CN103817177A - 轧辊成形方法及轧辊成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够获得抑制了由热处理导致的截面变形的轧辊成形品的轧辊成形方法及轧辊成形装置。所述轧辊成形方法包括：截面成形工序，使沿长度方向输送的钢带通过成形用轧辊模具，来将钢带的截面形状成形为规定的截面形状；加热工序，将通过了成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；预冷却工序，将在加热工序中被加热至第一温度的钢带冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；截面矫正工序，通过使在预冷却工序中被冷却至第二温度的钢带通过矫正用轧辊机座，来矫正钢带的截面形状；以及主冷却工序，将通过了矫正用轧辊机座的钢带H冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

Description

轧辊成形方法及轧辊成形装置

技术领域

本发明涉及钢带的轧辊成形方法及轧辊成形装置。

背景技术

例如车辆用门的加强部件（车门加强）在对经镀锌的钢带进行轧辊成形并将其切断至规定长度之后，为了获得希望的强度而进行热处理。因此，车辆用门的加强部件经由轧辊成形工序和其后的热处理工序而制造。

专利文献1公开了一种在对金属钢板进行了轧辊成形后，对轧辊成形品进行弯曲成形的成形装置。根据专利文献1中记载的成形装置，对轧辊成形品在进行弯曲成形的同时进行加热，然后立即进行快速冷却，由此来制造经热处理的轧辊成形品。

专利文献1：日本特开2007－83304号公报

根据专利文献1中记载的成形装置，在轧辊成形结束后进行热处理。当在轧辊成形结束后进行热处理时，由加热导致产生截面变形。因此轧辊成形结束时的截面形状与热处理后的截面形状不同。虽然也可以事先确定轧辊成形结束时的截面形状，使得热处理后的截面形状与目标截面形状一致，但是由于截面变形量难以预测，所以难以预估由加热导致的截面变形来事先确定轧辊成形结束时的截面形状。

发明内容

本发明的目的在于提供能够获得抑制了由热处理导致的截面变形的轧辊成形品的轧辊成形方法及轧辊成形装置。

本发明提供一种轧辊成形方法，包含：截面成形工序，使沿长度方向输送的钢带通过成形用轧辊模具，来将钢带的截面形状成形为规定的截面形状；加热工序，将通过了所述成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；预冷却工序，将在所述加热工序中被加热至所述第一温度的钢带冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；截面矫正工序，使在所述预冷却工序中被冷却至所述第二温度的钢带通过矫正用轧辊模具，来矫正钢带的截面形状；以及主冷却工序，将通过了所述矫正用轧辊模具的钢带冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

另外，本发明提供一种轧辊成形装置，包括：成形用轧辊模具，所述成形用轧辊模具用于将沿长度方向输送的钢带的截面形状成形为规定的截面形状；加热装置，所述加热装置将通过了所述成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；预冷却装置，所述预冷却装置将由所述加热装置加热过的钢带冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；矫正用轧辊模具，所述矫正用轧辊模具用于对由所述预冷却装置冷却后的钢带的截面形状进行矫正；以及主冷却装置，所述主冷却装置将通过了所述矫正用轧辊模具的钢带冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

根据本发明，当将通过了成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的温度时，钢带的截面形状由于热而发生变形。该变形通过使钢带通过矫正用轧辊模具被矫正。通过该矫正，钢带的轧辊成形结束。因为通过矫正用轧辊模具时的钢带的温度高于等于马氏体相变点，所以在进行截面形状的矫正时，虽然钢带被加热，但由淬火导致的硬化并未开始。因此，能够利用矫正用轧辊模具可靠地矫正钢带的截面形状。然后，在矫正了截面形状之后，使钢带的温度下降至低于马氏体相变点而使钢带硬化。

这样，根据本发明，不是在钢带的轧辊成形结束后实施热处理，而是在热处理的中途，特别是在热处理开始后且钢带因热处理开始发生硬化前，对钢带的截面形状进行矫正而结束轧辊成形。并且，随后结束热处理。因此，在利用矫正用轧辊机座对截面形状进行矫正的时刻，钢带的由淬火导致的硬化不会发生。因此，通过矫正工序能够获得希望的截面形状，此外，能够通过随后的主冷却工序能够使成形品硬化。结果，能够获得由热处理导致的截面变形得到抑制的轧辊成形品。

在本发明中，“钢带”是指处于以下状态的金属钢板：即，在轧辊成形中使用的金属板未被切断为作为产品的希望长度。因此，根据本发明，例如能够在将从开卷机送出的钢带切断为希望长度之前进行截面形状的成形和淬火硬化。

所述主冷却工序可以是对刚通过所述矫正用轧辊模具的钢带进行冷却的工序。在该情况下，所述主冷却工序是如下的工序：在将钢带的输送方向定义为从上游朝向下游的方向时，从所述矫正用轧辊模具的下游侧向所述矫正用轧辊模具喷射冷却介质，来对刚从所述矫正用轧辊模具排出的钢带进行冷却的工序。另外，所述主冷却装置可以构成为，在将钢带的输送方向定义为从上游朝向下游的方向时，从所述矫正用轧辊模具的下游侧向所述矫正用轧辊模具喷射冷却介质，来对刚从所述矫正用轧辊模具排出的钢带进行冷却。例如，可以构成为，当主冷却装置包括喷射冷却水的喷嘴时，喷嘴配置在矫正用轧辊模具的下游侧，喷嘴的方向朝向矫正用轧辊模具的出口（从矫正用轧辊模具排出钢带的部分）。由此，刚从矫正用轧辊模具排出的钢带被冷却，因此钢带成为一边被矫正截面形状一边被冷却的状态。在矫正截面形状时，钢带的截面被轧辊部限制。即，在限制钢带的截面形状的同时对钢带进行冷却（淬火）。由此，确立有具有高生产率的轧辊淬火工艺方法。

所述加热工序和所述预冷却工序可以在通过了所述成形用轧辊模具的钢带被送入至矫正用轧辊模具为止的期间进行。即，可以对沿轧辊成形装置内的形成于成形用轧辊模具与矫正用轧辊机座之间的轧制线输送的钢带实施加热工序和预冷却工序。

所述预冷却工序可以是使向钢带的输送方向流动的冷却介质与在所述加热工序中进行了加热的钢带相接触的工序。另外，所述预冷却装置可以构成为，使向钢带的输送方向流动的冷却介质与被所述加热装置加热的钢带相接触。在该情况下，在所述预冷却工序中使用的冷却介质可以是气体（例如空气），可以在所述预冷却装置使用气体（例如空气）作为冷却介质。

由此，因为在预冷却工序中使用的冷却介质向钢带的输送方向（即从上游向下游）流动，所以通过该流动，在预冷却工序和主冷却工序中使用的冷却介质向与钢带的输送方向相反的方向（上游侧）流动的情况得到阻止。因此，防止了在预冷却工序和主冷却工序中使用的冷却介质向与钢带的输送方向的相反的方向（上游侧）流动而对钢带的加热施加不良影响。

所述加热工序可以是对通过了所述成形用轧辊模具的钢带进行感应加热的工序。另外，所述加热装置可以是感应加热器，该感应加热器包括配置在通过了所述成形用轧辊模具的钢带的周围的感应加热线圈和控制对所述感应加热线圈的通电的通电控制装置。由此，能够在瞬间对通过了成形用轧辊模具的钢带进行加热。此外，通过控制对感应加热线圈的通电，能够在钢带上形成加热部位和不加热部位。与加热部位相比，不加热部位未淬火而相应地柔软。因此，通过切断不加热部位，能够容易地制造具有希望的长度的轧辊成形品。

所述第一温度可以低于所述钢带上的镀层的蒸发温度。由于第一温度高于等于钢带的奥氏体化温度且低于钢带的镀层的蒸发温度，因此，即使在使钢带奥氏体化后使其马氏体化的情况下，也能够抑制钢带的镀层由于蒸发而减少。

所述第二温度可以低于所述钢带上的镀层附着在所述轧辊部上时的附着温度。由于第二温度高于等于钢带的马氏体相变点且低于镀层的附着温度，因此，即使在设定为第二温度后进行轧辊成形等加工的情况下，也能够抑制钢带的镀层附着在其他部件上。

附图说明

图1是本实施方式涉及的轧辊成形装置的示意侧面图。

图2是成形用轧辊机座的主视图。

图3是表示轧辊淬火单元的示意侧面图。

图4是示出从成形工序至主冷却工序的钢带H的温度变化的曲线图。

图5是示出利用本实施方式所示的方法进行轧辊成形得到的成形品的抗拉强度的测量点和测量点处的抗拉强度的图。

图6是示出利用本实施方式所示的方法进行轧辊成形得到的成形品的由加热（淬火）导致的截面变形量的图。

图7是示出在进行了截面成形后不经过矫正工序地进行了淬火时的、成形品的由加热（淬火）导致的截面变形量的图。

图8是刚通过成形用轧辊模具后且通过感应加热线圈前（即淬火前）的钢带H的截面的放大照片。

图9是利用冷却水供给装置进行了冷却后（即淬火后）的钢带H的截面的放大照片。

其中，附图标记说明如下：

1：轧辊成形装置；

10：开卷机；

20：成形用轧辊模具；

21：成形用轧辊机座；

30：轧辊淬火单元；

31：感应加热器（加热装置）；

311：感应加热线圈；

312：通电装置；

32：鼓风装置（预冷却装置）；

321：压缩空气供给源；

322：供给配管；

323：空气喷嘴；

33：矫正用轧辊机座、矫正用轧辊模具；

331：上轧辊部；

332：下轧辊部；

335：上侧轧辊轴；

336：下侧轧辊轴；

337：矫正用机座架；

34：冷却水供给装置（主冷却装置）；

341：冷却水供给源；

342：供给配管；

343：冷却水喷射喷嘴；

40：切断装置；

H：钢带。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式进行说明。图1是本实施方式涉及的轧辊成形装置的示意侧面图。如图1所示，本实施方式涉及的轧辊成形装置1包括开卷机10、成形用轧辊模具（轧辊）20、轧辊淬火单元30、以及切断装置40。这些各装置沿轧辊成形装置1的轧制线以上述顺序排列配置。从开卷机10侧（上游侧）向切断装置40侧（下游侧）输送钢带H。在此，如图1所示，将钢带H的输送方向定义为从上游朝向下游的方向。在本实施方式中，使用镀锌钢板作为钢带。

开卷机10包括呈线圈状地缠绕有钢带H的卷绕部和使卷绕部旋转的旋转装置，钢带H以恒定速度被拉出。

成形用轧辊模具20包括多个成形用轧辊机座（roll stand）21。图2是成形用轧辊机座21的主视图。如图2所示，成形用轧辊机座21包括上轧辊部211和下轧辊部212。在上轧辊部211的旋转中心可一体旋转地安装有上侧轧辊轴215，在下轧辊部212的旋转中心可一体旋转地安装有下侧轧辊轴216。上侧轧辊轴215配设在下侧轧辊轴216的上方。两个轧辊轴215、216的两端分别可旋转地支撑于机座架（stand frame）217。两个轧辊轴215、216相互平行地配置。下侧轧辊轴216构成为，利用其一端与未图示的驱动装置连接，通过接收来自驱动装置的驱动力进行旋转。伴随着下侧轧辊轴216的旋转，下轧辊部212旋转，钢带H被送出。上轧辊部211通过与送出的钢带H之间的摩擦力旋转。因此，上轧辊部211和下轧辊部212以相同速度向相互相反的方向旋转。具有这样的形状的多个成形用轧辊机座21沿钢带H的输送方向呈一条直线状地排列。从开卷机10送出的钢带H被导入至成形用轧辊模具20。钢带H在利用该成形用轧辊模具20将截面轧辊成形成规定形状之后，被送出至成形用轧辊模具20的下游侧。在图2中，示出了利用该成形用轧辊机座21成形的成形品R的截面形状。

图3是表示轧辊淬火单元30的示意侧面图。轧辊淬火单元30配置在成形用轧辊模具20的下游侧。轧辊淬火单元30包括感应加热器31、鼓风装置（预冷却装置）32、矫正用轧辊机座（矫正用轧辊模具）33、以及冷却水供给装置（主冷却装置）34，这些各装置沿钢带H的输送方向以该顺序配设。

感应加热器31配置在相对于成形用轧辊模具20位于钢带H的输送方向的下游侧的位置。感应加热器31包括以围绕通过了位于最下游的成形用轧辊机座21的钢带H的外周的方式配置的感应加热线圈311和控制向感应加热线圈311的通电的通电控制装置312。通过通电控制装置312对感应加热线圈311进行通电，通过感应加热线圈311的内部的钢带H被瞬间加热。另外，通过由通电控制装置312控制对感应加热线圈311的通电·断电（或者通电量），能够在钢带H中形成加热部分和不加热部分。

鼓风装置32配置在相对于感应加热器31位于钢带H的输送方向的下游侧的位置。鼓风装置32构成为向通过了感应加热器31的钢带H喷射冷却用的空气。在本实施方式中，鼓风装置32包括压缩空气供给源321、与压缩空气供给源321连接的供给配管322、以及安装在供给配管322的顶端的空气喷嘴323。压缩空气供给源321内的压缩空气通过供给配管322而供给至空气喷嘴323。并且，压缩空气从空气喷嘴323的喷射口被喷射。作为压缩空气供给源321，例如使用工厂空压源。

矫正用轧辊机座33配置在相对于鼓风装置32（空气喷嘴323）位于钢带H的输送方向的下游侧的位置。矫正用轧辊机座33与成形用轧辊机座21相同地，包括上轧辊部331和下轧辊部332。在上轧辊部331的旋转中心可一体旋转地安装有上侧轧辊轴335，在下轧辊部332的旋转中心可一体旋转地安装有下侧轧辊轴336。上侧轧辊轴335配设在下侧轧辊轴336的上方。两轧辊轴335、336的两端分别可旋转地支撑于矫正用机座架337。两轧辊轴335、336相互平行地配置。下侧轧辊轴336构成为，与未图示的驱动装置连接，通过接受来自驱动装置的驱动力而旋转。伴随着下侧轧辊轴336的旋转，下轧辊部332进行旋转，钢带H被送出。上轧辊部331通过与送出的钢带H之间的摩擦力而旋转。因此上轧辊部331和下轧辊部332向相互相反的方向以相同速度旋转。通过了成形用轧辊模具20的钢带H被送入至该矫正用轧辊机座33。

在此，如通过图3所了解的那样，空气喷嘴323的喷射口朝向位于其下游侧的矫正用轧辊机座33的入口部分（钢带H被导入的部分）。因此，压缩空气从空气喷嘴323并从矫正用轧辊机座33的上游侧向矫正用轧辊机座33喷射。即，压缩空气从空气喷嘴323向钢带H的输送方向喷射。向钢带H的输送方向流动的压缩空气喷至即将送入到矫正用轧辊机座33的钢带H。

冷却水供给装置34包括冷却水供给源341、与冷却水供给源341连接的供给配管342、以及安装在供给配管342的顶端的冷却水喷射喷嘴343。冷却水供给源341内的冷却水通过供给配管342而供给至冷却水喷射喷嘴343。并且，冷却水从冷却水喷射喷嘴343喷射。该冷却水喷至通过了矫正用轧辊机座33的钢带H。

在此，如通过图3所所了解的那样，冷却水喷射喷嘴343的喷射口朝向位于其上游侧的矫正用轧辊机座33的出口部分（钢带H被排出的部分）。因此，冷却水从冷却水喷射喷嘴343并从矫正用轧辊机座33的下游侧向矫正用轧辊机座33喷射。即，冷却水从冷却水喷射喷嘴343向与钢带H的输送方向相反的方向喷射。向与钢带H的输送方向相反的方向流动的冷却水喷至刚从矫正用轧辊机座33排出的钢带H。

如图1所示，在轧辊淬火单元30的下游配置有切断装置40。切断装置40将通过了轧辊淬火单元30的钢带H切断至希望长度。

以下针对具有上述结构的轧辊成形装置1的动作进行说明。从开卷机10送出的钢带H首先送入至成形用轧辊模具20。钢带H在每次通过多个成形用轧辊机座21的上轧辊部211与下轧辊部212之间时发生塑性变形，从而被轧辊成形成规定的截面形状（截面成形工序）。

通过了成形用轧辊模具20的钢带H被从成形用轧辊模具20向下游侧送出，并在感应加热线圈311内通过。此时，通过对感应加热线圈311通电，在感应加热线圈311内通过的钢带H被加热（加热工序）。在本实施方式中，对加热温度进行调节，以便将钢带H加热至高于等于钢带H的奥氏体化温度且低于等于形成于表面的锌镀层的蒸发温度的温度（第一温度）。在此，由于加热，在截面成形工序中成形的钢带H的截面形状发生变形。

由感应加热器31加热至第一温度的钢带H被送入到位于感应加热线圈311的下游的矫正用轧辊机座33，但是在即将送入之前，被喷射从空气喷嘴323喷射的压缩空气而发生冷却（预冷却工序）。在本实施方式中，对喷至钢带H的压缩空气的流量进行调节，以便将钢带H冷却至低于该钢带H的奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的温度（第二温度）。

被喷射压缩空气而冷却至第二温度的钢带H送入至矫正用轧辊机座33。通过将钢带H夹在矫正用轧辊机座33的上轧辊部331与下轧辊部332之间而使其发生塑性变形，由于加热而变形的截面形状被矫正（截面矫正工序）。在该情况下，送入至矫正用轧辊机座33的钢带H的温度（第二温度）如上述那样是低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的温度。通过将金属钢板加热至奥氏体化温度以上然后快速冷却至低于马氏体相变点的温度，而开始对金属钢板的淬火硬化。当进行本实施方式的截面矫正工序时，因为钢带H的温度还是马氏体相变点以上的温度，所以淬火硬化尚未开始，钢带H比较柔软。因此，由于加热工序中的加热而变形的钢带H的截面形状因通过矫正用轧辊机座33而容易地被矫正。

此外，在本实施方式中，矫正用轧辊机座33的上轧辊部331和下轧辊部332的表面形状与成形用轧辊机座21中的最下游侧的成形用轧辊机座21的上轧辊部211和下轧辊部212的表面形状相同。但是，上轧辊部331和下轧辊部332的表面形状也可以考虑到由余热导致的之后的变形量而与最下游侧的成形用轧辊机座21的上轧辊部211和下轧辊部212的表面形状不同。

从冷却水供给装置34的冷却水喷射喷嘴343喷射的冷却水喷至（接触到）刚刚通过矫正用轧辊机座33的钢带H。由此，钢带H快速冷却至低于马氏体相变点的温度（第三温度）、例如常温（主冷却工序）。通过该快速冷却，钢带H发生硬化。在该情况下，由于从冷却水喷射喷嘴343喷射的冷却水而冷却的钢带H的冷热、冷却水自身的冷热也传递至正在利用矫正用轧辊机座33进行矫正的部分。即，钢带H一边被矫正用轧辊机座33矫正截面形状（即，一边被限制截面形状）一边进行快速冷却。

然后，钢带H被送入至切断装置40。钢带H被该切断装置40切断为希望长度（切断工序）。经过以上的工序，制造出具有希望的截面形状的轧辊成形品。

图4是示出从截面成形工序至主冷却工序的钢带H的温度变化的曲线图，横轴表示时间，纵轴表示温度。如图4所示，当进行截面成形工序时，钢带H的温度大致接近常温。另外，在加热工序中，由于通过了成形用轧辊模具20的钢带H被感应加热器31加热，钢带H的温度急剧上升。在本实施方式中，钢带H最终被加热至大约830℃（第一温度）。在此，在本实施方式中使用的钢带H的奥氏体化温度为820℃。因此，通过加热工序，钢带被加热至奥氏体化温度以上。另外，在加热工序中被加热的钢带H的温度比作为锌镀层的蒸发温度的920℃低。因此，钢带H的表面的锌镀层不会由于加热工序中的加热而蒸发脱落。

另外，钢带H在预冷却工序被冷却，其温度下降至大约580℃（第二温度）。在此，在本实施方式中使用的钢带H的马氏体相变点为420℃。因此，在预冷却工序结束的时刻，对钢带H的淬火硬化尚未开始。另外，在预冷却工序进行了冷却的钢带H的温度低于作为锌镀层向轧辊部附着的附着温度的650℃。因此，在之后的截面矫正工序中，不会出现钢带H表面的锌镀层附着在矫正用轧辊机座33的上轧辊部331和下轧辊部332上，锌镀层从钢带H脱落的情况。

另外，由于钢带H在加热工序中被加热，在截面成形工序中进行了成形的钢带H的截面形状发生变形，但是该变形在截面矫正工序中被矫正。在此，如上所述，截面矫正工序时的钢带H的温度高于作为淬火硬化的开始温度的马氏体相变点（420℃），由此送入至矫正用轧辊机座33的钢带H尚未进行淬火硬化。因此，通过矫正用轧辊机座33，发生了变形的截面形状被可靠地矫正。

在主冷却工序中，通过向钢带H的表面喷射液态冷却介质（冷却水），钢带H的温度一下子下降至低于等于马氏体化温度的温度（第三温度）、例如常温。因此，淬火硬化开始，钢带H发生硬化。此外，如通过图4所了解的那样，钢带H的温度从上升至奥氏体化温度以上到冷却至低于马氏体相变点需要约4秒左右。在这样的冷却速度下也能够进行淬火的材料已经在开发。

这样，根据本实施方式，因为截面矫正工序之前的钢带H的温度高于淬火硬化的开始温度（马氏体相变点），所以在截面矫正时，钢带H不会硬化，因此，能够在截面矫正工序时容易地矫正由加热产生的截面变形。并且，通过随后使钢带H的温度下降至硬化的开始温度（马氏体相变点）以下，能够使钢带H硬化。此外，通过在轧辊成形装置1内即在生产线上实现截面矫正工序和淬火工序（加热工序、预冷却工序、主冷却工序），能够一边进行轧辊成形一边对轧辊成形品进行淬火，从而能够提高生产率。

对利用本实施方式所示的方法进行轧辊成形而得到的成形品的抗拉强度进行确认。图5是示出成形品的抗拉强度的测量点和测量点处的抗拉强度的图，图5的（a）是示出成形品的抗拉强度的测量点的图，图5的（b）是示出测量点处的抗拉强度的曲线图。此外，只在图5的（a）中的测量点16处进行了拉伸试验并且测量了全部测量点的洛氏硬度。并且，根据测出的洛氏硬度推算出了测量点16以外的各测量点处的抗拉强度。如通过图5的（b）所了解的那样，抗拉强度在全部测量点大于等于1500MPa。当本成形品的抗拉强度的目标值（下限值）为1500MPa时，在测量点处超过目标值。

另外，测量利用本实施方式所示的方法进行了轧辊成形的成形品的由加热（淬火）导致的截面变形量。图6是示出成形品的由加热（淬火）导致的截面变形量的图，图6的（a）是示出成形品的截面变形量的测量点的图，图6的（b）是表示测量点处的加热前的距离基准位置的偏移量和加热后的距离基准位置的偏移量的曲线图，图6的（c）是表示测量点处的加热前后的偏移量值差（截面变形量）的曲线图。在此，在图6的（a）中，以测量点a和i为基准（截面变形量＝0）。另外，在图6的（b）中，以在以测量点a和i为基准时的各测量点的位置（标准的位置）为基准位置，测量了距离该基准位置的偏移量。在图6的（b）中，以圆圈表示的测量结果表示刚通过成形用轧辊模具20且通过感应加热线圈311前（即淬火前）的钢带H的截面形状的距离基准位置的偏移量的测量结果，以四边形表示的测量结果表示利用冷却水供给装置34进行了冷却后（即淬火后）的钢带H的截面形状的距离基准位置的偏移量的测量结果。另外，图6的（c）表示从图6的（b）中的以四边形表示的测量结果中减去了以圆圈表示的测量结果得到的值，即由淬火导致的截面变形量的计算结果。如通过图6的（c）所了解的那样，当利用本实施方式所示的方法对钢带H进行了轧辊成形时，淬火前后的截面变形量被抑制在0.3mm以下。

图7是示出在进行了截面成形后不经过截面矫正工序地进行了淬火时的、成形品的由加热（淬火）导致的截面变形量的图。图7的（b）与图6的（b）对应，图7的（c）与图6的（c）对应。如通过图7的（c）所了解的那样，淬火后的截面变形量最大为1.3mm。由此，可以了解到：当利用本实施方式所示的方法对钢带H进行了轧辊成形时，通过在截面矫正工序中可靠地对已变形的钢带H的截面进行矫正，能够大幅减小淬火前后的截面变形量。

图8是刚通过成形用轧辊模具20后且通过感应加热线圈311前（即淬火前）的钢带H的截面的放大照片，图8的（a）是100倍的放大照片，图8（的b）是500倍的放大照片。另一方面，图9是利用冷却水供给装置34进行冷却后（即淬火后）的钢带H的截面的放大照片，图9的（a）是100倍的放大照片，图9的（b）是500倍的放大照片。如通过比较图8和图9所了解的那样，对由淬火带来的组织变化进行了确认。由此，可以了解到：当利用本实施方式所示的方法对钢带H进行了轧辊成形时，钢带H被充分淬火而发生硬化。

如上所述，本实施方式所示的轧辊成形方法包含：截面成形工序，使从开卷机10沿长度方向输送的钢带H通过成形用轧辊模具20，由此来将钢带H的截面形状成形为规定的截面形状；加热工序，将通过了成形用轧辊模具20的钢带H加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；预冷却工序，将在加热工序中被加热至第一温度的钢带H冷却至低于奥氏体化温度而高于等于马氏体相变点的第二温度；截面矫正工序，通过使在预冷却工序中冷却至第二温度的钢带H通过矫正用轧辊机座33来矫正钢带H的截面形状；主冷却工序，将通过了矫正用轧辊机座33的钢带H冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

另外，本实施方式所示的轧辊成形装置1包括：成形用轧辊模具20，所述成形用轧辊模具20用于将沿长度方向输送的钢带H的截面形状成形为规定的截面形状；感应加热器31，所述感应加热器31将通过了成形用轧辊模具20的钢带H加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；鼓风装置32，所述鼓风装置32将由感应加热器31进行了加热的钢带H冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；矫正用轧辊机座33，所述矫正用轧辊机座33用于对由鼓风装置32冷却至第二温度的钢带H的截面形状进行矫正；冷却水供给装置34，所述冷却水供给装置34将通过了矫正用轧辊机座33的钢带H冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

根据本实施方式，不是在钢带H的轧辊成形结束后实施热处理，而是在热处理的中途，特别是在热处理开始后且钢带H因热处理开始发生硬化前，利用矫正用轧辊机座33对钢带H的截面形状进行矫正而结束轧辊成形。并且，随后利用冷却水供给装置34对钢带H进行冷却而结束热处理。在利用矫正用轧辊机座33对截面形状进行矫正的时刻，钢带H的温度维持在马氏体相变点以上，因此不会发生淬火硬化。因此，通过截面矫正工序能够获得希望的截面形状，此外通过随后的主冷却工序能够使成形品硬化。结果，能够获得由热处理导致的截面变形得到抑制的轧辊成形品。

另外，加热工序和预冷却工序在通过了成形用轧辊模具20的钢带H被送入至矫正用轧辊机座33为止的期间进行。即，对沿轧辊成形装置1内的形成于成形用轧辊模具20与矫正用轧辊机座33之间的轧制线输送的钢带H，施行加热工序和预冷却工序。也就是说，在轧辊成形线（即生产线（in-line））内进行钢带H的加热和预冷却，因此生产率提高。另外，对轧辊成形装置1内的通过了矫正用轧辊机座33的钢带进行主冷却工序。因此，在轧辊成形线内，完成钢带H的截面形状的成形和淬火，因此生产率进一步提高。

另外，在主冷却工序中，刚通过矫正用轧辊机座33的钢带H被冷却。具体而言，主冷却装置34构成为，从矫正用轧辊机座33的下游侧向矫正用轧辊机座33喷射冷却水，由此来对刚从矫正用轧辊机座33排出的钢带H进行冷却。因此，钢带H成为一边被矫正截面形状一边被冷却的状态。在矫正截面形状时，钢带H的截面被轧辊部限制。因此，在本实施方式中，在限制钢带H的截面形状的同时，钢带H被冷却（淬火）。由此，确立有具有高生产率的轧辊淬火工艺方法。

另外，鼓风装置32构成为，向钢带H的输送方向流动的压缩空气喷至（接触到）经加热的钢带H。具体而言，鼓风装置32构成为，通过使压缩空气从矫正用轧辊机座33的上游侧向矫正用轧辊机座33喷射，来对即将送入至矫正用轧辊机座33的钢带H进行冷却。由此，喷至钢带H的空气阻止从冷却水供给装置34向钢带H喷射的冷却水向上游侧移动。结果，防止冷却水向与钢带H的输送方向相反的方向流动而进入到感应加热线圈311内，而对钢带H的加热施加不良影响。

另外，因为对钢带H的加热使用感应加热器31，所以能够在瞬间对钢带H进行加热。另外，通过控制向感应加热线圈311的通电，能够在钢带H上形成加热部位和不加热部位。与加热部位相比，不加热部位未淬火而相应地柔软。因此，通过每隔钢带H的希望长度形成不加热部位，并利用切断装置40对该不加热部位进行切断，能够容易地制造具有希望的长度的轧辊成形品。

另外，空气喷嘴323的喷射口朝向位于其下游侧的矫正用轧辊机座33的入口部分（钢带H被导入的部分），因此通过从空气喷嘴323喷射的压缩空气，矫正用轧辊机座33的上轧辊部331和下轧辊部332也被冷却。此外，冷却水喷射喷嘴343的喷射口朝向位于其上游侧的矫正用轧辊机座33的出口部分（钢带H被排出的部分），因此通过从冷却水喷射喷嘴343喷射的冷却水，矫正用轧辊机座33的上轧辊部331和下轧辊部332也被冷却。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不受到上述实施方式的限定。例如在上述实施方式中示出了使用镀锌钢板作为钢带H的例子，但是也可以使用除此以外的金属钢板。另外，在上述实施方式中使用鼓风装置32作为预冷却装置，但是也可以使用除此以外的冷却装置，例如喷射雾状的气液混合冷却介质的冷却装置。此外，在上述实施方式中，示出了在主冷却工序中对钢带H进行水冷的例子，但是也可以使用油冷。这样，只要不脱离其宗旨，本发明能够进行变形。

Claims (10)

1.一种轧辊成形方法，包括：

截面成形工序，使沿长度方向输送的钢带通过成形用轧辊模具，来将钢带的截面形状成形为规定的截面形状；

加热工序，将通过了所述成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；

预冷却工序，将在所述加热工序中被加热至所述第一温度的钢带冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；

截面矫正工序，使在所述预冷却工序中被冷却至所述第二温度的钢带通过矫正用轧辊模具，来矫正钢带的截面形状；以及

主冷却工序，将通过了所述矫正用轧辊模具的钢带冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

2.如权利要求1所述的轧辊成形方法，其中，

所述主冷却工序是如下工序：在将钢带的输送方向定义为从上游朝向下游的方向时，从所述矫正用轧辊模具的下游侧向所述矫正用轧辊模具喷射冷却介质，来对从所述矫正用轧辊模具排出的钢带进行冷却。

3.如权利要求1或2所述的轧辊成形方法，其中，

所述预冷却工序是使向钢带的输送方向流动的冷却介质与在所述加热工序中被加热的钢带相接触的工序。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轧辊成形方法，其中，

所述加热工序是对通过了所述成形用轧辊模具的钢带进行感应加热的工序。

5.一种轧辊成形装置，具有：

成形用轧辊模具，用于将沿长度方向输送的钢带的截面形状成形为规定的截面形状；

加热装置，用于将通过了所述成形用轧辊模具的钢带加热至高于等于奥氏体化温度的第一温度；

预冷却装置，用于将由所述加热装置加热过的钢带冷却至低于奥氏体化温度且高于等于马氏体相变点的第二温度；

矫正用轧辊模具，用于对由所述预冷却装置冷却后的钢带的截面形状进行矫正；以及

主冷却装置，用于将通过了所述矫正用轧辊模具的钢带冷却至低于马氏体相变点的第三温度。

6.如权利要求5所述的轧辊成形装置，其中，

所述主冷却装置构成为，在将钢带的输送方向定义为从上游朝向下游的方向时，从所述矫正用轧辊模具的下游侧向所述矫正用轧辊模具喷射冷却介质，来对从所述矫正用轧辊模具排出的钢带进行冷却。

7.如权利要求5或6所述的轧辊成形装置，其中，

所述预冷却装置构成为，使向钢带的输送方向流动的冷却介质与被所述加热装置加热的钢带相接触。

8.如权利要求5至7中任一项所述的轧辊成形装置，其中，

所述加热装置是感应加热器，该感应加热器具有配置在通过了所述成形用轧辊模具的钢带的周围的感应加热线圈和控制对所述感应加热线圈的通电的通电控制装置。

9.如权利要求5至8中任一项所述的轧辊成形装置，其中，

所述第一温度低于所述钢带上的镀层的蒸发温度。

10.如权利要求5至9中任一项所述的轧辊成形装置，其中，

所述第二温度低于所述钢带上的镀层附着在所述钢带上时的附着温度。

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