特表 2024-521205 深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-28

(54)【発明の名称】深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20240521BHJP

   C22C 38/14 20060101ALI20240521BHJP

   C21D 9/46 20060101ALI20240521BHJP

   C21D 9/48 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301W

C22C38/14

C21D9/46 U

C21D9/48 S

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023573631

(86)(22)【出願日】2022-05-31

(85)【翻訳文提出日】2024-01-26

(86)【国際出願番号】 CN2022096198

(87)【国際公開番号】W WO2022253216

(87)【国際公開日】2022-12-08

(31)【優先権主張番号】202110599087.9

(32)【優先日】2021-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】302022474

【氏名又は名称】宝山鋼鉄股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蔡 珍

(72)【発明者】

【氏名】劉 永 前

(72)【発明者】

【氏名】胡 俊

(72)【発明者】

【氏名】劉 洋

(72)【発明者】

【氏名】劉 培 燦

(72)【発明者】

【氏名】孫 宜 強

(72)【発明者】

【氏名】劉 昌 明

【テーマコード（参考）】

4K037

【Ｆターム（参考）】

4K037EA01

4K037EA04

4K037EA15

4K037EA18

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4K037EA31

4K037EB01

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4K037FB03

4K037FC03

4K037FD01

4K037FD02

4K037FE03

4K037FE05

4K037JA07

(57)【要約】

化学成分はＣ、Ｎ、Ｓ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、残部Ｆｅ及び不可避な不純物であり、その内、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ａｌ及びＴｉの重量百分率はＣ：０．００１～０．００６％、Ｎ≦０．００４％、Ｓ≦０．００８０％、Ａｌｓ：０．０１５～０．０４０％、４［Ｃ］＋３．４２［Ｎ］＋３［Ｓ］≦［Ｔｉ］ ≦０．０６５％であり、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの重量百分率はＭｎ：１．０～１．５％、Ｓｉ：０．００１～０．０３％、Ｐ≦０．０１５％を満足し、又はＳｉ：０．４～０．６％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ≦０．０１５％を満足し、又はＳｉ：０．００１～０．０３％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ：０．０３５～０．０５５％を満足する深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法。本発明のほうろう鋼の降伏強度は２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度は３２０ＭＰａ以上であり、伸び率は４６％以上であり、ｒ値は１．３以上であり、ｎ値は０．３以上であり、ＴＨ値は７．０以上であり、良好な成形性、特に良好な深絞り成形性を有し、又、高い引張強度と耐つまとび性を有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

化学成分はＣ、Ｎ、Ｓ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、残部Ｆｅ及び不可避な不純物であり、その内、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ａｌ及びＴｉの重量百分率はＣ：０．００１～０．００６％、Ｎ≦０．００４％、Ｓ≦０．００８０％、Ａｌｓ：０．０１５～０．０４０％、４［Ｃ］＋３．４２［Ｎ］＋３［Ｓ］≦［Ｔｉ］ ≦０．０６５％であり、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの重量百分率はＭｎ：１．０～１．５％、Ｓｉ：０．００１～０．０３％、Ｐ≦０．０１５％を満足し、又はＳｉ：０．４～０．６％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ≦０．０１５％を満足し、又はＳｉ：０．００１～０．０３％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ：０．０３５～０．０５５％を満足する深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項2】

Ｔｉ含有量は０．０２５～０．０６５％であることを特徴とする、請求項１に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項3】

Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの重量百分率はＭｎ：１．０～１．５％、Ｓｉ：０．００５～０．０２５％、Ｐ≦０．０１５％を満足することを特徴とする、請求項１に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項4】

Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの重量百分率はＳｉ：０．００３～０．００６％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ：０．０３５～０．０５５％を満足することを特徴とする、請求項１に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項5】

前記熱延酸洗ほうろう鋼のミクロ構造は、｛１１１｝面集合組織を均一に有するポリゴナルフェライト粒であり、且つ結晶粒度は７級を超えないことを特徴とする、請求項１に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項6】

前記熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度は２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度は３２０ＭＰａ以上であり、伸び率は４６％以上であり、ｒ値は１．３以上であり、ｎ値は０．３以上であり、ＴＨ値は７．０以上であることを特徴とする、請求項１～５の何れか１項に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項7】

前記熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度は２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度は３２０～４５０ＭＰａであり、伸び率は４６～５２％であり、ｒ値は１．３～１．８であり、ｎ値は０．３～０．４であり、ＴＨ値は７．０～８．５であることを特徴とする、請求項６に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【請求項8】

１）製錬、鋳造
請求項１～４の何れか１項に記載の成分で製錬、精錬、連続鋳造してスラグを得ること、
２）圧延
最終圧延温度は７５０～８００℃であり、圧延温度≦８４０℃の総圧下率は６０％以上であり、且つ圧延温度≦８４０℃の圧延工程には潤滑エマルションを投入し、前記潤滑エマルションの油水比は１～５％であること、
３）冷却
冷却速度≦６℃／ｓ
４）巻取
巻取温度は７２０～７８０℃であること、
５）徐冷
鋼板を巻き取った後、徐冷すること、
６）酸洗
徐冷後、酸洗して鋼板表面の酸化皮膜を除去すること、
というステップを含むことを特徴とする、請求項１～７の何れか１項に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項9】

ステップ２）において、前記最終圧延温度は７５０～７８０℃であることを特徴とする、請求項８に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項10】

ステップ４）において、前記巻取温度は７３０～７６０℃であることを特徴とする、請求項８に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項11】

ステップ５）において、前記徐冷は、スタックによる徐冷と断熱カバーによる徐冷であり、前記スタックによる徐冷時には、その周囲に熱ロールを積層することを特徴とする、請求項８に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項12】

ステップ２）の圧延において、圧延温度≦８４０℃の総圧下率は６０～８５％であることを特徴とする、請求項８に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項13】

ステップ３）の冷却速度は１～６℃／ｓであることを特徴とする、請求項８に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法。

【請求項14】

請求項１～７の何れか１項に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を深絞り成形して製造された給湯器ライナー。

【請求項15】

請求項８～１３の何れか１項に記載の方法により前記深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を製造するステップと、前記深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を深絞り成形して前記給湯器ライナーを形成するステップとを含むことを特徴とする、給湯器ライナーの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ほうろう鋼の製造技術分野に属し、具体的には深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ほうろうは、無機ガラス質材料を溶融によりマトリックス金属に固着させ、金属と強固に結合させる複合材料である。ほうろう製品は、金属材料本来の強度、靱性、加工性だけでなく、セラミック材料の耐食性、耐老化性、耐摩耗性、高温耐性、無毒性及び装飾性も有し、金属材料及びセラミック材料の長所を兼ね備えている。金属基材として鋼板を使用したほうろう製品は、国民経済において非常に重要な役割を果たしており、軽工業、家電、冶金、化学工業、建設等の産業で広く使用されている。

【0003】

ほうろう鋼板には多くの種類があり、製造プロセスにより熱延酸洗板、冷間圧延板、クラッド板等に分けられるが、その中でも経済性の良さから熱延板の使用が増えており、例えば給湯器ライナーの製造に用いられ、その厚さは一般的に１．５～２．５ｍｍであり、年間５０万トンを超える需要がある。

【0004】

現在、給湯器ライナーはエッジ圧延や溶接方式で製造されるのが一般的であり、生産効率が低く、歩留まりが悪い。生産効率と歩留まりを向上させるために、給湯器業界では給湯器ライナーの製造に深絞りプロセスが徐々に使用され始めており、ほうろう鋼製品の引張特性を向上させる必要がある。

【0005】

プロセス条件が比較的安定している場合、熱間圧延ほうろう鋼の深絞り性は主に以下のような幾つかの性能指標に関係する。

【0006】

（１）塑性ひずみ比ｒ値：高い塑性ひずみ比ｒ値は、深絞り成形に有利である。
（２）硬化指数ｎ値：板材のｎ値が大きいということは、材料が塑性変形分布の均一性に優れ、集中変形を起こしにくく、比較的に塑性破壊しにくいことである。

【0007】

（３）降伏比：一般に降伏比が低いほど、コンプレッサーシェルの深絞り加工に有利である。

【0008】

（４）伸び率：高い伸び率は、部品の一方向の深絞り変形に有利であり、一般に、高い伸び率は、部品のスムーズな成形を満足する重要な保証である。

【0009】

中国特許ＣＮ２０１３１０５４７９６８．１には、「降伏強度２４５ＭＰａの熱間圧延シートほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、製造されたほうろう鋼の厚さは１．０～２．５ｍｍであり、化学成分はＣ：０．００１～０．０１０％、Ｓｉ≦０．０５％、Ｍｎ：０．１０～０．５０％、Ｐ≦０．０２０％、Ｓ≦０．０１０％、Ｔｉ：０．０４～０．１０％、Ａｌｓ：０．０２～０．０８％、Ｎ≦０．００８％であり、その製造プロセスは、加熱温度１２３０～１２７０℃、初期圧延温度１１００～１１５０℃、最終圧延温度８６０～９３０℃、巻取温度６００～７００℃である。製品の降伏強度は２４５～３３０ＭＰａであり、引張強度は３００ＭＰａ以上であり、伸び率は３７～４２％である。

【0010】

中国特許ＣＮ２０１３１０５４８３ １０．２には、「降伏強度３３０ＭＰａの熱間圧延シートほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、製造されたほうろう鋼の厚さは１．０～２．５ｍｍであり、化学成分は重量百分率でＣ：０．０２～０．０７％、Ｓｉ≦０．０５％、Ｍｎ：０．１０～０．５０％、Ｐ≦０．０２０％、Ｓ≦０．０１０％、Ｔｉ：０．０４～０．１０％、Ａｌｓ：０．０２～０．０８％、Ｎ≦０．００８％であり、残りはＦｅ及び不可避な介在物であり、且つＴｉ／Ｃ＝１．０～１．５である。その製造プロセスは、加熱温度１２００～１２５０℃、最終圧延温度８６０～９３０℃、巻取温度６５０～７００℃である。製品の降伏強度は３３０～４５０ＭＰａであり、引張強度は４００ＭＰａ以上であり、伸び率は３８～４１％である。

【0011】

中国特許ＣＮ２０１５１０２８００２２．２には、「優れた耐つまとび性を有するほうろう鋼及びその鋼板の製造方法」が開示されており、鋼の化学成分は重量百分率でＣ：０．０４～０．１０％、Ｓｉ≦０．１０％、Ｍｎ：０．３０～１．０％、Ｔｉ：０．０３～０．１０％、Ｐ≦０．０１５％、Ｓ：０．０１０～０．０４５％、Ｎ：０．００３～０．００９％、Ａｌｓ：０．００５～０．０５０％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、Ｔｉ／Ｃ：０．５～１．２である。連続鋳造スラブの加熱温度は１１８０～１２５０℃であり、仕上げ圧延の初期圧延温度は９８０～１１００℃であり、最終圧延温度は８８０～９５０℃であり、圧延後に前段冷却方式をとり、６ｓの時間内で３０℃／ｓ以上の冷却速度で６３０～７００℃まで急速冷却して巻き取り、製品の降伏強度は３９０～５００ＭＰａであり、引張強度は４７６～５９８ＭＰａであり、伸び率は２６～３８％である。

【0012】

中国特許２０１５１０３９８４８５．９には、「地下鉄装飾用シートほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、ほうろう鋼の厚さは１．０～２．０ｍｍであり、その化学成分の重量百分率は、Ｃ：０．００１～０．００３％、Ｓｉ≦０．１０％、Ｍｎ：０．０５～０．１０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０．００５％、Ａｌｓ：０．０１～０．０２％、Ｔｉ：０．２０～０．２５％、Ｎ：０．０１０～０．０２０％である。吐出温度は１１００～１１５０℃であり、最終圧延温度は８００～８５０℃であり、巻取温度は７００～７５０℃である。製品の降伏強度は４６０ＭＰａ以上であり、引張強度は５５０Ｐａ以上であり、伸び率は３８～４２％であり、ｒ値は１～１．５であり、ｎ値は０．１～０．３である。

【0013】

中国特許２０１８１０６６３３６２．７には、「ＣＳＰプロセスによる低コスト高酸素ほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、その化学成分の重量百分率は、Ｃ≦０．０１％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｏ≦０．０５００％、Ｓｉ≦０．０１％、Ｐ≦０．０２０％、Ｓ≦０．０３０％、Ａｌｓ≦０．０１％であり、残りはＦｅ及び不可避な不純物である。この特許は、鋼中の酸素含有量を高めることで酸化物介在物を多く形成し、水素貯蔵のトラップとして機能し、鋼板の耐つまとび性を向上させる。その製造プロセスは、吐出温度１１６０～１２００℃、最終圧延温度８６０～９００℃、巻取温度６００～６４０℃、降伏強度１５１～２１４ＭＰａ、引張強度２５６～２８２ＭＰａ、伸び率３５．２～４５．４％である。

【0014】

中国特許ＣＮ２０１９１０６９７１０３．０には、「２６０ＭＰａ級熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、その化学成分の重量百分率は、Ｃ：０．０３０～０．０６０％、Ｓｉ≦０．０３０％、Ｍｎ：０．３０～０．６０％、Ｐ≦０．０２０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｌｓ≦０．０６０％、Ｂ：０．００１５～０．００４０％、Ｎ：０．００４０～０．０１００％である。その製造方法は、圧延前の鋼板加熱温度を１１３２～１２１２℃、最終圧延温度を８８１～８９０℃、巻取温度を６８７～６９６℃に制御し、酸洗液中の遊離酸濃度を１０５～１１９ｇ／Ｌ、酸温度を７１．４～７４℃に制御することである。製品の降伏強度は２６０ＭＰａ以上であり、引張強度は３６０ＭＰａ以上であり、伸び率は３３～３４％である。

【0015】

中国特許ＣＮ２０２０１０９８６９４７．Ｘには、「深絞り用熱間圧延ほうろう鋼及びその製造方法」が開示されており、その成分の重量百分率は、Ｃ＜０．０１％、Ｓｉ≦０．０５％、Ｍｎ：０．１０～０．８０％、Ｐ≦０．０３０％、Ｓ≦０．０１５％、Ｔｉ：０．０１～０．０８％、Ａｌ：０．０１～０．０７％、Ｎ≦０．０１０％、４≦Ｔｉ／Ｎ≦１０、Ｃａ：０．００１０～０．００４０％、Ｃａ／Ｓ≦１．２５である。その製造方法は、加熱温度が１１５０～１１９０℃であり、最終圧延温度が８００～９００℃であり、巻取温度が７１０～７６０℃であり、熱間圧延の粗圧延の累積変形率を７０％以上、仕上げ圧延の累積変形率を７０％以上に制御することである。レベリング圧力は７００～９００トンであり、前記レベリングのレベリング伸び率は７～１２％である。製品の降伏強度は３５９～４０２ＭＰａであり、引張強度は４４７～４８３ＭＰａであり、伸び率は３０～４１％である。

【0016】

中国特許ＣＮ２０２０１０９８６９５６．９には、「ほうろう鋼及びその製造方法と適用」が開示されており、その成分の重量百分率は、Ｃ：０．０１～０．１４％、Ｓｉ≦０．１０％、Ｍｎ：０．２０～１．６％、Ｐ≦０．０４０％、Ｓ≦０．０４０％、Ｔｉ：０．０１～０．１２％、Ａｌ：０．０１～０．０７％、Ｎ≦０．０１０％、Ｍｎ／Ｓ≧３０である。その製造方法は、加熱温度が１２００～１３５０℃であり、最終圧延温度が８１０～９８０℃であり、巻取温度が５００～７００℃であり、熱間圧延の粗圧延の累積変形率を７０％以上、熱間圧延の仕上げ圧延の累積変形率を７０％以上に制御し、レベリング圧力が４５０～６５０トンであり、レベリング伸び率が６％以下であり、ショットブラストによる酸洗工程では、ショットブラスト機の回転数が１６５０～１８５０ｒｐｍであり、ショットブラストの粒径が０．１８～０．８５ｍｍであり、ショットブラストの硬度が４０～５２ＨＲＣであり、酸洗液の濃度が５～２０％である。製品の降伏強度は４１０ＭＰａ以上であり、引張強度は４９０ＭＰａであり、伸び率は２５～４３．５％である。

【0017】

以上のことから、従来開示されているほうろう鋼は、降伏強度が高く、伸び率が低く、深絞り性が悪く、深絞り成形中に毛羽や割れ等の品質上の問題が生じやすいため、深絞り性の良好な熱間圧延ほうろう鋼の開発は、給湯器ライナー製造業のグレードアップ、家電産業のグリーントランスフォーメーションを推進する上で重要な意味を有している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

本発明の目的は、深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼及びその製造方法を提供することであり、当該熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度が２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度が３２０ＭＰａ以上であり、伸び率が４６％以上であり、ｎ値が０．３以上であり、ｒ値が１．３以上であり、ＴＨ値が７．０以上であり、良好な成形性、特に良好な深絞り成形性を有し、又、高い強度と耐つまとび性を有し、給湯器ライナーの生産要件を満たすことができる。

【課題を解決するための手段】

【0019】

上記の発明目的を実現するために、本発明の技術案は以下の通りである。
化学成分の重量百分率はＣ：０．００１～０．００６％、Ｎ≦０．００４％、Ｓ≦０．００８０％、Ａｌｓ：０．０１５～０．０４０％、Ｍｎで強化した場合、Ｍｎ：１．０～１．５％、Ｓｉ：０．００１～０．０３％、Ｐ≦０．０１５％、Ｓｉで強化した場合、Ｓｉ：０．４～０．６％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ≦０．０１５％、Ｐで強化した場合、Ｓｉ：０．００１～ ０．０３％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ：０．０３５～０．０５５％、Ｔｉも含み、且つ４［Ｃ］＋３．４２［Ｎ］＋３［Ｓ］≦［Ｔｉ］≦０．０６５％、残りがＦｅ及びその他の不可避な不純物である、深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼。

【0020】

幾つかの実施形態において、Ｔｉ含有量は０．０２５～０．０６５％である。
幾つかの実施形態において、Ｍｎで強化した場合、Ｍｎ：１．０～１．５％、Ｓｉ：０．００５～０．０２５％、Ｐ≦０．０１５％である。

【0021】

幾つかの実施形態において、Ｐで強化した場合、Ｓｉ：０．００３～０．００６％、Ｍｎ：０．１５～０．３％、Ｐ：０．０３５～０．０５５％である。

【0022】

本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼のミクロ構造は、｛１１１｝面集合組織を均一に有するポリゴナルフェライト粒であり、且つ結晶粒度は７級を超えない。

【0023】

本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度は２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度は３２０ＭＰａ以上であり、伸び率は４６％以上であり、ｒ値は１．３以上であり、ｎ値は０．３以上であり、ＴＨ値は７．０以上である。

【0024】

幾つかの実施形態において、本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度は２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度は３２０～４５０ＭＰａであり、伸び率は４６～５２％であり、ｒ値は１．３～１．８であり、ｎ値は０．３～０．４であり、ＴＨ値は７．０～８．５である。

【0025】

幾つかの実施形態において、本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼のフェライト中には、固溶Ｃ、Ｎ格子間原子が存在しない。

【0026】

幾つかの実施形態において、本発明は、給湯器ライナーを提供するものであり、当該給湯器ライナーの鋼材部分は、本発明の何れかの実施形態に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼である。幾つかの実施形態において、本発明の給湯器ライナーは、本発明の何れかの実施形態に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を深絞り成形して製造される。

【0027】

本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼の成分設計において、
Ｃ：固溶Ｃは鋼の降伏強度と引張強度を向上させるが、塑性を低下させるとともに、固溶Ｃは｛１１１｝集合組織の形成に不利であり、製品のｒ値を低下させる。限界絞り比が高い材料には、低い降伏強度、高い伸び率、高い｛１１１｝集合組織強度が必要となるため、固溶Ｃは小さいほど良いが、Ｃ含有量が低いほど、Ｃ含有量を低減するのに要する精錬コストが高くなり、精錬時間も長くなる。力学的性質と製造コストのバランスを取るために、本発明の鋼中のＣ含有量を０．００１～０．００６％に制御する。

【0028】

Ｎ：強力な固溶強化元素であり、｛１１１｝集合組織の形成に不利であり、時効を引き起こし、鋼板のプレス品質に影響を与えるが、Ｎ含有量が低すぎると、製造コストの上昇を招くため、総合的に考えると、本発明の鋼ではＮ含有量を０．００４％以下に制御する。幾つかの実施形態において、Ｎ含有量は０．００２～０．００４％である。

【0029】

Ｓ：鋼中の有害な不純物元素であり、鋼中に偏析しやすく、鋼の靱性や溶接性を低下させたり、可塑性硫化物を形成して鋼板にデラミネーションを生じさせたり、鋼板の性能を劣化させ、従って、Ｓ含有量は少ないほど良いため、総合的に考えると、本発明の鋼ではＳ含有量を０．００８％以下に制御する。

【0030】

Ａｌｓ：Ａｌは強力な脱酸剤であり、鋼中の酸化物介在物を減少させ、鋼を純粋にすることができるが、Ａｌ含有量が多すぎると、結晶粒を微細化する作用が生じやすくなり、降伏強度、降伏比を向上させるため、総合的に考えると、本発明の鋼ではＡｌｓを０．０１５～０．０４０％に制御する。

【0031】

Ｔｉ：Ｔｉは鋼中のＣやＮとの親和性が高く、ＴｉＣやＴｉＮを生成することでＣ、Ｎ格子間原子を固定させ、鋼中の固溶ＣやＮ含有量を低減させ、｛１１１｝集合組織形成の促進や、ｒ値を大きくすることに有利であり、又、ＴｉとＳの結合力がＴｉとＣの結合力よりも大きいため、Ｔｉが固溶したＣ原子を確実に除去するためには、生成したＴｉＣ、ＴｉＮ及びＴｉ_４Ｃ_２Ｓ_２の重量百分率に基づき、４［Ｃ］＋３．４２［Ｎ］＋３［Ｓ］≦［Ｔｉ］≦０．０６５％を確保する必要がある。形成されたＴｉＣ、ＴｉＮ及びＴｉ_４Ｃ_２Ｓ_２は水素貯蔵のトラップとして機能し、鋼板の耐つまとび性を向上させる。

【0032】

Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ：フェライトとオーステナイトに固溶し、強度を高めることができるが、同時に可塑性を低下させるため、総合的に考えると、Ｍｎで強化した場合、Ｍｎ含有量を１．０～１．５％に制御し、Ｓｉ≦０．０３％、例えば０．００５～０．０２５％、Ｐ≦０．０１５％、例えば０．００５～０．０１３％、Ｓｉで強化した場合、Ｓｉ含有量を０．４～０．６％に制御し、Ｍｎ含有量を０．１５～０．３％に制御し、Ｐ≦０．０１５％、例えば０．００５～０．０１５％、Ｐで強化した場合、Ｐ含有量を０．０３５～０．０５５％に制御し、Ｓｉ≦０．０３％、例えば≦０．０１％、Ｍｎ含有量を０．１５～０．３％に制御する。

【0033】

本発明は、超低Ｃ及びマイクロアロイング（Ｔｉの添加）を採用して、フェライト中に固溶Ｃ、Ｎ格子間原子がなく、低温高圧下での潤滑圧延と高温巻取を行い、粗大で均一なサイズで｛１１１｝面集合組織を有するフェライト粒を得て、製品の深絞り成形性を向上し、更にＳｉ、Ｍｎ、Ｐの固溶強化により製品の引張強度と伸び率を向上する。尚、Ｔｉ、Ｃ、Ｎ、Ｓの成分比を制御することで、粗大なフェライト粒（ＴｉＣ、ＴｉＮ及びＴｉ_４Ｃ_２Ｓ_２）を形成し、水素貯蔵のトラップとして機能し、鋼板の耐つまとび性を向上させ、製品の降伏強度２１０～２４５ＭＰａ、引張強度≧３２０ＭＰａ、伸び率≧４６％、ｎ値≧０．３、ｒ値≧１．３、ＴＨ値≧７．０を達成し、製品は良好な成形性、特に良好な深絞り成形性を有し、同時に高い引張強度と耐つまとび性を有する。

【0034】

本発明に記載の深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法は、
１）製錬、鋳造
上記の成分で製錬、精錬、連続鋳造してスラグを得ること、
２）圧延
最終圧延温度は７５０～８００℃であり、圧延温度≦８４０℃の総圧下率は６０％以上であり、且つ圧延温度≦８４０℃の圧延工程には潤滑エマルションを投入し、前記潤滑エマルションの油水比は１～５％であること、
３）冷却
冷却速度≦６℃／ｓ
４）巻取
巻取温度は７２０～７８０℃であること、
５）徐冷
鋼板を巻き取った後、徐冷すること、
６）酸洗
徐冷後、酸洗して鋼板表面の酸化皮膜を除去すること、というステップを含む。

【0035】

好ましくは、ステップ２）において、前記最終圧延温度は７５０～７８０℃である。
好ましくは、ステップ４）において、前記巻取温度は７３０～７６０℃である。

【0036】

好ましくは、ステップ５）において、前記徐冷は、スタックによる徐冷と断熱カバーによる徐冷であり、前記スタックによる徐冷時には、その周囲に熱ロールを積層する。

【0037】

幾つかの実施形態において、ステップ２）の圧延において、圧延温度≦８４０℃の総圧下率は６０～８５％である。

【0038】

幾つかの実施形態において、ステップ３）の冷却速度は１～６℃／ｓである。
本発明に記載の熱延酸洗ほうろう鋼の製造方法において、
圧延工程において最終圧延温度を７５０～８００℃に制御することで、｛１１１｝集合組織の形成を促進し、製品のｒ値を高め、フェライト粒を粗大化することができる。最終圧延温度が８００℃を超えると、フェライト粒が微細化し、｛１１１｝集合組織が減少し、製品強度が向上し、伸び率、ｎ値、ｒ値が低下する。最終圧延温度が７５０℃未満の場合、巻取温度≧７２０℃が確保できず、変形したフェライトが十分に回復せず、却って製品の成形性を悪化させる。

【0039】

本発明の圧延プロセスは低温潤滑圧延を採用し、鋼板は８４０℃以下でフェライト圧延が起こり、圧延温度がフェライト相領域で総圧下率≧６０％を制御し、｛１１１｝集合組織の形成を促進し、｛１１１｝面集合組織を有するフェライト粒が得られ、製品のｒ値が向上する。圧延温度≦８４０℃のフェライト圧延工程において潤滑圧延を行う目的は、厚さ方向に均一な｛１１１｝集合組織を得て、表面に｛１１０｝集合組織の形成を回避し、製品のｒ値を向上させることである。潤滑圧延時の潤滑エマルションの油水比を１～５％に制御し、油水比が１％未満の場合、鋼板とロール間の摩擦係数が大きく、成形に不利なせん断集合組織を形成しやすくなる。油水比が５％を超えると、圧延時に滑りやすくなり、圧延安定性が悪くなり、製品の歩留まりが低い。本発明の潤滑エマルションに使用される油は、本分野で従来から圧延に使用されている油でよい。

【0040】

フェライトの十分な回復を促進するために、冷却速度を６℃／ｓ以下に制御する。
前記巻取は高温巻取を採用し、巻取温度を７２０～７８０℃に制御し、鋼コイルの徐冷と組み合わせて、圧延終了時に圧延方向に伸びたフェライトを十分に回復させて、粗大で均一なフェライト粒を形成して所望の性能を得る。巻取温度が７２０℃未満の場合、変形したフェライトが十分に回復せず、製品の成形性を悪化させる。既存のプロセス及び装置条件では、冷却工程で温度が低下し、設定した最終圧延温度では、フェライトが十分に回復し、粗大で均一なフェライト粒を実現することができる最高温度は７８０℃となり、巻取温度が７８０℃より高い場合、性能に大きな影響を与えない一方で、その実現はより困難になる。

【0041】

幾つかの実施形態において、本発明は、給湯器ライナーの製造方法を提供するものであり、当該製造方法は、本発明の何れかの実施形態に記載の方法により前記深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を製造するステップと、前記深絞り性の良好な熱延酸洗ほうろう鋼を深絞り成形して前記給湯器ライナーを形成するステップとを含む。本発明の給湯器ライナーは、本分野で周知の深絞り法によって製造することができる。

【0042】

本発明は下記の有益な効果を有する。
１．本発明の成分設計は、超低炭素及びＴｉマイクロ合金の化学成分設計を採用し、更にＳｉ、Ｍｎ、Ｐの固溶強化により、フェライト中に固溶Ｃ、Ｎ格子間原子がなく、熱延酸洗ほうろう鋼のミクロ構造が、粗大で均一なサイズで｛１１１｝面集合組織を有するポリゴナルフェライト粒となり、製品の深絞り性が向上する。尚、Ｔｉ、Ｃ、Ｎ、Ｓの成分比を制御することで、ＴｉＣ、ＴｉＮ及びＴｉ_４Ｃ_２Ｓ_２等の不可逆な水素貯蔵トラップを形成し、マトリックス中の溶存水素を減少してつまとびのリスクを低減し、鋼板の耐つまとび性を向上させ、製造された熱延酸洗ほうろう鋼製品が、良好な成形性、特に良好な深絞り成形性を有し、又、高い引張強度と良好な耐つまとび性を有するようになる。

【0043】

２．本発明は、成分設計を基に、圧延工程において圧延温度がフェライト相領域で総圧下率を６０％超に制御し、潤滑圧延と組み合わせて｛１１１｝面集合組織を有するフェライト粒を得て、その後徐冷と高温巻取を行い、フェライトを十分に回復させ、粗大で均一なポリゴナルフェライト粒を形成し、熱延酸洗ほうろう鋼の降伏強度が２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度が３２０ＭＰａ以上であり、伸び率が４６％以上であり、ｎ値が０．３以上であり、ｒ値が１．３以上であり、製品は良好な深絞り成形性を有するだけでなく、高い引張強度を備え、更にＴＨ値が７．０以上であり、良好な耐つまとび性を有する。

【0044】

３．本発明は低温フェライトの圧延工程では潤滑圧延を採用し、潤滑エマルションの油水比を１～５％に制御し、成形に不利なせん断集合組織の形成を回避し、フェライト相が一定の圧下率を累積して、プレス成形に有利な｛１１１｝面集合組織を生成し、その後の徐冷と高温巻取と組み合わせて、粗大で均一なフェライト粒が形成され、所望の力学的性質が得られる。

【0045】

４．本発明により得られた熱延酸洗ほうろう鋼は深絞り性が良く、生産効率や歩留まりが低いエッジ圧延や溶接成形方式に代わり、深絞り成形による給湯器ライナーの製造に使用することができ、給湯器ライナー製造業のグレードアップ、家電産業のグリーントランスフォーメーションを推進する上で重要な意味を有している。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、実施例を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
本発明の実施例の具体的な成分を表１に示し、実施例のプロセスパラメータを表２に示し、各実施例の熱延酸洗ほうろう鋼の性能を表３に示す。

【0047】

試料を標準サイズに加工した後、ＥＮ１０００２規格に準拠し、引張試験機で降伏強度、引張強度、ｎ値、ｒ値を測定する。水素透過試験法により、ＥＮ１０２０９規格に準拠し、ほうろうの耐つまとび感度であるＴＨ値を測定する。

【0048】

本発明により得られた熱延酸洗ほうろう鋼のミクロ構造は粗大で均一なサイズで｛１１１｝面集合組織を有するポリゴナルフェライト粒であり、その降伏強度が２１０～２４５ＭＰａであり、引張強度が３２０ＭＰａ以上であり、伸び率が４６％以上であり、ｎ値が０．３以上であり、ｒ値が１．３以上であり、ＴＨ値が７．０以上であり、良好な成形性、特に良好な深絞り成形性を有し、又、高い引張強度と良好な耐つまとび性を有し、生産効率や歩留まりが低いエッジ圧延や溶接成形方式に代わり、深絞り成形による給湯器ライナーの製造に使用することができ、給湯器ライナー製造業のグレードアップ、家電産業のグリーントランスフォーメーションを推進する上で重要な意味を有している。

【0049】

【表1】

【0050】

【表2】

【0051】

【表3】

【国際調査報告】