JPH05279737A

JPH05279737A - 鋼板材質予測装置

Info

Publication number: JPH05279737A
Application number: JP15940991A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Yoshie; 淳彦吉江; Masaaki Fujioka; 政昭藤岡; Yoshiyuki Watabe; 義之渡部; Shinichi Shimomura; 慎一下村; Satoshi Akamatsu; 聡赤松
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】鋼板の金属組織、各元素の析出状態、偏析濃
度および材質を計算によって推定することで、製品に対
する物理的評価を行うことなく、鋼板の組織や材質を製
造段階で予測できるようにする。【構成】連続鋳造法によって作られた鋼片を温度が常
温まで低下する前に加熱炉に挿入して熱間圧延温度まで
温度調整した後、圧延および冷却を施して製造される鋼
板に対し、前記鋼片の成分、製造条件に基づいて鋼板の
金属組織、析出物の析出状態、偏析の濃度を予測し、さ
らに鋼板の材質を推定する鋼板材質予測装置であって、
成分条件および鋳造条件（鋳片厚、引抜速度、時間な
ど）に基づいて連続鋳造後の鋼片が圧延前の加熱炉に挿
入されるまでの析出物の状態、偏析の状態および金属組
織の状態を鋳造モデル１０１によって算出し、鋳造後の
鋼片が圧延前の加熱炉に挿入されるまでの温度履歴を熱
片搬送モデル１０２によって算出し、この結果に基づい
て鋼板の組織や材質を予測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品に対する物理的評
価を行うことなく、厚鋼板などの組織材質を製造段階で
予測できるようにした鋼板材質予測装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、厚鋼板などのユーザにおいて
は、製品の納入と共に、その材質検査結果を添付するこ
とを要求されている場合がある。この要求に対し、従
来、メーカー側は製品の一部を切り出し、これに対し物
理的な特性測定（引張り強度、靱性など）を行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な人為的な特性測定は、多大な時間を要し、製品の出
荷、納品などに影響を与えている。

【０００４】また、現状では、完成品になった後でしか
その材質を知ることができないが、将来的には、製造前
に材質を予測し、要求される材質を精度よく確実に得ら
れる製造条件を設定するような技術の開発が望まれてい
る。

【０００５】そこで、本発明の目的は、与えられた条件
に従って、材質予測を自動的に行えるようにした鋼板材
質予測装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、連続鋳造法によって作られた鋼片を温度
が常温まで低下する前に加熱炉に挿入して熱間圧延温度
まで温度調整した後、圧延および冷却を施して製造され
る鋼板に対し、前記鋼片の成分、製造条件に基づいて鋼
板の金属組織、析出物の析出状態、偏析の濃度を予測
し、さらに鋼板の材質を推定する鋼板材質予測装置にお
いて、成分条件および鋳造条件に基づいて連続鋳造後の
鋼片が圧延前の加熱炉に挿入されるまでの析出物の状
態、偏析の状態及び金属組織の状態を鋳造モデルによっ
て算出する第１の計算手段と、鋳造後の鋼片が圧延前の
加熱炉に挿入されるまでの温度履歴を熱片搬送モデルに
よって算出する第２の計算手段とを設けるようにしてい
る。

【０００７】

【作用】上記した手段によれば、鋳片厚、引抜速度、時
間などの鋳造条件、及び成分条件により連続鋳造後の鋼
片が圧延前の状態、偏析状態、金属組織の状態などが鋳
造モデルによって算出され、鋳造後の鋼片が圧延前の加
熱炉に挿入されるまでの温度履歴が熱片搬送モデルによ
って算出され、これらの結果により鋼板の金属組織、各
元素の析出状態、偏析濃度及び材質を計算により推定す
る。したがって、製品に対して物理的評価を行うことな
く、厚鋼板などの組織や材質を製造段階で予測すること
ができる。また、要求される材質仕様を確実に実現可能
な製造条件が設定可能であり、従来のように完成品に対
する検査測定が不要になる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明による鋼板材質予測方法を示す
演算フローチャートである。また、図２は本発明が適用
される鋼板製造ラインの例を示す設備構成図である。な
お、以下においては、厚鋼板の製造を例に説明する。

【０００９】図２に示すように、鋼板の製造設備として
は、まず成分を調整する製鋼工程１２、溶鋼を鋳造する
連続鋳造設備１３がある。さらに、連続鋳造された鋳片
の温度を低下させずに、圧延前の加熱炉まで搬送する熱
片搬送１４がある。製鋼工程１２及び連続鋳造設備１３
は上位計算機によって管理される製鋼プロセスコンピュ
ータ１５によって制御される。

【００１０】一方、圧延設備は、圧延の前にスラブ（例
えば、長さ２〜４ｍ、幅１〜２．５ｍ、厚み２５０mm前
後）を加熱する加熱炉２、大まかな圧延を行う粗圧延機
３、粗圧延された鋼板を要求板厚に圧延する仕上圧延機
４、この仕上圧延機４によって圧延された鋼板に生じた
反りを調整するホットレベラ（ＨＬ）５、このホットレ
ベラ５を出た厚鋼板１を冷却する冷却装置６の各々を備
えて構成されている。

【００１１】なお、加熱炉２、粗圧延機３、仕上圧延機
４、ホットレベラ５及び冷却機６の各々には、その駆動
を制御し、また稼動中の情報を得るためにプロセスコン
ピュータ（以下、プロコンという）が接続されている。
また、製鋼工程および連続鋳造、造塊工程の駆動を制御
し、また稼動中の情報を得るためにもプロセスコンピュ
ータが接続されている（製鋼プロコン１５、加熱プロコ
ン７、圧延プロコン８、及び冷却プロコン９）。これら
プロコンは、中央制御室１０に設置された上位コンピュ
ータ（不図示）に接続され、この上位コンピュータは生
産計画に従って製鋼プロコン１５、加熱プロコン７、圧
延プロコン８及び冷却プロコン９を管理する。また、製
品となった厚鋼板１に対し、機械試験を行う場合の機械
試験システム１１が設けられ、その試験結果は中央制御
室１０に送られる。

【００１２】次に、図１に示す鋼板材質予測処理につい
て説明する。図１の処理を実行するには、これを実現す
るソフトウェアを作成し、これをコンピュータにロード
すればよい。

【００１３】本発明による鋼板材質予測方法は、大別し
て鋳造モデル、圧延モデル及び組織・材質モデルから成
る。

【００１４】鋳造モデル１０１は、成分条件と鋳造条件
をもとに、連続鋳造後の鋼片が圧延前の加熱炉に挿入さ
れるまでの析出物の状態、偏析の状態および金属組織の
状態を計算するモデルであり、その詳細は図３及び図４
に示すとおりである。

【００１５】熱片搬送モデル１０２は、鋳造後の鋼片が
圧延前の加熱炉に挿入されるまでの温度履歴を計算する
モデルであり、その詳細は図５に示すとおりである。

【００１６】圧延モデル１０３は鋳造モデルおよび熱片
搬送モデルで計算された偏析濃度、析出物状態、金属組
織をもとに、圧延および引続き行われる冷却中の加熱、
温度保持、圧延、変態を通じての元素の析出、元素の拡
散、金属組織の状態を計算するモデルであり、その詳細
は図７に示すとおりである。

【００１７】組織・材質モデル１０４は、固溶強化、析
出硬化、フェライト粒径の影響を分離して定式化するこ
とで材質を算出するために設けられたモデルであり、そ
の詳細は図１１に示すとおりである。

【００１８】次に、各モデルの演算の詳細について図３
〜図１１を参照して説明する。

【００１９】図３は鋳造モデル１０１の処理の詳細を示
すフローチャートである。成分３０５をインプットし、
次に連続鋳造の場合は鋳片厚および引抜き速度、冷却水
量密度および引抜き後の経過時間をもとに鋳造温度モデ
ル１０１で計算された温度履歴３０４をインプットし、
計算に必要な初期状態を設定する（ステップ３０６）。

【００２０】また鋳造後温度低下中に熱片搬送用の保熱
炉または保熱台車に挿入する場合は図５に示す熱片搬送
モデル３０３で計算された温度履歴３０４をインプット
し、計算に必要な初期状態を設定する（ステップ３０
６）。ついで状態図の計算を行う（ステップ４０１）。

【００２１】また、成分条件３０５は、ｗｔ％で示さ
れ、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル
（Ｎｉ）、クローム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニ
オブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、チタン（Ｔｉ）、タ
ンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）及び窒素
（Ｎ）、希土類元素（Ｒｅｍ）、カルシウム（Ｃａ）、
ボロン（Ｂ）、タングステン（Ｗ）、酸素（Ｏ）などで
ある。

【００２２】次に、析出物の固溶量および析出物粒径の
計算を行う（ステップ４０２）。次に状態図よりγ／α
変態が開始したか否かを判定し（ステップ４０３）、否
であればγ１相になるまで温度が低下したか否かを判定
する（ステップ４０４）。否であれば、液相、δ相、γ
相の分率を計算し（ステップ４０５）、γ相については
等軸晶、柱状晶それぞれの分率を計算する（ステップ４
０６）。また合せて合金元素の相間の分配を計算して
（ステップ４０８）偏析濃度の計算を行う（ステップ４
０９）。この計算をγ１相となる温度まで繰返す。ステ
ップ４０４でγ１相となる温度以下であると判定された
場合は、γ粒径の粒成長（ステップ４０７）および合金
元素の拡散による偏析濃度の変化（ステップ４１０）を
計算する。この計算をγ／α変態開始となる温度まで繰
返す。次にステップ４０３でγ／α変態開始温度まで温
度が低下したと判定された場合は、変態モデル４１１に
よりフェライト粒径、各相の組織分率、析出物の状態、
偏析濃度を計算する（ステップ４１２）。この変態モデ
ルの詳細は図６に示すとおりである。

【００２３】これらの計算の過程で、鋳片が保熱炉また
は保熱台車に挿入された場合（ステップ４１５，４１
６）は、その時点の金属組織の状態、析出物の状態、偏
析濃度を初期値として圧延モデルにインプットする（ス
テップ４１４）。

【００２４】図５は熱片搬送モデルの詳細である。鋳片
が保熱炉または保熱台車に挿入された時点でのスラブ厚
と鋳片温度５０１と、保熱炉または保熱台車の雰囲気温
度および保持時間５０２を熱片搬送温度モデル５０３へ
インプットし、圧延前の加熱炉挿入までの温度履歴を計
算する。

【００２５】図６は変態モデル４１１の処理を詳細に示
すフローチャートである。

【００２６】鋼の変態挙動は変態前のγ状態（γ粒径あ
るいは単位体積当りの粒界面積、残留転位密度、析出物
の固溶・析出状態）、冷却速度の影響を受ける。本モデ
ルはこれらをステップ６００，６０１，６０２から入力
し、またスラブ位置による成分変動の影響は、偏析の状
態６０３より入力し、変態の進行及び粒界フェライト、
粒内フェライト、パーライト、ベイナイト、マルテンサ
イトの各組織分率、さらにフェライトのうち形状が粒状
のものについては、その粒径及び分率を計算するもので
ある。この計算方法は以下の通りである。まず、当該成
分における状態図を計算し（ステップ６０４）各組織が
熱力学的に生成可能な条件（温度領域）を求める。次
に、生成可能と判断された組織について任意の微小時間
内の変態量の増分（ステップ６０６）及びフェライトに
ついてはこの間の生成粒数の増分（ステップ６０５）を
求める。

【００２７】また、フェライトが生成する場合には形状
が針状か粒状かの判断を行い、粒状である場合にはステ
ップ６０５で求めた生成粒数を粒状フェライトの粒数の
増分、ステップ６０６で求めた変態量の増分を粒状フェ
ライト量の増分とし、針状である場合には変態量の増分
のみを求める（ステップ６０７）。次に、変態に伴う発
熱等を冷却温度モデルにフィードバックするためにステ
ップ６０６で得られた変態量に応じた温度変化を計算す
る（ステップ６０８）。以上の計算を各板厚位置につい
て冷却終了まで繰返し、変態量及び粒状フェライト粒数
の増分を加算することにより、最終的な組織の各組織分
率、粒状フェライトの分率及びその粒数を求めることが
できる。更に、板厚方向のｍ点について計算が終了した
後（ステップ６０９）に粒状フェライトの粒径を粒数と
分率から求める（ステップ６１０）。また、ステップ６
０６，６０８の結果を基にフェライト、パーライト、ベ
イナイトの各々が生成した平均温度（平均生成温度）を
計算する（ステップ６１１）。以上の計算でフェライト
を粒状、針状に分離しておく理由は、粒状や針状の形状
が材質に関与することに着目したものであって、材質の
予測を高精度に行うことを可能とするためである。ま
た、平均生成温度は生成した温度によって材質が異るこ
とから必要になるもので、前述の組織、材質モデル１０
４の硬度算出で用いられるものである。

【００２８】図７は予備圧延モデルの詳細を示すフロー
チャートである。ここでの計算は主として、加熱、保定
間の計算、圧延工程の計算及び圧延終了後の変態の計算
からなる。

【００２９】鋳造モデル１０１で計算された偏析濃度７
０１、析出物の状態７０２、金属組織７０３の各々を入
力する。さらに、スラブ厚・炉雰囲気温度・時間情報７
０６を用いて加熱モデル７０５により算出された温度履
歴７０７を得る。この計算結果及びスラブ厚・昇熱速度
・保定温度・時間情報７０８に基づいて初期状態モデル
７０４により加熱γ粒径、析出物の状態７１０を算出す
る。さらに拡散モデル７０９により偏析濃度７１１を計
算する。これらの計算結果は、熱間加工モデル７１２に
入力される。

【００３０】熱間加工モデル７１２の計算に際しては、
温度（パス間時間）７１３及び相当歪・歪速度７１４が
必要であるが、温度７１３は圧延温度モデル７１５から
求められ、相当歪・歪速度７１４は歪モデル７１６から
求められる。そして、圧延温度モデル７１５及び歪モデ
ル７１６は、入・出側厚、加熱温度、パス間時間、ロー
ル径・回転数情報７１７を用いて算出される。

【００３１】熱間加工モデル７１２の計算結果６００
（圧延後γ粒径、残留転位密度、偏析濃度）、析出物状
態６０１、温度履歴６０２（圧延終了後の冷却温度モデ
ルから算出）の各々は、変態モデル４１１に入力され
る。析出物状態６０１は、圧延温度モデル７１５で得ら
れた温度７１７、成分７１８に基づいて析出モデル７１
９で計算することにより求められる。

【００３２】変態モデル４１１は、図６に示したものと
同一であり、冷却温度モデル７２１によって得られた温
度履歴６０２に基づいてフェライト粒径、組織分率、平
均生成温度、析出物状態及び偏析濃度７２３を算出す
る。冷却温度モデル７２１は、変態モデル４１１による
変態量７２０及び空冷・水冷区分、水量密度・水冷装置
内通板速度、成分情報７２２に基づいて温度履歴６０２
を算出する。

【００３３】図８は図７に示した初期状態モデル７０４
の詳細処理を示すフローチャートである。

【００３４】まず、析出物状態８０１、偏析濃度８０２
及び金属組織８０３の各々を定数・初期値設定処理８０
４へ入力する。次に、スラブ温度・時間情報７０７又は
加熱条件７０８よりスラブ加熱履歴をインプットし、計
算に必要な定数及び初期値を設定する（ステップ８０
４）。ついで、状態図の計算を行う（ステップ８０
５）。

【００３５】次に、加熱時間が設定値をオーバーしたか
否か判定（ステップ８０６）し、否であれば析出物の固
溶量及び析出物粒径の計算を行う（ステップ８０７）。

【００３６】この後、設定時間内であればγ粒成長を計
算する。ただし、周知のように鋼材は、温度が高くなる
に伴って結晶構造の変化によってα粒状態あるいはθ
（セメンタイト）からγ粒状態へ変態する。

【００３７】そこで、このγ粒の成長状態を、ステップ
８０５で計算された各状態ごとに異った手法により計算
する。すなわち、温度に応じてγ単相域のほかγ＋α
域、γ＋α＋θ域の各々についてもγ粒成長の計算を行
うのである（ステップ８０８）。

【００３８】熱間加工モデル７１２は、再結晶の潜伏期
を定式化することにより、回復と再結晶を明確にし、圧
延中と圧延後の粒径（単位体積当りの粒界面積）や残留
転位密度などのオーステナイト状態を安定的に計算する
ために設けられている。

【００３９】この熱間加工モデル７１２は、図７に示し
たようにγ粒径析出物状態、偏析濃度７１０、圧延温度
モデル７１５に基づく温度・パス間時間情報７１３、及
び歪モデル７１６に基づく相当歪・歪速度情報７１４と
により、演算結果６００（圧延γ粒径、転位密度、歪
み）を演算する。なお、圧延温度モデル７１５及び歪モ
デル７１６は、圧延条件７１７（入側板厚，出側板厚，
加熱温度，パス間時間，ロール径，ロール回転数）に基
づいて算出される。

【００４０】析出モデル７１９は、核生成と成長を分離
し、さらに個々の析出粒子の成長を考慮することで圧延
中及び圧延後のオーステナイト中における析出物状態を
算出するために設けられている。この析出モデル７１９
により析出物状態を求めるに際しては、圧延温度モデル
７１５による温度情報７１７、成分情報７１８及び熱間
加工モデルの演算結果６００に基づいて析出元素（例え
ば、Ｔｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｎｂ）の固溶量、析出量、析出物
平均粒径を演算し、析出物状態６０１として出力する。

【００４１】図９は熱間加工モデル７１２の処理の詳細
を示すフローチャートである。

【００４２】この処理は、加熱γ粒径７１０、析出物の
状態９０１、偏析濃度９０２、温度・パス間時間情報７
１３及び相当歪・歪速度情報７１４を入力条件として行
われる。鋼板を複数回パスさせて圧延を行った場合、各
パス間において、圧延→回復→再結晶を経る過程で、転
位密度が図１０のように変化する。このため、各パス毎
に再結晶、回復を計算する必要がある。各パス毎及び圧
延終了後のγ粒径、平均転位密度等の計算は以下のよう
に行う。

【００４３】まず、鋼板の内部の状態を知るために、表
面から中心部に向って一定距離ごとにｍ個の位置を定め
る（ステップ９０３）。そして、この各々について前記
入力条件に基づき、圧延後のγの単位体積当りの粒界面
積を計算する（ステップ９０４）。

【００４４】圧延の圧下量が大きいと、瞬時的に再結晶
即ち動的再結晶を生じる。そこで、動的再結晶が生じて
いるか否かを判定し、生じている場合には転位密度及び
再結晶粒径を計算する（ステップ９０５）。動的再結晶
が完了しない場合には、この後再結晶が生じるまでの時
間を計算し、さらに回復による転位密度の減少及び静的
再結晶を計算（再結晶率、再結晶粒径）する（ステップ
９０６）。

【００４５】また、再結晶が終了している場合には粒成
長を計算し（ステップ９０７）、さらに結晶粒の平均粒
径及び平均転位密度を算出（ステップ９０８）する。こ
れを最終パスまで繰返すことにより（ステップ９０９）
最終パス情報（板厚ｍ点のオーステナイト粒界面積及び
その転位密度）を得る（ステップ９１０）。

【００４６】図１１は組織・材質モデル１０４の処理の
詳細を示すフローチャートである。

【００４７】ここでは、鋼板１の材質を表現する硬度、
引張強さ、及び靱性を計算することを目的としている。
まず、成分情報７１８、析出物の状態情報６０１、偏析
濃度１１０１及び変態モデルの演算結果７２３の各入力
条件に基づいて、フェライト、ベイナイト及びパーライ
トの各々の硬さを計算する（ステップ１１０２）。

【００４８】さらに、粒径情報及び成分情報に基づいて
降伏点の計算（ステップ１１０３）を行い、ついでステ
ップ１１０２による硬度計算値を用いて引張強さを計算
（ステップ１１０４）する。また、粒径情報、成分情報
及び硬度計算値の各々に基づいて靱性を計算する（ステ
ップ１１０５）。以上の処理をｍ個の点について実行し
（ステップ１１０６）、すべてについて行われた場合に
は、処理が終了し、材質予測を行うことができる。この
結果は、フロッピーディスクなどの記録媒体に保存され
ると共に、プリンタによって打出される。＜試験例＞図１２〜図１４は本発明による試験条件の一
例を示し、図１２は８品種（鋼ナンバー１〜８）の鋼の
各々の化学成分（重量％）を示し、図１３は１３種類の
鋼（鋼板番号Ａ〜Ｍ）に対する圧延条件を示している。
また、図１４は９ロットの厚鋼板をサンプルとし、各々
に対する長さ方向（Ｌ）にカットしたサンプルについて
機械的性質及び組織の比較結果を示している。

【００４９】ここでは、顕微鏡などによる実測値と上記
した予測方法による計算値との比較を示しているが、図
より明らかなように、実測値と計算値とは近似し、極め
て高い精度で予測できたことがわかる。

【００５０】このように、高信頼な予測が可能になるこ
とから、将来的には、客先が要求する材質に応じ製品の
製造条件を容易に算出することも可能になる。

【００５１】なお、以上の説明においては、厚鋼板のス
ラブ再加熱プロセスを例にしたが、熱延鋼材全般に本発
明は適用することが可能である。

【００５２】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、連続
鋳造法によって作られた鋼片を温度が常温まで低下する
前に加熱炉に挿入して熱間圧延温度まで温度調整した
後、圧延及び冷却を施して製造される鋼板に対し、前記
鋼片の成分、製造条件に基づいて鋼板の金属組織、析出
物の析出状態、偏析の濃度を予測し、さらに鋼板の材質
を推定する鋼板材質予測装置において、成分条件及び鋳
造条件に基づいて連続鋳造後の鋼片が圧延前の加熱炉に
挿入されるまでの析出物の状態、偏析の状態及び金属組
織の状態を鋳造モデルによって算出する第１の計算手段
と、鋳造後の鋼片が圧延前の加熱炉に挿入されるまでの
温度履歴を熱片搬送モデルによって算出する第２の計算
手段とを設けるようにしたので、製品に対して物理的評
価を行うことなく、厚鋼板などの組織や材質を製造段階
で予測することができる。また、要求される材質仕様を
確実に実現可能な製造条件を設定でき、従来のように完
成品に対する検査測定を不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鋼板材質予測装置の予測処理を示
すフローチャートである。

【図２】本発明が適用される鋼板製造ラインの概要を示
す設備構成図である。

【図３】本発明に係る鋳造モデルの詳細を示すフローチ
ャートである。

【図４】図３に続く鋳造モデルの詳細を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明に係る熱片搬送モデルの詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図６】変態モデルの詳細を示すフローチャートであ
る。

【図７】圧延モデルの詳細を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７に示した初期状態モデルの詳細処理を示す
フローチャートである。

【図９】熱間加工モデルの詳細処理を示すフローチャー
トである。

【図１０】圧延式の転位密度変化を示す特性図である。

【図１１】組織・材質モデルの詳細を示すフローチャー
トである。

【図１２】鋼の化学成分を示す説明図である。

【図１３】鋼の圧延条件の一例を示す説明図である。

【図１４】サンプル厚鋼板を長さ方向にカットした場合
の機械的性質及び組織を比較した結果を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１厚鋼板２加熱炉３粗圧延機４仕上圧延機６冷却装置７加熱プロセスコンピュータ８圧延プロセスコンピュータ９冷却プロセスコンピュータ１０中央制御室１５製鋼プロセスコンピュータ１０１鋳造モデル１０２熱片搬送モデル１０３圧延モデル１０４組織・材質モデル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年３月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明による鋼板材質予測方法は、大別
して鋳造モデル、鋳片搬送モデル、圧延モデル及び組織
モデル、材質モデルから成る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】また、フェライトが生成する場合には形
状が針状か粒状かの判断を行い、粒状である場合にはス
テップ６０５で求めた生成粒数を粒状フェライトの粒数
の増分、ステップ６０６で求めた変態量の増分を粒状フ
ェライト量の増分とし、針状である場合には変態量の増
分のみを求める（ステップ６０７）。次に、変態に伴う
発熱等を冷却温度モデルにフィードバックするためにス
テップ６０６で得られた変態量に応じた温度変化を計算
する（ステップ６０８）。以上の計算を各板厚位置につ
いて変態終了まで繰返し、変態量及び粒状フェライト粒
数の増分を加算することにより、最終的な組織の各組織
分率、粒状フェライトの分率及びその粒数を求めること
ができる。更に、板厚方向のｍ点について計算が終了し
た後（ステップ６０９）に粒状フェライトの粒径を粒数
と分率から求める（ステップ６１０）。また、ステップ
６０６，６０８の結果を基にフェライト，パーライト，
ベイナイトの各々が生成した平均温度（平均生成温度）
を計算する（ステップ６１１）。以上の計算でフェライ
トを粒状、針状に分離しておく理由は、粒状や針状の形
状が材質に関与することに着目したものであって、材質
の予測を高精度に行うことを可能とするためである。ま
た、平均生成温度は生成した温度によって材質が異なる
ことから必要になるもので、前述の組織、材質モデル１
０４の硬度算出で用いられるものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】図７は圧延モデルの詳細を示すフローチ
ャートである。ここでの計算は主として、加熱、保定間
の計算、圧延工程の計算及び圧延終了後の変態の計算か
らなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】さらに、粒径情報及び成分情報に基づい
て降伏点の計算（ステップ１１０３）を行い、ついでス
テップ１１０２による硬度計算値を用いて引張強さを計
算（ステップ１１０４）する。また、粒径情報、成分情
報及び硬度計算値の各々に基づいて靭性を計算する（ス
テップ１１０５）。以上の処理をｍ個の点について実行
し（ステップ１１０６）、すべてについて行われた場合
には、処理が終了し、材質予測を行うことができる。こ
の結果は、フロッピーディスクなどの記録媒体に保存さ
れると共に、プリンタによって打出される。〈試験例〉図１２〜図１４は本発明による試験条件の一
例を示し、図１２は８品種（鋼ナンバー１〜８）の鋼の
各々の化学成分（重量％）を示し、図１３は１３種類の
鋼（鋼板番号Ａ〜Ｍ）に対する圧延条件を示している。
また、図１４は１３ロットの厚鋼板をサンプルとし、各
々に対する長さ方向（Ｌ）にカットしたサンプルについ
て機械的性質及び組織の比較結果を示している。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】圧延中の転位密度変化を示す特性図であ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下村慎一千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者赤松聡千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社中央研究本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続鋳造法によって作られた鋼片を温度
が常温まで低下する前に加熱炉に挿入して熱間圧延温度
まで温度調整した後、圧延および冷却を施して製造され
る鋼板に対し、前記鋼片の成分、製造条件に基づいて鋼
板の金属組織、析出物の析出状態、偏析の濃度を予測
し、さらに鋼板の材質を推定する鋼板材質予測装置にお
いて、成分条件および鋳造条件に基づいて連続鋳造後の
鋼片が圧延前の加熱炉に挿入されるまでの析出物の状
態、偏析の状態及び金属組織の状態を鋳造モデルによっ
て算出する第１の計算手段と、鋳造後の鋼片が圧延前の
加熱炉に挿入されるまでの温度履歴を熱片搬送モデルに
よって算出する第２の計算手段とを設けることを特徴と
する鋼板材質予測装置。