JPH0488126A

JPH0488126A - 連続焼鈍炉

Info

Publication number: JPH0488126A
Application number: JP2202833A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kuramoto; 蔵本　浩史; Kazuhiko Nakagawa; 二彦中川; Takao Ogawa; 隆生小川; Riichi Kaihara; 貝原　利一; Kusuo Furukawa; 九州男古川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-23
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2502405B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、連続焼鈍炉に係り、特に、加熱帯と冷却帯
との間で冷延鋼板を連続的に浸炭あるいは浸窒化する浸
炭・浸窒帯を設けた連続焼鈍炉に関する。

〔従来の技術〕

プレス加工用冷延鋼板は、従来０２０．０１％以上の低
Ｃ−リムド鋼や低Ｃ−Ａｆキルド鯛を箱焼鈍して製造さ
れていたが、最近の省エネルギーならびに製造納期の短
縮要求にかんがみ、連続焼鈍への変換が積極的に進めら
れている。

この連続焼鈍法では、加熱及び均熱時間が極めて短いた
め、絞り性が箱焼鈍法より劣る。そこで、絞り性を箱焼
鈍材並みにするために、低Ｃ鋼の熱延看取り温度及び焼
鈍温度を箱焼鈍法より高温にする等の対策がとられてい
る。さらに、連続焼鈍法は、冷却時間も極端に短いため
、過時効処理を施すことにより焼鈍中に固溶したＣを析
出させていが固溶Ｃが依然として残留するために、加工
性はともかく常温遅時効性を得ることは困難であった。

そこで、箱焼鈍された低Ｃ−１！キルド鋼と同等の耐時
効性と、それ以上の高加工性を得る手段として、極低Ｃ
鋼（Ｃ５０，０１％、Ａｊ！≦０．２０％を含有）を用
い、必要に応じてＴｉ、Ｎｂ、Ｂ等の炭化物形成元素を
添加する技術が一般的になり、現状では広くプレス加工
用鋼板として採用されている。

しかしこのような極低Ｃ鋼は、プレス成形後、塗装下地
処理として施されるリン酸亜鉛処理において、反応性が
従来の低Ｃ−リムド鋼、低Ｃ−Ａｆキルド鋼と比較して
幾分劣り、生成したリン酸亜鉛鉄結晶の細かさ、化成処
理条件の変動時安定性が不利であった。

そして、溶接性に対しては、極低Ｃ鋼の場合熱影響部（
ＨＡＺ）の組織が粗大化し、溶着部や母材よりも強度が
低下し易いため、溶接部の強度及び疲労特性の点で低Ｃ
−Ａｎ！キルド綱より不利であった。

さらに、極低Ｃ鋼は延性に富み、非常に粘り強いため、
低Ｃ−，１１キルド鋼と同一の条件で打ち抜きや剪断を
行うと、その端面にパリが発生し、後のプレス工程で剥
がれると星目欠陥を誘発する等の問題があり、極低Ｃ鋼
の打ち抜き性改善が強く望まれていた。

そこで、鋼板を浸炭或いは浸窒化することにより、鋼板
の表面層にのみ固溶Ｃ或いは固溶Ｎを存在させて、プレ
ス成形用冷延鋼板を提供する従来例（特公平１−４２３
３１号、特開昭６３−３８５５６号）が存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この従来例には、表面層にのみ固溶Ｃあ
るいは固溶Ｎを存在させたプレス成形用冷延鋼板を連続
的に製造するための具体的な設備構成については、未だ
提案されていない。

ところで、鋼材に連続的に浸炭或いは浸窒を施す従来例
として、個別部品を処理する従来例が存在する（特開昭
４７−２９２３０号）が、銅帯を処理するものは殆どな
かった。

そして、高Ｃ綱帯の製造方法として、水平パス方式を提
案している従来例が存在する（特公昭５６−２６７０８
号、特開昭５０−７０２７５号）が、低Ｃ鯛、極低Ｃ鋼
帯の高速表層浸炭・浸窒には適していないという課題が
あった。

そこで、この発明は、表面層にのみ浸炭あるいは浸窒層
が形成された冷延鋼板を連続的に製造できるようにした
連続焼鈍炉を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

二のような目的を達成するために、この発明は、連続的
に送給される冷延鋼板を加熱する加熱帯又は加熱帯及び
均熱帯と、次いで当該鋼板を冷却する冷却帯とを有する
連続焼鈍炉において、前記加熱帯と前記冷却帯との間に
前記鋼板を連続的に浸炭及び／又は浸窒する浸炭・浸窒
帯が設けられてなることを特徴とするものである。

そして、連続焼鈍炉の形式としては、冷延鋼板を高速処
理することのできる竪型連続浸炭炉が好適である。

〔作用〕

本発明によれば、連続焼鈍炉の中に浸炭・浸窒帯を設け
たので、冷延鋼板の連続焼鈍を行う際に、同時に付加的
に浸炭・浸窒処理を行うことができる。

即ち、加熱帯又は加熱帯及び均熱帯で所定の再結晶を行
わせた後、鋼板温度、雰囲気条件、搬送速度（在炉時間
）、及び冷却条件を制御して、浸炭・浸窒処理を行うこ
とにより、鋼板の材質仕様を満足させながら表層浸炭・
浸窒の濃度と深さを所望の値にすることができる。

また、本来の連続焼鈍の搬送速度で浸炭・浸窒処理を行
うことができるように浸炭・浸窒帯の長さ（パス長）を
設定すれば、連続焼鈍の処理速度を下げることなく浸炭
・浸窒処理を付加することができる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を添付の図面に基づいて説明する
。

第１図は、冷延鋼板を連続的に焼鈍する竪型連続焼鈍炉
の構成を示すもので、この連続焼鈍炉は順に、コイル巻
戻し機、溶接機、洗浄機等を有する図示しない入側設備
、予熱帯１、加熱帯２、均熱帯３、浸炭帯４、第１冷却
帯５、第２冷却帯６、せん断機１巻取り機等の図示しな
い出側設備からなる。

極低炭素の冷延鋼板は、入側設備から連続的に送給され
た後、予熱帯１、加熱帯２、均熱帯３、浸炭帯４、第１
・２冷却帯５．６を順に通過して最終的には常温まで冷
却される。

前記加熱帯２は、入側設備から連続的に送給され、予熱
された冷延鋼板を例えば、再結晶温度以上まで加熱する
ものであり、具体的には炉内温度が９００〜９５０　”
Ｃで、ストリップの温度が７００〜８００℃になるよう
に当該鋼板を加熱する。

そして、加熱された冷延鋼板は均熱帯３にて必要な時間
保持された後、浸炭帯４に到る。

この浸炭帯４は、設置面積の低減の要求から縦型にて形
成される。そして、当該浸炭帯４は、冷延鋼板表面の極
薄い部分（０，５μｍ〜１００μｍ以下）にＣ５０，０
１％の浸炭層を形成するために、６５０〜９００°Ｃの
炉内温度に制御され、冷延鋼板が浸炭帯内を１０〜３０
秒で通過するように、搬送速度が制御される。

このような浸炭帯４において、鋼板温度が６５０°Ｃ未
満であると、浸炭速度が低下して熱処理生産性が低下す
る。一方、炉内温度が９００℃を越えると、固溶Ｃが拡
散し表面層にのみ固溶Ｃを固定することができない。

この浸炭帯内温度分布は、冷延鋼板表面へのスーティン
グを防止するため、炉内温度差は５０°Ｃ以内であるこ
とが望ましい。鋼板の表面に遊離Ｃが付着すると化成処
理性の劣化等、品質低下及び後工程の弊害要因となる。

浸炭炉内に供給される浸炭ガスの組成として、例えば、
Ｃ０＝５〜１０ｖｏｆ％、Ｈ２＝２〜４ｖｏｆ％、　　
ＣＯ／　ＣＯｘ　＝　１５〜２０、残部Ｎ２が挙げられ
、この浸炭性ガスを１００ＯＮｒｙｆ／ｈｒ以上の割合
で浸炭帯内に供給する。浸炭帯に供給された浸炭性ガス
の外部への漏洩を防止するため、当該浸炭帯内への冷延
鋼板の入口及び出口には、シール部材４０が設けられて
なる。

浸炭帯４を出た鋼板は、前記第１冷却帯５に到る。この
第１冷却帯５では、鋼板の表面の極薄い範囲にのみ固溶
Ｃを固定するため、浸炭後の鋼板を、鋼板温度が６００
°Ｃ以下、好ましくは、５００〜４００°Ｃ程度になる
まで、２０℃／ｓｅｃ、以上の冷却速度で急冷する。第
１冷却帯５内では、この冷却条件が達成できるように、
冷却帯内を搬送される鋼板へ吹きつけられる冷却ガス流
量、流速及び冷却ロール温度２壱付は角等が制御される
。

この第１冷却帯５を出た鋼板は、次いで第２冷却帯６に
到る。この第２冷却帯では、鋼板温度が２５０〜２００
℃程度までガス冷却が行われる。

このようにして最終的には、表面層にのみ固溶Ｃが存在
する極低炭素のプレス成形用冷延鋼板を得ることができ
る。このプレス成形用冷延鋼板は、特公平１−４２３３
１号にも記載のように、プレス成形性及び化成処理性に
優れたものとなる。そして、このようなプレス加工用冷
延鋼板は、溶接性、打ち抜き性、及び摺動性にも優れた
ものとなる。

次に具体的な実施例について説明する。

Ｃ−０，００２７ｗｔ％、　Ｓ　ｉ　＝Ｏ，Ｏ１ｗｔ％
、　Ｍｎ＝０．１０ｗｔ％、　　Ｐ＝０．０１１ｗｔ％
、ｓ＝ｏ、ｏｏｓｉ１ｔ％、Ａｌ１＝０．０４１ｗｔ％
、Ｎｂ＝０．００６ｗｔ％その他の不可避の不純物を含
むスラブを、転炉出鋼後ＲＨガス及び連続鋳造法により
作成した。該スラブを１２００℃に加熱後、仕上げ温度
８９０℃で熱間圧延し、５４０°Ｃで巻取り熱延コイル
とした。次いで、この熱延コイルを巻き戻して酸洗後圧
上率７５％で冷間圧延を施し０．８　ｍ厚の冷延鋼板コ
イルとした。

このような冷延コイルを前記第１図の連続焼鈍炉にて前
記第２図の温度履歴による連続焼鈍を行った。この第２
図は、第１図の焼鈍プロセスにおける冷延鋼板の温度履
歴を示したものであり、第２図の（ａ）、　（ｂ）、　
（Ｃ）、　（ｄ）は、それぞれ第１図の（ａ）。

（ロ）、　（Ｃ）、　（ｄ）の各点における鋼板温度に
対応する。

第２図の（ａ）は浸炭帯内温度領域、（ｂ）は浸炭帯出
側温度領域、（Ｃ）は第１冷却帯内温度領域、（ｄ）は
第１冷却帯出側温度領域をそれぞれ示す。

この連続焼鈍において、浸炭帯４における浸炭性雰囲気
を、Ｃ０＝９．５ｖｏｊ！％、　Ｈ＊＝３．　ＯＶＯ！
％、残部Ｎ８とし、ガス流量を１００ＯＮが／ｈｒ、浸
炭温度７８０℃、浸炭時間を２０秒とし、第１冷却帯に
おける冷却速度が２０℃／ｓｅｃ、、出側温度が５００
℃になる迄冷却した。

尚、比較例として、前記連続焼鈍において、浸炭処理を
施さない冷延鋼板も作成した。

このようにして、第１表に示す結果を得た。

第１表二のように、本実施゛例に係る連続焼鈍炉によってプレ
ス成形性及び化成処理性に優れた冷延鋼板を連続的に提
供できる。

前記実施例では、浸炭の場合について説明したが、浸炭
帯に変えて浸窒を行う浸窒帯を設けても良い、また、雰
囲気を変えることにより同一炉を浸炭と浸窒に使い分け
ることもできる。浸窒性雰囲気としては、例えば、ＮＨ
，を含有する（　Ｎ　ｚ＋Ｈ２）ガスや、その他の混合
ガスを用いれば充分である。尚、本発明の浸炭帯は、浸
炭ばかりでなく浸炭窒化を行うものであっても良い。

また、前記実施例では極低炭素鋼の冷延鋼板の連続焼鈍
について説明したが、これに限定されず低Ｃ−リムド鋼
、低Ｃ−Ａｆキルド綱等の低炭素鋼等地の鋼種に対して
も適用できる。

またさらに、本実施例では均熱帯と第１冷却帯との間に
浸炭帯が設けられているが、均熱帯と浸炭帯とを同一炉
で形成すること、均熱帯を省略して加熱帯と第１冷却帯
との間に浸炭帯を設けること、均熱帯のあと浸炭帯の前
段に第１冷却帯を設け、この第１冷却帯により、均熱後
の鋼板を浸炭に適当な温度まで調整して浸炭後さらに第
２冷却帯により冷却すること、浸炭帯と第１冷却帯との
間に浸炭深さを調整するための拡散帯を設けること、等
もそれぞれ可能である。

また、二つある冷却帯を一つの冷却帯にすることもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、加熱帯と冷却
帯との間に冷延鋼板を連続的に浸炭及び／又は浸窒する
浸炭・浸窒帯を設けているため、表面層にのみ浸炭ある
いは浸窒層が形成され、プレス成形性及び化成処理性に
優れた冷延鋼板を連続的に製造可能な連続焼鈍炉を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続焼鈍炉の一実施例に係る構成
図、第２図は連続焼鈍される冷延鋼板の温度履歴を示す
グラフである。図中、２は加熱帯、４は浸炭帯、５，６は冷却帯を示す
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続的に送給される冷延鋼板を加熱する加熱帯又
は加熱帯及び均熱帯と、次いで当該鋼板を冷却する冷却
帯とを有する連続焼鈍炉において、前記加熱帯と前記冷
却帯との間に前記鋼板を連続的に浸炭及び／又は浸窒す
る浸炭・浸窒帯が設けられてなることを特徴とする連続
焼鈍炉。