本公開涉及金屬帶的制造設(shè)備、金屬帶的合格與否判定方法以及金屬帶的制造方法。

背景技術(shù)：

1、在金屬帶的連續(xù)退火設(shè)備中，為了對(duì)被處理的金屬帶賦予所需的機(jī)械特性，加熱及冷卻這樣的熱處理?xiàng)l件的控制很重要。在高強(qiáng)度鋼板的制造中，作為熱處理?xiàng)l件的控制，大多提高對(duì)金屬帶進(jìn)行冷卻的冷卻速度，并且從提高沖壓成型性的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行對(duì)冷卻后的金屬帶再次加熱的回火處理。

2、用于制造高強(qiáng)度鋼板的連續(xù)退火設(shè)備具備加熱區(qū)、均熱區(qū)及冷卻區(qū)。冷卻區(qū)的冷卻方式具有液體淬火法、輥冷卻法、氣水混合(水霧)冷卻法、氣體噴射冷卻法等，為了控制金屬帶的材質(zhì)而適當(dāng)?shù)剡x擇合適的冷卻方式。

3、在它們之中，使金屬帶浸漬在液體中的液體淬火法的冷卻速度最快，能夠減少用于提高金屬帶的強(qiáng)度的合金元素的添加，因此適于高強(qiáng)度鋼板的制造。作為液體淬火法，一般方法是使被加熱了的金屬帶浸漬在液體中，與此同時(shí)從設(shè)置在液體中的狹縫噴嘴向金屬帶噴射冷卻液體，來(lái)進(jìn)行急速冷卻(驟冷)。被驟冷了的金屬帶利用被按壓的橡膠輥或來(lái)自狹縫噴嘴的基于氣體噴射的氣體擦拭來(lái)刮落剩余的液體，經(jīng)過(guò)干燥工序被再次加熱。

4、在對(duì)金屬帶進(jìn)行了急速冷卻的情況下，存在金屬帶的形狀因金屬帶的熱收縮以及伴隨著金屬組織的相變的體積膨脹的影響而容易被破壞的課題。另外，被驟冷了的金屬帶的屈服應(yīng)力變得非常大，因此即使使用配置于連續(xù)退火設(shè)備的下游側(cè)的調(diào)質(zhì)軋制機(jī)，也無(wú)法對(duì)金屬帶賦予形狀矯正所需的伸長(zhǎng)率，存在作為產(chǎn)品的金屬帶容易殘留形狀不良的課題。

5、與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)：在由金屬帶的馬氏體相變開始的溫度與結(jié)束的溫度確定的溫度區(qū)域，通過(guò)約束輥對(duì)驟冷淬火中的金屬帶進(jìn)行約束。由此，能夠抑制在驟冷后的金屬帶產(chǎn)生的形狀不良。

6、在專利文獻(xiàn)2中，作為通過(guò)調(diào)質(zhì)軋制機(jī)等軋制機(jī)對(duì)金屬帶進(jìn)行形狀控制的方法，記載了使用形狀計(jì)對(duì)金屬帶的形狀進(jìn)行測(cè)定，基于測(cè)定出的形狀與目標(biāo)形狀的偏差，對(duì)軋制機(jī)的形狀控制致動(dòng)器進(jìn)行操作。在這種情況下使用的形狀計(jì)是接觸式形狀計(jì)，通過(guò)使用在形狀測(cè)量輥的內(nèi)部埋入多個(gè)測(cè)力傳感器而得的形狀計(jì)，根據(jù)板寬方向上的接觸載荷分布，推斷金屬帶的板寬方向上的伸長(zhǎng)的分布。

7、在專利文獻(xiàn)3中公開了如下技術(shù)：在進(jìn)行高強(qiáng)度鋼板的調(diào)質(zhì)軋制的情況下，作為降低調(diào)質(zhì)軋制后的金屬帶的翹曲高度的方法，應(yīng)用表面平均粗糙度超過(guò)10.0μm的工作輥。

8、專利文獻(xiàn)1：日本專利第6094722號(hào)公報(bào)

9、專利文獻(xiàn)2：日本專利第6673285號(hào)公報(bào)

10、專利文獻(xiàn)3：日本特開2013-176802號(hào)公報(bào)

11、然而，專利文獻(xiàn)1所公開的方法需要確定在金屬帶產(chǎn)生相變的溫度區(qū)域，并在該溫度區(qū)域通過(guò)約束輥對(duì)金屬帶進(jìn)行約束。作為連續(xù)退火設(shè)備的運(yùn)行條件，在若金屬帶的輸送速度等變化，則冷卻開始溫度也發(fā)生變化，從而冷卻后的金屬帶的形狀也發(fā)生變動(dòng)的方面存在改善的余地。特別是，在高強(qiáng)度鋼板的強(qiáng)度水平提高的情況下，還存在無(wú)法使金屬帶的形狀平坦化的情況，有時(shí)在金屬帶的長(zhǎng)度方向上殘留產(chǎn)生了形狀不良的部分。

12、另一方面，專利文獻(xiàn)2所公開的方法基于在調(diào)質(zhì)軋制機(jī)的輸出側(cè)測(cè)量出的金屬帶的形狀，動(dòng)態(tài)地控制金屬帶的形狀，從而能夠使金屬帶的長(zhǎng)度方向上的形狀穩(wěn)定化。但是，專利文獻(xiàn)2所記載的形狀計(jì)是對(duì)金屬帶的板寬方向上的伸長(zhǎng)的分布進(jìn)行推斷，并不是測(cè)定金屬帶的翹曲形狀。特別是，如驟冷后的高強(qiáng)度鋼板那樣，無(wú)法測(cè)定板寬方向的剖面形狀為w型或進(jìn)一步以高階的函數(shù)被近似的壓曲形狀，因此難以進(jìn)行與金屬帶的翹曲高度相關(guān)的品質(zhì)保證。

13、專利文獻(xiàn)3所公開的方法作為驟冷后的高強(qiáng)度鋼板的形狀矯正機(jī)構(gòu)，使用具有特定的表面粗糙度的工作輥進(jìn)行調(diào)質(zhì)軋制，降低金屬帶的翹曲高度。但是，調(diào)質(zhì)軋制后的金屬帶的翹曲高度在從金屬帶切斷了樣本板后離線測(cè)定了翹曲高度。因此，無(wú)法判定是否遍及金屬帶的全長(zhǎng)滿足針對(duì)翹曲的規(guī)格。另外，驟冷后的金屬帶在長(zhǎng)度方向上具有翹曲高度的變動(dòng)。若與在高強(qiáng)度鋼板的強(qiáng)度水平高的情況下基于調(diào)質(zhì)軋制機(jī)的形狀矯正效果并不充分的情況相結(jié)合，則存在難以保證遍及金屬帶的長(zhǎng)度方向滿足翹曲形狀的產(chǎn)品規(guī)格的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的目的在于提供在包括對(duì)金屬帶進(jìn)行冷卻的冷卻部和對(duì)被冷卻了的金屬帶進(jìn)行形狀矯正的形狀矯正部的金屬帶的制造設(shè)備中，能夠可靠地進(jìn)行針對(duì)金屬帶的翹曲形狀的品質(zhì)保證的金屬帶的制造設(shè)備、制造方法。另外，本公開提供在上述金屬帶的制造設(shè)備中，作為金屬帶的形狀與翹曲高度相關(guān)的合格與否判定方法。

2、(1)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的金屬帶的制造設(shè)備包括：

3、加熱部，其對(duì)被輸送的金屬帶連續(xù)地進(jìn)行加熱；

4、冷卻部，其對(duì)由上述加熱部進(jìn)行了加熱的金屬帶進(jìn)行冷卻；

5、形狀矯正部，其對(duì)由上述冷卻部進(jìn)行了冷卻的金屬帶進(jìn)行形狀矯正；

6、第一翹曲形狀測(cè)定部，其配置于上述形狀矯正部的下游側(cè)，對(duì)上述金屬帶的翹曲形狀進(jìn)行測(cè)定；以及

7、翹曲形狀確定部，其確定從上述金屬帶的前端起的位置信息，并確定由上述第一翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的上述金屬帶的翹曲形狀與從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

8、(2)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)的基礎(chǔ)上，

9、上述金屬帶的制造設(shè)備為金屬帶的連續(xù)退火設(shè)備，

10、上述冷卻部包括具備從上述金屬帶的兩面?zhèn)认蛏鲜鼋饘賻娚淅鋮s流體的多個(gè)噴嘴的冷卻流體噴射裝置、和對(duì)上述金屬帶進(jìn)行約束的至少一對(duì)約束輥。

11、(3)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)或(2)的基礎(chǔ)上，

12、上述金屬帶的制造設(shè)備為金屬帶的連續(xù)退火設(shè)備，

13、上述形狀矯正部具備從調(diào)質(zhì)軋制機(jī)、張力矯直機(jī)及輥矯直機(jī)中選擇的至少一種形狀矯正機(jī)構(gòu)。

14、(4)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)～(3)中任一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，

15、上述金屬帶的制造設(shè)備包括在上述冷卻部與上述形狀矯正部之間測(cè)定金屬帶的翹曲形狀的第二翹曲形狀測(cè)定部，

16、上述翹曲形狀確定部確定由上述第一翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀、由上述第二翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀以及從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

17、(5)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)～(3)中任一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，

18、上述金屬帶的制造設(shè)備包括在上述加熱部與上述冷卻部之間測(cè)定金屬帶的翹曲形狀的第三翹曲形狀測(cè)定部，

19、上述翹曲形狀確定部確定由上述第一翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀、由上述第三翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀以及從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

20、(6)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)～(3)中任一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，

21、上述金屬帶的制造設(shè)備包括在上述冷卻部與上述形狀矯正部之間測(cè)定金屬帶的翹曲形狀的第二翹曲形狀測(cè)定部、和在上述加熱部與上述冷卻部之間測(cè)定金屬帶的翹曲形狀的第三翹曲形狀測(cè)定部，

22、上述翹曲形狀確定部確定由上述第一翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀、由上述第二翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀、由上述第三翹曲形狀測(cè)定部測(cè)定出的金屬帶的翹曲形狀以及從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

23、(7)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(1)～(6)中任一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，

24、上述金屬帶的翹曲形狀的測(cè)定使用從距離測(cè)定法、圖像處理法及光切斷法中選擇的至少一種翹曲形狀測(cè)定方法。

25、(8)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的金屬帶的合格與否判定方法包括：

26、對(duì)被輸送的金屬帶連續(xù)地進(jìn)行加熱的加熱工序；

27、對(duì)在上述加熱工序中被加熱了的金屬帶進(jìn)行冷卻的冷卻工序；

28、對(duì)在上述冷卻工序中被冷卻了的金屬帶進(jìn)行形狀矯正的形狀矯正工序；

29、在上述形狀矯正工序之后測(cè)定上述金屬帶的翹曲形狀的第一翹曲形狀測(cè)定工序；

30、確定從上述金屬帶的前端起的位置信息，并確定在上述第一翹曲形狀測(cè)定工序中測(cè)定出的上述金屬帶的翹曲形狀與從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系的翹曲形狀確定工序；以及

31、基于在上述翹曲形狀確定工序中確定的上述金屬帶的翹曲形狀與從上述金屬帶的前端起的位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以能夠進(jìn)行上述金屬帶的合格與否判定的方式顯示翹曲高度的分布狀態(tài)的工序。

32、(9)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(8)的基礎(chǔ)上，

33、在上述冷卻工序中，一邊使用至少一對(duì)約束輥對(duì)上述金屬帶進(jìn)行約束，一邊通過(guò)多個(gè)噴嘴從上述金屬帶的兩面?zhèn)认蛏鲜鼋饘賻娚湟后w。

34、(10)作為本公開的一個(gè)實(shí)施方式，在(8)或(9)的基礎(chǔ)上，

35、在上述形狀矯正工序中，使用從調(diào)質(zhì)軋制機(jī)、張力矯直機(jī)及輥矯直機(jī)中選擇的至少一種形狀矯正機(jī)構(gòu)執(zhí)行上述金屬帶的形狀矯正。

36、(11)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的金屬帶的制造方法制造通過(guò)(8)～(10)中任一項(xiàng)的金屬帶的合格與否判定方法判定為合格的金屬帶。

37、根據(jù)本公開，能夠提供在包括對(duì)金屬帶進(jìn)行冷卻的冷卻部和對(duì)被冷卻了的金屬帶進(jìn)行形狀矯正的形狀矯正部的金屬帶的制造設(shè)備中，能夠可靠地進(jìn)行針對(duì)金屬帶的翹曲形狀的品質(zhì)保證的金屬帶的制造設(shè)備、制造方法。另外，根據(jù)本公開，能夠提供在上述金屬帶的制造設(shè)備中，作為金屬帶的形狀與翹曲高度相關(guān)的合格與否判定方法。