JP2024028268A - 熱的に処理された鋼板を製造するための方法 - Google Patents

熱的に処理された鋼板を製造するための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】熱処理ライン内で、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選ばれる０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織を有するための熱処理方法及び鋼板を提供する。【解決手段】Ａ．１）目標に最も近いミクロ組織を有する製品及びそれを得るための熱経路を選択するために、化学組成が、事前に定めた製品リストと比較され、そのミクロ組織が、複数の割り合いの相を含む、選択サブステップ、２）得られるミクロ組織に対応する少なくとも２個の熱経路が、ステップＡ．１）の前記選択された製品及び熱経路並びに目標とする初期ミクロ組織に基づいて計算される、計算サブステップ、３）目標に達するための１個の熱経路が選択され、及び組織が目標に近いように選択される、準備ステップ、Ｂ．ＴＰｔが前記鋼板に対して実施される、熱処理ステップを含む、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、熱処理ライン内で、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選ばれる０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔを有する熱的に処理された鋼板を製造するための方法に関する。本発明は、自動車車両の製造に特に非常に適している。
被覆鋼板又は未被覆鋼板を自動車車両の製造のために使用することが既知である。多数の鋼グレードが、乗り物を製造するために使用される。鋼グレードの選択は、鋼部品の最終用途に依存する。例えば、ＩＦ（極低炭素）鋼は、露出部品のために生産され得、ＴＲＩＰ（変態誘起塑性）鋼は、シート及びフロアクロスメンバ又はＡピラーのために生産され得、ＤＰ（二相）鋼は、リアレール又はルーフクロスメンバのために生産され得る。
これらの鋼の生産中、１つの特定の用途向けに期待される機械的性質を有する所望の部品を得るために、極めて重要な処理が鋼に対して実施される。そのような処理は、例えば、金属被覆を付着させる前の連続焼鈍又は焼入れ及び分配処理であり得る。通常、実施する処理は、既知の処理のリストの中から選択され、この処理は、鋼グレードに応じて選ばれる。
特許出願ＷＯ２０１０／０４９６００は、連続的に移動する鋼帯を熱処理するための設備を使用する方法であって、とりわけ、入口での冶金学的特性及び設備の出口で必要な冶金学的特性に応じて鋼帯の冷却率を選択するステップ；バンドの幾何学的特性を入力するステップ；ライン速度に照らして鋼の経路に沿った出力伝達プロファイルを計算するステップ；冷却部の調整パラメータの所望の値を決定し、前記モニタリング値にしたがって冷却部の冷却装置の出力伝達を調整するステップを含む、方法に関する。
しかしながら、この方法は、周知の冷却サイクルの選択及び適用に基づいているだけである。これは、１つの鋼グレード、例えば、ＴＲＩＰ鋼において、各ＴＲＩＰ鋼が、化学組成、ミクロ組織、性質、表面性状などを含むそれ自体の特性を有する場合でも、同じ冷却サイクルが適用されるという非常に大きなリスクがあることを意味する。したがって、この方法は、鋼の実際の特性を考慮していない。この方法は、多数の鋼グレードの個別化されていない熱処理を可能にする。
その結果、熱処理は、１つの特定の鋼に適合されておらず、したがって、処理の最後に所望の特性が得られない。さらに、処理後、鋼は、機械的性質のばらつきが大きくなり得る。最後に、広範囲の鋼グレードを製造できる場合でも、処理された鋼の品質は不十分である。
国際公開第２０１０／０４９６００号
したがって、本発明の目的は、熱処理ライン内で、特定の化学的鋼組成及び達すべき特定のミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔを有する熱的に処理された鋼板を製造するための方法を提供することにより、上述の欠点を解決することである。特に、この目的は、各鋼板に適合させた処理を実施することであり、そのような処理は、期待される性質を有する鋼板を提供するために可能な限り最短の計算時間で非常に正確に計算され、そのような性質は、可能な限り最小限のばらつきを有する。
この目的は、請求項１に記載の方法を提供することにより達成される。本方法はまた、請求項２～１８に記載のいずれかの特性を含むことができる。
別の目的は、請求項１９に記載のコイルを提供することにより達成される。本方法はまた、請求項２０又は２１に記載の特性を含むことができる。
別の目的は、請求項２２に記載の熱的処理ラインを提供することにより達成される。
最後に、この目的は、請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品を提供することにより達成される。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の発明を実施するための形態から明らかになるであろう。
本発明を例示するために、特に以下の図を参照して、非限定的な例の様々な実施形態及び試行を説明する。
本発明による方法の一例を示す図である。 加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び過時効ステップを含む鋼板の連続焼鈍が実施される一例を示す図である。 本発明による好ましい実施形態を示す図である。 溶融により被覆を付着させる前に連続焼鈍が鋼板に対して実施される本発明による一例を示す図である。 焼入れ及び分配処理が鋼板に対して実施される一例を示す図である。
以下の用語が定義される：
－ ＣＣ：重量パーセント単位の化学組成、
－ ｍｔａｒｇｅｔ：ミクロ組織の目標値、
－ ｍｓｔａｎｄａｒｄ：選択された製品のミクロ組織、
－ Ｐｔａｒｇｅｔ：機械的性質の目標値、
－ ｍｉ：鋼板の初期ミクロ組織、
－ Ｘ：重量パーセント単位の相分率、
－ Ｔ：セルシウス温度（℃）単位の温度、
－ ｔ：時間（ｓ）、
－ ｓ：秒、
－ ＵＴＳ：最大引張強さ（ＭＰａ）、
－ ＹＳ：降伏応力（ＭＰａ）、
－ 亜鉛に基づく金属被覆は、５０％超の亜鉛を含む金属被覆を意味し、
－ アルミニウムに基づく金属被覆は、５０％超のアルミニウムを含む金属被覆を意味し、及び
－ 熱経路、ＴＰｓｔａｎｄａｒｄ、ＴＰｔａｒｇｅｔ、ＴＰｘ及びＴＰｘｉｎｔは、時間、熱処理の温度、及び冷却率、等温率又は加熱率から選ばれる少なくとも１つの率を含む。等温率は一定の温度を有する。
「鋼」又は「鋼板」という名称は、部品が、最大２５００ＭＰａ、より好ましくは最大２０００ＭＰａの引張強さを実現するのを可能にする組成を有する鋼板、コイル、プレートを意味する。例えば、引張強さは、５００ＭＰａ以上、好ましくは１０００ＭＰａ以上、有利には１５００ＭＰａ以上である。本発明による方法は任意の種類の鋼に適用できるため、広範囲の化学組成が含まれる。
本発明は、熱処理ライン内で、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選ばれる０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔを有する熱的に処理された鋼板を製造するための方法であって、
Ａ．
１）ｍｔａｒｇｅｔに最も近いミクロ組織ｍｓｔａｎｄａｒｄを有する製品及びｍｓｔａｎｄａｒｄを得るための事前に定められた熱経路ＴＰｓｔａｎｄａｒｄを選択するために、化学組成及びｍｔａｒｇｅｔが、事前に定められた製品のリストと比較され、そのミクロ組織が、事前に定められた相及び事前に定められた割合の相を含む、選択サブステップ、
２）ＴＰｘの最後に得られるミクロ組織ｍｘにそれぞれ対応するＴＰｘである少なくとも２個の熱経路ＴＰｘが、ステップＡ．１）の選択された製品及びＴＰｓｔａｎｄａｒｄ並びにｍｔａｒｇｅｔに達するためのｍｉに基づいて計算される、計算サブステップ、
３）ｍｔａｒｇｅｔに達するための１個の熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔが選択され、ＴＰｔａｒｇｅｔは、ＴＰｘから選ばれ、及びｍｘがｍｔａｒｇｅｔに最も近いように選択される、選択サブステップ
を含む、準備ステップ、
Ｂ．ＴＰｔａｒｇｅｔが鋼板に対して実施される、熱処理ステップ
を含む、方法に関する。
いかなる理論によっても制限されることは望まないが、本発明による方法が適用されるとき、処理する各鋼板のための個別化された熱処理を短い計算時間で得ることが可能であるようである。実際、本発明による方法は、ｍｔａｒｇｅｔ、より正確には処理に沿ったすべての相の割合及びｍｉ（鋼板に沿ったミクロ組織のばらつきを含む。）を考慮している正確な特定の熱処理を可能にする。実際、本発明による方法は、計算のために、熱力学的安定相、すなわち、フェライト、オーステナイト、セメンタイト及びパーライト、並びに熱力学的準安定相、すなわち、ベイナイト及びマルテンサイトを考慮している。したがって、可能な限り最小限のばらつきを有する、期待される性質を有する鋼板が得られる。
好ましくは、達すべきミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔは、
－ １００％のオーステナイト、
－ ５～９５％のマルテンサイト、４～６５％のベイナイト、残部はフェライト、
－ ８～３０％の残留オーステナイト、固溶体中の０．６～１．５％の炭素、残部はフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト及び／又はセメンタイト、
－ １％～３０％のフェライト及び１％～３０％のベイナイト、５～２５％のオーステナイト、残部はマルテンサイト、
－ ５～２０％の残留オーステナイト、残部はマルテンサイト、
－ フェライト及び残留オーステナイト、
－ 残留オーステナイト及び金属間相、
－ ８０～１００％のマルテンサイト及び０～２０％の残留オーステナイト
－ １００％のマルテンサイト、
－ ５～１００％のパーライト及び０～９５％のフェライト並びに
－ 少なくとも７５％の等軸フェライト、５～２０％のマルテンサイト及び１０％以下の量のベイナイト
を含む。
有利には、選択サブステップＡ．１）の間に、化学組成及びｍｔａｒｇｅｔが、事前に定められた製品のリストと比較される。事前に定められた製品は、任意の種類の鋼グレードであり得る。例えば、事前に定められた製品は、二相ＤＰ、変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）、焼入れ及び分配された鋼（Ｑ＆Ｐ）、双晶誘起塑性（ＴＷＩＰ）、炭化物を含まないベイナイト（ＣＦＢ）、プレスハードニング鋼（ＰＨＳ）、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及び高延性二相（ＤＰ ＨＤ）を含む。
化学組成は各鋼板に依存する。例えば、ＤＰ鋼の化学組成は以下を含み得る：
０．０５＜Ｃ＜０．３％、
０．５≦Ｍｎ＜３．０％、
Ｓ≦０．００８％、
Ｐ≦０．０８０％、
Ｎ≦０．１％、
Ｓｉ≦１．０％、
鉄及び成長の結果生じる不可避不純物で構成される組成物の残部。
各事前に定められた製品は、事前に定められた相及び事前に定められた割合の相を含むミクロ組織を含む。好ましくは、ステップＡ．１）において事前に定められた相は、サイズ、形状及び化学組成から選ばれた少なくとも１つの要素により規定される。したがって、ｍｓｔａｎｄａｒｄは、事前に定められた割合の相に加えて、事前に定められた相を含む。有利には、ｍｉ、ｍｘ、ｍｔａｒｇｅｔは、サイズ、形状及び化学組成から選ばれた少なくとも１つの要素により規定された相を含む。本発明によれば、ｍｔａｒｇｅｔに最も近いミクロ組織ｍｓｔａｎｄａｒｄを有する事前に定められた製品が、ｍｓｔａｎｄａｒｄに達するための熱経路ＴＰｓｔａｎｄａｒｄと共に選択される。ｍｓｔａｎｄａｒｄは、ｍｔａｒｇｅｔと同じ相を含む。好ましくは、ｍｓｔａｎｄａｒｄはまた、ｍｔａｒｇｅｔと同じ相割合を含む。
図１は、処理する鋼板が、重量で以下のＣＣを有する本発明による一例を示す：０．２％のＣ、１．７％のＭｎ、１．２％のＳｉ及び０．０４％のＡｌ。ｍｔａｒｇｅｔは、１５％の残留オーステナイト、４０％のベイナイト及び４５％のフェライト、オーステナイト相中の固溶体中の１．２％からの炭素を含む。本発明によれば、ＣＣ及びｍｔａｒｇｅｔが選択され、製品１～４の中から選ばれた事前に定められた製品のリストと比較される。ＣＣ及びｍｔａｒｇｅｔは製品３又は４に対応し、そのような製品はＴＲＩＰ鋼である。
製品３は、重量で以下のＣＣ３を有する：０．２５％のＣ、２．２％のＭｎ、１．５％のＳｉ及び０．０４％のＡｌ。ｍ３は、１２％の残留オーステナイト、６８％のフェライト及び２０％のベイナイト、オーステナイト相中の固溶体中の１．３％からの炭素を含む。
製品４は、重量で以下のＣＣ４を有する：０．１９％のＣ、１．８％のＭｎ、１．２％のＳｉ及び０．０４％のＡｌ。ｍ４は、１２％の残留オーステナイト、４５％のベイナイト及び４３％のフェライト、オーステナイト相中の固溶体中の１．１％からの炭素を含む。
製品４は、ｍｔａｒｇｅｔに最も近いミクロ組織を有し、その理由は、製品４が、ｍｔａｒｇｅｔと同じ相を同じ割合で有するからである。
図１に示す通り、２つの事前に定められた製品は、同じ化学組成ＣＣ及び異なるミクロ組織を有することができる。実際、製品１及び製品１’はいずれもＤＰ６００鋼（６００ＭＰａのＵＴＳを有する二相）である。１つの違いは、製品１がミクロ組織ｍ１を有し、製品１’が異なるミクロ組織ｍ１’を有することである。他の違いは、製品１が３６０ＭＰａのＹＳを有し、製品１’が４２０ＭＰａのＹＳを有することである。したがって、１つの鋼グレードに対して異なる妥協ＵＴＳ／ＹＳを有する鋼板を得ることが可能である。
計算サブステップＡ．２）の間に、少なくとも２個の熱経路ＴＰｘが、ステップＡ．１）の選択された製品及びｍｔａｒｇｅｔに達するためのｍｉに基づいて計算される。ＴＰｘの計算は、熱的挙動が考慮されるだけの従来の方法と比較したとき、鋼板の熱的挙動及び冶金学的挙動を考慮している。図１の例では、ｍ４がｍｔａｒｇｅｔに最も近いため製品４が選択され、ＴＰ４が選択され、ｍ４及びＴＰ４はそれぞれｍｓｔａｎｄａｒｄ及びＴＰｓｔａｎｄａｒｄに対応する。
図２は、加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び過時効ステップを含む鋼板の連続焼鈍を示す。図２に加熱ステップについてのみ示すように、ｍｔａｒｇｅｔに達するために多数のＴＰｘが計算される。この例において、ＴＰｘが、すべての連続焼鈍に沿って計算される（図示せず）。
好ましくは、少なくとも１０個のＴＰＸが計算され、より好ましくは少なくとも５０個、有利には少なくとも１００個、より好ましくは少なくとも１０００個のＴＰＸが計算される。例えば、計算されたＴＰｘの数は、２～１００００個の間、好ましくは１００～１００００個の間、より好ましくは１０００～１００００個の間である。
ステップＡ．３）において、ｍｔａｒｇｅｔに達するための１個の熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔが選択される。ＴＰｔａｒｇｅｔは、ｍＸがｍｔａｒｇｅｔに最も近いようにＴＰＸから選ばれる。したがって、図１において、ＴＰｔａｒｇｅｔは、多数のＴＰｘから選ばれる。好ましくは、ｍｔａｒｇｅｔ及びｍｘ中に存在する相の割合の間の差は±３％である。
有利には、ステップＡ．２）において、ｍｉ及びｍｔａｒｇｅｔの間の放出又は消費される熱エンタルピーＨが、
Figure 2024028268000002
 （Ｘは相分率である。）
のように計算される。
いかなる理論によっても制限されることは望まないが、Ｈは、相変態が実施されるときにすべての熱経路に沿って放出又は消費されるエネルギーを表す。いくつかの相変態は発熱性であり、いくつかの相変態は吸熱性であると考えられる。例えば、加熱経路中のフェライトからオーステナイトへの変態は吸熱性である一方、冷却経路中のオーステナイトからパーライトへの変態は発熱性である。
好ましい実施形態において、ステップＡ．２）において、すべての熱サイクルＴＰｘが、
Figure 2024028268000003
 （式中、Ｃｐｅ：相の比熱（Ｊ・ｋｇ－１・Ｋ－１）、ρ：鋼の密度（ｇ．ｍ－３）、Ｅｐ：鋼の厚さ（ｍ）、φ：熱流束（対流及び放射、Ｗ）、Ｈｘ（Ｊ．ｋｇ－１）、Ｔ：温度（℃）及びｔ：時間（ｓ）。）
のように計算される。
好ましくは、ステップＡ．２）において、中間熱経路ＴＰｘｉｎｔに対応する少なくとも１つの中間鋼ミクロ組織ｍｘｉｎｔ及び熱エンタルピーＨｘｉｎｔが計算される。この場合、ＴＰｘの計算は、多数のＴＰｘｉｎｔの計算によって得られる。したがって、好ましくは、ＴＰｘは、すべてのＴＰｘｉｎｔの合計であり、Ｈｘは、すべてのＨｘｉｎｔの合計である。この好ましい実施形態において、ＴＰｘｉｎｔは、定期的に計算される。例えば、ＣＰｘｉｎｔは、０．５秒毎、好ましくは０．１秒以下毎に計算される。
図３は、ステップＡ．２）において、ＴＰｘｉｎｔ１及びＴＰｘｉｎｔ２にそれぞれ対応するｍｉｎｔ１及びｍｉｎｔ２並びにＨｘｉｎｔ１及びＨｘｉｎｔ２が計算される好ましい実施形態を示す。すべての熱経路中のＨｘが、ＴＰｘを計算するために決定される。
好ましい実施形態において、ステップＡ．１）の前に、降伏応力ＹＳ、最大引張強さＵＴＳ、伸び、穴拡げ性、成形性の中から選ばれる少なくとも１つの目標機械的性質Ｐｔａｒｇｅｔが選択される。本実施形態において、好ましくは、ｍｔａｒｇｅｔは、Ｐｔａｒｇｅｔに基づいて計算される。
いかなる理論によっても制限されることは望まないが、鋼板の特性は、鋼生産中に適用される工程パラメータにより規定されると考えられる。したがって、有利には、ステップＡ．２）において、熱処理ラインに入る前に鋼板が経る工程パラメータが、ＴＰｘを計算するために考慮される。例えば、工程パラメータは、最終圧延温度、ランアウトテーブル冷却経路、巻取温度、コイル冷却率及び冷間圧延圧下率の中から選ばれる少なくとも１つの要素を含む。
別の実施形態において、熱処理ライン内で鋼板が経る処理ラインの工程パラメータが、ＴＰｘを計算するために考慮される。例えば、工程パラメータは、ライン速度、達すべき特定の熱鋼板温度、加熱部の加熱能、加熱温度及び均熱温度、冷却部の冷却能、冷却温度、過時効温度の中から選ばれる少なくとも１つの要素を含む。
好ましくは、熱経路、ＴＰｘ、ＴＰｘｉｎｔ、ＴＰｓｔａｎｄａｒｄ又はＴＰｔａｒｇｅｔは、加熱処理、等温処理又は冷却処理から選ばれる少なくとも１つの処理を含む。例えば、熱経路は、再結晶焼鈍、プレスハードニング経路、回復経路、二相域焼鈍又は完全オーステナイト系焼鈍、焼戻し経路又は分配経路、等温経路又は焼入れ経路であり得る。
好ましくは、再結晶焼鈍が実施される。再結晶焼鈍は、任意選択的に予熱ステップ、加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び任意選択的に均等化ステップを含む。この場合、再結晶焼鈍は、任意選択的に予熱部、加熱部、均熱部、冷却部及び任意選択的に均等化部を含む連続焼鈍炉内で実施される。いかなる理論によっても制限されることは望まないが、再結晶焼鈍は、取扱いがより困難な熱経路であると考えられ、その理由は、冷却ステップ及び加熱ステップを含め、考慮すべき多くのステップを含むからである。
好ましくは、新しい鋼板が熱処理ラインに入るたびに、新しい計算ステップＡ．２）が、事前に実施された選択ステップＡ．１）に基づいて自動的に実施される。実際、各鋼の実際の特性はしばしば異なるため、本発明による方法は、同じ鋼グレードが熱処理ラインに入る場合でも、熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔを各鋼板に適合させる。新しい鋼板を検出することができて、鋼板の新しい特性が測定され、事前に予備選択される。例えば、検出器は、２つのコイル間の溶接を検出する。
この好ましい実施形態において、工程での大きな変化を防ぐために、鋼板が熱処理ラインに入るとき、鋼板の最初の複数メートルに対して熱経路の適合が実施される。
図４は、溶融により被覆を付着させる前に連続焼鈍が鋼板に対して実施される本発明による一例を示す。本発明による方法により、ｍｔａｒｇｅｔに近いミクロ組織を有する事前に定められた製品の選択後（図示せず）、ＴＰｘが、ｍｉ、選択された製品及びｍｔａｒｇｅｔに基づいて計算される。この例において、ｍｘｉｎｔ１～ｍｘｉｎｔ６にそれぞれ対応するＴＰｘｉｎｔ１～ＴＰｘｉｎｔ６の中間熱経路及びＨｘｉｎｔ１～Ｈｘｉｎｔ６が計算される。ＴＰｘを得るためにＨｘが決定される。この図において、ＴＰｔａｒｇｅｔが多数のＴＰｘから選択された。
本発明によれば、ｍｔａｒｇｅｔは、熱処理の任意の時点の期待されるミクロ組織であり得る。言い換えれば、ｍｔａｒｇｅｔは、図４に示す熱処理の最後又は図５に示す熱処理の正確な瞬間の期待されるミクロ組織であり得る。実際、例えば、Ｑ＆Ｐ鋼板については、焼入れ及び分配処理の重要な点は、図５のＴ’４に対応するＴｑであり、これは焼入れの温度である。したがって、考慮すべきミクロ組織はｍ’ｔａｒｇｅｔであり得る。この場合、ＴＰ’ｔａｒｇｅｔを鋼板に対して適用した後、事前に定められた処理を適用することが可能である。
本発明による方法により、得られるＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ、ＤＰ ＨＤを含む前記事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできたコイルを得ることが可能であり、そのようなコイルは、コイルに沿った任意の２点間で２５ＭＰａ以下、好ましくは１５ＭＰａ以下、より好ましくは９ＭＰａ以下の機械的性質の標準偏差を有する。実際、いかなる理論によっても制限されることは望まないが、計算ステップＢ．１）を含む方法は、コイルに沿った鋼板のミクロ組織のばらつきを考慮していると考えられる。したがって、ステップＢ）において鋼板に対して適用されるＴＰｔａｒｇｅｔ、ミクロ組織並びに機械的性質の均質化を可能にする。
好ましくは、機械的性質は、ＹＳ、ＵＴＳ及び伸びから選ばれる。標準偏差の値の低さは、ＴＰｔａｒｇｅｔの精度に起因する。
好ましくは、コイルは、亜鉛に基づく、又はアルミニウムに基づく金属被覆によって覆われている。
好ましくは、工業的生産において、同じラインで生産されたＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ、ＤＰ ＨＤを含む前記事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできた２つのコイル間の連続的に測定された機械的性質の標準偏差は、２５ＭＰａ以下、好ましくは１５ＭＰａ以下、より好ましくは９ＭＰａ以下である。
本発明による方法の実施のための熱的処理ラインが、ＴＰｔａｒｇｅｔを実施するために使用される。例えば、熱的処理ラインは、連続焼鈍炉、プレスハードニング炉、バッチ焼鈍又は焼入れラインである。
最後に、本発明は、ＴＰｔａｒｇｅｔを決定するために互いに協働する少なくとも冶金学的モジュール、最適化モジュール及び熱的モジュールを含むコンピュータプログラム製品であって、コンピュータにより実施されたとき本発明による方法を実施するソフトウェア命令をそのようなモジュールが含む、コンピュータプログラム製品に関する。
冶金学的モジュールは、ミクロ組織（準安定相：ベイナイト及びマルテンサイト並びに安定相：フェライト、オーステナイト、セメンタイト及びパーライトを含むｍｘ、ｍｔａｒｇｅｔ）、より正確には全処理にわたる相の割合を予測し、相変態の速度を予測する。
熱的モジュールは、熱処理に使用される設備、例えば、連続焼鈍炉である設備、バンドの幾何学的特性、冷却能、加熱能又は等温能を含む工程パラメータ、相変態が実施されるときにすべての熱経路に沿って放出又は消費される熱エンタルピーＨに応じて鋼板温度を予測する。
最適化モジュールは、冶金学的モジュール及び熱的モジュールを使用する本発明による方法にしたがって、ｍｔａｒｇｅｔに達するための最良の熱経路、すなわちＴＰｔａｒｇｅｔを決定する。
ここで本発明を、情報のためだけに実施された試行において説明する。それらの試行は限定的ではない。
この実施例では、以下の化学組成を有するＤＰ７８０ＧＩを選んだ：
Figure 2024028268000004
１ｍｍの厚さを得るために、冷間圧延の圧下率は５０％であった。
達すべきｍｔａｒｇｅｔは、以下のＰｔａｒｇｅｔ：５００ＭＰａのＹＳ及び７８０ＭＰａのＵＴＳに対応する１３％のマルテンサイト、４５％のフェライト及び４２％のベイナイトを含んでいた。亜鉛浴による溶融めっきを実施するために、４６０℃の冷却温度Ｔｃｏｏｌｉｎｇにも達しなければならなかった。Ｚｎ浴内の良好な被覆性を保証するために、この温度に＋／－２℃の精度で達しなければならない。
最初に、ｍｔａｒｇｅｔに最も近いミクロ組織ｍｓｔａｎｄａｒｄを有する選択された製品を得るために、鋼板を、事前に定められた製品のリストと比較した。選択された製品は、以下の化学組成を有するＤＰ７８０ＧＩであった：
Figure 2024028268000005
ＤＰ７８０ＧＩのミクロ組織、すなわちｍｓｔａｎｄａｒｄは、１０％のマルテンサイト、５０％のフェライト及び４０％のベイナイトを含む。対応する熱経路ＴＰｓｔａｎｄａｒｄは以下を含む：
－ 鋼板が、周囲温度から６８０℃まで３５秒間加熱される、予熱ステップ、
－ 鋼板が、６８０℃から７８０℃まで３８秒間加熱される、加熱ステップ、
－ 鋼板が、７８０℃の均熱温度Ｔｓｏａｋｉｎｇで２２秒間加熱される、均熱ステップ、
－ 鋼板が、以下の通りＨＮｘを噴霧する１１個の冷却ジェットで冷却される、冷却ステップ：
Figure 2024028268000006
－ ４６０℃の亜鉛浴内での溶融めっき、
－ ３００℃で２４．６ｓ間のトップロールまでの鋼板の冷却及び
－ 周囲温度での鋼板の冷却。
次いで、多数の熱経路ＴＰｘを、選択された製品ＤＰ７８０及びＴＰｓｔａｎｄａｒｄ並びにｍｔａｒｇｅｔに達するためのＤＰ７８０のｍｉに基づいて計算した。
ＴＰｘの計算後、ｍｔａｒｇｅｔに達するための１個の熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔを選択し、ＴＰｔａｒｇｅｔを、ＴＰｘから選び、及びｍｘがｍｔａｒｇｅｔに最も近いように選択した。ＴＰｔａｒｇｅｔは以下を含む：
－ 鋼板が、周囲温度から６８０℃まで３５秒間加熱される、予熱ステップ、
－ 鋼板が、６８０℃から７８０℃まで３８ｓ間加熱される、加熱ステップ、
－ 鋼板が、７８０℃の均熱温度Ｔｓｏａｋｉｎｇで２２秒間加熱される、均熱ステップ、
－ 鋼板が、以下の通りＨＮｘを噴霧する１１個の冷却ジェットで冷却される、冷却ステップ：
Figure 2024028268000007
－ ４６０℃の亜鉛浴内での溶融めっき、
－ ３００℃で２４．６ｓ間のトップロールまでの鋼板の冷却及び
－ 周囲温度までの鋼板の冷却。
表１は、鋼板に対するＴＰｓｔａｎｄａｒｄ及びＴＰｔａｒｇｅｔにより得られた性質を示す：
Figure 2024028268000008
表１は、本発明による方法により、熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔが各鋼板に適合されているため、所望の期待される性質を有する鋼板を得ることが可能であることを示す。一方、従来の熱経路ＴＰｓｔａｎｄａｒｄを適用することにより、期待される性質は得られない。

Claims (23)

  1. 熱処理ライン内で、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選ばれる０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔを有する熱的に処理された鋼板を製造するための方法であって、
    Ａ．
    １）ｍｔａｒｇｅｔに最も近いミクロ組織ｍｓｔａｎｄａｒｄを有する製品及びｍｓｔａｎｄａｒｄを得るための事前に定められた熱経路ＴＰｓｔａｎｄａｒｄを選択するために、化学組成及びｍｔａｒｇｅｔが、事前に定められた製品のリストと比較され、そのミクロ組織が、事前に定められた複数の相及び事前に定められた割合の複数の相を含む、選択サブステップ、
    ２）ＴＰｘの最後に得られるミクロ組織ｍｘにそれぞれ対応するＴＰｘである少なくとも２個の熱経路ＴＰｘが、ステップＡ．１）の前記選択された製品及びＴＰｓｔａｎｄａｒｄ並びにｍｔａｒｇｅｔに達するための前記鋼板の初期ミクロ組織ｍｉに基づいて計算される、計算サブステップ、
    ３）ｍｔａｒｇｅｔに達するための１個の熱経路ＴＰｔａｒｇｅｔが選択され、ＴＰｔａｒｇｅｔは、ＴＰｘから選ばれ、及びｍｘがｍｔａｒｇｅｔに最も近いように選択される、選択サブステップ
    を含む、準備ステップ、
    Ｂ．ＴＰｔａｒｇｅｔが前記鋼板に対して実施される、熱処理ステップ
    を含む、方法。
  2. ステップＡ．１）において事前に定められた前記複数の相が、サイズ、形状及び化学組成から選ばれた少なくとも１つの要素により規定される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ミクロ組織ｍｔａｒｇｅｔが、
    － １００％のオーステナイト、
    － ５～９５％のマルテンサイト、４～６５％のベイナイト、残部はフェライト、
    － ８～３０％の残留オーステナイト、固溶体中の０．６～１．５％の炭素、残部はフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト及び／又はセメンタイト、
    － １％～３０％のフェライト及び１％～３０％のベイナイト、５～２５％のオーステナイト、残部はマルテンサイト、
    － ５～２０％の残留オーステナイト、残部はマルテンサイト、
    － フェライト及び残留オーステナイト、
    － 残留オーステナイト及び金属間相、
    － ８０～１００％のマルテンサイト及び０～２０％の残留オーステナイト
    － １００％のマルテンサイト、
    － ５～１００％のパーライト及び０～９５％のフェライト並びに
    － 少なくとも７５％の等軸フェライト、５～２０％のマルテンサイト及び１０％以下の量のベイナイト
    を含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記事前に定められた製品タイプが、二相、変態誘起塑性、焼入れ及び分配された鋼、双晶誘起塑性、炭化物を含まないベイナイト、プレスハードニング鋼、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及び高延性二相を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. ｍｔａｒｇｅｔ及びｍＸ中に存在する相の割合の間の差が±３％である、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. ステップＡ．２）において、ｍｉ及びｍｔａｒｇｅｔの間の放出又は消費される熱エンタルピーＨが、
    Figure 2024028268000009
     （Ｘは相分率である。）
    のように計算される、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. ステップＡ．２）において、すべての熱サイクルＴＰｘが、
    Figure 2024028268000010
     （式中、Ｃｐｅ：相の比熱（Ｊ・ｋｇ－１・Ｋ－１）、ρ：鋼の密度（ｇ．ｍ－３）、Ｅｐ：前記鋼の厚さ（ｍ）、φ：熱流束（対流＋放射、Ｗ）、Ｈｘ（Ｊ．Ｋｇ－１）、Ｔ：温度（℃）及びｔ：時間（ｓ）。）
    のように計算される、請求項６に記載の方法。
  8. ステップＡ．２）において、中間熱経路ＴＰｘｉｎｔに対応する少なくとも１つの中間鋼ミクロ組織ｍｘｉｎｔ及び熱エンタルピーＨｘｉｎｔが計算される、請求項６又は７に記載の方法。
  9. ステップＡ．２）において、ＴＰｘが、すべてのＴＰｘｉｎｔの合計であり、及びＨｘが、すべてのＨｘｉｎｔの合計である、請求項８に記載の方法。
  10. ステップＡ．１）の前に、降伏応力ＹＳ、最大引張強さＵＴＳ、伸び、穴拡げ性、成形性の中から選ばれる少なくとも１つの目標機械的性質Ｐｔａｒｇｅｔが選択される、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. ｍｔａｒｇｅｔが、Ｐｔａｒｇｅｔに基づいて計算される、請求項１０に記載の方法。
  12. ステップＡ．２）において、熱処理ラインに入る前に鋼板が経る前記工程パラメータが、ＴＰｘを計算するために考慮される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記工程パラメータが、冷間圧延圧下率、巻取温度、ランアウトテーブル冷却経路、冷却温度及びコイル冷却率の中から選ばれる少なくとも１つの要素を含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 熱処理ライン内で鋼板が経る前記熱処理ラインの工程パラメータが、ＴＰｘを計算するために考慮される、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記工程パラメータが、達すべき特定の熱鋼板温度、ライン速度、冷却部の冷却能、加熱部の加熱能、過時効温度、冷却温度、加熱温度及び均熱温度の中から選ばれる少なくとも１つの要素を含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 熱経路、ＴＰｘ、ＴＰｘｉｎｔ、ＴＰｓｔａｎｄａｒｄ又はＴＰｔａｒｇｅｔが、加熱処理、等温処理又は冷却処理から選ばれる少なくとも１つの処理を含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 新しい鋼板が熱処理ラインに入るたびに、新しい計算ステップＡ．２）が、事前に実施された選択ステップＡ．１）に基づいて自動的に実施される、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 鋼板が熱処理ラインに入るとき、熱経路の適合が、前記鋼板の最初の複数メートルに対して実施される、請求項１７に記載の方法。
  19. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法から得ることができるＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及びＤＰ ＨＤを含む前記事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできたコイルであって、前記コイルに沿った任意の２点間で２５ＭＰａ以下の機械的性質の標準偏差を有する、コイル。
  20. コイルに沿った任意の２点間で１５ＭＰａ以下の標準偏差を有する、請求項１９に記載のコイル。
  21. コイルに沿った任意の２点間で９ＭＰａ以下の標準偏差を有する、請求項２０に記載のコイル。
  22. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法の実施のための熱的処理ライン。
  23. ＴＰｔａｒｇｅｔを決定するために互いに協働する少なくとも冶金学的モジュール、最適化モジュール及び熱的モジュールを含むコンピュータプログラム製品であって、コンピュータにより実施されたとき請求項１～１８に記載の方法を実施するソフトウェア命令をそのようなモジュールが含む、コンピュータプログラム製品。
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