JP2022146666A

JP2022146666A - 熱延コイルの製造方法

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Publication number: JP2022146666A
Application number: JP2021047749A
Authority: JP
Inventors: 明久鶴田; Akihisa Tsuruta; 直紀井上; Naoki Inoue; 透明石; Toru Akashi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-10-05

Abstract

【課題】設備等に要するコスト増を招くことなく、熱間圧延工程におけるコイラー巻き取り後の熱延コイルの形状が潰れるのを抑制する。【解決手段】熱間圧延設備１で圧延した熱延鋼板Ｈを巻き取って形成する熱延コイルＣの製造方法であって、熱延鋼板Ｈの恒温変態図における５０％変態曲線よりも高い温度で１０００ｓｅｃ以上保持できる温度域で巻き取る。高温で巻き終わった熱延コイルＣが徐冷され、ゆっくりとフェライト変態が進行することにより、熱延コイルＣの内外周部１１、１３と中央部１２とで径方向の変態進行速度に差が生じ、形状を保ったままで、熱延コイルＣ全体の変態が終了する。【選択図】図３

Description

本発明は、熱間仕上圧延後の熱延鋼板を巻き取って形成する熱延コイルの製造方法に関し、巻き取り後のコイル形状が潰れるのを抑制するための製造方法に関するものである。

熱延工程の仕上圧延後の熱延鋼板は、搬送装置であるランアウトテーブルに設けられた冷却装置により冷却され、コイラーに巻き取られて、熱延コイルが形成される。この熱延コイルにおいては、コイラーから抜き出した後の熱延コイルが円形を保持できず、内径が潰れる現象が発生することがある。殊に、熱延鋼板がハイテン材と呼ばれる高張力鋼の場合には、巻き取り中もしくは巻き取り直後にフェライト変態し、張力を失って内径が潰れる現象が起こりやすい。

内径が潰れた熱延コイルは、次工程でアンコイルする際、巻き解き装置にコイルを装着することができず、巻き戻し処理やジャッキアップ作業などが必要となり、工程が増えることによるタイムロスやコスト増が発生する。また、従来、熱延コイルの内径潰れを防止するために、コイラー内のスプレー冷却やＶスキッドによる形状の矯正を試みたが、いずれも所望する効果が得られなかった。

例えば特許文献１には、板厚２～３．５ｍｍの高炭素鋼をコイラーに巻き取った後、マンドレルに巻き付けたまま保持冷却し、冷却後マンドレルから取外して搬送する熱延コイルの処理方法が開示されている。

また、特許文献２には、熱間圧延後急速冷却し、フェライトノーズ温度で巻き取ることで、コイル潰れの発生を防止するための冷却時間を短縮する方法が開示されている。

特許文献３には、熱間圧延機から送り出した直後の熱延鋼板の温度がその鋼板の長手方向に沿って一定となるように熱延中に冷却した後、熱間圧延機からホットランテーブル上に一定速度で送り出し、巻き取りまでの間の冷却速度と冷却時間とが長手方向に沿って一定となるように冷却することにより、コイルの潰れを抑制する方法が開示されている。

特許文献４には、熱延鋼板の長手方向の複数箇所がそれぞれ巻取機に到達した時点におけるそれらの箇所のフェライト変態の相変態率が、熱延鋼板の先端部から尾端部に向かうにつれて単調増加するように、中間温度の制御によりフェライト変態の相変態率を制御することにより、コイルの潰れを抑制する方法が開示されている。

特開２００１－１７９３３５号公報特開２０１２－０５５９５０号公報特開２０１４－０６５０７７号公報特許第５４４７７４４号公報

しかしながら、上記特許文献１は、コイラー内で冷却を行うための冷却設備を設ける必要があるうえ、巻き取り後に全体が同時にフェライト変態し、張力を失って形状を保つことができなくなる。また、特許文献２もまた、コイラー内の冷却を行うため、特許文献１と同様に、張力を失って形状を保つことができなくなる。

また、特許文献３および特許文献４は、熱延鋼板の長手方向における複雑な温度制御を要する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、設備等に要するコスト増を招くことなく、熱間圧延工程におけるコイラー巻き取り後の熱延コイルの形状が潰れるのを抑制することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、熱間圧延設備で圧延した熱延鋼板を巻き取って形成する熱延コイルの製造方法であって、前記熱延鋼板の恒温変態図における５０％変態曲線よりも高い温度で１０００ｓｅｃ以上保持できる温度域で巻き取ることを特徴とする、熱延コイルの製造方法を提供する。

前記熱延コイルの製造方法において、前記熱延鋼板の巻き取り時の組織のフェライト相が３０％以下となる温度域で巻き取り、その後、その温度域に保持してもよい。

また、前記恒温変態図は、実際に熱延工程を行い、該熱延工程により前記熱延鋼板を所定の温度まで冷却してからコイラーに巻き取った熱延コイルの状態に基づいて、前記所定の温度における前記熱延鋼板の変態の完了時間を推定し、推定した前記所定の温度における前記熱延鋼板の変態の完了時間に基づいて、前記熱延鋼板の鋼種に該当する恒温変態図の時間軸を、前記熱延鋼板の前記圧延が完了してからの経過時間を示す時間軸に変換して求めてもよい。

前記熱延鋼板の成分は、質量％で、Ｃ：０．０５～０．３５％、Ｓｉ：０．１５～１．５％、Ｍｎ：１．０～２．７％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１～１．５％、Ｎ：０．０１％以下であり、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることが好ましい。また、前記熱延鋼板は、引張強度が６０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上のハイテン材であり、［Ｓｉ］をＳｉの含有率、［Ｍｎ］をＭｎの含有率として、［Ｓｉ］／［Ｍｎ］＜０．５であることが好ましい。

本発明によれば、コスト増を招くことなく、コイラー巻き取り後の熱延コイルの内径潰れの発生を抑制できる。

熱間圧延設備の仕上圧延機以降の構成の概略を示す説明図である。従来の熱延コイルの巻き取り後の状態を説明する図であり、（ａ）は巻き終わり直後の状態、（ｂ）はコイラーから抜き出した後の状態を示す。本発明の実施形態にかかる熱延コイルの巻き取り後の状態を説明する図であり、（ａ）は巻き終わり直後の状態、（ｂ）はコイラーから抜き出してしばらく時間経過した後の状態、（ｃ）はさらに時間経過し全体がフェライト変態した状態を示す。恒温変態図の一例に、実操業における熱延鋼板の代表点の圧延終了からの冷却履歴と変態完了点とを重ねた図である。所定の巻き取り温度における変態完了時間の推定に用いるデータの例を示す図である。恒温変態図を変換した後の新たな恒温変態図の一例を示す図である。本発明の実施例における、恒温変態図に熱延鋼板の代表点の冷却履歴を重ねた図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明に係る熱間圧延設備の構成について説明する。図１は、例えば冷延めっき向け自動車用高張力材等のハイテン材を製造する熱間圧延設備の仕上圧延機以降の構成の概略を示す説明図である。

熱間圧延設備１には、加熱炉（図示せず）から排出された後粗圧延機（図示せず）で圧延された鋼板を所定の厚みに連続圧延する仕上圧延機２、仕上圧延後の熱延鋼板Ｈを所定温度まで冷却する冷却装置３、冷却された熱延鋼板Ｈを巻き取るマンドレル４ａを備えたコイラー４が、熱延鋼板Ｈの搬送方向にこの順で設けられている。仕上圧延機２とコイラー４との間には、熱延鋼板Ｈを搬送するランアウトテーブル５が設けられている。仕上圧延機２で圧延された熱延鋼板Ｈは、ランアウトテーブル５上で搬送中に冷却装置３によって冷却された後、コイラー４に巻き取られて熱延コイルＣが製造される。

従来、ハイテン材を熱間圧延する際には、変態域付近で巻き取りを開始するため、巻き取り中もしくは巻き取り直後に、図２（ａ）に示すように熱延コイルＣ全体がほぼ同時にフェライト変態する。そのため、巻き終わった熱延コイルＣをコイラー４から抜き出すと、熱延コイルが張力を失い、自重により円形を保持することができなくなって、図２（ｂ）に示すように内径の形状が潰れる現象が発生している。そこで、本発明では、コイラー４からの抜き出し後、空気に触れることにより比較的早く冷却される熱延コイルＣの内周付近および外周付近と、冷却が遅れる中央部とで、変態進行時間をずらすことで、熱延コイルＣ全体が同時に変態することによる張力消失を防ぐこととした。

すなわち、熱延コイルＣをコイラー４から抜き出した後、まず、図３（ａ）に示すように、内周部１１および外周部１３を変態させる。このとき、径方向における内周部１１と外周部１３との間の中央部１２は未変態であり、張力を保っている。したがって、変態直後の内周部１１および外周部１３の張力が失われて自重により扁平に変形しようとしても、中央部１２に支えられて元の形状が保たれる。その後、徐々に空冷されるとともに中央部１２に変態が進行するが、そのときには、図３（ｂ）に示すように、既に内周部１１および外周部１３は変態が完了しているうえ、熱収縮により張力が保たれている。したがって、中央部１２の張力が失われても、内周部１１および外周部１３に支えられ、図３（ｃ）に示すように円形状を保ったままで、熱延コイルＣ全体の変態が終了する。なお、本明細書では、変態とはフェライト変態を指す。

以下、図３に示すように変態を進行させるための熱延コイルＣの製造方法を説明する。

本発明では、未変態のオーステナイト相の熱延鋼板Ｈを、低変態率の高温で全長を巻き取り、その温度域に保持する。巻き終わった熱延コイルＣは、空冷、つまり徐冷され、ゆっくりと変態が進行する。これにより、熱延コイルＣの内外周部１１、１３と中央部１２とで径方向の変態進行速度に差が生じ、図３（ｃ）に示すように、全体の形状を保持することができる。具体的には、恒温変態図（ＴＴＴ線図）において５０％変態曲線よりも高い温度で１０００ｓｅｃ以上保持できるような温度域で巻き取り、これにより、巻き取り段階での組織率を、フェライト相が５０％以下、好ましくは３０％以下に制御する。このように高温で巻き取ることで、熱延コイルＣ全体の冷却に時間を要し、空気に触れる内外周付近と中央部との間に冷却速度の違いが生じ、これにより変態進行に時間差が生じる。

恒温変態図は、温度と時間による鋼組織の変化を示した図であり、具体的には、オーステナイト化した鋼材に対し、ランアウトテーブル冷却を模した冷却パターンで所定の試験温度まで急冷し等温保持したときの変態の様子を示す図である。恒温変態図の取得は、例えば熱間圧延工程により得られた鋼板から試験片を作製し、その試験片を用いたフォーマスター試験により、行うことができる。既知の鋼種であれば、既存の資料から取得することも可能である。本発明では、該当する鋼種について取得した既存の恒温変態図を用いてもよいが、より正確な制御を行うためには、実際に製造した熱延コイルに基づく変態完了時間によって、圧延が完了してから冷却する過程での熱延鋼板Ｈの変態状態予測を行い、これにより補正した恒温変態図を用いることが好ましい。

補正した恒温変態図の求め方の一例を、以下に説明する。

先ず、対象とする鋼種の通常の恒温変態図を示すデータを取得する。恒温変態図の取得は、上述の通り、例えばフォーマスター試験により実行してもよいし、既知の鋼種であれば既存の恒温変態図から取得すればよい。

図４は、恒温変態図の一例である。この、元になる恒温変態図Ｍ１は、横軸が等温保持時間、縦軸が保持温度であり、後述する冷却履歴および変態完了点についても併せて示している。恒温変態図Ｍ１上の各点は、６００℃などの各保持温度で、変態率１０％、５０％、９０％に至るまでの等温保持時間を示している。例えば、６００℃で保持した場合、変態率９０％へ到達するまでの保持時間は約２０秒である。

また、恒温変態図Ｍ１上には、３つの状態曲線Ｃ１～Ｃ３が示されている。状態曲線Ｃ１は、変態率９０％となる保持温度と等温保持時間との関係を示す曲線であり、例えば、恒温変態図Ｍ１上の変態率９０％となる６つのデータに基づいて導出することができる。同様に、状態曲線Ｃ２、Ｃ３はそれぞれ、変態率５０％、１０％となる保持温度と等温保持時間との関係を示す曲線であり、例えば、恒温変態図Ｍ１上の変態率５０％、１０％となる６つのデータに基づいて導出することができる。

また、図４では、後述する熱延鋼板の代表点の圧延終了からの冷却履歴Ｒ１すなわち冷却開始からの鋼板温度の時間変化が、恒温変態図Ｍ１に重ねて示されている。冷却履歴Ｒ１を示す際に、恒温変態図Ｍ１の横軸は、代表点の圧延終了を０秒とした冷却経過時間と読み替えられ、縦軸は、代表点の鋼板温度と読み替えられている。

さらに、図４では、巻き取り温度５５０℃における後述の変態完了時間を示す変態完了点ｐ１が、恒温変態図Ｍ１に重ねて示されている。点ｐ１を示す際に、恒温変態図Ｍ１の縦軸は、巻き取り温度と読み替えられ、横軸は変態完了時間と読み替えられている。

熱延鋼板の代表点は、当該位置の変態特性が熱延コイルＣの変態特性を表すものとして定義され、例えば、熱延コイルＣの最内周部や最外周部、または、半径方向に最外周と最内周との間、つまりコイル厚の半分となる位置、等とすることができる。以下の説明では、幾何学的にコイル厚の半分となる位置を代表点にしたものとする。

恒温変態図を示すデータを取得した後、次に、実際に熱間圧延設備１を用いて熱間圧延工程を行い、製造した熱延コイルＣに基づいて変態の完了時間を推定する。より詳細には、熱間圧延工程を行い、該熱間圧延工程により熱延鋼板を所定の巻き取り温度まで冷却してから図１のコイラー４に巻き取った熱延コイルＣの状態に基づいて、上記所定の巻き取り温度における、巻き取り後の熱延鋼板の変態の完了時間を推定する。推定方法の具体例は後述する。所定の巻き取り温度までの冷却は、図１のランアウトテーブル５に対して設けられた冷却装置３により行われる。

図５は、変態完了時間の推定に用いるデータを示す図の一例である。変態完了時間の推定に用いる上記コイルの状態とは、例えば、実際に熱間圧延工程を行ってコイラー４から抜き出した直後の熱延コイルＣの内径の縦横比である。この場合、先ず、実際の熱間圧延工程により熱延鋼板を所定の巻き取り温度まで冷却してからコイラー４に巻き取った熱延コイルＣを、コイラー４からの抜出時間を変えて複数サンプル製造し、各サンプルについて、コイラー４から抜き出した直後の水平方向及び鉛直方向の内径を測定する。抜出時間とは、熱延鋼板の代表点の圧延が終了してから、コイラー４から抜き出すまでの経過時間であり、例えば、巻き取り温度を５５０℃とし、代表点の圧延が終了してから熱延コイルＣの抜き出しまでの抜出時間を６０秒、１２０秒、１８０秒としたサンプルを製造し、各サンプルについて上述の内径を測定する。内径の測定後、各サンプルについて、コイラー４から抜き出した直後の各サンプルの内径の縦横比を計算する。コイルの内径の縦横比とは、水平方向のコイルの内径の大きさに対する鉛直方向のコイルの内径の大きさのことをいう。このようにして、所定の巻き取り温度における抜出時間と内径の縦横比との関係を示すデータを取得することができる。

取得したデータの散布図の一例が図５に示されている。図５の散布図Ｐ１は、横軸が抜出時間、縦軸が上記内径の縦横比である。データの取得後、取得したデータについて回帰分析を行い、上記データの近似曲線を取得する。散布図Ｐ１には、回帰分析により得られた近似曲線Ｃ１１が示されている。本例では対数関数を用いて回帰分析を行っているが、一次関数や二次関数などの他の関数を用いて回帰分析を行ってもよい。そして、回帰分析により得られた近似曲線に基づき、所定条件を満たす抜出時間すなわちコイルの内径の縦横比が１となる抜出時間ｔ_ｐを算出し、その抜出時間ｔ_ｐを、複数のサンプルを製造した所定の巻き取り温度（例えば５５０℃）における変態完了時間と推定する。

その後、上記所定の巻き取り温度における変態完了時間に基づいて、最初に取得した恒温変態図の変換を行う。図６は、恒温変態図を変換することにより得られる改良型恒温変態図の一例を示す図である。図６に示す改良型恒温変態図Ｍ２は、巻き取り温度と、熱延鋼板の代表点の圧延が終了してからの経過時間と、上記代表点の予測される変態率との関係を表す状態曲線Ｃ１´～Ｃ３´を示す。新たな恒温変態図Ｍ２は、縦軸が巻き取り温度であり、時間軸が熱延鋼板の代表点の圧延が終了してからの経過時間となっている。また、図６では、図４と同様に、熱延鋼板の代表点の冷却履歴Ｒ１と変態完了点ｐ１とが、新たな恒温変態図Ｍ２に重ねて示されている。冷却履歴Ｒ１と変態完了点ｐ１とを示す際に、図４と同様の読み替えが行われている。

恒温変態図の変換では、恒温変態図の時間軸の変換を行う。例えば、推定した上記所定の巻き取り温度での変態完了時間と、元の恒温変態図における上記所定の巻き取り温度と温度が等しい保持温度での変態完了までの等温保持時間と、が一致するような変換を行う。時間軸の変換には、変換前の時間をｘとしたときに変換後の時間ｆ（ｘ）＝ａｘ＋ｂとなる一次関数を用いることができる。なお、温度軸の実質的な変換は伴わない。

以下、恒温変態図の時間軸の変換方法をより具体的に説明する。ここで、上記した変態の完了時間推定において、５５０℃の巻き取り温度についての変態完了時間を推定したものとし、また、推定した変態完了時間が２７０秒であったものとする。図４の恒温変態図Ｍ１において、変態完了時間が推定された巻き取り温度と等しい保持温度（５５０℃）で、変態率が９０％となる等温保持時間は約２７秒である。本例では、この等温保持時間を変態完了までの等温保持時間とする。推定した巻き取り温度５５０℃での変態完了時間（２７０秒）と、恒温変態図Ｍ１における５５０℃の等温保持温度での変態完了までの等温保持時間（２７秒）と、が一致するように、一次関数ｆ（ｘ）＝ａｘ＋ｂ（ｘ：変換前の時間、ｆ（ｘ）：変換後の時間）を用いて時間軸の変換を行う。本例ではａ＝１０、ｂ＝０で両者が一致するため、ｆ（ｘ）＝１０ｘとなる時間軸の変換を行った結果が、図６に示す補正した恒温変態図（変態図）Ｍ２である。

図６に示す恒温変態図Ｍ２では、前述のように、横軸が熱延鋼板の代表点の圧延が終了してからの経過時間、縦軸が巻き取り温度となっている。そのため、図６の恒温変態図Ｍ２に基づいて、熱延鋼板の代表点の圧延が終了してからの熱延鋼板の変態の進行状態を正確に把握できる。

なお、補正した恒温変態図を求める際の変換方法は、上記の例に限ることはない。上記の例では、１つの巻き取り温度における変態完了時間を推定したが、２つの巻き取り温度における変態完了時間を推定してもよい。その場合には、２つの巻き取り温度の各温度で推定した変態完了時間に基づいて、恒温変態図の時間軸だけでなく、温度軸についても変換を行う。すなわち、例えば、変換することにより得られる新たな恒温変態図に、上記２つの巻き取り温度での推定した変態完了時間を示す点ｐ１、ｐ２を重ねて示した際に、該点ｐ１、ｐ２が、新たな恒温変態図における変態完了までの等温保持時間を示す曲線と略重なるように、時間軸及び温度軸の変換を行う。例えば、変換前の時間，温度をそれぞれｘ，ｙとしたときに、変換後の時間ｆ（ｘ）＝ａｘ＋ｂ、変換後の温度ｆ（ｙ）＝ｃｙ＋ｄとなる一次関数を用いて、前述のように恒温変態図Ｍ３に点ｐ１、ｐ２を重ねて示した際に以下の距離の絶対値の和が最少となるようにする。あるいは、さらに、３つ以上の変態完了時間に基づいて恒温変態図を変換するようにしてもよい。

また、所定の巻き取り温度における熱延鋼板の変態の完了時間を推定する方法も、上記の例には限らない。例えば、所定の巻き取り温度で巻き取った熱延コイルＣの表面の変態率の経時変化に基づいて、上記巻き取り温度における変態の完了時間を推定してもよい。この場合、巻き取り中または巻き取り後のコイルの最外周の表層の変態率と、変態率の測定点が圧延を完了してからの経過時間との関係を示すデータを取得し、取得したデータについての回帰分析を行う。そして、回帰分析により得られた近似曲線に基づき、変態率が１００％となる経過時間を算出し、該算出した経過時間を、該コイルを製造した所定の巻き取り温度における変態完了時間と推定する。

また、上記の例では、恒温変態図の変換における時間軸及び温度軸の変換に一次関数を用いていたが、一次関数に代えて、二次関数や対数関数を用いてもよい。

次に、本発明の実施形態に係る熱延鋼板の好ましい組成と、それらの成分限定理由について、以下に説明する。

本発明の実施形態に係る熱延鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０５～０．３５％、Ｓｉ：０．１５～１．５％、Ｍｎ：１．０～２．７％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１～１．５％、Ｎ：０．０１％以下であり、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることが好ましい。なお、以下では、組成における質量％を単に％と記す。

Ｃは鋼の強度を増加させ、延性を向上させる残留オーステナイトを安定化させる元素として添加されるものである。０．０５％未満では９８０ＭＰａ以上の引張強度の確保が困難であり、０．３５％を超える過剰の添加は延性、溶接性、靭性などを著しく劣化させる。従って、Ｃ有量は０．０５％以上、０．３５％以下であることが好ましい。

Ｓｉは固溶強化により鋼板の強度を増大させるのに有用な元素である。また、Ｓｉはセメンタイトの生成を抑制するため、ベイナイト変態時にオーステナイト中へのＣの濃化を促進させる効果をもち、焼鈍後に残留オーステナイトを生成させるのに必須の元素である。０．１５％未満ではそれらの効果が発現されず、１．５％を超える過剰の添加は熱間圧延で生じるスケールの剥離性を著しく劣化させ、めっきの濡れ性を著しく損なうため、Ｓｉ含有量は０．１５％以上、１．５％以下であることが好ましい。

Ｍｎは焼入れ性を高めるために有効な元素である。１．０％未満では焼入れ性を高める効果が十分には発現されず、２．７％を超える過剰の添加は靭性を劣化させる。従って、Ｍｎ含有量は１．０％以上、２．７％以下であることが好ましい。

Ｐは、粒界に偏析して粒界強度を低下させ、靱性を劣化させる不純物元素であり、低減させることが望ましいため、Ｐの含有量は０．１％以下であることが好ましい。

Ｓは、熱間加工性及び靭性を劣化させる不純物元素であり、低減させることが望ましい。したがって、Ｓの含有量は０．０２％以下であることが好ましい。

Ａｌは脱酸剤のはたらきをする元素である。また、Ｓｉと同様にフェライト安定化元素であり、Ｓｉの代替として使用することもできる。０．０１％未満ではそれらの効果が発現されず、１．５％を超えて過剰添加すると靭性が劣化するため、Ａｌの含有量は０．０１％以上、１．５％以下であることが好ましい。

Ｎは粗大な窒化物を形成し、曲げ性や穴拡げ性を劣化させることから、添加量を抑える必要がある。これは、Ｎが０．０１％を超えると、この傾向が顕著となること、加えて、溶接時のブローホール発生の原因になることから少ない方が良い。これより、Ｎ含有量の範囲は０．０１％以下であることが好ましい。

さらに、本発明に係る熱延鋼板は、引張強度ＴＳが６０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上のハイテン材であり、［Ｓｉ］をＳｉの含有率、［Ｍｎ］をＭｎの含有率として、
［Ｓｉ］／［Ｍｎ］＜０．５
を満たすことが好ましい。［Ｓｉ］／［Ｍｎ］が０．５以上の場合には内部酸化が起こりやすいため、高温での巻き取りにより内部酸化する場合がある。［Ｓｉ］／［Ｍｎ］を０．５未満とすることにより、巻き取り時の温度が高く、高温状態が長く続いても、内部酸化が起こりにくい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

（実施例１）
Ｃ：０．１５％、Ｓｉ：０．５０％、Ｍｎ：２．３８％を含む自動車向け超高張力鋼「ＣＲ９８０ＤＰ」の製造において、コイラーへの巻き取り温度を６００℃と６７０℃の２通りとして、それぞれ熱延コイルを製造した。図７は、この鋼材の恒温変態図に代表点の冷却履歴を重ねて示したものである。図７より、この鋼材は、巻き取り温度が６００℃の場合には、巻き取り開始から間もなく５０％変態点に達するが、６７０℃の場合には、５０％変態曲線よりも高い温度で１０００ｓｅｃ以上保持できることがわかる。実際に、巻き取り温度が６００℃の場合には、熱延コイルの内径潰れの発生率が１００％となり、全ての熱延コイルについて巻き直し工程が必要となった。これに対して、巻き取り温度が６７０℃の場合には、熱延コイルの内径潰れの発生率が５％になり、熱延コイルの内径潰れの発生を大幅に抑制できた。

（実施例２）
表１に示す成分の２種類の鋼について、それぞれ５０％変態曲線よりも高い温度で保持できる時間を変えて、熱延後の巻き取りを行い、内径潰れの有無および内部酸化の有無を調べた。内径潰れは、通常内径が７６２ｍｍに対して７４０ｍｍ未満となる場合を「有」と判定した。内部酸化は、酸洗後にテープテストを行い、剥がしたテープが黒色になった場合を「有」と判定した。結果を表２に示す。

５０％変態曲線よりも高い温度で保持できる時間が１０００ｓｅｃ以上の場合には、いずれも、内径潰れは見られなかった。鋼種７８０ＴＲＩＰは参考例で、［Ｓｉ］／［Ｍｎ］が０．５以上の場合であり、５０％変態曲線よりも高い温度で保持できる時間が１０００ｓｅｃ以上の場合、内径潰れを抑制する効果はあるが、内部酸化が起こっていた。また、鋼種７８０ＴＲＩＰの場合、内部酸化が起こらないように、５０％変態曲線よりも高い温度で保持できる時間を短時間（１０ｓｅｃ）にすると、内径が潰れる結果となった。

本発明は、熱延コイルの内径潰れを抑制する熱延コイルの製造に適用でき、殊に高張力鋼材の場合に有用である。

１熱間圧延設備
２仕上圧延機
３冷却装置
４コイラー
４ａマンドレル
５ランアウトテーブル
１１内周部
１２中央部
１３外周部
Ｃ熱延コイル
Ｈ熱延鋼板
Ｍ１、Ｍ２恒温変態図

Claims

熱間圧延設備で圧延した熱延鋼板を巻き取って形成する熱延コイルの製造方法であって、
前記熱延鋼板の恒温変態図における５０％変態曲線よりも高い温度で１０００ｓｅｃ以上保持できる温度域で巻き取ることを特徴とする、熱延コイルの製造方法。
前記熱延鋼板の巻き取り時の組織のフェライト相が３０％以下となる温度域で巻き取り、その後、その温度域に保持することを特徴とする、請求項１に記載の熱延コイルの製造方法。
前記恒温変態図は、
実際に熱延工程を行い、該熱延工程により前記熱延鋼板を所定の温度まで冷却してからコイラーに巻き取った熱延コイルの状態に基づいて、前記所定の温度における前記熱延鋼板の変態の完了時間を推定し、
推定した前記所定の温度における前記熱延鋼板の変態の完了時間に基づいて、前記熱延鋼板の鋼種に該当する恒温変態図の時間軸を、前記熱延鋼板の前記圧延が完了してからの経過時間を示す時間軸に変換して求めることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の熱延コイルの製造方法。
前記熱延鋼板の成分は、質量％で、
Ｃ：０．０５～０．３５％、
Ｓｉ：０．１５～１．５％、
Ｍｎ：１．０～２．７％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ａｌ：０．０１～１．５％、
Ｎ：０．０１％以下
であり、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱延コイルの製造方法。
前記熱延鋼板は、引張強度が６０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上のハイテン材であり、［Ｓｉ］をＳｉの含有率、［Ｍｎ］をＭｎの含有率として、
［Ｓｉ］／［Ｍｎ］＜０．５
であることを特徴とする、請求項４に記載の熱延コイルの製造方法。