(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｗｔ％で、Ｃ：０．０１５〜０．０５％、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以上、Ｎ：０．００３％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００２５％を含有し、残部が実質的に鉄よりなる組成のスラブを熱間圧延するに際し、仕上圧延直前に９００〜１０５０℃の温度範囲で３０ｓ以上の熱処理後Ａｒ3 変態点以上の温度範囲で仕上圧延する（ただし、粗圧延した後、粗バーを一度コイル状に巻き取り、巻き戻した後、仕上圧延を行う場合を除く）ことを特徴とする熱延鋼板の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼板、特に加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚が２ｍｍ以下の薄い熱延鋼板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用鋼板のようなプレス加工性の要求される薄鋼板のうち板厚が２ｍｍ以下の鋼板には冷延鋼板が用いられている。近年、素材のコストダウンを図るべく、こうした板厚が２ｍｍ以下の冷延鋼板の一部をより廉価な熱延鋼板で代替しようという動きが活発になっている。
【０００３】
一般に、加工用冷延鋼板では、軟質高延性化のために鋼の強化元素であるＣやＭｎなどの含有量が低減されている。ＣやＭｎなどの含有量が少ないと鋼のＡｒ3 変態点が高くなるため、加工用冷延鋼板と同一な成分系の素材で板厚の薄い熱延鋼板を製造しようとすると、仕上圧延中の温度低下が大きいのでＡｒ3 変態点以上の温度範囲で圧延することが困難になる。鋼がＡｒ3 変態点より低い温度範囲、すなわちフェライト相の存在する領域で圧延されると、結晶粒が著しく粗大化したり加工歪みが残留したりして著しく延性が低下し、加工用冷延鋼板の代替となるような熱延鋼板が得られない。
【０００４】
そこで、板厚の薄い熱延鋼板をＡｒ3 変態点以上の温度範囲で圧延するために、特開昭６２ー１３９８４９号公報、特開昭６３ー７６８２２号公報、特開平７ー９０３８４号公報、特開平７ー２５２５２６号公報などには、Ｂを添加してＡｒ3 変態点を低下させる方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等が上記特許公報に記載された方法を追試したところ、Ｂ量が多いとスラブ表面に割れが発生するといった問題が、またＢ量が少ないとＡｒ3 変態点以上の温度範囲で圧延することができない場合が生じ、安定して加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚の薄い熱延鋼板が得られないといった問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、スラブ表面に割れが発生することなく、安定して加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚の薄い熱延鋼板の製造法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、ｗｔ％で、Ｃ：０．０１５〜０．０５％、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以上、Ｎ：０．００３％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００２５％を含有し、残部が実質的に鉄よりなる組成のスラブを熱間圧延するに際し、仕上圧延直前に９００〜１０５０℃の温度範囲で３０ｓ以上の熱処理後Ａｒ3 変態点以上の温度範囲で仕上圧延する（ただし、粗圧延した後、粗バーを一度コイル状に巻き取り、巻き戻した後、仕上圧延を行う場合を除く）ことを特徴とする熱延鋼板の製造法により解決される。
【０００８】
以下に、限定理由を説明する。
Ｃ：０．０５ｗｔ％を超えると硬質低延性化するので、加工用冷延鋼板の代替となり得る熱延鋼板が得られない。また、０．０１５ｗｔ％未満にするとＡｒ3 変態点が上昇し、本発明法によっても安定的にＡｒ3 変態点以上の温度範囲で仕上圧延ができなくなる。
【０００９】
Ｓｉ：０．０３ｗｔ％を超えると硬質化するとともに、ＳｉーＭｎ系介在物が生成し延性が低下する。
【００１０】
Ｍｎ：０．５ｗｔ％を超えると硬質低延性となる。また、熱間脆性防止のために０．０５ｗｔ％以上にする必要がある。
【００１１】
Ｐ：０．０３ｗｔ％を超えると硬質低延性となる。
【００１２】
Ｓ：０．０１５ｗｔ％を超えると熱間脆性を引き起こしたり、ＭｎＳ系介在物が増え延性が低下する。
【００１３】
ｓｏｌ．Ａｌ：鋼の脱酸を充分に行うために０．００５ｗｔ％以上にする必要がある。
【００１４】
Ｎ：０．００３ｗｔ％を超えると窒化物が増え延性が低下する。
【００１５】
Ｂ：後述する本発明の熱処理により鋼のＡｒ3 変態点をより一層低下させるには０．０００５ｗｔ％以上必要である。また、スラブ表面の割れを防止するには０．００２５ｗｔ％以下にする必要がある。
【００１６】
このような成分範囲を満足したＢ量の異なる２種類の鋼を溶製し、径８ｍｍ長さ１２ｍｍの円筒状の試料を作製し、熱間加工シミュレーターを用いてＡｒ3 変態点におよぼす仕上圧延前の熱処理の影響を以下の条件で調査した。すなわち、１２００℃に加熱後５℃／ｓで冷却し、９００〜１１５０℃の各温度で一定時間保持後１０℃／ｓで冷却し、８７０℃のオーステナイト域で歪速度３０ｓ-1で３０％の圧縮加工を０．５ｓ間隔で２回行った後２０℃／ｓで冷却し、Ａｒ3 変態点の測定を行った。
【００１７】
図１に、熱処理温度（熱処理時間は６０ｓで一定）とＡｒ3 変態点の関係を示す。
【００１８】
Ｂ量が０．０００７％、０．００１８％のいずれの場合も、１０５０℃以下で熱処理を行うことにより、熱処理を行わない場合に比べＡｒ3 変態点を著しく低下できる。したがって、１０５０℃以下で熱処理することにより安定してＡｒ3 変態点以上の仕上温度を確保できることになるが、実際の熱間圧延においては、９００℃未満で熱処理を行うとＡｒ3 変態点以上で仕上圧延することが物理的に困難になるので、９００℃以上で熱処理する必要がある。
【００１９】
図２に、熱処理時間（熱処理温度は９００℃で一定）とＡｒ3 変態点の関係を示す。
【００２０】
３０ｓ以上で熱処理を行うことにより、安定して低いＡｒ3 変態点が得られる。９００℃のときに３０ｓの熱処理時間で充分な効果が得られるので、それより高い熱処理温度でも３０ｓ以上の熱処理時間で充分であると推察される。
【００２１】
以上の結果より、Ｂを含む本発明の成分系の鋼を用い、仕上圧延直前に９００〜１０５０℃の温度範囲で３０ｓ以上加熱すれば、Ａｒ3 変態点を著しく低下できるので、安定してＡｒ3 変態点以上の温度範囲で仕上圧延することが可能となる。したがって、Ａｒ3 変態点以上の温度範囲で仕上圧延すれば加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚の薄い熱延鋼板を安定して製造できることになる。
【００２２】
このように、仕上圧延前に熱処理を行うとＡｒ3 変態点が著しく低下する原因は不明であるが、Ｂの無添加の場合や熱処理温度が１０５０℃を超える場合にはこのような現象が認められなかったので、本発明の温度範囲の熱処理によりＢのオーステナイト粒界への偏析が促進されてＡｒ3 変態点が低下したと考えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明法の成分を有する鋼は転炉や電気炉で溶製できる。
【００２４】
溶製後は、造塊・分塊圧延あるいは連続鋳造によりスラブとなし、このスラブをそのままあるいは再加熱後粗圧延し、熱処理を行って仕上圧延して熱延鋼板とする。また、溶製後薄スラブを鋳造して粗圧延を行うことなく熱処理を行って仕上圧延して熱延鋼板とすることもできる。
【００２５】
熱処理は必ずしも一定温度で行う必要はなく、９００〜１０５０℃の温度範囲で３０ｓ以上されていれば同様な効果は得られる。したがって、９００〜１０５０℃の温度範囲で温度勾配があってもよい。
【００２６】
仕上圧延後の巻取条件は特に規定されないが、より軟質高延性化を図るために６００℃以上の温度範囲で巻取ることが望ましい。
【００２７】
【実施例】
表１に示す５種の鋼ａ〜ｅを転炉溶製後連続鋳造してスラブとなし、１２００℃で再加熱して粗圧延後、入側に設けられた誘導加熱炉で表２に示す熱処理条件で加熱後仕上圧延して、巻取温度６２０℃で板厚１．０、１．２、１．４ｍｍの１３種の熱延鋼板の試料Ｎｏ．１〜１３を作製した。このとき仕上温度は、各板厚ごとに現状の設備で安定的に確保できる温度、すなわち１．０ｍｍのときは８１０℃、１．２ｍｍのときは８３０℃、１．４ｍｍのときは８４０℃に設定した。
【００２８】
鋼ａ、ｅは本発明成分範囲外の鋼であり、鋼ｂ〜ｄは本発明成分範囲内の鋼である。また、試料Ｎｏ．５、６、８、９、１２は本発明法により作製された試料であり、試料Ｎｏ．１、２はＢの添加されてない比較の試料、試料Ｎｏ．３、７、１１はＢの添加された本発明の成分系の鋼であるが熱処理の行われてない比較の試料、試料Ｎｏ．４は熱処理時間が本発明法に比べ短い比較の試料、試料Ｎｏ．１３はＢ量が過剰な比較の試料である。
【００２９】
こうした試料の熱延鋼板の長手方向と幅方向のほぼ中心に位置するところより試験片を切り出し、引張試験（ＪＩＳ５号試験片、圧延方向）を行って機械特性値を調査した。なお、一部の試料では光学顕微鏡にて試料の組織観察も行った。
【００３０】
結果を表２に示す。
同一板厚の試料で比較すると、本発明法により作製された試料は、同様な成分系（Ｂ無添加の場合が多いが）で作製されている同じ板厚の加工用冷延鋼板とほぼ同等な機械特性値を示す。一方、比較の試料では、強度的には軟質になる場合や硬質になる場合があるが、いずれの場合も延性が著しく低下する。組織的には、本発明法により作製された試料では均一な細粒が得られているのに対し、比較の試料では不均一な粗大粒（上記の軟質になる場合）や加工組織（上記の硬質になる場合）が認められた。
【００３１】
以上の結果より、本発明法により現状の設備で各板厚に応じて安定的に確保できる最高の温度で仕上圧延を行えば、Ａｒ3 変態点以上で仕上圧延が可能となり、安定して加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚の薄い熱延鋼板を製造できることになる。
【００３２】
なお、試料Ｎｏ．１３では、機械特性値には特に問題はないが、スラブ表面に割れが多発したためスラブの手入れに多大の時間を用し、歩留りも著しく低下した。
【００３３】
【表１】
0003873352.tif 000002
【００３４】
【表２】
0003873352.tif 000003
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、スラブ表面に割れが発生することなく、安定して加工用冷延鋼板の代替となり得る板厚の薄い熱延鋼板の製造法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱処理温度（熱処理時間は６０ｓで一定）とＡｒ3 変態点の関係を示す図である。
【図２】熱処理時間（熱処理温度は９００℃で一定）とＡｒ3 変態点の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
0003873352.tif 000005