JP2024032016A - 熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理ライン内で、特定の化学的鋼組成及び達すべき特定のミクロ組織を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法を提供する。
【解決手段】熱処理ライン内で、事前に定められた熱処理が鋼板に対して実施される、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選択される０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法であって、Ａ．少なくとも１つのセンサが、熱処理中に生じるずれを検出する、制御ステップ、Ｂ．ずれが熱処理中に検出されたときに、ミクロ組織の目標に達するためにずれを考慮して、新しい熱経路を決定するための計算ステップ、Ｃ．熱経路が、鋼板に対してオンラインで実施される、新しい熱処理ステップを含む、方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱処理ライン内で、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選択される０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法に関する。

被覆鋼板又は未被覆鋼板を自動車車両の製造のために使用することが既知である。多数の鋼グレードが、乗り物を製造するために使用される。鋼グレードの選択は、鋼部品の最終用途に依存する。例えば、ＩＦ（極低炭素）鋼は、露出部品のために生産され得、ＴＲＩＰ（変態誘起塑性）鋼は、シート及びフロアクロスメンバ又はＡピラーのために生産され得、ＤＰ（二相）鋼は、リアレール又はルーフクロスメンバのために生産され得る。

これらの鋼の生産中、１つの特定の用途向けに期待される機械的性質を有する所望の部品を得るために、極めて重要な処理が鋼に対して実施される。そのような処理は、例えば、金属被覆を付着させる前の連続焼鈍又は焼入れ及び分配処理であり得る。これらの処理は、適合された炉ライン内で実施される。

これらの処理中、何らかの予定外のずれがオンラインで現れることがある。例えば、炉内の温度、鋼板の厚さ、ライン速度が変化し得る。

特許出願ＵＳ４４４０５８３は、帯鋼が進む方向に配置された、高温の走行する帯鋼に対して冷却剤を噴霧する複数のノズル、及び冷却剤をノズルに供給するパイプに取り付けられた流量制御弁を含む冷却装置を使用することにより実施される、鋼帯のための制御された冷却の方法に関する。帯鋼の厚さ、冷却開始温度及び冷却終了温度並びに所望の冷却率を含む式を使用することにより、所望の冷却率を得るのに必要な熱伝達率が計算され、得られた熱伝達率は、冷却剤噴霧ゾーンの前後のアイドルパスゾーン内の自然冷却効果に従って補正される。次いで、冷却剤の流量と熱伝達率とのあらかじめ確立された関係から冷却剤の流量が導かれ、設定される。帯鋼の進行経路に沿った冷却剤噴霧ゾーンの長さは、帯鋼の走行速度、冷却開始温度及び冷却終了温度並びに所望の冷却率を使用して計算される。計算値に対応するような数のノズルのみから冷却剤が噴霧されるように、ノズルはオンオフが設定される。制御された冷却が行われている間に帯鋼の厚さが変化すると、それに応じて冷却剤の流量を補正するように、上述の設定に基づいて熱伝達率が再計算される。帯鋼の速度が変化すると、ノズルのオンオフパターンを補正するように、冷却剤噴霧領域の長さが再計算される。

この方法では、ずれが現れると、ずれを補正するように、熱伝達率又は冷却剤噴霧領域の長さが再計算される。この方法は、化学組成、ミクロ組織、性質、表面性状などを含む鋼板特性を考慮していない。したがって、各鋼板がそれ自体の特性を有する場合でも、同じ補正が任意の種類の鋼板に適用されるというリスクがある。この方法は、多数の鋼グレードの個別化されていない冷却処理を可能にする。

その結果、補正は、１つの特定の鋼に適合されておらず、したがって、処理の最後に所望の特性が得られない。さらに、処理後、鋼は、機械的性質のばらつきが大きくなり得る。最後に、広範囲の鋼グレードを製造できる場合でも、処理された鋼の品質は不十分である。

米国特許第４４４０５８３号明細書

したがって、本発明の目的は、熱処理ライン内で、特定の化学的鋼組成及び達すべき特定のミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法を提供することにより、上述の欠点を解決することである。別の目的は、各鋼板に適合させた処理を提供することにより、熱経路をオンラインで調整することであり、そのような処理は、可能な限り最短計算時間で非常に正確に計算される。別の目的は、期待される性質を有する、つまり、可能な限り最小限のばらつきを有するような鋼板を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の方法を提供することにより達成される。本方法はまた、請求項２～２０に記載のいずれかの特性を含むことができる。

別の目的は、請求項２１に記載のコイルを提供することにより達成される。コイルはまた、請求項２２又は２３に記載の特性を含むことができる。

別の目的は、請求項２４に記載の熱的処理ラインを提供することにより達成される。

最後に、この目的は、請求項２５に記載のコンピュータプログラム製品を提供することにより達成される。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の発明を実施するための形態から明らかになるであろう。

本発明を例示するために、特に以下の図を参照して、非限定的な例の様々な実施形態及び試行を説明する。

本発明による一例を示す図である。 加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び過時効ステップを含む鋼板の連続焼鈍を示す図である。 本発明による好ましい実施形態を示す図である。 溶融により被覆を付着させる前に連続焼鈍が鋼板に対して実施される本発明による一例を示す図である。

以下の用語が定義される：
－ ＣＣ：重量パーセント単位の百分率での化学組成、
－ ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}：ミクロ組織の目標値、
－ ｍ_{ｓｔａｎｄａｒｄ}：選択された製品のミクロ組織、
－ Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}：機械的性質の目標値、
－ ｍ_ｉ：鋼板の初期ミクロ組織、
－ Ｘ：重量パーセント単位の相分率、
－ Ｔ：セルシウス温度（℃）単位の温度、
－ ｔ：時間（ｓ）、
－ ｓ：秒、
－ ＵＴＳ：最大引張強さ（ＭＰａ）、
－ ＹＳ：降伏応力（ＭＰａ）、
－ 亜鉛に基づく金属被覆は、５０％超の亜鉛を含む金属被覆を意味し、
－ アルミニウムに基づく金属被覆は、５０％超のアルミニウムを含む金属被覆を意味し、及び
－ ＴＴ：熱処理及び
－ 熱経路、ＴＴ、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}、ＴＰ_ｘ及びＴＰ_ｘｉｎｔは、時間、熱処理の温度、及び冷却率、等温率又は加熱率から選択される少なくとも１つの率を含む。等温率は、一定の温度を有する率を意味し、及び
－ ナノ流体：ナノ粒子を含む流体。

「鋼」又は「鋼板」という名称は、部品が、最大２５００ＭＰａ、より好ましくは最大２０００ＭＰａの引張強さを実現するのを可能にする組成を有する鋼板、コイル、プレートを意味する。例えば、引張強さは、５００ＭＰａ以上、好ましくは１０００ＭＰａ以上、有利には１５００ＭＰａ以上である。本発明による方法は任意の種類の鋼に適用できるため、広範囲の化学組成が含まれる。

本発明は、熱処理ライン内で、事前に定められた熱処理ＴＴが鋼板に対して実施される、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選択される０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法であって、
Ａ．少なくとも１つのセンサが、熱処理ＴＴ中に生じる何らかのずれを検出する、制御ステップ、
Ｂ．ある一つのずれが前記熱処理中に検出されたとき実施される計算ステップであって
、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するためにずれを考慮して新しいある一つの熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が決定されるようにするものであり、
１）ＴＰ_ｘの最後における１つのミクロ組織ｍ_ｘに対応するＴＰ_ｘである少なくとも２つの熱経路が、ＴＴ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための鋼板のミクロ組織ｍ_ｉに基づいて計算される、計算サブステップ、
２）ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための１個の新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が選択され、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、ＴＰ_Ｘから選択され、及びｍ_Ｘがｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に最も近いように選択される、選択サブステップ
を含む、計算ステップ、
Ｃ．ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が、鋼板に対してオンラインで実施される、新しい熱処理ステップ
を含む、方法に関する。

いかなる理論によっても制限されることは望まないが、本発明による方法が適用されるとき、各鋼板に応じて個別化された熱処理を提供することにより、熱処理中に生じる何らかのずれを補正することが可能であるようである。そうするために、正確な特定の新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}、特に処理に沿ったすべての相の割合、ｍ_ｉ（鋼板に沿ったミクロ組織のばらつきを含む。）及びずれを考慮して、短い計算時間で計算される。実際、本発明による方法は、計算のために、熱力学的安定相、すなわち、フェライト、オーステナイト、セメンタイト及びパーライト、並びに熱力学的準安定相、すなわち、ベイナイト及びマルテンサイトを考慮している。したがって、可能な限り最小限のばらつきを有する、期待される性質を有する鋼板が得られる。

好ましくは、ミクロ組織ｍ_ｘ相、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}相及びｍ_ｉ相は、サイズ、形状及び化学組成から選択された少なくとも１つの要素により規定される。

好ましくは、達すべきミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}は、
－ １００％のオーステナイト、
－ ５～９５％のマルテンサイト、４～６５％のベイナイト、残部はフェライト、
－ ８～３０％の残留オーステナイト、固溶体中の０．６～１．５％の炭素、残部はフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト及び／又はセメンタイト、
－ １％～３０％のフェライト及び１％～３０％のベイナイト、５～２５％のオーステナイト、残部はマルテンサイト、
－ ５～２０％の残留オーステナイト、残部はマルテンサイト、
－ フェライト及び残留オーステナイト、
－ 残留オーステナイト及び金属間相、
－ ８０～１００％のマルテンサイト及び０～２０％の残留オーステナイト
－ １００％のマルテンサイト、
－ ５～１００％のパーライト及び０～９５％のフェライト並びに
－ 少なくとも７５％の等軸フェライト、５～２０％のマルテンサイト及び１０％以下の量のベイナイト
を含む。

有利には、鋼板は、二相ＤＰ、変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）、焼入れ及び分配された鋼（Ｑ＆Ｐ）、双晶誘起塑性（ＴＷＩＰ）、炭化物を含まないベイナイト（ＣＦＢ）、プレスハードニング鋼（ＰＨＳ）、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及び高延性二相（ＤＰ ＨＤ）を含む任意の種類の鋼グレードであり得る。

化学組成は各鋼板に依存する。例えば、ＤＰ鋼の化学組成は以下を含み得る：
０．０５＜Ｃ＜０．３％、
０．５≦Ｍｎ＜３．０％、
Ｓ≦０．００８％、
Ｐ≦０．０８０％、
Ｎ≦０．１％、
Ｓｉ≦１．０％、
鉄及び成長の結果生じる不可避不純物で構成される組成物の残部。

図１は、ＴＴが熱処理ライン内で鋼板に対して実施される本発明による一例を示し、そのような鋼板は、化学組成ＣＣ及び達すべきｍ_{ｔａｒｇｅｔ}を有する。

本発明によれば、ステップＡ）において、熱処理中に生じる何らかのずれが検出される。好ましくは、ずれは、炉温度、鋼板温度、ガスの量、ガス組成、ガス温度、ライン速度、熱処理ライン内の故障、溶融浴の変化、鋼板放射率及び鋼厚さの変化の中から選択される工程パラメータの変化に起因する。

炉温度は、特に連続焼鈍における、加熱温度、均熱温度、冷却温度、過時効温度であり得る。

鋼板温度は、熱処理の任意の時点に、熱処理ラインの様々な位置、例えば、
－ 好ましくは直火炉（ＤＦＦ）、ラジアントチューブ炉（ＲＴＦ）、電気抵抗炉又は誘導炉である加熱部内、
－ 冷却部内、特に、冷却ジェット内、焼入れシステム内又はスナウト内及び
－ 好ましくは電気抵抗炉である等温部内
で測定することができる。

温度の変化を検出するために、センサは、高温計又はスキャナであり得る。

通常、熱処理は、酸化性雰囲気中、すなわち、例えば、Ｏ_２、ＣＨ_４、ＣＯ_２又はＣＯである酸化性ガスを含む雰囲気中で実施することができる。熱処理はまた、中性雰囲気中、すなわち、例えば、Ｎ_２、Ａｒ又はＨｅである中性ガスを含む雰囲気中で実施することができる。最後に、熱処理はまた、還元性雰囲気中、すなわち、例えば、Ｈ_２又はＨＮ_ｘである還元性ガスを含む雰囲気中で実施することができる。

ガス量の変化は、気圧計により検出することができる。

ライン速度は、レーザセンサにより検出することができる。

例えば、熱処理ライン内の故障は以下があり得る：
－ 直火炉内：もはや動作しないバーナー、
－ ラジアントチューブ炉内：もはや動作しないラジアントチューブ、
－ 電気炉内：もはや動作しない抵抗又は
－ 冷却部内：もはや動作しない１個又はいくつかの冷却ジェット。

そのような場合、センサは、高温計、気圧計、電気消費量又はカメラであり得る。

鋼厚さの変化は、レーザセンサ又は超音波センサにより検出することができる。

ずれが検出されたとき、ｍ_ｘに対応する少なくとも２つの熱経路ＴＰ_ｘが、ＴＴ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するためのｍ_ｉに基づいて計算され、そのようなＴＰ_ｘは、ずれを考慮している。ＴＰ_ｘの計算は、熱的挙動が考慮されるだけの従来の方法と比較して、鋼板の熱的挙動及び冶金学的挙動に基づいている。

図２は、加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び過時効ステップを含む鋼板の連続焼鈍を示す。Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}の変化に起因するずれＤが検出される。したがって、図２に第１の冷却ステップについてのみ示すように、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するために多数のＴＰ_ｘが計算される。この例において、計算されたＴＰ_ｘは、第２の冷却ステップ及び過時効ステップも含む（図示せず）。

好ましくは、少なくとも１０個のＴＰ_ｘが計算され、より好ましくは少なくとも５０個、有利には少なくとも１００個、より好ましくは少なくとも１０００個のＴＰ_ｘが計算される。例えば、計算されたＴＰ_ｘの数は、２～１００００個の間、好ましくは１００～１００００個の間、好ましくは１０００～１００００個の間である。

ステップＢ．２）において、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための１個の新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が選択される。ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、ＴＰ_ｘから選択され、及びｍ_ｘがｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に最も近いように選択される。したがって、図１において、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、多数のＴＰ_ｘから選択される。好ましくは、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}及びｍ_ｘ中に存在する各相の相割合の間の差は±３％である。

有利には、ステップＢ．１）において、ｍ_ｉ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}の間の放出又は消費される熱エンタルピーＨが、

（Ｘは相分率である。）
のように計算される。

いかなる理論によっても制限されることは望まないが、Ｈは、相変態が実施されるときにすべての熱経路に沿って放出又は消費されるエネルギーを表す。いくつかの相変態は発熱性であり、いくつかの相変態は吸熱性であると考えられる。例えば、加熱経路中のフェライトからオーステナイトへの変態は吸熱性である一方、冷却経路中のオーステナイトからパーライトへの変態は発熱性である。好ましくは、Ｈ_ｘは、ＴＰ_ｘの計算において考慮される。

好ましい実施形態において、ステップＢ．１）において、すべての熱サイクルＴＰ_ｘが、

（式中、Ｃｐｅ：相の比熱（Ｊ・ｋｇ^－１・Ｋ^－１）、ρ：鋼の密度（ｇ．ｍ^－３）、Ｅｐ：鋼の厚さ（ｍ）、φ：熱流束（対流及び放射、Ｗ）、Ｈ_ｘ（Ｊ．ｋｇ^－１）、Ｔ：温度（℃）及びｔ：時間（ｓ）。）
のように計算される。

好ましくは、ステップＢ．１）において、中間熱経路ＴＰ_ｘｉｎｔに対応する少なくとも１つの中間鋼ミクロ組織ｍ_ｘｉｎｔ及び熱エンタルピーＨ_ｘｉｎｔが計算される。この場合、ＴＰ_ｘの計算は、多数のＴＰ_ｘｉｎｔの計算によって得られる。したがって、好ましくは、ＴＰ_ｘは、すべてのＴＰ_ｘｉｎｔの合計であり、Ｈ_ｘは、すべてのＨ_ｘｉｎｔの合計である。この好ましい実施形態において、ＴＰ_ｘｉｎｔは、定期的に計算される。例えば、ＣＰ_ｘｉｎｔは、０．５秒毎、好ましくは０．１秒以下毎に計算される。

図３は、ステップＢ．１）において、ＴＰ_{ｘｉｎｔ１}及びＴＰ_{ｘｉｎｔ２}にそれぞれ対応するｍ_ｉｎｔ１及びｍ_ｉｎｔ２並びにＨ_{ｘｉｎｔ１}及びＨ_{ｘｉｎｔ２}が計算される好ましい実施形態を示す。すべての熱経路中のＨ_ｘが、ＴＰ_ｘを計算するために決定される。本発明によれば、多数の、すなわち、２個を超えるＴＰ_ｘｉｎｔ、ｍ_ｘｉｎｔ及びＨ_ｘｉｎｔが、ＴＰ_ｘを得るために計算される（図示せず）。

好ましい実施形態において、ステップＢ．２）の前に、降伏応力ＹＳ、最大引張強さＵＴＳ、伸び、穴拡げ性、成形性の中から選択される少なくとも１つの目標機械的性質Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が選択される。本実施形態において、好ましくは、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}は、Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}に基づいて計算される。

いかなる理論によっても制限されることは望まないが、鋼板の特性は、鋼生産中に適用される工程パラメータにより規定されると考えられる。したがって、有利には、ステップＢ．１）において、熱処理ラインに入る前に鋼板が経る工程パラメータが、ＴＰ_ｘを計算するために考慮される。例えば、工程パラメータは、冷間圧延圧下率、巻取温度、ランアウトテーブル冷却経路、冷却温度及びコイル冷却率の中から選択される少なくとも１つの要素を含む。

別の実施形態において、熱処理ライン内で鋼板が経る処理ラインの工程パラメータが、ＴＰ_ｘを計算するために考慮される。例えば、工程パラメータは、達すべき特定の熱鋼板温度、ライン速度、冷却部の冷却能、加熱部の加熱能、過時効温度、冷却温度、加熱温度及び均熱温度の中から選択される少なくとも１つの要素を含む。

好ましくは、熱経路、ＴＰ_ｘ、ＴＰ_ｘｉｎｔ、ＴＴ又はＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、加熱処理、等温処理又は冷却処理から選択される少なくとも１つの処理を含む。例えば、熱経路は、再結晶焼鈍、プレスハードニング経路、回復経路、二相域焼鈍又は完全オーステナイト系焼鈍、焼戻し経路、分配経路、等温経路又は焼入れ経路であり得る。

好ましくは、再結晶焼鈍が実施される。再結晶焼鈍は、任意選択的に予熱ステップ、加熱ステップ、均熱ステップ、冷却ステップ及び任意選択的に均等化ステップを含む。この場合、再結晶焼鈍は、任意選択的に予熱部、加熱部、均熱部、冷却部及び任意選択的に均等化部を含む連続焼鈍炉内で実施される。いかなる理論によっても制限されることは望まないが、再結晶焼鈍は、取扱いがより困難な熱経路であると考えられ、その理由は、冷却ステップ及び加熱ステップを含め、考慮すべき多くのステップを含むからである。

有利には、新しい鋼板が熱処理ラインに入るたびに、新しい計算ステップＢ．１）が自動的に実施される。実際、各鋼の実際の特性はしばしば異なるため、本発明による方法は、同じ鋼グレードが熱処理ラインに入る場合でも、熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を各鋼板に適合させる。新しい鋼板を検出することができて、鋼板の新しい特性が測定され、事前に予備選択される。例えば、センサは、２つのコイル間の溶接を検出する。

好ましくは、工程での大きな変化を防ぐために、鋼板が熱処理ラインに入るとき、鋼板の最初の複数メートルに対して熱経路の適合が実施される。

好ましくは、何らかのずれが現れたかを確認するために、自動計算が熱処理中に実施される。本実施形態において、定期的に、わずかなずれが発生したかを確認するために計算が実現される。実際、センサの検出閾値が高すぎることがあり、これは、わずかなずれが必ずしも検出されるとは限らないことを意味する。例えば、数秒毎に実施される自動計算は、検出閾値に基づいていない。したがって、計算が同じ熱処理を導く場合、すなわち、熱処理がオンラインで実施される場合、ＴＴは変化しない。計算が、わずかなずれのために異なる処理を導く場合、処理は変化する。

図４は、溶融により被覆を付着させる前に連続焼鈍が鋼板に対して実施される本発明による一例を示す。本発明による方法により、ずれＤが現れると、ＴＰ_ｘが、ｍ_ｉ、選択された製品、ＴＴ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に基づいて計算される。この例において、中間熱経路ＴＰ_{ｘｉｎｔ１}～ＴＰ_{ｘｉｎｔ４}、それぞれ対応するｍ_{ｘｉｎｔ１}～ｍ_{ｘｉｎｔ４}及びＨ_{ｘｉｎｔ１}～Ｈ_{ｘｉｎｔ４}が計算される。ＴＰ_ｘを得るためにＨ_ｘが決定される。この図において、示したＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}はＴＰ_ｘから選択された。

本発明による方法により、ずれが現れると、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するために、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を含む新しい熱処理ステップが鋼板に対して実施される。

したがって、ＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ、ＤＰ ＨＤを含む前記事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできたコイルが得られ、そのようなコイルは、コイルに沿った任意の２点間で２５ＭＰａ以下、好ましくは１５ＭＰａ以下、より好ましくは９ＭＰａ以下の機械的性質の標準偏差を有する。実際、いかなる理論によっても制限されることは望まないが、計算ステップＢ．１）を含む方法は、コイルに沿った鋼板のミクロ組織のばらつきを考慮していると考えられる。したがって、鋼板に対して適用されるＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、ミクロ組織並びに機械的性質の均質化を可能にする。

標準偏差の値の低さは、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}の精度に起因する。好ましくは、機械的性質は、ＹＳ、ＵＴＳ又は伸びから選択される。

好ましくは、コイルは、亜鉛に基づく、又はアルミニウムに基づく金属被覆によって覆われている。

好ましくは、工業的生産において、同じラインで生産されたＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ、ＤＰ ＨＤを含む前記事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできた２つのコイル間の連続的に測定された機械的性質の標準偏差は、２５ＭＰａ以下、好ましくは１５ＭＰａ以下、より好ましくは９ＭＰａ以下である。

本発明による方法の実施のための熱的処理ラインが、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を実施するために使用される。例えば、熱的処理ラインは、連続焼鈍炉、プレスハードニング炉、バッチ焼鈍又は焼入れラインである。

最後に、本発明は、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を決定するために互いに協働する少なくとも冶金学的モジュール、熱的モジュール及び最適化モジュールを含むコンピュータプログラム製品であって、コンピュータにより実施されたとき本発明による方法を実施するソフトウェア命令をそのようなモジュールが含む、コンピュータプログラム製品に関する。

冶金学的モジュールは、ミクロ組織（準安定相：ベイナイト及びマルテンサイト並びに安定相：フェライト、オーステナイト、セメンタイト及びパーライトを含むｍ_ｘ、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}）、より正確には全処理にわたる相の割合を予測し、相変態の速度を予測する。

熱的モジュールは、熱処理に使用される設備、例えば、連続焼鈍炉である設備、バンドの幾何学的特性、冷却能、加熱能又は等温能を含む工程パラメータ、相変態が実施されるときにすべての熱経路に沿って放出又は消費される動的熱エンタルピーＨに応じて鋼板温度を予測する。

最適化モジュールは、冶金学的モジュール及び熱的モジュールを使用する本発明による方法に従って、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための最良の熱経路、すなわちＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を決定する。

以下の実施例では、以下の化学組成を有するＤＰ７８０ＧＩを選択した：

１．２ｍｍの厚さを得るために、冷間圧延の圧下率は５５％とした。

達すべきｍ_{ｔａｒｇｅｔ}は、以下のＰ_{ｔａｒｇｅｔ}：４６０ＭＰａのＹＳ及び７９０ＭＰａのＵＴＳに対応する１２％のマルテンサイト、５８％のフェライト及び３０％のベイナイトを含んでいた。亜鉛浴による溶融めっきを実施するために、４６０℃の冷却温度Ｔ_{ｃｏｏｌｉｎｇ}にも達しなければならない。Ｚｎ浴内の良好な被覆性を保証するために、この温度に＋／－２℃の精度で達しなければならない。

鋼板に対して実施する熱処理ＴＴは以下の通り：
－ 鋼板が、周囲温度から６８０℃まで３７．５秒間加熱される、予熱ステップ、
－ 鋼板が、６８０℃から７８０℃まで４０秒間加熱される、加熱ステップ、
－ 鋼板が、７８０℃の均熱温度Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}で２４．４秒間加熱される、均熱ステップ、
－ 鋼板が、以下の通りＨＮ_ｘを噴霧する１１個の冷却ジェットで冷却される、冷却ステップ：

－ ４６０℃の亜鉛浴内での溶融めっき、
－ ３００℃で２７．８ｓ間のトップロールまでの鋼板の冷却及び
－ 周囲温度での鋼板の冷却。

［実施例１］
＜Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}のずれ＞
均熱温度Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}が７８０℃から７６５℃まで低下したとき、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するためにずれを考慮して新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}が決定される。この目的のために、多数の熱経路ＴＰ_ｘを、ＴＴ、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するためのＤＰ７８０ＧＩのｍ_ｉ及びずれに基づいて計算した。

ＴＰ_ｘの計算後、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための１個の新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}を選択し、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}を、ＴＰ_ｘから選び、及びｍ_Ｘがｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に最も近いように選択した。ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}は以下の通りである：
－ 熱処理ラインの均熱部内で、ずれのために、鋼板が、７６５℃の均熱温度Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}で２４．４秒間加熱される、均熱ステップ、
－ 鋼板が、以下の通りＨＮ_ｘを噴霧する１１個の冷却ジェットで冷却される、冷却ステップ：

－ ４６０℃の亜鉛浴内での溶融めっき、
－ ３００℃で２７．８ｓ間のトップロールまでの鋼板の冷却及び
－ 周囲温度での鋼板の冷却。

［実施例２］
＜異なる組成を有する鋼板＞
新しい鋼板ＤＰ７８０ＧＩが熱処理ラインに入り、したがって、計算ステップが、以下の新しいＣＣに基づいて自動的に実施された：

ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するために新しいＣＣを考慮して新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ２}を決定した。ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ２}は以下の通りである：
－ 鋼板が、周囲温度から６８０℃まで３７．５秒間加熱される、予熱ステップ、
－ 鋼板が、６８０℃から７８０℃まで４０秒間加熱される、加熱ステップ、
－ 鋼板が、７８０℃の均熱温度Ｔ_{ｓｏａｋｉｎｇ}で２４．４秒間加熱される、均熱ステップ、
－ 鋼板が、ＨＮ_ｘを噴霧する１１個の冷却ジェットで冷却される、冷却ステップ

－ ４６０℃の亜鉛浴内での溶融めっき、
－ ３００℃で２６．８ｓ間のトップロールまでの鋼板の冷却及び
－ 周囲温度での鋼板の冷却。

表１は、ＴＴ、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}及びＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ２}により得られた鋼の性質を示す：

本発明による方法により、ずれが現れるとき、又は異なるＣＣを有する新しい鋼板が熱処理ラインに入るとき、熱的ＴＴを調整することが可能である。新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ１}及びＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ２}を適用することにより、所望の期待される性質を有する鋼板を得ることが可能であり、各ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}は、各ずれに正確に適合されている。

Claims (25)

1. 熱処理ライン内で、事前に定められた熱処理ＴＴが鋼板に対して実施される、化学的鋼組成並びにフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト、セメンタイト及びオーステナイトの中から選択される０～１００％の少なくとも１つの相を含むミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}を有する熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法であって、
   Ａ．少なくとも１つのセンサが、前記熱処理中に生じる何らかのずれを検出する、制御ステップ、
   Ｂ．ある一つのずれが前記熱処理中に検出されたとき実施される計算ステップであって、ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するために前記ずれを考慮して新しいある一つの熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が決定されるようにするものであり、
   １）ＴＰ_ｘの最後に得られる１つのミクロ組織ｍ_ｘに対応するＴＰ_ｘである少なくとも２個の熱経路が、ＴＴ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための前記鋼板のミクロ組織ｍ_ｉに基づいて計算される、計算サブステップ、
   ２）ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に達するための１個の新しい熱経路ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が選択され、ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が、前記ＴＰ_Ｘから選択され、及びｍ_Ｘがｍ_{ｔａｒｇｅｔ}に最も近いように選択される、選択サブステップ
   を含む、計算ステップ、
   Ｃ．ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が、前記鋼板に対してオンラインで実施される、新しい熱処理ステップ
   を含む、方法。
2. ステップＡ）において、前記ずれが、炉温度、鋼板温度、ガスの量、ガス組成、ガス温度、ライン速度、熱処理ライン内の故障、溶融浴の変化、鋼板放射率及び鋼厚さの変化の中から選択される１つの工程パラメータの変化に起因する、請求項１に記載の方法。
3. 前記相が、サイズ、形状及び化学組成から選択される少なくとも１つの要素により規定される、請求項１又は２に記載の方法。
4. ミクロ組織ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}には、
   － １００％のオーステナイト、
   － ５～９５％のマルテンサイト、４～６５％のベイナイト、残部はフェライト、
   － ８～３０％の残留オーステナイト、固溶体中の０．６～１．５％の炭素、残部はフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、パーライト及び／又はセメンタイト、
   － １％～３０％のフェライト及び１％～３０％のベイナイト、５～２５％のオーステナイト、残部はマルテンサイト、
   － ５～２０％の残留オーステナイト、残部はマルテンサイト、
   － フェライト及び残留オーステナイト、
   － 残留オーステナイト及び金属間相、
   － ８０～１００％のマルテンサイト及び０～２０％の残留オーステナイト
   － １００％のマルテンサイト、
   － ５～１００％のパーライト及び０～９５％のフェライト並びに
   － 少なくとも７５％の等軸フェライト、５～２０％のマルテンサイト及び１０％以下の量のベイナイト
   が含まれる、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記鋼板が、二相、変態誘起塑性、焼入れ及び分配された鋼、双晶誘起塑性、炭化物を含まないベイナイト、プレスハードニング鋼、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及び高延性二相であり得る、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}及びｍ_Ｘ中に存在する相の相割合の間の差が±３％である、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. ステップＢ．１）において、ｍ_ｉ及びｍ_{ｔａｒｇｅｔ}の間の放出又は消費される熱エンタルピーＨが、
   

   

   （Ｘは相分率である。）
   のように計算される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. ステップＢ．１）において、すべての熱サイクルＴＰ_ｘが、
   

   

   （式中、Ｃｐｅ：相の比熱（Ｊ・ｋｇ^－１・Ｋ^－１）、ρ：鋼の密度（ｇ．ｍ^－３）、Ｅｐ：前記鋼の厚さ（ｍ）、φ：熱流束（対流＋放射、Ｗ）、Ｈ_ｘ（Ｊ．ｋｇ^－１）、Ｔ：温度（℃）及びｔ：時間（ｓ）。）
   のように計算される、請求項７に記載の方法。
9. ステップＢ．１）において、中間熱経路ＴＰ_ｘｉｎｔに対応する少なくとも１つの中間鋼ミクロ組織ｍ_ｘｉｎｔ及び熱エンタルピーＨ_ｘｉｎｔが計算される、請求項７又は８に記載の方法。
10. ステップＢ．１）において、ＴＰ_ｘが、すべてのＴＰ_ｘｉｎｔの合計であり、及びＨ_ｘが、すべてのＨ_ｘｉｎｔの合計である、請求項９に記載の方法。
11. ステップＢ．１）の前に、降伏応力ＹＳ、最大引張強さＵＴＳ、伸び、穴拡げ性、成形性の中から選択される少なくとも１つの目標機械的性質Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が選択される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. ｍ_{ｔａｒｇｅｔ}が、Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}に基づいて計算される、請求項１１に記載の方法。
13. ステップＢ．１）において、前記熱処理ラインに入る前に前記鋼板が経る工程パラメータが、ＴＰ_ｘを計算するために考慮される、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記工程パラメータが、冷間圧延圧下率、巻取温度、ランアウトテーブル冷却経路、冷却温度及びコイル冷却率の中から選択される少なくとも１つの要素を含む、請求項１３に記載の方法。
15. ステップＢ．１）において、前記熱処理ライン内で前記鋼板が経る前記熱処理ラインの工程パラメータ（複数）が、ＴＰ_ｘを計算するために考慮される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記工程パラメータが、達すべき特定の熱鋼板温度、ライン速度、冷却部の冷却能、加熱部の加熱能、過時効温度、冷却温度、加熱温度及び均熱温度の中から選択される少なくとも１つ個の要素を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記熱経路、ＴＰ_ｘ、ＴＰ_ｘｉｎｔ、ＴＴ又はＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}が、加熱処理、等温処理又は冷却処理から選択される少なくとも１つの処理を含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 新しい鋼板が前記熱処理ラインに入るたびに、新しい計算ステップＢ．１）が自動的に実施される、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記鋼板が前記熱処理ラインに入るとき、前記熱経路の適合が、前記鋼板の最初の複数メートルに対して実施される、請求項１８に記載の方法。
20. 何らかのずれが現れたか確認するために、自動計算が熱処理中に実施される、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法から得ることができるＤＰ、ＴＲＩＰ、Ｑ＆Ｐ、ＴＷＩＰ、ＣＦＢ、ＰＨＳ、ＴＲＩＰＬＥＸ、ＤＵＰＬＥＸ及びＤＰ ＨＤを含む事前に定められた製品タイプを含む鋼板でできたコイルであって、前記コイルに沿った任意の２点間で２５ＭＰａ以下の機械的性質の標準偏差を有する、コイル。
22. 前記コイルに沿った任意の２点間で１５ＭＰａ以下の標準偏差を有する、請求項２１に記載のコイル。
23. 前記コイルに沿った任意の２点間で９ＭＰａ以下の標準偏差を有する、請求項２２に記載のコイル。
24. 請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法の実施のための熱的処理ライン。
25. ＴＰ_{ｔａｒｇｅｔ}を決定するために互いに協働する、少なくとも冶金学的モジュール、最適化モジュール及び熱的モジュールを含むコンピュータプログラム製品であって、コンピュータにより実施されたとき請求項１～２０に記載の方法を実施するソフトウェア命令をそのようなモジュールが含む、コンピュータプログラム製品。

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