[发明专利]钢材的冷却方法、钢材的制造方法、钢材冷却设备及钢材制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及钢材的冷却方法、钢材的制造方法、钢材冷却设备及钢材制造设备。

背景技术

在厚钢板等壁厚较厚的钢材的制造中，为了不进行大量的合金成分的添加而得到 高强度及高韧性，通常，利用以离线进行辊式淬火的方法来进行淬火处理。然而，例如，在板 厚超过100mm的钢材的情况下，会产生辊道挠曲等搬运的问题。因此，在这样的厚物钢材的 情况下，利用浸渍于水中而冷却的方法来进行淬火处理。

浸渍于水中而冷却的钢材的淬火处理(以下，也仅称为浸渍冷却。)在图1或图2所 示的设备中，在利用带有台车2的加热炉3对钢材1进行了加热之后，利用起重机等悬吊用具 4来悬吊钢材1，以使钢材的宽面部长边方向成为垂直或水平的方式浸渍在由水5充满的水 槽6内来进行。淬火中的冷却速度越快，越能得到高强度且高韧性的材质的钢材。

作为浸渍于水中而对钢材进行冷却的方法，存在专利文献1的技术。专利文献1的 钢片的水冷方法的特征在于，以钢片宽面成为侧面的方式沿垂直方向浸渍于水中并从钢片 两面进行水喷射，实现钢片的急速且均匀的冷却。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-199992号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，如专利文献1的方法那样使从加热炉抽出的钢材的宽面部垂直地浸渍的情 况下，如图3所示，在板长较长的钢材中，存在由于自重而吊起时钢材1发生变形的问题。例 如，在板厚150mm、板长13m的情况下，在吊起时发生变形而全长产生500mm左右的翘曲。

而且，在使从加热炉抽出的钢材的宽面部水平地浸渍在水中的情况下，如图4所 示，在钢材1的上表面产生的蒸气泡7未滞留而向箭头的方向移动。然而，在钢材1的下表面 中，当产生的蒸气泡7滞留而形成蒸气膜8时，钢材下表面与水不会直接接触，因此热传递受 到阻碍。因此，与钢材1的上表面相比，下表面难以变冷，会产生平均冷却速度的下降、上下 表面的冷却不均匀。其结果是，存在强度或韧性的下降、在冷却中产生翘曲这样的问题。例 如，使板厚150mm的钢材的宽面部水平地浸渍时，上下表面的温度履历如图5那样，钢材的下 表面温度比上表面温度升高最大350℃。

因此，在使从加热炉抽出的钢材的宽面部水平地浸渍于水中的情况下，为了使钢 材上下表面的冷却均匀，需要使用水喷流等冷却装置而促进下表面的冷却。然而，例如，在 进行板宽2m、板长10m以上的钢材的淬火处理的情况下，需要设置多个喷嘴、大量的冷却水， 会花费设备成本及运行成本。此外，由于喷嘴配置而也存在产生冷却不均的问题。

本发明鉴于上述实际情况而作出，其目的在于提供一种促进钢材下表面的冷却， 得到高强度及高韧性的材质，而且在冷却中不会产生翘曲的钢材的冷却方法。

用于解决课题的方案

本发明为了解决前述的以往的问题点而作出，其方案如下所述。

[1]一种钢材的冷却方法，其特征在于，以钢材的宽面部为上下表面，以使钢材的 宽面部短边方向的从水平面起的倾斜角度成为15°以上且45°以下的方式，将钢材浸渍在蓄 积有钢材体积的20倍以上的水的水槽内。

[2]一种钢材的冷却方法，其特征在于，以钢材的宽面部为上下表面，以使钢材的 宽面部短边方向的从水平面起的倾斜角度成为15°以上且75°以下的方式，将钢材浸渍在蓄 积有钢材体积的20倍以上的水的水槽内。

[3]一种钢材的制造方法，其特征在于，具有如下所述的工序：对钢材进行加热的 工序；及以被加热的钢材的宽面部为上下表面，以使钢材的宽面部短边方向的从水平面起 的倾斜角度成为15°以上且45°以下的方式，将钢材浸渍在蓄积有钢材体积的20倍以上的水 的水槽内的工序。

[4]一种钢材的制造方法，其特征在于，具有如下所述的工序：对钢材进行加热的 工序；及以被加热的钢材的宽面部为上下表面，以使钢材的宽面部短边方向的从水平面起 的倾斜角度成为15°以上且75°以下的方式，将钢材浸渍在蓄积有钢材体积的20倍以上的水 的水槽内的工序。

[5]一种钢材冷却设备，其特征在于，具备：水槽，蓄积有钢材体积的20倍以上的 水；及浸渍构件，以使所述钢材的宽面部短边方向的从水平面起的倾斜角度成为15°以上且 45°以下的方式，将所述钢材保持在所述水槽内。