JPS5842243B2 - カジコウシヨリト サンカマクジヨキヨトオ ドウジニオコナウ シボリヨウレイエンコウハンノ レンゾクシヨウドンホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は絞り用冷延鋼ストリップに対する連続焼鈍法の
改良に係り、特に走行ストリップの急冷に際して発生す
る酸化膜をこれに対する過時効処理と同時に除去し得る
方法を提供するものである。

絞り用鋼板を連続焼鈍法によって製造する方法に関する
技術としては次のようなものが提案され発表された （１）特許公報 昭和４７−３３４０９（２）西独
公開公報 ２０６４４８７（３）特許公報 昭
和４９−１９６９（４）公開特許公報 昭和４７−２６
３１３（５）米国特許 ３７２４８２にれらの
中（１）〜（４）は連続焼鈍熱サイクルに関するもので
、内容の詳細については明白な相異点があるが、連続的
に再結晶と過時効処理を行うことに共通点がある。

この場合、再結晶処理から過時効処理に移行する際に、
ストリップを規定の冷却速度で冷却することが、これら
の技術の特色である。

すなわち（１）および（３）では、５０℃／ｓｅｅ以上
の冷却速度、（２）では５℃／ｓｅｃ〜３０℃／ｓｅｃ
、（４）では２００℃／ｓｅｃ〜１００００℃／ｓｅｅ
の冷却速度が規定される。

過時効処理前の冷却速度が、上記の如く規定されている
のは（１）〜（４）にその詳細が述べられているように
冷却速度が大きいほど、過時効処理時間が短かくて済む
からである。

すなわち、（１）（３）（４）のように、冷却速度が大
きい場合には、１０ ｓｅｃ程度の過時効処理で実質的
な効果が現われる。

これに対しく２）では１０ＩｎＶｔ以内の過時効処理時
間が規定されており、５℃〜３０℃／ｓｅｅの冷却速度
に対しては、この程度の時間が必要とされている。

急速冷却を連続焼鈍工程中で実施する方法としては、■
雰囲気ガスのジェットによる強制冷却。

■液体中への浸漬、または液体スプレーによる強制冷起
。

■気液混合体であるミストによる強制冷却。

■固体との接触による強制冷却等の手段が知られる。

上記（２）では、これらの中に上言色の方法が採用され
た。

しかし１關程度の板厚のストリップを上記（ＩＸ３Ｘ４
）で規定されているような速度で冷却するには、上言癒
の雰囲気ガスのジェットによる方法では、能力不足であ
り、■■■等の方法を採用する必要がある。

上記（５）は、上記の目的に対し、水のスプレーを適用
した場合の例である。

（５）においては再結晶処理を終ったストリップは、ス
トリップの進行方向に配列したスリットノズルより冷却
水を板状噴流の形でストリップに向けて噴射する冷却ゾ
ーンを通過することにより急冷される。

これによって５００〜ｂ この急冷のさい、ストリップの表面に薄い酸化膜が生成
するのは、さげがたい。

このためにストリップは酸洗、中和、水洗、乾燥の後、
過時効処理を受ける。

もしこのような付設工程の解消が可能ならば、作業性の
改善はもとより、作業費の節減など測り知れない効果の
あがるべきは言うまでもない。

本発明はこのために開発されたものであって、その特徴
は絞り用冷延鋼ストリップの連続焼鈍において、急冷に
つづく過時効処理が水素を含む還元性雰囲気中でなされ
ることにある。

これによって、急冷時に発生した走行ストリップ表面の
酸化膜は従来の如き酸洗、中和乾燥等の付設工程の必要
がなく、過時効処理と同時にその酸化膜を容易に除去す
ることができる。

本発明によって改善された連続焼鈍プロセスは次の如き
ステップから成る。

即ち、■ 冷間圧延ストリップを還元性雰囲気中で、再
結晶温度以上に昇温し再結晶及び粒成長を進行させる段
階 ＠ ■の段階の処理を終えたストリップを酸化性冷媒を
用いて５５０℃以上の温度から、５００℃以下の温度ま
で５０℃／ ｓｅｅ以上で急冷し、効率的な過時効処理
が可能なように、ストリップの内部状態を調整する段階 Ｏ■＠を終えたストリップを還元性雰囲気中で３５０℃
〜５００℃の温度領域に３０ ｓｅｃ以上５Ｍ以内保持
し、過時効処理と＠の段階で生成した表面酸化膜の還元
を同時に進行させる段階 ○ ■＠及びＯの処理を終えたストリップを室温付近ま
で冷却する段階 上記■及び○の段階は、さきに述べた従来例に示されて
いるものと同様な処理であり、目標とする品質を備えた
製品を能率的、且つ経済的に連続処理する為に必要且つ
十分な処理が施されねばならない。

本発明の特徴は、＠およびＯの段階で新規な技術を確立
した点にある。

まず、＠の段階の冷却方式としては上記従来例（ＩＸ２
Ｘ３）等に示された大きい冷却速度を得る為に、水、水
と気体との混合物質の冷媒が使用される。

この種の冷媒は、一般に酸化性であり、急冷されたスト
リップ表面には、薄い酸化鉄の層が生成する。

引例（５）の場合は、冷媒として水を用い、これを板状
噴流として、ストリップ表面に衝突させ、ストリップを
水温程度に冷却し、冷却されたストリップは表面に生成
した酸化膜を酸洗によって除去した後、炉内に入り過時
効処理を受ける。

そこで作業性の改善と、作業費の節減という見地より本
発明者らは、急冷時にストリップ表面に形成された酸化
膜を過時効処理時に、炉内で還元除去する方法について
検討した。

酸化鉄の水素還元の速度及びそれに対する水蒸気の影響
については、鉱石、ペレット及びこれらの粉末について
は多くの研究があり、反応機構、反応速度式も知られて
いる。

しかしながら、本発明の対象となるような鋼ストリップ
を水等によって急冷した際にその表面に生成する、酸化
膜の還元速度については解明されていない。

そこで本発明者らは、種々の冷却条件によって得られた
酸化膜を還元する条件を実験的に求めた。

以下にその結果の例を示す。

（Ｉ） 酸化膜の膜厚が４５０Ａ※の場合の還元所要
時間（ｓｅｅ ）は第１表の通りである。

（２））酸化膜の膜厚が６００λの場合の還元所要時間
（ｓｅｅ ）は第２表の通りであった。

上記（Ｉ）（ＩＩ）と同様な多くのデータを解析した結
果還元所要時間は下記の式で表現されることを見い・出
した。

第１図は上式の関係を図示したものである。

なお第１図では、水蒸気濃度を露点に換算して示した。

上式において、温度Ｔは過時効処理の効果という点から
３５０≦Ｔ≦５００℃の範囲にする必要がある。

また過時効処理の能率、設備などの面より還元所要時間
、ｔは３０≦ｔ≦３００ ｓｅｃであることが要求され
る。

露点については低い方が還元には有利であるが、実際の
操業における除湿の難しさと高水素濃度の場合の危険性
という点より、＝４５℃〜−１０℃の範囲が好ましい。

また、酸化膜の膜厚に比例して還元所要時間はのびるの
で、能率の点より膜厚は６００久以下が望ましいことが
分った。

次に連続焼鈍熱サイクルでの実施例をあげて更に、詳細
に説明する。

実施例 １ ０．２〜１．２間に冷間圧延された普通の低炭素鋼板を
用いて試験を行った。

連続焼鈍熱サイクルを次の様であり、第２図に図示する
。

（１）室温より７００℃まで加熱 （２）７００℃で４０ ｓｅｃ保持 （３）５９５℃まで平均冷却速度７℃／ｓｅｃで冷却（
４）５９５℃より室温まで水焼入れにより急冷、推定４
５０Ａの厚みをもつ、酸化膜がストリップ表面に生成す
る。

（５）５００℃まで再加熱 （６）５００℃より３５０℃まで徐冷 ■ （５Ｘ６）での３５０℃〜５００℃の時間を１＃７
１とする ■ （５Ｘ６）での３５０℃〜５００℃の時間を３ｍＩ
！ｌとする Ｃ） （５）（６）での３５０°Ｃ〜５００℃の時間
を５ｍｖＬとする （７） ３５０’Ｃより室温まで冷却 （５）、（６）の過時効処理での水素濃度は８．１２．
２０．３０ ｖｏ１％の４水準、露点は一４０℃、２０
℃の２水準で試験を行い、■■０各熱サイクルでの酸化
膜還元の成否は第３表の通りであつ前記の還元所要時間
の式を還元率は時間に比例するとして実施例１の熱サイ
クルに適用し、還元可能と予測された条件は口で囲んで
示した。

これから判るように、口で囲まれた条件ではストリップ
の酸化膜は、還元されており、前述の式が実際の熱サイ
クルにおいても適用できることが認められる。

実施例 ２ 実施例２は下記に示す連続焼鈍熱サイクルで行い、第３
図に図示する。

（１）７００℃まで加熱 （２）７００℃で４０ ｓｅｃ保持 （３）５９５℃まで平均冷却速度７℃／ ｓｅｃで冷却
（４）５９５℃より４５０℃まで水と雰囲気ガスとでの
ミストで冷却。

推定膜厚６００大の酸化膜がストリップ表面に生成する （５）３５０℃まで冷却 ０４５０℃で１朋保持 ４５０℃より３５０℃まで１ｆ
ｎｖＬで冷却 ［Ｆ］ ４５０℃で１５ｍ保持 ４５０℃より３５０℃
まで１．５＃で冷却 ［Ｆ］ ４５０℃で２．５ｍ１ｙｔ保持 ４５０℃より
３５０℃まで２．５ ｍｖＬで冷却 （６）３５０℃より室温まで冷却 （５）の過時効処理における水素濃度は、２０、３０１
４０ｖｏ１％の３水準、露点は一４０℃、２０’Ｃの２
水準で試験を行った。

これによる還元の成否は第４表の通りである。

これによれば、実施例１の場合と同じく前述の還元所要
時間の関係式は、結果と一致していることが分る。

以上実施例１、実施例２が示すように急冷時に、酸化性
冷媒によって発生するストリップ表面の酸化膜が過時効
処理の雰囲気を調節することにより、還元除去されるこ
とは可能である。

したがって本発明の連続焼鈍法においては、ストリップ
表面の酸化膜除去のため酸洗する必要がな（なり、酸洗
に伴う酸のヒユームや作業性での問題はなく、作業性の
向上と作業費の節減をはかることができる。

なお前記従来例（５）急冷後に酸洗処理を行う場合は、
ストリップの温度を室温付近まで下げる必要があり、従
って過時効処理のための再加熱が必要となった。

したがって上記実施例２のような熱サイクルを取ること
はできないが、本発明の方法では、再加熱のない熱サイ
クルを取らせることが可能となるは言うまでもない。

従来種々提案されてきた絞り用冷延鋼板のための連続焼
鈍プロセスは、本発明によって初めてその完成を見たも
のといって決して過言ではない。

即ちプロセス王道けられない走行ストリップの薄い酸化
膜が過時効処理と同時にその除去が容易に可能となって
、作業性の改善はもとより、コストの低減に大きく寄与
し得るすぐれた発明と言うべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは過時効処理雰囲気と還元時間との関係を示す
グラフで酸化膜厚４５０λの場合である。 第１図Ｂは同じく膜厚６００λの場合、第２図は実施例
の熱サイクル、第３図は同じく他の１例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板厚０．２〜１．２ｍｍの冷間圧延ストリップを連
   続的に加熱、均熱した後、５５０℃以上の温度から水又
   は水と気体の混合物からなる冷媒により、５０℃／ｓｅ
   ｃ以上の速度で５００℃以下に冷却し、次いで下式の条
   件を満足する還元性雰囲気において過時効処理と酸化膜
   除去とを同時に行なうことを特徴とする絞り用冷延鋼板
   の連続焼鈍方法。 〔Ｈ２０〕＝水蒸気濃度（ｖｏ１％）露点に換算して ４５℃〜 １０℃ Ｔｍ＝過時効処理での３５０℃〜５００℃の範囲の熱サ
   イクルを代表する温度。