(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅めっき鋼板を所定幅のフープに裁断してパイプ状に成形し、溶接、引抜き加工および焼鈍処理の工程を経由することにより製造され、曲げ加工,拡管加工,フレア加工等の加工の後、付属部材を接合するロウ付け加工が施されるシングルパイプの製造に使用される銅めっき鋼板であって、
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．１％以下、
Ｍｎ：０．０５〜０．５％、
Ｐ  ：０．０２０％以下、
Ｓ  ：０．０１５％以下、
sol.Ａｌ：０．０２〜０．０８％、
Ｎ  ：０．００３〜０．００８％（但し０.００３〜０.００３４％の範囲を除く）、
Ｂ  ：０．０００８〜０．００２％、
残部はＦｅ及び不可避不純物からなる素地鋼板の表面に銅めっきが施されており、パイプ状に成形された後の前記焼鈍処理を施されたパイプの伸び率(JIS Z 2241)が２５％以上であることを特徴とする耐粗粒化性・耐銅浸入性等に優れたシングルパイプ用銅めっき鋼板。
【請求項２】
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．１％以下、
Ｍｎ：０．０５〜０．５％、
Ｐ  ：０．０２０％以下、
Ｓ  ：０．０１５％以下、
sol.Ａｌ：０．０２〜０．０８％、
Ｎ  ：０．００３〜０．００８％（但し０.００３〜０.００３４％の範囲を除く）、
Ｂ  ：０．０００８〜０．００２％、
残部はＦｅおよび不可避不純物からなるスラブを熱間圧延し、圧下率４０〜９０％で冷間圧延した後、冷延鋼板を、水素濃度２vol％以上のＮ２−Ｈ２混合ガス中、再結晶温度〜９００℃の温度域で焼鈍処理し、ついで該鋼板に銅めっき処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の耐粗粒化性・耐銅浸入性等に優れたシングルパイプ用銅めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のブレーキチューブ，フューエルチューブ，冷蔵庫の放冷管等として使用されるシングルパイプを製造するための耐粗粒化性，耐銅浸入性等に優れた銅めっき鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記用途に供されるシングルパイプは、銅めっき鋼板を素材とし、これを所定幅に裁断したフープを、常法に従って造管用ロールでパイプ状に成形し、溶接，引抜き加工および主に焼鈍を目的とする熱処理を施すことにより製造され、所望によりこれに曲げ加工，拡管加工，フレア加工等が施されて製品パイプに仕上げられる。こうして得られたシングルパイプは、実機への組み付けに必要な部材を接合するためのロウ付け加工が施される。ロウ付け加工は、パイプと被ロウ付け材との界面にロウ材を介在させ、制御された雰囲気炉内で加熱保持することにより行われる。
上記銅めっき鋼板の素地鋼として、低炭素アルミキルド鋼が使用され、特公平8-14013 号公報には、Ｃ: 0.01〜0.15％, Ｓｉ: 0.1 ％以下, Ｍｎ: 0.05〜0.6 ％, Ａｌ: 0.003 〜0.1 ％, Ｐ: 0.015 ％以下，Ｂ: 0.0004〜0.004 ％，残部はＦｅおよび不可避不純物からなる素地鋼板に銅めっきを施したものが開示されている。そこには、素地鋼板のＢ含有効果として、結晶組織が微細化され，耐溶接割れ性が改善されることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
シングルパイプの素材として使用される銅めっき鋼板は、パイプのロール成形後に行われる熱処理において、結晶組織が粗大化しないこと（耐粗粒化性）、パイプの曲げ加工，拡管加工，フレア加工等の加工に耐える良好な延性を有すること、ロウ付け加工の熱処理において、溶融銅の拡散浸入を生じないこと（耐銅浸入性）等が要求される。
【０００４】
従来の銅めっき鋼板は、その素地鋼板が、低炭素アルミキルド鋼板の範疇に属するものであっても、パイプ成形後の熱処理で、フェライト組織の結晶粒の粗大化を生じ易く、曲げ加工，拡管加工，フレア加工等に必要な延性（約２５％以上の伸び率が必要とされている）を確保することは容易でない。前記公報に記載されているように、Ｂ元素の添加はフェライト組織の微細化に有効ではあるが、Ｂ、Ｃ，sol.Al，Ｎ等の相互の含有量のバランスを欠くと、パイプ成形後に行う熱処理での冷却過程で、針状のフェライト組織を生成し易く、組織の針状化により、パイプの延性が低下し、曲げ加工や拡管加工，フレア加工等が困難となる。
【０００５】
また、耐銅浸入性も十分とはいえず、ロウ付け加工の熱処理において、溶融銅の浸入とそれに伴う粒界脆化を確実に防止することは困難である。溶融銅の浸入・粒界脆化は、シングルパイプの実機使用（振動，その他の外力が負荷する）における亀裂等の早期発生を招き、耐用寿命を損なう原因となる。
本発明は、シングルパイプに関する従来の問題を解消し、曲げ加工, 拡管加工, フレア加工等に必要な高加工性を保証すると共に、溶融銅の浸入・粒界脆化を十分に阻止することを可能とする耐粗粒化性および耐銅浸入性等を備えた銅めっき鋼板およびその製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のシングルパイプ用銅めっき鋼板は、
銅めっき鋼板を所定幅のフープに裁断してパイプ状に成形し、溶接、引抜き加工および焼鈍処理の工程を経由することにより製造され、曲げ加工,拡管加工,フレア加工等の加工の後、付属部材を接合するロウ付け加工が施されるシングルパイプの製造に使用される銅めっき鋼板であって、
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．１％以下、
Ｍｎ：０．０５〜０．５％、
Ｐ  ：０．０２０％以下、
Ｓ  ：０．０１５％以下、
sol.Ａｌ：０．０２〜０．０８％、
Ｎ  ：０．００３〜０．００８％（但し０.００３〜０.００３４％の範囲を除く）、
Ｂ  ：０．０００８〜０．００２％、
残部はＦｅ及び不可避不純物からなる素地鋼板の表面に銅めっきが施されており、パイプ状に成形された後の前記焼鈍処理を施されたパイプの伸び率（JIS Z 2241）が２５％以上であることを特徴としている。
【０００７】
本発明の銅めっき鋼板は、前記化学組成を有する鋼のスラブを、熱間圧延し、圧下率４０〜９０％で冷間圧延した後、冷延鋼板を、水素濃度２vol ％以上のＮ2 −Ｈ2 混合ガス中、再結晶温度〜９００℃の温度域で焼鈍処理し、ついで該鋼板に銅めっき処理を施す工程により製造される。
【０００８】
なお、自動車用ブレーキチューブ，冷蔵庫の放冷管等の銅めっき鋼板を素材として製造されるこの種のパイプには、シングルパイプのほか、二重巻きパイプが実用化されているが、これは銅めっき鋼板のフープを二層に巻き重ね、ブレージング処理（積層界面の融着接合）を施して製造されるパイプである。シングルパイプはこれと異なって単一層構造のパイプであり、本発明に係る銅めっき鋼板は、このシングルパイプの製造に供されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の銅めっき鋼板は、素地鋼板の化学組成、特にＣ，Ａｌ，Ｎ，Ｂの含有量の規定の効果として、パイプのロール成形，溶接，引き抜き加工等からなる成管加工後の熱処理におけるフェライト組織の粗大化が効果的に抑制防止され、熱処理温度からの冷却過程での組織の針状化も回避される。これにより、曲げ加工，拡管加工，フレア加工等に必要な高延性（約２５％以上の伸び率）が確保される。更に、ロウ付け加工のための熱処理（約１１００〜１１５０℃）での溶融銅の浸入・粒界脆化が抑制防止され、製品パイプの高延性が保証される。
【００１０】
本発明の銅めっき鋼板のＢ含有効果は重要であり、パイプのロール成形、および引き抜き加工後の熱処理、並びにロウ付け加工のための熱処理の各段階において次のような効果をもたらす。
鋼中の固溶Ｂは、固溶ＡｌよりもＮに対する親和力が強いので、熱延鋼板の巻取り段階や冷延鋼板の焼鈍処理段階で、固溶Ｎと優先的に結合し、ＢＮの析出物を形成する。ＡｌＮが微細な析出物を形成するのに対し、ＢＮの析出物の粒径はそれより大きい。このためＡｌＮの析出に比べ、ＢＮの析出に伴う素地鋼の硬化は少なく、鋼板の軟質化に有利である。Ｂを適量含有する本発明の鋼板は、このＢＮの優先析出により、降伏点（ＹＰ）の低下および延性向上など軟質化の効果が得られ、パイプのロール成形性を大きく高めることを可能にしている。
【００１１】
また、パイプ成形の後に行われる熱処理（主に焼鈍を目的として実施される）において、鋼中のＢＮが分解して、固溶Ｂと固溶Ｎを生成する。固溶Ｂは、結晶粒界に析出してフェライト組織の粗粒化を抑制防止し、パイプの曲げ加工，拡管加工，フレア加工等に必要な高延性の確保に寄与する。
なお、ＡｌＮについても、上記熱処理過程で、ＡｌとＮとに分解して鋼中に固溶されるが、熱処理後の冷却過程の冷却速度が比較的大きいため、ＡｌとＮとの反応（ＡｌＮ析出物の生成）は殆ど生起せず、これに対してＢはＡｌに比しＮとの親和力が強いため、上記の比較的大きい冷却速度でも、前記のようにＢＮ析出物を形成する。このＢＮ生成反応に伴う固溶Ｎ量の減少効果として、鋼板の時効性が改善され、パイプの延性が向上する。
【００１２】
更に、パイプのロウ付け加工（処理温度：約１１００〜１１５０℃）において、その初期段階（約９５０〜１０５０℃）では、鋼中のＢＮ析出物の一部が分解して固溶Ｂと固溶Ｎを生成し、固溶Ｂはパイプの昇温に伴つて、フェライト結晶粒界に析出する。パイプの温度が銅の融点（約１０８０℃）以上の達した時点では、既に固溶Ｂがフェライト結晶粒界に析出しており、その粒界析出による粒界強化の効果として、溶融銅の粒界浸入を抑制防止しつつ、ロウ付け加工を達成することを可能とする。また、粒界に析出したＢは、結晶粒の異常成長を抑制し、フェライト組織の粗大化防止に寄与する。
【００１３】
上記のロウ付け加工後の冷却過程において、鋼中の固溶Ｂは固溶Ｎと再結合し、ＢＮ析出物を形成する。ＡｌＮについても、ロウ付け加工の熱処理過程でＡｌとＮとに分解し、鋼中に固溶されるが、この冷却過程の冷却速度は比較的大きいため、前述のようにＡｌとＮとの反応（ＡｌＮ析出物の生成）は殆どなく、上記のＢＮ生成反応により、素地鋼中の固溶Ｎ量が減少し、固溶Ｎの低減効果として時効性が改善され、パイプの延性が高められる。この延性改善効果として、シングルパイプの実機使用（機械振動や外力の作用を受ける）におけるパイプの損傷（亀裂・割れ等の発生）が抑制防止され、改良された耐用寿命を得ることが可能となる。
【００１４】
本発明における素地鋼板の化学組成の限定理由は次のとおりである。元素含有量はすべて重量％である。
Ｃ: ０．０３〜０．０９％
冷延鋼板の延性を高める点からはＣ量は少ない程よいが、その量が少な過ぎると、耐粗粒化性の不足をきたす。また、粒界強度の低下に起因して、ロウ付け加工に必要な耐銅浸入性も低下する。一方Ｃ量が多くなると、炭化物析出量の増加による延性の低下を招き、特に０．０９％を越えると、シングルパイプの引き抜き加工後に実施される熱処理での冷却過程で、針状のフェライト組織が形成され易く、延性の低下が顕著になる。このため、０．０３〜０．０９％とする。
【００１５】
Ｓｉ: ０．１％以下
Ｓｉは、鋼の溶製工程における脱酸元素として添加される。そのための添加量は０．１％までで十分である。またそれ以上の多量添加は、延性を低下させるので、これを上限とする。
Ｍｎ: ０．０５〜０．５％
Ｍｎは、鋼の熱間脆性を防止する目的で添加される。０．０５％に満たないと、その効果が不足し、他方０．５％を越えると、延性の低下をきたす。
【００１６】
Ｐ: ０．０２０％以下，
Ｐは、多量に存在すると、延性の低下，粒界の強度低下を招くが、０．０２％以下の量であれば、実質的な悪影響を生じることはない。
Ｓ: ０．０１５％
Ｓは、ＭｎＳ等の非金属介在物を形成して、加工割れの原因となるが、０．０１５％以下であれば、その実害は回避されるので、これを上限とする。
【００１７】
sol.Ａｌ: ０．０２〜０．０８％
Ａｌは、鋼の溶製工程の脱酸剤として添加される元素であるが、本発明では、それにとどまらず、ＡｌＮの析出物を形成し、パイプの引き抜き加工後の熱処理における耐粗粒化性，ロウ付け加工に必要な耐銅浸入性を高める目的で添加される。これらの効果を得るには、sol.Ａｌ量（可溶性Ａｌ量）として、少なくとも０．０２％を必要とする。しかし、多量に添加すると、ＡｌＮの過剰析出により延性が低下し、また非金属介在物の増加による鋼板表面品質の低下（表面疵の増加）をきたすので、０．０８％を上限とする。
【００１８】
Ｎ：０．００３〜０．００８％（但し０.００３〜０.００３４％を除く）
Ｎは、Ａｌと反応し、ＡｌＮの微細な析出物を形成して素地鋼板の耐粗粒化性を高め、パイプの引き抜き加工後に行う熱処理でのフェライト組織の粗大化を防止する。含有量が０．００３％に満たないと、ＡｌＮの析出量が不足し、耐粗粒化性を確保することができない。他方、多量に添加すると、ＡｌＮの過剰析出に伴なう延性の低下、パイプの硬質化を招くので、０．００８％を上限とする。
【００１９】
Ｂ: ０．０００８〜０．００２％
Ｂは、前述のように、パイプのロール成形性を高めると共に、ロール成管後に行う曲げ加工・拡管加工・フレア加工等に必要な高延性を確保することを可能とし、更にはパイプのロウ付け加工の熱処理における溶融銅の浸入・粒界脆化を抑制防止し、パイプの高延性を保持することを可能にする。この効果を得るために、少なくとも０．０００８％の含有を必要とする。しかし、０．００２％を超えると、フェライト組織の過度の微細化や、針状化による硬質化を招き、パイプの加工性を損なう。このため、０．００２％を上限とする。
【００２０】
次に本発明の製造工程について説明する。
まず製鋼炉で所定の化学組成に溶製された鋼を、造塊・分解圧延により、または連続鋳造によりスラブとし、スラブの表面手入れを適宜施した後、熱間圧延する。連続鋳造につづいて熱鋳片をそのまま加熱炉に装入して熱間圧延するようにしてもよい。熱間圧延は常法により行なわれる。熱延鋼板品質や熱延効率等の点から、仕上げ温度はＡr3変態点直上の温度に調整され、巻取り温度は約５００〜７００℃の範囲が適当である。
【００２１】
熱延鋼板は、酸洗処理の後、冷間圧延に供される。冷間圧延は、結晶粒の粗大化を抑制し、延性の良好な冷延鋼板を得るために、圧下率を４０％以上とすることが必要である。圧下率が９０％を越えると、結晶粒の微細化効果は飽和し、それ以上の圧下率は圧延負荷の増大による操業面の不利を招くので、９０％を上限とする。
【００２２】
冷延鋼板は表面浄化されたうえ、焼鈍処理に付される。焼鈍処理により鋼板は再結晶する。焼鈍処理は、水素濃度２ vol％以上のＮ2 −Ｈ2 混合ガスを雰囲気とし、再結晶温度（約600 ℃）〜９００℃の温度域で加熱することにより行われる。上限温度を９００℃としているのは、それ以上の高温度を必要としないだけでなく、高温化に伴い結晶組織が過度に粗大化し、適正な粒度を有するフェライト組織を形成し得なくなるからである。焼鈍方式はバッチ焼鈍または連続焼鈍のいずれでもよいが、比較的長い処理時間が与えられるバッチ焼鈍の場合は、約６５０℃〜７２０℃とし、処理時間の短い連続焼鈍の場合は、約８００〜９００℃に調節するのが好ましい。
【００２３】
上記焼鈍処理の雰囲気として、Ｎ2 −Ｈ2 混合ガスを適用しているのは、還元作用による鋼板の金属光沢を確保するためであり、Ｈ2 濃度を２ vol％以上とするのは、それより低い濃度では、還元作用が不足し金属光沢の確保が困難となるからである。そのＮ2 −Ｈ2 混合ガスとして、例えばＮＸガス（H 2 : 2 vol%, CO:3 vol%,残部 N2 ) ，ＤＸガス（H 2 :10 vol%, CO:10 vol%, CO2 :7 vol%,残部 N2 ）等を使用することができる（これらの混合ガスはCOやCO2 を含有しているが、それによって焼鈍効果を損なわれることはない）。
雰囲気のＨ2 濃度を高めると共に、還元作用は増強されるが、約８０ vol％を超えると、その効果は飽和し、それ以上の高濃度化はコスト高などの操業面での不利を伴うので、約８０ vol％を上限とするのがよい。処理効率およびコスト等の面から、Ｈ2 濃度: １０〜７５ vol％、焼鈍雰囲気の露点: −１０℃以下の条件で焼鈍処理するのが適当である。
【００２４】
焼鈍処理された鋼板は、常法に従って、調質圧延および連続電気めっき等による銅めっき（めっき層厚: 例えば１〜５μｍ／片面当たり）を施されてシングルパイプ用銅めっき鋼板に仕上げられる。
【００２５】
次に、シングルパイプの延性・加工性に及ぼす素地鋼板の化学組成の影響について具体的に説明する。
図１はシングルパイプの延性に及ぼす素地鋼板のＣ含有量の影響を示している。供試鋼板およびパイプ（管径: 6.35mm）の製造条件は下記のとおりである。
(1)素地鋼板の化学組成（wt %)
C:0.01 〜0.12, Si:0.008, Mn:0.25. P:0.013, S:0.006, sol Al:0.035, N:0.0040, B:0.0015, Fe:Bal 。
(2)冷間圧延: 圧下率 74 ％，板厚: 0.65 mm 。
【００２６】
(3)焼鈍処理（バッチ焼鈍）
雰囲気: N 2 −12 vol% H 2 
処理温度・時間:  660℃×12 Hr
(4)調質圧延: 圧下率 1％
(5)銅めっき: 連続電気めっき，層厚 2.0μｍ（片面当り）
(6)ロール成形, 溶接, 引き抜き加工後の熱処理
雰囲気: DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
処理温度・時間: 900 ℃×１min
【００２７】
図１に示したように、シングルパイプは、素地鋼板のＣ量０．０３〜０．０９％の範囲において、伸び率２５％以上の高い延性が与えられている。Ｃ量０．０３％未満の領域で延性が低いのは、鋼板のフェライト組織が過度に粗大化したことによるものである。他方、Ｃ量０．０９％を越える領域での延性低下は、鋼中の炭化物（Fe3 C)の増量、および針状のフェライト組織の生成に起因してパイプが硬質化したことによる。シングルパイプの拡管加工，フレア加工には、伸び率約２５％以上の延性が必要とされており、図１は、その要求を充足するために、素地鋼板のＣ量を０．０３〜０．０９％の範囲に調整する必要があることを示している。
【００２８】
図２は、素地鋼板のＡｌ量, Ｎ量とシングルパイプの伸び値の関係を示している。供試鋼板およびパイプ（管径:6.35 mm）の製造条件は次のとおりである。
(1)素地鋼板の化学組成(wt%)
C:0.05, Si:0.009, Mn:0.35. P:0.013, S:0.006, sol Al:0.010 〜0.095, N: 0.0010〜0.0095, B:0.0014, Fe:Bal
(2)冷間圧延: 圧下率 74 ％，板厚: 0.65 mm
【００２９】
(3)焼鈍処理（バッチ焼鈍）
雰囲気:N2 -12 vol% H 2混合ガス
処理温度・時間: 670 ℃×10 Hr
(4)調質圧延: 圧下率 1％
(5)銅めっき: 連続電気めっき, 層厚 3.0μｍ（片面当たり）
(6)ロール成形, 溶接, 引き抜き加工後の熱処理
雰囲気: DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
処理温度・時間: 1130℃×１min
【００３０】
図２中の各記号は下記のとおりである。
○…伸び率 25 ％以上
△…AlN の過剰析出により、伸び率 25 ％未満
×…AlN の析出不足（フェライト粒粗大化）により、伸び率 25 ％未満
この図より、シングルパイプの拡管加工・フレア加工に要求される延性（伸び率約２５％以上）を満たすためには、Ａｌ量は０．０２〜０．０８％、Ｎ量は０．００３〜０．００８％の範囲に調整すべきことがわかる。
【００３１】
図３は、素地鋼板のＢ含有量とシングルパイプの伸び値との関係、図４は、素地鋼板のＢ含有量とパイプのフェライト結晶粒度番号（FGS.NO) との関係を示し、図５は、素地鋼板のＢ含有量とロウ付け加工におけるパイプの素地鋼への銅浸入深さとの関係を示している。供試鋼板およびパイプ（管径:6.35 mm) の製造条件は次のとおりである。
(1)素地鋼板の化学組成(wt%)
C:0.07, Si:0.010, Mn:0.45. P:0.018, S:0.005, sol Al:0.040, N: 0.0050, B:0.0004〜0.004, Fe:Bal
(2)冷間圧延: 圧下率 70 ％，板厚: 0.65 mm
【００３２】
(3)焼鈍処理（バッチ焼鈍）
雰囲気: N 2 -12 vol% H 2混合ガス
処理温度・時間: 660 ℃×12Hr
(4)調質圧延: 圧下率 1％
(5)銅めっき: 連続電気めっき, 層厚 1.0μｍ（片面当たり）
(6)ロール成形, 溶接, 引き抜き加工後の熱処理
雰囲気: DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
処理温度・時間: 900 ℃×１min
(7)ロウ付け加工
ロウ材：銅ロウ（97%Cu-3%Fe）
雰囲気：DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
処理温度・時間：1120℃×3 min
【００３３】
図３に示したように、シングルパイプは、素地鋼板のＢ量が０．０００８〜０．００２％の範囲において、伸び率２５％以上の高い延性を有している。
また、図４は、素地鋼板のＢ量の増加と共に、フェライト組織が細粒化することを示している。Ｂ量が０．０００８％未満では、フェライト粒度番号（FGS.NO）が6.0 以下の粗粒組織となり、粒界強度の不足により、パイプの延性の低下をきたす。他方、Ｂ量が０．００２％を超えると、FGS.N0 8.5以上の過度に微細な組織となるだけでなく、熱処理における冷却過程でフェライト組織の針状化を生じ、パイプの延性低下を招く。
【００３４】
更に、図５に示したように、Ｂの添加効果として、パイプの素地鋼への銅の浸入深さは小さくなる。銅浸入深さが約２０μｍを超えると、粒界の脆化に起因する延性不足等の実害が生じる。Ｂ量を０．０００８％以上とすることにより、銅の浸入深さを２０μｍ以下に抑え、粒界脆化とそれによるパイプ延性の低下を防止することができる。
このように、図３〜図５は、Ｂ量を０．０００８％〜０．００２％とすることにより、フェライト組織の結晶粒度の適正化および組織の針状化防止、溶融銅の粒界浸入の抑制防止等の効果として、パイプの良好な延性が確保されることを示している。
【００３５】
【実施例】
〔１〕供試材の製造
転炉および脱ガス処理装置により溶製・成分調整を行った溶鋼を連続鋳造に付してスラブとし、熱間圧延→熱延板の酸洗処理→冷間圧延→冷延板の電解清浄処理→焼鈍処理→調質圧延→銅めっき→ロール成形→溶接→引き抜き→熱処理の工程を経てシングルパイプ（管径６．３５mm）を得を、その後ロウ付け加工を行った。
【００３６】
(1)鋼組成: 表１，表２参照
No.1〜17は発明例、No.51 〜66はいずれかの元素の含有量（表中，下線付記）が本発明の規定から外れている比較例である。
(2)熱間圧延
加熱温度: 1230℃、熱延仕上げ温度: 890 ℃、熱延巻取り温度: 510 ℃
(3)冷間圧延
圧下率: 75％、冷延板板厚: 0.65 mm
【００３７】
(4)焼鈍処理
下記のバッチ焼鈍または連続焼鈍処理による。
（バッチ焼鈍条件）
雰囲気: Ｎ2 −Ｈ2 混合ガス（Ｈ2 濃度 2〜75vol%）
処理温度: 650 〜700 ℃, 処理時間: 8 〜15 Hr
（連続焼鈍条件）
雰囲気: Ｎ2 −Ｈ2 混合ガス（Ｈ2 濃度 2〜4 vol%）
処理温度: 800 〜900 ℃, 処理時間:1〜2 min
【００３８】
(5)調質圧延: 圧下率１％
(6)銅めっき（連続電気めっき）: めっき層厚 1.5μｍ（片側当たり）
(7)成管加工（成形，溶接，熱処理）
・成形加工法: ロール造管（フープ幅 47.4 mm）
・溶接法：高周波溶接
・引き抜き加工：12mmφ→6.35mmφ
・熱処理
雰囲気: DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
処理温度・時間: 900 ℃×1 min
【００３９】
(8)ロウ付け加工
・ロウ材：銅ロウ（97%Cu-3%Fe）
・被ロウ付け材：低炭素鋼板（SPCC)
・雰囲気：DXガス（10vol% H2 -10vol% CO- 6vol% CO2 -N2,露点:+ 5℃)
・処理温度・時間：1120℃×3 ｍin
【００４０】
〔２〕パイプの特性評価
(1)引張試験: JIS Z 2241（11号試験片使用) による（ロウ付け加工前）。
(2)フェライト粒度: ロウ付け加工前および加工後のパイプについて、パイプ断面を5 ％ナイタールで腐食し、切断法(JIS G 0552)により粒度番号(FGS.N0)を判定（倍率: ×200 ）。
(3)耐銅浸入性：ロウ付け加工後のパイプの断面を5 ％ナイタールで腐食した後、ＸＭＡ分析装置により、銅の溶着部（倍率: ×500 ）のＣｕの特性Ｘ線像を撮影して素地鋼中へ浸入深さ（μｍ）を測定。
【００４１】
表１および表２に、素地鋼板の化学組成，銅めっき鋼板の製造条件と併せて製品パイプの試験結果を示す。
発明例（No.1〜17）のパイプは、耐銅浸入性が高く、銅の浸入深さは約３〜１０μｍと少ない。フェライト組織も、FGS.NO  約７〜８と適度の結晶粒径を有している。このように銅の浸入が抑制され、かつフェライト組織が適度の粒径を有する効果として、拡管加工やフレア加工に必要とされる２５％以上の伸び率を有している。
【００４２】
他方、比較例No.51 〜66において、No.51 およびNo.52 のパイプの延性が低いのは、素地鋼板のＣ量の不足のため、フェライト粒が粗大化したことによる。また、ロウ付け加工での銅の浸入深さも大きく、粒界の脆化をきたしている。
No.53 およびNo.54 のパイプの延性が劣るのは、素地鋼板のＣ量が多すぎるため、鋼中の炭化物（Fe3 C)量が過剰に析出したこと、および針状のフェライト組織が形成されたことにより硬質化しているのである。
No.55 とNo.56 （素地鋼板Ａｌ量不足）およびNo.59 とNo.60 （素地鋼板Ｎ量不足）のパイプの延性が劣るのは、ＡｌＮの析出量が不足し、フェライト粒が粗大化したことによる。また、この場合もロウ付け加工における銅の浸入深さが大きく、粒界の脆化が生じている。
【００４３】
No.57 とNo.58 （素地鋼板Ａｌ量過剰）およびNo.61 とNo.62 （素地鋼板Ｎ量過剰）のパイプの延性が劣るのは、鋼中にＡｌＮが過剰に析出して硬質化したことによる。
No.63 とNo.64 （素地鋼板Ｂ量不足）のパイプの延性が低いのは、素地鋼板のＢ量不足により、フェライト粒が粗大化したことによる。このため、ロウ付け加工における銅の浸入深さも大きく、粒界の脆化が生じている。
No.65 とNo.66 （素地鋼板Ｂ量過剰）のパイプ延性が低いのは、素地鋼板のＢ量が多過ぎるため、固溶Ｂが過剰に析出してフェライト粒が過度に微細化したこと、およびフェライト組織が針状化したことによるものである。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
【表２】
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【００４６】
【発明の効果】
本発明のシングルパイプ用銅めっき鋼板は、耐粗粒化性に優れていることにより、シングルパイプの成管後に施される熱処理におけるフェライト組織の粗大化を回避し、微細組織を維持することを可能とする。またその熱処理につづく冷却過程でフェライト組織の針状化をきたすこともない。これにより高度の延性が付与され、シングルパイプの拡管加工，曲げ加工，フレア加工等を、亀裂・割れ等を付随することなく、効率よく遂行することができる。また、耐銅浸入性に優れていることにより、シングルパイプのロウ付け加工に伴う熱処理において、素地鋼への溶融銅の浸入とそれに起因する脆化が抑制防止され、その効果として実機使用におけるパイプの安定性が高められる。
このように、本発明の銅めっき鋼板は、シングルパイプを効率よく，高歩留りで製造することを可能とすると共に、実機使用における安定性が高められる等の効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】シングルパイプの伸び値と素地鋼板のＣ量との関係を示すグラフである。
【図２】シングルパイプの伸び値と素地鋼板のＡｌ，Ｎ量との関係を示すグラフである。
【図３】シングルパイプの伸び値と素地鋼板のＢ量との関係を示すグラフである。
【図４】シングルパイプの素地鋼板のフェライト粒度番号（FGS.NO）とＢ量との関係を示すグラフである。
【図５】シングルパイプの素地鋼への銅の浸入深さと素地鋼板のＢ量との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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