(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄鋼板を焼鈍炉（７）の中でその鋼の再結晶温度を超える温度において連続的に処理することを含む、薄鋼板の製造に関連する方法において、その薄鋼板（4A）を或る供給速度で焼鈍炉へ供給し、そしてそれより高い別な引き出し速度でその炉から引き出し、その際その薄鋼板に上記温度の焼鈍炉の中で上記温度においてその材料のクリープ限界を超える引張り力を加え、その結果その供給速度と引き出し速度との間の差に対応する薄鋼板の永久延伸（伸び）およびこの伸びに対応して、薄鋼板厚さ並びに薄鋼板幅の減少を含めて、薄鋼板の断面積の減少がもたらされることを特徴とする方法。
【請求項２】
薄鋼板に、1000℃と1250℃との間の温度において上記引張り力を加えることを特徴とする、請求の範囲１に従う方法。
【請求項３】
薄鋼板に、1080℃1200℃との間の温度において上記引張り力を加えることを特徴とする、請求の範囲２に従う方法。
【請求項４】
熱間圧延した後の薄鋼板に、この薄鋼板を第２の厚さ減少をもたらす焼鈍炉内での上記連続的焼鈍及び延伸により処理するに先立って、少なくとも１回の冷間圧延操作を加えることにより薄鋼板の第１の厚さ減少をもたらすことを特徴とする、請求の範囲１ないし３のいずれか１項に従う方法。
【請求項５】
薄鋼板を、上記第２の厚さ減少が行われるのと同時に、その薄鋼板の幅がしかるべき最終幅にまで減少する程度にその焼鈍炉の中で連続的に延伸し、そして先行の冷間圧延操作においてはこの仕上げの第２の厚さ減少程度で決まる程度までこの薄鋼板を加工することによって、その冷間圧延および焼鈍炉内での伸びの双方により達成される合計の厚さ減少が最終製品の所望の薄板厚さに相当する焼鈍後の厚さをその薄鋼板に与えるようにすることを特徴とする、しかるべき所望の幅と厚さとを有する薄鋼板の製造のための請求の範囲４に従う方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は薄鋼板の製造に関連する方法に関し、これは薄鋼板を焼きなまし炉の中でその鋼の再結晶温度を超える温度において連続的に処理することよりなる。
発明の背景
薄鋼板のロール圧延が通常、いくつかの理由から行われる。主要な目的の１つは薄鋼板に所望の厚さを与えることである。圧延は通常、寸法範囲１ないし12mm、好ましくは１ないし6mmの厚さまで熱間圧延し、その上で所望の最終厚さへの連続的肉厚低下を冷間圧延によって行なう。冷間圧延に関連して、通常はその鋼の構造の再結晶のための１回以上の焼きなまし操作が含まれる。
この技術との関連では、簡単で実際的な方法で所望の最終厚さに達することは困難である。
もう１つの問題は薄鋼板の幅に関する。最終製品は少なくとも到達しなければならない或る所望の薄鋼板幅を有していなければならない。この要求を満たすために、冷間圧延操作のための出発材料として、実質的にその所望の幅を超える板幅の熱間圧延鋼板を用いるのが通常的である。このことは、多かれ少なかれ避けることのできないその鋼板の縁部の状態調節のために必要となる量よりも多量の縁部スクラップが製造時に形成されることを意味する。縁部からのこのスクラップ材料の形成は、原鋼板の幅を顧客の要求する幅に適合化させることが困難であること、及び鋼板の幅を冷間圧延機において調節することが不可能であることによるが、非常に大きな損失である。
発明の簡単な説明
本発明の目的は、上述の種々の問題を解決することである。これは本発明の請求の範囲の記載によって特徴づけられる方法により達成することができる。本発明の方法は、特にオーステナイト不銹鋼について開発されてきたが、他の鋼種、不銹鋼及び他の合金鋼並びに炭素鋼にも利用することができる。本発明の原理自身も鋼以外の金属、例えば銅や銅合金のような、かなでも冷間加工の間に低温硬化（cold hardening）を起こす種々の金属の薄板の製造に利用することができる。本発明のその他の特徴は、以下にあげる好ましい実施態様の記述から明らかとなるであろう。
好ましい実施態様の記述
本発明の好ましい実施態様、本発明の種々の特徴及び実施した諸実験を、本発明の方法の実施のための諸設備が総合されている製造プラントを示す添付の図面の参照のもとに以下に記述する。
図面において、熱間圧延の薄鋼板１がロールを形成している。カッターが２で示されており、そしていくつかの薄板部分を互いに溶接するための溶接装置が３で示されている。互いに溶接された部分よりなり、かつ本発明に従い処理されるべき薄鋼板は４で示されている。図面に示したプラントはまた、下記の構成要素、すなわち薄鋼板貯蔵装置又はアキュムレータ５、アキュムレータの一部を構成するブライドルロール６、第１ブレーキミル16、冷間圧延機19、第２ブレーキミル13、焼鈍炉７、強制的空気冷却用の空気冷却室８、薄鋼板水冷用装置９、引き出しミル10、ホイールアブレータ11、酸洗い浴12、仕上げ薄鋼板蓄積部又はアキュムレータ14、及び最終製品の含まれた巻き取りドラム15をも包含する。薄鋼板の幅及び厚さを測定するための測定装置はそれぞれ17及び18で示されている。
本発明の方法を含む総合プロセスにおいて、薄鋼板１はリールすなわちロールから巻き出され、カッター２によって両端を切断され、溶接装置３によって重ね継ぎされ、そして薄鋼板アキュムレータ５へ送り込まれるが、そこはその続いているプロセスを完全に連続的に実施することができるように薄鋼板４の緩衝部となる。熱間圧延薄鋼板４は、これがアキュムレータ５に進入してきたときに1mmと12mmとの間、好ましくは1mmと6mmとの間の厚さを有している。
薄鋼板４はこの薄鋼板アキュムレータ５から第１ブレーキミル６を通ったのち冷間圧延機19へ供給される。本発明に従う方法の好ましい実施態様の１つによれば、薄鋼板４は本質的に薄鋼板の幅を変化させることなくその冷間圧延機19において板厚を減少させられる。好ましい実施態様の１つによって、この板厚の減少がどのような大きさであるかを以下に説明する。しかしながら本発明の実施態様の１つにおいては冷間圧延は特定の場合に省略することができる。
第２ブレーキミル13を通った後で、その好ましくは冷間圧延された薄鋼板4Aは焼鈍炉７を通し、更にその焼鈍された薄鋼板4Bが強制的に空気冷却される冷却室８を通し、次いで水冷装置９を通して引き出しミル10によって引き出される。焼鈍炉７の中でその冷間圧延された薄鋼板4Aは約20℃からその鋼の再結晶温度を超える温度まで加熱される。殆んどの鋼種について適当な温度は1000℃と1250℃との間である。好ましくはその薄鋼板は1080℃と1200℃との間の温度に加熱されるべきである。1000℃と1250℃との間の温度範囲内で、そして好ましくは1080℃と1200℃との間の範囲内で温度を選ぶことによって、焼鈍炉７の中での滞留時間を、充分な滞留時間についての要求がこのプラントにおける製造のための制限要因とならない程に短くすることができる。
種々の金属材料の引張特性は温度に強く依存する。フックの法則は高温度においては、少なくとも非常に小さな引張りの場合を超えては当てはまらない。その材料は中程度の張力において既にクリープし、これはその同じ材料についての室温での降伏点に相当するものよりも低い場合がある。このような条件が本発明に従う方法において利用される。薄鋼板4Aに、その材料の再結晶温度を超える温度において焼鈍炉７の中でその材料のクリープ限界を超える引っ張り応力、すなわちその材料のクリープ領域内の引っ張り応力を加えることによって、焼鈍の後に冷却された薄鋼板4Bが引き出しミル10へ供給される速度と薄鋼板４がブレーキミル13へ供給される速度との間の差に対応してその薄鋼板の長手方向に薄鋼板の永久伸びがもたらされる。この永久延伸又は永久伸びは完全にその高温度に、すなわち焼鈍炉７の中での高い温度に加熱された薄鋼板部分の中で起こる。言い換えれば、薄鋼板のこの伸びは動いていない薄鋼板を高温度において、例えば停止位置まで或る限定された距離だけ引き伸ばす延伸と説明することができる。
引き出しミル10に続いてその延伸された冷たい薄鋼板はホイールアブレータ11及び酸洗い浴12を通過し、そして薄鋼板アキュムレータ14へ送られる。最後に、この薄鋼板はカッター20の中で切断されて巻き取りローラ15の上に巻き取られる。
焼鈍炉７の中での延伸、及びこの延伸によって達成された薄鋼板の永久伸びによってその薄鋼板の断面積は伸びに対応する程度まで減少する。この断面積の減少はその薄鋼板の厚さの減少及びその薄鋼板の幅の減少の形で起こる。
焼鈍炉の後の或る点において、好ましくは引き出しミル10の手前において、その引き伸ばされた冷たい薄鋼板4Bの幅と厚さとが測定装置19、18によって測定される。本発明の好ましい１実施態様によれば、引き出しミル10の速度及び第２ブレーキミル13の速度は、その速度差が薄鋼板の幅を或る板幅にまで減少させるような大きな伸びを生起するように制御し、調節される。所望の厚さを有する薄鋼板のその厚さは測定装置18によって測定される。その後で、冷間圧延機16における圧延による冷間圧延機16の中での厚さの減少と焼鈍炉の中での材料の永久伸びによる焼鈍炉７の中での厚さの減少とを組み合わせた厚さの減少がその薄鋼板4Bに所望の板幅のための所望の最終厚さに相当する厚さを与える程度に薄鋼板４の厚さを減少させるように冷間圧延機16は調節される。言い換えればこの好ましい実施態様によって所望の板幅と所望の板厚さとを達成することが可能であり、これが多くの重大な利点を含む。冷間圧延機16の調節は焼鈍炉７の中での厚さ減少と幅減少との間の相対的比率に影響を及ぼしうるものであること、及び引き出しミル10の速度とブレーキミル13の速度との差の調節並びに冷間圧延機16の中での圧延圧力の調節には測定と調節との繰り返しを必要とすること、言い換えれば安定な状態に達する前にはしかるべき助走期間が必要であることを理解するべきである。しかしながら、これらの諸問題は公知の制御技術によって解決することができるものである。経験的に得られた知識もこの調節作業に利用することができる。
第１表に、焼鈍炉中での薄鋼板の連続的伸びについての10回の試験からの結果を示す。試験した全ての薄鋼板はクロム18、ニッケル９、炭素0.04、マンガン0.5、珪素0.7及び残量の鉄並びに不可避不純物の公称組成を有するAvesta 18−９（SIS 2333）の等級のオーステナイト不銹鋼であった。これらの薄鋼板は最初、約2.75mmの厚さ及び約1050mmの幅に熱間圧延されていた。これらの薄鋼板を焼鈍炉の中で、1130℃の温度の１つの場合を除いて1170℃の温度に加熱した。これらの実験において２つの異なった伸び、すなわち８％及び14％の伸びが適用された。伸びが８％の場合には炉７への供給速度は5m/分であったが、14％の伸びの場合の供給速度は5m/分と15m/分との間で変化させた。最後の、伸びが14％で供給速度が15m/分であった試験においてはその焼きなまし温度も1170℃から1130℃へと低くした。幅及び厚さの値は延伸の前及び後で測定し、そして必要な薄板引張り力も記録した。これらの結果から、少なくともオーステナイト不銹鋼について当てはまると信じられる下記の結論を導き出すことができた：
○幅の減少は供給速度を変えた場合にも一定の伸びにおいてほとんど一定である。
○厚さの減少は供給速度を変えた場合にも一定の伸びにおいてほとんど一定である。
○減少後の面積に基づいて算出した薄板の張力は伸びの値の上昇とともに上昇する。
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