JP3260605B2 - コイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
コイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続焼鈍ラインで
製造するコイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方
法に関するものである。
製造するコイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車、電気機器、家電等に用いられる
冷延鋼板やめっき鋼板は通常連続鋳造や造塊された重量
％でＣ：０．００１０〜０．０６００％を含む極低炭素
鋼ないし低炭素鋼のスラブを熱延し、酸洗、冷延、焼鈍
することにより製造されるが、近年では製造工期の短縮
や表面の清浄さの向上を図るため連続焼鈍ないし連続め
っきラインで焼鈍されることが多い。連続ラインでの製
造により材質の均一性も増したが、連続ラインでは焼鈍
時間が短く、加熱、冷却も速やかなため、厳しい加工性
が要求される場合には予め炭窒化物を粗大凝集化してお
く必要があり、特開昭６３−７２８２９号公報に開示さ
れているように熱延終了後コイルを７００℃以上の比較
的高温で巻取ることが一般に行われ、コイル中心部に比
べて巻取り後の冷却が速やかなコイル内周および外周の
端部では材質が劣化することがある。また加工性の要求
が厳しくなく、熱延終了後のコイル巻取温度が高くはな
い場合でも、熱間圧延前にスラブを加熱する際スキッド
マークと称される温度ムラが存在するため、コイル中心
部でも材質のバラツキが認められる。
冷延鋼板やめっき鋼板は通常連続鋳造や造塊された重量
％でＣ：０．００１０〜０．０６００％を含む極低炭素
鋼ないし低炭素鋼のスラブを熱延し、酸洗、冷延、焼鈍
することにより製造されるが、近年では製造工期の短縮
や表面の清浄さの向上を図るため連続焼鈍ないし連続め
っきラインで焼鈍されることが多い。連続ラインでの製
造により材質の均一性も増したが、連続ラインでは焼鈍
時間が短く、加熱、冷却も速やかなため、厳しい加工性
が要求される場合には予め炭窒化物を粗大凝集化してお
く必要があり、特開昭６３−７２８２９号公報に開示さ
れているように熱延終了後コイルを７００℃以上の比較
的高温で巻取ることが一般に行われ、コイル中心部に比
べて巻取り後の冷却が速やかなコイル内周および外周の
端部では材質が劣化することがある。また加工性の要求
が厳しくなく、熱延終了後のコイル巻取温度が高くはな
い場合でも、熱間圧延前にスラブを加熱する際スキッド
マークと称される温度ムラが存在するため、コイル中心
部でも材質のバラツキが認められる。
【０００３】従来、このような成品コイルにおける材質
のバラツキを考慮し、熱延コイル内周および外周の端部
や異常なスキッドマーク部でも使用用途上必要な加工性
を確保できるよう、コイルの焼鈍温度を決定していた。
このためスキッドマークに相当する以外のコイル中心部
は使用用途上必要とされる以上の高温で焼鈍されること
となり、エネルギー消費の無駄となっていたし、場合に
よっては５０〜１００μｍ以上の結晶粒粗大化による肌
荒れを生じ、本来の使用用途に適用できなかった。また
焼鈍温度が低いとコイル中心部では適切な材質が得られ
ていても、コイル内周および外周の端部や異常なスキッ
ドマーク部は使用用途に適さないと判断され、焼鈍後成
品となってからその範囲を切り捨てていた場合もあり、
その煩わしさに加えて、歩留まりの低下によるコストア
ップを招いていた。
のバラツキを考慮し、熱延コイル内周および外周の端部
や異常なスキッドマーク部でも使用用途上必要な加工性
を確保できるよう、コイルの焼鈍温度を決定していた。
このためスキッドマークに相当する以外のコイル中心部
は使用用途上必要とされる以上の高温で焼鈍されること
となり、エネルギー消費の無駄となっていたし、場合に
よっては５０〜１００μｍ以上の結晶粒粗大化による肌
荒れを生じ、本来の使用用途に適用できなかった。また
焼鈍温度が低いとコイル中心部では適切な材質が得られ
ていても、コイル内周および外周の端部や異常なスキッ
ドマーク部は使用用途に適さないと判断され、焼鈍後成
品となってからその範囲を切り捨てていた場合もあり、
その煩わしさに加えて、歩留まりの低下によるコストア
ップを招いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は連続焼鈍ライ
ンで製造する冷延鋼板において、冷延前に非接触で熱延
コイルのバルクハウゼン信号を連続測定し、熱延コイル
長手方向における結晶粒径の変化を求めて、冷延後の焼
鈍温度を調整することにより、冷延・焼鈍後のコイル内
材質の均一性が従来になく良好な冷延鋼板の製造方法を
提供することを目的にしている。
ンで製造する冷延鋼板において、冷延前に非接触で熱延
コイルのバルクハウゼン信号を連続測定し、熱延コイル
長手方向における結晶粒径の変化を求めて、冷延後の焼
鈍温度を調整することにより、冷延・焼鈍後のコイル内
材質の均一性が従来になく良好な冷延鋼板の製造方法を
提供することを目的にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】冷延鋼板およびめっき鋼
板の加工性の良否は引張試験による耐力、伸びやｒ値で
判定されるが、それは結晶粒径や集合組織といった鋼板
の金属組織によって支配され、肌荒れの生じない範囲で
結晶粒径が大きいほど耐力が小さく、伸びは大きく、ま
た板面に｛１１１｝方位が平行な結晶粒の集積が強いほ
どｒ値が大きく加工性は良好である。一般には特開平４
−５２２２９号公報に記載されているように冷延・焼鈍
条件が同一ならば、熱延コイルの結晶粒径が小さいほど
冷延・焼鈍後の金属組織において結晶粒径が大きく、
｛１１１｝方位への集積も強く加工性は良好となる。し
たがって熱延前のスラブ加熱温度や仕上熱延の終了温度
が高いために、熱延巻取後冷延前の金属組織において結
晶粒径が大きい場合に、冷延・焼鈍後良好な加工性を得
ようとすれば焼鈍温度を高めればよい。ここで熱延コイ
ルの結晶粒径の大小を外観から判別することは不可能で
あり、またコイル全長にわたって高速で精度よく測定で
きる物理的な非破壊測定手段もこれまで存在しなかっ
た。
板の加工性の良否は引張試験による耐力、伸びやｒ値で
判定されるが、それは結晶粒径や集合組織といった鋼板
の金属組織によって支配され、肌荒れの生じない範囲で
結晶粒径が大きいほど耐力が小さく、伸びは大きく、ま
た板面に｛１１１｝方位が平行な結晶粒の集積が強いほ
どｒ値が大きく加工性は良好である。一般には特開平４
−５２２２９号公報に記載されているように冷延・焼鈍
条件が同一ならば、熱延コイルの結晶粒径が小さいほど
冷延・焼鈍後の金属組織において結晶粒径が大きく、
｛１１１｝方位への集積も強く加工性は良好となる。し
たがって熱延前のスラブ加熱温度や仕上熱延の終了温度
が高いために、熱延巻取後冷延前の金属組織において結
晶粒径が大きい場合に、冷延・焼鈍後良好な加工性を得
ようとすれば焼鈍温度を高めればよい。ここで熱延コイ
ルの結晶粒径の大小を外観から判別することは不可能で
あり、またコイル全長にわたって高速で精度よく測定で
きる物理的な非破壊測定手段もこれまで存在しなかっ
た。
【０００６】このため冷延・焼鈍後のコイルの材質を均
一性良好なものとするためには、熱延後冷延前の金属組
織における結晶粒径の大小によって焼鈍温度を調整する
ことが有効に類推できても、実際に熱延コイルから試験
片を採取して金属組織を調査することが前提となるため
実質的に不可能であった。本発明者らは強磁性体である
鋼板が磁化する時に発生するバルクハウゼンノイズと結
晶粒径に良い相関があることを見いだし、コイルに接触
することなく高速で精度よくバルクハウゼン信号を測定
できる手法を開発し、本発明を成したものである。
一性良好なものとするためには、熱延後冷延前の金属組
織における結晶粒径の大小によって焼鈍温度を調整する
ことが有効に類推できても、実際に熱延コイルから試験
片を採取して金属組織を調査することが前提となるため
実質的に不可能であった。本発明者らは強磁性体である
鋼板が磁化する時に発生するバルクハウゼンノイズと結
晶粒径に良い相関があることを見いだし、コイルに接触
することなく高速で精度よくバルクハウゼン信号を測定
できる手法を開発し、本発明を成したものである。
【０００７】すなわち、熱延板から発生するバルクハウ
ゼン信号を検出するには励磁ヘッドによって熱延板を交
流で磁化し、その磁化の変化を検出ヘッドで検出する。
検出ヘッドには磁化の変化に対して電圧信号（電圧−時
間波形）が誘起される。その電圧信号を増幅後、バンド
パスフィルターを通して所定の周波数範囲の信号のみを
取り出すことによってバルクハウゼン信号を得ることが
できる。電圧信号をバンドパスフィルターを通した後、
増幅しても同様にバルクハウゼン信号が得られる。実際
に熱延板の結晶粒径分布を検出するには次のようにす
る。
ゼン信号を検出するには励磁ヘッドによって熱延板を交
流で磁化し、その磁化の変化を検出ヘッドで検出する。
検出ヘッドには磁化の変化に対して電圧信号（電圧−時
間波形）が誘起される。その電圧信号を増幅後、バンド
パスフィルターを通して所定の周波数範囲の信号のみを
取り出すことによってバルクハウゼン信号を得ることが
できる。電圧信号をバンドパスフィルターを通した後、
増幅しても同様にバルクハウゼン信号が得られる。実際
に熱延板の結晶粒径分布を検出するには次のようにす
る。
【０００８】すなわち、励磁ヘッドおよび検出ヘッドか
ら構成される磁気ヘッドを熱延板から所定の距離だけ離
した状態になるように設置し、熱延コイルを通板中に連
続して信号検出を行い、得られた電圧信号を予め求めて
おいた鋼種毎の結晶粒径とバルクハウゼン信号の電圧の
関係と対比することにより、熱延コイルの長手方向に関
する結晶粒径の分布を知ることができる。
ら構成される磁気ヘッドを熱延板から所定の距離だけ離
した状態になるように設置し、熱延コイルを通板中に連
続して信号検出を行い、得られた電圧信号を予め求めて
おいた鋼種毎の結晶粒径とバルクハウゼン信号の電圧の
関係と対比することにより、熱延コイルの長手方向に関
する結晶粒径の分布を知ることができる。
【０００９】この後所定のスケジュールに従って熱延コ
イルは酸洗、冷延され、連続焼鈍ラインで焼鈍すること
により成品となるが、成品コイルの材質、特にｒ値は鋼
種毎に熱延コイルの結晶粒径と焼鈍温度でほぼ一意に決
定される。このためバルクハウゼンノイズにより求めら
れた結晶粒径の変化に応じて、予め鋼種毎に決められて
いる焼鈍温度をコイル長手方向で調整することにより、
コイル内材質の均一性が良い成品を得ることができる。
この際、コイル長手方向において焼鈍温度を変えるには
通板される冷延コイルをバーナーで加熱する連続ライン
でも構わないが、ロール間でコイルを通電加熱するよう
な温度応答性の早い設備であればバルクハウゼンノイズ
を測定することによって定められた温度への追随性が良
く、コイル内材質の均一性に好ましい。
イルは酸洗、冷延され、連続焼鈍ラインで焼鈍すること
により成品となるが、成品コイルの材質、特にｒ値は鋼
種毎に熱延コイルの結晶粒径と焼鈍温度でほぼ一意に決
定される。このためバルクハウゼンノイズにより求めら
れた結晶粒径の変化に応じて、予め鋼種毎に決められて
いる焼鈍温度をコイル長手方向で調整することにより、
コイル内材質の均一性が良い成品を得ることができる。
この際、コイル長手方向において焼鈍温度を変えるには
通板される冷延コイルをバーナーで加熱する連続ライン
でも構わないが、ロール間でコイルを通電加熱するよう
な温度応答性の早い設備であればバルクハウゼンノイズ
を測定することによって定められた温度への追随性が良
く、コイル内材質の均一性に好ましい。
【００１０】
【実施例】表１に示す化学成分を有する鋼を転炉にて出
鋼し、連続鋳造にてスラブとした後、１１５０〜１１８
０℃に加熱し、仕上温度が９２０〜９６０℃、板厚が
４．０ｍｍとなるように熱延後、ランアウトテーブル上
で冷却し、６００〜６２０℃ないし６８０〜７５０℃で
巻取った。酸洗に先だって磁気ヘッドを用いて送板中の
熱延コイルのバルクハウゼン信号を非接触で測定した結
果、図１および図２に示す。すなわち、図１はＡ鋼での
熱延コイルのバルクハウゼンノイズとそれにより決定し
た焼鈍温度のコイル長手方向での変化を示す図、図２は
Ｂ鋼での熱延コイルのバルクハウゼンノイズとそれによ
り決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化を示す図
である。この図１及び図２に示すバルクハウゼンノイズ
の電圧変化を得、それに従って連続焼鈍ラインでの焼鈍
温度を同図に示すように決定した。すなわち、測定され
たバルクハウゼン信号の電圧値を予め鋼種毎に求めてあ
るバルクハウゼン信号と結晶粒径の関係と対比すること
により、コイル長手方向の結晶粒径の変化を求めた後、
鋼種毎に求めてある熱延板の結晶粒径に対する焼鈍温度
と成品のｒ値の関係と対比することによりｒ値が鋼材Ａ
では１．８、鋼材Ｂでは１．７となるようにコイル長手
方向で焼鈍温度を調整した。酸洗後、圧下率８０％で冷
間圧延し、図１および図２に示す温度での焼鈍、および
比較例としてコイル全長にわたって焼鈍温度を８００℃
とする焼鈍を行い、１％の調質圧延を施し成品コイルと
した。
鋼し、連続鋳造にてスラブとした後、１１５０〜１１８
０℃に加熱し、仕上温度が９２０〜９６０℃、板厚が
４．０ｍｍとなるように熱延後、ランアウトテーブル上
で冷却し、６００〜６２０℃ないし６８０〜７５０℃で
巻取った。酸洗に先だって磁気ヘッドを用いて送板中の
熱延コイルのバルクハウゼン信号を非接触で測定した結
果、図１および図２に示す。すなわち、図１はＡ鋼での
熱延コイルのバルクハウゼンノイズとそれにより決定し
た焼鈍温度のコイル長手方向での変化を示す図、図２は
Ｂ鋼での熱延コイルのバルクハウゼンノイズとそれによ
り決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化を示す図
である。この図１及び図２に示すバルクハウゼンノイズ
の電圧変化を得、それに従って連続焼鈍ラインでの焼鈍
温度を同図に示すように決定した。すなわち、測定され
たバルクハウゼン信号の電圧値を予め鋼種毎に求めてあ
るバルクハウゼン信号と結晶粒径の関係と対比すること
により、コイル長手方向の結晶粒径の変化を求めた後、
鋼種毎に求めてある熱延板の結晶粒径に対する焼鈍温度
と成品のｒ値の関係と対比することによりｒ値が鋼材Ａ
では１．８、鋼材Ｂでは１．７となるようにコイル長手
方向で焼鈍温度を調整した。酸洗後、圧下率８０％で冷
間圧延し、図１および図２に示す温度での焼鈍、および
比較例としてコイル全長にわたって焼鈍温度を８００℃
とする焼鈍を行い、１％の調質圧延を施し成品コイルと
した。
【００１１】
【表１】
【００１２】ここで比較例に用いた熱延コイルのコイル
長手方向のバルクハウゼン信号の電圧パターンは鋼材
Ａ、鋼材Ｂともに図１、図２に示したのと同一である。
成品コイルの１／４幅部からＪＩＳ５号引張試験片を採
取し、１５％引張歪でｒ値を測定したところ、図３およ
び図４に示すようなコイル長手方向での変化を示した。
すなわち、図３はＡ鋼での従来及び本発明によるバルク
ハウゼンノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られ
た成品のｒ値のコイル長手方向での変化を示す図、図４
はＢ鋼での従来及び本発明によるバルクハウゼンノズル
で決定される温度での焼鈍の結果得られた成品のｒ値の
コイル長手方向での変化を示す図である。この図からわ
かるように、比較例として示した一定温度での焼鈍に対
し、本発明により連続測定したバルクハウゼン信号に基
づいて焼鈍温度を調整すると、コイル長手方向の材質均
一性が改善され、また歩留まりも向上することがわか
る。
長手方向のバルクハウゼン信号の電圧パターンは鋼材
Ａ、鋼材Ｂともに図１、図２に示したのと同一である。
成品コイルの１／４幅部からＪＩＳ５号引張試験片を採
取し、１５％引張歪でｒ値を測定したところ、図３およ
び図４に示すようなコイル長手方向での変化を示した。
すなわち、図３はＡ鋼での従来及び本発明によるバルク
ハウゼンノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られ
た成品のｒ値のコイル長手方向での変化を示す図、図４
はＢ鋼での従来及び本発明によるバルクハウゼンノズル
で決定される温度での焼鈍の結果得られた成品のｒ値の
コイル長手方向での変化を示す図である。この図からわ
かるように、比較例として示した一定温度での焼鈍に対
し、本発明により連続測定したバルクハウゼン信号に基
づいて焼鈍温度を調整すると、コイル長手方向の材質均
一性が改善され、また歩留まりも向上することがわか
る。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
冷延前に非接触で熱延コイルのバルクハウゼン信号を連
続測定し、その結晶粒径を求めて、焼鈍温度を調整する
ことにより、冷延、焼鈍後のコイル内材質の均一性が従
来になく良好な冷延鋼板を製造することが可能となり、
焼鈍に要するエネルギー消費の低減と成品板における不
良部カットの無駄や歩留まりの改善を図れるため、産業
上期待できる効果は極めて大きい。
冷延前に非接触で熱延コイルのバルクハウゼン信号を連
続測定し、その結晶粒径を求めて、焼鈍温度を調整する
ことにより、冷延、焼鈍後のコイル内材質の均一性が従
来になく良好な冷延鋼板を製造することが可能となり、
焼鈍に要するエネルギー消費の低減と成品板における不
良部カットの無駄や歩留まりの改善を図れるため、産業
上期待できる効果は極めて大きい。
【図１】Ａ鋼での熱延コイルのバルクハウゼンノイズと
それにより決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化
を示す図、
それにより決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化
を示す図、
【図２】Ｂ鋼での熱延コイルのバルクハウゼンノイズと
それにより決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化
を示す図、
それにより決定した焼鈍温度のコイル長手方向での変化
を示す図、
【図３】Ａ鋼での従来及び本発明によるバルクハウゼン
ノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られた成品の
ｒ値のコイル長手方向での変化を示す図、
ノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られた成品の
ｒ値のコイル長手方向での変化を示す図、
【図４】Ｂ鋼での従来及び本発明によるバルクハウゼン
ノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られた成品の
ｒ値のコイル長手方向での変化を示す図である。
ノイズで決定される温度での焼鈍の結果得られた成品の
ｒ値のコイル長手方向での変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲熊 徹 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 坂本 広明 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 9/46 C21D 9/52 C21D 11/00
Claims (1)
- 【請求項１】 冷延前に磁気ヘッドを用いることにより
非接触で熱延コイルのバルクハウゼン信号を連続測定
し、予め求めてある鋼種毎のバルクハウゼン信号の電圧
値と結晶粒径の関係と対比することにより、熱延コイル
長手方向の結晶粒径の変化を求めて焼鈍後のコイル内材
質が均一となるよう焼鈍温度を決定し、それに従って連
続焼鈍ラインの焼鈍温度を長手方向で調整することを特
徴とするコイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27997995A JP3260605B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | コイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27997995A JP3260605B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | コイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118927A JPH09118927A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3260605B2 true JP3260605B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17618621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27997995A Expired - Fee Related JP3260605B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | コイル内材質の均一性が良い冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260605B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4187960B2 (ja) * | 2001-11-05 | 2008-11-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 材質安定化システム |
| JP4909899B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-04-04 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | プロセスラインの制御装置及びその制御方法 |
| JP4983589B2 (ja) * | 2007-12-20 | 2012-07-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 冷間連続圧延設備の制御装置 |
| DE102013225579A1 (de) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Sms Siemag Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Glüh- oder Wärmebehandlungsofens einer Metallmaterial bearbeitenden Fertigungsstraße |
| WO2023190645A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱延鋼帯の焼鈍方法 |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP27997995A patent/JP3260605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09118927A (ja) | 1997-05-06 |
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