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公開番号2025146687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2025018506
出願日2025-02-06
発明の名称熱延鋼板の製造方法および熱延鋼板
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人,個人
主分類C21D 9/46 20060101AFI20250926BHJP(鉄冶金)
要約【課題】還元鉄層が厚くても良好な酸洗性を実現できる熱延鋼板を製造する方法を提供する。
【解決手段】方法は、スラブを熱間で粗圧延して粗圧延鋼板を得る工程と、粗圧延鋼板を熱間で仕上圧延し、圧延鋼板を得る工程と、圧延鋼板をコイル状に巻取る工程と、巻き取ったコイルを、コイルの巻取温度から500℃までの温度範囲において、平均冷却速度0.5℃/分～0.7℃/分で冷却する工程と、含み、以下の式(1)で定義された熱延パラメータが3.95超である。
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T₁:粗圧延出側温度(以下、温度の単位は(K))、T₂:仕上圧延入側温度、T₃:仕上圧延出側温度、T₄:冷却中間温度、T₅:コイル巻取温度、t :粗圧延の開始から、コイル状に巻き取られるまでの通板時間(秒)、Q :125140[J/mol]、及びR :8.314[J/(K・mol)]。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スラブを熱間で粗圧延して粗圧延鋼板を得る工程と、
前記粗圧延鋼板を熱間で仕上圧延し、圧延鋼板を得る工程と、
前記圧延鋼板をコイル状に巻取る工程と、
巻き取ったコイルを、コイルの巻取温度から５００℃までの温度範囲において、平均冷却速度０．５℃／分～０．７℃／分で冷却する工程と、
を含み、
以下の式（１）で定義された熱延パラメータが３．９５超である、熱延鋼板の製造方法。
TIFF
2025146687000006.tif
25
164
ここで、
Ｔ
１
：粗圧延出側温度（Ｋ）、
Ｔ
２
：仕上圧延入側温度（Ｋ）、
Ｔ
３
：仕上圧延出側温度（Ｋ）、
Ｔ
４
：冷却中間温度（Ｋ）、
Ｔ
５
：コイル巻取温度（Ｋ）、
ｔ：前記粗圧延の開始から、コイル状に巻き取られるまでの通板時間（秒）、
Ｑ：１２５１４０［Ｊ／ｍｏｌ］、および
Ｒ：８．３１４［Ｊ／（Ｋ・ｍｏｌ）］である。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記Ｔ
４
は、１０７３．１５Ｋ～１１７３．１５Ｋの範囲内にある、請求項１に記載の熱延鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記Ｔ
１
は、１３７３．１５Ｋ～１４７３．１５Ｋの範囲内にある、請求項１に記載の熱延鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記スラブの化学成分組成が、
Ｃ：０．０８質量％以上、０．３０質量％以下
Ｓｉ：０．５質量％超、３．０質量％以下
Ｍｎ：１．５質量％以上、３．０質量％以下
Ｃｒ：０質量％超、１．０質量％以下
Ｐ：０質量％超、０．１０質量％以下
Ｓ：０質量％超、０．０５質量％以下
Ａｌ：０質量％超、１．０質量％以下、および
Ｎ：０質量％超、０．０１０質量％以下を満たし、
残部がＦｅおよび不可避不純物である、請求項１に記載の熱延鋼板の製造方法。
【請求項５】
鋼板本体と、当該鋼板本体の表面を覆うスケール層と、を備えた熱延鋼板であって、
前記鋼板本体は、
前記表面側に位置し、Ｓｉ元素の少なくとも一部がＳｉＯ
２
の状態で存在する内部酸化層と、
前記内部酸化層で覆われ、Ｓｉ元素が固溶Ｓｉの状態で存在する鋼板素地と、
を含み、
前記スケール層は、
前記鋼板本体の前記表面と接している酸化鉄層と、
当該酸化鉄層を覆う還元鉄層と、
を含み、
厚さ方向の断面視において、
前記内部酸化層の平均厚さが１０．０μｍ以上であり、
前記スケール層の面積に対する前記還元鉄層の面積の比率が２９％未満である、熱延鋼板。
【請求項６】
化学成分組成が、
Ｃ：０．０８質量％以上、０．３０質量％以下
Ｓｉ：０．５質量％超、３．０質量％以下
Ｍｎ：１．５質量％以上、３．０質量％以下
Ｃｒ：０質量％超、１．０質量％以下
Ｐ：０質量％超、０．１０質量％以下
Ｓ：０質量％超、０．０５質量％以下
Ａｌ：０質量％超、１．０質量％以下、および
Ｎ：０質量％超、０．０１０質量％以下を満たし、
残部がＦｅおよび不可避不純物である、請求項５に記載の熱延鋼板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱延鋼板の製造方法および熱延鋼板に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、車両における乗員の安全性向上が求められており、係る目的のために車体の強度を向上させてきた。他方、地球温暖化問題等の深刻化を背景に、自動車の燃費改善の動きが加速している。燃費改善には車体の軽量化が有効であることが知られている。
【０００３】
自動車の軽量化と共に衝突安全性を達成するために、鋼板の更なる高強度化が進んでおり、例えば引張強度９８０ＭＰａ級またはそれ以上の高強度冷延鋼板が実用化されつつある。９８０ＭＰａ以上の引張強度を達成するためには、鋼中に固溶強化元素を添加する必要があり、固溶強化元素としては、Ｓｉ、Ｍｎ等が使用される。
【０００４】
固溶Ｓｉを含む高強度鋼板の製造では、鋳造して得られたスラブに、熱間圧延、酸洗処理、冷間圧延、および焼鈍を行う。熱間圧延で得られる熱延鋼板の表面には、鉄系酸化物からなるスケール層が形成され、さらにその後に高温でコイルに巻き取ると、図１に模式的に示すような層構成を有する熱延鋼板１が得られる。
【０００５】
図１に示す熱延鋼板１は、鋼板本体２０と、鋼板本体２０の表面２０ａを覆うスケール層１０とを含む。
鋼板本体２０は、主に、Ｓｉ元素を固溶状態で含む鋼板素地２１と、Ｓｉ元素の少なくとも一部をＳｉＯ
２
の状態（酸化物状態）で含む内部酸化層２２とから構成される。なお、内部酸化層２２におけるＳｉ元素は、内部酸化層２２に含まれる全てのＳｉ元素の半分以上が酸化物状態であることが好ましく、さらには、全てのＳｉ元素が酸化物状態であることが特に好ましい。ただし、内部酸化層２２に固溶状態のＳｉが存在していてもよい。内部酸化層２２は、鋼板本体２０の表面２０ａ側に形成されており、鋼板素地２１は、内部酸化層２２で覆われている。
スケール層１０は、鉄系酸化物を含む酸化鉄層１１と、還元鉄からなる還元鉄層１２から構成されている。
【０００６】
このような層構成となるのは、易酸化性元素であるＳｉが鋼板に固溶しているためである。熱間圧延中および熱間圧延後に、熱延鋼板の表面に酸化鉄層１１が形成される。熱間圧延後の熱延鋼板を、高温のままコイルに巻き取って徐冷すると、酸化鉄層１１に含まれる酸素（Ｏ）が鋼板内部に向かって拡散する。Ｓｉは鉄より酸素親和力が高いため、拡散した酸素は鋼板に固溶しているＳｉと結合してＳｉＯ
２
が生じ、これにより、ＳｉＯ
２
を含む内部酸化層２２が形成される。その一方で、酸化鉄層１１の酸素が固溶Ｓｉと結合することによって、酸化鉄層１１の一部が還元される。その結果、酸化鉄層１１の表面に還元鉄層１２が形成される。
【０００７】
熱延鋼板１は、冷間圧延前に酸洗処理されて、スケール層１０が除去される。酸洗処理によるスケール層１０の除去が十分ではないと、最終製品（冷延鋼板）の外観不良の原因となり得、また、冷間圧延後に任意で行う表面処理に悪影響を与える。特に、スケール層１０中の還元鉄層１２が、酸洗処理で除去しきれずに残ることが問題となっていた。そのため、酸洗処理で還元鉄層１２を確実に除去する方法が求められてきた。例えば、還元鉄の生成量を抑えて還元鉄層１２を薄くすることで、酸洗処理後に還元鉄層１２が残存することを回避する技術が知られている（例えば、特許文献１～２）。
【０００８】
一方、冷延鋼板の表面処理として亜鉛めっきを行う場合、冷延鋼板表面の固溶Ｓｉ量が多いと、めっき性が低下する。めっき性を向上するためには、冷延鋼板の表面が内部酸化層２２で覆われていることが有効である（例えば、特許文献２）。内部酸化層２２中の固溶Ｓｉは、少なくとも一部が酸化されてＳｉＯ
２
となっている。その結果、内部酸化層２２中の固溶Ｓｉの濃度が低くなり、冷延鋼板のめっき性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１７－２２２８８７号公報
特開２０２２－１３６９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、内部酸化層２２は、熱延鋼板を高温のままコイルに巻き取って徐冷することによって形成される。このとき、コイルが外気とより多く触れる部分（コイル幅方向におけるエッジ部分）は、他の部分（コイル幅方向における中央部分）に比べて冷却速度が速く、内部酸化層２２が形成されにくい。つまり、熱延鋼板のコイル幅方向における中央部分と比べると、コイル幅方向におけるエッジ部分は、内部酸化層２２が少なくなることがある。その結果、固溶Ｓｉが鋼板本体２０の表面２０ａに多く残存することがある。そのため、熱延鋼板を冷間圧延して得られる冷延鋼板を亜鉛めっきしたときに、エッジ部分のめっき性が低くなり、めっき不良（めっきムラ）を生じるおそれがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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