JP2984869B2 - 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法

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JP2984869B2 JP3351771A JP35177191A JP2984869B2 JP 2984869 B2 JP2984869 B2 JP 2984869B2 JP 3351771 A JP3351771 A JP 3351771A JP 35177191 A JP35177191 A JP 35177191A JP 2984869 B2 JP2984869 B2 JP 2984869B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は安定した材質を作り込む
冷延鋼板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】加工用冷延鋼板の焼鈍方法としては、箱
焼鈍と連続焼鈍が実用化されている。箱焼鈍の焼鈍時間
が数日掛かるのに対し、連続焼鈍は10分程度で終わる
ため、生産性が高く現在主流になっている。現状の連続
焼鈍ラインは加熱された炉の中を鋼板を高速に通板さ
せ、所定の温度履歴で焼鈍しており、設置されているセ
ンサーは操業状態をチェックするものが主体で、材質の
変化を測定し、その結果より温度や通板速度を変化させ
材質を作り込むシステムはほとんど知られていない。
【0003】また、たとえ材質の変化を測定するセンサ
ーを設置しても、現在の連続焼鈍設備では加熱が炉形式
で行われているため温度制御などは反応時間の問題で制
御性が悪いとか、通板速度を変化させて板温度を制御し
ようとすると生産性の点で支障が生じるなど実用化が難
しい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】連続焼鈍における温度
設定は鋼種、板厚、通板速度などによって異なるが、そ
の設定値は各ロットでセットされ、そのロット内でダイ
ナミックに設定値を変化させることはほとんど行われて
いない。ロット内で何らかの理由で材質にバラツキが生
じ、そのため焼鈍時の再結晶挙動が板の長手方向で異な
る場合、従来の焼鈍工程ではこれを補正するダイナミッ
クな制御は不可能であった。
【0005】本発明は、オンラインで焼鈍時の再結晶・
粒成長挙動を制御して材質のバラツキを低減すると共
に、冷延鋼板の品質の向上を達成するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、加工用
冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍温度を焼鈍中あるいは
焼鈍後に設置したフェライト粒径測定装置あるいはr値
測定装置の測定結果により変化させ、所定のフェライト
粒径あるいはr値に制御することを特徴とする材質制御
による高品質加工用冷延鋼板の製造方法である。
【0007】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】図1は、本発明をわかりやすく説明する模
式図である。
【0009】連続焼鈍におけるフェライト粒径制御シス
テムは、図1(a)のようにフィードバック形式にして
もよいし、図1(b)のようにフィードフォワード形式
にしてもよい。フェライト粒径測定センサー1あるいは
r値測定センサー4で測定されたフェライト粒径あるい
はr値を設定値と比較し、それと異なる場合は補助加熱
装置2を制御して、数1に一例として示した結晶粒成長
式に基づく粒成長と焼鈍条件の関係より所定の焼鈍時間
に対応する焼鈍温度に短時間で設定し、所定のフェライ
粒径になるように制御するか、結晶粒成長式とr値の
変化の関係より設定のr値が得られるように制御する。
【0010】
【数1】dD/dt=M(1−zD)2 /4D
【0011】ここで、Dはフェライト粒径、Mは結晶粒
界のモビリティーで温度の関数である。また、zは析出
物が結晶粒界の移動を阻止する効果を表す因子である。
結晶粒の成長はある温度に対応するMがわかるので、補
助加熱装置による温度履歴変化がもとまれば、フェライ
粒径変化が予測できる。すなわち、このシステムは
ェライト粒径測定装置と補助加熱装置あるいはr値測定
装置と補助加熱装置の組み合わせによるハードウエアー
と、フェライト粒成長予測モデル、r値予測モデルと温
度計算モデルを中心としたソフトウエアーより成り立
つ。もちろん、温度計算モデルは、炉に設置した放射温
度計あるいは炉内に挿入した熱電対による温度測定値を
参考にして温度変化を予測するものとして構築してもよ
い。
【0012】図1(a)で示したフィードバック形式の
場合は、連続焼鈍炉本体3を通電加熱装置、高周波加熱
装置あるいは直火加熱装置として制御システムに入れ、
補助加熱装置2を省略してもよい。
【0013】また、冷延板が完全に再結晶しているかを
検知できるセンサーを用いることにより、焼鈍後加工組
織が残ることにより著しい加工性の劣化が生じる生焼け
現象を検知し、補助加熱装置2により再結晶を完了させ
ることができる。これにより、再結晶が完了するなるべ
く低い温度で焼鈍することができるため、省エネルギー
対策に大きく貢献する。
【0014】フェライト粒径測定装置については、オン
ラインの高速通板で精度のよいフェライト粒径測定を実
行するにはレーザー超音波を利用したセンサーなどが好
ましいが、特に限定はしない。
【0015】一方、補助加熱装置は高い応答性が要求さ
れるので、通電加熱装置、高周波加熱装置あるいは直火
加熱装置が好ましい。
【0016】本発明はフェライト粒径を計測の対象にお
いているので、加工用冷延鋼板が適用鋼種である。
【0017】また、連続焼鈍設備は一般に通板速度が1
00m/min以上の設備で、焼鈍後、溶融めっき、及
びその合金化処理などがなされてもよい。
【0018】
【実施例】表1に示す4種の代表的な鋼板、即ちIF鋼
(Interstitial atom free s
teel)A、深絞り用低炭素アルミキルド鋼B、軟質
ブリキ原板C、電磁鋼板Dを用いて、オンラインのフェ
ライト粒径制御を用いたときと、用いなかったときのコ
イル長手方向の材質バラツキの結果を表2に示す。ここ
で用いたオンラインのフェライト粒径制御は図1(b)
のフィードフォワード型のもので、フェライト粒径測定
センサー1はレーザー超音波を利用したセンサーで、得
られた信号は鋼種、温度、板厚、通板速度などによって
補正され、補助加熱装置2の制御信号として使用されて
いる。通板速度は400m/minである。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】深絞り鋼板は高いr値を得るために焼鈍で
フェライト粒成長を促進させることが重要であるが、
ェライト粒が大きくなり過ぎると成形加工時にオレンジ
ピールと呼ばれる表面欠陥が現われ、製品の品質が著し
く劣化する。この欠陥の現われる限界フェライト粒径は
ASTM−No.で6番である。IF鋼ではこの限界粒
径を得るには約860℃で60秒の焼鈍が必要である
が、実際は危険をさけ、840℃で60秒の焼鈍を行っ
ている。この場合の設定フェライト粒径はASTM−N
o.で6.5番であるが、焼鈍前の材質にバラツキがあ
るため通常の焼鈍方法では実験番号2に示すように長手
方向でフェライト粒径及びr値にバラツキが生じる。こ
こでr値は共振型電磁超音波で計測した。ところが、本
発明法によるフェライト粒径制御をした実験番号1では
フェライト粒径、r値共にバラツキが小さい。本発明法
では、r値測定センサーの信号を補助加熱装置に送り、
r値を制御し、フェライト粒径は参考データとして測定
してもよい。その結果が実験番号3である。
【0022】実験番号4はIF鋼を通常の方法により7
30℃で60秒焼鈍したときの結果であるが、長手方向
で材質の著しい変化が見られる。これは、部分的に再結
晶が完全に終了していないことが原因であった。実験番
号5は本発明法により未再結晶部を検知したとき補助加
熱装置を作動させることにより全長再結晶組織にしたも
ので、材質のバラツキが顕著に軽減された。以上の実験
は板厚0.8mmの材料を用いた。
【0023】実験番号6と7は板厚0.8mmの深絞り
用低炭素アルミキルド鋼の結果で、設定フェライト粒径
をASTM−No.で6.5番として焼鈍したときで、
IF鋼同様実施例ではフェライト粒径、r値共にバラツ
キが小さい。
【0024】実験番号8と9は板厚0.23mmの軟質
ブリキ原板を650℃で60秒焼鈍した結果であるが、
従来法では未再結晶部の存在により長手方向で材質の著
しい変化が見られたが、実施例では材質のバラツキが小
さい。
【0025】実験番号10と11は板厚9ミルの方向性
電磁鋼板の結果で、一次再結晶粒径を制御することによ
り二次再結晶後のND//<110>の集積度が高ま
り、鉄損W17/50 が減少し、磁束密度B8 が高くなり、
磁性が向上した。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、深絞り用鋼板、容器用
鋼板、電磁鋼板、めっき鋼板などの材質のバラツキが軽
減されるだけでなく、高品質の鋼板を安定してエネルギ
ー効率よく製造することができ、その工業的意義は極め
て大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の製造工程の一例の概略図である。
【符号の説明】
フェライト粒径測定センサー 2 補助加熱装置 3 連続焼鈍炉本体 4 r値測定センサー 5 冷却・過時効ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 1/26 C21D 8/04 C21D 9/56 101 G01N 3/32,33/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工用冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍
    温度を焼鈍中あるいは焼鈍後に設置したフェライト粒径
    測定装置の測定結果により変化させ、所定のフェライト
    粒径に制御することを特徴とする材質制御による高品質
    加工用冷延鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 加工用冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍
    温度を焼鈍中あるいは焼鈍後に設置したr値測定装置の
    測定結果により変化させ、所定のr値に制御することを
    特徴とする材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造
    方法。
JP3351771A 1991-12-16 1991-12-16 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 Expired - Fee Related JP2984869B2 (ja)

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