JPS6411687B2 - - Google Patents
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- JPS6411687B2 JPS6411687B2 JP56186618A JP18661881A JPS6411687B2 JP S6411687 B2 JPS6411687 B2 JP S6411687B2 JP 56186618 A JP56186618 A JP 56186618A JP 18661881 A JP18661881 A JP 18661881A JP S6411687 B2 JPS6411687 B2 JP S6411687B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quenching
- rolled material
- temperature
- induction heating
- frequency induction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
この発明は、熱間圧延ライン上で圧延材の焼入
を行なう直接焼入方法に関する。 通常、熱間圧延材の焼入装置は圧延ライン外に
設置されており、仕上圧延後の圧延材はローラー
コンベヤテーブル等によつて焼入設備まで搬送さ
れ、ここで搬送中自然放冷した圧延材を所定の焼
入温度（830〜900℃）まで再加熱した後、焼入さ
れる。 これに対し、直接焼入は焼入装置を熱間圧延ラ
インの仕上圧延機出側に設置し、仕上圧延機を通
過した直後の800〜920℃の高温を保持する圧延材
をオンラインで直ちに焼入装置に装入し、焼入を
行なうもので、前記通常の焼入における圧延材の
搬送、再加熱工程等を省略することができ、従つ
て再加熱用熱処理炉等の設備費や再加熱に要する
燃料費もかからず生産コストを大巾に低減できる
等の優れた利点を有する。 しかしながら従来、直接焼入によつて焼入した
圧延材はその長手方向トツプ、ボトム間における
機械的性質が均一とならず、バラツキを生じる欠
点があつた。 第１図は従来方法による直接焼入を行なつた60
キロ級高張力鋼板（20mm厚×20000mm長）の引張
強度を調査し、トツプ、ボトム間の強度差をグラ
フで表わしたものであるが、図に示すように３〜
４Kg／mm程度までの強度差を生じているものが多
いことがわかる。 このように従来直接焼入を行なつた圧延材がト
ツプ、ボトム間で機械的性質に差異を生じる原因
は焼入開始時点での圧延材の表面温度の差異によ
るものと考えられる。 すなわち、圧延機で圧延された圧延材とりわけ
薄肉圧延材は同一ラインに設置した焼入装置で連
続的に焼入れてゆくと、同一圧延材内のトツプ側
とボトム側とで焼入温度が異なる結果となるから
である。 第１表は、本発明者が条件の異なる圧延材
ABCについて、直接焼入開始時点でのトツプと
ボトムの温度差を調査した結果であるが、いずれ
の場合でも相当の温度差を生じていることが判明
した。
を行なう直接焼入方法に関する。 通常、熱間圧延材の焼入装置は圧延ライン外に
設置されており、仕上圧延後の圧延材はローラー
コンベヤテーブル等によつて焼入設備まで搬送さ
れ、ここで搬送中自然放冷した圧延材を所定の焼
入温度（830〜900℃）まで再加熱した後、焼入さ
れる。 これに対し、直接焼入は焼入装置を熱間圧延ラ
インの仕上圧延機出側に設置し、仕上圧延機を通
過した直後の800〜920℃の高温を保持する圧延材
をオンラインで直ちに焼入装置に装入し、焼入を
行なうもので、前記通常の焼入における圧延材の
搬送、再加熱工程等を省略することができ、従つ
て再加熱用熱処理炉等の設備費や再加熱に要する
燃料費もかからず生産コストを大巾に低減できる
等の優れた利点を有する。 しかしながら従来、直接焼入によつて焼入した
圧延材はその長手方向トツプ、ボトム間における
機械的性質が均一とならず、バラツキを生じる欠
点があつた。 第１図は従来方法による直接焼入を行なつた60
キロ級高張力鋼板（20mm厚×20000mm長）の引張
強度を調査し、トツプ、ボトム間の強度差をグラ
フで表わしたものであるが、図に示すように３〜
４Kg／mm程度までの強度差を生じているものが多
いことがわかる。 このように従来直接焼入を行なつた圧延材がト
ツプ、ボトム間で機械的性質に差異を生じる原因
は焼入開始時点での圧延材の表面温度の差異によ
るものと考えられる。 すなわち、圧延機で圧延された圧延材とりわけ
薄肉圧延材は同一ラインに設置した焼入装置で連
続的に焼入れてゆくと、同一圧延材内のトツプ側
とボトム側とで焼入温度が異なる結果となるから
である。 第１表は、本発明者が条件の異なる圧延材
ABCについて、直接焼入開始時点でのトツプと
ボトムの温度差を調査した結果であるが、いずれ
の場合でも相当の温度差を生じていることが判明
した。
【表】
また、第２図は圧延材（25mm厚×20m長）の直
接焼入開始時点での表面温度をトツプからボトム
まで連続的に測定した結果であるが、図に見る如
く圧延材の表面温度はトツプ側ほど高く、ボトム
側ほど放冷によつて次第に低下している。 斯かる状況に鑑み、本発明者はこの種直接焼入
において焼入装置の入側直前に急速加熱の可能な
高周波誘導加熱装置を設けて前記第２図に見るよ
うな圧延材ボトム側の温度降下を補償することを
考え、種々実験、研究の結果、本発明を完成し
た。 すなわち本発明は、仕上圧延機の出側に焼入装
置を設け、熱間圧延ラインで圧延材の焼入を行な
う直接焼入において、上記焼入装置の入側の前に
高周波誘導加熱装置を設けるとともに、仕上圧延
機を出て高周波誘導加熱装置に入る前の段階で圧
延材の温度を測定し、該測定温度を演算器に入力
し、演算器に接続した加熱制御装置により焼入
時、圧延材のトツプからボトムまで一定の焼入温
度となるよう前記高周波誘導加熱装置の高周波電
流を制御する熱間圧延材の直接焼入方法を要旨と
する。 以下、掲げた図面に基づき本発明の構成を説明
する。 第３図は従来の直接焼入を説明する図で、熱間
圧延ラインの最終部分を示し、図中１はランアウ
ト・テーブル、２は仕上圧延機、３はレベラー、
４は直接焼入装置、５は圧延材である。 仕上圧延機２にて所望厚まで圧延された圧延材
５は、ランアウト・テーブル１上をレベラー３へ
と移送され、ここで平坦に矯正された後、ランア
ウト・テーブル１によつて直接焼入装置４へ送り
込まれる。 直接焼入装置４は第４図に示す如く、圧延材５
の走行ラインを挾んで上下に対峙するフレーム
６，６′と該フレーム６，６′を支承する門型架台
７よりなり、上部側フレーム６が門型架台７に設
けたボールジヤツキ８，８の昇降機構により上下
に昇降可能であつて、圧延材５の厚さの変化に対
応できるようになつている。 上下のフレーム６，６′には圧延材５の入側
（矢印）にピンチロール９，９′が設けてあり、該
ピンチロール９，９′に続いて圧延材５の出側に
かけて冷却剤噴出ノズル１０…と圧延材の押えロ
ール１１…とが交互に取付けられている。 矢印方向から上下フレーム６，６′間に送り込
まれた圧延材５は、入側から出側まで走行を停止
することなく連続的に移動し、その間に上記ノズ
ル１０…から噴射される冷却剤によつて焼入れさ
れて装置４から送り出される。 本発明方法は、第５図のブロツク図に示すよう
に直接焼入装置４の直前に高周波誘導加熱装置１
２を設け、該高周波誘導加熱装置１２と仕上圧延
機２との間の所定位置（図示例ではレベラー３の
後方）に圧延材５の表面温度を検出する温度セン
サー１３を設ける。 さらに、演算器１４、上記高周波誘導加熱装置
１２の加熱制御器１５等の計装類を付帯設置す
る。 温度センサー１３は、仕上圧延機２を出て高周
波誘導加熱装置１２へ向かう圧延材５の表面温度
をトツプからボトムまで連続的に測定し、その測
定温度を演算器１４へ出力する。 演算器１４には圧延材５の図示Ｌ間移動時間
すなわちｔ＝Ｌ／Ｓ（但し、Ｌ：温度センサー１
３と高周波誘導加熱装置１２との距離、Ｓ：ラン
アウト・テーブル１の送り速度）の算式と第６図
に示すような放冷曲線、すなわち圧延材５の表面
温度と放冷時間との関係が予めデータとして貯蔵
してあり、例えば圧延材５のトツプ部(A)温度を前
記温度センサー１３が750℃と測定し、該温度を
演算器１４に出力すると、演算器１４はその温度
と前記圧延材のＬ間移動時間（ｔ）から、例えば
（ｔ）が５分であれば圧延材トツプ部(A)が高周波
誘導加熱装置１２に到達した時点の圧延材トツプ
部（A′）の温度700℃を瞬時に算出する。 続いて演算器１４は上記算出温度を演算器に貯
蔵してある所定の焼入温度まで上昇せしめるに
必要な誘導加熱装置１２の高周波電流量（Ｙ）を
算出し、誘導加熱装置１２のコイルに流す高周波
電流量をコントロールしている加熱制御器１５に
対し、高周波電流量を前記（Ｙ）にコントールす
る信号Y′を出力する。 加熱制御器１５は、圧延材５のトツプ部(A)が実
際に高周波誘導加熱装置１２に到達した時点で、
誘導加熱装置１２のコイルに流す高周波電流量を
前記演算器１４からの入力信号に基づいて自動制
御する。 同様にして圧延材５のトツプ部からボトム部に
到るまでの時々刻々の高周波電流量が自動制御さ
れ、圧延材５のトツプ部からボトム部まで、表面
温度はAc1またはAc3変態点以上の所定の焼入温
度（Ｐ）に再加熱される。 このようにして、トツプからボトムまで均一な
焼入温度に高周波誘導加熱された圧延材５は、
次いで直接焼入装置４に入り、上記の加熱表面に
水、油等の適当な冷却剤の噴射を受けて急冷さ
れ、焼入れられる。 次に実施例について記載する。 Ｃ：0.15％、Si：0.36％、Mn：1.28％、Ｐ：
0.015％、Ｓ：0.002％、Ｖ：0.03％、Al：0.05％
残部実質的にFeよりなるC.Cスラブを熱間圧延ラ
インで25mm厚×3m巾×28m長の鋼板に仕上げた。
この時の仕上圧延温度は930℃であつた。次いで、
この鋼板を本発明方法に従つて870℃に高周波誘
導加熱した後、直ちに下記条件で焼入を行なつ
た。 （焼入条件） 焼入速度 20m／min 比水量 ２m3／secm2 水 圧 ５Kg／cm2 水 温 20℃ 上記焼入条件にて焼入を行なつた鋼板を680℃
で焼戻し、第７図に示す如く鋼板のトツプ部、ミ
ドル部、ボトム部より試験片を採取し、各試験片
に引張試験を実施した。 従来例として、前記同様の成分からなるC.Cス
ラブを熱間圧延ラインにて仕上圧延温度930℃で
前記同様の寸法の鋼板に仕上げ、高周波誘導加熱
を行なわず、そのまま前記同様の焼入条件で直接
焼入を行なつた後、680℃で焼戻し、該鋼板のト
ツプ部、ミドル部、ボトム部より採取した試験片
に同様の引張試験を行なつた。 結果は第２表に見る如く、本発明法による試験
片は降伏点、抗張力、伸び、衝撃値がいずれもト
ツプ部、ミドル部、ボトム部で均等しており、鋼
板長手方向に均一な機械的性質を有することが明
らかとなつた。 一方、従来例の試験片では降伏点、抗張力、伸
び、衝撃値の各数値がトツプ部、ミドル部、ボト
ム部で大きく異なり、鋼板長手方向の機械的性質
にバラツキが発生していた。
接焼入開始時点での表面温度をトツプからボトム
まで連続的に測定した結果であるが、図に見る如
く圧延材の表面温度はトツプ側ほど高く、ボトム
側ほど放冷によつて次第に低下している。 斯かる状況に鑑み、本発明者はこの種直接焼入
において焼入装置の入側直前に急速加熱の可能な
高周波誘導加熱装置を設けて前記第２図に見るよ
うな圧延材ボトム側の温度降下を補償することを
考え、種々実験、研究の結果、本発明を完成し
た。 すなわち本発明は、仕上圧延機の出側に焼入装
置を設け、熱間圧延ラインで圧延材の焼入を行な
う直接焼入において、上記焼入装置の入側の前に
高周波誘導加熱装置を設けるとともに、仕上圧延
機を出て高周波誘導加熱装置に入る前の段階で圧
延材の温度を測定し、該測定温度を演算器に入力
し、演算器に接続した加熱制御装置により焼入
時、圧延材のトツプからボトムまで一定の焼入温
度となるよう前記高周波誘導加熱装置の高周波電
流を制御する熱間圧延材の直接焼入方法を要旨と
する。 以下、掲げた図面に基づき本発明の構成を説明
する。 第３図は従来の直接焼入を説明する図で、熱間
圧延ラインの最終部分を示し、図中１はランアウ
ト・テーブル、２は仕上圧延機、３はレベラー、
４は直接焼入装置、５は圧延材である。 仕上圧延機２にて所望厚まで圧延された圧延材
５は、ランアウト・テーブル１上をレベラー３へ
と移送され、ここで平坦に矯正された後、ランア
ウト・テーブル１によつて直接焼入装置４へ送り
込まれる。 直接焼入装置４は第４図に示す如く、圧延材５
の走行ラインを挾んで上下に対峙するフレーム
６，６′と該フレーム６，６′を支承する門型架台
７よりなり、上部側フレーム６が門型架台７に設
けたボールジヤツキ８，８の昇降機構により上下
に昇降可能であつて、圧延材５の厚さの変化に対
応できるようになつている。 上下のフレーム６，６′には圧延材５の入側
（矢印）にピンチロール９，９′が設けてあり、該
ピンチロール９，９′に続いて圧延材５の出側に
かけて冷却剤噴出ノズル１０…と圧延材の押えロ
ール１１…とが交互に取付けられている。 矢印方向から上下フレーム６，６′間に送り込
まれた圧延材５は、入側から出側まで走行を停止
することなく連続的に移動し、その間に上記ノズ
ル１０…から噴射される冷却剤によつて焼入れさ
れて装置４から送り出される。 本発明方法は、第５図のブロツク図に示すよう
に直接焼入装置４の直前に高周波誘導加熱装置１
２を設け、該高周波誘導加熱装置１２と仕上圧延
機２との間の所定位置（図示例ではレベラー３の
後方）に圧延材５の表面温度を検出する温度セン
サー１３を設ける。 さらに、演算器１４、上記高周波誘導加熱装置
１２の加熱制御器１５等の計装類を付帯設置す
る。 温度センサー１３は、仕上圧延機２を出て高周
波誘導加熱装置１２へ向かう圧延材５の表面温度
をトツプからボトムまで連続的に測定し、その測
定温度を演算器１４へ出力する。 演算器１４には圧延材５の図示Ｌ間移動時間
すなわちｔ＝Ｌ／Ｓ（但し、Ｌ：温度センサー１
３と高周波誘導加熱装置１２との距離、Ｓ：ラン
アウト・テーブル１の送り速度）の算式と第６図
に示すような放冷曲線、すなわち圧延材５の表面
温度と放冷時間との関係が予めデータとして貯蔵
してあり、例えば圧延材５のトツプ部(A)温度を前
記温度センサー１３が750℃と測定し、該温度を
演算器１４に出力すると、演算器１４はその温度
と前記圧延材のＬ間移動時間（ｔ）から、例えば
（ｔ）が５分であれば圧延材トツプ部(A)が高周波
誘導加熱装置１２に到達した時点の圧延材トツプ
部（A′）の温度700℃を瞬時に算出する。 続いて演算器１４は上記算出温度を演算器に貯
蔵してある所定の焼入温度まで上昇せしめるに
必要な誘導加熱装置１２の高周波電流量（Ｙ）を
算出し、誘導加熱装置１２のコイルに流す高周波
電流量をコントロールしている加熱制御器１５に
対し、高周波電流量を前記（Ｙ）にコントールす
る信号Y′を出力する。 加熱制御器１５は、圧延材５のトツプ部(A)が実
際に高周波誘導加熱装置１２に到達した時点で、
誘導加熱装置１２のコイルに流す高周波電流量を
前記演算器１４からの入力信号に基づいて自動制
御する。 同様にして圧延材５のトツプ部からボトム部に
到るまでの時々刻々の高周波電流量が自動制御さ
れ、圧延材５のトツプ部からボトム部まで、表面
温度はAc1またはAc3変態点以上の所定の焼入温
度（Ｐ）に再加熱される。 このようにして、トツプからボトムまで均一な
焼入温度に高周波誘導加熱された圧延材５は、
次いで直接焼入装置４に入り、上記の加熱表面に
水、油等の適当な冷却剤の噴射を受けて急冷さ
れ、焼入れられる。 次に実施例について記載する。 Ｃ：0.15％、Si：0.36％、Mn：1.28％、Ｐ：
0.015％、Ｓ：0.002％、Ｖ：0.03％、Al：0.05％
残部実質的にFeよりなるC.Cスラブを熱間圧延ラ
インで25mm厚×3m巾×28m長の鋼板に仕上げた。
この時の仕上圧延温度は930℃であつた。次いで、
この鋼板を本発明方法に従つて870℃に高周波誘
導加熱した後、直ちに下記条件で焼入を行なつ
た。 （焼入条件） 焼入速度 20m／min 比水量 ２m3／secm2 水 圧 ５Kg／cm2 水 温 20℃ 上記焼入条件にて焼入を行なつた鋼板を680℃
で焼戻し、第７図に示す如く鋼板のトツプ部、ミ
ドル部、ボトム部より試験片を採取し、各試験片
に引張試験を実施した。 従来例として、前記同様の成分からなるC.Cス
ラブを熱間圧延ラインにて仕上圧延温度930℃で
前記同様の寸法の鋼板に仕上げ、高周波誘導加熱
を行なわず、そのまま前記同様の焼入条件で直接
焼入を行なつた後、680℃で焼戻し、該鋼板のト
ツプ部、ミドル部、ボトム部より採取した試験片
に同様の引張試験を行なつた。 結果は第２表に見る如く、本発明法による試験
片は降伏点、抗張力、伸び、衝撃値がいずれもト
ツプ部、ミドル部、ボトム部で均等しており、鋼
板長手方向に均一な機械的性質を有することが明
らかとなつた。 一方、従来例の試験片では降伏点、抗張力、伸
び、衝撃値の各数値がトツプ部、ミドル部、ボト
ム部で大きく異なり、鋼板長手方向の機械的性質
にバラツキが発生していた。
第１図は、従来の直接焼入方法による圧延材の
トツプ、ボトム間の引張強度差を表わしたグラ
フ、第２図は従来の直接焼入における焼入開始時
点での圧延材をトツプからボトムまで連続的に測
定した結果を示す温度曲線図、第３図は従来の直
接焼入のラインを示す説明図、第４図は直接焼入
装置の構造図、第５図は本発明の直接焼入方法の
ブロツク説明図、第６図は圧延材の放冷曲線図、
第７図は試験片の採取位置を示す説明図である。 ４：直接焼入装置、１２：高周波誘導加熱装
置、１３：温度センサー、１４：演算器、１５：
加熱制御器。
トツプ、ボトム間の引張強度差を表わしたグラ
フ、第２図は従来の直接焼入における焼入開始時
点での圧延材をトツプからボトムまで連続的に測
定した結果を示す温度曲線図、第３図は従来の直
接焼入のラインを示す説明図、第４図は直接焼入
装置の構造図、第５図は本発明の直接焼入方法の
ブロツク説明図、第６図は圧延材の放冷曲線図、
第７図は試験片の採取位置を示す説明図である。 ４：直接焼入装置、１２：高周波誘導加熱装
置、１３：温度センサー、１４：演算器、１５：
加熱制御器。
Claims (1)
- １ 仕上圧延機の出側に焼入装置を設け、熱間圧
延ライン上で圧延材の焼入を行なう直接焼入にお
いて、上記焼入装置の入側の前に高周波誘導加熱
装置を設けるとともに、仕上圧延機を出て高周波
誘導加熱装置に入る前の段階で圧延材の温度を測
定し、該測定温度を演算器に入力し、演算器に接
続した加熱制御装置により、圧延材がトツプから
ボトムまで一定の焼入温度となるよう前記高周波
誘導加熱装置の高周波電流を制御することを特徴
とする熱間圧延材の直接焼入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186618A JPS5887216A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 熱間圧延材の直接焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186618A JPS5887216A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 熱間圧延材の直接焼入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887216A JPS5887216A (ja) | 1983-05-25 |
| JPS6411687B2 true JPS6411687B2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=16191725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56186618A Granted JPS5887216A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 熱間圧延材の直接焼入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887216A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100471244B1 (ko) * | 2002-07-12 | 2005-03-08 | 현대자동차주식회사 | 고주파 열처리 장치 및 그 제어방법 |
-
1981
- 1981-11-19 JP JP56186618A patent/JPS5887216A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5887216A (ja) | 1983-05-25 |
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