JP6687090B2 - 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不良を抑制する急冷焼入れ装置およ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 relates to a continuous annealing facility for performing annealing while continuously passing a metal plate, a quenching quenching apparatus and a quenching quenching method for suppressing a shape defect occurring in the metal sheet during quenching quenching, and a method for manufacturing a metal sheet product. .
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。 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.
図4は従来の急冷焼入れ装置90を示す説明図である。この急冷焼入れ装置90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4に示すように、急冷焼入れ装置90は、水2aが張られた水槽7と、水槽7内に、金属板(例えば、鋼板)1に冷却水を吹き付けて水温まで冷却させるための水噴出ノズル2と、金属板1を水槽7に浸漬させて、金属板1の搬送方向を変更するシンクロール4を備えている。
FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional quenching and
このような金属板の急冷焼入れ時には、金属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。このような金属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。 When quenching and quenching such a metal plate, there is a problem that a shape defect such as warpage or wavy deformation occurs in the metal plate. In order to prevent such a defective shape during quenching and quenching of a metal plate, various methods have been conventionally proposed.
例えば、特許文献1では、金属板のMs点の温度(マルテンサイト変態開始温度)をTMs(℃)、Mf点の温度(マルテンサイト変態終了温度)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、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
また、特許文献2では、冷却装置の後に加熱装置を設け、その後にまた冷却装置を設けることで、金属板の急冷を一旦停止して等温保持した後、再度急冷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、拘束ロールが金属板と接触する時に、金属板に擦り傷欠陥が発生する場合があるという問題がある。
However, although the method described in
また、特許文献2に記載された方法では、2つの冷却装置間の距離が遠く、等温保持時間が長いために、フェライトが析出し、引張強度が低下するという問題がある。
Further, in the method described in
本発明は、このような問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、急冷焼入れ時に金属板に発生する形状不良を、金属板に欠陥を発生させることなく、また引張強度を低下させることなく、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 occurs in a metal plate during quenching and quenching in a continuous annealing facility that performs annealing while continuously passing a metal plate (for example, a steel plate). An object of the present invention is to provide a quenching quenching apparatus and a quenching quenching method that can suppress a defective shape without causing defects in a metal plate and without reducing tensile strength, and a method for manufacturing a metal plate product. .
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、金属板の急冷焼入れ時における形状不良は、急冷による熱収縮中に、Ms点からMf点の間でマルテンサイト変態による膨張が生じるために、金属板に大きな応力が働き、形状が崩れるからである。そこで、通常は連続して発生する熱収縮と変態膨張の発生タイミングをずらす、つまり熱収縮と変態膨張を不連続に発生させることができれば、金属板に働く応力を小さくすることが可能であり、結果として形状が崩れにくくなる。この熱収縮と変態膨張を不連続に発生させるというのは、通板する金属板上の任意の一点について見たら、温度がMs点に達した瞬間に冷却を一旦停止し(中断し)、一定時間後に冷却を再開することを意味する。その際に、前記特許文献2について述べたように、この一定時間(保持時間)が長すぎると、フェライトが析出し、引張強度が低下するので、フェライトの析出を抑止できる時間にする。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, the shape defect during quenching and quenching of a metal plate is caused by expansion of the martensite transformation between the Ms point and the Mf point during heat shrinkage due to quenching, causing a large stress to act on the metal plate and causing the shape to collapse. Is. Therefore, if the generation timings of the thermal contraction and the transformation expansion that are normally generated are shifted, that is, if the thermal contraction and the transformation expansion can be generated discontinuously, the stress acting on the metal plate can be reduced, As a result, the shape is less likely to collapse. Discontinuously generating the thermal contraction and transformation expansion means that if an arbitrary point on the metal plate to be threaded is seen, the cooling is temporarily stopped (interrupted) at a moment when the temperature reaches the Ms point, and the temperature is kept constant. It means to restart the cooling after a time. At this time, as described in
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、前記ノズルから噴射された冷却流体が前記金属板に衝突するのを中断する可動マスキングとを備え、
前記金属板の温度がマルテンサイト変態開始温度に達する位置に、前記可動マスキングの先端が位置し、前記金属板にフェライトが析出しない範囲の位置に、前記可動マスキングの後端が位置するようにす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 having a plurality of nozzles for ejecting a cooling fluid from the both sides of the metal plate to the metal plate, and a metal plate passing line through which the nozzle and the metal plate pass, and A movable masking for interrupting the collision of the cooling fluid sprayed from the nozzle with the metal plate,
The tip of the movable masking is located at a position where the temperature of the metal plate reaches the martensitic transformation start temperature, and the rear end of the movable masking is located at a position where ferrite does not precipitate on the metal plate. A quenching and quenching device characterized in that
[2]前記可動マスキングによる冷却中断時間をτ(s)として、τ(s)を下式のようにすることを特徴とする前記[1]に記載の急冷焼入れ装置。
0<τ≦3.0
[2] The quenching and quenching apparatus according to [1], wherein τ (s) is set to the following expression, where τ (s) is a cooling interruption time due to the movable masking.
0 <τ ≦ 3.0
[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、前記ノズルから噴射された冷却流体が前記金属板に衝突するのを中断する可動マスキングを用いて、前記金属板の温度がマルテンサイト変態開始温度に達する位置で、前記冷却流体による前記金属板の冷却を中断し、前記金属板にフェライトが析出しない範囲の位置で、前記冷却流体による前記金属板の冷却を再開するようにすることを特徴とする急冷焼入れ方法。 [4] A quenching and quenching method in which cooling fluid is jetted from a plurality of nozzles onto the surface of a metal plate that is continuously passed, and the cooling fluid jetted from the nozzles collides with the metal plate. By using movable masking to interrupt the temperature of the metal plate reaches the martensitic transformation start temperature, the cooling of the metal plate by the cooling fluid is interrupted, at a position in the range where ferrite does not precipitate on the metal plate. A quenching and quenching method, characterized in that cooling of the metal plate by the cooling fluid is restarted.
[5]前記金属板の冷却開始位置から冷却中断位置までの距離を、前記金属板の通板速度、焼入れ開始温度、前記金属板のMs点の温度、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]に記載の急冷焼入れ方法。 [5] The distance from the cooling start position of the metal plate to the cooling interruption position is set based on the passage speed of the metal plate, the quenching start temperature, the temperature of the Ms point of the metal plate, and the cooling speed of the metal plate. The quenching and quenching method as described in [4] above.
[6]前記金属板の通板速度をv(mm/s)、焼入れ開始温度をT1(℃)、前記金属板のMs点の温度をTMs(℃)、前記金属板の冷却速度をCV(℃/s)として、冷却開始位置から冷却中断位置までの距離d(mm)を下式で表すことを特徴とする前記[5]に記載の急冷焼入れ方法。
d=(T1−TMs)v/CV
[6] Passing speed of the metal plate is v (mm / s), quenching start temperature is T 1 (° C.), temperature of Ms point of the metal plate is T Ms (° C.), cooling rate of the metal plate is The quenching and quenching method as described in [5] above, wherein the distance d (mm) from the cooling start position to the cooling interruption position is represented by the following formula as CV (° C / s).
d = (T 1 −T Ms ) v / CV
[7]前記金属板の冷却開始位置から冷却中断位置までの距離を、前記金属板の通板速度、焼入れ開始温度、前記金属板のMs点の温度、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]に記載の急冷焼入れ方法。 [7] The distance from the cooling start position of the metal plate to the cooling interruption position is defined by the plate passing speed of the metal plate, the quenching start temperature, the temperature of the Ms point of the metal plate, the cooling condition, and the plate thickness of the metal plate. The quenching and quenching method according to [4] above, which is set based on the above.
[8]前記金属板の通板速度をv(mm/s)、焼入れ開始温度をT1(℃)、前記金属板のMs点の温度をTMs(℃)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冷却中断位置までの距離d(mm)を下式で表すことを特徴とする前記[7]に記載の急冷焼入れ方法。
d=(T1−TMs)vt/α
[8] A constant α determined by cooling conditions, where v (mm / s) is the passing speed of the metal plate, T 1 (° C.) is the quenching start temperature, and T Ms (° C.) is the temperature of the Ms point of the metal plate. (° C · mm / s) and the plate thickness t (mm) of the metal plate are used to express the distance d (mm) from the cooling start position of the metal plate to the cooling interruption position by the following formula. The quenching and quenching method as described in [7] above.
d = (T 1 −T Ms ) vt / α
[9]前記可動マスキングによる冷却中断時間をτ(s)として、τ(s)を下式のようにすることを特徴とする前記[4]〜[8]のいずれかに記載の急冷焼入れ方法。
0<τ≦3.0
[9] The quenching quenching method according to any one of [4] to [8], wherein τ (s) is represented by the following equation, where τ (s) is a cooling interruption time due to the movable masking. .
0 <τ ≦ 3.0
[10]前記金属板の通板速度をv(mm/s)として、冷却中断位置から冷却再開位置までの距離e(mm)を下式のようにすることを特徴とする前記[4]〜[9]のいずれかに記載の急冷焼入れ方法。
0<e≦3.0v
[10] The distance e (mm) from the cooling interruption position to the cooling resumption position is defined by the following formula, where v is the threading speed of the metal plate (mm / s). The quenching and quenching method according to any one of [9].
0 <e ≦ 3.0v
[11]金属板製品を製造する際に、前記[4]〜[10]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。 [11] A method for producing a metal sheet product, which comprises performing quenching quenching using the method for quenching quenching according to any one of the above [4] to [10] when producing a metal sheet product.
[12]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[11]に記載の金属板製品の製造方法。 [12] The method for producing a metal plate product according to the above [11], 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、急冷焼入れ時に金属板に発生する形状不良を、金属板に欠陥を発生させることなく、また引張強度を低下させることなく、抑制することができる。 In the present invention, in a continuous annealing equipment that performs annealing while continuously passing a metal plate (for example, a steel plate), a shape defect that occurs in the metal plate during quenching and quenching, without causing defects in the metal plate, Further, the tensile strength can be suppressed without lowering.
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 quenching
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、水噴出ノズル2から噴射された水2aが金属板1に衝突するのを中断する可動マスキング3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5が設置されている。また、遮蔽カバー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 quenching
そして、金属板1の表面に複数の水噴出ノズル2から水2aを噴射して急冷焼入れを行う際に、金属板1の温度がマルテンサイト変態開始温度に達する高さ位置に、可動マスキング3の先端(通板方向上流側端部、ここでは上端)が位置し、金属板1にフェライトが析出しない範囲の高さ位置に、可動マスキング3の後端(通板方向下流側端部、ここでは下端)が位置するようにする。
Then, when
言い換えれば、可動マスキング3を用いて、金属板1の温度がマルテンサイト変態開始温度に達する高さ位置で、水2aによる金属板1の冷却を中断し、金属板1にフェライトが析出しない範囲の高さ位置で、水2aによる金属板1の冷却を再開するようにする。
In other words, the
これによって、可動マスキング3が存在する範囲内に位置する金属板1は、マルテンサイト変態開始温度の状態で保持されて、マルテンサイト変態による膨張が抑止されるので、水2aでの急冷による熱収縮とマルテンサイト変態による膨張とが不連続に発生するようになる。その結果、金属板1に働く応力が小さくなり、形状不良の発生を抑制することができる。また、上述した特許文献1のような拘束ロールとの接触による擦り傷欠陥の発生を回避することができるとともに、上述した特許文献2のようなフェライトの析出による引張強度の低下を防止することができる。
As a result, the
その際に、冷却開始位置(最上部の水噴出ノズル2からの水2aが金属板1に衝突する位置)から冷却中断位置(可動マスキング3の上端、すなわち、金属板1がマルテンサイト変態開始温度に達する高さ位置)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(℃)、金属板1のMs点の温度TMs(℃)、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, from the cooling start position (the position where the
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−TMs)/(d/v) ・・・(1)
d=(T1−TMs)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 Ms ) / (d / v) (1)
d = (T 1 −T Ms ) v / CV (2)
なお、冷却速度CVは、冷却条件(板厚tおよびノズル形状、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 (plate thickness t and 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−TMs)vt/α ・・・(8)
From this, the above equation (2) can be expressed by the following equation (8).
d = (T 1 −T Ms ) 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。Ms点の温度TMs(℃)は、金属板1の成分組成から算出することができる。
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. The temperature T Ms (° C.) at the Ms point can be calculated from the component composition of the
また、可動マスキング3による冷却中断時間τ(s)は、事前に、金属学的な考察や実験や数値解析等に基づいて定めておけばよい。例えば、下記(9)式のようにする。
0<τ≦3.0 ・・・(9)
Further, the cooling interruption time τ (s) by the
0 <τ ≦ 3.0 (9)
ここで、冷却中断時間τ(s)の上限を3.0sとしているのは、後述する実施例にも示しているように、冷却中断時間τ(s)が3.0sを超えると、金属板1にフェライトが析出して、引張強度が低下することを確認しているからである。 Here, the upper limit of the cooling interruption time τ (s) is set to 3.0 s, as shown in Examples described later, when the cooling interruption time τ (s) exceeds 3.0 s, the metal plate is This is because it has been confirmed that ferrite precipitates in No. 1 and the tensile strength decreases.
そして、可動マスキング3の長さ(言い換えれば、冷却中断位置(可動マスキング3の上端)から冷却再開位置(可動マスキング3の下端)までの距離)e(mm)は、下記(10)式の関係に基づいて、下記(11)式のようにすればよい。
e=v×τ ・・・(10)
0<e≦3.0v ・・・(11)
Then, the length of the movable masking 3 (in other words, the distance from the cooling interruption position (upper end of the movable masking 3) to the cooling restart position (lower end of the movable masking 3) e (mm) is expressed by the following equation (10). Based on the above, the following equation (11) may be used.
e = v × τ (10)
0 <e ≦ 3.0v (11)
なお、冷却中断時間τ(s)を変更するために可動マスキング3の長さe(mm)を変更するには、必要な長さの可動マスキング3にその都度取り換えるか、図3のような、入れ子式に伸縮して長さを変更できる構造の可動マスキング3Aを用いれば良い。
In order to change the length e (mm) of the
[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6aを噴射する空気噴出ノズル6を備えている。
As shown in FIG. 2, the quenching and quenching
これによって、可動マスキング3の位置にまで金属板1上の水2aが流入してくるのを防止するようにしている。
Thus, 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 manufacture of metal plate products (metal plates shipped as products), and particularly preferably to the manufacture of high-strength steel plates (high tensile strength steel plates). 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.
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、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 (high tensile strength steel sheets) include high-strength cold-rolled steel sheets, hot-dip galvanized steel sheets obtained by surface-treating them, alloyed hot-dip galvanized steel sheets, and the like.
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0.30%以下、Siが0.01%以上2.50%以下、Mnが0.80%以上4.00%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 0.30% or less, Si is 0.01% or more and 2.50% or less, and Mn is 0.80% or more and 4% by mass. 0.000% 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に発生する形状不良を、金属板1に欠陥を発生させることなく、また引張強度を低下させることなく、抑制することができる。
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
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、Ms点の温度TMsが400℃の引張強さ1470MPa級の高張力冷延鋼板を、通板速度vを1500mm/s、焼入れ開始温度T1を800℃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。冷却開始位置から冷却中断位置までの距離d(mm)は、(8)式に基づいてd=400mmで設定した。また、冷却中断時間τ(s)は、前記(9)式に基づいて0.25〜3.0sとした。
As an example of the present invention, by using the
これに対して、比較例1として、図4に示した従来の急冷焼入れ装置90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。ただし、この急冷焼入れ装置90では一旦開始した冷却を中断することができないため、冷却中断時間τ(s)は当然0sである。
On the other hand, as Comparative Example 1, the conventional quenching and quenching
また、比較例2として、前記特許文献2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。ただし、この急冷焼入れ装置では、2つの冷却装置間の距離が遠いため、その間の冷却中断時間(保持時間)τ(s)は4.0〜5.0sになった。
As Comparative Example 2, the quenching and quenching apparatus shown in
そして、それぞれの場合(本発明例、比較例1、比較例2)について、冷却中断時間と冷却終了後の鋼板の反り量との関係、および、冷却中断時間と冷却終了後の鋼板の引張強度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。また、引張強度は、JIS Z 2241 金属材料引張試験方法に基づいて求めた。 Then, in each case (Example of the present invention, Comparative Example 1, Comparative Example 2), the relationship between the cooling interruption time and the warp amount of the steel sheet after completion of cooling, and the cooling interruption time and the tensile strength of the steel sheet after completion of cooling I investigated the relationship with. 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. The tensile strength was determined based on the JIS Z 2241 metallic material tensile test method.
まず、図5に、冷却中断時間と冷却終了後の鋼板の反り量との関係を示す。本発明例と比較例2は、冷却中断時間によらず、鋼板の反り量は全て10mm以下にまで低減していたが、比較例1は、鋼板の反り量は10mm以上となった。 First, FIG. 5 shows the relationship between the cooling interruption time and the warp amount of the steel sheet after the cooling is completed. In the present invention example and the comparative example 2, the warp amount of the steel sheet was reduced to 10 mm or less irrespective of the cooling interruption time, but in the comparative example 1, the warp amount of the steel sheet was 10 mm or more.
一方、図6に、冷却中断時間と冷却終了後の鋼板の引張強度との関係を示す。本発明例と比較例1は、冷却中断時間によらず、引張強度は全て1470MPa以上であったが、比較例2は、引張強度は1470MPa以下にまで大幅に低減していた。 On the other hand, FIG. 6 shows the relationship between the cooling interruption time and the tensile strength of the steel sheet after the cooling is completed. In the present invention example and the comparative example 1, the tensile strengths were all 1470 MPa or more irrespective of the cooling interruption time, but in the comparative example 2, the tensile strength was significantly reduced to 1470 MPa or less.
以上のことから、鋼板の反り量を低減しつつ、引張強度を低下させずに製造できたのは、本発明例のみであった。 From the above, only the example of the present invention was able to be manufactured without reducing the tensile strength while reducing the amount of warpage of the steel sheet.
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
3A 可動マスキング
4 シンクロール
5 遮蔽カバー
6 空気噴出ノズル
6a 空気
7 水槽
11 急冷焼入れ装置
12 急冷焼入れ装置
90 急冷焼入れ装置
1
Claims (12)
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、前記ノズルから噴射された冷却流体が前記金属板に衝突するのを中断する可動マスキングとを備え、
前記金属板の温度がマルテンサイト変態開始温度に達する位置に、前記可動マスキングの先端が位置し、前記金属板にフェライトが析出しない範囲の位置に、前記可動マスキングの後端が位置するようにす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 injection device having a plurality of nozzles for injecting a cooling fluid from both sides of the metal plate to the metal plate, and a metal plate passage line through which the nozzle and the metal plate pass, A movable masking for interrupting the collision of the cooling fluid sprayed from the nozzle with the metal plate,
The tip of the movable masking is located at a position where the temperature of the metal plate reaches the martensitic transformation start temperature, and the rear end of the movable masking is located at a position where ferrite is not deposited on the metal plate. A quenching and quenching device characterized in that
0<τ≦3.0 The quenching quenching apparatus according to claim 1, wherein τ (s) is represented by the following formula, where τ (s) is a cooling interruption time due to the movable masking.
0 <τ ≦ 3.0
d=(T1−TMs)v/CV The passage speed of the metal plate is v (mm / s), the quenching start temperature is T 1 (° C), the temperature of the Ms point of the metal plate is T Ms (° C), and the cooling rate of the metal plate is CV (° C). / S), the distance d (mm) from the cooling start position to the cooling interruption position is represented by the following formula: The rapid quenching and quenching method according to claim 5.
d = (T 1 −T Ms ) v / CV
d=(T1−TMs)vt/α The passing speed of the metal plate is v (mm / s), the quenching start temperature is T 1 (° C.), the temperature of the Ms point of the metal plate is T Ms (° C.), and a constant α (° C. mm / s) and the plate thickness t (mm) of the metal plate, the distance d (mm) from the cooling start position to the cooling interruption position of the metal plate is represented by the following formula. The quenching and quenching method described in 7.
d = (T 1 −T Ms ) vt / α
0<τ≦3.0 The quenching and quenching method according to any one of claims 4 to 8, wherein τ (s) is represented by the following formula, where τ (s) is a cooling interruption time due to the movable masking.
0 <τ ≦ 3.0
0<e≦3.0v 10. The distance e (mm) from the cooling interruption position to the cooling resumption position is set as in the following equation, where v (mm / s) is the passing speed of the metal plate. The quenching and quenching method described in.
0 <e ≦ 3.0v
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