JP2002038221A - プレス成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間圧延中に鋼板表面に疵を発生させること
なく、高ｒ値でかつΔｒが小さい高純度Ｃｒ含有薄鋼板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃｒ：３〜３０％、Ｃ≦０．
０２％、Ｎ≦０．０２％、Ｔｉ，Ｎｂの１種もしくは２
種を（Ｔｉ＋Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧８の範囲で含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼を鋳造−熱
間圧延−冷間圧延−仕上焼鈍からなる製造工程で冷延鋼
板とするにあたり、鋳片のフェライト粒径Ｒ（ｍｍ）と
熱間圧延での捲取温度Ｔ（℃）との関係を下式の範囲と
する。 Ｔ≧５５×Ｒ＋４００ （Ｒ≦６ｍｍ） Ｔ≧７３０ （Ｒ＞６ｍｍ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，ｒ値（ランクフォ
ード値）が高く、かつΔｒ（ｒ値の板面内異方性）が小
さいことを特徴とする、プレス成形性に優れる高純度Ｃ
ｒ含有薄鋼板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｃｒ含有薄鋼板は耐食性や耐熱性に優れ
ており、家電製品、厨房機器、自動車排気系部品など広
い用途に使われている。特に高い深絞り性を要求される
加工用途に対しては、高いｒ値が薄鋼板に要求される。
ｒ値を高める方策は従来から検討されており、例えば特
開昭６１−２６１４６０号公報には鋼成分を低Ｃ，Ｎと
し、さらにＴｉを添加し、さらに製造工程として熱間圧
延後に熱延板焼鈍を加える方法が開示されている。この
技術で高ｒ値が得られるが、Δｒが大きく、成形品の品
質や歩留が低下するという課題が残っていた。

【０００３】Δｒを小さくする技術としては、特開平０
９−５９７１７号公報に、熱間圧延の粗圧延において圧
延材と圧延ロールとの摩擦係数を０．３以下とし、さら
に４０〜７５％の大圧下を付与する技術が開示されてい
るが、この技術では熱間圧延中に鋼板表面に疵が発生す
る可能性が高くなるという課題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、熱間
圧延中に鋼板表面に疵を発生させることなく、高ｒ値で
かつΔｒが小さい高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、高純度Ｃ
ｒ含有薄鋼板を製造するにあたり、鋳片のフェライト粒
径と熱間圧延での捲取温度との関係が、冷延焼鈍後の薄
鋼板のｒ値およびΔｒに及ぼす影響について詳細に検討
した。その結果、鋳片のフェライト粒径と熱間圧延での
捲取温度との関係を図１に示す範囲とすることで、平均
ｒ値が高く、かつΔｒの小さい薄鋼板が得られることを
見出し、本発明を完成した。

【０００６】上記課題を解決するための本発明の要旨
は、次の通りである。 （１） 質量％で、 Ｃｒ：３〜３０％、 Ｃ≦０．０２％、 Ｎ≦０．
０２％、 Ｔｉ，Ｎｂの１種もしくは２種：（Ｔｉ＋Ｎｂ）／（Ｃ
＋Ｎ）≧８ の範囲で含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋼を鋳造−熱間圧延−冷間圧延−仕上焼鈍からなる
製造工程で薄鋼板とするにあたり、鋳片のフェライト粒
径Ｒ（ｍｍ）と熱間圧延での捲取温度Ｔ（℃）との関係
を下式で示される範囲とすることを特徴とする、プレス
成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。 Ｔ≧５５×Ｒ＋４００ （Ｒ≦６ｍｍ） Ｔ≧７３０ （Ｒ＞６ｍｍ） （２） さらに質量％で、 Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％ を含有することを特徴とする前記（１）に記載のプレス
成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。 （３） さらに質量％で、 Ｓ ≧０．４×Ｃ を含有することを特徴とする前記（１）または（２）に
記載のプレス成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製
造方法。 （４） さらに質量％で、 Ｃｕ≦２．０％、 Ｎｉ≦２．０％、 Ｍｏ≦２．
０％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする前記
（１）〜（３）のいずれか１項に記載のプレス成形性に
優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。 （５） さらに質量％で、 Ｖ ≦０．５％、 Ｚｒ≦０．５％、 Ｗ ≦０．
５％、 Ｃｏ≦０．５％、 Ｓｎ≦０．５％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする前記
（１）〜（４）のいずれか１項に記載のプレス成形性に
優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。 （６） さらに質量％で、 Ｂ ≦０．００５％ を含有することを特徴とする前記（１）〜（５）のいず
れか１項に記載のプレス成形性に優れる高純度Ｃｒ含有
薄鋼板の製造方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明を以下の実験結果に基づいて詳細に説明す
る。高純度Ｃｒ含有鋼を真空溶解炉で溶製し、鋼成分や
鋳造開始温度を変化させることで、フェライト粒径の異
なる１００ｍｍ厚の鋳片とした。ここで、例えば鋼成分
にＭｇを添加することでフェライト粒径は細かくでき、
また鋳造開始温度を低下させることでもフェライト粒径
を細かくすることができる。得られた鋳片を１１５０℃
に加熱し、６パスの熱間粗圧延で２０ｍｍ厚にし、さら
に６パスの熱間仕上圧延で３ｍｍ厚とした。

【０００８】得られた熱間圧延鋼板を捲取時の熱履歴を
模擬するため、温度を変化させた保熱炉内に装入した。
保熱炉内で１時間保持後空冷し、冷間圧延で１．０ｍｍ
厚とし、さらに８５０℃の仕上焼鈍を施し薄鋼板とし
た。図１は、薄鋼板の平均ｒ値およびΔｒに及ぼす鋳片
のフェライト粒径、および熱間圧延時の捲取温度（実験
では保熱炉温度）の関係を示したものである。図１か
ら、フェライト粒径Ｒ（ｍｍ）と熱間圧延時の捲取温度
Ｔ（℃）を下式の範囲とすることで、平均ｒ値を高く、
かつΔｒを小さくすることができる。 Ｔ≧５５×Ｒ＋４００ （Ｒ≦６ｍｍ） Ｔ≧７３０ （Ｒ＞６ｍｍ）

【０００９】次に本発明の成分の限定範囲について述べ
る。成分含有量は質量％である。 Ｃｒ：３〜３０％以下とする必要がある。優れた耐食
性、耐熱性を得るために３％以上の含有が必要である。
しかしながら３０％を超えて含有しても、要求される性
能は既に十分満足しており、単に合金コストの増大を招
くのみである。

【００１０】Ｃ：０．０２％以下とする必要がある。
０．０２％を超えて含有すると、Ｃｒ炭化物の粒界析出
に伴う溶接熱影響部の耐食性劣化が生じ易くなる。また
侵入型で固溶するため鋼を著しく強化すると共に、ｒ値
を劣化させる元素である。０．０２％を超えて含有する
と加工性が劣化し、さらにＣを固定するためのＴｉ，Ｎ
ｂ必要量が増加してしまう。これらの理由から上限を
０．０２％とした。

【００１１】Ｎ：０．０２％以下とする必要がある。Ｃ
と同様に侵入型で固溶するため鋼を著しく強化すると共
にｒ値を劣化させる元素である。０．０２％を超えて含
有すると加工性が劣化し、さらにＮを固定するためのＴ
ｉ，Ｎｂ必要量が増加してしまうため、上限を０．０２
％とした。

【００１２】Ｔｉ，Ｎｂ：１種もしくは２種を、Ｔｉ＋
ＮｂとしてＣ＋Ｎの８倍以上とする必要がある。Ｔｉや
ＮｂはＣ，Ｎと容易に結合し、鋼中に固溶するＣ，Ｎ量
を実質的に低減する作用があり、その結果、加工性を高
めることができる。この効果は、Ｔｉ＋Ｎｂとして８×
（Ｃ＋Ｎ）未満の含有量では不十分である。

【００１３】以上が本発明の基本成分であるが、さらに
必要に応じて以下の成分を添加することができる。 Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％の範囲で含有させる
と、連続鋳造鋳片のフェライト粒径を細かくする効果が
得られる。その結果、より低い熱延捲取温度でも平均ｒ
値を高く、かつΔｒを小さくすることができる。連続鋳
造鋳片のフェライト粒径を細かくする効果は０．０００
５％未満では不十分であり、０．００５％を超えて含有
しても効果は飽和しており、耐食性が劣化するのみであ
る。

【００１４】Ｓ：Ｃの０．４倍以上とすると、ＴｉとＣ
との化合物をＴｉＣ型からより高温で安定なＴｉ₄ Ｃ₂
Ｓ₂ 型にすることができる。その結果、Ｃがより十分に
固定され、ｒ値を高める効果がある。但し、過剰にＳを
含有すると耐食性を劣化させることから、上限を０．０
１１％とすることが望ましい。

【００１５】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏ：特に高耐食性が必要な
用途には、それぞれ２．０％以下の範囲でこれらの元素
の１種または２種以上を添加することが有効である。
２．０％を超えて含有してもその効果は飽和し、合金コ
ストの増大を招くため、上限を２．０％とした。

【００１６】Ｖ，Ｚｒ，Ｗ，Ｃｏ，Ｓｎ：特に溶接部の
高耐食性が必要な用途には、それぞれ０．５％以下の範
囲でこれらの元素の１種または２種以上を添加すること
が有効である。これらの元素はＣ，Ｎと容易に結合し、
溶接熱影響部のＣｒ炭窒化物の析出を抑制して耐食性を
向上させる。０．５％を超えて含有してもその効果は飽
和し、合金コストの増大、加工性の劣化を招くため、上
限を０．５％とした。

【００１７】Ｂ：特に高い２次加工性が必要な用途の場
合には、０．００５％以下の範囲で添加することが有効
である。Ｂは製品を加工した際に生じた鋼中の欠陥を修
復し、２次加工性を高める効果がある。しかしながらＢ
含有量が０．００５％を超えると鋼の熱間加工性を低下
させ、熱間圧延中で割れや疵を生じることから、その上
限を０．００５％とした。

【００１８】Ｓｉ，Ｍｎ：本発明では特に限定しない
が、脱酸の目的で不可避的に混合され、また強度等を得
るために添加される場合がある。自動車の排気系など高
温酸化雰囲気で使用する場合には、必要に応じて添加し
てもｒ値やΔｒに対する影響は小さい。

【００１９】次に、本発明の製造条件の限定理由につい
て述べる。本発明の薄鋼板は、すでに述べた成分からな
る鋼を鋳造−熱間圧延−冷間圧延−仕上焼鈍からなる製
造工程により製造される。本発明においては、図１から
明らかなように、鋳片のフェライト粒径Ｒ（ｍｍ）と、
熱間圧延での捲取温度Ｔ（℃）との関係を下式の範囲と
することにある。 Ｔ≧５５×Ｒ＋４００ （Ｒ≦６ｍｍ） Ｔ≧７３０ （Ｒ＞６ｍｍ）

【００２０】これにより、平均ｒ値を高く、かつΔｒを
小さくすることができる。その理由としては、以下のよ
うに考えている。平均ｒ値およびΔｒは熱間圧延板の再
結晶状況によるところが大きい。熱間圧延板が完全に再
結晶すると平均ｒ値は大きくなるが、圧延方向と４５°
傾いた方向のｒ値が極端に小さくなり、Δｒが大きくな
ってしまう。また、熱間圧延板に未再結晶部が多量に残
存していると平均ｒ値が小さくなる。熱間圧延板が部分
的な再結晶組織で、かつ未再結晶部の割合が比較的少量
の場合、平均ｒ値が高く、Δｒが小さくなる。

【００２１】鋳片のフェライト粒径が小さいほど熱間圧
延時の再結晶は促進される。また捲取温度が高いほど熱
間圧延後の捲取時の再結晶は促進される。鋳片のフェラ
イト粒径と熱間圧延後の捲取温度との関係を図１の斜線
範囲に限定すると、未再結晶部の割合が比較的少量であ
る部分的な再結晶組織となる。この結果、薄鋼板の平均
ｒ値が高くなり、Δｒが小さくなる。

【００２２】捲取温度の上限は特に設けないが、一般的
な熱延温度からして、通常は９００℃を超えることはな
い。また、熱間圧延と冷間圧延との間で焼鈍を施さない
本製造工程では、熱間圧延板が完全再結晶組織となるこ
とはない。なお、その他の製造条件は従来公知の方法を
用いて良い。

【００２３】

【実施例】表１に示す化学成分を有する１２種の高純度
Ｃｒ含有鋼Ａ〜Ｌを溶製し、連続鋳造により厚み２５０
ｍｍの鋳片とした。表１には各鋳片のフェライト粒径も
併記した。ここで鋳片のフェライト粒径は、鋳片の鋳造
方向に垂直な断面をＨＣｌ＋Ｈ₂ Ｏ₂ 水溶液による腐食
によりマクロ組織を現出し、幅中央部付近、厚み１／４
部付近のフェライト粒径を線分法で測定した。フェライ
ト粒が等軸晶の場合には平均直径を、柱状晶の場合には
柱状晶の幅と長さの平均値をフェライト粒径とした。

【００２４】これらの鋳片を１１５０℃で加熱後、６パ
スもしくは７パスの粗圧延、６パスの仕上圧延で熱延鋼
板とし、さらに冷間圧延、仕上焼鈍を施し薄鋼板とし
た。表２に熱間圧延時の捲取温度、得られた薄鋼板の平
均ｒ値およびΔｒ、リジング高さを併記した。ここで、
薄鋼板の平均ｒ値およびΔｒはＪＩＳ Ｚ ２２５４に
規定の「薄板金属材料の塑性ひずみ比試験方法」に基づ
いて測定した。なお、試験片形状はＪＩＳ ５号引張試
験片とし、付加ひずみ量は１５％とした。またリジング
高さは圧延方向に平行な方向にＪＩＳ ５号引張試験片
を切出し、１６％ひずみ付加した際に生じる凹凸高さか
らを元に評点付けした。

【００２５】表１および表２から、鋳片のフェライト粒
径と熱間圧延時の捲取温度との関係が図１の斜線範囲内
である本発明例Ｎｏ．３〜７，９，１２，１４，１５，
１８〜２０，２３，２４は、高い平均ｒ値と小さいΔｒ
を両立できており、さらにリジング特性にも優れてい
る。一方、鋳片のフェライト粒径と熱間圧延時の捲取温
度との関係が図１の斜線範囲外である比較例Ｎｏ．１，
２，８，１０，１１，１３，１６，１７，２１，２２
は、Δｒが大きくなる。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明により熱間
圧延中に鋼板表面に疵を発生させることなく、高ｒ値で
かつΔｒが小さいプレス成形性に優れた高純度Ｃｒ含有
薄鋼板の製造が可能となった。本発明は、製造者のみな
らず本薄鋼板を利用する者にとっても多大な利益を得る
ことができ、産業上の価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】高純度Ｃｒ含有薄鋼板の平均ｒ値、Δｒの絶対
値に及ぼす鋳片のフェライト粒径と熱間圧延での捲取温
度の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 明彦 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 諸星 隆 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 伊藤 力 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 木村 謙 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K037 EA02 EA04 EA05 EA10 EA11 EA12 EA13 EA14 EA17 EA18 EA19 EA20 EA25 EA31 EA32 EA33 EA35 EB03 FB00 FG00 FJ00 JA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、 Ｃｒ：３〜３０％、 Ｃ ≦０．０２％、 Ｎ ≦０．０２％、 Ｔｉ，Ｎｂの１種もしくは２種：（Ｔｉ＋Ｎｂ）／（Ｃ
   ＋Ｎ）≧８ の範囲で含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
   なる鋼を鋳造−熱間圧延−冷間圧延−仕上焼鈍からなる
   製造工程で薄鋼板とするにあたり、鋳片のフェライト粒
   径Ｒ（ｍｍ）と熱間圧延での捲取温度Ｔ（℃）との関係
   を下式で示される範囲とすることを特徴とする、プレス
   成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。 Ｔ≧５５×Ｒ＋４００ （Ｒ≦６ｍｍ） Ｔ≧７３０ （Ｒ＞６ｍｍ）
2. 【請求項２】 さらに質量％で、 Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％ を含有することを特徴とする請求項１に記載のプレス成
   形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 さらに質量％で、 Ｓ ≧０．４×Ｃ を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の
   プレス成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 さらに質量％で、 Ｃｕ≦２．０％、 Ｎｉ≦２．０％、 Ｍｏ≦２．０％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形性に優れる
   高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。
5. 【請求項５】 さらに質量％で、 Ｖ ≦０．５％、 Ｚｒ≦０．５％、 Ｗ ≦０．５％、 Ｃｏ≦０．５％、 Ｓｎ≦０．５％ の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求
   項１〜４のいずれか１項に記載のプレス成形性に優れる
   高純度Ｃｒ含有薄鋼板の製造方法。
6. 【請求項６】 さらに質量％で、 Ｂ ≦０．００５％ を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
   項に記載のプレス成形性に優れる高純度Ｃｒ含有薄鋼板
   の製造方法。