專利名稱：使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍍錫薄鋼板，無錫薄鋼板(TFS)等罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，特別是涉及對連續(xù)退火時一次冷卻后的熱循環(huán)不進行大改變的并可分別制造調(diào)質(zhì)度T1-T6的以一次軋制來制造原板的制造方法。
背景技術(shù)：
按照JISG 3303規(guī)定的鍍錫薄鋼板與無錫薄鋼板(TFS)這樣的罐用表面處理鋼板及其原板可按洛氏T硬度(HR30T)表示的調(diào)質(zhì)度進行分類。其中以一次軋制制造的制品及其原板按調(diào)質(zhì)度T1～T6分類，一般T1～T3稱作軟質(zhì)材，T4～T6稱作硬質(zhì)材。
以前，軟質(zhì)材的原板使用間歇退火制造，硬質(zhì)材的原板使用連續(xù)退火(CAL)制造，最近，一部分軟質(zhì)材的原板變?yōu)槭褂肅AL制造。
作為調(diào)質(zhì)度不同的原板使用CAL制造的方法，例如特開昭57-70227號公報中將CAL的冷卻速度調(diào)整到3-1000℃/sec，另外，特公平5-45653號公報中使CAL的冷卻過程中500-400℃之間的平均冷卻速度為55℃/sec以下或65℃/sec以上，又調(diào)整調(diào)質(zhì)軋制的延伸率，并公開了調(diào)質(zhì)度T4與T5的原板分別制造的方法。特開昭60-92425號公報中公開了將含有0.02-0.10wt％磷的低碳鋼在不到Ar3相變點的溫度熱軋，低溫卷取，冷軋后CAL中的冷卻速度為30℃/sec以上的制造硬質(zhì)材方法，另外，特開平4-80346號公報中公開了按照在CAL中急冷后再加熱進行過時效處理來制造軟質(zhì)材的方法等。
可是如要使用改變在這樣的CAL中一次冷卻以后的熱循環(huán)的方法分別制造具有包羅從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的寬范圍調(diào)質(zhì)度的原板，加熱、均熱、急冷、過時效、冷卻的軟質(zhì)材用的熱循環(huán)和加熱、均熱、緩冷、急冷的硬質(zhì)材用的熱循環(huán)是必要的，因此無論是分別設置專用的二座CAL，或者設置具有硬質(zhì)材用的緩冷裝置(例如冷卻管等)、軟質(zhì)材用的急冷裝置(例如氣流冷卻裝置和輥式冷卻裝置等)、過時效處理用的再加熱、保溫裝置等的大型復雜的CAL是必要的，無論如何都會引起設備費和制造成本大大增加。
另外，在用后在大型復雜CAL分別制造不同調(diào)質(zhì)度的原板的場合，根據(jù)調(diào)質(zhì)度均熱后的冷卻條件有很大不同，所以由直接改變熱循環(huán)后板溫和爐溫的差引起的熱拱而容易發(fā)生板蛇行、斷裂、翹曲、折痕等，產(chǎn)生大量無效鋼卷，引起生產(chǎn)率低下和合格率低下。
另一方面，作為分別制造具有從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的寬范圍調(diào)質(zhì)度的原板的方法，特開平2-197523號公報中建議使用添加極低C-Nb的鋼，并以CAL制造軟質(zhì)材后，改變調(diào)質(zhì)軋制的延伸率的方法，另外，在特公昭60-10801號公報中建議根據(jù)有無CAL的過時效處理和使用300mm以下的小直徑工作輥來組合無水調(diào)質(zhì)軋制的延伸率的方法。
可是，特開平2-197523號公報的方法，由于在制造T4～T6硬質(zhì)材中有必要以10～30％程度的高延伸率進行調(diào)質(zhì)軋制，制品的加工性，特別是延性顯著地惡化，同時又需要高延伸率用的調(diào)質(zhì)軋機。
另外，特公昭60-10801號公報的技術(shù)，由于分別制造調(diào)質(zhì)度不同的原板有必要組合有無過時效處理二類的熱循環(huán)，如上所述無效卷材的使用量增大，引起生產(chǎn)率低下，同時由于有必要進行1分鐘以上的過時效處理，過時效帶變長，設備費用變高。再者，由于使用小直徑工作輥進行無水調(diào)質(zhì)軋制，制造軟質(zhì)材時，如以1-1.5％程度的低延伸率進行調(diào)質(zhì)軋制，軋制負荷變得過小，穩(wěn)定的軋制變得困難。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的是解決以上所述的以前的技術(shù)問題，使用小型廉價的單一CAL設備，不降低生產(chǎn)率和合格率，而且提供使用可穩(wěn)定分別制造從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的全范圍調(diào)質(zhì)度的原板的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法。
為達到上述目的，使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法具有以下工序，將含有C0.1wt％以下、N0.001～0.015wt％的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的冷軋后的鋼板使用連續(xù)退火在再結(jié)晶溫度以上溫度加熱、均熱的工序，加熱、均熱后以大于100℃/sec、小于300℃/sec的平均冷卻速度一次冷卻到350～480℃的工序，一次冷卻后不再加熱的過時效處理的工序和過時效處理后最終冷卻并進行調(diào)質(zhì)軋制的工序，且在再結(jié)晶溫度以上根據(jù)希望的調(diào)質(zhì)度改變均熱溫度，一次冷卻以后的熱循環(huán)不隨調(diào)質(zhì)度而變，保護大致一定。
實施發(fā)明的最佳方式下面詳細說明本發(fā)明的制造方法。
C其含量如超過0.1wt％，由于鋼板過度硬化，冷軋的形狀控制困難，造成鋼板的平坦度和板厚精度的降低。另外，由于有為此連續(xù)退火時引起板材穿過軋機的性能惡化的可能，因此限定在0.1wt％以下。
這時，可按照調(diào)質(zhì)度改變C含量，制造調(diào)質(zhì)量T1～T3的軟質(zhì)材時，在0.05wt％以下，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的硬質(zhì)材時，如在0.03～0.1wt％，可更穩(wěn)定地制造調(diào)質(zhì)度不同的原板。
N其含量如超過0.015wt％，與C的情況一樣鋼板過度硬化，同時再結(jié)晶溫度上升，使退火溫度高溫化。另外，由于不到0.001wt％，會引起煉鋼成本增大，因此限定在0.001～0.015wt％。
Si、Mn、P、S、可溶性Al等元素的含量沒有特別地限定，可在普通罐用表面處理鋼板使用的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中所含的范圍內(nèi)。另外，按照需要可添加B、Nb等碳氮化物形成元素。
一般，罐用表面處理鋼板是將這樣成分的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼制成板坯，接著將該板坯熱軋，酸洗后冷軋并經(jīng)退火工序來制造的。在本發(fā)明中，對CAL退火前的制造條件沒有特別的限制，可為通常進行的制造條件，即，熱軋以1050～1250℃的板坯加熱溫度，830～900℃的加工溫度，500～700℃的卷取溫度來進行。冷卻軋可以80～95％的壓下率來進行。另外，也適用不經(jīng)過加熱爐將鋼坯直接軋制(HDR)或插入熱片(HCR)的方法。
這時，關(guān)于卷取溫度，制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，如不到600℃，碳化物和AlN變細小，由于其析出量也減少，鋼板易于硬化，如超過700℃，酸洗性惡化，因此希望于600～700℃進行。制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，如不到520℃，鋼板過度硬化，如超過600℃，易于軟化，因此希望于520～620℃進行。
按照CAL以加熱、均熱、一次冷卻、過時效、最終冷卻的熱循環(huán)將冷軋后的鋼板退火，根據(jù)所希望的調(diào)質(zhì)度改變均熱溫度，其后，熱循環(huán)不隨調(diào)質(zhì)度而變，保持大致一定，以超過100℃/sec，不到300℃的平均冷卻速度一次冷卻到350～480℃后，進行不再加熱的過時效處理，這是本發(fā)明的發(fā)明點。僅改變均熱溫度而改變調(diào)質(zhì)度，而且在過時效處理時不進行再加熱，使用小型廉價的單一CAL設備，可不降低生產(chǎn)率和合格率穩(wěn)定地分別制造從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的全范圍調(diào)質(zhì)度的原板。在此，不進行再加熱的過時效處理，是指在一次冷卻終點溫度以上不進行積極的加熱處理，而在鋼板保溫的程度的處理，實際上在CAL的過時效帶設置了小規(guī)模的加熱裝置，作為平常使用狀態(tài)來進行。
這時，一次冷卻的平均冷卻速度超過100℃/sec，不到300℃/sec的理由是100℃/sec以下不能充分發(fā)揮淬火效果，過時效處理前的C過飽和度不足，制造軟質(zhì)材困難，同時，冷卻速度小有變動，硬質(zhì)材的材質(zhì)就有大偏差，而如為300℃/sec以上就需要冷卻能力大的冷卻設備，使設備費增大。
另外，一次冷卻的終點溫度為350～480℃的理由是在過時效處理不進行再加熱的本發(fā)明的熱循環(huán)中，如不到350℃，C的擴散不完全，如超過480℃，C的過飽和度不足，利用過時效處理謀求充分軟質(zhì)化困難，從而不能分別制造從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的全范圍調(diào)質(zhì)度的原板。
還有，本發(fā)明中的一次冷卻的冷卻方法可為在上述范圍內(nèi)控制冷卻速度的氣流冷卻、汽水冷卻、輥式冷卻等各種方法，從冷卻能力，冷卻的穩(wěn)定性、制造成本、鋼板表面質(zhì)量等方面看，氣流冷卻是最希望的。
在制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，CAL的均熱溫度，如不到660℃，不能謀求充分的軟質(zhì)化，如超過780℃，必需的高溫加熱用的加熱裝置引起設備費的增大和制造成本的增加，因此希望在660～780℃制造。制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，如不到600℃，殘余未再結(jié)晶組織生加工性降低或產(chǎn)生材質(zhì)的偏差，如超過730℃，鋼板軟化，得到所希望的調(diào)質(zhì)度變得困難，因此600～730℃是所希望的。
另外，均熱時間，如不到5秒鐘，晶粒生長不完全，易變成混合晶粒組織，材質(zhì)的偏差變大，因此希望確保5秒鐘以上?？墒?，均熱時間長到必需以上時，材質(zhì)的穩(wěn)定性飽和，同時爐體需要變大，則引起設備費和制造成本增大，均熱時間為20秒鐘程度以下是所希望的。
過時效處理時間，如在60秒以上，需要又長又大的過時效帶，引起設備費的增大和制造成本的增加，因此不到60秒是所希望的。
過時效處理后的最終冷卻的開始溫度，如不到300℃，C的擴散不完全，如超過400℃，C的過飽和度不足，利用過時效處理謀求完全軟質(zhì)化困難，故300～400℃是所希望的。另外，根據(jù)同樣的理由，過時效處理的入口與出口的溫度差，即一次冷卻終點溫度與最終冷卻開始溫度之差為100℃以下是更希望的。
最終冷卻后的調(diào)質(zhì)軋制的延伸率，如不到1.0％，得到規(guī)定的表面光潔度、平坦度、耐時效性困難，如為3.0％以上，不但加工性惡化，而且確保良好板厚分布和平坦度的輥徑變小和潤滑條件的變化等成為必要，因此1.0％以上，不到3.0％是所希望的。
按照本發(fā)明方法制造的罐用表面處理鋼板的原板被用作在ETL或TFS線路等上施行表面處理的罐用表面處理鋼板，也適用作鍍Ni鋼板的原板等的其它罐用表面處理鋼板的原板。
還有，按照JISG 3303調(diào)質(zhì)度T3和T4在58≤HR30T≤60的范圍內(nèi)硬度重復，在本發(fā)明方法中調(diào)質(zhì)度T1～T3以HR30T＜59，調(diào)質(zhì)度T4～T6以HR30T≥59來區(qū)分。
實施例將表1所示成分組成的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼A～T用轉(zhuǎn)爐熔煉后，連續(xù)鑄造并將得到的板坯熱軋，酸洗后，冷軋至板厚0.20mm。熱軋時板坯加熱溫度為1150～1230℃，加工溫度為860～900℃，卷取溫度按照表2和表3所示變化。冷軋后，以表2和表3所示條件按CAL退火后，進行調(diào)質(zhì)軋制來制造鋼板NO.1～22。其中，退火后二次軋制的NO.5和CAL的均熱溫度低的NO.17為比較例，其它全部是發(fā)明例。
然后，進行制成鋼板的組織觀察，HR30T硬度測定，同時進行拉伸試驗并測定斷裂延伸率EL。
結(jié)果示于表2和表3。
在本發(fā)明例中，如使用C含量0.05wt％以下的鋼A～G，可穩(wěn)定地制造調(diào)質(zhì)度T3以下的軟質(zhì)材，另外，如使用C含量0.03～0.1wt％的鋼F～J，可穩(wěn)定地制造調(diào)質(zhì)度T4以上的硬質(zhì)材。另外，EL都高，加工性都優(yōu)越。
另一方面，二次軋制的比較例NO.5和CAL的均熱溫度低并殘余未再結(jié)晶組織的NO.17，EL顯著低，加工性差。
表1(wt％)

表2

*1 表1中記載的鋼符號*2 ○再結(jié)晶組織 ×殘余未再結(jié)晶組織*3 ○EL≥20％×EL＜20％*4 發(fā)本發(fā)明例比比較例*5 No.5中為二次軋制壓下率表3

>*1 表1中記載的鋼符號*2 ○再結(jié)晶組織 ×殘余未再結(jié)晶組織*3 ○EL≥20％×EL＜20％*4 發(fā)本發(fā)明例比比較例
權(quán)利要求
1.一種使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于具有以下工序，將含有C0.1wt％以下，N0.001～0.015wt％的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼冷軋后的鋼板經(jīng)過連續(xù)退火在再結(jié)晶溫度以上溫度加熱、均熱的工序，加熱、均熱后以超過100℃/sec、不足300℃/sec的平均冷卻速度一次冷卻到350～480℃的工序，一次冷卻后不進行再加熱的過時效處理的工序和過時效處理后最終冷卻并進行調(diào)質(zhì)軋制的工序，而且在上述再結(jié)晶溫度以上根據(jù)所希望的調(diào)質(zhì)度變化均熱溫度，不根據(jù)調(diào)質(zhì)度大致規(guī)定上述一次冷卻以后的熱循環(huán)。
2.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，C含量為0.05wt％以下，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，C含量為0.03～0.1wt％。
3.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，冷軋后的鋼板為將熱軋后卷取溫度為600～700℃的熱軋鋼板冷軋后的鋼板，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，冷軋后的鋼板為將熱軋后卷取溫度為520～620℃的熱軋鋼板冷軋后的鋼板。
4.權(quán)利要求2記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，冷軋后的鋼板為將熱軋后卷取溫度為600～700℃的熱軋鋼板冷軋的鋼板，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，冷軋后的鋼板為將熱軋后卷取溫度為520～620℃的熱軋鋼板冷軋的鋼板。
5.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，在再結(jié)晶溫度以上的均熱溫度為660～780℃，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，在再結(jié)晶溫度以上的均熱溫度為600～730℃。
6.權(quán)利要求2記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱的溫度為660～780℃，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱的溫度為600～730℃。
7.權(quán)利要求3記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱的溫度為660～780℃，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱的溫度為600～730℃。
8.權(quán)利要求4記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于制造調(diào)質(zhì)度T1～T3的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱溫度為660～780℃，制造調(diào)質(zhì)度T4～T6的原板時，在再結(jié)晶溫度以上均熱的溫度為600～730℃。
9.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于在再結(jié)晶溫度以上的均熱時間為5以上。
10.權(quán)利要求5記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于在再結(jié)晶溫度以上的均熱時間為5以上。
11.權(quán)利要求6記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于在再結(jié)晶溫度以上的均熱時間為5以上。
12.權(quán)利要求7記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于在再結(jié)晶溫度以上的均熱時間為5以上。
13.權(quán)利要求8記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于在再結(jié)晶溫度以上的均熱時間為5以上。
14.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理的時間為不到60秒。
15.權(quán)利要求5記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理的時間為不到60秒。
16.權(quán)利要求6記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理的時間為不到60秒。
17.權(quán)利要求7記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理的時間為不到60秒。
18.權(quán)利要求8記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理的時間為不到60秒。
19.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理后最終冷卻的開始溫度為300～400℃。
20.權(quán)利要求5記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理后最終冷卻的開始溫度為300～400℃。
21.權(quán)利要求6記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理后最終冷卻的開始溫度為300～400℃。
22.權(quán)利要求7記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理后最終冷卻的開始溫度為300～400℃。
23.權(quán)利要求8記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于過時效處理后最終冷卻的開始溫度為300～400℃。
24.權(quán)利要求1記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于調(diào)質(zhì)軋制的延伸率為1.0％以上，不到3.0％。
25.權(quán)利要求5記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于調(diào)質(zhì)軋制的延伸率為1.0％以上，不到3.0％。
26.權(quán)利要求6記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于調(diào)質(zhì)軋制的延伸率為1.0％以上，不到3.0％。
27.權(quán)利要求7記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于調(diào)質(zhì)軋制的延伸率為1.0％以上，不到3.0％。
28.權(quán)利要求8記載的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法，其特征在于調(diào)質(zhì)軋制的延伸率為1.0％以上，不到3.0％。
全文摘要
本發(fā)明是具有將含有C:0.1wt%以下,N:0.001～0.015wt%的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的冷軋后的鋼板使用連續(xù)退火在再結(jié)晶溫度以上的溫度加熱、均熱的工序、再結(jié)晶后以超過100℃/sec、不到300℃/sec的平均冷卻速度一次冷卻到350～480℃溫度區(qū)域的工序,一次冷卻后不再加熱的過時效處理的工序和過時效處理后進行最終冷卻并調(diào)質(zhì)軋制的工序的,且在再結(jié)晶溫度以上根據(jù)所希望的調(diào)質(zhì)度變化均熱溫度的,不根據(jù)調(diào)質(zhì)度大致規(guī)定一次冷卻以后熱循環(huán)的使用連續(xù)退火的罐用表面處理鋼板的原板的制造方法。按照該方法使用小型、設備費便宜、簡單的CAL設備,不降低生產(chǎn)率和合格率,而且可廉價穩(wěn)定地分別制造從軟質(zhì)材到硬質(zhì)材的全范圍調(diào)質(zhì)度的原板。
文檔編號C21D9/52GK1273612SQ9980110
公開日2000年11月15日 申請日期1999年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者谷川克己, 今宿匠, 太田潤, 荒木健治 申請人:日本鋼管株式會社