JP2008279464A - Method of manufacturing hot-rolled steel sheet having good appearance - Google Patents

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輝樹 林田
Tetsuya Yamada
徹哉 山田
Hiroshi Abe
博 阿部
Yasuhiro Miyatani
康裕 宮谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of deformed bands at a low cost with high efficiency when cooling a hot-rolled steel sheet to which hot finish rolling is applied. <P>SOLUTION: In a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet by cooling the hot-rolled steel sheet by cooling the hot-rolled steel sheet 25 to which hot finish rolling is applied with cooling water by injecting water from a plurality of nozzles which are arranged in the width direction of the hot-rolled steel sheet during conveying the hot-rolled steel sheet to which finish rolling is applied with a finishing mill and winding it, when the average temperature of the hot-rolled steel sheet 25 is in the range of 150-300°C, the generation of the deformed bands is prevented by cooling it so that the maximum temperature difference within an optional region is ≤140°C. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱間仕上圧延された熱間鋼板を冷却水により冷却してこれを巻き取ることにより熱延鋼板を製造するに際して、外観が良好な熱延鋼板を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a hot-rolled steel sheet having a good appearance when producing a hot-rolled steel sheet by cooling the hot-rolled hot-rolled steel sheet with cooling water and winding it.

自動車や産業機械等に用いられる熱延鋼板は、連続鋳造したスラブを加熱炉で加熱し、この加熱後のスラブを粗圧延機で圧延し、さらに複数の圧延スタンドからなる仕上げ圧延機によりこれを熱間圧延して所定の厚さの熱間鋼板とする。この熱間鋼板は、ランナウトテーブル上に配設された冷却装置からの冷却水により冷却された後に、巻取機により巻き取られて熱延鋼板となる。実際にこの熱間鋼板の冷却に関しては、例えばラミナー冷却により熱間鋼板の上面を冷却するとともに、搬送ロール間に設置されたスプレーによりその下面を冷却するものである。   Hot-rolled steel sheets used in automobiles, industrial machines, etc., heat a continuously cast slab in a heating furnace, roll the slab after heating with a roughing mill, and then use a finishing mill consisting of a plurality of rolling stands. Hot rolling to obtain a hot steel sheet having a predetermined thickness. The hot steel sheet is cooled by cooling water from a cooling device disposed on the run-out table, and then wound by a winder to become a hot rolled steel sheet. Actually, for cooling the hot steel sheet, for example, the upper surface of the hot steel sheet is cooled by laminar cooling, and the lower surface is cooled by a spray installed between the conveying rolls.

ところで、このラミナー冷却は、円筒状のラミナー冷却ノズルからランナウトテーブル上を搬送されてくる熱間鋼板上面に冷却水を注水する。このノズルから注水される冷却水は、熱間鋼板101上面において例えば図1(a)に示すように熱間鋼板101の長手方向(搬送方向)に帯状に注水される。   By the way, in this laminar cooling, cooling water is poured onto the upper surface of the hot steel plate conveyed on the run-out table from the cylindrical laminar cooling nozzle. The cooling water poured from the nozzle is poured in a strip shape in the longitudinal direction (conveying direction) of the hot steel plate 101 on the upper surface of the hot steel plate 101, for example, as shown in FIG.

その結果、熱間鋼板101上面は、冷却水が直接注水されている強冷領域Xと、直接注水されていない弱冷領域Yとの間で温度差が生じる。なお、 熱間鋼板101表面に注水された水は該熱間鋼板101上面で一度撥ね返って他の領域へと飛び散るが、その飛び散った水による冷却効果は直接注水に比較して小さいため、これにより温度差が発生することになる。   As a result, the upper surface of the hot steel plate 101 has a temperature difference between the strong cooling region X where the cooling water is directly poured and the weak cooling region Y where the cooling water is not directly poured. The water poured on the surface of the hot steel plate 101 rebounds once on the upper surface of the hot steel plate 101 and scatters to other areas. However, the cooling effect of the splattered water is small compared to direct water injection. As a result, a temperature difference occurs.

このような温度差が熱間鋼板101に生じると、図1(b)に示すように、強冷領域Xが収縮する。その結果、この強冷領域Xに挟まれる弱冷領域Yには引張応力が負荷されることになる。この負荷された引張応力が、冷却時の温度域における降伏応力を超えたとき、この弱冷領域Yが塑性変形し、図1(c)に示すような肉眼でも視認可能な変形模様102が熱延鋼板表面に生じる。   When such a temperature difference occurs in the hot steel plate 101, the strong cold region X contracts as shown in FIG. As a result, a tensile stress is applied to the weakly cold region Y sandwiched between the strong cold regions X. When the applied tensile stress exceeds the yield stress in the temperature range during cooling, the weakly cold region Y is plastically deformed, and the deformed pattern 102 visible to the naked eye as shown in FIG. Occurs on the surface of the rolled steel sheet.

このため、ラミナー冷却時において、この熱間鋼板101上面における強冷領域と弱冷領域との温度差を極力解消することにより、このような視覚的に目立つ変形模様102の生成を防止する必要があった。   For this reason, at the time of laminar cooling, it is necessary to prevent the generation of such visually noticeable deformation pattern 102 by eliminating the temperature difference between the strong and weak regions on the upper surface of the hot steel plate 101 as much as possible. there were.

従来においては、鋼板の巻取温度を均一にすることを目的とした熱間鋼板の冷却方法が特許文献1に提案されている。この特許文献1の開示技術では、ラミナー冷却とスプレー冷却とを組み合わせて熱間鋼板を冷却する。実際には、冷却工程のゾーン毎に冷却方法を設定し、ラミナー冷却を行うゾーンにおいて使用する冷却ノズル本数を調整して鋼板温度の制御を行い、冷却後の熱延鋼板の温度の均一化を図るものである。   Conventionally, Patent Document 1 proposes a method for cooling a hot steel sheet for the purpose of making the coiling temperature of the steel sheet uniform. In the disclosed technique of Patent Document 1, laminar cooling and spray cooling are combined to cool a hot steel sheet. Actually, the cooling method is set for each zone of the cooling process, the number of cooling nozzles used in the zone where laminar cooling is performed is controlled to control the steel plate temperature, and the temperature of the hot-rolled steel plate after cooling is made uniform. It is intended.

また、特許文献2では、熱間鋼板を冷却する際に、該鋼板の幅方向に亘る温度分布を均一化させる幅方向温度分布均一化冷却処理を行った後に、幅方向に亘り実質的に同一の冷却水量によって冷却をすることにより、鋼板の温度の均一化を図る技術も開示されている。   Moreover, in patent document 2, when performing the width direction temperature distribution equalization cooling process which equalizes the temperature distribution over the width direction of this steel plate, when cooling a hot steel plate, it is substantially the same over the width direction. Also disclosed is a technique for making the temperature of the steel sheet uniform by cooling with the amount of cooling water.

また、特許文献3において、熱間圧延後の冷却過程において側縁部と板幅中央部で発生する温度差を解消するための技術も提案されている。
特開2004-160532号公報 特開2005-21984号公報 特開2005-288463号公報
Patent Document 3 also proposes a technique for eliminating a temperature difference that occurs between the side edge and the center of the sheet width in the cooling process after hot rolling.
JP 2004-160532 A JP 2005-21984 JP 2005-288463 A

しかしながら、上記特許文献1〜3に示す開示技術では、何れも鋼板の温度分布の均一化を図るために大掛かりな設備投資が必要となり、既存の設備を生かすことが困難となり、製造コストが上昇してしまうという問題点があった。   However, all of the disclosed techniques shown in Patent Documents 1 to 3 require a large capital investment in order to make the temperature distribution of the steel sheet uniform, making it difficult to make use of existing equipment and increasing manufacturing costs. There was a problem that it was.

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、仕上圧延された熱間鋼板の冷却時における変形模様の生成を低コストかつ高効率に防止して、外観を良好とすることが可能な熱延鋼板の製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to generate a deformed pattern at the time of cooling the hot-rolled hot steel sheet at low cost and high efficiency. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet that can be prevented and have a good appearance.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、その手段(1)は、仕上圧延機により仕上圧延された熱間鋼板を搬送中に、該熱間鋼板の幅方向に配置した複数のノズルから冷却水を注水して冷却し、これを巻き取ることにより熱延鋼板を製造する方法において、前記冷却途中の熱間鋼板の平均温度が150℃〜300℃の範囲内にあるとき、隣り合う前記ノズルの直下位置間の領域内における最高温度差が140℃以下となるように冷却することを特徴とする外観の良好な熱延鋼板の製造方法である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the means (1) is arranged in the width direction of the hot steel plate while the hot steel plate finish-rolled by a finish rolling mill is being conveyed. In a method for producing a hot-rolled steel sheet by injecting cooling water from a plurality of nozzles and cooling and winding it, when the average temperature of the hot-steel sheet during cooling is in the range of 150 ° C to 300 ° C The method for producing a hot-rolled steel sheet having a good appearance, wherein cooling is performed so that a maximum temperature difference in a region between positions immediately below the adjacent nozzles is 140 ° C. or less.

また、手段(2)は、手段(1)に係る発明において、前記熱間鋼板温度が300℃以降に於ける冷却はスプレーノズルで散水することを特徴とする手段1記載の外観の良好な熱延鋼板の製造方法である。   Further, means (2) is the heat of good appearance according to means 1, characterized in that in the invention according to means (1), the cooling at the hot steel plate temperature of 300 ° C. or later is sprinkled with a spray nozzle. It is a manufacturing method of a rolled steel sheet.

本発明を適用した外観の良好な熱延鋼板の製造方法は、隣り合う前記注水ノズルの直下位置間の領域において前記熱間鋼板の平均温度が150℃〜300℃の範囲内にあるとき、その領域内における温度差が140℃以下となるように冷却することにより、熱間鋼板の冷却時における変形模様の生成を低コストで高効率に防止することが可能となる。   When the average temperature of the hot steel sheet is within a range of 150 ° C. to 300 ° C. in the region between the positions immediately below the adjacent water injection nozzles, By cooling so that the temperature difference in the region is 140 ° C. or less, it becomes possible to prevent the generation of a deformed pattern at the time of cooling the hot steel sheet at low cost and with high efficiency.

以下、本発明を実施するための最良の形態として、熱間仕上圧延機により仕上圧延された熱間鋼板を冷却水により冷却してこれを巻き取る熱延鋼板の製造方法について、詳細に説朋する。   Hereinafter, as the best mode for carrying out the present invention, a method for producing a hot-rolled steel sheet in which a hot steel sheet finished and rolled by a hot finish rolling mill is cooled with cooling water and wound up will be described in detail. To do.

先ず、本発明に係わる製造方法を適用するための熱延鋼板は、下記の組成を有するものである。以下、質量%は、単に%と記載する。   First, a hot-rolled steel sheet for applying the production method according to the present invention has the following composition. Hereinafter, mass% is simply described as%.

Cは、鋼板強度を確保するために、0.005%以上を含有するものとする。しかし、Cが0.4%を超えると強度の向上を図ることができる一方で、加工性の低下が著しくなる。このため、Cの含有量は、0.005〜0.4%とした。   C contains 0.005% or more in order to ensure the strength of the steel sheet. However, when C exceeds 0.4%, the strength can be improved, but the workability is significantly lowered. For this reason, the C content is set to 0.005 to 0.4%.

Siは、強度の確保や疲労強度を確保する観点から、0.005〜2.5%の範囲で含有する。Mnは、強度確保やSによる熱延途中の割れを防止する観点から、0.05〜2.5%含有する。また、Pは、強度を確保する観点から、0.004〜0.08%含有してもよい。Sは鋼中の炭化物の析出を促進させ、固溶炭素による時効劣化を防止するために、0.001〜0.02%含有するようにしてもよい。Alは、鋼中のNによる時効劣化防止用に0.02〜0.09%含有してもよい。Nは、時効劣化を起こすため好ましくないが、窒化析出物による結晶粒粗大化防止のために0.001〜0.008%含有するようにしてもよい。その他、強度を向上させるために炭化物形成元素であるTi、Nb、Mo、Vを何れも0.01〜0.25%含有するようにしてもよい。また、耐食性や疲労特性を改善するために、Cr、Niを0.03〜2.5%含有しても良い。  Si is contained in a range of 0.005 to 2.5% from the viewpoint of securing strength and fatigue strength. Mn is contained in an amount of 0.05 to 2.5% from the viewpoint of securing strength and preventing cracking during hot rolling due to S. Moreover, you may contain 0.004 to 0.08% from a viewpoint of ensuring intensity | strength. S may be contained in an amount of 0.001 to 0.02% in order to promote precipitation of carbides in the steel and prevent aging deterioration due to solute carbon. Al may be contained in an amount of 0.02 to 0.09% for preventing aging deterioration due to N in the steel. N is not preferable because it causes aging deterioration, but may be contained in an amount of 0.001 to 0.008% in order to prevent coarsening of crystal grains due to nitride precipitates. In addition, in order to improve the strength, Ti, Nb, Mo, and V which are carbide forming elements may be contained in an amount of 0.01 to 0.25%. Moreover, in order to improve corrosion resistance and fatigue characteristics, you may contain 0.03-2.5% of Cr and Ni.

次に、熱間鋼板の冷却方法について説明をする。   Next, a method for cooling the hot steel sheet will be described.

本発明者らは、前記熱延鋼板に生じる変形模様の発生メカニズム及びその防止条件を以下に説明するような実験によって見出し、同時にその防止方法を見出した。   The inventors of the present invention have found the generation mechanism of the deformation pattern generated in the hot-rolled steel sheet and the prevention conditions thereof by experiments as described below, and at the same time, the prevention method.

先ず、鋼板の表面に外観を損ねる変形模様が生成するメカニズムを検証する。   First, the mechanism by which a deformed pattern that impairs the appearance is generated on the surface of the steel sheet will be verified.

表1に示す成分元素を有し、残部がFe及び不可避的不純物を含む鋼板を供試材とした。ちなみに、鋼板の表面に変形模様が発生するのは、仕上圧延後の冷却時の不均一冷却と考えられる。このため、以下に説明する手段に基づいて不均一冷却と変形模様の発生の関係を解明した。   A steel plate having the component elements shown in Table 1 and the balance containing Fe and inevitable impurities was used as a test material. Incidentally, the deformation pattern on the surface of the steel plate is considered to be non-uniform cooling during cooling after finish rolling. For this reason, the relationship between the non-uniform cooling and the occurrence of the deformed pattern was clarified based on the means described below.

Figure 2008279464
Figure 2008279464

図2に示すように、幅280mm、長さ290mm、厚さ3.4mmの熱間鋼板(以下を単に鋼板という。)25を対象として、図2(a)に示すように所定間隔(100mm)に直線スプレーノズル22を配置し、更に、鋼板25には幅100mmの領域A〜Cには該鋼板幅方向に等間隔で5箇所に亘って温度計測用の熱電対Tを取り付け、図示しない炉に入れて、300℃または250℃に加熱した。そして、この加熱した鋼板25を図示しない
炉から取り出し、直ちに2.4kgf/cm2の水圧をかけた冷却水を直線スプレーノズル22から注水して冷却を行った。
As shown in FIG. 2, for a hot steel plate (hereinafter simply referred to as a steel plate) 25 having a width of 280 mm, a length of 290 mm, and a thickness of 3.4 mm, as shown in FIG. 2 (a), a predetermined interval (100 mm) In addition, a linear spray nozzle 22 is disposed on the steel plate 25, and thermocouples T for measuring temperature are attached to the steel plate 25 in five areas at equal intervals in the width direction of the steel plate 100 to a region A to C. And heated to 300 ° C or 250 ° C. Then, the heated steel plate 25 was taken out from a furnace (not shown), and immediately cooled water supplied with a water pressure of 2.4 kgf / cm 2 was poured from the linear spray nozzle 22 to be cooled.

ここでいう直線スプレーノズル22とは噴射水の広がりが殆ど無く、水が直線的に流下する形式のスプレーノズル(ラミナ冷却ノズル)である。また、各ノズル1本当りの水の流量は何れも10リットル/minとした。
冷却中は、取り付けた熱電対Tにより鋼板25の温度変化を計測した。また、計測した温度変化に基づいて、実験中の鋼板平均温度と鋼板の低温域の温度との差異を測定した。
Here, the linear spray nozzle 22 is a spray nozzle (lamina cooling nozzle) of a type in which there is almost no spread of jet water and water flows down linearly. Further, the flow rate of water per nozzle was 10 liter / min.
During cooling, the temperature change of the steel plate 25 was measured by the attached thermocouple T. Moreover, based on the measured temperature change, the difference between the steel plate average temperature during the experiment and the temperature in the low temperature region of the steel plate was measured.

なお、熱電対Tにより測定した温度差が各領域A〜C内で最大となる値を最大温度差と定義する。即ち、この幅100mmの領域における最大温度差が140℃以下というのは、この領域において温度差が140℃より高い任意の2点は存在しないことを意味する。   In addition, the value from which the temperature difference measured with the thermocouple T becomes the maximum in each area | region AC is defined as a maximum temperature difference. That is, the maximum temperature difference in this 100 mm wide region being 140 ° C. or less means that there are no two arbitrary points having a temperature difference higher than 140 ° C. in this region.

上述の条件により前記加熱した鋼板25を冷却した後、それぞれ変形模様の発生の有無を目視調査し、変形模様が発生している場合は、その最大サイズを定規で測定した。かかる結果を表2に示す。なお、この表2において、変形模様の大きさは、長さ又は幅の何れか一方または両方が5cm以上を「大」とし、2cm以上を「中」とし、0.5cm以上を「小」とし、0.5mm未満を「無し」と分類した。   After the heated steel plate 25 was cooled under the above conditions, the presence or absence of the deformation pattern was visually inspected, and when the deformation pattern occurred, the maximum size was measured with a ruler. The results are shown in Table 2. In Table 2, as for the size of the deformation pattern, either one or both of the length and width is 5 cm or more as “large”, 2 cm or more as “medium”, and 0.5 cm or more as “small”. , Less than 0.5 mm was classified as “none”.

Figure 2008279464
Figure 2008279464

この表2から、冷却中における鋼板の平均温度が150〜300℃にあるときの低温部と高温部の最大温度差が140℃以下の場合には、変形模様は「無し」であった。しかし、低温部と高温部の最大温度差が157℃以上の場合には、変形模様は「小」以上であった。このため、鋼板幅方向における隣り合う直線スプレーノズル28直下間の領域において、その領域での鋼板25の平均温度が150〜300℃にあるときの温度差を140℃以下にすることによって、変形模様の生成を抑制することが出来ることが判る。   From Table 2, when the maximum temperature difference between the low temperature part and the high temperature part when the average temperature of the steel sheet during cooling is 150 to 300 ° C. is 140 ° C. or less, the deformation pattern was “none”. However, when the maximum temperature difference between the low temperature part and the high temperature part was 157 ° C. or more, the deformation pattern was “small” or more. For this reason, in the area between the straight spray nozzles 28 adjacent to each other in the steel plate width direction, the temperature difference when the average temperature of the steel plate 25 in that area is 150 to 300 ° C. is set to 140 ° C. or less. It can be seen that the generation of can be suppressed.

このように低温部と高温部の最大温度差が大きい場合には強冷領域Xの収縮によって弱冷領域Yが塑性変形して肉眼でも視認可能な変形模様102が熱延鋼板表面に生じる。しかし、前記温度差が小さい場合には、これを越える場合に比較して強冷領域Xの温度が高く、しかも、弱冷領域Yの温度が低くなっていることから、強冷領域Xの収縮が小さく、弱冷領域Yの降伏応力の値も高いために、この降伏応力を超えることが無くなり、塑性変形しなくなり、変形模様102が生じないものと考えられる。   As described above, when the maximum temperature difference between the low temperature portion and the high temperature portion is large, the weakly cold region Y is plastically deformed due to the contraction of the strong cold region X, and a deformed pattern 102 that is visible with the naked eye is generated on the surface of the hot rolled steel sheet. However, when the temperature difference is small, the temperature of the strong region X is higher than that when the temperature difference is exceeded, and the temperature of the weak region Y is low. Is small and the yield stress value of the weakly cold region Y is high, it is considered that the yield stress is not exceeded, plastic deformation does not occur, and the deformed pattern 102 does not occur.

更に、鋼板に変形模様が発生した場合における発生温度域について詳細に説明をする。   Furthermore, the generation | occurrence | production temperature range in case a deformation pattern generate | occur | produces in a steel plate is demonstrated in detail.

図3は、表2の試験条件Eについて冷却開始からの時間(秒:s)に対する鋼板上面の温度履歴を示している。これら温度履歴は、鋼板上面におけるノズルから流下する冷却水が直接接触する点(以下、直接注水点という)から50mm離間した鋼板の平均温度域である変形模様発生点の2点について示している。また、温度偏差は、この直接注水域と変形模様発生域の2点の温度偏差を示している。   FIG. 3 shows the temperature history of the upper surface of the steel sheet with respect to the time (second: s) from the start of cooling under the test condition E in Table 2. These temperature histories are shown at two points of the deformation pattern occurrence point, which is the average temperature range of the steel sheet 50 mm away from the point where the cooling water flowing down from the nozzle on the upper surface of the steel sheet directly contacts (hereinafter referred to as the direct water injection point). The temperature deviation indicates the temperature deviation at two points of the direct water injection area and the deformation pattern generation area.

この図3に示すように直接注水域(強度領域X)の温度は、冷却開始時から急激に低下するのに対して、変形模様発生(弱冷領域Y)は、冷却開始時から緩やかに低下していく。その結果、温度偏差は、冷却開始時から拡大し、冷却開始後4秒程度において220℃付近まで上昇した後、徐々に低下していくことになる。   As shown in FIG. 3, the temperature of the direct water injection region (strength region X) rapidly decreases from the start of cooling, whereas the deformation pattern generation (weakly cooled region Y) gradually decreases from the start of cooling. I will do it. As a result, the temperature deviation increases from the start of cooling, rises to around 220 ° C. about 4 seconds after the start of cooling, and then gradually decreases.

そして、この調査において、冷却開始後1.5〜9秒程度の範囲において140℃を超える温度偏差が発生していることが分かる。   And in this investigation, it turns out that the temperature deviation exceeding 140 degreeC has generate | occur | produced in the range of about 1.5-9 seconds after a cooling start.

なお、変形模様発生温度域を調査するために、同一の鋼板について室温での引張試験および高温での引張試験を行った。引張り用の試験片は、JIS5号試験片を用いた。室温よりも高温での引張りを行う際は、赤外加熱方式によって試験片を加熱し、300℃以下の各種一定温度で実施した。   In addition, in order to investigate the deformation | transformation pattern generation | occurrence | production temperature range, the tensile test at room temperature and the tensile test at high temperature were done about the same steel plate. A JIS No. 5 test piece was used as the tensile test piece. When performing the pulling at a temperature higher than room temperature, the test piece was heated by an infrared heating method and carried out at various constant temperatures of 300 ° C. or lower.

図4は、200℃における引張試験結果(荷重−変位線図)を示している。引張荷重を加えた試験片の荷重−変位曲線において、荷量の急激な低下の繰り返しにより鋸刃状の荷重変動Mが生じていることがわかる。この荷重変動Mは、溶質元素としてのCと転位との相互作用によって生じるものであり、該荷重変動Mが生じることにより、鋼板表面に外観を損なう変形模様も発生することが確認された。引張試験を行う際に、このような荷重変動が発生する現象は、温度150℃〜300℃間で確認された。一方、室温150℃未満又は300℃を越える温度における引張りでは、このような荷重変動は発生しなかった。
このことから、Cが0.005%以上の熱延鋼板が150〜300℃の温度領域にあるときに、鋼板中に生じた温度差に基づいて局所的に引張応力が負荷されると、外観を損なう変形模様が生じることが分かる。
FIG. 4 shows a tensile test result (load-displacement diagram) at 200 ° C. In the load-displacement curve of the test piece to which a tensile load is applied, it can be seen that a saw blade-like load fluctuation M is generated due to repeated rapid decrease in the load. This load fluctuation M is caused by the interaction between C as a solute element and dislocations, and it was confirmed that a deformation pattern that impairs the appearance of the steel sheet surface is generated by the load fluctuation M. The phenomenon in which such load fluctuations occurred during the tensile test was confirmed at a temperature between 150 ° C and 300 ° C. On the other hand, such a load fluctuation did not occur in the tension at a temperature lower than 150 ° C. or higher than 300 ° C.
From this fact, when a hot-rolled steel sheet having C of 0.005% or more is in a temperature range of 150 to 300 ° C., when a tensile stress is locally applied based on a temperature difference generated in the steel sheet, It turns out that the deformation pattern which impairs is produced.

図5は、前記表2の試験条件Fについて、冷却開始からの時間(秒:s)に対する熱間鋼板上面の温度(℃)の温度変化を示している。これは、冷却開始温度を250℃としているため、冷却開始直後の直接噴射位置である強度領域Xの温度低下は、試験条件Eと比較してさほど急激にならない。このため、最大温度偏差が140℃以下となるため、強度領域Y位置に負荷される引張力が小さく、荷重変動が生じるほどの変形に至らない。   FIG. 5 shows the temperature change of the temperature (° C.) of the upper surface of the hot steel sheet with respect to the time (second: s) from the start of cooling under the test condition F in Table 2. Since the cooling start temperature is 250 ° C., the temperature drop in the strength region X, which is the direct injection position immediately after the start of cooling, does not become so rapid as compared with the test condition E. For this reason, since the maximum temperature deviation is 140 ° C. or less, the tensile force applied to the strength region Y position is small, and deformation does not occur so as to cause load fluctuation.

また、図6において、前記表2の試験条件Eの条件で直線スプレーノズルに代えて、注水した冷却水が60°の角度に拡散させて噴射することが可能な試験条件Oの場合における、冷却開始からの時間(秒:s)に対する鋼板上面の温度(℃)の温度変化を図6に示す。   Further, in FIG. 6, the cooling in the case of the test condition O in which the injected cooling water can be diffused and injected at an angle of 60 ° instead of the linear spray nozzle under the condition of the test condition E in Table 2 above. FIG. 6 shows the temperature change of the temperature (° C.) of the upper surface of the steel sheet with respect to the time from the start (second: s).

拡散スプレーノズルにおいては、噴射した冷却水が広がりながら鋼板表面に流下することから、該鋼板表面の広い範囲に直接冷却水が流下することから、直接注水域と参照域との温度差が極めて接近しており、温度偏差も小さくなることが分かる。このため、荷重変動の発生には至ることなく、変形模様の形成が抑制されることになる。   In the diffusion spray nozzle, since the sprayed cooling water spreads and flows down to the steel sheet surface, the cooling water flows down directly over a wide area of the steel sheet surface, so the temperature difference between the direct water injection area and the reference area is very close. It can be seen that the temperature deviation is also reduced. For this reason, the formation of the deformed pattern is suppressed without causing the load fluctuation.

以上のことから、後述する図7における冷却装置14による熱延鋼板の冷却条件は、隣り合う直接注水域の中心間の間隙を狭く(例えば100mm以下であればよいが、操業変動が大きい際には60mm以下が好ましい)して、鋼板の平均温度が150〜300℃であるときの最大温度差が140℃以下となるようにするものである。そして、冷却装置14でのノズルの配置を図7(b)に示す様な千鳥配置としてもよいが、冷却装置14の後段で、鋼板の温度が300℃以下になる領域に拡散スプレーノズルを設けることが望ましい。   From the above, the cooling condition of the hot-rolled steel sheet by the cooling device 14 in FIG. 7 described later is such that the gap between the centers of the adjacent direct water injection zones is narrow (for example, 100 mm or less, but when the operation fluctuation is large). Is preferably 60 mm or less) so that the maximum temperature difference when the average temperature of the steel sheet is 150 to 300 ° C. is 140 ° C. or less. The arrangement of the nozzles in the cooling device 14 may be a staggered arrangement as shown in FIG. 7 (b), but a diffusion spray nozzle is provided in a region where the temperature of the steel sheet is 300 ° C. or lower at the subsequent stage of the cooling device 14. It is desirable.

このような冷却条件の下で鋼板を冷却することにより、変形模様のない熱延鋼板を低コストかつ高効率に製造することが可能となる。   By cooling the steel sheet under such cooling conditions, a hot-rolled steel sheet without a deformation pattern can be manufactured at low cost and with high efficiency.

以下本発明を適用した熱延鋼板の製造方法の実施例について説明する。   Examples of the method for producing a hot-rolled steel sheet to which the present invention is applied will be described below.

熱間圧延を完了した鋼板25は、冷却装置14へ搬送されることになる。冷却装置14では、図示しない仕上げ圧延機から搬出されてきた熱延鋼板に対していわゆるラミナー冷却を施すための設備であり、図7(a)に示すように、この搬送されてきた熱延鋼板25を冷却するための冷却水を貯水する貯留槽21と、この貯留層21に溜められた冷却水を熱延鋼板25に注水するためのノズル22と、熱間鋼板25を搬送するためのランナウトテーブル23とを備えている。   The steel plate 25 that has been hot-rolled is transported to the cooling device 14. The cooling device 14 is a facility for performing so-called laminar cooling on a hot-rolled steel sheet carried out from a finish rolling mill (not shown). As shown in FIG. A storage tank 21 for storing cooling water for cooling 25, a nozzle 22 for injecting the cooling water stored in the storage layer 21 into the hot-rolled steel sheet 25, and a runout for conveying the hot steel sheet 25 Table 23 is provided.

貯留槽21は、管24を介して送られてくる冷却水を一時的に貯留する。この貯留槽21の底部にはノズル22が規則的に又はランダムに配置されている。貯留槽21は、一時的に蓄積した冷却水をノズル22へと送水する。   The storage tank 21 temporarily stores cooling water sent via the pipe 24. Nozzles 22 are regularly or randomly arranged at the bottom of the storage tank 21. The storage tank 21 sends the temporarily accumulated cooling water to the nozzle 22.

ノズル22は、ランナウトテーブル23上を秒動する熱間鋼板25に対して垂直に配置されている。このノズル22は、貯留層21から送られてくる冷却水を、熱間鋼板25に対して垂直に注水する。このノズル22は、冷却水を注水するために特段の動力を利用することは必須とならず、貯留層21に溜められた冷却水を単に落下させるものであってもよい。本発明において、熱間鋼板25の温度は、この冷却装置14を出るまでに図8に示すように300℃以下まで低下させるものとする。   The nozzle 22 is arranged perpendicularly to the hot steel plate 25 moving on the run-out table 23 for a second. The nozzle 22 injects the cooling water sent from the reservoir 21 vertically to the hot steel plate 25. It is not essential for the nozzle 22 to use special power to inject the cooling water, and the nozzle 22 may simply drop the cooling water stored in the reservoir 21. In the present invention, the temperature of the hot steel plate 25 is lowered to 300 ° C. or less as shown in FIG.

図7(b)(c)は、図7(a)のX−X矢視図であり、図7(b)はノズル22を千鳥に配列した千鳥配列の例で、図7(c)はノズル22を直線状に配列したストレート配列の例を示すものである。   FIGS. 7B and 7C are views taken along the line XX in FIG. 7A, and FIG. 7B is an example of a staggered arrangement in which the nozzles 22 are arranged in a staggered manner, and FIG. An example of a straight arrangement in which the nozzles 22 are arranged in a straight line is shown.

更に、本実施例では表2に示す鋼材を仕上圧延して4.2mmの厚みの熱間鋼板とし、その後、各熱間鋼板を冷却装置14で冷却するが、この冷却装置14の上流側、即ち、前段に於いては、ノズル22の種類は直線スプレーノズルを使用し、その配列は、千鳥配列であり、そして、ノズル間隔は150mmで、注水量は100cc/cm・minとした。また、冷却装置14の下流側、即ち、後段に於けるノズル22の種類、配列、ノズル間隔、注水量は表3に示す条件で行い、前記熱間鋼板を室温まで冷却した例である。 Further, in this example, the steel materials shown in Table 2 are finish-rolled to form hot steel plates having a thickness of 4.2 mm, and then each hot steel plate is cooled by the cooling device 14. That is, in the preceding stage, the type of nozzle 22 used was a linear spray nozzle, the arrangement was a staggered arrangement, the nozzle spacing was 150 mm, and the amount of water injected was 100 cc / cm 2 · min. Further, in the downstream side of the cooling device 14, that is, in the subsequent stage, the type, arrangement, nozzle interval, and water injection amount of the nozzle 22 are performed under the conditions shown in Table 3, and the hot steel sheet is cooled to room temperature.

Figure 2008279464
Figure 2008279464
Figure 2008279464
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表3、4から判る様に本発明例1〜7はノズル2の間隔を40〜100mmと狭くして冷却したので、冷却後における熱延鋼板の表面には変形模様の発生は殆ど無く、外観の良好なはがね板を得ることができた。また、本発明例8はノズル120mmと若干広い状態であったが、拡散スプレーノズルを使用したので、発明例1〜7と同様に変形模様の発生は殆ど無いものであった。これは、鋼板の平均温度が150〜300℃である際に前記最大温度差を140℃以下に維持することが出来たものと推定される。   As can be seen from Tables 3 and 4, Examples 1 to 7 of the present invention were cooled with the interval between the nozzles 2 being narrowed to 40 to 100 mm, so that there was almost no deformation pattern on the surface of the hot-rolled steel sheet after cooling, and the appearance A good steel plate was obtained. In addition, Example 8 of the present invention was a slightly wide state with a nozzle of 120 mm. However, since a diffusion spray nozzle was used, almost no deformation pattern was generated as in Examples 1-7. This is presumed that the maximum temperature difference could be maintained at 140 ° C. or less when the average temperature of the steel sheet was 150 to 300 ° C.

これに対し、比較例1〜6はノズル2の間隔が120〜200mmと広く、かつ、直線スプレーノズルを使用して冷却したので、冷却後における熱延鋼板の表面には0.5mm以上の変形模様が発生し、外観の悪い鋼板となった。これは、鋼板の平均温度が150〜300℃である際に前記最大温度差を140℃以下に維持することが出来なかったものと推定される。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6, the interval between the nozzles 2 was as wide as 120 to 200 mm, and the linear spray nozzle was used for cooling, so the surface of the hot rolled steel sheet after cooling was deformed by 0.5 mm or more. A pattern was generated, resulting in a steel sheet with poor appearance. This is estimated that the maximum temperature difference could not be maintained at 140 ° C. or lower when the average temperature of the steel sheet was 150 to 300 ° C.

また、この方法によれば現在ある設備をそのまま活用することができ、熱延鋼板に生じる変形模様を低コストで抑えることが可能となる。なお、上述した配置において例えば、冷却位置のピッチをずらすようにしてもよいことは勿輪である。   Moreover, according to this method, existing facilities can be used as they are, and the deformation pattern generated in the hot-rolled steel sheet can be suppressed at a low cost. In the above-described arrangement, for example, the pitch of the cooling position may be shifted.

熱延鋼板表面の強冷却領域と弱冷却領域を示す図である。It is a figure which shows the strong cooling area | region and weak cooling area | region of a hot-rolled steel plate surface. 注水ノズルの配置と、熱電対取付位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between arrangement | positioning of a water injection nozzle, and a thermocouple attachment position. 冷却開始からの時間と熱延鋼板上面の温度履歴を示す図である。It is a figure which shows the time history from the start of cooling, and the temperature history of a hot-rolled steel plate upper surface. 高温引張試における鋼板温度別の荷重と変位の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the load according to steel plate temperature in a high temperature tension test, and a displacement. 冷却開始からの時間と熱延鋼板上面の温度履歴を示す図である。It is a figure which shows the time history from the start of cooling, and the temperature history of a hot-rolled steel plate upper surface. スプレーノズルを使用した場合における、冷却開始からの時間と熱延鋼板上面との温度履歴を示す図である。It is a figure which shows the temperature history of the time after a cooling start, and a hot-rolled steel plate upper surface in the case of using a spray nozzle. 冷却装置の構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a cooling device. 鋼板の冷却までの温度推移を示す図である。It is a figure which shows the temperature transition until cooling of a steel plate.

符号の説明Explanation of symbols

14 冷却装置
21 貯留槽
22 ノズル
23 ランナウトテーブル
24 管
25 熱間鋼板
14 Cooling device
21 Reservoir
22 nozzles
23 Runout table
24 tubes
25 Hot steel sheet

Claims (2)

仕上圧延機により仕上圧延された熱間鋼板を搬送中に、該熱間鋼板の幅方向に配置した複数のノズルから冷却水を注水して冷却し、これを巻き取ることにより熱延鋼板を製造する方法において、前記冷却途中の熱間鋼板の平均温度が150℃〜300℃の範囲内にあるとき、隣り合う前記ノズルの直下位置間の領域内における最高温度差が140℃以下となるように冷却することを特徴とする外観の良好な熱延鋼板の製造方法。   While transporting the hot-rolled steel sheet that has been finish-rolled by a finishing mill, cooling water is poured from a plurality of nozzles arranged in the width direction of the hot-rolled steel sheet, cooled, and rolled to produce a hot-rolled steel sheet. In this method, when the average temperature of the hot steel sheet during the cooling is in the range of 150 ° C. to 300 ° C., the maximum temperature difference in the region between the positions immediately below the adjacent nozzles is 140 ° C. or less. A method for producing a hot-rolled steel sheet having a good appearance, characterized by cooling. 前記熱間鋼板の平均温度が150〜300℃の範囲内に於ける冷却は、拡散スプレーノズルで散水することにより行うことを特徴とする請求項1記載の外観の良好な熱延鋼板の製造方法。   2. The method for producing a hot-rolled steel sheet with good appearance according to claim 1, wherein the cooling in the range where the average temperature of the hot steel sheet is 150 to 300 ° C. is performed by watering with a diffusion spray nozzle. .
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