(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
Ｃ  ：０．０１〜０．０５％，
Ｍｎ：０．１０〜０．３０％，
Ｓｉ：０．００１〜０．０５％，
Ｐ  ：０．０２％以下，
Ｓ  ：０．００４〜０．０１２％，
Ａｌ：０．０１〜０．１％，
Ｎ  ：０．００１〜０．００７％，
その他Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼片をＭｎＳ固溶温度以上に加熱し、１２００℃以上で合計の圧下率が５％以上となるよう粗圧延してシートバーとした後、１２００〜１０００℃の温度範囲にて捲取り、３〜１５０秒保持した後に捲戻すことにより、曲げ歪０．５％以上を付与し、そして該シートバーの先端を先行するシートバーの後端に接合して、Ａｒ３変態点以上の温度で連続的に仕上圧延を行い、仕上圧延終了後０．５秒以内に３０℃／秒以上で冷却することを特徴とする熱延連続化法による平均ｒ値１．１以上且つ各方向の最小ｒ値０．７以上の深絞り性に優れた加工用熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深絞り加工性の評価指標である平均ランクフォード値（平均ｒ値）が良好で、加工性に影響を及ぼす各方向のｒ値のうちの最小値が良好である深絞り性に優れた加工用熱延鋼板を熱延連続化法により製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、加工用熱延鋼板の平均ｒ値を向上するには、その構成因子である鋼板の圧延方向のｒ値のｒＬ値と幅方向のｒ値のｒＣ値及び圧延方向に対して４５度方向のｒ値のｒＤ値のそれぞれを向上させる必要がある。なぜなら、そのうちのある方向のｒ値が低いと、その方向のｒ値が加工の際に悪影響を及ぼし耳の発生や加工限界の低下を招くからである。
【０００３】
一方、これら加工用熱延鋼板の平均ｒ値の向上については、例えば、特開昭５９−２２６１４９号公報の提案の如く、Ｔｉを添加した極低炭素鋼を油潤滑圧延で製造する方法、あるいは特開昭６２−１９２５３９号公報の提案の如く、Ｎｂ，Ｔｉ等の合金を添加して製造する方法等がある。しかし、これらの方法は経済性が高くなく、その上各方向のｒ値の最小値が優れているとはいえない。
【０００４】
これらの方法に対して、発明者は特開平３−２２９８２７号公報の提案を行った。この提案によれば、特別な添加元素のない通常の加工用熱延鋼板の成分において、平均ｒ値とｒ値の異方性を示す△ｒ値を向上することが可能で、各方向のｒ値の最小値も優れた値となる。しかしながら、平均ｒ値は高々１．１程度の値しか得られておらず、冷延鋼板に匹敵するようなそれ以上のｒ値は得られなかった。
【０００５】
そこで、本発明者は、平均ｒ値が１．１以上で、各方向のｒ値の最小値の優れた加工用熱延鋼板を特別な元素を添加せずに経済性よく製造する方法を特開平７−２６８４６２号として提案した。この方法は、鋼片をＭｎＳ固溶温度以上に加熱し、１２００℃以上で合計の圧下率が５％以上となるよう圧延した後、ＭｎＳを析出させるために１２００〜１０００℃の温度範囲に３〜２０分保持する工程を備えていて、保持時間が３〜２０分と長く、この保持時間は効率よく鋼板を製造する妨げとなり、生産性の点で満足できるものでなかった。
【０００６】
次いで、熱延鋼板の仕上げ温度分布について検討すると、加工性を劣化させないで、熱間圧延をするためには、圧延されるシートバーの温度を少なくともＡｒ3変態点以上の温度とする必要がある。図１は熱延鋼板の仕上げ温度分布を示す図である。図１に示すように、熱間圧延されるシートバーの先端部の仕上温度が一番低く、後端部になるに従い仕上温度が高くなる。後端部の仕上温度が高くなる理由は、加工発熱によるものと考えられる。
【０００７】
このように、鋼板の仕上温度は、シートバーの全長に亘って均一でないため、鋼板の材質も先端部と中間部とで異なったものとなり問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特別な元素を添加せずに平均ｒ値が１．１以上で、各方向のｒ値の最小値が０．７以上の深絞り性に優れた加工用熱延鋼板を、保持温度を短くして、全長に亘って均質の材質の鋼板を生産性よく製造する方法を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）  重量％で、
Ｃ  ：０．０１〜０．０５％，
Ｍｎ：０．１０〜０．３０％，
Ｓｉ：０．００１〜０．０５％，
Ｐ  ：０．０２％以下，
Ｓ  ：０．００４〜０．０１２％，
Ａｌ：０．０１〜０．１％，
Ｎ  ：０．００１〜０．００７％，
その他Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼片をＭｎＳ固溶温度以上に加熱し、１２００℃以上で合計の圧下率が５％以上となるよう粗圧延してシートバーとした後、１２００〜１０００℃の温度範囲にて捲取り、３〜１５０秒保持した後に捲戻すことにより、曲げ歪０．５％以上を付与し、そして該シートバーの先端を先行するシートバーの後端に接合して、Ａｒ３変態点以上の温度で連続的に仕上圧延を行い、仕上圧延終了後０．５秒以内に３０℃／秒以上で冷却することを特徴とする熱延連続化法による平均ｒ値１．１以上且つ各方向の最小ｒ値０．７以上の深絞り性に優れた加工用熱延鋼板の製造方法。
【００１０】
本発明が対象とする加工用熱延鋼板は、一般的に加工用熱延鋼板としてこの分野で使用されている鋼板であって、重量％で
Ｃ：０．０１〜０．０５％、Ｍｎ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．００１〜０．０５％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．００４〜０．０１２％、ＡＬ：０．０１〜０．１％、Ｎ：０．００１〜０．００７％を含み、その他Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼板である。
【００１１】
本発者は、深絞り性に優れた加工用熱延鋼板とするためには鋼片をＭｎＳ固溶温度以上に加熱し、鋼中にＭｎＳを完全に固溶させておき、仕上圧延前でも固溶Ｓを維持させて、仕上圧延中に微細なＭｎＳを析出させること（このためには成分としてＭｎ：０．１０〜０．３０％、Ｓ：０．００４〜０．０１２％が必要である）、及びそれと共に鋳造によってできたｒの集合組織を高温域圧下により再結晶させて壊すことが重要であることを見い出したが、さらに研究した結果、鋼板を捲取り、捲戻すことにより曲げ歪０．５％以上を付与すれば、短い保持時間で核が形成され、仕上圧延中に微細なＭｎＳの析出を促進することができることを知見して本発明を完成した。即ち、仕上圧延中に微細なＭｎＳの析出を促進することができる核となるＭｎＳを析出させるためには、従来は３〜２０分間の保持時間が必要であったものが、本発明によれば３〜１８０秒の保持時間に短縮することができた。
【００１２】
本発明でのシートバーに曲げ歪を付与し、核となるＭｎＳの析出を行う処理には、シートバーの捲取りを行うコイルボックス法（Ｉｒｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔｅｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，１９８１，Ｎｏ．１１，Ｐ．４５２）が使用できる。この方法は、シートバーを曲げると同時にコイル状に捲取るため、保温効果を有していて、特別の加熱装置なしで上記処理を行うことができる。
【００１３】
本発明で、１２００℃以上で合計の圧下率が５％以上となるように圧延するのは、鋳造後にできたｒの鋳造集合組織を壊して、圧下により再結晶させるためである。
【００１４】
１２００〜１０００℃の温度範囲にて曲げ歪０．５％以上を付与するように捲取るのはシートバーに歪を付与し、その歪の存在により核となるＭｎＳの析出処理を行うためであり、３〜１５０秒の保持時間でＭｎＳの析出が生じる。３秒未満ではＭｎＳの析出が生じないし、１５０秒を超えるとＭｎＳの析出が促進しすぎて、仕上圧延前に充分な固溶Ｓを確保することができないので好ましくない。
【００１５】
また、仕上圧延ではオ−ステナイトの圧延集合組織をつくり、そのままフェライトに変態させることが平均ｒ値を向上させるためには重要であるので、仕上圧延をＡｒ3変態点以上の温度で行うものである。そのままフェライトに変態させるためには、仕上圧延をＡｒ3変態点直上で完了し、０．５秒以内に３０℃／秒以上の冷却速度で水冷することが必要である。巻取り温度については、伸びを確保するため５００〜７００℃程度が望ましい。
【００１６】
また、本発明では、シートバーの先端を圧延ラインを先行するシートバーの後端に接合して仕上圧延を行うものである。この仕上圧延では、シートバーが連続的に接合されて長尺なものとなるので、圧延は従来の加速圧延と異り等速圧延とすることができる。即ち、従来の圧延方法では、シートバーの先端の温度低下が著しく、中間部と先端部とでは材質にばらつきがあって、先端部は材質不良となり好ましくなかったが、本発明ではシートバーを接合して長尺のものとしたので、圧延条件を一定にすることができ、長尺方向の材質のばらつきをなくすことができるのである。そのため、先端部の材質不良が防止でき、材質不良に基づく製品歩留りが改善できる。
【００１７】
更に、曲げ歪を与えることによりＭｎＳの析出を短時間で行う工程とシートバーを接合して連続的に圧延する工程とを組み合わせたものであるため材質的にもシートバー全長に亘って均一で、かつ深絞り性に優れた加工用熱延鋼板が特別な元素を添加せずに生産性よく製造できるのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明を図に基づいて説明する。
図は、熱延連続化法における深絞り性に優れた加工用熱延鋼板の製造方法の概要を示す図である。
【００１９】
図３に示すように、加熱炉１でＭｎＳ固溶温度以上に加熱されたスラブは、粗圧延機２で熱間圧延され、これを１１００〜１２００℃で曲げ歪０．５％以上で巻取って粗圧延コイル３とし、次いで３〜１５０秒保持し、その後捲戻す。捲戻された粗圧延コイル３の先端は、溶接用切断機４でもって切断され溶接に適する先端開先が形成される。先行する粗圧延鋼板が仕上圧延機に搬送され仕上圧延されるが、その後端は同じく溶接用切断機４でもって切断され溶接に適する後端開先が形成される。先行する粗圧延鋼板の後端と後行の粗圧延鋼板の先端とは、溶接装置５により溶接して接合される。
【００２０】
溶接装置５は、移動台車からなっており粗圧延鋼板の後端の移動速度と同期して移動することができるように制御されていて、移動台車を移動させながら先行する粗圧延鋼板の後端と後行の粗圧延鋼板の先端とを溶接する。溶接法は、レーザービーム溶接法が適するが、他の公知の溶接法も適用できる。
【００２１】
溶接装置５によって一体に接合され長尺となった粗圧延鋼板は、仕上圧延機６で連続的に仕上圧延され、次いで、ホットランテーブルに設置された冷却装置７により捲取温度に水冷却された後に、コイルとして捲取機１０で捲取られる。仕上鋼板は所定の長さを捲取られると、切断機９で切断され別のコイルとして捲取機１０で捲取られる。なお、切断機９による切断部位は、溶接装置６で接合した部位を切断することが好ましい。
【００２２】
本発明では、粗圧延鋼板の先端を圧延ラインを先行する粗圧延鋼板の後端と接合して長尺の鋼板とするので、連続して熱間仕上圧延をすることができる。そのため、熱延鋼板は、最初の先端部以外に先端部が存在しなく、鋼板はピンチロール８で常に支持されることとなるので、熱間仕上鋼板の冷却は、連続的に冷却装置で水冷却することが可能となる。したがって、従来のバッチ型熱延方法のように冷却されずに材質不良となる鋼板先端部分は最初を除いて無くなる。
【００２３】
【実施例】
供試鋼の化学成分を表１に示す。また、これらの供試鋼を用いて実施した例の製造条件とｒ値の測定結果を表２、表３に示す。
【００２４】
【表１】
0003872536.tif 000002
【００２５】
【表２】
0003872536.tif 000003
【００２６】
【表３】
0003872536.tif 000004
表２、表３に示すように、本発明例の鋼番１〜５は平均ｒ値が１．１以上であり各方向での最小ｒ値が０．７以上と良好な値を示した。
【００２７】
本発明に比べＭｎ含有条件の下限を外れた鋼番６、その上限を外れた鋼番７、Ｓ含有条件の下限を外れた鋼番８、その上限を外れた鋼番９、再加熱温度がＭｎＳ固溶温度以下の鋼番１０、高温域での全圧下率を満たさなかった鋼番１１、高温圧延終了温度を満たさなかった鋼番１２、１１００〜１０００℃での保持時間を満たさなかった鋼番１３、曲げ歪を満たさなかった鋼番１４、仕上圧延終了温度がＡｒ3以下となった鋼番１５、仕上圧延終了後冷却開始までの時間が０．５秒未満の鋼番１６、仕上圧延後の冷却速度が遅い鋼番１７は全て平均ｒ値が１．１に達せず、各方向での最小ｒ値も０．７未満となった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、特別な元素を添加せずに平均ｒ値が１．１以上で、各方向のｒ値の最小値が０．７以上で、鋼板の全長に亘って均質の材質の深絞り性に優れた加工用熱延鋼板を、ＭｎＳ析出処理を短い保持温度で可能とし、高い生産性をもって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱延鋼板の仕上げ温度分布を示す図である。
【図２】本発明の熱延連続化法による実施形態の概要を示す図である
【符号の説明】
１  加熱炉
２  粗圧延機
３  粗圧延コイル
４  溶接用切断機
５  溶接装置
６  仕上圧延機
７  冷却装置
８  ピンチロ−ル
９  切断機
１０  捲取機
【図１】
0003872536.tif 000005
【図２】
0003872536.tif 000006