JP6687084B2 - Quenching and quenching apparatus, quenching and quenching method, and method for manufacturing metal plate product - Google Patents
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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、急冷焼入れ時に金属板に発生する形状のバラツキを抑制することができる急冷焼入れ装置及び急冷焼入れ方法並びに金属板製品の製造方法に関する。 The present invention, in a continuous annealing equipment that performs annealing while continuously passing a metal plate, a quenching quenching apparatus and a quenching quenching method that can suppress variation in shape that occurs in the metal sheet during quenching quenching, and a metal sheet product. Manufacturing method.
鋼板をはじめとする金属板(金属板製品)の製造においては、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。 In the production of metal sheets such as steel sheets (metal sheet products), in a continuous annealing facility that performs annealing while continuously passing the metal sheet, the metal sheet is heated and then cooled to cause a phase transformation. And build the material.
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、薄肉化した高張力鋼板(ハイテン)の需要が増している。高張力鋼板の製造時には、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クエンチノズルにより冷却水を鋼板に噴射することで、鋼板の急冷焼入れが行われる。鋼板の急冷焼入れ時には、鋼板に反りや波状変形等の形状不良が発生するという問題がある。このような鋼板の急冷焼入れ時における形状不良を防止するために、従来、様々な手法が提案されている。 In recent years, in the automobile industry, there is an increasing demand for thin high-strength steel sheets (high tensile strength steel sheets) for the purpose of achieving both weight reduction of vehicle bodies and collision safety. When manufacturing high-strength steel sheets, technology for rapidly cooling the steel sheets is important. A water quenching method is known as one of the technologies with the fastest cooling rate of a steel sheet. In the water quenching method, a heated steel plate is immersed in water, and at the same time, quench water is quenched and quenched by injecting cooling water into the steel plate by a quench nozzle provided in the water. When quenching and quenching a steel sheet, there is a problem in that the steel sheet suffers from shape defects such as warpage and wavy deformation. In order to prevent such a defective shape during quenching and quenching of a steel sheet, various methods have been conventionally proposed.
例えば、特許文献1では、金属板のマルテンサイト変態が開始するMs点の温度をTMs(℃)、マルテンサイト変態が終了するMf点の温度をTMf(℃)とすると、急冷焼入れ中の金属板を、金属板の温度が(TMs+150)(℃)から(TMf−150)(℃)である範囲において、冷却液体中に設けられた一対の拘束ロールにより拘束する手法が提案されている。 For example, in Patent Document 1, when the temperature of the Ms point at which the martensitic transformation of the metal plate starts is T Ms (° C.) and the temperature at the Mf point at which the martensitic transformation ends is T Mf (° C.), quenching and quenching are in progress. a metal plate, in the range is the temperature of the metal sheet from (T Ms +150) (℃) (T Mf -150) (℃), a technique for constraint proposed by a pair of constraining rolls provided in the cooling liquid ing.
これは、金属板は、冷却液体によって急冷されることにより熱収縮するが、特に、金属板には、金属板の温度がマルテンサイト変態が開始する温度であるMs点からマルテンサイト変態が終了する温度であるMf点となったときに、急激な熱収縮と変態膨張が同時に生じ、金属板内に働く応力が最も大きくなり、形状が崩れるので、金属板の温度が(TMs+150)(℃)から(TMf−150)(℃)である範囲において、金属板を拘束する拘束ロールを配している。なお、拘束ロールの位置を、Ms点からMf点の領域±150℃とした理由は、実験において、この範囲で反り量が十分に低減されることを確認したからである(特許文献1の段落[0018]、[0019]、図2、図4参照)。 This is because the metal plate undergoes heat contraction when it is rapidly cooled by the cooling liquid, and in particular, the metal plate undergoes the martensite transformation from the point Ms where the temperature of the metal sheet is the temperature at which the martensite transformation starts. when a Mf point is the temperature, caused rapid thermal contraction and transformation expansion at the same time, stress acting on the metal plate becomes largest, since the shape is lost, the temperature of the metal sheet (T Ms +150) (℃ ) To ( TMf- 150) (° C), a restraining roll for restraining the metal plate is arranged. The reason for setting the position of the constraining roll to the region ± 150 ° C from the Ms point to the Mf point is that it was confirmed in the experiment that the warp amount was sufficiently reduced in this range (paragraph of Patent Document 1). [0018], [0019], see FIGS. 2 and 4.
また、特許文献2では、冷却液体の噴出をストリップ幅方向及び/又はライン方向で遮断して、ストリップの有効冷却幅及び/又は有効冷却長さを調整する手法が提案されている。
Further,
しかし、特許文献1に記載された方法では、確かに急冷焼入れ時の金属板の変形を防止できるものの、金属板の製造条件によって、金属板の温度が(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の範囲になる位置が変化するため、金属板の温度が(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)となる位置で拘束ロールが金属板を拘束できない場合もあり、拘束ロールが常に効果を発揮できる訳ではない。その結果、金属板の製造条件によって金属板の形状にバラツキが発生し、後工程の処理等が煩雑になるという問題がある。 However, although the method described in Patent Document 1 can certainly prevent the deformation of the metal plate at the time of quenching and quenching, the temperature of the metal plate is (T Ms +150) (° C) to (T) depending on the manufacturing conditions of the metal plate. mf -150) (for range comprising positions of ° C.) is changed, the temperature of the metal plate is a (T Ms +150) (℃) ~ (T Mf -150) (℃) a position in restraint roll the metal plate In some cases, the restraint roll cannot always be effective because it cannot be restrained. As a result, there is a problem in that the shape of the metal plate varies depending on the manufacturing conditions of the metal plate, and the processing in the subsequent steps becomes complicated.
また、特許文献2に記載された方法では、冷却停止温度の制御は行えるが、冷却開始位置の制御を行うことはできないという問題がある。
Further, in the method described in
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、金属板(例えば、鋼板)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、急冷焼入れ時に発生する、金属板の製造条件による形状のバラツキを抑制することができる急冷焼入れ装置及び急冷焼入れ方法並びに金属板製品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and in a continuous annealing facility that performs annealing while continuously passing a metal plate (for example, a steel plate), a metal plate that occurs during quenching and quenching. It is an object of the present invention to provide a quenching and quenching apparatus, a quenching and quenching method, and a method for producing a metal plate product, which can suppress the variation in shape due to the above manufacturing conditions.
本発明者らは、このような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下のような知見と着想を得た。 As a result of intensive studies to solve such a problem, the present inventors have obtained the following findings and ideas.
すなわち、金属板(例えば、鋼板)の急冷焼入れでは、金属板の温度が冷却開始位置からの距離に応じて低下していく。そのため、金属板の冷却開始位置を調整して、冷却開始位置から拘束ロールまでの冷却距離を制御することで、拘束ロールが常に同じ効果を発揮することが可能となる。また、金属板の急冷焼入れでは、必ずしも金属板を水中に浸漬させる必要は無く、十分な水量をノズルから噴射すれば、水中で噴射するのと同等の冷却能力が得られる。 That is, in quenching and quenching a metal plate (for example, a steel plate), the temperature of the metal plate decreases according to the distance from the cooling start position. Therefore, by adjusting the cooling start position of the metal plate and controlling the cooling distance from the cooling start position to the constraining roll, the constraining roll can always exhibit the same effect. Further, in quenching and quenching a metal plate, it is not always necessary to immerse the metal plate in water, and if a sufficient amount of water is sprayed from a nozzle, a cooling capacity equivalent to that in water is obtained.
本発明は、上記のような知見と着想に基づいており、以下のような特徴を有している。 The present invention is based on the above findings and ideas, and has the following features.
[1]金属板を連続的に通板しながら冷却する急冷焼入れ装置であって、
前記金属板の両面側から前記金属板に冷却流体を噴射する複数のノズルを備えた冷却流体噴射装置と、
前記金属板を拘束する一対の拘束ロールと、
前記ノズルと前記金属板が通過する金属板通板ラインとの間に設けられ、前記冷却流体による前記金属板の冷却開始位置を調整して、該冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離を制御する可動マスキングと
を備えていることを特徴とする急冷焼入れ装置。
[1] A quenching and quenching device for cooling a metal plate while continuously passing it through,
A cooling fluid ejecting device comprising a plurality of nozzles for ejecting a cooling fluid to the metal plate from both sides of the metal plate,
A pair of restraint rolls for restraining the metal plate,
It is provided between the nozzle and a metal plate passage line through which the metal plate passes, and adjusts a cooling start position of the metal plate by the cooling fluid to control a distance from the cooling start position to the restraint roll. A quenching and quenching device, which is equipped with movable masking.
[2]前記金属板のマルテンサイト変態が開始するMs点の温度をTMs(℃)、マルテンサイト変態が終了するMf点の温度をTMf(℃)とした時に、前記金属板を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の温度で前記拘束ロールを通過させることを特徴とする前記[1]に記載の急冷焼入れ装置。 [2] When the temperature of the Ms point where the martensite transformation of the metal plate starts is T Ms (° C.) and the temperature of the Mf point where the martensite transformation ends is T Mf (° C.), the metal plate is The quenching and quenching apparatus according to the above [1], wherein the quenching and quenching apparatus is configured to pass through the constraining roll at a temperature of Ms +150) (° C) to ( TMf- 150) (° C).
[3]前記可動マスキングは空気噴出ノズルを備えていることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の急冷焼入れ装置。 [3] The quenching and quenching apparatus as described in [1] or [2] above, wherein the movable masking is provided with an air jet nozzle.
[4]連続的に通板する金属板の表面に複数のノズルから冷却流体を噴射することで冷却する急冷焼入れ方法であって、拘束ロールによって前記金属板を拘束しつつ、可動マスキングによって前記冷却流体による前記金属板の冷却開始位置を調整して、該冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離を制御することを特徴とする急冷焼入れ方法。 [4] A quenching and quenching method of cooling by spraying cooling fluid from a plurality of nozzles onto the surface of a metal plate that is continuously passed, wherein the metal plate is constrained by a constraining roll and the cooling is performed by movable masking. A quenching and quenching method comprising adjusting a cooling start position of the metal plate by a fluid and controlling a distance from the cooling start position to the constraining roll.
[5]前記金属板のマルテンサイト変態が開始するMs点の温度をTMs(℃)、マルテンサイト変態が終了するMf点の温度をTMf(℃)とした時に、前記金属板を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の温度で前記拘束ロールを通過させることを特徴とする前記[4]に記載の急冷焼入れ方法。 [5] When the temperature of the Ms point at which the martensitic transformation of the metal plate starts is T Ms (° C.) and the temperature at the Mf point at which the martensitic transformation ends is T Mf (° C.), the metal sheet is (T The quenching and quenching method as described in [4] above, wherein the binding roll is passed at a temperature of Ms +150) (° C) to ( TMf- 150) (° C).
[6]前記金属板の冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離を、前記金属板の通板速度、焼入れ開始温度、目標とする拘束ロール通過時の前記金属板の温度、前記金属板の冷却速度に基づいて設定することを特徴とする前記[4]または[5]に記載の急冷焼入れ方法。 [6] The distance from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is defined as the sheet passing speed of the metal plate, the quenching start temperature, the target temperature of the metal plate when passing through the constraining roll, and the cooling of the metal plate. The quenching and quenching method as described in [4] or [5] above, which is set based on the speed.
[7]前記金属板の通板速度をv(mm/s)、焼入れ開始温度をT1(℃)、目標とする拘束ロール通過時の温度をT2(℃)、前記金属板の冷却速度をCV(℃/s)として、前記金属板の冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離d(mm)を下式で表すことを特徴とする前記[6]に記載の急冷焼入れ方法。
d=(T1−T2)v/CV
[7] Passing speed of the metal plate is v (mm / s), quenching start temperature is T 1 (° C.), target temperature when passing through the constraining roll is T 2 (° C.), cooling rate of the metal plate Is the CV (° C / s), and the distance d (mm) from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is represented by the following formula: The rapid quenching and quenching method according to the above [6].
d = (T 1 −T 2 ) v / CV
[8]前記金属板の冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離を、前記金属板の通板速度、焼入れ開始温度、目標とする拘束ロール通過時の前記金属板の温度、冷却条件、前記金属板の板厚に基づいて設定することを特徴とする前記[4]または[5]に記載の急冷焼入れ方法。 [8] The distance from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is defined as the sheet passing speed of the metal plate, the quenching start temperature, the target temperature of the metal plate when passing through the constraining roll, the cooling condition, the metal. The quenching and quenching method as described in [4] or [5] above, which is set based on the plate thickness of the plate.
[9]前記金属板の通板速度をv(mm/s)、焼入れ開始温度をT1(℃)、目標とする拘束ロール通過時の温度をT2(℃)とし、冷却条件により定まる定数α(℃・mm/s)と、前記金属板の板厚t(mm)を用いて、前記金属板の冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離d(mm)を下式で表すことを特徴とする前記[8]に記載の急冷焼入れ方法。
d=(T1−T2)vt/α
[9] the sheet passage speed of the metal plate v (mm / s), the quenching start temperature T 1 (℃), the temperature during passage constraining rolls the target T 2 and (° C.), constants determined by the cooling conditions The distance d (mm) from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is represented by the following formula using α (° C · mm / s) and the plate thickness t (mm) of the metal plate. The quenching and quenching method according to [8] above.
d = (T 1 −T 2 ) vt / α
[10]金属板製品を製造する際に、前記[4]〜[9]のいずれかに記載の急冷焼入れ方法を用いて急冷焼入れを行うことを特徴とする金属板製品の製造方法。 [10] A method for producing a metal plate product, which comprises performing rapid quenching and quenching using the quenching and quenching method according to any one of [4] to [9] above when producing a metal plate product.
[11]前記金属板製品は、高強度冷延鋼板、溶融亜鉛鍍金鋼板、合金化溶融亜鉛鍍金鋼板のいずれかであることを特徴とする前記[10]に記載の金属板製品の製造方法。 [11] The method for producing a metal plate product according to the above [10], wherein the metal plate product is any one of a high-strength cold-rolled steel plate, a hot-dip galvanized steel plate, and an alloyed hot-dip galvanized steel plate.
本発明においては、金属板(例えば、鋼板)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、急冷焼入れ時に発生する、金属板の製造条件による形状のバラツキを抑制することができる。 In the present invention, in a continuous annealing facility that performs annealing while continuously passing a metal plate (for example, a steel plate), it is possible to suppress variation in shape due to manufacturing conditions of the metal plate, which occurs during quenching and quenching.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1に係る急冷焼入れ装置11を示す図である。この急冷焼入れ装置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。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a quenching and
図1に示すように、この実施形態1に係る急冷焼入れ装置11は、連続的に通板する金属板(例えば、鋼板)1の両面側から金属板1に冷媒(冷却流体)である水2aを噴射し急速冷却を行う複数の水噴出ノズル2(冷却流体噴射装置)と、水噴出ノズル2と金属板1が通過する金属板通板ラインとの間に設けられて、冷却流体による金属板1の冷却開始位置を調整する可動マスキング3と、金属板1を拘束して変形を防ぐ一対の拘束ロール5を備えている。また、急冷焼入れ装置11の周囲には、水噴出ノズル2から噴射された水2aが周囲へ飛散するのを防止するために、遮蔽カバー6が設置されている。また、拘束ロール5の出側には、金属板1の搬送方向(通板方向)を変更するシンクロール4が設けられている。
As shown in FIG. 1, the quenching and
これによって、この実施形態1では、金属板1の表面に複数の水噴出ノズル2から水2aを噴射することで冷却する急冷焼入れ方法を行う際に、金属板1のマルテンサイト変態が開始するMs点の温度をTMs(℃)、マルテンサイト変態が終了するMf点の温度をTMf(℃)とした時に、拘束ロール5によって金属板1を拘束しつつ、可動マスキング3によって冷却流体による金属板1の冷却開始位置(可動マスキング3の下端)から拘束ロール5までの距離を制御し、金属板1を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の温度で拘束ロール5を通過させるようにしている。
As a result, in the first embodiment, when performing the quenching quenching method of cooling the surface of the metal plate 1 by injecting
ここで、金属板1を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の温度で拘束ロール5を通過させるようにしているのは、前述の特許文献1に示されているように、金属板1は、冷却液体によって急冷されることにより熱収縮するが、特に、金属板1には、金属板1の温度がマルテンサイト変態が開始する温度であるMs点からマルテンサイト変態が終了する温度であるMf点となったときに、急激な熱収縮と変態膨張が同時に生じ、金属板1内に働く応力が最も大きくなり、形状が崩れるので、金属板1の温度が(TMs+150)(℃)から(TMf−150)(℃)である範囲において、金属板1を拘束ロール5で拘束しながら通過させるようにしている。拘束ロール5の位置を、Ms点からMf点の領域±150℃とした理由は、実験において、この範囲で反り量が十分に低減されることが確認されているからである(特許文献1の段落[0018]、[0019]、図2、図4参照)。 Here, so that passing the restraining roll 5 at a temperature of the metal plate 1 (T Ms +150) (℃ ) ~ (T Mf -150) (℃) are shown in the aforementioned Patent Document 1 As described above, the metal plate 1 is heat-contracted by being rapidly cooled by the cooling liquid, and in particular, the metal plate 1 has a temperature of the metal plate 1 from the Ms point at which the martensite transformation starts, to martensite. When the temperature reaches the Mf point, which is the temperature at which the transformation ends, abrupt thermal contraction and transformation expansion occur at the same time, the stress acting in the metal plate 1 becomes the largest, and the shape collapses. in T Ms +150) (a from ℃) (T Mf -150) ( ℃) range, and a metal plate 1 so as to pass through while restrained by restraining roll 5. The reason why the position of the restraint roll 5 is set to a region ± 150 ° C. from the Ms point to the Mf point is that it has been experimentally confirmed that the warp amount is sufficiently reduced in this range (Patent Document 1). Paragraphs [0018], [0019], see FIG. 2, FIG. 4).
その際に、冷却開始位置(可動マスキング3の下端)から拘束ロール5までの距離d(mm)は、通板速度v(mm/s)、金属板1の板厚t(mm)、焼入れ開始温度T1(℃)、目標とする拘束ロール5通過時の金属板1の温度T2(℃)、金属板1の冷却速度CV(℃/s)に基づいて設定することが好ましい。 At that time, the distance d (mm) from the cooling start position (the lower end of the movable masking 3) to the restraining roll 5 is the passing speed v (mm / s), the plate thickness t (mm) of the metal plate 1, and the quenching start. It is preferable to set the temperature T 1 (° C.), the target temperature T 2 (° C.) of the metal plate 1 when passing through the constraining roll 5, and the cooling rate CV (° C./s) of the metal plate 1.
ちなみに、焼入れ開始温度T1(℃)は、冷却開始位置(可動マスキング3の下端)での金属板1の温度であり、拘束ロール5通過時の温度T2(℃)は、(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)の温度範囲内で定めた温度である。 Incidentally, the quenching start temperature T 1 (° C.), the temperature of the metal plate 1 at the cooling start position (the lower end of the movable masking 3), constraining rolls 5 during passage temperature T 2 (° C.) is, (T Ms +150 ) (° C) to ( TMf- 150) (° C).
ここで、上記の値の間には、下記(1)式の関係が成立するので、距離d(mm)は下記(2)式で表される。
CV=(T1−T2)/(d/v) ・・・(1)
d=(T1−T2)v/CV ・・・(2)
Here, since the relationship of the following expression (1) is established between the above values, the distance d (mm) is expressed by the following expression (2).
CV = (T 1 −T 2 ) / (d / v) (1)
d = (T 1 −T 2 ) v / CV (2)
なお、冷却速度CVは、冷却条件(ノズル形状、噴射される冷却流体の種類(ここでは、水2a)・温度、噴射量など)に応じて定まる定数αと、金属板1の板厚tとを用いて表すことができ、板厚tにほぼ反比例することから、下記(3)式で表すことができる。
CV=α/t ・・・(3)
The cooling rate CV is a constant α determined according to cooling conditions (nozzle shape, type of cooling fluid to be injected (here,
CV = α / t (3)
例えば、板厚t=1〜2mmの鋼板では、下記(4)式で表され、中間値をとれば、下記(5)式で表される(特許文献1の段落[0022]参照)。
CV=1000/t〜2000/t(℃/s) ・・・(4)
CV=1500/t(℃/s) ・・・(5)
For example, for a steel plate having a plate thickness t = 1 to 2 mm, it is represented by the following formula (4), and if the intermediate value is taken, it is represented by the following formula (5) (see paragraph [0022] of Patent Document 1).
CV = 1000 / t to 2000 / t (° C./s) (4)
CV = 1500 / t (° C / s) (5)
すなわち、この場合は、αは下記(6)式または(7)式ということになる。
α=1000〜2000(℃・mm/s) ・・・(6)
α=1500(℃・mm/s) ・・・(7)
That is, in this case, α is the following formula (6) or formula (7).
α = 1000 to 2000 (° C · mm / s) (6)
α = 1500 (℃ ・ mm / s) (7)
このことから、上記(2)式は下記(8)式で表すことができる。
d=(T1−T2)vt/α ・・・(8)
From this, the above equation (2) can be expressed by the following equation (8).
d = (T 1 −T 2 ) vt / α (8)
なお、冷却速度CV(℃/s)やα(℃・mm/s)については、事前に、実験や数値解析等によって求めておき、データベース化や計算式化しておけばよい。 The cooling rate CV (° C / s) and α (° C · mm / s) may be obtained in advance by experiments, numerical analysis, etc., and made into a database or calculation formula.
[実施形態2]
図2は本発明の実施形態2に係る急冷焼入れ装置12を示す図である。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a diagram showing a quenching and quenching
図2に示すように、この実施形態2に係る急冷焼入れ装置12は、基本的な構成は、上記の実施形態1に係る急冷焼入れ装置11と同じであるが、それに加えて、可動マスキング3は、空気7aを噴射する空気噴出ノズル7を備えている。
As shown in FIG. 2, the quenching and quenching
これによって、金属板1上の水2aが可動マスキング3の位置にまで逆流してくるのを防止するようにしている。
This prevents the
そして、上記の実施形態1、2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、高強度冷延鋼板(ハイテン)の製造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 first and second embodiments described above can be applied to the production of a metal plate product (metal plate shipped as a product), and particularly preferably to the production of a high-strength cold-rolled steel plate (high tensile strength steel sheet). More specifically, it is preferably applied to the production of a steel sheet having a tensile strength of 580 MPa or more. The upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but may be 1600 MPa or less as an example.
高強度冷延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 cold-rolled steel sheet, 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% by mass. .70% or less, P is 0.001% or more and 0.090% or less, S is 0.0001% or more and 0.0050% or less, sol. Al is 0.005% or more and 0.065% or less, and if necessary, at least one kind of Cr, Mo, Nb, V, Ni, Cu, and Ti is 0.5% or less, and if necessary. , B, and Sb are each 0.01% or less, and the balance is Fe and inevitable impurities.
また、高強度冷延鋼板だけでなく、溶融亜鉛鍍金鋼板や合金化溶融亜鉛鍍金鋼板の製造に適用することも同じように好ましい。 Further, not only high-strength cold-rolled steel sheet, but also applied to the production of hot-dip galvanized steel sheet and alloyed hot-dip galvanized steel sheet are similarly preferable.
このようにして、この実施形態1、2においては、急冷焼入れ時に金属板1が最適温度になる位置を制御することが可能となり、金属板1の製造条件(例えば、通板速度v)によらず常に、金属板1に発生する形状不良を拘束ロール5によって抑制することが可能となる。その結果、連続焼鈍設備において、急冷焼入れ時に発生する、金属板1の製造条件による形状のバラツキを抑制することができるようになる。
In this way, in
なお、上記の実施形態1、2では、鋼板を水で急冷焼入れする場合を念頭において述べたが、本発明は、鋼板以外の金属板全般の冷却に適用することができ、また、水以外の冷媒を用いた急冷焼入れにも適用することができる。
In addition, in the above-mentioned
そして、上記の実施形態1、2では、可動マスキング3を用いて、冷却開始位置から拘束ロール5までの距離dを制御することで、拘束ロール5通過時の金属板1の温度T2を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)にして、製造条件によらず金属板1の形状を良好に保っているが、後工程での処理や操業の自由度の確保等の点から、金属板1の形状(例えば、反り量)の良・不良は問わず、金属板1の形状(例えば、反り量)のバラツキが無ければよいという場合には、拘束ロール5通過時の金属板1の温度T2を(TMs+150)(℃)〜(TMf−150)(℃)に限定しなくともよい。後工程での処理や操業の自由度の確保等を念頭におきながら、予測される形状(例えば、反り量)を考慮して、温度T2を予め定めておき、可動マスキング3を用いて、冷却開始位置から拘束ロール5までの距離dを制御することで、拘束ロール5通過時の金属板1の温度が予め定めた温度T2になるようにして、金属板1の形状(例えば、反り量)が同程度(例えば、後述の図7で定義する反り量のバラツキが4mm以内)になるようにすればよい。 In the first and second embodiments described above, the temperature T 2 of the metal plate 1 when passing through the constraining roll 5 is controlled by controlling the distance d from the cooling start position to the constraining roll 5 using the movable masking 3. The shape of the metal plate 1 is kept good regardless of the manufacturing conditions by setting the temperature to T Ms +150) (° C) to (T Mf -150) (° C), but the flexibility of processing and operation in the post process is secured. In view of the above, regardless of whether the shape of the metal plate 1 (for example, the amount of warp) is good or defective, if there is no variation in the shape of the metal plate 1 (for example, the amount of warp), the restraint roll 5 passes through. the temperature T 2 of the metal plate 1 when (T Ms +150) (℃) may not be limited to ~ (T Mf -150) (℃ ). The temperature T 2 is set in advance in consideration of the predicted shape (for example, the amount of warpage) while keeping in mind the degree of freedom of processing and operation in the subsequent process, and the movable masking 3 is used. By controlling the distance d from the cooling start position to the restraint roll 5 so that the temperature of the metal plate 1 when passing through the restraint roll 5 becomes a predetermined temperature T 2 , the shape of the metal plate 1 (for example, warpage) The amount may be about the same (for example, the variation in the amount of warpage defined in FIG. 7 described later is within 4 mm).
本発明の実施例を述べる。 Examples of the present invention will be described.
本発明例として、上記の本発明の実施形態1に係る急冷焼入れ装置11を用いて、板厚tが1.0mm、板幅が1000mmの引張強さ1470MPa級の高張力冷延鋼板を、通板速度vを1000〜3000mm/s、焼入れ開始温度T1を800℃、目標とする拘束ロール通過時の温度T2を400℃にして製造した。水温は30℃で、冷却速度α/tについては、事前測定と前記(5)式に基づいて1500/t(℃/s)と設定した。
As an example of the present invention, a high-strength cold-rolled steel sheet having a plate thickness t of 1.0 mm and a plate width of 1000 mm and a tensile strength of 1470 MPa class is passed through the quenching and quenching
なお、当該高張力冷延鋼板のMs点の温度TMsは350℃、Mf点の温度TMfは250℃である。したがって、上述したように、拘束ロール通過時の温度T2は、500℃〜100℃の範囲で設定すればよいので、ここでは、上記のように400℃に設定した。 The temperature T Ms at the Ms point of the high-strength cold-rolled steel sheet is 350 ° C., and the temperature T Mf at the Mf point is 250 ° C. Therefore, as described above, the temperature T 2 when passing through the constraining rolls may be set in the range of 500 ° C. to 100 ° C., so here, it is set to 400 ° C. as described above.
そして、冷却開始位置から拘束ロール5までの距離d(mm)は、上記(8)式に基づいてd=267〜800mmで制御した。 Then, the distance d (mm) from the cooling start position to the restraining roll 5 was controlled at d = 267 to 800 mm based on the above equation (8).
これに対して、比較例として、特許文献1に示した急冷焼入れ装置を用い、その他の条件は、本発明例と同じにして、上記の高張力冷延鋼板を製造した。 On the other hand, as a comparative example, the quenching and quenching apparatus shown in Patent Document 1 was used, and the other conditions were the same as those of the example of the present invention, and the above high-tensile cold-rolled steel sheet was manufactured.
ただし、特許文献1に示した急冷焼入れ装置は、冷却開始位置から拘束ロールまでの距離d(mm)を制御することはできないため、d=400mmで一定とした。 However, the quenching and quenching device shown in Patent Document 1 cannot control the distance d (mm) from the cooling start position to the restraining roll, so that d = 400 mm is kept constant.
そして、それぞれの場合(本発明例、比較例)について、通板速度v(mm/s)と拘束ロール通過時の温度T2(℃)との関係と、通板速度v(mm/s)と冷却後の鋼板の反り量との関係を調査した。なお、反り量の定義を図7に示す。具体的には、鋼板を水平面に置いた場合の、最も高い位置の高さを反り量とした。 Then, in each case (the present invention example and the comparative example), the relationship between the strip passing speed v (mm / s) and the temperature T 2 (° C.) when passing through the restraining roll, and the strip passing speed v (mm / s) And the relationship between the amount of warpage of the steel sheet after cooling was investigated. The definition of the warp amount is shown in FIG. Specifically, the height of the highest position when the steel plate was placed on a horizontal plane was defined as the amount of warpage.
本発明例の結果を図3、図4に示し、比較例の結果を図5、図6に示す。 The results of the example of the present invention are shown in FIGS. 3 and 4, and the results of the comparative example are shown in FIGS.
まず、比較例では、図5に示すように、通板速度v(mm/s)によって、拘束ロール通過時の温度T2(℃)は大きく変化し、制御することはできなかった。そのため、v=1500mm/s以外の条件では、拘束ロール通過時の温度T2(℃)が500℃〜100℃の範囲を外れてしまった。その結果、図6に示すように、v=1500mm/s以外の条件では、鋼板の反り量が全て10mm以上となり、変形抑制効果が不十分であった。その結果、反り量のバラツキ(最大値と最小値との差)が8mmと大きくなってしまった。 First, in the comparative example, as shown in FIG. 5, the temperature T 2 (° C.) when passing through the constraining roll was greatly changed by the passing speed v (mm / s) and could not be controlled. Therefore, under conditions other than v = 1500 mm / s, the temperature T 2 (° C.) when passing through the constraining roll was outside the range of 500 ° C. to 100 ° C. As a result, as shown in FIG. 6, under conditions other than v = 1500 mm / s, the warpage amount of the steel sheet was all 10 mm or more, and the deformation suppressing effect was insufficient. As a result, the variation in the amount of warpage (difference between the maximum value and the minimum value) was as large as 8 mm.
一方、本発明例では、図3に示すように、通板速度v(mm/s)という鋼板の製造条件によらず、拘束ロール通過時の温度T2(℃)は400±20℃の範囲で全て制御可能であった。その結果、図4に示すように、鋼板の反り量は全て10mm以下にまで低減していた。それにより、反り量のバラツキ(最大値と最小値との差)が2mmに抑制された。 On the other hand, in the example of the present invention, as shown in FIG. 3, the temperature T 2 (° C.) when passing through the constraining roll is in the range of 400 ± 20 ° C., regardless of the steel sheet passing condition v (mm / s) that is a manufacturing condition of the steel plate. It was all controllable with. As a result, as shown in FIG. 4, the warpage amount of the steel sheet was all reduced to 10 mm or less. As a result, the variation in the amount of warpage (difference between the maximum value and the minimum value) was suppressed to 2 mm.
これによって、本発明の有効性が確認された。 This confirmed the effectiveness of the present invention.
1 金属板
2 水噴出ノズル
2a 水
3 可動マスキング
4 シンクロール
5 拘束ロール
6 遮蔽カバー
7 空気噴出ノズル
7a 空気
11 急冷焼入れ装置
12 急冷焼入れ装置
1
Claims (11)
前記金属板の両面側から前記金属板に冷却流体を噴射する複数のノズルを備えた冷却流体噴射装置と、
前記金属板を拘束する一対の拘束ロールと、
前記ノズルと前記金属板が通過する金属板通板ラインとの間に設けられ、前記冷却流体による前記金属板の冷却開始位置を調整して、該冷却開始位置から前記拘束ロールまでの距離を制御する可動マスキングと
を備えていることを特徴とする急冷焼入れ装置。 A quenching quenching device for cooling a metal plate while continuously passing it,
A cooling fluid ejecting device comprising a plurality of nozzles for ejecting a cooling fluid to the metal plate from both sides of the metal plate,
A pair of restraint rolls for restraining the metal plate,
It is provided between the nozzle and a metal plate passage line through which the metal plate passes, and adjusts a cooling start position of the metal plate by the cooling fluid to control a distance from the cooling start position to the restraint roll. A quenching and quenching device, which is equipped with movable masking.
d=(T1−T2)v/CV The passing speed of the metal plate is v (mm / s), the quenching start temperature is T 1 (° C.), the target temperature when passing through the constraining roll is T 2 (° C.), and the cooling speed of the metal plate is CV ( The quenching and quenching method according to claim 6, wherein a distance d (mm) from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is represented by the following formula as C / s).
d = (T 1 −T 2 ) v / CV
d=(T1−T2)vt/α The passing speed of the metal plate is v (mm / s), the quenching start temperature is T 1 (° C.), and the target temperature when passing through the constraining roll is T 2 (° C.). Mm / s) and the plate thickness t (mm) of the metal plate, the distance d (mm) from the cooling start position of the metal plate to the constraining roll is represented by the following formula. Item 8. A quenching and quenching method according to Item 8.
d = (T 1 −T 2 ) vt / α
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