鋼帶用鋼板及其制造方法以及鋼帶的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及以碳素鋼作為原材料的鋼帶用鋼板及其制造方法，以及采用上述鋼板 的鋼帶。
【背景技術】
[0002] 鋼帶有以不銹鋼作為原材料的"不銹鋼帶"及以碳素鋼作為原材料的"碳素鋼帶"。 本發明以后者的碳素鋼帶作為對象。作為碳素鋼帶的代表性的用途，可以舉出烘烤餅干等 烘箱的傳送帶。在以下的本說明書中，所謂鋼帶意指"碳素鋼帶"。
[0003] 對鋼帶要求以下的特性。
[0004] (i) "強度（硬度）對延性及韌性"平衡
[0005] 鋼帶，根據傳送機的用途，由于在負荷適度的張力而使用，所以在負荷的張力下不 發生變形的程度的強度是必要的。另外，要求在使用中不產生"劃痕"的程度的表面硬度。 另一方面，在鋼帶制造時，通過對鋼材施加拉伸變形進行形狀修正。此時，當強度過高時，延 性（塑性變形能力）不足，無法進行形狀修正。另外，為了確保使用中的韌性，適度的延性 也是必要的。
[0006] (ii)疲勞強度
[0007] 傳送帶在使用中經受反復彎曲的應力負荷，故要求疲勞強度高。
[0008] (iii)焊接性
[0009] 把鋼板制成無接縫的帶狀時，實施焊接。另外，在鋼帶檢修時也實施焊接。因此， 必需具有良好的焊接性。
[0010] (iv)平坦度
[0011] 如上所述，碳素鋼帶的代表性用途是用作烘箱等的傳送機帶，使用時，要求平坦的 形狀。從原材料卷材制造傳送機帶時進行形狀修正，使用時施加張力，故采取平坦度提高的 對策，對原材料卷材也要求優良的平坦度。
[0012] 關于獲得如此特性的方法，此前已有各種的研究，已經開發出，例如，對中碳鋼進 行淬火、回火處理以及調質乳制（壓延）的方法，或者如專利文獻1或專利文獻2所示的本 來在鋼絲領域采用的鉛淬火、發藍的處理適用于鋼板的方法等。從前的碳素鋼帶的大部分， 采用以下的任一方法加以制造。
[0013] i)(約0. 65% C鋼的熱乳或冷乳鋼板）一淬火和回火
[0014] ii)(約0· 65% C鋼的熱乳或冷乳鋼板）一鉛淬火一冷乳一發藍處理
[0015] 現有技術文獻
[0016] 專利文獻
[0017] 專利文獻1:特開昭47 - 38616號公報
[0018] 專利文獻2:特開昭57 - 101615號公報
[0019] 專利文獻3:特許第3964246號公報
【發明內容】
[0020] 發明要解決的課題
[0021] 現在使用的鋼帶，關于上述（i)~（iv)的特性，具有幾乎無實用問題水平的基本 性能。另外，近年來，關于耐久性（壽命）的改善要求在提高，本申請人通過專利文獻3公 開了技術。
[0022] 使鋼帶的耐久性劣化的要素之一是疲勞破壞。疲勞破壞，是鋼帶的端面（邊緣 面）上存在的裂痕或使用中產生的裂痕等作為起點所形成的微小裂紋，因受到重復應力的 作用，通過向周圍傳播而產生。易傳播裂紋的性質的材料，即"裂紋擴展阻力"小的材料，因 經受重復應力而產生的微小裂紋，容易發展為所謂的疲勞裂紋。當疲勞裂紋成長達到某種 大小時，在重復應力作用下，突然發生材料斷裂。這就是疲勞破壞。因此，為了提高鋼帶的 耐久性和可靠性，提高裂紋擴展阻力是重要的。
[0023] 可以認為裂紋擴展阻力，對材料的金屬組織有很大影響。僅使金屬組織細微化，難 以大幅且穩定地提高裂紋擴展阻力，這是阻止鋼帶的耐久性提高技術進步的原因之一。本 申請人從上述專利文獻3清楚地知道對裂紋擴展阻力穩定地提高有效的金屬組織，由此可 顯著提高鋼帶用鋼板的裂紋擴展阻力。另外，同時，不需鉛淬火處理等煩瑣的恒溫變換處 理，采用簡易工序制造裂紋擴展阻力高的鋼板成為可能。
[0024] 在專利文獻3的技術中，通過把C含量控制在0. 60%以下，使裂紋擴展阻力提高。 然而，在鋼帶使用的亞共析鋼中，也可根據目的，有時還更加提高C含量水平。特別是為了 謀求強度水平的提高時，增大C含量是有利的。本發明提供：在亞共析鋼的C含量更廣泛的 范圍內，改善裂紋擴展阻力的技術。特別是公開了在碳素鋼帶中，既保持更高強度化又具有 優良的裂紋擴展阻力雙全的有效技術。另外，公開了不采用特別的附加工序修正平坦度，僅 采用上述那樣的簡易工序，制造鋼帶用鋼板的方法。
[0025] 用于解決課題的手段
[0026] 為了達到上述目的，本發明提供的鋼帶用鋼板的制造方法包括：對具有按質量計： C :0· 60 ~0· 80%、Si :1· 0% 以下、Mn :0· 10 ~I. 0%、P :0· 020% 以下、S :0· 010% 以下、Cr : 0.1~1.0%、￥:0~0.5%、11:0~0.1%、他：0~0.1%、8:0~0.01%、其余為卩6及不 可避免雜質的化學組成的鋼的板坯，采用精加工熱乳溫度：800~900°C、精加工熱乳后至 卷繞前的平均冷卻速度：20°C /sec以上、卷繞溫度：450~650°C的條件實施熱乳后，不進 行熱處理，以每1乳制道次小于12%、優選10%以下的壓下率實施總乳制率40%以上的冷 車L，然后，實施于200~500°C、保持0. 5~30h的時效處理。根據需要，在上述時效處理后， 也可具有乳制率10%以下的調質乳制的工序。
[0027] 上述的成分元素之中，V、Ti、Nb、B為任意添加元素。
[0028] 在這里，乳制時每1乳槽的壓下率由下列（1)式表示。
[0029] 壓下率（％ ) = (h。一 h DAiqX 100 · · · (1)
[0030] h。:該乳制乳槽前的板厚（mm)
[0031] Ii1:該乳制乳槽后的板厚（mm)
[0032] 另外，總乳制率由下列（2)式表示。
[0033] 總乳制率（％) = (H。一 H1VH0XlOO ··· (2)
[0034] H。:乳制開始前（初次乳槽前）的板厚（mm)
[0035] H1:乳制終止后（最終乳槽后）的板厚（mm)
[0036] 上述鋼的化學組成，由質量％表示：包含C:超過0.60%至0.80%以下、Si : 0· 10 ~L 00%、Μη :0· 10 ~L 00%、P :0· 002 ~0· 020%、S :0· 001 ~0· 010%、Cr :0· 10 ~ 1. 00%、V :0 ~0· 50%、Ti :0 ~0· 10%、Nb :0 ~0· 10%、B :0 ~0· 010%、其余為 Fe 及不 可避免的雜質是更優選的。此場合下，V、Ti、Nb、B也是任意添加元素。上述冷乳制的各乳 制乳槽中的材料溫度保持在11 〇 °C以下是優選的、100 °C以下是更優選的。
[0037] 通過上述制造工序得到的鋼板具有金屬組織，所述金屬組織為例如珠光體組織占 70體積％以上、優選90體積％以上，其余為先共析鐵素體相的金屬組織，乳制方向的拉伸 強度在IlOOMPa以上、優選1300MPa以上，按照下述[A]的定義，裂紋擴展阻力為600MPa以 上。先共析鐵素體的量，例如在〇. 1體積％以上。即，珠光體組織的量可規定在99. 9體積％ 以下的范圍。
[0038] [A]在圖1所示試驗片的縱向（與乳制方向一致），在室溫以拉伸速度0. 3mm/min 進行拉伸試驗，從荷重一伸長率曲線求出最大荷重，將該最大荷重用初期斷面積（45mmX 板厚）除得的值（單位:MPa)作為裂紋擴展阻力。
[0039] 這里的圖1(a)為表示試驗片的全部形狀的平面圖。圖1(b)為（a)的中心部呈 現的孔的部分的放大圖，表示出孔、及其周圍形成的槽口（notch)及疲勞預裂紋的形狀、尺 寸。試驗片中心部的板寬度方向具有直徑4. Omm孔，其兩側形成寬度約2. 5_的槽口，以及 在該槽口的前端，形成長度3. 5±0.1 mm的疲勞預裂紋。疲勞預裂紋是在孔的兩側形成槽口 后，預先在試驗片的縱向，施加重復應力負荷，進行部分脈動疲勞試驗而形成。
[0040] "室溫"意指JIS Z2241 :2011 (金屬材料拉伸試驗方法）中記載的10~35°C。
[0041] 另外，本發明還提供把上述的鋼板通過焊接而成的無接縫的鋼帶。該鋼帶優選適 于用作傳送機鋼帶。
[0042] 發明的效果
[0043] 按照本發明，可在亞共析鋼的C含量范圍內，使鋼板的裂紋擴展阻力穩定提高。