JP7380965B1 - 連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法 - Google Patents

連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法 Download PDF

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Abstract

耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造することが可能な連続焼鈍装置を提供する。本発明の連続焼鈍装置(100)は、冷延コイル(C)から冷延鋼板(S)を払い出すペイオフリール(10)と、冷延鋼板(S)を通板させて連続焼鈍する焼鈍炉(20)であって、通板方向上流側から加熱帯(22)、均熱帯(24)、及び冷却帯(26)が位置し、加熱帯(22)及び均熱帯(24)では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板(S)を焼鈍し、冷却帯(26)では冷延鋼板(S)を冷却する焼鈍炉(20)と、焼鈍炉(20)から排出された冷延鋼板(S)を引き続き通板させる下流設備(30)と、下流設備(30)を通板中の冷延鋼板(S)を巻き取るテンションリール(50)と、冷却帯(26)からテンションリール(50)までを通板中の冷延鋼板(S)に対して、冷延鋼板(S)の板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加装置(60)と、を有する。

Description

本発明は、連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法に関する。本発明は、特に、自動車、家電製品、及び建材等の分野で好適に使用され、鋼中に内在する水素量の少ない耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造するための連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法に関する。
例えば、連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置で、それぞれ焼鈍鋼板及び溶融亜鉛めっき鋼板を製造する際には、水素を含む還元性雰囲気下で鋼板の焼鈍が行われるため、この焼鈍時に鋼板中に水素が侵入する。鋼板に内在する水素は、鋼板の延性、曲げ性、伸びフランジ性などの成形性を低下させる。また、鋼板に内在する水素は、鋼板を脆化させ、遅れ破壊を引き起こし得る。そのため、鋼板中の水素量を低減させる処理が必要となる。
例えば、連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置で製造後の製品コイルを室温下で放置することで、鋼中の水素量を低減することができる。しかし、室温においては、水素が鋼板の内部から表面に移動して、表面から脱離するのに時間がかかるため、鋼中の水素量を十分に低減するには、数週間以上の放置を要する。そのため、このような脱水素処理に要するスペースと時間が、製造工程上の問題となる。
また、特許文献1には、焼鈍後の鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、50℃以上300℃以下の温度域内で1800秒以上43200秒以下保持することによって、鋼中水素量を低減させる方法が開示されている。
国際公開第2019/188642号
しかしながら、特許文献1においては、加熱による組織変化に起因した降伏強度の上昇や焼戻し脆化といった機械的特性の変化が懸念される。
そこで本発明は、上記課題に鑑み、生産効率を損なうことなく、機械的特性を変化させることなく、耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造することが可能な連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するべく、鋭意研究を重ねたところ、以下のことを見出した。すなわち、連続焼鈍装置(Continuous Annealing Line:CAL)又は連続溶融亜
鉛めっき装置(Continuous hot-dip Galvanizing Line:CGL)において、水素を含む
還元性雰囲気で鋼板を焼鈍した後に、焼鈍温度から室温までの冷却過程で、引き続き通板中の鋼板に対して、当該鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加することによって、鋼板中の水素を十分に効率良く低減させることができることが分かった。これは、以下のメカニズムによるものと推測される。鋼板に定常磁場を印加することによって、磁歪効果により、鋼板の形状が変化する。このとき、鋼板に印加される定常磁場が鋼板の板幅方向に沿っているため、鋼板の格子間隔は、鋼板の板幅方向に沿って、鋼板の主表面(表裏面)内方向に拡張する。その結果、鋼板内部の水素は、ポテンシャルエネルギーの低い鋼板主表面(表裏面)に向かって拡散し、当該主表面から脱離する。
すなわち、本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
[1]冷延コイルから冷延鋼板を払い出すペイオフリールと、
前記冷延鋼板を通板させて連続焼鈍する焼鈍炉であって、通板方向上流側から加熱帯、均熱帯、及び冷却帯が位置し、前記加熱帯及び前記均熱帯では、水素を含む還元性雰囲気で前記冷延鋼板を焼鈍し、前記冷却帯では前記冷延鋼板を冷却する焼鈍炉と、
前記焼鈍炉から排出された前記冷延鋼板を引き続き通板させる下流設備と、
前記下流設備を通板中の前記冷延鋼板を巻き取るテンションリールと、
前記冷却帯から前記テンションリールまでを通板中の前記冷延鋼板に対して、前記冷延鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加装置と、
を有する連続焼鈍装置。
[2]前記磁場印加装置は、前記冷却帯に設けられる、上記[1]に記載の連続焼鈍装置。
[3]前記磁場印加装置は、前記下流設備を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、上記[1]又は[2]に記載の連続焼鈍装置。
[4]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の連続焼鈍装置。
[5]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の連続焼鈍装置。
[6]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度が0.1~15Tとなるように設定された、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の連続焼鈍装置。
[7]上記[1]に記載の連続焼鈍装置と、
前記下流設備として、前記焼鈍炉の通板方向下流に位置し、前記冷延鋼板を浸漬させて、前記冷延鋼板に溶融亜鉛めっきを施す溶融亜鉛めっき浴と、
を有する連続溶融亜鉛めっき装置。
[8]前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より上流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、上記[7]に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[9]前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より下流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、上記[7]又は[8]に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[10]前記下流設備として、前記溶融亜鉛めっき浴の通板方向下流に位置し、前記冷延鋼板を通板させて、前記溶融亜鉛めっきを加熱合金化する合金化炉を有する、上記[7]に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[11]前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より上流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、上記[10]に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[12]前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より下流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、上記[10]又は[11]に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[13]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する、上記[7]~[12]のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[14]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である、上記[7]~[12]のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[15]前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度が0.1~15Tとなるように設定された、上記[7]~[14]のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
[16](A)ペイオフリールにより冷延コイルから冷延鋼板を払い出す工程と、
(B)通板方向上流側から加熱帯、均熱帯、及び冷却帯が位置する焼鈍炉内に、前記冷延鋼板を通板させて、(B-1)前記加熱帯及び前記均熱帯では、水素を含む還元性雰囲気で前記冷延鋼板を焼鈍し、(B-2)前記冷却帯では前記冷延鋼板を冷却する、連続焼鈍を行う工程と、
(C)前記焼鈍炉から排出された前記冷延鋼板を引き続き通板させる工程と、
(D)テンションリールにより前記冷延鋼板を巻き取って、製品コイルとする工程と、をこの順に有し、
工程(B-2)以降、かつ、工程(D)より前において、通板中の前記冷延鋼板に対して、前記冷延鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加工程を含む鋼板の製造方法。
[17]前記磁場印加工程は、工程(B-2)にて行われる、上記[16]に記載の鋼板の製造方法。
[18]前記磁場印加工程は、工程(C)にて行われる、上記[16]又は[17]に記載の鋼板の製造方法。
[19]工程(C)は、(C-1)前記焼鈍炉の通板方向下流に位置する溶融亜鉛めっき浴に前記冷延鋼板を浸漬させて、前記冷延鋼板に溶融亜鉛めっきを施す工程を含む、上記[16]に記載の鋼板の製造方法。
[20]前記磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行われる、上記[19]に記載の鋼板の製造方法。
[21]前記磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行われる、上記[19]又は[20]に記載の鋼板の製造方法。
[22]前記工程(C)は、前記工程(C-1)に続き、(C-2)前記溶融亜鉛めっき浴の通板方向下流に位置する合金化炉に前記冷延鋼板を通板させて、前記溶融亜鉛めっきを加熱合金化する工程を含む、上記[19]に記載の鋼板の製造方法。
[23]前記磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行われる、上記[22]に記載の鋼板の製造方法。
[24]前記磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行われる、上記[22]又は[23]に記載の鋼板の製造方法。
[25]前記磁場印加工程において、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度を0.1~15Tとする、上記[16]~[24]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[26]前記磁場印加工程では、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する磁場印加装置により、前記定常磁場が印可される、上記[16]~[25]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[27]前記磁場印加工程では、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である磁場印加装置により、前記定常磁場が印可される、上記[16]~[25]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[28]前記冷延鋼板が、590MPa以上の引張強さを有する高強度鋼板である、上記[16]~[27]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[29]前記冷延鋼板は、質量%で、
C :0.030~0.800%、
Si:0.01~3.00%、
Mn:0.01~10.00%、
P :0.001~0.100%、
S :0.0001~0.0200%、
N :0.0005~0.0100%、及び
Al:0.001~2.000%を含み、
残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有する、上記[16]~[28]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[30]前記成分組成が、さらに、質量%で、
Ti:0.200%以下、
Nb:0.200%以下、
V :0.500%以下、
W :0.500%以下、
B :0.0050%以下、
Ni:1.000%以下、
Cr:1.000%以下、
Mo:1.000%以下、
Cu:1.000%以下、
Sn:0.200%以下、
Sb:0.200%以下、
Ta:0.100%以下、
Ca:0.0050%以下、
Mg:0.0050%以下、
Zr:0.1000%以下、及び
REM:0.0050%以下
からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含有する、上記[29]に記載の鋼板の製造方法。
[31]前記冷延鋼板は、質量%で、
C :0.001~0.400%、
Si:0.01~2.00%、
Mn:0.01~5.00%、
P :0.001~0.100%、
S :0.0001~0.0200%、
Cr:9.0~28.0%、
Ni:0.01~40.0%、
N :0.0005~0.500%、及び
Al:0.001~3.000%を含み、
残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有するステンレス鋼板である、上記[16]~[27]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
[32]前記成分組成が、さらに、質量%で、
Ti:0.500%以下、
Nb:0.500%以下、
V :0.500%以下、
W :2.000%以下、
B :0.0050%以下、
Mo:2.000%以下、
Cu:3.000%以下、
Sn:0.500%以下、
Sb:0.200%以下、
Ta:0.100%以下、
Ca:0.0050%以下、
Mg:0.0050%以下、
Zr:0.1000%以下、及び
REM:0.0050%以下
からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含有する、上記[31]に記載の鋼板の製造方法。
[33]前記製品コイルは、0.50質量ppm以下の拡散性水素量を有する、上記[16]~[32]のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
本発明の連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法によれば、生産効率を損なうことなく、機械的特性を変化させることなく、耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造することができる。
本発明の一実施形態による連続焼鈍装置100の模式図である。 本発明の一実施形態による連続溶融亜鉛めっき装置200の模式図である。 本発明の他の実施形態による連続溶融亜鉛めっき装置300の模式図である。 本発明の各実施形態で用いる磁場印加装置としての一対の電磁石60A,60Bの構成と、当該電磁石60A,60Bから発生する磁力線を示す模式図である。 (A)及び(B)は、本発明の各実施形態において、通板中の冷延鋼板Sに対する磁場発生装置としての一対の電磁石60A,60Bの設置態様の例を模式的に示した図である。
本発明の一実施形態は、連続焼鈍装置(Continuous Annealing Line:CAL)に関す
るものであり、本発明の別の一実施形態は、連続溶融亜鉛めっき装置(Continuous hot-dip Galvanizing Line:CGL)に関するものである。
本発明の一実施形態による鋼板の製造方法は、連続焼鈍装置(Continuous Annealing Line:CAL)又は連続溶融亜鉛めっき装置(Continuous hot-dip Galvanizing Line:CGL)により実現される。
図1を参照して、本発明の第一の実施形態による連続焼鈍装置(CAL)100は、冷延コイルCから冷延鋼板Sを払い出すペイオフリール10と、冷延鋼板Sを通板させて連続焼鈍する焼鈍炉20と、焼鈍炉20から排出された冷延鋼板Sを引き続き通板させる下流設備30と、下流設備30を通板中の冷延鋼板Sを巻き取って、製品コイルPとするテンションリール50と、を有する。焼鈍炉20では、通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置し、加熱帯22及び均熱帯24では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板Sを焼鈍し、冷却帯26では冷延鋼板Sを冷却する。なお、CAL100の焼鈍炉20は、冷却帯26の下流に過時効処理帯28を有することが好ましいが、必須ではない。過時効処理帯28では、冷延鋼板Sに過時効処理が施される。この実施形態では、CAL100により冷延焼鈍鋼板(CR)の製品コイルが製造される。
図1を参照して、連続焼鈍装置(CAL)100により実現される第一の実施形態による鋼板の製造方法は、(A)ペイオフリール10により冷延コイルCから冷延鋼板(鋼帯)Sを払い出す工程と、(B)通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置する焼鈍炉20内に、冷延鋼板Sを通板させて、(B-1)加熱帯22及び均熱帯24では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板Sを焼鈍し、(B-2)冷却帯26では冷延鋼板Sを冷却する、連続焼鈍を行う工程と、(C)焼鈍炉20から排出された冷延鋼板Sを引き続き通板させる工程と、(D)テンションリール50により冷延鋼板Sを巻き取って、製品コイルPとする工程と、をこの順に有する。なお、CAL100の焼鈍炉20による連続焼鈍工程(B)では、(B-3)冷却帯26の下流に任意に位置する過時効処理帯28で冷延鋼板Sに過時効処理を施すことが好ましいが、この工程は必須ではない。この実施形態は、CAL100により冷延焼鈍鋼板(CR)の製品コイルを製造する方法である。
図2を参照して、本発明の第二の実施形態による連続溶融亜鉛めっき装置(CGL)200は、冷延コイルCから冷延鋼板Sを払い出すペイオフリール10と、冷延鋼板Sを通板させて連続焼鈍する焼鈍炉20と、焼鈍炉20から排出された冷延鋼板Sを引き続き通板させる下流設備30と、下流設備30を通板中の冷延鋼板Sを巻き取って、製品コイルPとするテンションリール50と、を有する。焼鈍炉20では、通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置し、加熱帯22及び均熱帯24では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板Sを焼鈍し、冷却帯26では冷延鋼板Sを冷却する。そして、CGL200は、下流設備30として、焼鈍炉20の通板方向下流に位置し、冷延鋼板Sを浸漬させて、冷延鋼板Sに溶融亜鉛めっきを施す溶融亜鉛めっき浴31と、溶融亜鉛めっき浴31の通板方向下流に位置し、冷延鋼板Sを通板させて、溶融亜鉛めっきを加熱合金化する合金化炉33と、をさらに有する。この実施形態では、CGL200により、亜鉛めっき層が合金化された合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)の製品コイルが製造される。なお、合金化炉33に鋼板Sを通過させるのみで加熱合金化を行わない場合には、亜鉛めっき層が合金化されていない溶融亜鉛めっき鋼板(GI)の製品コイルが製造される。
図2を参照して、連続溶融亜鉛めっき装置(CGL)200により実現される第二の実施形態による鋼板の製造方法は、(A)ペイオフリール10により冷延コイルCから冷延鋼板(鋼帯)Sを払い出す工程と、(B)通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置する焼鈍炉20内に、冷延鋼板Sを通板させて、(B-1)加熱帯22及び均熱帯24では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板Sを焼鈍し、(B-2)冷却帯26では冷延鋼板Sを冷却する、連続焼鈍を行う工程と、(C)焼鈍炉20から排出された冷延鋼板Sを引き続き通板させる工程と、(D)テンションリール50により冷延鋼板Sを巻き取って、製品コイルPとする工程と、をこの順に有する。そして、工程(C)は、(C-1)焼鈍炉20の通板方向下流に位置する溶融亜鉛めっき浴31に冷延鋼板Sを浸漬させて、冷延鋼板Sに溶融亜鉛めっきを施す工程と、引き続き、(C-2)溶融亜鉛めっき浴31の通板方向下流に位置する合金化炉33に冷延鋼板Sを通板させて、溶融亜鉛めっきを加熱合金化する工程を含む。この実施形態は、CGL200により、亜鉛めっき層が合金化された合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)の製品コイルを製造する方法である。
図3を参照して、本発明の第三の実施形態による連続溶融亜鉛めっき装置(CGL)300は、合金化炉33を有しないこと以外はCGL200と同じ構成を有する。この実施形態では、CGL300により、亜鉛めっき層が合金化されていない溶融亜鉛めっき鋼板(GI)の製品コイルが製造される。
すなわち、工程(C-1)を行い、工程(C-2)を行わない第三の実施形態による鋼板の製造方法は、例えば、合金化炉33を有しないCGL300により実現され、また、CGL200の合金化炉33に鋼板Sを通過させるのみで加熱合金化を行わない方法でも実現される。この実施形態は、CGL200又はCGL300により、亜鉛めっき層が合金化されていない溶融亜鉛めっき鋼板(GI)の製品コイルを製造する方法である。
上記第一の実施形態によるCAL、並びに第二及び第三の実施形態によるCGLにおける、各構成を詳細に説明する。また、上記第一、第二、及び第三の実施形態による鋼板の製造方法における各工程を詳細に説明する。
[ペイオフリール、及びペイオフリールから焼鈍炉までの設備]
[工程(A)]
図1~3を参照して、ペイオフリール10は、冷延コイルCから冷延鋼板Sを払い出す。すなわち、工程(A)では、ペイオフリール10により冷延コイルCから冷延鋼板Sを払い出す。払い出された冷延鋼板Sは、溶接機11、クリーニング設備12、及び入側ルーパー13を通過し、焼鈍炉20へと供給される。ただし、ペイオフリール10と焼鈍炉20との間の上流設備は、これら溶接機11、クリーニング設備12、及び入側ルーパー13に限定されることはなく、公知の又は任意の装置であってよい。
[焼鈍炉]
[工程(B)]
図1~3を参照して、焼鈍炉20は、冷延鋼板Sを内部に通板させて連続焼鈍する。焼鈍炉20では、通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置し、加熱帯22及び均熱帯24では、水素を含む還元性雰囲気で冷延鋼板Sを焼鈍し、冷却帯26では冷延鋼板Sを冷却する。すなわち、工程(B)では、通板方向上流側から加熱帯22、均熱帯24、及び冷却帯26が位置する焼鈍炉20内に、冷延鋼板Sを通板させて連続焼鈍を行う。冷却帯26は、複数の冷却帯から構成されてもよい。また、加熱帯22の通板方向上流側に予熱帯があってもよい。なお、図1に示すCAL100の焼鈍炉20は、冷却帯26の下流に過時効処理帯28を有することが好ましいが、必須ではない。図1~3では、各帯はいずれも縦型炉として図示したが、これに限定されず、横型炉でもよい。縦型炉の場合、隣り合う帯は、それぞれの帯の上部同士または下部同士を接続するスロート(絞り部)を介して連通する。
(加熱帯)
加熱帯22では、バーナーを用いて、冷延鋼板Sを直接加熱することや、ラジアントチューブ(RT)又は電気ヒーターを用いて、冷延鋼板Sを間接加熱することができる。また、誘導加熱、ロール加熱、電気抵抗加熱、直接通電加熱、ソルトバス加熱、エレクトロンビーム加熱等での加熱も可能である。加熱帯22の内部の平均温度は500~800℃とすることが好ましい。加熱帯22には、均熱帯24からのガスが流れ込むと同時に、別途還元性ガスが供給される。還元性ガスとしては、通常H-N混合ガスが用いられ、例えばH:1~35体積%、残部がN及びArの一方又は両方並びに不可避的不純物からなる組成を有するガス(露点:-60℃程度)が挙げられる。
(均熱帯)
均熱帯24では、ラジアントチューブ(RT)を用いて、冷延鋼板Sを間接加熱することができる。均熱帯24の内部の平均温度は600~950℃とすることが好ましい。均熱帯24には還元性ガスが供給される。還元性ガスとしては、通常H-N混合ガスが用いられ、例えばH:1~35体積%、残部がN及びArの一方又は両方並びに不可避的不純物からなる組成を有するガス(露点:-60℃程度)が挙げられる。
(冷却帯)
冷却帯26では、ガス、ガスと水の混合、及び水のいずれかによって冷延鋼板Sが冷却される。冷延鋼板Sは、焼鈍炉20を出る段階で、CALでは100~400℃程度、CGLでは470~530℃程度にまで冷却される。冷却帯26には、鋼板搬送路に沿って複数の冷却ノズルが設けられる。冷却ノズルは、例えば特開2010-185101号公報に記載されるような、鋼板幅よりも長い円管であり、円管の延在方向が鋼板の幅方向と平行になるように設置される。円管には、鋼板と対向する部位に、円管の延在方向に沿って所定の間隔で複数の貫通穴が設けられ、円管内の水が当該貫通穴から鋼板に向かって噴射される。冷却ノズルは、鋼板の表裏に対向するように一対に設けられ、さらに一対の冷却ノズルが鋼板搬送路に沿って所定間隔で複数対(例えば5~10対)配置されて、1つの冷却ゾーンを構成する。そして、当該冷却ゾーンは鋼板搬送路に沿って3~6つ程度配置することが好ましい。
(過時効処理帯)
図1を参照して、CAL100において、過時効処理帯28では、冷却帯26を出た冷延鋼板Sが等温保持、再加熱、炉冷、及び放冷の少なくとも一つの処理に供され、冷延鋼板Sは、焼鈍炉20を出る段階で、100~400℃程度にまで冷却される。
[下流設備]
[工程(C)]
図1~3を参照して、工程(C)では、焼鈍炉20から排出された冷延鋼板Sを下流設備30に引き続き通板させる。図1を参照して、CAL100は、下流設備30として出側ルーパー35及び調質圧延機36を有する。図2を参照して、CGL200は、下流設備30として、溶融亜鉛めっき浴31、ガスワイピング装置32、合金化炉33、冷却装置34、出側ルーパー35、及び調質圧延機36を有する。図3を参照して、CGL300は、下流設備30として、溶融亜鉛めっき浴31、ガスワイピング装置32、冷却装置34、出側ルーパー35、及び調質圧延機36を有する。ただし、下流設備30はこれらに限定されることはなく、公知の又は任意の装置であってよい。例えば、下流設備30としては、テンションレベラー、化成処理設備、表面調整設備、オイリング設備、及び検査設備を挙げることができる。
(溶融亜鉛めっき浴)
(工程(C-1))
図2,3を参照して、溶融亜鉛めっき浴31は、焼鈍炉20の通板方向下流に位置し、冷延鋼板Sを浸漬させて、冷延鋼板Sに溶融亜鉛めっきを施す。すなわち、工程(C-1)では、焼鈍炉20の通板方向下流に位置する溶融亜鉛めっき浴31に冷延鋼板Sを浸漬させて、冷延鋼板Sに溶融亜鉛めっきを施す。焼鈍炉の最下流の帯(図2,3では冷却帯26)と連結したスナウト29は、冷延鋼板Sが通過する空間を区画する、通板方向に垂直な断面が矩形状の部材であり、その先端が溶融亜鉛めっき浴31に浸漬しており、以って焼鈍炉20と溶融亜鉛めっき浴31とが接続されている。溶融亜鉛めっきは定法に従って行えばよい。
溶融亜鉛めっき浴31から引き上げられる冷延鋼板Sを挟んで配置した一対のガスワイピング装置32から、冷延鋼板Sにガスを吹き付けて、冷延鋼板Sの両面の溶融亜鉛の付着量を調整することができる。
(合金化炉)
(工程(C-2))
図2を参照して、合金化炉33は、溶融亜鉛めっき浴31及びガスワイピング装置32の通板方向下流に位置し、冷延鋼板Sを通板させて、溶融亜鉛めっきを加熱合金化する。すなわち、工程(C-2)では、溶融亜鉛めっき浴31及びガスワイピング装置32の通板方向下流に位置する合金化炉33に冷延鋼板Sを通板させて、溶融亜鉛めっきを加熱合金化する。合金化処理は定法に従って行えばよい。合金化炉33における加熱手段は特に限定されず、例えば、高温のガスによる加熱や誘導加熱が挙げられる。ただし、合金化炉33は、CGLにおける任意の設備であり、合金化工程は、CGLを用いた鋼板の製造方法における任意の工程である。
(冷却装置)
図2,3を参照して、冷却装置34は、ガスワイピング装置32及び合金化炉33の通板方向下流に位置する。冷却装置34に冷延鋼板Sを通板させて、冷延鋼板Sを冷却することができる。冷却装置34は、冷延鋼板Sを水冷、空冷、ガス冷却、ミスト冷却等で冷却する。
[テンションリール]
[工程(D)]
図1~3を参照して、下流設備30を通過した冷延鋼板Sは、最終的に、巻取り装置としてのテンションリール50により巻き取られて、製品コイルPとなる。
[磁場印加装置及び磁場印加工程]
上記第一の実施形態のCAL100、第二の実施形態のCGL200、及び第三の実施形態のCGL300は、冷却帯26からテンションリール50までを通板中の冷延鋼板Sに対して、冷延鋼板Sの板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加装置60を有することが肝要である。すなわち、上記第一、第二、及び第三の実施形態による鋼板の製造方法は、工程(B-2)以降、かつ、工程(D)より前において、通板中の冷延鋼板Sに対して、冷延鋼板Sの板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加工程を含むことが肝要である。これにより、焼鈍で冷延鋼板S中に含有された水素を十分に効率良く低減させることができ、耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造することができる。また、定常磁場の印加は、CAL100、CGL200又はCGL300による鋼板の製造過程(インライン)に組み込まれるため、生産効率を損なうことがない。また、加熱による水素の脱離ではなく、定常磁場の印加による水素の脱離であるため、鋼板の機械的特性を変化させる懸念もない。
(磁場印加装置60)
本発明の各実施形態は、図4及び図5(A),(B)に示すような磁場印加装置60をCAL100、CGL200又はCGL300に設置することにより実現でき、磁場印加工程は、当該磁場印加装置60を用いて通板中の冷延鋼板Sに定常磁場を印加する。図4を参照して、磁場印加装置60は、冷延鋼板Sの幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石60A,60Bを含む。電磁石60A,60Bは、それぞれ、鉄心62A,62Bと、これら鉄心62A,62Bを巻回するコイル64A,64Bと、これらコイル64A,64Bに電流を流すための駆動電源(図示せず)と、を有する。駆動電源をONにして、コイル64A,64Bに直流の連続電流を流すことにより、電磁石60A,60Bを磁化させることができ、定常磁場を発生させることができる。コイル64A,64Bの軸方向は、冷延鋼板Sの板幅方向と一致する。一対の電磁石60A,60Bは、それぞれ冷延鋼板Sの幅方向端面と所定の間隔をあけて対向する磁極面66A,66Bを有する。コイル64A,64Bに流す電流の方向を制御することで、片方の磁極面66AをN極とし、他方の磁極面66BをS極とすることができる。一対の磁極面66A,66Bは、冷延鋼板Sの通板方向の同じ位置にあり、かつ、冷延鋼板Sを挟んで対向している。このため、図4に示すように、一対の電磁石60A,60Bにより発生する定常磁場は、その主たる磁束が磁極面66A(N極)から磁極面66B(S極)に向かうことになり、その方向が冷延鋼板Sの幅方向と一致する。これにより、冷延鋼板Sの板幅方向に沿って均一に定常磁場を印加することができる。そして、図5(A),(B)に示すように、このような一対の電磁石60A,60Bを通板方向に沿って複数配置することによって、冷延鋼板Sに磁場を印加する時間を十分に確保することができる。なお、本明細書において、「直流の連続電流」とは、電流値がパルス的ではなく連続的に(好ましくは一定に)維持される直流電流を意味する。また、本明細書において「定常磁場」とは、パルス的ではなく連続的に維持される磁場を意味し、静止した磁石が形成する磁場と、直流の連続電流が供給された電磁石が形成する磁場とを含む。
冷延鋼板Sには、パルス磁場ではなく定常磁場を印加することが重要である。パルス磁場では、磁歪効果による鋼板の格子間隔の拡張が持続せず、冷延鋼板Sから水素を効率よく脱離させることができない。また、冷延鋼板Sの板幅方向に沿って磁場を印加することが重要である。例えば、冷延鋼板Sの板厚方向に沿って磁場を印加する場合、鋼板の格子間隔は、鋼板の板厚方向に沿って拡張する。この場合、鋼板内部の水素は、鋼板の面内方向に拡散し、鋼板の幅方向端面からは脱離することができる。ただし、鋼板の幅方向端面は面積が微小であることから、十分な水素脱離効果を得ることはできない。これに対して、冷延鋼板Sの板幅方向に沿って磁場を印加すると、鋼板の格子間隔は、鋼板の板幅方向に沿って、鋼板の主表面(表裏面)内方向に拡張する。その結果、鋼板内部の水素は、面積の大きい鋼板主表面(表裏面)に向かって拡散し、当該主表面から脱離する。そのため、十分な水素脱離効果を得ることができる。
なお、一対の電磁石60A,60Bの設置態様は上記のとおりが好ましいが、冷延鋼板Sの板幅方向の磁束成分がある定常磁場が発生する限り、その設置態様は限定されない。また、磁場印加装置60の構成は、冷延鋼板Sの板幅方向の磁束成分がある定常磁場が発生する限り、上記一対の電磁石60A,60Bに限定されない。例えば、磁場印加装置60は、電磁石60A及び電磁石60Bのうち片方のみであってもよい。片方の電磁石が形成する磁場が、冷延鋼板Sの板幅全体に、板幅方向に沿った磁場が印加される程度の強度を有する場合には、片方のみでもよい。
第一、第二、及び第三の実施形態において、磁場印加装置60の位置は、冷却帯26からテンションリール50までを通板中の冷延鋼板Sに対して磁場を印加することができる限り限定されない。
図1を参照して、CAL100で冷延焼鈍鋼板(CR)の製品コイルを製造する第一の実施形態において、磁場印加装置60の好適な位置、すなわち磁場印加工程の好適な実施タイミングを説明する。一例として、磁場印加装置60を冷却帯26に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(B-2)にて行うことができる。なお、磁場印加装置60の全体が冷却帯26の内部に位置する必要はなく、少なくとも電磁石60A,60Bが冷却帯26の内部に位置すればよい。
他の例として、磁場印加装置60を、下流設備30を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な位置に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(C)にて行うことができる。具体的には、(i)過時効処理帯28と出側ルーパー35との間、(ii)出側ルーパー35内、(iii)出側ルーパー35と調質圧延機36との間、(iv)調質圧延機36とテンションリール50との間、の少なくとも1つに磁場印加装置60を設けることができる。
磁場印加装置60は、冷却帯26と、下流設備30を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な位置との両方に設けてもよい。すなわち、磁場印加工程は、工程(B-2)及び工程(C)の両方で行ってもよい。また、磁場印加装置60を過時効処理帯28に設けて、磁場印加工程を過時効処理中に行ってもよい。
次に、図2を参照して、CGL200で合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)の製品を製造する第二の実施形態において、磁場印加装置60の好適な位置、すなわち磁場印加工程の好適な実施タイミングを説明する。一例として、磁場印加装置60を、溶融亜鉛めっき浴31より上流を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な第一の位置に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行うことができる。具体的には、磁場印加装置60を冷却帯26に設けることができる。また、磁場印加装置60の全体が冷却帯26の内部に位置する必要はなく、少なくとも電磁石60A,60Bが冷却帯26の内部に位置すればよい。また、スナウト29内に磁場印加装置60の少なくとも電磁石60A,60Bを設置することもできる。
他の例として、磁場印加装置60を、溶融亜鉛めっき浴31より下流を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な第二の位置に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行うことができる。具体的には、(i)溶融亜鉛めっき浴31とガスワイピング装置32との間、(ii)ガスワイピング装置32と合金化炉33との間、(iii)合金化炉33内、(iv)合金化炉33と冷却装置34との間の空冷ゾーン、(v)冷却装置34と出側ルーパー35との間、(vi)出側ルーパー35内、(vii)出側ルーパー35と調質圧延機36との間、(viii)調質圧延機36とテンションリール50との間、の少なくとも1つに磁場印加装置60を設けることができる。特に、(iv)の空冷ゾーンに磁場印加装置60を設けることが好ましい。
鋼板中から水素をより十分に脱離させる観点から、磁場印加装置60は、第二の位置よりも、第一の位置に設ける方が好ましい。すなわち、磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行うよりも、工程(C-1)より前に行うことが好ましい。ただし、磁場印加装置60は、第一の位置及び第二の位置の両方に設けてもよい。すなわち、磁場印加工程は、工程(C-1)の前後両方で行ってもよい。
次に、図3を参照して、CGL300で溶融亜鉛めっき鋼板(GI)の製品を製造する第三の実施形態において、磁場印加装置60の好適な位置、すなわち磁場印加工程の好適な実施タイミングを説明する。一例として、磁場印加装置60を、溶融亜鉛めっき浴31より上流を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な第一の位置に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行うことができる。具体的には、磁場印加装置60を冷却帯26に設けることができる。また、磁場印加装置60の全体が冷却帯26の内部に位置する必要はなく、少なくとも電磁石60A,60Bが冷却帯26の内部に位置すればよい。また、スナウト29内に磁場印加装置60の少なくとも電磁石60A,60Bを設置することもできる。
他の例として、磁場印加装置60を、溶融亜鉛めっき浴31より下流を通板中の冷延鋼板Sに磁場を印加可能な第二の位置に設けることができる。この場合、磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行うことができる。具体的には、(i)溶融亜鉛めっき浴31とガスワイピング装置32との間、(ii)ガスワイピング装置32と冷却装置34との間の空冷ゾーン、(iii)冷却装置34と出側ルーパー35との間、(iv)出側ルーパー35内、(v)出側ルーパー35と調質圧延機36との間、(vi)調質圧延機36とテンションリール50との間、の少なくとも1つに磁場印加装置60を設けることができる。特に、(ii)の空冷ゾーンに磁場印加装置60を設けることが好ましい。
鋼板中から水素をより十分に脱離させる観点から、磁場印加装置60は、第二の位置よりも、第一の位置に設ける方が好ましい。すなわち、磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行うよりも、工程(C-1)より前に行うことが好ましい。ただし、磁場印加装置60は、第一の位置及び第二の位置の両方に設けてもよい。すなわち、磁場印加工程は、工程(C-1)の前後両方で行ってもよい。
(磁束密度)
水素の拡散を促進して、冷延鋼板S中に含有された水素を十分に脱離する観点から、冷延鋼板Sの板幅方向への磁束密度は0.1T以上であることが好ましく、0.2T以上であることがより好ましく、0.5T以上であることがさらに好ましい。他方で、一般的な磁場印加装置の性能を考慮して、冷延鋼板Sの板幅方向への磁束密度は、15T以下であることが好ましく、14T以下であることがより好ましい。冷延鋼板Sの板幅方向への磁束密度は、コイルの巻き数や電流値を調整することにより、調整することができる。「冷延鋼板Sの板幅方向への磁束密度」は、通板中の冷延鋼板Sの幅方向端面近傍、かつ、磁場印加装置60の磁場発生面近傍にテスラメータを設置することにより、インラインで測定することができる。あるいは、磁場印加装置60におけるコイルの巻き数と、電流値の大きさが決まれば、オフラインで「冷延鋼板Sの板幅方向への磁束密度」を予め把握することもできる。
(磁場印加時間)
冷延鋼板Sから水素をより十分に低減させる観点から、磁場印加工程において、冷延鋼板Sに対する磁場の印加時間は1秒以上とすることが好ましく、5秒以上とすることがより好ましく、10秒以上とすることがさらに好ましい。他方、生産性を阻害しない観点から、冷延鋼板Sに対する磁場の印加時間は3600秒以下とすることが好ましく、1800秒以下とすることがより好ましく、900秒以下とすることがさらに好ましい。本明細書において、「冷延鋼板Sに対する磁場の印加時間」とは、冷延鋼板Sの板幅方向の各位置に磁場が印可される時間を意味し、各位置が複数の磁場印加装置60から磁場を印加される場合には、その積算時間を意味する。図4を参照して、一対の電磁石60A,60Bを用いる場合には、冷延鋼板Sの一対の電磁石60A,60Bと対向する部分は、磁場が印可されているとみなすことができる。よって、冷延鋼板Sの各部位が一対の電磁石60A,60Bと対向している時間の積算を磁場印加時間とすることができる。磁場印加時間は、冷延鋼板Sの通板速度と、磁場印加装置60の位置(例えば、図4に示す一対の電磁石60A,60Bの通板方向に沿った数)とによって調整することができる。
[冷延鋼板]
本実施形態において、CAL100、CGL200及びCGL300に供給される冷延鋼板Sは特に限定されない。冷延鋼板Sは、板厚6mm未満であることが好ましく、例えば、590MPa以上の引張強さを有する高強度鋼板や、ステンレス鋼板を挙げることができる。
[冷延鋼板の成分組成:高強度鋼板]
冷延鋼板Sが高強度鋼板である場合の成分組成について説明する。以下、「質量%」は単に「%」と記す。
C:0.030~0.800%
Cは、鋼板の強度を上昇させる効果を有する。この効果を得る観点から、C量は0.030%以上とし、好ましくは0.080%以上とする。しかし、C量が過剰の場合、鋼板中の水素量によらず鋼板が著しく脆化する。よって、C量は0.800%以下とし、好ましくは0.500%以下とする。
Si:0.01~3.00%
Siは、鋼板の強度を上昇させる効果を有する。この効果を得る観点から、Si量は0.01%以上とし、好ましくは0.10%以上とする。しかし、Si量が過剰の場合、鋼板が脆化して延性が低下したり、赤スケールなどが発生して表面性状が劣化したり、めっき品質が低下する。よって、Si量は3.00%以下とし、好ましくは2.50%以下とする。
Mn:0.01~10.00%
Mnは、固溶強化により鋼板の強度を上昇させる効果を有する。この効果を得る観点から、Mn量は0.01%以上とし、好ましくは0.5%以上とする。しかし、Mn量が過剰の場合、Mnの偏析に起因して鋼組織にムラが生じやすくなり、ムラを起点とした水素脆性が顕在化する場合がある。よって、Mn量は10.00%以下とし、好ましくは8.00%以下とする。
P:0.001~0.100%
Pは、固溶強化の作用を有し、所望の強度に応じて添加できる元素である。こうした効果を得る観点から、P量は0.001%以上とし、好ましくは0.003%以上とする。しかし、P量が過剰の場合、溶接性が劣化し、亜鉛めっきを合金化する場合には、合金化速度が低下して、亜鉛めっきの品質を損なう。よって、P量は0.100%以下とし、好ましくは0.050%以下とする。
S:0.0001~0.0200%
Sは、粒界に偏析して熱間加工時に鋼を脆化させるとともに、硫化物として存在して局部変形能を低下させる。そのため、S量は0.0200%以下とし、好ましくは0.0100%以下とし、より好ましくは0.0050%以下とする。一方、生産技術上の制約から、S量は0.0001%以上とする。
N:0.0005~0.0100%
Nは、鋼の耐時効性を劣化させる元素である。そのため、N量は0.0100%以下とし、好ましくは0.0070%以下とする。N量は少ないほど好ましいが、生産技術上の制約から、N量は0.0005%以上とし、好ましくは0.0010%以上とする。
Al:0.001~2.000%
Alは、脱酸剤として作用し、鋼の清浄度に有効な元素である。この効果を得る観点から、Al量は0.001%以上とし、好ましくは0.010%以上とする。しかし、Al量が過剰の場合、連続鋳造時に鋼片割れが発生する可能性がある。よって、Al量は2.000%以下とし、好ましくは1.200%以下とする。
上記成分以外の残部は、Fe及び不可避的不純物である。ただし、任意で以下から選ばれる少なくとも1種の元素を含んでもよい。
Ti:0.200%以下
Tiは、鋼の析出強化やフェライト結晶粒の成長抑制による細粒強化にて、鋼板の強度上昇に寄与する。よって、Tiを添加する場合、Ti量は0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがよりこのましい。しかし、Ti量が過剰の場合、炭窒化物が多量に析出し、成形性が低下する場合がある。よって、Tiを添加する場合、Ti量を0.200%以下とし、好ましくは0.100%以下とする。
Nb:0.200%以下、V:0.500%以下、W:0.500%以下
Nb、V、及びWは、鋼の析出強化に有効である。よって、Nb、V、及びWを添加する場合、各元素の含有量は0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがより好ましい。しかし、各含有量が過剰の場合、炭窒化物が多量に析出し、成形性が低下する場合がある。よって、Nbを添加する場合、Nb量は0.200%以下とし、好ましくは0.100%以下とする。V及びWを添加する場合、各元素の含有量は0.500%以下とし、好ましくは0.300%以下とする。
B:0.0050%以下
Bは、粒界の強化や鋼板の高強度化に有効である。よって、Bを添加する場合、B量は0.0003%以上とすることが好ましい。しかし、B量が過剰の場合、成形性が低下する場合がある。よって、Bを添加する場合、B量は0.0050%以下とし、好ましくは0.0030%以下とする。
Ni:1.000%以下
Niは、固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。よって、Niを添加する場合、Ni量は0.005%以上とすることが好ましい。しかし、Ni量が過剰の場合、硬質なマルテンサイトの面積率が過大となり、引張試験時に、マルテンサイトの結晶粒界でのマイクロボイドが増加し、さらに、亀裂の伝播が進行してしまい、延性が低下する場合がある。よって、Niを添加する場合、Ni量は1.000%以下とする。
Cr:1.000%以下、Mo:1.000%以下
Cr及びMoは、強度と成形性のバランスを向上させる作用を有する。よって、Cr及びMoを添加する場合、各元素の含有量は0.005%以上とすることが好ましい。しかし、各含有量が過剰の場合、硬質なマルテンサイトの面積率が過大となり、引張試験時に、マルテンサイトの結晶粒界でのマイクロボイドが増加し、さらに、亀裂の伝播が進行してしまい、延性が低下する場合がある。よって、Cr及びMoを添加する場合、各元素の含有量は1.000%以下とする。
Cu:1.000%以下
Cuは、鋼の強化に有効な元素である。よって、Cuを添加する場合、Cu量は0.005%以上とすることが好ましい。しかし、Cu量が過剰の場合、硬質なマルテンサイトの面積率が過大となり、引張試験時に、焼戻しマルテンサイトの結晶粒界でのマイクロボイドが増加し、さらに、亀裂の伝播が進行してしまい、延性が低下する場合がある。よって、Cuを添加する場合、Cu量は1.000%以下とする。
Sn:0.200%以下、Sb:0.200%以下
Sn及びSbは、鋼板表面の窒化や酸化によって生じる鋼板表層の数十μm程度の領域の脱炭を抑制することや、強度や材質安定性の確保に有効である。よって、Sn及びSbを添加する場合、各元素の含有量は0.002%以上とすることが好ましい。しかし、各含有量が過剰の場合、靭性が低下する場合がある。よって、Sn及びSbを添加する場合、各元素の含有量は0.200%以下とする。
Ta:0.100%以下
Taは、TiやNbと同様に、合金炭化物や合金炭窒化物を生成して高強度化に寄与する。加えて、Nb炭化物やNb炭窒化物に一部固溶し、(Nb、Ta)(C、N)のような複合析出物を生成することで、析出物の粗大化を著しく抑制し、析出強化による強度への寄与を安定化させる効果があると考えられる。よって、Taを添加する場合、Ta量は0.001%以上とすることが好ましい。しかし、Taを過剰に添加しても析出物安定化効果が飽和する場合がある上、合金コストも増加する。よって、Taを添加する場合、Ta量は0.100%以下とする。
Ca:0.0050%以下、Mg:0.0050%以下、Zr:0.1000%以下、REM(Rare Earth Metal):0.0050%以下
Ca、Mg、Zr及びREMは、硫化物の形状を球状化し、成形性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。これらの元素を添加する場合には、各元素の含有量は0.0005%以上とすることが好ましい。しかし、各含有量が過剰の場合、介在物等が増加し、表面及び内部欠陥が発生する場合がある。よって、これらの元素を添加する場合、各元素の含有量は0.0050%以下とする。
[冷延鋼板の成分組成:ステンレス鋼板]
冷延鋼板Sがステンレス鋼板である場合の成分組成について説明する。以下、「質量%」は単に「%」と記す。
C:0.001~0.400%
Cは、ステンレス鋼において高強度を得るために欠かせない元素である。しかし、鋼製造における焼戻し時にCrと結合して炭化物として析出し、これが鋼の耐食性及び靭性を劣化させる。C量が0.001%未満では十分な強度が得られず、0.400%を超えると前記劣化が顕著になる。このため、C量は0.001~0.400%とする。
Si:0.01~2.00%
Siは、脱酸剤として有用な元素である。この効果を得る観点から、Si量は0.01%以上にする。しかし、Si量が過剰の場合、鋼中に固溶したSiは鋼の加工性を低下させる。よって、Siは2.00%以下とする。
Mn:0.01~5.00%
Mnは、鋼の強度を高める効果を有する。この効果を得る観点から、Mn量は0.01%以上とする。しかし、Mn量が過剰の場合、鋼の加工性が低下する。よって、Mn量は5.00%以下とする。
P:0.001~0.100%
Pは、粒界偏析による粒界破壊を助長する元素である。このため、P量は低い方が望ましく、0.100%以下とし、好ましくは0.030%以下とし、より好ましくは0.020%以下とする。一方、生産技術上の制約からP量0.001%以上とする。
S:0.0001~0.0200%
Sは、MnSなどの硫化物系介在物として存在して、延性や耐食性等を低下させる。このため、S量は低い方が望ましく、0.0200%以下とし、好ましくは0.0100%以下とし、より好ましくは0.0050%以下とする。一方、生産技術上の制約からS量は0.0001%以上とする。
Cr:9.0~28.0%
Crはステンレス鋼を構成する基本的な元素で、しかも耐食性を発現する重要な元素である。180℃以上の苛酷な環境における耐食性を考慮した場合、Cr量が9.0%未満では十分な耐食性が得られず、28.0%を超えると効果は飽和し経済性の点で問題が生
じる。このため、Cr量は9.0~28.0%とする。
Ni:0.01~40.0%
Niはステンレス鋼の耐食性を向上させる元素である。Ni量が0.01%未満ではその効果が十分に発揮されない。一方、Ni量が過剰の場合、成形性を劣化させる他、応力腐食割れが生じやすくなる。このため、Ni量は0.01~40.0%とする。
N:0.0005~0.500%
Nはステンレス鋼の耐食性向上に有害な元素である。そのため、N量は0.500%以下とし、好ましくは0.200%以下とする。N量は少ないほど好ましいが、生産技術上の制約から、N量は0.0005%以上とする。
Al:0.001~3.000%
Alは、脱酸剤として作用する他、酸化スケールの剥離を抑制する効果がある。これらの効果を得る観点から、Al量は0.001%以上とする。しかし、Al量が過剰の場合、伸びの低下及び表面品質の劣化が起きる。よって、Al量は3.000%以下とする。
上記成分以外の残部は、Fe及び不可避的不純物である。ただし、任意で以下から選ばれる少なくとも1種の元素を含んでもよい。
Ti:0.500%以下
Tiは、C、N、及びSと結合して耐食性、耐粒界腐食性、及び深絞り性を向上させる。ただし、Ti量が0.500%超えの場合、固溶Tiにより靭性が劣化する。よって、Tiを添加する場合、Ti量は0.500%以下とする。
Nb:0.500%以下
Nbは、Tiと同様に、C、N、及びSと結合して耐食性、耐粒界腐食性、及び深絞り性を向上させる。また、加工性の向上や高温強度の向上に加え、隙間腐食の抑制や再不働態化を促進させる。ただし、過度の添加は硬質化をもたらし成形性を劣化させる。よって、Nbを添加する場合、Nb量は0.500%以下とする。
V:0.500%以下
Vは、隙間腐食を抑制させる。しかし、過度の添加は成形性を劣化させる。よって、Vを添加する場合、V量は0.500%以下とする。
W:2.000%以下
Wは、耐食性と高温強度の向上に寄与する。ただし、過度の添加は、鋼板製造時の靭性劣化やコスト増に繋がる。よって、Wを添加する場合、W量は2.000%以下とする。
B:0.0050%以下
Bは、粒界に偏析することで製品の二次加工性を向上させる。ただし、過度の添加は加工性、耐食性の低下をもたらす。よって、Bを添加する場合、B量は0.0050%以下とする。
Mo:2.000%以下
Moは耐食性を向上させ、特に隙間腐食を抑制する元素である。ただし、過度の添加は成形性を劣化させる。よって、Moを添加する場合、Mo量は2.000%以下とする。
Cu:3.000%以下
Cuは、NiやMn同様、オーステナイト安定化元素であり、相変態による結晶粒の微細化に有効である。また、隙間腐食の抑制や再不動態化を促進させる。ただし、過度の添加は靭性及び成形性を劣化させる。よって、Cuを添加する場合、Cu量は3.000%以下とする。
Sn:0.500%以下
Snは、耐食性と高温強度の向上に寄与する。ただし、過度の添加は鋼板製造時のスラブ割れを生じさせるおそれがある。よって、Snを添加する場合、Sn量は0.500%以下とする。
Sb:0.200%以下
Sbは、粒界に偏析して高温強度を上げる作用を有する。ただし、過度の添加はSb偏析により溶接時に割れが生じるおそれがある。よって、Sbを添加する場合、Sb量は0.200%以下とする。
Ta:0.100%以下
Taは、CやNと結合して靭性の向上に寄与する。ただし、過度の添加により、その効果は飽和し、製造コストの増加につながる。よって、Taを添加する場合、Ta量は0.100%以下とした。
Ca:0.0050%以下、Mg:0.0050%以下、Zr:0.1000%以下、REM(Rare Earth Metal):0.0050%以下
Ca、Mg、Zr及びREMは、硫化物の形状を球状化し、成形性への硫化物の悪影響を改善するために有効な元素である。これらの元素を添加する場合には、各元素の含有量は0.0005%以上とすることが好ましい。しかし、各含有量が過剰の場合、介在物等が増加し、表面及び内部欠陥が発生する場合がある。よって、これらの元素を添加する場合、各元素の含有量は0.0050%以下とする。
[拡散性水素量]
本実施形態において、良好な延性を確保するためには、製品コイルの拡散性水素量は0.50質量ppm以下とすることが好ましく、0.30質量ppm以下とすることがより好ましく、0.20質量ppm以下とすることがさらに好ましい。なお、製品コイルの拡散性水素量の下限は特に規定しないが、生産技術上の制約から、製品コイルの拡散性水素量は0.01質量ppm以上となりうる。
ここで、製品コイルの拡散性水素量の測定方法は、以下のとおりである。製品コイルから、長さが30mm、幅が5mmの試験片を採取する。溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製品コイルの場合、試験片の溶融亜鉛めっき層又は合金化溶融亜鉛めっき層を研削又はアルカリにより除去する。その後、試験片から放出される水素量を昇温脱離分析法(Thermal Desorption Spectrometry:TDS)によって測定する。具体的に
は、試験片を室温から300℃まで昇温速度200℃/hで連続加熱した後、室温まで冷却し、室温から210℃までに試験片から放出された積算水素量を測定して、製品コイルの拡散性水素量とする。
表1に示す元素を有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造法にてスラブとした。得られたスラブを熱間圧延及び冷間圧延して、冷延コイルを得た。表2に示すように、一部の水準では、図1に示すCALによって冷延焼鈍鋼板(CR)の製品コイルを製造し、別の水準では、図2に示すCGLによって加熱合金化を行わず、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)の製品コイルを製造し、残りの水準では、図2に示すCGLによって合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)の製品コイルを製造した。
各水準にて、図4及び図5(A),(B)に示すような磁場印加装置を用いて、通板中の冷延鋼板に対して、表2に示す磁束密度(板幅方向)及び磁場印加時間の条件で、冷延鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加した。表2の「磁場印加箇所」は、CAL又はCGLにおける磁場印加工程を行った領域、すなわち磁場印加装置を設置した場所を示す。
「(B-2)」は、CAL及びCGLにおいて、冷却帯に磁場印加装置を設置し、工程(B-2)の冷却帯で磁場印加工程を行ったことを意味する。
「(C)」は、CALにおいて、下流設備を通板中の冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に磁場印加装置を設置したことを意味し、冷却帯より下流かつテンションリールより上流の位置、具体的には、(i)過時効処理帯28と出側ルーパー35との間、(ii)出側ルーパー35内、(iii)出側ルーパー35と調質圧延機36との間、(iv)調質圧延機36とテンションリール50との間、の少なくとも1箇所に磁場印加装置を設置したことを意味する。すなわち、「(C)」は、CALにおいて、工程(C)、具体的には、上記(i)~(iv)の少なくとも1箇所にて磁場印加工程を行ったことを意味する。
「(C-1)前」は、CGLにおいて、冷却帯より下流で溶融亜鉛めっき浴よりも上流の位置、具体的には、スナウト29に磁場印加装置を設置し、工程(B-2)より後かつ工程(C-1)より前に磁場印加工程を行ったことを意味する。
「(C-1)後」は、CGLにおいて、溶融亜鉛めっき浴より下流かつテンションリールより上流の位置、具体的には、(i)溶融亜鉛めっき浴31とガスワイピング装置32との間、(ii)ガスワイピング装置32と合金化炉33との間、(iii)合金化炉33内、(iv)合金化炉33と冷却装置34との間の空冷ゾーン、(v)冷却装置34と出側ルーパー35との間、(vi)出側ルーパー35内、(vii)出側ルーパー35と調質圧延機36との間、(viii)調質圧延機36とテンションリール50との間、の少なくとも1箇所に磁場印加装置を設置し、工程(C-1)より後に、具体的には、上記(i)~(viii)の少なくとも1箇所にて磁場印加工程を行ったことを意味する。
各水準で得られた製品コイルから鋼板のサンプルを採取し、以下のとおり、引張特性及び耐水素脆化特性について評価を行い、その結果を表2に示した。
引張試験は、引張方向が鋼板の圧延方向と直角となるようにサンプルを採取したJIS5号試験片を用いて、JIS Z 2241(2011年)に準拠して行い、TS(引張強さ)とEL(全伸び)を測定した。
耐水素脆化特性は上記の引張試験から次のように評価した。上記で測定した磁場印加後の鋼板におけるELを、同一鋼板の鋼中水素量が0.00質量ppmのときのEL’で除した値が0.70以上のとき、耐水素脆化特性が良好と判定した。なお、EL’は、同一鋼板を大気中に長時間放置することで内部の鋼中水素を低減させ、その後、TDSにより鋼中水素量が0.00質量ppmになったことを確認してから、引張試験を行うことで測定した。
各水準で得られた製品コイルの拡散性水素量を、既述の方法で測定し、結果を表2に示した。
本発明例では、磁場印加工程を行ったため、耐水素脆化特性に優れる鋼板を製造できた。
Figure 0007380965000001
Figure 0007380965000002
Figure 0007380965000003
本発明の連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法によれば、生産効率を損なうことなく、機械的特性を変化させることなく、耐水素脆化特性に優れた鋼板を製造することができる。
100 連続焼鈍装置
200 連続溶融亜鉛めっき装置
300 連続溶融亜鉛めっき装置
10 ペイオフリール
11 溶接機
12 クリーニング設備
13 入側ルーパー
20 焼鈍炉
22 加熱帯
24 均熱帯
26 冷却帯
28 過時効処理帯
29 スナウト
30 下流設備
31 溶融亜鉛めっき浴
32 ガスワイピング装置
33 合金化炉
34 冷却装置
35 出側ルーパー
36 調質圧延機
50 テンションリール
60 磁場印加装置
60A 電磁石(磁場印加装置)
60B 電磁石(磁場印加装置)
62A 鉄心
62B 鉄心
64A コイル
64B コイル
66A 磁極面(N極)
66B 磁極面(S極)
C 冷延コイル
S 冷延鋼板
P 製品コイル

Claims (33)

  1. 冷延コイルから冷延鋼板を払い出すペイオフリールと、
    前記冷延鋼板を通板させて連続焼鈍する焼鈍炉であって、通板方向上流側から加熱帯、均熱帯、及び冷却帯が位置し、前記加熱帯及び前記均熱帯では、水素を含む還元性雰囲気で前記冷延鋼板を焼鈍し、前記冷却帯では前記冷延鋼板を冷却する焼鈍炉と、
    前記焼鈍炉から排出された前記冷延鋼板を引き続き通板させる下流設備と、
    前記下流設備を通板中の前記冷延鋼板を巻き取るテンションリールと、
    前記冷却帯から前記テンションリールまでを通板中の前記冷延鋼板に対して、前記冷延鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加装置と、
    を有する連続焼鈍装置。
  2. 前記磁場印加装置は、前記冷却帯に設けられる、請求項1に記載の連続焼鈍装置。
  3. 前記磁場印加装置は、前記下流設備を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、請求項1に記載の連続焼鈍装置。
  4. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する、請求項1に記載の連続焼鈍装置。
  5. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である、請求項1に記載の連続焼鈍装置。
  6. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度が0.1~15Tとなるように設定された、請求項1~5のいずれか一項に記載の連続焼鈍装置。
  7. 請求項1に記載の連続焼鈍装置と、
    前記下流設備として、前記焼鈍炉の通板方向下流に位置し、前記冷延鋼板を浸漬させて、前記冷延鋼板に溶融亜鉛めっきを施す溶融亜鉛めっき浴と、
    を有する連続溶融亜鉛めっき装置。
  8. 前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より上流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、請求項7に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  9. 前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より下流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、請求項7に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  10. 前記下流設備として、前記溶融亜鉛めっき浴の通板方向下流に位置し、前記冷延鋼板を通板させて、前記溶融亜鉛めっきを加熱合金化する合金化炉を有する、請求項7に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  11. 前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より上流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、請求項10に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  12. 前記磁場印加装置は、前記溶融亜鉛めっき浴より下流を通板中の前記冷延鋼板に磁場を印加可能な位置に設けられる、請求項10に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  13. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する、請求項7~12のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  14. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である、請求項7~12のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  15. 前記磁場印加装置は、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度が0.1~15Tとなるように設定された、請求項7~12のいずれか一項に記載の連続溶融亜鉛めっき装置。
  16. (A)ペイオフリールにより冷延コイルから冷延鋼板を払い出す工程と、
    (B)通板方向上流側から加熱帯、均熱帯、及び冷却帯が位置する焼鈍炉内に、前記冷延鋼板を通板させて、(B-1)前記加熱帯及び前記均熱帯では、水素を含む還元性雰囲気で前記冷延鋼板を焼鈍し、(B-2)前記冷却帯では前記冷延鋼板を冷却する、連続焼鈍を行う工程と、
    (C)前記焼鈍炉から排出された前記冷延鋼板を引き続き通板させる工程と、
    (D)テンションリールにより前記冷延鋼板を巻き取って、製品コイルとする工程と、
    をこの順に有し、
    工程(B-2)以降、かつ、工程(D)より前において、通板中の前記冷延鋼板に対して、前記冷延鋼板の板幅方向に沿って定常磁場を印加する磁場印加工程を含む鋼板の製造方法。
  17. 前記磁場印加工程は、工程(B-2)にて行われる、請求項16に記載の鋼板の製造方法。
  18. 前記磁場印加工程は、工程(C)にて行われる、請求項16に記載の鋼板の製造方法。
  19. 工程(C)は、(C-1)前記焼鈍炉の通板方向下流に位置する溶融亜鉛めっき浴に前記冷延鋼板を浸漬させて、前記冷延鋼板に溶融亜鉛めっきを施す工程を含む、請求項16に記載の鋼板の製造方法。
  20. 前記磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行われる、請求項19に記載の鋼板の製造方法。
  21. 前記磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行われる、請求項19に記載の鋼板の製造方法。
  22. 前記工程(C)は、前記工程(C-1)に続き、(C-2)前記溶融亜鉛めっき浴の通板方向下流に位置する合金化炉に前記冷延鋼板を通板させて、前記溶融亜鉛めっきを加熱合金化する工程を含む、請求項19に記載の鋼板の製造方法。
  23. 前記磁場印加工程は、工程(C-1)より前に行われる、請求項22に記載の鋼板の製造方法。
  24. 前記磁場印加工程は、工程(C-1)より後に行われる、請求項22に記載の鋼板の製造方法。
  25. 前記磁場印加工程において、前記冷延鋼板の板幅方向への磁束密度を0.1~15Tとする、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  26. 前記磁場印加工程では、前記冷延鋼板の幅方向端部の外側に位置する電磁石を含み、前記電磁石は前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有する磁場印加装置により、前記定常磁場が印可される、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  27. 前記磁場印加工程では、前記冷延鋼板の幅方向両端部の外側にそれぞれ位置する一対の電磁石を含み、前記一対の電磁石は、それぞれ前記冷延鋼板の幅方向端面と対向する磁極面を有し、前記磁極面のうち片方がN極であり、他方がS極である磁場印加装置により、前記定常磁場が印可される、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  28. 前記冷延鋼板が、590MPa以上の引張強さを有する高強度鋼板である、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  29. 前記冷延鋼板は、質量%で、
    C :0.030~0.800%、
    Si:0.01~3.00%、
    Mn:0.01~10.00%、
    P :0.001~0.100%、
    S :0.0001~0.0200%、
    N :0.0005~0.0100%、及び
    Al:0.001~2.000%を含み、
    残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有する、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  30. 前記成分組成が、さらに、質量%で、
    Ti:0.200%以下、
    Nb:0.200%以下、
    V :0.500%以下、
    W :0.500%以下、
    B :0.0050%以下、
    Ni:1.000%以下、
    Cr:1.000%以下、
    Mo:1.000%以下、
    Cu:1.000%以下、
    Sn:0.200%以下、
    Sb:0.200%以下、
    Ta:0.100%以下、
    Ca:0.0050%以下、
    Mg:0.0050%以下、
    Zr:0.1000%以下、及び
    REM:0.0050%以下
    からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含有する、請求項29に記載の鋼板の製造方法。
  31. 前記冷延鋼板は、質量%で、
    C :0.001~0.400%、
    Si:0.01~2.00%、
    Mn:0.01~5.00%、
    P :0.001~0.100%、
    S :0.0001~0.0200%、
    Cr:9.0~28.0%、
    Ni:0.01~40.0%、
    N :0.0005~0.500%、及び
    Al:0.001~3.000%を含み、
    残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有するステンレス鋼板である、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
  32. 前記成分組成が、さらに、質量%で、
    Ti:0.500%以下、
    Nb:0.500%以下、
    V :0.500%以下、
    W :2.000%以下、
    B :0.0050%以下、
    Mo:2.000%以下、
    Cu:3.000%以下、
    Sn:0.500%以下、
    Sb:0.200%以下、
    Ta:0.100%以下、
    Ca:0.0050%以下、
    Mg:0.0050%以下、
    Zr:0.1000%以下、及び
    REM:0.0050%以下
    からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含有する、請求項31に記載の鋼板の製造方法。
  33. 前記製品コイルは、0.50質量ppm以下の拡散性水素量を有する、請求項16~24のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56169719A (en) * 1980-06-02 1981-12-26 Nippon Steel Corp Continuous vibrating method for metal plate
JPS6312555A (ja) * 1986-07-01 1988-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 搬送金属板のステアリング装置
JPH10130739A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Fuji Photo Film Co Ltd 磁場熱処理方法及び装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023286440A1 (ja) 2021-07-14 2023-01-19 Jfeスチール株式会社 連続焼鈍装置及び連続溶融亜鉛めっき装置、並びに鋼板の製造方法

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