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JPS6254375B2 - - Google Patents
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JPS6254375B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6254375B2
JPS6254375B2 JP57114069A JP11406982A JPS6254375B2 JP S6254375 B2 JPS6254375 B2 JP S6254375B2 JP 57114069 A JP57114069 A JP 57114069A JP 11406982 A JP11406982 A JP 11406982A JP S6254375 B2 JPS6254375 B2 JP S6254375B2
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JP
Japan
Prior art keywords
overaging
sec
temperature
minutes
cooling
Prior art date
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Expired
Application number
JP57114069A
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English (en)
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JPS596329A (ja
Inventor
Takayoshi Shimomura
Hideo Kobayashi
Yoshihiro Hosoya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、絞り用冷延鋼帯の連続焼鈍方法に関
するもので、熱サイクルを最適化することにより
短時間の過時効処理で耐時効性の優れた鋼板を製
造することを目的とする。 従来、絞り用冷延鋼帯の連続焼鈍方法は、短時
間加熱・均熱工程、急速冷却工程、過時効工程の
連続した3工程により構成されていることは周知
である。 この連続焼鈍方法の開発過程において、前記3
工程のそれぞれに対しさまざまな提案がなされて
いるけれども、プロセス上最も特徴を発揮し得る
工程は急速冷却工程から過時効工程に至る処理工
程であり、ハード(装置)、ソフト(熱サイク
ル)の両面からこの工程に関しても多くの提案が
なされている。その基本となる2つの方法を次に
挙げる。 (i) 特公昭49−1969号の提案の方法では、焼鈍後
しかるべき温度から墳流水中に鋼帯を焼き入れ
し、一旦鋼中固溶Cを高過飽和状態としたの
ち、所定の温度(過時効処理温度)まで再加
熱・均熱することにより、固溶Cの過飽和度を
よりどころ(起動源)として固溶C短時間析出
を図るものである。 (ii) 特公昭51−5335号の提案の方法では、焼鈍後
ガスジエツト冷却にて所定の過時効温度まで冷
却した後、その温度で均熱することにより、固
溶Cの析出を図ろうとしている。この方法で
は、焼鈍温度からの冷却が前記(i)に比べて緩慢
なため、過時効処理開始時点での固溶Cの過飽
和度が低く、C析出のよりどころ(起動源)と
するには低過ぎるため、前記(i)の方法に比べて
過時効処理時間を長くとる必要がある。 上記2つの従来の基本的方法に加えて、冷却媒
体を温水とする方法、アルコールとする方法、水
冷したロールに接触させて冷却する方法、ガスと
水の混合状態であるミストを冷媒とする方法、な
ど種々の冷却方法も提案されているけれども、基
本的な考え方は、如何に焼鈍均熱温度からエネル
ギー的に有利に急冷を行ない、フエライト中の固
溶Cを非平衡状態で過時効温度まで持続させ、短
時間の過時効処理によつて固溶Cの析出を図る
か、ということであり、上記の2つの従来の基本
的方法における熱サイクルと熱処理パターンは結
局同一思想に基づくものである。 そして、従来上記2つの基本的熱サイクルにつ
いて、材質上、鋼成分上、プロセス上、エネルギ
ー上の観点から、改善技術が提案されていた。そ
の多くは過時効処理の最適化を目的としてなされ
たものではあるが、過飽和固溶C状態からの固溶
Cの析出という技術的思想に基づいてこれらを統
一的に最適化しようとする試みはなされていない
のは現状である。 本発明は上述の従来技術の問題点に鑑み、焼鈍
均熱温度からの冷却速度により、過時効過程での
固溶Cの析出サイトが変る、すなわち水焼入れの
如く速い冷却速度のもと(過砲和固溶Cが多い)
では、フエライト粒内に微細炭化物として析出
し、ガスジエツト冷却の如く遅い冷却速度のもと
(過飽和固溶Cが小ない)では、フエライト粒界
に析出する、という根本的な違いを配慮し、各々
の条件下で固溶Cの析出を最も速かに進行させる
ための最適過時効サイクルについて規定するもの
である。 本発明は、絞り用冷延鋼帯の連続焼鈍方法に関
するもので、特に短時間過時効処理で鋼中固溶C
を十分に析出させることを主眼としている。 本発明は、加熱焼鈍後、均熱帯以降の一次平均
冷却速度v(℃/秒)にて冷却終点温度Ts
(℃)迄冷却後、過時効開始温度T1(℃)より過
時効終了温度T2(℃)に至る時間t(分)過時
効処理する冷延鋼帯の熱サイクルにおいて、下記
に示す(1)〜(3)条件の中から選ばれた1条件で連続
焼鈍する鋼帯の連続焼鈍方法であり、その条件
は、 (1) v300℃/秒 Ts<T1;T1500℃;T2200℃T1−T2
50℃;1分t5分;−0.5T2+500℃T1
−0.5T2+650℃ (2) v<300℃/秒 0T1−Ts<50℃;T1450℃;T2320
℃;0T1−T250℃;2分t5分; (3) 50℃/秒v<300℃/秒 T1−Ts50℃;T1450℃;T2300℃;0
T1−T270℃;1分t5分; である。 次に、本発明を構成する要件について、実施例
に基づいて詳細に説明する。 本発明は、既に説明した通り、連続焼鈍熱サイ
クルの内、所定の過時効処理前の冷却速度と冷却
終点温度の組合せのもとで、過時効開始温度、過
時効終了温度、過時効時間を規定するものであつ
て、その前の加熱、均熱条件は、本質的に本発明
の効果を損うものではなく、通常の連続焼鈍熱サ
イクル、つまり再結晶温度以上での加熱焼鈍をす
るものである点については従来と変りがない。 さて、連続焼鈍において、焼鈍均熱後の冷却速
度と過時効効果との間に密接な関係があることは
良く知られている。即ち、冷却速度を速めること
は、冷却途中でのフエライト中固溶Cの析出を阻
止し、過時効前の固溶Cの過飽和度を高める結果
となり、所定の過時効温度で保持した場合、より
短時間で固溶Cが析出する。第1図は前記の関係
を、後に示す第1表中の鋼1を素材として示した
ものであり、現場出鋼材を熱延後200℃で巻取つ
た鋼帯を0.8mmまで冷圧し、急速加熱焼鈍炉にて
700℃に加熱焼鈍後、平均冷却速度約20〜約1500
℃/秒の冷却条件で室温まで冷却した後、350℃
まで再加熱保持して過時効処理をした場合と、
350℃まで冷却して均熱過時効処理を行つた場合
の一次冷却速度と、350℃で均熱後空冷したとき
得られる時効指数(8%引張り変形後100℃×1
時間時効して再び引張り変形を加えたときの応力
上昇量で評価)が4Kgf/mm2未満となるに要する
均熱時間および過時効終了時にフエライト粒内に
観察される微細析出炭化物の数の関係を示したも
のである。この第1図から明らかなように過時効
処理過程での固溶Cの析出速度は、一次冷却速度
および過時効前の過冷却に大きく依存する。これ
は過飽和固溶Cの増大に伴うフエライト粒内への
炭化物析出により、固溶Cの平均析出経路が短く
なつたことに他ならない。 本発明は、上記実験の知見に基づき、微細炭化
物が認められず固溶Cが主として粒界に析出する
ような一次冷却速度の遅い場合、ほとんどの固溶
Cが粒内に微細析出するような一次冷却速度の速
い場合、両者の中間的な一次冷却速度の場合の3
つの状態について過時効熱サイクルを最適化しよ
うとするものである。 第2〜5図は過時効開始温度T1と過時効終了
温度T2の最適組合せを見極めるための図であ
る。こられの図はいずれも第1図と同一条件で
熱、冷延した鋼1を、各々第11図A〜Dに示す
熱サイクルで焼鈍したときの等時効指数曲線を示
したものである。 第2〜5図の結果から、粒内析出炭化物が存在
する場合、T1からT2に温度勾配を持たせた方が
好ましく(第2図)、粒内析出炭化物が存在しな
い場合(第3図)および粒内析出炭化物が少ない
場合(第4図)はT1T2の状態で過時効するの
が好ましい。さらに第4図の条件でT1前にTs
(250℃)まで過冷を行つた場合(第5図)は時
効指数の低下が認められる。本発明は、基本的に
は後述する過時効時間、過冷条件に加えて、これ
らT1とT2の最適組合せについて規定することを
骨子とする。 第6図は、上述した時効指数が最低になるT1
とT2の組合せのもとで、T1からT2に至る時間を
変えたときの時効指数変化を示したものである。 本来、時効指数は低い方が好ましく、その意味
からは出来る限り長い時間過時効処理をするのが
好ましい。しかし、連続焼鈍ラインとしては必要
以上の過時効処理はラインの長大化を招くので好
ましくない。また一方、連続焼鈍では熱サイクル
だけで時効指数を0とすることが不可能であるか
ら、実用上歪時効が問題とならないと考えられる
時効指数レベル以下で割切る必要がある。 本発明では上記の観点から時効指数4Kgf/mm2
未満を前提として第6図から一次冷却速度が300
℃/秒以上の場合は過時効時間tを1分から5分
に、一次冷却速度が300℃/秒未満の場合は過時
効時間tを2分から5分に、一次冷却速度が300
℃/秒未満50℃/秒以上の場合は過時効時間tを
1分から5分に、夫々規定した条件の中から1条
件を選択するものである。 第1図、第5図、第6図に示す時効指数低下に
対する過冷の効果は第7図に示す通りである。こ
の図は第1図と同一前処理条件で、過時効前冷却
速度が50℃/秒と、200℃/秒の条件について、
過冷度(T1=350〜400℃の場合についての一次
冷却終点温度TsとT1の差ΔT)と粒内析出炭化
物数の関係を示したもので、過冷度が50℃以上の
場合は、粒内析出炭化物数が増大することがわか
る。これは過冷によつて固溶Cの析出サイトが増
大したことによるもので、50℃/秒以上の過冷で
は、たとえ一次冷却速度が遅くとも固溶Cの析出
速度を速めることが可能であることを示してい
る。そこで、本発明では冷延鋼帯の熱サイクルの
条件として、平均一次冷却速度が300℃/秒以上
の場合、平均一次冷却速度が300℃/秒未満で過
冷度が50℃未満の場合、平均一冷却速度が50℃/
秒以上300℃/秒未満で過冷度が50℃以上の場合
の3つのケースについてそれぞれ第8〜10図に
示すT1とT2の組合せ領域を規定しこれらの熱サ
イクルの条件の中から1条件を選択するものであ
る。 第1表は本発明の実施例に用いた鋼の化学組成
を示し、第2〜5表は第1表の鋼1、2を、本発
明で規定するTs、T1、T2、t、の熱サイクルに
よつて連続焼鈍した場合に如何なる材質が得られ
るかにつき、従来法と対比して示した。は本発
明法によるもの、Cは従来法によるものである。
尚、第2表における一次冷却速度は約1500℃/秒
(560℃水冷)であり、第3表における一次冷却速
度は約30℃/秒(ガスジエツト)であり、第4表
における一次冷却速度は約200℃/秒(ミスト)
であり、第5表における一次冷却速度は約200
℃/秒(ミスト)である。又、第2〜5表におけ
る引張り試験値はJISNo.5試験片によつている。 第2〜5表から明らかなように、いずれの表に
おいても本発明で規定するTs、T1、T2、t、を
すべて満足したときにのみ低い時効指数と優れた
材質が得られたことがわかる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は過時効前冷却速度と、時効指数<4Kg
f/mm2となる350℃での過時効時間及びそのとき
認められる粒内析出炭化物数の関係を示すグラフ
であり、第2図〜第5図はそれぞれ熱処理A−D
において得られる鋼板の等時効指数を示すグラフ
であり、第6図は本発明に基づくT1とT2の組合
せによる過時効時間と時効指数の関係を示すグラ
フであり、第7図は一次冷却速度が200℃/秒と
50℃/秒のときの過時効前過冷度(ΔT)と過時
効後の粒内析出炭化物数の関係を示すグラフであ
り、第8図〜第10図は本発明におけるT1とT2
の組合せ範囲を示すグラフであり、第11図A−
Dは夫々前記第2図〜第5図の熱サイクルを示す
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加熱焼鈍後、均熱帯以降の一次平均冷却速度
    v(℃/秒)にて冷却終点温度Ts(℃)迄冷却
    後、過時効開始温度T1(℃)より過時効終了温
    度T2(℃)に至る時間t(分)過時効処理する
    冷延鋼帯の熱サイクルにおいて、下記に示す(1)〜
    (3)条件の中から選ばれた1条件で連続焼鈍するこ
    とを特徴とする鋼帯の連続焼鈍方法。 (1) v300℃/秒 Ts<T1;T1500℃;T2200℃T1−T2
    50℃;1分t5分;−0.5T2+500℃T1
    −0.5T2+650℃ (2) v<300℃/秒 0T1−Ts<50℃;T1450℃;T2320
    ℃;0T1−T250℃;2分t5分; (3) 50℃/秒v<300℃/秒 T1−Ts50℃;T1450℃;T2300℃;0
    T1−T270℃;1分t5分;
JP11406982A 1982-07-02 1982-07-02 鋼帯の連続焼鈍方法 Granted JPS596329A (ja)

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