CN104561518A - 用于在轧钢机中加工轧件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在轧钢机中加工轧件的方法，其中在加工期间用X光射线辐照轧件，轧钢机具有至少一个X光检测器，借助X光检测器测量从轧件沿至少一个预定方向衍射的X光射线的强度，其中至少一个X光检测器布置在预期出现反射的位置中，并且其中根据强度测定轧件的结构参数的至少一个实际值，其中轧件具有存在于轧件中的晶粒的静态取向的多晶结构，并借助Bragg条件测定预期的反射相对于晶粒的要研究的相的位置。本发明还涉及一种具有至少一个用于产生X光射线的X光源的设备，具有至少一个X光检测器以测量从轧件沿至少一个预定方向衍射的X光射线；和控制和评估单元，在其中执行用于实施根据权利要求中的任一项所述的方法的软件。

Description

用于在轧钢机中加工轧件的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于在轧钢机中加工轧件的方法和设备。

背景技术

在将轧件在轧钢机中加工成板、线或带时，例如在热轧过程中加热和冷却时引起轧件中的相变和/或组织变化。对此的实例是：在钢制造中从面心立方的铁转换成体心立方的铁；铝合金中的Mg₂Si的析出或者成形过程之后的重结晶。这种相变或者组织变化对于轧件的机械特性具有决定性的影响，因此尝试有目的地控制这种转变过程，以便在轧制过程结束时获得具有特定材料特性的轧件。

然而，在轧制过程期间对这种进程或材料特性进行无破坏的测量通常是困难的。例如已知的是：取出轧件的抽查样品并且从中确定机械特性。然而在此不利的是，这种抽查样品仅能够在特定的部位、例如在轧件的始端或末端处、例如在线尖处或在钢带的前端部处取出，并且所述抽查样品的评估需要高的时间耗费。

另一种可行性在于：借助于在线测量、即在加工轧件期间测量，从材料的磁特性中确定粒度并且从中得出材料的机械特性的结论。该方法尽管是无破坏的并且检测了轧件的大部分，然而不能够或者仅能够非常受限制地检测轧件的结构或者存在于轧件中的相。此外，磁性测量在居里温度之上触及其极限，使得可靠的结论不再是可行的。

此外，作为对抽查样品提取的附加或者补充已知了：利用组织模型评价整个轧件的机械特性或组织组成部分、即例如对线或钢带的整个长度评价。然而对此需要事先对抽查样品进行调校。

从DE 199 41 736 A1中例如已知：轧件在加工期间用X光射线进行透射并且检测和分析在轧件处衍射的X光射线的衍射强度。然而，该方法具有下述缺点：从轧件出发的X光射线通过在轧件中的吸收已经显著减弱并且所测量的强度与轧件的厚度相关。

发明内容

因此本发明的目的是，提出一种用于加工轧件的改进的方法，借助所述方法能够可靠地在轧制过程期间确定工件的特性。此外，本发明的目的是提出用于实施该方法的设备。

首先提出的目的通过根据权利要求1的特征的方法来实现。在根据本发明的用于在轧钢机中加工轧件的方法中，在加工期间用X光射线辐照轧件。借助至少一个X光检测器测量从轧件沿至少一个预定方向衍射的X光射线的强度，并且根据强度确定轧件的结构参数的至少一个实际值。该至少一个X光检测器在此设置在预期出现反射的位置中，其中轧件具有存在于轧件中的晶粒的静态取向的多晶结构，并且借助于Bragg条件确定预期的反射相对于晶粒的要研究的相的位置。

换言之：在预先设定的位置处测量在轧件中预期的相的特定的晶格平面上衍射的X光射线或对于特定的晶格平面预期的反射的强度。这具有下述优点：即例如通过X光荧光引起的X光射线不影响或几乎不影响测量。

因此，在轧制过程期间，在轧件上执行在线X光射线衍射法，并且从在轧件处衍射的X光射线的所测量的强度中确定轧件的结构参数，即一定程度上实施在线状态确定。结构参数的这种实际值是：例如存在于轧件中的或在其中预期的、能够根据反射的方位或位置识别的相；存在于轧件中的或在其中预期的相的分量；或者微结构参数、例如存在于轧件中的沉淀和其大小或者相中的粒度，所述粒度例如能够根据反射的强度分布或反射锐度来测定。

轧件是具有各个晶粒的多晶材料，所述晶粒在轧件中静态地取向。由于轧件的多晶结构而充分地存在晶粒，所述晶粒的晶格平面相对于轧件的表面呈不同角度地取向，使得对于每个晶格平面产生具有充分强度的反射。各个晶粒与温度或变形程度相关地位于不同的相中，例如位于具有面心立方结构(fcc)的奥氏体或者具有体心立方结构(bcc)的铁氧体中，其影响轧件的机械特性。因此，通过在加工期间确定轧件的结构参数可以改进质量控制。

在此，本发明基于下述思想：在轧件处衍射的X光射线的强度在至少一个预定的方向上由X光检测器来测量。换而言之，将X光检测器布置在某个位置，使得其能够检测在轧件的特定的晶格平面上的、例如在奥氏体晶粒的(111)-平面上衍射或反射的X光射线。因此，上面布置有X光检测器的预定的位置根据在要研究的或在轧件中要预期的或期望的相中期待的反射的出现进行选择。这具有下述优点：在测量期间不必使X光检测器经过特定的角度范围运动，而是能够有目的地检测从轧件出发的反射。此外，在预定的、即根据预期的反射定位的X光检测器中，不需要用于确定结构参数的高耗费的方法、例如Rietveld法，所述方法尤其在实时中是有问题的。

对于要研究的相所预期的反射的方位或位置，或者衍射角θ能够借助于Bragg条件-nλ＝2dsinθ-来确定，其中相的晶格平面以所述衍射角衍射X光射线。在此，衍射角θ是入射的X光射线和满足Bragg条件的晶格平面在其之间所围成的角度。因为反射条件为入射角和出射角相同，所以将X光检测器和X光源定位成，使得这两者之间的角度为180°-2θ。因此，预定的方向能够理解为下述方向，特定相的特定的经过平面沿所述方向衍射入射的X光射线。相的哪种晶格平面预期到反射并且对于哪种所述经过平面触发所述反射，这能够借助于结构模型或结构因数来确定。

存在于轧件中的或者由于之前的加工步骤而预期的相原则上能够根据表格或经验值来确定。如已经提及的，预期的相的晶格平面的反射的方位或位置能够经由Bragg条件并且根据结构模型来确定。在一个优选的实施方式中，根据组织模型确定在轧件中预期的相，并且进而确定预期出现反射的位置。借助组织模型，根据轧件的变形程度、温度、冷却时间和组成确定存在于轧件中的相或者在特定位置处在轧钢机中预期的相、轧件中的在加工期间发生的相变或者重结晶过程。从根据组织模型预期的相中确定对于该相所预期的反射，并且相应地定位该至少一个X光检测器。

该方法的第一可行性在于：作为结构参数的实际值确定，在给定的时间内是否已经存在在轧件中预期的相；并且确定在轧件中存在的相的那个分量。如果沿预定方向衍射X光射线，那么测量反射，能够从中得出：在轧件中存在相或晶格平面，从所述相或经过平面中已经产生了反射。存在于轧件中的相因此根据在特定位置处发生反射或者沿预定方向衍射的X光射线的绝对强度来识别。此外，通过事先标定能够测定存在于轧件中的相的那个分量。

有利地，在至少两个不同的位置处分别测量从轧件衍射的X光射线的强度，并且通过比较作为结构参数的实际值的所测量的强度至少确定存在于轧件中的相的那个分量。如果应用能够检测足够大的角度范围的X光检测器或者如果反射或沿至少两个方向衍射的X光射线位于足够小的角度范围中，那么应用具有相应大的接收面积的X光检测器是足够的。然而提出使用两个或更多布置在不同位置处的X光检测器。所测量的强度的比较在此能够例如通过形成差或者通过确定最大强度之比来实现。如果例如在轧件中存在两个不同的相，那么将两个X光检测器布置在对于各自的相所预期出现反射的两个位置处。从这两个反射相互的最大强度之比例中能够确定关于相的相互的比例的结论，并且进而确定轧件中的相应的相的那个分量。因此，根据衍射的X光射线的相对强度确定相的那个分量。由此可行的是，同时确定多个相，并且进而在事先标定之后定量地检测轧件的组织结构。

在该方法的另一个有利的设计方案中，通过将从轧件沿该至少一个预定方向衍射的X光射线的所测量的强度分布与预期的强度分布进行比较来确定结构参数的实际值。由于在测量温度波动和微结构波动以及轧件的多晶特性期间轧件的运动，对于反射而言没有得到强度的各个峰值，而是得到在小的角度范围之上膨胀的强度分布。例如，较小的粒度导致较小的相干长度和因此的扩展，即反射的传播。在此，例如能够根据预期的相和粒度以及温度确定预期的强度分布，并且借助于测量条件、例如聚焦条件来标定预期的强度分布。通过随后与所测量的强度分布进行比较，能够从中、例如从最大强度中确定相的那个分量，或者对于小于0.2μm的粒度而言，借助于Scherrer公式从强度分布的半值宽度中测定粒度。

在该方法的另一个优选的实施方案中，测量沿该至少一个预定方向衍射的X光射线的强度的时间变化曲线，并且从中与轧件中的位置相关地来确定结构参数的实际值的变化。换而言之：在加工轧件期间，至少对于轧件的部分长度以一定时间间隔、例如每0.1至15s测量相同反射的强度，并且从中分别确定结构参数的实际值、例如相的那个分量。因此可行的是：检查关于轧件长度的结构参数的实际值是否是恒定的或者是否出现偏差或波动。

此外，如果测量轧件的温度，并且在确定结构参数的实际值时考虑温度的强度的相关性，那么提高方法的精度。在此，尽可能在焦点中测量温度。各个相的晶格常数是温度相关的，因此在在线X光射线衍射法中能够出现两种效应。首先，晶体振动随温度上升而上升，这引起更小的反射强度。此外，在温度提高的情况下，通过热膨胀得到更大的晶格常数，使得反射强度的衍射最大值移动至更小的角度。在温度较小的情况下，相应地出现到更大角度的移动。为了尽可能地消除温度影响，根据温度影响的已知的关系校正所测量的强度，即从中计算出温度影响。与温度相关地，同样能够校正预期出现反射的位置，进而将X光检测器布置在所述校正过的位置处。

在加工轧件期间，能够改变其长度，即轧件在其高度方面稍微波动，并且进而从X光源或X光检测器的焦点中运动出来。然而，在该方法的一个优选的设计方案中，在加工期间确定轧件的方位，并且在加工轧件期间将至少一个用于产生X光射线的X光源和该至少一个X光检测器到轧件的间距保持恒定。换而言之：轧件的高度位置例如借助于激光测量来检测，并且调整X光源和X光检测器，以便实现焦点的校正或者保持其关于工作时间的恒定。

在该方法的一个有利的设计方案中，将轧件的结构参数的实际值与结构参数的理论值进行比较，并且于结构参数的实际值和理论值之间的差相关地影响或改变用于加工轧件的至少一个过程参数。在此，该至少一个过程参数尤其根据描述轧制过程的模型来匹配。可替换的或附加的可行性在于：控制和/或调节过程参数。结构参数的这种理论值例如根据组织模型确定或直接地预定，因此轧件在轧制过程结束时具有期望的机械特性。如果在结构参数的实际值和理论值之间存在差别，那么例如根据描述轧制过程的模型确定至少一个要改变的过程参数，以便将实际值匹配于理论值。例如，能够将温度或冷却率作为过程参数引入，并且例如能够匹配轧钢机的冷却路径的控制。另外的过程参数例如可能是轧件穿过轧钢机的速度。

优选地，过程参数的实际值、尤其存在于轧件中的相用于匹配组织模型。根据所设置的过程参数和其对于轧件结构的影响能够再次得出出现相变的结论并且改进组织模型。

在该方法的第一替选方案中，应用单色的X光射线。对此，在X光源之前布置单色器，以便例如仅应用具有高强度的K_α辐射。为了避免干扰性的X光荧光，将匹配于轧件的材料、例如用于钢的Fe或Cr作为阳极材料。

第二替选方案在于：应用白色的X光射线并且执行强度能量分散的测量。对此，将X光光谱仪用作为X光检测器。

第二提出的目的通过根据权利要求16的特征的设备来实现，其具有：至少一个用于产生X光射线的X光源；至少一个X光检测器以用于测量从轧件沿至少一个预定方向衍射的X光射线；和控制和评估单元，在所述控制和评估单元中集成有用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的软件。

该至少一个X光源和该至少一个X光检测器以距轧件0.1-3m、大约2m的间距布置。这对于X光射束的相干性和准直提出高的要求，因此有利地应用比在实验室设备中的性能大致强10倍的X光管。

在该设备的一个优选的设计方案中，X光源是用于测量轧件的厚度的、已经存在的X光源，使得不必在轧钢机中布置附加的X光源。

原则上可行的是，将点检测器、例如计数器或闪烁计数器作为X光检测器应用，并且所述X光检测器在测量强度期间在某个角度范围内运行。然而有利的是：X光检测器是平面检测器。因为晶格常数是温度相关的，所以引起强度最大值的轻微的移动，较小的粒度引起反射的扩展。借助有利地具有大于0.1°分辨率的平面检测器，能够检测这种移动，并且能够可靠地检测反射的扩展、即关于角度范围的强度的分布。

此外，该设备有利地包括用于在加工期间确定轧件的方位的第一测量装置。这种测量装置能够例如是具有作为光源的激光的光学间距测量装置。

此外，在一个优选的实施方式中，设有用于确定轧件的温度的第二测量装置。在此，该测量装置尤其布置在能够测量焦点中的温度的位置处。对此，不仅应用单独的、还应用已经存在于轧钢机中的温度测量装置。

此外有利的是：该至少一个X光源包括遮光板，所述遮光板具有带有彼此不同的孔径的至少两个区域。由于预期的相的各个晶格平面的不同的衍射角，相应的预期的反射的焦点不全部位于在量角器圆上、即位于在其上布置有距轧件相同的间距的X光源和X光检测器的圆上，而是位于在具有距轧件不同间距的不同的聚焦圆上。因此，通过应用具有不同的孔径或能够匹配于每个聚焦圆的开口宽度的遮光板，可以改进聚焦。

另外，为了改进聚焦有利的是，该至少一个X光检测器能够径向地移动，并且能够定位在不同的聚焦圆上。换而言之，将该至少一个X光检测器布置在预期的反射的焦点中。借助于圆周角定律能够为预期的反射从其衍射角中确定聚焦圆。

附图说明

本发明的上述特征、特点和优点以及如何实现其的方式和方法结合实施例的下面的描述而变得更加清晰和显而易见，其中所述实施例结合附图来详细阐明。

为了进一步描述本发明参考附图的实施例。其分别以示意的原理图示出：

图1示出用于加工轧件的轧钢机的剖面图，该轧钢机具有用于确定轧件的结构参数的实际值的设备，该设备具有一个X光源和一个X光检测器，

图2示出利用根据图1的设备所测量的强度以及校正了的所测量的强度和预期的强度，

图3示出用于确定轧件的结构参数的实际值的设备，该设备具有一个X光源和设置在不同位置中的两个X光检测器，

图4示出利用根据图3的设备测量的强度，

图5示出用于确定轧件的结构参数的实际值的设备，该设备具有一个X光源和布置在不同的聚焦圆上的两个X光检测器，

图6示出具有孔径彼此不同的两个区域的遮光板，

图7示出用于确定轧件的结构参数的实际值的设备，该设备具有两个X光源和布置在不同位置中的两个X光检测器，

图8示出所测量的强度的时间变化曲线和从中确定的、与轧件中的位置相关的结构参数的实际值的变化，

图9示出用于确定轧件的结构参数的实际值的设备，该设备具有一个X光源和一个构造为X光光谱仪的X光检测器。

具体实施方式

图1示出了具有示例的、用于加工轧件6的、在此为钢板的两个轧机4的轧钢机2的剖面图。在轧钢机2中布置有用于利用X光射线X辐照轧机6的X光源8。X光源8在此是用于对轧机6进行厚度测量的X光源8。此外，在轧钢机2中将X光检测器10布置在X光射线X′的焦点中，利用所述X光检测器测量从轧件6沿预定方向R衍射的X光射线X′的强度I。X光检测器10构成为平面检测器。X光源8和X光检测器10根据图1布置成，使得它们展开为平行于轧件6的轧制方向的平面。然而原则上，X光源8和X光检测器10能够布置在相对于轧钢机2或轧件6的任意的位置中，例如也能布置成使得该位置垂直于它们展开的平面或横交于轧制方向。在此，还能够在轧件6的横交于轧制方向的多个可自由选择的位置x处执行、即例如在轧件6的边缘和中部不仅同时地、而且有依次地执行X光测量。为了控制X光源8和X光检测器10以及为了评估由X光检测器10传输的测量信号而存在控制和评估单元12。

根据图1，在轧钢机2中还设有用于在加工轧件6期间确定轧件6的方位的第一测量装置14。在加工轧件6期间，所述轧件的高度沿箭头H的方向波动。利用第一测量装置14确定轧件6的方位，并且X光源8以及X光检测器10沿箭头H的方向进行高度上的移动，以便确保所述X光源以及X光检测器和轧件6之间的间距d，d′恒定，以便以该方式也在轧件6的高度波动的情况下获得具有高的且类似的强度I的反射。此外，设有第二测量装置16，借助所述第二测量装置确定尽可能靠近X光射线的焦点的或者在其区域中的轧件6的温度。

根据图1，在加工期间用由X光源8产生的X光射线X辐照轧件6。利用X光检测器10测量从轧件6沿预定方向R衍射的X光射线X′的强度I。X光检测器10定位成，即检测从轧件6的一个相的晶粒18在所述晶粒上衍射的或从所述晶粒沿方向R出发的X光射线X′的强度I。在此，存在于轧件6中或在其中预期的相和对于该相所预期的反射例如根据例如考虑轧件6的变形程度和温度的组织模型并且经由Bragg条件来确定，并且将X光检测器10布置在预期出现特定反射的位置中。第一相的晶粒18例如作为具有面立方结构的奥氏体存在。X光检测器10因此布置在下述位置中，在所述位置中预期出现具有特定的衍射角θ_i的反射，在此例如是对于奥氏体晶粒18的(111)-晶格平面的衍射角。

图2示出了利用根据图1的设备所测量的强度I，根据所述强度确定轧件6的结构参数的实际值S_Ist。所测量的强度I在衍射角θ_i的情况下是最大的，对于该衍射角而言，晶粒18的晶格平面、在此为(111)-晶格平面满足Bragg条件。因此，如果在该衍射角θ_i的情况下出现反射，那么在轧件6中存在属于该衍射角θ_i的相、在此例如为奥氏体，所述相因此被识别为结构参数的实际值S_Ist。结构参数的实际值S_Ist又能够用于匹配组织模型。

除了所测量的强度I之外，图2还以虚线的方式示出了根据轧件6的所测量的温度所校正的强度I_K。轧件6的高温由于晶格波动引起最大强度I_max的减小。借助于已知的关系，从强度分布中计算出温度影响，并且根据校正了的、所测量的强度确定结构参数的实际值S_Ist。所校正的强度I_K因此具有比所测量的强度I更高的最大强度I_max。此外，高温能够引起衍射角θ_i朝更小的角度移动，在该衍射角的情况下出现特定的晶格平面的反射。也能够借助于温度影响来确定并且例如在定位X光检测器10时考虑这种移动。

根据图2示出的强度分布，能够借助于Scherrer公式从半值宽度FWHM、即强度分布在最大强度I_max的一半中的宽度中、尤其是从校正了的强度分布的半值宽度FWHM中，为小于0.2μm的粒度确定轧件6的相的粒度作为结构参数的实际值S_Ist。通过将所测量的强度分布与预期的强度分布I_E(点状示出)进行比较也能够确定结构参数的实际值S_Ist，例如确定轧件6中的相的那个分量。所测量的校正了的强度I_K的强度分布与预期的强度分布相比在此具有更小的最大强度I_max，预期的相的实际存在的分量因此更小。通过这种比较也可以定量地确定相分量或粒度。

根据图3，利用两个X光检测器10测量在两个不同位置处的从轧件6中衍射的X光射线的强度I。在此，将两个X光检测器10布置在两个位置中，在所述位置中预期出现两个不同的特定的反射。图4示出了利用这种设备所测量的强度分布。轧件6具有两个不同的、通过两个晶粒18示出的相。在这两个晶粒18中存在晶格平面，所述晶格平面在X光射线X的所设定的入射角的情况下满足Bragg条件。从这两个晶粒18中衍射的X光射线X′在此沿两个不同的、预定的方向衍射，在所述方向上分别布置有X光检测器10。晶粒18例如作为奥氏体存在，所述奥氏体具有与铁氧体相比不同的晶粒，使得对于不同的衍射角θ₁、θ₂来说都满足Bragg条件，并且从轧件6衍射的X光射线X′沿两个不同预定的方向R衍射。

通过将这两个强度进行比较、例如通过形成比例I₁/I₂，能够确定相中的至少一个的分量。根据图4，第一相的强度I₁示出了相对于第二相的强度I₂的两倍的最大强度I_max。因此，第一相相对于第二相的比例为2:1。利用该方法能够定量地检测和检查轧件中的相变，以及确定存在于轧件中的相的分量。因此，将轧件中的相的那个分量确定为结构参数的实际值S_Ist。

如果在多个不同的位置处利用多个X光检测器10测量各自衍射的X光射线X′，那么不必强制地从不同的、位于轧件6中的相中衍生在所述位置处预期的反射。同样能够考虑的是，同时测量相同相的、但是不同晶格平面的多个反射的强度，例如在奥氏体的相的(111)-晶格平面上和(200)-晶格平面上衍射的轮廓辐射X′，以便提高精度。如此获得的强度分布又能够与预期的强度分布比较。

图5示出了具有一个X光源8和两个X光检测器10的设备，其中能够将X光源8定位在量角器圆G上，并且能够沿着所示出的箭头将X光检测器10定位在量角器圆G上，以及能够沿朝轧件6的方向且以远离所述轧件运动地或自由地定位。因此，X光检测器10能够径向地移动并且能够定位在不同的聚焦圆上。这相对于固定安装的设备、即没有可运动的X光源8和X光检测器10而具有下述优点：在X光源8性能相同的情况下，能够在X光检测器10中检测到更高的强度，因为总是在聚焦的条件下进行测量。

在组织结构足够低的轧件6中、即在晶粒18不规则地分布时，具有以相对于轧件6的表面成不同角度取向的所述晶格平面。因此，对于入射X光射线X来说获得了多次反射、多个在各个晶格平面上衍射的并且从轧件6出发的X光射线X′，因为不同的晶格平面都满足Bragg条件。换而言之，每个存在于轧件6中的相或者相的晶格平面都具有不同的衍射角θ_i，并且进而产生沿不同的预定的方向R衍射的X光射线X′。然而由于不同的衍射或Bragg角θ_i，各个反射的焦点在此不位于量角器圆G上，而是分别位于相应的衍射角θ_i的聚焦圆F_i上。根据图5，在衍射角θ_i小的情况下，聚焦圆F₂向外移动。通过将X光检测器10布置在相应的聚焦圆F_i上，对于每个反射来说获得了最大强度I。针对衍射角θ_i得到的聚焦圆F_i在此能够从圆周角定律中确定。

为了进一步改进聚焦，应用具有孔径彼此不同的至少两个区域的遮光板22。根据图6，遮光板22在此设计为长口遮光板，所述长口遮光板的长口具有不同的开口宽度W₁、W₂，使得遮光板22能够匹配于每个聚焦圆。

如果衍射的X光射线X′具有小的强度，那么这提供了：除多个X光检测器10之外也利用多个X光源8进行测量，如在图7中示出的那样。当在轧件6中不存在足够静态取向的晶粒18或者对于各个测量值需要长的积分时间时，会出现例如小的强度。通过沿着箭头在量角器圆G上移动X光源8，能够为每个存在的晶格平面或相设定入射角，在所述入射角的情况下满足Bragg条件并且进而能测量高的强度I。X光检测器10根据预定方向R同样通过移动定位在量角器圆G上，其中沿所述预定方向以所设定的入射角出现各个反射。这种布置结构上也是有利的，因为X光检测器10运行在量角器圆G上，并且所述X光检测器不必自由地定位在其相应的聚焦圆F_i上，这就足够了。替选地，为了更精确地设定聚焦圆并且进而获得更高的强度，多个X光源8和多个X光检测器10也能够分别成对地定位在各个聚焦圆上。在X光检测器10之前分别布置单色器20，以便聚焦衍射的X光射线X′。

图8示出了预期的反射的、在此为轧件6中的奥氏体的相的预期的反射的强度I的时间变化曲线和由此确定的结构参数的实际值S_Ist的、在此为奥氏体的相的那个分量的变化曲线，该变化曲线与轧件6相关的、即例如钢带的子区域的位置x。在时间点t₀，强度I脱离不变化的线路。根据强度I确定的结构参数的实际值S_Ist示出了能够与轧件6的位置x₀相关联的均匀的偏差。在质量安全的范畴内，例如能够分选出轧件6的这种子区域。此外为了进一步加工轧件6，根据将结构参数的实际值S_Ist与结构参数的理论值S_Soll进行比较，能够与差有关地影响用于加工工件6的过程参数，使得结构参数的实际值S_Ist在时间点t₁并且在位置x₁处再次对应于结构参数的理论值S_Soll(虚线示出)。在此，过程参数、例如轧件6的温度或速度尤其根据描述轧制过程的模型来匹配。对此可替换地或者附加地，能够控制或调节过程参数。

特别地，利用氮素的X光射线来执行上述的方法。图9示出了具有一个固定的X光源8和一个固定的X光检测器10的替选的设备，其中应用白色的X光射线。在此，X光检测器10构成为X光光谱仪24，并且执行在轧件6处衍射的X光射线X′的强度I的能量分散的测量。在此，改变入射的X光射线X的波长，以此进而代替布置有X光检测器10的位置，并且以此进而代替衍射角θ_i。

尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述和描述了本发明，然而本发明并不局限于所公开的实例，并且其他的变体可以由专业人员推导出，这没有偏离本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种用于在轧钢机(2)中加工轧件(6)的方法，其中在加工期间用X光射线(X)辐照所述轧件(6)，所述轧钢机具有至少一个X光检测器(10)，借助所述X光检测器测量从所述轧件(6)沿至少一个预定方向(R)衍射的X光射线(X′)的强度(I)，其中所述至少一个X光检测器(10)布置在预期出现反射的位置中，并且其中根据所述强度(I)测定所述轧件(6)的结构参数的至少一个实际值(S_Ist)，其特征在于，所述轧件具有存在于所述轧件中的晶粒的静态取向的多晶结构，并且借助Bragg条件确定预期的所述反射相对于晶粒的所要研究的相的方位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中预期出现反射的所述位置根据所述轧件(6)的组织模型来测定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将存在于所述轧件(6)中的相的分量测定为所述结构参数的实际值(S_Ist)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在至少两个不同的位置上分别测量从所述轧件(6)衍射的所述X光射线(X′)的所述强度(I)，并且通过比较所测量的所述强度(I)将存在于所述轧件(6)中的所述相的至少一个分量确定作为所述结构参数的实际值(S_Ist)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中通过将从所述轧件(6)沿所述至少一个预定方向(R)衍射的所述X光射线(X′)的所测量的强度分布与预期的强度分布进行比较来测定所述结构参数的所述实际值(S_Ist)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中测量沿所述至少一个预定方向(R)衍射的X光射线(X′)的所述强度(I)的时间上的变化曲线，并且由此与所述轧件(6)中的位置(x)相关地测定所述结构参数的所述实际值(S_Ist)的变化。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中测量所述轧件(6)的温度，并且在测定所述结构参数的所述实际值(S_Ist)时考虑所测量的所述强度(I)与所述温度的相关性。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在加工期间测定所述轧件(6)的方位，并且在加工所述轧件(6)期间将至少一个用于产生X光射线的X光源(8)和所述至少一个X光检测器(10)距所述轧件(6)的间距(d，d′)保持恒定。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中将所述轧件(6)的所述结构参数的所述实际值(S_Ist)与所述结构参数的理论值(S_Soll)进行比较，并且与所述结构参数的所述实际值(S_Ist)和所述理论值(S_Soll)之间的差相关地来影响用于加工所述轧件(6)的至少一个过程参数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中根据描绘轧制过程的模型中的一个来匹配所述至少一个过程参数。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中控制所述至少一个过程参数。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中调节所述至少一个过程参数。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述结构参数的所述实际值(S_Ist)用于匹配所述组织模型。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中应用单色的X光射线(X)。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中应用白色的X光射线(X)并且执行所述强度(I)的能量分散地测量。

16.一种具有至少一个用于产生X光射线(X)的X光源(8)的设备，具有：至少一个X光检测器(10)，用于测量从轧件(6)沿至少一个预定方向(R)衍射的X光射线(X′)；和控制和评估单元(12)，在所述控制和评估单元中实施用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的软件。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述X光源(8)是用于所述轧件(6)的厚度测量的、已经存在的X光源(8)。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其中所述X光检测器(10)是平面检测器。

19.根据权利要求16至18中的任一项所述的设备，具有第一测量装置(14)，用于在处理期间测定所述轧件的方位。

20.根据权利要求16至19中的任一项所述的设备，具有第二测量装置(16)，用于测定所述轧件(6)的温度。

21.根据权利要求16至20中的任一项所述的设备，其中所述至少一个X光源(8)包括遮光板(22)，所述遮光板具有至少两个带有彼此不同的孔径的区域。

22.根据权利要求16至21中的任一项所述的设备，其中所述至少一个X光检测器(10)能够径向地移动并且能够定位在不同的聚焦圆上。