CN106794499A - 材料特性值推定方法、材料特性值推定装置、及钢带的制造方法 - Google Patents

Abstract

实绩DB(6)将包含过去制造出的钢带产品的每个成分的成分值及在该制造过程中收集到的加热、轧制、冷却的各工序(12～14)内的各计测设备的计测值在内的制造条件项目的值与材料特性值按照将该钢带产品内进行划分的网格建立关联，并保存作为实绩数据。实绩值收集装置(5)在对象钢带产品的制造过程中，对于各计测设备的计测值，一边追踪所述计测值的计测位置一边取得所述计测值，由此按照将对象钢带产品内进行划分的网格来收集计测值。装置主体(2)的特性值推定部(23)将对象钢带产品的每个成分的成分值和收集到的每个网格的计测值作为关于对象钢带产品的制造条件项目的值，使用实绩数据按照网格来推定与该制造条件项目的值对应的材料特性值。

Description

材料特性值推定方法、材料特性值推定装置、及钢带的制造 方法

技术领域

本发明涉及推定钢带的材料特性值(material properties)的材料特性值推定方法及材料特性值推定装置、钢带的制造方法。

背景技术

经由加热工序(reheating process)、加工工序(forming process)、冷却工序(cooling process)这样的工序而制造出的钢带产品形成为卷材而向顾客交货，或者为了进一步加工而向下一工序输送。这样的钢带产品为了保证所要求的品质(强度等材料特性值)而在交货等之前进行其品质判定。通常，钢带产品在端部处品质不稳定，因此根据品质判定的结果来决定切落位置而将端部切落，由此确保产品整体的品质。

作为判定品质的技术，已知有例如利用近红外线相机(thermography)拍摄热轧金属带的整个区域来测定温度，以测定到的温度分布为基础来判定品质的技术(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-296251号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述的专利文献1的技术着眼于品质(材料特性值)与热轧金属带的温度的相关关系，使用温度作为指标来判定品质，因此无法考虑温度以外的要因对品质造成的影响，存在品质判定的精度不充分的情况。而且，其结果是，无法适当地决定切落位置，会产生将品质不良部分(材料特性值的不合格区域)残留地进行切落，或者反之连品质良好的部分(材料特性值的合格区域)也包含在内地切落而使成品率下降等问题。

本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于提供一种能够高精度地推定钢带的材料特性值的材料特性值推定方法及材料特性值推定装置。而且，本发明的另一目的在于提供一种能够抑制成品率的下降的钢带的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的材料特性值推定方法推定对象钢带产品的材料特性值，所述对象钢带产品经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造得到，其特征在于，包括推定步骤，该推定步骤基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值。

本发明的材料特性值推定装置推定对象钢带产品的材料特性值，所述对象钢带产品经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造得到，其特征在于，具备推定单元，该推定单元基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值。

本发明的第一形态的钢带的制造方法是经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造的钢带的制造方法，其特征在于，所述钢带的制造方法包括如下步骤：推定步骤，基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述钢带的每个成分的成分值，来推定对钢带内进行划分的每个网格的材料特性值；及切断步骤，通过对所述推定出的所述每个网格的材料特性值进行阈值处理来决定所述钢带内的合格部分与不合格部分的交界位置，在所决定的交界位置处切断钢带。

本发明的第二形态的钢带的制造方法是经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造的钢带的制造方法，其特征在于，所述钢带的制造方法包括如下步骤：推定步骤，基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值；及制造条件决定步骤，基于所述推定出的所述每个网格的材料特性值与材料特性值的要求规格之差来变更钢带的制造条件中的一个或多个的设定。

发明效果

根据本发明，能够高精度地推定钢带的材料特性值。而且，根据本发明，能够抑制钢带的制造工序的成品率的下降。

附图说明

图1是表示材料特性值推定装置的整体构成例及适用该材料特性值推定装置的制造工序的示意图。

图2是表示实绩数据库的数据构成例的图。

图3是表示对象钢带产品的图。

图4是表示材料特性值推定处理的处理次序的流程图。

图5是表示材料特性值图像的一例的图。

图6是表示冷却中途温度不同的状况下的冷却后温度与材料特性值之间的关系例的图。

图7是表示冷却中途温度的温度分布(a)、冷却后温度的温度分布(b)、及材料特性值图像(c)的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的材料特性值推定装置及材料特性值推定方法的方式。需要说明的是，没有通过该实施方式来限定本发明。而且，在附图的记载中，对于同一部分标注同一标号来进行显示。

图1是表示本实施方式的材料特性值推定装置1的整体构成例及适用该材料特性值推定装置1的制造工序100的示意图。

首先，对制造工序100进行说明。如图1所示，制造工序100包括精炼工序(refiningprocess)10、铸造工序(casting process)11、加热工序12、作为加工工序的轧制工序(rolling process)13、冷却工序14、检查工序15。这各工序10～15之中，用于实施加热工序12、轧制工序13及冷却工序14的设备设置在铺设输送辊(table rolls)(未图示)而形成的对象材料(板坯S11或轧制材料S13)的输送路径上，进行在输送路径上沿输送方向A1依次输送的板坯S11或轧制材料S13的加热、轧制及冷却。

精炼工序10是适当地调整成分元素的重量(成分值(chemical composition))而向液体状态的钢中添加，并成为规定组成的钢的工序。在该精炼工序10中，设置成分计测计101，计测调整后的钢的每个成分的成分值(实绩值)。计测到的每个成分的成分值向后述的实绩值收集装置5随时输出。

接下来的铸造工序11是对于前述的调整成规定组成的液体状态的钢进行冷却而使其固化(cast)成板状，并切断成规定长度而形成为板坯S11的工序。在该铸造工序11中，设置有厚度计111，计测板坯S11的厚度(板坯厚度)。计测到的板坯厚度向实绩值收集装置5随时输出。

接下来的加热工序12是利用加热炉121将板坯S11加热至1250℃附近的工序。在该加热工序12中，例如在加热炉121的输出侧设置有温度计123，连续地计测通过设置部位的加热完成时的板坯S11的表面温度(加热后温度)。计测到的加热后温度向实绩值收集装置5随时输出。

接下来的轧制工序13是利用多个轧辊131、132，具体而言利用构成粗轧机(roughers)的轧辊131、构成精轧机(finishers)的轧辊132将轧制材料(加热完成后的板坯)S13阶段性地轧制的工序，使250mm左右的板坯厚度减薄并延展至1mm～20mm左右。在该轧制工序13中，作为尺寸计，例如在粗轧机与精轧机之间等的轧制中途设置有厚度/宽度计133，在精轧机的输出侧设置有厚度/宽度计135。在该轧制工序13中，连续地计测通过所述厚度/宽度计133的设置部位时的轧制材料S13的厚度(中间板厚)及宽度(中间宽度)、以及通过所述厚度/宽度计135的设置部位时的轧制材料S13的厚度(完成厚度)及宽度(完成宽度)。而且，在轧制工序13中，例如在粗轧机与精轧机之间等的轧制中途设置有作为速度计的测量辊137，连续地计测轧制工序13内的轧制材料S13的输送速度(轧制时输送速度)。计测到的中间板厚、完成厚度、中间宽度、完成宽度、及轧制时输送速度向实绩值收集装置5随时输出。

接下来的冷却工序14是利用多个冷却装置(coolants)141向完成了轧制的轧制材料S13供给冷却水，并冷却至几百℃的工序。在该冷却工序14中，例如在最上游侧的冷却装置141的进入侧设置有温度计143，在冷却装置141间的冷却中途设置有温度计145，在最下游侧的冷却装置141的输出侧设置有温度计147。在该冷却工序14中，连续地计测通过所述温度计143的轧制材料S13的表面温度(冷却前温度)、通过所述温度计145的轧制材料S13的表面温度(冷却中途温度)、通过所述温度计147的轧制材料S13的表面温度(冷却后温度)。而且，在冷却工序14中，在冷却中途等的适当部位设置有作为速度计的旋转计(未图示)，对输送辊的转速进行计数而换算成速度，由此连续地计测冷却工序14内的轧制材料S13的输送速度(冷却时输送速度)。计测到的冷却前温度、冷却中途温度、冷却后温度及冷却时输送速度向实绩值收集装置5随时输出。

如以上所述完成至冷却工序14而制造的钢带产品由卷材卷取机(coiler)(未图示)卷取而成为卷材S15。并且，接下来的检查工序15是进行将钢带产品(卷材)S15开卷而从端部等选取的钢片(试验片(test piece))S17的拉伸试验(tension test)的工序，利用试验器151来计测钢片S17的屈服应力(Yield Strength)YS、拉伸强度(Tension Strength)TS、伸长(Elongation)EL。计测到的屈服应力YS、拉伸强度TS及伸长EL的各值作为材料特性值(实绩值)，与钢带产品S15内的钢片S17的选取位置一起向实绩值收集装置5随时输出。

需要说明的是，加热工序12及冷却工序14中的温度计的设置数目及设置部位没有限定为上述的设置数目、设置部位，只要至少在各工序12、14分别设置1个即可。而且，关于轧制工序13中的厚度/宽度计的设置数目及设置部位，也同样地没有限定为上述的设置数目、设置部位，只要设置至少1个即可。但是，为了高精度地进行后述的材料特性值的推定，关于冷却工序14中的冷却前、冷却中途及冷却完成时的轧制材料S13的温度(冷却前温度、冷却中途温度、冷却后温度)希望全部取得。而且，在从加热炉121至卷材S15的工序中处理的轧制材料没有限定为如上所述仅1个，也可以对多个轧制材料进行处理。

另外，温度计123、143、145、147对板坯S11或轧制材料S13的温度的计测优选在通过所述温度计的设置部位的板坯S11或轧制材料S13的宽度方向的整个区域进行计测，但也可以是以其宽度方向的一部分为对象而计测温度的结构。关于厚度计111或厚度/宽度计133、135对板坯S11或轧制材料S13的厚度、宽度的计测，也同样地希望在通过所述厚度计或所述厚度/宽度计的设置部位的板坯S11或轧制材料S13的宽度方向的整个区域进行计测，但也可以是以其宽度方向的一部分为对象来计测厚度、宽度的结构。

适用于这样的制造工序100的材料特性值推定装置1通过将装置主体2、输入装置3、显示装置4、作为收集单元的实绩值收集装置5、作为实绩数据保存单元的实绩DB6经由传送总线7及将装置主体2内的各部连接的总线配线50以能够接收发送数据的方式连接而构成。

装置主体2是使用个人计算机、工作站等的通用的信息处理装置来实现的结构，包括运算处理部20、ROM30、RAM40。

运算处理部20由CPU等的硬件实现。该运算处理部20以存储于ROM30的程序或数据、从输入装置3输入的操作信号、从实绩值收集装置5或实绩DB6取得的各种信息等为基础，进行向构成材料特性值推定装置1的各部的指示或数据的转送等，总括性地控制材料特性值推定装置1整体的动作。该运算处理部20中，作为主要的功能部，具备制造条件取得部21、作为推定单元的特性值推定部23、作为显示处理单元的可视化部25、作为决定单元的切落位置决定部27。

在ROM30中存储有使材料特性值推定装置1动作而用于实现该材料特性值推定装置1具备的各种功能的程序、在这些程序的执行中使用的数据等。而且，存储有特性值推定程序31，所述特性值推定程序31使运算处理部20作为制造条件取得部21、特性值推定部23、可视化部25及切落位置决定部27发挥作用，在推定了钢带产品S15的材料特性值的基础上用于进行可视化等。

RAM40是作为运算处理部20的作业用存储器而使用的半导体存储器，具备将运算处理部20执行的程序、其执行中使用的数据等进行暂时保存的存储器区域。

输入装置3是例如利用键盘、鼠标、触摸面板、各种开关等输入装置而实现的结构，将与操作输入对应的输入信号向装置主体2输出。显示装置4是利用LCD、EL显示器、CRT显示器等显示装置而实现的结构，以从装置主体2输入的显示信号为基础而显示各种画面。

实绩值收集装置5可以通过具备CPU等运算装置、主存储装置、硬盘或各种存储介质等辅助存储装置、通信装置、显示装置及输入装置等的公知的硬件结构来实现，可以利用例如服务器计算机、工作站、个人计算机等通用计算机。该实绩值收集装置5经由传送总线7而与上述的精炼工序10的成分计测计101、铸造工序11的厚度计111、加热工序12的温度计123、轧制工序13的厚度/宽度计133、135或测量辊137、冷却工序14的温度计143、145、147、检查工序15的试验器151等的制造工序100内的计测设备连接。实绩值收集装置5收集上述的计测设备计测到的每个成分的成分值、板坯厚度、中间板厚(thickness betweenstands)、完成厚度(finishing thickness)、中间宽度(width between stands)、完成宽度、加热后温度(delivery temperature of reheating process)、冷却前温度(entrytemperature of cooling process)、冷却中途温度(temperature during cooling)、冷却后温度、加热时输送速度、轧制时输送速度、冷却时输送速度、材料特性值的计测值，以收集到的计测值为基础进行将由制造工序100依次制造的钢带产品S15的实绩数据向实绩DB6登记的处理(实绩数据登记处理)。

实绩DB6是蓄积有由制造工序100过去制造的钢带产品的实绩数据的数据库(DB)，实绩DB6通过每当由制造工序100制造钢带产品S15时对实绩数据进行登记/更新来构筑(保存步骤)。图2是表示实绩DB6的数据构成例的图。各个实绩数据设定作为将规定的制造条件的值或材料特性值设为实绩值收集装置5收集到的计测值，或者以这些计测值为基础而推定的推定值。具体而言，如图2所示，各实绩数据由与产品No61及网格No63的组合建立了关联的制造条件65及材料特性值67构成。产品No61是用于识别该钢带产品的识别编号，网格No63表示作为对应的计测值等的计测等的对象的对应的钢带产品内的位置(参照后述的图3)。

制造条件65由各制造条件项目的值构成，在本实施方式中，包括成分值651、厚度/宽度履历653、温度履历655、速度履历657。在成分值651中，设定每个成分的成分值的计测值作为成分1、成分2、…。成分的种类根据钢带产品而不同，但作为代表性的种类，可列举例如碳(C)、锰(Mn)、硅(Si)、铝(Al)等。在厚度/宽度履历653中，将板坯厚度、中间板厚、完成厚度等的计测值设定作为厚度1、厚度2、…，并将中间宽度、完成宽度等的计测值设定作为宽度1、…。在温度履历655中，将加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度、冷却后温度等的计测值或推定值设定作为温度1、温度2、…。在速度履历657中，将加热时输送速度、轧制时输送速度、冷却时输送速度等的计测值设定作为速度1、速度2、…。在材料特性值中，设定其计测值或推定值。

接下来，说明在如以上所述构成的材料特性值推定装置1中进行的处理的流程。首先，对实绩数据登记处理进行说明。在该实绩数据登记处理中，实绩值收集装置5在从本次制造的钢带产品(对象钢带产品)的开始制造至结束制造期间，收集在该制造过程中由各工序10～14内的计测设备随时计测的计测值(收集步骤)。

图3是表示结束了制造的对象钢带产品S2的图。如图3所示，当将结束了制造的对象钢带产品S2从卷材的状态扩展时，全长是与卷取量相当的长度，具有厚度为完成厚度、宽度为完成宽度的带状。以下，将对象钢带产品S2的长度方向定义为X方向，将厚度方向定义为Y方向，将宽度方向定义为Z方向。

在此，在制造工序100中的一边输送对象材料一边进行的加热工序12、轧制工序13及冷却工序14中，对于各工序12～14内的计测设备的计测值，一边追踪其计测位置，一边取得该计测值。作为计测位置的追踪方法，可以例示在加热工序12中基于在加热炉内输送对象材料的步进梁的移动次数来特定计测位置的方法、在轧制工序13中使用γ射线来检测计测位置的方法、在轧制工序13中基于轧机的转速来推定计测位置的方法、在冷却工序14中利用对卷材卷取机的转速进行计数来推定计测位置的方法等。其结果是，各工序12～14中所计测的中间板厚、完成厚度、中间宽度、完成宽度、加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度、冷却后温度、加热时输送速度、轧制时输送速度及冷却时输送速度的计测值最终按照与例如图3所示的网眼状的最上层的各网格对应的计测位置进行收集。该网格的X方向的宽度相当于各工序12～14内的计测设备的计测周期。

在实绩数据登记处理中，实绩值收集装置5如图3所示将对象钢带产品S2内沿Y方向也进行划分，向全部的网格分配固有的网格No。图3中，例示出向一部分的网格分配的网格No。需要说明的是，网格的尺寸没有特别限定，可以设为与前述的计测周期对应的尺寸，例如，以从几十μm至几m的范围内的宽度将X、Y、Z的各方向进行划分的尺寸。

网格No作为例如将层编号与连续编号各网格而成的连续编号隔着下划线“_”而组合的文字列。层编号用于特定各网格的层位置。在图3中，示出Y方向被划分为4个的4层的网格，从最上层起依次将层编号设为“P1”“P2”“P3”“P4”。需要说明的是，关于Y方向不需要一定进行划分，在对象钢带产品的完成厚度小的情况下，也可以将网格设为1层。

并且，实绩值收集装置5对于如前所述将对象钢带产品S2内进行划分的每个网格，将包含各工序12～14内的计测设备的计测值的制造条件项目的值建立关联而作为1个实绩数据，向实绩DB6登记。

依次进行说明的话，各网格的制造条件项目的值中的每个成分的成分值例如一律设为成分计测计101计测到的计测值。关于板坯厚度也同样地例如在全部的网格中设为厚度计111计测到的计测值。

另外，层编号为“P1”的最上层的网格中的中间板厚、完成厚度、中间宽度、完成宽度、加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度、冷却后温度、加热时输送速度、轧制时输送速度及冷却时输送速度的值设为如前所述一边追踪一边取得的对应的计测位置的计测值。另一方面，层编号为“P2”“P3”“P4”的下层的网格中的这些值设为与最上层的各网格的计测值相同的值或者根据该计测值而推定出的推定值。具体而言，关于中间板厚、完成厚度、中间宽度、完成宽度、加热时输送速度、轧制时输送速度及冷却时输送速度的值，设为X方向及Z方向的位置相同的最上层的网格的计测值。而且，关于加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度及冷却后温度的值，例如，进行使用以最上层的各网格的计测值为基础而事先确定的传热模型等来推定下层的各网格位置处的加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度及冷却后温度的各值的处理，作为得到的推定值。

需要说明的是，关于材料特性值，由后述的材料特性值推定处理来推定(图4的步骤a11)或者由后段的检查工序15计测，因此这里不对值进行设定。

接下来，说明材料特性值推定处理。图4是表示在装置主体2中运算处理部20进行的材料特性值推定处理的处理次序的流程图。材料特性值推定装置1通过实绩值收集装置5进行上述的实绩数据登记处理且运算处理部20按照图4的处理次序进行材料特性值推定处理来实施材料特性值推定方法。需要说明的是，材料特性值推定处理通过运算处理部20将存储于ROM30的特性值推定程序31读出并执行而能够实现。该材料特性值推定处理在卷材卷取机开始卷取对象钢带产品的时点开始。

即，运算处理部20通过由卷材卷取机新卷取的情况来判定有无结束了制造的网格。并且，在具有结束了制造的网格的情况下，即，每当由卷材卷取机卷取网格的X方向的宽度部分时(步骤a1：是)，运算处理部20将结束了制造的全部的网格依次作为对象网格，执行循环A的处理(步骤a3～步骤a13)。需要说明的是，由制造工序100制造的钢带产品的全长为1000m左右而较长，从先结束了制造(完成至冷却工序14)的前端侧由卷材卷取机卷取，因此在开始基于卷材卷取机的卷取之后不久，结束制造而作为卷材被卷取的部位与制造中途的(未完成至冷却工序14)部位混杂。

例如，利用卷材卷取机开始图3所示的对象钢带产品的前端的卷取，在卷取到网格的X方向的宽度部分的时点，将右端的16个网格依次作为对象网格而对于这16个网格分别进行循环A的处理。

即，在循环A中，首先，制造条件取得部21以对象钢带产品的产品No及对象网格的网格No为基础，从实绩DB6读出并取得对象网格的实绩数据(以下，称为“对象实绩数据”)(步骤a5)。

接下来，特性值推定部23进行步骤a7～步骤a11的处理来推定对象网格的材料特性值(推定步骤)。即，特性值推定部23首先从实绩DB6依次读出与过去制造的钢带产品相关的每个网格的实绩数据(以下，称为“过去实绩数据”)，在与由步骤a5取得的对象实绩数据之间，对于每个制造条件项目将值进行比较，由此算出对象实绩数据与过去实绩数据的各自的类似度(similarity)(步骤a7)。例如，特性值推定部23按照下式(1)，依次算出对象实绩数据与过去实绩数据的每个制造条件项目的值的差的平方和作为与对应的过去实绩数据的类似度。通过此处的处理，越是每个制造条件项目的值整体性地与对象实绩数据相似而对象网格和制造条件类似的过去实绩数据，则类似度被算出作为越高的值，越不是这样的过去实绩数据，则类似度被算出作为越低的值。

【数学式1】

需要说明的是，上述式(1)所示的类似度的算出式是一例，没有限定于此。即，类似度的算出式只要越是对象网格和制造条件类似的过去实绩数据则数值越大的算出式即可。

另外，在此，将登记于实绩DB6的过去实绩数据的全部作为对象来算出与对象实绩数据的类似度。相对于此，也可以以对象实绩数据的网格No为基础来选出其层编号相同的网格No的实绩数据，并以选出的实绩数据为对象来算出类似度。由此，能够从同一层的制造条件之中检索类似度高的值来推定材料特性值。

然后，特性值推定部23以由步骤a7算出的类似度为基础，从过去实绩数据之中检索类似度最小的过去实绩数据(步骤a9)。并且，特性值推定部23将对象网格的材料特性值推定作为检索到的过去实绩数据的材料特性值，并更新对象网格的实绩数据(步骤a11)。然后，结束关于对象网格的循环A的处理。通过在此的处理和上述的实绩数据登记处理，材料特性值推定装置1作为登记单元发挥作用。

需要说明的是，如上所述，在冷却工序14之后的检查工序15中，从所制造的对象钢带产品之中选取钢片来计测材料特性值，并将计测值向实绩值收集装置5输出，但这种情况下，实绩值收集装置5利用计测值来更新钢片的选取位置所属的网格的材料特性值。

另外，对象网格的材料特性值的推定所使用的方法没有限定为上述的使用了类似度的方法。例如，也可以使用回归法(regression)或插补法(interpolation)(内插法)等的其他的方法而根据过去实绩数据来推定对象网格的材料特性值。

并且，在卷材卷取机卷取完对象钢带产品而对于全部的网格执行循环A的处理的情况下(步骤a15：是)，接下来可视化部25进行生成将对象钢带产品内的材料特性值的分布状态按照网格的各层来表示的材料特性值图像并显示于显示装置4的处理(步骤a17)。例如，可视化部25从实绩DB6将对象钢带产品的各网格的材料特性值按照各层读出，将以同一颜色表示材料特性值的值相同的网格的每一层的等值面图(contour graph)作为材料特性值图像而进行生成/显示处理。

图5是表示材料特性值图像的一例的图，以横向为对象钢带产品的长度方向，以纵向为对象钢带产品的宽度方向，示出层编号为“P1”的最上层的材料特性值图像。在图4的步骤a17中，将图5所示的表示对象钢带产品内的材料特性值的分布状态的各层的材料特性值图像在显示装置4上并排显示，或者，根据操作员的操作输入而选择性地显示1层的材料特性值图像并向操作员提示。

接下来，切落位置决定部27决定对象钢带产品的切落位置(步骤a19)。具体而言，切落位置决定部27首先使用根据事先要求的品质而确定的材料特性值的容许值作为阈值，对于对象钢带产品的各网格的材料特性值进行阈值处理，来判别材料特性值成为阈值以上的合格部分与不合格部分。并且，切落位置决定部27将判别后的合格部分与不合格部分的交界决定作为切落位置。切落位置决定部27将与决定了的切落位置相关的信息向处于检查工序15的钢带切断装置152发送。钢带切断装置152将设置于开卷机(uncoiler)153的钢带利用开卷机153而开卷至切落位置。并且，钢带切断装置152通过向切割器154发送切断指令命令而在所述切落位置处切断钢带。

接下来，制造条件决定部28决定对象钢带产品的接下来制造的预定的钢带产品的制造条件(步骤a20，制造条件决定步骤)。具体而言，制造条件决定部28以根据赋予的材料特性值来算出制造条件的方式利用特性值推定部23作为逆运算计算部，由此算出材料特性值与要求规格一致的制造条件，将算出了的制造条件与所设定的制造条件之差作为接下来制造的预定的钢带产品的制造条件的设定补正项而加入到制造条件中。例如卷取温度(coiling temperature)是冷却工序中的制造条件之一，在钢带的某代表网格中的卷取温度为550℃的情况下，制造条件决定部28对于卷取温度为500℃、525℃、550℃、575℃、600℃的具有新的制造条件的假想的5种类的钢带产品来推定材料特性值。需要说明的是，卷取温度的数值也可以是其他的值。

并且，在作为所推定的各材料特性值的拉伸强度分别为600MPa、620MPa、600MPa、580MPa、560MPa，要求规格为620MPa的情况下，制造条件决定部28选择最接近于要求规格的卷取温度525℃的制造条件。接下来，钢带产品的卷取温度为550℃，最接近于要求规格的卷取温度为525℃，因此在接下来制造的钢带产品的卷取温度的设定为560℃的情况下，制造条件决定部28将补正量计算为525℃―550＝-25℃，将接下来制造的预定的钢带产品的卷取温度设定为560℃-25℃＝535℃。在本实施方式中，作为逆运算计算方法的具体的构成方法，说明了从制造条件附近的多个制造条件之中搜索最接近于要求规格的材料特性值的方法，但是在实用上没有限定为该方法。

接下来，说明本实施方式的效果。为此，首先，着眼于在制造工序100内所计测的冷却中途温度不同的情况，说明冷却后温度与材料特性值的关系。图6是表示冷却中途温度不同的值T_M1、T_M3、T_M5时的冷却后温度与材料特性值的关系例的图。如图6所示，冷却后温度与材料特性值的关系无论冷却中途温度＝T_M1、T_M3、T_M5的哪个的情况下都表现出随着冷却后温度升高而材料特性值变小的倾向，但是在整体上，冷却中途温度＝T_M1时，材料特性值大，按照冷却中途温度＝T_M3、T_M5的顺序而材料特性值依次减小。

在此，可考虑根据冷却后温度与材料特性值的值之间的相关，将满足材料特性值的容许值(所要求的品质)V_th的冷却后温度确定作为T_R5，通过对冷却结束温度进行阈值处理来判定材料特性值的良好与否的情况。这种情况下，在冷却后温度为T_R5以下时，将材料特性值判定为良好，比T_R5大时，判定为不良。然而，实际上，如图6所示，冷却中途温度也会影响材料特性值，在冷却中途温度＝T_M5时，如果冷却后温度大于T_R5，则材料特性值不良。另一方面，在冷却中途温度＝T_M3的情况中，即使冷却后温度大于T_R5，直至T_R3之前材料特性值也良好。在冷却中途温度＝T_M1中，冷却后温度直至更大的T_R1之前，材料特性值都良好。

这样，在使用冷却后温度作为指标且不考虑冷却中途温度而进行的材料特性值的良好与否判定中，如果冷却中途温度＝T_M3，则在冷却后温度为T_R5～T_R3的情况下，无论材料特性值是否良好都判定为不良，如果冷却中途温度＝T_M1，则在冷却后温度为T_R5～T_R1的情况下，无论材料特性值是否良好都判定为不良。

为了比较，还将钢带产品的制造的过程中计测到的冷却中途温度及冷却后温度这2个温度作为制造条件项目，进行了图4所示的材料特性值推定处理。图7(a)是表示计测到的钢带产品内的冷却中途温度的温度分布的图，图7(b)是表示计测到的钢带产品内的冷却后温度的温度分布的图，图7(c)是表示利用材料特性值推定处理得到的钢带产品的材料特性值图像的图。图7(b)中，示出根据以上述的冷却后温度为指标的材料特性值的良好与否判定结果而决定的钢带产品内的合格部分与不合格部分的交界(切落位置)L31、L33。另一方面，在图7(c)中，示出利用材料特性值推定处理得到的切落位置L35、L37。如图7所示，在以冷却结束温度为指标的方法中，包含材料特性值良好的合格部分R31、R33地切落端部，因此会导致成品率的下降。而且，虽然未图示，但是反之也会产生残留材料特性值不良的不合格部分而切落的事态。这种情况下，无法确保所要求的品质。

以上，参照图6、7说明冷却中途温度对于冷却后温度与材料特性值之间的关系的影响，但是除了冷却中途温度、冷却后温度以外还存在影响材料特性值的因子。因此，在本实施方式中，将前述的影响材料特性值的因子作为制造条件项目来收集其计测值，使用收集到的计测值或根据计测值推定出的推定值来推定材料特性值。具体而言，在本实施方式中，将每个成分的成分值、板坯厚度、中间板厚、完成厚度、中间宽度、完成宽度、加热后温度、冷却前温度、冷却中途温度及冷却后温度设为制造条件项目。由此，能够将钢带产品的材料特性值在其整个区域高精度地推定。

此外，在本实施方式中，对于制造工序100中的一边输送对象材料一边进行的加热工序12、轧制工序13及冷却工序14内的计测设备的计测值，一边追踪其计测位置一边取得该计测值。并且，对于与该各工序12～14内的计测值的计测位置相当的每一个网格来推定材料特性值。因此，对推定出的材料特性值进行阈值处理来判别钢带产品内的合格部分与不合格部分，由此能够适当地决定钢带产品的切落位置。由此，能够确保所要求的品质，并减少成品率的下降。

此外，在本实施方式中，基于钢带产品的材料特性值与根据要求规格而确定的材料特性值之差，对于对象钢带产品的接下来制造的预定的钢带产品的制造条件进行补正。因此，对象钢带产品与接下来制造的钢带产品的特性越相似，越能够适当地补正成为满足材质特性值的要求规格的制造条件。由此，满足所要求的品质的部位增加，能够提高成品率。

以上，说明了适用由本发明者作出的发明的实施方式，但是本发明不受本实施方式的作为本发明的公开的一部分的记述及附图的限定，将上述的各构成要素适当组合而构成的情况也包含于本发明。即，基于本实施方式而由本领域技术人员等作出的其他的实施方式、实施例及运用技术等全部包含于本发明的范畴。

工业实用性

根据本发明，能够提供一种可高精度地推定钢带的材料特性值的材料特性值推定方法及材料特性值推定装置。而且，根据本发明，能够提供一种可抑制成品率的下降的钢带的制造方法。

标号说明

100 制造工序

10 精炼工序

101 成分计测计

11 铸造工序

111 厚度计

12 加热工序

123 温度计

13 轧制工序

133、135 厚度/宽度计

137 测量辊

14 冷却工序

143、145、147 温度计

15 检查工序

151 试验器

1 材料特性值推定装置

2 装置主体

20 运算处理部

21 制造条件取得部

23 特性值推定部

25 可视化部

27 切落位置决定部

30 ROM

31 特性值推定程序

40 RAM

50 总线配线

3 输入装置

4 显示装置

5 实绩值收集装置

6 实绩DB

7 传送总线

Claims (11)

1.一种材料特性值推定方法，推定对象钢带产品的材料特性值，所述对象钢带产品经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造得到，所述材料特性值推定方法的特征在于，

所述材料特性值推定方法包括推定步骤，该推定步骤基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值。

2.根据权利要求1所述的材料特性值推定方法，其特征在于，

所述材料特性值推定方法包括：

保存步骤，将包含过去制造出的钢带产品的每个成分的成分值及在该制造过程中收集到的所述计测设备的计测值在内的制造条件项目的值与材料特性值按照将该钢带产品内进行划分的网格而建立关联，并保存作为实绩数据；及

收集步骤，在所述对象钢带产品的制造过程中，对于所述计测设备的计测值，一边追踪所述计测值的计测位置一边取得所述计测值，由此按照对所述对象钢带产品内进行划分的网格来收集所述计测值，

所述推定步骤包括如下步骤：将所述对象钢带产品的每个成分的成分值和所述收集到的每个网格的计测值作为关于所述对象钢带产品的制造条件项目的值，使用所述实绩数据，按照所述网格来推定与关于所述对象钢带产品的制造条件项目的值对应的材料特性值。

3.根据权利要求2所述的材料特性值推定方法，其特征在于，

所述推定步骤按照所述网格来算出关于所述对象钢带产品的制造条件项目的值与关于过去制造出的钢带产品的制造条件项目的值的类似度，并将与类似度最高的制造条件项目的值对应的材料特性值推定作为各网格的材料特性值。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的材料特性值推定方法，其特征在于，

所述材料特性值推定方法包括显示处理步骤，该显示处理步骤以所述推定出的所述每个网格的材料特性值为基础来生成表示所述对象钢带产品内的所述材料特性值的分布状态的特性值分布图像，并显示于显示装置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的材料特性值推定方法，其特征在于，

所述材料特性值推定方法包括判别信息输出步骤，该判别信息输出步骤通过对所述推定出的所述每个网格的材料特性值进行阈值处理，从而以能够判别是否可使用于规定用途的方式输出判别信息。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的材料特性值推定方法，其特征在于，

所述计测值包括利用尺寸计而计测到的所述轧制工序内的对象材料或对象钢带的厚度、或者利用温度计而计测到的所述冷却工序中的钢带的温度的计测值。

7.一种材料特性值推定装置，推定对象钢带产品的材料特性值，所述对象钢带产品经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造得到，所述材料特性值推定装置的特征在于，

所述材料特性值推定装置具备推定单元，该推定单元基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值。

8.一种钢带的制造方法，是经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造的钢带的制造方法，所述钢带的制造方法的特征在于，

所述钢带的制造方法包括如下步骤：

推定步骤，基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述钢带的每个成分的成分值，来推定对钢带内进行划分的每个网格的材料特性值；及

切断步骤，通过对所述推定出的所述每个网格的材料特性值进行阈值处理来决定所述钢带内的合格部分与不合格部分的交界位置，在所决定的交界位置处切断钢带。

9.一种钢带的制造方法，是经由一边将对象材料沿着输送路径输送一边进行的加热工序、轧制工序及冷却工序中的至少一个工序而制造的钢带的制造方法，所述钢带的制造方法的特征在于，

所述钢带的制造方法包括如下步骤：

推定步骤，基于由设置于所述输送路径上的计测设备计测一次以上而得到的至少包含所述对象材料的温度的计测值和所述对象钢带产品的每个成分的成分值，来推定对所述对象钢带产品内进行划分的每个网格的材料特性值；及

制造条件决定步骤，基于所述推定出的所述每个网格的材料特性值与材料特性值的要求规格之差来变更钢带的制造条件中的一个或多个的设定。

10.根据权利要求9所述的钢带的制造方法，其特征在于，

所述钢带的制造方法包括如下步骤：

保存步骤，将包含过去制造出的钢带产品的每个成分的成分值及在该制造过程中收集到的所述计测设备的计测值在内的制造条件项目的值与材料特性值按照将该钢带产品内进行划分的网格而建立关联，并保存作为实绩数据；及

收集步骤，在所述对象钢带产品的制造过程中，对于所述计测设备的计测值，一边追踪所述计测值的计测位置一边取得所述计测值，由此按照对所述对象钢带产品内进行划分的网格来收集所述计测值，

所述推定步骤包括如下步骤：将所述对象钢带产品的每个成分的成分值和所述收集到的每个网格的计测值作为关于所述对象钢带产品的制造条件项目的值，使用所述实绩数据，按照所述网格来推定与关于所述对象钢带产品的制造条件项目的值对应的材料特性值。

11.根据权利要求9或10所述的钢带的制造方法，其特征在于，

所述计测值包括利用尺寸计而计测到的所述轧制工序内的对象材料或对象钢带的厚度、或者利用温度计而计测到的所述冷却工序中的钢带的温度的计测值。