(57)【要約】【要  約】【課  題】  従来以上に結晶粒の微細な熱延鋼板製品を製造可能とする。【解決手段】  コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置の下流に、加熱設備とレベラ設備とレベラ加工後冷却設備とをこの順に配置する。【選択図】        図１
2005105358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置の下流に、加熱設備とレベラ設備とレベラ加工後冷却設備とをこの順に配置したことを特徴とする熱延鋼板の処理ライン。
【請求項２】
コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置の下流に、加熱設備とレベラ加工前冷却設備とレベラ設備とレベラ加工後冷却設備とをこの順に配置したことを特徴とする熱延鋼板の処理ライン。
【請求項３】
コイル状熱延鋼板を巻戻し、しかる後、巻戻しされた熱延鋼板を５℃／ｓ以上の加熱速度でＡc3点以上、Ａc3点＋５０℃以下の加熱温度域に再加熱し、再加熱した後の冷却過程におけるＡr３点以上の温度域で熱延鋼板にレベラ加工を施し、引き続き、レベラ加工後の熱延鋼板を５℃／ｓ以上の冷却速度で７００℃以下の温度域まで冷却することを特徴とする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、自動車用鋼板、家電製品用鋼板などの用途に適用するための、従来以上に結晶粒の微細な熱延鋼板を製造可能な熱延鋼板の処理ラインおよび高強度熱延鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体、家電製品などに用いる鋼板は、熱間圧延工程を経て製造されている。
【０００３】
近年、自動車車体の軽量化を図ることにより燃費を改善したり、あるいは搭乗者を守るため、自動車車体の衝突安全性を向上することを目的として、従来より一層高強度の鋼板が用いられるようになってきている。また、同鋼板を家電製品に適用した場合、製品の重量を軽量化できる利点がある。そこで、熱間圧延工程を経て製造された熱延鋼板製品の引張強さが４００ＭＰａ以上の高強度鋼板が自動車車体、家電製品などに広く用いられるようになってきている。
【０００４】
このような用途に用いる高強度鋼板は、多くの場合、プレス加工や曲げ加工等を施されて使用されるため、成形性も重視されている。
【０００５】
従来より、成形性を極度に低下させることなく高強度化を図る方法として、制御圧延により高強度熱延鋼板を製造する方法が採用されている。制御圧延は、熱間圧延工程において、被圧延材がオーステナイト（以下γと記す）からフェライト（以下αと記す）に変態（α変態）する時のα核の生成場所となるγ粒界を増やすこと及びγ粒界と同様にα核の生成場所となる転位などの格子欠陥をより多量に導入することにより、α変態する時にα粒を数多く生成して、結晶粒の微細化を図り、鋼板を高強度化する方法である。このようなγ粒の微細化、あるいは転位などの格子欠陥の導入のためには、できるだけ大きなひずみを熱間圧延によりα変態する前の被圧延材に与えることが有効である。しかしスラブあるいはシートバーの厚さや製品板厚がほぼ決まっている以上、α変態する前の被圧延材に導入できるひずみ量には限界がある。よって、制御圧延では、熱延鋼板製品の平均結晶粒径で５μｍが下限であると言われている。
【０００６】
これに対して本発明者等は、熱延鋼板製品の平均結晶粒径で５μｍ以下、実施例に例示した化学成分の熱延鋼板製品で平均結晶粒径１．６μmにも達する新規な金属板の熱間圧延方法および熱間圧延ラインを先に提案した（特許文献１）。
【０００７】
この熱間圧延方法は、仕上圧延された直後の金属板にレベラ加工を施し、しかる後、冷却するというものである。特許文献１記載の方法は、スラブあるいはシートバーの厚さや製品板厚を変更することなく、仕上圧延された金属板にレベラ加工により曲げひずみを繰り返し付与することで熱延鋼板に代表される金属板の結晶粒の微細化を図ったものと言える。
【０００８】
また、この熱間圧延方法は、仕上圧延機とレベラ設備と冷却設備とが金属板の搬送方向上流側から下流側に向けてこの順に配設されている熱間圧延ラインを用いて実施することができる。この熱間圧延ラインは、好適な態様として、スラブを加熱する加熱炉をライン上流側に配置し、上流側から下流側に向けて順に、スラブを加熱する加熱炉、熱間圧延設備（粗圧延機および仕上圧延機）、レベラ設備、冷却設備、巻取装置の各処理設備を配置する形態とするのが最も好ましい。
【特許文献１】特開２００３−２２０４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載の熱間圧延ラインでは、レベラ設備が仕上圧延機の下流側に配置されているために、以下の問題があった。
熱延鋼板製品の結晶粒の微細化を図るには、レベラ設備のワークロールを細くした方が有利であるが、熱延鋼板製品の所望の機械的性質を得るためには、仕上圧延機出側温度をある程度以上確保する必要があり、製品板厚が薄くなるほど仕上圧延機出側の熱延鋼板の搬送速度を速くする必要が生ずる。仕上圧延機出側の熱延鋼板の搬送速度が速くなると、それに従ってレベラ設備のワークロールを高速で回転させなければならなくなり、このような高速回転（例えば、レベラ設備のワークロール直径が５０ｍｍ、仕上圧延機出側速度が５００ｍ／ｍｉｎのとき、レベラ設備のワークロールの回転速度＝３２００回転／ｍｉｎ）に耐えられるレベラ設備は、電動機の回転軸とレベラ設備のワークロールの駆動軸を直結する必要が生じ、隣り合う電動機同士が干渉しないよう、電動機の回転軸を長短交互に配置したり、電動機をオペレータ側とドライブ側交互に配置する等、構造が複雑となる問題がある。
【００１０】
そこで、レベラ設備の構造をシンプルにしようとレベラ設備のワークロールを太くすると（特許文献１記載の熱間圧延ラインでは、レベラ設備のワークロール直径は３００ｍｍ以下が好ましい。）、レベラ加工による曲げひずみの付与効果がその分減少するため、レベラ設備のワークロール本数を増やすなどの対策を取らざるを得ず、レベラ設備が長くなったり、レベラ設備内における熱延鋼板の温度がＡｒ３点温度以下に低下し、レベラ加工による熱延鋼板製品の結晶粒の微細化の効果が不十分となる場合が出てくる問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであり、レベラ設備の構造を簡単にすることができ、しかも、レベラ加工による熱延鋼板製品の結晶粒の微細化の効果を十分発揮することができ、従来以上に結晶粒の微細な熱延鋼板製品を製造可能な熱延鋼板の処理ラインおよび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】
【００１１】
本発明は、以下のとおりである。
【００１２】
１．  コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置の下流に、加熱設備とレベラ設備とレベラ加工後冷却設備とをこの順に配置したことを特徴とする熱延鋼板の処理ライン。
【００１３】
２．  コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置の下流に、加熱設備とレベラ加工前冷却設備とレベラ設備とレベラ加工後冷却設備とをこの順に配置したことを特徴とする熱延鋼板の処理ライン。
【００１４】
３．  コイル状熱延鋼板を巻戻し、しかる後、巻戻しされた熱延鋼板を５℃／ｓ以上の加熱速度でＡc3点以上、Ａc3点＋５０℃以下の加熱温度域に再加熱し、再加熱した後の冷却過程におけるＡr３点以上の温度域で熱延鋼板にレベラ加工を施し、引き続き、レベラ加工後の熱延鋼板を５℃／ｓ以上の冷却速度で７００℃以下の温度域まで冷却することを特徴とする高強度熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レベラ設備の構造を簡単にすることができ、しかも、レベラ加工による熱延鋼板製品の結晶粒の微細化の効果を十分発揮することができ、従来以上に結晶粒の微細な熱延鋼板製品を製造することができる。このため、本発明により製造した高い引張強さを有する熱延鋼板を自動車用鋼板に適用することにより、自動車車体の衝突安全性を向上することができる。また、本発明により製造した高い引張強さを有する熱延鋼板を自動車用鋼板や家電製品用鋼板に適用することにより、自動車車体や家電製品の重量を軽量化できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記の本発明は、熱間圧延ラインで仕上圧延された直後の熱延鋼板にレベラ加工を施さなくても、レベラ設備のない通常の熱間圧延ラインで仕上圧延され、冷却されたコイル状熱延鋼板を用い、所定の処理を熱間圧延ラインとは別の処理ラインにおいて施すことにより、熱延鋼板の結晶粒の微細化を図ることができるとの知見を得て完成されたものである。
【００１７】
先ず、熱間圧延ラインにおいて仕上圧延され、冷却され、巻き取られたコイル状熱延鋼板（以下、処理前熱延鋼板ともいう）を用い、所定の処理を施す実験を行った。その実験の条件と結果について述べる。
【００１８】
この実験は、処理前熱延鋼板から採取した試験片（以下、処理前試験片ともいう）を種々の加熱条件で再加熱した後、冷却過程でレベラにより繰り返し曲げ加工（以下、レベラ加工）を施し、引き続き、種々の冷却条件で冷却し、平均結晶粒径と引張強さを調べたものである。
【００１９】
再加熱条件の変更は、誘導加熱装置のソレノイドに通ずる電流および周波数を適宜調整して行った。冷却条件の変更は、冷却水流量の調整もしくは空冷により行った。再加熱完了からレベラ加工までの間は、試験片を空冷した。また、レベラ加工後に冷却温度まで水冷または空冷した試験片は、その後、室温まで空冷した。これら一連の処理を経た試験片を、以下、処理後試験片ともいう。
【００２０】
〔実験条件〕
処理前熱延鋼板（試験片の素材）：レベラ設備のない通常の熱間圧延ラインにおいて仕上圧延され、冷却された厚さ４ｍｍの熱延鋼板（化学成分；表１）
試験片寸法：幅１００ｍｍ、長さ３０００ｍｍ（上記処理前熱延鋼板から採取）
処理条件（再加熱条件、レベラ加工条件、レベラ加工後冷却条件）：表２
加熱設備：誘導加熱装置
レベラ設備：ワークロールの本数１３本、ワークロールの直径６０ｍｍ、ワークロールの中心軸間隔２Ｌ＝７０ｍｍ（図４参照）
レベラ加工条件
押し込み量δ：５ｍｍ（押し込み量δの定義は図４参照、図４（ａ）は、上下のワークロール１２ａ、１２ａが試験片（鋼板Ｓ）と接触したときの状態を示し、このときレベラ１２の押し込み量δ＝０、この状態から上下のワークロールの間隔を狭めた分を押し込み量δ（δ＞０）と定義した（図４（ｂ）参照）。）
レベラ通板速度：１００ｍ／ｍｉｎ
レベラ加工後：大気中自然冷却
【００２１】
【表１】
2005105358.tif 000003
【００２２】
【表２】
2005105358.tif 000004
【００２３】
ここで、表２に記した加熱過程でのＡc3点、冷却過程でのＡr３点の温度は、同じ、加熱速度、冷却速度で別途実験により測定して得た値である。また、加熱温度、レベラ加工後温度、冷却温度は、放射温度計により測定した、各処理後の試験片温度である。
【００２４】
処理後試験片の結晶粒径は、各処理を施した試験片の表面を研磨して顕微鏡観察し、ＪＩＳＧ０５５２に準拠して、結晶粒の平均断面積を求め、それを円形と仮定したときの直径の値とした。また、処理後試験片の引張強さは、ＪＩＳＺ２２０１に準拠して、ＪＩＳ５号引張試験片を処理後試験片から採取し、常温で引張試験を行って求めた値である。
【００２５】
なお、No.Ａ１は、上述した各処理を施さない試験片の特性値、すなわち熱間圧延ラインで得られた熱延鋼板のままの状態での特性値を示し、従来例とした。また、No.Ａ２は、再加熱後、レベラ加工を施さず、冷却した処理後試験片の特性値であり、比較例とした。比較例No.Ａ２の処理後試験片特性値は、従来例No.Ａ１に比べて結晶粒径が大きく、引張強さが低い。
【００２６】
これに対して、No.Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５、Ｃ２、Ｃ４、Ｄ２〜Ｄ４の処理後試験片の特性値は、従来例No.Ａ１に比べて結晶粒径が小さく、引張強さが高い。
【００２７】
この実験結果から、熱間圧延ラインで仕上圧延された後、冷却した熱延鋼板を５℃／ｓ以上の加熱速度でＡc3点以上、Ａc3点＋５０℃以下の加熱温度域に再加熱し、再加熱後の冷却過程におけるＡr３点以上の温度域で熱延鋼板にレベラ加工を施し、引き続き、レベラ加工後の熱延鋼板を５℃／ｓ以上の冷却速度で５００〜７００℃の冷却温度域まで冷却することにより、従来以上の引張強さを有する高強度熱延鋼板が得られることがわかった。５００℃未満まで冷却してもよいが、冷却完了時の温度が熱延鋼板の幅方向や長手方向に変動しやすくなるため、５００℃を下限とした方が好ましい。が、この問題を許容すれば、生産能率を過度に低下させない限度において３００℃まで冷却することは原理的に可能である。冷却完了後は熱延鋼板をコイル状に巻き取った状態で大気中自然冷却するか、巻き取らない場合は、展開した状態で大気中自然冷却する。
【００２８】
また、レベラ加工前の再加熱条件が上述した加熱速度または加熱温度範囲を満たさない場合（No.Ｂ３、Ｃ１、Ｃ３）、レベラ加工後の温度がＡr３点未満の温度である場合（No.Ｂ６）、レベラ加工後の冷却条件が上述した冷却速度を満たさない場合（No.Ｄ１）のいずれかに該当する処理後試験片の特性値は、従来例No.Ａ１に比べて結晶粒径が大きく、引張強さが低い。このようになるのは、No.Ｂ３の処理後試験片の場合は、加熱温度がＡc3点＋５０℃を超えているため、再加熱中にγ粒が粗大化したことによる。No.Ｂ６の処理後試験片の場合は、レベラ加工後の温度がＡr３点温度より低いため、レベラ加工の途中でα変態が始まり、変態したα粒にレベラ加工を施しても結晶粒の微細化の効果を十分に発揮できなかったことによる。
【００２９】
No.Ｃ１の処理後試験片の場合は、再加熱時の加熱速度が５℃／ｓ未満であり、再加熱中にγ粒が粗大化したことによる。No.Ｃ３の処理後試験片の場合は、再加熱時の加熱温度がＡc3点温度未満であり、再加熱によりα→γ変態を完了させていないため、γ変態完了する前のα粒にレベラ加工が施されてしまい、レベラ加工による結晶粒の微細化の効果を十分に発揮できなかったことによる。No.Ｄ１の処理後試験片の場合は、レベラ加工後の冷却速度が５℃／ｓ未満であったため、α変態後の粒成長を十分抑制できず、α粒が粗大化したことによる。
【００３０】
以上のことから、本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法においては、再加熱時の加熱速度を５℃／ｓ未満とした場合、再加熱中にγ粒が粗大化してしまうため、再加熱時の加熱速度は、５℃／ｓ以上とする。一方、再加熱時の加熱速度の上限は、特に規定はしないが、加熱設備の仕様が極度に大きくなるのを避けるため、１００℃／ｓ以下とするのが好ましい。
【００３１】
また、本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法においては、再加熱時の加熱温度をＡc3点温度以上、Ａc3点＋５０℃以下とする。この理由は、再加熱時の加熱温度をＡc3点温度未満とした場合、再加熱によりα→γ変態を完了させることができず、γ変態完了する前にレベラ加工が行われてしまい、γ粒界や格子欠陥を多く導入するレベラ加工の効果を十分に発揮できなくなる。一方、再加熱時の加熱温度がＡc3点＋５０℃を超えた場合、再加熱中にγ粒が粗大化してしまい、レベラ加工を施してもα変態により十分に微細なα粒を得ることができなくなる。このため、本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法においては、再加熱時の加熱温度をＡc3点温度以上、Ａc3点＋５０℃以下とする。
【００３２】
またさらに、本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法においては、再加熱後の冷却過程におけるＡr３点以上の温度域で熱延鋼板にレベラ加工を施すようにする。その際、レベラ加工後の熱延鋼板の温度がＡr３点以上となるようにレベラ加工を施すのが好ましい。このようにする理由は、Ａr３点温度とは、再加熱後の冷却過程においてα変態が開始する温度であることから、レベラ加工後の鋼板の温度がＡr３点より低い場合、レベラ加工の途中でα変態が終了してしまっているか、少なくとも開始はしてしまっていることになり、変態したα粒にレベラ加工を施しても結晶粒を微細化する効果を十分に発揮できないことによる。
【００３３】
このような再加熱条件およびレベラ加工時の温度条件とすることで、再加熱によりγ変態を完了させた後にレベラ加工を実施でき、しかも、レベラ加工後の鋼板の温度がＡr３点以上となるようにレベラ加工を施すことで、α変態が開始される前に、すなわち、結晶粒の全部がγ粒であるうちに、γ粒に曲げひずみを繰り返し付与することができる。この結果、γ粒界や、多量に導入された転位などの格子欠陥から、α変態時には微細なα粒を生成することができる。なお、レベラ加工による結晶粒の微細化の効果は、曲げひずみが付与されたγ粒がα変態することに伴って、微細なα粒を生成することにあるから、結晶粒の全部がγ粒である必要はなく、一部α変態が開始してしまっている場合でも、いくらかの効果はある。
【００３４】
しかしながら、結晶粒の全部がγ粒であるときに、レベラ加工を施して曲げひずみを付与した場合に、結晶粒の微細化の効果が最大となるから、上述したようにレベラ加工後の熱延鋼板の温度がＡr３点以上となるようにレベラ加工を施すのが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法においては、レベラ加工後の熱延鋼板を５℃／ｓ以上の冷却速度で７００℃以下の温度域にまで冷却する。この理由は、レベラ加工後の冷却速度を５℃／ｓ未満とした場合、α変態後の粒成長を十分抑制できず、α粒が粗大化してしまうためである。α粒が粗大化するのを抑制するには、レベラ加工後の冷却速度を２０℃／ｓ以上とするのが好ましい。レベラ加工後の冷却速度の上限は、特に規定しないが、冷却設備の仕様が極度に大きくなるのを避けるため、５００℃／ｓ以下とするのが好ましい。７００℃以下の温度域まで冷却する理由は、７００℃を超えた場合、α粒の粒成長を抑制できず、α粒が粗大化してしまうためである。冷却完了後は大気中で自然冷却する。
【００３６】
ここで、表３には、試験片素材に対して表中記載の処理を２度施した場合の処理後試験片特性値を示した。表中記載の処理は、一度目：再加熱→レベラ加工→レベラ加工後冷却、二度目：再々加熱→レベラ加工→レベラ加工後冷却として実施した。
【００３７】
【表３】
2005105358.tif 000005
【００３８】
表３に示す結果からは、以下に説明する熱延鋼板の処理ラインを少なくとも２度通過させることにより、結晶粒径を一段と小さくすることができることがわかる。但し、熱延鋼板の処理ラインに供給するコイル状熱延鋼板の温度は、室温より高くてもよく、室温より高い温度のコイル状熱延鋼板を用いた場合、加熱設備１１の加熱エネルギーを削減できる利点がある。
次いで、本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインについて図を用いて説明する。図１に示す熱延鋼板の処理ラインは、上述した本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法を好適に実施できるラインである。
なお、図１は、本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインの説明図であって、図１中、符号１は、巻戻し装置を示し、巻戻し装置１はコイル状熱延鋼板を巻戻す装置である。この巻戻し装置１により巻戻しされるコイル状熱延鋼板は、図示した熱延鋼板の処理ラインとは別な仕上圧延機を配設した熱間圧延ラインで得られたものである。
一方、符号１１で示す加熱設備、符号１２で示すレベラ設備、符号１３、１４で示す冷却設備などの処理設備は、前述した巻戻し装置１により巻戻しされた熱延鋼板Ｓに所定の処理を施すものである。加熱設備１１、レベラ設備１２、冷却設備１３は、巻戻し装置１の下流にこの順に配設され、本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインを構成している。ここで、符号２は、巻取装置を示し、巻取装置２は、各処理を施された熱延鋼板を巻取る装置であるが、本発明の実施の形態は、巻取装置２に替えて、クーリングベッド、あるいはシャーとパイラーを設置したものであってもよいが、巻取装置２を設置すると、巻き取ったコイル状熱延鋼板を再び巻戻し装置に装填し、一連の処理を複数回にわたって施せる利点があるため、中でも最も好ましい。図中、符号１０の矢印は、巻戻しされた熱延鋼板Ｓの搬送方向を示す。符号２０は制御装置を示す。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインを構成している加熱設備１１、レベラ設備１２、冷却設備１３について詳細に説明する。
【００４０】
加熱設備１１は、例えば、ソレノイド１１ａを搬送方向にその中心軸が沿うように配置し、電流を通ずることで巻戻しされた熱延鋼板Ｓを再加熱する誘導加熱設備とすることができる。
加熱速度、加熱温度の調整は、搬送方向にその中心軸が沿うように配置するソレノイド１１ａの数を適宜な巻数とし、適宜な巻数のソレノイド１１ａに流す電流や周波数を調整することにより行うことができる。従って、高強度熱延鋼板を製造する際には、巻戻しされた熱延鋼板Ｓを加熱設備１１により５℃／ｓ以上の加熱速度でＡc3点以上、Ａc3点＋５０℃以下の加熱温度域に再加熱するよう調整することができる。
【００４１】
レベラ設備１２は、千鳥状に配列された３本以上の上下のワークロール１２ａ、１２ａを有し、上下のワークロール１２ａ、１２ａの上下方向の間隔すなわち押し込み量δがレベラ加工による熱延鋼板Ｓからの反力に抗して調整できるように構成されている。このため、高強度熱延鋼板を製造する際には、レベラ設備１２の押し込み量δを所望の値に調整することができる。
【００４２】
なお、高強度熱延鋼板を製造する際、レベラ加工による熱延鋼板Ｓからの反力により上下のワークロール１２ａ、１２ａのたわみ量が大きくなるような場合には、レベラ設備１２に上下のワークロール１２ａ、１２ａを補強する上下のバックアップロール１２ｂ、１２ｂを配置することもできる。このような構成のレベラ設備１２によれば、高強度熱延鋼板を製造する際、レベラの押し込み量を所望の値に調整したときに発生する熱延鋼板Ｓからの反力に抗して、所望の加熱温度に再加熱された後の冷却過程におけるＡr３点以上の温度域で熱延鋼板Ｓに繰り返し曲げ加工を施すことができる。
【００４３】
冷却設備１３は、レベラ加工後の熱延鋼板Ｓを冷却するもので、特に、レベラ加工後冷却設備とも呼ばれ、例えば、図２にその要部を示す如く、熱延鋼板の表面に冷却水を噴射可能なスプレーノズル１３ａを搬送方向複数箇所に設置し、高強度熱延鋼板を製造する際、レベラ加工後の熱延鋼板Ｓに向けて適宜な流量の冷却水を噴射することができる設備とする。なお、レベラ加工後の熱延鋼板Ｓの冷却速度、冷却温度の調整は、搬送方向複数箇所に設置したスプレーノズル１３ａの冷却水の噴射ＯＮ／ＯＦＦ制御（噴射ＯＮ：スプレーノズル１３ａから冷却水を噴射する、噴射ＯＦＦ：スプレーノズル１３ａから冷却水を噴射しない）あるいは、スプレーノズル１３ａから噴射する冷却水の流量を連続的に制御することにより実施できる。
【００４４】
その際、加熱設備１１、レベラ設備１２、冷却設備１３、そして望むらくは冷却設備１４の各出側に設置した温度計１１Ａ〜１４Ａによる熱延鋼板温度の測定結果を適宜それらの制御にフィードフォクードまたはフィードバックして反映するようにするのも好ましい。
【００４５】
そこで、高強度熱延鋼板を製造する際には、レベラ加工後の熱延鋼板Ｓを、レベラ加工後冷却設備１３により５℃／ｓ以上の冷却速度で７００℃以下の温度域まで冷却することができる。なお、スプレーノズル１３ａは、レベラ加工後の熱延鋼板Ｓの幅方向全体に亘り、均一に冷却することができるように、熱延鋼板Ｓの幅方向に複数、望むらくは等間隔に並べるようにするのが好ましい。冷却温度は、例えば巻取装置２を設置した場合は、巻取装置２により各処理を施された熱延鋼板をコイル状に巻取る直前の熱延鋼板Ｓの温度でもある。コイル状に巻き取られた熱延鋼板は大気中で自然冷却する。
【００４６】
上述したように本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインは、コイル状熱延鋼板を巻戻す巻戻し装置１の下流に、加熱設備１１、レベラ設備１２、冷却設備１３をこの順に配設したラインであり、仕上圧延機を擁する熱間圧延ラインのようなラインとは別なラインであるから、仕上圧延機出側の熱延鋼板の搬送速度のような制限を受けることなく、所望の通板速度を設定して、高強度熱延鋼板を製造することができる。このため、レベラ設備を熱延鋼板Ｓが通過する際の搬送速度を仕上圧延機出側の熱延鋼板の搬送速度、例えば、５００ｍ／ｍｉｎより低く設定することができ、レベラ設備のワークロール直径を３００ｍｍ以下とする場合でもレベラ設備の構造を簡単にすることができる。しかも、レベラ加工による結晶粒の微細化の効果を十分に発揮することができ、従来以上に結晶粒の微細な熱延鋼板製品を製造することができる。
【００４７】
ところで、冷却設備１４は、加熱設備１１により所定の加熱温度域に再加熱されたレベラ加工前の熱延鋼板Ｓを冷却するもので、レベラ加工前冷却設備とも呼ばれ、Ａr３点以上の温度域に熱延鋼板Ｓの温度を調整した上でレベラ設備１２により繰り返し曲げ加工を施すようにするためのものである。レベラ加工前冷却設備１４は、上述したレベラ加工後冷却設備１３と同様な構成にすることができる。このようなレベラ加工前冷却設備１４を配置した熱延鋼板の処理ラインの構成とすれば、熱延鋼板Ｓの温度を短時間でレベラ加工に最適な温度に調整することができる利点があるため、一層好ましい。そこで、レベラ設備１２の上流側には、冷却設備１４を配置することが好ましい。なお、この際の冷却速度はγ粒の粒成長抑制の観点から５℃／ｓ以上の冷却速度で冷却するのが好ましい。
【００４８】
なお、本発明に係る熱延鋼板の処理ラインで用いる素材の製造方法は特に限定されず、素材としてのコイル状熱延鋼板は、好ましくは連続鋳造法で鋳造したスラブを用い、加熱炉での温度制御、熱間圧延での圧延温度制御、仕上圧延後のホットランテーブルでの冷却制御を行ったものが好ましい。本発明に係る高強度熱延鋼板の製造方法を適用して上述した熱延鋼板の処理ラインを少なくとも一度、通過させることにより、結晶粒の微細な高強度熱延鋼板製品を製造することができる。
【実施例】
【００４９】
図１に示した熱延鋼板の処理ラインにおいて、コイル状熱延鋼板を巻戻し、巻戻しされた熱延鋼板に次に述べる処理を施し、処理を施さない熱延ままの従来の熱延鋼板を巻戻したものと引張強さを比較した。表４には、用いたコイル状熱延鋼板の化学成分および別途測定したその熱延鋼板の冷却速度が２０℃／ｓのときのＡr３点温度および加熱速度が３０℃／ｓのときのＡc3点温度を併せて示す。
【００５０】
【表４】
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【００５１】
発明例では、加熱設備１１により３０℃／ｓの加熱速度でＡc3点＋２０℃の加熱温度に再加熱し、レベラ加工前冷却装置１４により２０℃／ｓの冷却速度でＡr３点＋２０℃まで冷却し、引き続き、冷却過程におけるＡr３点以上の温度域でレベラ設備１２により繰り返し曲げ加工を施し、レベラ加工後冷却装置１３により２０℃／ｓの冷却速度で６５０℃まで冷却した。加熱設備１１としては、ソレノイドを使用した誘導加熱装置を用いた。レベラ設備１２は、ワークロールの本数２１本、ワークロールの直径５０ｍｍ、ワークロールの中心軸間隔６５ｍｍとした。レベラ加工は、押し込み量を５ｍｍ、レベラ設備を熱延鋼板が通過する際の搬送速度を１００ｍ／ｍｉｎとして行った。冷却装置１３としては、冷却水を噴射するスプレーノズルを複数配置したものとした。冷却完了後は巻取装置２で巻き取り、大気中で自然冷却した。
【００５２】
処理後の熱延鋼板の平均引張強さを図３に示す。平均引張強さは、引張試験用の試験片の長手方向とレベラ加工後の試験片の長手方向を一致させて、幅が３００ｍｍの処理後の熱延鋼板中央部からそれぞれ１０個の引張試験用試験片を採取し、ＪＩＳＺ２２０１に準拠してＪＩＳ５号引張試験片に加工し、常温で引張試験を行って求めた値の平均値である。
【００５３】
図３に示す結果から、従来例に比べて、本発明の範囲内の上記処理を施した発明例は、引張強さが高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱延鋼板の処理ラインの説明図である。
【図２】図１に示す熱延鋼板の処理ラインに配置したレベラ加工後冷却設備の模式図である。
【図３】本発明の効果を従来例と比較して示すグラフである。
【図４】レベラ加工の作用を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｓ  熱延鋼板
１  巻戻し装置
２  巻取装置
１０  搬送方向
１１  加熱設備
１１ａ  ソレノイド
１１Ａ  温度計
１２  レベラ設備
１２ａ  ワークロール
１２ｂ  バックアップロール
１２Ａ  温度計
１３、１４  冷却設備
１３ａ  スプレーノズル
１３Ａ、１４Ａ  温度計
２０  制御装置
δ  レベラ１２の押し込み量
２Ｌ  レベラ１２のワークロールの中心軸間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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