CN115362035A - 金属的热开卷 - Google Patents
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Abstract
一种用于对金属卷材进行热处理的系统可包括炉、退绕系统和淬火系统。所述炉可接收所述金属卷材并且将所述金属的温度升高至在诸如均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内。所述退绕系统可在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材的至少一部分退绕。所述淬火系统可从所述退绕装置接收所述卷材的所述退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围内。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年4月3日提交的名称为“HOT UNCOILING OF METAL”的美国临时申请号63/005,014的权益和优先权，该申请的内容以全文引用方式并入本文以用于所有目的。
技术领域
本公开总体上涉及金属加工，并且更具体地涉及用于加工来自可在均匀化温度、退火温度或其他高温下开卷的卷材的金属的系统和方法。
背景技术
为了更容易输送金属或其他材料的片材，可将材料绕旋转心轴卷绕。与如果替代地将材料作为一张或多张平坦片材输送相比，所得的卷材典型地可更容易移动。在输送到合适的位置之后，随后可将卷材退绕并按切割长度取出，以允许获得呈分离的片材的材料来进一步加工或使用。
尽管对输送有用，但卷材形状因数可能不利于某些其他加工活动。例如，某些热处理过程涉及将材料升高到相当高的温度并快速淬火。这样的过程要在对应于整个完全形成的卷材的工件上执行可能是不切实际的，例如，因为卷材的整体尺寸倾向于保持热量并阻止适合于获得淬火过程的期望结果的足够高的排热速率。此外，如果在高温下以卷材形式处理，各种材料(诸如金属)可能比在离散、分开、平坦的片材的单独层中加工更容易出现问题(诸如刮擦、拉伸或将重叠的匝焊接在一起)。因此，如果需要对卷材进行热处理，则典型地首先通过在热处理的任何加热操作之前按长度切割成单独的条带来从卷材中取出材料，并且然后替代地相对于取出的条带单独地执行热处理，即，相应的条带经受热处理过程的适当加热和淬火操作。
发明内容
术语实施方案和类似术语意图广义地指代本公开和所附权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题，或限制所附权利要求的含义或范围。本文中覆盖的本公开的实施方案由所附权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是本公开的各方面的高度概述，并且介绍了在下面的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来孤立地确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本公开的整个说明书、任何或所有附图以及每项权利要求的适当部分来理解本主题。
本文中的某些示例提出了用于加工来自可在均匀化温度、退火温度或其他高温下开卷的卷材的金属的系统和方法。例如，整个卷材可在炉中一起加热，然后在仍处于高温时(例如，当仍在炉中时或在从炉中取出之后不久)退绕。这在时间、空间、能量和/或其他标准方面可比加工来自卷材的一系列单独条带更高效和/或有效。在仍处于高温时，卷材的退绕部分可通过将空气、水或其他冷却剂喷射到卷材的退绕部分上进行冷却或淬火和/或经受某种其他形式的淬火系统。由于卷材未被分成单独的切断长度段，因此得到的卷材的淬火部分可重新缠绕并形成新的卷材。因此，例如，可获得经过热处理的卷材，而没有可能在替代地涉及将卷材切断成长度段的过程中遇到的相应缺点，这些长度段单独地加热、淬火并且彼此重新附接成连续的单元以形成卷材。
在各种示例中，提供了一种用于对金属卷材进行热处理的方法。所述方法可包括在炉内加热所述金属卷材以将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内。所述方法还可包括在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述金属卷材退绕。所述退绕可产生所述卷材的退绕部分所述方法还可包括对所述卷材的所述退绕部分进行淬火以在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。所述淬火可产生淬火后部分
在各种示例中，提供了一种用于对金属卷材进行热处理的系统。所述系统可包括炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内。所述系统还可包括退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材的至少一部分退绕。所述系统还可包括淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
在各种示例中，可提供另一种用于对金属卷材进行热处理的系统。所述系统可包括炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内。所述系统还可包括输送系统，所述输送系统被配置为在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材移动远离所述炉。所述系统还可包括退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述卷材已经被所述输送系统递送到的退绕位置处将处于所述加热状态的所述卷材的至少一部分退绕。所述系统还可包括淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
在各种示例中，可提供另一种用于对金属卷材进行热处理的系统。所述系统可包括炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内。所述系统还可包括退绕系统，所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构可对所述卷材进行操作以在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材的至少一部分退绕。所述系统还可包括淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述炉接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
其他目的和优点将从以下非限制性示例的详细描述中变得显而易见。
附图说明
说明书参考以下附图，其中在不同附图中使用相同的附图标记旨在示出相同或相似的部件。
图1是示出根据各种实施方案的对金属卷材进行热处理的过程的流程图。
图2是可用于执行图1的过程的系统示例的侧视图，并且示出了根据各种实施方案的在炉内开卷的卷材。
图3是可用于执行图1的过程的部件的侧视图，并且示出了根据各种实施方案的用于将卷材输送到退绕位置的选项的示例。
具体实施方式
如本文所使用，术语“发明”、“该发明”、“此发明”和“本发明”旨在广泛地指代本专利申请和所附权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题，或限制所附专利权利要求的含义或范围。这里具体描述了本发明的实施方案的主题以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以其他方式体现，可包括不同的元件或步骤，并且可结合其他现有或将来的技术一起使用。该描述不应被解释为暗示各个步骤或元件当中或之间的任何特定次序或布置，除了明确描述各个步骤的次序或元件的布置的情况。如本文所使用，除非上下文中另外明确指示，否则“一种”、“一个”和“该”的含义包括单数和复数指示物。
在材料加工和生产中，连铸过程或轧制过程(例如，热轧)可产生成卷的产品。材料加工可对应于或包括金属加工。例如，金属加工可产生材料(诸如导电材料)的卷带。如本文所公开，导电材料包括并且可对应于允许电流在一个或多个方向上流动的材料，例如金属材料。合适的材料可包括能够卷绕的任何合适厚度的制品，例如金属片材或金属沙特板(shate)。卷带可具有任何合适的长度或宽度。卷材可包括或对应于卷绕的条带。例如，金属卷材可包括围绕卷轴和/或心轴卷绕的金属条带。
如本文所使用，片材通常是指厚度小于约4mm的产品。例如，片材可具有小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1mm、小于约0.5mm或小于约0.3mm(例如，约0.2mm)的厚度。如本文所使用，板通常具有在大于约15mm的范围内的厚度。例如，板可以是指厚度大于约15mm、大于约20mm、大于约25mm、大于约30mm、大于约35mm、大于约40mm、大于约45mm或大于约50mm的铝产品。如本文所使用，沙特板(也称为片材板)通常具有从约4mm至约15mm的厚度。例如，沙特板可具有约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm或约15mm的厚度。
尽管本公开的某些方面可适合与任何类型的材料(诸如金属)一起使用，但本公开的某些方面可特别适合与铝一起使用。在本说明书中，参考由铝行业标号(诸如“系列”或“6xxx”)标识的合金。要了解最常用于命名和标识铝及其合金的编号命名系统，参见由美国铝业协会发布的“International Alloy Designations and Chemical CompositionLimits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys”或“RegistrationRecord of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical CompositionsLimits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot”。
本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。例如，所陈述的“1至10”的范围应被认为包括在最小值1与最大值10之间(并且包含该小值和最大值)的任何和所有子范围；也就是说，以最小值1或更大(例如，1至6.1)开始且以最大值10或更小(例如，5.5至10)结束的所有子范围。
以下示例将用于进一步说明本发明，然而同时不构成对本发明的任何限制。相反，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员在阅读本文的说明书之后可想到本发明的各种实施方案、修改和等效物。
图1是示出根据各种实施方案的对卷材110进行热处理的过程10的流程图。卷材110可由合适的材料112制成，诸如金属。在一些示例中，金属是铝。图1中的过程10包括以下动作：产生卷材110(在动作20处)、插入心轴(在动作30处)、对卷材进行加热110(在动作40处)、对卷材110进行退绕(在动作50处)、淬火(在动作60处)以及卷绕(在动作70处)，但是可另外地或替代地包括其他动作和/或具有其他变型。在一些实施方案中，可执行过程10，使得卷材110可保持在连续的材料带112中，而该带在过程10的相应动作之间或以其他方式在过程10的过程期间不会经受切断和重新连接。
在动作20处，过程10可包括产生卷材110。例如，在20处产生卷材可包括获取先前制造的卷材110。替代地，产生卷材110可包括制造卷材110。在一些实施方案中，可通过热轧生产线和可选地冷轧生产线来产生卷材110。当从热轧生产线产生或获得卷材110时，卷材110可保留由热轧生产线施加的热量，例如，这可减少为了达到热处理过程10的期望温度而要添加的热量。
卷材110可围绕卷轴114形成。例如，可通过围绕卷轴114以连续重叠的匝缠绕材料片材112来形成卷材110。在一些实施方案中，卷轴114可旋转以使附加层围绕卷轴114缠绕并形成卷材110。卷轴114可呈管的形状。在一些实施方案中，卷轴114可包括可允许卷轴114例如响应于在过程10期间可能由温度变化引起的尺寸变化而改变径向大小的部件的组件。
在动作30处，过程10可包括将心轴116插入卷材中。心轴116可以可利于随后旋转卷轴114以旋转卷材110的方式接合卷轴114。在一些实施方案中，卷轴114和/或心轴116可以是可膨胀的(例如，如箭头118所示)，例如，以允许径向膨胀来适应卷材114的内径的大小变化，该大小变化可能是由于卷材110在过程10中被加热而引起的。尽管插入心轴116的动作30被示出为在对卷材110进行加热的动作40之前，但在一些实施方案中，可在对卷材110进行加热之后插入心轴116。换句话说，插入的动作30可在对卷材110进行加热的动作40之后、之前或期间发生。
可使用各种合适的机构和结构来引起心轴116和/或卷轴114的膨胀。非限制性示例包括蛤形结构(诸如具有铰接的半部和弹簧分离器或可分离各部分的其他偏置机构)、齿和销布置或嵌套管。在一些示例中，引起膨胀的部件中的一者或多者可以是可商购的部件。将心轴116插入卷轴114中的动作可使卷轴114膨胀。
在动作40处，可对卷材110进行加热。例如，加热可对应于向卷材110添加热量120(例如，如箭头122所描绘)，以将卷材110预热到特定预热温度范围内。为了在动作40处实现加热，可将卷材110在炉或其他加热环境中保持适当的时间量，以允许卷材110的材料112达到处于特定预热温度范围内的点。在一些实施方案中，例如，预热温度范围可以是均匀化温度范围。在一些实施方案中，例如，预热温度范围可以是退火温度范围。
在一些方面，均匀化温度范围由在400℃至600℃的范围内选择的端点限定。在一些实施方案中，在450℃至560℃的范围内选择端点。在一些方面，可基于待加工的合金类型来选择均匀化温度范围。例如，450℃至500℃可能是使7xxx合金均匀化的适当范围，而530℃至560℃可能是使6xxx合金均匀化的适当范围。
更一般地，均匀化温度范围可对应于合适的均匀化范围。均匀化可以是指对金属制品执行的高温过程，以降低铸态微观结构的粒度级不均匀性。均匀化通常在高于金属再结晶温度的温度下进行。例如，在一些类型的铝合金中，金属的再结晶温度可以在300℃至400℃左右，并且均匀化可在450℃至600℃左右的温度下进行。当加热到这些温度范围(例如，处于或高于再结晶温度)时，金属制品的冶金微观结构可变得更加均匀，从而提高金属制品的可成形性和/或其他冶金特性。然而，在这些高温下，如果处理不当，金属制品可能特别容易受到损坏。
在一些方面，退火温度范围由在300℃至500℃的范围内选择的端点限定。在一些实施方案中，在另外的范围内选择端点，诸如400℃至500℃的范围、300℃至400℃的范围、或350℃至400℃的范围、或300℃至450℃的范围。在一些方面，可独立于待加工的合金类型来选择退火温度范围。例如，300℃至450℃可能是适当的退火范围，无论是加工7xxx合金、6xxx合金还是其他系列的合金。
更一般地，退火温度范围可对应于合适的退火范围。退火可以是指对金属制品执行的高温过程，以实现多种效果中的任一种。在不意图限制本公开的情况下，退火的目的和退火参数可包括(1)释放材料中的加工硬化以获得可成形性；(2)使材料再结晶或恢复而不引起明显的晶粒生长；(3)设计或转换纹理以适于可成形性和减少成形期间的各向异性；和/或(4)避免预先存在的沉淀颗粒的粗化。退火可产生纹理得到改进和/或在诸如冲压、拉伸或弯曲的成形操作期间减少各向异性的合金。通过应用退火，改进的回火中的纹理可被控制/设计为更加随机并且减少那些可能产生强成形性各向异性的纹理成分(例如，Goss、Goss-ND或Cube-RD)。这种改进的纹理可潜在地减少弯曲各向异性，并且可改进在涉及拉伸或圆周冲压过程的成形中的可成形性，因为它用来减少在不同方向的特性可变性。然而，在适合于退火的高温下，如果处理不当，金属制品可能特别容易受到损坏。
在一些实施方案中，动作40处的加热可包括具有相应的温度范围和停留时间的多个阶段。例如，在一些实施方案中，动作40处的加热可包括将卷材110保持在适合于退火的预热温度范围内的一个阶段，并且之后或之前可包括将卷材110保持在适合于均匀化的预热温度范围内的另一个阶段。
可以任何合适的速率提供动作40处的加热。例如，在一些实施方案中，可以在20℃/小时至100℃/小时的范围内的加热速率下进行加热。在一些实施方案中，缓慢加热(例如，20℃/小时至40℃/小时)可使用溶解的沉淀物作为异质成核位点来促进弥散体的成核。这还可确保溶质在基质中的均匀分布，而不是在沉淀物和基质之间的界面处初熔。
在动作50处，过程10可包括对卷材110进行退绕。当卷材110处于高温范围时可进行退绕(例如，该高温范围可对应于由在动作40处的加热所施加的预热温度范围或在低于预热温度范围的阈值量内的不同范围内)。例如，当卷材110在炉中时或在从炉中取出之后仍处于高温时，可进行退绕。在各种实施方案中，当卷材处于金属在均匀温度范围内的加热状态时和/或在卷材冷却超过低于均匀温度范围或其他相关预热范围(诸如退火温度范围)的阈值量之前，可进行退绕。在一些实施方案中，可能相关的阈值量可以是50℃或更低。例如，在退绕之前，卷材可从它自炉中取出时的温度冷却少于50℃。在一些实施方案中，可选择阈值量以避免沿连续冷却转变(CCT)曲线出现突出或下降和/或避免卷材中出现不希望的沉淀。可基于待加工的合金类型来选择阈值量，诸如是加工7xxx合金、6xxx合金还是其他系列的合金。
在50处的退绕可能是心轴116和/或卷轴114旋转的结果。退绕可产生卷材110的退绕部分124。卷材110的退绕部分124可由过程10中的其他动作来处理。
在动作60处，过程10可包括对卷材110的退绕部分124进行淬火。例如，这可通过使退绕部分124经受淬火系统126来实现。淬火系统126可具有适合于递送淬火介质128的合适结构。例如，尽管图1中示出了射流，但可利用浴或用于淬火介质的其他递送系统。合适的淬火介质可包括但不限于空气、水或油。过程10中的淬火的动作60可产生卷材110的淬火后部分130。
在60处的淬火可涉及降低卷材110的退绕部分124的温度以在预定时间量内达到淬火后温度范围。在60处的淬火可包括快速淬火(例如，在数分钟或数秒内或在一些其他短的预定时间量内赋予温度降低)或延长冷却(例如，在数小时内或在一些其他长的预定量时间内赋予温度降低)。在一些实施方案中，淬火或其类型可例如根据排热速率来限定，使得快速淬火可涉及大于10℃/s的排热速率，或使得延长冷却可涉及小于10℃/s的排热速率。
然而，在60处的淬火可由任何合适的参数或参数组合结合排热速率或代替排热速率来限定。在可说明一些可能的相关参数类型的非限制性示例中，在动作40处加热到525℃的卷材110可在动作60处的淬火之前冷却大约25℃的量以达到大约500℃的温度，这可利用通过一系列射流喷射的水(处于室温(例如，20℃至22℃)或处于一些其他温度，诸如在25℃至80℃之间的范围内)以在大约1.5秒至15秒的时间间隔内将卷材110的材料112的温度降低至350℃，以便产生10℃/s至100℃/s的淬火速率或排热速率。然而，可利用其他值。
例如，在一些实施方案中，淬火后温度范围可对应于由在200℃至500℃的范围内选择的端点限定的范围。在一些实施方案中，淬火后温度范围由在较小范围内选择的端点限定，诸如200℃至350℃的范围或200℃至250℃的范围。在一些示例中，该范围的下端可对应于200℃或其他温度，在该温度以下，高溶质合金(例如，其中诸如镁、硅、铜和/或锌的溶质总和超过2.0重量％的合金)的卷绕可导致难以进行冷轧。在一些实施方案中，选择淬火后温度范围以与实现T6、T8、T9或其他特定回火的过程连续。在一些实施方案中，选择淬火后温度范围以促进弥散体的沉淀或在随后的冷加工之前使连铸材料均匀化。在一些实施方案中，淬火后温度范围可对应于300℃至350℃或其他合适的范围，以使得到的材料对于随后的冷轧来说足够软，而不是对于随后的加工来说太强硬。
在一些实施方案中，达到淬火后温度范围的淬火可以是将卷材110的退绕部分124暴露于设置在淬火温度范围内的淬火介质的结果(例如，该介质的温度可被称为“淬火”温度，并且得到的金属温度可被称为“淬火后”温度)。在一些实施方案中，淬火介质的淬火温度范围可由在10℃至350℃的范围内选择的端点限定。在一些实施方案中，水可用作淬火介质并且可以液体形式提供，例如，处于10℃至100℃之间的温度。提供液态形式的水可允许在室温下提供水或相对于室温具有最小的加热或冷却，并且与水被加热以从液态转化为蒸汽的情况相比具有显著更少的能量消耗。在一些实施方案中，可在高于100℃的温度下或在其他方面以至少部分地非液体形式提供水或其他淬火介质。例如，在各种情况下，如果使用水作为淬火介质，则提供温度高于100℃的水将导致水成为蒸汽并防止在淬火后部分130上的冷凝，该冷凝的水以在过程10中的下游可能有害的方式夹带在材料112中。
在一些实施方案中，淬火介质的淬火温度范围可由在150℃至200℃的范围内选择的端点限定。例如，在各种情况下，提供处于这种范围内的温度的水可在结合适当的安全系数以确保水的温度不会无意中下降到可能发生冷凝的范围内而同时还提供足够低的介质温度以提供合适的排热速率来使材料112在预定时间量内淬火之间取得平衡。
在一些实施方案中，例如，合适的淬火速率或排热速率的范围可由在10℃/s和100℃/s的范围内选择的端点限定。可根据组合物和/或要利用的其他加工来选择排热速率。例如，不同的排热速率可用于在下游递送不同的特性。作为说明性示例，10℃/s的排热速率可能适合于将实施后续冷加工的情形，或者100℃/s的排热速率可能适合于促进抑制5xxx合金中的吕德斯变形(ludering)。
预定时间的非限制性示例可小于一小时、小于20分钟、小于2分钟、小于20秒、小于2秒或一些其他合适的时间范围。预定时间可基于或取决于特定目标排热速率。在一些实施方案中，卷材110的退绕速率可用作可影响或赋予合适的排热速率的推论或度量。在一些实施方案中，例如，合适的排热速率可通过由在1米/分钟和100米/分钟的范围内选择的端点限定的退绕速度范围来获得。
在60处的淬火可涉及任何合适的温度降低和/或增加序列。例如，在60处的淬火可包括再加热过程或由再加热过程补充。作为说明性示例，卷材110的退绕部分124最初可被淬火到较低温度(例如，小于200℃)以允许再次张紧或其他有益效果，并且然后在动作70处的重新卷绕之前再加热到更高的淬火后温度(例如，在200℃与350℃之间)。可利用任何合适的结构来提供相关联的温度增加，包括但不限于另外的烘箱或在合适的浴中或经由喷嘴提供的油或其他加热介质(例如，诸如如果淬火系统126的一些喷嘴或其他结构提供处于选择的温度的淬火介质以将热量传递到退绕部分124中，并且淬火系统126的喷嘴或结构的其他实例提供处于选择的温度的淬火介质将热量从退绕部分124传递出去)。
在动作70处，过程10可包括对淬火后部分130进行卷绕。例如，淬火后部分130可重新卷绕或再卷绕以形成第二卷材132。这可提供具有经热处理和淬火的材料的卷材110。使卷材经受所描述的热处理过程10可提供经热处理的卷材110，其中可获得有利的沉淀物或卷材110的其他微观结构或特性。
图2是可用于执行图1的过程10的系统140的示例的侧视图。图2中的系统140被示出为具有炉142、退绕系统144、淬火系统126和缠绕系统146，但可另外地或替代地包括其他元件和/或具有其他变型。
炉142可被设定大小以用于接收卷材110。炉142可由一个或多个壁150形成，该一个或多个壁限定可由燃烧器或其他合适的元件加热的内部容积。炉142可能够预热卷材110的金属或升高其温度。例如，炉可预热金属或升高其温度以在均匀化温度范围、退火温度范围或其他特定加热的温度范围内，如在图1中的对卷材110进行加热的动作40处所讨论。在一些实施方案中，炉142的内部可以是惰性环境或以其他方式控制来防止或减少卷材110的可能的氧化。
退绕系统144可包括用于对卷材110的至少一部分进行退绕的合适的部件。退绕系统144可在卷材110仍处于高温时将卷材110的一部分退绕(例如，根据图1中的动作50处的讨论)。在一些实施方案中，退绕系统144可包括用于旋转卷材110的合适的退绕机构152。在图2中，退绕机构152被描绘为具有可操作以旋转心轴116的皮带的马达，但可采用任何其他合适的机构来旋转可接合的心轴116和/或卷轴114和/或支撑卷材110。
图2中的炉142被描绘为具有开口154。开口154可被设定大小以使卷材110的退绕部分124通过。炉142可包括用于限定开口154的大小的合适结构。在一些示例中，开口154的大小可变化。例如，炉142可包括一个或多个门156，该一个或多个门可通过致动器或其他合适的运动施加部件来调整(例如，如箭头158所示)，以调节由门156限定的开口154的大小。
淬火系统126可从退绕机构152和/或炉142接收卷材110的退绕部分124。图2中的淬火系统126被描绘为用于递送淬火介质128的一系列射流，但淬火系统126可对应于其他结构，包括但不限于相对于图1关于淬火动作60描述的那些结构。此外，尽管图2中示出了相应的成对射流，但可利用任何数量的射流或用于递送淬火介质128的其他结构。在一些实施方案中，淬火系统126的连续阶段可设置有处于不同(例如，相继地更低)温度的淬火介质128，例如，这可允许通过多个淬火阶段和/或在不同温度的介质之间移动的进展，以在特定的曲线或一段时间内平缓地降低温度。
初始辊160被示出为在图2中的淬火系统126下游。将系统140布置为使得来自卷材110的材料112仅在已经通过淬火系统126之后才接触初始辊160可能是有利的。例如，与在材料112被淬火系统126冷却之前就已经与初始辊160接触的情况相比，初始辊160在材料112已经淬火之后可能不太容易拉伸或刮擦材料112。初始辊160可允许卷材110的材料张紧，例如，以在材料112行进通过系统140时有利于该过程的后续阶段。
卷材110可以任何合适的取向布置以用于从炉142穿过并通过淬火系统126。尽管在图2中，材料112在离开炉142并穿过淬火系统126时被示出为处于用实线表示的竖直取向，但其他取向也是可能的。在图2中用虚线示出了替代路径的一个示例。例如，材料112可呈现悬链线或其他布线形状。
机械臂164在图2中也被示出为在系统140内。机械臂164可用于处理来自卷材110的退绕部分124的端部或初始部分。例如，机械臂164可抓住从卷材110退绕的初始自由端并将其引导到合适的下游位置，例如用于引入到系统140中的其他元件中。
生产线中可包括其他部件。例如在图2中，示出了约束物(bridle)166。约束物166可对应于可推动和/或支撑材料112而不物理地接触材料112的磁性约束物。
图2中还示出了润滑系统168。润滑系统168可包括喷嘴和/或其他合适的结构以用于将润滑剂施加到经过或通过润滑系统168的材料112。图2中示出了后续辊170。后续辊170可用于张紧或其他合适的目的。
如前所述，系统140还可包括缠绕系统146。缠绕系统146可对从系统140的其他部分接收的材料112进行再卷绕或重新卷绕。例如，缠绕系统146可包括另一个卷轴114和/或心轴116，该卷轴和/或心轴可旋转以形成接收到的材料112的新的或第二卷材132。新的或第二卷材132可对应于已经被系统140热处理的材料112。
图3是可用于执行过程10的系统172的部件的侧视图。图3示出了用于将卷材110从炉142(例如，图3中的炉142A或142B)输送到退绕位置174的选项的示例，例如，在该退绕位置，卷材110可在仍处于高温时和/或在相对于由炉142施加的预热温度发生显著冷却(例如，冷却50℃或本文所讨论的其他阈值量)之前退绕。
图3中示出了不同部件的变型的各种选项。为简单起见，在图3的左侧示出了各种部件的示例，并且将首先对其进行描述，并且用具有以“A”结尾的后缀的附图标记来引用，而这些部件的一些变型将在此后相对于图3右侧通过示例所描绘的部件被描述为带有后缀“B”。
图3中的系统172被示出为具有能够从下面或下方卸载的炉142A。炉142A可被设定大小以接收卷材110。炉142A可包括卸载系统176A或与其相关联，该卸载系统允许炉142A从底侧178卸载。卸载系统176A可包括合适的钩180或其他结构来支撑卷材110和/或移动卷材110。例如，卷材110可由卷轴114和/或心轴116支撑，并且卷轴114和/或心轴116可被卸载系统176A的钩180或其他结构支撑在炉142A内。可并入合适的致动器(未示出)以使卸载系统176A的钩180或其他结构能够移动，以便从炉142A卸载卷材110。作为非限制性示例，卸载系统176A的钩180或其他结构可竖直地移动(例如，如箭头182所描绘)和/或横向地移动(例如，横向可包括对应于进出图3中的页面方向，如箭头184所描绘，和/或对应于图3中的视图中的左或右的方向)。
炉142A可伴随有输送系统186A或与其相关联。输送系统186A可能够诸如在炉142A与退绕位置174之间移动卷材110。输送系统186A可包括一个或多个载具188A。载具188A可对应于推车、运载工具、可移动平台或能够将卷材110从炉142A移动到退绕位置174的任何其他结构。这样的输送可允许卷材110在仍处于由炉142A中的加热所施加的预热温度时或者在处于低于预热温度的阈值内的高温时退绕(例如，根据在图1中的50处的讨论)。在一些实施方案中，载具188A(或其一部分)可被预热，例如，这可以在通过载具188A输送期间减轻卷材110的热损失的方式减小卷材110与载具188A的一部分之间的温差。
在操作中，在卷材110通过来自炉142A的加热而达到合适的温度后，卸载系统176A可降低卷材110，诸如箭头190所描绘。例如，卷材110可相对于输送系统186A的载具188A降低。例如，卷材110可由载具188A接收，使得卷材110的卷轴114和/或心轴由载具188A的支架192(例如，叉或其他支撑件)接收和支撑。卸载系统176A的元件可在适当的方向上移动以相对于载具188A释放卷材110。例如，卸载系统176A的钩180或其他结构可横向地移动(例如，如箭头184所示)并经过卷材110的卷轴114和/或心轴的端部，这可对应于移动离开载具188A，使得载具188A可关闭，移动远离炉142A和/或在不受卸载系统176A的元件干扰的情况下执行其他动作。
在一些实施方案中，卸载系统176A的元件可用作能够装载炉142A的元件或由其补充。例如，卸载系统176A可以与针对卸载描述的次序相反的次序进行移动，从而将卷材110从载具188A或其他供应源插入炉142A中。
载具188A可包括绝缘外壳194A。绝缘外壳194A可能够至少部分地封闭卷材110。绝缘外壳194A可包括绝缘体196，以在载具188A输送期间减少卷材110的热损失。例如，绝缘体196可被包括在绝缘外壳194A的侧面198和/或端部200中。合适的绝缘体196的非限制性示例可包括耐火材料。
如本文所使用，术语“耐火材料”可包括相对抵抗熔融金属侵蚀并且能够在预期使用的材料的高温下保持其强度的任何材料。此类材料可包括但不限于陶瓷材料(无机非金属固体和耐热玻璃)和非金属。用于绝缘体196的合适材料的非限制性列表包括以下项：铝的氧化物(氧化铝)、硅的氧化物(二氧化硅，特别是熔融二氧化硅)、镁的氧化物(氧化镁)、钙的氧化物(石灰)、锆的氧化物(氧化锆)、硼的氧化物(氧化硼)；金属碳化物、硼化物、氮化物、硅化物，诸如碳化硅，特别是氮化物粘结的碳化硅(SiC/Si3N4)、碳化硼、氮化硼；铝硅酸盐，例如硅酸铝钙；复合材料(例如氧化物和非氧化物的复合材料)；玻璃，包括可加工玻璃；纤维矿物棉或其混合物；碳或石墨；等。作为说明性示例，在一些情况下，耐火材料可承受高达1200℃的温度(例如，这可能适于加工铝或铜，但不太可能是钢，钢往往在其他合适的耐火材料仍然可用的更高温度下加工)，但在一些其他情况下，可选择适于加工铝及其合金的耐火材料以承受在400℃至800℃的较低范围内的工作温度。
载具188A可包括一个或多个可释放的可分离构件202A以促进卷材110的接收和卸载。载具188A在图3中被描绘为具有两个可释放的可分离构件202A，并且尽管可利用包括一个、两个或多于两个的其他数量，但为简单起见，下文的描述将主要涉及单个构件202A。可分离构件202A可在闭合配置与打开配置之间移动，在该闭合配置，卷材110至少部分地被绝缘体196封闭，在该打开配置，可相对于载具188A接近卷材110以进行装载或卸载。
如前所述，在使用中，卷材110可通过卸载系统176A朝向载具188A降低，诸如箭头190所描绘。一旦卷材110被载具188A接收(例如，其中穿过卷材110的卷轴114和/或心轴116由支架192或载具188A内的其他支撑结构支撑)，载具188A的可分离构件202可围绕卷材110闭合(诸如箭头204所描绘)，这可有效地使卷材110绝缘并防止或减少卷材110在载具188A内时的热损失。
载具188A可将卷材110传送离开炉，诸如箭头206A所描绘。在一些实施方案中，载具188A可通过可分离构件202A打开来准备取出卷材110，诸如箭头208A所描绘。
在一些实施方案中，转移系统210可将卷材110从载具188转移并在退绕位置174处与使其与退绕机构152接合(例如，如箭头212A所示)。转移系统210在图3中被描绘为机械臂，但可对应于用于将卷材110从载具188A转移到退绕机构152的任何合适的结构。退绕机构152可包括马达或能够旋转绕其形成卷材110并且因此能够将卷材110退绕的卷轴114和/或心轴116。
卷材110的所得退绕部分124可通过淬火系统126并且产生卷材110的淬火后部分130。淬火系统126可(但不必)对应于本文其他地方描述的部件，因此，将不再重复描述。从淬火系统126通过之后的淬火后部分130可被重新卷绕并且以与关于图2描述的缠绕系统146类似的方式形成新的或第二卷材132。
系统172可替代地或另外地包括关于图2描绘和描述的其他部件和/或可包括其他部件。作为图2中未描绘(但如果需要，可与图2的系统一起使用)的其他元件的说明性示例，图3中的退绕系统144的退绕位置174处于退绕站214处，该退绕站也包括用于在退绕过程期间保持热量的绝缘体216(例如，其可类似于绝缘体196)。图3中还示出了偏压辊218。偏压辊218可由弹簧220或其他偏压机构偏压。在一些实施方案中，偏压辊218可单独地或至少部分地由偏压辊218的重量偏压。偏压辊218可提供适当的力量以防止靠近偏压辊218的卷材110的端部或其他部分在使用中从卷材110的其他圈“弹开”。偏压辊218可枢转地安装和/或以其他方式能够改变位置以保持被按压或以其他方式与卷材110接合，从而即使卷材110因被退绕机构152退绕而减小直径时也保持与卷材接触。
在图3中的系统172中示出的部件可替代地用于图2的系统140中，反之亦然。例如，尽管图2中未描绘图3所示的偏压辊218，但偏压辊218仍可在关于图2描述的系统140内的合适位置处实施。类似地，关于图3描述的绝缘体216和/或绝缘体196也可相对于图2的系统140以相关方式布置。
在图3的右侧示出了其他变型。例如，在一些实施方案中，系统172可实施能够从炉142B的一侧和/或从炉142B的旁边卸载的炉142B。卸载系统176B可在横向方向上将卷材110推出或拉出炉142B，诸如在大体对应于离开图3中的页面的方向的方向上，例如，由双头箭头224以图形方式描绘。卸载系统176B可另外地或替代地能够在竖直方向上移动卷材110，例如向上移动并越过载具188B的结构并且进入由支架192支撑的位置或以其他方式进入限定在载具188B内的内部。
在图3的右侧描绘的载具188B和绝缘外壳194B与在图3的左侧示出的那些不同。在图3的右侧的载具188B和绝缘外壳194B中，例如，绝缘外壳194B可包括一个或多个可释放的可分离构件202B，所述可分离构件能够用可对应于线性对准管部分的技术来闭合(例如，与在图3的左侧的载具188A的蛤壳状或铰接方法相反)。
在使用中，在图3的右侧的绝缘外壳194B可包括盖226或可升高和/或降低(诸如箭头228所描绘)或以其他方式移动成与绝缘外壳12B的其他部分接合的其他元件。载具188B可将卷材110移动远离炉142B(如在箭头206B处并且类似于箭头206A)。在载具188B经过合适的距离之后，绝缘外壳194B可打开以允许接近卷材110。例如，绝缘外壳194B的盖226可被抬起，如在箭头208B处。
如例如箭头212B所示，在一些实施方案中，卷材110可通过转移系统210转移到退绕位置174。这可允许卷材110以与先前关于从图3左侧提供的卷材110描述的类似方式退绕、由淬火系统126淬火并由缠绕系统146重新缠绕。
在一些实施方案中，可利用不同类型的卸载系统176和/或输送系统186(例如，包括载具188和/或相关联的部件)并且适用于不同样式的炉142。例如，蛤壳型绝缘外壳194A可非常适合形成面向上的开口以用于从底部装载炉142A接收，而具有线性对准的管部分的绝缘外壳194B可非常适合在降低到侧装炉142B相邻的卸载区上。然而，相应类型的炉142不限于这些选项或在图3中通过示例示出的上下文，并且图3中的元件(或其变型)可与任何其他期望的元件组合一起使用。
另外地，一对一、一对多或多对多选项的任何合适组合都是可能的。例如，虽然在图3的右侧的布置示出了可装载到单独的载具188中的单个炉142，但在一些实施方案中，单个载具188可服务于多个炉142(诸如在图3中的左侧，其中单独的载具188被布置为服务于在载具188的顶上示出的三个不同的炉142中的任一者)。在一些实施方案中，可相对于单独的炉142使用多个载具188，例如，使得一个载具188可运走加热的卷材110，而另一个载具定位新的卷材110以装载到炉142中并在其内加热。通过示例的方式，图3还示出了退绕位置174可服务于多个载具188和/或炉142。将退绕站214与多个炉142结合使用可提高设备使用效率(例如，如果退绕过程比加热过程更快，则不同的熔中的加热之间的开始时间可错开以允许退绕机构152更频繁地使用并且循环之间的停机时间更少)。另外地或替代地，不同的炉142可由单个载具188服务，诸如以降低复杂性和/或系统172内的元件成本。
在一些实施方案中，卷材110可在退绕位置174处退绕而无需先从载具188取出。例如，载具188可包括孔230(在图3中分别标识为230A和230B)，卷材110的退绕部分124可穿过该孔以输送到淬火系统126和/或生产线或系统172的其他部分。孔230可被设定大小以允许卷材110在退绕位置174处被退绕并穿过孔230。在一些实施方案中，载具188可在退绕位置174处与退绕机构152接合，以使卷材110通过载具188退绕。然而，在一些实施方案中，退绕机构152可包括自包含在载具188内或上的至少一些部分，例如，这可提供关于可从载具188内对卷材110进行退绕的位置的附加灵活性。此外，在退绕机构152至少部分独立地自包含在载具188内或上的情况下，可消除在退绕位置174处的转移系统210和/或单独的退绕机构152。
说明性方面
在一些方面，提供了根据以下方面中的一者或多者或根据其要素的一些组合的一种装置、一种系统或一种方法。在一些方面，在这些方面中的一者或多者中描述的装置或系统的特征可用于在其他方面中的一者中描述的方法内，反之亦然。
方面1是一种用于对金属卷材进行热处理的方法，所述方法包括：在炉内加热所述金属卷材以将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述金属卷材退绕，其中所述退绕产生所述卷材的退绕部分；以及对所述卷材的所述退绕部分进行淬火以在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围，其中所述淬火产生淬火后部分。
方面2是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中：当所述卷材保持在所述炉内时执行所述卷材的所述退绕的至少一部分；或者在所述卷材的所述加热与所述卷材的所述退绕的至少一部分之间，在所述炉与退绕位置之间输送所述卷材。
方面3是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中在所述卷材保持为连续材料带而所述带不经受切断和重新连接的情况下执行所述加热、所述退绕和所述淬火。
方面4是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，所述方法还包括：将所述淬火后部分重新卷绕成第二卷材。
方面5是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，所述方法还包括：在所述卷材的所述加热与所述卷材的所述退绕的至少一部分之间，在执行所述卷材的所述加热的所述炉与退绕位置之间输送所述卷材。
方面6是方面5(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，所述方法还包括从所述炉的下方或旁边从所述炉卸载所述卷材。
方面7是方面5(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，所述方法还包括用绝缘材料至少部分地包住所述卷材以在所述卷材的所述输送期间减少热损失。
方面8是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中在所述卷材被保持在执行所述卷材的所述加热的所述炉内时执行所述卷材的所述退绕的至少一部分。
方面9是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，所述方法还包括：将心轴插入卷轴中，所述卷材围绕所述卷轴形成；以及旋转所述心轴，其中所述卷材的所述退绕是由所述心轴旋转引起的。
方面10是方面9(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其在所述卷材的所述加热之前进行所述心轴的所述插入，并且其中所述心轴被配置为径向膨胀以适应由所述卷材的所述加热引起的所述卷轴的内径的大小变化。
方面11是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述金属包括铝。
方面12是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述预热温度范围对应于在400℃至600℃之间的均匀化温度范围。
方面13是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述预热温度范围对应于在300℃至500℃之间的退火温度范围。
方面14是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述阈值量是50℃或更少。
方面15是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中由所述淬火引起的所述淬火后温度范围是在200℃与500℃之间。
方面16是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中由所述淬火引起的所述淬火后温度范围是在200℃与350℃之间。
方面17是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述淬火包括使所述卷材的所述退绕部分经受在100℃与250℃之间的淬火温度范围内提供的淬火介质。
方面18是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述淬火包括使所述卷材的所述退绕部分经受在10℃与200℃之间的淬火温度范围内提供的淬火介质。
方面19是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述预定时间量小于20秒。
方面20是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述淬火对应于大于10℃/s的排热速率。
方面21是方面1(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的方法，其中所述淬火对应于小于100℃/s的排热速率。
方面22是一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材的至少一部分退绕；以及淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
方面23是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中：所述系统还包括输送系统，所述输送系统被配置为在所述炉与所述退绕系统的退绕位置之间移动所述卷材；或者所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构被配置为在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材至少部分地退绕，以产生所述卷材的退绕部分。
方面24是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，所述系统还包括缠绕系统，所述缠绕系统被配置为从所述淬火系统接收淬火后部分并且重新卷绕所述淬火后部分以形成第二卷材。
方面25是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，所述系统还包括输送系统，所述输送系统被配置为在所述炉与所述退绕系统的退绕位置之间移动所述卷材。
方面26是方面25(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述输送系统包括至少一个载具，所述至少一个载具被配置为接收处于所述加热状态的所述卷材并且在所述加热状态下将所述卷材输送到所述退绕位置。
方面27是方面26(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述载具被配置为接收围绕所述卷材的绝缘外壳。
方面28是方面27(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述绝缘外壳包括至少一个可释放的可分离构件，所述至少一个可释放的可分离构件能够在闭合配置与打开配置之间移动，在所述闭合配置，所述卷材至少部分地被绝缘体封闭，在所述打开配置，能够相对于所述载具接近所述卷材以进行装载或卸载。
方面29是方面27(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述绝缘外壳包括孔，所述孔被设定大小以允许所述卷材在所述退绕位置处被退绕并穿过所述孔。
方面30是方面26(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，所述系统还包括转移系统，所述转移系统被配置为将处于所述加热状态的所述卷材从所述载具转移到退绕机构并在所述退绕位置处使其与所述退绕机构接合。
方面31是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，所述系统还包括绝缘体，所述绝缘体相对于所述退绕系统的退绕位置布置以防止或减少所述卷材当在所述退绕位置处被接收时的热损失。
方面32是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构被配置为在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材至少部分地退绕，以产生所述卷材的退绕部分。
方面33是方面22(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述炉包括开口，所述开口被设定大小以使所述卷材的所述退绕部分通过。
方面34是方面33(或单独或组合的任何其他前述或后续方面)的系统，其中所述开口具有由至少一个门限定的大小，所述至少一个门可移动以调整所述开口的所述大小。
方面35是一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；输送系统，所述输送系统被配置为在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材移动远离所述炉；退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述卷材已经被所述输送系统递送到的退绕位置处将处于所述加热状态的所述卷材的至少一部分退绕；以及淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
方面36是一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；退绕系统，所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构可对所述卷材进行操作以在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材的至少一部分退绕；以及淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述炉接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
以上引用的所有专利、出版物和摘要以引用的方式整体并入本文。仅仅出于说明和描述的目的呈现了实施方案(包括示出的实施方案)的前述描述，并且这并不旨在穷举或限制所公开的精确形式。实施方案的许多修改、变动和用途对于本领域技术人员将是显而易见的。
Claims (36)
1.一种用于对金属卷材进行热处理的方法，所述方法包括：
在炉内加热所述金属卷材以将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；
在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述金属卷材退绕，其中所述退绕产生所述卷材的退绕部分；以及
对所述卷材的所述退绕部分进行淬火以在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围，其中所述淬火产生淬火后部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
当所述卷材保持在所述炉内时执行所述卷材的所述退绕的至少一部分；或者
在所述卷材的所述加热与所述卷材的所述退绕的至少一部分之间，在所述炉与退绕位置之间输送所述卷材。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在所述卷材保持为连续材料带而所述带不经受切断和重新连接的情况下执行所述加热、所述退绕和所述淬火。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括：
将所述淬火后部分重新卷绕成第二卷材。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括：
在所述卷材的所述加热与所述卷材的所述退绕的至少一部分之间，在执行所述卷材的所述加热的所述炉与退绕位置之间输送所述卷材。
6.如权利要求5所述的方法，所述方法还包括从所述炉的下方或旁边从所述炉卸载所述卷材。
7.如权利要求5或6所述的方法，所述方法还包括用绝缘材料至少部分地包住所述卷材以在所述卷材的所述输送期间减少热损失。
8.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述卷材被保持在执行所述卷材的所述加热的所述炉内时执行所述卷材的所述退绕的至少一部分。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法还包括：
将心轴插入卷轴中，所述卷材围绕所述卷轴形成；以及
旋转所述心轴，其中所述卷材的所述退绕是由所述心轴旋转引起的。
10.如权利要求9所述的方法，其中在所述卷材的所述加热之前进行所述心轴的所述插入，并且其中所述心轴被配置为径向膨胀以适应由所述卷材的所述加热引起的所述卷轴的内径的大小变化。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述金属包括铝。
12.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述预热温度范围对应于在400℃至600℃之间的均匀化温度范围。
13.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述预热温度范围对应于在300℃至500℃之间的退火温度范围。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述阈值量是50℃或更少。
15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中由所述淬火引起的所述淬火后温度范围是在200℃与500℃之间。
16.如权利要求1至15中任一项所述的方法，其中由所述淬火引起的所述淬火后温度范围是在200℃与350℃之间。
17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述卷材的所述退绕部分经受在100℃与250℃之间的淬火温度范围内提供的淬火介质。
18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述卷材的所述退绕部分经受在10℃与200℃之间的淬火温度范围内提供的淬火介质。
19.如权利要求1至18中任一项所述的方法，其中所述预定时间量小于20秒。
20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述淬火对应于大于10℃/s的排热速率。
21.如权利要求1至20中任一项所述的方法，其中所述淬火对应于小于100℃/s的排热速率。
22.一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：
炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；
退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材的至少一部分退绕；以及
淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
23.如权利要求22所述的系统，其中：
所述系统还包括输送系统，所述输送系统被配置为在所述炉与所述退绕系统的退绕位置之间移动所述卷材；或者
所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构被配置为在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材至少部分地退绕，以产生所述卷材的退绕部分。
24.如权利要求22或23所述的系统，所述系统还包括缠绕系统，所述缠绕系统被配置为从所述淬火系统接收淬火后部分并且重新卷绕所述淬火后部分以形成第二卷材。
25.如权利要求22至24中任一项所述的系统，所述系统还包括输送系统，所述输送系统被配置为在所述炉与所述退绕系统的退绕位置之间移动所述卷材。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述输送系统包括至少一个载具，所述至少一个载具被配置为接收处于所述加热状态的所述卷材并且在所述加热状态下将所述卷材输送到所述退绕位置。
27.如权利要求26所述的系统，其中所述载具被配置为接收围绕所述卷材的绝缘外壳。
28.如权利要求27所述的系统，其中所述绝缘外壳包括至少一个可释放的可分离构件，所述至少一个可释放的可分离构件能够在闭合配置与打开配置之间移动，在所述闭合配置，所述卷材至少部分地被绝缘体封闭，在所述打开配置，能够相对于所述载具接近所述卷材以进行装载或卸载。
29.如权利要求27或28所述的系统，其中所述绝缘外壳包括孔，所述孔被设定大小以允许所述卷材在所述退绕位置处被退绕并穿过所述孔。
30.如权利要求26至29中任一项所述的系统，所述系统还包括转移系统，所述转移系统被配置为将处于所述加热状态的所述卷材从所述载具转移到退绕机构并在所述退绕位置处使其与所述退绕机构接合。
31.如权利要求22至30中任一项所述的系统，所述系统还包括绝缘体，所述绝缘体相对于所述退绕系统的退绕位置布置以防止或减少所述卷材当在所述退绕位置处被接收时的热损失。
32.如权利要求22至24中任一项所述的系统，其中所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构被配置为在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材至少部分地退绕，以产生所述卷材的退绕部分。
33.如权利要求22至24或32中任一项所述的系统，其中所述炉包括开口，所述开口被设定大小以使所述卷材的所述退绕部分通过。
34.如权利要求33所述的系统，其中所述开口具有由至少一个门限定的大小，所述至少一个门可移动以调整所述开口的所述大小。
35.一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：
炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；
输送系统，所述输送系统被配置为在所述金属处于所述预热温度范围内的加热状态下或在所述金属冷却超过低于所述预热温度范围的阈值量之前将所述卷材移动远离所述炉；
退绕系统，所述退绕系统可操作以在所述卷材已经被所述输送系统递送到的退绕位置处将处于所述加热状态的所述卷材的至少一部分退绕；以及
淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述退绕系统接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
36.一种用于对金属卷材进行热处理的系统，所述系统包括：
炉，所述炉被设定大小以用于接收所述金属卷材并且被配置为将所述金属的温度升高至在对应于均匀化温度范围或退火温度范围的预热温度范围内；
退绕系统，所述退绕系统包括退绕机构，所述退绕机构能够对所述卷材进行操作以在所述卷材位于所述炉内时将所述卷材的至少一部分退绕；以及
淬火系统，所述淬火系统被配置为从所述炉接收所述卷材的退绕部分并且在预定时间量内将所述退绕部分的温度降低到淬火后温度范围。
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