(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
C含有量が0.8mass％以下の連続鋳造スラブを、粗圧延して粗バーを製造する工程と、
前記粗バーを、（Ar3変態点-20）℃以上の仕上温度で仕上圧延して鋼帯を製造する工程と、
前記仕上圧延後の鋼帯を、500〜800℃の温度まで400℃/sec以上の冷却速度で一次冷却する工程と、
前記一次冷却後の鋼帯を、1〜30secの間放冷する工程と、
前記放冷後の鋼帯を、20℃/sec以上の冷却速度で二次冷却する工程と、
前記二次冷却後の鋼帯を、650℃以下の巻取温度で巻き取る工程と、を有する薄鋼板の製造方法。
【請求項２】
C含有量が0.8mass％を超える連続鋳造スラブを、粗圧延して粗バーを製造する工程と、
前記粗バーを、（Acm変態点-20）℃以上の仕上温度で仕上圧延して鋼帯を製造する工程と
前記仕上圧延後の鋼帯を、500〜800℃の温度まで400℃/sec以上の冷却速度で一次冷却する工程と、
前記一次冷却後の鋼帯を、1〜30secの間放冷する工程と、
前記放冷後の鋼帯を、20℃/sec以上の冷却速度で二次冷却する工程と、
前記二次冷却後の鋼帯を、650℃以下の巻取温度で巻き取る工程と、を有する薄鋼板の製造方法。
【請求項３】
連続鋳造スラブを室温まで冷却することなく、1230℃以下の温度に加熱後、粗圧延を開始する請求項1または請求項2に記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項４】
被圧延材内の仕上温度の差が50℃以内となるように、仕上圧延直前または仕上圧延中に、被圧延材を誘導加熱装置により加熱する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項５】
仕上圧延後、0.1secを超え1.0sec未満の時間内で一次冷却を開始する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項６】
放冷後の鋼帯を、100℃/sec以上の冷却速度で二次冷却する請求項1から請求項５のいずれか1項に記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項７】
一次冷却後の鋼帯の幅方向及び長手方向温度の最高値と最低値の差を60℃以内とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項８】
一次冷却の際、伝熱係数8000kcal/m2h℃以上で冷却することを特徴とする請求項７記載の薄鋼板の製造方法。
【請求項９】
請求項７記載の薄鋼板の製造方法により製造され、幅方向及び長手方向における引張強さの変動が、コイル内の引張強さの平均値の±8％以内であることを特徴とする薄鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の特性レベルを有する熱延鋼板や冷延鋼板のような薄鋼板、特に、加工性に優れ、かつ機械的性質が均一な薄鋼板の得られる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼板や冷延鋼板のような薄鋼板は、自動車、家電製品、産業機械等の広範囲な分野で使用されている。こうした薄鋼板には、何らかの加工を受けて用いられる場合が多いので、様々な加工性が要求されている。例えば、強度が340MPa以上の絞り加工を受けない高強度熱延鋼板には、バーリング加工時の高い伸びフランジ性が要求されている。
【０００３】
近年、薄鋼板に対する需要家からの品質要求はますます厳しくなって来ており、上述したような加工性のより一層の向上のみならず、コイル状に巻かれた製品における機械的性質の均一性も強く要望されている。
【０００４】
こうした需要家からの要請に応じて、例えば、特公昭61-15929号公報や特公昭63-67524号公報には、熱延後の冷却速度や巻取温度を制御して高強度熱延鋼板の加工性を向上させる方法などが、また、特開平9-241742号公報には、熱延連続化により熱延コイル内の機械的性質の均一性を向上させる方法などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭61-15929号公報や特公昭63-67524号公報に記載の方法で製造した高強度熱延鋼板では、十分に優れた伸びフランジ性が得られなかった。また、特開平9-241742号公報に記載された方法を高強度薄鋼板に適用しても、優れた機械的性質の均一性が得られなかった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、伸びフランジ性も含めた加工性に優れ、かつ機械的性質が均一な種々の強度レベルを有する薄鋼板の得られる製造方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】
上記課題は、C含有量が0.8mass％以下の連続鋳造スラブを粗圧延して粗バーを製造する工程と、前記粗バーを（Ar3変態点-20）℃以上の仕上温度で仕上圧延して鋼帯を製造する工程と、前記仕上圧延後の鋼帯を500〜800℃の温度まで120℃/secを超える冷却速度で、好ましくは400℃/sec以上の冷却速度で、一次冷却する工程と、前記一次冷却後の鋼帯を1〜30secの間放冷する工程と、前記放冷後の鋼帯を20℃/sec以上の冷却速度で二次冷却する工程と、前記二次冷却後の鋼帯を650℃以下の巻取温度で巻き取る工程とを有する加工性に優れ、かつ機械的性質が均一な薄鋼板の製造方法により解決される。
【０００８】
C含有量が0.8mass％以下の連続鋳造スラブを粗圧延し、粗バーを（Ar3変態点-20）℃以上の仕上温度で仕上圧延すれば、仕上圧延直後の結晶粒を細粒化できるので、その後の工程において結晶粒を微細化できる。その結果、その後の工程において結晶粒の微細化を図れ、強度-延性バランスや伸びフランジ性の向上など加工性の向上が図れる。
【０００９】
圧延後は、鋼帯を500〜800℃の温度まで120℃/secを超える冷却速度で一次冷却すると、変態後のフェライト結晶粒やパーライト等の析出物を微細化できるので、加工性の向上が図れる。
【００１０】
一次冷却後は、鋼帯を1〜30secの間放冷後、20℃/sec以上の冷却速度で二次冷却すると、巻き取り後のコイル内の組織を均一にできるので、コイル内の機械的性質の均一化が図れる。
【００１１】
二次冷却後は、鋼帯を650℃以下の巻取温度で巻き取ると、高強度薄鋼板の各成分系に応じて、適切な低温変態相を得ることができる。
【００１２】
C含有量が0.8mass％を超える場合は、（Acm変態点-20）℃以上の仕上温度で仕上圧延し、それ以外の条件をC含有量が0.8mass％以下の場合と同様にすれば、加工性に優れ、かつ機械的性質が均一な薄鋼板を得ることができる。
【００１３】
また、連続鋳造スラブを室温まで冷却することなく、1230℃以下の温度に加熱後粗圧延を開始すれば、圧延前のスラブ温度を均一化でき、コイル内の機械的性質をより一層均一化できる。
【００１４】
仕上圧延直前または仕上圧延中に、被圧延材を誘導加熱装置により加熱すれば、圧延中の被圧延材の温度をより均一にでき、コイル内の機械的性質のより一層の均一化が図れる。
【００１５】
仕上圧延後、0.1secを超え1.0sec未満の時間内で一次冷却を開始すれば、変態後のフェライト結晶粒やパーライト等の析出物をより微細化でき、加工性をより一層向上できる。
【００１６】
また、熱延鋼帯の材質のばらつきをより好ましいレベルまで低減するためには、上記した急冷の停止温度を発明の範囲内とするとともに、急冷後のコイル幅方向や長手方向等の温度の変動（最高値−最低値）を60℃以内にすることが必要である。なお本発明におけるコイル幅方向の温度は、温度センサの測定方法も考慮して、コイル幅両エッジから30mmを除いた範囲を指す。
【００１７】
急冷の能力については、伝熱係数が2000kcal/m2h℃以上の冷却を行うことにより、上記急冷後の温度の変動を小さくすることができる。
【００１８】
このようにして、本発明では、コイル内での温度の変動を低減することにより、熱延鋼帯の幅方向及び長手方向における引張強さの変動（最大値と最小値）が、コイル内の引張強さの平均値の±8％以内とした薄鋼板を得ることができる。このようなばらつきが狭小な鋼板は、プレス加工性（曲げ加工時のスプリングバック等）のコイル内での変動が小さく、材料としての性能が優れている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明において、鋼成分は特に限定されることなく、従来の種々の強度レベルを有する高強度熱延鋼板や高強度冷延鋼板の成分系を適用できる。すなわち、単純な炭素鋼板のみならず、Ti、Nb、V、Mo、Zr、Ca、B等の特殊元素が含有された鋼板にも適用できる。
【００２０】
本発明の薄鋼板は、通常の製鋼−熱延プロセスにより製造できるが、連続鋳造後のスラブを加熱炉を経ずに直接熱間圧延する直送圧延プロセスにも適用できる。また、コイルボックス等を用いた連続圧延プロセスに対しても、効果的である。仕上圧延直前または仕上圧延中に、被圧延材を誘導加熱装置により加熱するとき、エッジ加熱を行っても効果的である。
【００２１】
熱間圧延においては、好ましくは被圧延材内の仕上温度差が50℃以内となるように仕上圧延すれば、仕上圧延直後の鋼帯内の組織を均一にできるので、コイルに巻き取り後の機械的性質の均一化が図れる。仕上温度の上限は、組織の微細化および均一化の観点から、C含有量が0.8mass％以下の場合は（A r3変態点＋50）℃以下、C含有量が0.8mass％を超える場合は（Acm変態点＋100）℃以下、とすることが好ましい。
【００２２】
一次冷却においては、材質のばらつきをより好ましいレベルにするためには、本発明の範囲内で、一次冷却の開始を0.5 sec超とすることが好ましい。冷却速度については、好ましくは200℃/sec以上、より好ましくは400℃/sec以上の冷却速度で冷却するのが、より微細な組織を得る上で好ましい。また、コイル内での温度の変動の低減のために、好ましい伝熱係数は5000kcal/m2h℃以上、さらに好ましいレベルは8000kcal/m2h℃以上である。
【００２３】
材質の均一性については、好ましくは、引張強さの変動を±4%以内とすることにより、需要家での性能を格段に向上し得る。この場合、上記の急冷（一次冷却）の停止温度の変動を40℃以内とすることにより、材質のばらつきをこのように狭小化できる。さらに、引張強さの変動を±2%以内とするには、上記の急冷の停止温度の変動を20℃以内とすればよい。材質の変動の低減は、これらの温度と引張強さの変動の関係から割り出すことができる。
【００２４】
また、二次冷却速度を100℃/sec以上とすることが、組織の微細化により加工性の向上を図る上でより好ましい。
【００２５】
こうした得られた熱延コイルを冷延後焼鈍すれば、加工性と機械的性質の均一性ともに優れた冷延鋼板が得られる。このとき、焼鈍は、機械的性質の均一性を図る上で、連続焼鈍で行うことがより好ましい。
【００２６】
【実施例】
［実施例１］表1に示す成分系の鋼No.1〜5を溶製し、表2に示す熱間圧延条件で板厚3mmの熱延コイルNo.1〜11を作製した。なお、参考例における一次冷却での伝熱係数は、3000〜4000kcal/m2h℃である。
【００２７】
【表１】
0003965886.tif 000002
【００２８】
【表２】
0003965886.tif 000003
【００２９】
熱延コイルのコイル長手方向の5ヶ所から引張試験片を採取し、平均の引張強度（TS）、全伸び（El）、引張強度のばらつき（ΔTS）、全伸びのばらつき（ΔEl）を測定した。また、一部の熱延コイルについては、伸びフランジ性を評価するために穴広げ率（λ）およびそのばらつき（Δλ）を測定した。結果を表3に示す。
【００３０】
【表３】
0003965886.tif 000004
【００３１】
各成分系における参考例と比較例を対比して見れば明らかなように、いずれの成分系においても参考例の方がΔTS、ΔEl、Δλが小さく、コイル内の機械的性質の均一性に優れており、また、熱延コイルのElやλも高く、加工性にも優れている。
【００３２】
［実施例２］
前述の表1に示す化学成分を有する鋼No.1〜5を、表４に示す熱間圧延条件で圧延し、板厚3mmの熱延コイルNo.12〜22を製造した。なお、一次冷却の際の伝熱係数は、本発明例No.12〜17では12000kcal/m2h℃、比較例No.18〜22では1000kcal/m2h℃である。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
これらの熱延コイルについて、実施例１と同様に機械的性質を測定した。結果を表５に示す。
【００３５】
【表５】
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【００３６】
各成分系における本発明例の鋼板No.12〜17と比較例の鋼板No.18〜22を対比して見れば明らかなように、いずれの成分系においても本発明例の方が機械的性質のばらつきΔTS、ΔElが小さい。これに対して、比較例の鋼板No. 18〜22においては、本発明で規定される製造条件が１つ以上満たされておらず、同じ化学成分の本発明例の鋼板No. No.12〜17に対して機械的性質の均一性または加工性が劣っている。
【００３７】
本発明例では、急冷（１次冷却）停止温度のコイル内での変動が、比較法の従来のラミナー冷却による物に比べて小さく、機械的性質の変動がより好ましいレベルまで低減されている。なお、本発明例における冷却方式は、多孔噴流タイプの高い伝熱係数を有する冷却方式である。
【００３８】
【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、伸びフランジ性も含めた加工性に優れ、かつコイル内の機械的性質が均一な種々の特性レベルを有する薄鋼板の得られる製造方法を提供できる。