專利名稱：鋼帶的表面光軋方法和高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼帶的表面光軋(temper rolling)方法和高強(qiáng)度冷軋鋼 板(high tensile-strength colled rolled steel sheet)的制造方法。
背景技術(shù)：
表面光軋通過(guò)利用表面光軋機(jī)對(duì)鋼帶(steel strip)實(shí)施例如軋制 率(reduction) 1%以下的輕壓下(ski叩ass rolling)來(lái)進(jìn)行。通過(guò)實(shí)施 該表面光軋，鋼帶均勻(equal)地被拉伸，其形狀被矯正(correct)， 可得到規(guī)定的平坦度(flatness)。并且通過(guò)表面光軋，屈服點(diǎn)延伸率 (yield elongation)、拉伸強(qiáng)度(tensile strength)、延伸率(elongation) 等機(jī)械性質(zhì)(mechanical property)以及鋼帶的表面粗糙度(surface roughness)等性狀也得到改善。
近年來(lái)，伴隨著鋼帶的高附加價(jià)值化，由所謂的高強(qiáng)度鋼、高碳 鋼(high-carbon steel)為代表的硬質(zhì)鋼(hard steel)組成的鋼帶的需求 增加。利用表面光軋機(jī)對(duì)這種由硬質(zhì)鋼組成的鋼帶實(shí)施表面光軋的情 況下，為了將必要的延伸率(elongationpercentage)賦予鋼帶，需要較 高的軋制載荷(軋制負(fù)荷)。特別是，難以對(duì)鋼板厚度在1.0mm以下 的薄的(thin)硬質(zhì)鋼賦予延伸率。
并且，即使在高強(qiáng)度鋼中，通過(guò)伴隨淬火(quenching)、回火 (tempering )處理的連續(xù)退火(continuous annealing )制造出的鋼板， 由于淬火處理時(shí)的熱應(yīng)力(thermal stress)、鋼板組織(microstructure) 的相變，鋼板的表面形狀發(fā)生變形，容易產(chǎn)生形狀不良(shape defect)。 即使在退火前通過(guò)冷軋使鋼板表面平坦化也難以消除這種鋼板的形狀 不良。因此，有必要通過(guò)表面光軋對(duì)退火后的鋼板進(jìn)行形狀矯正。但是，在拉伸強(qiáng)度為980MPa以上的高強(qiáng)度鋼板的情況下，由于賦予形狀 矯正所需的延伸率時(shí)變形阻力(flow stress)大，因而需要非常高的軋 制載荷。
有時(shí)越是需要形狀矯正的高強(qiáng)度鋼，軋制載荷增大而越難以用已 有的表面光軋機(jī)應(yīng)對(duì)。因此，實(shí)際情況是進(jìn)行表面光軋后，另行通過(guò) 追加用于形狀矯正的工序來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。但是在這種情況下，產(chǎn)生伴隨 工序追加的制造成本的增大和交貨期的長(zhǎng)期化等問(wèn)題。
并且，在這種狀況下，還出現(xiàn)了超過(guò)已有設(shè)備規(guī)格的硬質(zhì)鋼，用 已有的表面光軋機(jī)不能應(yīng)對(duì)的情況增加，迫切需要其對(duì)策。
例如，作為針對(duì)上述問(wèn)題的對(duì)策的一個(gè)提案，有賦予鋼帶高強(qiáng)度 而進(jìn)行表面光軋的方法。由此，能以低載荷賦予充分的延伸率，但為 了確保必要的高強(qiáng)度，必須重新設(shè)置或增強(qiáng)光潔輥(例如從2輥?zhàn)兂? 輥以上等)，需要大的設(shè)置空間，設(shè)備成本也高。
作為其他對(duì)策，還有制作能賦予高載荷的表面光軋機(jī)的的方法， 但需要能耐得住矯正載荷的殼體(housing)，仍然需要大的設(shè)置控件， 設(shè)備成本也高。
另夕卜，還有使工作棍(work roll)小徑化(miniaturization of the diameter)的方法，但由于工作輥的撓曲較大地影響鋼帶形狀，因而需 要考慮該影響的高精度的形狀控制系統(tǒng)。不僅如此，因伴隨小徑化的 輥的耐載荷(withstand load)的降低，輥有可能損壞。
對(duì)于如上所述的問(wèn)題，在日本特開(kāi)平10-5809號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1) 中公開(kāi)了下述技術(shù)通過(guò)在規(guī)定溫度的溫度區(qū)域內(nèi)以規(guī)定的應(yīng)變速度 (strain rate)進(jìn)行表面光軋，實(shí)現(xiàn)軋制載荷的降低，能進(jìn)行硬質(zhì)材料 的表面光軋。另一方面，作為伴隨鋼帶的高強(qiáng)度化的另一課題，由于沖壓成形 時(shí)的載荷增大，沖壓金屬模具和鋼帶的面壓力非常高，因而容易發(fā)生 粘模的情況成為問(wèn)題。
為了提高耐粘模性，雖然考慮了控制鋼板的表面粗槌度，但在現(xiàn) 有的表面光軋中對(duì)能賦予硬質(zhì)鋼板的表面粗糙度限制較大，還提出了
其他表面粗糙度賦予方法。例如在日本特開(kāi)2006-7233號(hào)公報(bào)(專利文 獻(xiàn)2)中，由冷軋的末機(jī)架(stand)進(jìn)行利用毛面輥(dull roll)的軋
制，實(shí)施鋼帶的表面粗糙度的制作。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述日本特開(kāi)平10-5809號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)公開(kāi)的鋼 帶的表面光軋方法中，進(jìn)行表面光軋的全部鋼帶需要管理溫度，該管 理不僅繁雜，而且還需要用于溫度管理的設(shè)備、系統(tǒng)。并且由于進(jìn)行 溫軋，在鋼帶的寬度方向上產(chǎn)生溫度差的情況下，在寬度方向上變形 阻力不同，有對(duì)軋制后的形狀產(chǎn)生影響的可能性。并且，在存在溫度 差的狀態(tài)下使平坦度變得平坦時(shí)，冷卻至常溫后，由于溫度差引起的 熱收縮差而產(chǎn)生形狀差。并且，由于對(duì)鋼帶進(jìn)行溫軋，因而隨著連續(xù) 軋制的軋制長(zhǎng)度(rolling length)變長(zhǎng)而工作輥熱膨脹，存在鋼板的形 狀控制變得困難的問(wèn)題。
并且，在上述日本特開(kāi)2006-7233號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開(kāi)的 鋼帶的制造方法中，在能賦予鋼帶高強(qiáng)度的冷連軋機(jī)(tandem cold rolling mill)的末機(jī)架上應(yīng)用表面平均粗糙度(center-line averaged roughness) Ra在2.0 n m以上的工作輥。但是，利用Ra在2.0y m以 上的工作輥進(jìn)行冷軋時(shí)，摩擦系數(shù)增大，軋制載荷變高。并且，相對(duì) 于鋼帶雖然賦予壓下量8um以上，但通過(guò)這種高粗糙度的工作輥在高 面壓力(high stress)下施加軋制時(shí)，在工作輥的凸部(protuberance) 剌入鋼帶的狀態(tài)下，工作輥和鋼帶之間產(chǎn)生滑動(dòng)，因此工作輥表面的磨耗量變大。表面平均粗糙度Ra因磨耗而降低時(shí)不能進(jìn)行充分的粗糙
度轉(zhuǎn)印(surface roughness transcription)，因而需要進(jìn)行頻繁的輥更換。
本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于，提供即使對(duì) 于例如具有340MPa以上屈服強(qiáng)度(yield strength)的鋼帶也無(wú)需大體 積的設(shè)備、繁雜的管理就能以與軟質(zhì)材料(mild sted)相同程度的軋 制負(fù)荷賦予鋼帶規(guī)定的延伸率、平坦度及表面平均粗糙度的、鋼帶的 表面光軋方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供不對(duì)表面光軋施加負(fù)擔(dān)、 也無(wú)需追加工序的高強(qiáng)度冷軋鋼板、特別是耐粘模性優(yōu)良的高強(qiáng)度冷 軋鋼板的制造方法。
其中，在這里所稱的高強(qiáng)度冷軋鋼板是指屈服強(qiáng)度在340MPa以 上的硬質(zhì)鋼板，不只是狹隘的高強(qiáng)度冷軋鋼板，還包括高碳鋼等。
在這里，作為上述軋制負(fù)荷，在賦予延伸率0.1%后實(shí)施表面光軋 的情況下，將以單位寬度載荷(rolling load per unit width)計(jì)4.0kN/mm 左右作為目標(biāo)，即使對(duì)于具有980MPa以上屈服強(qiáng)度的超硬質(zhì)材料，也 抑制在以單位寬度載荷計(jì)8.0kN/mm左右，能實(shí)現(xiàn)對(duì)已有設(shè)備的應(yīng)用。 以更高的形狀矯正效果為目的賦予延伸率0.2%而實(shí)施表面光軋的情況 下，將以單位寬度載荷5.0kN/mm左右作為目標(biāo)，即使對(duì)于具有980MPa 以上屈服強(qiáng)度的超硬質(zhì)材料，也將以單位寬度載荷計(jì)10.0kN/mm左右 作為目標(biāo)。
本發(fā)明人著眼于作為表面光軋載荷的降低方法的工作輥的表面平 均粗糙度而進(jìn)行了研究。在圖1中示意性地表示在同一軋制率下進(jìn)行 軋制時(shí)的工作輥表面的平均粗糙度(表面平均粗糙度)Ra (橫軸)和 軋制載荷(縱軸)之間的關(guān)系。如圖1的虛線所示，例如在軋制率5 50%左右的普通軋制(冷連軋機(jī))中，工作輥表面的平均粗糙度越高， 則相對(duì)于同一軋制率的軋制載荷越高。這是因?yàn)楣ぷ鬏伇砻娴钠骄?糙度越高，鋼帶和輥的滑動(dòng)被抑制而摩擦系數(shù)變高，軋制時(shí)的鋼帶的變形被抑制而載荷增大。因此，為了將軋制載荷抑制得較低，使用平 均粗糙度低的光潔輥是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)。
但是，本發(fā)明人進(jìn)行深入研究的結(jié)果新發(fā)現(xiàn)，在軋制率為1%以下 的表面光軋中，如圖1的實(shí)線所示，使用平均粗糙度高的輥進(jìn)行軋制 時(shí)載荷反而降低。認(rèn)為這是因?yàn)?，由于輥的凹凸被轉(zhuǎn)印到鋼帶表面， 排除的部分(即因輥的凸部被壓入的體積的量)顯現(xiàn)為延伸的現(xiàn)象(下
面稱作"伸長(zhǎng)效果"(transcription elongation effect))變得顯著。
進(jìn)一步反復(fù)研究的結(jié)果表面，直到表面的平均粗糙度Ra為2um 左右為止，輥的凹凸刺入鋼板而產(chǎn)生塑性變形時(shí)靠近的凹凸發(fā)生干涉， 不能得到充分的伸長(zhǎng)效果。因此，可知為了發(fā)揮伸長(zhǎng)效果，工作輥表 面的平均粗糙度Ra需在3.0ym以上。其中在圖1中，左側(cè)虛線框是 大致相當(dāng)于普通光潔輥表面的Ra: 0.2wm以下的區(qū)域，中間的虛線框 是相當(dāng)于實(shí)施現(xiàn)有的鈍化加工的輥表面的Ra: 1 2um的區(qū)域，右側(cè) 虛線框是相當(dāng)于高粗糙度輥表面的Ra: 3"m以上的區(qū)域。并且表示普 通軋制的虛線和表示表面光軋的實(shí)線軋制載荷的大小不同，但在圖1 中以相同量統(tǒng)一表示低粗糙度區(qū)域。
在賦予0.1 0.2%左右的較低的延伸率的表面光軋條件中，通過(guò)使 工作輥表面平均粗糙度Ra超過(guò)4.0ii m，相鄰的凸部的間隔充分變大， 幾乎沒(méi)有塑性變形的干涉。由此，為了有效地發(fā)揮伸長(zhǎng)效果而降低載 荷，工作輥表面的平均粗糙度Ra優(yōu)選超過(guò)4.0"m。由于即使在延伸率 0.2%以上時(shí)，使粗糙度變大也是有效的，因而Ra優(yōu)選在4.0^m以上。
但是，對(duì)于工作輥穩(wěn)定地實(shí)施平均粗糙度高的加工在工業(yè)上非常 難，并且從輥壽命的觀點(diǎn)出發(fā)也不優(yōu)選。因此，希望工作輥表面的平 均粗糙度Ra在10.0 li m以下。
并且，以如上所述的表面平均粗糙度較高的輥進(jìn)行表面光軋的鋼帶，伴隨顛簸效果(bumping effect)、即因局部的塑性變形產(chǎn)生的壓 痕部(dent)周邊的材料移動(dòng)，以使上下表面相同的方式轉(zhuǎn)移到塑性方 面穩(wěn)定的新的應(yīng)力的平衡狀態(tài)，其結(jié)果是因平坦度恢復(fù)的現(xiàn)象，表面 形狀大幅度地改善。具體而言，以陡坡度等表現(xiàn)的鋼板形狀成為接近 平面的值。
并且，可知表面光軋前和表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度之 差、即平均粗糙度的增加量越大，形狀矯正的效果越顯著。
本發(fā)明是基于上述見(jiàn)解做出的，具有如下的特征-
(1) 一種鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用由l個(gè)以上的 軋制機(jī)架組成的表面光軋?jiān)O(shè)備，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶， 實(shí)施延伸率為0.1%以上的表面光軋，所述軋制機(jī)架具有表面平均粗糙 度Ra為3.0 10.0n m范圍的工作輥。
(2) —種鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用由具有表面平 均粗糙度Ra為3.0 10.0"m范圍的工作輥的1個(gè)以上的軋制機(jī)架(稱 作"第一軋制機(jī)架")和在該軋制機(jī)架的下游側(cè)實(shí)施了光潔加工的工 作輥的1個(gè)以上的軋制機(jī)架(稱作"第二軋制機(jī)架")組成的表面光 軋?jiān)O(shè)備，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶，實(shí)施延伸率為0.1%以 上的表面光軋。
(3) 上述(1)或(2)的發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其特征在 于，實(shí)施表面光軋，以使表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)到 0.5 3.0p m范圍。
(4) 上述(2)的發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，以 具有表面平均粗糙度Ra為3.0 10.0y m范圍的工作輥的軋制機(jī)架(上 述第一軋制機(jī)架)總計(jì)賦予延伸率0.1%以上后，使用具有實(shí)施了光潔 加工的工作輥的軋制機(jī)架(上述第二軋制機(jī)架)進(jìn)行表面光軋，以使鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)至U 0.5 3.0um的范圍。
(5) 上述(1)至(4)中任一項(xiàng)發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其 特征在于，上述表面光軋?jiān)O(shè)備設(shè)在連續(xù)退火設(shè)備中退火爐的出口側(cè)之 后并構(gòu)成上述連續(xù)退火設(shè)備的一部分，上述具有340MPa以上屈服強(qiáng)度 的鋼帶為通過(guò)伴隨淬火處理及回火處理的連續(xù)退火而制造出的具有 980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度冷軋鋼帶。
(6) 上述(5)的發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，上 述具有980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度冷軋鋼帶，為對(duì)利用冷軋將鋼帶 表面的平均粗糙度Ra調(diào)整為0.3 n m以下的冷軋鋼帶，實(shí)施上述伴隨 淬火處理及回火處理的連續(xù)退火而得到的高強(qiáng)度冷軋鋼帶。
(7) 上述(1)至(6)中任一發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其特 征在于，使用上述表面光軋?jiān)O(shè)備實(shí)施延伸率0.2%以上的表面光軋。
(8) —種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，通過(guò)上述(1)至(7)中 任一項(xiàng)所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼 帶實(shí)施表面光軋。
在上述說(shuō)明中，實(shí)施了光潔加工的工作輥是指，通過(guò)研磨加工等 使輥表面平滑以使至少與鋼帶接觸部分的表面的平均粗糙度Ra成為 0.3Pm以下的工作輥(下面，如沒(méi)有特別不同的說(shuō)明，"光潔輥"也 表示相同含義)。


圖1是表示普通的軋制(虛線)和表面光軋(實(shí)線)在同一軋制 率下進(jìn)行軋制時(shí)的工作輥表面的平均粗糙度Ra(橫軸)和軋制載荷(縱 軸)之間關(guān)系的圖。
圖2是表示應(yīng)用本發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法的表面光軋?jiān)O(shè)備的一例的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
圖3是按板厚分別表示使用應(yīng)用本發(fā)明的表面光軋?jiān)O(shè)備以高粗糙 度輥進(jìn)行表面光軋時(shí)的、延伸率(橫軸)和鋼帶表面的平均粗糙度(縱 軸)之間關(guān)系的圖。
圖4是表示設(shè)在連續(xù)退火設(shè)備上的本發(fā)明的表面光軋?jiān)O(shè)備的一例 的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示在冷連軋?jiān)O(shè)備中，將使鋼帶表面的平均粗糙度Ra分別 變成0.1、 0.3、 0.5um的冷軋鋼帶連續(xù)退火后，實(shí)施表面光軋而進(jìn)行 形狀矯正的鋼帶，形狀矯正后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra (橫軸)和 鋼帶的波高(縱軸)的關(guān)系的圖。
圖6是按工作輥表面的平均粗糙度分別表示進(jìn)行形狀矯正直至所 要求鋼板形狀時(shí)的矯正載荷(表面光軋載荷)(縱軸)和形狀矯正前 的鋼帶表面的平均粗糙度Ra (橫軸單位ixm)之間關(guān)系的圖。
圖7是表示本發(fā)明的冷連軋?jiān)O(shè)備的一例的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示將鋼板厚度為0.5mm的試驗(yàn)材料以通過(guò)噴丸加工方式 實(shí)施了加工成各種表面平均粗糙度的鈍化加工的工作輥進(jìn)行表面光軋 時(shí)的、延伸率(橫軸)和表面光軋載荷(縱軸)之間關(guān)系的圖。
圖9A是表示使用表面平均粗糙度Ra=4.0um的工作輥進(jìn)行表面 光軋時(shí)的、延伸率(橫軸單位％)和表面光軋后的鋼帶表面的平均粗 糙度(縱軸單位um)之間關(guān)系的圖。
圖9B是表示使用表面平均粗糙度Ra=5.0pm的工作輥進(jìn)行表面 光軋時(shí)的、延伸率(橫軸單位％)和表面光軋后的鋼帶表面的平均粗 糙度(縱軸單位Pm)之間關(guān)系的圖。
圖10是表示使用通過(guò)放電鈍化加工方式將表面平均粗糙度Ra鈍 化加工成Ra=10.0 u m的工作輥進(jìn)行表面光軋時(shí)、以及對(duì)其一部分進(jìn)而 施加利用光潔輥的表面光軋時(shí)的、延伸率(橫軸單位％)和表面光軋 后的鋼帶表面的平均粗糙度(縱軸單位um)之間關(guān)系的圖。
圖11是按工作輥表面的平均粗糙度分別表示對(duì)波高為20mm的試 驗(yàn)材料進(jìn)行表面光軋時(shí)的表面光軋載荷(橫軸單位kN/mm)和形狀 矯正后的波高(mm)之間關(guān)系的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1鋼帶
2高粗糙度輥
3、5軋制機(jī)架
4光潔輥
6退火爐
7表面光軋?jiān)O(shè)備
8冷連軋?jiān)O(shè)備
9末機(jī)架
10通過(guò)方向
11支承輥
12連續(xù)退火設(shè)備
13巻材
14套口機(jī)
15強(qiáng)度賦予設(shè)備
具體實(shí)施例方式
下面，說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的一例。
本發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用由1個(gè)以上的
軋制機(jī)架組成的表面光軋?jiān)O(shè)備，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶 (本發(fā)明中所稱的高強(qiáng)度鋼帶、鋼板)，實(shí)施延伸率為0.1%以上的表 面光軋，上述軋制機(jī)架具有表面平均粗糙度Ra為3.0 10.0 w m范圍的 工作輥。在要求更高的形狀矯正效果的情況下，優(yōu)選賦予延伸率0.2% 以上。因此，在被稱作形狀嚴(yán)格鋼材的對(duì)形狀的平坦度要求嚴(yán)格的材 料中，優(yōu)選應(yīng)用延伸率0.2%以上。
其中，本發(fā)明適用的鋼帶的屈服強(qiáng)度的上限上沒(méi)有特別限制。能 確認(rèn)的是即使對(duì)于拉伸強(qiáng)度1470MPa左右(屈服強(qiáng)度1300MPa左右)的鋼帶也能適用，認(rèn)為即使是屈服強(qiáng)度1500MPa左右也沒(méi)有特別的問(wèn)題。
對(duì)上述工作輥表面賦予粗糙度而言，可通過(guò)對(duì)工作輥表面實(shí)施鈍化加工來(lái)進(jìn)行。在這里，作為上述鈍化加工的方法，可使用噴丸加工方式、放電鈍化加工方式、激光鈍化加工方式、電子束鈍化加工方式等。并且作為磨耗對(duì)策，有時(shí)對(duì)鈍化加工后的輥進(jìn)行鍍鉻加工。其中，
只要能將上述Ra控制在目標(biāo)數(shù)值內(nèi)即可，不特別限定加工方法、其后的表面處理的種類和條件。
在這里，依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的JIS B 0601如下地確定上述平均粗糙度Ra。
對(duì)表面進(jìn)行測(cè)定，從所得到的粗糙度曲線在其平均線的方向上僅提取基準(zhǔn)長(zhǎng)度(1)。以所提取部分的平均線的方向?yàn)閤軸，以縱倍率的方向?yàn)閥軸，用y二f(x)表示粗糙度曲線。將由下述式(1)求出的值以微米(ym)表示的值作為Ra。
<formula>formula see original document page 14</formula>…(l)'
其中，作為本發(fā)明中的上述工作輥的表面平均粗糙度Ra的值，可以是工作輥表面的代表位置的上述式(1)中求出的Ra的值，并且也可以是對(duì)工作輥表面的多個(gè)位置測(cè)定的Ra的值取平均的值。在使用多個(gè)位置的平均值的情況下，也可以使用例如在工作輥的至少與鋼帶接觸的部分上的圓周方向上間隔90°的4點(diǎn)、橫向中央以及兩端部3點(diǎn)的共12點(diǎn)的平均值。并且，通常使用基準(zhǔn)長(zhǎng)度4mm、截止值0.8mm，本發(fā)明也利用該條件，但在上述JIS特別指定的情況下優(yōu)選該指定值。
在以下說(shuō)明中，將實(shí)施鈍化加工以使上述表面平均粗糙度Ra達(dá)到3.0 10.0nm范圍的工作輥稱作"高粗糙度輥"(high roughness roll)。
(伸長(zhǎng)效果的控制原理)通過(guò)使用上述高粗糙度輥，由于上述的伸長(zhǎng)效果，即使對(duì)于由高強(qiáng)度鋼、高碳鋼之類的硬質(zhì)鋼組成的鋼帶，也能以與軟質(zhì)鋼材相同程度的軋制載荷進(jìn)行表面光軋。其中，為了得到基于更大伸長(zhǎng)效果的充分的載荷降低效果，表面平均粗糙度Ra優(yōu)選超過(guò)4.0um。而且，由于鋼帶的板厚越薄，輥表面的凹凸的轉(zhuǎn)印引起的壓入(indentation)影響相對(duì)變大，因而基于高粗糙度輥的伸長(zhǎng)效果變大，可期待大的軋制載荷降低效果。下面表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值分析進(jìn)行各種研究后的結(jié)果得到的、工作輥表面的平均粗糙度Ra和伸長(zhǎng)效果的關(guān)系。
基于工作輥表面的凹凸壓入的轉(zhuǎn)印深度與接觸面壓力(contactstress)有緊密的關(guān)系，通過(guò)基于數(shù)值分析的研究了解到最大轉(zhuǎn)印深度與最大接觸面壓力的2/3次方成比例。另一方面，了解到壓入引起的表面上的體積減少量與轉(zhuǎn)印深度的3次方成比例，并且鋼帶表面的平均粗糙度與體積減少量成比例，并由此表面平均粗糙度與最大面壓力的平方成比例。并且還觀測(cè)到鋼帶的平均表面粗糙度與屈服強(qiáng)度的平方成反比例。即，鋼帶表面的平均粗糙度與上述因數(shù)存在下述式(2)的關(guān)系
<formula>formula see original document page 15</formula>
在這里，在表面光軋中最大接觸面壓力與工作輥直徑及單位寬度載荷存在下述式(3)的關(guān)系。認(rèn)為這是因?yàn)?，接觸長(zhǎng)度與工作輥直徑的1/2次方成比例，最大接觸面壓力與接觸長(zhǎng)度成反比例。
<formula>formula see original document page 15</formula>
并且，通過(guò)研究確認(rèn)了鋼帶表面的平均粗糙度與輥的表面平均粗糙度成比例，可用下述式(4)表示鋼帶表面的平均粗糙度:鋼帶的表面平均粗糙度= ><
/單位寬度載荷/工作輥直徑、
屈服強(qiáng)度
x輥表面平均粗糙度......(4)
在這里，a是由表面光軋條件等決定的系數(shù)。
根據(jù)進(jìn)一步的研究，伸長(zhǎng)效果可以用上述求出的鋼帶表面的平均粗糙度以下述式(5)表示
伸長(zhǎng)效果="><
'鋼帶表面的平均粗糙度'鋼帶的厚度
.(5)
在這里，e是由鋼帶的表面狀態(tài)等決定的系數(shù)。該式(5)表示工作輥表面平均粗糙度對(duì)鋼帶表面的轉(zhuǎn)印和伸長(zhǎng)效果有線性關(guān)系。并且，由于厚度越大伸長(zhǎng)效果變得越小，因而對(duì)延伸率的貢獻(xiàn)變小。
(鋼帶表面的平均粗糙度)另一方面，可知的是鋼帶表面的平均粗糙度對(duì)沖壓時(shí)的粘模性產(chǎn)生較大影響。這是因?yàn)殇搸П砻娴钠骄植诙仍酱螅瑳_壓油的保油性越增加，并且模具與鋼帶的接觸阻力變小。
通過(guò)使表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)到0.5 3.0"m的范圍，能不損壞鋼帶的外觀、涂裝性等而形成耐粘模性良好的鋼帶。其中，為了使耐粘模性變得更良好，優(yōu)選上述表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra在1.5 3.0y m的范圍。
在以往的表面光軋中認(rèn)為難以將這種高粗糙度賦予硬質(zhì)鋼。但是，通過(guò)應(yīng)用上述的研究結(jié)果，設(shè)定軋制條件以使鋼帶的延伸率與表面平均粗糙度成為己定的范圍而進(jìn)行表面光軋，能制造出平坦度和耐粘模性都優(yōu)良的鋼帶(冷軋鋼板)。(光潔輥軋制的施加)即使對(duì)于通過(guò)軋制減少板厚難以賦予延伸率的難軋制鋼材、例如
具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼、高碳鋼之類的硬質(zhì)鋼，只要利用上述伸長(zhǎng)效果就能進(jìn)行表面光軋。在僅通過(guò)伸長(zhǎng)效果賦予已定的延伸率的情況下，通過(guò)上述式(5)決定表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度即可。此時(shí)，設(shè)想鋼帶表面的平均粗糙度超過(guò)目標(biāo)范圍，但在該情況下，在后續(xù)的工序特別是表面光軋?jiān)O(shè)備內(nèi)的下游側(cè)的機(jī)架中降低鋼帶表面的平均粗糙度即可。
圖2是表示應(yīng)用本發(fā)明的鋼帶的表面光軋方法的表面光軋?jiān)O(shè)備的一例的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。圖2所示的表面光軋?jiān)O(shè)備包括相對(duì)于鋼帶1的通過(guò)方向10在上游側(cè)具有高粗糙度輥2的軋制機(jī)架3和在其下游側(cè)具有實(shí)施了光潔加工的工作輥4 (下面稱作"光潔輥4")的軋制機(jī)架5。在圖2中，上述各軋制機(jī)架3、 5被表述為4段式的機(jī)架(即相對(duì)于直接下壓鋼板的各工作輥4，分別存在1個(gè)按壓工作輥4的支承輥11)，但本發(fā)明不限于4段式的情況。即，2段式、6段式或多輥型的軋制機(jī)架也起到相同的表面光軋效果。
并且，應(yīng)用本發(fā)明的表面光軋?jiān)O(shè)備，只要包括具有至少1臺(tái)高粗糙度輥2的軋制機(jī)架即可，不必根據(jù)必要性和設(shè)置空間允許的范圍對(duì)應(yīng)地增加機(jī)架的臺(tái)數(shù)。并且，還可以省略具有上述光潔輥4的軋制機(jī)架5，不必根據(jù)必要性和設(shè)置空間允許的范圍對(duì)應(yīng)地增加機(jī)架的臺(tái)數(shù)。
其中，在表面光軋?jiān)O(shè)備內(nèi)，需要避免實(shí)質(zhì)性地更換光潔輥和高粗糙度輥的順序，或?qū)嵸|(zhì)性地追加其他粗糙度的輥(普通毛面輥等)。
圖3表示使用應(yīng)用本發(fā)明的表面光軋?jiān)O(shè)備以高粗糙度輥進(jìn)行表面光軋時(shí)的、延伸率(橫軸)和鋼帶表面的平均粗糙度(縱軸)之間的關(guān)系。由于延伸率和鋼帶表面的平均粗糙度如上述式(5)所示存在線性關(guān)系，因而在僅使板厚發(fā)生變化的情況下，根據(jù)板厚畫(huà)出如圖3的(a) 、 (b) 、 (c)那樣的直線。在這里板厚為(a) < (b) < (c)。其中，圖3的關(guān)系在基于高粗糙度工作輥的軋制次數(shù)無(wú)論是1次還是多次(在這種情況下延伸率為合計(jì)值)都同樣成立。
在圖中，用虛線包圍的區(qū)域?yàn)檠由炻始捌骄植诙鹊哪繕?biāo)區(qū)域。延伸率的目標(biāo)主要由所求出的鋼板的形狀、機(jī)械特性決定。
在板厚不是過(guò)厚的情況下(例如圖3的(a) 、 (b)的情況)，僅通過(guò)基于高粗糙度輥的表面光軋就能滿足延伸率和表面的平均粗糙度的目標(biāo)條件。即，在(a)和(b)的線中，在用令標(biāo)記(涂黑的菱形)和用粗線表現(xiàn)的區(qū)域中實(shí)施基于高粗糙度輥的表面光軋即可。
例如，通過(guò)將鋼帶表面的平均粗糙度Ra的目標(biāo)區(qū)域設(shè)為0.5 3.0Pm，與工作輥表面的平均粗糙度對(duì)應(yīng)地根據(jù)(4)式、(5)式進(jìn)行延伸率的控制，能制造出平坦度和耐粘模性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼帶。
另一方面，在鋼帶的板厚較厚的情況下(例如圖3的(c))，僅賦予必要最低限度的延伸率時(shí)鋼帶表面的平均粗糙度就超過(guò)目標(biāo)范圍。在這種情況下，用表面光軋?jiān)O(shè)備內(nèi)的下游側(cè)的機(jī)架降低鋼帶表面
的平均粗糙度即可。作為降低鋼帶表面的平均粗糙度的方法，優(yōu)選的是在具有高粗糙度輥的軋制機(jī)架的下游側(cè)，至少配置1臺(tái)具有光潔輥
的軋制機(jī)架。.
例如，要在板厚較厚的情況下制造平坦度和耐粘模性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼帶，如下地設(shè)定基于光潔輥的表面光軋的條件即可
降低由高粗糙度輥賦予的鋼帶表面的平均粗糙度，能收斂在規(guī)定范圍內(nèi)(平均粗糙度Ra: 0.5 3.0um)，并且
以表面光軋?jiān)O(shè)備整體(即由高粗糙度輥賦予的延伸率和由光潔輥賦予的延伸率的總和)，能確保表面光軋所需的延伸率在0.1%以上(在期待更高的形狀矯正效果的情況下，延伸率為0.2%以上)。其中，關(guān)于基于高粗糙度輥的表面光軋之后是否需要基于光潔輥的表面光軋，由于因高粗糙度輥的表面平均粗糙度Ra、鋼帶的板厚以及表面光軋前的鋼帶表面的平均粗糙度而不同，因而對(duì)應(yīng)每個(gè)條件預(yù)先求出如圖3所示的關(guān)系，基于此設(shè)定表面光軋的條件即可。例如，
利用表面平均粗糙度Ra為6um的高粗糙度輥，以延伸率0.2%對(duì)表面光軋前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra為0.5um的板進(jìn)行表面光軋的情況下，當(dāng)鋼板厚度不足2mm時(shí)僅通過(guò)高粗糙度輥不能得到規(guī)定范圍的平均粗糙度，但當(dāng)板厚在2mm以上時(shí)需要進(jìn)行基于后續(xù)的光潔輥的表面光軋。
為了應(yīng)對(duì)廣泛的板厚范圍，至少設(shè)置1臺(tái)具有光潔輥的機(jī)架，根據(jù)需要開(kāi)放(不壓下的條件)具有光潔輥的機(jī)架(有多臺(tái)的情況下至少是其的一部分)即可。
(作為直列(in line)設(shè)備的利用)并且，上述表面光軋?jiān)O(shè)備為設(shè)在連續(xù)退火設(shè)備中的退火爐的出口側(cè)之后的設(shè)備，也可以是相對(duì)于進(jìn)行連續(xù)退火后的鋼帶以直列方式實(shí)施表面光軋的設(shè)備。即，優(yōu)選的是將表面光軋?jiān)O(shè)備作為連續(xù)退火設(shè)備的一部分組裝，將表面光軋工序作為連續(xù)退火處理中的連續(xù)實(shí)施的一個(gè)工序而組合。
在圖4表示設(shè)在連續(xù)退火設(shè)備12 (連續(xù)退火線)上的本發(fā)明的表面光軋?jiān)O(shè)備的一例。在設(shè)在退火爐6的出口側(cè)之后的表面光軋?jiān)O(shè)備7中，具有高粗糙度輥2，鋼板l在結(jié)束連續(xù)退火后，用該設(shè)備實(shí)施表面光軋。其中，在圖4中表面光軋?jiān)O(shè)備7中的軋制機(jī)架表示為l個(gè)機(jī)架，但也可以設(shè)置2個(gè)機(jī)架以上，后段的機(jī)架也可以是光潔輥。
其中，在圖4中，標(biāo)號(hào)10是通過(guò)方向，標(biāo)號(hào)ll是支承輥，標(biāo)號(hào)13是鋼帶的巻材，標(biāo)號(hào)14是套口機(jī)，標(biāo)號(hào)15是強(qiáng)度賦予設(shè)備(光潔輥)。并且，雖然未圖示，也可以在退火爐6的內(nèi)部或退火爐6的下游(其中在表面光軋?jiān)O(shè)備7的上游)設(shè)置淬火設(shè)備和回火設(shè)備。
(表面光軋前的鋼帶表面粗糙度的控制)在通過(guò)伴隨淬火處理及回火處理的連續(xù)退火制造出的、具有
980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度冷軋鋼板的情況下，因淬火時(shí)的熱應(yīng)變鋼板形狀變差的情況較多。因此，通過(guò)具有高粗糙度輥的表面光軋機(jī)賦予上述規(guī)定的延伸率，控制成上述規(guī)定的平均粗糙度，能大幅度地改善形狀不良。并且，形狀矯正之前的鋼板表面平均粗糙度越小、即表面越光滑，該效果越大。
圖5是表示在冷連軋?jiān)O(shè)備中，將使鋼帶表面的平均粗糙度Ra分別變成0.1、 0.3、 0.5 ym的冷軋鋼帶連續(xù)退火后，實(shí)施表面光軋而進(jìn)行形狀矯正的鋼帶，形狀矯正后(即表面光軋后)的鋼帶表面的平均粗糙度Ra (橫軸)和鋼帶的波高(wave height)(縱軸)的關(guān)系的圖。
在這里，鋼帶的波高是表示鋼帶的形狀的指標(biāo)，是將長(zhǎng)度1500mm的鋼帶置于平板(surface plate)上時(shí)的最大高度。因此，波高低時(shí)良好，在規(guī)定鋼帶形狀的平坦度的情況下設(shè)定波高的上限值的情況較多。
從圖5可知，形狀矯正前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra的值越低，形狀矯正后的鋼帶表面的平均粗糙度越小，因而形狀矯正所需的轉(zhuǎn)印粗糙度較小也可以。
并且，圖6是表示使用使表面的平均粗糙度變成3.0iim、 5.0 um、10.0 u m的高粗糙度工作輥，將具有980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度冷軋鋼板進(jìn)行形狀矯正直至所要求鋼板形狀時(shí)的矯正載荷(表面光軋載荷)(縱軸)和形狀矯正前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra (橫軸單位pm)之間關(guān)系的圖。從圖6可知，形狀矯正前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra越低，矯正
載荷越降低。并且可知，為了得到充分的形狀矯正效果，優(yōu)選的是將
形狀矯正前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra設(shè)為0.3 ym以下。矯正前的平均粗糙度更優(yōu)選在0.2um以下。并且從圖6可知，將高粗糙度工作輥表面的平均粗糙度設(shè)定在5.0 y m以上時(shí)載荷降低效果更大。
其中，該效果是以板厚為1.0 2.3mm左右、屈服強(qiáng)度為700 1300MPa左右、波高(形狀矯正前)為10 30mm左右的范圍的鋼板進(jìn)行研究而得到的，改變鋼板厚度、屈服強(qiáng)度等后研究結(jié)果也大致相同。并且，圖5和圖6的關(guān)系在高粗糙度輥的軋制次數(shù)為多次的情況也與1次的情況相同。
由此，為了將在連續(xù)退火時(shí)產(chǎn)生的形狀不良通過(guò)其后的表面光軋有效地進(jìn)行改善，優(yōu)選的是將退火前的鋼帶表面的平均粗糙度Ra設(shè)在0.3 y m以下。
在上述說(shuō)明中，形狀矯正前的鋼帶表面的平均粗糙度的調(diào)整，可通過(guò)冷軋來(lái)實(shí)施。冷連軋?jiān)O(shè)備的末軋制機(jī)架的輥可根據(jù)目標(biāo)使用各種粗糙度的輥，例如通過(guò)在末軋制機(jī)架中使用表面平均粗糙度Ra為0.3um以下的工作輥(光潔輥)，能將鋼帶表面的平均粗糙度Ra控制在0.3 u m以下。
在圖7表示本發(fā)明的冷連軋?jiān)O(shè)備的一例。在圖7所示的冷連軋?jiān)O(shè)備8是軋制機(jī)架的末機(jī)架9應(yīng)用光潔輥4的設(shè)備。其中，雖然末機(jī)架以外的冷軋用工作輥16不特別規(guī)定，但一般使用光潔輥。在圖7中，標(biāo)號(hào)10是通過(guò)方向，標(biāo)號(hào)ll是支承輥，標(biāo)號(hào)13是鋼帶的巻材，標(biāo)號(hào)15是強(qiáng)度賦予設(shè)備(光潔輥)。為了便于說(shuō)明，強(qiáng)度賦予設(shè)備15表示為2輥的光潔輥，但冷連軋?jiān)O(shè)備的強(qiáng)度賦予能力比圖4中例示的表面光軋?jiān)O(shè)備前后的強(qiáng)度賦予設(shè)備的能力稍大。在這里，冷連軋?jiān)O(shè)備8雖然表示為分批式，但不限于此，也可以
是連續(xù)式。并且，在圖4及圖7中，各軋制機(jī)架雖然例示了 4段式，但不限于此，2段式、6段式或多輥型的軋制機(jī)架也能得到相同的效果。
根據(jù)以上的本發(fā)明，即使對(duì)于由具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼、高碳鋼等硬質(zhì)鋼組成的鋼帶，也能夠無(wú)需大體積的設(shè)備、繁雜的管理，以與軟質(zhì)鋼材相同程度的軋制載荷賦予鋼帶規(guī)定的延伸率、平坦度以及表面平均粗糙度，因此可得到形狀良好且耐粘模性優(yōu)良的冷軋鋼帶。
并且，通過(guò)載荷降低效果能抑制表面光軋時(shí)的面壓力，由于只賦予局部且必要最小限度的塑性變形，因而工作輥與鋼帶之間的滑動(dòng)也較小，因此能抑制磨耗引起的工作輥表面平均粗糙度Ra的降低。由此，能對(duì)鋼帶穩(wěn)定地賦予充分的粗糙度，不需要頻繁地更換工作輥。
其中，在本發(fā)明的各方法中，不需要提高軋制載荷、軋制強(qiáng)度，或使工作輥小徑化，或提高鋼板溫度，分別是普通的載荷5 10kN/mm、強(qiáng)度0 100MPa、輥直徑400 1000mm、鋼板溫度常溫 10(TC即可。其中，并不禁止同時(shí)使用所述的改善方法。
高強(qiáng)度冷軋鋼板的組成不特別限定，但由于是鋼，因而一般含有C: 0.20%以下，其他的合金、雜質(zhì)4%以下，余量為鐵。板厚可應(yīng)用普通的0.2 5.0mm，特別優(yōu)選2.5mm以下。
(實(shí)施例)
下面，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。(實(shí)施例1)
作為進(jìn)行表面光軋的試驗(yàn)材料，使用板厚為0.3 0.5mm、(表面光軋前的)表面的平均粗糙度Ra為0.3 0.5u m、屈服應(yīng)力為490MPa的高強(qiáng)度鋼板。圖8表示將板厚為0.5mm的試驗(yàn)材料以通過(guò)噴丸加工方式實(shí)施了加工成各種表面平均粗糙度的鈍化加工的工作輥進(jìn)行表面光軋時(shí)的延伸率(橫軸單位％)和載荷(縱軸單位kN/mm)的關(guān)系。其中，輥和鋼板表面的Ra通過(guò)探針式的二維粗糙度計(jì)測(cè)定，并且延伸率通過(guò)設(shè)在軋機(jī)的入口側(cè)及出口側(cè)的傳送輥的速度差測(cè)定。
相當(dāng)于使用實(shí)施了普通的鈍化加工的工作輥(表面平均粗糙度Ra=1.0um)賦予普通的軟質(zhì)材料延伸率0.1%時(shí)的表面光軋載荷的載荷為4.0kN/mm左右。在對(duì)本例的試驗(yàn)材料施加4.0kN/mm的載荷的情況下，用實(shí)施了普通的鈍化加工的工作輥必然不能賦予必要的延伸率0.1%。并且，由于即使應(yīng)用Ra二0.1"m的光潔輥，降低載荷的效果也不充分，因而不能賦予延伸率0.1%。相對(duì)于此，可知的是，在使用作為本發(fā)明例的高粗糙度輥(Ra: 3.0um以上)的情況下，能賦予充分的延伸率，顯著發(fā)揮伸長(zhǎng)效果。
并且，為了得到更高的形狀矯正效果，施加相當(dāng)于使用實(shí)施了普通的鈍化加工的工作輥(表面平均粗糙度Ra-1.0ii m)賦予普通的軟質(zhì)材料延伸率0.2%時(shí)的表面光軋載荷的載荷5.0kN/mm，用各表面粗糙度的工作輥實(shí)施表面光軋。在這種情況下，同樣地，普通的毛面輥和光潔輥都不能賦予必要的延伸率0.2%，但用高粗糙度輥則能夠達(dá)到。
確認(rèn)了對(duì)任意軋制載荷，使高粗糙度輥的表面平均粗糙度增加為4.0wm、 5.0um時(shí)延伸率顯著增大(或相對(duì)于規(guī)定延伸率的軋制載荷的降低)。
并且，圖9A表示使用表面平均粗糙度Ra=4,0um的工作輥進(jìn)行表面光軋的結(jié)果，圖9B表示使用表面平均粗糙度Ra=5.0y m的工作輥進(jìn)行表面光軋的結(jié)果(橫軸延伸率(％)、縱軸表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra (ixm))?？芍谌我馇闆r下，以相當(dāng)于普通軟質(zhì)材料的表面光軋載荷的載荷(4.0kN/mm)能賦予整個(gè)鋼帶作為目標(biāo)的延伸率(0.1%以上)和表面平均粗糙度Ra (0.5"m以上、3.0 um
以下)，可得到平坦度和耐粘模性優(yōu)良的硬質(zhì)鋼的冷軋鋼板。
其中，在圖9A、圖9B所示的例子中，在任意賦予延伸率0.2%以上的情況下，表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra都在1.5um以上、3.0ym以下的范圍內(nèi)，形狀和所期待的耐粘模性都更良好。并且，比較圖9A和圖9B時(shí)，在延伸率和低啊剛表面平均粗糙度之間的關(guān)系中，兩者都表示大致相同的行為，如上所述，特別是用表面平均粗糙度Ra超過(guò)4.0wm的工作輥的表面光軋中伸長(zhǎng)效果顯著，如圖8所示使用表面平均粗糙度Ra=5.0um的工作輥，更能降低用于賦予相同延伸率的載荷。
(實(shí)施例2)
作為進(jìn)行表面光軋的試驗(yàn)材料，準(zhǔn)備板厚為2.0 3.0mm、(表面光軋前的)表面平均粗糙度Ra為0.6 0.8um、屈服應(yīng)力為690MPa的高碳鋼板。使用通過(guò)放電鈍化加工方式將表面平均粗糙度Ra鈍化加工成Ra=10.0ixm的工作輥對(duì)該高碳鋼板進(jìn)行表面光軋的結(jié)果如圖10所示(橫軸延伸率(％)、縱軸表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra ( li m))。
在賦予0.1 0.2%的延伸率的情況下(^白色菱形)同時(shí)滿足3um以下的表面平均粗糙度，但在賦予0.2%以上的延伸率的情況下( 黑色菱形)超出目標(biāo)粗糙度范圍(上限的Ra二3.0um)。由于如上所述地對(duì)形狀嚴(yán)格材料優(yōu)選賦予0.2%以上的延伸率，因而優(yōu)選調(diào)整超過(guò)的粗糙度。
因此，通過(guò)在具有上述進(jìn)行了鈍化加工的(高粗糙度)工作輥的軋制機(jī)架的下游側(cè)配置了一臺(tái)具有光潔輥的軋制機(jī)架的表面光軋機(jī)進(jìn)行表面光軋。在這里，直接使用高粗糙度工作輥中的軋制條件，利用光潔輥的軋制條件將載荷設(shè)為5.0kK/mm。該結(jié)果也同時(shí)表示在圖10中，但關(guān)于用黑色菱形表示的整個(gè)鋼帶，確認(rèn)的是，用光潔輥軋制后成為用黑色三角A表示的延伸率和表面平均粗糙度，能賦予作為目標(biāo)的延伸率(0.2%以上高粗糙度工作輥和
光潔輥的合計(jì))和表面平均粗糙度Ra (0.5um以上、3.0ym以下)。(實(shí)施例3)
冷連軋機(jī)的末機(jī)架應(yīng)用實(shí)施光潔加工至表面平均粗糙度Ra=0.05Pm的工作輥，準(zhǔn)備冷軋后的板厚為1.5mm、表面平均粗糙度Ra=0.2ym的鋼帶，作為試驗(yàn)材料。
該試驗(yàn)材料在冷軋后用連續(xù)退火設(shè)備(在退火爐內(nèi))實(shí)施退火、水淬火處理及回火處理，最終的拉伸強(qiáng)度為1300MPa，屈服強(qiáng)度為lOOOMPa。并且，在試驗(yàn)材料中因伴隨水淬火處理時(shí)的激烈的溫度變化的熱應(yīng)力及伴隨馬氏體相變的膨脹產(chǎn)生變形，淬火處理后波高變成20mm，脫離要求的形狀。
對(duì)于該試驗(yàn)材料，使用設(shè)在連續(xù)退火爐的退火爐出口側(cè)上的表面光軋機(jī)，通過(guò)放電鈍化加工方式加工成表面平均粗糙度Ra=4.0um及10Pm后，利用實(shí)施了硬質(zhì)鍍鉻的工作輥，以各種軋制載荷實(shí)施表面光軋。
圖11是表示對(duì)上述試驗(yàn)材料進(jìn)行表面光軋時(shí)的表面光軋載荷(橫軸單位kN/mm)和形狀矯正后的波高(縱軸mm)之間關(guān)系的圖。表面光軋載荷增加的同時(shí)形狀矯正效果提高，用任意輥都能充分地得到要求形狀。
在圖ll所示的例子中，在滿足用"〇"標(biāo)記(白色的圓)表示的目標(biāo)形狀的條件下，賦予延伸率0.1 0.2%，此時(shí)鋼板的表面平均粗糙度為Ra^l.5 2.8pm，可得到作為目標(biāo)的延伸率和表面粗糙度。而且，即使基于高粗糙度輥的軋制次數(shù)(機(jī)架數(shù)量)為多次，也能沒(méi)有問(wèn)題地得到與實(shí)施例1至3相同的效果。基于光潔輥的軋制為多次的情況下，也能與總延伸率對(duì)應(yīng)地得到與圖IO相同的結(jié)果。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
由上述實(shí)施例l、 2及3可知，通過(guò)利用本發(fā)明的方法，即使對(duì)于
由例如具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼、高碳鋼、以及通過(guò)伴隨淬火處理及回火處理的連續(xù)退火而制造出的具有980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼之類的硬質(zhì)鋼組成的鋼帶，也能夠無(wú)需大體積的設(shè)備、繁雜的管理，以與軟質(zhì)材料相同程度的軋制負(fù)荷賦予鋼帶規(guī)定的延伸率、平坦度和表面平均粗糙度。由此，使用已有的表面光軋?jiān)O(shè)備能賦予鋼帶規(guī)定的平坦度和表面粗糙度。并且，能實(shí)現(xiàn)平坦度和耐粘模性優(yōu)良的硬質(zhì)鋼鋼帶的制造，在工業(yè)上可得到有用的效果。
艮P，通過(guò)本發(fā)明的應(yīng)用，在已有的設(shè)備上不施加任何改造僅變更工作輥表面的平均粗糙度Ra，就能制造出滿足目標(biāo)形狀的高強(qiáng)度冷軋鋼帶。由此，不必另行實(shí)施形狀矯正工序，能實(shí)現(xiàn)成本的縮減及交貨期的縮短。
并且，在以往的表面光軋工序中沒(méi)有充分進(jìn)行形狀矯正的鋼帶的情況下，表面光軋后巻繞到巻材時(shí)發(fā)生各種問(wèn)題。但是，通過(guò)本發(fā)明的應(yīng)用，由于進(jìn)行形狀矯正后能用巻材進(jìn)行巻繞，因而能消除巻繞時(shí)的通過(guò)問(wèn)題，通過(guò)曲折移動(dòng)能消除鋼帶之間產(chǎn)生的滑動(dòng)痕。
權(quán)利要求
1.一種鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用由1個(gè)以上的軋制機(jī)架組成的表面光軋?jiān)O(shè)備，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶，實(shí)施延伸率為0.1％以上的表面光軋，其中，所述軋制機(jī)架具有表面平均粗糙度Ra在3.0～10.0μm范圍的工作輥。
2. —種鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用由1個(gè)以上的第一軋制機(jī)架和1個(gè)以上的第二軋制機(jī)架組成 的表面光軋?jiān)O(shè)備，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶，實(shí)施延伸率為 0.1%以上的表面光軋，其中，所述第一軋制機(jī)架具有表面平均粗糙度Ra為3.0 10.0um范圍 的工作輥，所述第二軋制機(jī)架位于所述第一軋制機(jī)架的下游側(cè)，具有實(shí)施了 光潔加工的工作輥。
3. 如權(quán)利要求l所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，實(shí)施 表面光軋，以使表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)到0.5 3.0 y m的范圍。
4. 如權(quán)利要求2所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，實(shí)施 表面光軋，以使表面光軋后的鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)到0.5 3.0 um的范圍。
5. 如權(quán)利要求2所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，在以 所述第一軋制機(jī)架總計(jì)賦予延伸率0.1%以上后，使用所述第二軋制機(jī) 架進(jìn)行表面光軋，以使鋼帶表面的平均粗糙度Ra達(dá)到0.5 3.0 u m的范圍。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的鋼帶的表面光軋方法，其特 征在于，所述表面光軋?jiān)O(shè)備設(shè)在連續(xù)退火設(shè)備中退火爐的出口側(cè)之后并構(gòu) 成所述連續(xù)退火設(shè)備的一部分，所述具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶為通過(guò)伴隨淬火處理及回 火處理的連續(xù)退火而制造出的具有980MPa以上拉伸強(qiáng)度的高強(qiáng)度冷 軋鋼帶。
7. 如權(quán)利要求6所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，所述 具有980MPa以上拉伸強(qiáng)度的所述高強(qiáng)度冷軋鋼帶，為對(duì)利用冷軋將鋼 帶表面的平均粗糙度Ra調(diào)整為0.3 Pm以下的冷軋鋼帶，實(shí)施所述伴 隨淬火處理及回火處理的連續(xù)退火而得到的高強(qiáng)度冷軋鋼帶。
8. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的鋼帶的表面光軋方法，其特 征在于，使用所述表面光軋?jiān)O(shè)備實(shí)施延伸率為0.2%以上的表面光軋。
9. 如權(quán)利要求6所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使用 所述表面光軋?jiān)O(shè)備實(shí)施延伸率為0.2%以上的表面光軋。
10. 如權(quán)利要求7所述的鋼帶的表面光軋方法，其特征在于，使 用所述表面光軋?jiān)O(shè)備實(shí)施延伸率為0.2%以上的表面光軋。
11. 一種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要 求1至5中任一項(xiàng)所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈 服強(qiáng)度的鋼帶實(shí)施表面光軋。
12. —種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要 求6所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶 實(shí)施表面光軋。
13. —種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要求7所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶 實(shí)施表面光軋。
14. 一種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要 求8所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶 實(shí)施表面光軋。
15. —種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要 求9所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶 實(shí)施表面光軋。
16. —種高強(qiáng)度冷軋鋼板的制造方法，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要 求10所述的鋼帶的表面光軋方法，對(duì)具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼 帶實(shí)施表面光軋。
全文摘要
通過(guò)使用由具有表面平均粗糙度Ra為3.0～10.0μm范圍的高粗糙度工作輥的1個(gè)以上的軋制機(jī)架和在所述軋制機(jī)架的下游設(shè)置的、具有光潔輥的1個(gè)以上的軋制機(jī)架組成的表面光軋?jiān)O(shè)備，對(duì)鋼帶實(shí)施總延伸率0.1％以上的表面光軋，即使相對(duì)于具有340MPa以上屈服強(qiáng)度的鋼帶，無(wú)需大體積的設(shè)備和繁雜的管理，就能以與軟質(zhì)材料相同程度的軋制載荷賦予鋼帶規(guī)定的延伸率、平坦度及表面平均粗糙度。并且特別是得到Ra為0.5～3.0μm的耐粘模性優(yōu)良的高強(qiáng)度冷軋鋼板。
文檔編號(hào)B21B1/22GK101563172SQ20078004687
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者川井孝將, 木村幸雄 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社