JP4111144B2 - 高温鋼板の冷却方法 - Google Patents
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Description
特開平8−232016号公報(特許文献1)に開示されている手法は、合金元素を添加してAr3点以上の仕上温度で熱間圧延し、Ar3点以上の温度からマルテンサイト変態開始温度直上まで急冷して室温まで徐冷することによりベイナイト組織に変態させ、Ac1点以下の温度に焼き戻すことにより板厚みの異なる部位の材質を一定に保つ方法である。
図10に示すようなLP鋼板の冷却を実施した。図中の右側を鋼板先端とし、冷却装置に進入させた。この鋼板の先端の板厚みは10mm,尾端の板厚みは17.5mmであり、鋼板長手中央部の板厚みが20mmと先後端と比較して厚い。鋼板先端から板厚みが最も厚い部分までの長さは4m、鋼板尾端から板厚みが最も厚い部分までの長さは3mである。このLP鋼板を、本発明の実施の形態において説明した冷却装置(冷却長10m,冷却水量1000L/min.m2)を用いて冷却を実施した。冷却条件は、冷却開始温度770℃、冷却終了温度500℃とし、本発明の方法を用いて冷却を実施した。
実施例1と同じ鋼板を、実施例1と同じ冷却装置を用いて、一定速度で冷却装置中を通過させた。この場合、冷却ゾーン長は3mとし、鋼板の長手方向中央で、板厚が20mmである位置でにおいて、冷却終了温度500℃が得られるように、数値計算により通板速度を求めたところ、35mpmとなった。そこで、一定速度35mpmで通板させ冷却を実施した。冷却後の鋼板長手方向温度分布は図12に示すように、鋼板の長手方向中央ではほぼ目標の冷却終了温度になったが、鋼板先端に近づくにつれ冷却停止温度は低くなり、板内の温度偏差は230℃となった。のちに材質を調査したところ、鋼板先端で極端に強度オーバーしており、不合格となった。
実施例1と同じ鋼板を、実施例1と同じ冷却装置を用いて、特許文献2に記載される方法で冷却した。冷却ゾーン長は10mとし、鋼板先端が進入してから、同時一斉に冷却水を通水し、長手中央部で板厚みが最も厚い20mmの位置まで、一定速度130mpmで通板させた。次に鋼板後端が冷却装置に進入するまで、199mpmで通板させ,鋼板先端が冷却装置出側に到達してからは62mpmで通板させた。冷却後の鋼板長手方向温度分布は図13に示すように、鋼板先端の同時一斉で冷却水を通水した部位で、所々過冷却が発生して低くなり、板内の温度偏差は120℃となった。のちに材質を調査したところ、鋼板先端で極端に強度オーバーしている部位があり、不合格となった。
実施例1と同じ鋼板を、実施例1と同じ冷却装置を用いて、特許文献3に記載される方法で冷却した。鋼板先端、後端、中央部のそれぞれの位置における適正冷却時間となる条件となる冷却ゾーン長と通板速度を見積もると、図19中のゾーンについては、S1ゾーンは2m、S2ゾーンは2m、S3ゾーンは6mで、通板速度は100mpmとなった。この条件で特許文献3に示される手順で冷却したところ、冷却後の鋼板長手方向温度分布は図14に示すように、鋼板全体に温度のバラツキができた。これは、先に述べたように、鋼板通板中に冷却水を噴射した部位や冷却水を停止した部位で過冷却が発生したためである。のちに材質を調査したところ、極端に強度オーバーしている部位があり、不合格となった。
図15に示すようなLP鋼板の冷却を実施した。図中の右側を鋼板先端として、冷却装置に進入させた。平行部は3ヶ所あり、鋼板先端から逐次厚くなるような形状である。先端の板厚みは10mm、尾端の板厚みは17.5mmであり、鋼板長手中央の平行部板厚みが15mmとなっている。平行部長さは、鋼板先端で2.5m,鋼板長手中央部で2m、鋼板尾端で4mとなっている。また、鋼板先端の平行部と鋼板長手中央の平行部との間と鋼板尾端の平行部と鋼板長手方向中央の平行部との間は、テーパー状になっており、その長さはそれぞれ、2m、3.5mとなっている。
実施例2と同じ鋼板を、実施例2と同じ冷却装置を用いて、実施例2と同じく、冷却ゾーン長2mとし、鋼板長手方向中央の板厚が15mmの一定値になっている部分の位置で、冷却終了温度が550℃となるように数値計算で通板速度を求めたところ、32mpmとなった。そこで、32mpmの一定速度で通板させて冷却を実施した。冷却後の鋼板長手方向温度分布は、図16に示すように、鋼板の長手方向中央ではほぼ目標の冷却終了温度になったが、鋼板先端に近づくにつれ冷却停止温度が低くなり、板内の温度偏差は170℃となった。のちに材質を調査したところ、鋼板先端で極端に強度オーバーしており、不合格となった。
Claims (4)
- 長手方向で厚みが変化するLP鋼板を、複数の冷却ゾーンを有する水冷式の冷却装置を通過させることにより通過冷却するに際し、前記LP鋼板の冷却開始前に、前記冷却装置において使用する冷却ゾーンと各冷却ゾーンにおける冷却水の通水量を決定しておき、前記LP鋼板の冷却中は前記使用する冷却ゾーンと前記各冷却ゾーンにおける冷却水の通水量を変えることなく冷却を行う方法であって、予め冷却前に鋼板長手方向を先端及び後端と長手方向の板厚勾配の変曲点に分割点を設定し、一方、前記冷却装置の入側から出側までの間に基準位置を設けて、前記分割点が前記基準位置に到達してから次の前記分割点が前記基準位置に到達するまでの間、一定の加速度又は一定の減速度で、通板速度の加減速を行い、通板初期速度及び前記加速度及び減速度は、前記分割点が、前記冷却装置を通過する間に許容冷却温度範囲内の温度に冷却されるように決定することを特徴とする高温鋼板の冷却方法。
- 前記通板初期速度及び前記加速度及び減速度は、前記分割点が、前記冷却装置を通過する間に許容冷却温度範囲内の温度に冷却されるように、収束計算により求めることを特徴とする請求項1に記載の高温鋼板の冷却方法。
- 前記基準位置が、前記冷却装置の使用する冷却ゾーン長手方向の中央位置であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高温鋼板の冷却方法。
- 使用する冷却ゾーンの連続長さを、前記分割点間の長さより短く設定することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の高温鋼板の冷却方法。
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