(57)【要約】金属下地を焼き入れるシステム及び方法は、ストリップ温度が中間温度に冷却されるまで金属下地の上面及び底面を冷却することを含む。金属下地の上面の冷却は、ストリップ温度が中間温度に達するときに中断され、金属下地の底面の冷却は、金属下地がターゲット温度に達するまで続けられ、ターゲット温度は中間温度より低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属下地を加工するためのシステムであって、
焼き入れシステムであって、
前記金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された上部ノズルと、
前記金属下地の底面に前記冷却剤を散布するように構成された下部ノズルと
を備え、
前記上部ノズルが、前記金属下地のストリップ温度が初期温度から、前記初期温度より低い中間温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成され、
前記下部ノズルが、前記金属下地の前記ストリップ温度が前記初期温度から、前記初期温度より低く、前記中間温度より低いターゲット温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成される
前記焼き入れシステムと
を備える、前記システム。
【請求項２】
前記焼き入れシステムが複数の上部ノズル及び複数の下部ノズルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記選択部分が前記金属下地の端縁であり、前記未選択部分が前記金属下地の非端縁部分である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃であり、前記初期温度が約１８０℃より高い、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記焼き入れシステムから所定の距離下流に位置する平坦度測定装置をさらに備え、前記所定の距離が前記ストリップ温度が平衡するために十分な距離であり、前記平坦度測定装置が、
前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定し、
平坦度信号の中の前記測定された平坦度プロファイルを出力する
ように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記平坦度測定装置から前記平坦度信号を受信し、
前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、
前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムを制御する
ように構成されたコントローラをさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
金属下地を加工する方法であって、
前記金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるように、焼き入れシステムを用いて前記金属下地の上面及び底面を冷却することと、
前記ストリップ温度が前記中間温度であるときに前記上面の前記冷却を停止することと、
前記金属下地の前記ストリップ温度が前記中間温度からターゲット温度に下がるまで、前記焼き入れシステムを用いて前記金属下地の前記底面の前記冷却を続けることと
を含む、前記方法。
【請求項９】
前記焼き入れシステムが少なくとも１つの上部ノズル及び少なくとも１つの下部ノズルを備え、前記金属下地の前記上面を冷却することが、前記少なくとも１つの上部ノズルを用いて前記上面に冷却剤を散布することを含み、前記金属下地の前記底面を冷却することが、前記少なくとも１つの下部ノズルを用いて前記底面に前記冷却剤を散布することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記上面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１１】
前記底面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
平坦度測定装置を用いて前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定することであって、前記平坦度測定装置が前記焼き入れシステムから所定の距離下流に配置される、前記測定することと、
前記ストリップ温度の温度プロファイルが等しくなるように、前記所定の距離にわたって前記金属下地を通過させることと、
前記測定された平坦度プロファイルに基づいて前記焼き入れシステムの少なくとも１つの態様を制御することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記焼き入れシステムの前記少なくとも１つの態様を制御することが、
コントローラで前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信することと、
前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較することと、
前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムの前記少なくとも１つの態様を制御することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属下地を加工するためのシステムであって、
第１の焼き入れ構成及び第２の焼き入れ構成で前記金属下地の上で冷却剤を選択的に散布するように構成された焼き入れシステムであって、前記焼き入れシステムが、前記第１の焼き入れ構成で前記金属下地の上面及び底面を冷却し、前記焼き入れシステムが、前記第２の焼き入れ構成で前記金属下地の前記底面だけを冷却する、前記焼き入れシステムと、
前記金属下地のストリップ温度を検出するように構成されたセンサと
を備え、
前記ストリップ温度が少なくとも中間温度であるときに前記焼き入れシステムが前記第１の焼き入れ構成にあり、
前記ストリップ温度が前記中間温度から、前記中間温度より低いターゲット温度に下がるときに前記焼き入れシステムが前記第２の焼き入れ構成にある
前記システム。
【請求項１６】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の前記上面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の上部ノズル、及び前記金属下地の前記底面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の下部ノズルを備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却するようにさらに構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記焼き入れシステムが、圧延機のワークスタンドから下流にある、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定するように構成された平坦度測定装置をさらに備える、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月１３日に出願の「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＱＵＥＮＣＨＩＮＧ  Ａ  ＭＥＴＡＬ  ＳＴＲＩＰ  ＡＦＴＥＲ  ＲＯＬＬＩＮＧ」と題する米国仮出願第６２／６８４,４２８号の利益を請求し、その内容は全体を参照により本願明細書に援用する。
【０００２】
発明の分野
本出願は金属加工に関し、より詳しくは、圧延後に金属ストリップを焼き入れるためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
金属加工中、圧延は、（原料シートまたはアルミニウムのストリップ、アルミニウム合金、または多様な他の金属などの）金属下地を、一対のワークロールに通すことによって金属下地の厚さを減らすために使用され得る。最終的な金属製品の所望の特性に応じて、金属素材は、熱間圧延、冷間圧延、及び／または温間圧延することができる。熱間圧延とは、一般に、金属の温度が金属の再結晶温度を超える圧延プロセスを指す。冷間圧延とは、一般に、金属の温度が金属の再結晶温度より低い圧延プロセスを指す。温間圧延とは、一般に、金属の温度が再結晶温度より低いが、冷間圧延中の温度よりも高い圧延プロセスを指す。しかしながら、圧延後の金属の特性（例えば、特に強度、成形性、耐食性、及び／または低重量）は、いくつかの用途（例えば、特に自動車用途、輸送用途、工業用途、及び／または電子機器関連の用途）には不十分である場合がある。したがって、金属下地の追加の金属加工が必要とされる。
【発明の概要】
【０００４】
この特許において使われる用語「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｅ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「この発明（ｔｈｉｓ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」及び「本発明（ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｔ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」は、広くこの特許及び下記の特許請求項の主題の全てを指すことを意図している。これらの用語を含んでいる文は、本明細書において記載されている主題を限定もせず、または下記の特許請求項の意味もしくは範囲を限定することもないということが理解されなければならない。本特許によってカバーされる本発明の実施形態は、この概要ではなく、下記の請求項によって定義される。本概要は、本発明の様々な実施形態の高レベルの概要であり、下記の、発明を実施するための形態のセクションにさらに説明されている概念のいくつかを導入する。本概要は、請求する主題の重要な特徴あるいは本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、また請求する主題の範囲を定めるために、単独で使用することを意図するものでもない。主題は、この特許の明細書全体、一部または全部の図面及び各請求項の適切な部分を参照することで理解されなければならない。
【０００５】
ある特定の実施例によれば、圧延金属下地を含むが、これに限定されるものではない金属下地を加工するためのシステムは、焼き入れシステムを含む。いくつかの実施例において、焼き入れシステムは、圧延金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された上部ノズルを含む。様々な場合では、焼き入れシステムは、圧延金属下地の底面に冷却剤を散布するように構成された下部ノズルを含む。様々な実施例によれば、上部ノズルは、圧延金属下地のストリップ温度が初期温度から、初期温度より低い中間温度に下がるまで冷却剤を散布するように構成される。特定の場合では、下部ノズルは、圧延金属下地のストリップ温度が初期温度から、初期温度より低く、中間温度より低いターゲット温度に下がるまで冷却剤を散布するように構成される。
【０００６】
様々な実施例によれば、圧延金属下地を加工する方法は、圧延金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるように、焼き入れシステムを用いて圧延金属下地の上面及び底面を冷却することを含む。特定の場合では、方法は、ストリップ温度が中間温度であるときに上面の冷却を停止することを含む。いくつかの実施例において、方法は、圧延金属下地のストリップ温度が中間温度からターゲット温度に下がるように、焼き入れシステムを用いて圧延金属下地の底面の冷却を続けることを含む。
【０００７】
ある特定の実施例によれば、圧延金属下地を加工するためのシステムは、第１の焼き入れ構成及び第２の焼き入れ構成で金属下地上で冷却剤を選択的に散布するように構成された焼き入れシステムを含む。いくつかの態様において、焼き入れシステムは第１の焼き入れ構成で金属下地の上面及び底面を冷却し、第２の焼き入れ構成で金属下地の底面だけを冷却する。特定の場合では、システムは、金属下地のストリップ温度を検出するように構成されたセンサを含む。様々な態様において、焼き入れシステムは、ストリップ温度が少なくとも中間温度にあるときに第１の焼き入れ構成にあり、焼き入れシステムは、ストリップ温度が中間温度から、中間温度より低いターゲット温度に下がるときに第２の焼き入れ構成にある。
【０００８】
様々な実施例によれば、圧延金属下地を加工する方法は、圧延金属下地のストリップ温度を検出すること、ストリップ温度が少なくとも中間温度であるときに、焼き入れシステムを用いて圧延金属下地の上面及び底面を冷却すること、ならびにストリップ温度が中間温度から、中間温度より低いターゲット温度に下がるときに、焼き入れシステムを用いて圧延金属下地の底面だけを冷却することを含む。
【０００９】
いくつかの実施例によれば、圧延金属下地を加工するためのシステムは、焼き入れシステムを含む。様々な場合では、焼き入れシステムは、圧延金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された少なくとも１つの上部ノズル、及び圧延金属下地の底面に冷却剤を散布するように構成された少なくとも２つの下部ノズルを含む。いくつかの態様において、焼き入れシステムは、少なくとも１つの上部ノズル、及び少なくとも２つの下部ノズルのうちの第１の下部ノズルを含む第１の焼き入れゾーンを含む。様々な実施例において、焼き入れシステムは、第１の焼き入れゾーンから下流にあり、少なくとも２つの下部ノズルの第２の下部ノズルを含む第２の焼き入れゾーンを含む。
【００１０】
本開示に記載される様々な実施態様は追加のシステム、方法、特徴及び利点を含むことができ、それは本明細書において必ずしも明示的に開示されることができるというわけではないが、以下の詳細な説明及び添付の図面を考察すれば当業者にとって明らかとなるであろう。全てのそのようなシステム、方法、特徴及び利点が本開示の範囲の中に含まれて、添付の請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【００１１】
以下の図の特徴及び構成要素は、本開示の一般的原理を強調するために例示される。図の全体にわたる対応する特徴及び構成要素は、整合性及び明快さのために参照文字を一致させることによって指定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の態様に従って圧延金属下地を焼き入れるためのシステムの概略図である。
【図２】図１のシステムの別の概略図である。
【図３】図１のシステムの別の概略図である。
【図４】図１のシステムの別の概略図である。
【図５】本開示の態様に従って圧延金属下地を焼き入れるためのシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施例の主題は法令の要件を満たす具体性をもって本明細書で記載されているが、この記述が必ずしも請求項の範囲を限定することを意図しているわけではない。請求される主題は、他の方法で実施されてもよく、異なる要素またはステップを含んでもよく、そして他の既存または将来の技術とともに使用されてもよい。個々のステップの順序または要素の配置が明示的に記載されている場合を除き、本記述は様々なステップまたは要素の中の、または、それらの間の、いかなる特定の順序または配置も意味すると解釈されるべきではない。
【００１４】
開示されているのは、圧延後に金属下地を焼き入れるためのシステム及び方法である。本開示の態様及び特徴は、いかなる適切な金属下地によっても用いることができ、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金で有用であり得る。具体的には、１ｘｘｘシリーズ、２ｘｘｘシリーズ、３ｘｘｘシリーズ、４ｘｘｘシリーズ、５ｘｘｘシリーズ、６ｘｘｘシリーズ、７ｘｘｘシリーズまたは８ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金などの合金に望ましい結果を達成することができる。アルミニウム及びその合金を命名及び識別する際に最も一般的に用いられている番号指定システムの理解のためには、「Iｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」（両方ともアルミニウム協会によって発行されている）を参照されたい。
【００１５】
いくつかの場合では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム系材料、チタン、チタン系材料、銅、銅系材料、鋼、鋼系材料、青銅、青銅系材料、黄銅、黄銅系材料、複合材料の中で使用されるシート、もしくは任意の他の金属を含む非鉄材料、非金属、または材料の組合せで使用され得る。品目は、ロールボンディング材料、クラッド材、複合材料（であるが、炭素繊維を含有する材料に限定されない）、または様々な他の材料などの非モノリシック材料だけではなく、モノリシック材料も含み得る。１つの非限定的な実施例において、システム及び方法は、アルミニウム金属ストリップ、スラブ、圧延金属（ｓｈａｔｅｓ）、プレートなどの金属製品、または鉄を含有するアルミニウム合金を含むアルミニウム合金から作られた他の品物で使用できる。
【００１６】
本開示の態様及び特徴は、金属加工中に、初期温度からターゲット温度に金属下地を急速に焼き入れるために使用できる。また、本開示の態様及び特徴は、金属下地の平坦度を制御するために使用することもできる。いくつかの実施例において、本開示の態様及び特徴は、金属下地の熱間圧延後などの金属下地の圧延の後に金属下地を急速に焼き入れるために使用できる。金属下地がアルミニウムまたはアルミニウム合金を含むいくつかの非限定的な実施例において、金属下地の急速な焼き入れは要素を閉じ込めて、特性が改善された（例えば、強度の改善、高い耐食性、高い成形性など）アルミニウム合金完成品を作り出し得る。１つの非限定的な実施例として、本開示の態様及び特徴は、熱間圧延後に、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金を、マグネシウム（Ｍｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）などの溶質、及び／または様々な他の溶質を用いて急速に焼き入れるために使用され得る。
【００１７】
圧延金属下地１０２を急速に焼き入れるための焼き入れシステム１２４の実施例が、図１〜図４に示される。いくつかの実施例において、金属下地１０２は、焼き入れシステム１２４から上流で金属加工システム１００によって加工される。１つの非限定的な実施例として、金属下地１０２は、焼き入れシステム１２４から上流で圧延機１２６によって圧延されてよい。加工後、金属下地１０２は、次いで焼き入れシステム１２４を通過し、焼き入れシステム１２４は、金属下地１０２の上で冷却剤を散布して金属下地１０２を焼き入れ、金属下地１０２の温度を下げる。焼き入れシステム１２４を通過後、金属下地１０２は、金属下地１０２の平坦度プロファイルを測定する平坦度測定装置１１０を通過する。いくつかの任意選択の実施例において、平坦度測定装置１１０は、制御システム１１４に平坦度信号１３２を提供する。制御システム１１４は、平坦度信号１３２に基づいて、焼き入れシステム１２４に焼き入れ調整信号１３４を提供して、冷却剤の塗布を制御し、必要に応じて調整してよい。さらにまたは代わりに、制御システム１１４は、圧延機１２６に圧延調整信号１３６を提供して、金属下地１０２の圧延を制御し、必要に応じて調整してよい。
【００１８】
上述のように、いくつかの実施例において、焼き入れシステム１２４は、金属下地１０２を最終製品に加工するための様々な設備を含む金属加工システム１００を具備してよい。図１〜図３に示すように、いくつかの実施例において、金属加工システム１００は、圧延機１２６の少なくとも１つのワークスタンド１１６を含む。いくつかの実施例において、圧延機１２６は、２つのワークスタンド１１６、３つのワークスタンド１１６、４つワークスタンド１１６、または任意の他の所望の数のワークスタンド１１６などの複数のワークスタンド１１６を含む。ワークスタンド１１６は、垂直に整列配置されている一対のワークロール１１８Ａ〜Ｂを含む。いくつかの実施例において、ワークスタンド１１６は、ワークロール１１８Ａ〜Ｂを支持するバックアップロール１２０Ａ〜Ｂも含む。様々な実施例において、ワークスタンド１１６は中間ロールも含む。ワークロール１１８Ａ〜Ｂの間にロールギャップ１２８が画定される。
【００１９】
加工中、金属下地１０２は、加工方向１３０で移動し、ワークロール１１８Ａ〜Ｂが金属下地１０２の厚さを所望厚に減らし、金属下地１０２に特定の特性を与えるように、ロールギャップ１２８を通過する。与えられた特定の特性は、金属下地１０２の組成に依存していてよい。いくつかの実施例において、圧延機１２６は、金属下地１０２の温度が金属下地１０２の再結晶温度を超えるときに金属下地１０２を圧延するように構成される熱間圧延機であってよい。いくつかの非限定的な実施例において、圧延機１２６が熱間圧延機であるとき、金属下地１０２の熱間圧延は、約２５０℃〜約５００℃（例えば、約３００℃〜約４００℃、約３５０℃〜約５００℃など）の温度で実行されてよい。他の実施例において、圧延機１２６は、金属下地１０２の温度が金属下地１０２の再結晶温度より低いときに金属下地１０２を圧延するように構成される冷間圧延機であってよい。様々な他の実施例において、圧延機１２６は、金属下地１０２の温度が再結晶温度より低いが、冷間圧延中の温度を超えるときに金属下地１０２を圧延するように構成される温間圧延機であってよい。
【００２０】
いくつかの実施例において、焼き入れシステム１２４は圧延機１２６（または他の加工設備）から下流に設けられて、圧延（または他の加工）後に金属下地１０２を焼き入れる。図１〜図４に示すように、焼き入れシステム１２４は、金属下地１０２の上面１０６の上で冷却剤を散布するための少なくとも１つの上部ノズル１０４Ａを含む。本実施例において、焼き入れシステム１２４は４つの上部ノズル１０４Ａを含む。しかしながら、様々な他の実施例において、１つの上部ノズル１０４Ａ、２つの上部ノズル１０４Ａ、３つの上部ノズル１０４Ａ、５つの上部ノズル１０４Ａ、または５つ以上の上部ノズル１０４Ａなどの任意の数の上部ノズル１０４Ａが設けられてよい。冷却剤は、所望の冷却を生じさせるために、金属下地１０２から熱を十分に取り除くことができる任意の適切な冷却剤または冷却媒体であってよい。例えば、冷却剤は、水、水を含有する乳剤、水を含有する機械的分散液（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、低沸点流体、油、または様々な他の適切な冷却剤であってよい。
【００２１】
焼き入れシステム１２４は、金属下地１０２の底面１０８の上で冷却剤を散布するための少なくとも１つの下部ノズル１０４Ｂも含む。本例では、焼き入れシステム１２４は、４つの下部ノズル１０４Ｂを含む。しかしながら、様々な他の実施例において、１つの下部ノズル１０４Ｂ、２つの下部ノズル１０４Ｂ、３つの下部ノズル１０４Ｂ、５つの下部ノズル１０４Ｂ、または５つ以上の下部ノズル１０４Ｂなどの任意の数の下部ノズル１０４Ｂが設けられてよい。いくつかの実施例において、下部ノズル１０４Ｂの数は、上部ノズル１０４Ａの数と同じであるが、そうである必要はない。例えば、他の場合では、焼き入れシステム１２４は、上部ノズル１０４Ａの数に比較して追加のまたはより少ない下部ノズル１０４Ｂを含む場合がある（例えば、図５を参照）。
【００２２】
様々な実施例において、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂは、金属下地１０２のストリップ温度が初期温度からターゲット温度に下がるように、金属下地１０２を冷却するために選択的に制御可能である。初期温度とは、金属下地１０２が焼き入れシステム１２４によって受け取られるときのストリップ温度である。いくつかの実施例において、初期温度は、熱間圧延、温間圧延、または冷間圧延の後の金属下地１０２のストリップ温度である。ある特定の非限定的な実施例において、初期温度は、約２００℃より高いなど、約１８０℃より高い場合があるが、そうである必要はない。いくつかの実施例において、初期温度は金属下地１０２の中身に依存する。ターゲット温度とは、焼き入れ後の金属下地１０２の所望ストリップ温度である。特定の実施例において、ターゲット温度は、金属下地１０２の追加の加工または所望の特性のためのストリップ温度要件に依存する場合がある。いくつかの非限定的な実施例において、ターゲット温度は、約６０℃〜約１２０℃であってよいが、初期温度より低い様々な他の温度が使用されてもよい。
【００２３】
様々な実施例によれば、上部ノズル１０４Ａと下部ノズル１０４Ｂの両方とも冷却剤を散布して初期温度から中間温度にストリップ温度を下げるように、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂは選択的に制御可能である。様々な実施例において、中間温度は初期温度より低く、ターゲット温度より高い。いくつかの非限定的な実施例において、中間温度は約１２０℃〜約１８０℃であってよい。特定の実施例において、ストリップ温度が中間温度に達する（したがって、金属下地１０２の冷却を停止する）ときに上部ノズル１０４Ａが冷却剤の散布を停止するように、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂは選択的に制御可能である。一方、下部ノズル１０４Ｂは、ストリップ温度が中間温度からターゲット温度に下がるように冷却剤の散布を続ける。様々な実施例において、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂが作動した状態の焼き入れシステム１２４の部分が、第１の焼き入れゾーン１４０を画定し、下部ノズル１０４Ｂだけが作動した状態の焼き入れシステム１２４の部分が、第２の焼き入れゾーン１４２を画定する。
【００２４】
様々な実施例において、上部ノズル１０４Ａと下部ノズル１０４Ｂの両方とも冷却剤を散布して初期温度から中間温度にストリップ温度を下げるように、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂは選択的に制御可能である。特定の実施例において、ストリップ温度が中間温度に達する（したがって、金属下地１０２の冷却を停止する）ときに下部ノズル１０４Ｂが冷却剤の散布を停止するように、上部ノズル１０４Ａ及び下部ノズル１０４Ｂは選択的に制御可能である。一方、上部ノズル１０４Ａは、ストリップ温度が中間温度からターゲット温度に下がるように冷却剤の散布を続ける。言い換えると、特定の非限定的な実施例において、上部ノズル１０４Ａと下部ノズル１０４Ｂの両方ともストリップを冷却して初期温度から中間温度にストリップ温度を下げ、金属下地１０２が片側からだけ（つまり、上面１０６または底面１０８の上で）冷却されるように、上部ノズル１０４Ａまたは下部ノズル１０４Ｂの一方は、ストリップ温度が中間温度に達すると停止される。
【００２５】
特定の実施例において、上部ノズル１０４Ａ及び／または下部ノズル１０４Ｂは、幅２０２にわたって金属下地１０２を一様に冷却するために、金属下地１０２の幅２０２（図４を参照）にわたって冷却剤を散布してよい。他の実施例において、図４に示すように、上部ノズル１０４Ａ及び／または下部ノズル１０４Ｂは、差動冷却を生じさせるために金属下地１０２の幅２０２にわたって冷却剤を散布してよい。つまり、金属下地１０２のいくつかの部分は、金属下地１０２の他の部分よりも多く冷却され得る。様々な実施例において、上部ノズル１０４Ａのいくつかは、幅２０２にわたって一様な冷却を提供してよく、他の上部ノズル１０４Ａは差動冷却を提供してよい。同様に、いくつかの実施例において、下部ノズル１０４Ｂのいくつかは、幅２０２にわたって一様な冷却を提供してよく、他の下部ノズル１０４Ｂは差動冷却を提供してよい。様々な実施例において、冷却剤の量及び金属下地１０２の幅２０２に沿った特定の場所への塗布は、所望の平坦度プロファイルに基づいて調整できる。
【００２６】
図４は、金属下地１０２の選択部分２０６が冷却され、未選択部分２０４が、冷却されないまたは選択部分２０６に比較してより少ない冷却剤を受け取る差動冷却の１つの非限定的な実施例を示す。特定の実施例において、選択部分２０６は、ストリップ張力が最高である金属下地１０２の部分であってよい。１つの非限定的な実施例として、ストリップ張力は金属下地１０２の端縁２０８で最高である場合がある。応力がより局所化されると、所望の平坦度の改善を達成するために必要とされる差動冷却はより少なくてよい。いくつかの場合では、金属下地１０２の端縁２０８に相対的に少量の冷却を適用することができ、これが、金属下地１０２から著しい中心の座屈及び／または歪みを除去または低減できる。未選択部分２０４は、端縁２０８間の金属下地１０２の中央などの、ストリップ張力がより低い部分である場合がある。差動冷却は、金属下地１０２の幅２０２にわたって適用された任意の温度差を含む。いくつかの実施例において、金属下地１０２の幅２０２に沿った選択部分２０６（例えば、端縁２０８）は冷却にさらされる場合があり、一方、金属下地１０２の幅２０２に沿った未選択部分２０４（例えば、金属下地１０２の中央）は、いかなる冷却にもさらされない。他の実施例において、金属下地１０２の幅２０２に沿った選択部分２０６（例えば、端縁２０８）は、金属下地１０２の幅２０２に沿った未選択部分２０４（例えば、金属下地１０２の中央）に提供される冷却よりも大きい冷却にさらされる場合がある。
【００２７】
金属下地１０２の幅２０２の選択部分２０６に差動（一様ではない、優先的な、または選択的なとも呼ばれる）冷却を適用することにより、選択部分２０６が熱収縮し、選択部分２０６に沿って張力を高める場合がある。差動冷却により、金属下地１０２の幅２０２の選択部分２０６（例えば、端縁２０８）が、未選択部分２０４（例えば、中央）よりも冷たい、金属下地１０２に沿った一時的な温度勾配が生じる場合がある。
【００２８】
温度勾配を生じさせるために金属下地１０２の端縁２０８に冷却が適用される図４の非限定的な実施例において、金属下地１０２の端縁２０８での張力は、金属下地１０２のより暖かい未選択部分２０４（例えば、中央）に比較して一時的に高まっている場合がある。金属下地１０２の幅２０２に沿った温度は均一ではないため、金属下地１０２の幅２０２に沿って張力差が存在する。このかけられた張力の分布が（例えば、介在する支持ロールによって、または別の方法で）適用された直後に等しくならず、金属下地１０２が張力差を受けてわずかに降伏するほど十分に熱い場合、差動冷却によって与えられた差温により、金属下地１０２は、金属下地１０２の幅２０２のより冷たい部分（例えば、選択部分２０６）に沿ってわずかに長くなる場合がある。本明細書で使用されるように、降伏は、（例えば、かけられた張力の分布から）印加された応力を部分的に解放する、金属下地１０２の恒久的なひずみまたは伸長と見なされる場合がある。金属下地１０２温度が上昇するにつれ、恒久的なひずみを引き起こすために必要とされる応力は減少する。金属下地１０２に関して本明細書で使用されるように、降伏は、従来受け入れられている降伏応力レベルで、及び急速なクリープから発生する場合がある恒久的なひずみなどの従来受け入れられている降伏応力レベル以下の応力レベルでの恒久的なひずみを含む。したがって、金属下地１０２が降伏するためには、この用語が本明細書で使用されるように、金属下地１０２の従来受け入れられている降伏応力以上の応力レベルを与える張力差を引き起こす必要はない。
【００２９】
金属下地１０２にかけられた実際の温度勾配が既知であるかどうかに関わりなく、温度勾配は、本明細書に開示されるように、モデル、平坦度測定値、または他の要因等の多様な要因に基づく場合がある差動冷却に基づいている。金属下地１０２の端縁２０８の差動冷却によって、金属下地１０２を降伏させ、端縁２０８を引き伸ばすほど十分な引張り応力の局所的な集中が生じ、金属下地１０２に存在するいかなる中心のうねりまたは歪みも補正される。このようにして、金属下地１０２の平坦度は、差動冷却を使用し、調整及び／または改善することができる。金属下地１０２の能動的な差動冷却が中断されると、金属下地１０２のその幅２０２にわたる温度プロファイルは最終的に等しくなるが、降伏に起因するいかなる変化も残り、したがって改善された平坦度が維持される。以下に説明するように、特定の実施例において、平坦度測定装置１１０は、温度プロファイルが等しくなるには十分である、焼き入れシステム１２４から所定の距離１２２下流に配置される。
【００３０】
図１〜図３に示すように、特定の実施例において、ストリップ温度を検出するためにセンサ１１２が設けられてよい。センサ１１２の場所または数は、本開示に対して限定的と見なされるべきではない。
【００３１】
いくつかの実施例において、冷却液除去装置１３８または他の冷却液収納システムが提供されてよい。様々な実施例において、冷却液除去装置１３８は、金属下地１０２の上面１０６、金属下地１０２の底面１０８、または金属下地１０２の上面１０６と底面１０８の両方から冷却剤を除去するために提供されてよい。したがって、冷却液除去装置１３８の数及び場所は、本開示に対して限定的と見なされるべきではない。様々な実施例において、冷却液除去装置１３８は、送風機、ワイパー、可撓シール、または様々な他の適切な装置を含むがこれに限定されない、金属下地１０２から冷却剤を除去するために適した任意の装置であってよい。１つの非限定的な実施例において、冷却剤除去装置１３８は、空気ナイフである送風機である。以下に説明するように、様々な態様において、冷却液除去装置１３８は、金属下地１０２の上面１０６から残りの冷却剤を除去するために、上部ノズル１０４Ａが金属下地上で冷却剤の散布を停止するとき（つまり、ストリップ温度が中間温度に到達するとき）に作動されてよい。
【００３２】
様々な実施例において、平坦度測定装置１１０は、金属下地１０２の平坦度プロファイルを測定するために提供される。いくつかの非限定的な実施例において、平坦度測定装置１１０はシェイプロールであるが、金属下地１０２の平坦度プロファイルを検出するための様々な他の適切な装置を使用してもよい。平坦度測定装置１１０は、焼き入れシステム１２４から所定の距離１２２下流に配置される。平坦度測定装置１１０と焼き入れシステム１２４との間の所定の距離１２２とは、金属下地１０２の幅２０２にわたる温度プロファイルが等しくなることを可能にする距離である。いくつかの場合では、（それ以外の場合、不正確な測定を生じさせるであろう）幅２０２にわたる温度変動が最小限に抑えられるまたは低減されるため、平坦度測定装置を用いて平坦度プロファイルを測定する前に所定の距離１２２を提供することによって、より正確な形状測定（例えば、平坦度プロファイル）を入手し得る。特定の実施例において、焼き入れシステム１２４の少なくとも１つの態様は、測定された平坦度プロファイルに基づいて調整可能または制御可能である。いくつかの非限定的な実施例において、焼き入れシステム１２４のその少なくとも１つの態様は、いくつかの作動している上部ノズル１０４Ａ及び／または下部ノズル１０４Ｂ、上部ノズル１０４Ａ及び／または下部ノズル１０４Ｂの冷却プロファイル、上部ノズル１０４Ａ及び／または下部ノズル１０４Ｂによって散布される冷却剤の量、及び／または焼き入れシステム１２４の様々な他の調整可能な態様を含んでよい。いくつかの実施例において、圧延機１２６の少なくとも１つの態様は、ロールギャップ１２８のサイズ、金属下地１０２上でのワークロール１１８Ａ〜Ｂの接触圧分布、及び／または圧延機１２６の様々な他の調整可能な態様を含むが、これに限定されるものではない測定された平坦度プロファイルに基づいて制御可能または調整可能である。
【００３３】
任意選択で、制御システム１１４が提供される。図１〜図３に示すように、制御システム１１４は、平坦度測定装置１１０及び焼き入れシステム１２４と連通してよい。いくつかの任意選択の場合では、制御システム１１４は、ワークスタンド１１６とも連通している。制御システム１１４は、平坦度信号１３２の一部として平坦度測定装置１１０によって測定された平坦度プロファイルを受け取るように構成される。制御システム１１４は、測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較するようにさらに構成される。測定された平坦度プロファイルの所定の平坦度プロファイルに対する比較に基づいて、制御システム１１４は、測定された平坦度プロファイルが所定の平坦度プロファイルと一致するように焼き入れシステム１２４及び／またはワークスタンド１１６を制御し、必要に応じて調整し得る。１つの非限定的な実施例として、図２は、（例えば、ストリップ温度が高すぎるため）追加の急速焼き入れが必要とされ、追加の上部ノズル１０４Ａが作動される場合を示す。別の非限定的な実施例として、図３は、（例えば、ストリップ温度が十分に低いため）より少ない焼き入れが必要とされ、追加の上部ノズル１０４Ａが停止される場合を示す。
【００３４】
図５は、第２の焼き入れゾーン１４２だけが下部ノズル１０４Ｂを含むことを除き、焼き入れシステム１２４に実質的に類似する焼き入れシステム５２４の実施例を示す。
【００３５】
金属下地１０２を加工する方法も提供される。様々な実施例において、方法は、焼き入れシステム１２４で、初期ストリップ温度でのストリップ温度を有する金属下地１０２を受け取ることを含む。いくつかの実施例において、方法は、焼き入れシステム１２４で金属下地１０２を受け取る前に、圧延機１２６を用いて金属下地１０２を圧延することを含む。１つの非限定的な実施例において、方法は、焼き入れシステム１２４で金属下地１０２を受け取る前に金属下地１０２を熱間圧延することを含む。
【００３６】
方法は、焼き入れシステム１２４を用いて金属下地１０２を焼き入れることを含む。焼き入れることは、ストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるように、焼き入れシステム１２４を用いて金属下地１０２の上面１０６及び底面１０８を冷却することを含む。いくつかの態様において、上面１０６を冷却することは、少なくとも１つの上部ノズル１０４Ａを用いて上面１０６の上で冷却剤を散布することを含み、底面１０８を冷却することは、少なくとも１つの下部ノズル１０４Ｂを用いて底面１０８の上で冷却剤を散布することを含む。
【００３７】
様々な態様において、方法は、センサ１１２を用いて金属下地１０２のストリップ温度を検出することを含む。いくつかの実施例において、焼き入れることは、金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるまで、上部ノズル１０４Ａを使用して金属下地１０２の上面１０６の上で冷却剤を散布することを含む。様々な例において、焼き入れることは、金属下地のストリップ温度が初期温度から、中間温度より低いターゲット温度に下がるまで、下部ノズル１０４Ｂを使用して底面１０８の上で冷却剤を散布することを含む。言い換えると、焼き入れシステム１２４を用いて金属下地１０２を焼き入れることは、ストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるまで、金属下地１０２の上面１０６と底面１０８の両方を冷却すること、及びストリップ温度が中間温度からターゲット温度に下がるように、底面１０８の冷却を続けながら、上面１０６の冷却を停止することを含む。特定の態様において、方法は、ストリップ温度がターゲット温度以下であるときに焼き入れシステム１２４が金属下地１０２の冷却を停止するように、焼き入れシステム１２４を停止させることを含む。
【００３８】
様々な実施例によれば、上面１０６を冷却することは、上部ノズル１０４Ａを用いて金属下地１０２の幅２０２の未選択部分２０４よりも多く金属下地１０２の幅２０２の選択部分２０６を冷却することを含んでよい。同様に、追加または代替の場合では、底面１０８を冷却することは、下部ノズル１０４Ｂを用いて金属下地１０２の幅２０２の未選択部分２０４より多く金属下地１０２の幅２０２の選択部分２０６を冷却することを含んでよい。様々な場合では、選択部分２０６は金属下地１０２の端縁２０８であり、未選択部分２０４は金属下地１０２の非端縁部分（例えば、中央）である。
【００３９】
様々な場合では、方法は、上面１０６の冷却が停止されるときに金属下地１０２の上面１０６から残りの冷却剤を吹き飛ばすことを含む。いくつかの態様において、方法は、ストリップ温度が中間温度に達するときに金属下地１０２の上面１０６から残りの冷却剤を吹き飛ばすことを含む。特定の場合では、方法は、金属下地１０２の底面１０８の冷却を続けながら、金属下地１０２の上面１０６から残りの冷却剤を吹き飛ばすことを含む。
【００４０】
特定の実施例によれば、方法は、所定の距離１２２の後に焼き入れシステム１２４から平坦度測定装置１１０に金属下地１０２を通過させることを含む。特定の実施例において、所定の距離の後に金属下地１０２を通過させることは、金属下地１０２の幅２０２にわたる温度プロファイルが等しくなることを可能にすることを含む。様々な実施例において、所定の距離の後に金属下地１０２を通過させることは、底面１０８に送風することまたは別の方法であってよい、金属下地１０２の底面１０８を乾燥させることを含む。
【００４１】
いくつかの実施例において、方法は、平坦度測定装置１１０を用いて金属下地１０２の幅２０２にわたって金属下地１０２の平坦度プロファイルを測定することを含む。任意選択で、方法は、測定された平坦度プロファイルに基づいて焼き入れシステム１２４の少なくとも１つの態様を制御することを含む。特定の場合では、方法は、制御システム１１４で平坦度測定装置１１０から平坦度信号１３２を受信すること、測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較すること、及び測定された平坦度プロファイルが所定の平坦度プロファイルと一致するように焼き入れシステム１２４の少なくとも１つの態様を制御することを含む。さらにまたは代わりに、方法は、測定された平坦度プロファイルが所定の平坦度プロファイルと一致するように圧延機１２６のワークスタンド１１６の少なくとも１つの態様を制御することを含む。
【００４２】
「ＥＣ」（Ｅｘａｍｐｌｅ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ、例示組合せ）として明示的に列挙される少なくともいくつかのものを含み、本明細書において記載されている概念による様々な実施形態タイプの付加的な記述を提供している、例示的実施形態の集合が、以下に提供される。これらの実施例は、互いに排他的であることも、網羅的であることも、または制限的であることも意味しておらず、本発明は、これらの例示的な実施形態に限られているのではなく、むしろ、出されている請求項及びそれらの等価物の範囲内で全てのあり得る修正及び変更を包含する。
【００４３】
ＥＣ１。圧延金属下地を加工するためのシステムであって、前記圧延金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された上部ノズルと、前記圧延金属下地の底面に前記冷却剤を散布するように構成された下部ノズルとを備える焼き入れシステムを備え、前記上部ノズルが、前記圧延金属下地のストリップ温度が初期温度から、前記初期温度より低い中間温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成され、前記下部ノズルが、前記圧延金属下地の前記ストリップ温度が前記初期温度から、前記初期温度より低く、前記中間温度より低いターゲット温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成される、前記システム。
【００４４】
ＥＣ２。前記焼き入れシステムが、複数の上部ノズル及び複数の下部ノズルを備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００４５】
ＥＣ３。前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却するように構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００４６】
ＥＣ４。前記選択部分が前記金属下地の端縁であり、前記未選択部分が前記金属下地の非端縁部分である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００４７】
ＥＣ５。前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００４８】
ＥＣ６。前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００４９】
ＥＣ７。前記初期温度が約１８０℃より高い、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５０】
ＥＣ８。前記初期温度が約２００℃より高い、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５１】
ＥＣ９。前記上部ノズルが停止しているときに前記金属下地の前記上面、前記底面、または前記上面と前記底面の両方から前記冷却剤を除去するように構成された冷却液除去装置をさらに備え、前記冷却液除去装置が送風機であり、前記送風機が空気ナイフを備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５２】
ＥＣ１０。前記ストリップ温度を検出するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５３】
ＥＣ１１。前記焼き入れシステムから所定の距離下流に平坦度測定装置をさらに備え、前記平坦度測定装置が、前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定し、平坦度信号の中の前記測定された平坦度プロファイルを出力するように構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５４】
ＥＣ１２。前記所定の距離が、前記ストリップ温度が平衡するために十分な距離である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５５】
ＥＣ１３。前記焼き入れシステムが、前記平坦度信号に基づいて調整可能である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５６】
ＥＣ１４。前記平坦度測定装置から前記平坦度信号を受信し、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５７】
ＥＣ１５。一対のワークロールを備える圧延機のワークスタンドをさらに備え、前記ワークロールが前記平坦度信号に基づいて調整可能である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５８】
ＥＣ１６。前記平坦度測定装置から前記平坦度信号を受信し、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記ワークスタンドの前記ワークロールを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００５９】
ＥＣ１７。前記平坦度測定装置がシェイプロールを備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００６０】
ＥＣ１８。圧延金属下地を加工する方法であって、前記圧延金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるように、焼き入れシステムを用いて前記圧延金属下地の上面及び底面を冷却することと、前記ストリップ温度が前記中間温度であるときに前記上面の前記冷却を停止することと、前記圧延金属下地の前記ストリップ温度が前記中間温度からターゲット温度に下がるように、前記焼き入れシステムを用いて前記圧延金属下地の前記底面の冷却を続けることとを含む、前記方法。
【００６１】
ＥＣ１９。前記焼き入れシステムが上部ノズル及び下部ノズルを備え、前記圧延金属下地の前記上面を冷却することが、前記上部ノズルを用いて前記上面に冷却剤を散布することを含み、前記圧延金属下地の前記底面を冷却することが、前記下部ノズルを用いて前記底面に前記冷却剤を散布することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６２】
ＥＣ２０。前記焼き入れシステムが複数の上部ノズル及び複数の下部ノズルを備え、前記圧延金属下地の前記上面を冷却することが、前記複数の上部ノズルを用いて前記上面に冷却剤を散布することを含み、前記圧延金属下地の前記底面を冷却することが、前記複数の下部ノズルを用いて前記底面に前記冷却剤を散布することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６３】
ＥＣ２１。前記上面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６４】
ＥＣ２２。前記選択部分が前記金属下地の端縁であり、前記未選択部分が前記金属下地の非端縁部分である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６５】
ＥＣ２３。前記底面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６６】
ＥＣ２４。前記選択部分が前記金属下地の端縁であり、前記未選択部分が前記金属下地の非端縁部分である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６７】
ＥＣ２５。第１の温度が約１２０℃〜約１８０℃である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６８】
ＥＣ２６。第２の温度が約６０℃〜約１２０℃である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００６９】
ＥＣ２７。前記上面の前記冷却を停止した後に、前記金属下地の前記上面から前記冷却剤を吹き飛ばすことをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７０】
ＥＣ２８。平坦度測定装置を用いて前記金属下地の幅にわたって前記金属ストリップの平坦度プロファイルを測定することをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７１】
ＥＣ２９。前記平坦度測定装置が前記焼き入れシステムから所定の距離下流であり、前記方法が、前記ストリップ温度の温度プロファイルが平衡である、つまり前記選択部分の温度及び前記未選択部分の温度が実質的に等しくなるように、前記所定の距離にわたって前記金属下地を通過させることをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７２】
ＥＣ３０。前記測定された平坦度プロファイルに基づいて前記焼き入れシステムの少なくとも１つの態様を制御することをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７３】
ＥＣ３１。コントローラで前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信することと、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較することと、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムの前記少なくとも１つの態様を制御することとをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７４】
ＥＣ３２。コントローラで前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信することと、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較することと、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように圧延機のワークスタンドの少なくとも１つの態様を制御することとをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００７５】
ＥＣ３３。圧延金属下地を加工するためのシステムであって、第１の焼き入れ構成及び第２の焼き入れ構成で前記金属下地の上で冷却剤を選択的に散布するように構成された焼き入れシステムであって、前記焼き入れシステムが、前記第１の焼き入れ構成で前記金属ストリップの上面及び底面を冷却し、前記焼き入れシステムが、前記第２の焼き入れ構成で前記金属ストリップの底面だけを冷却する焼き入れシステムと、前記金属下地のストリップ温度を検出するように構成されたセンサとを備え、前記ストリップ温度が少なくとも中間温度であるときに前記焼き入れシステムが前記第１の焼き入れ構成にあり、前記ストリップ温度が前記中間温度から、前記中間温度より低いターゲット温度であるときに前記焼き入れシステムが前記第２の焼き入れ構成にある、前記システム。
【００７６】
ＥＣ３４。前記中間温度が、約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００７７】
ＥＣ３５。前記焼き入れシステムが、前記金属下地の前記上面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の上部ノズル、及び前記金属下地の前記底面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の下部ノズルを備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００７８】
ＥＣ３６。前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却するようにさらに構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００７９】
ＥＣ３７。前記焼き入れシステムが圧延機のワークスタンドから下流にある、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００８０】
ＥＣ３８。前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定するように構成された平坦度測定装置をさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００８１】
ＥＣ３９。前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信し、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムまたは圧延機のワークスタンドを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００８２】
ＥＣ４０。圧延金属下地を加工する方法であって、前記圧延金属下地のストリップ温度を検出することと、前記ストリップ温度が少なくとも中間温度であるときに、焼き入れシステムを用いて前記圧延金属下地の上面及び底面を冷却することと、前記ストリップ温度が前記中間温度から、前記中間温度より低いターゲット温度であるときに、前記焼き入れシステムを用いて前記圧延金属下地の前記底面だけを冷却することとを含む、前記方法。
【００８３】
ＥＣ４１。前記ストリップ温度が前記ターゲット温度であるときに前記焼き入れシステムが前記金属下地の冷却を停止するように、前記焼き入れシステムを停止させることをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００８４】
ＥＣ４２。前記圧延金属下地の前記上面及び前記底面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００８５】
ＥＣ４３。前記圧延金属下地の前記底面だけを冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００８６】
ＥＣ４４。前記ストリップ温度が平衡するように前記焼き入れシステムから所定の距離、前記金属下地を通過させることと、前記金属下地の平坦度プロファイルを測定することとをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００８７】
ＥＣ４５。前記金属下地の前記測定された平坦度プロファイルを受け取ることと、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較することと、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムまたは圧延機のワークスタンドのうちの少なくとも１つを制御することとをさらに含む、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載の方法。
【００８８】
ＥＣ４６。圧延金属下地を加工するためのシステムであって、前記圧延金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された少なくとも１つの上部ノズルと、前記圧延金属下地の底面に前記冷却剤を散布するように構成された少なくとも２つの下部ノズルと、前記少なくとも１つの上部ノズル及び前記少なくとも２つの下部ノズルの第１の下部ノズルを備える第１の焼き入れゾーンと、前記第１の焼き入れゾーンから下流にあり、前記少なくとも２つの下部ノズルの第２の下部ノズルを備える第２の焼き入れゾーンとを備える焼き入れシステムを備える、前記システム。
【００８９】
ＥＣ４７。前記第１の焼き入れゾーンが、前記金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるまで前記金属下地を冷却するように構成され、前記第２の焼き入れゾーンが、前記ストリップ温度が前記中間温度からターゲット温度に下がるまで前記金属下地を冷却するように構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９０】
ＥＣ４８。前記第２の焼き入れゾーンから下流で前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定するように構成された平坦度測定装置をさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９１】
ＥＣ４９。前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信し、前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムまたは圧延機のワークスタンドを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９２】
ＥＣ５０。前記第１の焼き入れゾーンが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却するように構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９３】
ＥＣ５１。前記第２の焼き入れゾーンが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記圧延金属下地の前記幅の選択部分を冷却するように構成される、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９４】
ＥＣ５２。前記上部ノズルが停止されるときに前記金属下地の前記上面、前記底面、または前記上面と前記底面の両方から前記冷却剤を除去するように構成された冷却液除去装置をさらに備え、前記冷却液除去装置が送風機であり、前記送風機が空気ナイフを備える、先行または後続の例示組合せのいずれかに記載のシステム。
【００９５】
上記の態様は、単に可能な実施態様の例にすぎず、本開示の原理の明白な理解のために説明されているだけである。多くの変形及び修正を、本開示の趣旨及び原理から実質的に逸脱することなく、上記の実施例に対して行うことができる。全てのこのような修正及び変更は、本開示の範囲内で本明細書に含まれ、個々の態様または要素もしくはステップの組合せに対する全ての可能な請求の範囲は、本開示によってサポートされることを意図している。さらに、特定の用語が本明細書ならびに以下の特許請求の範囲において使用されているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用されており、記載されている本発明または以下の特許請求の範囲を限定するためのものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月10日(2020.12.10)
【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】
金属下地を加工するためのシステムであって、
焼き入れシステムであって、
前記金属下地の上面に冷却剤を散布するように構成された上部ノズルと、
前記金属下地の底面に前記冷却剤を散布するように構成された下部ノズルと
を備え、
前記上部ノズルが、前記金属下地のストリップ温度が初期温度から、前記初期温度より低い中間温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成され、
前記下部ノズルが、前記金属下地の前記ストリップ温度が前記初期温度から、前記初期温度より低く、前記中間温度より低いターゲット温度に下がるまで前記冷却剤を散布するように構成される
前記焼き入れシステムと
を備える、前記システム。
【請求項２】
前記焼き入れシステムが複数の上部ノズル及び複数の下部ノズルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記選択部分が前記金属下地の端縁であり、前記未選択部分が前記金属下地の非端縁部分である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃であり、前記初期温度が約１８０℃より高い、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記焼き入れシステムから所定の距離下流に位置する平坦度測定装置をさらに備え、前記所定の距離が前記ストリップ温度が平衡するために十分な距離であり、前記平坦度測定装置が、
前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定し、
平坦度信号の中の前記測定された平坦度プロファイルを出力する
ように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記平坦度測定装置から前記平坦度信号を受信し、
前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較し、
前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムを制御する
ように構成されたコントローラをさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
金属下地を加工する方法であって、
前記金属下地のストリップ温度が初期温度から中間温度に下がるように、焼き入れシステムを用いて前記金属下地の上面及び底面を冷却することと、
前記ストリップ温度が前記中間温度であるときに前記上面の前記冷却を停止することと、
前記金属下地の前記ストリップ温度が前記中間温度からターゲット温度に下がるまで、前記焼き入れシステムを用いて前記金属下地の前記底面の前記冷却を続けることと
を含む、前記方法。
【請求項９】
前記焼き入れシステムが少なくとも１つの上部ノズル及び少なくとも１つの下部ノズルを備え、前記金属下地の前記上面を冷却することが、前記少なくとも１つの上部ノズルを用いて前記上面に冷却剤を散布することを含み、前記金属下地の前記底面を冷却することが、前記少なくとも１つの下部ノズルを用いて前記底面に前記冷却剤を散布することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記上面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記底面を冷却することが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
平坦度測定装置を用いて前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定することであって、前記平坦度測定装置が前記焼き入れシステムから所定の距離下流に配置される、前記測定することと、
前記ストリップ温度の温度プロファイルが等しくなるように、前記所定の距離にわたって前記金属下地を通過させることと、
前記測定された平坦度プロファイルに基づいて前記焼き入れシステムの少なくとも１つの態様を制御することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記焼き入れシステムの前記少なくとも１つの態様を制御することが、
コントローラで前記測定された平坦度プロファイルを含む平坦度信号を受信することと、
前記測定された平坦度プロファイルを所定の平坦度プロファイルと比較することと、
前記測定された平坦度プロファイルが前記所定の平坦度プロファイルと一致するように前記焼き入れシステムの前記少なくとも１つの態様を制御することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
金属下地を加工するためのシステムであって、
第１の焼き入れ構成及び第２の焼き入れ構成で前記金属下地の上で冷却剤を選択的に散布するように構成された焼き入れシステムであって、前記焼き入れシステムが、前記第１の焼き入れ構成で前記金属下地の上面及び底面を冷却し、前記焼き入れシステムが、前記第２の焼き入れ構成で前記金属下地の前記底面だけを冷却する、前記焼き入れシステムと、
前記金属下地のストリップ温度を検出するように構成されたセンサと
を備え、
前記ストリップ温度が少なくとも中間温度であるときに前記焼き入れシステムが前記第１の焼き入れ構成にあり、
前記ストリップ温度が前記中間温度から、前記中間温度より低いターゲット温度に下がるときに前記焼き入れシステムが前記第２の焼き入れ構成にある
前記システム。
【請求項１６】
前記中間温度が約１２０℃〜約１８０℃であり、前記ターゲット温度が約６０℃〜約１２０℃である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の前記上面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の上部ノズル、及び前記金属下地の前記底面に前記冷却剤を散布するように構成された複数の下部ノズルを備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記焼き入れシステムが、前記金属下地の幅の未選択部分より多く前記金属下地の前記幅の選択部分を冷却するようにさらに構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記焼き入れシステムが、圧延機のワークスタンドから下流にある、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記金属下地の幅にわたって前記金属下地の平坦度プロファイルを測定するように構成された平坦度測定装置をさらに備える、請求項１５に記載のシステム。
【国際調査報告】
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2021526586.tif 000009
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