(57)【要約】本発明においては、２つのロールキャスティングマシン（２）において、マンガンを１２重量％より多く３０重量％以下の量で含有する鋼から、最終寸法に近く且つ厚さが６ｍｍ以下の粗ストリップ（Ｖ）をキャスティングする。キャスティングの後に、前記粗ストリップを、好ましくは１回のシングルパスで連続的に熱間圧延する。本発明の方法は、高いマンガン含有量にもかかわらず良好な変形挙動を有する鋼ストリップの製造を可能にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンガンを１２重量％より多く３０重量％以下の量で含有する鋼からＴＷＩＰ及びＴＲＩＰ特性を有する熱間ストリップ（Ｗ）を製造する方法であって、メルト（Ｓ）をダブルローラーキャスティングマシン（２）において最終寸法に近い寸法にキャスティングして粗ストリップ（Ｖ）を形成し、ここで前記粗ストリップ（Ｖ）の厚さは６ｍｍ以下であり、そしてキャスティングの後に前記粗ストリップ（Ｖ）をシングル熱間圧延パスにおいて熱間ストリップ（Ｗ）の最終厚さまで圧延することにより連続的に更に処理して、熱間ストリップ（Ｗ）を形成する、前記製造方法。
【請求項２】
前記粗ストリップの厚さが４ｍｍ以下、特には２．５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱間ストリップを形成するための粗ストリップの更なる処理が、キャスティングの直後に実施する制御された冷却を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記冷却を、周囲空気への暴露による冷却よりも速い速度で行うことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記粗ストリップがロールスタンド（４）に挿入される際の平均初期圧延温度（ＡＴ）が、１１００℃〜７５０℃の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
熱間圧延の後に、圧延された前記熱間ストリップ（Ｗ）を、制御された方法で冷却することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
更なる処理の最後で、前記熱間ストリップ（Ｗ）をコイリングしてコイル（Ｃ）を形成することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
熱間ストリップ（Ｗ）を形成するための粗ストリップの更なる処理を、保護ガス雰囲気中で、少なくとも断続的に実施することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
少なくともロールスタンド（４）に挿入されるまで、前記粗ストリップ（Ｖ）を保護ガス雰囲気中に維持することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記鋼が、ケイ素３．５重量％以下、特には３重量％以下を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記鋼が、アルミニウム３．５重量％以下、特には３重量％以下を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、１２重量％より多く３０重量％以下の高いマンガン含有量を有する鋼から熱間ストリップを製造する方法に関する。このタイプの鋼は、特に高い強度により特徴付けられている。
【０００２】
マンガン含有量がこのように高い鋼を製造及び処理する場合には、その凝固挙動が、深絞り加工用途に通常用いられる鋼、例えば、ＩＦ鋼又は低炭素鋼の凝固挙動と異なるという問題がある。従って、高いマンガン含有量を有する問題としているタイプの鋼であって、通常の連続スラブキャスティングにおいてキャスティングされた鋼は、変形挙動が乏しいことが示されている。
【０００３】
ＤＥ１９９００１９９Ａ１から公知の方法に従って、薄ストリップキャスティングを実施して最終寸法に近いストリップを形成することにより、他の合金要素以外にＭｎ７％〜２７％を含有する鋼を製造することができ、そして処理して熱間ストリップにすることができる。この方法により得られた材料は、自動車のボディー構造の分野における用途に特に適している。
【０００４】
本発明の課題は、高いマンガン含有量にもかかわらず、変形挙動が良好な鋼ストリップを製造することを可能にする方法を提供することである。
【０００５】
この課題は、マンガンを１２重量％より多く３０重量％以下の量で含有する鋼からＴＷＩＰ及びＴＲＩＰ特性を持った熱間ストリップを製造する方法であって、メルトをダブルローラーキャスティングマシンにおいて最終寸法に近い寸法にキャスティングして粗ストリップを形成し、ここで前記粗ストリップの厚さは６ｍｍ以下であり、そしてキャスティングの後に前記粗ストリップをシングル熱間圧延パスにおいて熱間ストリップの最終厚さまで圧延することにより連続的に更に処理して熱間ストリップを形成する方法により解決される。
【０００６】
本発明の方法では、高マンガン含有の鋼をキャスティングして、寸法が熱間ストリップの最終寸法に近い原材料を形成する。この方法においては、既に前記キャスティング処理の間に、製造された材料は、その全横断面にわたり本質的に均一な凝固が保証されるほどに薄い。驚くべきことに、最終寸法に近くなるようにキャスティングされた原材料のミクロ組織は、常法で製造された比較的マンガン含有量の高い鋼ストリップの場合よりも、本質的により微細な結晶粒からなると共に、より均一であることが示された。この原材料から製造された熱間ストリップは、ＴＲＩＰ（変態誘起塑性［Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ］）特性及びＴＷＩＰ（双晶変形誘起塑性［Ｔｗｉｎｎｉｎｇ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ］）特性を有しており、そしてその結果として、その高い強度と相俟って自動車のボディー構造における用途に極めて適するようにする良好な変形能を有している。
【０００７】
本発明では、製造された材料はできるだけ薄いことが好ましい。キャスト原材料が薄ければ薄いほど、凝固ミクロ組織はより微細となり、そして熱間ストリップを形成すべき更なる処理を妨害する凝固による欠陥の範囲はより少なくなる。それと同時に、薄いキャスト原材料において、前記凝固処理は、目標の方法によって容易に制御することができる。従って、制御された処理は、とりわけ本明細書において述べている鋼の場合に、凝固速度がマイクロ偏析の範囲及び分布に直接的な影響を与えるという事実を考慮に入れることができる。凝固速度は、次いで、凝固の間に起こる、例えば、ＭｎＳ、ＡｌＮ、及びＴｉ（Ｃ、Ｎ）の析出の状態及び粒子の成長に影響を与える。従って、キャスト原材料のミクロ組織パラメータの目標の制御の結果として、更なる処理に対する能力及び最終製品の使用特性に決定的な影響を与える基本的な設定を選択することが可能である。
【０００８】
本発明では、ダブルローラーキャスティングマシンにおいて鋼をキャスティングする。このタイプのキャスティングマシンは、それ自体は公知であり、特に、結果として最適なキャスト組織及びそれに関連した最適な変形能を生じる原材料の凝固挙動（特に凝固速度及び凝固の均一性）を有する熱間ストリップの最終寸法に極めて近い薄い原材料を製造することが可能である。
【０００９】
驚くべきことに、粗ストリップから、熱間ストリップをその最終厚さまで圧延する際に、わずか１回のパスでとりわけ良好な加工結果を達成することができることが見出された。前記キャスティング処理と熱間圧延（一回のパス）との、即座に連続する配列は、キャスティング処理の熱を圧延処理に持ち込むことを可能にする。その結果として、熱間圧延前の再加熱の工程であって、通常のスラブキャスティングにおいて常に必要とされる工程を回避することができる。キャスティング熱を「持ち込む」ことは、過剰の結晶成長をも阻止し、従って、更に、原材料における微細なミクロ組織の形成を支持する。
【００１０】
最終製品の特性における凝固処理の特別な影響のため、原材料の熱間ストリップを形成するための更なる処理が、キャスティングの直後に実施される制御された冷却を含むと好都合である。このことは、更なる処理に対して最適化されるミクロ組織を得るように、鋳型から出てくる原材料を、目標の方法によって冷却することを可能にする。通常、冷却は、周囲空気への暴露による冷却に比較して加速された速度で行う。
【００１１】
最終製品の所望な特性及び組成に応じて、原材料がロールスタンドに挿入する平均初期圧延温度が、１１００℃〜７５０℃の範囲内であることができることが、実験により示された。
【００１２】
原材料を熱間圧延する場合、圧延された熱間ストリップを熱間圧延後に制御された方法で冷却する目標の方法によって、熱間圧延されたストリップの特性に更に影響を与えることができる。
【００１３】
原則として、本発明に従って得られた熱間ストリップを「インライン」でさらに処理して、例えば、冷間ストリップを形成することを想定することができる。しかしながら、可能性のある続きの処理工程又は準備される熱間ストリップの特性を考慮して、更なる処理の一部として前記ストリップをコイリングすることが、多くの場合に好都合であろう。
【００１４】
保護ガス雰囲気において少なくとも断続的（ａｂｓｃｈｎｉｔｔｓｗｅｉｓｅ）に実施し、原材料の熱間ストリップを形成するための更なる処理の結果として、ストリップ表面の酸化、及びそれに関連した過剰なスケール形成を回避することができる。この関係において、原材料を、少なくとも原材料がロールスタンドに挿入するまで保護ガス雰囲気中に維持することが特に好ましい。
【００１５】
更なる合金要素とは別に、本発明において用いられる鋼は、ケイ素を３．５重量％以下、特には３重量％以下の量で含有することができる。更に、前記鋼は、アルミニウムを３．５重量％以下、特には３重量％以下の量で含有することができる。本発明により処理されるタイプの鋼において、鉄及びアルミニウム又は鉄及びケイ素は、熱間形成温度より低い温度で生じ、且つ室温に対して安定である合金相（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｓｃｈ  ｐｈａｓｅｎ）を形成する。
【００１６】
以下に、一つの実施態様によって本発明を更に詳細に説明する。
図面は、熱間ストリップを製造する装置のデザインの模式的側面図であり；
グラフは、図１の装置における粗ストリップ及び熱間ストリップの処理時間の間の温度コースを示し；
写真１は、図１の装置により製造された熱間ストリップの端部の拡大断面を示し；そして
写真２は、図１の装置により製造された熱間ストリップの中央部の拡大断面を示す。
【００１７】
前記図面は、熱間ストリップＷを製造するための装置１のデザインを模式的に示しており、前記装置は、キャスティング装置２、第一冷却セクション３、ロールスタンド４、第二冷却セクション５、及びコイリング装置６を含む。
【００１８】
公知の原理によって設計されたダブルローラーキャスティングマシンにおいて、タンディッシュ７中に含まれるメルトＳ（そのメルト組成は、詳細に後述する）を、２つのキャスティングローラー８，９の間に形成されたキャスティングギャップ１０中に注いで、粗ストリップＶを形成する。前記キャスト粗ストリップＶは、１ｍｍ〜６ｍｍよりも狭い範囲で変化することができる厚さで、連続運搬処理によって前記キャスティングギャップ１０を出る。
【００１９】
前記粗ストリップＶは、ロールスタンド４へ向かう途中で、キャスティングギャップ１０の出口の下流であってキャスティングギャップ１０に密接して配置されている第一冷却セクション３において、前記粗ストリップＶの表面に適用された冷却媒体により、制御された方法で冷却される。
【００２０】
コンベヤーセクション（これに沿って、薄ストリップＶがキャスティングギャップ１０の出口とロールスタンド４との間を通過する）は、内部に保護ガス雰囲気が維持されているドッグハウス１１により囲まれている。この方法では、前記ストリップの表面と周囲空気との間の接触が回避される。
【００２１】
薄ストリップＶは、初期圧延温度ＡＴでロールスタンド４に入り、そして前記ロールスタンドにおいて１回のパスで最終厚さまで圧延される。
その直後に、最終圧延温度ＥＴでロールスタンド４を出る熱間ストリップＷは、第二冷却セクション５を通過する。この冷却セクション５において、熱間ストリップＷは、制御された方法で適切な冷却媒体によりコイリング温度ＨＴまで再び導かれた後に、コイリング装置６においてコイリングされて、コイルＣを形成する。
【００２２】
添付のグラフは、初期圧延温度ＡＴ、最終圧延温度ＥＴ、及びストリップ幅にキャスティングした後の処理時間の間のコイリング温度ＨＴ（これは、製造されるべき熱間ストリップの組成及び所望の特性に応じており、図１に従って設計された装置において設定することができる）を示している。引き続きの等温保持、圧延、及び急冷を伴う特定の制限曲線に沿った適切な温度制御管理によって、熱間ストリップの良好な用途特性が熱間圧延後に残存するように、熱間ストリップがロールスタンドから出た後に、熱間ストリップの微細粒化ミクロ組織を固定（ｅｉｎｆｒｉｅｒｅｎ）することができる。この効果は、とりわけ、前記粗ストリップ及び前記熱間ストリップの温度経過がグラフに示す下限曲線に近い場合に、達成されることができる。
【００２３】
通常の不可避な不純物を除き、前記実施態様において注がれたメルトＳは、Ｍｎ（含有量２０重量％）、Ｃ（含有量０．００３重量％）、硫黄（含有量０．００７重量％）、Ｓｉ（含有量３．０重量％）、Ａｌ（含有量３．０重量％）、及び鉄（その残部）を含んでいた。
【００２４】
写真１は、端部の拡大断面を示しており、一方、写真２は、図１に示した装置により製造された熱間ストリップから製造された鋼の中央部の等倍の拡大断面を示している。このストリップが、オーステナイト及び第二の相〔これは、おそらく含炭素相であろう〕を含むデンドライトミクロ組織を含んでいることは明らかである。このミクロ組織は、ストリップのコアに対して有意に、より微細になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
熱間ストリップを製造する装置のデザインを表す模式的側面図である。
【図２】
図１の装置における粗ストリップ及び熱間ストリップの処理時間の間の温度経過を示すグラフである。
【図３】
写真１は、図１の装置により製造された熱間ストリップの端部の拡大断面を示し、そして
写真２は、図１の装置により製造された熱間ストリップの中央部の拡大断面を示す。
【符号の説明】
１・・・装置；
２・・・ダブルローラーキャスティングマシン；
３・・・第一冷却セクション；
４・・・ローラースタンド；
５・・・第二冷却セクション；
６・・・コイリング装置；
７・・・タンディッシュ；
８，９・・・キャスティングローラー；
１０・・・キャスティングギャップ；
１１・・・ドッグハウス；
ＡＴ・・・初期圧延温度；
Ｃ・・・コイル；
ＥＴ・・・最終圧延温度；
Ｓ・・・メルト；
Ｖ・・・薄ストリップ；
Ｗ・・・熱間ストリップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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