(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
Ｃ：０．０１５〜０．０５０％、
Ｍｎ：０．０５〜０．５％、
Ｓ：≦０．０１％、
Ａｌ：０．００５〜０．１００％、
Ｎ：≦０．００５％、
Ｂ：０．０００２％〜０．００１５％、
Ｔｉ：（４８／１４）Ｎ％≦Ｔｉ%≦（４８／１４）Ｎ％＋０．０１０％、
を満たす量を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有するスラブを、１１５０℃以上（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ％）（Ｎ％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ％）（Ｎ％）−５．９））℃以下に加熱し、Ａｒ3 点以上の温度で仕上げ圧延を施し、５００℃以上の温度で巻取ることを特徴とする延性に優れた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、特に板厚１．６ｍｍ以下の薄物熱延鋼板に有効な、延性に優れた熱延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板厚２．０ｍｍ以下の鋼板は冷延鋼板が用いられてきたが、製造コストを削減するために、近年プレス加工性に優れた軟質かつ高延性な薄物の熱延鋼板が用いられる傾向が高まっている。しかし、熱延鋼板の延性を向上させるためにＣ，Ｍｎ量の低下による軟質化を図ると、鋼板のＡｒ3 変態点の上昇を招き、さらに板厚が薄いために圧延中の鋼板温度の低下が著しく、仕上圧延温度を確保する事が困難である。一方、Ａｒ3 点以下で圧延した場合、混粒組織を生じるため延性が劣化する。
【０００３】
そこで、Ａｒ3 点を低下させる方法として、従来から様々な提案がなされており、例えば特開昭62-139849 号公報や特開昭63-76822号公報では、Ｂ／Ｎ≧１．０に成分を規定しフェライト核の生成を抑制する固溶Ｂを確保する方法を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この方法によれば、鋼にＢ／Ｎ≧１のＢを添加して固溶Ｂを存在させることによりＡｒ3 点を低下させることができる。しかし、鋼中のＮ量は制御が困難であるため、確実に固溶Ｂを確保しようとすれば、多量のＢ添加が必要となる。そして、多量のＢを添加した場合には、鋼板の強度が増加するため高延性を確保することは困難である。さらに、Ｂ添加量の増加とともに再結晶が遅滞され、仕上圧延のパス間において歪が蓄積されるため、圧延荷重が増大し操業が困難となる。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は多量のＢ添加によらず延性に優れた熱延鋼板を安定に製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は，延性に優れた熱延鋼板を製造するために、鋼中ＮをＴｉで固定してＢＮ析出を防ぎ、添加Ｂを全量固溶Ｂとして機能させることによりＡｒ3 点を低下させ、さらに、スラブの加熱温度の上限をＴｉおよびＮ量に応じて制御することにより、延性を確保する方法である。
【０００６】
すなわち本発明は、重量％で、
Ｃ：０．０１５〜０．０５０％、
Ｍｎ：０．０５〜０．５％、
Ｓ：≦０．０１％、
Ａｌ：０．００５〜０．１００％、
Ｎ：≦０．００５％、
Ｂ：０．０００２％〜０．００１５％、
Ｔｉ：（４８／１４）Ｎ％≦Ｔｉ%≦（４８／１４）Ｎ％＋０．０１０％、
を満たす量を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有するスラブを、１１５０℃以上（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ％）（Ｎ％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ％）（Ｎ％）−５．９））℃以下に加熱し、Ａｒ3 点以上の温度で仕上げ圧延を施し、５００℃以上の温度で巻取ることを特徴とする、特に板厚１．６ｍｍ以下の薄物熱延鋼板に有効な、延性に優れた熱延鋼板の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる鋼片の化学成分を限定する理由を説明する。
Ｃ：Ｃ量は、できる限り少量であるほど鋼板が軟質化するので延性に優れるが、Ａｒ3 変態点の確保のため下限を０．０１５％に限定する。この下限を下回る場合、以下に述べる他の元素の最適化によっても、変態点を確保することは困難であり、目的とする高延性熱延鋼板を製造することは難しい。一方、０．０５０％を超えて過多に添加する場合には、鋼板が硬質化し目的とする延性が達成できないので上限を０．０５％とする。
【０００８】
Ｍｎ：Ｍｎ量は０．５％より過多に添加した場合、強度が大きくなりすぎるため、延性が低下する。一方、固溶Ｍｎは鋼中の有害な固溶ＳをＭｎＳとして固定する働きに加えて、Ａｒ3 変態点を低下させる効果を有するため、熱延鋼板を製造する場合、０．０５％以上添加する必要がある。このため、Ｍｎ添加量を０．０５％以上０．５％以下と規定する。
【０００９】
Ｓ：Ｓ量が過剰に添加された場合、熱間脆性を引き起こすおそれがあるため上限を０．０１％と規定する。
Ａｌ：Ａｌは過剰に添加した場合には、強度が増加し延性の低下を引き起こすのに加えて、製造コストの上昇をもたらすので上限を０．１０％に制限する。また０．００５％よりも少ない場合には、鋼の脱酸が十分に行われず、Ｔｉが脱酸に消費されるおそれがあるのでこれを下限とする。
【００１０】
Ｎ：Ｎは本発明においては熱延段階でＴｉと反応しＴｉＮとして固定され、固溶Ｎによる時効性の劣化および延性の低下を回避している。ここで、Ｎ量が０．００５％を越えるとＴｉ添加量を増加させなければならず不経済であるため、上限を０．００５％とする。
【００１１】
Ｂ：Ｂは本発明の最も重要な元素の一つである。Ｂは鋼のオーステナイト中に固溶し、フェライトの核生成を抑制する効果を有し、鋼のＡｒ3 点を低下させる。このため、ＮをＴｉで固定した上で、所定量の固溶Ｂを確保する必要がある。Ｂの添加量が０．０００２％を下回る場合、熱延鋼板の仕上げ圧延温度を変態点以上に保つのに十分なＡｒ3 点低下効果が得られない。一方、Ｂを０．００１５％を超えて過多に添加しても、固溶Ｂによる変態点低下効果が飽和すること、また過剰Ｂにより強度増加を引き起こし、延性を低下させることから、Ｂ添加量の上限を０．００１５％とする。
【００１２】
Ｔｉ：Ｔｉも本発明の重要な元素であり、固溶Ｂによる変態点低下効果のため、Ｎを全量固定する役割を有する。このため、Ｔｉ添加量の下限は次式で規定する。
【００１３】
Ｔｉ（％）≧４８／１４Ｎ（％）
また、過剰なＴｉ添加は、強度増加をもたらし延性を低下させるので、Ｔｉ添加量の上限は次式で規定する。
【００１４】
Ｔｉ（％）≦４８／１４Ｎ（％）＋０．０１０％
つぎにスラブの加熱条件について説明する。スラブを２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９））℃以上の高温で加熱すると、鋳造時に析出していた粗大なＴｉＮが固溶する。そして、その後の圧延過程において、ＴｉＮが微細に再析出し、オーステナイト粒の成長が抑制され細粒化する。この微細なオーステナイト粒から変態するフェライトは微細となるため、強度増加をもたらし延性を低下させる。そのため、スラブ加熱温度の上限を（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９））℃とする。また、仕上げ圧延でＡｒ3 変態点以上の温度を確保するため、スラブ加熱温度の下限を１１５０℃とする。
【００１５】
圧延条件は、Ａｒ3 変態点以上の温度域（γ域）で仕上圧延を終了する必要がある。仕上圧延過程において、Ａｒ3 点を下回った場合には混粒組織を生じ、延性が著しく低下する。巻取温度は、５００℃を下回ると高強度化により延性が低下するので５００℃以下とする。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
表１に示す化学成分を有する鋼を加熱した後、熱間圧延および冷却をおこない、板厚０．８〜１．２ｍｍの薄鋼板とした。なお、Ａｒ3 点は、熱間加工シミュレータを用い、１０００℃に加熱した後、圧下率２０％、歪速度３０／ｓの条件で圧縮を行い、２０℃／ｓで冷却した場合について測定した。その結果を表２に示す。
【００１７】
図１に、それぞれの鋼の固溶Ｂ量（Ｂ* ）とＡｒ3 点の関係を示す。２ｐｐｍ以上の固溶Ｂ量でＡｒ3 点が著しく低下し、固溶Ｂ量（Ｂ* ）が２ｐｐｍ以上必要なことが分る。また、Ａｒ3 点は、Ｂ無添加の場合８３０℃であるが、固溶Ｂ量が１５ｐｐｍで７７５℃となる。しかし、固溶Ｂ量が１５ｐｐｍを越えてもＡｒ3 点のさらなる低下はみられない。
【００１８】
さらに、図２に固溶Ｂ量とＥｌの関係を示すように、微量の固溶Ｂは熱延後のフェライト粒を整粒にするためＥｌを向上させるが、１５ｐｐｍ以上になると、フェライトの細粒化による強度上昇にともないＥｌは低下する。従って、図２から固溶Ｂ量（Ｂ* ）の上限は１５ｐｐｍであることが分る。
【００１９】
図３は、ΔＴ（＝（スラブ加熱温度）−（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９）））とＴＳの関係を示している。従って、図３から、スラブ加熱温度が本発明で規定した上限値以下の場合（ΔＴ≦０）には、ＴＳは低くなることが分る。
【００２０】
図４は、ΔＴ（＝（スラブ加熱温度）−（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９）））とＥｌの関係を示している。従って、図４から、スラブ加熱温度が本発明で規定した上限値以下の場合（ΔＴ≦０）には、Ｅｌは高くなることが分る。
図３，図４からスラブ加熱温度が本発明で規定した上限値以下とすることにより、延性が向上することが分る。
【００２１】
【表１】
0003823352.tif 000002
【００２２】
【表２】
0003823352.tif 000003
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、通常の軟質熱延鋼板における化学組成にＴｉを添加してＮを全量固定し、添加ＢがＮで固定されずに全量固溶Ｂとして作用させることができる。その結果、多量のＢを添加する必要がなくなるので、Ａｒ3 点を低下させることができ、スラブ加熱温度の最適化を図り、鋼板の仕上げ圧延をγ域で完了させることにより、延性に優れた整粒組織を有する軟質かつ高延性な熱延鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｃ＝０．０２〜０．０３％，Ｍｎ＝０．２〜０．３％鋼の熱間圧延時の固溶Ｂ量とＡｒ3 点の関係を示した図。
【図２】Ｃ＝０．０２〜０．０３％，Ｍｎ＝０．２〜０．３％鋼の熱間圧延時の固溶Ｂ量とＥｌ点の関係を示した図。
【図３】スラブ加熱温度と本発明で規定したスラブ加熱上限温度（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９））との差（ΔＴ＝（スラブ加熱温度）−（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９）））とＴＳとの関係を示した図。
【図４】スラブ加熱温度と本発明で規定したスラブ加熱上限温度（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９））との差（ΔＴ＝（スラブ加熱温度）−（２５５０−（２８１５×ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）／（ｌｏｇ（Ｔｉ重量％）（Ｎ重量％）−５．９）））とＥｌとの関係を示した図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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