施した後、表面粗さＲａ：０．６μｍ以下、ロール径：３００ｍｍ以上のロールで圧下率：１．０％以上２０％以下の圧下を付与して製造される。なお、上記球状化焼鈍は、例えば６００℃以上Ａｃ１変態点以下で、８時間から４０時間程度の焼鈍を施すものである。また、球状化焼鈍は省略する場合もある。
【００２２】
ここで、熱間圧延、脱スケール処理の条件は常法に従えばよい。
【００２３】
脱スケール処理後の熱延鋼板にキラキラ疵の発生を抑制するために施す圧延に用いるロールは、ロール径を３００ｍｍ以上とする必要がある。ロール径が３００ｍｍ未満ではキラキラ疵抑制の効果が小さく、十分にキラキラ疵を抑制することが困難である。なお、ロール径が大きくなると接触長が長くなるが、接触長が長くなりすぎると、面圧が低下して圧下率を得にくくなるため、ロール径は８００ｍｍ以下程度とすることが好ましい。また、該ロールの表面粗さＲａは、粗すぎると赤スケール疵部に形成されている凹凸の山部を潰す作用が低下してキラキラ疵を抑制する効果が低下し、あるいはさらに新たな凹凸を形成して表面品質の低下を招くため、Ｒａは０．６μｍ以下とする必要がある。なお、ここでＲａはＪＩＳＢ０６０１の算術平均高さである。
【００２４】
また、上記ロール径３００ｍｍ以上のロールで施す圧延の圧下率は１．０％以上２０％以下とする必要がある。圧下率が１．０％未満では、キラキラ疵の発生を十分に抑制することができず、また、圧下率が２０％を超えると、変形が大きくなりすぎ、鋼板表面に細かい割れが発生する恐れがある。
【００２５】
上記の製造方法により製造した冷間圧延用高炭素熱延鋼板は、リバース式冷間圧延機など、小径ロールを有する冷間圧延機で冷間圧延を行っても、キラキラ疵の発生を抑制することができる。具体的には、上記の製造方法により製造した冷間圧延用高炭素熱延鋼板を、ロール径７０ｍｍ〜１５０ｍｍのロールを用いて、圧下率：２０％〜９０％の冷間圧延を行い、キラキラ疵の発生を抑えて外観に優れた高炭素冷延鋼板を製造することができる。なお冷間圧延に際し、圧延の途中で中間焼鈍をおこなっても、上記効果が損なわれることはない。
【実施例１】
【００２６】
表１に成分組成を示す鋼を、熱間圧延機で熱間圧延して板厚２．５ｍｍの熱延鋼板とし、次いで脱スケール処理として酸洗を施し、次いで７００℃で２０時間保持して焼鈍後徐冷する球状化焼鈍を施した後、表２に示す圧延条件で圧下して、冷間圧延用熱延鋼板を製造した。また、脱スケール処理後の鋼板について、目視で赤スケール疵の有無を観察し、結果を表２に示す。
【００２７】
次いで、製造した冷間圧延圧延用熱延鋼板について、ロール径７０ｍｍ、圧下率３０％で冷間圧延を施して冷延鋼板を製造した。得られた冷延鋼板について、キラキラ疵発生の観察を容易とするため、得られた冷延鋼板の表面に１００ｍｍ×１００ｍｍの範囲に粘着テープを貼り付け剥がした後、冷延鋼板表面を目視で観察して、キラキラ疵の発生の有無を評価した。結果を表２に合わせて示す。
【００２８】
本発明の圧延条件にて圧延を施して冷間圧延用高炭素熱延鋼板とした鋼板Ｎｏ．１、２、４、６、９では、熱延鋼板において赤スケール疵が観察されていたにもかかわらず、冷間圧延後の冷延鋼板のキラキラ疵の発生を抑制できていることがわかる。
【００２９】
供試鋼Ａを素材とする鋼板Ｎｏ．１０、供試鋼Ｂを素材とする鋼板Ｎｏ．１１、供試鋼Ｃを素材とする鋼板Ｎｏ．１２は、いずれも酸洗、球状化焼鈍後に圧延を施さなかった冷間圧延用熱延鋼板であり、冷間圧延後の冷延鋼板にキラキラ疵が観察された。
【００３０】
供試鋼Ｎｏ．Ａを素材とする鋼板Ｎｏ．３は、冷間圧延用熱延鋼板の圧下におけるロール径が本発明の範囲よりも小さく、冷間圧延後にキラキラ疵が観察された。また供試鋼Ｎｏ．Ｂを素材とする鋼板Ｎｏ．５は、冷間圧延用熱延鋼板の圧下におけるロール径が本発明の範囲よりも小さく、また、圧下率も低く、冷間圧延後にキラキラ疵が観察された。同じく供試鋼Ｂを素材とする鋼板Ｎｏ．１４は、ロール粗さが本発明の範囲よりも大きく、冷間圧延後にキラキラ疵が観察された。また、供試鋼Ｂを素材とする鋼板Ｎｏ．１３は圧下率が本発明の範囲よりも大きく、冷延鋼板表面に割れが発生した。
【００３１】
なお、鋼Ｎｏ．Ｄを素材とする鋼板Ｎｏ．７、８は、Ｓｉ含有量が低く、赤スケール疵が発生しておらず、ロール径：５６０ｍｍで１．１％圧下後冷間圧延を施した鋼板Ｎｏ．８、ロール径：１２０ｍｍで０．５％圧下後冷間圧延を施した鋼板Ｎｏ．７で、冷間圧延後にキラキラ疵は観察されなかった。
【００３２】
【表１】
2014201774.tif 000003
【００３３】
【表２】
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【符号の説明】
【００３４】
１    鋼板
１１    鋼板表面
２    赤スケール疵
２ａ    赤スケール疵の山部
２ｂ    赤スケール疵の谷部
３    薄片（キラキラ部）
４    冷間圧延ロール（小径ロール）
５    大径ロール
【図１】
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【図２】
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