JPS6111292B2 - - Google Patents
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- JPS6111292B2 JPS6111292B2 JP56147590A JP14759081A JPS6111292B2 JP S6111292 B2 JPS6111292 B2 JP S6111292B2 JP 56147590 A JP56147590 A JP 56147590A JP 14759081 A JP14759081 A JP 14759081A JP S6111292 B2 JPS6111292 B2 JP S6111292B2
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- JP
- Japan
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- strain
- furnace
- continuous annealing
- elongation
- steel strip
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- Expired
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は良下工性の鋼帯を製造することを可能
とする鋼帯の連続焼鈍方法に関するものである。 従来、連続焼鈍で加工性にすぐれた鋼帯（スト
リツプ）を製造する方法が多数提案されている
が、その提案を実際の商業用の設備で生かそうと
するとき、本発明方法にしたがつて製造すること
でその効果を最大限に発揮できるものである。 連続焼鈍法は箱型焼鈍法に比べて、短時間で製
品ができること、小人数で焼鈍以後の多工程を集
約して運転できる等のすぐれた特長を持つ。しか
し需要家の鋼帯への要求の高まりから今以上の加
工性を有する連続焼鈍材が必要とされつつある。
このため種々の成分系、熱延条件、冷延条件焼鈍
温度、焼鈍時間、冷却速度、過時効条件などが検
討されてきた。この詳細な検討は通常実験室規模
で行なわれ、良い条件のみを実機連続焼鈍炉に適
用してその効果を確めている。 また実験室方法にたよらず実炉で直接条件を変
え、従来法との比較で良条件をさがす実験も広く
行われているが実炉では実験条件をかえるのが困
難なこともあり決定的な連続焼鈍方法はなかなか
みつからないのが現状である。 本発明者等は実験室的な検討結果では加工性の
目標が十分達成できているはずなのに実炉ではそ
の目標に達しないことが多いことに気が付きその
原因追求の中から良工性を得る操業方法、炉の設
計条件などの知見を得たので、その知見に基づき
極めて有利な連続焼鈍方法を提供するもので、そ
の要旨とするところは連続焼鈍において、鋼帯に
導入される伸び歪量が0.6％以下に及び／又は幅
ちぢみ歪量が0.3％以下となるように炉内張力を
制御することを特徴とする鋼帯の連続焼鈍方法に
ある。 以下本発明を詳細に説明する。 鋼帯の加工性、引張り試験値の伸びに連続焼鈍
材は問題があるので次に述べる実験を行なつた。 過時効を利用する加工用鋼板について、実用の
連続焼鈍炉に通す鋼帯の一部から短冊型のサンプ
ルを切出しておき、実験室の熱処理炉にて、実炉
通板材と同じ温度、時間になるよう熱処理をす
る。 この実験室で作つたものと実際の炉で作つたも
のの機械的性質、特に伸びを通板時の板厚で整理
してみると、第１図のようになり、この第１図か
ら厚物ほど実験室データより劣化していることが
明らかである。 この実用炉には過時効焼鈍部分はついておら
ず、過時効処理は通板後別の炉でコイルのまま行
なう形式であり、このため過時効中の繰返し応力
〓〓〓〓
で材質が劣化する現象はおきないはずである。 第１図でみられる伸びの劣化が板厚大側である
のは均熱から冷却までにロールにより鋼帯に入る
歪が原因であると考え、実炉通板材の通板による
歪を測定（通板前に一定距離のケガキ線を入れ、
通板後ケガキ間距離を測定）し、伸びの劣化代を
通板による歪で整理してみると第２図のごとき関
係にあることがわかつた。 この第２図から長手方向歪で0.3％以下にすれ
ば、ほぼ焼鈍中歪の入らない実験室材並となり、
0.6以下なら実用上劣化の許される範囲となる。
このため伸び歪の許容歪としては0.6％以下とし
た。 このように連続焼鈍で高温状態で歪が入ると材
質に悪影響を及ぼすことを明らかにし、その歪量
の範囲を明確にしたことを本発明の特徴とするも
のである。 尚、通板による板の伸び歪を測定するのは実際
はかなり困難であるので、板幅のちぢみ歪量を計
つてそれを代用してもさしつかえない。本発明者
等の測定では板幅ちぢみは長さ伸びのほぼ1/2で
あるので、前述した長手方向の歪で0.6％以下と
としようとすると、幅ちぢみでは0.3％以下がそ
の範囲となる。 この実験のように歪を実測して、材質劣化を防
止する方法以外に、新しく連続焼鈍炉を設計する
場合や、既設の炉で歪の制御のためには、理論的
に歪を予測することが必要である。この歪の予測
方法、制御方法を以下に述べる。 この連続焼鈍炉通板中の歪を方法としてはテン
シヨンレベラーなどに使用されている引張り曲げ
の理論が使えることを見出した。（理論より求め
た伸び歪と、実験で求めた歪は測定誤差範囲内で
一致することを確めた） 高温の炉内では鋼帯は非常に軟化しており、通
板に必要なわずかな張力も鋼帯にとつては降伏点
に近いような高張力で引張られた状態になつてお
り、ロールとの相互作用で鋼帯は容易に伸びる。
１回のロールを通板するたびに鋼帯の永久歪（塑
性歪）Δεとして、引張り曲げの理論より Δε＝２ｈ／Ｄ・σｔ／σｙ−σｙ／Ｅ …(1) Ｄ ＝炉内のロール直径(mm) ｈ：厚板(mm) σｔ：炉内の単位面積当り張力(Kgf/mm2) σｙ：炉内での鋼帯の降伏点(Kgf/mm2) Ｅ：炉内でのヤング率(Kgf/mm2) の歪が蓄積する。 (1)式の第２項は弾性回復分で(1)式のΔε０の
条件になるように連続焼鈍炉を運転できれば何本
のロールを通過しても歪の蓄積はなく、連続焼鈍
による理想的な材質が得られる。その条件は ２ｈ／Ｄσｔσｙ２／Ｅ …(2)である。 例えば高温でのヤング率Ｅを通常の連続焼鈍の
温度範囲ではＥ＝1.2×104Kgf/mm2であるので、例
として板厚／ロール直径が1/1000の比になるよう
な炉を作るとき、炉内張力を次式程度、 σｔ0.16y2 すなわち炉内降伏点の２乗の10分の１程度以下
の低張力で通板できるようにすれば歪による劣化
のない連続焼鈍炉をつくることができるものであ
る。即ち連続焼鈍炉を新設する際、(2)式の条件、
または例に示した(3)式の条件を満足するようにす
れば歪による材質劣化が無い理想的な連続焼鈍炉
が得られるものである。今述べた方法は、歪を累
積させない、いわば理想条件での焼鈍方法につい
てであり、この方法をとればロール本数、即ち炉
の大きさに依存せず材質劣化のない鋼帯をつくる
ことができる。 しかし前述したように伸び歪量が０％でなくて
も材質劣化はないので、(2)式よりゆるい範囲の張
力でも良加工性の鋼板を得ることができる。 この歪量制御について更に詳しく説明すると第
２図から実用上伸び歪は0.6％以下まで許容でき
ることを述べたが張力の高い側では(1)式の第２項
は第１項にくらべて無視できるので（この場合材
料を剛塑性体としてあつかうのと理論的には同
じ） Δε≒２ｈ／Ｄ・σｔ／σｙ …(4) とかけ、ｎ本のロールで構成された炉ならばトー
タルの歪εは ε＝ｎΔε＝２ｎｈ／Ｄ・σｔ／σｙ …(5) 〓〓〓〓
となる。前述したようにこの歪εを0.6％以下す
なわち ２ｎｈ／Ｄ・σｔ／σｙ0.006 …(6) になる範囲になるような操業条件を選ぶことで連
続焼鈍中の歪による劣化のほとんどない良加工性
をもつ鋼帯をつくることができる。 (1)式〜(6)式までの理論式で伸び歪量を求めるに
あたり、ヤング率Ｅ、鋼帯の降伏点σｙは焼鈍温
度に依存して変わり、特にσｙは鋼帯の成分にも
依存する。これらの値がわからないと理論的に伸
び歪量を求めることができないが、本発明者ら
は、伸び歪の実験値からＥ＝12000Kgf/mm2、σｙ
は炭素含有量〔Ｃ〕が0.01％以下の鋼帯ではσｙ
＝1.2Kgf/mm2、〔Ｃ〕＞0.01以上の鋼帯ではσｙ＝
2.5Kgf/mm2なる値をとれば、材質劣化を防止する
に必要な条件（たとえば張力、ロール径、ロール
本数）がえられることを見い出した。 焼鈍温度に依存するＥ，σｙの値を上記のよう
にきめたのは焼鈍炉の設計や、歪量制御の初期値
として十分な近似値をあたえるからである。ロー
ル径、ロール本数、張力の制御範囲などの決定に
今までの理論式をつかい、実炉を操業始めてから
の微調整（焼鈍温度や、鋼帯の成分のちがいによ
る伸び歪量の理論値よりのずれ）は張力で行なう
ものである。 尚、本発明による連続焼鈍法はどのような形式
の炉（例えば高温からの水冷による急冷方式やガ
ス冷却による徐冷方式の炉）にも適用可能であ
り、その焼鈍サイクルで得られる最高の加工性が
得られるものである。 本発明を行なわなければせつかく得られるはず
の加工性がいつも割引いた状態で得られるだけで
ある。 次に本発明の実施例について述べる。
とする鋼帯の連続焼鈍方法に関するものである。 従来、連続焼鈍で加工性にすぐれた鋼帯（スト
リツプ）を製造する方法が多数提案されている
が、その提案を実際の商業用の設備で生かそうと
するとき、本発明方法にしたがつて製造すること
でその効果を最大限に発揮できるものである。 連続焼鈍法は箱型焼鈍法に比べて、短時間で製
品ができること、小人数で焼鈍以後の多工程を集
約して運転できる等のすぐれた特長を持つ。しか
し需要家の鋼帯への要求の高まりから今以上の加
工性を有する連続焼鈍材が必要とされつつある。
このため種々の成分系、熱延条件、冷延条件焼鈍
温度、焼鈍時間、冷却速度、過時効条件などが検
討されてきた。この詳細な検討は通常実験室規模
で行なわれ、良い条件のみを実機連続焼鈍炉に適
用してその効果を確めている。 また実験室方法にたよらず実炉で直接条件を変
え、従来法との比較で良条件をさがす実験も広く
行われているが実炉では実験条件をかえるのが困
難なこともあり決定的な連続焼鈍方法はなかなか
みつからないのが現状である。 本発明者等は実験室的な検討結果では加工性の
目標が十分達成できているはずなのに実炉ではそ
の目標に達しないことが多いことに気が付きその
原因追求の中から良工性を得る操業方法、炉の設
計条件などの知見を得たので、その知見に基づき
極めて有利な連続焼鈍方法を提供するもので、そ
の要旨とするところは連続焼鈍において、鋼帯に
導入される伸び歪量が0.6％以下に及び／又は幅
ちぢみ歪量が0.3％以下となるように炉内張力を
制御することを特徴とする鋼帯の連続焼鈍方法に
ある。 以下本発明を詳細に説明する。 鋼帯の加工性、引張り試験値の伸びに連続焼鈍
材は問題があるので次に述べる実験を行なつた。 過時効を利用する加工用鋼板について、実用の
連続焼鈍炉に通す鋼帯の一部から短冊型のサンプ
ルを切出しておき、実験室の熱処理炉にて、実炉
通板材と同じ温度、時間になるよう熱処理をす
る。 この実験室で作つたものと実際の炉で作つたも
のの機械的性質、特に伸びを通板時の板厚で整理
してみると、第１図のようになり、この第１図か
ら厚物ほど実験室データより劣化していることが
明らかである。 この実用炉には過時効焼鈍部分はついておら
ず、過時効処理は通板後別の炉でコイルのまま行
なう形式であり、このため過時効中の繰返し応力
〓〓〓〓
で材質が劣化する現象はおきないはずである。 第１図でみられる伸びの劣化が板厚大側である
のは均熱から冷却までにロールにより鋼帯に入る
歪が原因であると考え、実炉通板材の通板による
歪を測定（通板前に一定距離のケガキ線を入れ、
通板後ケガキ間距離を測定）し、伸びの劣化代を
通板による歪で整理してみると第２図のごとき関
係にあることがわかつた。 この第２図から長手方向歪で0.3％以下にすれ
ば、ほぼ焼鈍中歪の入らない実験室材並となり、
0.6以下なら実用上劣化の許される範囲となる。
このため伸び歪の許容歪としては0.6％以下とし
た。 このように連続焼鈍で高温状態で歪が入ると材
質に悪影響を及ぼすことを明らかにし、その歪量
の範囲を明確にしたことを本発明の特徴とするも
のである。 尚、通板による板の伸び歪を測定するのは実際
はかなり困難であるので、板幅のちぢみ歪量を計
つてそれを代用してもさしつかえない。本発明者
等の測定では板幅ちぢみは長さ伸びのほぼ1/2で
あるので、前述した長手方向の歪で0.6％以下と
としようとすると、幅ちぢみでは0.3％以下がそ
の範囲となる。 この実験のように歪を実測して、材質劣化を防
止する方法以外に、新しく連続焼鈍炉を設計する
場合や、既設の炉で歪の制御のためには、理論的
に歪を予測することが必要である。この歪の予測
方法、制御方法を以下に述べる。 この連続焼鈍炉通板中の歪を方法としてはテン
シヨンレベラーなどに使用されている引張り曲げ
の理論が使えることを見出した。（理論より求め
た伸び歪と、実験で求めた歪は測定誤差範囲内で
一致することを確めた） 高温の炉内では鋼帯は非常に軟化しており、通
板に必要なわずかな張力も鋼帯にとつては降伏点
に近いような高張力で引張られた状態になつてお
り、ロールとの相互作用で鋼帯は容易に伸びる。
１回のロールを通板するたびに鋼帯の永久歪（塑
性歪）Δεとして、引張り曲げの理論より Δε＝２ｈ／Ｄ・σｔ／σｙ−σｙ／Ｅ …(1) Ｄ ＝炉内のロール直径(mm) ｈ：厚板(mm) σｔ：炉内の単位面積当り張力(Kgf/mm2) σｙ：炉内での鋼帯の降伏点(Kgf/mm2) Ｅ：炉内でのヤング率(Kgf/mm2) の歪が蓄積する。 (1)式の第２項は弾性回復分で(1)式のΔε０の
条件になるように連続焼鈍炉を運転できれば何本
のロールを通過しても歪の蓄積はなく、連続焼鈍
による理想的な材質が得られる。その条件は ２ｈ／Ｄσｔσｙ２／Ｅ …(2)である。 例えば高温でのヤング率Ｅを通常の連続焼鈍の
温度範囲ではＥ＝1.2×104Kgf/mm2であるので、例
として板厚／ロール直径が1/1000の比になるよう
な炉を作るとき、炉内張力を次式程度、 σｔ0.16y2 すなわち炉内降伏点の２乗の10分の１程度以下
の低張力で通板できるようにすれば歪による劣化
のない連続焼鈍炉をつくることができるものであ
る。即ち連続焼鈍炉を新設する際、(2)式の条件、
または例に示した(3)式の条件を満足するようにす
れば歪による材質劣化が無い理想的な連続焼鈍炉
が得られるものである。今述べた方法は、歪を累
積させない、いわば理想条件での焼鈍方法につい
てであり、この方法をとればロール本数、即ち炉
の大きさに依存せず材質劣化のない鋼帯をつくる
ことができる。 しかし前述したように伸び歪量が０％でなくて
も材質劣化はないので、(2)式よりゆるい範囲の張
力でも良加工性の鋼板を得ることができる。 この歪量制御について更に詳しく説明すると第
２図から実用上伸び歪は0.6％以下まで許容でき
ることを述べたが張力の高い側では(1)式の第２項
は第１項にくらべて無視できるので（この場合材
料を剛塑性体としてあつかうのと理論的には同
じ） Δε≒２ｈ／Ｄ・σｔ／σｙ …(4) とかけ、ｎ本のロールで構成された炉ならばトー
タルの歪εは ε＝ｎΔε＝２ｎｈ／Ｄ・σｔ／σｙ …(5) 〓〓〓〓
となる。前述したようにこの歪εを0.6％以下す
なわち ２ｎｈ／Ｄ・σｔ／σｙ0.006 …(6) になる範囲になるような操業条件を選ぶことで連
続焼鈍中の歪による劣化のほとんどない良加工性
をもつ鋼帯をつくることができる。 (1)式〜(6)式までの理論式で伸び歪量を求めるに
あたり、ヤング率Ｅ、鋼帯の降伏点σｙは焼鈍温
度に依存して変わり、特にσｙは鋼帯の成分にも
依存する。これらの値がわからないと理論的に伸
び歪量を求めることができないが、本発明者ら
は、伸び歪の実験値からＥ＝12000Kgf/mm2、σｙ
は炭素含有量〔Ｃ〕が0.01％以下の鋼帯ではσｙ
＝1.2Kgf/mm2、〔Ｃ〕＞0.01以上の鋼帯ではσｙ＝
2.5Kgf/mm2なる値をとれば、材質劣化を防止する
に必要な条件（たとえば張力、ロール径、ロール
本数）がえられることを見い出した。 焼鈍温度に依存するＥ，σｙの値を上記のよう
にきめたのは焼鈍炉の設計や、歪量制御の初期値
として十分な近似値をあたえるからである。ロー
ル径、ロール本数、張力の制御範囲などの決定に
今までの理論式をつかい、実炉を操業始めてから
の微調整（焼鈍温度や、鋼帯の成分のちがいによ
る伸び歪量の理論値よりのずれ）は張力で行なう
ものである。 尚、本発明による連続焼鈍法はどのような形式
の炉（例えば高温からの水冷による急冷方式やガ
ス冷却による徐冷方式の炉）にも適用可能であ
り、その焼鈍サイクルで得られる最高の加工性が
得られるものである。 本発明を行なわなければせつかく得られるはず
の加工性がいつも割引いた状態で得られるだけで
ある。 次に本発明の実施例について述べる。
【表】
板厚0.8mmでロール直径800mmで、均熱炉内ロール
10本の操業炉を使用
10本の操業炉を使用
第１図は実験室炉と操業炉における板厚と伸び
の関係を示す図表、第２図は伸び歪量と伸び劣化
代との関係を示す図表である。 〓〓〓〓
第１図の曲線、１…実験室データ、２…実操業
炉データ。 〓〓〓〓
の関係を示す図表、第２図は伸び歪量と伸び劣化
代との関係を示す図表である。 〓〓〓〓
第１図の曲線、１…実験室データ、２…実操業
炉データ。 〓〓〓〓
Claims (1)
- １ 鋼帯の連続焼鈍にあたり、加熱，均熱および
冷却帯域において、鋼帯に導入される伸び歪量が
0.6％以下に及び／又は幅ちぢみ歪量が0.3％以下
となるように炉内張力を制御することを特徴とす
る鋼帯の連続焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14759081A JPS5848631A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 鋼帯の連続焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14759081A JPS5848631A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 鋼帯の連続焼鈍方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848631A JPS5848631A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS6111292B2 true JPS6111292B2 (ja) | 1986-04-02 |
Family
ID=15433786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14759081A Granted JPS5848631A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 鋼帯の連続焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848631A (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829004A (ja) * | 1971-08-18 | 1973-04-17 | ||
| JPS4870607A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-25 | ||
| JPS4924765A (ja) * | 1972-07-05 | 1974-03-05 | ||
| JPS503008A (ja) * | 1973-05-15 | 1975-01-13 | ||
| JPS5226307A (en) * | 1975-08-25 | 1977-02-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method and apparatus for controlling tension in continuous annealing a pparatus |
| JPS5271320A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Equipment for continuous annealing |
| JPS5514809A (en) * | 1978-07-14 | 1980-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Treating method for super aging at continuous annealing |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP14759081A patent/JPS5848631A/ja active Granted
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829004A (ja) * | 1971-08-18 | 1973-04-17 | ||
| JPS4870607A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-25 | ||
| JPS4924765A (ja) * | 1972-07-05 | 1974-03-05 | ||
| JPS503008A (ja) * | 1973-05-15 | 1975-01-13 | ||
| JPS5226307A (en) * | 1975-08-25 | 1977-02-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method and apparatus for controlling tension in continuous annealing a pparatus |
| JPS5271320A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Equipment for continuous annealing |
| JPS5514809A (en) * | 1978-07-14 | 1980-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Treating method for super aging at continuous annealing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848631A (ja) | 1983-03-22 |
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