帯鋼又は鋼板の製造方法
【課題】
従来、比較的厚さが薄く、幅が狭い帯鋼又は鋼板を製造するためには、通常の熱延鋼板又は冷延鋼板を所定の厚さまで圧延し、スリットして更に圧延するか、予めスリットしてから所定の厚さまで圧延する。スリット工程の省略、スタート材から製品までの歩留まり向上、薄帯鋼板から製品までの歩留まり向上、小規模な設備による製造の可能性、少量で多品種の製品から大量で特定の品種の製造までに利用可能な帯鋼又は鋼板の製造方法を提案する。
【解決手段】
市販されている炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼をスタート材とし、冷間温度域において最終厚さまで平ロールで圧延する方法、又は、先ず孔型ロールで冷間温度域で圧延した後、冷間温度域で平ロールで最終厚さまで圧延するか若しくは先ず孔型ロールで温間温度域で圧延した後、冷間温度域で平ロールで最終厚さまで圧延するか、のいずれかとし、スタート材から中間材及び最終材の所定の段階までに、大ひずみを導入する。
従来、比較的厚さが薄く、幅が狭い帯鋼又は鋼板を製造するためには、通常の熱延鋼板又は冷延鋼板を所定の厚さまで圧延し、スリットして更に圧延するか、予めスリットしてから所定の厚さまで圧延する。スリット工程の省略、スタート材から製品までの歩留まり向上、薄帯鋼板から製品までの歩留まり向上、小規模な設備による製造の可能性、少量で多品種の製品から大量で特定の品種の製造までに利用可能な帯鋼又は鋼板の製造方法を提案する。
【解決手段】
市販されている炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼をスタート材とし、冷間温度域において最終厚さまで平ロールで圧延する方法、又は、先ず孔型ロールで冷間温度域で圧延した後、冷間温度域で平ロールで最終厚さまで圧延するか若しくは先ず孔型ロールで温間温度域で圧延した後、冷間温度域で平ロールで最終厚さまで圧延するか、のいずれかとし、スタート材から中間材及び最終材の所定の段階までに、大ひずみを導入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車、家電製品及び電気・電子機器等の中の構成精密部品に使用される高強度且つ延性に優れた帯鋼又は鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費向上や、家電製品及びＩＣリードフレーム等に見られる電気・電子機器の中でも、精密構成部品を造るのに供される金属材料の狭幅薄板の中に、板幅は２０〜３０ｍｍ程度乃至それ以下で十分であり、板厚が１ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ程度以下がよい「狭幅の薄帯金属板」が求められている。この狭幅の薄帯金属板の用途は種々あるが、例えば時計やカメラ等の超小型モーター、針、軸あるいは歯車や、燃料噴射装置のオリフィスプレート等が挙げられる。この狭幅薄帯金属板を材料としてこのような用途に加工する方法の主なものは、切削加工、せん断加工、レーザー加工、プレス加工等がある。
【０００３】
このような材料としての狭幅薄帯金属板が具備すべき特性としては、用途及び加工方法により差があるものの、共通して重要な事項は、適切な強度を有し、且つ延性に優れていることである。一方、狭幅薄帯金属板を製造する観点からも重要な事項は種々あるが、基本的には用途及び加工方法に適した材料を、省資源・省エネルギーの上に、工業的に製造コストをできるだけ上げないように、望ましくは下げることも可能な製造方法で、材料使用者側の要請を満たすことが望まれる。
【０００４】
従来、狭幅の薄帯金属板の製造方法は、先ずスタートの素材として金属材料の種類を選定し、比較的安価に量産可能な設備及び製造方法で製造される帯状の金属素材（鋼の場合は帯鋼あるいは平鋼）を比較的多量に入手する。次いで、この帯状の金属素材から薄帯金属板を製造する。その製造に際しては、製品の用途及び製品仕様を考慮してこの薄帯金属板の厚さ及び幅を決定する。このとき、この薄帯金属板から最終製品に至る当該薄帯金属板の歩留まりをできるだけ高くすることができるように配慮することも重要である。また、狭幅にスリットする工程もコストアップとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
薄板の鋼の場合は、広幅、狭幅の呼称は、幅５００ｍｍ程度をその境界とすることが多い。本発明では金属種が鋼の場合であり、一般に帯鋼とはコイル状に巻かれたものをいい、鋼板とは平板状のものをいう。従って、本発明においても、これに従う。
【０００６】
板厚が薄くなり０．８ｍｍ程度までの厚さの冷延鋼板は、大規模な設備を有する製鉄メーカーで製造される。この場合、板幅は８００〜１０００ｍｍ程度以上であって、その工程は熱間圧延、酸洗、冷間圧延となる。更に、厚さ０．８ｍｍ以下で幅が５００ｍｍ以下、数十ｍｍまでの帯鋼又は鋼板を製造するためには、従来、上記冷延鋼板をさらに２次圧延メーカーにおいて冷間圧延を繰り返す。こうして、０．１ｍｍ程度まで極薄板化される。通常の冷延鋼板をスタート材とすると、広幅の薄いものを造る場合はよいが、例えば幅５０ｍｍ以下の薄い帯鋼又は鋼板を作る場合は、一旦スリットを行なわなければならない等の不利な点がある。
【０００７】
圧延を繰り返すと言うことは、加工硬化すると言うことであり、冷間圧延途中、又は、冷間圧延後に焼鈍を行ない、組織を加工硬化組織から再結晶した等軸組織に変化させる必要がある。冷間圧延のプロセスは、多くのひずみを材料中に蓄積できるが、焼鈍によってこのひずみエネルギーは霧散する。冷間圧延＋焼鈍の方法は、微細粒鋼を製造できる方法であることが報告されている。但し、冷間加工で微細粒鋼を製造するためには、冷間加工時に大ひずみを導入する必要がある。冷間圧延＋焼鈍で、必ずしも、微細粒が生成するわけではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
狭幅で薄い帯鋼又は鋼板を素材として製造される多くの部品は、小型のものが多く、広幅材が必要ではない。幅３０ｍｍ以下で十分な場合が多い。狭幅材を前提とした場合は、必ずしも、スリットが必要な冷延鋼板が必要ではない。通常の冷延鋼板（通常、板幅は８００〜１０００ｍｍ程度以上）や、これよりも狭幅の熱間圧延による帯鋼や冷間圧延による帯鋼（通常、いずれも板幅は２００〜６００ｍｍ程度）ではなく、それらいずれのものの板幅寸法よりも更に寸法の小さい直径又は小さい対辺面間長さの熱間圧延による鋼線材若しくは冷間圧延鋼線、あるいは熱間又は冷間圧延された棒鋼を、スタート材とすることによって、大幅な工程省略を可能とするものである。冷延鋼板や熱延鋼板の狭幅材に比べて上記の熱間圧延鋼線材等は遙かに低コストである。
【０００９】
熱間圧延鋼線材等は、直径が６ｍｍφ以上、又は対辺面間長さが６ｍｍ以上あり、その直径又は対辺面間長さから、例えば厚さ０．２ｍｍまで圧延することによって、大ひずみを導入することができる。
また、途中で孔型ロール圧延を加えることによって例えば３ｍｍφまで圧延すれば、この段階で大ひずみの導入が可能である。大ひずみの導入が可能となれば、その後の焼鈍によって粒径を制御でき、その結果、力学的性質の制御も可能となる。本発明者は、前記の熱間圧延鋼線材等をスタート材とすることによって、微細組織を有する高強度で且つ高延性の板厚が薄く、板幅が狭い帯鋼又は鋼板の製造方法を発明した。
以下、本願発明の特徴について述べる。
【００１０】
第１発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロール圧延を行なって帯鋼又は鋼板を製造するものである。そのとき、以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１１】
第２発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき、以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１２】
第３発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２発明に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（２）式：
ｄ１≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１：圧延材の直径又は対辺面間長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１３】
第４発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２又は３に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形にして得られた異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき、下記（３）式：
ｄ２≦ｄ００．３ ・・・・・・（３）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２：異形断面材の短辺長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１４】
第５発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第４発明に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするにものである。そのとき、下記（４）式：
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３：薄帯状材の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１５】
第６発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２から５のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延には、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることに特徴を有するものである。
【００１６】
第７発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１７】
第８発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７発明に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（５）式：
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１’：圧延材の直径又は対辺面間長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１８】
第９発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７又は第８発明に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形の異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものであり、そのとき下記（６）式：
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２’：異形断面材の短辺長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１９】
第１０発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第９発明に記載の鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき下記（７）式：
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（７）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３’：薄帯状材の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００２０】
第１１発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７から第１０発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延においては、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることに特徴を有するものである。
【００２１】
第１２発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第１から第１１発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼から最終的に得られる帯鋼又は鋼板での圧延における塑性加工に伴って導入される、前記帯鋼または鋼板の板幅中心部で且つ板厚中心部における有限要素法を用いた計算による塑性ひずみが、２．３以上となるようにすることに特徴を有するものである。
【００２２】
第１３発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第１から第１２発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、平ロールによる圧延中、圧延後、又は圧延中及び圧延後の両方において、前記帯鋼又は鋼板に対して、４００℃から７００℃の範囲内で焼鈍することに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２３】
板厚が薄く、板幅が狭い帯鋼又は鋼板の製造において、製造工程を省略し、超微細組織・高強度・高延性・高せん断加工性を有する帯鋼又は鋼板を低コストで製造する方法を提供することができる。ここで、帯鋼又は鋼板の結晶組織の微細化及び機械的性質の水準として、平均結晶粒界間隔が、２μｍ以下、更には０．６μｍ以下であり、降伏強さが６００ＭＰａ以上で、且つ、破断強さと引張強さとの比が１．２以上と優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明において製造される帯鋼又は鋼板は、ある程度狭幅であり、厚さが薄いものであるので、以下、薄帯鋼板とも呼ぶことにする。
【００２５】
（１）ひずみｅの導入量について
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなるスタート材（これらの直径又は対辺面間長さをいずれもｄ０で表記する）に対して、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度において、平ロール圧延を行なうことにより、板厚をｔまで圧延して薄帯鋼板を製造するときに、（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
を満たすことにより、大ひずみを導入することができる。本願発明においては、薄帯鋼板の用途により、必ずしも、薄帯鋼板を焼鈍して、材料内部の転位密度を低下させなくとも、強度及び延性を確保し得る場合もあるが、一方、強度を一定値以上に保持しつつ、延性を優れた水準に高めることが望ましい場合もある。この場合を考慮すると、上記（１）式を満たすことが必要である。
その際、被圧延材に導入すべきひずみは、圧延温度が、冷間温度領域の場合（本願発明においては、常温から２５０℃以下）、及び温間温度領域の場合（本願発明においては、２５０℃超えから８００℃以下）のいずれの場合でも有効である。
更に、（１）式を満たす大ひずみが導入される限り、圧延方法が孔型ロール圧延であっても、あるいは平ロール圧延であっても可であり、また、１パス当たりのひずみ導入量については、通常行われている生産工場の圧延設備の能力範囲内であればよい。
【００２６】
次に、上記の大ひずみを被圧延材に導入するためには、上記（１）式を満たすことが必要である理由を説明する。
本願発明により製造しようとする薄帯鋼板は、平ロールにより圧延が完了した段階の圧延ままの状態で、実質的な微細組織となるような加工硬化組織を得る必要がある。ここで、加工硬化組織とは、フェライト結晶粒界間隔ＴＨを指標とすることとし、ＴＨ≦２μｍとすることが必要である。望ましくはＴＨ≦０．６μｍとすることがよい。
転位密度を十分に高くする観点から、ひずみｅを、ｅ≧２．３とする必要がある。
熱間圧延又は熱間鍛造により製造された上記スタート材（これらの直径又は対辺面間長さを、いずれもｄ０とし、ここでは、「スタート材の厚さ」と呼ぶ）の平均フェライト粒径は、一般に１０〜２０μｍであることが公知である。
このスタート材に対して、上記冷間温度領域及び温間温度領域のいずれにおいても、圧延によりひずみを導入した場合、得られた鋼材の平均フェライト粒界間隔ＴＨ（μｍ）は、初期粒径をＤ０とし、被圧延材に導入されたひずみをｅとすると、幾何学的に、
ＴＨ＝Ｄ０ｅｘｐ（−ｅ） ・・・・・・（Ａ）
となる。
従って、（Ａ）式と、ｅ＝ｌｎ（ｄ０／ｔ）とから、
ＴＨ＝Ｄ０ｅｘｐ（ｔ／ｄ０） ・・・・・・（Ｂ）
但し、ｔ ：圧延により得られた上記鋼材の厚さ
ｄ０：スタート材の厚さ
が得られる。
【００２７】
本願発明においては、例えば、スタート材のｄ０の最大値として、ｄ０＝２０ｍｍとし、平均結晶粒径Ｄ０が、Ｄ０＝２０μｍの場合で、薄帯鋼板の板厚ｔの最大値をｔ＝２ｍｍとすると、平均フェライト粒界間隔ＴＨは、上記（Ｂ）式により、ＴＨ＝２μｍとすることができる。
なお、ＴＨ≦０．６μｍとすることが望ましいが、上記条件においてこれを実現するためには、上記（Ａ）式により、ｅ≧３．５とすればよい。
【００２８】
（２）中間段階までに導入すべきひずみｅについて
スタート材（前記ｄ０）から薄帯鋼板（前記ｔ）までにおいて、その圧延過程の中間段階における被圧延材料（本願発明における前記ｄ１、ｄ２又は、ｄ３のいずれか）までに、所定量のひずみを被圧延材に導入することにより、圧延工程の全体を考えた場合に、圧延パス毎にひずみ量の変動が大きい圧延パススケジュールを回避することができる。このようなパススケジュールを設定するためには、下記（２）、（３）若しくは（４）式、又は（２’）、（３’）若しくは（４’）式：
ｄ１≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ２≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（３）
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・（７）
の内、少なくともいずれかを満たすことが望ましい。
【００２９】
（３）中間段階における被圧延材の断面形状の選択について
＜１＞中間段階の圧延材の断面形状を円又は四角形状（直径又は対辺面長さｄ１ 又は ｄ１’ ）とする場合
この場合は、孔型ロール圧延の最終パスの孔型形状をスクエア又はラウンドにすることができる。また、所望の市販品コイルを購入することも可能である。特に制限する必要はない。
＜２＞中間段階の断面形状を断面がオーバル形状又は長方形の材料である異形断面材（短辺長さｄ２ 又はｄ２’ ）とする場合
この場合は、次の複数パスの平ロール圧延により、目標とする寸法の薄帯鋼板に圧延する最初のパスへ噛み込ませる工程で、噛む込み不良による材料の捻じれに起因する表面疵の発生を防止するために望ましい。
＜３＞中間段階の断面形状を薄帯状材（厚さｄ３又はｄ３’ ）とする場合
上記＜２＞の後で更に１パス又は２パスの平ロール圧延をするので、被圧延材の断面形状がより一層、最終の薄帯鋼板の寸法・形状に近くなっているので、この後の複数パスの平ロール圧延のパススケジュールを弾力的に運用することができる。従って、圧延工程の運用上、望ましい。
【００３０】
（４）孔型ロール圧延にオーバル＋スクエアのパススケジュールを含ませることについて
このようなパススケジュールを採用することにより、できるだけ多方向から圧下方向することができる。よって、ひずみの導入をより一層正確に評価し得る有限要素法を用いた計算による塑性ひずみ（ε）の導入に効果的であり、結晶粒の微細化の必要条件を優位にすることができる。
【００３１】
（５）孔型ロールへの被圧延材の噛み込み方向について
オーバル孔型ロールによる圧下方向とこれに次ぐスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールによる圧下方向とは直角とすることにより、塑性ひずみ（ε）の導入に効果的である。
また、オーバル孔型ロールに断面がスクエア形状の材料を噛み込ませる場合は、直前のスクエア孔型ロールによる圧下方向に対して４５°の角度となるように噛み込ませることにより、被圧延材の４角形の対辺面がオーバル孔型の湾曲面で圧下されるように圧延を行なうことができる。こうすることにより、１パス当たりの減面率が大きくても、圧延中における材料の倒れや捻転が発生せず、断面形状が良好であり、また表面性状も良好に保持することが可能となる。更に、被圧延材の中心部までひずみを導入するのに有利となり、結晶粒の微細粒化に寄与する。
【００３２】
（６）孔型ロール圧延における減面率とロール周速度比との関係について
オーバル孔型ロールとスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールとの圧延ライン方向のロール軸心間距離（Ｌで表記）が、各孔型ロールの半径（それぞれＤ（ＯＶ）／２、Ｄ（ＳＱ）／２又はＤ（ＲＤ）／２で表記）との間に、下記（８ａ）又は（８ｂ）式の関係を満たすように、
Ｌ≦｛（Ｄ（ＯＶ）／２）＋（Ｄ（ＳＱ）／２）｝×１．５・・・・・（８ａ）
Ｌ≦｛（Ｄ（ＯＶ）／２）＋（Ｄ（ＲＤ）／２）｝×１．５・・・・・（８ｂ）
且つ、前記各孔型ロールの外径周速度（それぞれＶ（ＯＶ）、Ｖ（ＳＱ）又はＶ（ＲＤ）で表記）が、当該オーバル孔型ロールとスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールとの二つの孔型ロールによる被圧延材の総減面率（Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）又はＲ（ＯＶ＋ＲＤ）で表記）との間に、下記（９ａ）又は（９ｂ）式の関係を満たすように、
Ｖ（ＳＱ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）＋Ｂ・・・・・・・・・（９ａ）
Ｖ（ＲＤ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＲＤ）＋Ｂ ・・・・・・・・（９ｂ）
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
圧延することにより、被圧延材に捻転が発生せず、しかも下流側孔型ロールへの被圧延材の噛み込み充満度が適正となり、表面疵発生の防止及び断面形状の制御が良好となる。
【００３３】
（７）薄帯鋼板の焼鈍について
スタート材から薄帯鋼板までの圧延過程における大ひずみの導入により、圧延のままの状態で強度として降伏強さが１．０ＧＰａ以上と高水準にあることは勿論であるが、絞りＲＡも２０％以上が保持されている。従って、用途によっては、焼鈍無しでも使用することが可能である。しかしながら、一層の強度と延性バランスを必要とする場合には、本願発明の製造方法により得られる薄帯鋼板の焼鈍条件としては、焼鈍温度を４００〜７００℃の範囲内において、機械的性質を制御することができる。
【００３４】
（８）平均フェライト粒界間隔ＴＨが２μｍ以下について
薄帯鋼板の組織において、ＴＨの微細化により強度を向上させることができる。これが２μｍ以下であることが、強度と延性バランスから望ましい。更に望ましくは０．６μｍ以下であることがよい。更には、薄帯鋼板の板厚方向の方位差角が５度以上の平均フェライト結晶粒間隔ＴＨが０．６μｍ以下であれば、一層望ましい。
【００３５】
本発明の範囲内にある実施例について述べる。帯鋼および鋼板を薄帯鋼板と表現する場合がある。
【実施例１】
【００３６】
表１示す化学成分組成を有し、線径ｄ０が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材コイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
【００３７】
【表１】
【００３８】
上記６．０ｍｍφの熱間圧延鋼線材のコイルを所定の温度範囲内において、多方向からの多パスによる温間孔型ロール圧延により、２．８ｍｍφの温間孔型圧延による鋼細線材のコイルに調製し、これを更に、パス間で適宜焼鈍処理を施した多パスの平ロール冷間圧延により、板厚０．１６ｍｍで板幅２０ｍｍの薄帯鋼板のコイルに加工した。以下、上記温間孔型ロール圧延方法及び平ロール冷間圧延方法について述べる。
【００３９】
〔温間孔型ロール圧延方法〕
温間孔型ロール圧延装置として、図１に示す側面の概略外観を示す試験用の温間孔型ロール圧延装置を用いた。同図中、符号１９’が２機の孔型ロール圧延機が直列に近接して配設された圧延基（以下、本願明細書においては「２機近接圧延基」と称し、この内、圧延ライン上流側の圧延機を「第１圧延機」と称し、下流側の圧延機を「第２圧延機」と称する）であり、符号９が鋼線材のコイル供給装置、符号１８が鋼線材のコイル巻取装置である。
【００４０】
図２は、この２機近接圧延基（１９’）を構成する第１圧延機（１）の孔型ロール対（２）と、第２圧延機（３）の孔型ロール対（４）との相対的配設関係を示す概略斜視図であり、図３は、図２の第１圧延機（１）の孔型ロール（２ａ）及び（２ｂ）のそれぞれの軸心（ｊ１）及び（ｊ２）が鉛直方向に投影された場合に、両軸心が上下で重なるように、２機近接圧延基を仮想的に起こした姿勢の状態で、軸心ｊ１、ｊ２に対して直角面から見た側面図である。
上記温間孔型ロール圧延装置を用い、下記の第１から第３工程の温間孔型ロール圧延を行なった。
【００４１】
＜１＞まず第１工程として、２機近接圧延基の第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルとし、第２圧延機の孔型形状を適切なスクエアとして、上記スタート材料の線径が６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材コイルを温間孔型ロール圧延してコイル状の鋼線材とした。第１工程における材料の減面率は４６．２％であった。
【００４２】
＜２＞次に、第２工程として、第１工程で得られたコイル状の鋼線材を、第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルに、そして第２圧延機の孔型形状を適切なスクエアに組み替えた後、温間孔型ロール圧延をしてコイル状の鋼線材とした。その際、第１圧延機のオーバル孔型ロールに噛み込ませる鋼線材の横断面形状は４角形状となっているが、図４に示すように、第１圧延機のオーバル形状（Ａ）の孔型ロールの湾曲面に対して鋼線材の横断面の４角形状（Ｂ）の対辺面が噛み込まれるようにした。こうすることにより、材料内部へ大きな塑性ひずみが均一化されて入るようになるので、フェライト結晶粒の微細化に効果的である。次の第３工程においても同じである。第２工程における材料の減面率は３８．０％であった。
【００４３】
＜３＞そして、第３工程として、第２工程で得られたコイル状の鋼線材を、更に、第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルに、そして第２圧延機の孔型形状を適切なラウンドに組み替えた後、温間孔型ロール圧延をして線径が２．８ｍｍφのコイル状の温間孔型ロール圧延による鋼細線材に調製した。
この際も、第１圧延機に噛み込ませるときには、第２工程におけると同様、図４に示すように、第１圧延機のオーバル形状（Ａ）の孔型ロールの湾曲面に対して鋼線材の横断面の４角形状（Ｂ）の対辺面が噛み込まれるようにした。また、第３工程における材料の減面率は３５．１％であった。なお、第１工程から第３工程までの材料の総減面率は７８．２％となる。
【００４４】
表２に、第１工程から第３工程までにおける温間孔型ロール圧延条件の内、各工程における第１及び第２圧延機のロール孔型の形状・寸法を示す。同表中、Ｂ＝オーバル孔型の長辺長さ、Ｈ＝オーバル孔型の短辺の最大長さ（最大短軸長さ）、Ｃ＝スクエア孔型の対辺間長さ、Ｚ＝ラウンド孔型の直径である。なお、孔型ロールの径（Ｄ）は全て１００ｍｍ、孔型ロールの幅（Ｑ）は全て４０ｍｍであり、そして第１圧延機と第２圧延機との圧延ライン方向のロール軸心間距離（Ｌ）は全て１１０ｍｍである（Ｄ、Ｑ、Ｌについては図３を参照）。
【００４５】
【表２】
【００４６】
実施例１におけるこの温間孔型ロール圧延の第１工程から第３工程のいずれにおいても、被圧延材は第１圧延機ではオーバル孔型に噛み込まれる。第１工程の第１圧延機に噛み込まれる材料の直径が本願発明におけるスタート材の鋼細線材の線径ｄ０に相当する。
第１工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が円で、ｄ０＝６．０ｍｍ、
第２工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が４角形であり、Ｃ＝３．９ｍｍ、
第３工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が４角形であり、Ｃ＝３．１ｍｍ
である。そして、第１から第３各工程のオーバル孔型の最大短軸長さ（Ｈ）は順に、２．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍであるから、両者の比の値は、次の通りとなる。
第１工程では、Ｈ／ｄ０＝２．５／６．０＝０．４２、
第２工程では、Ｈ／Ｃ＝２．０／３．９＝０．５１、
第３工程では、Ｈ／Ｃ＝２．１／３．１＝０．６８
これらはいずれも０．７０以下となっている。このように、上記比の値が０．７０以下である孔型ロール圧延を行なうと、相対的に小さな減面率であって、少ないパス数で、大きなひずみが被圧延材に導入され、フェライト結晶粒の微細化に効果的である。
【００４７】
また、第１から第３工程のいずれにおいても、第１圧延機と第２圧延機との圧延ライン方向の孔型ロール軸心間距離（Ｌ）が近接しており、この孔型ロール軸心間距離（Ｌ）が、第１と第２圧延機の孔型ロール半径の和（Ｄ１＋Ｄ２）よりも小さく（いずれの工程でも、Ｌ＝１１０ｍｍ、Ｄ１＋Ｄ２＝１００＋１００＝２００ｍｍである）、前記（８ａ）又は（８ｂ）式を満たしているので、各工程における減面率が大きくても、圧延中における材料の倒れや捻転が発生せず、断面形状が良好であり、また表面性状も良好であった。そして、鋼細線材の中心部までフェライト結晶粒の微細粒化に効果的である。
更に、第１から第３の各工程における二つの孔型ロールによる被圧延材の総減面率（Ｒ）は、順に４６．２％、３８．０％、３５．１％であり、そして、第１圧延機の孔型ロールの外径周速度（Ｖ（１））に対する第２圧延機の孔型ロールの外径周速度（Ｖ（２））の比を、
第１工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．５０、
第２工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．３０、
第３工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．２８
とした。
【００４８】
よって、上記各総減面率Ｒと孔型ロールの外径周速度比Ｖ（２）／Ｖ（１）との関係は、前記（９ａ）式及び（９ｂ）式に相当する下記の式を満たしているので、被圧延材に捻転が発生せず、しかも各第２圧延機の孔型ロールの孔型に対する被圧延材の充満度が良好であった。
Ｖ（２）／Ｖ（１）＝Ａ・Ｒ（２＋１）＋Ｂ
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
【００４９】
以上において、実施例１における温間孔型ロール圧延は、第１工程から第３工程のいずれにおいても、圧延開始から終了まで、被圧延材の温度は４６０〜５４０℃の間で行なった。そして圧延終了後、大気放冷した。
以上の温間孔型ロール圧延により得られた線径が２．８ｍｍφの鋼細線材コイルからサンプリングして、引張試験及びフェライトのミクロ組織を観察した。その結果、引張強さが７１０ＭＰａ、絞り７５．５％であり、フェライト組織は等軸結晶粒であり、平均結晶粒径は１μｍであった。
上記試験条件及び試験結果を、表３及び表４にまとめた。
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、孔型ロール圧延で得られた鋼細線状の材料の直径（ｄ１）が、ｄ１＝２．８ｍｍであるから、
ｄ１／ｄ０＝０．４７≦０．６
となり、本発明の要件の内、（５）式を満たしている。
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】
〔冷間平ロール複数パス圧延方法〕
次に、上記で得られた線径２．８ｍｍφの温間孔型ロール圧延仕上がりのコイル状に巻かれた鋼細線を、冷間平ロール圧延により板厚が０．１６ｍｍの薄帯鋼板を調製した。冷間平ロール圧延方法は次の通りである。
上記２．８ｍｍφの温間孔型ロール圧延の鋼細線を、次の（１）から（４）の冷間圧延工程で０．１６ｍｍ厚×２０ｍｍ幅にした。
（１）コイル状の２．８ｍｍφの温間圧延鋼線材を冷間クロス圧延により、複数パスを行なうことにより、１．２ｍｍ厚×１０ｍｍ幅のコイルにした。
（２）これを４５０℃×３０分の窒素ガス雰囲気にて軟化加熱処理して炉中空冷し、冷間圧延を複数パス行なうことにより、０．４３ｍｍ厚のコイルとした。
（３）これを４５０℃×３０分の窒素ガス雰囲気にて軟化加熱処理して炉中空冷し、冷間クロス圧延により、複数パスを行なうことにより、０．２１５ｍｍ厚×２０ｍｍ幅の薄帯鋼板コイルとした。
（４）次に、コイルサイド部をスリットした後、冷間圧延を複数パスを行なうことにより０．１６ｍｍ厚の薄帯鋼板のコイルに仕上げた。
【００５３】
上記において、温間孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、上記（４）の工程で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１６ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．４
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
【００５４】
得られた０．１６ｍｍ厚の薄帯鋼板のコイルから引張試験用の供試材を採取し、引張試験片を調製して引張試験をした。絞り及び破断強さは、破断時の幅の減少は無視し、厚さの減少のみを測定して算出した。
表５に、引張試験の結果及び板厚方向の平均フェライト粒界間隔ＴＨを示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】
上記試験結果より、実施例１で得られた薄帯鋼板は、引張強さが０．８ＧＰａ、降伏強さが０．７５ＧＰａで、破断強さが１．７ＧＰａであり、破断強さ／引張強さが２．１と高く、また、絞りが５２．８％と優れており、高強度で延性に優れた薄帯鋼板となっていることがわかる。
【実施例２】
【００５７】
表６に示す化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有し、線径が６．０ｍｍφの市販の鋼線材のコイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
【００５８】
【表６】
【００５９】
上記６．０ｍｍφの鋼線材のコイルを、下記の第１工程から第３工程における合計５パスの冷間における孔型ロール圧延と、第４工程における１パスの冷間における平ロール圧延とにより、厚さ１．１ｍｍ×幅６．９ｍｍの薄帯状の材料（コイル）調製した。次いでこれを冷間における複数工程からなる複数パスの平ロール圧延により、板厚０．１６ｍｍ×幅１０．０ｍｍのコイル状の薄帯鋼板とした。
【００６０】
＜冷間孔型ロール圧延＋冷間１パスの平ロール圧延＞
使用した装置は、実施例１で使用した温間孔型ロール圧延で使用した装置であるが、圧延温度条件を常温から２００℃以下の冷間圧延温度範囲に設定したことが異なっているが、第１及び第２工程で用いた孔型ロールは実施例１で使用したものと実質的に同一のものを用い、第３及び第４工程では、実施例１とは異なるロールを用いたパススケジュールで行なった。但し、第１及び第２工程における被圧延材の減面率（Ｒ）と前後ロールの回転周速度（Ｖ（ＯＶ）、Ｖ（ＳＱ））との関係についての設定条件は、下記の前記（９ａ）式を満たすように設定した。
Ｖ（ＳＱ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）＋Ｂ・・・・・・・・・（９ａ）
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
第１工程及び第２工程はいずれも、オーバル孔型に次ぐスクエア孔型による２パス圧延であって、第１圧延機と第２圧延機による圧下方向とは直角とした。
第３工程は、第１圧延機のみを用い、オーバル孔型を用いた。第２工程及び第３工程においては、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込ませる被圧延材の方向として、被圧延材断面の４角形の対辺面がオーバル孔型の湾曲面で圧下するようにし、且つ当該圧下方向が直前のパスで被圧延材が受けた圧下方向に対して、４５°の角度となるように圧延を行なった（図１〜４を参照）。
第４工程でも第１圧延機のみを用い、これを平ロールに組み替えて、１パスの冷間平ロール圧延を行なって、厚さ１．１ｍｍ、板幅６．９ｍｍの薄帯状の材料とし、コイル状に巻き取った。
上記第１工程から第４工程の各工程の終了時における被圧延材の断面寸法は、次の通りであった。
第１工程終了後：対辺面間長さが４．０ｍｍ×４．０ｍｍの４角形状
第２工程終了後：対辺面間長さが３．５ｍｍ×３．１ｍｍの４角形状
第３工程終了後：短辺が２．５ｍｍ×長辺が４．７ｍｍのオーバル形状
第４工程終了後：厚さが１．１ｍｍ×幅が６．９ｍｍの薄帯状の材料
【００６１】
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、第４工程で得られた薄帯状の材料の厚さ（ｄ３）が、ｄ３＝１．１ｍｍであるから、
ｄ３／ｄ０＝０．１８≦０．２５
となるので、本発明の要件の内、式（４）を満たしている。
【００６２】
＜冷間での複数パスによる平ロール圧延＞
次に、１スタンドの４段圧延機を用い、ロール径が１２０ｍｍでロール幅が２７０ｍｍのワークロールにより、１工程１パスの冷間平ロール圧延を７工程で合計７パス行ない、合計７パスの圧延を行なうことにより、上記板厚１．１ｍｍ×幅６．９ｍｍのコイル状の薄帯状の材料から、板厚０．１６ｍｍ×板幅１０．０ｍｍの薄帯鋼板のコイルを得た。上記７パスの冷間平ロール圧延による被圧延材の厚さの減少経過は次の通りである（単位は全てｍｍ）。
厚さ１．１ｍｍ→０．７→０．４→０．３→０．２５→０．２→０．１８
→厚さ０．１６ｍｍで幅１０．０の薄帯鋼板
圧延温度は、スタート材料から薄帯鋼板までの全行程を通じて、２００℃未満であった。
【００６３】
上記において、冷間における孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での複数パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１６ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．４
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
【００６４】
図５に、得られたコイル状の薄帯鋼板の外観写真を示す。コイルの表面性状は良好である。
【００６５】
上記の板厚０．１６ｍｍ×幅１０．０仕上がりのコイル材から冷間圧延のまま用の試験材（焼鈍前の試験材）、及び下記の焼鈍用試験材を採取した。
実施例２（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例２
７５０℃×４０分の焼鈍材
【００６６】
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。なお、ビッカース硬さ試験は、厚さ１．１ｍｍから０．１８ｍｍの圧延中間段階の各材料についても行なった。
表７に、上記試験結果を示す
【００６７】
【表７】
【００６８】
図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を示す。
冷間圧延のままの０．１６ｍｍ材に対し、試験片形状が幅５ｍｍ×ゲージ長４０ｍｍの引張試験片を作製し、引張試験を行なったところ、弾性変形のみで、塑性変形を伴わず、破壊する。引張強さとしては１．２ＧＰａあったものの、延性がなかった。
【００６９】
本材料に対し、５５０℃で４０分にした場合、引張強さは０．９ＧＰａ（降伏強さは０．８ＧＰａ）に低下した。更に、焼鈍温度を６５０℃で４０分とすると、引張強さは０．５ＧＰａまで低下した。さらに、焼鈍温度を７５０℃とした場合、引張強さは０．３５ＧＰａとなってしまう（比較例２）。
焼鈍温度を変えることによって、引張強さＴＳを０．５〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。
このとき、降伏強さＹＳは０．４〜１．１ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．２を超えており、延性にも優れている。
【００７０】
実施例２では、４５０℃、５５０℃×４０分の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは、ＴＨ＜１μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でそのＴＨは１．６μｍである。比較例２の７５０℃×４０分の焼鈍では組織は等軸状でそのＴＨは６μｍと大きくなっている。
【００７１】
ギロチンせん断試験を、板厚０．１６ｍｍ仕上がりの薄帯鋼板に対して、
＜１＞冷間圧延のまま材、＜２＞４５０℃×４０分、＜３＞５５０℃×４０分、＜４＞６５０℃×４０分、及び＜５＞比較例２である７５０℃×４０分の各焼鈍材について行なった。ギロチンせん断試験条件は、０．１６ｍｍ厚×１０ｍｍ幅×約１ｍ長さの試験片を調製してギロチンせん断加工試験を行なった。その際、固定刃と移動刃とのクリアランスはほぼ０で行なった。
図７に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類する。
＜１＞焼鈍なし（冷間圧延のまま）材では、せん断面比率が不均等であり、３０％程度を主体として２５〜７０％程度の分布となっている（×）。
＜２＞４５０℃×４０分焼鈍材では３０％程度〜８０％程度の分布となっている（×）。
＜３＞５５０℃×４０分焼鈍材では、７０％程度から９０％程度の間の比較的安定した分布となっている（△）。
＜４＞６５０℃×４０分焼鈍材では、せん断面比率は９５％以上となっており、良好な結果となっている（○）。
＜５＞比較例２の７５０℃×４０分焼鈍材においても、せん断面比率は９５％以上となっており、良好な結果となっている（○）。
以上の結果より、焼鈍を行なうことが望ましく、４５０〜７００℃が適切な条件であることがわかる。
このように、実施例２の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【実施例３】
【００７２】
スタート材料として、実施例２で用いたものと同一のコイルから一部を分割して用いた。即ち、表６に示した化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有し、線径が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材のコイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
上記６．０ｍｍφの熱間圧延鋼線材のコイルを用いて、温間における孔型ロール圧延及び平ロールも用いた圧延をした。この実施例３における温間における孔型ロール及び平ロール圧延方法は、圧延温度を４００〜６００℃の範囲内に設定したこと以外は、全て実施例２と同じである。即ち、使用した孔型ロール圧延装置、第１工程から第３工程までの計５パスの孔型ロール形状、パススケジュール、及び第４工程での１パスの平ロール諸元、並びに、第１工程から第４工程における被圧延材の圧下方向、及び被圧延材の孔型ロールへの噛み込み方向を実施例２と同一とし、更に、第１及び第２工程における孔型ロール圧延による被圧延材の減面率と前後ロールの回転周速度比との関係についての設定条件（前記（９ａ）式参照）も、実施例２での設定条件に準じて行なった（図１〜４を参照）。
上記第１工程から第４工程の各工程の終了時における被圧延材の断面寸法は、次の通りであった。
第１工程終了後：対辺面間長さが４．１ｍｍ×４．０ｍｍの４角形状
第２工程終了後：対辺面間長さが３．４ｍｍ×３．３ｍｍの４角形状
第３工程終了後：短辺が２．４ｍｍ×長辺が４．５ｍｍのオーバル形状
第４工程終了後：厚さが１．０ｍｍ×幅が７．２ｍｍの薄板形状
こうして、厚さ１．０ｍｍ×幅７．２ｍｍのコイル状の薄帯状の材料に調製した。
【００７３】
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、第４工程で得られた薄帯状の材料の厚さ（ｄ３’）が、ｄ３＝１．０ｍｍであるから、
ｄ３’／ｄ０＝０．１７≦０．２５
となるので、本発明の要件の内、式（４’）を満たしている。
次いでこれを冷間における複数工程からなる複数パスの冷間平ロール圧延により、板厚０．１８ｍｍ×幅１３．１ｍｍのコイル状の薄帯鋼板とした。この複数パスの平ロール圧延も、実施例２におけると同じ装置を用い、同じ圧延条件で行なった。
【００７４】
上記において、温間における孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での複数パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１８ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．５≧２．３
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
図８に、得られたコイルの外観写真を示す。コイルの表面及びエッジの性状は良好である。
【００７５】
上記の板厚０．１８ｍｍ×板幅１３．１ｍｍ仕上がりのコイル材の薄帯鋼板からサンプリングして、実施例２におけると同じように焼鈍試験を行ない、焼鈍前の試験材（冷間圧延ままの試験材）及び下記条件の焼鈍をした試験材を調製した。
【００７６】
実施例３（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例３
７５０℃×４０分の焼鈍材
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。
表８に、上記試験結果を示す。
【００７７】
【表８】
【００７８】
また、前記の図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を併示し、図９に、応力−伸び曲線を示す。
冷間圧延のままの０．１６ｍｍ材に対し、実施例２及び比較例２と同じ試験片形状で、引張試験をおこなったところ、引張強さとしては１．２ＧＰａあったものの、全のびは２％以下であった。
本材料に対し、４５０℃で４０分焼鈍を行ったところ、引張強さが１．０ＧＰａに低下した。焼鈍によって、内部の転位密度を低下させたと示唆される。
焼鈍温度を５５０℃で４０分にした場合、引張強さは０．８ＧＰａに低下する。全伸びは２％を超えた。更に、焼鈍温度を６５０℃で４０分とすると、引張強さ０．５ＧＰａまで低下する。さらに、伸びは６．２％と大きくなる。実施例２と同様に、焼鈍温度を変えることによって、引張強さを０．５〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。一方、焼鈍温度を７５０℃とした場合、全のびは１６％まで増加するものの、引張強さは０．４ＧＰａとなってしまう（比較例３）。
このとき、降伏強さＹＳは０．４ＧＰａ〜０．９ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．２を超えており、延性にも優れている。
【００７９】
図１０に、各材料のＳＥＭ観察による金属組織を示す。
４５０℃、５５０℃の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは０．４−０．５μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でその粒径は１．５μｍである。
【００８０】
ギロチンせん断加工試験を、各材料につき実施例２と同じ条件で行なった。
図１１に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類すると、
＜１＞冷間圧延のまま材では、やや不良（×）
＜２＞４５０℃×４０分の焼鈍材では、やや良好（△）
＜３＞５５０℃×４０分の焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜４＞６５０℃及び７５０℃×４０分焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜５＞比較例４である７５０℃×４０分の焼鈍材では、良好（○）
である。
【００８１】
以上の結果を総合すると、冷間において平ロール圧延により得られた薄帯鋼板に対しては焼鈍を行なうことが望ましく、４５０〜７００℃が適切な条件であることがわかる。
このように、実施例３の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【実施例４】
【００８２】
表６に示した化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有する実施例２及び３で用いた同じコイルから一部を分割してこれをスタート材料として用いた。これは、線径が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材のコイルであり、そのＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍである。
試験装置として、実施例２及び実施例３の後半における冷間における平ロール圧延で使用した、１スタンドの４段圧延機装置で、ロール径が１２０ｍｍでロール幅が２７０ｍｍのワークロールを用いた。上記６．０ｍｍφのスタート材料に対して、１工程当たり１パスの冷間における平ロール圧延を７工程で合計７パスの平ロール圧延を行ない、板厚０．１９ｍｍ×幅１２．４ｍｍのコイル状の薄帯鋼板鋼板材を得た。
この７パスによる板厚の減少経過は次の通りである（単位は全てｍｍ）。
スタート材６．０ｍｍφ→３．１１→１．６６→１．１８→０．７６
→０．５０→０．２６→厚さ０．１９×幅１２．４ｍｍ
【００８３】
上記において、冷間における平ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での７パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１９ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．３
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
図１２に、得られたコイルの外観写真を示す。コイルの表面性状は良好である。
上記の板厚０．１９ｍｍ×板幅１２．４ｍｍ仕上がりのコイル材の薄帯鋼板からサンプリングして、実施例２におけると同じように焼鈍試験を行ない、焼鈍前の試験材（冷間圧延ままの試験材）及び下記条件の焼鈍をした試験材を採取した。
実施例４（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例４
７５０℃×４０分の焼鈍材
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。なお、ビッカース硬さ試験は、厚さ３．１１ｍｍから０．２６ｍｍの圧延中間段階の各材料についても行なった。
表９に、上記試験結果を示す。
【００８４】
【表９】
【００８５】
図１３に、応力−ひずみ曲線を示し、
表９に、上記試験結果を示す。
また、前記の図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を併示した。
【００８６】
冷間圧延のままの０．１９ｍｍ材に対し、実施例２、３及び比較例２、３と同じ試験片形状である、幅５ｍｍ×ゲージ長５０ｍｍの引張試験片を作製し、焼鈍無しで引張試験をおこなったところ、引張強さとしては１．１ＧＰａあったものの、全のびで２％であった。
本材料に対し、４５０℃で４０分焼鈍を行なったところ、引張強さがわずか低下に低下した。焼鈍温度を５５０℃、４０分にした場合、引張強さは０．９ＧＰａ（降伏点は０．８ＧＰａ）に低下する。全のびは２．４％程度となった。更に、焼鈍温度を６５０℃、４０分とすると、引張強さは０．５ＧＰａまで低下する。さらに、全伸びは３％と大きくなる。焼鈍温度を変えることによって、引張強さを０．５ＧＰａ〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。一方、焼鈍温度を７５０℃とした場合、全のびは９％まで増加するものの、引張強さは０．４ＧＰａとなってしまう（比較例４）。
【００８７】
このとき、降伏強さＹＳは０．４ＧＰａ〜１．０ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．６以上となり、延性にも優れている。
図１４に、各材料のＳＥＭ観察による金属組織を示す。
４５０℃、５５０℃の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは０．４−０．５μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でそのＴＨは１．２μｍである。
【００８８】
ギロチンせん断加工試験を、各材料につき実施例２及び３と同じ条件で行なった。
図１５に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類すると、
＜１＞冷間圧延のまま材では、やや不良（×）
＜２＞４５０℃×４０分の焼鈍材では、やや良好（△）
＜３＞５５０℃×４０分の焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜４＞６５０℃及び７５０℃×４０分焼鈍材では、良好（○）
＜５＞比較例４である７５０℃×４０分の焼鈍材においても、せん断面は良好（○）である。
このように、実施例４の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【００８９】
以上の結果を総合すると、冷間において平ロール圧延により得られた薄帯鋼板に対しては焼鈍を行なうことが望ましく、焼鈍温度を４５０〜７００℃の範囲内に規定することにより、ＴＳ≧０．５ＧＰａ、ＹＳ≧０．４ＧＰａ、ＲＡ≧４０％、ＦＳ≧０．７ＧＰａの全てを確保することができ、しかも延性も備えた薄帯鋼板を得ることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
従来開示されていない製造フローにより、製造コストの低減、、スリット工程の省略、スタート材から製品までの歩留まり向上、薄帯鋼板から製品までの歩留まり向上、小規模な設備による製造の可能性、少量で多品種の製品から大量で特定の品種の製造までに利用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例及び比較例で用いた温間孔型ロール圧延装置の側面の概略外観図である。
【図２】実施例及び比較例で用いた温間孔型ロール圧延装置の２機近接圧延基を構成する第１圧延機の孔型ロール対と、第２圧延機の孔型ロール対との相対的配設関係を示す概略斜視図である。
【図３】図２の第１圧延機の孔型ロールの軸心が鉛直方向に投影された場合に、両軸心が上下で重なるように仮想的に起こした姿勢の状態で、軸心に対して直角面から見た側面図である。
【図４】第１圧延機のオーバル形状）の孔型ロールの湾曲面に対して被圧延材の横断面が４角形状の対辺面が噛み込まれるようにすることの説明図である。
【図５】実施例２、比較例のコイル外観写真を示す図である。
【図６】実施例２〜４、比較例２〜４の焼鈍温度と各種機械的性質との関係を示す図である。
【図７】実施例２、比較例２のせん断面外観写真を示す図である。
【図８】実施例３、比較例３のコイルの外観写真を示す図である。
【図９】実施例３、比較例３の応力−伸び曲線を示すグラフである。
【図１０】実施例３、比較例３のＳＥＭ観察による金属組織を示す図である。
【図１１】実施例３、比較例３のせん断面外観写真を示す図である。
【図１２】実施例４、比較例４のコイルの外観写真を示す図である。
【図１３】実施例４、比較例４の応力−ひずみ曲線を示すグラフである。
【図１４】実施例４、比較例４のＳＥＭ観察による金属組織を示す図である。
【図１５】実施例４、比較例４のせん断面外観写真を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ ２機近接圧延基（１９’）の中の第１圧延機
２ 第１圧延機の孔型ロール対
３ 第２圧延機
４ 第２圧延機の孔型ロール対
４’スクエア孔型Ｂを備えた第２圧延機
５ 被圧延鋼線材
６ 圧延パスライン方向
７ａ ７ｂ圧延パスライン下手側２機近接圧延基に含まれる第１圧延機の孔型（オーバル孔型）ロール
８，８’ 圧延機４’により被圧延材に対して加える圧下方向
９ 鋼線材供給装置
１０ ピンチロール
１１ ストレートナー
１２ 加熱装置
１８ コイル巻取装置
１９’２機近接圧延基
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車、家電製品及び電気・電子機器等の中の構成精密部品に使用される高強度且つ延性に優れた帯鋼又は鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費向上や、家電製品及びＩＣリードフレーム等に見られる電気・電子機器の中でも、精密構成部品を造るのに供される金属材料の狭幅薄板の中に、板幅は２０〜３０ｍｍ程度乃至それ以下で十分であり、板厚が１ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ程度以下がよい「狭幅の薄帯金属板」が求められている。この狭幅の薄帯金属板の用途は種々あるが、例えば時計やカメラ等の超小型モーター、針、軸あるいは歯車や、燃料噴射装置のオリフィスプレート等が挙げられる。この狭幅薄帯金属板を材料としてこのような用途に加工する方法の主なものは、切削加工、せん断加工、レーザー加工、プレス加工等がある。
【０００３】
このような材料としての狭幅薄帯金属板が具備すべき特性としては、用途及び加工方法により差があるものの、共通して重要な事項は、適切な強度を有し、且つ延性に優れていることである。一方、狭幅薄帯金属板を製造する観点からも重要な事項は種々あるが、基本的には用途及び加工方法に適した材料を、省資源・省エネルギーの上に、工業的に製造コストをできるだけ上げないように、望ましくは下げることも可能な製造方法で、材料使用者側の要請を満たすことが望まれる。
【０００４】
従来、狭幅の薄帯金属板の製造方法は、先ずスタートの素材として金属材料の種類を選定し、比較的安価に量産可能な設備及び製造方法で製造される帯状の金属素材（鋼の場合は帯鋼あるいは平鋼）を比較的多量に入手する。次いで、この帯状の金属素材から薄帯金属板を製造する。その製造に際しては、製品の用途及び製品仕様を考慮してこの薄帯金属板の厚さ及び幅を決定する。このとき、この薄帯金属板から最終製品に至る当該薄帯金属板の歩留まりをできるだけ高くすることができるように配慮することも重要である。また、狭幅にスリットする工程もコストアップとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
薄板の鋼の場合は、広幅、狭幅の呼称は、幅５００ｍｍ程度をその境界とすることが多い。本発明では金属種が鋼の場合であり、一般に帯鋼とはコイル状に巻かれたものをいい、鋼板とは平板状のものをいう。従って、本発明においても、これに従う。
【０００６】
板厚が薄くなり０．８ｍｍ程度までの厚さの冷延鋼板は、大規模な設備を有する製鉄メーカーで製造される。この場合、板幅は８００〜１０００ｍｍ程度以上であって、その工程は熱間圧延、酸洗、冷間圧延となる。更に、厚さ０．８ｍｍ以下で幅が５００ｍｍ以下、数十ｍｍまでの帯鋼又は鋼板を製造するためには、従来、上記冷延鋼板をさらに２次圧延メーカーにおいて冷間圧延を繰り返す。こうして、０．１ｍｍ程度まで極薄板化される。通常の冷延鋼板をスタート材とすると、広幅の薄いものを造る場合はよいが、例えば幅５０ｍｍ以下の薄い帯鋼又は鋼板を作る場合は、一旦スリットを行なわなければならない等の不利な点がある。
【０００７】
圧延を繰り返すと言うことは、加工硬化すると言うことであり、冷間圧延途中、又は、冷間圧延後に焼鈍を行ない、組織を加工硬化組織から再結晶した等軸組織に変化させる必要がある。冷間圧延のプロセスは、多くのひずみを材料中に蓄積できるが、焼鈍によってこのひずみエネルギーは霧散する。冷間圧延＋焼鈍の方法は、微細粒鋼を製造できる方法であることが報告されている。但し、冷間加工で微細粒鋼を製造するためには、冷間加工時に大ひずみを導入する必要がある。冷間圧延＋焼鈍で、必ずしも、微細粒が生成するわけではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
狭幅で薄い帯鋼又は鋼板を素材として製造される多くの部品は、小型のものが多く、広幅材が必要ではない。幅３０ｍｍ以下で十分な場合が多い。狭幅材を前提とした場合は、必ずしも、スリットが必要な冷延鋼板が必要ではない。通常の冷延鋼板（通常、板幅は８００〜１０００ｍｍ程度以上）や、これよりも狭幅の熱間圧延による帯鋼や冷間圧延による帯鋼（通常、いずれも板幅は２００〜６００ｍｍ程度）ではなく、それらいずれのものの板幅寸法よりも更に寸法の小さい直径又は小さい対辺面間長さの熱間圧延による鋼線材若しくは冷間圧延鋼線、あるいは熱間又は冷間圧延された棒鋼を、スタート材とすることによって、大幅な工程省略を可能とするものである。冷延鋼板や熱延鋼板の狭幅材に比べて上記の熱間圧延鋼線材等は遙かに低コストである。
【０００９】
熱間圧延鋼線材等は、直径が６ｍｍφ以上、又は対辺面間長さが６ｍｍ以上あり、その直径又は対辺面間長さから、例えば厚さ０．２ｍｍまで圧延することによって、大ひずみを導入することができる。
また、途中で孔型ロール圧延を加えることによって例えば３ｍｍφまで圧延すれば、この段階で大ひずみの導入が可能である。大ひずみの導入が可能となれば、その後の焼鈍によって粒径を制御でき、その結果、力学的性質の制御も可能となる。本発明者は、前記の熱間圧延鋼線材等をスタート材とすることによって、微細組織を有する高強度で且つ高延性の板厚が薄く、板幅が狭い帯鋼又は鋼板の製造方法を発明した。
以下、本願発明の特徴について述べる。
【００１０】
第１発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロール圧延を行なって帯鋼又は鋼板を製造するものである。そのとき、以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１１】
第２発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき、以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１２】
第３発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２発明に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（２）式：
ｄ１≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１：圧延材の直径又は対辺面間長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１３】
第４発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２又は３に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形にして得られた異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき、下記（３）式：
ｄ２≦ｄ００．３ ・・・・・・（３）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２：異形断面材の短辺長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１４】
第５発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第４発明に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするにものである。そのとき、下記（４）式：
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３：薄帯状材の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１５】
第６発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第２から５のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延には、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることに特徴を有するものである。
【００１６】
第７発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき以下の（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１７】
第８発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７発明に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（５）式：
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１’：圧延材の直径又は対辺面間長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１８】
第９発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７又は第８発明に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形の異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものであり、そのとき下記（６）式：
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２’：異形断面材の短辺長さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００１９】
第１０発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第９発明に記載の鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするものである。そのとき下記（７）式：
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（７）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３’：薄帯状材の厚さ
を満たすことに特徴を有するものである。
【００２０】
第１１発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第７から第１０発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延においては、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることに特徴を有するものである。
【００２１】
第１２発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第１から第１１発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼から最終的に得られる帯鋼又は鋼板での圧延における塑性加工に伴って導入される、前記帯鋼または鋼板の板幅中心部で且つ板厚中心部における有限要素法を用いた計算による塑性ひずみが、２．３以上となるようにすることに特徴を有するものである。
【００２２】
第１３発明の帯鋼又は鋼板製造方法は、第１から第１２発明のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、平ロールによる圧延中、圧延後、又は圧延中及び圧延後の両方において、前記帯鋼又は鋼板に対して、４００℃から７００℃の範囲内で焼鈍することに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２３】
板厚が薄く、板幅が狭い帯鋼又は鋼板の製造において、製造工程を省略し、超微細組織・高強度・高延性・高せん断加工性を有する帯鋼又は鋼板を低コストで製造する方法を提供することができる。ここで、帯鋼又は鋼板の結晶組織の微細化及び機械的性質の水準として、平均結晶粒界間隔が、２μｍ以下、更には０．６μｍ以下であり、降伏強さが６００ＭＰａ以上で、且つ、破断強さと引張強さとの比が１．２以上と優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明において製造される帯鋼又は鋼板は、ある程度狭幅であり、厚さが薄いものであるので、以下、薄帯鋼板とも呼ぶことにする。
【００２５】
（１）ひずみｅの導入量について
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなるスタート材（これらの直径又は対辺面間長さをいずれもｄ０で表記する）に対して、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度において、平ロール圧延を行なうことにより、板厚をｔまで圧延して薄帯鋼板を製造するときに、（１）式：
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
を満たすことにより、大ひずみを導入することができる。本願発明においては、薄帯鋼板の用途により、必ずしも、薄帯鋼板を焼鈍して、材料内部の転位密度を低下させなくとも、強度及び延性を確保し得る場合もあるが、一方、強度を一定値以上に保持しつつ、延性を優れた水準に高めることが望ましい場合もある。この場合を考慮すると、上記（１）式を満たすことが必要である。
その際、被圧延材に導入すべきひずみは、圧延温度が、冷間温度領域の場合（本願発明においては、常温から２５０℃以下）、及び温間温度領域の場合（本願発明においては、２５０℃超えから８００℃以下）のいずれの場合でも有効である。
更に、（１）式を満たす大ひずみが導入される限り、圧延方法が孔型ロール圧延であっても、あるいは平ロール圧延であっても可であり、また、１パス当たりのひずみ導入量については、通常行われている生産工場の圧延設備の能力範囲内であればよい。
【００２６】
次に、上記の大ひずみを被圧延材に導入するためには、上記（１）式を満たすことが必要である理由を説明する。
本願発明により製造しようとする薄帯鋼板は、平ロールにより圧延が完了した段階の圧延ままの状態で、実質的な微細組織となるような加工硬化組織を得る必要がある。ここで、加工硬化組織とは、フェライト結晶粒界間隔ＴＨを指標とすることとし、ＴＨ≦２μｍとすることが必要である。望ましくはＴＨ≦０．６μｍとすることがよい。
転位密度を十分に高くする観点から、ひずみｅを、ｅ≧２．３とする必要がある。
熱間圧延又は熱間鍛造により製造された上記スタート材（これらの直径又は対辺面間長さを、いずれもｄ０とし、ここでは、「スタート材の厚さ」と呼ぶ）の平均フェライト粒径は、一般に１０〜２０μｍであることが公知である。
このスタート材に対して、上記冷間温度領域及び温間温度領域のいずれにおいても、圧延によりひずみを導入した場合、得られた鋼材の平均フェライト粒界間隔ＴＨ（μｍ）は、初期粒径をＤ０とし、被圧延材に導入されたひずみをｅとすると、幾何学的に、
ＴＨ＝Ｄ０ｅｘｐ（−ｅ） ・・・・・・（Ａ）
となる。
従って、（Ａ）式と、ｅ＝ｌｎ（ｄ０／ｔ）とから、
ＴＨ＝Ｄ０ｅｘｐ（ｔ／ｄ０） ・・・・・・（Ｂ）
但し、ｔ ：圧延により得られた上記鋼材の厚さ
ｄ０：スタート材の厚さ
が得られる。
【００２７】
本願発明においては、例えば、スタート材のｄ０の最大値として、ｄ０＝２０ｍｍとし、平均結晶粒径Ｄ０が、Ｄ０＝２０μｍの場合で、薄帯鋼板の板厚ｔの最大値をｔ＝２ｍｍとすると、平均フェライト粒界間隔ＴＨは、上記（Ｂ）式により、ＴＨ＝２μｍとすることができる。
なお、ＴＨ≦０．６μｍとすることが望ましいが、上記条件においてこれを実現するためには、上記（Ａ）式により、ｅ≧３．５とすればよい。
【００２８】
（２）中間段階までに導入すべきひずみｅについて
スタート材（前記ｄ０）から薄帯鋼板（前記ｔ）までにおいて、その圧延過程の中間段階における被圧延材料（本願発明における前記ｄ１、ｄ２又は、ｄ３のいずれか）までに、所定量のひずみを被圧延材に導入することにより、圧延工程の全体を考えた場合に、圧延パス毎にひずみ量の変動が大きい圧延パススケジュールを回避することができる。このようなパススケジュールを設定するためには、下記（２）、（３）若しくは（４）式、又は（２’）、（３’）若しくは（４’）式：
ｄ１≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ２≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（３）
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・（７）
の内、少なくともいずれかを満たすことが望ましい。
【００２９】
（３）中間段階における被圧延材の断面形状の選択について
＜１＞中間段階の圧延材の断面形状を円又は四角形状（直径又は対辺面長さｄ１ 又は ｄ１’ ）とする場合
この場合は、孔型ロール圧延の最終パスの孔型形状をスクエア又はラウンドにすることができる。また、所望の市販品コイルを購入することも可能である。特に制限する必要はない。
＜２＞中間段階の断面形状を断面がオーバル形状又は長方形の材料である異形断面材（短辺長さｄ２ 又はｄ２’ ）とする場合
この場合は、次の複数パスの平ロール圧延により、目標とする寸法の薄帯鋼板に圧延する最初のパスへ噛み込ませる工程で、噛む込み不良による材料の捻じれに起因する表面疵の発生を防止するために望ましい。
＜３＞中間段階の断面形状を薄帯状材（厚さｄ３又はｄ３’ ）とする場合
上記＜２＞の後で更に１パス又は２パスの平ロール圧延をするので、被圧延材の断面形状がより一層、最終の薄帯鋼板の寸法・形状に近くなっているので、この後の複数パスの平ロール圧延のパススケジュールを弾力的に運用することができる。従って、圧延工程の運用上、望ましい。
【００３０】
（４）孔型ロール圧延にオーバル＋スクエアのパススケジュールを含ませることについて
このようなパススケジュールを採用することにより、できるだけ多方向から圧下方向することができる。よって、ひずみの導入をより一層正確に評価し得る有限要素法を用いた計算による塑性ひずみ（ε）の導入に効果的であり、結晶粒の微細化の必要条件を優位にすることができる。
【００３１】
（５）孔型ロールへの被圧延材の噛み込み方向について
オーバル孔型ロールによる圧下方向とこれに次ぐスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールによる圧下方向とは直角とすることにより、塑性ひずみ（ε）の導入に効果的である。
また、オーバル孔型ロールに断面がスクエア形状の材料を噛み込ませる場合は、直前のスクエア孔型ロールによる圧下方向に対して４５°の角度となるように噛み込ませることにより、被圧延材の４角形の対辺面がオーバル孔型の湾曲面で圧下されるように圧延を行なうことができる。こうすることにより、１パス当たりの減面率が大きくても、圧延中における材料の倒れや捻転が発生せず、断面形状が良好であり、また表面性状も良好に保持することが可能となる。更に、被圧延材の中心部までひずみを導入するのに有利となり、結晶粒の微細粒化に寄与する。
【００３２】
（６）孔型ロール圧延における減面率とロール周速度比との関係について
オーバル孔型ロールとスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールとの圧延ライン方向のロール軸心間距離（Ｌで表記）が、各孔型ロールの半径（それぞれＤ（ＯＶ）／２、Ｄ（ＳＱ）／２又はＤ（ＲＤ）／２で表記）との間に、下記（８ａ）又は（８ｂ）式の関係を満たすように、
Ｌ≦｛（Ｄ（ＯＶ）／２）＋（Ｄ（ＳＱ）／２）｝×１．５・・・・・（８ａ）
Ｌ≦｛（Ｄ（ＯＶ）／２）＋（Ｄ（ＲＤ）／２）｝×１．５・・・・・（８ｂ）
且つ、前記各孔型ロールの外径周速度（それぞれＶ（ＯＶ）、Ｖ（ＳＱ）又はＶ（ＲＤ）で表記）が、当該オーバル孔型ロールとスクエア孔型ロール又はラウンド孔型ロールとの二つの孔型ロールによる被圧延材の総減面率（Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）又はＲ（ＯＶ＋ＲＤ）で表記）との間に、下記（９ａ）又は（９ｂ）式の関係を満たすように、
Ｖ（ＳＱ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）＋Ｂ・・・・・・・・・（９ａ）
Ｖ（ＲＤ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＲＤ）＋Ｂ ・・・・・・・・（９ｂ）
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
圧延することにより、被圧延材に捻転が発生せず、しかも下流側孔型ロールへの被圧延材の噛み込み充満度が適正となり、表面疵発生の防止及び断面形状の制御が良好となる。
【００３３】
（７）薄帯鋼板の焼鈍について
スタート材から薄帯鋼板までの圧延過程における大ひずみの導入により、圧延のままの状態で強度として降伏強さが１．０ＧＰａ以上と高水準にあることは勿論であるが、絞りＲＡも２０％以上が保持されている。従って、用途によっては、焼鈍無しでも使用することが可能である。しかしながら、一層の強度と延性バランスを必要とする場合には、本願発明の製造方法により得られる薄帯鋼板の焼鈍条件としては、焼鈍温度を４００〜７００℃の範囲内において、機械的性質を制御することができる。
【００３４】
（８）平均フェライト粒界間隔ＴＨが２μｍ以下について
薄帯鋼板の組織において、ＴＨの微細化により強度を向上させることができる。これが２μｍ以下であることが、強度と延性バランスから望ましい。更に望ましくは０．６μｍ以下であることがよい。更には、薄帯鋼板の板厚方向の方位差角が５度以上の平均フェライト結晶粒間隔ＴＨが０．６μｍ以下であれば、一層望ましい。
【００３５】
本発明の範囲内にある実施例について述べる。帯鋼および鋼板を薄帯鋼板と表現する場合がある。
【実施例１】
【００３６】
表１示す化学成分組成を有し、線径ｄ０が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材コイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
【００３７】
【表１】
【００３８】
上記６．０ｍｍφの熱間圧延鋼線材のコイルを所定の温度範囲内において、多方向からの多パスによる温間孔型ロール圧延により、２．８ｍｍφの温間孔型圧延による鋼細線材のコイルに調製し、これを更に、パス間で適宜焼鈍処理を施した多パスの平ロール冷間圧延により、板厚０．１６ｍｍで板幅２０ｍｍの薄帯鋼板のコイルに加工した。以下、上記温間孔型ロール圧延方法及び平ロール冷間圧延方法について述べる。
【００３９】
〔温間孔型ロール圧延方法〕
温間孔型ロール圧延装置として、図１に示す側面の概略外観を示す試験用の温間孔型ロール圧延装置を用いた。同図中、符号１９’が２機の孔型ロール圧延機が直列に近接して配設された圧延基（以下、本願明細書においては「２機近接圧延基」と称し、この内、圧延ライン上流側の圧延機を「第１圧延機」と称し、下流側の圧延機を「第２圧延機」と称する）であり、符号９が鋼線材のコイル供給装置、符号１８が鋼線材のコイル巻取装置である。
【００４０】
図２は、この２機近接圧延基（１９’）を構成する第１圧延機（１）の孔型ロール対（２）と、第２圧延機（３）の孔型ロール対（４）との相対的配設関係を示す概略斜視図であり、図３は、図２の第１圧延機（１）の孔型ロール（２ａ）及び（２ｂ）のそれぞれの軸心（ｊ１）及び（ｊ２）が鉛直方向に投影された場合に、両軸心が上下で重なるように、２機近接圧延基を仮想的に起こした姿勢の状態で、軸心ｊ１、ｊ２に対して直角面から見た側面図である。
上記温間孔型ロール圧延装置を用い、下記の第１から第３工程の温間孔型ロール圧延を行なった。
【００４１】
＜１＞まず第１工程として、２機近接圧延基の第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルとし、第２圧延機の孔型形状を適切なスクエアとして、上記スタート材料の線径が６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材コイルを温間孔型ロール圧延してコイル状の鋼線材とした。第１工程における材料の減面率は４６．２％であった。
【００４２】
＜２＞次に、第２工程として、第１工程で得られたコイル状の鋼線材を、第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルに、そして第２圧延機の孔型形状を適切なスクエアに組み替えた後、温間孔型ロール圧延をしてコイル状の鋼線材とした。その際、第１圧延機のオーバル孔型ロールに噛み込ませる鋼線材の横断面形状は４角形状となっているが、図４に示すように、第１圧延機のオーバル形状（Ａ）の孔型ロールの湾曲面に対して鋼線材の横断面の４角形状（Ｂ）の対辺面が噛み込まれるようにした。こうすることにより、材料内部へ大きな塑性ひずみが均一化されて入るようになるので、フェライト結晶粒の微細化に効果的である。次の第３工程においても同じである。第２工程における材料の減面率は３８．０％であった。
【００４３】
＜３＞そして、第３工程として、第２工程で得られたコイル状の鋼線材を、更に、第１圧延機の孔型形状を適切なオーバルに、そして第２圧延機の孔型形状を適切なラウンドに組み替えた後、温間孔型ロール圧延をして線径が２．８ｍｍφのコイル状の温間孔型ロール圧延による鋼細線材に調製した。
この際も、第１圧延機に噛み込ませるときには、第２工程におけると同様、図４に示すように、第１圧延機のオーバル形状（Ａ）の孔型ロールの湾曲面に対して鋼線材の横断面の４角形状（Ｂ）の対辺面が噛み込まれるようにした。また、第３工程における材料の減面率は３５．１％であった。なお、第１工程から第３工程までの材料の総減面率は７８．２％となる。
【００４４】
表２に、第１工程から第３工程までにおける温間孔型ロール圧延条件の内、各工程における第１及び第２圧延機のロール孔型の形状・寸法を示す。同表中、Ｂ＝オーバル孔型の長辺長さ、Ｈ＝オーバル孔型の短辺の最大長さ（最大短軸長さ）、Ｃ＝スクエア孔型の対辺間長さ、Ｚ＝ラウンド孔型の直径である。なお、孔型ロールの径（Ｄ）は全て１００ｍｍ、孔型ロールの幅（Ｑ）は全て４０ｍｍであり、そして第１圧延機と第２圧延機との圧延ライン方向のロール軸心間距離（Ｌ）は全て１１０ｍｍである（Ｄ、Ｑ、Ｌについては図３を参照）。
【００４５】
【表２】
【００４６】
実施例１におけるこの温間孔型ロール圧延の第１工程から第３工程のいずれにおいても、被圧延材は第１圧延機ではオーバル孔型に噛み込まれる。第１工程の第１圧延機に噛み込まれる材料の直径が本願発明におけるスタート材の鋼細線材の線径ｄ０に相当する。
第１工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が円で、ｄ０＝６．０ｍｍ、
第２工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が４角形であり、Ｃ＝３．９ｍｍ、
第３工程では、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込まれる材料は、断面が４角形であり、Ｃ＝３．１ｍｍ
である。そして、第１から第３各工程のオーバル孔型の最大短軸長さ（Ｈ）は順に、２．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍであるから、両者の比の値は、次の通りとなる。
第１工程では、Ｈ／ｄ０＝２．５／６．０＝０．４２、
第２工程では、Ｈ／Ｃ＝２．０／３．９＝０．５１、
第３工程では、Ｈ／Ｃ＝２．１／３．１＝０．６８
これらはいずれも０．７０以下となっている。このように、上記比の値が０．７０以下である孔型ロール圧延を行なうと、相対的に小さな減面率であって、少ないパス数で、大きなひずみが被圧延材に導入され、フェライト結晶粒の微細化に効果的である。
【００４７】
また、第１から第３工程のいずれにおいても、第１圧延機と第２圧延機との圧延ライン方向の孔型ロール軸心間距離（Ｌ）が近接しており、この孔型ロール軸心間距離（Ｌ）が、第１と第２圧延機の孔型ロール半径の和（Ｄ１＋Ｄ２）よりも小さく（いずれの工程でも、Ｌ＝１１０ｍｍ、Ｄ１＋Ｄ２＝１００＋１００＝２００ｍｍである）、前記（８ａ）又は（８ｂ）式を満たしているので、各工程における減面率が大きくても、圧延中における材料の倒れや捻転が発生せず、断面形状が良好であり、また表面性状も良好であった。そして、鋼細線材の中心部までフェライト結晶粒の微細粒化に効果的である。
更に、第１から第３の各工程における二つの孔型ロールによる被圧延材の総減面率（Ｒ）は、順に４６．２％、３８．０％、３５．１％であり、そして、第１圧延機の孔型ロールの外径周速度（Ｖ（１））に対する第２圧延機の孔型ロールの外径周速度（Ｖ（２））の比を、
第１工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．５０、
第２工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．３０、
第３工程ではＶ（２）／Ｖ（１）＝１．２８
とした。
【００４８】
よって、上記各総減面率Ｒと孔型ロールの外径周速度比Ｖ（２）／Ｖ（１）との関係は、前記（９ａ）式及び（９ｂ）式に相当する下記の式を満たしているので、被圧延材に捻転が発生せず、しかも各第２圧延機の孔型ロールの孔型に対する被圧延材の充満度が良好であった。
Ｖ（２）／Ｖ（１）＝Ａ・Ｒ（２＋１）＋Ｂ
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
【００４９】
以上において、実施例１における温間孔型ロール圧延は、第１工程から第３工程のいずれにおいても、圧延開始から終了まで、被圧延材の温度は４６０〜５４０℃の間で行なった。そして圧延終了後、大気放冷した。
以上の温間孔型ロール圧延により得られた線径が２．８ｍｍφの鋼細線材コイルからサンプリングして、引張試験及びフェライトのミクロ組織を観察した。その結果、引張強さが７１０ＭＰａ、絞り７５．５％であり、フェライト組織は等軸結晶粒であり、平均結晶粒径は１μｍであった。
上記試験条件及び試験結果を、表３及び表４にまとめた。
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、孔型ロール圧延で得られた鋼細線状の材料の直径（ｄ１）が、ｄ１＝２．８ｍｍであるから、
ｄ１／ｄ０＝０．４７≦０．６
となり、本発明の要件の内、（５）式を満たしている。
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】
〔冷間平ロール複数パス圧延方法〕
次に、上記で得られた線径２．８ｍｍφの温間孔型ロール圧延仕上がりのコイル状に巻かれた鋼細線を、冷間平ロール圧延により板厚が０．１６ｍｍの薄帯鋼板を調製した。冷間平ロール圧延方法は次の通りである。
上記２．８ｍｍφの温間孔型ロール圧延の鋼細線を、次の（１）から（４）の冷間圧延工程で０．１６ｍｍ厚×２０ｍｍ幅にした。
（１）コイル状の２．８ｍｍφの温間圧延鋼線材を冷間クロス圧延により、複数パスを行なうことにより、１．２ｍｍ厚×１０ｍｍ幅のコイルにした。
（２）これを４５０℃×３０分の窒素ガス雰囲気にて軟化加熱処理して炉中空冷し、冷間圧延を複数パス行なうことにより、０．４３ｍｍ厚のコイルとした。
（３）これを４５０℃×３０分の窒素ガス雰囲気にて軟化加熱処理して炉中空冷し、冷間クロス圧延により、複数パスを行なうことにより、０．２１５ｍｍ厚×２０ｍｍ幅の薄帯鋼板コイルとした。
（４）次に、コイルサイド部をスリットした後、冷間圧延を複数パスを行なうことにより０．１６ｍｍ厚の薄帯鋼板のコイルに仕上げた。
【００５３】
上記において、温間孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、上記（４）の工程で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１６ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．４
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
【００５４】
得られた０．１６ｍｍ厚の薄帯鋼板のコイルから引張試験用の供試材を採取し、引張試験片を調製して引張試験をした。絞り及び破断強さは、破断時の幅の減少は無視し、厚さの減少のみを測定して算出した。
表５に、引張試験の結果及び板厚方向の平均フェライト粒界間隔ＴＨを示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】
上記試験結果より、実施例１で得られた薄帯鋼板は、引張強さが０．８ＧＰａ、降伏強さが０．７５ＧＰａで、破断強さが１．７ＧＰａであり、破断強さ／引張強さが２．１と高く、また、絞りが５２．８％と優れており、高強度で延性に優れた薄帯鋼板となっていることがわかる。
【実施例２】
【００５７】
表６に示す化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有し、線径が６．０ｍｍφの市販の鋼線材のコイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
【００５８】
【表６】
【００５９】
上記６．０ｍｍφの鋼線材のコイルを、下記の第１工程から第３工程における合計５パスの冷間における孔型ロール圧延と、第４工程における１パスの冷間における平ロール圧延とにより、厚さ１．１ｍｍ×幅６．９ｍｍの薄帯状の材料（コイル）調製した。次いでこれを冷間における複数工程からなる複数パスの平ロール圧延により、板厚０．１６ｍｍ×幅１０．０ｍｍのコイル状の薄帯鋼板とした。
【００６０】
＜冷間孔型ロール圧延＋冷間１パスの平ロール圧延＞
使用した装置は、実施例１で使用した温間孔型ロール圧延で使用した装置であるが、圧延温度条件を常温から２００℃以下の冷間圧延温度範囲に設定したことが異なっているが、第１及び第２工程で用いた孔型ロールは実施例１で使用したものと実質的に同一のものを用い、第３及び第４工程では、実施例１とは異なるロールを用いたパススケジュールで行なった。但し、第１及び第２工程における被圧延材の減面率（Ｒ）と前後ロールの回転周速度（Ｖ（ＯＶ）、Ｖ（ＳＱ））との関係についての設定条件は、下記の前記（９ａ）式を満たすように設定した。
Ｖ（ＳＱ）／Ｖ（ＯＶ）＝Ａ・Ｒ（ＯＶ＋ＳＱ）＋Ｂ・・・・・・・・・（９ａ）
但し、 Ａ及びＢは定数であって、
０．０１７≦Ａ≦０．０１９
０．６６≦Ｂ≦０．６８
第１工程及び第２工程はいずれも、オーバル孔型に次ぐスクエア孔型による２パス圧延であって、第１圧延機と第２圧延機による圧下方向とは直角とした。
第３工程は、第１圧延機のみを用い、オーバル孔型を用いた。第２工程及び第３工程においては、第１圧延機のオーバル孔型に噛み込ませる被圧延材の方向として、被圧延材断面の４角形の対辺面がオーバル孔型の湾曲面で圧下するようにし、且つ当該圧下方向が直前のパスで被圧延材が受けた圧下方向に対して、４５°の角度となるように圧延を行なった（図１〜４を参照）。
第４工程でも第１圧延機のみを用い、これを平ロールに組み替えて、１パスの冷間平ロール圧延を行なって、厚さ１．１ｍｍ、板幅６．９ｍｍの薄帯状の材料とし、コイル状に巻き取った。
上記第１工程から第４工程の各工程の終了時における被圧延材の断面寸法は、次の通りであった。
第１工程終了後：対辺面間長さが４．０ｍｍ×４．０ｍｍの４角形状
第２工程終了後：対辺面間長さが３．５ｍｍ×３．１ｍｍの４角形状
第３工程終了後：短辺が２．５ｍｍ×長辺が４．７ｍｍのオーバル形状
第４工程終了後：厚さが１．１ｍｍ×幅が６．９ｍｍの薄帯状の材料
【００６１】
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、第４工程で得られた薄帯状の材料の厚さ（ｄ３）が、ｄ３＝１．１ｍｍであるから、
ｄ３／ｄ０＝０．１８≦０．２５
となるので、本発明の要件の内、式（４）を満たしている。
【００６２】
＜冷間での複数パスによる平ロール圧延＞
次に、１スタンドの４段圧延機を用い、ロール径が１２０ｍｍでロール幅が２７０ｍｍのワークロールにより、１工程１パスの冷間平ロール圧延を７工程で合計７パス行ない、合計７パスの圧延を行なうことにより、上記板厚１．１ｍｍ×幅６．９ｍｍのコイル状の薄帯状の材料から、板厚０．１６ｍｍ×板幅１０．０ｍｍの薄帯鋼板のコイルを得た。上記７パスの冷間平ロール圧延による被圧延材の厚さの減少経過は次の通りである（単位は全てｍｍ）。
厚さ１．１ｍｍ→０．７→０．４→０．３→０．２５→０．２→０．１８
→厚さ０．１６ｍｍで幅１０．０の薄帯鋼板
圧延温度は、スタート材料から薄帯鋼板までの全行程を通じて、２００℃未満であった。
【００６３】
上記において、冷間における孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での複数パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１６ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．４
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
【００６４】
図５に、得られたコイル状の薄帯鋼板の外観写真を示す。コイルの表面性状は良好である。
【００６５】
上記の板厚０．１６ｍｍ×幅１０．０仕上がりのコイル材から冷間圧延のまま用の試験材（焼鈍前の試験材）、及び下記の焼鈍用試験材を採取した。
実施例２（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例２
７５０℃×４０分の焼鈍材
【００６６】
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。なお、ビッカース硬さ試験は、厚さ１．１ｍｍから０．１８ｍｍの圧延中間段階の各材料についても行なった。
表７に、上記試験結果を示す
【００６７】
【表７】
【００６８】
図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を示す。
冷間圧延のままの０．１６ｍｍ材に対し、試験片形状が幅５ｍｍ×ゲージ長４０ｍｍの引張試験片を作製し、引張試験を行なったところ、弾性変形のみで、塑性変形を伴わず、破壊する。引張強さとしては１．２ＧＰａあったものの、延性がなかった。
【００６９】
本材料に対し、５５０℃で４０分にした場合、引張強さは０．９ＧＰａ（降伏強さは０．８ＧＰａ）に低下した。更に、焼鈍温度を６５０℃で４０分とすると、引張強さは０．５ＧＰａまで低下した。さらに、焼鈍温度を７５０℃とした場合、引張強さは０．３５ＧＰａとなってしまう（比較例２）。
焼鈍温度を変えることによって、引張強さＴＳを０．５〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。
このとき、降伏強さＹＳは０．４〜１．１ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．２を超えており、延性にも優れている。
【００７０】
実施例２では、４５０℃、５５０℃×４０分の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは、ＴＨ＜１μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でそのＴＨは１．６μｍである。比較例２の７５０℃×４０分の焼鈍では組織は等軸状でそのＴＨは６μｍと大きくなっている。
【００７１】
ギロチンせん断試験を、板厚０．１６ｍｍ仕上がりの薄帯鋼板に対して、
＜１＞冷間圧延のまま材、＜２＞４５０℃×４０分、＜３＞５５０℃×４０分、＜４＞６５０℃×４０分、及び＜５＞比較例２である７５０℃×４０分の各焼鈍材について行なった。ギロチンせん断試験条件は、０．１６ｍｍ厚×１０ｍｍ幅×約１ｍ長さの試験片を調製してギロチンせん断加工試験を行なった。その際、固定刃と移動刃とのクリアランスはほぼ０で行なった。
図７に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類する。
＜１＞焼鈍なし（冷間圧延のまま）材では、せん断面比率が不均等であり、３０％程度を主体として２５〜７０％程度の分布となっている（×）。
＜２＞４５０℃×４０分焼鈍材では３０％程度〜８０％程度の分布となっている（×）。
＜３＞５５０℃×４０分焼鈍材では、７０％程度から９０％程度の間の比較的安定した分布となっている（△）。
＜４＞６５０℃×４０分焼鈍材では、せん断面比率は９５％以上となっており、良好な結果となっている（○）。
＜５＞比較例２の７５０℃×４０分焼鈍材においても、せん断面比率は９５％以上となっており、良好な結果となっている（○）。
以上の結果より、焼鈍を行なうことが望ましく、４５０〜７００℃が適切な条件であることがわかる。
このように、実施例２の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【実施例３】
【００７２】
スタート材料として、実施例２で用いたものと同一のコイルから一部を分割して用いた。即ち、表６に示した化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有し、線径が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材のコイルをスタート材料として用いた。この６．０ｍｍφ熱間圧延鋼線材のＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍであった。
上記６．０ｍｍφの熱間圧延鋼線材のコイルを用いて、温間における孔型ロール圧延及び平ロールも用いた圧延をした。この実施例３における温間における孔型ロール及び平ロール圧延方法は、圧延温度を４００〜６００℃の範囲内に設定したこと以外は、全て実施例２と同じである。即ち、使用した孔型ロール圧延装置、第１工程から第３工程までの計５パスの孔型ロール形状、パススケジュール、及び第４工程での１パスの平ロール諸元、並びに、第１工程から第４工程における被圧延材の圧下方向、及び被圧延材の孔型ロールへの噛み込み方向を実施例２と同一とし、更に、第１及び第２工程における孔型ロール圧延による被圧延材の減面率と前後ロールの回転周速度比との関係についての設定条件（前記（９ａ）式参照）も、実施例２での設定条件に準じて行なった（図１〜４を参照）。
上記第１工程から第４工程の各工程の終了時における被圧延材の断面寸法は、次の通りであった。
第１工程終了後：対辺面間長さが４．１ｍｍ×４．０ｍｍの４角形状
第２工程終了後：対辺面間長さが３．４ｍｍ×３．３ｍｍの４角形状
第３工程終了後：短辺が２．４ｍｍ×長辺が４．５ｍｍのオーバル形状
第４工程終了後：厚さが１．０ｍｍ×幅が７．２ｍｍの薄板形状
こうして、厚さ１．０ｍｍ×幅７．２ｍｍのコイル状の薄帯状の材料に調製した。
【００７３】
上記において、スタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、第４工程で得られた薄帯状の材料の厚さ（ｄ３’）が、ｄ３＝１．０ｍｍであるから、
ｄ３’／ｄ０＝０．１７≦０．２５
となるので、本発明の要件の内、式（４’）を満たしている。
次いでこれを冷間における複数工程からなる複数パスの冷間平ロール圧延により、板厚０．１８ｍｍ×幅１３．１ｍｍのコイル状の薄帯鋼板とした。この複数パスの平ロール圧延も、実施例２におけると同じ装置を用い、同じ圧延条件で行なった。
【００７４】
上記において、温間における孔型ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での複数パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１８ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．５≧２．３
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
図８に、得られたコイルの外観写真を示す。コイルの表面及びエッジの性状は良好である。
【００７５】
上記の板厚０．１８ｍｍ×板幅１３．１ｍｍ仕上がりのコイル材の薄帯鋼板からサンプリングして、実施例２におけると同じように焼鈍試験を行ない、焼鈍前の試験材（冷間圧延ままの試験材）及び下記条件の焼鈍をした試験材を調製した。
【００７６】
実施例３（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例３
７５０℃×４０分の焼鈍材
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。
表８に、上記試験結果を示す。
【００７７】
【表８】
【００７８】
また、前記の図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を併示し、図９に、応力−伸び曲線を示す。
冷間圧延のままの０．１６ｍｍ材に対し、実施例２及び比較例２と同じ試験片形状で、引張試験をおこなったところ、引張強さとしては１．２ＧＰａあったものの、全のびは２％以下であった。
本材料に対し、４５０℃で４０分焼鈍を行ったところ、引張強さが１．０ＧＰａに低下した。焼鈍によって、内部の転位密度を低下させたと示唆される。
焼鈍温度を５５０℃で４０分にした場合、引張強さは０．８ＧＰａに低下する。全伸びは２％を超えた。更に、焼鈍温度を６５０℃で４０分とすると、引張強さ０．５ＧＰａまで低下する。さらに、伸びは６．２％と大きくなる。実施例２と同様に、焼鈍温度を変えることによって、引張強さを０．５〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。一方、焼鈍温度を７５０℃とした場合、全のびは１６％まで増加するものの、引張強さは０．４ＧＰａとなってしまう（比較例３）。
このとき、降伏強さＹＳは０．４ＧＰａ〜０．９ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．２を超えており、延性にも優れている。
【００７９】
図１０に、各材料のＳＥＭ観察による金属組織を示す。
４５０℃、５５０℃の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは０．４−０．５μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でその粒径は１．５μｍである。
【００８０】
ギロチンせん断加工試験を、各材料につき実施例２と同じ条件で行なった。
図１１に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類すると、
＜１＞冷間圧延のまま材では、やや不良（×）
＜２＞４５０℃×４０分の焼鈍材では、やや良好（△）
＜３＞５５０℃×４０分の焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜４＞６５０℃及び７５０℃×４０分焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜５＞比較例４である７５０℃×４０分の焼鈍材では、良好（○）
である。
【００８１】
以上の結果を総合すると、冷間において平ロール圧延により得られた薄帯鋼板に対しては焼鈍を行なうことが望ましく、４５０〜７００℃が適切な条件であることがわかる。
このように、実施例３の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【実施例４】
【００８２】
表６に示した化学成分組成（ＳＵＳ４３０系）を有する実施例２及び３で用いた同じコイルから一部を分割してこれをスタート材料として用いた。これは、線径が６．０ｍｍφの市販の熱間圧延鋼線材のコイルであり、そのＣ方向断面の平均結晶粒径は１０μｍである。
試験装置として、実施例２及び実施例３の後半における冷間における平ロール圧延で使用した、１スタンドの４段圧延機装置で、ロール径が１２０ｍｍでロール幅が２７０ｍｍのワークロールを用いた。上記６．０ｍｍφのスタート材料に対して、１工程当たり１パスの冷間における平ロール圧延を７工程で合計７パスの平ロール圧延を行ない、板厚０．１９ｍｍ×幅１２．４ｍｍのコイル状の薄帯鋼板鋼板材を得た。
この７パスによる板厚の減少経過は次の通りである（単位は全てｍｍ）。
スタート材６．０ｍｍφ→３．１１→１．６６→１．１８→０．７６
→０．５０→０．２６→厚さ０．１９×幅１２．４ｍｍ
【００８３】
上記において、冷間における平ロール圧延でのスタート材の直径（ｄ０）が、ｄ０＝６．０ｍｍであり、冷間での７パスによる平ロール圧延で得られた薄帯鋼板の厚さ（ｔ）が、ｔ＝０．１９ｍｍであるから、
ｌｎ（ｄ０／ｔ）＝３．６≧２．３
となるので、本発明の要件の内、式（１）を満たしている。
図１２に、得られたコイルの外観写真を示す。コイルの表面性状は良好である。
上記の板厚０．１９ｍｍ×板幅１２．４ｍｍ仕上がりのコイル材の薄帯鋼板からサンプリングして、実施例２におけると同じように焼鈍試験を行ない、焼鈍前の試験材（冷間圧延ままの試験材）及び下記条件の焼鈍をした試験材を採取した。
実施例４（下記の４例）
冷間圧延のまま（焼鈍前）
４５０℃×４０分の焼鈍材
５５０℃×４０分の焼鈍材
６５０℃×４０分の焼鈍材
比較例４
７５０℃×４０分の焼鈍材
各試験材について、引張試験及びビッカース硬さ試験を行なった。また、ＳＥＭによるミクロ組織観察を行なった。なお、ビッカース硬さ試験は、厚さ３．１１ｍｍから０．２６ｍｍの圧延中間段階の各材料についても行なった。
表９に、上記試験結果を示す。
【００８４】
【表９】
【００８５】
図１３に、応力−ひずみ曲線を示し、
表９に、上記試験結果を示す。
また、前記の図６（ａ）〜（ｅ）に、焼鈍温度と各種機械的性質との関係を併示した。
【００８６】
冷間圧延のままの０．１９ｍｍ材に対し、実施例２、３及び比較例２、３と同じ試験片形状である、幅５ｍｍ×ゲージ長５０ｍｍの引張試験片を作製し、焼鈍無しで引張試験をおこなったところ、引張強さとしては１．１ＧＰａあったものの、全のびで２％であった。
本材料に対し、４５０℃で４０分焼鈍を行なったところ、引張強さがわずか低下に低下した。焼鈍温度を５５０℃、４０分にした場合、引張強さは０．９ＧＰａ（降伏点は０．８ＧＰａ）に低下する。全のびは２．４％程度となった。更に、焼鈍温度を６５０℃、４０分とすると、引張強さは０．５ＧＰａまで低下する。さらに、全伸びは３％と大きくなる。焼鈍温度を変えることによって、引張強さを０．５ＧＰａ〜１．２ＧＰａの範囲で制御できる。一方、焼鈍温度を７５０℃とした場合、全のびは９％まで増加するものの、引張強さは０．４ＧＰａとなってしまう（比較例４）。
【００８７】
このとき、降伏強さＹＳは０．４ＧＰａ〜１．０ＧＰａとなり、破断強さＦＳと引張強さＴＳとの比ＦＳ／ＴＳの値は、１．６以上となり、延性にも優れている。
図１４に、各材料のＳＥＭ観察による金属組織を示す。
４５０℃、５５０℃の焼鈍では組織は伸長しており、フェライト粒界間隔ＴＨは０．４−０．５μｍである。これに対して６５０℃×４０分の焼鈍の場合、等軸状でそのＴＨは１．２μｍである。
【００８８】
ギロチンせん断加工試験を、各材料につき実施例２及び３と同じ条件で行なった。
図１５に、せん断加工面の外観写真を示す。
せん断面の総合評価を良好（○）、やや良好（△）、やや不良（×）に分類すると、
＜１＞冷間圧延のまま材では、やや不良（×）
＜２＞４５０℃×４０分の焼鈍材では、やや良好（△）
＜３＞５５０℃×４０分の焼鈍材では、ほぼ全面がせん断面であり、良好（○）
＜４＞６５０℃及び７５０℃×４０分焼鈍材では、良好（○）
＜５＞比較例４である７５０℃×４０分の焼鈍材においても、せん断面は良好（○）である。
このように、実施例４の製造方法で得られた本願発明の薄帯鋼板は、フェライト粒界間隔ＴＨが微細化され、高強度を有すると同時に、延性にも優れたものであることがわかる。
【００８９】
以上の結果を総合すると、冷間において平ロール圧延により得られた薄帯鋼板に対しては焼鈍を行なうことが望ましく、焼鈍温度を４５０〜７００℃の範囲内に規定することにより、ＴＳ≧０．５ＧＰａ、ＹＳ≧０．４ＧＰａ、ＲＡ≧４０％、ＦＳ≧０．７ＧＰａの全てを確保することができ、しかも延性も備えた薄帯鋼板を得ることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
従来開示されていない製造フローにより、製造コストの低減、、スリット工程の省略、スタート材から製品までの歩留まり向上、薄帯鋼板から製品までの歩留まり向上、小規模な設備による製造の可能性、少量で多品種の製品から大量で特定の品種の製造までに利用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例及び比較例で用いた温間孔型ロール圧延装置の側面の概略外観図である。
【図２】実施例及び比較例で用いた温間孔型ロール圧延装置の２機近接圧延基を構成する第１圧延機の孔型ロール対と、第２圧延機の孔型ロール対との相対的配設関係を示す概略斜視図である。
【図３】図２の第１圧延機の孔型ロールの軸心が鉛直方向に投影された場合に、両軸心が上下で重なるように仮想的に起こした姿勢の状態で、軸心に対して直角面から見た側面図である。
【図４】第１圧延機のオーバル形状）の孔型ロールの湾曲面に対して被圧延材の横断面が４角形状の対辺面が噛み込まれるようにすることの説明図である。
【図５】実施例２、比較例のコイル外観写真を示す図である。
【図６】実施例２〜４、比較例２〜４の焼鈍温度と各種機械的性質との関係を示す図である。
【図７】実施例２、比較例２のせん断面外観写真を示す図である。
【図８】実施例３、比較例３のコイルの外観写真を示す図である。
【図９】実施例３、比較例３の応力−伸び曲線を示すグラフである。
【図１０】実施例３、比較例３のＳＥＭ観察による金属組織を示す図である。
【図１１】実施例３、比較例３のせん断面外観写真を示す図である。
【図１２】実施例４、比較例４のコイルの外観写真を示す図である。
【図１３】実施例４、比較例４の応力−ひずみ曲線を示すグラフである。
【図１４】実施例４、比較例４のＳＥＭ観察による金属組織を示す図である。
【図１５】実施例４、比較例４のせん断面外観写真を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ ２機近接圧延基（１９’）の中の第１圧延機
２ 第１圧延機の孔型ロール対
３ 第２圧延機
４ 第２圧延機の孔型ロール対
４’スクエア孔型Ｂを備えた第２圧延機
５ 被圧延鋼線材
６ 圧延パスライン方向
７ａ ７ｂ圧延パスライン下手側２機近接圧延基に含まれる第１圧延機の孔型（オーバル孔型）ロール
８，８’ 圧延機４’により被圧延材に対して加える圧下方向
９ 鋼線材供給装置
１０ ピンチロール
１１ ストレートナー
１２ 加熱装置
１８ コイル巻取装置
１９’２機近接圧延基
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロール圧延を行なって帯鋼又は鋼板を製造するに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項２】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項３】
請求項２に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（２）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ１≦／ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１：圧延材の直径又は対辺面間長さ
【請求項４】
請求項２又は３に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形にして得られた異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（３）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ２≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（３）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２：異形断面材の短辺長さ
【請求項５】
請求項４に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（４）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３：薄帯状材の厚さ
【請求項６】
前記常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延には、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項７】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項８】
請求項７に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（５）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１’：圧延材の直径又は対辺面間長さ
【請求項９】
請求項７又は８に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形の異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするにあたり、下記（６）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２’：異形断面材の短辺長さ
【請求項１０】
請求項９に記載の鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（７）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（７）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３’：薄帯状材の厚さ
【請求項１１】
前記２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延においては、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることを特徴とする、請求項７から１０のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載の帯鋼または鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼から最終的に得られる帯鋼又は鋼板での圧延における塑性加工に伴って導入される、前記帯鋼または鋼板の板幅中心部で且つ板厚中心部における有限要素法を用いた計算による塑性ひずみが、２．３以上であることを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の製造方法において、平ロールによる圧延中、圧延後、又は圧延中及び圧延後の両方において、前記帯鋼又は鋼板に対して、４００℃から７００℃の範囲内で焼鈍することを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項１】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロール圧延を行なって帯鋼又は鋼板を製造するに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項２】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項３】
請求項２に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（２）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ１≦／ｄ０×０．６ ・・・・・・（２）
ｄ０：鋼線状若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１：圧延材の直径又は対辺面間長さ
【請求項４】
請求項２又は３に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形にして得られた異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（３）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ２≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（３）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２：異形断面材の短辺長さ
【請求項５】
請求項４に記載の帯鋼又は鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（４）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ３≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（４）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３：薄帯状材の厚さ
【請求項６】
前記常温から２５０℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延には、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項７】
炭素鋼又はフェライト系ステンレス鋼若しくはオーステナイト系ステンレス鋼からなる鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延して帯鋼又は鋼板を製造する方法であって、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行なって得られた圧延材を、平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、以下の（１）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｌｎ（ｄ０／ｔ）≧２．３ ・・・・・・（１）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｔ：圧延後の帯鋼又は鋼板の厚さ
【請求項８】
請求項７に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を圧延材に圧延するに当たり、下記（５）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ１’≦ｄ０×０．６ ・・・・・・（５）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ１’：圧延材の直径又は対辺面間長さ
【請求項９】
請求項７又は８に記載の帯鋼および鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼を、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で孔型ロール圧延を行ない、当該孔型ロール圧延の最終パスにおいてオーバル孔型ロール又は偏平ボックス孔型ロールにより断面がオーバル形状又は長方形の異形断面材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするにあたり、下記（６）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ２’≦ｄ０×０．３ ・・・・・・（６）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ２’：異形断面材の短辺長さ
【請求項１０】
請求項９に記載の鋼板の製造方法において、前記異形断面材を更に、２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度で平ロールによる圧延を１パス又は２パス行なって得られた薄帯状材を、前記平ロール圧延にて圧延して板状にするに当たり、下記（７）式を満たすことを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
ｄ３’≦ｄ０×０．２５ ・・・・・・（７）
ｄ０：鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼の直径又は対辺面間長さ
ｄ３’：薄帯状材の厚さ
【請求項１１】
前記２５０℃超えから８００℃以下の範囲内の圧延温度での孔型ロール圧延においては、オーバル孔型ロールとこれに次ぐスクエア孔型ロールとの組み合わせによる圧延を１回以上含ませることを特徴とする、請求項７から１０のいずれかに記載の帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載の帯鋼または鋼板の製造方法において、前記鋼線材若しくは鋼線又は棒鋼から最終的に得られる帯鋼又は鋼板での圧延における塑性加工に伴って導入される、前記帯鋼または鋼板の板幅中心部で且つ板厚中心部における有限要素法を用いた計算による塑性ひずみが、２．３以上であることを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の製造方法において、平ロールによる圧延中、圧延後、又は圧延中及び圧延後の両方において、前記帯鋼又は鋼板に対して、４００℃から７００℃の範囲内で焼鈍することを特徴とする帯鋼又は鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−５２４４４（Ｐ２０１３−５２４４４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６２８７７（Ｐ２０１２−２６２８７７）
【出願日】平成２４年１１月３０日（２０１２．１１．３０）
【分割の表示】特願２００８−６６２６５（Ｐ２００８−６６２６５）の分割
【原出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月３０日（２０１２．１１．３０）
【分割の表示】特願２００８−６６２６５（Ｐ２００８−６６２６５）の分割
【原出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【Ｆターム（参考）】
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