专利名称：：建材用超薄冷轧钢板及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及建材用超薄冷轧钢板及其制造方法，特别是对板厚在0.2mm以下的超薄冷轧钢板，同时赋予作为建材使用所需要的强度和平整度。
背景技术：
：近年来，超薄冷轧钢板作为建材用途的需求增大。也就是说，将超薄冷轧钢板根据用途的不同而实施热镀、电镀、涂装等表面处理后，贴合在例如木制或者树脂制等的基板上，用于建筑物的内壁、外壁及屋顶等用途。如果在与基板贴合时钢板上产生边缘波(edgewave)或中心波(centerbuckle)，则在与基板贴合后，基板与钢板之间容易形成间隙，会产生外观不好或腐蚀等问题，因此期望钢板尽可能没有边缘波或中心波的产生而平整。在上述的用途中，冷轧钢板几乎是不经过加工就被使用。此外，在这样的用途中，与其重视延展性或r值等成形性，不如重视板厚精度、强度、形状(平整度)。也就是说，需要超薄、具有高强度、用边缘波或中心波评价的平整度优良。而且，用于上述用途时，还要求作为通用材料的廉价。此处，作为超薄冷轧钢板的制造方法，例如专利文献1中公开了将钢经热轧后的巻材不进行中间退火、以冷轧率80~99%冷轧至板厚0.5mm以下，其中，所述钢含有C《0.010。/o且C+N《0.012%、Si《0.01%、Mn《0.15%、P《0.02%、S《0.020%，余量由铁和不可避免的杂质构成。该技术通过降低钢中C含量和N含量，降低冷轧时的加工硬化，能实现高轧制率下的冷轧，制造出超薄钢板。然而，作为上述的建材用的用途，要求高强度，具体而言，要求屈服强度YS为700MPa以上，但在专利文献l的技术中，实现冷轧后的高强度是困难的。此外，在上述技术中，由于必须同时降低C和N，因此存在制造成本变高的缺点。专利文献l:日本特开平3-79726号公报
发明内容本发明是鉴于上述现状开发的，目的在于提供适合用于建筑物的内壁、外壁或屋顶等平板部件的、板厚在0.2mm以下且强度和平整度优良的廉价的建材用超薄冷轧钢板及其有利的制造方法。以下，对本发明的开发经过进行说明。此外，作为原材，以廉价的一般软钢为基础。将板厚在0.2mm以下的超薄冷轧钢板用于建材用途时，在其使用时必须具有平整度不会被损害程度的强度(屈服强度YS:700Mpa以上)。如果只为了提高强度，则增大C量即可。然而，此时钢板会变硬，仅通过轧制无法避免形状(平整度)的变差。另外，作为提高强度的方法，考虑在强压下实施轧制，但在这种情况下钢板也会变硬，仅通过轧制仍然无法避免形状(平整度)的变差。因此，冷轧后，需要实施形状矫正处理、优选矫平处理(levelertreatment)来矫正钢板形状。然而，在该通过矫平处理来矫正钢板形状时，需要使冷轧后的钢板的表面硬度在适当的范围内，并且硬度偏差、特别是板宽方向的硬度偏差少。因此，本发明人为了以一般软钢为原材制造具有适合冷轧后的矫平处理的表面硬度的冷轧钢板，对成分组成及其制造方法反复进行了各种研究。其结果得到如下见解通过优化热轧条件、特别是终轧温度和巻取温度，有利于达到所期望的目的。本发明以上述见解为根据。也就是说，本发明的主旨构成如下。1.一种建材用超薄冷轧钢板，其以质量％计，含有C:0.01。/。以上且0.10%以下、Si:0.03。/o以下、Mn:0.005yo以上且0.5%以下、P:0.01%以上且0.20%以下、S:0.03。/o以下、Al:0.0iy。以上且0.1%以下、N:0.010%以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，且被冷轧至板厚0.2mm以下，所述钢板的特征在于，该冷轧后的钢板的平均硬度(HR30T)为68以上、83以下，并且板宽方向的硬度变化量在平均硬度的士2以内的比例占钢板整体的90%以上。2.—种建材用超薄冷轧钢板，对上述l所述的钢板实施形状矫正处理而得到，其特征在于，该钢板的平整度在2mm以下，并且屈服强度(YS)在700MPa以上。3.—种建材用超薄冷轧钢板的制造方法，其特征在于，将钢原材加热至加热温度115(TC以上后，在终轧温度为70(TC以上、A"点以下的条件下实施热轧，然后在巻取温度为50(TC以上、75(TC以下巻取成巻，制成热轧板，接着将该热轧板酸洗后，在冷轧轧制率为85%以上、99。/。以下的条件下冷轧至板厚0.2mm以下，其中，所述钢原材以质量％计，含有C:0.01。/。以上且0.10%以下、Si:0.03。/。以下、Mn:0.005Q/。以上且0.5%以下、P:0.0"/o以上且0.20%以下、S:0.03。/o以下、Al:O.Oiy。以上且0.1%以下、N:0.010e/o以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。4.一种建材用超薄冷轧钢板的制造方法，其特征在于，将钢原材加热至加热温度115(TC以上后，在终轧温度为70(TC以上、A。点以下的条件下实施热轧，然后在巻取温度为50(TC以上、75(TC以下巻取成巻，制成热轧板，接着将该热轧板酸洗后，在冷轧轧制率为85%以上、99%以下的条件下冷轧至板厚0.2mm以下，进而实施形状矫正处理，其中，所述钢原材以质量％计，含有C:0.0in/。以上且0.10。/。以下、Si:0.03。/()以下、Mn:0.005。/o以上且0.5%以下、P:0.01。/。以上且0.20%以下、S:0.03%以下、Al:0.01。/。以上且0.1%以下、N:0.010。/。以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。5.—种建材用超薄冷轧钢板，其特征在于，以质量％计，含有C:0.01。/q以上且0.10%以下、Si:0.03o/。以下、Mn:0.005。/o以上且0.5%以下、P:0.01。/o以上且0.20%以下、S:0.03。/o以下、Al:0.01。/o以上且0.1%以下、N:0.010n/o以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，板厚为0.2mm以下，平整度在2mm以下，并且屈服强度(YS)在700MPa以上。根据本发明，对于板厚在0.2mm以下的建材用超薄冷轧钢板，仅通过冷轧就能够同时赋予作为建材使用所需要的强度和平整度。图1是表示板厚为0.120mm的超薄冷轧钢板的C含量与矫平加工前的屈服强度YS(MPa)的关系的图。具体实施例方式以下对本发明进行具体说明。首先，对将本发明中钢板的成分组成限定在上述范围内的理由进行说明。此外，各元素的含量的单位均为「质量％」，然而，除另有规定外，下面只用「％」表示。C:0.01。/。以上且0.10%以下C具有在钢中固溶而提高原材的强度的效果，然而当其含量超过0.10%时会形成碳化物，冷轧时的负荷显著地增大，变得难以得到板厚为0.2mm以下的冷轧钢板。因此，在本发明中，从冷轧性的观点出发，使C量的上限为0.10。/。。此外，从冷轧性方面考虑，期望降低C量，然而C量的显著降低与钢板的强度降低有关，而且使炼钢时C降低的成本增加，变得难以廉价地提供原材。因此，从确保强度和成本的方面出发，使C量的下限为0.01%。从冷轧性和成本两者的观点出发，优选的C量为0.02%以上、0.07以下。最近，关于如上所述的贴合在木制或树脂制等的基板上使用的超薄冷轧钢板，从轻量化的观点出发，要求进一步减薄，例如有要求板厚为约0.12mm的超薄材料的情况。当使钢板减薄时，随之而来的矫平处理时的断裂成为问题，特别是减薄成为板厚约0.12mm时，这个问题变得显著。为了防止矫平处理时的断裂，提供给矫平加工的钢板的软质化是有效的。因此，本发明人对这一点进行研究时发现，通过严密地调整C含量，能将矫平加工前的钢板软质化，其结果是，即使对于板厚为约0.12mm的薄材料，也能有利地避免矫平处理时的断裂。图1中表示的是，关于以Si:0.01%、Mn:0.16%、P:0.015%、S:0.017%、Al:0.020%、N:0.0021。/o为基本组成，使C在0.0100.052%的范围内改变，板厚为0.120mm的超薄冷轧钢板，对C含量与矫平加工前的屈服强度YS(MPa)的关系进行研究而得到的结果。如该图所示，屈服强度随着C量的增加而增大。接着，对上述的钢板，在延展率0.30%下实施矫平加工时，C量达到0.045%之前能得到所期望的平整度，然而，C量超过0.045%的钢材，在为了得到所期望的平整度而进行矫平加工时，钢板必然断裂。也就是说，发现在使板厚减薄至约0.12mm时，将C量设定在0.045%以下是有利的。另一方面，在板厚为约0.20mm时，通过将C量设定为0.10%以下，能得到所期望的平整度。此外，在本发明中，以将矫平加工后的钢板的屈服强度YS设定在700MPa以上、优选710MPa以上作为目标，如图1所示，通过使C量为0.015%以上，即使在矫平加工前的阶段，也能使YS在700MPa以上。此时，如果在矫平加工前的阶段YS为700MPa以上，则在延展率为0.2%以上的矫平加工后能得到700MPa以上的YS。因此，对于板厚为约0.12mm的薄材料，为了在矫平加工后确保所期望的强度(YS》700MPa以上)，使C量为0.015%以上是有利的。Si:0.03n/。以下Si作为提高钢的强度的元素是有效的，然而，大量的含有不仅使冷轧性降低，而且使表面处理性、化学转化处理性、耐腐蚀性降低，因此从这个观点出发将Si量限定为0.03%以下。Mn:0.005Q/o以上且0.5%以下Mn有通过S抑制热裂纹的作用，因而为了得到该效果，使其含量在0.005%以上。优选0.01%以上，更优选0.05%以上。然而，因为Mn的大量添加不仅使钢板原材硬质化、冷轧性降低，而且使焊接性和焊接后的焊接部成形性降低，因而将Mn的上限设为0.5%。此外，在要求更好的形状和耐腐蚀性时，Mn量优选在0.30%以下。P:0.01o/。以上且0.20%以下P有提高钢板原材的强度的效果，因此使其含量为0.01%以上。然而，大量添加使冷轧性降低。此外，P在钢中偏析的倾向强，导致焊接部的脆化。因此，在本发明中，使P的上限为0.20。/。。此外，更优选P为0.10%以下。S:0.03。/。以下S作为主要的夹杂物存在于钢中，使耐腐蚀性降低，因此希望尽量降低其含量，最多只允许存在0.03%。因此，在本发明中，S量的上限设为0.03%。此外，S量的下限没有特别的限定，优选如上所述尽量降低，但从炼钢能力和成本的角度出发，优选为约0.005%。Al:0.01。/。以上且0.1%以下Al作为脱氧剂添加，是提高钢的纯净度的元素，因此主动地添加。然而，Al量不足0.01%时脱氧效果小，夹杂物残留而使成形性降低。但是，当Ai量超过o.iy。时钢板的表面纯净度下降，因此在本发明中将Al量限定为0.01%以上、0.1%以下，此外，从材质稳定性的观点出发，优选Al为0.02%以上、0.080%以下。化0.010%以下N在钢板中固溶，若含量超过0.010%，则使钢板显著硬质化，因此将其含量设为0.010%以下。此外，N量的下限并没有特别的限制，但从炼钢能力和成本考虑优选为约0.0010%。余量由Fe和不可避免的杂质构成。此处，作为不可避免的杂质，可能有Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、Ti和B等，优选分别限定在如下范围Cu:0.20。/o以下、Ni:0.20。/。以下、Cr:0.20。/。以下、Mo:0.20y。以下、Nb:0.02。/o以下、Ti:0.02。/。以下、B:0.00100/0以下。以上对本发明中的优选成分组成进行了说明，然而这样并不充分，重要的是冷轧后和形状矫正处理后满足以下各种必要条件。此外，以下对作为形状矫正处理的矫平处理进行举例说明。也就是说，冷轧后，将钢板的平均硬度调整至以洛氏硬度(HR30T)计68以上、83以下的范围内是重要的。由于冷轧后的钢板的硬度(硬质度)对产品形状有很大影响，因此本发明中的硬质度极其重要。在本发明中，由于产品板厚极薄，为0.2mm以下，因此将硬质度设为测定板表面而求得的板表面硬度。试验方法以JISZ2245「洛氏硬度试验方法」为标准。该平均硬度(HR30T)不足68时，在矫平处理后确保YS》700Mpa是困难的，容易发生产品折断，另一方面，当大于83时，通过矫平处理的形状矫正变得困难，产品形状的变差变得显著，因此，钢板的平均硬度(HR30T)限定在68以上、83以下的范围内。此外，在上述冷轧后的钢板中，板宽方向的硬度变化量在钢板的平均硬度的土2以内的比例占钢板整体的卯％以上也是重要的。板宽方向的硬度变化量若超过钢板平均硬度(HR30T)的土2，则之后实施矫平处理时形状变差，因此板宽方向的硬度变化量在平均硬度的±2以内是必要的。此外，上述板宽方向的硬度变化量的规定不一定需要整个钢板都满足，只要至少90%以上满足上述必要条件即可。此外，钢板的平均硬度和板宽方向的硬度变化量在平均硬度的±2以内的比例，能通过下面的方法求出。在长度方向距冷轧钢板的前端200m间距处，对板宽方向上距两端5mm部及其内侧的等间距的例如7处(总计9处)进行测定，将这些长度/板宽方向的测定值的平均值作为平均硬度。此外，板宽方向的硬度00000变化量在平均硬度的±2以内的比例，用总测定数中成为平均硬度的±2以内的测定数的比例计算出来。此外，钢板的平均硬度和板宽方向的硬度变化量在平均硬度的±2以内的比例，由于冷轧钢板长度方向的硬度的偏差小，因此也可以如下简单地求出。艮卩，对具有产品宽度的任意长度的钢板(切板)，在长度方向上反复进行与上述同样的在板宽方向处的测定，使测定数总计在100以上，将这些测定值的平均值作为平均硬度。此外，板宽方向的硬度变化量在平均硬度的士2以内的比例，由这样求得的任意长度的钢板的总测定数中成为平均硬度的±2以内的测定数计算出来。此外，矫平处理后，钢板的平整度和抗拉强度满足以下的范围是重要的。平整度2mm以下平整度是根据JISG3141「冷轧钢板及钢带」中记载的方法求得的。此时，平整度由边缘波或中心波中表示最大应变的来进行评价。若该平整度超过2mm，即边缘波或中心波超过2mm，则妨碍作为产品使用，因此，平整度限制在2mm以下。屈服强度(YS):700MPa以上当屈服强度不足700MPa时，在到与基板贴合为止的处理时容易变形，平整度的确保困难，因此将屈服强度限定在700MPa以上。优选710MPa以上。接着，对本发明的制造方法进行说明。将由上述的优选成分组成的钢水，使用转炉或电炉等公知的炉熔炼后，用连铸法或造坯-开坯法、薄钢坯铸造法等公知的方法制成钢坯，从而制成钢原材。在这些公知的方法中，从防止宏观偏析方面考虑，更优选连铸法。接着，对钢原材实施加热、热轧。此时，若原材的加热温度不足1150°C，则热轧时的变形阻力变高，轧制载荷增加，从而热轧变得困难，因此将加热温度设为115(TC以上。此外，为了使材质均匀化，也优选设为115(TC以上。然而，由于当加热超过1300。C时，晶粒粗大化，延展性降低，因此加热温度的上限优选设为约1300'C。接着，实施热轧，本发明中该热轧的终轧温度是重要的。也就是说，通过使终轧温度为700'C以上、Ab点以下，能得到软质的热轧钢板，冷轧时的负荷减轻，因此能板厚精度良好地得到所期望的板厚0.2mm以下的冷轧材料。这方面，当终轧温度不足70(TC时，热轧板变得过软，因而虽然冷轧时的负荷降低，但产品发生断折，产品形状变差。此外，若终轧温度比70(TC低，则热轧时的负荷变大。因此，热轧板的终轧温度设为70(TC以上。另一方面，若终轧温度比Ar3相变点温度高，则热轧板变硬，冷轧时的负荷变大，冷轧性降低。另外，从材质的均匀性、表面性状的点出发，终轧温度优选为75(TC以上、83(TC以下。此外，Ar3相变点可以用下式求得。Ar3相变点=901-325[%C]-92[%Mn]+33[%Si]+287[%P]其中，[]内为各元素的含量(质量％)。巻取温度50(TC以上、75(TC以下通过使巻取温度为50(TC以上，热轧结束后的晶粒成长、粗大化，进而碳化物凝集粗大化。由此，能得到软质的热轧板，冷轧时的负荷降低，冷轧性提高。然而，当巻取温度超过75(TC而过高时，表面氧化皮的生成变多，可能出现不仅热轧板的表面性状、而且冷轧后的表面性状变差。因此，巻取温度设为50(TC以上、750。C以下。另外，巻取温度的优选上限值为70(TC。接着，酸洗后，通过冷轧制成冷轧板。热轧板的酸洗条件没有特别的限定，只要能除去表面氧化皮即可。因此，可以用公知的方法，例如用盐酸、硫酸等酸除去表面氧化皮。冷轧是在轧制率为85%以上、99%以下的条件下，轧制至板厚0.2mm以下。此时，若冷轧时的轧制率不足85%，则需要将热轧板的板厚设为1.3mm以下，确保预定的温度以上的终轧温度变得困难，轧制时的负荷增加，或巻材内的温度偏差变大，无法得到所期望的材质，另一方面，轧制率超过99%的轧制难以实施，因此，将轧制率限定在85~99%的范围内。另外，虽然与C含量也有关，但当冷轧时的轧制率超过96%时，有形状变差的情况，因此冷轧时的轧制率优选不足96%，更优选为95%以下。通过上述的冷轧，能得到板厚在0.2mm以下、平均硬度(HR30T)为68以上、83以下、并且板宽方向的硬度变化量在平均硬度的土2以内的比例为钢板整体的90%以上的超薄冷轧钢板。然而，仅仅通过该冷轧，只能使平整度满足所期望的必要条件。因此，在这种情况下，在冷轧后实施张力矫平(tensionleveler)等矫平处理，改善平整度，并调整强度。此时，所期望的平整度在2mm以下，并且，所期望的强度即屈服强度(YS)在700MPa以上。为了得到上述的平整度和强度，优选在拉伸率为0.3%以下的条件下实施矫平处理。此时，若拉伸率超过0.3%则钢板硬质化，在矫平加工中钢板有可能断裂。另外，板表面硬度例如在拉伸率为0.3%以下的条件下，即使在矫平加工后也几乎没有变动，以HR30T计为约1~2点。另外，在上述说明中，举例说明了作为形状矫正处理的矫平处理，但本发明并不限定此，只要是具有与矫平处理同样效果的形状矫正处理，都是适用的。形状矫正处理后的钢板，还可以根据需要实施表面处理。作为实施的表面处理，可以列举如下方法脱脂、干燥后，热镀锌，之后实施铬酸盐处理；脱脂、干燥、电镀后，实施彩涂(colorcoating);或干燥后，实施彩涂等。并且，镀锡、镀镍等镀敷，或镀各种合金、化学转化处理等对通常的冷轧钢板适用的表面处理都是合适的。实施例1在转炉中熔炼表1所示成分组成的钢，用连铸法制成260mm厚的钢坯。接着，将上述钢坯在表2所示的条件下热轧、冷轧，制成最终板厚为0.2mm以下的冷轧钢板。另外，板宽为1000mm。并且，对所得的冷轧钢板以表2所示的拉伸率实施矫平处理。冷轧后，对矫平处理前的冷轧钢板的板表面硬度(HR30T)和板宽方向的硬度变化量进行了研究，结果如表3所示。此外，表3中还示出了对按上述方法求得的钢板的平均硬度和硬度变化量《士2的比例(％)进行研究的结果，以及在长度方向的中央测定的板宽5mm的位置和板宽中央位置的硬度的测定结果。另外，对于从长度方向的中央采集的1500mm长的钢板(切板)，也求出了钢板的平均硬度和硬度变化量的比例，显示出与表3的结果一致的结果。此外，对矫平处理后的钢板，研究了平整度和强度(YS)。得到的结果一并记在表3中。另外，平整度是按上述方法求得的，试验材料使用板宽1000mm、长1500mm的钢板。此外，屈服强度(YS)使用以拉伸方向为延展方向的JIS5号试验片求出。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>由表3可以明确得知，根据本发明制造的冷轧钢板，冷轧后的板表面硬度均满足本发明的优选范围，并且，矫平处理前板表面硬度满足本发明的必要条件的钢板，在经过适当的矫平处理后，边缘波、中心波都在2mm以下，均能得到本发明中期望的平整度和强度。权利要求1.一种建材用超薄冷轧钢板，其以质量％计，含有C0.01％以上且0.10％以下、Si0.03％以下、Mn0.005％以上且0.5％以下、P0.01％以上且0.20％以下、S0.03％以下、Al0.01％以上且0.1％以下、N0.010％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，且被冷轧至板厚0.2mm以下，所述钢板的特征在于，该冷轧后的钢板的平均硬度HR30T为68以上、83以下，并且板宽方向的硬度变化量在平均硬度的±2以内的比例占钢板整体的90％以上。2.—种建材用超薄冷轧钢板，对权利要求l所述的钢板实施形状矫正处理而得到，其特征在于，该钢板的平整度在2mm以下，并且屈服强度YS在700MPa以上。3.—种建材用超薄冷轧钢板的制造方法，其特征在于，将钢原材加热至加热温度115(TC以上后，在终轧温度为70(TC以上、A。点以下的条件下实施热轧，然后在巻取温度为50(TC以上、750'C以下巻取成巻，制成热轧板，接着将该热轧板酸洗后，在冷轧轧制率为85%以上、99y。以下的条件下冷轧至板厚0.2mm以下，其中，所述钢原材以质量％计，含有(3:0.01%以上且0.10%以下、Si:0.03。/。以下、Mn:0.005。/。以上且0.5%以下、P:0.01。/o以上且0.20%以下、S:0.03。/o以下、Al:0.01。/。以上且0.1%以下、N:0.010o/c)以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。4.一种建材用超薄冷轧钢板的制造方法，其特征在于，将钢原材加热至加热温度115(TC以上后，在终轧温度为70(TC以上、Ar3点以下的条件下实施热轧，然后在巻取温度为50(TC以上、75(TC以下巻取成巻，制成热轧板，接着将该热轧板酸洗后，在冷轧轧制率为85%以上、99%以下的条件下冷轧至板厚0.2mm以下，进而实施形状矫正处理，其中，所述钢原材以质量％计，含有C:0.01。/。以上且0.10。/。以下、Si:0.03。/t)以下、Mn:0.005。/o以上且0.5%以下、？:0.01%以上且0.20%以下、S:0.03%以下、Al:0.01Q/。以上且0.1%以下、N:0.010。/。以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。全文摘要本发明提供适合用于建筑物的内壁、外壁或屋顶等平板部件的、板厚在0.2mm以下且强度和平整度优良的廉价的建材用超薄冷轧钢板。钢板的成分组成为，以质量％计，含有C0.01％以上且0.10％以下、Si0.03％以下、Mn0.005％以上且0.5％以下、P0.01％以上且0.20％以下、S0.03％以下、Al0.01％以上且0.1％以下、N0.010％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，而且，被冷轧至板厚0.2mm以下后的钢板的平均硬度(HR30T)在68以上、83以下，并且板宽方向的硬度变化量在平均硬度的±2以内的比例占钢板整体的90％以上。文档编号C22C38/06GK101646796SQ20088001068公开日2010年2月10日申请日期2008年3月19日优先权日2007年3月30日发明者中川畅子,安原英子,花泽和浩,藤田耕一郎,馆野纯一申请人:杰富意钢铁株式会社