JPS6234807B2 - - Google Patents
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- JPS6234807B2 JPS6234807B2 JP16636582A JP16636582A JPS6234807B2 JP S6234807 B2 JPS6234807 B2 JP S6234807B2 JP 16636582 A JP16636582 A JP 16636582A JP 16636582 A JP16636582 A JP 16636582A JP S6234807 B2 JPS6234807 B2 JP S6234807B2
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- cooling
- roll
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- steel plate
- rolls
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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
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
本発明は、薄鋼板製造工程の連続焼鈍における
薄鋼板の冷却方法に関し、さらに詳しくは、均熱
後の薄鋼板を冷却ロールを用いて冷却する場合に
薄鋼板の冷却曲線が階段状になることが不可避で
あるが、それが鋼板材質の改善に悪影響を及ぼさ
ないように操業条件を規定した冷却方法に関す
る。 薄鋼板の連続焼鈍は、均熱保持により鋼板を再
結晶させその後の急速冷却とその後の析出処理と
によつて鋼板中の固溶炭素量を低減させるもので
ある。固溶炭素量の低減により、鋼板の材料特性
のうち、時効特性、降伏特性、延性などが改善さ
れる。時効特性は、一般に、歪時効処理（100
℃、30min）前後の応力上昇値で表わされる。 均熱処理後の鋼板を急速冷却する方法として、
ガス冷却、ミスト冷却、フオグ冷却、水冷却、ロ
ール冷却、粉粒体による直接冷却など種々の方法
がある。これらの冷却方法のうちいずれの方法を
選択するかは、被焼鈍材の種類、板厚、単位時間
当りの生産量等に依存する。 本発明は、これらのうち、ロール冷却に係るも
のである。ロール冷却は、薄鋼板の平均冷却速度
が30〜250℃／秒程度の場合に最も有利であると
考えられている。 しかし、ロール冷却は従来、薄鋼板の平均冷却
速度が所望の範囲内に入つておればよいとの考え
に立脚して採用されており、その範囲内で製造で
きる種類の鋼板の焼鈍にしか適用されていなかつ
た。すなわち、被焼鈍材の種類の差異に対して厳
密な考慮が払われておらず、簡易な方法として用
いられていた。 ロール冷却方法が宿命的に有している問題は、
ロールとロールとの中間において鋼板がロールと
接触せずに鋼板の冷却速度が著しく小さい部分が
存在することである。すなわち、温度〜時間平面
に描いた薄鋼板の冷却曲線が階段状となることで
ある。 この問題は、均熱された薄鋼板を約750℃から
約400℃までの急冷を必要とする温度域を１本の
ロールで冷却することができない限り、回避する
ことができないものである。複数本のロールによ
つて薄鋼板を冷却する場合、冷却ロール中間の緩
速冷却部が被冷却材の材質を劣化させる問題を解
決することが重要な課題である。 本発明者らは、上記問題を解決するために、薄
鋼板のロール冷却装置が薄鋼板の所望の材料特性
に悪影響を及ぼさないためにどのような要件が必
要であるか、およびロール冷却方法の材料特性に
及ぼす要因を実験により明らかにした。 ロール冷却法では、冷却ロールに接触している
薄鋼板は急冷される。薄鋼板が冷却ロール部を通
過する通板速度を遅くすれば、薄鋼板は冷却ロー
ルとの接触部で急冷されるが、同時に薄鋼板と冷
却ロールとの非接触部における緩冷時間も長くな
る。逆に通板時間を速くすれば、緩冷時間も短く
なる。 薄鋼板が冷却ロールと接触する部分の長さと冷
却ロールに接触しない部分の長さとの比率、およ
び薄鋼板が冷却ロール部を通過する通板速度の両
者が薄鋼板の適正な材質とどのような関係にある
かに着目し、本発明が完成された。 本発明の第１の目的は、薄鋼板製造工程の連続
焼鈍において冷却ロールを用いて所望の適正な材
料特性を有する薄鋼板を製造することである。 本発明の第２の目的は、薄鋼板製造工程の連続
焼鈍のロール冷却設備の適正な設計指針を与える
ことである。 本発明の第３の目的はロール冷却方法の材料特
性に及ぼす制御要因を明確にし、その制御を行う
ことである。 第１図に示す２本の冷却ロールによる冷却装置
を用いて実験した。図において１はガス冷却部、
２は案内ロール、３は薄鋼板、４は冷却ロールで
ある。薄鋼板３は本装置の入口側ガス冷却部１で
所望温度に調整され、案内ロール２に導かれて２
個の冷却ロールに巻付角θで接触し、出側案内ロ
ール２に導されてＦ方向に通板される。 この装置では、薄鋼板がそれぞれの冷却ロール
に巻きついている巻付角を２等分する２面Ｐ―
Ｐ、Ｑ―Ｑ間の距離（ロール中心間隔）Ｄ
（ｍ）、冷却ロール４の半径Ｒ（ｍ）、薄鋼板の冷
却ロール巻付角（冷却ロール中心角）θ（度）、
薄鋼板の通板速度LS（ｍ／分）を可変とした。 実験に供した薄鋼板の素材は第１表に示す通り
で、鋼１は複合組織高張力鋼板、鋼２は遅時効性
深絞り用軟鋼板である。
薄鋼板の冷却方法に関し、さらに詳しくは、均熱
後の薄鋼板を冷却ロールを用いて冷却する場合に
薄鋼板の冷却曲線が階段状になることが不可避で
あるが、それが鋼板材質の改善に悪影響を及ぼさ
ないように操業条件を規定した冷却方法に関す
る。 薄鋼板の連続焼鈍は、均熱保持により鋼板を再
結晶させその後の急速冷却とその後の析出処理と
によつて鋼板中の固溶炭素量を低減させるもので
ある。固溶炭素量の低減により、鋼板の材料特性
のうち、時効特性、降伏特性、延性などが改善さ
れる。時効特性は、一般に、歪時効処理（100
℃、30min）前後の応力上昇値で表わされる。 均熱処理後の鋼板を急速冷却する方法として、
ガス冷却、ミスト冷却、フオグ冷却、水冷却、ロ
ール冷却、粉粒体による直接冷却など種々の方法
がある。これらの冷却方法のうちいずれの方法を
選択するかは、被焼鈍材の種類、板厚、単位時間
当りの生産量等に依存する。 本発明は、これらのうち、ロール冷却に係るも
のである。ロール冷却は、薄鋼板の平均冷却速度
が30〜250℃／秒程度の場合に最も有利であると
考えられている。 しかし、ロール冷却は従来、薄鋼板の平均冷却
速度が所望の範囲内に入つておればよいとの考え
に立脚して採用されており、その範囲内で製造で
きる種類の鋼板の焼鈍にしか適用されていなかつ
た。すなわち、被焼鈍材の種類の差異に対して厳
密な考慮が払われておらず、簡易な方法として用
いられていた。 ロール冷却方法が宿命的に有している問題は、
ロールとロールとの中間において鋼板がロールと
接触せずに鋼板の冷却速度が著しく小さい部分が
存在することである。すなわち、温度〜時間平面
に描いた薄鋼板の冷却曲線が階段状となることで
ある。 この問題は、均熱された薄鋼板を約750℃から
約400℃までの急冷を必要とする温度域を１本の
ロールで冷却することができない限り、回避する
ことができないものである。複数本のロールによ
つて薄鋼板を冷却する場合、冷却ロール中間の緩
速冷却部が被冷却材の材質を劣化させる問題を解
決することが重要な課題である。 本発明者らは、上記問題を解決するために、薄
鋼板のロール冷却装置が薄鋼板の所望の材料特性
に悪影響を及ぼさないためにどのような要件が必
要であるか、およびロール冷却方法の材料特性に
及ぼす要因を実験により明らかにした。 ロール冷却法では、冷却ロールに接触している
薄鋼板は急冷される。薄鋼板が冷却ロール部を通
過する通板速度を遅くすれば、薄鋼板は冷却ロー
ルとの接触部で急冷されるが、同時に薄鋼板と冷
却ロールとの非接触部における緩冷時間も長くな
る。逆に通板時間を速くすれば、緩冷時間も短く
なる。 薄鋼板が冷却ロールと接触する部分の長さと冷
却ロールに接触しない部分の長さとの比率、およ
び薄鋼板が冷却ロール部を通過する通板速度の両
者が薄鋼板の適正な材質とどのような関係にある
かに着目し、本発明が完成された。 本発明の第１の目的は、薄鋼板製造工程の連続
焼鈍において冷却ロールを用いて所望の適正な材
料特性を有する薄鋼板を製造することである。 本発明の第２の目的は、薄鋼板製造工程の連続
焼鈍のロール冷却設備の適正な設計指針を与える
ことである。 本発明の第３の目的はロール冷却方法の材料特
性に及ぼす制御要因を明確にし、その制御を行う
ことである。 第１図に示す２本の冷却ロールによる冷却装置
を用いて実験した。図において１はガス冷却部、
２は案内ロール、３は薄鋼板、４は冷却ロールで
ある。薄鋼板３は本装置の入口側ガス冷却部１で
所望温度に調整され、案内ロール２に導かれて２
個の冷却ロールに巻付角θで接触し、出側案内ロ
ール２に導されてＦ方向に通板される。 この装置では、薄鋼板がそれぞれの冷却ロール
に巻きついている巻付角を２等分する２面Ｐ―
Ｐ、Ｑ―Ｑ間の距離（ロール中心間隔）Ｄ
（ｍ）、冷却ロール４の半径Ｒ（ｍ）、薄鋼板の冷
却ロール巻付角（冷却ロール中心角）θ（度）、
薄鋼板の通板速度LS（ｍ／分）を可変とした。 実験に供した薄鋼板の素材は第１表に示す通り
で、鋼１は複合組織高張力鋼板、鋼２は遅時効性
深絞り用軟鋼板である。
【表】
第１図において
Δｌ＝２個の冷却ロール間のロールと接触しな
い薄鋼板の長さ（）（ｍ） Δｄ＝冷却ロールと接触している薄鋼板の長さ
（）（ｍ） Ｎ＝Δｄ／Δｌ ｖS＝AB間における薄鋼板の冷却速度 （℃＝sec） ｖR＝BC間における薄鋼板の冷却速度 （℃／sec） ｖM＝ABC間における薄鋼板の平均冷却速度 （℃／sec） とすれば ｖM＝ｖＳ＋ｖＲＮ／１＋Ｎ ……(1) となる。 冷却ロール４の温度は冷媒の種類と温度とを調
整することにより20〜300℃の任意の温度に保持
することができ、冷却ロール４に接触する直前の
薄鋼板温度は750〜450℃に調整した。 また、本装置の入側Ｓと出側Ｆとの間の平均冷
却速度はほぼｖMに等しくなるようにした。 比較のために、ガスおよびミスト冷却によるほ
ぼ直線的な冷却速度を得られる実験を行ない、そ
の冷却速度をｖLとする。ここで直線的な冷却速
度とは、温度〜時間平面における冷却曲線が、急
速冷却を必要とする均熱温度から400℃以下まで
の範囲において直線的であるものを云い、ロール
冷却における階段状温度降下と対比するためのも
のである。一般には、従来のガス冷却法、ミスト
冷却法、水冷却法は、直線的な冷却速度をもつも
のである。 第１表掲記の鋼１を用いて、Ｒ＝0.75、θ＝
120、LS＝40としたときの焼鈍冷却後の降伏比
YR＝YS／TS×100（％）に及ばすＮの影響を第
２図に示す。第２図には、上記直線的な冷却速度
（直線冷却）の場合を併記した。この直線冷却法
によるデータは700℃から300℃までの冷却速度を
従来のガスジエツト冷却におけるガス流量を変更
させて得たものである。 Ｎが大きくなるに従つて、すなわち、薄鋼板が
冷却ロールと接触しない部分の長さΔｌが短くな
るに従つて、ロール冷却は直線冷却に近づく。 Ｎ＝２〜2.5では平均冷却速度を大にしても、
YRは低くならず、複合組織化できないが、Ｎ＝
３とすれば、ほぼ直線冷却法の場合と同様、ない
しはそれ以上の効果を得ることができる。すなわ
ち、ロール冷却の特徴である高速冷却側におい
て、しかも、ロール冷却で制御することが困難で
ない50〜300℃／secの冷却速度において、Ｎが３
以上であれば安定的にYR≦50％を確保すること
ができる。 次に、Ｎ＝３としたときに、Ｒ・θと通板速度
LSとの比、Ｒ・θ／LSの値が、時効指数（以下
AIと記す）（Kg／mm2）に及ぼす影響について第１
表掲記の鋼２について調べた結果を第３図に示
す。この実験ではＲ＝0.3〜1.0（ｍ）、θ＝20〜
160（度）、LS＝20〜450（ｍ／min）の範囲に亘
つて変化させた。 第３図から、Ｒ・θ／LSの値が少なくとも３
以下であれば、ｖMが変化してもAIを４Kg／mm2以
下に低減させることができる。連続焼鈍法におい
て急冷、析出処理を行なうのはこのAIを低下さ
せることにあり、AIが４Kg／mm2を越えると、ス
キンパス後出荷された鋼板が室温において時効が
進行し、降伏点の上昇、降伏点伸びの増大、全伸
びの減少等を生ずることが知られており、４Kg／
mm2以下にすることが必要である。 以上の実験結果から、連続焼鈍における薄鋼板
の冷却方法としてロール冷却を行なう場合、 Ｒ・θ／LS≦３ ……(2) の条件で操業すれば、AIを十分低くすることが
できる。また、冷却ロール間隔Ｄ（巻付角θを２
等分する２面間の距離）と冷却ロールへの薄鋼板
の巻付角θとの関係は、第１図に示したＤ，Ｒ，
θの幾何学的関係より次式となる。 Ｄ＝Δｌ sin（１８０−θ／２）＋2R sinθ／２ ＝１／Ｎ Ｒπθ／１８０sin（１８０−θ／２） ＋2R sinθ／２ 前記Ｎ≧３の要件を用いれば上式は Ｄ／Ｒ≦πθ／５４０sin（１８０−θ／２）＋2sin
θ／２……(3) となる。(3)式の条件を満足しておれば、YRを50
％以下とし、またAIを４Kg／mm2以下とすること
ができる。 (3)式は、２本のロール径Ｒおよび巻付角θが等
しい場合の式であるがロール径が異なる場合で
も、 Ｄ／Ｒ≦πθ／５４０sin（１８０−θ／２）＋sinθ
／２ ＋Ｒ′／Ｒsinθ′／２ ただし R′，θ′：前段のロールの半径、巻付角 R′，θ：後段のロールの径、巻付角 となり、 sinθ／２≧Ｒ′／Ｒsinθ′／２ の場合は(3)式がそのまま成立し、 sinθ／２＜Ｒ′／Ｒsinθ′／２ の場合はΔｌがより小さくなり安全側にある。 従つて、ロールの径および巻付角が異なる場合
には(3)式のＲ，θの値として、大きい方の値を採
るものとすればよい。 連続焼鈍におけるロール冷却の最も重要な点は
冷却速度をどのように定め、その速度を如何に制
御するかにある。ロール冷却の冷却速度は、ロ
ール本数、ロール間隔、巻付角、ロール内
の冷媒の種類と温度、通板速度に依存する。こ
れら〜を調整することによつてロール冷却の
冷却速度を制御することができる。 上記(2)，(3)式は、巻付角θ、ロール間隔Ｄ、通
板速度LSを適正条件に規定するものである。 以上の実験は１対の冷却ロールによるものであ
るが、冷却ロールが２本以上の場合においても、
同様の条件が、薄鋼板の冷却ロール接触部と非接
触部との関係において必要であり、どの１組の冷
却ロールについても上述の条件が満足されなけれ
ばならない。 実際操業上、薄鋼板の冷却ロールへの巻付角θ
を変化させて冷却速度制御を行なう場合に、高い
冷却速度を要求する製品では、多数の冷却ロール
のうち少なくとも１本以上はそのロールの冷却の
可変巻付角θの範囲を最大にするのが効果的であ
る。 従つて、上述の(2)，(3)式の条件は、該冷却ロー
ルの最大巻付角θMのときに満足していることが
必要である。 ロール冷却の冷却帯の設計に当つては、薄鋼板
の通板速度や所望冷却速度等との兼兼合いで最大
巻付角θMをどの程度に定めるか事前に決定して
おき、そのθMに対してＤ／Ｒが(3)式で規定され
る範囲内にあるように予め設計しておくことによ
つて、良質な所望材質の薄鋼板を製造する操業条
件を確保することができる。 本発明は以上に詳述した通り、薄鋼板の連続焼
鈍において、薄鋼板を均熱後、複数の冷却ロール
に薄鋼板を接触させて冷却する場合に、任意の隣
接する２本の冷却ロールのロール径の大きい方の
ロールの半径Ｒと、薄鋼板の冷却ロールへの最大
巻付角θMと、該隣接する２本のロールの薄鋼板
巻付角を２等分する２面間の距離Ｄと、薄鋼板の
通板速度LSとを、前記(2)，(3)式の通り規定して
冷却を行うことにある。 本発明方法により、薄鋼板製造工程の連続焼鈍
において薄鋼板を冷却ロールを用いて冷却し、所
望の材料特性を得ることができるようになつた。 また、良好な材質の薄鋼板を得るためのロール
冷却装置の設計指針が明確となつた。 さらに、本発明方法により、ロール冷却方法に
おける薄鋼板材料特性に及ぼす各要因が明らかと
なつたので、これらの要因、例えば、巻付角θ、
冷却ロールの一定方向の中心距離Ｄ、通板速度
LS等に薄鋼板材料に応じた制御目標値を付与し
て制御することが可能となつた。 次に本発明の実施例をあげて本発明のすぐれた
効果を説明するが、本発明はもちろんこのような
実施例のみに局限されるものではなく、本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の改変を施
し得るものである。例えば、燐添加極低炭素鋼の
脆性の改善等を本発明方法により行なうことが可
能である。すなわち、鋼の組成にも依存するが、
燐による鋼板の脆化温度領域、または炭窒化物形
成元素、例えばＴi,Nb,Zr等と炭素、窒素または
Mn，Al，Ｓ等の複合析出物の析出が進行する温
度領域における緩冷が鋼板材質を劣化させるよう
な場合には本発明方法を有効に適用することが可
能である。 実施例 ６本の冷却ロールを用いて連続焼鈍のロール冷
却を行なつた。 使用鋼種は第２表に示す実施例１〜３である。 実施例１〜２は、第１表の鋼１〜２と同一であ
り、実施例３は板厚0.32mm2のブリキ原板である。 実施例１〜３の各鋼のそれぞれの最も重要な材
料特性を第４図〜第６図に示した。第４図〜第６
図は横軸にＲ・θM／LSをとり、第４図は実施例
１（複合組織高張力鋼板）の降伏点YS（Kg／
mm2）、第５図は実施例２（深絞り用鋼板）の伸び
El（％）、第６図は実施例３（軟質ブリキ原板）
のロツクウエル硬度HR30Tをそれぞれ示し、図
中ｆ（θM）は前記(3)式の右辺を示す。 第４図〜第６図は、前記(2)，(3)式を満足する条
件で冷却された薄鋼板がそれぞれの材質における
最も主要な材料特性に優れていることを示してい
る。
い薄鋼板の長さ（）（ｍ） Δｄ＝冷却ロールと接触している薄鋼板の長さ
（）（ｍ） Ｎ＝Δｄ／Δｌ ｖS＝AB間における薄鋼板の冷却速度 （℃＝sec） ｖR＝BC間における薄鋼板の冷却速度 （℃／sec） ｖM＝ABC間における薄鋼板の平均冷却速度 （℃／sec） とすれば ｖM＝ｖＳ＋ｖＲＮ／１＋Ｎ ……(1) となる。 冷却ロール４の温度は冷媒の種類と温度とを調
整することにより20〜300℃の任意の温度に保持
することができ、冷却ロール４に接触する直前の
薄鋼板温度は750〜450℃に調整した。 また、本装置の入側Ｓと出側Ｆとの間の平均冷
却速度はほぼｖMに等しくなるようにした。 比較のために、ガスおよびミスト冷却によるほ
ぼ直線的な冷却速度を得られる実験を行ない、そ
の冷却速度をｖLとする。ここで直線的な冷却速
度とは、温度〜時間平面における冷却曲線が、急
速冷却を必要とする均熱温度から400℃以下まで
の範囲において直線的であるものを云い、ロール
冷却における階段状温度降下と対比するためのも
のである。一般には、従来のガス冷却法、ミスト
冷却法、水冷却法は、直線的な冷却速度をもつも
のである。 第１表掲記の鋼１を用いて、Ｒ＝0.75、θ＝
120、LS＝40としたときの焼鈍冷却後の降伏比
YR＝YS／TS×100（％）に及ばすＮの影響を第
２図に示す。第２図には、上記直線的な冷却速度
（直線冷却）の場合を併記した。この直線冷却法
によるデータは700℃から300℃までの冷却速度を
従来のガスジエツト冷却におけるガス流量を変更
させて得たものである。 Ｎが大きくなるに従つて、すなわち、薄鋼板が
冷却ロールと接触しない部分の長さΔｌが短くな
るに従つて、ロール冷却は直線冷却に近づく。 Ｎ＝２〜2.5では平均冷却速度を大にしても、
YRは低くならず、複合組織化できないが、Ｎ＝
３とすれば、ほぼ直線冷却法の場合と同様、ない
しはそれ以上の効果を得ることができる。すなわ
ち、ロール冷却の特徴である高速冷却側におい
て、しかも、ロール冷却で制御することが困難で
ない50〜300℃／secの冷却速度において、Ｎが３
以上であれば安定的にYR≦50％を確保すること
ができる。 次に、Ｎ＝３としたときに、Ｒ・θと通板速度
LSとの比、Ｒ・θ／LSの値が、時効指数（以下
AIと記す）（Kg／mm2）に及ぼす影響について第１
表掲記の鋼２について調べた結果を第３図に示
す。この実験ではＲ＝0.3〜1.0（ｍ）、θ＝20〜
160（度）、LS＝20〜450（ｍ／min）の範囲に亘
つて変化させた。 第３図から、Ｒ・θ／LSの値が少なくとも３
以下であれば、ｖMが変化してもAIを４Kg／mm2以
下に低減させることができる。連続焼鈍法におい
て急冷、析出処理を行なうのはこのAIを低下さ
せることにあり、AIが４Kg／mm2を越えると、ス
キンパス後出荷された鋼板が室温において時効が
進行し、降伏点の上昇、降伏点伸びの増大、全伸
びの減少等を生ずることが知られており、４Kg／
mm2以下にすることが必要である。 以上の実験結果から、連続焼鈍における薄鋼板
の冷却方法としてロール冷却を行なう場合、 Ｒ・θ／LS≦３ ……(2) の条件で操業すれば、AIを十分低くすることが
できる。また、冷却ロール間隔Ｄ（巻付角θを２
等分する２面間の距離）と冷却ロールへの薄鋼板
の巻付角θとの関係は、第１図に示したＤ，Ｒ，
θの幾何学的関係より次式となる。 Ｄ＝Δｌ sin（１８０−θ／２）＋2R sinθ／２ ＝１／Ｎ Ｒπθ／１８０sin（１８０−θ／２） ＋2R sinθ／２ 前記Ｎ≧３の要件を用いれば上式は Ｄ／Ｒ≦πθ／５４０sin（１８０−θ／２）＋2sin
θ／２……(3) となる。(3)式の条件を満足しておれば、YRを50
％以下とし、またAIを４Kg／mm2以下とすること
ができる。 (3)式は、２本のロール径Ｒおよび巻付角θが等
しい場合の式であるがロール径が異なる場合で
も、 Ｄ／Ｒ≦πθ／５４０sin（１８０−θ／２）＋sinθ
／２ ＋Ｒ′／Ｒsinθ′／２ ただし R′，θ′：前段のロールの半径、巻付角 R′，θ：後段のロールの径、巻付角 となり、 sinθ／２≧Ｒ′／Ｒsinθ′／２ の場合は(3)式がそのまま成立し、 sinθ／２＜Ｒ′／Ｒsinθ′／２ の場合はΔｌがより小さくなり安全側にある。 従つて、ロールの径および巻付角が異なる場合
には(3)式のＲ，θの値として、大きい方の値を採
るものとすればよい。 連続焼鈍におけるロール冷却の最も重要な点は
冷却速度をどのように定め、その速度を如何に制
御するかにある。ロール冷却の冷却速度は、ロ
ール本数、ロール間隔、巻付角、ロール内
の冷媒の種類と温度、通板速度に依存する。こ
れら〜を調整することによつてロール冷却の
冷却速度を制御することができる。 上記(2)，(3)式は、巻付角θ、ロール間隔Ｄ、通
板速度LSを適正条件に規定するものである。 以上の実験は１対の冷却ロールによるものであ
るが、冷却ロールが２本以上の場合においても、
同様の条件が、薄鋼板の冷却ロール接触部と非接
触部との関係において必要であり、どの１組の冷
却ロールについても上述の条件が満足されなけれ
ばならない。 実際操業上、薄鋼板の冷却ロールへの巻付角θ
を変化させて冷却速度制御を行なう場合に、高い
冷却速度を要求する製品では、多数の冷却ロール
のうち少なくとも１本以上はそのロールの冷却の
可変巻付角θの範囲を最大にするのが効果的であ
る。 従つて、上述の(2)，(3)式の条件は、該冷却ロー
ルの最大巻付角θMのときに満足していることが
必要である。 ロール冷却の冷却帯の設計に当つては、薄鋼板
の通板速度や所望冷却速度等との兼兼合いで最大
巻付角θMをどの程度に定めるか事前に決定して
おき、そのθMに対してＤ／Ｒが(3)式で規定され
る範囲内にあるように予め設計しておくことによ
つて、良質な所望材質の薄鋼板を製造する操業条
件を確保することができる。 本発明は以上に詳述した通り、薄鋼板の連続焼
鈍において、薄鋼板を均熱後、複数の冷却ロール
に薄鋼板を接触させて冷却する場合に、任意の隣
接する２本の冷却ロールのロール径の大きい方の
ロールの半径Ｒと、薄鋼板の冷却ロールへの最大
巻付角θMと、該隣接する２本のロールの薄鋼板
巻付角を２等分する２面間の距離Ｄと、薄鋼板の
通板速度LSとを、前記(2)，(3)式の通り規定して
冷却を行うことにある。 本発明方法により、薄鋼板製造工程の連続焼鈍
において薄鋼板を冷却ロールを用いて冷却し、所
望の材料特性を得ることができるようになつた。 また、良好な材質の薄鋼板を得るためのロール
冷却装置の設計指針が明確となつた。 さらに、本発明方法により、ロール冷却方法に
おける薄鋼板材料特性に及ぼす各要因が明らかと
なつたので、これらの要因、例えば、巻付角θ、
冷却ロールの一定方向の中心距離Ｄ、通板速度
LS等に薄鋼板材料に応じた制御目標値を付与し
て制御することが可能となつた。 次に本発明の実施例をあげて本発明のすぐれた
効果を説明するが、本発明はもちろんこのような
実施例のみに局限されるものではなく、本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の改変を施
し得るものである。例えば、燐添加極低炭素鋼の
脆性の改善等を本発明方法により行なうことが可
能である。すなわち、鋼の組成にも依存するが、
燐による鋼板の脆化温度領域、または炭窒化物形
成元素、例えばＴi,Nb,Zr等と炭素、窒素または
Mn，Al，Ｓ等の複合析出物の析出が進行する温
度領域における緩冷が鋼板材質を劣化させるよう
な場合には本発明方法を有効に適用することが可
能である。 実施例 ６本の冷却ロールを用いて連続焼鈍のロール冷
却を行なつた。 使用鋼種は第２表に示す実施例１〜３である。 実施例１〜２は、第１表の鋼１〜２と同一であ
り、実施例３は板厚0.32mm2のブリキ原板である。 実施例１〜３の各鋼のそれぞれの最も重要な材
料特性を第４図〜第６図に示した。第４図〜第６
図は横軸にＲ・θM／LSをとり、第４図は実施例
１（複合組織高張力鋼板）の降伏点YS（Kg／
mm2）、第５図は実施例２（深絞り用鋼板）の伸び
El（％）、第６図は実施例３（軟質ブリキ原板）
のロツクウエル硬度HR30Tをそれぞれ示し、図
中ｆ（θM）は前記(3)式の右辺を示す。 第４図〜第６図は、前記(2)，(3)式を満足する条
件で冷却された薄鋼板がそれぞれの材質における
最も主要な材料特性に優れていることを示してい
る。
第１図はロール冷却方法の実験に用いた装置の
模式側面図、第２図は複合組織高張力鋼板の降伏
比（YR）のグラフ、第３図は遅時効性深絞り鋼
の時効指数（AI）のグラフ、第４図〜第６図は
それぞれ実施例の降伏点（YS）、伸び（El）、硬
度（HR30T）のグラフである。 １…ガス冷却部、２…案内ロール、３…薄鋼
板、４…冷却ロール。
模式側面図、第２図は複合組織高張力鋼板の降伏
比（YR）のグラフ、第３図は遅時効性深絞り鋼
の時効指数（AI）のグラフ、第４図〜第６図は
それぞれ実施例の降伏点（YS）、伸び（El）、硬
度（HR30T）のグラフである。 １…ガス冷却部、２…案内ロール、３…薄鋼
板、４…冷却ロール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 薄鋼板の連続焼鈍において薄鋼板を均熱後複
数の冷却ロールに薄鋼板を接触させて冷却するに
当り、下記２式を満足する条件により冷却するこ
とを特徴とする薄鋼板のロール冷却方法。 (1) Ｒ・θM／LS≦３ (2) Ｄ／Ｒ≦πθＭ／５４０sin（１８０−θＭ／２） ＋2sinθＭ／２ ここに Ｒ：隣接する２本の冷却ロールのうち大径の冷
却ロールの半径（ｍ） θM：冷却ロールへの薄鋼板の巻付可能な最大
巻付角（ロール中心角）（度） LS：薄鋼板の通板速度（ｍ／分） Ｄ：隣接する２本の冷却ロールの各巻付角を２
等分する２面間の距離（ｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16636582A JPS5956532A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 連続焼鈍における薄鋼板のロ−ル冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16636582A JPS5956532A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 連続焼鈍における薄鋼板のロ−ル冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956532A JPS5956532A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6234807B2 true JPS6234807B2 (ja) | 1987-07-29 |
Family
ID=15830044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16636582A Granted JPS5956532A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 連続焼鈍における薄鋼板のロ−ル冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956532A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672270B2 (ja) * | 1986-01-09 | 1994-09-14 | 三菱重工業株式会社 | ストリツプの熱処理方法 |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP16636582A patent/JPS5956532A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5956532A (ja) | 1984-04-02 |
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