[发明专利]钢材的水冷方法及采用该水冷方法制得的钢材

说明书

本申请是申请号为200680015657.9、发明名称为“钢材的水冷方法及采用该水冷方法制得的钢材”、申请日为2006年4月5日、进入中国国家阶段日期为2007年11月8日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及控制被加热的钢材的氧化膜厚度的水冷方法及采用该水冷方法制得的钢材。

背景技术

钢材在铸造后在热和/或冷态下被加工，制成制品形状后实施退火。已退火的钢材对表面实施化学转化处理或镀覆。该场合，若表面生成氧化膜，则化学转化处理和镀覆不能充分地进行，其后的涂装性、镀层的粘附性和耐腐蚀性遭到损害。因此，退火了的钢材必须在无氧化下进行冷却。

在无氧化下冷却钢材的场合，在氮等非氧化性气体中进行。原因是若气体内含有氧等氧化性气体，钢材会被氧化的缘故。

作为冷却介质使用水时，由于水本身为氧化性，因此不能避免钢材的氧化。然而，在钢材的厚度厚、或者需要较快的冷却速度的场合，使用气体的冷却不能得到所需要的冷却速度，需要使用水的冷却。这种场合，为了除去钢材表面生成的氧化膜，退火后需要酸洗等的后处理。

作为对钢材进行水冷时的无氧化冷却方法，曾提出了降低冷却水中的溶解氧（脱气）的方法。

特开昭54-24211号公报曾提出了冷却中使用通过沸腾而先进行了脱气的水的方法；特开昭57-198218号公报曾提出了将冷却水中的溶解氧浓度降到0.01ppm以下而进行冷却的方法；另外，特开昭61-179820号公报曾提出了具有脱气设备的冷却设备。

水冷中的钢材氧化有：以溶解氧为氧源进行的氧化、和由冷却水本身引起的氧化，但上述专利文献未理睬这些氧化作用而提出了只降低溶解氧的方案。

特开昭63-7339号公报，考虑到存在由溶解氧及水引起的氧化的情况，为了降低由水引起的氧化而提出了电化学的方法。

然而，现有技术并没有：区别由水中溶解氧引起的氧化膜的厚度、和由与被加热的钢材接触而产生的水蒸气（即，冷却水本身）引起的氧化膜的厚度，特定对各个氧化膜的厚度造成影响的因素，定量地弄清各个氧化膜的厚度与其影响因素的关系。

发明内容

如上所述，在厚钢材的冷却或需要较快的冷却速度的冷却中，需要使用水的冷却，但使用水的冷却需要除去用于除去钢材表面生成的氧化膜的酸洗等的后处理。

因此，本发明提供在水冷后不需要除去氧化膜的后处理的钢材的水冷方法、及采用该水冷方法得到的钢材。

本发明者们详细地调查了含有溶解氧的水所引起的氧化现象的结果，可正确地探求氧引起的氧化和水蒸气引起的氧化的作用，还可探求外观干净、不会妨碍化学转化处理和镀覆处理的氧化膜厚度的极限。即，可探求可降低表面氧化膜厚度以便外观干净、不会妨碍化学转化处理和镀覆处理的水冷条件的适宜范围。

本发明是对被加热的钢材进行水冷的水冷方法，其特征在于，利用下述式控制在钢材表面上生成的氧化膜的厚度，