JP2021038455A - Metal plate hardening device, metal plate hardening method, and steel plate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属板を連続的に通板しながら焼鈍を行う連続焼鈍設備において、金属板の板幅方向の冷却速度を常に均一にすることのできる金属板の焼入れ装置及び金属板の焼入れ方法並びに鋼板の製造方法に関する。 The present invention is a metal plate quenching device and a method for quenching a metal plate, which can always make the cooling rate in the width direction of the metal plate uniform in a continuous annealing facility in which the metal plate is continuously annealed. Also related to the method of manufacturing steel sheets.
鋼板をはじめとする金属板の製造においては、連続焼鈍設備において、金属板を加熱後に冷却し、相変態を起こさせる等して材質の造り込みを行う。近年、自動車業界では車体の軽量化と衝突安全性の両立を目的として、薄肉化した高強度鋼板(ハイテン)の需要が増している。ハイテンの製造時には、鋼板を急速に冷却する技術が重要となる。鋼板の冷却速度が最も速い技術の1つとして、水焼入れ法が知られている。水焼入れ法では、加熱された鋼板を水中に浸漬させると同時に、水中内に設けられたスリットノズルにより冷却水を鋼板に噴射することで、鋼板の焼入れが行われる。 In the production of metal plates such as steel sheets, the metal plates are heated and then cooled in a continuous annealing facility to cause phase transformation, etc., to build the materials. In recent years, the demand for thinned high-strength steel sheets (HITEN) has been increasing in the automobile industry for the purpose of achieving both weight reduction of the vehicle body and collision safety. When manufacturing high-tensile steel, technology for rapidly cooling steel sheets is important. The water quenching method is known as one of the technologies having the fastest cooling rate of steel sheets. In the water quenching method, the heated steel sheet is immersed in water, and at the same time, cooling water is sprayed onto the steel sheet by a slit nozzle provided in the water to quench the steel sheet.
鋼板の焼入れ時に、鋼板の板幅方向の冷却速度が不均一になると、鋼板の引張強度が板幅方向で不均一になるという問題が生じる。このような鋼板の焼入れ時における不均一な冷却を防止するために、従来、様々な手法が提案されている。 If the cooling rate of the steel sheet in the plate width direction becomes non-uniform during quenching of the steel sheet, there arises a problem that the tensile strength of the steel sheet becomes non-uniform in the plate width direction. Various methods have been conventionally proposed in order to prevent non-uniform cooling during quenching of such a steel sheet.
例えば、特許文献1では、浸漬水中にスリットノズルを多段に設け、各スリットノズルを金属板の通板方向に対し離間させることで、金属板の被冷却面に衝突させた冷却水の噴流を、各ノズル間の隙間からノズル後方に流出させることにより、金属板を幅方向に均一に冷却する手法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, slit nozzles are provided in multiple stages in the immersion water, and the slit nozzles are separated from each other in the direction of passing the metal plate so that the jet of cooling water colliding with the surface to be cooled of the metal plate is generated. A method of uniformly cooling a metal plate in the width direction by flowing out from a gap between each nozzle to the rear of the nozzle is disclosed.
また特許文献2では、スリットノズルが水中内に設けられているわけではないが、スリットノズルの端部に移動可能なマスキング装置を使用することで、板幅端部に高圧の水流が直接衝突することがなくなり、板幅方向の温度むらの発生を防止できる手法が開示されている。
Further, in
スリットノズルにより噴射する冷却水を循環させて用いる場合、配管の腐食等に起因して冷却水中に錆などの異物が混入する場合がある。この異物が一定以上の大きさの場合には、異物がスリットノズルの開口部を通過できず、スリットノズルの詰まりが生じる可能性がある。 When the cooling water injected by the slit nozzle is circulated and used, foreign matter such as rust may be mixed in the cooling water due to corrosion of the piping or the like. If the foreign matter has a certain size or more, the foreign matter cannot pass through the opening of the slit nozzle, and the slit nozzle may be clogged.
特に、スリットノズルの開口部の一部にだけ異物の詰まりが生じた場合、スリットノズルが水を板幅方向に均一に噴射することができなくなる。これにより、金属板の板幅方向の冷却速度が不均一となり、金属板の物性にむらが生じる。特許文献1及び特許文献2では、当該異物の詰まりに起因する問題については記載も示唆もされていない。
In particular, when foreign matter is clogged only in a part of the opening of the slit nozzle, the slit nozzle cannot uniformly inject water in the plate width direction. As a result, the cooling rate of the metal plate in the plate width direction becomes non-uniform, and the physical properties of the metal plate become uneven. Patent Document 1 and
本発明は、当該問題に鑑みて完成されたものであり、スリットノズルの開口部における異物の詰まりを早期に解消することで、金属板の板幅方向の冷却速度を均一に維持できる金属板の焼入れ装置及び金属板の焼入れ方法並びに鋼板の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been completed in view of the above problem, and is a metal plate capable of maintaining a uniform cooling rate in the width direction of the metal plate by early eliminating clogging of foreign matter in the opening of the slit nozzle. An object of the present invention is to provide a quenching apparatus, a method for quenching a metal plate, and a method for manufacturing a steel plate.
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
[1]金属板を液体に浸漬させて冷却する金属板の焼入れ装置であって、前記金属板を浸漬させる液体を収容した槽と、前記金属板の両面に前記液体を噴射する複数のスリットノズルを有し、少なくとも一部が前記槽の液体中に設けられた噴出装置と、前記スリットノズルの開口部について、金属板の長手方向の開口量を変化させる開口量可変手段と、を備える金属板の焼入れ装置。
[2][1]に記載の金属板の焼入れ装置を用いて行われる金属板の焼入れ方法。
[3]前記スリットノズルの開口部の少なくとも一部に詰まりが発生した際に、前記開口量を大きくする[2]に記載の金属板の焼入れ方法。
[4]鋼板に連続焼鈍を行った後に、[2]又は[3]に記載の金属板の焼入れ方法を用いて焼入れを行い、高強度冷延鋼板、溶融亜鉛鍍金鋼板、電気亜鉛鍍金鋼板、及び合金化溶融亜鉛鍍金鋼板のいずれか一種を製造する鋼板の製造方法。
The means for solving the above problems are as follows.
[1] A metal plate quenching device for immersing a metal plate in a liquid to cool it, a tank containing the liquid for immersing the metal plate and a plurality of slit nozzles for injecting the liquid onto both surfaces of the metal plate. A metal plate comprising, at least a part of which is provided in the liquid of the tank, and an opening amount variable means for changing the opening amount of the metal plate in the longitudinal direction with respect to the opening of the slit nozzle. Quenching device.
[2] A method for quenching a metal plate, which is performed by using the metal plate quenching apparatus according to [1].
[3] The method for quenching a metal plate according to [2], wherein the opening amount is increased when at least a part of the opening of the slit nozzle is clogged.
[4] After the steel sheet is continuously annealed, it is annealed by the method of quenching the metal plate according to [2] or [3] to obtain a high-strength cold-rolled steel sheet, a hot-dip galvanized steel sheet, an electric zinc-plated steel sheet, and the like. And a method for manufacturing a steel sheet for manufacturing any one of alloyed hot-dip galvanized steel sheets.
本発明により、スリットノズルの開口部に異物の詰まりが生じた場合でも、開口部の大きさを広げることで異物を迅速に除去でき、これにより金属板の板幅方向の冷却速度を均一に維持できる。 According to the present invention, even if the opening of the slit nozzle is clogged with foreign matter, the foreign matter can be quickly removed by widening the size of the opening, thereby maintaining a uniform cooling rate in the width direction of the metal plate. it can.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る金属板の焼入れ装置(以下、単に「焼入れ装置」と称することがある。)11の基本構成を示す図であり、図2は図1に示す焼入れ装置11の噴出装置4付近の拡大図である。焼入れ装置11は、連続焼鈍炉の均熱帯の出側に設けられた冷却設備に適用されうる。図1では、連続焼鈍炉の均熱帯の出口に設けられた一対のシールロール3が示されている。焼入れ装置11は、金属板5を冷却するための冷媒(液体)である水2を収容した槽(図1の例では水槽1)と、少なくとも一部が前記槽の液体(図1の例では水2)中に設けられ、金属板5の両面に液体を吹き付けて冷却するための噴出装置4とを備えている。また、噴出装置4の出側には、金属板5を水中に浸漬させつつ金属板5の長手方向(通板方向)を変更するシンクロール6が設けられる。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a metal plate quenching device (hereinafter, may be simply referred to as “quenching device”) 11 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a quenching device shown in FIG. It is an enlarged view of the vicinity of the ejection device 4 of the
噴出装置4は、水を噴出する複数のスリットノズル14、24と、スリットノズル14、24を保持するノズルユニット34、44とからなる。一対のノズルユニット34と44は、その間に間隙を形成しつつ、それぞれ金属板5の表裏面と対向するように配置される。金属板5が前記間隙中を上下方向に通板される際に、金属板5の表裏面に向かってスリットノズル14、24から水が噴出される。図1及び図2の例では、金属板5の左側を表面とし、右側を裏面とする。図の左側には、スリットノズル14を金属板5の表面に向けてノズルユニット34が配置され、図の右側には、スリットノズル24を金属板5の裏面に向けてノズルユニット44が配置される。図示していないものの、ノズルユニット34、44、及びスリットノズル14、24は、金属板5の板幅全長にわたって延在する。スリットノズル14、24の先端の開口部も金属板5の板幅全長にわたって延在し、当該開口部から水を噴出することで、金属板が板幅方向全長にわたって冷却される。
The ejection device 4 includes a plurality of
ノズルユニット34、44は、一部が水中に浸漬し、残部が水上から出るように、設けられる。通板されてきた金属板5は、ノズルユニット34、44の水上に露出する部分の内側の間隙に装入され、次いで水中に浸漬し、スリットノズル14及び24から水が噴出される。ノズルユニット34、44には、複数のスリットノズル14、24が通板方向に沿って設けられる。一部のスリットノズル(例えば図1で最も上方に設けられたスリットノズル)は、水面よりも上部に位置していてもよく、より具体的にはスリットノズルの開口部の少なくとも一部が水中に浸漬していなくてもよい。水面よりも上部に位置するスリットノズルは、高温の金属板5が水中に導入された際に発生する水の噴き上げを抑えることを目的として、斜め下に向かって水を噴出できるように、下方向に向いて斜めに設けられることが好ましい。
The
図示していないが、噴出装置4における各スリットノズルは、ポンプを途中に設けた配管に接続される。ポンプによって、水槽1内の水2が配管内を汲み上げられて、スリットノズル14、24へと圧送されることにより、スリットノズル14、24の開口部から高圧水が噴出される。図3の矢印で示すように、ポンプによって圧送された水は、スリットノズル24の開口部24aとは反対側の後方の内壁近傍で上下に分かれて、その後、前方に向かって圧送され、両方の流れが合流した後に、開口部24aから噴射される。
Although not shown, each slit nozzle in the ejection device 4 is connected to a pipe provided with a pump in the middle. The
また、水槽1内の水2は、焼入れに適した水温となるように維持される。例えば水槽1内の水2の一部が、外部のクーリングタワー等の冷却設備に送られて冷却された後に、水槽1へと戻されることで、水槽1内の水温上昇を防止できる。例えば、焼入れに特に適した水槽1内の水温としては、0℃超50℃以下が好ましく、10℃以上40℃以下が特に好ましい。
Further, the
そして、本発明に係る焼入れ装置では、従来のスリットノズルとは異なり、開口部のスリットギャップを広げることが可能である。以下、図3〜図8を用いて具体的に説明する。 Then, in the quenching apparatus according to the present invention, unlike the conventional slit nozzle, it is possible to widen the slit gap of the opening. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 3 to 8.
まず、図3は、図1のスリットノズル24を鋼板の表裏面と垂直でかつ通板方向を含む面における断面図であり、図4は、図3のスリットノズルの開口部24aを、液体の噴射方向と反対側から見た拡大図である。図5は、図1のスリットノズルの開口部に錆等の異物が詰まった場合の断面図であり、図6は、図5のスリットノズルの開口部の拡大図である。また、図7は、図1のスリットノズルの開口部を広げた時のスリットノズル24の断面図であり、図8は、図7のスリットノズルの開口部24aを、液体の噴射方向と反対側から見た拡大図である。
First, FIG. 3 is a cross-sectional view of the
開口部24aは、液体の噴射方向の反対側から見た平面視において、金属板の板幅方向に長手状の形状を呈することが好ましい。図4の例では、開口部24aは、金属板5の板幅方向(図3及び図5における紙面垂直方向、図4及び図6における左右方向)を長手とし、通板方向を短手とする略矩形を形成する。開口部24aの形状は、板幅方向の長さが通板方向の長さより長ければよく、例えば平面視において楕円形状であってもよい。前述した開口部24aのスリットギャップは、金属板5の通板方向(各図における上下方向)の開口量を意味し、図4では符号Aとして示される。
The
図5及び図6に示すように、焼入れ装置の稼働を続けていると、スリットノズル24の上流に接続されたノズルの内面が腐食する等の理由によって、開口部24aに錆等の異物Pが詰まることがある。より具体的には、比較的大型の異物Pが生じた場合に、異物Pは縦幅を通過することができずに、開口部24aの板幅方向の一部が異物Pによって塞がれる。図6のように、異物Pによる詰まりが板幅方向の一部にだけ発生した場合、開口部24aから噴出される水の流れが板幅方向で一様とならず、金属板5の板幅方向に冷却むらが生じる原因となる。
As shown in FIGS. 5 and 6, when the quenching apparatus is continuously operated, foreign matter P such as rust is formed in the
開口部24aの一部に異物Pが詰まっているかどうかは、水槽1に覗き窓等を設置して、外部から目視等によって確認が可能である。錆等の異物Pが詰まったことが確認された場合には、一時的に、図7及び図8のようにスリットギャップAを広げる。より具体的に、スリットギャップAは、異物Pの通板方向長さよりも大きくなるように広げられる。これにより、冷却水(冷媒)の流れによって錆等の異物が迅速に除去される。異物の除去が確認された後に、図3及び図4のようにスリットギャップAの大きさを元に戻せばよい。
Whether or not a part of the
スリットギャップAを広げる構造として、具体的にはエアシリンダ等を含む開口量可変手段を用いることができる。例えば図7において開口量可変手段は、上部エアシリンダ7と、上部エアシリンダ7に空気の出し入れを行う上部エアチューブ71と、下部エアシリンダ8と、下部エアシリンダ8に空気の出し入れを行う下部エアチューブ81とを有する。上部エアシリンダ7(及び下部エアシリンダ8)は、圧縮空気がシリンダ内に給気されると上部ピストン72(及び下部ピストン82)が押し出され、次にシリンダ内の空気が排気されると上部ピストン72(及び下部ピストン82)が元の位置に戻る構造を有する。上部ピストン72(及び下部ピストン82)は、開口部24aを形成するスリットノズル24の先端部上方(及び先端部下方)に当接して設けられる。上部ピストン72(及び下部ピストン82)の上下動により、スリットノズル24の先端部が変形して、スリットギャップAの大きさが変更される。
As a structure for widening the slit gap A, specifically, an opening amount variable means including an air cylinder or the like can be used. For example, in FIG. 7, the opening amount variable means includes an
尚、上部エアシリンダ7及び下部エアシリンダ8は、水中内で使用されるので、防水仕様の製品を採用することが好ましい。また、スリットギャップAの大きさを開口部の長手方向(金属板の板幅方向)で均一にするために、上部エアシリンダ7及び下部エアシリンダ8は、開口部の長手方向に複数台設置することが好ましい。尚、図7に示されるスリットギャップAの大きさを変更する態様は、スリットノズル14にも当然適用可能である。
Since the
以上で述べた異物Pの除去操作は、生産効率を向上させる観点から、連続焼鈍設備の操業を停止させることなく行うことが好ましい。連続焼鈍設備の操業を停止させることなく異物Pの除去操作を行うために、スリットノズル14、24の開閉を遠隔操作により行ってもよい。操業中に目視で異物の詰まりを確認した際に、遠隔操作によって異物を除去することで、操業を止めることなく即座に異物の詰まりによる悪影響を最小限に抑えることができる。これにより、金属板の冷却むらの発生が長時間継続することを防止し、製品における品質むらの発生を抑えることができる。一例として、上部エアチューブ71及び下部エアチューブ81を水槽1の外側まで配線して、コントローラ等と接続すればよい。作業者は系外で当該コントローラを操作することで、上部ピストン72及び下部ピストン82の動作を制御して、遠隔操作により異物を除去できる。
From the viewpoint of improving the production efficiency, the operation for removing the foreign matter P described above is preferably performed without stopping the operation of the continuous annealing equipment. The slit nozzles 14 and 24 may be opened and closed by remote control in order to remove the foreign matter P without stopping the operation of the continuous annealing equipment. When the clogging of foreign matter is visually confirmed during the operation, the foreign matter can be removed by remote control, so that the adverse effect of the clogging of the foreign matter can be minimized immediately without stopping the operation. As a result, it is possible to prevent the occurrence of cooling unevenness of the metal plate for a long time and suppress the occurrence of quality unevenness in the product. As an example, the
なお、図3及び図4のように異物Pの詰まりが生じていない場合のスリットギャップAの大きさは、2〜5mmであることが好ましい。また、図7及び図8のように異物Pの詰まりを解消する場合のスリットギャップAの大きさは、異物Pの通板方向長さの最大値よりも大きくすることが好ましく、具体的には10〜50mmであることが好ましい。スリットノズル14、24の板幅方向長さの具体的な値としては、1000〜2500mmであることが好ましく、スリットノズル14、24の開口部14a、24aの板幅方向長さも当該範囲内とすることが好ましい。
The size of the slit gap A when the foreign matter P is not clogged as shown in FIGS. 3 and 4 is preferably 2 to 5 mm. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the size of the slit gap A when clearing the clogging of the foreign matter P is preferably larger than the maximum value of the length of the foreign matter P in the plate-passing direction, specifically. It is preferably 10 to 50 mm. The specific value of the lengths of the slit nozzles 14 and 24 in the plate width direction is preferably 1000 to 2500 mm, and the lengths of the
上述のような本実施形態に係る焼入れ装置及びそれを用いた焼入れ方法は、金属板製品(製品として出荷される金属板)の製造に適用することができ、高強度鋼板(ハイテン)の製造方法に適用することが特に好ましい。より具体的には、引張強度が580MPa以上である鋼板の製造方法に適用することが好ましい。引張強度の上限は特に制限されないが、一例として1600MPa以下であればよい。 The quenching apparatus and the quenching method using the quenching apparatus according to the present embodiment as described above can be applied to the production of a metal plate product (metal plate shipped as a product), and is a method for producing a high-strength steel plate (HITEN). It is particularly preferable to apply to. More specifically, it is preferably applied to a method for producing a steel sheet having a tensile strength of 580 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but as an example, it may be 1600 MPa or less.
また、鋼板の冷却開始温度(噴出装置4に入る直前の温度)は、上記の高強度鋼板(ハイテン)を製造可能であれば特に制限されないが、例えば400℃超900℃以下が好ましく、600℃以上800℃以下が特に好ましい。 The cooling start temperature of the steel sheet (the temperature immediately before entering the ejection device 4) is not particularly limited as long as the above-mentioned high-strength steel sheet (high-tensile steel) can be produced, but is preferably more than 400 ° C. and 900 ° C. or lower, preferably 600 ° C. More than 800 ° C. or lower is particularly preferable.
ちなみに、上記の高強度鋼板(ハイテン)としては、高強度冷延鋼板、およびそれらに表面処理を施した溶融亜鉛鍍金鋼板、電気亜鉛鍍金鋼板、合金化溶融亜鉛鍍金鋼板等がある。 Incidentally, examples of the above-mentioned high-strength steel sheets (HITEN) include high-strength cold-rolled steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets on which surface treatment is applied, electric zinc-plated steel sheets, alloyed hot-dip galvanized steel sheets, and the like.
ハイテンの製造時には、鋼板を急速に冷却することで緻密な組織制御を行うことが重要であり、鋼板の表裏面における冷却の均一性が厳密に要求される。本発明に係る焼入れ装置を適用してハイテンを製造することで、錆等の異物による詰まりを迅速に解消でき、当該詰まりによる冷却むらの発生を防止し、物性が均一なハイテンを精度よく生産できる。 During the production of high-tensile steel, it is important to perform precise structure control by rapidly cooling the steel sheet, and the uniformity of cooling on the front and back surfaces of the steel sheet is strictly required. By manufacturing high-tensile steel by applying the quenching apparatus according to the present invention, clogging due to foreign matter such as rust can be quickly eliminated, cooling unevenness due to the clogging can be prevented, and high-tensile steel having uniform physical properties can be produced accurately. ..
高強度鋼板の組成の具体例として、質量%で、Cが0.04%以上0.25%以下、Siが0.01%以上2.50%以下、Mnが0.80%以上3.70%以下、Pが0.001%以上0.090%以下、Sが0.0001%以上0.0050%以下、sol.Alが0.005%以上0.065%以下、必要に応じて、Cr、Mo、Nb、V、Ni、Cu、及びTiの少なくとも1種以上がそれぞれ0.5%以下、さらに必要に応じて、B、Sbがそれぞれ0.01%以下、残部がFe及び不可避的不純物からなる例が挙げられる。 As a specific example of the composition of the high-strength steel sheet, in terms of mass%, C is 0.04% or more and 0.25% or less, Si is 0.01% or more and 2.50% or less, and Mn is 0.80% or more and 3.70. % Or less, P 0.001% or more and 0.090% or less, S 0.0001% or more and 0.0050% or less, sol. Al is 0.005% or more and 0.065% or less, if necessary, at least one or more of Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu, and Ti is 0.5% or less, and further, if necessary. , B and Sb are 0.01% or less, respectively, and the balance is Fe and unavoidable impurities.
尚、本発明の実施形態は、鋼板を急冷する例に限定されるものではなく、鋼板以外の金属板全般の急冷に適用することができ、また、水以外の液体を用いた焼入れにも適用できる。 The embodiment of the present invention is not limited to the example of quenching a steel sheet, and can be applied to quenching of all metal plates other than steel sheets, and also to quenching using a liquid other than water. it can.
以下に、実施例を用いて本発明についてより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
(本発明例1)
板厚1.0mm、板幅1000mmで引張強さ1470MPa級の高強度冷延鋼板を製造する際に、図1、2に示した焼入れ装置および図3〜8に示したスリットノズルを用いて、通板速度1.0m/sで焼入れを行った。また、スリットノズルの開口部は、初期のスリットギャップAが3mmで、板幅方向全体の長さは2000mmとした。また、一部のスリットノズルの板幅方向中央部には、図5、6のように錆等の異物P(板幅方向長さ200mm)が予め詰まった状態とした。当該スリットノズルにつき、スリットギャップAが20mmになるまで開口部を広げることで、冷却水の流れの力によって錆等の異物が迅速に除去されたことを確認し、スリットギャップAを3mmに戻した。
(Example 1 of the present invention)
When producing a high-strength cold-rolled steel sheet having a plate thickness of 1.0 mm and a plate width of 1000 mm and a tensile strength of 1470 MPa, the quenching apparatus shown in FIGS. Quenching was performed at a plate passing speed of 1.0 m / s. Further, the opening of the slit nozzle has an initial slit gap A of 3 mm and an overall length in the plate width direction of 2000 mm. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the central portion of some slit nozzles in the plate width direction is pre-filled with foreign matter P (
また、焼入れ装置に通板中の鋼板の温度を測定した。具体的には、熱電対型の温度計を用いて、鋼板の被測定領域の温度を経時的に測定した。鋼板の冷却開始温度(噴出装置4に入る直前の温度)は730℃であり、冷却終了温度(水槽1から出た直後の温度)は30℃であった。冷却開始後の経過時間と鋼板の温度との関係から、鋼板がスリットノズルを通過している瞬間の、鋼板の板幅方向の冷却速度分布を計算した。結果を図9に示す。 In addition, the temperature of the steel plate being passed through the quenching device was measured. Specifically, the temperature of the area to be measured of the steel sheet was measured over time using a thermocouple type thermometer. The cooling start temperature (temperature immediately before entering the ejection device 4) of the steel sheet was 730 ° C, and the cooling end temperature (temperature immediately after exiting the water tank 1) was 30 ° C. From the relationship between the elapsed time after the start of cooling and the temperature of the steel sheet, the cooling rate distribution in the width direction of the steel sheet at the moment when the steel sheet passed through the slit nozzle was calculated. The results are shown in FIG.
(比較例1)
特許文献1に記載の焼入れ装置を用いて、本発明例1と同様にして実験を行った。当該例では、スリットギャップAを広げることはできず、予め詰まっていた錆等の異物を除去できなかった。冷却速度分布の計算結果を図10に示す。
(Comparative Example 1)
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 of the present invention using the quenching apparatus described in Patent Document 1. In this example, the slit gap A could not be widened, and foreign matter such as rust that had been clogged in advance could not be removed. The calculation result of the cooling rate distribution is shown in FIG.
<冷却速度の評価>
図9(本発明例1)では、鋼板の板幅方向の冷却速度分布は、板幅位置によらずほぼ一定であり、均一に冷却されている。冷却速度は1500℃/sであった。
<Evaluation of cooling rate>
In FIG. 9 (Example 1 of the present invention), the cooling rate distribution of the steel sheet in the plate width direction is substantially constant regardless of the plate width position, and the steel sheet is uniformly cooled. The cooling rate was 1500 ° C./s.
一方、図10(比較例1)では、詰まりが発生している箇所に相当する中央部よりもそれ以外の部分の冷却速度が高くなり、不均一な冷却が生じていた。冷却速度は、中央部が約900℃/sでそれ以外は約1500℃/sであり、中央部はそれ以外の部分に対して冷却速度が約40%(約1500℃/s→約900℃/s)低下していた。 On the other hand, in FIG. 10 (Comparative Example 1), the cooling rate of the other portion was higher than that of the central portion corresponding to the location where the clogging occurred, and non-uniform cooling occurred. The cooling rate is about 900 ° C / s in the central part and about 1500 ° C / s in the other parts, and the cooling rate in the central part is about 40% (about 1500 ° C / s → about 900 ° C) with respect to the other parts. / S) It was decreasing.
これにより、本発明を適用することで、錆等の異物が詰まった位置に相当する金属板の冷却速度の低下を抑え、板幅方向の冷却速度を均一にできることが示された。 As a result, it was shown that by applying the present invention, it is possible to suppress a decrease in the cooling rate of the metal plate corresponding to the position where foreign matter such as rust is clogged, and to make the cooling rate in the plate width direction uniform.
<引張強度の評価>
本発明例1によって製造された鋼板の引張強度は、板幅方向全域で約1470MPaであった。
<Evaluation of tensile strength>
The tensile strength of the steel sheet produced according to Example 1 of the present invention was about 1470 MPa over the entire plate width direction.
これに対し、比較例1によって製造された鋼板の引張強度は、板幅中央部は約1350MPaで、それ以外は約1470MPaであり、中央部の引張強度の低下と板幅方向における引張強度の不均一性が見られた。 On the other hand, the tensile strength of the steel sheet manufactured according to Comparative Example 1 is about 1350 MPa in the central portion of the plate width and about 1470 MPa in other parts, and the tensile strength in the central portion is lowered and the tensile strength in the plate width direction is poor. Uniformity was seen.
これにより、本発明を適用することで、錆等の異物が詰まった位置に相当する鋼板の冷却速度の低下に伴う、鋼板特性の低下や不均一性を防止できることが示された。 As a result, it was shown that by applying the present invention, it is possible to prevent a decrease in steel sheet characteristics and non-uniformity due to a decrease in the cooling rate of the steel sheet corresponding to the position where foreign matter such as rust is clogged.
1 水槽
2 水
3 シールロール
4 噴出装置
5 金属板
6 シンクロール
11 焼入れ装置
14、24 スリットノズル
14a、24a 開口部
34、44 ノズルユニット
7 上部エアシリンダ
71 上部エアチューブ
72 上部ピストン
8 下部エアシリンダ
81 下部エアチューブ
82 下部ピストン
A スリットギャップ
P 異物
1
Claims (4)
前記金属板を浸漬させる液体を収容した槽と、
前記金属板の両面に前記液体を噴射する複数のスリットノズルを有し、少なくとも一部が前記槽の液体中に設けられた噴出装置と、
前記スリットノズルの開口部について、金属板の長手方向の開口量を変化させる開口量可変手段と、を備える金属板の焼入れ装置。 A metal plate quenching device that cools a metal plate by immersing it in a liquid.
A tank containing a liquid for immersing the metal plate and
A ejector having a plurality of slit nozzles for injecting the liquid on both sides of the metal plate, and at least a part thereof provided in the liquid of the tank.
A metal plate quenching device comprising: an opening amount variable means for changing the opening amount of the metal plate in the longitudinal direction with respect to the opening of the slit nozzle.
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