JP7320513B2 - インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法 - Google Patents
インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7320513B2 JP7320513B2 JP2020537825A JP2020537825A JP7320513B2 JP 7320513 B2 JP7320513 B2 JP 7320513B2 JP 2020537825 A JP2020537825 A JP 2020537825A JP 2020537825 A JP2020537825 A JP 2020537825A JP 7320513 B2 JP7320513 B2 JP 7320513B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot
- micro
- precipitation strengthening
- rolled
- strength steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 57
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 57
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 title claims description 28
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 12
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000742 Microalloyed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/84—Controlled slow cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/008—Heat shields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/021—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
技術分野
本発明は高強度鋼の生産技術分野に属し、具体的には、インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法に関する。
本発明は高強度鋼の生産技術分野に属し、具体的には、インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法に関する。
背景技術
近年、普通のＣ－Ｍｎ鋼又は低合金鋼マトリックスの化学成分に微量のＴｉ元素（０．０１～０．２０％）が添加された微量合金化熱間圧延高強度鋼は、自動車、建設機械、コンテナ、橋梁、建築、鉄道車両等の分野で広く応用されており、関連業界で軽量化設計及び製造を実現するための重要な原料になっている。鋼において、Ｔｉは微量合金添加元素として、主にＴｉＣ又はＴｉ（Ｃ、Ｎ）の形態で沈殿析出し、鋼の強度を向上させ、鋼の冷間成形性能と溶接性能を改善することができる。
近年、普通のＣ－Ｍｎ鋼又は低合金鋼マトリックスの化学成分に微量のＴｉ元素（０．０１～０．２０％）が添加された微量合金化熱間圧延高強度鋼は、自動車、建設機械、コンテナ、橋梁、建築、鉄道車両等の分野で広く応用されており、関連業界で軽量化設計及び製造を実現するための重要な原料になっている。鋼において、Ｔｉは微量合金添加元素として、主にＴｉＣ又はＴｉ（Ｃ、Ｎ）の形態で沈殿析出し、鋼の強度を向上させ、鋼の冷間成形性能と溶接性能を改善することができる。
中国特許公告番号ＣＮ１０２７０３８１２Ｂでは、「チタン微量合金化５００ＭＰａ級高強度鉄筋及びその生産方法」が開示され、鋼中のチタンによる析出強化を利用する原理を強調し、鋼の降伏強度や引張強度等の機械的性能を向上させたが、どうやって析出強化効果を向上させるかについて研究・説明していなかった。
中国特許公告番号ＣＮ１０２９６５５７４Ｂでは、鋳片を１２２０～１２７０℃に加熱し、オーステナイト再結晶領域及び未再結晶領域の二段階で鋼板に圧延し、自己焼戻温度に冷却して加熱歪取りを行い、鋼板の歪取りの後、段積徐冷によって析出強化作用を促進するという「チタン微量合金化低降伏比高強度熱間圧延厚鋼板及びその生産プロセス」が開示された。文献「２０５０仕上高強度鋼徐冷プロセスの予備的検討」では、析出強化効果、内部応力分布の改善及び板形状品質の向上という目的を達成するために、徐冷ウォールによってＢＳ６００ＭＣ、ＢＳ７００ＭＣ等の高強度鋼コイルの倉庫における冷却過程を制御することが紹介された。文献「６２０ｍｍ帯鋼徐冷ピットの建築方案の研究と実施」では、徐冷ピットによって、鋼コイル全体の温度が均一になるように、品質鋼コイルに４８時間の徐冷周期で温度制御冷却を行うことが提出された。しかし、実際の生産において、上記の徐冷プロセスはいずれも鋼コイルを遅れずに保温することができないと共に、保温効果も徐冷領域の環境の影響を大きく受け、特にＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼コイルの場合、有効な保温を達成することで析出強化の効果を改善することは困難である、ということが見出された。
中国特許公告番号ＣＮ１０２５３４１４１Ａでは、「析出強化高強度鋼のインライン誘導熱処理プロセス」が開示され、ただし、巻戻した鋼板に誘導熱処理をすることで、析出強化相が十分に析出し、且つ散在分布状態となり、鋼板性能均一性を改善する作用を奏する。しかし、該プロセスには、まず鋼コイルをアンコイルし、次に誘導加熱技術によって昇温・保温し直す必要があり、工程が多くて、且つ誘導加熱設備を増加する必要がある。
発明の内容
本発明の目的は、低コストで、高効率で、且つ周辺環境の影響を受けずにインラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法を提供することにある。
本発明の目的は、低コストで、高効率で、且つ周辺環境の影響を受けずにインラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法を提供することにある。
上記目的を果たすために、本発明の技術方案は：
本発明は、Ｔｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼に、制御圧延、制御冷却、巻取りを経ってから、インラインで速やかに独立で密閉な保温カバー装置を被せることで、鋼コイルに保温徐冷を行い、巻取り残留熱を利用して鋼コイル全体の温度を均一化にし、ＴｉＣの均一的で十分な析出を促進し、且つそのサイズをナノレベルに保持し、析出強化効果向上の目的を果たす。
本発明は、Ｔｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼に、制御圧延、制御冷却、巻取りを経ってから、インラインで速やかに独立で密閉な保温カバー装置を被せることで、鋼コイルに保温徐冷を行い、巻取り残留熱を利用して鋼コイル全体の温度を均一化にし、ＴｉＣの均一的で十分な析出を促進し、且つそのサイズをナノレベルに保持し、析出強化効果向上の目的を果たす。
具体的には、本発明は、微量合金元素Ｔｉが添加された溶鋼から鋳造によって鋳片を得、加熱してから、粗圧延、仕上圧延、層流冷却及び巻取りを経って熱延コイルを得、取り外した後、インラインで保温カバーを被せて、輸送チェインに沿って鋼コイル倉庫へ移動し、保温時間に達したら、保温カバーから取り出して室温まで空冷することを含む、インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法である；ただし、前記微量合金元素Ｔｉの含有量は≧０．０３ｗｔ％である；前記巻取り温度は５００～７００℃であり、前記のインラインで保温カバーを被せるのは、各熱延コイルをそれぞれ巻出した後、６０分間以内に独立で密閉な保温カバー装置を被せると意味し、前記インライン保温時間は≧６０分間である。
好ましくは、前記微量合金元素Ｔｉの含有量は０．０３～０．１０％である；
さらに、前記鋳片の加熱温度は≧１２００℃であり、均熱時間は≧６０分間である；
好ましくは、鋳片の加熱温度は１２００～１３５０℃であり、均熱時間は１～２時間である；
さらに、前記粗圧延は、温度が１０００～１２００℃であり、３～８パスの往復式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧５０％である；
さらに、前記仕上圧延は、６～７パスの連続式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧８０％であり、仕上圧延温度が８００～９００℃である。
さらに、前記鋳片の加熱温度は≧１２００℃であり、均熱時間は≧６０分間である；
好ましくは、鋳片の加熱温度は１２００～１３５０℃であり、均熱時間は１～２時間である；
さらに、前記粗圧延は、温度が１０００～１２００℃であり、３～８パスの往復式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧５０％である；
さらに、前記仕上圧延は、６～７パスの連続式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧８０％であり、仕上圧延温度が８００～９００℃である。
好ましくは、各熱延コイルをそれぞれ取り外した後、２０分間以内に独立で保温カバーを被せる；
さらに、前記鋼コイルの保温カバー内での冷却速度は≦１５℃／時間である；
好ましくは、前記鋼コイルのインライン保温時間は１～５時間である。
さらに、前記鋼コイルの保温カバー内での冷却速度は≦１５℃／時間である；
好ましくは、前記鋼コイルのインライン保温時間は１～５時間である。
さらに、例示的な保温カバーは、ＣＮ１０７４７０３７７Ａにおけるいずれかの実施形態で開示された帯鋼製造ラインのインライン保温徐冷装置であり、該特許の内容全体を参照により本文に援用する。
本発明の製造プロセスの設計の理由は以下のようである：
Ｔｉは鋼におけるＣ、Ｎ原子と強い結合力を有し、Ｔｉの添加量が適切である場合しか、各方面の要求を同時に満たすことができない。Ｔｉの含有量が＜０．０３％であると、主にＴｉＮは形成され、オーステナイト結晶粒子の粗大化を阻害する；Ｔｉの含有量が≧０．０３％であると、ω（Ｔｉ）／ω（Ｎ）の理想の化学的配合比を超えたＴｉは、固溶の形態又は微細なＴｉＣ粒子の形態で再結晶を阻害し、析出強化作用を奏する；しかし、Ｔｉの添加量が高すぎると、結晶粒界で窒化物及び硫化物は形成され、鋼の脆化を引き起こす。よって、本発明におけるＴｉの含有量は≧０．０３％であり、好ましくは０．０３～０．１０％である。
Ｔｉは鋼におけるＣ、Ｎ原子と強い結合力を有し、Ｔｉの添加量が適切である場合しか、各方面の要求を同時に満たすことができない。Ｔｉの含有量が＜０．０３％であると、主にＴｉＮは形成され、オーステナイト結晶粒子の粗大化を阻害する；Ｔｉの含有量が≧０．０３％であると、ω（Ｔｉ）／ω（Ｎ）の理想の化学的配合比を超えたＴｉは、固溶の形態又は微細なＴｉＣ粒子の形態で再結晶を阻害し、析出強化作用を奏する；しかし、Ｔｉの添加量が高すぎると、結晶粒界で窒化物及び硫化物は形成され、鋼の脆化を引き起こす。よって、本発明におけるＴｉの含有量は≧０．０３％であり、好ましくは０．０３～０．１０％である。
圧延プロセスの設計において、なるべく多くのＴｉ原子がオーステナイト中に固溶することを保証できるように、鋳片の加熱温度は十分に高くする（例えば≧１２００℃にする）必要がある。加熱温度の上限は、加熱炉が実際に到達できる又は耐えられる温度を限界として、原則的には上限に要求を設定しない；しかし、省エネルギー・消耗低減の目的で、通常は実際の最高加熱温度を≦１３５０℃に制御する。
前記均熱時間は≧６０分間であり、均熱時間とは、鋳片を設定された加熱温度まで加熱した後で保温する時間である。
粗圧延及び仕上圧延段階において、オーステナイト再結晶圧延とオーステナイト未再結晶圧延はそれぞれ行われる。再結晶領域は高温段階（例えば粗圧延温度１０００～１２００℃）にあり、圧延抵抗力が小く、大きな変形量によってオーステナイト結晶粒子を十分に微細化させるべきである；未再結晶領域（例えば仕上圧延温度８００～９００℃）にある圧延の目的は、結晶粒子に引張変形を生じさせ、転位と変形領域を増加させ、これで新相形成の核を増加させることにある。粗圧延及び仕上圧延過程のペースとしては、圧延段階で多すぎるＴｉの炭窒化物の析出を回避し、Ｔｉ原子をなるべく多く保存して圧延の後で析出させるように、なるべく早く完成すべきである。
仕上圧延終了後、変態組織構造の要求に応じて一段式前冷却、二段式冷却、或いはＵ型冷却等の制御策略を選択するが、加速冷却によってナノサイズのＴｉＣ析出が抑制される。また、実際の生産において、加速冷却過程でも巻取りの後でも、帯鋼には冷却不均一の現象が存在するし、析出強化も温度の変化に対して比較的に敏感であることにより、鋼コイルの各部位の析出相の数と大きさは不均一となり、局所領域で析出は不十分であり、力学特性に影響を与える、ということが見出された。
析出強化効果をさらに向上させるために、巻取り温度を、ＴｉＣが十分に析出できる温度領域である５００～７００℃の範囲に設計する；しかも、各熱延コイルをそれぞれ取り外した後、インラインで（好ましくは２０分間以内に）速やかに独立で密閉な保温カバー装置を被せ、保温時間を１～５時間にし、鋼コイルの保温カバー内での冷却速度を≦１５℃／時間にすることで、巻取り残留熱を十分に利用して鋼コイル全体の温度を均一化にし、そしてＴｉＣが十分に析出できる温度領域に適切な期間滞在させ、ＴｉＣの均一的で十分な析出を保証し、且つそのサイズをナノレベルに保持し、析出強化の作用を最高に発揮させることができる。「インライン」とは、鋼コイルを取り外した直後に保温カバーを被せることが要求されるパターンであり、鋼コイルを倉庫に入れてから保温カバーを被せるという「オフライン」パターンに比べると、（１）鋼コイルは、ＴｉＣが十分に析出できる温度領域でカバーに入ることは保証される；（２）「オフライン」パターンで、鋼コイルが保温カバーに入る前の輸送過程において、内／外周と縁部の温度降下が中部よりも遥かに大きく、鋼コイル全体の温度均一性が劣る；（３）「オフライン」パターンで、鋼コイルの変態均一性が劣り、局所領域でＴｉＣの析出が不十分であり、析出強化効果の均一な向上に不利である。
本発明の有利な効果は、
（１）本発明にかかる製造プロセスは、Ｔｉ微量合金化鋼コイルに保温徐冷を行うことにより、鋼コイル全体の温度を均一化にし、ＴｉＣの均一的で十分な析出を促進し、且つそのサイズをナノレベルに保持し、析出強化効果向上の目的を果たす。
（１）本発明にかかる製造プロセスは、Ｔｉ微量合金化鋼コイルに保温徐冷を行うことにより、鋼コイル全体の温度を均一化にし、ＴｉＣの均一的で十分な析出を促進し、且つそのサイズをナノレベルに保持し、析出強化効果向上の目的を果たす。
（２）本発明は合理的な圧延プロセス設計により、革新的な巻取り後の「モノコイル式」保温徐冷プロセスも併せて、インラインで、低コストで、効率的にＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させ、且つ強度特性及びその均一性を向上させることができる。
（３）本発明で製造されるＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼は、鋼コイルの段積徐冷方法を採用するものに比べて、その降伏強度が１０～４０ＭＰａ向上し、引張強度が１０～５０ＭＰａ向上する。
具体的な実施形態
以下、実施例に基づいて本発明をさらに説明する。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに説明する。
表１は本発明の実施例の肝心なプロセスパラメータであり、表２は本発明の比較例の肝心なプロセスパラメータであり、表３は本発明の実施例と比較例にかかる鋼コイルの性能である。
本発明の実施例のプロセスは：Ｔｉ添加量≧０．０３％の鋳片→鋳片加熱→粗圧延→仕上圧延→層流冷却→巻取り→インラインで保温カバーを被せる→保温カバーから取り出す、というものであり、それらの肝心なプロセスパラメータは表１に示す。
本発明の比較例のプロセスは：Ｔｉ添加量≧０．０３％の鋳片→鋳片加熱→粗圧延→仕上圧延→層流冷却→巻取り→鋼コイルの段積徐冷、というものであり、それらの肝心なプロセスパラメータは表２に示す。
表３における実施例及び比較例のデータからみれば、本発明で提供される方法によって生産されるＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼は、鋼コイルの段積徐冷方法を採用するものに比べて、その降伏強度が１０～４０ＭＰａ向上し、引張強度が１０～５０ＭＰａ向上し、破断伸度が同様なレベルにあることから、本発明で提供される方法は、材料の可塑性指標を劣化することなく、ＴｉＣによる析出強化効果を効率的に向上できる。
本発明の実施形態は上記実施例によって制限されるものではなく、本発明の実質的な要旨及び原理から逸脱していない他の変更、修飾、置換、組合せ、簡略化は、いずれも均等な置き換えとみなされ、本発明の保護範囲内に包含されるべきである。
Claims (6)
- 微量合金元素Ｔｉが添加された溶鋼から鋳造によって鋳片を得、加熱してから、粗圧延、仕上圧延、層流冷却及び巻取りを経て熱延コイルを得、前記熱延コイルを取り外した後、前記熱延コイルに独立で密閉な保温カバーユニットを６０分間以内に被せて、輸送チェインに沿って鋼コイル倉庫へ移動し、６０分間以上の保温時間に達したら、前記独立で密閉な保温カバーユニットから前記熱延コイルを取り出して室温まで空冷することを含むことを特徴とする、Ｔｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法；ただし、前記微量合金元素Ｔｉの含有量は≧０．０３ｗｔ％である；前記粗圧延は、温度が１０００～１２００℃であり、３～８パスの往復式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧５０％である；さらに、前記仕上圧延は、６～７パスの連続式圧延が行われ、且つ累積変形量が≧８０％であり、仕上圧延温度が８００～９００℃である；巻取り温度は５８３～７００℃であり、前記熱延コイルの前記独立で密閉な保温カバーユニット内での冷却速度は≦１５℃／時間である。
- 前記微量合金元素Ｔｉの添加量は０．０３～０．１０ｗｔ％であることを特徴とする、請求項１に記載のＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法。
- 前記鋳片の加熱温度は≧１２００℃であり、均熱時間は≧６０分間であることを特徴とする、請求項１に記載のＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法。
- 前記鋳片の加熱温度は１２００～１３００℃であり、均熱時間は１～２時間であることを特徴とする、請求項１に記載のＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法。
- 前記熱延コイルを取り外した後、２０分間以内に前記独立で密閉な保温カバーユニットを被せることを特徴とする、請求項１に記載のＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法。
- 前記熱延コイルの保温時間は１～５時間であることを特徴とする、請求項１に記載のＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710853613.3A CN107470377A (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 钢带制造流水线在线保温缓冷装置 |
| CN201710853613.3 | 2017-09-20 | ||
| CN201810631903.8A CN110616301B (zh) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | 在线提高Ti微合金化热轧高强钢析出强化效果的生产方法 |
| CN201810631903.8 | 2018-06-19 | ||
| PCT/CN2018/106706 WO2019057115A1 (zh) | 2017-09-20 | 2018-09-20 | 在线提高Ti微合金化热轧高强钢析出强化效果的生产方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020534439A JP2020534439A (ja) | 2020-11-26 |
| JPWO2019057115A5 JPWO2019057115A5 (ja) | 2022-12-23 |
| JP7320513B2 true JP7320513B2 (ja) | 2023-08-03 |
Family
ID=65811075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020537825A Active JP7320513B2 (ja) | 2017-09-20 | 2018-09-20 | インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11384406B2 (ja) |
| EP (1) | EP3686292A4 (ja) |
| JP (1) | JP7320513B2 (ja) |
| KR (1) | KR102452599B1 (ja) |
| WO (1) | WO2019057115A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106702118B (zh) * | 2016-12-23 | 2020-04-21 | 首钢集团有限公司 | 一种降低钛微合金化高强钢加工硬化效果的冷却工艺 |
| CN113120516A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-16 | 广州瑞松智能科技股份有限公司 | 用于刹车制动蹄的输送冷却物流线 |
| CN113231485B (zh) * | 2021-05-07 | 2022-01-28 | 西安钢研功能材料股份有限公司 | 一种高膨胀合金无焊缝大卷重带材的制备方法 |
| CN114309086B (zh) * | 2022-01-05 | 2024-02-23 | 湖南华菱涟钢特种新材料有限公司 | 一种提高Ti强化冷成型高强钢性能均匀性的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015175004A (ja) | 2014-03-13 | 2015-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法 |
| JP2016141848A (ja) | 2015-02-03 | 2016-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976514A (en) | 1975-02-10 | 1976-08-24 | Nippon Steel Corporation | Method for producing a high toughness and high tensil steel |
| JPS61159534A (ja) | 1985-01-05 | 1986-07-19 | Nippon Steel Corp | 電縫鋼管用熱延鋼帯の製造方法 |
| US4973367A (en) * | 1988-12-28 | 1990-11-27 | Kawasaki Steel Corporation | Method of manufacturing steel sheet having excellent deep-drawability |
| DE4391396C2 (de) * | 1992-03-27 | 2000-10-26 | Kawasaki Steel Co | Verfahren zum Walzen von H-Profilstahl |
| EP0779369B1 (en) * | 1994-06-24 | 2000-08-23 | Nippon Steel Corporation | Method of manufacturing non-oriented electromagnetic steel plate having high magnetic flux density and low iron loss |
| US6264769B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-07-24 | Danieli Technology, Inc. | Coil area for in-line treatment of rolled products |
| TWI548756B (zh) * | 2011-07-27 | 2016-09-11 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | High strength cold rolled steel sheet with excellent extension flangeability and precision punching and its manufacturing method |
| WO2013018741A1 (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | 形状凍結性に優れた高強度鋼板、高強度亜鉛めっき鋼板およびそれらの製造方法 |
| CN102363858A (zh) | 2011-11-03 | 2012-02-29 | 首钢总公司 | 一种750MPa～880MPa级车辆用高强钢及其生产方法 |
| CN102534141A (zh) | 2012-01-31 | 2012-07-04 | 首钢总公司 | 析出强化高强钢在线感应热处理工艺 |
| CN103302255B (zh) * | 2012-03-14 | 2015-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法 |
| CN102703812B (zh) | 2012-06-27 | 2013-12-25 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 钛微合金化500MPa级高强度钢筋及其生产方法 |
| CN102965574B (zh) | 2012-12-09 | 2015-03-11 | 新余钢铁集团有限公司 | 一种钛微合金化低屈强比高强度热轧厚钢板及其生产工艺 |
| CN203064459U (zh) * | 2013-01-15 | 2013-07-17 | 无锡亚中智能装备有限公司 | 车载式硅钢卷恒温装置 |
| CN103114257B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-02-04 | 武汉钢铁(集团)公司 | 具有稳定氧化层免酸洗高强大梁用钢及其制造方法 |
| JP5729523B1 (ja) * | 2013-06-27 | 2015-06-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
| CN104694822B (zh) | 2013-12-06 | 2017-11-17 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种屈服强度700MPa级高强度热轧钢板及其制造方法 |
| CN104087839B (zh) * | 2014-07-18 | 2016-05-25 | 武汉钢铁(集团)公司 | 热轧超薄激光焊接锯片基体用钢及生产方法 |
| CN104438326B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-04-12 | 武汉钢铁(集团)公司 | 薄板坯连铸连轧中高碳钢的轧制工艺 |
| WO2016103624A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 深井戸向けコンダクターケーシング用高強度厚肉電縫鋼管およびその製造方法並びに深井戸向け高強度厚肉コンダクターケーシング |
| JP6085348B2 (ja) * | 2015-01-09 | 2017-02-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度めっき鋼板、並びにその製造方法 |
| CN206447906U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-08-29 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种移动式缓冷间 |
| CN107470377A (zh) | 2017-09-20 | 2017-12-15 | 上海贺力液压机电有限公司 | 钢带制造流水线在线保温缓冷装置 |
-
2018
- 2018-09-20 EP EP18858067.4A patent/EP3686292A4/en active Pending
- 2018-09-20 WO PCT/CN2018/106706 patent/WO2019057115A1/zh unknown
- 2018-09-20 US US16/648,773 patent/US11384406B2/en active Active
- 2018-09-20 KR KR1020207010904A patent/KR102452599B1/ko active IP Right Grant
- 2018-09-20 JP JP2020537825A patent/JP7320513B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015175004A (ja) | 2014-03-13 | 2015-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法 |
| JP2016141848A (ja) | 2015-02-03 | 2016-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20200232054A1 (en) | 2020-07-23 |
| KR20200063164A (ko) | 2020-06-04 |
| US11384406B2 (en) | 2022-07-12 |
| WO2019057115A1 (zh) | 2019-03-28 |
| EP3686292A1 (en) | 2020-07-29 |
| KR102452599B1 (ko) | 2022-10-07 |
| EP3686292A4 (en) | 2020-11-11 |
| JP2020534439A (ja) | 2020-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7320513B2 (ja) | インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法 | |
| US11261504B2 (en) | Method for producing ultra-high-strength martensitic cold-rolled steel sheet by ultra rapid heating process | |
| JP6207621B2 (ja) | 高成形性超高強度冷間圧延鋼板及びその製造方法 | |
| JP5893770B2 (ja) | ストリップ連続鋳造法による７００ＭＰａ級高強度耐候性鋼の製造方法 | |
| KR20170054572A (ko) | 초고강도 냉간 압연 내후성 강판 및 이의 제조 방법 | |
| CN102581008A (zh) | 一种生产低成本高成形性if钢的加工方法 | |
| CN105039848A (zh) | 500－600MPa级冷轧退火低合金高强钢的生产方法 | |
| CN106435406A (zh) | 一种厚规格低合金耐候钢板及其制造方法 | |
| CN103774041A (zh) | 抗拉强度≥1100MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
| CN110616301B (zh) | 在线提高Ti微合金化热轧高强钢析出强化效果的生产方法 | |
| CN103757532A (zh) | 抗拉强度≥980MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
| CN104264052A (zh) | 一种工程机械用钢板及其生产方法 | |
| CN103757536A (zh) | 抗拉强度≥1100MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
| US20170204493A1 (en) | Warm rolling of steels containing metastable austenite | |
| CN103757531A (zh) | 抗拉强度≥1000MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
| KR101403262B1 (ko) | 초고강도 용융도금강판 및 그의 제조방법 | |
| JP7320512B2 (ja) | 高強度ｑ＆ｐ鋼熱延コイルの軟化方法 | |
| KR100419046B1 (ko) | 마르텐사이트계 스테인레스 강판의 제조방법 | |
| JP6485125B2 (ja) | 冷間加工性に優れた高炭素熱延鋼板 | |
| JPWO2019057115A5 (ja) | ||
| JPH0570685B2 (ja) | ||
| CN109440010B (zh) | 一种1100MPa级高强捆带钢及其生产方法 | |
| JP2024500146A (ja) | 超高強度ばね用線材、鋼線およびその製造方法 | |
| JPH062902B2 (ja) | 高強度熱延鋼板の製造法 | |
| JPH01230712A (ja) | 加工用薄鋼板の一貫製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200319 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211012 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220214 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220214 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20220215 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220308 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220315 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20220401 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20220405 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220420 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220510 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220719 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20220920 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20221025 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20221213 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20230207 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20230411 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230428 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230724 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7320513 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |