專利名稱：冷軋鋼板的制造方法及其制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)由薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退 火來制造冷軋鋼板的冷軋鋼板制造方法及其制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往在對(duì)由薄板坯連鑄法制造的鑄坯(鑄片)進(jìn)行熱軋制、酸洗以及冷軋制來制 造冷軋鋼板的場(chǎng)合，所得到的冷軋鋼板為硬質(zhì)，可加工性差，因此通常在間歇退火爐中實(shí)施 冷軋鋼板的退火。例如專利文獻(xiàn)2記載了帶式薄板坯連鑄法，專利文獻(xiàn)3記載了對(duì)通過薄板 坯連鑄而鑄造的鋼板進(jìn)行連續(xù)熱軋制的技術(shù)。另外，專利文獻(xiàn)1提出了使板坯的熱處理和 熱加工平衡而謀取控制材質(zhì)，從而可制造材質(zhì)穩(wěn)定性優(yōu)異的冷軋鋼板的薄鋼板制造方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-316533號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開昭61-279341號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平11-77102號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
可是，使用間歇退火爐的冷軋鋼板的退火需要長時(shí)間，因此存在運(yùn)行成本變高的 問題。另外，使用間歇退火爐的冷軋鋼板的退火，將制成卷狀的冷軋鋼板裝入間歇退火爐內(nèi) 來進(jìn)行，因此難以將制成卷狀的冷軋鋼板整體均勻地退火，產(chǎn)生冷軋鋼板的可加工性在縱 向變化的問題。另一方面，專利文獻(xiàn)1的薄鋼板的制造方法，是使板坯的熱處理和熱加工平衡來 謀求材質(zhì)控制的方法。為此，將鑄坯在Ar3A (冷卻時(shí)從Y鐵向α鐵相變的溫度，從奧氏 體向鐵素體開始相變的溫度) 1120°C的范圍保持3 30分，或?qū)⑦B鑄成的鑄坯一次冷卻 后在Ar3點(diǎn) 1120°C的范圍保持3 30分，從而具有對(duì)熱軋制工序的負(fù)擔(dān)變高的問題。另 外，專利文獻(xiàn)1的薄鋼板的制造方法，也可適應(yīng)于間歇退火以及連續(xù)退火的任何退火工藝， 但對(duì)于退火工藝的各條件沒有公開。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的是提供將由采用薄板坯連鑄法制造的 鑄坯形成的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火，能夠以低成本、高成品率來制造品質(zhì)均一的冷軋鋼板的冷 軋鋼板制造方法以及低成本且構(gòu)成簡單的制造設(shè)備。本發(fā)明者們?yōu)榻鉀Q該課題而刻苦研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)在連續(xù)退火的均熱工序中使鋼 板中的晶粒生長，接著在冷卻工序中對(duì)鋼板給予拉伸應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力，由此使鋼板中發(fā) 生殘余應(yīng)力，進(jìn)而在過時(shí)效工序中可通過發(fā)生的殘余應(yīng)力來促進(jìn)碳化物的析出，以至于完 成本發(fā)明。由此，能夠降低固溶于鋼板中的晶粒中的碳量，即使是由采用薄板坯連鑄法制造 的鑄坯形成的鋼板，也能夠得到均質(zhì)地軟質(zhì)化的冷軋鋼板。本發(fā)明的要旨如下?；谏鲜瞿康牡牡?發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法，將采用薄板坯連鑄法制造 的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退火，制造含有碳0. 5質(zhì)量％以下、硅0. 02質(zhì)量％以上、錳0. 15質(zhì)量％以上、鈣0. 001質(zhì)量％以上的冷軋鋼板，其中，上述連續(xù)退火包 括將上述冷軋制了的鋼板在800°C以上850°C以下的溫度保持40秒以上60秒以下的時(shí) 間的均熱工序；一邊將通過了上述均熱工序的上述鋼板以10°C /秒以上的冷卻速度降低到 350°C以上400°C以下的溫度，一邊對(duì)該鋼板給予拉伸應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力的冷卻工序；和將 通過了上述冷卻工序的上述鋼板在350°C以上400°C以下的溫度保持60秒以上180秒以下 的時(shí)間的過時(shí)效工序，在上述冷卻工序中，對(duì)上述鋼板給予的上述拉伸應(yīng)力為0. 5kg/mm2以 上且1. 5kg/mm2以下，上述彎曲應(yīng)力為10kg/mm2以上且;35kg/mm2以下。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，優(yōu)選上述彎曲應(yīng)力通過將成對(duì)的小 徑輥的兩方或者任一方在與軋制線(pass line)正交的方向(板厚方向)超過該軋制線地 推進(jìn)來發(fā)生，所述成對(duì)的小徑輥，將軸方向朝向與上述冷卻工序的通過上述軋制線的上述 鋼板的通板方向正交的方向(板幅方向)，并且使軸心位置在該通板方向錯(cuò)開而分別配置 于該鋼板的厚度方向兩側(cè)。在此，優(yōu)選上述成對(duì)的小徑輥的外徑為200mm以上且500mm以下，軸心間距離為 500mm以上且IOOOmm以下，超過上述軋制線地推進(jìn)的該小徑輥的推進(jìn)距離為IOmm以上且 IOOmm以下。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，優(yōu)選使上述彎曲應(yīng)力的值相應(yīng)于上述 鋼板中所含的碳量而變化?；谏鲜瞿康牡牡?發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造設(shè)備，將采用薄板坯連鑄法制造 的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退火來制造冷軋鋼板，其中，進(jìn)行上述連續(xù)退火 的連續(xù)退火生產(chǎn)線，具有將上述冷軋制了的鋼板均熱化的均熱裝置；對(duì)被均熱化了的上 述鋼板進(jìn)行冷卻的冷卻裝置；和對(duì)被冷卻了的上述鋼板進(jìn)行過時(shí)效處理的過時(shí)效裝置，上 述冷卻裝置具有對(duì)上述鋼板進(jìn)行冷卻的冷卻單元；和彎曲應(yīng)力給予單元，該彎曲應(yīng)力給 予單元設(shè)置于上述冷卻單元的入料側(cè)和出料側(cè)中的兩方或者任一方，并具有成對(duì)的小徑 輥，該成對(duì)的小徑輥，將軸方向朝向與上述鋼板的通板方向正交的方向，并且使軸心位置在 該通板方向錯(cuò)開而分別配置于該鋼板的厚度方向兩側(cè)，一邊支持該鋼板的移動(dòng)，一邊在與 上述冷卻裝置的軋制線正交的方向，超過該軋制線地被推進(jìn)，對(duì)該鋼板給予彎曲應(yīng)力。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，將連續(xù)退火的均熱工序中的均熱溫度 設(shè)定為比以往的連續(xù)退火爐中設(shè)定的700 800°C高的800 850°C，因此能夠使鋼板中的 晶粒生長。并且，通過在冷卻工序中對(duì)鋼板給予拉伸應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力，能夠使鋼板中的晶 粒內(nèi)發(fā)生位錯(cuò)，通過在過時(shí)效工序中發(fā)生的位錯(cuò)，可促進(jìn)碳化物的析出。由此，能夠降低固 溶于鋼板中的晶粒中的碳量，對(duì)于由采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯形成的鋼板，應(yīng)用連續(xù) 退火進(jìn)行軟質(zhì)化，能夠廉價(jià)、大量地制造鋼板內(nèi)品位均質(zhì)的冷軋鋼板。另外，由于不是采用以往的制成卷狀的冷軋鋼板的間歇退火，而是采用連續(xù)退火 爐實(shí)施鋼板的退火方法，因此退火所需要的時(shí)間從以往的約2天縮短為數(shù)十分鐘，在冷軋 鋼板的生產(chǎn)率大幅度提高的同時(shí)，退火后的鋼板在縱向上的品質(zhì)變得均一。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，關(guān)于彎曲應(yīng)力，在將成對(duì)的小徑輥的 兩方或者任一方在與軋制線正交的方向超過軋制線地推進(jìn)的情況下，能夠用簡便的方法對(duì) 冷卻工序的鋼板給予彎曲應(yīng)力，所述成對(duì)的小徑輥，將軸方向朝向與冷卻工序的通過軋制 線的鋼板的通板方向正交的方向，并且使軸心位置在通板方向錯(cuò)開而分別配置于鋼板的兩
4側(cè)。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，在成對(duì)的小徑輥的外徑為200mm以上 且500mm以下，軸心間距離為500mm以上且IOOOmm以下，超過軋制線地推進(jìn)的小徑輥的推 進(jìn)距離為IOmm以上且IOOmm以下的情況下，調(diào)整加工曲率半徑，能夠?qū)澢鷳?yīng)力調(diào)整為 10kg/mm2 以上且 35kg/mm2 以下。在第1發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造方法中，在使彎曲應(yīng)力的值根據(jù)鋼板所含的碳 量而變化的情況下，能夠防止由殘余應(yīng)力導(dǎo)致的冷軋鋼板的硬質(zhì)化所帶來的可加工性的降 低。在基于上述目的的第2發(fā)明涉及的冷軋鋼板的制造設(shè)備中，能夠在連續(xù)退火生產(chǎn) 線中用廉價(jià)并且簡單的機(jī)構(gòu)對(duì)冷卻工序的鋼板給予拉伸應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力，可利用使鋼板 的晶粒內(nèi)發(fā)生的位錯(cuò)來促進(jìn)過時(shí)效工序中的碳化物的析出，從而降低晶粒的固溶碳量。其 結(jié)果，將由采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯形成的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火從而軟質(zhì)化，能夠廉價(jià) 且大量地制造鋼板內(nèi)品質(zhì)均質(zhì)的冷軋鋼板。


圖1是設(shè)置于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的冷軋鋼板的制造設(shè)備的連續(xù)退火生產(chǎn) 線的說明圖。圖2是該連續(xù)退火生產(chǎn)線的冷卻裝置的說明圖。圖3是表示退火溫度與鋼板軟質(zhì)化(抗拉強(qiáng)度、屈服應(yīng)力、延伸率)的關(guān)系的說明 圖。圖4是表示均熱時(shí)間與鋼板軟質(zhì)化(抗拉強(qiáng)度、屈服應(yīng)力、延伸率)的關(guān)系的說明 圖。圖5是表示冷卻速度與鋼板軟質(zhì)化(延伸率)的關(guān)系的說明圖。圖6是表示彎曲應(yīng)力與鋼板軟質(zhì)化(延伸率)的關(guān)系的說明圖。
具體實(shí)施例方式基于本發(fā)明的實(shí)施例，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。對(duì)于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的冷軋鋼板的制造設(shè)備進(jìn)行說明。如圖1所示，設(shè) 置于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的冷軋鋼板的制造設(shè)備中的連續(xù)退火生產(chǎn)線10，具有例如入 料側(cè)設(shè)備11、退火設(shè)備12以及出料側(cè)設(shè)備13。在此，入料側(cè)設(shè)備11具有將卷15開卷的 放線盤16，所述卷15是將對(duì)采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗以及冷軋制而 得到的鋼板14進(jìn)行卷取而成的；對(duì)先開卷的鋼板14的尾端和后開卷的鋼板14的前端進(jìn)行 連接的焊接機(jī)17 ；將開卷了的鋼板14進(jìn)行清潔化的電解清潔裝置18 ；和一邊蓄積被清潔 化了的鋼板14 一邊將其慢慢送出的入料側(cè)環(huán)頂器19。另外，出料側(cè)設(shè)備13具有一邊蓄 積從退火設(shè)備12送出的鋼板14 一邊將其慢慢送出的出料側(cè)環(huán)頂器20 ；對(duì)從出料側(cè)環(huán)頂器 20送出的鋼板14的屈服點(diǎn)伸長的消去和表面粗糙度進(jìn)行調(diào)整的調(diào)質(zhì)軋制機(jī)36 ；對(duì)通過了 調(diào)質(zhì)軋制機(jī)36的鋼板14進(jìn)行卷取，形成卷21的卷取機(jī)22 ；與卷21的卷取的結(jié)束相應(yīng)地 切斷鋼板14的剪斷機(jī)23。退火設(shè)備12具備將冷軋制了的鋼板14加熱到退火溫度(例如800 850°C )的加熱裝置M ；將加熱到退火溫度的鋼板14在退火溫度保持一定時(shí)間(例如40 60秒)， 謀求鋼板14的均熱化的均熱裝置25 ；將均熱化了的鋼板14以預(yù)先設(shè)定的冷卻速度(例如 IO0C /秒以上)冷卻到時(shí)效溫度(例如400 350°C )的冷卻裝置沈；將被冷卻了的鋼板 14在時(shí)效溫度保持一定時(shí)間(60 180秒)進(jìn)行過時(shí)效處理的過時(shí)效裝置27 ；和將結(jié)束了 過時(shí)效處理的鋼板14進(jìn)一步冷卻(冷卻到例如40 60°C )并送出到出料側(cè)環(huán)頂器20中 的二次冷卻裝置觀。另外，入料側(cè)設(shè)備11、出料側(cè)設(shè)備13、退火設(shè)備12的加熱裝置M、均 熱裝置25、過時(shí)效裝置27以及二次冷卻裝置觀，可使用與通常的在將由連鑄法制造的鑄坯 進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退火來制造冷軋鋼板時(shí)在連續(xù)退火生產(chǎn)線中使用的設(shè) 備以及裝置同樣的設(shè)備或裝置。退火設(shè)備12的冷卻裝置沈，如圖2所示，具有分別設(shè)置于入料側(cè)和出料側(cè)，一邊 對(duì)鋼板14給予拉伸應(yīng)力(例如0. 5kg/mm2以上且1. 5kg/mm2以下)一邊使鋼板14通過的 第1和第2熱張緊輥四、30 ’第1、第2風(fēng)箱31、32，其在第1和第2熱張緊輥四、30之間沿 著鋼板14的通板方向排列設(shè)置，為對(duì)鋼板14進(jìn)行冷卻的冷卻單元的一例，對(duì)通過的鋼板14 的兩面噴吹冷風(fēng)；和彎曲應(yīng)力給予單元35，其分別設(shè)置于第1風(fēng)箱31的入料側(cè)、第1風(fēng)箱 31的出料側(cè)(即第2風(fēng)箱32的入料側(cè))、第2風(fēng)箱32的出料側(cè)，并具有成對(duì)的小徑輥33、 ；34，該成對(duì)的小徑輥33、34，將軸方向朝向與鋼板14的通板方向正交的方向，并且使軸心位 置在通板方向錯(cuò)開而分別配置于鋼板14的厚度方向兩側(cè)，一邊支持鋼板14的移動(dòng)，一邊在 與冷卻裝置沈的軋制線PL正交的方向超過軋制線PL地只推進(jìn)δ，對(duì)鋼板14給予彎曲應(yīng) 力(例如10kg/mm2以上且35kg/mm2以下)。小徑輥33、34，兩側(cè)用軸承(未圖示)分別支持，軸承以小徑輥33、34的軸方向朝 向與鋼板14的通板方向正交的方向的方式被固定于安裝臺(tái)。并且，安裝臺(tái)上設(shè)置有使安裝 臺(tái)移動(dòng)的未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如流體壓缸)使得使小徑輥33、34在與冷卻裝置沈的軋 制線PL正交的方向進(jìn)退。由此，例如，固定小徑輥33，使小徑輥34超過軋制線PL而只推進(jìn) δ，由此可對(duì)與小徑輥34抵接的部分的鋼板14給予彎曲應(yīng)力和拉伸應(yīng)力。在此，第1、第2熱張緊輥四、30的外徑例如為800mm以上且1200mm以下。另一方 面，小徑輥33、34的外徑為200mm以上且500mm以下。由此，在從第1、第2熱張緊輥四、30 通過時(shí)，可通過小徑輥33、34的推進(jìn)來給予比施加于鋼板14的由彎曲加工帶來的彎曲應(yīng)力 大的彎曲應(yīng)力。另夕卜，當(dāng)小徑輥33、34的外徑小于200mm時(shí)，小徑輥33、34自身產(chǎn)生強(qiáng)度不 足，當(dāng)小徑輥33、34的外徑大于500mm時(shí)，不能對(duì)鋼板14有效地給予彎曲應(yīng)力，并且小徑輥 33,34的設(shè)置空間變大，因此冷卻的效率降低。上述一對(duì)小徑輥被設(shè)置于第1風(fēng)箱31的入料側(cè)和出料側(cè)(第1和第2風(fēng)箱的中 間)、第2風(fēng)箱32的出料側(cè)這3個(gè)地方。因此，由上述一對(duì)小徑輥對(duì)上述鋼板給予的彎曲應(yīng) 力，若由設(shè)置于鋼板的溫度低的場(chǎng)所的小徑輥更多地給予則更有效果。另外，關(guān)于一對(duì)小徑輥中的直徑的最佳組合，在品質(zhì)上如果上述外徑在200mm 500mm的范圍內(nèi)，則不論是同徑還是不同徑都沒有差異。通過使上述一對(duì)小徑輥的外徑為同 徑，可減少該輥破損和損耗時(shí)的更換用(備品)輥的庫存，保管變得容易。小徑輥33、34的軸心間的距離為500_以上且IOOOmm以下。若小徑輥33、34的 軸心間的距離大于IOOOmm的話，則由小徑輥33、34的推進(jìn)產(chǎn)生的加工曲率半徑變大，因此 通過小徑輥33、34的推進(jìn)量δ的控制來調(diào)節(jié)彎曲應(yīng)力會(huì)變得困難，并且冷卻裝置沈內(nèi)的軋制線PL的長度變長，冷卻的效率降低。另一方面，小徑輥33、34的軸心間的距離若小于500mm，則在推進(jìn)了小徑輥33、34 時(shí)，小徑輥33、34的軸心間的距離變得接近于小徑輥33、34的直徑，有可能由2個(gè)小徑輥 33、34將鋼板14壓下。另外，優(yōu)選超過軋制線PL地推進(jìn)的小徑輥34的推進(jìn)距離δ為IOmm 以上且IOOmm以下。若推進(jìn)距離小于10mm，則在小徑輥33、34與鋼板14抵接時(shí)，鋼板14發(fā) 生滑動(dòng)，出現(xiàn)使鋼板14發(fā)生缺陷的問題。另一方面，推進(jìn)距離若大于100mm，則出現(xiàn)鋼板14 與第1、第2風(fēng)箱31、32相干擾的可能。另外，將上述小徑輥33、34的表面粗糙度設(shè)定為Ra = 2 3。這是因?yàn)橛捎谟迷?小徑輥將鋼板推進(jìn)IOmm 100mm，因此鋼板被卷繞于小徑輥的周圍的一部上，在該小徑輥 上的鋼板變得不會(huì)滑動(dòng)。因此，可按上述那樣降低小徑輥的表面粗糙度。由此可降低小徑 輥制作時(shí)的成本。另外，一般在爐內(nèi)使用的輥的表面粗糙度Ra為4 5。上述小徑輥33、34的壁厚度設(shè)定為10 20mm。這是因?yàn)椋捎谟眯捷佂茐轰?板，因此需要強(qiáng)度，因此與一般在爐內(nèi)使用的輥的壁厚度(15mm左右)相比，壁厚度厚一些 為好。接著，對(duì)于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式涉及的冷軋鋼板的制造方法，是將采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行 熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退火，制造由含有碳0. 5質(zhì)量％以下、硅0. 02質(zhì)量％以上、錳 0. 15質(zhì)量％以上、鈣0. 001質(zhì)量％以上的低碳鋼構(gòu)成的冷軋鋼板的方法。另外，可應(yīng)用本發(fā) 明的鋼板的板厚，是將采用以往就已知的薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗以及 冷軋制來制造冷軋鋼板的情況下的鋼板，0. 15mm以上、3. 2mm以下的鋼板較適合。并且，在 連續(xù)退火中，首先，將被冷軋制了的鋼板14用加熱裝置M加熱到800°C以上850°C以下的 退火溫度(加熱工序)，將被加熱到退火溫度的鋼板14導(dǎo)入均熱裝置25中，在退火溫度下 將鋼板14保持40秒以上且60秒以下的時(shí)間(均熱工序)。由此，在被冷軋制而硬化了的 鋼板14的晶粒內(nèi)，位錯(cuò)消減，生成與退火溫度以及保持時(shí)間對(duì)應(yīng)的大小的晶粒，并且晶粒 內(nèi)的析出物分解，并固溶于晶粒內(nèi)。在此，對(duì)于均熱工序進(jìn)行說明。將被冷軋制了的鋼板14進(jìn)行在730 850°C的溫 度范圍保持40秒鐘的退火處理之后，以10°C /秒的冷卻速度冷卻到400°C，在400°C保持 180秒。其后，在冷卻到20°C之后，進(jìn)行1.0%的調(diào)質(zhì)軋制之后，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，分別求出鋼 板14的抗拉強(qiáng)度、屈服應(yīng)力以及直到斷裂的延伸率。其結(jié)果示于圖3。如圖3所示可確認(rèn)，隨著退火溫度上升，抗拉強(qiáng)度以及屈服應(yīng)力降低，延伸率增 加。即判明退火溫度越高則鋼板14越軟質(zhì)化?？墒?，溫度過高的話，則鋼板14過于變軟， 容易對(duì)加熱裝置對(duì)、均熱裝置25中的鋼板14的通板性造成影響(例如發(fā)生熱翹曲)。因 此，將退火溫度(均熱溫度)的上限設(shè)為850°C，將退火溫度(均熱溫度)的下限設(shè)為延伸 率開始增加的800°C。另外，在將被冷軋制了的鋼板14進(jìn)行在850°C的退火溫度保持20 60秒的時(shí)間 的退火處理(均熱處理)之后，以10°C /秒的冷卻速度冷卻到400°C，在400°C保持180秒。 其后冷卻到20°C，進(jìn)行了 1. 0%的調(diào)質(zhì)軋制后，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，求出鋼板14的抗拉強(qiáng)度、屈 服應(yīng)力以及直到斷裂的延伸率。其結(jié)果示于圖4。如圖4所示，均熱時(shí)間越長，則抗拉強(qiáng)度以及屈服應(yīng)力越降低，因此判明鋼板14軟
7質(zhì)化。另一方面，延伸率在均熱時(shí)間為40秒時(shí)顯示極大值，當(dāng)均熱時(shí)間超過40秒時(shí)顯示出 延伸率減少的傾向。因此隨著均熱時(shí)間的增加，抗拉強(qiáng)度以及屈服應(yīng)力降低，考慮到延伸率 在均熱時(shí)間為40秒時(shí)顯示極大值，將保持的時(shí)間(均熱時(shí)間)設(shè)定為40秒以上60秒以下。接著，對(duì)于冷卻工序進(jìn)行說明。將通過了均熱工序的鋼板14進(jìn)行在溫度850°C保 持例如40秒鐘的退火處理之后，以10 70°C /秒的冷卻速度將鋼板14冷卻到400°C，在 400°C保持180秒，其后冷卻到20°C。其后，進(jìn)行了 1.0%的調(diào)質(zhì)軋制之后，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)， 求出鋼板14的直到斷裂的延伸率。其結(jié)果示于圖5。如圖5所示表明，如果冷卻速度的范圍為作為通常的連續(xù)退火中的一般的冷卻速 度的10°c /秒以上且40°C /秒以下，則冷卻速度對(duì)延伸率(鋼板14軟質(zhì)化)不造成影響。 因此，冷卻速度的下限設(shè)定為10°C /秒而沒有問題。另一方面，當(dāng)冷卻速度為50°C /秒時(shí)， 延伸率的值降低少許，通過增大冷卻速度，會(huì)招致設(shè)備費(fèi)的增大等等，考慮到這些情況，冷 卻速度的上限優(yōu)選設(shè)定為40°C /秒。為了在冷卻工序中使鋼板14中產(chǎn)生位錯(cuò)，只要在冷卻工序中對(duì)鋼板14負(fù)載應(yīng)力 即可。例如只要使在冷卻工序中對(duì)鋼板14給予的張力比在均熱工序以及過時(shí)效工序中對(duì) 鋼板14分別給予的張力大即可?？墒牵糁煌ㄟ^對(duì)鋼板14給予的張力來提供使位錯(cuò)發(fā)生 所需的應(yīng)力的話，則需要在冷卻工序中對(duì)鋼板14維持大的張力。為此，設(shè)置于冷卻裝置沈 內(nèi)的張緊輥的個(gè)數(shù)必須增多。因此，在冷卻裝置沈內(nèi)只設(shè)置第1和第2熱張緊輥四、30，將 在冷卻工序中對(duì)鋼板14給予的張力所引起的拉伸應(yīng)力設(shè)定為實(shí)用的范圍、例如0. 5kg/mm2 以上(優(yōu)選為lkg/mm2以上)且1. 5kg/mm2以下。并且，在位錯(cuò)的產(chǎn)生中不足的部分的應(yīng)力，施加由彎曲應(yīng)力發(fā)生的拉伸應(yīng)力來給 予給鋼板14，所述彎曲應(yīng)力可通過將小徑輥33、34的任一方、例如小徑輥34在與軋制線PL 正交的方向超過軋制線PL地推進(jìn)而給予給鋼板14。在此，如前述那樣，小徑輥33、34配置 成將它們的輥軸方向朝向與冷卻工序的通過軋制線PL的鋼板14的通板方向正交的方向， 并且使它們的輥軸心位置在通板方向錯(cuò)開而在鋼板14的兩側(cè)分別對(duì)向。在向厚度t的鋼板14推進(jìn)小徑輥34，對(duì)鋼板14給予加工曲率半徑為R的彎曲加 工的情況下，鋼板14中產(chǎn)生的應(yīng)變?chǔ)艦閠/2R，當(dāng)此時(shí)的鋼板14的縱彈性模量為E時(shí)，給予 給鋼板14的彎曲應(yīng)力為E ε BP Et/2R0另夕卜，由于加工曲率半徑R與超過軋制線PL而推進(jìn)的小徑輥34的推進(jìn)距離δ有 關(guān)系，因此通過調(diào)節(jié)小徑輥34的推進(jìn)距離δ，可決定給予給鋼板14的彎曲應(yīng)力的值。另 外，由于成對(duì)的小徑輥33、34的外徑為200mm以上且500mm以下，比第1、第2熱張緊輥29、 30的外徑(例如800mm以上且1200mm以下)小，因此在通過第1、第2熱張緊輥四、30時(shí)， 可通過小徑輥34的推進(jìn)來給予比對(duì)鋼板14施加的彎曲應(yīng)力大的彎曲應(yīng)力。在此，給予給 鋼板14的彎曲應(yīng)力的值，鋼板14所含的碳量越多，越要增大，鋼板14所含的碳量越多，則 優(yōu)選使晶粒中發(fā)生越多的位錯(cuò)。對(duì)于在冷卻裝置沈內(nèi)通過的鋼板14，在采用例如爐底輥輸送時(shí)被給予10kg/mm2 左右的彎曲應(yīng)力。因此，即使對(duì)鋼板14給予小于10kg/mm2的彎曲應(yīng)力也沒有效果，但如圖 6所示可確認(rèn)，當(dāng)超過10kg/mm2彎曲應(yīng)力而給予時(shí)，延伸率增加。因此，將通過小徑輥34的 推進(jìn)給予給鋼板14的彎曲應(yīng)力的下限值設(shè)定為10kg/mm2。另一方面，在進(jìn)行了將被冷軋制 了的鋼板14在850°C保持40秒鐘的退火處理(均熱處理)之后，以10°C /秒的冷卻速度冷卻到400 V，在400 V保持180秒，其后，冷卻到20 °C之后，進(jìn)行1. 0 %的調(diào)質(zhì)軋制，然后進(jìn) 行拉伸試驗(yàn)，求出鋼板14的直到斷裂的延伸率。其結(jié)果示于圖6。如圖6所示，延伸率在彎曲應(yīng)力為23kg/mm2時(shí)顯示極大值，當(dāng)超過23kg/mm2時(shí)顯 示出稍微減少的傾向。并且，延伸率在彎曲應(yīng)力大于35kg/mm2時(shí)大大減少。另外，若將彎 曲應(yīng)力設(shè)定得大，則為了減小加工曲率半徑R，小徑輥34的推進(jìn)距離δ過于變大，因此將彎 曲應(yīng)力的上限設(shè)定為3^g/mm2。根據(jù)以上情況，作為彎曲應(yīng)力的值優(yōu)選為23kg/mm2以上、 35kg/mm2 以下。接著，說明過時(shí)效工序。通過冷卻工序位錯(cuò)被導(dǎo)入晶粒中的鋼板14，被導(dǎo)入到過時(shí) 效裝置27中，在350°C以上400°C以下的溫度保持60秒以上180秒以下的時(shí)間(過時(shí)效工 序)。此時(shí)，晶粒中的固溶著的碳，一邊在位錯(cuò)的周邊生成碳化物一邊析出。由此，固溶于晶 粒中的碳量減少，鋼板14發(fā)生軟質(zhì)化。另外，在鋼板14所含的碳量多的情況下，增大對(duì)鋼 板14給予的彎曲應(yīng)力的值，將大量的位錯(cuò)導(dǎo)入到晶粒中，因此能夠使固溶于晶粒中的碳量 高效率地減少，鋼板14的進(jìn)一步的軟質(zhì)化變?yōu)榭赡?。另一方面，在鋼?4所含的碳量少的情況下，固溶于晶粒中的碳量少，因此減小 對(duì)鋼板14給予的彎曲應(yīng)力的值，減少導(dǎo)入到晶粒中的位錯(cuò)的個(gè)數(shù)，能夠抑制由位錯(cuò)的發(fā)生 所導(dǎo)致的殘余應(yīng)力的增加，并且使鋼板14軟質(zhì)化。過時(shí)效處理結(jié)束了的鋼板14，被送出到出料側(cè)環(huán)頂器20中。也可以在過時(shí)效處理 結(jié)束后，被輸送到二次冷卻裝置28中，被進(jìn)一步冷卻(例如冷卻到40 60°C ) ( 二次冷卻 工序)。以上參照實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明毫不被上述的實(shí)施方式所記載的構(gòu)成 限定，在專利保護(hù)范圍內(nèi)記載的事項(xiàng)的范圍內(nèi)考慮到的其他的實(shí)施方式和變形例也包括在 內(nèi)。例如，也可以在與軋制線正交的方向超過軋制線而推進(jìn)成對(duì)的小徑輥兩方來對(duì)鋼 板給予彎曲應(yīng)力。另外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)鋼板給予彎曲應(yīng)力的小徑輥，在一個(gè)地方為一對(duì)O 個(gè))，但在1個(gè)地方在上下方向設(shè)置3個(gè)，將設(shè)置于中央部的小徑輥在與軋制線PL正交的方 向超過軋制線PL地推進(jìn)，對(duì)后半給予彎曲應(yīng)力也是可以的。另外，通常的制造鋼板時(shí)使用的連續(xù)退火生產(chǎn)線的退火設(shè)備的冷卻裝置，有時(shí)設(shè) 置有與鋼板的兩面抵接并支持通板的支撐輥，因此也可以將該支撐輥?zhàn)鳛楸景l(fā)明的小徑 輥。通過那樣做，能夠廉價(jià)地制造可用于本發(fā)明的冷軋鋼板的制造方法中的冷卻裝置。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可在鋼板的制造中利用。特別是能夠應(yīng)用于可在由采用板坯連鑄法制造的 板坯制造冷軋鋼板時(shí)使用的連續(xù)退火生產(chǎn)線的冷卻裝置。附圖標(biāo)記說明10 連續(xù)退火生產(chǎn)線11 入料側(cè)設(shè)備12 退火設(shè)備13:出料側(cè)設(shè)備14 鋼板
9
15卷
16放線盤
17焊接機(jī)
18電解清潔裝置
19入料側(cè)環(huán)頂器
20出料側(cè)環(huán)頂器
21卷
22卷取機(jī)
23剪斷機(jī)
24 加熱裝置
25均熱裝置
26冷卻裝置
27過時(shí)效裝置
28二次冷卻裝置
29第1熱張緊輥
30第2熱張緊輥
31第1風(fēng)箱
32第2風(fēng)箱
33、34 小徑輥
35彎曲應(yīng)力給予單元
36調(diào)質(zhì)軋制機(jī)
權(quán)利要求
1.一種冷軋鋼板的制造方法，將采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋 制以及連續(xù)退火，制造含有0. 5質(zhì)量％以下的碳、0. 02質(zhì)量％以上的硅、0. 15質(zhì)量％以上的 錳、0. 001質(zhì)量％以上的鈣的冷軋鋼板，該制造方法的特征在于，所述連續(xù)退火包括將所述冷軋制了的鋼板在800°C以上850°C以下的溫度保持40秒以上60秒以下的時(shí) 間的均熱工序；一邊將通過了所述均熱工序的所述鋼板以10°C /秒以上的冷卻速度降低到350°C以上 400°C以下的溫度，一邊對(duì)該鋼板給予拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的冷卻工序；和將通過了所述冷卻工序的所述鋼板在350°C以上400°C以下的溫度保持60秒以上180 秒以下的時(shí)間的過時(shí)效工序，在所述冷卻工序中，對(duì)所述鋼板給予的所述拉伸應(yīng)力為0. 5kg/mm2以上且1. 5kg/mm2以 下，所述彎曲應(yīng)力為10kg/mm2以上且35kg/mm2以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，所述彎曲應(yīng)力通過將成 對(duì)的小徑輥的兩方或者任一方在與軋制線正交的方向超過該軋制線地推進(jìn)來發(fā)生，所述成 對(duì)的小徑輥，將軸方向朝向與所述冷卻工序的通過所述軋制線的所述鋼板的通板方向正交 的方向，并且使軸心位置在該通板方向錯(cuò)開而分別配置于該鋼板的厚度方向兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，所述成對(duì)的小徑輥的外 徑為200mm以上且500mm以下，各自的軸心之間的距離為500mm以上且IOOOmm以下，超過 所述軋制線地推進(jìn)的該小徑輥的推進(jìn)距離為IOmm以上且IOOmm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，使所述彎曲 應(yīng)力的值相應(yīng)于所述鋼板中所含的碳量而變化。
5.一種冷軋鋼板的制造設(shè)備，將采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋 制以及連續(xù)退火來制造冷軋鋼板，該制造設(shè)備的特征在于，進(jìn)行所述連續(xù)退火的連續(xù)退火 生產(chǎn)線具有將所述冷軋制了的鋼板均熱化的均熱裝置；對(duì)被均熱化了的所述鋼板進(jìn)行冷卻的冷卻裝置；和對(duì)被冷卻了的所述鋼板進(jìn)行過時(shí)效處理的過時(shí)效裝置，所述冷卻裝置具有對(duì)所述鋼板進(jìn)行冷卻的冷卻單元；和彎曲應(yīng)力給予單元，該彎曲應(yīng)力給予單元設(shè)置于所述冷卻單元的入料側(cè)和出料側(cè)中 的兩方或者任一方，并具有成對(duì)的小徑輥，該成對(duì)的小徑輥，將軸方向朝向與所述鋼板的通 板方向正交的方向，并且使軸心位置在該通板方向錯(cuò)開而分別配置于該鋼板的厚度方向兩 側(cè)，在與所述冷卻裝置的軋制線正交的方向超過該軋制線地被推進(jìn)，對(duì)該鋼板給予0. 5kg/ mm2以上且1. 5kg/mm2以下的拉伸應(yīng)力和10kg/mm2以上且35kg/mm2以下的所述彎曲應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠?qū)Σ捎帽“迮鬟B鑄法制造的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火，從而以低成本、高成品率制造品質(zhì)均一的冷軋鋼板的冷軋鋼板制造方法以及制造設(shè)備。在將采用薄板坯連鑄法制造的鑄坯進(jìn)行熱軋制、酸洗、冷軋制以及連續(xù)退火來制造冷軋鋼板的方法中，連續(xù)退火包括將被冷軋制了的鋼板在800℃以上850℃以下的溫度保持40秒以上60秒以下的時(shí)間的均熱工序；一邊將被均熱化了的鋼板(14)以10℃/秒以上的冷卻速度降低到350℃以上400℃以下的溫度，一邊對(duì)鋼板(14)給予拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的冷卻工序；和將被冷卻了的鋼板(14)在350℃以上400℃以下的溫度保持60秒以上180秒以下的時(shí)間的過時(shí)效工序，在冷卻工序中對(duì)鋼板(14)給予的所述拉伸應(yīng)力為0.5kg/mm2以上且1.5kg/mm2以下，所述彎曲應(yīng)力為10kg/mm2以上且35kg/mm2以下。
文檔編號(hào)C21D9/56GK102137943SQ201080002431
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者原田新太郎, 大串圭二, 石橋英規(guī), 若林久干 申請(qǐng)人:新日鐵工程技術(shù)株式會(huì)社, 日鐵機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)株式會(huì)社