JPH05171258A - 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法Info
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- JPH05171258A JPH05171258A JP35177191A JP35177191A JPH05171258A JP H05171258 A JPH05171258 A JP H05171258A JP 35177191 A JP35177191 A JP 35177191A JP 35177191 A JP35177191 A JP 35177191A JP H05171258 A JPH05171258 A JP H05171258A
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- cold
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質の冷延鋼板を製造する。
【構成】 加工用冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍温度
を焼鈍中あるいは焼鈍後の粒径測定結果あるいはｒ値測
定結果により変化させ、所定の粒径あるいはｒ値に制御
する。
を焼鈍中あるいは焼鈍後の粒径測定結果あるいはｒ値測
定結果により変化させ、所定の粒径あるいはｒ値に制御
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は安定した材質を作り込む
冷延鋼板の製造方法に関するものである。
冷延鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】加工用冷延鋼板の焼鈍方法としては、箱
焼鈍と連続焼鈍が実用化されている。箱焼鈍の焼鈍時間
が数日掛かるのに対し、連続焼鈍は１０分程度で終わる
ため、生産性が高く現在主流になっている。現状の連続
焼鈍ラインは加熱された炉の中を鋼板を高速に通板さ
せ、所定の温度履歴で焼鈍しており、設置されているセ
ンサーは操業状態をチェックするものが主体で、材質の
変化を測定し、その結果より温度や通板速度を変化させ
材質を作り込むシステムはほとんど知られていない。
焼鈍と連続焼鈍が実用化されている。箱焼鈍の焼鈍時間
が数日掛かるのに対し、連続焼鈍は１０分程度で終わる
ため、生産性が高く現在主流になっている。現状の連続
焼鈍ラインは加熱された炉の中を鋼板を高速に通板さ
せ、所定の温度履歴で焼鈍しており、設置されているセ
ンサーは操業状態をチェックするものが主体で、材質の
変化を測定し、その結果より温度や通板速度を変化させ
材質を作り込むシステムはほとんど知られていない。
【０００３】また、たとえ材質の変化を測定するセンサ
ーを設置しても、現在の連続焼鈍設備では加熱が炉形式
で行われているため温度制御などは反応時間の問題で制
御性が悪いとか、通板速度を変化させて板温度を制御し
ようとすると生産性の点で支障が生じるなど実用化が難
しい。
ーを設置しても、現在の連続焼鈍設備では加熱が炉形式
で行われているため温度制御などは反応時間の問題で制
御性が悪いとか、通板速度を変化させて板温度を制御し
ようとすると生産性の点で支障が生じるなど実用化が難
しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】連続焼鈍における温度
設定は鋼種、板厚、通板速度などによって異なるが、そ
の設定値は各ロットでセットされ、そのロット内でダイ
ナミックに設定値を変化させることはほとんど行われて
いない。ロット内で何らかの理由で材質にバラツキが生
じ、そのため焼鈍時の再結晶挙動が板の長手方向で異な
る場合、従来の焼鈍工程ではこれを補正するダイナミッ
クな制御は不可能であった。
設定は鋼種、板厚、通板速度などによって異なるが、そ
の設定値は各ロットでセットされ、そのロット内でダイ
ナミックに設定値を変化させることはほとんど行われて
いない。ロット内で何らかの理由で材質にバラツキが生
じ、そのため焼鈍時の再結晶挙動が板の長手方向で異な
る場合、従来の焼鈍工程ではこれを補正するダイナミッ
クな制御は不可能であった。
【０００５】本発明は、オンラインで焼鈍時の再結晶・
粒成長挙動を制御して材質のバラツキを低減すると共
に、冷延鋼板の品質の向上を達成するものである。
粒成長挙動を制御して材質のバラツキを低減すると共
に、冷延鋼板の品質の向上を達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、加工用
冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍温度を焼鈍中あるいは
焼鈍後に設置した粒径測定装置あるいはｒ値測定装置の
測定結果により変化させ、所定の粒径あるいはｒ値に制
御することを特徴とする材質制御による高品質加工用冷
延鋼板の製造方法である。
冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍温度を焼鈍中あるいは
焼鈍後に設置した粒径測定装置あるいはｒ値測定装置の
測定結果により変化させ、所定の粒径あるいはｒ値に制
御することを特徴とする材質制御による高品質加工用冷
延鋼板の製造方法である。
【０００７】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】図１は、本発明をわかりやすく説明する模
式図である。
式図である。
【０００９】連続焼鈍における粒径制御システムは、図
１（ａ）のようにフィードバック形式にしてもよいし、
図１（ｂ）のようにフィードフォワード形式にしてもよ
い。粒径測定センサー１あるいはｒ値測定センサー４で
測定された粒径あるいはｒ値を設定値と比較し、それと
異なる場合は補助加熱装置２を制御して、数１に一例と
して示した結晶粒成長式に基づく粒成長と焼鈍条件の関
係より所定の焼鈍時間に対応する焼鈍温度に短時間で設
定し、所定の粒径になるように制御するか、結晶粒成長
式とｒ値の変化の関係より設定のｒ値が得られるように
制御する。
１（ａ）のようにフィードバック形式にしてもよいし、
図１（ｂ）のようにフィードフォワード形式にしてもよ
い。粒径測定センサー１あるいはｒ値測定センサー４で
測定された粒径あるいはｒ値を設定値と比較し、それと
異なる場合は補助加熱装置２を制御して、数１に一例と
して示した結晶粒成長式に基づく粒成長と焼鈍条件の関
係より所定の焼鈍時間に対応する焼鈍温度に短時間で設
定し、所定の粒径になるように制御するか、結晶粒成長
式とｒ値の変化の関係より設定のｒ値が得られるように
制御する。
【００１０】
【数１】ｄＤ／ｄｔ＝Ｍ（１−ｚＤ）2 ／４Ｄ
【００１１】ここで、Ｄは粒径、Ｍは結晶粒界のモビリ
ティーで温度の関数である。また、ｚは析出物が結晶粒
界の移動を阻止する効果を表す因子である。結晶粒の成
長はある温度に対応するＭがわかるので、補助加熱装置
による温度履歴変化がもとまれば、粒径変化が予測でき
る。すなわち、このシステムは粒径測定装置と補助加熱
装置あるいはｒ値測定装置と補助加熱装置の組み合わせ
によるハードウエアーと、粒成長予測モデル、ｒ値予測
モデルと温度計算モデルを中心としたソフトウエアーよ
り成り立つ。もちろん、温度計算モデルは、炉に設置し
た放射温度計あるいは炉内に挿入した熱電対による温度
測定値を参考にして温度変化を予測するものとして構築
してもよい。
ティーで温度の関数である。また、ｚは析出物が結晶粒
界の移動を阻止する効果を表す因子である。結晶粒の成
長はある温度に対応するＭがわかるので、補助加熱装置
による温度履歴変化がもとまれば、粒径変化が予測でき
る。すなわち、このシステムは粒径測定装置と補助加熱
装置あるいはｒ値測定装置と補助加熱装置の組み合わせ
によるハードウエアーと、粒成長予測モデル、ｒ値予測
モデルと温度計算モデルを中心としたソフトウエアーよ
り成り立つ。もちろん、温度計算モデルは、炉に設置し
た放射温度計あるいは炉内に挿入した熱電対による温度
測定値を参考にして温度変化を予測するものとして構築
してもよい。
【００１２】図１（ａ）で示したフィードバック形式の
場合は、連続焼鈍炉本体３を通電加熱装置、高周波加熱
装置あるいは直火加熱装置として制御システムに入れ、
補助加熱装置２を省略してもよい。
場合は、連続焼鈍炉本体３を通電加熱装置、高周波加熱
装置あるいは直火加熱装置として制御システムに入れ、
補助加熱装置２を省略してもよい。
【００１３】また、冷延板が完全に再結晶しているかを
検知できるセンサーを用いることにより、焼鈍後加工組
織が残ることにより著しい加工性の劣化が生じる生焼け
現象を検知し、補助加熱装置２により再結晶を完了させ
ることができる。これにより、再結晶が完了するなるべ
く低い温度で焼鈍することができるため、省エネルギー
対策に大きく貢献する。
検知できるセンサーを用いることにより、焼鈍後加工組
織が残ることにより著しい加工性の劣化が生じる生焼け
現象を検知し、補助加熱装置２により再結晶を完了させ
ることができる。これにより、再結晶が完了するなるべ
く低い温度で焼鈍することができるため、省エネルギー
対策に大きく貢献する。
【００１４】粒径測定装置については、オンラインの高
速通板で精度のよい粒径測定を実行するにはレーザー超
音波を利用したセンサーなどが好ましいが、特に限定は
しない。
速通板で精度のよい粒径測定を実行するにはレーザー超
音波を利用したセンサーなどが好ましいが、特に限定は
しない。
【００１５】一方、補助加熱装置は高い応答性が要求さ
れるので、通電加熱装置、高周波加熱装置あるいは直火
加熱装置が好ましい。
れるので、通電加熱装置、高周波加熱装置あるいは直火
加熱装置が好ましい。
【００１６】本発明はフェライト粒径を計測の対象にお
いているので、加工用冷延鋼板が適用鋼種である。
いているので、加工用冷延鋼板が適用鋼種である。
【００１７】また、連続焼鈍設備は一般に通板速度が１
００ｍ／ｍｉｎ以上の設備で、焼鈍後、溶融めっき、及
びその合金化処理などがなされてもよい。
００ｍ／ｍｉｎ以上の設備で、焼鈍後、溶融めっき、及
びその合金化処理などがなされてもよい。
【００１８】
【実施例】表１に示す４種の代表的な鋼板、即ちＩＦ鋼
（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ａｔｏｍ ｆｒｅｅ ｓ
ｔｅｅｌ）Ａ、深絞り用低炭素アルミキルド鋼Ｂ、軟質
ブリキ原板Ｃ、電磁鋼板Ｄを用いて、オンラインの粒径
制御を用いたときと、用いなかったときのコイル長手方
向の材質バラツキの結果を表２に示す。ここで用いたオ
ンラインの粒径制御は図１（ｂ）のフィードフォワード
型のもので、粒径測定センサー１はレーザー超音波を利
用したセンサーで、得られた信号は鋼種、温度、板厚、
通板速度などによって補正され、補助加熱装置２の制御
信号として使用されている。通板速度は４００ｍ／ｍｉ
ｎである。
（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ａｔｏｍ ｆｒｅｅ ｓ
ｔｅｅｌ）Ａ、深絞り用低炭素アルミキルド鋼Ｂ、軟質
ブリキ原板Ｃ、電磁鋼板Ｄを用いて、オンラインの粒径
制御を用いたときと、用いなかったときのコイル長手方
向の材質バラツキの結果を表２に示す。ここで用いたオ
ンラインの粒径制御は図１（ｂ）のフィードフォワード
型のもので、粒径測定センサー１はレーザー超音波を利
用したセンサーで、得られた信号は鋼種、温度、板厚、
通板速度などによって補正され、補助加熱装置２の制御
信号として使用されている。通板速度は４００ｍ／ｍｉ
ｎである。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】深絞り鋼板は高いｒ値を得るために焼鈍で
粒成長を促進させることが重要であるが、粒が大きくな
り過ぎると成形加工時にオレンジピールと呼ばれる表面
欠陥が現われ、製品の品質が著しく劣化する。この欠陥
の現われる限界粒径はＡＳＴＭ−Ｎｏ．で６番である。
ＩＦ鋼ではこの限界粒径を得るには約８６０℃で６０秒
の焼鈍が必要であるが、実際は危険をさけ、８４０℃で
６０秒の焼鈍を行っている。この場合の設定粒径はＡＳ
ＴＭ−Ｎｏ．で６．５番であるが、焼鈍前の材質にバラ
ツキがあるため通常の焼鈍方法では実験番号２に示すよ
うに長手方向で粒径及びｒ値にバラツキが生じる。ここ
でｒ値は共振型電磁超音波で計測した。ところが、本発
明法による粒径制御をした実験番号１では粒径、ｒ値共
にバラツキが小さい。本発明法では、ｒ値測定センサー
の信号を補助加熱装置に送り、ｒ値を制御し、粒径は参
考データとして測定してもよい。その結果が実験番号３
である。
粒成長を促進させることが重要であるが、粒が大きくな
り過ぎると成形加工時にオレンジピールと呼ばれる表面
欠陥が現われ、製品の品質が著しく劣化する。この欠陥
の現われる限界粒径はＡＳＴＭ−Ｎｏ．で６番である。
ＩＦ鋼ではこの限界粒径を得るには約８６０℃で６０秒
の焼鈍が必要であるが、実際は危険をさけ、８４０℃で
６０秒の焼鈍を行っている。この場合の設定粒径はＡＳ
ＴＭ−Ｎｏ．で６．５番であるが、焼鈍前の材質にバラ
ツキがあるため通常の焼鈍方法では実験番号２に示すよ
うに長手方向で粒径及びｒ値にバラツキが生じる。ここ
でｒ値は共振型電磁超音波で計測した。ところが、本発
明法による粒径制御をした実験番号１では粒径、ｒ値共
にバラツキが小さい。本発明法では、ｒ値測定センサー
の信号を補助加熱装置に送り、ｒ値を制御し、粒径は参
考データとして測定してもよい。その結果が実験番号３
である。
【００２２】実験番号４はＩＦ鋼を通常の方法により７
３０℃で６０秒焼鈍したときの結果であるが、長手方向
で材質の著しい変化が見られる。これは、部分的に再結
晶が完全に終了していないことが原因であった。実験番
号５は本発明法により未再結晶部を検知したとき補助加
熱装置を作動させることにより全長再結晶組織にしたも
ので、材質のバラツキが顕著に軽減された。以上の実験
は板厚０．８ｍｍの材料を用いた。
３０℃で６０秒焼鈍したときの結果であるが、長手方向
で材質の著しい変化が見られる。これは、部分的に再結
晶が完全に終了していないことが原因であった。実験番
号５は本発明法により未再結晶部を検知したとき補助加
熱装置を作動させることにより全長再結晶組織にしたも
ので、材質のバラツキが顕著に軽減された。以上の実験
は板厚０．８ｍｍの材料を用いた。
【００２３】実験番号６と７は板厚０．８ｍｍの深絞り
用低炭素アルミキルド鋼の結果で、設定粒径をＡＳＴＭ
−Ｎｏ．で６．５番として焼鈍したときで、ＩＦ鋼同様
実施例では粒径、ｒ値共にバラツキが小さい。
用低炭素アルミキルド鋼の結果で、設定粒径をＡＳＴＭ
−Ｎｏ．で６．５番として焼鈍したときで、ＩＦ鋼同様
実施例では粒径、ｒ値共にバラツキが小さい。
【００２４】実験番号８と９は板厚０．２３ｍｍの軟質
ブリキ原板を６５０℃で６０秒焼鈍した結果であるが、
従来法では未再結晶部の存在により長手方向で材質の著
しい変化が見られたが、実施例では材質のバラツキが小
さい。
ブリキ原板を６５０℃で６０秒焼鈍した結果であるが、
従来法では未再結晶部の存在により長手方向で材質の著
しい変化が見られたが、実施例では材質のバラツキが小
さい。
【００２５】実験番号１０と１１は板厚９ミルの方向性
電磁鋼板の結果で、一次再結晶粒径を制御することによ
り二次再結晶後のＮＤ／／＜１１０＞の集積度が高ま
り、鉄損Ｗ17/50 が減少し、磁束密度Ｂ8 が高くなり、
磁性が向上した。
電磁鋼板の結果で、一次再結晶粒径を制御することによ
り二次再結晶後のＮＤ／／＜１１０＞の集積度が高ま
り、鉄損Ｗ17/50 が減少し、磁束密度Ｂ8 が高くなり、
磁性が向上した。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、深絞り用鋼板、容器用
鋼板、電磁鋼板、めっき鋼板などの材質のバラツキが軽
減されるだけでなく、高品質の鋼板を安定してエネルギ
ー効率よく製造することができ、その工業的意義は極め
て大きい。
鋼板、電磁鋼板、めっき鋼板などの材質のバラツキが軽
減されるだけでなく、高品質の鋼板を安定してエネルギ
ー効率よく製造することができ、その工業的意義は極め
て大きい。
【図１】本発明方法の製造工程の一例の概略図である。
１ 粒径測定センサー ２ 補助加熱装置 ３ 連続焼鈍炉本体 ４ ｒ値測定センサー ５ 冷却・過時効ゾーン
Claims (2)
- 【請求項１】 加工用冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍
温度を焼鈍中あるいは焼鈍後に設置した粒径測定装置の
測定結果により変化させ、所定の粒径に制御することを
特徴とする材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造
方法。 - 【請求項２】 加工用冷延鋼板を連続焼鈍する際、焼鈍
温度を焼鈍中あるいは焼鈍後に設置したｒ値測定装置の
測定結果により変化させ、所定のｒ値に制御することを
特徴とする材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351771A JP2984869B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351771A JP2984869B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171258A true JPH05171258A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2984869B2 JP2984869B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=18419501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3351771A Expired - Fee Related JP2984869B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 材質制御による高品質加工用冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984869B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139212A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 冷延処理ラインにおける鋼板のフェライト粒径計測装置及び材質制御装置 |
| JPWO2009013827A1 (ja) * | 2007-07-26 | 2010-09-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 鋼板の製造方法及びその方法を用いた製造装置 |
| JP4909899B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-04-04 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | プロセスラインの制御装置及びその制御方法 |
| WO2014187886A2 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Sms Siemag Ag | VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG UND/ODER REGELUNG EINES GLÜH- ODER WÄRMEBEHANDLUNGSOFENS EINER METALLMATERIAL BEARBEITENDEN FERTIGUNGSSTRAßE |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106119479A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种提高13Cr9Mo2Co1NiVNbNB晶粒度的退火方法 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3351771A patent/JP2984869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139212A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 冷延処理ラインにおける鋼板のフェライト粒径計測装置及び材質制御装置 |
| JP4909899B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-04-04 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | プロセスラインの制御装置及びその制御方法 |
| JPWO2009013827A1 (ja) * | 2007-07-26 | 2010-09-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 鋼板の製造方法及びその方法を用いた製造装置 |
| WO2014187886A2 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Sms Siemag Ag | VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG UND/ODER REGELUNG EINES GLÜH- ODER WÄRMEBEHANDLUNGSOFENS EINER METALLMATERIAL BEARBEITENDEN FERTIGUNGSSTRAßE |
| WO2014187886A3 (de) * | 2013-05-22 | 2015-02-05 | Sms Siemag Ag | VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG UND/ODER REGELUNG EINES GLÜH- ODER WÄRMEBEHANDLUNGSOFENS EINER METALLMATERIAL BEARBEITENDEN FERTIGUNGSSTRAßE |
| JP2016524041A (ja) * | 2013-05-22 | 2016-08-12 | エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 金属材料を処理する製造ラインの焼鈍炉若しくは熱処理炉を開ループ制御及び／又は閉ループ制御する装置及び方法 |
| US10077942B2 (en) | 2013-05-22 | 2018-09-18 | Sms Group Gmbh | Device and method for controlling and/or regulating an annealing or heat treatment furnace of a production line processing metal material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2984869B2 (ja) | 1999-11-29 |
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|---|---|---|---|
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