(57)【要約】  本発明は、焼鈍鋼を製造するための装置および前記鋼を製造するための方法に関する。
2014523970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼鈍鋼を製造するための装置であって、
ａ．鋼ストリップ材料を伸ばすためのアンコイラ、
ｂ．加熱帯であって、
ｉ）前記鋼ストリップを４００〜６００℃の温度へ加熱するラジアントチューブバーナーまたは誘導炉を含む第１の加熱ユニットおよび前記鋼ストリップを５００〜約１０００℃の焼鈍温度へ更に加熱する１以上の横断方向誘導炉を含む第２の加熱ユニットを含む加熱手段、
ｉｉ）前記鋼ストリップを、最大で１２０秒間の間均熱する均熱手段、
ｉｉｉ）低速冷却帯、高速冷却帯および第３の冷却帯を含む冷却手段であって、前記低速冷却帯は、前記鋼ストリップを焼鈍温度から高速冷却の開始温度まで冷却するためのものであり、前記高速冷却帯は、前記鋼ストリップを高速冷却の開始温度から約３００℃の冷却停止温度まで迅速に冷却するためのものであり、前記第３の冷却帯は、前記鋼ストリップを第２の冷却停止温度から周囲温度〜１００℃の温度に冷却するためのものである、冷却手段
を含む加熱帯、
ｃ．所望により、再加熱帯、
ｄ．所望により、前記ストリップの長手方向における１以上の帯、領域を
局所的に加熱処理するためのテーラー焼鈍帯、
ｅ．最終冷却帯、
ｆ．所望により、コーティング帯、
ｇ．前記焼鈍したストリップ材料を巻き取るためのコイラ
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記コーティング帯が、
ａ．所望により、ピックリングおよび／または活性化手段、
ｂ．所望により、第１洗浄手段、
ｃ．電解コーティング手段、
ｄ．所望により、第２洗浄手段、
ｅ．所望により、乾燥手段
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記加熱帯が、前記鋼ストリップを約５００℃までの温度へ加熱するためのラジアントチューブバーナーを含んでなる第１の加熱ユニットを含む、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の加熱ユニットが、前記鋼ストリップを約８００℃までの温度へ更に加熱するための第１の横断方向誘導炉および前記鋼ストリップを約１０００℃までの焼鈍温度へ更に加熱するための第２の横断方向誘導炉を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記冷却手段が、低速冷却帯、高速冷却帯および第３の冷却帯を含み、前記低速冷却帯は、前記鋼ストリップを前記焼鈍温度から第１の冷却停止温度まで冷却するためのものであり、前記高速冷却帯は、前記鋼ストリップを前記第１の冷却停止温度から約３００℃の第２の冷却停止温度まで迅速に冷却するためのものであり、前記第３の冷却帯は、前記鋼ストリップを第２の冷却停止温度から周囲温度〜１００℃の温度に冷却するためのものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記高速冷却帯における冷却速度が、少なくとも５０℃／ｓである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記再加熱帯が、前記鋼ストリップを３５０〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃に再加熱するための長手方向の誘導炉を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記再加熱帯が、前記鋼ストリップを７００〜９００℃、好ましくは７５０〜８００℃の温度へ均質にまたは局所的に再加熱するための横断方向誘導炉を含んだ部分加熱帯を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置が、前記ストリップの長手方向における１以上の領域を局所加熱処理するためのテーラー焼鈍帯を含み、前記テーラー焼鈍帯が好ましくは前記加熱帯の後に位置する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記鋼の亜鉛めっきが、インラインの電解コーティングにより行われる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置を使用する、ＡＨＳＳを製造するためのプロセス。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の装置を使用して、前記ストリップの長手方向における１以上の領域または帯を局所加熱処理することにより前記ストリップの幅にわたって異なった特性を備えるテーラー焼鈍ＡＨＳＳを製造するためのプロセス。
【請求項１３】
前記ストリップの幅方向に渡りおよび圧延方向に沿って、所望の機械的特性のばらつきを備える前記帯の幅が、少なくとも５０ｍｍである、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記ストリップが、インラインの電解亜鉛めっきされる、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置および／または請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法を使用して製造した焼鈍鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼鈍鋼を製造するための装置および前記鋼を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの鋼製造における現行の製造プロセスは、生産性の高さに焦点を当てている。高い生産性は、費用の削減に貢献し、鋼のようなコモディティ−商品（commodity products）にとって非常に重要である。しかしながら、低コストに標準を合わせるということには重大な欠点がある。大量生産ラインは、柔軟性に乏しいプロセスを含んでおり、コモディティ−商品とは違うプロセス条件を伴う高付加価値ニッチ製品（niche products）の製造には適さない。高い生産性への要求により、焼鈍サイクルの可能性に厳しい境界条件が課される。この理由から、新規な高強度鋼（ＨＳＳ）製品の設計は厳しい制限の下で行われ、それ故、常に妥協案である。これらのライン上で、小さなサイズのバッチを走らせることは困難であり、様々な製品を製造するためには、他の方法で回避するのではなく、化学をプロセスに適合する必要がある。これは、現在製造されているおよび開発中の様々な高強度鋼に用いられる化学に大きな変化をもたらした。
【０００３】
合金設計は、製品開発者が利用することのできる最も強力なツールではあるが、消費者仕様および企業内での製造可能性（makability）の要求（例えば、溶接性、亜鉛めっき性、表面の状態、ミル負荷など）により課される制限は、合金化のみを施した現存する製品の更なる改良に対する深刻な障害である。更に、従来の高容量のラインを超える焼鈍計画において、比較的厳しい変動を伴う場合、化学に課されるこれら同様の制限は、次世代の超高強度、高延性鋼のための最も有望な冶金学的戦略の商業化にとっての大きな障害である。要するに、現行の高強度鋼開発は、合金添加の許容限界に到達しており、次世代の進歩した高強度鋼は、現行の処理実務および能力との関係において受け入れることができないほど高い含有量である合金の含有なしでは達成することができない。
【０００４】
通常、現行のＨＳＳ種は、年間数十万トン程度の生産量である従来の溶融亜鉛めっき（ＨＤＧ）ライン上で製造される。改良されたＨＳＳ（ＡＨＳＳ）鋼は、比較的少ない量（年間数万トンまで）が生産され、その最大生産量であるラインを活用するためには、ＡＨＳＳおよび従来のＨＳＳ／低炭素鋼の両方を含む製品混合物を提供する必要がある。ＡＨＳＳは、特有の機械的特性を生じさせるのに十分な量のマルテンサイト、ベイナイトおよび残留オーステナイトのような相を含む多相鋼である。従来の高強度鋼と比べ、ＡＨＳＳは、高い強度値または良好な成形性と高い強度との優れた組み合わせを示す（Bleck & Phiu-on, HSLA Steels 2005, Sanya （中国））。設計された焼鈍能力が（ＨＳＳ製造に当てられているライン）、非常に多彩な製品混合物の製造のための幅広い要求にまで及ぶ妥協案であることが必要不可欠である。準最適で柔軟性のないプロセスを備える規格を実行するため、合金の設計者等は、一層、化学を扱うことを強いられる。
【０００５】
冶金的観点から、従来のＨＤＧラインは、高生産性のラインおよびそれ自体が溶融亜鉛めっきプロセスであるという固有の性質を有する真に最適化されたＡＨＳＳ基材の製造について、いくつかの重大な技術的障害を示す。
１）低い冷却能力／冷却停止：現行のラインは、比較的低速で冷却が行われ、全ての場合で冷却は、過時効／亜鉛浴温度において停止される。
２）一定の過時効持続時間：現行のラインは、すべて冷却の停止を延長した過時効または亜鉛浴ドウェルのいずれかの形式で導入している。
３）一定の過時効温度：従来のラインにおいて、過時効温度は、事実上、亜鉛浴の温度によって決定される。
４）制限されたトップ温度：従来のラインにおいて、最大トップ温度は、設備および／またはラインの速度の要件により制限されている。
【０００６】
慣行上、金属産業において、大量の比較的単純な製品が、大量生産施設の経済的な運用の解決策であった。
【０００７】
ＥＰ０６８８８８４−Ａ１は、金属ストリップを焼鈍および溶融亜鉛めっきするための大量生産施設が、熱サイクルの始めにおいて第１の温度ピークを生じさせ、ピーク温度への誘導加熱からなる加熱帯、第２の均熱帯（Ｚ２）およびそれらの間の冷却帯（Ｚ１）を用いて再結晶化を促進させることを可能にする、誘導炉を含むことを開示している。
【０００８】
少量のニッチェ製品の製造の需要が高まるにつれて、これら少量の製品を経済的に製造できる、より柔軟性の高い製造ラインが必要となる。現在、そのような柔軟性のあるラインは利用可能とはなっていない。
【発明の概要】
【０００９】
この発明は、より単純な化学的性質を有する高強度鋼の製造が可能である焼鈍鋼を製造するための装置を提供することを目的の一つとする。
【００１０】
また、この発明は、比較的コストが低く、一方で、小さなバッチを走らせることが可能である焼鈍鋼を製造する装置を提供することもその目的とする。
【００１１】
また、この発明は、前記装置を用いた焼鈍鋼を製造するためのプロセスを提供することもその目的とする。
【００１２】
また、この発明は、追加的局所加熱処理を施すオプションを与える、メインの焼鈍サイクル後のプロセスを提供することもその目的とする。
【００１３】
前記目的の１以上は、焼鈍鋼を製造するための装置であって：
ａ．鋼ストリップ材料を伸ばすためのアンコイラ、
ｂ．加熱帯であって、
ｉ）前記鋼ストリップを４００〜６００℃の温度へ加熱するラジアントチューブバーナーまたは誘導炉を含む第１の加熱ユニットおよび前記鋼ストリップを５００〜約１０００℃の焼鈍温度へ更に加熱する１以上の横断方向誘導炉を含む第２の加熱ユニットを含む加熱手段、
ｉｉ）前記鋼ストリップを、最大で１２０秒間の間均熱する均熱手段、
ｉｉｉ）低速冷却帯、高速冷却帯および第３の冷却帯を含む冷却手段であって、前記低速冷却帯は、前記鋼ストリップを焼鈍温度から高速冷却の開始温度まで冷却するためのものであり、前記高速冷却帯は、前記鋼ストリップを高速冷却の開始温度から約３００℃の冷却停止温度まで迅速に冷却するためのものであり、前記第３の冷却帯は、前記鋼ストリップを第２の冷却停止温度から周囲温度〜１００℃の温度に冷却するためのものである、冷却手段
を含む加熱帯、
ｃ．任意の再加熱帯、
ｄ．前記ストリップの長手方向における１以上の帯、領域を局所的に加熱処理するための任意のテーラー焼鈍帯、
ｅ．最終冷却帯、
ｆ．任意のコーティング帯、
ｇ．前記焼鈍したストリップ材料を巻き取るためのコイラ
を含むことを特徴とする装置により達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る装置の概要。
【図２】フェライト、ベイナイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトを含む６００ＭＰａのＡＨＳＳについての熱曲線。
【図３】回収焼鈍鋼についての熱曲線。
【図４】ベイニティックフェライトおよびマルテンサイトを含む鋼についての熱曲線。
【図５】予熱マルテンサイトについての熱曲線。
【図６】均熱温度が８３０〜８６０℃である変態区間領域手段においてストリップの加熱およびオーステナイト化する状態を示す熱曲線。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好ましい実施形態は従属項に記載する。
【００１６】
本発明に係る装置により、低い価値、大量の代わりに（比較的）少量で価値の高い製品の開発および製造が可能になる。
柔軟性の高い連続焼鈍および亜鉛めっきは、それが、より単純な化学的性質を有するＡＨＳＳおよびＵＨＳＳ鋼の製造が可能し、比較的低い（ランニング）コストに対し、小さいバッチサイズを走らせる（を実行する）機会を与えるので、極めて有用である。本発明に係る装置は、熱処理の柔軟性およびそれ故ストリップの長さ方向において異なる性質を有するＡＨＳＳおよびＵＨＳＳ鋼の製造を可能にする。
【００１７】
ストリップを連続的に処理する従来の製造ラインの制約は、加熱および冷却がストリップの幅全体に均質に適用されてしまうことである。均質な機械的特性を達成してしまうことがこの原因の１つである。
しかしながら、その製造（例えば、曲げ性のような成型性）またはその用途（例えば、エネルギー吸収のための強い強度）のために、製品の様々な箇所において異なる機械的特性が要求される場合がしばしばある。異なる機械的特性は、様々な熱処理サイクルまたはメインの焼鈍サイクル後のポスト熱処理を通して達成することができる。
従って、柔軟性を製造ラインの温度／時間分布に導入するだけではなく、ストリップの長手方向に沿った、多数の熱処理帯を備える、ストリップの熱処理における空間自由度のオプションも認めることが有利である。熱処理における違いは、深いクエンチを含むことができるメインの焼鈍サイクル後の過時効または焼き戻し温度の違いであろう。
【００１８】
本発明に係る装置は、加熱処理の空間的柔軟性を備え、それ故ストリップの幅に渡り異なる特性を有するＡＨＳＳおよびＵＨＳＳ鋼の製造を可能とする。テーラー焼鈍帯における後の局所加熱処理によりテーラー焼鈍ストリップ（ＴＡＳ）が製造される。
【００１９】
本発明に係る装置は、次の新規な処理能力を提供する。
１）完全なオーステナイト化を可能にする高いトップ温度、
２）低い温度（ｓｕｂ  Ｍｓ）を含む温度範囲への高速なクエンチング、
３）等温過時効（overageing isotherm）への再加熱、
４）過時効温度および時間の両方のコントロール、
５）異なる温度−時間サイクルまたはテーラー焼鈍域を用いた追加的な後の加熱処理を含む、ストリップの長さに平行する加熱処理帯というオプション。
【００２０】
特に、多くの場合、ＵＨＳＳ基材は、完全なオーステナイト化（高いトップ温度）に続いて低いクエンチ温度への高速冷却および後の等温保持（実質的に、クエンチ温度より高い温度において）を必要とする。
【００２１】
ＤＰ鋼およびその他の部分的マルテンサイト種のため、高速クエンチング能力が、マルテンサイトの形成に必要とされる。これは、望ましくない変態を抑制するための合金化元素付加の必要性を減少または排除し、十分な焼入性を確保する。更に、Ｃ、Ｍｎ、ＣｒおよびＭｏのような焼入性元素の付加は、コストおよび適用性能、特に溶接性に関して重要な意義を有する。
【００２２】
ＨＳＳのファミリーにおいて、過時効要件は実に様々である。二重相鋼にとって、過時効／亜鉛浴ドウェル（dwell）の持続時間を最小化することが望ましい。それとは対照的に、ＴＲＩＰまたはＴＲＩＰ支援鋼にとって、制御された過時効は、望ましい程度のオーステナイト安定性および望ましい機械的特性を確保するために必要である。本装置は、これら様々な要求に順応する。
【００２３】
ＤＰおよびＴＲＩＰ支援鋼の両方の場合、基材特性の最適化により、過時効温度および用いることのできる亜鉛ポットの温度より低いまたは高い温度の能動的制御が可能となる。
【００２４】
本装置の特徴は、ほとんど無限と言っていいほど様々な焼鈍曲線を適用する能力および異なる製品間の製造を素早くスイッチする可能性を有することである。両特性は、炉の加熱および冷却区域における柔軟性および全体として炉の低い熱潜在性を可能とする特別な科学技術を用いることにより達成される。従って、炉はラインにおける最も重要な部分である。
【００２５】
ラインの加熱帯は加熱手段、均熱手段および冷却手段を含む。この加熱手段は、製品を中間温度まで加熱する第１の加熱区域を含む。この第１の加熱区域に、材料を１０００℃付近の温度または必要に応じて低い温度に加熱することができる第２の加熱区域が続く。中間温度は４００〜６００℃が好ましく、４５０〜５５０℃がより好ましい。適切な中間温度は約５００℃である。
【００２６】
第１の加熱区域は、ラジアントチューブ炉（ＲＴＦ）からなることが好ましい。代替的には、誘導炉を用いることができる。しかし、典型的には、ＲＴＦは、これらの比較的低い温度において、幅方向に渡ってより均質な温度分布を与える。
【００２７】
第２の区域は、ラインに加熱柔軟性を与えるために、好ましくは１以上の、しかし、好ましくは少なくとも２つの誘導加熱区域を含む。ほとんどの鋼種は、温度が５００と７５０〜８００℃の間である、初めの高速加熱から利益を得る。好ましくは、これは、第１加熱部において次の基準温度を５００℃まで加熱する高速横磁束（fast transverse flux）（ＴＦＸ）誘導炉により可能になる。８５０〜１０００℃のトップ温度は、第２のＴＦＸ誘導炉により得られる。材料（オーステナイト鋼）のいくつかは、その単磁的特性のために横誘導（transversal induction）が必要である。第２のＴＦＸ誘導炉は、８００〜約１０００℃の最終加熱に用いられる。全鉄鋼材は、この温度範囲において単磁性となり、そのため横誘導が必要である。ＲＴＦは、ＲＴＦ装置自体への膨大な熱の蓄積およびＲＴＦにより達成可能なより低速の全体的加熱速度の結果、サイクル温度における大きな熱潜在性が原因となってトップ温度への加熱に用いることができない。これは、焼鈍サイクル間の迅速な切り替えという点で装置の柔軟性に悪影響を与えうる。
【００２８】
加熱手段に様々な材料に適した均熱手段が続く。所望の温度において、ラインの速度に応じた時間、材料を均熱することができる。好ましい最大均熱時間は約１２０秒、より好ましくは６０秒である。
【００２９】
均熱後、材料を冷却手段、好ましくは３つの連続する冷却区域により冷却する。再加熱帯に入る前に材料を１００℃付近まで冷却する必要がある場合に稼働する、低速冷却区域、それに続く高速冷却区域および最後は第３の冷却区域である。
【００３０】
オーステナイト、フェライトおよびマルテンサイトの混合物を含む特別なミクロ構造の生成を最大限制御することを可能とするために、柔軟な加熱に加えて、柔軟な冷却が必要である。均熱部に続く冷却部は、均熱後のストリップの冷却を達成する１以上の冷却区域を含む。一実施形態において、この冷却部は、低速冷却区域、高速冷却区域および第３の冷却区域を含む。低速冷却区域は、均熱温度から第１の冷却開始温度へのストリップの冷却に用いられ、これは常にオーステナイトが変態し始める温度（Ａｒ３）よりわずかに高い。高速冷却区域において、ストリップはＡｒ３よりわずかに高い温度から約３００℃にまで冷却される。第３の冷却区域は、ストリップをそれ以上変態が起こらない温度、すなわち、約１００℃以下の温度へ更に冷却する。高速および第３の冷却区域は、分離した区域であることができる。すなわち、一方が冷却停止温度および冷却速度と調整する能力を備える集積された区域である。高速冷却における冷却速度は、少なくとも５０℃／ｓであることが好ましい。
【００３１】
再加熱帯において、ストリップに、過時効処理または焼鈍処理を施すことができる。迅速かつ柔軟な態様において、時効温度に到達するために、他の誘導炉を設置する。炉の再加熱帯を、過時効区域として用いることができ、または所望により、均質若しくは局所的加熱処理を適用するために用いることができる。後の局所加熱処理によりテーラー焼鈍鋼（ＴＡＳ）が製造される。ＴＡＳ材料において、機械的特性を、部分特有の必要条件に合わせることができる。より成形性が要求される位置において、これはライン上でのストリップを局所的に加熱処理することにより達成することができ、通常、ストリップの幅方向に渡って望ましい機械的特性のばらつきが生じる。このＴＡＳオプションが可能な製品は、圧延方向に平行な１以上の帯を備えるコーティングされたまたはコーティングされていないＨＳＳのストリップのコイルである。これらの帯は、少なくとも５０ｍｍの幅であることが好ましい。ＴＡＳ処理帯の特徴は、適用される温度サイクルに依存するが、通常、複雑な部品形状へのＨＳＳ／ＵＨＳＳの使用を円滑にすることができる向上された（局部）成形性が生じる。過時効、均質な焼鈍またはＴＡＳ処理の後、ストリップを、保護雰囲気を離れる前に、第４の冷却区域において約１５０〜２５０℃に冷却する。最終的に、第５の冷却区域において、ストリップを空気で約５０〜１００℃に冷却する。好ましくは、第４の冷却区域は、ストリップを約１５０〜２５０℃に、好ましくは２００℃に冷却し、好ましくはＨＮｘを用い、および／または第５の冷却区域は、ストリップを約５０〜１００℃に、好ましくは約８０℃に冷却し、好ましくは空冷を用いて冷却する。
【００３２】
好ましくは３５０〜４５０℃の過時効温度への再加熱は、長手方向への磁束誘導（ＬＦＸ）により行われることが好ましく、なぜなら、それにより柔軟性が提供されるからである。過時効温度において、関連のある鋼はすべて磁性を有し、ＴＦＸ炉を使用する必要は無いけれども、ＬＦＸの代わりに用いることができる。テーラー焼鈍帯のために、ＴＦＸユニットは、単磁材を含む、好ましくは７５０〜８５０℃の温度として必要とされる。過時効時間は、ラインの速度および炉の長さに依存するが、典型的には、１８０秒までに制限されることが好ましい。
【００３３】
亜鉛めっきは、電解コーティング部において電解コーティングにより行われる。電気亜鉛めっきは、溶融亜鉛めっきの代わりに選択された。これは、焼鈍プロセスを亜鉛めっきプロセスから完全に独立したプロセスとするためおよび従来のＨＤＧラインと比較し、遅いライン速度においてさえ、優れた塗装品質を達成するために行われた。活性化／ピクリングおよび／または洗浄区域を、電解コーティング部の直前に用いることが好ましい。これは、表面に関する問題を最小に減らし、多種の合金化要素の使用を可能とする。
【００３４】
基材ミクロ構造の開発という帰結または厳しい合金の制約の負荷を生じさせること無く、コーティング要件（ライン速度およびストリップ温度）が満たすことができるように焼鈍およびコーティング工程が分かれていることが好ましい。これら利点に加えて、整合がとれた商品を大量に製造する現行の高い生産性のラインが、これら複雑なニッチェ商品の製造から解放されるという明らかな利点が存在する。
【００３５】
第２の態様によれば、本発明は、本発明に係る装置を使用したプロセスにおいても具体化されている。
【００３６】
第３の態様によれば、本発明は、本発明に係る装置またはプロセスを用いて製造された焼鈍鋼においても具体化されている。
【００３７】
非限定的例ではあるが、本発明に係る装置の略図は図１に表される。図１において、参照番号は次のものを表す。
１．ストリップ材料
２．加熱帯
３．入口帯
４．加熱手段のためのラジアントチューブ炉区域
５．均熱手段のためのＴＦＸ区域
６．冷却手段のための冷却区域
７．ＬＦＸ再加熱帯
８．過時効またはＴＡＳ帯
９．最終冷却帯
１０．コーティング帯
１１．出口帯
１２．アンコイラ
１３．コイラ
【００３８】
入口帯は、例えば１以上のリンス設備、乾燥設備、バッファ手段（ルーピングタワーのような）を含み得る。出口帯は、例えば１以上の表面検査、潤滑設備またはバッファ手段を含み得る
【００３９】
非限定的な例ではあるが、図１に係る装置の柔軟性は、図２〜６により表され、図２は、フェライト、ベイナイト、マルテンサイトおよび残留オーステナイトを含む６００ＭＰａのＡＨＳＳについての熱曲線を表す。図３は、回収焼鈍鋼についての熱曲線を表し、図４は、ベイニティックフェライトおよびマルテンサイトを含む鋼についての熱曲線を表し、図５は、予熱マルテンサイトについての熱曲線を表す。
【００４０】
図２：５００〜７５０℃における高速加熱速度が用いられる。なぜなら、それが変態区間オーステナイトのサイズおよび分布、同様に、最終ミクロ構造における第２相のサイズおよび分布に影響するので、加熱変態範囲を通る高速加熱が有利であるためである。ＲＴＦ炉の後、材料は、〜７５０℃に加熱される。その後、ストリップを、第２の高速加熱を通し、変態区間温度、典型的には７５０〜８５０℃の均熱区域に直進させる。〜３０秒間の均熱後、まず、ストリップをゆっくり冷却し、次いで〜４２０℃の過時効温度へ高速冷却する。この温度は、ベイナイトの形成を促進し、オーステナイト中での炭素の濃縮、および最終ミクロ構造中において準安定オーステナイトが保持されるように選択される。マルテンサイトは、最終冷却に続く周囲温度への冷却中に形成する。２００℃またはそれ以下における最終クエンチの中断は、許容される。
【００４１】
図３：加熱および冷却速度が、多少の加工硬化を犠牲にして、伸びの改善を可能とする冷間圧延高強度鋼の誘起回復にとってそれほど重要ではない、６００〜７００℃における、１０〜６０ｓの加熱処理
【００４２】
図４：ＲＴＦ炉の後、材料を〜７５０℃に加熱し、後の第２のストリップ高速加熱は、Ａｃ３より高い温度を有する。完全なオーステナイト化の後、〜８５０℃、３０秒の均熱の間、ストリップをゆっくり冷却するが、低速冷却区域の端における温度は７００℃以上に維持すべきである。高速冷却により、ストリップの温度を４００℃より低い温度に下げる。過時効区域において、オーステナイトは、最終冷却においてマルテンサイトが形成しないよう、実質的完全にベイニティックフェライトへ分解する
【００４３】
図５：まず、ＣおよびＭｎ含有量に依存する温度において、材料は完全にオーステナイトでなくてはならないが、典型的には８２０℃以上であり、それに続いて少なくとも８０℃／ｓの比較的高速の冷却により少なくとも２００℃の温度以下へ冷却し、完全にマルテンサイトへ変態する。曲げ性および穴広げ性を改善する光温度は、約４００〜５００℃において１０〜６０ｓ再加熱することにより達成することができる。いくらかの強度を犠牲にして成形性を改善するための、より高い温度またはより長い焼き戻しは、６００〜７５０℃における、３０〜６０ｓの加熱処理により達成される。焼き戻しのための加熱および冷却速度はそれほど重要ではない。
【００４４】
図６：均熱温度が８３０〜８６０℃である変態区間領域手段において、ストリップを加熱およびオーステナイト化する。変態区間フェライトの体積率を、この温度により制御することで、冷却前のオーステナイトの焼入性を決定する。均熱後、ストリップを〜７００℃へゆっくり冷却し、続けて、ストリップに高速冷却区域を通過させ、温度をＭｓ（〜３５０℃）付近にする。この製品にとって、第３の冷却区域は、ストリップを〜２５０℃へ冷却するために重要である。この区域においては、この温度におけるマルテンサイトの形成が、時間依存性ではなく、単純にＭｓ以下の過冷却により制御されるため、程よい冷却速度で十分である。冷却後、ストリップを、３５０〜４５０℃の過時効区域に導入することにより加熱する。〜７０秒間の等温線の間、（１）形成されたままのマルテンサイトが焼き戻され、（２）炭素の分配のおかげで、オーステナイトはより安定化し、（３）オーステナイトを安定化させる無炭化物ベイナイトが形成する。この製品のために、非常に安定なオーステナイトの考案が目的とされ、これは最終冷却において形成するマルテンサイトはないことを意味する。
【図１】
2014523970.tif 000003
【図２】
2014523970.tif 000004
【図３】
2014523970.tif 000005
【図４】
2014523970.tif 000006
【図５】
2014523970.tif 000007
【図６】
2014523970.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月19日(2014.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼鈍鋼を製造するための装置であって、
ａ．鋼ストリップ材料（１）を伸ばすためのアンコイラ（１２）、
ｂ．加熱帯（２）であって、
ｉ）Ａ．前記鋼ストリップを４００〜６００℃の温度へ加熱するラジアントチューブバーナーまたは誘導炉を含む第１の加熱ユニット（４）および
Ｂ．前記鋼ストリップを５００〜約１０００℃の焼鈍温度へ更に加熱する１以上の横断方向誘導炉を含む第２の加熱ユニット（５）を含む加熱手段、
ｉｉ）前記鋼ストリップを、最大で１２０秒間の間均熱する均熱手段、
ｉｉｉ）低速冷却帯、高速冷却帯および第３の冷却帯を含む冷却手段（６）であって、前記低速冷却帯は、前記鋼ストリップを焼鈍温度から高速冷却の開始温度まで冷却するためのものであり、前記高速冷却帯は、前記鋼ストリップを高速冷却の開始温度から約３００℃の冷却停止温度まで迅速に冷却するためのものであり、前記第３の冷却帯は、前記鋼ストリップを第２の冷却停止温度から周囲温度〜１００℃の温度に冷却するためのものである、冷却手段を含む加熱帯、
ｃ．所望により、再加熱帯（７）、
ｄ．所望により、前記ストリップの長手方向における１以上の帯、領域を
局所的に加熱処理するためのテーラー焼鈍帯（８）、
ｅ．最終冷却帯（９）、
ｆ．所望により、コーティング帯（１０）であって、
・所望により、ピックリングおよび／または活性化手段、
・所望により、第１洗浄手段、
・電解コーティング手段、    
・所望により、第２洗浄手段、
・所望により、乾燥手段
ｇ．前記焼鈍したストリップ材料を巻き取るためのコイラ
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記加熱帯が、前記鋼ストリップを約５００℃までの温度へ加熱するためのラジアントチューブバーナーを含んでなる第１の加熱ユニット（４）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の加熱ユニット（５）が、前記鋼ストリップを約８００℃までの温度へ更に加熱するための第１の横断方向誘導炉および前記鋼ストリップを約１０００℃までの焼鈍温度へ更に加熱するための第２の横断方向誘導炉を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記高速冷却帯における冷却速度が、少なくとも５０℃／ｓである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記再加熱帯（７、８）が、前記鋼ストリップを３５０〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃に再加熱するための長手方向の誘導炉を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記再加熱帯（７、８）が、前記鋼ストリップを７００〜９００℃、好ましくは７５０〜８００℃の温度へ均質にまたは局所的に再加熱するための横断方向誘導炉を含んだ部分加熱帯を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置が、前記ストリップの長手方向における１以上の領域を局所加熱処理するためのテーラー焼鈍帯（８）を含み、前記テーラー焼鈍帯が好ましくは前記加熱帯の後に位置する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記鋼の亜鉛めっきが、インラインの電解コーティング手段（１０）により行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置を使用する、ＡＨＳＳを製造するためのプロセス。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の装置を使用して、前記ストリップの長手方向における１以上の領域または帯を局所加熱処理することにより前記ストリップの幅にわたって異なった特性を備えるテーラー焼鈍ＡＨＳＳを製造するためのプロセス。
【請求項１１】
前記ストリップの幅方向に渡りおよび圧延方向に沿って、所望の機械的特性のばらつきを備える前記帯の幅が、少なくとも５０ｍｍである、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ストリップに、インラインの電解亜鉛めっきを施す、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記ストリップを、
第１の加熱ユニット（４）において、４００〜６００℃の中間温度に加熱し、
第２の加熱ユニット（５）において、１０００℃までの温度に加熱し、
最大で１２０秒間均熱し、
冷却帯において冷却し、
低速冷却帯において、前記均熱温度からＡｒ３よりわずかに高い高速冷却の開始温度まで冷却し、
続く高速冷却帯においては、Ａｒ３よりわずかに高い温度から約３００℃の温度へ、少なくとも５０℃／ｓの冷却速度で冷却し、
続く第３の冷却帯においては、前記ストリップが、それ以上変態が起こらない温度以下に冷却する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１４】
冷延鋼ストリップを、
第１の加熱ユニット（４）において、４００〜６００℃の中間温度に加熱し、
１０〜６０ｓの加熱処理により６００〜７００℃の温度に加熱し、
次いで、冷却することにより焼鈍された冷間圧延高強度鋼を製造する請求項９〜１３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１５】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置および／または請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法を使用して製造した焼鈍鋼。
【国際調査報告】
2014523970.tif 000009
2014523970.tif 000010