JPH10130742A - 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 α′量測定センサの出力に基づいて熱処理条
件を適正化し、生産性を向上させる。 【解決手段】 オンライン上に配置される加工誘起マル
テンサイト（α′）量センサ４から出力されるα′量測
定値とを材質測定値に変換し、予め設定される材質目標
値とを比較し、その比較結果である材質偏差を算出す
る。前記材質偏差に応じて、通板速度、炉温などの熱処
理条件を制御することによって所望の機械的性質を有す
る準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯あるいは析出
硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延後の準安
定オーステナイト系ステンレス鋼帯（以後、「γ′鋼
帯」と略称することがある）の熱処理方法に関し、特に
加工誘起マルテンサイト（以後、「α′」と略称するこ
とがある）相を消失させることによって、前記γ′鋼帯
を軟質化させる熱処理方法、ならびにα′相によって硬
化した析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼
帯（以後、「析出硬化型γ′鋼帯」と略称することがあ
る）をさらに析出硬化処理によって硬質化させる熱処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、冷間圧延後のステンレス鋼帯
は、連続熱処理設備において鋼種に応じて再結晶焼鈍あ
るいは析出硬化処理などの熱処理が施されている。

【０００３】前記再結晶焼鈍は、冷間圧延によって加工
硬化したステンレス鋼帯を再結晶温度以上に加熱し、引
続き急速冷却を行う熱処理である。これによってステン
レス鋼帯は、再結晶ならびに再結晶粒の成長が生じて軟
質化するとともに、クロム炭化物の析出が防止される。
一般にステンレス鋼帯は、板厚の厚い熱延鋼帯から、板
厚の薄い最終製品になるまでの工程で、数回あるいは数
十回に及ぶ冷間圧延が施される。薄手のステンレス鋼帯
を圧延する場合には、加工硬化によって圧延不能になる
ことがあるので、加工硬化の程度に応じて、中間焼鈍が
施される。特にγ′鋼帯は、圧延によってオーステナイ
ト相の一部がα′相に変態する相変化が生じ、他の鋼種
（フェライト系、マルテンサイト系）と比較して冷間圧
延による加工硬化が著しいので、より多くの中間焼鈍が
施されることがある。

【０００４】また一般にγ′鋼帯は、延性および靭性に
富み、深絞り、曲げ加工などの冷間加工性が良好であ
る。このような機械的性質を有し、かつ所定の板厚に形
成されたγ′鋼帯を得るためには、冷間圧延によって所
定の板厚に圧延し、さらにその後、加工硬化した前記
γ′鋼帯を軟質化させる必要がある。したがって鉄鋼メ
ーカでは、冷間圧延後の加工硬化したγ′鋼帯に、上述
した再結晶焼鈍を施している。

【０００５】また前記析出硬化処理は、冷間圧延後の析
出硬化型γ′鋼帯を析出硬化処理温度まで加熱し、その
温度で所定の時間だけ保持する熱処理である。析出硬化
型γ′鋼帯は、たとえばＡｌ、Ｔｉ、Ｃｕなどの析出硬
化元素が添加されたγ′鋼帯であり、冷間圧延後、前記
析出硬化処理を施されることによって、さらに硬質化す
る。このような析出硬化型γ′鋼帯は、ばね材などに用
いられる。

【０００６】前記γ′鋼帯および析出硬化型γ′鋼帯
（以後、γ′鋼帯および析出硬化型γ′鋼帯を総称して
「各鋼帯」とすることがある）は、上述したような再結
晶焼鈍あるいは析出硬化処理などの熱処理を施された
後、調質圧延工程あるいはテンションレベリング工程な
どで形状矯正され、製品出荷される。したがって鉄鋼メ
ーカでは、前記調質圧延あるいはテンションレベリング
などによる加工硬化分を考慮して需要家と取決めた製品
仕様要求を満たすための熱処理条件を決定する必要があ
る。このような熱処理条件は、前記製品仕様要求に基づ
いて算出される熱処理後に必要な前記各鋼帯の機械的性
質の目標値と、熱処理前の前記各鋼帯が有する各機械的
性質（主に硬さ）の正確な測定値との偏差によって決定
することができる。しかしながら、オンライン上の前記
各鋼帯の全長にわたる機械的性質（主に硬さ）を測定
し、その測定値と前記目標値との偏差値に基づいて前記
熱処理条件を制御する技術は、未だ確立されていない。

【０００７】一般に鉄鋼メーカでは、前記機械的性質
（主に硬さ）の測定を、前記各鋼帯の一部分を試験片と
して切取り、前記試験片の機械的性質（主に硬さ）を測
定することによって行っている。

【０００８】図１０は、冷間圧延後のγ′鋼帯の硬さと
位置との関係を示すグラフであり、縦軸はたとえばＪＩ
Ｓ Ｚ２２４４に規定されるビッカース硬さ試験方法で
測定された前記鋼帯の硬さを示し、横軸は鋼帯の長手方
向一端部からの長さ位置を示す。曲線９０は、γ′鋼帯
の１コイル分の全長にわたる硬さの分布の一例を表した
ものであり、析出硬化型γ′鋼帯の前記関係も、このよ
うな略Ｕ字状の曲線９０に追従する。またＨａは再結晶
焼鈍後のγ′鋼帯の目標硬さを、Ｈｂは析出硬化処理後
の析出硬化型γ′鋼帯の目標硬さを表す。熱処理前の前
記各鋼帯の全長にわたる機械的性質（主に硬さ）は、通
常、各鋼帯の一端部の試験片Ａから推定されている。

【０００９】試験片Ａの測定値に基づきγ′鋼帯の場合
は、試験片Ａが目標硬さＨａまで軟質化するように、ま
た析出硬化型γ′鋼帯の場合は、試験片Ａの測定値と操
業実績とに基づいて推定される前記鋼帯の最も軟らかい
部分Ｂが、目標硬さＨｂまで硬質化するように各熱処理
条件が決定される。すなわちγ′鋼帯はその全長にわた
って一様に、最も硬いＡ領域が目標硬さＨａまで軟質化
するような熱処理条件で再結晶焼鈍が施され、析出硬化
型γ′鋼帯はその全長にわたって一様に、最も軟らかい
Ｂ領域が目標硬さＨｂまで硬質化されるような熱処理条
件で析出硬化処理が施される。全体的には過剰な熱処理
が施されることになるけれども、前記各熱処理によって
前記各鋼帯が全長にわたって確実に製品仕様要求を満た
すようにするために、余裕を持たせた熱処理条件を設定
している。これによってγ′鋼帯および析出硬化型γ′
鋼帯の各機械的性質は需要家と取決められた値を満たす
ための信頼性が確保されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
技術では、オンライン上のγ′鋼帯あるいは析出硬化型
γ′鋼帯の全長にわたる機械的性質が未知の状態で、再
結晶焼鈍あるいは析出硬化処理などの熱処理を行うの
で、信頼性を確保するために、過剰な熱処理を施さなけ
ればならいという問題がある。すなわち過剰な熱処理に
よって、所望の機械的性質を有するγ′鋼帯および析出
硬化型γ′鋼帯を確実に得ることはできるけれども、生
産性が大幅に低下するという問題が生じる。また前記各
熱処理は、前記各鋼帯の全長にわたって一様な熱処理条
件で施されるので、熱処理後の各鋼帯の硬さも図１０に
示すような略Ｕ字型の曲線が平行移動した分布になる。
このために、前記各熱処理後の各鋼帯の硬さ、言い換え
れば機械的性質を、コイルの全長にわたって目標値に一
致させることができないという問題が生じる。本発明者
らは、前記問題を解決するために多くの研究を重ねた結
果、加工誘起マルテンサイト量測定センサを用いること
によって、γ′鋼帯および析出硬化型γ′鋼帯の熱処理
条件を適正化できることを見い出した。

【００１１】本発明の目的は、連続熱処理設備における
機械的性質のオンライン測定値に基づいて熱処理条件を
適正化し、生産性を向上することができる、準安定オー
ステナイト系ステンレス鋼帯ならびに析出硬化型準安定
オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法を提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は冷間圧延後の準
安定オーステナイト系ステンレス鋼帯を熱処理炉を備え
る連続熱処理設備に通板して熱処理を行う準安定オース
テナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法において、熱処
理炉の上流側および下流側の少なくとも一方に配置され
る加工誘起マルテンサイト量測定センサによって、前記
ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を測定し、
前記求めた測定値に基づいて前記ステンレス鋼帯の熱処
理条件を制御することを特徴とする準安定オーステナイ
ト系ステンレス鋼帯の熱処理方法である。本発明に従え
ば、加工誘起マルテンサイト量測定センサは、熱処理炉
の上流側および下流側の少なくとも一方に配置される。
したがって前記センサに、連続熱処理設備内を通板され
る熱処理前あるいは熱処理後もしくは熱処理前後の準安
定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテン
サイト量を、前記ステンレス鋼帯の全長にわたって連続
的に測定させることができる。一般に加工誘起マルテン
サイト量と前記ステンレス鋼帯の機械的性質とは強い相
関を有しており、たとえば測定された加工誘起マルテン
サイト量に所定の影響係数を乗算することによって、機
械的性質の測定値を、前記ステンレス鋼帯の全長にわた
って連続的に算出することができる。また熱処理条件
は、連続熱処理設備内を通板される前記ステンレス鋼帯
の全長にわたって連続的に、かつ正確に測定される機械
的性質の測定値に基づいて制御される。熱処理炉の上流
側に配置される前記センサによる測定値に基づいて前記
熱処理条件を制御する場合、たとえば予め求められる高
温雰囲気中の機械的性質の変化量と時間との関係に従っ
て、炉温および前記ステンレス鋼帯の在炉時間などの熱
処理条件がフィードフォワード制御される。また熱処理
炉の下流側に配置される前記センサによる測定値に基づ
いて熱処理条件を制御する場合、たとえば熱処理後の前
記ステンレス鋼帯の機械的性質の測定値が、予め定める
目標値と一致するように、前記熱処理条件がフィードバ
ック制御される。このようなフィードフォワード制御あ
るいはフィードバック制御によって、前記ステンレス鋼
帯は熱処理され、機械的性質が予め定める目標値と一致
するように制御される。前記熱処理条件の制御は、前記
ステンレス鋼帯の機械的性質に直接的な影響を与えるの
で、前記ステンレス鋼帯の機械的性質を応答性よく制御
することができる。このような熱処理条件の制御によっ
て、全長にわたって一様に所望の機械的性質を有する前
記ステンレス鋼帯を高い信頼性で得ることができる。ま
た本発明では、前記センサの出力に応じて前記熱処理条
件を制御することが可能なので、過剰な熱処理が防止さ
れ、生産性を向上させることができる。

【００１３】また本発明は前記熱処理炉内における前記
ステンレス鋼帯の通板速度が予め定める下限速度を超え
るときには、炉温を予め定める温度に保持して通板速度
の制御を行い、前記通板速度が前記下限速度以下である
ときには、通板速度を前記下限速度に保持して炉温の制
御を行うことを特徴とする。本発明に従えば、前記ステ
ンレス鋼帯の熱処理条件の制御は、熱処理炉内雰囲気の
温度である炉温あるいは熱処理炉内における前記鋼帯の
通板速度を制御することによって行われる。前記ステン
レス鋼帯の通板速度が予め定める下限速度を超えるとき
には、前記熱処理条件の制御は通板速度の制御によって
行われる。このとき熱処理炉内の雰囲気温度、すなわち
炉温は前記鋼帯の再結晶温度以上の所定の温度を保持す
るように制御される。前記通板速度の制御は、前記ステ
ンレス鋼帯が前記所定の温度に保たれた雰囲気内に滞在
する時間を制御することを目的としたものである。前記
滞在する時間の制御は、前記鋼帯に付与される熱負荷量
を制御することを目的としたものであり、加工誘起マル
テンサイトの変化量に直接的な影響を与えるので、前記
ステンレス鋼帯の機械的性質を制御することができる。
また通板速度が予め定める下限速度以下になるときに
は、前記熱処理条件の制御は、通板速度を前記下限速度
に維持させたまま、炉温を制御することによって行われ
る。炉温の制御も、前記ステンレス鋼帯に付与させる熱
負荷量を制御することを目的としたものである。通板速
度が一定のとき、炉温が高いほど、前記鋼帯に付与させ
る熱負荷量を多くすることができるので、加工誘起マル
テンサイトの変化量の範囲を拡大させることができる。
したがって前記鋼帯の機械的性質を制御するために、前
記通板速度を前記下限速度以下に減速する必要がある場
合であっても、前記通板速度を下限速度に保持させたま
ま、機械的性質を所定の目標値に一致させるように制御
することが可能である。これによって予め定める下限速
度を超える通板速度で、前記鋼帯を所定の時間内に熱処
理させることができ、生産性の低下を防止することがで
きる。

【００１４】また本発明は冷間圧延後の析出硬化型準安
定オーステナイト系ステンレス鋼帯を熱処理炉を備える
連続熱処理設備に通板して析出硬化処理を行う析出硬化
型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法
において、熱処理炉の上流側に配置されるセンサによっ
て、前記ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を
連続的に測定し、前記求めた測定値に基づいて、前記ス
テンレス鋼帯の析出硬化処理後の強度が目標値と一致す
るように析出硬化処理時間を制御することを特徴とする
析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱
処理方法である。本発明に従えば、加工誘起マルテンサ
イト量を測定するセンサは、熱処理炉の上流側に配置さ
れるので、連続熱処理設備内を通板される熱処理前の析
出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工
誘起マルテンサイト量を、前記ステンレス鋼帯の全長に
わたって連続的に測定することができる。前記センサの
出力から求められる加工誘起マルテンサイト量測定値
は、強度に変換される。強度変換値は、たとえば前記鋼
帯の硬さを数値化したものであり、前記加工誘起マルテ
ンサイト量測定値に所定の影響係数を乗算することによ
って算出される。強度目標値は、析出硬化処理後の前記
ステンレス鋼帯に要求される強度であり、予め設定され
る。また熱処理炉内の雰囲気温度、すなわち炉温は、前
記鋼帯の析出硬化温度以上の所定の温度と一致するよう
に制御される。したがって前記鋼帯は、炉内に滞在する
時間に応じて析出硬化される。炉内に滞在する時間、す
なわち熱処理時間は、前記強度変換値と前記強度目標値
との偏差分だけ前記鋼帯が析出硬化するために必要な時
間に一致するように制御される。したがって前記鋼帯
は、前記所定の温度に保たれた熱処理炉内で前記熱処理
時間、熱処理される。これによって、その全長にわたっ
て一様に、要求される強度を有する前記鋼帯を高い信頼
性で、過剰な熱処理をすることなく、確実に得ることが
できる。また強度目標値と一致するように、前記鋼帯の
強度を精度よく制御することができるので、熱処理後の
前記鋼帯の全長にわたる品質を確実に保証することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯１の再結晶
焼鈍を好適に実施することができる連続焼鈍酸洗設備２
の構成を示す系統図である。連続焼鈍酸洗設備（以後、
「ＡＰ設備」と略称することがある）２は、連続熱処理
設備の一例であり、熱処理炉３と、加工誘起マルテンサ
イト（以後、「α′」と略称することがある）量測定セ
ンサ４と冷却装置５と、速度制御ブライドルロール６
と、第１〜第４ブライドルロール７〜１０と、入側およ
び出側ループ１１，１２と、連続酸洗装置１３と、ペイ
オフリール１４ａ，１４ｂと、テンションリール１５
と、通板速度制御装置３７と、炉温制御装置５０とを含
んで構成される。またＡＰ設備２は、通板されるγ′鋼
帯を接続するためのウエルダ１６、図示しないけれども
前記鋼帯を切断するためのシャーなどを備える。

【００１６】熱処理炉３は、たとえばカテナリ炉であ
り、炉内には準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯
（以後、「γ′鋼帯」と略称することがある）１の通板
経路に沿って複数の加熱室が設けられる。複数の加熱室
の雰囲気は全て大気であり、その雰囲気温度は上流側
（図１の左側）から下流側（図１の右側）になるほど順
次高くなっている。最上流側の加熱室は予熱帯と呼ば
れ、その雰囲気温度は、たとえば５００〜８００℃であ
る。またその他の加熱室は加熱帯と呼ばれ、その雰囲気
温度は、たとえば８００〜１１００℃である。前記各加
熱室内の雰囲気は、燃料ガスが空気によって燃焼されて
加熱される。前記燃料ガスは、たとえば天然ガスと空気
の混合ガスであり、図示しないバーナのノズルから前記
各加熱室へ供給される。その供給量を制御することによ
って、前記各雰囲気温度を制御することができる。γ′
鋼帯１は、前記各加熱室を上流側から順次通過し、所定
の温度まで加熱される。前記カテナリ炉は、熱効率の良
好な直火式であり、通板されるγ′鋼帯１の材温は雰囲
気温度程度まで昇温される。

【００１７】冷却装置５は、熱処理炉３の下流側に設け
られており、高温のγ′鋼帯１に水を噴射することによ
って冷却する。連続酸洗装置１３は、たとえば中性塩電
解槽、硫酸電解槽、混酸（たとえば硝酸１０％〜２０
％，弗酸１％〜４％などを含む）槽とを含んで構成さ
れ、熱処理炉３内でγ′鋼帯１の表面上に発生したスケ
ールを除去するために設けられる（本発明において、冷
却装置５および連続酸洗装置１３は特に制限されないの
で、詳細な図および説明は略す）。またα′量測定セン
サ４は、速度制御ブライドルロール６と酸洗装置１３と
の間に、γ′鋼帯１の表面から所定の間隔をあけて設け
られ、熱処理後のγ′鋼帯１のα′量を正確に測定す
る。なお前記α′量測定センサ４の詳細な説明は後述す
る。

【００１８】次にＡＰ設備２の構成をγ′鋼帯１の通板
経路に沿って説明する。冷間圧延後にコイル状に巻取ら
れたγ′鋼帯１は、ペイオフリール１４ａ，１４ｂに装
着される。γ′鋼帯１はペイオフリール１４ａあるいは
１４ｂのいずれか一方から巻戻されて第１ブライドルロ
ール７へ搬送される。ＡＰ設備２では、熱処理工程の効
率化を図るために、γ′鋼帯１は連続供給される。すな
わち前記一方のペイオフリールから巻戻された先行γ′
鋼帯１の終端部に、前記他方のペイオフリールから巻戻
される後行γ′鋼帯１の先端部が溶接などの手段によっ
て接続される。これによって前記γ′鋼帯１を連続的
に、熱処理炉３へ供給することができる。ペイオフリー
ル１４ａあるいは１４ｂから巻戻されたγ′鋼帯１は、
第１ブライドルロール７と、上述したウエルダ１６によ
るγ′鋼帯１の接続作業の際に、貯留されたγ′鋼帯１
を熱処理炉３へ搬送する入側ループ１１と、第２ブライ
ドルロール８とを経た後、前記熱処理炉３へ通板され、
後述する熱処理条件で熱処理される。熱処理を施された
γ′鋼帯１は、冷却装置５へ搬送され、材温が常温近く
になるまで冷却される。前記冷却後γ′鋼帯１は、速度
制御ブライドルロール６を経て、連続酸洗装置１３へ搬
送され、脱スケール処理が施される。前記脱スケール処
理後、γ′鋼帯１は、第３ブライドルロール９と、後述
する切断および巻取り作業の際に搬送されてくるγ′鋼
帯１を貯留する出側ループ１２と、第４ブライドルロー
ル１０とを経てテンションリール１５に巻取られる。テ
ンションリール１５にコイル状に巻取られた先行γ′鋼
帯コイルは通常１コイル毎に図示しないシャーによって
切断され、前記先行γ′鋼帯１のコイルが抜取られた
後、後行γ′鋼帯の先端部がテンションリール１５に巻
取られる。

【００１９】次にγ′鋼帯１に付与される張力について
説明する。ペイオフリール１４ａあるいは１４ｂのいず
れか一方（図１は１４ａ）を回転駆動させるペイオフリ
ール駆動モータ２１および第１ブライドルロール７を回
転駆動させる第１モータ２３には、第１および第２張力
指令器２２，２４から指令信号が与えられる。これによ
ってペイオフリール駆動モータ２１および第１モータ２
３の各回転数は、その回転数の偏差によって、ペイオフ
リール１４ａ，１４ｂと第１ブライドルロール７との間
のγ′鋼帯１に所定の張力が付与されるように制御され
る。また上述した接続作業が行われる直前では、前記各
回転数は、入側ループ１１に貯留されるγ′鋼帯１の貯
留量が所定の量に達するまで、増大される。これによっ
て、前記接続作業中は前記各回転数は停止されるけれど
も、入側ループ１１に貯留されているγ′鋼帯１を連続
的に熱処理炉３へ供給することができる。

【００２０】また同様に第４ブライドルロール１０およ
びテンションリール１５は、（１）前記切断、巻取り作
業が行われないときは、第４ブライドルロール１０とテ
ンションリール１５との間のγ′鋼帯に所定の張力が付
与されるように、（２）前記切断、巻取り作業が行われ
る直前は、出側ループ１２内のγ′鋼帯１の貯留量が予
め定める最小の量となるように、（３）前記切断、巻取
り作業中は、第４ブライドルロール１０とテンションリ
ール１５との間のγ′鋼帯１の通板が停止されるよう
に、第５張力指令器３２および第６張力指令器３４から
の指令信号に基づいて回転駆動する。これによって切
断、巻取り作業中であっても、熱処理炉３から搬送され
るγ′鋼帯１を連続的に出側ループ１２内に貯留させる
ことができる。

【００２１】第２ブライドルロール８と速度制御ブライ
ドルロール６との間のγ′鋼帯１には、第３張力指令器
２６が第２ブライドルロール８を回転駆動させる第２モ
ータ２５の回転数を制御することによって、所定の張力
が付与されている。同様に速度ブライドルロール６と第
３ブライドルロール９との間のγ′鋼帯１には、第４張
力指令器３０が第３ブライドルロール９を回転駆動させ
る第３モータ２９の各回転数を制御することによって、
所定の張力が付与されている。

【００２２】次に熱処理炉３に通板されるγ′鋼帯１の
通板速度について説明する。γ′鋼帯１の通板速度は、
速度指令器４８から出力される速度指令信号に基づいて
制御される。すなわち前記速度指令信号に基づいて速度
制御モータ２７は速度制御ブライドルロール６を回転駆
動させる。なお上述した第１〜第４ブライドルロール７
〜１０、ペイオフリール１４ａ，１４ｂおよびテンショ
ンリール１５は、前記速度制御ブライドルロール６の回
転に応じて、それぞれの所定の張力制御および通板速度
制御が実施されるように制御される。

【００２３】次に通板速度制御装置３７について説明す
る。通板速度制御装置３７は、α′量測定センサ４の出
力に応じて、γ′鋼帯１の通板速度を制御するために設
けられ、速度制御スイッチ３８と、材質演算器４２と、
比較器４３と、材質設定器４４と、変換器４５と、加算
器４６と、速度設定器４７と、速度指令器４８とを含ん
で構成される。速度制御スイッチ３８が電気的に接続さ
れているとき、α′量測定センサ４の出力は、速度制御
スイッチ３８を介して材質演算器４２に与えられる。材
質演算器４２では、前記α′量測定センサ４の出力は、
前記センサ４の設置位置におけるγ′鋼帯１の機械的性
質（以後、「材質」と略称することがある）が、予め求
められているα′と材質との対応関係から算出され材質
測定値として、比較器４３および図示しない表示記録装
置へ出力される。また材質設定器４４では、前記予め求
められるα′と材質との対応関係に基づいて所望の機械
的性質に対応する目標値が設定されている。前記目標値
である材質目標値は、比較器４３へ出力される。比較器
４３では、材質演算器４２から出力された材質測定値
と、前記材質目標値とが比較され、材質偏差が求められ
る。前記材質偏差は、変換器４５へ出力され、通板速度
に対する材質の影響係数が乗算され、速度偏差ΔＶに変
換される。前記変換後、速度偏差ΔＶは、加算器４６へ
出力される。また速度設定器４７には、操業実績から定
められる速度設定値Ｖが設定されており、加算器４６へ
出力される。加算器４６では前記速度偏差ΔＶに、前記
速度設定値Ｖが加算され、速度指令値Ｖ１が求められ
る。前記速度指令値Ｖ１は、速度指令器４８へ出力され
る。速度指令器４８は、前記速度指令値Ｖ１に基づき
γ′鋼帯１が速度Ｖ１で通板されるように、速度制御モ
ータ２７へ速度指令信号を与え、速度制御ブライドルロ
ール６の回転数を制御する。その回転数の制御は、たと
えばパルスジェネレータ３５の出力に応じて、実際の通
板速度と指令速度Ｖ１とが一致するように、前記速度指
令信号を補正する、いわゆるフィードバック制御によっ
て行われてもよい。このような通板速度制御装置３７に
よってγ′鋼帯１の通板速度は、材質目標値と比較して
材質測定値の方が小さい場合は、大きくなるように、ま
た逆に前記材質測定値の方が大きい場合は小さくなるよ
うに、制御される。また速度制御スイッチ３８が電気的
に切断されているときには、通板速度は後述する下限速
度と一致するように調整される。

【００２４】次に炉温制御装置５０について説明する。
炉温制御装置５０は、α′量測定センサ４の出力に応じ
て熱処理炉３内の雰囲気温度を制御するために設けら
れ、材質演算器５３と、比較器５４と、材質設定器５５
と、変換器５６と、炉温制御スイッチ５２と、加算器５
７と、炉温設定器５８と、炉温指令器５９と、炉温測定
器６０と、炉温演算器６１と、比較器６２と、スイッチ
５１とを含んで構成される。炉温制御スイッチ５２が電
気的に接続されているとき、スイッチ５１は電気的に切
断される。前記α′量測定センサ４の出力は材質演算器
５３へ出力される。材質演算器５３、比較器５４および
材質設定器５５は、それぞれ前記材質演算器４２、比較
器４３および材質設定器４４と同一の構成であり、前記
センサ４の出力を材質測定値へ数値変換し、材質目標値
との偏差である材質偏差を変換器５６へ出力することが
できる。変換器５６では、前記材質偏差は、炉温に対す
る材質の影響係数を乗算され、材質偏差ΔＴに変換され
る。前記変換後、炉温偏差ΔＴは、炉温制御スイッチ５
２を介して加算器５７に出力される。加算器５７では、
前記炉温偏差ΔＴに、炉温設定器５８で予め定めた炉温
設定値Ｔが加算され、炉温指令値Ｔ１が求められる。前
記炉温指令値Ｔ１は炉温指令器５９へ出力される。炉温
指令器５９は、前記炉温指令値Ｔ１に基づき炉温がＴ１
になるように、前記熱処理炉３に供給される燃料ガスの
流量を制御する。

【００２５】また炉温制御スイッチ５２が電気的に接続
していないとき、スイッチ５１が電気的に接続される。
このとき熱電対などで構成される炉温測定器６０の出力
は、炉温演算器６１に送られる。炉温演算器６１では、
前記出力は数値に変換される。前記変換結果、すなわち
炉温測定値は比較器６２に出力される。比較器６２で
は、前記炉温測定値と、炉温設定器５８で定めた炉温設
定値Ｔとが比較され、炉温偏差ΔＴが求められる。前記
炉温偏差ΔＴは、スイッチ５１を介して加算器５７へ出
力される。加算器５７では、前記炉温偏差ΔＴは、前記
炉温設定値Ｔに加算され、炉温指令値Ｔ２が求められ
る。前記炉温指令値Ｔ２は炉温指令器５９へ出力され
る。炉温指令器５９は、上述したように炉温がＴ２とな
るように燃料ガス流量を制御する。

【００２６】上述した速度制御スイッチ３８、スイッチ
５１および炉温制御スイッチ５２を電気的に接続および
切断する操作は、表１に基づいて行われる。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１中の下限速度は、予め定める通板速度
の下限値を示す。また表１中の通板速度は、上述したパ
ルスジェネレータ３５の出力から求められる通板速度の
測定値を示す。通板速度測定値および下限速度は図示し
ない判定装置に送られ、比較される。判定装置は、前記
比較された結果と表１とに基づいて前記各スイッチ３
８，５１，５２を操作する。このように前記各スイッチ
３８，５１，５２が表１に従って操作されることによっ
てＡＰ設備２では、通板速度が下限速度を超えるときに
は、炉温が炉温設定値Ｔ１に保持されたまま通板速度の
制御が行われ、通板速度が下限速度以下のときには、通
板速度が下限速度に保持されたまま、炉温の制御が行わ
れる。ＡＰ設備２では、再結晶焼鈍は熱処理炉３の炉温
が、γ′鋼帯１の再結晶温度以上の範囲内で予め設定さ
れる前記炉温設定値Ｔ１に達した後に、開始される。ま
た再結晶焼鈍開始時の材質制御は、通板速度制御によっ
て行われるように初期設定される。

【００２９】図２は、γ′鋼帯１の再結晶焼鈍を好適に
実施する熱処理方法を説明するためのフローチャートで
ある。ステップａ１からγ′鋼帯１の再結晶焼鈍を行う
ための準備作業が開始される。ステップａ２では、製造
指令が発令される。製造指令の内容は、ペイオフリール
１４ａ，１４ｂに装着されたγ′鋼帯１の素材コイル情
報、および機械的性質などの製品仕様要求などである。
ステップａ３では、前記製造指令に基づき、熱処理条件
が設定される。設定される条件は、材質目標値、速度設
定値Ｖ、下限速度設定値Ｖ_min、炉温設定値Ｔ、各張力
設定値および各影響係数などである。下限速度設定値Ｖ
_minは、生産性を考慮して通板速度の下限値に設定され
る。炉温設定値Ｔは、γ′鋼帯１の材温が短時間で再結
晶温度まで到達することができるような炉温雰囲気温度
に設定される。速度設定値Ｖは、温度Ｔに保持された炉
温雰囲気中で、γ′鋼帯１の材質制御が好適に行われる
ように、かつ前記下限速度設定値Ｖ_minよりも大きい範
囲内で設定される。

【００３０】ステップａ４では、炉温の調整が行われ
る。前記炉温はステップａ３で設定された炉温設定値Ｔ
と一致するように調整される。炉温がＴに達した後、ス
テップａ５に進む。ステップａ５では熱処理炉３内にお
けるγ′鋼帯１の通板速度の調整が行われる。前記通板
速度は、ステップａ３で設定された速度設定値Ｖと一致
するように調整される。通板速度が速度Ｖに達した後、
ステップａ６に進む。ステップａ６では、熱処理が開始
される。熱処理が開始される際、γ′鋼帯１は炉温Ｔ１
で保持されている熱処理炉３内の雰囲気中を、速度Ｖで
通板される。ステップａ７では、通板速度が測定され
る。通板速度は、上述したようにパルスジェネレータ３
５の出力に基づいて求められる。前記測定後、ステップ
ａ８に進む。

【００３１】ステップａ８では、前記通板速度の測定値
がステップａ３で設定された下限速度Ｖ_minを超えてい
るか否かが判断される。この判断が肯定であればステッ
プａ９へ進む。ステップａ９では、炉温指令値Ｔ１とし
て前記炉温設定値Ｔが設定される。ステップａ１０で
は、γ′鋼帯１のα′量が測定される。前記測定後、ス
テップａ１１に進む。ステップａ１１では、材質演算が
行われる。前記α′量の測定結果に所定の影響係数が乗
算され、α′量測定センサ４の設置位置におけるγ′鋼
帯１の材質測定値が算出される。材質算出後、ステップ
ａ１２に進む。ステップａ１２では、前記材質測定値
と、ステップａ３で設定された材質目標値とが比較演算
され、材質偏差が算出される。ステップａ１３では、前
記材質偏差が速度偏差ΔＶに変換される。前記変換は、
前記材質偏差に、所定の影響係数が乗算されることによ
って行われる。ステップａ１４では、前記速度偏差ΔＶ
に、ステップａ３で設定された速度設定値Ｖが加算さ
れ、速度指令値Ｖ１が算出される。前記算出後、ステッ
プａ２１に進む。

【００３２】ステップａ８における判断が否定であれ
ば、ステップａ１５に進む。ステップａ１５では、速度
指令値Ｖ１として前記下限速度Ｖ_minが設定される。ス
テップａ１６，ａ１７およびａ１８は前記ステップａ１
０，ａ１１およびａ１２と同様であり、説明は省略す
る。ステップａ１９では、ステップａ１８で算出された
材質偏差は炉温偏差ΔＴに変換される。前記変換は、前
記材質偏差に所定の影響係数が乗算されることによって
行われる。前記変換後、ステップａ２０に進む。ステッ
プａ２０では、前記炉温偏差ΔＴに、ステップａ３で設
定された炉温設定値Ｔが加算され、炉温指令値Ｔ１が算
出される。前記算出後、ステップａ２１に進む。

【００３３】ステップａ２１では、各ステップａ９，ａ
１４あるいは各ステップａ１５，ａ２０において算出さ
れた速度指令値Ｖ１および炉温指令値Ｔ１に基づいて通
板速度制御および炉温制御が行われる。前記通板速度お
よび炉温は、パルスジェネレータ３５および炉温測定器
６０などでそれぞれ測定された各測定値と、前記各指令
値とが一致するように、速度制御モータ２８の回転数、
および燃料ガスの流量を制御することによって、制御さ
れる。

【００３４】ステップａ２２ではコイルエンドか否かが
判断される。この判断が否定の場合には、ステップａ６
に戻り、前記判断が肯定になるまで、ステップａ６〜ス
テップａ２２の処理が繰返される。前記判断が肯定であ
れば、ステップａ２３に進み、他のステンレス鋼帯を熱
処理するかあるいは熱処理を停止する。

【００３５】このようにして本実施の形態では、熱処理
条件の制御が行われる。熱処理条件の制御は、熱処理炉
３へ供給されるγ′鋼帯１の材質の制御が目的であり、
α′量測定センサ４の出力に対応した通板速度制御およ
び炉温制御によって行われる。前記通板速度の制御は、
γ′鋼帯１が熱処理炉３に滞在する時間を制御すること
ができ、結果的にγ′鋼帯１に付与される熱負荷量を制
御することができる。γ′鋼帯１に付与される熱負荷量
の変化は、α′相の変化量に大きな影響を与えるので、
前記通板速度制御によってα′量を応答性よく制御する
ことができる。ＡＰ設備２では、γ′鋼帯１の通板速度
は、速度制御ブライドルロール６の回転数によって直接
的に制御される。前記回転数は、オンラインで測定され
たγ′鋼帯１の材質測定値に基づいて通板速度制御装置
３７によって制御されるので、γ′鋼帯１の材質を応答
性よくかつ正確に前記材質設定値に一致させるように制
御することができる。

【００３６】また炉温の制御は、γ′鋼帯１が搬送され
る熱処理炉３内の雰囲気温度を制御するので、結果的に
γ′鋼帯１に付与される熱負荷量を制御することができ
る。ＡＰ設備２では、前記オンラインで測定された材質
測定値に基づいて炉温制御装置５０によって制御される
ので、γ′鋼帯１の材質を正確に前記材質設定値に一致
させるように制御することができる。

【００３７】また前記材質設定値は任意に選ぶことがで
き、さらに上述したようにＡＰ設備２ではγ′鋼帯１の
材質を正確に、前記材質設定値に一致するように制御す
ることができるので、所望の材質を有するγ′鋼帯１
を、高い信頼性で得ることができる。また前記熱処理条
件の制御は、オンラインで測定された材質測定値に基づ
いて行われるので、過剰な熱処理を阻止し、生産性の向
上を図ることができる。

【００３８】また本実施の形態では、速度設定値Ｖは下
限速度設定値Ｖ_minよりも大きく設定されているので、
前記熱処理条件の制御は、主に通板速度制御によって行
われる。一般に熱処理炉の炉温制御は、通板速度制御に
比べて応答性が悪く、特に前記炉温を小さくする制御
は、時間遅れが著しいので、前記材質を正確に制御する
ことは困難であるという問題を有する。本実施の形態で
は、このような問題を回避することができる。

【００３９】また材質を制御するために、通板速度を前
記下限速度以下に減速する必要がある場合であっても、
前記通板速度を下限速度に維持させたまま、炉温制御に
よって材質を所定の目標値に一致させるように制御する
ことができる。これによって前記γ′鋼帯１の再結晶焼
鈍は、下限速度Ｖ_min以上の通板速度で、所定の時間内
に行うことができるので生産性の低下を回避することが
できる。

【００４０】図１に示すＡＰ設備２では、材質制御は、
熱処理炉３よりも下流側に配置されるα′量測定センサ
４の出力を取込むことによって、フィードバック制御に
よって行われるけれども、さらに他の実施の形態として
熱処理炉３よりも上流側に配置される他のα′量測定セ
ンサの出力に基づいて、材質を制御する、いわゆるフィ
ードフォワード制御によって材質制御を行ってもよい。
さらに前記材質制御は、フィードバックあるいはフィー
ドフォワード制御単独による制御の外に、前記フィード
バック、フィードフォワード制御を組合わせた制御であ
ってもよい。これによって前記単独の制御と比較して、
高精度に材質を制御することができる。

【００４１】また第４ブライドルロール１０を通過した
γ′鋼帯１は、そのままテンションリール１５に巻取ら
れるけれども、前記第４ブライドルロール１０と、テン
ションリール１５との間にスキンパスミルを設け、調質
圧延を施した後にテンションリール１５に巻取らせるよ
うな構造であってもよい。

【００４２】図３は、本発明の他の実施形態である析出
硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯６３の析
出硬化処理を好適に実施することができるＡＰ設備６４
の構成を示す系統図である。なお図１と対応する部分に
ついては同一の参照符号を付し、説明は省略する。析出
硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯（以後、
「析出硬化型γ′鋼帯」と略称することがある）６３は
冷間圧延によって加工硬化された状態であり、その鋼成
分は、たとえばＣ：０．０９８，Ｓｉ：０．５６，Ｍ
ｎ：０．７８，Ｐ：０．０３２，Ｓ：０．００１，Ｎ
ｉ：６．５２，Ｃｒ：１６．５，Ｍｏ：０．１，Ｃｕ：
０．１３，Ｎ：０．０３３，残部Ｆｅである（重量
％）。ＡＰ設備６４では、図１に示すＡＰ設備２の通板
速度制御装置３７および炉温制御装置５０の代わりに通
板速度制御装置６５および炉温制御装置６６が設けられ
る。

【００４３】通板速度制御装置６５は材質演算器６７
と、比較器６８と、材質設定器６９と、変換器７０と、
加算器７１と、速度設定器７２と、速度指令器７３とを
含んで構成される。また析出硬化型γ′鋼帯６３のα′
量を測定するα′量測定センサ７４は、熱処理炉３の上
流側に設けられる。具体的にはペイオフリール１４ａ，
１４ｂと第１ブライドルロール７との間に、前記析出硬
化型γ′鋼帯６３の表面上に所定の間隔をあけて設けら
れる。

【００４４】前記炉温制御装置６６は、炉温指令器７６
と、炉温演算器７７と、比較器７８と、炉温設定器７９
とを含んで構成される。熱処理炉３内の雰囲気温度は、
炉温測定器６０からの出力が炉温演算器７７によって演
算され、炉温測定値が算出される。また炉温設定器７９
には、熱処理炉３内で析出硬化処理が好適に実施される
ために必要な炉温が炉温設定値Ｔとして設定される。前
記炉温の測定値および炉温の設定値Ｔは比較器７８に送
られ比較演算される。前記比較演算結果、すなわち炉温
偏差ΔＴは、炉温指令器７６へ出力される。炉温指令器
７６では、前記炉温偏差ΔＴが補正されるように前記燃
料ガス流量を調整する。このように熱処理炉３内の雰囲
気温度は常に前記炉温設定値Ｔに一致するように炉温制
御装置６６によって補正制御される。

【００４５】次にＡＰ設備６４における熱処理時間の制
御について説明する。α′量測定センサ７４の出力は材
質演算器６７へ送られる。材質演算器６７では、前記出
力は、予め求められるα′と材質との対応関係から材質
に変換される。前記変換後、前記材質のうち強度（特に
硬さ）が強度測定値として比較器６８へ出力される。ま
た材質設定器６９からは強度設定値が設定される。前記
強度設定値は、後述する製造指令に基づき、析出硬化型
γ′鋼帯６３が析出硬化処理後に要求される強度の目標
値であり、比較器６８へ出力される。比較器６８では、
前記強度測定値と前記強度設定値とが比較される。その
比較演算結果、すなわち強度偏差が算出される。前記強
度偏差は、変換器７０へ出力される。変換器７０では、
前記強度偏差は、通板速度に対する強度の影響係数が乗
算されて、速度偏差ΔＶに変換される。前記変換後、速
度偏差ΔＶは加算器７１へ出力される。また速度設定器
７２には操業実績から定められる速度設定値Ｖが設定さ
れており、加算器７１へ出力される。加算器７１では、
速度偏差ΔＶに、前記速度設定値Ｖが加算され、速度指
令値Ｖ１が求められる。前記速度指令値Ｖ１は、速度指
令器７３へ出力される。速度指令器７３は、前記速度指
令値Ｖ１に基づき析出硬化型γ′鋼帯６３が速度Ｖ１で
通板されるように速度制御モータ２７へ速度指令信号を
与え、速度制御ブライドルロール６の回転数を制御す
る。速度制御ブライドルロール６の回転数制御は、たと
えばパルスジェネレータ３５の出力に応じて、速度制御
ブライドルロール６の回転数を補正する、いわゆるフィ
ードバック制御によって行われる。このような通板速度
制御装置６５によって熱処理炉３に搬送される析出硬化
型γ′鋼帯６３の通板速度が制御される。ＡＰ設備６４
では析出硬化処理は前記熱処理炉３の炉内雰囲気温度が
前記炉温設定値Ｔに達した後に開始される。

【００４６】図４は、析出硬化型準安定オーステナイト
系ステンレス鋼帯６３を析出硬化処理したときの硬さの
増分と時間との関係を示すグラフである。このような図
４は操業実績に基づいて求めることができる。前記析出
硬化型γ′鋼帯６３に析出硬化処理を行うと、硬さは時
間の経過とともに増加する。また一定の時間ｔ₂を経る
と、時間の経過とともに硬さが減少していく。本実施の
形態では、このような過時効を回避しながら析出硬化処
理が行われる。

【００４７】前記析出硬化型γ′鋼帯６３のα′量を
α′量測定センサ７４によって測定すると、その測定値
は機械的性質、たとえば強度（特に硬さ）に変換され
る。前記変換された強度の設定値である測定硬さと、前
記析出硬化型γ′鋼帯６３の強度目標値である目標硬さ
との偏差ΔＨｖを求め、図４の関係から目標硬さを得る
ために必要な析出硬化処理時間ｔ₁を得ることができ
る。

【００４８】前記析出硬化処理時間ｔ₁と、熱処理炉３
内の有効熱処理経路の長さとが求められたとき、析出硬
化型γ′鋼帯６３の通板速度は容易に算出することがで
きる。たとえば本実施の形態では、変換器７０において
行われる強度偏差から通板速度への変換および速度設定
器７２に設定される速度設定値Ｖの算出は、図４に基づ
いて、必要な熱処理時間を求め、さらに前記熱処理経路
の長さを、前記時間で乗算することによって算出するこ
とができる。

【００４９】図５は、析出硬化型γ′鋼帯６３の析出硬
化処理を好適に実施する熱処理方法を説明するためのフ
ローチャートである。ステップｂ１から前記析出硬化型
γ′鋼帯６３の析出硬化処理を行うための準備作業が開
始される。ステップｂ２では製造指令が発令される。製
造指令の内容は、ペイオフリール１４ａ，１４ｂに装着
された析出硬化型γ′鋼帯６３の素材コイル情報たとえ
ば鋼成分、板厚、形状、寸法、圧延率などおよび機械的
性質などの製品仕様要求などである。ステップｂ３で
は、前記製造指令に基づき、熱処理条件が設定される。
設定される条件は、材質設定値、速度設定値Ｖ、炉温設
定値Ｔ、各張力設定値などおよび各影響係数などであ
る。材質設定値は、析出硬化型γ′鋼帯６３が析出硬化
処理後に要求される強度（たとえば硬さ）が設定され
る。炉温設定値Ｔは、析出硬化型γ′鋼帯６３の材温が
析出硬化処理温度に迅速に到達するために必要な炉温雰
囲気温度が設定される。速度設定値Ｖは、好適に析出硬
化処理が行われるように、図４と、前記材質設定値とに
基づいて、算出された通板速度が設定される。ステップ
ｂ４では炉温の調整が行われる。前記炉温はステップｂ
３で設定された炉温設定値Ｔと一致するように調整され
る。炉温が温度Ｔに到達した後、ステップｂ５に進む。
ステップｂ５では通板速度の調整が行われる。前記通板
速度は、ステップｂ３で設定された通板速度設定値Ｖと
一致するように調整される。前記通板速度が速度Ｖに到
達した後、ステップｂ６に進む。

【００５０】ステップｂ６から熱処理時間の制御が開始
される。ステップｂ６では、オンライン上で析出硬化型
γ′鋼帯６３の析出硬化処理前のα′量が測定される。
前記測定後、ステップｂ７へ進む。ステップｂ７では材
質演算が行われる。前記演算によって、ステップｂ６で
測定されたα′量測定値に所定の影響係数が乗算され、
析出硬化型γ′鋼帯６３の材質測定値が算出され、その
うち強度測定値が求められる。前記演算後、ステップｂ
８に進む。ステップｂ８では、強度偏差が算出される。
前記強度偏差は、前記強度測定値と、ステップｂ３で設
定された材質設定値との比較演算によって算出される。
前記算出後ステップｂ９に進む。ステップｂ９では、前
記強度偏差が速度偏差ΔＶに変換される。前記変換は、
前記強度偏差に所定の影響係数が乗算されることによっ
て行われる。前記変換後ステップｂ１０に進む。ステッ
プｂ１０では、前記変換された速度偏差ΔＶに、ステッ
プｂ３で設定された速度設定値Ｖが加算され、速度指令
値Ｖ１が算出される。前記算出後、ステップｂ１１に進
む。ステップｂ１１では、前記速度指令値Ｖ１に基づい
て、通板速度制御が行われる。通板速度は、パルスジェ
ネレータ３５からの出力である測定値と、前記速度指令
値Ｖ１とが一致するように、速度制御モータ２７の回転
数を制御することによって制御される。ステップｂ１２
では、析出硬化型γ′鋼帯６３が温度Ｔ１に炉温雰囲気
中に、速度Ｖ１で通板される。ステップｂ１３ではコイ
ルエンドか否かが判断される。この判断が否定の場合に
は、ステップｂ６に戻り、前記判断が肯定になるまで、
ステップｂ６〜ステップｂ１３の処理が繰返される。前
記判断が肯定の場合には、ステップｂ１４に進み、他の
ステンレス鋼帯の熱処理が行われるか、あるいは熱処理
が停止される。

【００５１】このようにして本実施の形態では、通板速
度の制御が行われる。上述したように通板速度の制御
は、析出硬化型γ′鋼帯６３が熱処理炉３内を通過する
時間、すなわち熱処理時間を制御することができる。図
４に示すように析出硬化型γ′鋼帯６３は、その材温が
析出硬化温度で保持される前記熱処理時間に応じて析出
硬化する。ＡＰ設備６４では、析出硬化型γ′鋼帯６３
の通板速度は、速度制御ブライドルロール６の回転数に
よって直接的に制御される。前記回転数は、オンライン
で測定された前記鋼帯６３の強度に応じて通板速度制御
装置６５によって制御されるので、前記鋼帯６３の強度
を応答性よく、かつ正確に制御することができる。これ
によって所望の強度を有する析出硬化型γ′鋼帯６３を
高い信頼性で得ることができ、前記鋼帯６３の全長にわ
たる品質保証を確実にすることができる。また過剰な熱
処理を回避し、生産性の向上を図ることができる。

【００５２】図６は、本発明のさらに他の実施形態であ
る光輝焼鈍設備１００の構成を示す系統図である。光輝
焼鈍設備（以後、「ＢＡ設備」と略称することがある）
１００の電気的構成は、図１に示すＡＰ設備２の電気的
構成と同一であり、対応する部分には同一の参照符号を
付して説明は省略する。ＢＡ設備１００は基本的に、熱
処理炉１０１と、ペイオフリール１０４ａ，１０４ｂ
と、第１ブライドルロール１０５と、入側ルーパ１０６
と、第２ブライドルロール１０７と、速度制御ブライド
ルロール１０８と、出側ルーパ１０９と、第３ブライド
ルロール１１０と、テンションリール１１１と、α′量
測定センサ４と、通板速度制御装置３７と、炉温制御装
置５０とを含んで構成される。

【００５３】このようなＢＡ設備１００は、連続熱処理
設備の一例であり、ＡＰ設備２と大きく異なる部分は熱
処理炉の構成および連続酸洗装置の有無である。なお本
実施の形態では、γ′鋼帯１が後述する通板速度に従っ
て連続的に熱処理炉１０１へ搬送され、かつ熱処理後に
連続的に巻取られるような機械的構成であればよく、ペ
イオフリール１０４ａ，１０４ｂと第２ブライドルロー
ル１０７との間、および速度制御ブライドルロール１０
８とテンションリール１１１との間に構成される設備
は、図１および図３に示すＡＰ設備２およびＡＰ設備６
４のペイオフリール１４ａ，１４ｂと第２ブライドルロ
ール８との間および第３ブライドルロール９とテンショ
ンリール１５との間に構成される設備であってもよく特
に制限されないので、説明は省略する。

【００５４】ＢＡ設備１００の熱処理炉１０１は、たと
えばタテ型炉であり、γ′鋼帯１は各デフレクタロール
１２５〜１２８に支持されつつ通板される。熱処理炉１
０１の内部空間には、加熱帯１０２と、冷却帯１０３と
が設けられており、雰囲気はたとえばアンモニア分解ガ
スなどの還元性ガスが供給されている。γ′鋼帯１はデ
フレクタロール１２７からデフレクタロール１２８まで
通板される間に加熱され、その後、冷却される。上述し
た実施形態であるＡＰ設備２のうち熱処理炉３は、γ′
鋼帯１が水平方向へ通板されることから、炉内にγ′鋼
帯１を支持するハースロールが設けられている。前記ハ
ースロールは、高温のγ′鋼帯１を支持しているので、
連続的に使用するとハースロールの表面が損傷する恐れ
がある。表面が損傷したハースロールをそのまま使用し
続けると、通板するγ′鋼帯１の表面を損傷させるとい
う問題が生じるので、ハースロールは定期的に交換する
必要がある。しかしながら、本実施の形態であるＢＡ設
備１００の熱処理炉１０１は、タテ型炉であり、γ′鋼
帯１を垂直方向に通板しているので、高温に加熱された
加熱帯１０２内にγ′鋼帯１を支持するロールを設ける
必要がなく、前記問題を回避することができる。また一
般的にＡＰ設備は、スケールを除去するための酸洗装置
が設けられているので、γ′鋼帯１の表面が酸に浸され
ダル仕上げとなる。これによって前記ＡＰ設備で再結晶
焼鈍されたγ′鋼帯１は用途上の制約を受けるという問
題が生じる。ＢＡ設備１００は、γ′鋼帯１を還元性ガ
ス雰囲気内で熱処理することで、スケールの発生自体を
極力押さえることができるので、前記問題を回避するこ
とができる。

【００５５】α′量測定センサ４は速度制御ブライドル
ロール８と出側ルーパ１０９との間に、搬送されるγ′
鋼帯１の表面から所定の間隔をあけて設けられる。第２
ブライドルロール１０７と出側ルーパ１０９との間に搬
送されるγ′鋼帯１の通板速度は、通板速度制御装置３
７によって制御される。熱処理炉１０１を構成する加熱
帯１０２の雰囲気温度は、炉温制御装置５０によって制
御される。

【００５６】前記通板速度制御装置３７および炉温制御
装置５０による材質制御は、図１および図２に示す実施
形態の熱処理条件の制御によって行うことができ、全く
同一の効果を得ることができる。したがって本実施の形
態における熱処理条件の制御、およびその効果について
詳細な説明は省略する。

【００５７】またさらに他の実施形態として入側ルーパ
１０６と第２ブライドルロール１０７との間に、α′量
測定センサ７４を搬送される析出硬化型γ′鋼帯６３の
表面に所定の間隔をあけて設けて、さらに前記センサ７
４の出力を取込む通板速度制御装置６５と、炉温制御装
置６６とを、前記ＢＡ設備に組込んでもよい。これによ
って図３〜図６に示す実施の形態の熱処理条件の制御に
よって、析出硬化処理を好適に実施することができ、全
く同一の硬化を得ることができる。

【００５８】なお上述したＡＰ設備は、再結晶焼鈍が実
施されるＡＰ設備２および析出硬化処理が実施されるＡ
Ｐ設備６４として独立しているけれども、さらに他の実
施形態として、通板速度制御装置３７および６５がスイ
ッチなどを間に設けて合成され、同様に炉温制御装置５
０および６６が合成されたＡＰ設備を構成することもで
きる。これによって１のＡＰ設備によって再結晶焼鈍あ
るいは析出硬化処理を行うことができる。ＢＡ設備にお
いても同様に再結晶焼鈍あるいは析出硬化処理が１の設
備で実施するように構成することも可能である。

【００５９】次に各α′量測定センサ４，７４による
γ′鋼帯１および析出硬化型γ′鋼帯６３（以後、γ′
鋼帯１および析出硬化型γ′鋼帯６３を総称して「各鋼
帯１，６３」とすることがある）の材質の測定方法につ
いて説明する。

【００６０】図７は、α′量測定センサ４，７４の外観
を示す拡大正面図であり、図８はα′量測定センサ４，
７４によるα′量の測定のための概略的構成を示すブロ
ック図である。

【００６１】α′量測定センサ４，７４は、一対の車輪
１３１ａ，１３１ｂによって支持されるセンサ本体１３
２を有し、センサ本体１３２は、その下端面１３２ａが
鋼帯１，６３の表面１ｂ，６３ｂから間隔ΔＬをあけて
設けられ、この間隔ΔＬは、１〜４ｍｍに選ばれる。こ
の間隔ΔＬは１ｍｍ未満であれば、鋼帯１，６３の表面
１ｂ，６３ｂに生じた異物にセンサ本体１３２の下端面
１３２ａが接触して測定が困難となり、また間隔ΔＬが
４ｍｍを超えると、正常な測定範囲を超えてしまい、正
確なα′量を測定することができなくなってしまう。こ
のような間隔を１〜４ｍｍに選ぶことによって高精度で
α′量を測定することが可能である。

【００６２】センサ本体１３２は、強磁性材料から成る
探触子１３３と、探触子１３３の軸線方向両端部付近に
装着される上下２段の励磁コイル１３４と、励磁コイル
１３４の内側に同軸上に配置される検出コイル１３５と
を有し、これらのコイル１３４，１３５は差動変圧器を
構成している。励磁コイル１３４は、測定時に５ｋＨｚ
〜２ＭＨｚの交流電流によって励磁され、検出コイル１
３５の巻線中に一定の起電力が発生する。測定しないと
きは、励磁コイル１３４と検出コイル１３５との各巻線
には電圧が等しくなるようにバランスされるが、測定時
にはこのバランスが崩れ、検出コイル１３５の巻線中に
異なった大きさの起電力が誘起され、この電圧差はα′
相の絶対量に支配される。

【００６３】α′量測定センサ４，７４には、励磁コイ
ル１３４に励磁電流を供給し、また検出コイル１３５に
よって誘起された検出電流を検出する検出装置１３６が
設けられる。センサ本体１３２と鋼帯１，６３との間隔
ΔＬを一定とした状態で、検出電流を検出することによ
って、磁気特性、すなわち鋼帯１，６３の材質をα′量
として測定することができる。このα′量測定センサ
４，７４からの出力は材質演算器４２，５３，６７に与
えられる。

【００６４】α′量測定センサ４，７４のα′量の測定
については、鋼帯１，６３の張力の影響因子による誤差
が発生することが知られている。上述した実施の形態で
ある各ＡＰ設備２，６４および各ＢＡ設備１００（以
後、「各設備２，６４，１００」と略称することがあ
る）には、α′量測定センサ４，７４は熱処理炉３，１
０１から離反して設置されているので、温度の影響によ
るα′量の測定誤差を回避することができる。また前記
各設備２，６４，１００には、鋼帯１，６３の張力を検
出する図示しない張力計が設けられており、その張力計
の出力がα′材質演算器４２，５３，６７に与えられ
る。

【００６５】材質演算器４２，５３，６７では、前記
α′量測定センサ４，７４によるα′量測定値、および
前記張力による張力測定値に基づいて、α′量測定セン
サ４，７４によるα′量測定値の鋼帯１，６３の張力の
影響因子による誤差を補正する。このようにして、鋼帯
１，６３のα′量を正確に測定することができる。

【００６６】図９は、冷間圧延後のγ′鋼帯１および析
出硬化型γ′鋼帯６３のα′量と硬さとの関係を示すグ
ラフである。上述した各実施形態では、材質演算器４
２，５３，６７から出力される材質のうち硬さを、図９
と、α′量測定センサ４，７４の出力とから求めること
ができる。前記各設備２，６４，１００では、前記α′
量測定センサ４，７４は、熱処理炉３および熱処理炉１
０１から搬送されてくる再結晶焼鈍５のγ′鋼帯１の
α′量あるいはペイオフリール１４から搬送されてくる
冷間圧延後の析出硬化型γ′鋼帯６３のα′量を連続的
に測定するので、材質測定値を表示する表示装置を目視
することによって、鋼帯１，６３の材質を鋼帯１，６３
の全長にわたって、容易にかつ正確に把握することがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、準安定オーステナイト
系ステンレス鋼帯の熱処理条件は、オンライン上の前記
ステンレス鋼帯の全長にわたって加工誘起マルテンサイ
ト量を測定する加工誘起マルテンサイト量測定センサの
出力に応じて制御されるので、全長にわたって一様に、
所望の機械的性質を有する準安定オーステナイト系ステ
ンレス鋼帯を高い信頼性で得ることができる。また過剰
な熱処理を回避することができるので、生産性を向上さ
せることができる。さらに下流側に配置される加工誘起
マルテンサイト量測定センサの出力を取込むことによっ
て、簡単に熱処理後の前記鋼帯の機械的性質を把握する
ことができるので、前記ステンレス鋼帯の全長にわたる
品質保証を確実に行うことができる。

【００６８】また本発明によれば、前記熱処理条件の制
御は、準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の機械的
性質に大きな影響を与える通板速度および炉温の制御に
よって行われるので、機械的性質を正確に、かつ応答性
よく制御することができる。また通板速度は、下限速度
以上に制御されるので、熱処理時間を所定の時間内に止
どめることができ、生産性の低下を回避することができ
る。

【００６９】また本発明によれば析出硬化型準安定オー
ステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理時間は、オンライ
ン上の析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼
帯の全長にわたって析出硬化処理前の加工誘起マルテン
サイト量を測定する加工誘起マルテンサイト量測定セン
サの出力に応じて制御されるので、全長にわたって一様
に所望の強度を有する析出硬化型準安定オーステナイト
系ステンレス鋼帯を高い信頼性で確実に得ることができ
る。また過剰な熱処理を回避することができるので生産
性を向上させることができる。このような前記熱処理時
間の制御は、析出硬化型準安定オーステナイト系ステン
レス鋼帯の強度に大きな影響を与えるので、前記強度を
応答性よく、かつ確実に制御することができ、析出硬化
処理後の前記鋼帯の品質保証を確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である準安定オーステナイ
ト系ステンレス鋼帯の再結晶焼鈍を好適に実施すること
のできる連続焼鈍酸洗設備２の構成を示す系統図であ
る。

【図２】準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯１の再
結晶焼鈍を好適に実施する熱処理方法を説明するための
フローチャートである。

【図３】本発明の他の実施形態である析出硬化型準安定
オーステナイト系ステンレス鋼帯６３の析出硬化処理を
好適に実施することができる連続焼鈍酸洗設備６４の構
成を示す系統図である。

【図４】析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス
鋼帯を析出硬化処理したときの硬さの増分と時間との関
係を示すグラフである。

【図５】析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス
鋼帯６３の析出硬化処理を好適に実施する熱処理方法を
説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態である光輝焼鈍
設備１００の構成を示す系統図である。

【図７】加工誘起マルテンサイト量測定センサ４，７４
の外観を示す拡大正面図である。

【図８】加工誘起マルテンサイト量測定センサ４，７４
によるα′量の測定のための概略的構成を示すブロック
図である。

【図９】準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯１およ
び析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯６
３のα′量と硬さとの関係を示すグラフである。

【図１０】冷間圧延後の準安定オーステナイト系ステン
レス鋼帯の硬さと位置との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯 ２ 連続焼鈍酸洗設備 ３，１０１ 熱処理炉 ４，７４ 加工誘起マルテンサイト量測定センサ ５ 冷却装置 ６ 速度制御ブライドルロール １３ 連続酸洗装置 ２７ 速度制御モータ ３７，６５ 通板速度制御装置 ３８ 速度制御スイッチ ４２，５３ 材質演算器 ４３，５４，６２ 比較器 ４４，５５ 材質設定器 ４５，５６ 変換器 ４６，５７ 加算器 ４７ 速度設定器 ４８ 速度指令器 ５０，６６ 炉温制御装置 ５１ スイッチ ５２ 炉温制御スイッチ ５８，６０ 炉温設定器 ５９ 炉温指令器 ６１ 炉温演算器 ６３ 析出硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼
帯 １００ 光輝焼鈍設備

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 11/00 １０１ Ｃ２１Ｄ 11/00 １０１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷間圧延後の準安定オーステナイト系ス
   テンレス鋼帯を熱処理炉を備える連続熱処理設備に通板
   して熱処理を行う準安定オーステナイト系ステンレス鋼
   帯の熱処理方法において、 熱処理炉の上流側および下流側の少なくとも一方に配置
   される加工誘起マルテンサイト量測定センサによって、
   前記ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を測定
   し、 前記求めた測定値に基づいて前記ステンレス鋼帯の熱処
   理条件を制御することを特徴とする準安定オーステナイ
   ト系ステンレス鋼帯の熱処理方法。
2. 【請求項２】 前記熱処理炉内における前記ステンレス
   鋼帯の通板速度が予め定める下限速度を超えるときに
   は、炉温を予め定める温度に保持して通板速度の制御を
   行い、前記通板速度が前記下限速度以下であるときに
   は、通板速度を前記下限速度に保持して炉温の制御を行
   うことを特徴とする請求項１記載の準安定オーステナイ
   ト系ステンレス鋼帯の熱処理方法。
3. 【請求項３】 冷間圧延後の析出硬化型準安定オーステ
   ナイト系ステンレス鋼帯を熱処理炉を備える連続熱処理
   設備に通板して析出硬化処理を行う析出硬化型準安定オ
   ーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法において、 熱処理炉の上流側に配置されるセンサによって、前記ス
   テンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を連続的に測
   定し、 前記求めた測定値に基づいて、前記ステンレス鋼帯の析
   出硬化処理後の強度が目標値と一致するように析出硬化
   処理時間を制御することを特徴とする析出硬化型準安定
   オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法。