(57)【要約】【課題】スプリングバックを低減させて巻き緩みを抑制でき且つ大きな荷重をかける装置等が不要な厚肉高強度熱延鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された前記熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、前記熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、前記仕上げ圧延終了後の前記熱延鋼板を前記冷却工程で冷却し、前記熱延鋼板の温度が６００℃以下になってから５秒以内に前記巻取工程で４００℃以上で巻取る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された前記熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、
前記熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、
前記仕上げ圧延終了後の前記熱延鋼板を前記冷却工程で冷却し、前記熱延鋼板の温度が６００℃以下になってから５秒以内に前記巻取工程で４００℃以上で巻取ることを特徴とする厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された前記熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、
前記熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、
前記仕上げ圧延終了後の前記熱延鋼板を前記冷却工程で冷却し、前記熱延鋼板の温度がベイナイト変態開始温度以下になってから５秒以内に前記巻取工程でベイナイト変態終了温度以上で巻取ることを特徴とする厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記巻取工程において、巻取り時の厚肉高強度熱延鋼板は、ベイナイト相率が、体積％で８０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記厚肉高強度熱延鋼板の板厚が、１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記冷却工程は、巻取り時の１０秒前から巻取り時までの間に、水を前記厚肉高強度熱延鋼板の両面それぞれに向けて片側当たり２ｍ３／（ｍ２・分）以上の流量で噴射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚肉高強度熱延鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、主としてパイプラインでの原油や天然ガス等の資源の輸送効率化を目的に、ＡＰＩ規格にしてＸ６０〜１００といった大径厚肉高強度パイプ材の需要が高まっている。これらの資源を効率的に輸送するため、パイプ内部には高い内圧がかけられており、且つ寒冷地での使用や地震による地殻変動なども考慮し、高靭性、高強度といった特性がパイプ材にとって非常に重要となっている。これらのパイプラインにて使用されるパイプは肉厚が１０~３０ｍｍ、外径は２０インチ以上と大径であり、従来は高強度パイプとしては、長手方向に縦長形状である厚鋼板の短辺側を円形に成形した後、突合せ部を長手方向に溶接してパイプとする電縫管が多用されている。通常厚鋼板は熱間スラブを１基、あるいは２基の圧延機を有する厚板ミルでの多パス圧延にて略矩形形状に製造されるものであり、その製品長は最大でも３０ｍである。
【０００３】
これに対し、近年、厚鋼板を薄板圧延用の熱間圧延（ホットストリップミル）ラインにて圧延してコイル状に巻き取って熱延鋼板コイル（コイル状熱延鋼板）とした後、コイルを巻き解いて所定の長さに切断した後に電縫管に成形するほか、熱延鋼板を長手方向にらせん状に成形すると同時に板幅端部の突合せ部を溶接しながらパイプに製造するスパイラル鋼管の需要が高まっている。熱延鋼板コイルは、最大４５トンまでの製造が可能であり、例えば厚み２０ｍｍ、板幅１９００ｍｍであれば熱延鋼板の長さは１５１ｍとなり、直径２８インチのスパイラル鋼管に成形したときのパイプ長は約１２８ｍとなる。このように、パイプ成形前の母材をホットストリップミルで製造し、熱延鋼板コイルとすることにより、厚板ミルで製造される厚鋼板から製造する場合に比べ、連続して長いパイプの製造が可能となることから生産性の向上も期待できる。
【０００４】
ところで、熱間圧延ラインのホットストリップミルの仕上げ圧延機を通過した後の熱延鋼板（ホットストリップあるいは単にストリップということがある）は、通常巻取り装置（コイラー）により巻取られる。すなわち、熱延鋼板の先端部は、ピンチロールにより下方に進行してエプロンとスロートガイドとの間に導かれ、さらに、マンドレル周辺に配置された複数のラッパーロール、円弧状のストリップガイド及びマンドレルの３点支持の状態により順次曲げられ、回転するマンドレルに巻きつけられる。次いで巻取りが進行し、最終的に熱延鋼板はコイル状に巻き取られ、熱延鋼板コイルを形成する。巻取りが完了すると、マンドレルが縮径して、コイルを引き出せるようになっている。
【０００５】
そして、通常、熱延コイルの巻取り終了時には、熱延鋼板の尾端部がコイル下側に位置するようにマンドレルの回転を停止する。ついで、巻取り中はコイル下方にて待機しているコイルカーを上昇させてコイル尾端部に該コイルカー備え付けのクレードルロールを接触させ、コイルの自重で尾端部の巻き緩みを押さえ込んだ状態にしてからマンドレルを縮径するとともにラッパーロールを開放して、そのままコイルカーのクレードルロールに搭載した状態にてコイルカーを下降させて、コイラーからコイルを抜き出している。そして、コイラーから抜き出された熱延鋼板コイルは、搬送中の巻き緩みを防止するために、コイラーに隣接して設置されているバンディング装置に搬送されて、１本、あるいは複数本の薄鋼帯のバンドがその最外周部に環状に装着されて結束される。
【０００６】
しかしながら、厚肉高強度熱延鋼板では、板厚が厚いため鋼板の断面積が大きく、且つ強度が非常に高いことから、巻取り中にタイトに巻取るための張力を付与することが非常に困難となる。また、一般的に高強度材では曲げ加工後のスプリングバックが非常に大きく、コイル巻取り完了後、コイルの下方で待機しているクレードルロールを上昇させてコイルに押圧した後、コイル抜き出しのためにラッパーロールを待避（開放）し、コイル回転中心となっていたマンドレルを縮径すると、コイルのマンドレルやラッパーロールで固定されていた弾性歪みが解放されてコイルにスプリングバックが発生し、巻き緩みが顕著となる。
【０００７】
コイルの巻き緩みが大きいと、コイルが浮き上がりコイラーからの抜出（引き出し）が出来ないという問題、コイルカーでの搬送時のコイル振動が顕著となってコイルが不安定な状態となるという問題、また、バンド掛後、搬送時にバンドが切れるという問題等の種々の問題点がある。また、コイルが問題なくコイラーから抜出しされコイルカーで搬送され常温まで冷えた場合でも、次工程、たとえば、パイプ成形ラインにおいてコイルを払い出す際に結束バンドを切った瞬間にスプリングバックで尾端部がはじける現象が発生し、鋼板に疵が入ったり、ひどい場合にはアンコイル（払い出し）設備を破損するなどの問題があり、スプリングバックに対して何らかの対策技術の確立が必要であった。
【０００８】
上記問題に対して例えば、外周の巻取りを内周の巻取り温度より上昇させ、熱収縮量差を用いてスプリングバックを減少させる方法（特許文献１）、巻取り前のランアウトテーブル冷却及び巻取り中に外周側のみ冷却を行って予歪みを入れる方法（特許文献２）や、ピンチロールとコイラー間に抑えロールを配置し、曲げ戻し加工によって予歪みを入れる方法（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６３７３４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６２５９５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では品質が保障可能な範囲内で内周と外周で温度差をつけているため、大きな温度差をつけることは難しい。そのため、スプリングバックの低減量は少なく、巻き緩みを抑えるほどの効果は得られ難い。
【００１１】
特許文献２に記載の方法では、厚肉高強度鋼板へ歪みを入れるためには大きな熱応力を起こさせなければならず、曲げ・曲げ戻しが必要であり、大きな温度差を上下面でつける必要がある。特許文献１と同様に材質へ影響が無い範囲で温度差をつけているため、大きな温度差をつけることは難しい。そのため、スプリングバックの低減量は少なく、巻き緩みを抑えるほどの効果は得られ難い。
【００１２】
特許文献３に記載の方法では、厚肉高強度鋼板へ歪みを入れるためには大きな曲げ・曲げ戻しが必要であり、大きな荷重がかけられる装置を設置する必要がある。また、鋼板の通り道に該装置を設置させなければならないことから、通材が非常に難しいという問題がある。
【００１３】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、スプリングバックを低減させて巻き緩みを抑制でき且つ大きな荷重をかける装置等が不要な厚肉高強度熱延鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは上記課題を解決するために検討した結果、仕上げ圧延と冷却と巻取りとの関係を制御、具体的には、仕上げ圧延終了温度を７９０℃以上とし、鋼板温度が６００℃以下になってから５秒以内に４００℃以上でコイル状に巻取ることによって、スプリングバックを低減させて巻き緩みを抑制でき且つ大きな荷重をかける装置等が不要であることを知見し、本発明を完成させた。
【００１５】
本発明は上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は次のとおりである。
【００１６】
［１］  鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された前記熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、
前記熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、
前記仕上げ圧延終了後の前記熱延鋼板を前記冷却工程で冷却し、前記熱延鋼板の温度が６００℃以下になってから５秒以内に前記巻取工程で４００℃以上で巻取ることを特徴とする厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１７】
［２］  鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された前記熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、
前記熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、
前記仕上げ圧延終了後の前記熱延鋼板を前記冷却工程で冷却し、前記熱延鋼板の温度がベイナイト変態開始温度以下になってから５秒以内に前記巻取工程でベイナイト変態終了温度以上で巻取ることを特徴とする厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１８】
［３］  前記巻取工程において、巻取り時の厚肉高強度熱延鋼板は、ベイナイト相率が、体積％で８０％以下であることを特徴とする［１］または［２］に記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【００１９】
［４］  前記厚肉高強度熱延鋼板の板厚が、１０ｍｍ以上であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一つに記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【００２０】
［５］  前記冷却工程は、巻取り時の１０秒前から巻取り時までの間に、水を前記厚肉高強度熱延鋼板の両面それぞれに向けて片側当たり２ｍ３／（ｍ２・分）以上の流量で噴射することを特徴とする［１］〜［４］のいずれか一つに記載する厚肉高強度熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の厚肉高張力熱延鋼板の製造方法によれば、仕上げ圧延終了温度を７９０℃以上とし、鋼板温度が６００℃以下になってから５秒以内に４００℃以上でコイル状に巻取ることにより、スプリングバックを低減させて巻き緩みを抑制することができる。そして、大きな荷重をかける装置等も不要である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】厚肉高強度熱延鋼板の製造設備を示す概略図である。
【図２】巻取り装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の厚肉高強度熱延鋼板の製造方法は、鋼素材に熱間圧延を施す熱間圧延工程と、熱間圧延工程で得られた厚肉高強度熱延鋼板を冷却する冷却工程と、冷却工程で冷却された熱延鋼板をコイル状に巻取る巻取工程とを有し、熱間圧延工程での仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であり、仕上げ圧延終了後の熱延鋼板を冷却工程で冷却し、熱延鋼板の温度が６００℃以下になってから５秒以内に巻取工程で４００℃以上で巻取るものである。このような本発明の厚肉高強度熱延鋼板の製造方法を、図１および図２を用いて、以下に詳細に説明する。なお、温度は特に断らない限り鋼素材や鋼板等の表面温度である。該表面温度を測定する温度計は、非接触であり、鋼板の幅方向のある一点の温度を測定するもの、鋼板の幅方向に複数個所測定するものや、走査型または２次元平面で鋼板の全幅の温度を測定するものを用いることが好ましく、例えば放射温度計等で測定することができる。また、高強度とは、例えばＡＰＩ規格にしてＸ６０以上（引張強度：５２０ＭＰａ以上）であり、厚肉とは、板厚１０ｍｍ以上である。
【００２４】
図１は本発明の厚肉高強度熱延鋼板の製造方法を適用可能な製造設備の一例である厚肉高強度熱延鋼板の製造設備を示す概略図であり、図２は図１の製造設備が有する巻取り装置を示す概略図である。図１および図２に示すように、厚肉高強度熱延鋼板の製造設備（以下単に「製造設備」ともいう）１は、仕上げ圧延機の最終スタンド２を有し鋼素材を熱間圧延する圧延機（ホットストリップミル。図示なし）と、該仕上げ圧延機の最終スタンド２を通過した厚肉高強度熱延鋼板（以下単に「熱延鋼板」とも記載する）３を冷却する冷却装置４と、冷却装置４を通過した厚肉高強度熱延鋼板３をコイル状に巻取るコイラー（巻取り装置）５とを有する。圧延機で熱間圧延工程が行われ、冷却装置４で冷却工程が行われ、コイラー５で巻取り工程が行われる。
【００２５】
圧延機は、鋼素材を製品板厚まで熱間圧延するものであり、熱間圧延された熱延鋼板３が仕上げ圧延機の最終スタンド２から排出される。
【００２６】
本発明においては、仕上げ圧延機の最終スタンド２から排出される熱延鋼板３は、厚肉且つ高強度の鋼板とする。ここで、板厚が厚くかつ強度の高い厚肉高強度熱延鋼板のコイルでは、自重による曲げモーメントではスプリングバックが抑制できず、特にコイルの外周部で巻き緩みが生じ、周辺設備を損傷させることがある。また、コイルが問題なく常温まで冷えた場合でも、次工程、たとえば、パイプ成形ラインにおいて結束バンドを切った瞬間にスプリングバックで尾端部がはじける現象が発生し、鋼板に疵が入ったり、ひどい場合にはアンコイル（払い出し）設備を破損する。しかし、本発明の製造方法においては、詳しくは後述するが、厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内にコイル状に４００℃以上で巻取るため、スプリングバックを低減することができ、巻き緩みによる周辺設備の破損や疵発生の防止が可能となる。
【００２７】
最終スタンド２から排出される熱延鋼板３は、例えば、板厚１０ｍｍ以上であり、ＡＰＩ規格にしてＸ６０以上の強度を有する。板厚が１０ｍｍ未満の鋼板では、スプリングバックを起因とする巻緩みは発生し難いため、板厚１０ｍｍ以上の熱延鋼板に本発明を適用することが好ましい。同様に、強度が高くない熱延鋼板では巻緩みは発生し難いため、高強度、具体的にはＡＰＩ規格にしてＸ６０以上の熱延鋼板に本発明を適用することが好ましい。熱延鋼板３は、好ましくは板厚３０ｍｍ以下であり、強度は好ましくはＡＰＩ規格にしてＸ１００以下である。しかし、板厚および強度によらず同様のスプリングバックを起因とする問題が発生する場合には本発明による効果が期待される。
【００２８】
熱延鋼板３の材質（成分組成）は、上記厚肉高強度の鋼板とすることができれば、特に限定されないが、例えば、質量基準で、Ｃ：０．０１％以上０．２０％以下、Ｓｉ：０．１０％以上０．５５％以下、Ｍｎ：１．２０％以上２．００％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．０８％以下、Ｎ：１００ｐｐｍ以下、Ｔｉ：０．００５％以上０．０５％以下、Ｎｂ：０．０３％以上０．１０％以下、Ｍｏ：０．０５％以下で残部がＦｅおよび不可避不純物である。
【００２９】
熱間圧延の仕上げ圧延終了温度は７９０℃以上である。このように、仕上げ圧延終了温度が７９０℃以上であると、仕上げ圧延機の最終スタンド２から排出される鋼板の金属組織はオーステナイトとなる。なお高温程仕上げ圧延後の再結晶が速いため、仕上げ圧延終了温度は、８００℃以上であることがより好ましく、また冷却工程での冷却能力の観点から９８０℃以下であることが好ましい。また、７９０℃以上の仕上げ圧延終了温度を得るためには、仕上げ圧延開始温度は８１０℃以上であることが好ましい。
【００３０】
冷却装置４は、熱間圧延の最終スタンド２から排出された厚肉高強度熱延鋼板３を冷却するものである。冷却装置４は、例えば、図１に示すように、ランアウトテーブル上にあり、複数の冷却機６を有し、その間を通過する厚肉高強度熱延鋼板３の上下両面に向けて冷却機６から水（冷却水）を噴射する。
【００３１】
冷却機６は、ノズル（例えば円管ノズル、スリットノズル、ヘッダー管に複数の孔が配置されたスプレーノズル）を厚肉高強度熱延鋼板３の上側と下側に配置して水を噴射する、水柱冷却、スプレー冷却、ミスト冷却等の水冷を行う冷却機である。厚肉高強度熱延鋼板３への水の噴射は、水を鋼板の両面に向けて片側当たり２ｍ３／（ｍ２・分）以上の流量で噴射する強冷却であってもよい。
【００３２】
冷却装置４は、１種類の冷却方法を行うものでも、複数種の冷却方法を組み合わせて行うものでもよい。例えば、冷却装置４が有する冷却機６は複数でも単数でもよく、複数の場合は各冷却機６の冷却方法が同じでも異なっていてもよい。複数種の冷却方法を組み合わせて用いる場合には、ゾーンに区切って冷却することが好ましい。いずれの冷却方法においても、熱延鋼板３に噴射する水の流量は、例えば冷却機６としてノズルの上流にバルブを設けた冷却機を用いることにより、バルブの開度によって調整することができる。厚肉高強度熱延鋼板３を６００℃以下に冷却してから５秒以内に巻取工程で巻取るためには、コイラー５に近い位置で冷却機６で冷却することが好ましい。
【００３３】
熱延鋼板３に噴射する冷却水は、例えば、仕上げ圧延機の最終スタンド２、冷却装置４、ピンチロール１１の各々の間もしくは冷却装置４中のいずれか一箇所以上に温度計を設置し、差分計算によって予測した厚肉高強度熱延鋼板３の温度と各測定位置での温度を比較し、フィードバック制御により流量もしくは各冷却ゾーンを逐次変化させることが好ましい。また、学習により冷却水の流量を調整する係数を変化させ、次材の冷却パターンへ反映させてもよい。
【００３４】
コイラー５は、冷却装置４から排出された厚肉高強度熱延鋼板３をコイル状に巻取る装置であり、厚肉高強度熱延鋼板３を上下から押さえ込む一組のロールからなり熱延鋼板３の搬送方向を規制するピンチロール１１と、ピンチロール１１で搬送方向が規制された厚肉高強度熱延鋼板３を導くエプロン１２およびスロートガイド１３と、厚肉高強度熱延鋼板３を巻き付けるマンドレル１４と、マンドレル１４の周辺に配置されマンドレル１４と共に厚肉高強度熱延鋼板３を支持することにより順次厚肉高強度熱延鋼板３を曲げる複数のラッパーロール１５および円弧状のストリップガイド１６を有する。また、図１および図２に示すコイラー５においては、コイル状に巻き取られた状態の厚肉高強度熱延鋼板３を冷却する、マンドレル１４の円周方向外側に設けられたコイル外周冷却装置１７を有する。
【００３５】
冷却装置４を通過した厚肉高強度熱延鋼板３は、ピンチロール１１により搬送方向が規制され（図１および図２においては熱延鋼板３の搬送方向が水平方向から下方に変更され）、下方に進行し、エプロン６１とスロートガイド６２との間に導かれ、さらに、マンドレルの周辺に配置された複数のラッパーロール１５、円弧状のストリップガイド１６およびマンドレル１４の３点支持状態により順次曲げられ、回転するマンドレル１４に巻きつけられる。巻きつけられた厚肉高強度熱延鋼板３は、必要に応じてコイル外周冷却装置１７から噴射される水により冷却され、最終的には、実質的にベイナイトのみの厚肉高強度熱延鋼板を製造する。
【００３６】
そして、本発明においては、コイラー５で、厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に巻取り温度：４００℃以上で巻取る。「巻取る」とは、コイル状へ変形すること（すなわちマンドレルに巻きつくこと）である。巻取り温度は、図２において矢印で示す箇所（巻取り箇所Ａ）や、ピンチロール１１の入側か出側で放射温度計等で測定する。
【００３７】
厚肉高強度熱延鋼板３は、熱間圧延工程後、すなわち、仕上げ圧延機の最終スタンド２から排出された後、冷却装置４で冷却工程が行われ、その後、巻取り装置５で巻取り工程が行われる。そして、本発明では、この厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に、厚肉高強度熱延鋼板３を巻取り温度：４００℃以上で巻取る。すなわち、厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に厚肉高強度熱延鋼板３が巻取り箇所Ａに位置するようにする。
【００３８】
なお、厚肉高強度熱延鋼板３の温度は、該鋼板の上側の表面温度でも下側の表面温度でもよいが、好ましくは、鋼板の上側の表面温度および下側の表面温度のうち低いほうの温度である。厚肉高強度熱延鋼板３の温度は、上記冷却装置４の途中や前後等に設けられた温度計により測定し、６００℃以下になったことを確認することができる。
【００３９】
ここで、上述したように、仕上げ圧延機の最終スタンド２から排出される厚肉高強度熱延鋼板３の金属組織はオーステナイトである。そして、この厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下、すなわちベイナイト変態開始温度以下まで低下すると、オーステナイトからベイナイトへの変態が開始する。本発明においては、厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に巻取り温度４００℃以上で巻取るため、巻取り時（巻取り箇所Ａ）の厚肉高強度熱延鋼板３の温度は例えば６００℃以下４００℃以上の範囲内（例えばベイナイト変態開始温度以下ベイナイト変態終了温度以上の範囲内）であり、巻取り時（巻取り箇所Ａ）ではベイナイトへの変態は完了しておらず、厚肉高強度熱延鋼板３のベイナイト相率（ベイナイトの体積率）は、例えば、体積％で８０％以下、好ましくは６０％以下である。換言すると、本発明においては、巻取り時ではオーステナイトが、体積％で２０％以上存在する。なお、本発明において、金属組織の％は、体積％を表す。そして、この２０％以上のオーステナイトは、厚肉高強度熱延鋼板３がコイル状に巻き取られた後さらに必要に応じてコイル外周冷却装置１７や、マンドレル１４に内蔵された内蔵冷却装置（図示なし）等により冷却されてベイナイトへの変態が完了する。すなわち、最終的には、全体がベイナイトになる。
【００４０】
このように、本発明においては、コイル状に巻き取られた状態で２０％以上のオーステナイトがベイナイトに変態する。オーステナイトからベイナイトへ変態する時には、膨張するが、コイル状に巻き取られた状態でオーステナイトからベイナイトに変態すると膨張し難くなるため、歪（変態歪）が生じる。このように変態歪を生じさせることによりコイル状に巻き取られた状態（コイル状）が安定した状態となるため、本発明においては、スプリングバックを低減することができる。また、鋼板巻取り時に同じ曲率で曲げられた場合、ベイナイトよりオーステナイトのほうが変形しやすいため（すなわちスプリングバックを生じさせる応力の発生が小さくなるため）、本発明においては、スプリングバックを低減することができる。また、ベイナイトへの変態が完了した後も温度を例えば室温まで低下させるが、そのときに生じる熱収縮により発生する圧縮応力の板厚方向の内側と外側の差により巻き締めが生じ、さらにスプリングバックを抑制することができる。
【００４１】
一方、特許文献１〜３等の従来の厚肉高強度熱延鋼板では、６００℃以下まで鋼板が冷却された後５秒以内に巻取り温度：４００℃以上で巻取っておらず、オーステナイトが２０％以上存在する状態で巻き取られていなかったためか、変態歪によるスプリングバックの低減効果を顕著に発揮できず、本発明ほどスプリングバックを抑制することはできなかった。
【００４２】
なお、本発明において、厚肉高強度熱延鋼板３のベイナイトへの変態開始は、巻取り時（巻取り箇所Ａ）、巻取り時より前、巻取り時後のいずれでもよい。
【００４３】
厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に巻取る（ひいては、巻取り時のベイナイトへの変態率を８０％以下にする）方法は、例えば、冷却装置４の冷却機６の組み合わせや水量等の設定、仕上げ圧延機の最終スタンド２と冷却装置４とコイラー５の位置、厚肉高強度熱延鋼板３の搬送速度、仕上げ圧延温度等を調整、制御する方法が挙げられる。具体的には、例えば、ランアウトテーブルの前半では冷却水を鋼板に噴射しないようにするまたは水量の少ない水冷等にして高温を保ち、ベイナイトへの変態の進行を抑制し、後半では水を２ｍ３／（ｍ２・分）以上の流量で噴射する強冷却を行う方法が挙げられる。例えば、巻取り時の１０秒前から巻取り時までの間に、水を厚肉高強度熱延鋼板３の両面それぞれに向けて片側当たり２ｍ３／（ｍ２・分）以上の流量で噴射する方法が挙げられる。
【００４４】
このように、厚肉高強度熱延鋼板３の温度が６００℃以下になってから５秒以内に巻取り温度：４００℃以上で巻取ることにより、後述する実施例および比較例に示すように、スプリングバックを顕著に低減することができる。
【００４５】
なお、コイラー５にて熱延鋼板３の先端部を巻き取るにあたっては、ピンチロール１１、マンドレル１４、ラッパーロール１５などの各ロールの周速は、熱延鋼板３の板厚や硬さ（強度）などに応じて、熱延鋼板３の搬送速度に対し、１０〜３０％のリード率を持たせた値、すなわち、１０〜３０％速い速度に制御する。この際、マンドレル１４、ラッパーロール１５のリード率は、ピンチロール１１のリード率以上とする。
【００４６】
そして、熱延鋼板の先端部の巻き付き完了の時点でリード率はクリアされ、以降、熱延鋼板３の搬送速度と実質的（冷却による熱収縮や張力による幅縮みなどの影響を除けばという意味で）に同期した収束に制御される。なお、ラッパーロール１５の数は図中では４基としているが、３基のものもあり、ラッパーロール１５の数は限定されない。熱延鋼板のコイラー５としてはラッパーロール１５は一般的に３〜４基である。
【００４７】
ここで、コイラー５内にて、熱延鋼板３の先端部に緩みが生じ、波打って巻き取られたような場合、以降の巻取りが継続できなくなるか、運よく巻き取れても、以降の巻きが波打って巻き取られた巻きの外側が重なることにより、巻きが太くなり、コイラー５のハウジングからはみ出す大きさとなってしまい、詰まって抜き出せなくなってしまい、ひとたびそのような事態になると、コイラー５の各部が受ける損傷は大きく、復旧までに長時間を要することとなるため、巻き緩みを発生させずに巻き取る必要がある。
【００４８】
巻取りが進行し、熱延鋼板３の尾端部がピンチロール１１を通過した後は熱延鋼板３には張力が作用しないことから、一般的な熱延鋼板３の巻取作業では、対比させておいたラッパーロール１５のうち少なくとも１つ以上のラッパーロール１３をコイル外周部に押し当て、コイル尾端部の緩みを抑制する。
【００４９】
なお、熱延鋼板３の尾端部がコイラー５の手前２０ｍにくると、巻取終了に向けて、熱延鋼板の搬送速度（巻取速度）を減速することが好ましい。そして、通常、コイルの巻取終了時には、熱延鋼板３の尾端部がコイル下側に位置したとき、マンドレル１４の回転を停止させる。その後、２本のクレードルロールを備える不図示のコイルカーを上昇させ、コイル尾端部にクレードルロールに接触させ、コイルの自重によって発生する曲げモーメントによりスプリングバックが抑制された状態にしてから、マンドレル１４を縮径して、コイルカーのクレードルロールに搭載してコイラー５からコイルを抜き出す。これにより、コイル状の厚肉高強度熱延鋼板が得られる。
【実施例】
【００５０】
以下に、本発明の更なる理解のために実施例を用いて説明するが、実施例はなんら本発明を限定するものではない。
【００５１】
下記実施例、比較例で用いたスラブ（鋼素材）は、ＡＰＩ規格Ｘ７０グレードであり、厚み２５０ｍｍ、幅１８００ｍｍ、長さ８５００ｍｍの寸法であり、成分組成がＣ：０．０６質量％、Ｓｉ：０．２８質量％、Ｍｎ：１．６０質量％、Ｐ：０．０１０％、Ｓ：０．００１質量％、Ａｌ：０．０３質量％、Ｎ：３０ｐｐｍ、Ｔｉ：０．０１質量％、Ｎｂ：０．０７質量％、Ｍｏ：０．０２質量％で残部がＦｅおよび不可避不純物であった。
【００５２】
また、下記実施例、比較例で用いた装置は、図１および図２に示す製造設備１およびコイラー（巻取装置）５であり、ラッパーロール１５の直径はΦ４４０ｍｍ、マンドレル１４の外径はΦ７５０ｍｍ、コイルの外径はΦ１８００ｍｍのコイルである。また、マンドレル１４、ラッパーロール１５の速度は、厚肉高強度熱延鋼板３の速度に対して所定のリード率にて巻取りが開始されるように、先端部が仕上げ圧延機の最終スタンド２を抜けたときから加速を始めた。そして、先端部の巻きつき開始時のマンドレル１４のリード率は１５％とし、ラッパーロール１５のリード率は２５％とした。
【００５３】
また、引張強度は、得られたコイル状の鋼板から、圧延方向に対して平行方向にＪＩＳ５号引張試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１の規定に準拠して引張試験を実施して求めた引張強度である。
【００５４】
また、ベイナイト変態開始温度は、下記（１）式で求めた。なお、ベイナイト変態終了温度は下記（２）式で求められる。
ベイナイト変態開始温度（℃）＝７５６−２７０×［Ｃ］−９０×［Ｍｎ］−３７×［Ｎｉ］−７０×［Ｃｒ］−８３×［Ｍｏ］・・・（１）
（（１）式中、［％Ｍ］（Ｍ＝Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ）は、それぞれ、質量％での各元素の含有量を表す。）
ベイナイト変態終了温度（℃）＝５１７−３００×［Ｃ］−１１×［Ｓｉ］−３３×［Ｍｎ］−２２×［Ｃｒ］−１７×［Ｎｉ］−１１×［Ｍｏ］・・・（２）
（（２）式中、［％Ｍ］（Ｍ＝Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ）は、それぞれ、質量％での各元素の含有量を表す。）
【００５５】
（実施例１〜１１および比較例１〜４）
上記スラブを熱間圧延ラインの粗圧延工程、仕上げ圧延工程を経て板厚２０ｍｍに仕上げた。仕上げ圧延後、ランアウトテーブル上の冷却装置４で鋼板両面の冷却を行った。冷却後の熱延鋼板３をコイラー５で巻取り厚肉高強度熱延鋼板を得た。仕上げ圧延終了時の温度およびランアウトテーブルでの熱延鋼板３の速度（ランアウト通板速度）を表１に示す。得られた厚肉高強度熱延鋼板は、引張強度はいずれも６２５〜６４０ＭＰａの範囲であり、ベイナイト変態開始温度はいずれも５９４℃であった。
【００５６】
なお、厚肉高強度熱延鋼板３の尾端部がコイラー手前２０ｍの位置から減速を開始し、尾端部がコイル下側となる位置にて回転を停止させた。このとき、実施例１〜１０および比較例１〜４ではコイル外周冷却装置１７によりコイルの外周より水冷を実施し、実施例１１では該外周よりの水冷を停止させた。そして、コイル巻取り完了後、コイル下方で待機させていたクレードルロールを上昇させ、コイル下面に押圧して上下位置を固定した後バンドにて固縛をし、ラッパーロールを待避し、マンドレルを縮径し、コイルを抜き出した。
【００５７】
得られた厚肉高強度熱延鋼板の巻き緩みを評価するため、固縛したバンドを取り外し、巻き緩みの発生の有無と、スリ疵の量を調査した。
【００５８】
ランアウトテーブル上での冷却方法、仕上げ圧延終了後、６００℃以下になってから巻取りまでの時間（ベイナイト変態開始温度５９４℃になった時から巻取り箇所Ａに到達するまでの時間）、巻取り温度、巻取り箇所Ａでのオーステナイトの体積率およびベイナイトの体積率、巻き緩みが発生の有無、スリ疵の量を表１に示す。
【００５９】
表１の「ランアウトテーブル分割冷却方法」欄に記載する、「ラ」は片側（片面）当たりの水量０．７ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）でのラミナー冷却、「空」は空冷、「ス」は片側当たりの水量０．５ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）でのスプレー冷却、「ミ」は片側当たりの水量０．０５ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）でのミスト冷却、「強」は片側当たりの水量２．５ｍ３／（ｍｉｎ・ｍ２）での強冷却で、空冷以外は水を用いた冷却である。ランアウトテーブルを１０分割して上流側からゾーン１〜１０とし、各ゾーンの冷却方法を、表１に示す。ここでの分割は均等長さで分割しているわけではなく複数のゾーンを１０個のグループに分けたこと意味し、それぞれの冷却設備長は異なる。また、ランアウトテーブルでは温度制御によって逐次目標の、６００℃以下になってから巻取りまでの時間および巻取り温度となるようにバルブの開閉および流量制御を実施しているため、ここでは初期設定として与えた冷却方法を示す。
【００６０】
熱延鋼板３の温度は、放射温度計を用いて、熱延鋼板３の上側の表面の温度を測定した。
【００６１】
６００℃以下になってから巻取りまでの時間は、仕上げ圧延機の最終スタンド１とピンチロール１１との間に複数の放射温度計を設け各温度計で熱延鋼板３上面の温度を測定し、熱延鋼板３の搬送速度および巻取り箇所Ａまでの距離から求めた。
【００６２】
巻取り開始箇所Ａでのオーステナイトの体積率およびベイナイトの体積率は、磁気変態率計（磁束発生装置と測定装置を、鋼板を挟んで配置し、磁束発生装置より発生させた磁束が鋼板を突き抜け対向させた測定装置で磁束密度を測定し、通過した磁束密度より変態率を逆算する装置）で測定した。
【００６３】
また、巻緩みが発生した場合は×、発生しなかった場合は○とした。そして、スリ疵の量は１ｍ２あたりの個数で判断し、２０個以上あるものを×、５個以上２０個未満を○、疵発生無の場合を◎とした。
【００６４】
表１に示すように、６００℃以下になってから巻取り開始までの時間が５秒以内である実施例１〜１１では、巻き緩みが無くまたスリ疵も少なく、スプリングバックが低減されたことが確認された。特に、ベイナイトの体積率が７０％未満である実施例２、４、５、７、９、１１では、巻き緩みおよびスリ疵が全く生じなかった。一方、比較例では、巻き緩みが生じ、スリ疵も多かった。
【００６５】
【表１】
2018069278.tif 000002
【符号の説明】
【００６６】
１  製造設備
２  最終スタンド
３  厚肉高強度熱延鋼板
４  冷却装置
５  コイラー（巻取り装置）
６  冷却機
１１  ピンチロール
１２  エプロン
１３  スロートガイド
１４  マンドレル
１５  ラッパーロール
１６  ストリップガイド
１７  コイル外周冷却装置
Ａ  巻取り箇所
【図１】
2018069278.tif 000003
【図２】
2018069278.tif 000004