CN117120639A

CN117120639A - 连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法

Info

Publication number: CN117120639A
Application number: CN202280024444.1A
Authority: CN
Inventors: 大须贺显一; 渡边麻衣子; 小峯慎介; 高桥秀行
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2023-11-24
Also published as: KR20230151109A; EP4306665A1; JPWO2022209364A1; WO2022209364A1; JP7334861B2; US20240158885A1

Abstract

本公开提供一种能够对原材料特性的变动迅速响应且可以使产品的机械特性的变动极小化的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法。连续退火设备是一种依次具备加热段(6)和均热段(7)而构成的钢板的连续退火设备，并且，均热段(7)包括第一均热段(7A)以及设置在第一均热段(7A)后的第二均热段(7B)；具备设置在第一均热段(7A)和第二均热段(7B)之间的第一感应加热装置(9)以及在第二均热段(7B)的出口处测定钢板的奥氏体分率的测定装置(10)。

Description

连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法

技术领域

本公开涉及连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法。本公开特别涉及制造用于汽车用结构件等的高强度钢板的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法。

背景技术

在汽车用薄钢板的制造中，连续铸造的板坯达到最终板厚为止，通过热轧、冷轧而加工成较大。在之后进行的退火处理中，进行冷轧加工组织的恢复、再结晶和晶粒长大以及相变组织控制，调整强度和加工性的平衡。

近年来，在退火处理中，通常使用一边输送连成带状的钢板一边连续地进行加热、均热、冷却的连续退火炉。另外，根据钢板的用途，在上述冷却后进行热浸镀锌处理和过时效处理等。

作为退火炉的加热方法，通常是通过气体燃烧加热金属管，利用其辐射热间接加热钢板的辐射管燃烧器。另外，在热浸镀锌钢板的制造中，为确保镀覆性，有时在加热炉的前段部分采用将气体燃烧的火焰直接喷射在钢板上而加热的直燃炉。此外，通常在加热段的前面设置利用上述由气体燃烧产生的燃烧气体的排热的预热段。

由于辐射管炉是利用来自炉壁的辐射热来加热钢板，所以热惯性大。因此，难以迅速追随设定温度的变化。此外，在加热最后阶段钢板的温度上升速度慢，为了组织控制需要一定的均热时间，因此需要的炉长变长，热惯性进一步变大，从而对目标温度的追随更为延迟。其结果，在连续处理卷材过程中，钢板的一部分温度超过规定的退火温度范围，产生因机械特性的偏差导致的成品率下降以及因用于温度控制的线速度变化导致的生产性下降等问题。

针对上述问题，专利文献1公开了在预热段与加热段(直燃加热炉)之间或者在由多个直燃加热炉构成的加热段的中间设置感应加热装置，通过补充加热能力来提高响应性的技术。专利文献2公开了缓慢加热至650℃～750℃，再快速加热至750℃～910℃的退火最高到达温度的技术。专利文献3公开了通过再结晶·晶粒长大模型使退火最高到达温度在钢板长度方向上变化，从而使钢成分和热轧条件的变动引起的机械特性的偏差稳定化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－61277号公报

专利文献2：日本特开2000－144262号公报

专利文献3：日本特开平10－152728号公报

发明内容

然而，专利文献1的技术中为了防止钢板表面的过度氧化，直接加热式加热炉中需要使其出口处的钢板温度低，在辐射管炉中还需要进行加热。因此，炉长的缩短变得困难，炉温设定变更的影响波及至大范围。此外，通过高速控制感应加热装置的输出，可以吸收炉温变动的影响，但接在感应加热装置后的直接加热式加热炉中，需要将重点放在钢板的氧化控制上，因此难以灵活地进行钢板温度控制。因此，不能充分发挥吸收炉温变动的影响的效果。

专利文献2的技术是以Interstitial Free钢(IF钢)为对象，通过采用均热前的感应加热装置或者电加热装置的快速加热来控制退火最高到达温度，将根据前工序的结果预测的材质偏差通过退火后的α再结晶晶粒的粒径变化进行吸收。然而，在近年来产品的高强度化的需求中，Dual Phase钢(DP钢)的制造量正在增加。DP钢在退火中需要从α相向γ相发生相变，并且需要在退火炉内加热到A₁相变点以上且小于A₃相变点的最高到达温度，根据其到达温度控制α相和γ相的分率。因此，如专利文献2的技术那样，如果在缓慢加热后迅速升温到均热温度即最高到达温度，则由于结晶粒径保持细小的α相迅速向γ相发生相变，无法控制为目标相分率。

专利文献3的技术是将钢板加热到再结晶区域后，通过暂时保持在该区域而使再结晶充分进行，然后，再次通过快速加热而加热到目标退火温度。如果是这种方法，则能够防止快速加热引起的从α相向γ相的急剧的相变，原理上可以通过控制最高到达温度来控制相分率。但是，在实际的制造工序中，由于相变行为随着原材料的化学成分的变动而变动，因此难以简单地仅用钢板温度来控制相分率，无法抑制每个产品的材质偏差。

本公开鉴于上述的问题，目的在于提供一种能够对原材料特性的变动迅速响应，且可以使产品的机械特性的变动极小化的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法。

本公开的一个实施方式涉及的连续退火设备，是依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备，其中，

上述均热段包括第一均热段以及设置在上述第一均热段后的第二均热段；

并且，具备设置在上述第一均热段和上述第二均热段之间的第一感应加热装置，以及

在上述第二均热段的出口处测定上述钢板的奥氏体分率的测定装置。

本公开的一个实施方式涉及的连续退火方法，是在依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备中实施的连续退火方法，其中，

并且，上述连续退火设备具备设置在上述第一均热段和上述第二均热段之间的第一感应加热装置以及在上述第二均热段的出口处测定上述钢板的奥氏体分率的测定装置；

上述连续退火方法包括：基于由上述测定装置测定的上述钢板的奥氏体分率，调整上述第一感应加热装置的输出，调整上述第二均热段的炉温的步骤。

上述均热段包括第一均热段、以及设置在上述第一均热段后的第二均热段；

并且，上述连续退火设备具备设置在上述第一均热段和上述第二均热段之间的第一感应加热装置、以及在上述第二均热段的出口处测定所述钢板的奥氏体分率的测定装置；

上述连续退火方法包括以下步骤：

在上述加热段，在低于A₁相变点的温度区域内升温使上述钢板的温度增加的步骤；

在上述第一均热段，在低于A₁相变点的温度区域内保持上述钢板的温度的步骤；

在上述第一感应加热装置中，以10℃/s～200℃/s进行升温，使上述钢板的温度包含在A₁相变点以上且低于A₃相变点的温度区域内的步骤；以及

在上述第二均热段，在A₁相变点以上且低于A₃相变点的温度区域内保持上述钢板的温度的步骤。

本公开的一个实施方式涉及的冷轧钢板的制造方法是通过上述的连续退火方法对作为冷轧钢板的上述钢板进行退火。

本公开的一个实施方式涉及的镀覆钢板的制造方法是通过上述的冷轧钢板的制造方法对经过退火的上述钢板的表面实施镀覆处理，上述镀覆处理为电镀锌处理、热浸镀锌处理或合金化热浸镀锌处理。

根据本公开，提供一种能够对原材料特性的变动迅速响应且能够使产品的机械特性的变动极小化的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法。因此，相比以往的退火炉，能够制造具有稳定的目标机械特性的薄钢板等。

附图说明

图1是表示具备一个实施方式涉及的连续退火设备的热浸镀锌工艺的示意图。

图2是表示钢板温度历程的一个例子的图。

图3是表示连续退火方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下，参考附图对本公开的一个实施方式涉及的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法进行说明。

＜设备构成＞

图1表示具备本实施方式涉及连续退火设备的热浸镀锌工艺的一部分。在本实施方式中，使用热浸镀锌工艺制造的钢材为薄钢板。另外，制造的钢材为冷轧钢板。图1的箭头表示生产线行进方向。以下，有时将该行进方向的上游一侧表示为“前”，将下游一侧表示为“后”。连续退火设备具备开卷机1、焊接机2、电解清洗装置3、入口活套4、预热段5、加热段6、均热段7和冷却段8。另外，连续退火设备具备第一感应加热装置9(Induction Heatingdevice，以下有时称为“IH”)和相变率测量仪10。如图1所示，均热段7包括第一均热段7A和第二均热段7B。在本实施方式中，冷却段8包括第一冷却段8A和第二冷却段8B。连续退火设备可以进一步具备后述的第二感应加热装置。另外，连续退火设备可以进一步具备浸渍冷却到了规定的温度的薄钢板的镀锌槽(锌锅11)、合金化段、保温段、最终冷却段，调质轧制设备、出口活套、张力卷取机等。

前工序中卷绕成卷材状的薄钢板在开卷机1中被卷回。被卷回的薄钢板进入退火炉的预热段5。连续退火设备是在预热段5后依次具备加热段6、第一均热段7A、第一感应加热装置9和第二均热段7B而构成的。另外，连续退火设备在第二均热段7B后具备相变率测量仪10。相变率测量仪10是测定钢板的奥氏体分率(γ相分率)的测定装置的一个例子。这里，在相变率测量仪10的前面可以设置第二感应加热装置。

此外，连续退火设备具有利用相变率测量仪10的γ相分率的测定结果来调整第一感应加热装置9的输出和第二均热段7B的炉温的机构的构成。

＜详细的构成要素＞

图2示例了在普通的以往技术的退火炉中退火时、以及在本实施方式的退火炉中退火时的钢板的温度历程。纵轴为温度，横轴为时间。线速度为100mpm。另外，钢板的板厚为1mm。本实施方式中的温度的历程用实线表示，对应的工序记录在下方。另外，以往技术的温度的历程用虚线表示，对应的工序记录在上方。如图2所示，在本实施方式的退火炉中，通过以下说明的构成，使工艺所需的时间与以往技术相比缩短。

(预热段)

在常温～100℃左右的温度下从开卷机1排出的薄钢板，首先进入预热段5被加热到200℃左右。薄钢板的温度通过加热可以简单地增加。在本实施方式中，预热段5采用了利用加热段6中产生的高温排气的方式。

(加热段)

接着，钢板进入加热段6，钢板温度被加热到600～700℃左右。薄钢板的温度可以通过加热简单地增加。在本实施方式中，加热段6在短时间内升温到一定程度的温度，并且为了控制表面状态，采用直燃加热炉的方式。直燃式加热炉除了加热能力高可减小炉的容积外，还可以考虑到之后的镀覆工艺而灵活地控制钢板表面的氧化还原反应。

(第一均热段)

第一均热段7A起到使α相的再结晶进行的作用。在本实施方式中，在第一均热段7A，将炉温控制在700～800℃左右的范围，使钢板的温度保持在低于A₁相变点的温度区域(600～730℃左右)。这里，A₁相变点是发生奥氏体相变的温度，例如，设定炉温为730℃。换言之，在A₁相变点以上的温度下开始生成奥氏体相。在本实施方式中，作为第一均热段7A的加热方式，由于高的效率和加热均匀性而采用通过气体燃烧的辐射加热(辐射管加热)方式。

这里，如果在第一均热段7A中钢板的温度小于600℃，则不进行α相的再结晶，得不到充分的加工性。另一方面，如果在第一均热段7A中钢板的温度为A₁相变点(750℃)以上，则α再结晶的晶粒变粗大，强度不足。A₁相变点和后述的A₃相变点有时会因钢板的成分而发生一些变动，因此优选预先通过测定或计算求出。

第一均热段7A中的钢板的停留时间如果过短，则α相的再结晶的进行变得不充分，如果过长则晶粒变粗大机械特性下降。因此，预先通过实验研究了最合适的停留时间，结果可知，需要20～60秒左右。如果小于20秒，则α相的再结晶进行不充分加工性差，如果超过60秒，则局部产生粗大的晶粒，强度变得不均匀。

这里，在具备连续退火设备的热浸镀锌工艺中的钢板的输送速度(线速度)通常为50～150mpm左右。考虑这一点，为了满足上述的均热条件，第一均热段7A的线长优选为40～60m。

(第一感应加热装置)

接着，调整第一感应加热装置9的输出，快速加热钢板，使钢板的温度包含在A₁相变点以上且低于A₃相变点的温度区域(750～900℃左右)。这里，A₃相变点是能够抑制γ相分率的上限温度。该工艺的目的在于使钢板整体在短时间内均匀地升温到A₁相变点以上的温度，也有助于设备整体的小型化。另外，这是因为如果在γ相的相变进行中产生偏差，最终产品的机械特性也会产生偏差。第一感应加热装置9可以以10℃/s～200℃/s进行升温。这是因为小于10℃/s会导致α晶粒的粗大化，如果大于200℃/s，则在宽度方向上产生局部的高温部，不能保持均匀性。第一感应加热装置9更优选以20℃/s～100℃/s进行升温。这是因为如果加热速度在20℃/s以上，线长的长度可以更短，如果在100℃/s以下，则能够进一步降低因热应力而钢板发生压曲变形的风险。另外，在本实施方式中，从加热能力的高低和对温度控制的响应性的快慢的观点出发，可以使用第一感应加热装置9作为快速加热的方法。另外，当这种温度区域加热时，由于超过了钢板的磁性变化居里点，第一感应加热装置9优选为横向式。当第一感应加热装置9为横向式时，输出是指利用磁通的感应加热。

如果通过第一感应加热装置9升温的钢板的温度低于A₁相变点的温度(小于730℃)，则只是促进α相的再结晶或晶粒长大，不能消除机械特性的偏差。另外，如果通过第一感应加热装置9升温的钢板的温度在A₃相变点以上(900℃以上)，则γ相分率的控制变得困难，最终产品的加工性下降。

第一感应加热装置9与辐射加热方式相比，具有加热能力高、升温速度快的特征，但为了快速加热，需要增大供电，需要容量大的受电设备。因此，作为可以实现兼顾加热能力和设备成本的设备规模，优选设备长度为5～10m、加热时间为2～10秒、以及加热速度为20～100℃/s。

(第二均热段)

快速加热后的钢板在第二均热段7B中保持均热直至达到目标的γ相分率。在本实施方式中，采用与第一均热段7A同样地辐射管加热方式作为第二均热段7B的加热方式。第二均热段7B将炉温控制在800～950℃左右的目标退火温度附近。如果小于800℃，则向γ相的相变慢且局部有α相残留，因此强度不足。另外，如果超过950℃，则γ相分率的控制变得困难，最终产品的加工性差。另一方面，通过加热到A₁相变点以上，发生从α相向γ相的相变，但在快速加热的情况下，刚刚升温后的金属组织未达到平衡状态。因此，需要在其后的保持中进行相变，控制γ相分率。在研究获得充分的γ相分率的停留时间时，需要20～50秒左右的停留。如果小于20秒，则γ相的相变不充分，强度不足。如果超过50秒，冷却后不成为α相和γ相双相，而是在冷却后成为马氏体单相，加工性不足。这里，停留时间是根据设备长度和线速度决定的，所以很难作为控制参数使用。因此，在实际的操作中，控制感应加热的到达温度，在γ相分率过大的情况下，降低炉温，延迟相变的进行，在过少的情况下，提高炉温，促进相变的进行即可。

为了满足该退火条件，如果考虑通常的通板速度，则优选第二均热段7B的线长为30～50m左右。

(相变率测量仪)

在第二均热段7B的出口侧配置测定钢板的γ相分率的相变率测量仪10，测定冷却段8和镀锌槽等中的即将进入后工序的钢板的α相和γ相的相分率(相变率)。设置该相变率测量仪10的目的在于基于测定的γ相分率来调整第一感应加热装置9的输出和第二均热段7B的温度。通过这种调整，可以稳定地获得钢板的机械特性。

这里，相变率的测定方式没有特别限定，但应用X射线衍射法的方法可以在线且非接触地测量，因而优选。由于γ相和α相的晶体结构的差异，当向钢板照射X射线时，在各个特有的角度上产生衍射峰。通过该衍射峰强度对γ相分率进行定量化的方法。在市售的商品中，例如可以举出SMS社制的X－CAP等。另外，磁性检测器即测定钢带的磁性相变率的装置，可以使用由产生磁场的驱动线圈、以及测定通过钢带的磁场的检测线圈构成的磁性相变率测定装置，测定奥氏体分率。具体而言，可以使用日本特开2019－7907号公报中记载的装置。

(第二感应加热装置)

另外，可以在第二均热段7B与相变率测量仪10之间进一步设置第二感应加热装置。通过在此位置上具有第二感应加热装置，能够更加不延迟地反应相变率测量仪10的测定结果，更灵活地进行基于相变率的控制，进一步稳定最终产品的机械特性。另外，通过设置第二感应加热装置，能够减少通过第二均热段7B的炉温控制的(温度调整)负荷。也就是，基于相变率测量仪10的测定结果的温度调整不只是在第二均热段7B，也可以在第二感应加热装置中进行。由此，通过辅助地并用第二感应加热装置，能够防止卷材连接处的板厚变动、退火条件变更时的温度控制的延迟。但是，在连续退火设备上的第二感应加热装置的设置并非必须，至少设置第一感应加热装置9即可。

(冷却段)

冷却段8是将钢板冷却到规定的温度的设备，作为冷却方法，可以使用气体喷射冷却、辊冷却、水冷却(水淬)等。如本实施方式那样，可以将冷却段8分成第一冷却段8A和第二冷却段8B等多个区域，并组合不同的冷却方法或者改变同种冷却方法的冷却条件来控制钢板冷却时的热历程。

(热浸镀锌浴)

使热浸镀锌浴在冷却段8之后，可以对从冷却段8排出的钢板实施热浸镀锌。热浸镀锌可以按照常规方法进行，根据需要可以设置喷口、浴中辊等。

(合金化设备)

可以在热浸镀锌浴后设置合金化处理设备。在合金化处理设备中加热钢板并实施合金化处理。合金化处理可以按照常规方法进行。

(其他设备)

为了最终产品的品质提高和制造稳定性·效率化，在合金化设备后可以进一步具备保热段、冷却段、调质轧制设备、矫正机、出口活套、张力卷取机等。这些设备可以根据产品要求的品质来设置、使用即可，没有特别限定。

＜操作方法(控制方法)＞

在本实施方式中，预先掌握每个产品的最适合的γ相分率的范围，构建相变率控制模型，控制第一感应加热装置9的输出和第二均热段7B的炉温，使相变率测量仪10中的γ相分率的测定结果落入目标范围内。由此，能够更可靠地制造机械特性非常稳定的产品。针对每个产品构建的相变率控制模型，在本实施方式中使用的强度等级作为对产品进行分类的要素。产品的分类要素不限于强度等级。例如钢种类、除强度外的机械特性、表面特性等、通过需要的产品特性对产品进行分类，可以构建每个产品的相变率控制模型。

图3是表示，在本实施方式中，采用上述的连续退火设备实施的连续退火方法的一个例子的流程图。

根据采用退火炉内的相变率测量仪10的γ相分率测定结果(图3的“相变率信息结果”)、铸造该材料时获得的化学成分信息(图3的“原材料信息”)以及连续退火设备的当前的操作条件(特别是冷却段8的操作条件)，利用材质预测模型来预测最终得到的产品的机械特性(机械性质)。此时，使用的材质预测模型不仅可以是通过离线的实验室实验或数值分析得到的物理模型，还可以使用从制造实际的积累中得到的机械学习模型。

接着，判断预测的机械特性(图3的“机械性质的预测结果”)是否包含在该产品允许的机械性质的目标范围内。机械性质的目标范围是由主机提供的。主机是向总括连续退火设备的操作的过程计算机提供制造信息等的计算机。连续退火设备如果在目标范围内(图3的“机械性质目标范围内”为Yes)，则继续当前的条件的操作。连续退火设备如果在目标范围外(图3的“机械性质目标范围内”为No)的情况下，进行操作条件的变更。在操作条件变更时，求出为了从上述的材质预测模型中使材质落入目标范围内需要的γ相分率的调整量，使用求出用来实现其相变率的调整量的钢板温度控制量的相变率控制模型。相变率控制模型可以是通过离线的实验室实验或数值分析得到的物理模型，也可以是从制造实际的积累得到的机械学习模型。

当判断连续退火设备需要的温度控制范围包含在通过第一感应加热装置9能够控制的范围时(图3的“IH输出控制范围内”为Yes)，变更第一感应加热装置9的输出。当判断连续退火设备需要的温度控制范围不包含在通过第一感应加热装置9可以控制的范围时(图3的“IH输出控制范围内”为No)，第二均热段7B的炉温也相应地变更。在第二均热段7B的炉温变化期间，通过按照上述的控制流程来控制第一感应加热装置9的输出和第二均热段7B的炉温，可以将产品的机械特性偏离目标的量抑制到最小限度。也就是，能够对原材料特性的变动迅速相应，且能够使产品的机械特性的变动极小化。

这里，即使在以往的连续退火设备中，也可以通过设置相变率测量仪10并高精度控制板温，来尝试相变率的控制。然而，在以往的仅辐射加热式的退火炉的设备规格中，由于加热需要时间(例如100～200秒左右)，炉容积变得非常大(例如线长150～250m)。因此，不仅炉温对控制指令的响应性非常差，而且受炉温变化的影响的钢板长度也变长，无法精细控制钢板温度。另一方面，根据本公开，不仅能够通过第一感应加热装置9高速控制钢板温度，还能缩短均热段7的炉长(例如70～110m)提高炉温的响应性。其结果，不仅是对于原材料引起的相变行为变动的响应，而且在产品连接处的退火条件发生变化时，也能够快速反映加热条件的改变。而且，可以缩小偏离目标退火条件的范围，显著提高成品率。

在连续退火设备中的退火处理之后，可以对钢板实施镀覆处理、合金化处理、调质轧制、形状矫正处理。镀覆处理和合金化处理可以是满足产品表面特性要求的品质的常规方法，没有特别限定。

另外，当产生形状紊乱时，可以在之后调质轧制和矫正机中通板矫正。调质轧制和矫正在仅矫正形状而不影响钢板的机械特性的条件下进行即可，并不限定。

实施例

表1和表2表示使用以往的连续退火设备、本实施方式涉及的连续退火设备(参考图1)制造薄钢板的条件和结果。这里，除了比较例2外，为了研究产品的机械特性的偏差，分别制造了多个强度水平的产品各30件。制造强度水平为780MPa、980MPa、1180MPa级的三种，在各个强度水平下，分别制造了1.0、1.5、2.0mm三种板厚各10件。这10件各个等级和各个板厚的板坯是使用在连续铸造机上均以不同批次铸造的板坯。因此，尽管在制造管理范围内，但各个板坯的化学成分有偏差，相变行为也不均匀。

[表1]

[表2]

采用通常的方法对各个板坯实施热轧、酸洗，根据需要实施退火、冷轧，然后实施实验室中的退火、以往技术的连续退火设备、以及本公开的连续退火设备中进行热处理，之后进行冷却、镀覆等后处理。从最终产品的任意3处采集拉伸试片，测定机械特性。这里，拉伸试片为JIS5号。拉伸试验按照JISZ2241进行。根据拉伸试验测定的TS(TensileStrength，拉伸强度)的偏差，如果为±30MPa以下，则机械特性稳定，当大于±30MPa时，机械特性有偏差。也就是，如果TS的偏差范围为±30MP的宽度即60MPa以下，则认为机械特性稳定。另外，在780MPa、980MPa、1180MPa的各个等级中，要求的强度范围分别在780MPa以上、980MPa以上、1180MPa以上。

比较例1没有设置第一感应加热装置9和相变率测量仪10，使用由预热段5、加热段6、均热段7(图1的第一均热段7A和第二均热段7B连续的炉长)构成的传统退火炉，通过上述原材料来制造。制造中的线速度为60～120mpm的范围，根据板厚控制钢板温度的变化。将加热段6(直燃加热)的出口的钢板温度设在600～700℃范围内，控制表面的氧化还原反应。然后，导入辐射管方式的均热段7进行进一步加热，再结晶区域内的停留时间为20～60秒。再结晶区域之后的加热/均热时间为100～200秒。均热段7的出口(冷却段8的入口)的钢板温度在750～850℃的范围。控制均热段7的炉温，使出口的钢板温度达到目标值。然后，经过冷却、热浸镀锌、合金化处理等从最终产品上采集多个材料试片，调查机械特性的偏差。其结果，在各个等级中拉伸强度差异很大，存在低于每个等级的下限值的拉伸强度。推测这是因为原材料的化学成分的变动使退火时的相分率没有达到目标值，在板厚和等级不同的卷材的连接处改变退火条件时，产生了无法追随加热条件的部分。

比较例2是在数值计算和采用切板的实验中，研究了在均热段7的入口迅速加热到目标退火温度的情况的结果。在比较例2中，再结晶区域的停留时间非常短，从未进行再结晶的α相向γ相的相变快速进行。因此，冷却后的组织为马氏体单相，无法进行组织控制，产生裂纹，无法测定机械特性。

比较例3是在以往的退火炉的均热段7的中间(与图1的第一均热段7A和第二均热段7B间相同的位置)设置了感应加热设备。将通板速度和加热段6的出口处的钢板温度控制在与比较例1相同的范围内。虽然设置了第一感应加热装置9，但相变率测量仪10的测定值没有反馈给第一感应加热装置9的输出和炉温，与以往同样地仅用钢板温度来进行控制。其结果，升温速度为5℃/s。由于使用响应性高的第一感应加热装置9和小尺寸的均热段7，钢板温度的控制性提高，产品的机械特性的偏差也略有改善，但不及后述的实施例。另外，无法吸收原材料的化学成分引起变动，γ相的相变不充分，存在低于机械特性的下限的情况。

比较例4与比较例3相同，在以往的退火炉的均热段7的中间设置了感应加热设备。与比较例3同样地，将钢板温度控制在与比较例1相同的范围。将第一感应加热装置9的升温速度设为250℃/s时，存在板边缘部分的拉伸强度变得过大的情况，出现超过机械特性的允许范围的情况。

比较例5是通过均热段7的出口的相变率测量仪10测定退火时的相分率，控制第一感应加热装置9的输出和均热段7的炉温。由于第一感应加热装置9和第二均热段7B是在合适范围内操作的，不进行调整。然而，没有进行通板速度的最优化，使第一均热段7A的停留时间达到70秒。由此，α晶粒粗大化，最终产品强度出现了不足的位置。

实施例1是使用图1所示的本公开的连续退火设备，由上述的原材料制造产品的结果。将通板速度和加热段6的出口处的钢板温度控制在与比较例1相同的范围。但是，在实施例1中，通过均热段7的出口的相变率测量仪10测定退火时的相分率，并控制第一感应加热装置9的输出和均热段7炉温。其结果，虽然冷却段8的入口的钢板温度的范围相比于比较例1变大了，但通过基于相分率进行控制，产品的机械特性的偏差明显改善。而且，不存在低于机械特性的下限值的情况。

实施例2是实施了与实施例1同样的控制，但是，是控制第一感应加热装置9和第二均热段7B的炉温，调整第一感应加热装置9的升温速度和第二均热段7B的温度的例子。控制在合适的范围后，产品的机械特性被控制在目标范围内。

实施例3是还使用了设置在从连续退火设备的均热段7的出口到相变率测量仪10之间的辅助的第二感应加热装置而制造的结果。由于还使用了第二感应加热装置，能够在均热段7的出口处控制相分率，机械特性的偏差变得小于实施例1。

如上所述，本实施方式涉及的连续退火设备、连续退火方法、冷轧钢板的制造方法和镀覆钢板的制造方法，通过上述的构成，能够对原材料特性的变动快速响应，且能够使产品的机械特性的变动极小化。另外，本实施方式涉及的连续退火设备与以往相比，由于可抑制线长，因此还可以期待制造设备的导入成本降低。

关于本公开的实施方式，基于各个附图和和实施例进行了说明，但应注意的是本领域技术人员容易基于本公开进行各种变形或修改。因此，应留意这些的变形或修正也包含在本公开的范围内。例如，各个构成部分或各个步骤等所包含的功能等能够以逻辑上不矛盾的方式重新配置，能够将多个构成部分或步骤等组合成一个或者分割。本公开涉及的实施方式也可以通过由具备装置的处理器执行的程序或存储该程序的存储介质来实现。应当理解，这些也包含在本公开的范围内。

在上述的实施方式中，说明了依次具备预热段5、加热段6和均热段7而构成的钢板的连续退火设备，但连续退火设备可以不具备预热段5。在不具备预热段5的构成的情况下，上述预热段5的处理可以通过加热段6来进行。

在上述的实施方式中，说明了锌锅11是浸渍薄钢板的镀锌槽，但也可以进行其他的镀覆处理。镀覆处理可以为，例如电镀锌处理、热浸镀锌处理或合金化热浸镀锌处理。

另外，例如，通过过程计算机处理器读取并执行存储在过程计算机的存储部(例如存储器)中的程序，根据材质预测模型预测最终得到的产品的机械特性的处理以及构建相变率控制模型，可以实施控制第一感应加热装置9输出和第二均热段7B的炉温的处理等，使γ相的分率在目标范围内。另外，材质预测模型及相变率控制模型可以存储在过程计算机的存储部中。

符号说明

1 开卷机

2 焊接机

3 电解清洗装置

4 入口活套

5 预热段

6 加热段

7 均热段

7A 第一均热段

7B 第二均热段

8 冷却段

8A 第一冷却段

8B 第二冷却段

9 第一感应加热装置

10 相变率测量仪

11 锌锅

Claims

1.一种连续退火设备，是依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备，其中，

所述均热段包括第一均热段以及设置在所述第一均热段后的第二均热段；

并且，具备设置在所述第一均热段和所述第二均热段之间的第一感应加热装置，以及

在所述第二均热段的出口，测定所述钢板的奥氏体分率的测定装置。

2.根据权利要求1所述的连续退火设备，其中，在第二均热段的出口且在所述测定装置前，进一步具备第二感应加热装置。

3.根据权利要求1或2所述的连续退火设备，其中，在依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备后，进一步具备热浸镀锌浴。

4.一种连续退火方法，是在依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备实施的连续退火方法，其中，

并且，所述连续退火设备具备设置在所述第一均热段和所述第二均热段之间的第一感应加热装置以及在所述第二均热段的出口测定所述钢板的奥氏体分率的测定装置；

所述连续退火方法包括：基于由所述测定装置测定的所述钢板的奥氏体分率，调整所述第一感应加热装置的输出而调整所述第二均热段的炉温的步骤。

5.根据权利要求4所述的连续退火方法，其中，调整所述第一感应加热装置的输出而调整所述第二均热段的炉温的步骤，使用针对每个产品构建的相变率控制模型。

6.一种连续退火方法，是在依次具备加热段和均热段而构成的钢板的连续退火设备中实施的连续退火方法，其中，

所述连续退火设备具备设置在所述第一均热段和所述第二均热段之间的第一感应加热装置以及在所述第二均热段的出口测定所述钢板的奥氏体分率的测定装置；

所述连续退火方法包括以下步骤：

在所述加热段，在低于A₁相变点的温度区域进行升温使所述钢板的温度增加的步骤；

在所述第一均热段，在低于A₁相变点的温度区域保持所述钢板的温度的步骤；

在所述第一感应加热装置，以10℃/s～200℃/s进行升温，使所述钢板的温度包含在A₁相变点以上且低于A₃相变点的温度区域的步骤；以及

在所述第二均热段，在A₁相变点以上且低于A₃相变点的温度区域保持所述钢板的温度的步骤。

7.一种冷轧钢板的制造方法，通过权利要求4～6中任一项所述的连续退火方法对作为冷轧钢板的所述钢板进行退火。

8.一种镀覆钢板的制造方法，对通过权利要求7所述的冷轧钢板的制造方法退火的所述钢板表面实施镀覆处理，

所述镀覆处理为电镀锌处理、热浸镀锌处理或合金化热浸镀锌处理。