冷延鋼板の製造方法
【課題】ストリップを上下方向へ連続的に搬送しながら連続的に焼鈍する連続焼鈍炉における冷却ゾーンにおいて、ストリップに噴霧されたミストに含まれる水がストリップの表面を垂れ落ちること等に起因したストリップの幅方向への温度むらの発生を抑制し、例えばハイテン材からなる平坦度が良好な冷延鋼板を安定して製造する。
【解決手段】連続焼鈍炉において上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミストを噴霧することによってこのストリップを連続的に冷却して焼鈍することにより冷延鋼板を製造する際に、このストリップの温度が４００℃超である場合には水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には水の温度を４０℃以上とする。
【解決手段】連続焼鈍炉において上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミストを噴霧することによってこのストリップを連続的に冷却して焼鈍することにより冷延鋼板を製造する際に、このストリップの温度が４００℃超である場合には水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には水の温度を４０℃以上とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷延鋼板の製造方法に関し、具体的には、加熱されたストリップを上下方向へ連続的に搬送しながら焼鈍する連続焼鈍炉における冷却ゾーンにおいて、ストリップに噴霧されたミストに含まれる水がストリップの表面を垂れ落ちること等に起因したストリップの幅方向への温度むらの発生を抑制することにより、例えばハイテン材からなる平坦度が良好な冷延鋼板を安定して製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、特に高張力鋼板の機械特性は、ストリップを上下方向へ搬送しながら加熱、均熱及び冷却することにより連続的に焼鈍する縦型の連続焼鈍炉を用いて、加熱及び均熱した後に急速に冷却して組織制御することにより、確保される。
【０００３】
この冷却では、一般的に、ストリップの冷却媒体として気体及び水が混合されたミストもしくは、併用して水スプレーが用いられる。冷却能力を高めて充分な冷却速度で冷却するためにミストに含まれる水の量を増加すると、上下方向に搬送されるストリップの表面をつたわって流下する水（以下、本明細書では「垂れ水」という）の量が必然的に増加する。そして、この水もストリップを冷却するので、ストリップの幅方向への温度むらが発生し、これにより、製造される高張力鋼板の機械特性の部位によるバラツキや平坦度の不良が発生する。機械特性の部位によるバラツキが発生すると、この高張力鋼板を素材として例えばプレス加工を行う際に形状不良や製品の性能不足が発生し、一方、平坦度の不良が発生すると製品として出荷できないので歩留りが低下する。
【０００４】
このような問題の発生を防止するため、特許文献１には、ストリップの巻取温度（冷却停止温度）である３５０〜５００℃より１００℃高い温度にまでストリップの温度が低下した際に、温度が４５〜６０℃の水を含むミストを噴霧して冷却することにより、ストリップと水との間に形成される蒸気膜を介して熱伝達が行われる膜沸騰の持続時間を長くし、この膜沸騰から、ストリップに水が直接接触して気泡が発生することにより熱伝達が行われる核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）を低下させて遷移・核沸騰の発生を抑制することにより、ストリップの内部の温度偏差を低減して熱延鋼板を製造する発明が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ストリップに噴霧するミストの水量密度を適正に制御することにより、遷移沸騰させることなく膜沸騰のままで金属ストリップをミスト冷却する発明が開示されている。
【特許文献１】特開平０６−２５６８５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１により開示された発明では、ストリップに与えられる冷却速度が低下し、所望の高強度を有する熱延鋼板を製造できなくなる可能性がある。また、冷却能力を高めるためにミストに含まれる水の量を増加すると、ストリップの表面における対流水が増加し、ストリップの幅方向への温度むらが急激に増加して、ストリップの平坦度の不良や機械特性の部位によるバラツキの原因となる。
【０００７】
特許文献２により開示された発明では、全体に弱冷却となり、必要な鋼板の機械的性質を得ることができない。強度を高めるためにはストリップの合金元素の含有量を高めればよいが、これでは製品のコストが嵩む。さらに、ストリップの温度が高い冷却開始直後にミストの水量密度を高めて強冷却すると、上述した垂れ水の量が増加してストリップの幅方向への温度むらが増加し、製造される鋼板の機械特性の部位によるバラツキや平坦度の不良が発生する。
【０００８】
このように、ストリップを上下方向へ連続的に通板させる縦型の連続焼鈍炉において加熱及び均熱した後にミストを噴霧することにより急冷して組織制御することにより、冷延鋼板の機械特性を確保する際に、冷却能力を高めて充分に冷却するためにミストに含まれる水の量を高めると、従来の発明では、ストリップの表面における垂れ水が増加すること等に起因してストリップの幅方向への温度むらが発生し、これにより、製造される鋼板の機械特性の変動や平坦度の不良が発生することを避けられなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミスト又は水を噴霧することによってこのストリップを連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する際に、このストリップの温度が４００℃超である場合には水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には水の温度を４０℃以上とすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法である。
【００１０】
この本発明に係る冷延鋼板の製造方法では、ストリップに吹き付ける水の総量を、水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下とすることが、望ましい。この本発明において「噴流衝突点」とは冷却ゾーンの開始からゾーン出口までと冷却ヘッダーの幅とにより区画される領域を意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、ストリップを上下方向へ搬送しながら連続的に焼鈍する縦型の連続焼鈍炉における冷却ゾーンにおいて、ストリップに噴霧されたミストに含まれる水がストリップの表面を垂れ落ちること等に起因したストリップの幅方向への温度むらの発生を抑制することができ、これにより、例えば平坦度が良好な冷延ハイテン材を安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態で用いるストリップの縦型の連続焼鈍炉の試験装置１の構成を模式的に示す説明図である。
【００１３】
この連続焼鈍炉の試験装置１（以下、「連続焼鈍炉１」と表記する）では、巻出コイル２から巻き出された冷延鋼板のストリップ３を、水平及び下方向へ向けて順次連続的に搬送しながら、電気加熱炉４により所定の温度に静止加熱しその後均熱約２分実施する。電気加熱炉４は、長さが１．５ｍであって幅が５００ｍｍの鋼板を８５０℃に加熱して徐冷する能力を有し、加熱の温度パターンを自在に制御可能である。
【００１４】
電気加熱炉４により加熱されたストリップ３は、シールロール５を通過して第１の冷却ゾーン６へ導かれる。シールロール５は、第１の冷却ゾーン６から電気加熱炉４へ向けてスプレー水が吹き上がることを防止する。
【００１５】
ストリップ３は、第１の冷却ゾーン６において、下方向へ向けて搬送されながら図示しない第１の気水ノズルから、水と気体を混合したミスト（もしくは水のみのスプレー）を噴霧されて冷却され、サポートロール７へ送られる。
【００１６】
なお、図示していないが、第１の冷却ゾーン６とサポートロール７との間であって第１の冷却ゾーン６の直下に、水ノズルである第１の水ナイフを配置しておき、この第１の水ナイフから第１の冷却ゾーン６を通過したストリップ３の表面に向けてスプレーを行うことにより、ストリップ３の表面における垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００１７】
ストリップ３は、その表面に当接して同期しながら回転するサポートロール７を通過して、バタツキ及び傷の発生を防止される。そして、ストリップ３は、第２の冷却ゾーン８へ送られる。
【００１８】
ストリップ３は、第２の冷却ゾーン８において、下方向へ向けて搬送されながら図示しない第２の気水ノズルから、水と気体を混合したミストが噴霧されて冷却される。このように、この連続焼鈍炉１では、第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８からなる冷却帯９により、ストリップ３の表面へ向けてミストを噴霧することにより所定の温度に冷却して熱処理を行う。このようにして、ストリップ３に所望の機械特性が付与される。
【００１９】
第２の冷却ゾーンを通過したストリップ３は、デフロール１０を介して検査台１１へ送られる。検査台１１においてストリップ３の平坦度が、レーザー変位計でスキャンすることにより測定される。
【００２０】
なお、図示していないが、第２の冷却ゾーン８とデフロール１０との間であって第２の冷却ゾーン８の直下に、水ノズルである第２の水ナイフを配置しておき、この第２の水ナイフから第２の冷却ゾーン８を通過したストリップ３の表面に向けてスプレーを行うことにより、ストリップ３の表面における垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００２１】
さらに、この第２の水ナイフの下方に、ガスジェットノズルであるガスナイフを配置しておき、このガスナイフからストリップ３の表面に向けて水切りガスを噴射することにより垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００２２】
このように、本実施の形態では、上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップ３に、第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８からなる冷却帯９を用いて、水を含むミストを噴霧することによってこのストリップ３を連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する。
【００２３】
このようにしてストリップ３を連続的に熱処理することにより冷延鋼板を製造する際、ストリップ３の温度が４００℃超である場合にはミストに含まれる水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である場合にはミストに含まれる水の温度を４０℃以上とする。以下、このようにストリップ３の温度に応じて、ミストに含まれる水の温度を制限する理由を説明する。
【００２４】
図２は、固定保持されたストリップの試験片２２を冷却するための試験装置２０の構成を模式的に示す説明図である。
この試験装置２０では、固定治具２１により固定支持された試験片２２（厚さ１．４ｍｍ、幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍの高張力冷延鋼板）の表面へ６００ｍｍ幅の冷却スプレーを噴霧することができる第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４を配置し、試験片２２と、第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４との間に手動シャッター２５（厚さ１．０ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍの鋼板）を配置するとともに、試験片２２の表面温度を記録するための熱電対２６及びレコーダー２７を配置する。
【００２５】
そして、第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４から噴霧されるミストに含まれる冷却水の量、温度及び試験片２２の温度を様々に変更しながら、手動シャッター２５を開閉することによりミストを試験片２２の表面に吹き付けて試験片２２の冷却を行い、試験片２２に生じる温度ムラを測定する基礎試験を行った。この基礎試験の結果より、以下に列記する事項（ａ）〜（ｃ）が判明した。
【００２６】
（ａ）試験片２２の冷却速度を増加するためにミストに含まれる水の量を増加すると、幅方向水量分布の幅方向偏差は増大し、試験片２２に生じる温度むらが増加する。これは、主に試験片２２の表面を流下する垂れ水による、部分的に過剰な冷却が原因であると考えられる。
【００２７】
図３は、図１に示す連続焼鈍炉１を用いて、８００℃に加熱されたストリップ３（板厚１．１ｍｍ、幅５００ｍｍ）を３０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で下方へ向けて搬送しながら、冷却帯９により、冷却水の量を種々変更したミストを噴霧して３００℃まで冷却した場合における、ストリップ３の幅方向に発生した温度むらに及ぼす冷却水量の影響を示すグラフである。
【００２８】
同図にグラフで示すように、ミストに含まれる水の量を増加すると、試験片２２の板幅方向に生じる温度むらは、略直線的に増加することがわかる。
【００２９】
（ｂ）図４は、ミストの冷却能に及ぼす水の温度の影響を示すグラフである。同図にグラフで示すように、ミストに含まれる水の温度を低下させるとミストの冷却能は１℃当たり約２．５％増加することがわかる。したがって、この水の温度を６０℃から２０℃へと４０℃低下すると、水の量を増加しなくとも、ミストの冷却能を２倍に増加することができることとなる。ミストに含まれる水の温度を低下するだけであって水の量自体は何ら増加しないので、幅方向の温度むらは増加しない。
【００３０】
（ｃ）図５は、この基礎試験における、膜沸騰から核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）であるクエンチ開始点鋼板温度（℃）に及ぼす、冷却水の温度、水量密度（実機総水量相当で８００、５００、２００ｍ３／ｈ）との関係を示すグラフである。
【００３１】
図４、５にグラフで示す結果からも理解されるように、クエンチ開始点温度及び冷却能力（冷却速度）は、水の温度及び水量密度により変化する。一般的に、冷却能（熱伝達係数）は水量密度の０．６乗に比例する。ここで、図５のグラフに示すように、実機相当５００ｍ３／ｈを基準として水量分布が板幅方向で実機相当で総水量の±６０％程度変動（実機相当で２００〜５００〜８００ｍ３／ｈ）、さらに水温３０〜７０℃変化したとすると、クエンチ開始点温度は約２６０〜４００℃の範囲で変動することがわかる。すなわち、クエンチ開始点温度は水量密度の０．１〜０．２乗程度に比例しあまり変化しないが、冷却速度（正確には表面の熱伝達係数）は水量密度の０．６乗に比例するので、水量分布が板幅方向で±６０％変動すると、冷却速度はすなわち５８％〜１３３％まで変動することとなり、例えばＮＯ．２冷却ゾーンでは目標冷却量４５０℃→２５０℃（ΔＴ＝２００℃）に対して、幅方向で（ΔＴ変動＝１１６〜２６６℃）停止温度変動は１８４℃〜３３４℃(温度むら約１５０℃)が発生する。
【００３２】
これまでは、水量を変化させることにより冷却能を制御してきたが、水量を増加すると水量分布の偏差及び垂れ水が増大してストリップ３の温度ムラが発生し易くなる。さらに、ストリップ３における水量密度が大きい場所は、部分的に温度低下してクエンチが発生し温度ムラがさらに増大する。すなわち、ストリップ３を冷却している段階で、冷却ゾーン内（特にストリップの板幅方向）にクエンチ開始点温度を挟んだ冷却領域が生成すると板幅方向の温度ムラが増大する。このため、この温度ムラの増大を防ぐためには、冷却ゾーン内にクエンチ開始点温度を生成させないことが重要である。
【００３３】
ここで、水の温度を変化させることにより冷却能を制御すると、図５のグラフに示すように、水量密度は変化しないので、（水量増大時に生じる水量分布変動等に起因した）部分的な強冷却やクエンチが発生し難くなり、均一な冷却を行うことが可能になる。
【００３４】
しかし、水の温度を変化させることにより冷却能を制御する場合においても、ストリップ３の温度が低下したゾーンで温度の低い水により冷却を行うと、クエンチし易いために冷却停止温度の精度が悪化する。例えば、図５のグラフに示す例では、試験片２２の温度が３００℃以下と低い場合に低温の水（４０℃、Ｑｗ８００〜５００ｍ３／ｈ実機総水量相当（実機総水量の８０％〜５０％））を用いると、クエンチが発生し膜沸騰から遷移・核沸騰へ変移することにより試験片２２の幅方向の温度むらが増大することがある。
【００３５】
そこで、本発明では、ストリップ３の温度が高い冷却ゾーンの前半では低い温度の水を用いた冷却を行うことにより充分な強冷却を行うとともに、ストリップ３の温度が低い冷却ゾーンの後半では逆に水温を上昇させて冷却を行うことによってクエンチ開始点温度を低下してクエンチし難くし、これにより、部分的な急速冷却を生じないようにする。
【００３６】
具体的には、本実施の形態では、所定の温度に加熱及び保持されたストリップ３を連続的に通板させる連続焼鈍炉１の冷却帯９においてストリップ３に噴霧されるミストに含まれる水の温度を、
【００３７】
（ｉ）ストリップ３の温度が４００℃超である第１の冷却ゾーン６においては、４５℃以下とすることにより、ミストに含まれる水の量を増加しないので垂れ水が増加せず、温度むら無くストリップ３を充分に冷却するとともに、
【００３８】
（ｉｉ）冷却速度が急激に変化するクエンチ開始点温度の近傍、すなわちストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である第２の冷却ゾーン８においては、４０℃以上として（水量もできるだけ５００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２以下にして、クエンチ点温度から停止温度までを少なくして温度ムラ増大を防止する）、クエンチ開始点をできるだけ低下させて回避して温度むらを増加させない冷却を行うこと（２５０℃まで冷却すると通常クエンチは発生するが、その発生温度を極力停止温度に近かづける事で温度ムラ低減可能)により、ストリップ３の幅方向の温度むらが発生することを実質的に解消でき、これにより、最終的に平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態ではストリップ３に噴霧されるミストに含まれる水の温度を制御することとしたが、これとともに、ミストに含まれるガスの温度も制御するようにしてもよい。
【００４０】
つまり、加熱及び均熱されたストリップ３を連続的に通板させる連続焼鈍炉１において、水及び気体を混合したミストを噴霧することによりストリップ３を冷却する冷却帯９において、（ｉ）冷却帯９の前段から中段にかけての、ストリップ３の温度が４００℃超の領域である第１の冷却ゾーン６では、ミストに含まれる水の温度を４５℃以下とするとともに（ｉｉ）冷却帯９の中段から後段にかけての、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である領域である第２の冷却ゾーン８では、ミストに含まれる水の温度を４０℃以上とする。これにより、第１の冷却ゾーン６ではストリップ３における垂れ水に起因した、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制しながら充分な冷却を行うことができるとともに、第２の冷却ゾーン８では膜沸騰から核沸騰へ変移することに起因した、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制しながら冷却を行うことができる。これらが相まって、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制できるので、平坦度が良好であって所定の機械特性を有する冷延鋼板を確実かつ安価に製造することができる。
【００４１】
このような観点からは、ストリップ３の温度が４００℃超の領域である第１の冷却ゾーン６における、ミストに含まれる水の温度の下限、及び、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である領域である第２の冷却ゾーン８における、ミストに含まれる水の温度の上限は、いずれも限定する必要はないが、第２の冷却ゾーン８における水の温度が高温になり過ぎると蒸気膜が発生し易くなり冷却能力が低下するので７０℃以下であることが望ましい。また、第１の冷却ゾーン６における水の温度が低くなり過ぎると冷却能が上昇し急速冷却による鋼板の変形が発生し易くなるので２０℃以上であることが望ましい。
【００４２】
ミストに含まれる水の温度を上述したように制御するには、供給される水の温度を制御するために周知慣用される各種の手段を用いればよく、特定の手段には制限されない。例えば、上述した図１に示す連続焼鈍炉１における第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８において、各冷却ヘッダー又は複数のヘッダーがまとまったユニット毎に、水の温度を制御するための機器（例えば熱交換器や清浄水供給系等）を追加することが例示される。
【００４３】
また、本実施の形態では、第２の冷却ゾーン８における水の温度を４０℃以上の適正な温度に設定する、いわば水温制御を行って冷却帯９全体の冷却能力を向上することができるので、第２の冷却ゾーン８における水の総量を一定とするか若しくは低減することができる。このため、例えばハイテン材等の高強度材の冷却を適正に（ある一定の冷却速度で低温、例えば３００℃以下まで冷却する）行うことができる。具体的には、ストリップ３に噴霧するミストに含まれる水の総量は所定値以下、例えば水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下、望ましくは５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下５０（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以上に低減することが、望ましい。
【００４４】
このようにして、本実施の形態によれば、冷却を適正に行うことができる分に見合って合金元素の含有量を低下させても所望の強度を確保でき、さらに冷却停止温度を低下させるので幅方向に性能バラツキがない、平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができる。
【実施例１】
【００４５】
さらに、本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
図１に示す連続焼鈍炉１と同様の構成を有する、実製造用の連続焼鈍炉を用いて、ハイテン材からなるストリップ３の熱処理を行って、引張強度が９８０ＭＰａの冷延鋼板を製造した。試験結果を、試験条件とともに表１にまとめて示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１における従来例１は、第１の冷却ゾーン６、第２の冷却ゾーン８ともに水量１００％とし、水温５５℃とした。また、冷延鋼板の強度を確保するために、合金元素を添加した材料を母材として用いた。従来例１では、垂れ水の量が多く、ストリップ３の幅方向の温度むらが５５℃であり、その結果、平坦度の不良（耳波）が発生した。
【００４８】
表１における従来例２は、第１の冷却ゾーン６の水量を８５％とするとともに第２の冷却ゾーン８の水量を７０％とした。また、水温を従来例１よりも少し下げて５０℃とした。従来例２では、垂れ水の量は減少し、ストリップ３の幅方向の温度むらは３０℃に減少し、平坦度の不良は減少した。しかし、冷却が不十分で冷却停止温度が２７０℃と、目標とする２５０℃よりも高かったために、水冷による強度上昇効果が不十分であり、合金元素を若干添加必要があった。
【００４９】
これに対し、本発明例１では、第１の冷却ゾーン６の水量を７０％とするとともに第２の冷却ゾーン８の水量を７０％とした。また、水温を４４℃とした。本発明例１では、水量は一定以下（従来例２に比べ低減、第１の冷却ゾーン６は８５％→７０％と水量低減、第２の冷却ゾーン８は水量一定）であっても冷却停止温度は目標の２５０℃まで低下し、十分な強度上昇が可能となった。また、母材の合金元素の含有量を高める必要がなくなり、製造コストを低減できる。
【００５０】
さらに、本発明例２では、本発明例１に対して第１の冷却ゾーン６の水温を３６℃に低下した。本発明例２によると、冷却能力に余裕ができるために搬送速度を従来並みの９０ｍ／ｍｉｎに上昇することができ、生産性も向上し、非常に有利である。
【００５１】
すなわち、本発明例１、２では、第１の冷却ゾーン６ではストリップ３の温度が４００℃以上であるので水温を４５℃以下として冷却能力を稼いで充分に冷却し、第２の冷却ゾーン８では板温度が４００〜２００℃と、形状を崩し易いクエンチ開始点近傍となるので、水温を４０℃以上と高く設定することによりクエンチ開始点を極力回避して温度むらを増加させない冷却を行う。
【００５２】
これにより、ストリップ３の幅方向の温度むらが半減し、停止温度を２５０℃まで低下できたので、合金元素の含有量が少ない安価な母材をベースとして材質のバラツキがない、平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができるようになった。
【００５３】
表１における比較例は、第２の冷却ゾーンにおける水の温度が３７℃と、本発明で規定する範囲を下回るものであるが、板幅方向の温度むらが８３℃と大きくなり、耳波が発生して、冷延鋼板の平坦度が不芳であった。
【００５４】
このように、本発明例１、２によれば、従来例１、２に比較し、合金元素の含有量が少ない安価な母材を使用しても所望の高強度の冷延鋼板を製造することができ、さらに生産性も高位に確保できることから、幅方向の機械特性のバラツキが少なく、かつ平坦度が良好な冷延鋼板を安価に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態で用いるストリップの連続焼鈍炉の試験装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】固定保持されたストリップの試験片を冷却するための試験装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示す連続焼鈍炉を用いて、８００℃に加熱されたストリップを３０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で下方へ向けて搬送しながら、冷却帯により、冷却水の量を種々変更したミストを噴霧して３００℃まで冷却した場合における、ストリップの幅方向に発生した温度むらに及ぼす冷却水量の影響を示すグラフである。
【図４】ミストの冷却能に及ぼす水の温度の影響を示すグラフである。
【図５】基礎試験における、膜沸騰から核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）であるクエンチ開始点鋼板温度（℃）に及ぼす、冷却水の温度、水量密度（実機総水量相当で８００、５００、２００ｍ３／ｈ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 連続焼鈍炉の試験装置
２ 巻出コイル
３ ストリップ
４ 電気加熱炉
５ シールロール
６ 第１の冷却ゾーン
７ サポートロール
８ 第２の冷却ゾーン
９ 冷却帯
１０ デフロール
１１ 検査台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷延鋼板の製造方法に関し、具体的には、加熱されたストリップを上下方向へ連続的に搬送しながら焼鈍する連続焼鈍炉における冷却ゾーンにおいて、ストリップに噴霧されたミストに含まれる水がストリップの表面を垂れ落ちること等に起因したストリップの幅方向への温度むらの発生を抑制することにより、例えばハイテン材からなる平坦度が良好な冷延鋼板を安定して製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、特に高張力鋼板の機械特性は、ストリップを上下方向へ搬送しながら加熱、均熱及び冷却することにより連続的に焼鈍する縦型の連続焼鈍炉を用いて、加熱及び均熱した後に急速に冷却して組織制御することにより、確保される。
【０００３】
この冷却では、一般的に、ストリップの冷却媒体として気体及び水が混合されたミストもしくは、併用して水スプレーが用いられる。冷却能力を高めて充分な冷却速度で冷却するためにミストに含まれる水の量を増加すると、上下方向に搬送されるストリップの表面をつたわって流下する水（以下、本明細書では「垂れ水」という）の量が必然的に増加する。そして、この水もストリップを冷却するので、ストリップの幅方向への温度むらが発生し、これにより、製造される高張力鋼板の機械特性の部位によるバラツキや平坦度の不良が発生する。機械特性の部位によるバラツキが発生すると、この高張力鋼板を素材として例えばプレス加工を行う際に形状不良や製品の性能不足が発生し、一方、平坦度の不良が発生すると製品として出荷できないので歩留りが低下する。
【０００４】
このような問題の発生を防止するため、特許文献１には、ストリップの巻取温度（冷却停止温度）である３５０〜５００℃より１００℃高い温度にまでストリップの温度が低下した際に、温度が４５〜６０℃の水を含むミストを噴霧して冷却することにより、ストリップと水との間に形成される蒸気膜を介して熱伝達が行われる膜沸騰の持続時間を長くし、この膜沸騰から、ストリップに水が直接接触して気泡が発生することにより熱伝達が行われる核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）を低下させて遷移・核沸騰の発生を抑制することにより、ストリップの内部の温度偏差を低減して熱延鋼板を製造する発明が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ストリップに噴霧するミストの水量密度を適正に制御することにより、遷移沸騰させることなく膜沸騰のままで金属ストリップをミスト冷却する発明が開示されている。
【特許文献１】特開平０６−２５６８５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１により開示された発明では、ストリップに与えられる冷却速度が低下し、所望の高強度を有する熱延鋼板を製造できなくなる可能性がある。また、冷却能力を高めるためにミストに含まれる水の量を増加すると、ストリップの表面における対流水が増加し、ストリップの幅方向への温度むらが急激に増加して、ストリップの平坦度の不良や機械特性の部位によるバラツキの原因となる。
【０００７】
特許文献２により開示された発明では、全体に弱冷却となり、必要な鋼板の機械的性質を得ることができない。強度を高めるためにはストリップの合金元素の含有量を高めればよいが、これでは製品のコストが嵩む。さらに、ストリップの温度が高い冷却開始直後にミストの水量密度を高めて強冷却すると、上述した垂れ水の量が増加してストリップの幅方向への温度むらが増加し、製造される鋼板の機械特性の部位によるバラツキや平坦度の不良が発生する。
【０００８】
このように、ストリップを上下方向へ連続的に通板させる縦型の連続焼鈍炉において加熱及び均熱した後にミストを噴霧することにより急冷して組織制御することにより、冷延鋼板の機械特性を確保する際に、冷却能力を高めて充分に冷却するためにミストに含まれる水の量を高めると、従来の発明では、ストリップの表面における垂れ水が増加すること等に起因してストリップの幅方向への温度むらが発生し、これにより、製造される鋼板の機械特性の変動や平坦度の不良が発生することを避けられなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミスト又は水を噴霧することによってこのストリップを連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する際に、このストリップの温度が４００℃超である場合には水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には水の温度を４０℃以上とすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法である。
【００１０】
この本発明に係る冷延鋼板の製造方法では、ストリップに吹き付ける水の総量を、水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下とすることが、望ましい。この本発明において「噴流衝突点」とは冷却ゾーンの開始からゾーン出口までと冷却ヘッダーの幅とにより区画される領域を意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、ストリップを上下方向へ搬送しながら連続的に焼鈍する縦型の連続焼鈍炉における冷却ゾーンにおいて、ストリップに噴霧されたミストに含まれる水がストリップの表面を垂れ落ちること等に起因したストリップの幅方向への温度むらの発生を抑制することができ、これにより、例えば平坦度が良好な冷延ハイテン材を安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態で用いるストリップの縦型の連続焼鈍炉の試験装置１の構成を模式的に示す説明図である。
【００１３】
この連続焼鈍炉の試験装置１（以下、「連続焼鈍炉１」と表記する）では、巻出コイル２から巻き出された冷延鋼板のストリップ３を、水平及び下方向へ向けて順次連続的に搬送しながら、電気加熱炉４により所定の温度に静止加熱しその後均熱約２分実施する。電気加熱炉４は、長さが１．５ｍであって幅が５００ｍｍの鋼板を８５０℃に加熱して徐冷する能力を有し、加熱の温度パターンを自在に制御可能である。
【００１４】
電気加熱炉４により加熱されたストリップ３は、シールロール５を通過して第１の冷却ゾーン６へ導かれる。シールロール５は、第１の冷却ゾーン６から電気加熱炉４へ向けてスプレー水が吹き上がることを防止する。
【００１５】
ストリップ３は、第１の冷却ゾーン６において、下方向へ向けて搬送されながら図示しない第１の気水ノズルから、水と気体を混合したミスト（もしくは水のみのスプレー）を噴霧されて冷却され、サポートロール７へ送られる。
【００１６】
なお、図示していないが、第１の冷却ゾーン６とサポートロール７との間であって第１の冷却ゾーン６の直下に、水ノズルである第１の水ナイフを配置しておき、この第１の水ナイフから第１の冷却ゾーン６を通過したストリップ３の表面に向けてスプレーを行うことにより、ストリップ３の表面における垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００１７】
ストリップ３は、その表面に当接して同期しながら回転するサポートロール７を通過して、バタツキ及び傷の発生を防止される。そして、ストリップ３は、第２の冷却ゾーン８へ送られる。
【００１８】
ストリップ３は、第２の冷却ゾーン８において、下方向へ向けて搬送されながら図示しない第２の気水ノズルから、水と気体を混合したミストが噴霧されて冷却される。このように、この連続焼鈍炉１では、第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８からなる冷却帯９により、ストリップ３の表面へ向けてミストを噴霧することにより所定の温度に冷却して熱処理を行う。このようにして、ストリップ３に所望の機械特性が付与される。
【００１９】
第２の冷却ゾーンを通過したストリップ３は、デフロール１０を介して検査台１１へ送られる。検査台１１においてストリップ３の平坦度が、レーザー変位計でスキャンすることにより測定される。
【００２０】
なお、図示していないが、第２の冷却ゾーン８とデフロール１０との間であって第２の冷却ゾーン８の直下に、水ノズルである第２の水ナイフを配置しておき、この第２の水ナイフから第２の冷却ゾーン８を通過したストリップ３の表面に向けてスプレーを行うことにより、ストリップ３の表面における垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００２１】
さらに、この第２の水ナイフの下方に、ガスジェットノズルであるガスナイフを配置しておき、このガスナイフからストリップ３の表面に向けて水切りガスを噴射することにより垂れ水の水切りを行うことが、ストリップ３の幅方向への温度むらの発生を抑制するためには、望ましい。
【００２２】
このように、本実施の形態では、上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップ３に、第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８からなる冷却帯９を用いて、水を含むミストを噴霧することによってこのストリップ３を連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する。
【００２３】
このようにしてストリップ３を連続的に熱処理することにより冷延鋼板を製造する際、ストリップ３の温度が４００℃超である場合にはミストに含まれる水の温度を４５℃以下とするとともに、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である場合にはミストに含まれる水の温度を４０℃以上とする。以下、このようにストリップ３の温度に応じて、ミストに含まれる水の温度を制限する理由を説明する。
【００２４】
図２は、固定保持されたストリップの試験片２２を冷却するための試験装置２０の構成を模式的に示す説明図である。
この試験装置２０では、固定治具２１により固定支持された試験片２２（厚さ１．４ｍｍ、幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍの高張力冷延鋼板）の表面へ６００ｍｍ幅の冷却スプレーを噴霧することができる第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４を配置し、試験片２２と、第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４との間に手動シャッター２５（厚さ１．０ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍの鋼板）を配置するとともに、試験片２２の表面温度を記録するための熱電対２６及びレコーダー２７を配置する。
【００２５】
そして、第１の気水冷却ヘッダー２３及び第２の気水冷却ヘッダー２４から噴霧されるミストに含まれる冷却水の量、温度及び試験片２２の温度を様々に変更しながら、手動シャッター２５を開閉することによりミストを試験片２２の表面に吹き付けて試験片２２の冷却を行い、試験片２２に生じる温度ムラを測定する基礎試験を行った。この基礎試験の結果より、以下に列記する事項（ａ）〜（ｃ）が判明した。
【００２６】
（ａ）試験片２２の冷却速度を増加するためにミストに含まれる水の量を増加すると、幅方向水量分布の幅方向偏差は増大し、試験片２２に生じる温度むらが増加する。これは、主に試験片２２の表面を流下する垂れ水による、部分的に過剰な冷却が原因であると考えられる。
【００２７】
図３は、図１に示す連続焼鈍炉１を用いて、８００℃に加熱されたストリップ３（板厚１．１ｍｍ、幅５００ｍｍ）を３０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で下方へ向けて搬送しながら、冷却帯９により、冷却水の量を種々変更したミストを噴霧して３００℃まで冷却した場合における、ストリップ３の幅方向に発生した温度むらに及ぼす冷却水量の影響を示すグラフである。
【００２８】
同図にグラフで示すように、ミストに含まれる水の量を増加すると、試験片２２の板幅方向に生じる温度むらは、略直線的に増加することがわかる。
【００２９】
（ｂ）図４は、ミストの冷却能に及ぼす水の温度の影響を示すグラフである。同図にグラフで示すように、ミストに含まれる水の温度を低下させるとミストの冷却能は１℃当たり約２．５％増加することがわかる。したがって、この水の温度を６０℃から２０℃へと４０℃低下すると、水の量を増加しなくとも、ミストの冷却能を２倍に増加することができることとなる。ミストに含まれる水の温度を低下するだけであって水の量自体は何ら増加しないので、幅方向の温度むらは増加しない。
【００３０】
（ｃ）図５は、この基礎試験における、膜沸騰から核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）であるクエンチ開始点鋼板温度（℃）に及ぼす、冷却水の温度、水量密度（実機総水量相当で８００、５００、２００ｍ３／ｈ）との関係を示すグラフである。
【００３１】
図４、５にグラフで示す結果からも理解されるように、クエンチ開始点温度及び冷却能力（冷却速度）は、水の温度及び水量密度により変化する。一般的に、冷却能（熱伝達係数）は水量密度の０．６乗に比例する。ここで、図５のグラフに示すように、実機相当５００ｍ３／ｈを基準として水量分布が板幅方向で実機相当で総水量の±６０％程度変動（実機相当で２００〜５００〜８００ｍ３／ｈ）、さらに水温３０〜７０℃変化したとすると、クエンチ開始点温度は約２６０〜４００℃の範囲で変動することがわかる。すなわち、クエンチ開始点温度は水量密度の０．１〜０．２乗程度に比例しあまり変化しないが、冷却速度（正確には表面の熱伝達係数）は水量密度の０．６乗に比例するので、水量分布が板幅方向で±６０％変動すると、冷却速度はすなわち５８％〜１３３％まで変動することとなり、例えばＮＯ．２冷却ゾーンでは目標冷却量４５０℃→２５０℃（ΔＴ＝２００℃）に対して、幅方向で（ΔＴ変動＝１１６〜２６６℃）停止温度変動は１８４℃〜３３４℃(温度むら約１５０℃)が発生する。
【００３２】
これまでは、水量を変化させることにより冷却能を制御してきたが、水量を増加すると水量分布の偏差及び垂れ水が増大してストリップ３の温度ムラが発生し易くなる。さらに、ストリップ３における水量密度が大きい場所は、部分的に温度低下してクエンチが発生し温度ムラがさらに増大する。すなわち、ストリップ３を冷却している段階で、冷却ゾーン内（特にストリップの板幅方向）にクエンチ開始点温度を挟んだ冷却領域が生成すると板幅方向の温度ムラが増大する。このため、この温度ムラの増大を防ぐためには、冷却ゾーン内にクエンチ開始点温度を生成させないことが重要である。
【００３３】
ここで、水の温度を変化させることにより冷却能を制御すると、図５のグラフに示すように、水量密度は変化しないので、（水量増大時に生じる水量分布変動等に起因した）部分的な強冷却やクエンチが発生し難くなり、均一な冷却を行うことが可能になる。
【００３４】
しかし、水の温度を変化させることにより冷却能を制御する場合においても、ストリップ３の温度が低下したゾーンで温度の低い水により冷却を行うと、クエンチし易いために冷却停止温度の精度が悪化する。例えば、図５のグラフに示す例では、試験片２２の温度が３００℃以下と低い場合に低温の水（４０℃、Ｑｗ８００〜５００ｍ３／ｈ実機総水量相当（実機総水量の８０％〜５０％））を用いると、クエンチが発生し膜沸騰から遷移・核沸騰へ変移することにより試験片２２の幅方向の温度むらが増大することがある。
【００３５】
そこで、本発明では、ストリップ３の温度が高い冷却ゾーンの前半では低い温度の水を用いた冷却を行うことにより充分な強冷却を行うとともに、ストリップ３の温度が低い冷却ゾーンの後半では逆に水温を上昇させて冷却を行うことによってクエンチ開始点温度を低下してクエンチし難くし、これにより、部分的な急速冷却を生じないようにする。
【００３６】
具体的には、本実施の形態では、所定の温度に加熱及び保持されたストリップ３を連続的に通板させる連続焼鈍炉１の冷却帯９においてストリップ３に噴霧されるミストに含まれる水の温度を、
【００３７】
（ｉ）ストリップ３の温度が４００℃超である第１の冷却ゾーン６においては、４５℃以下とすることにより、ミストに含まれる水の量を増加しないので垂れ水が増加せず、温度むら無くストリップ３を充分に冷却するとともに、
【００３８】
（ｉｉ）冷却速度が急激に変化するクエンチ開始点温度の近傍、すなわちストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である第２の冷却ゾーン８においては、４０℃以上として（水量もできるだけ５００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２以下にして、クエンチ点温度から停止温度までを少なくして温度ムラ増大を防止する）、クエンチ開始点をできるだけ低下させて回避して温度むらを増加させない冷却を行うこと（２５０℃まで冷却すると通常クエンチは発生するが、その発生温度を極力停止温度に近かづける事で温度ムラ低減可能)により、ストリップ３の幅方向の温度むらが発生することを実質的に解消でき、これにより、最終的に平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態ではストリップ３に噴霧されるミストに含まれる水の温度を制御することとしたが、これとともに、ミストに含まれるガスの温度も制御するようにしてもよい。
【００４０】
つまり、加熱及び均熱されたストリップ３を連続的に通板させる連続焼鈍炉１において、水及び気体を混合したミストを噴霧することによりストリップ３を冷却する冷却帯９において、（ｉ）冷却帯９の前段から中段にかけての、ストリップ３の温度が４００℃超の領域である第１の冷却ゾーン６では、ミストに含まれる水の温度を４５℃以下とするとともに（ｉｉ）冷却帯９の中段から後段にかけての、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である領域である第２の冷却ゾーン８では、ミストに含まれる水の温度を４０℃以上とする。これにより、第１の冷却ゾーン６ではストリップ３における垂れ水に起因した、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制しながら充分な冷却を行うことができるとともに、第２の冷却ゾーン８では膜沸騰から核沸騰へ変移することに起因した、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制しながら冷却を行うことができる。これらが相まって、ストリップ３の幅方向の温度むらの発生を抑制できるので、平坦度が良好であって所定の機械特性を有する冷延鋼板を確実かつ安価に製造することができる。
【００４１】
このような観点からは、ストリップ３の温度が４００℃超の領域である第１の冷却ゾーン６における、ミストに含まれる水の温度の下限、及び、ストリップ３の温度が４００℃以下２００℃以上である領域である第２の冷却ゾーン８における、ミストに含まれる水の温度の上限は、いずれも限定する必要はないが、第２の冷却ゾーン８における水の温度が高温になり過ぎると蒸気膜が発生し易くなり冷却能力が低下するので７０℃以下であることが望ましい。また、第１の冷却ゾーン６における水の温度が低くなり過ぎると冷却能が上昇し急速冷却による鋼板の変形が発生し易くなるので２０℃以上であることが望ましい。
【００４２】
ミストに含まれる水の温度を上述したように制御するには、供給される水の温度を制御するために周知慣用される各種の手段を用いればよく、特定の手段には制限されない。例えば、上述した図１に示す連続焼鈍炉１における第１の冷却ゾーン６及び第２の冷却ゾーン８において、各冷却ヘッダー又は複数のヘッダーがまとまったユニット毎に、水の温度を制御するための機器（例えば熱交換器や清浄水供給系等）を追加することが例示される。
【００４３】
また、本実施の形態では、第２の冷却ゾーン８における水の温度を４０℃以上の適正な温度に設定する、いわば水温制御を行って冷却帯９全体の冷却能力を向上することができるので、第２の冷却ゾーン８における水の総量を一定とするか若しくは低減することができる。このため、例えばハイテン材等の高強度材の冷却を適正に（ある一定の冷却速度で低温、例えば３００℃以下まで冷却する）行うことができる。具体的には、ストリップ３に噴霧するミストに含まれる水の総量は所定値以下、例えば水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下、望ましくは５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下５０（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以上に低減することが、望ましい。
【００４４】
このようにして、本実施の形態によれば、冷却を適正に行うことができる分に見合って合金元素の含有量を低下させても所望の強度を確保でき、さらに冷却停止温度を低下させるので幅方向に性能バラツキがない、平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができる。
【実施例１】
【００４５】
さらに、本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
図１に示す連続焼鈍炉１と同様の構成を有する、実製造用の連続焼鈍炉を用いて、ハイテン材からなるストリップ３の熱処理を行って、引張強度が９８０ＭＰａの冷延鋼板を製造した。試験結果を、試験条件とともに表１にまとめて示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１における従来例１は、第１の冷却ゾーン６、第２の冷却ゾーン８ともに水量１００％とし、水温５５℃とした。また、冷延鋼板の強度を確保するために、合金元素を添加した材料を母材として用いた。従来例１では、垂れ水の量が多く、ストリップ３の幅方向の温度むらが５５℃であり、その結果、平坦度の不良（耳波）が発生した。
【００４８】
表１における従来例２は、第１の冷却ゾーン６の水量を８５％とするとともに第２の冷却ゾーン８の水量を７０％とした。また、水温を従来例１よりも少し下げて５０℃とした。従来例２では、垂れ水の量は減少し、ストリップ３の幅方向の温度むらは３０℃に減少し、平坦度の不良は減少した。しかし、冷却が不十分で冷却停止温度が２７０℃と、目標とする２５０℃よりも高かったために、水冷による強度上昇効果が不十分であり、合金元素を若干添加必要があった。
【００４９】
これに対し、本発明例１では、第１の冷却ゾーン６の水量を７０％とするとともに第２の冷却ゾーン８の水量を７０％とした。また、水温を４４℃とした。本発明例１では、水量は一定以下（従来例２に比べ低減、第１の冷却ゾーン６は８５％→７０％と水量低減、第２の冷却ゾーン８は水量一定）であっても冷却停止温度は目標の２５０℃まで低下し、十分な強度上昇が可能となった。また、母材の合金元素の含有量を高める必要がなくなり、製造コストを低減できる。
【００５０】
さらに、本発明例２では、本発明例１に対して第１の冷却ゾーン６の水温を３６℃に低下した。本発明例２によると、冷却能力に余裕ができるために搬送速度を従来並みの９０ｍ／ｍｉｎに上昇することができ、生産性も向上し、非常に有利である。
【００５１】
すなわち、本発明例１、２では、第１の冷却ゾーン６ではストリップ３の温度が４００℃以上であるので水温を４５℃以下として冷却能力を稼いで充分に冷却し、第２の冷却ゾーン８では板温度が４００〜２００℃と、形状を崩し易いクエンチ開始点近傍となるので、水温を４０℃以上と高く設定することによりクエンチ開始点を極力回避して温度むらを増加させない冷却を行う。
【００５２】
これにより、ストリップ３の幅方向の温度むらが半減し、停止温度を２５０℃まで低下できたので、合金元素の含有量が少ない安価な母材をベースとして材質のバラツキがない、平坦度が良好な冷延鋼板を製造することができるようになった。
【００５３】
表１における比較例は、第２の冷却ゾーンにおける水の温度が３７℃と、本発明で規定する範囲を下回るものであるが、板幅方向の温度むらが８３℃と大きくなり、耳波が発生して、冷延鋼板の平坦度が不芳であった。
【００５４】
このように、本発明例１、２によれば、従来例１、２に比較し、合金元素の含有量が少ない安価な母材を使用しても所望の高強度の冷延鋼板を製造することができ、さらに生産性も高位に確保できることから、幅方向の機械特性のバラツキが少なく、かつ平坦度が良好な冷延鋼板を安価に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態で用いるストリップの連続焼鈍炉の試験装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】固定保持されたストリップの試験片を冷却するための試験装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示す連続焼鈍炉を用いて、８００℃に加熱されたストリップを３０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で下方へ向けて搬送しながら、冷却帯により、冷却水の量を種々変更したミストを噴霧して３００℃まで冷却した場合における、ストリップの幅方向に発生した温度むらに及ぼす冷却水量の影響を示すグラフである。
【図４】ミストの冷却能に及ぼす水の温度の影響を示すグラフである。
【図５】基礎試験における、膜沸騰から核沸騰へ変移する遷移温度（クエンチ開始点温度）であるクエンチ開始点鋼板温度（℃）に及ぼす、冷却水の温度、水量密度（実機総水量相当で８００、５００、２００ｍ３／ｈ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 連続焼鈍炉の試験装置
２ 巻出コイル
３ ストリップ
４ 電気加熱炉
５ シールロール
６ 第１の冷却ゾーン
７ サポートロール
８ 第２の冷却ゾーン
９ 冷却帯
１０ デフロール
１１ 検査台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミスト又は水を噴霧することによって該ストリップを連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する際に、該ストリップの温度が４００℃超である場合には前記水の温度を４５℃以下とするとともに、前記ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には前記水の温度を４０℃以上とすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記ストリップに吹き付ける前記水の総量を、前記水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下とする請求項１に記載された冷延鋼板の製造方法。
【請求項１】
上下方向へ向けて連続的に搬送される加熱されたストリップに、水を含むミスト又は水を噴霧することによって該ストリップを連続的に冷却して熱処理することにより冷延鋼板を製造する際に、該ストリップの温度が４００℃超である場合には前記水の温度を４５℃以下とするとともに、前記ストリップの温度が４００℃以下２００℃以上である場合には前記水の温度を４０℃以上とすることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記ストリップに吹き付ける前記水の総量を、前記水の噴流衝突点における平均水量密度に換算して５００（Ｌ／ｍ２）／ｍｉｎ以下とする請求項１に記載された冷延鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２７０６０（Ｐ２００９−１２７０６０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３００５２６（Ｐ２００７−３００５２６）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]