具体实施方式

使用图1～图2对本发明的淬火装置的一个例子进行说明。图1是表示淬火装置10的示意图。图2是表示图1的淬火装置10的水喷射装置14附近的放大图。该淬火装置适用于在连续退火炉的均热带的出口侧设置的冷却设备。以下，作为金属板的具体例使用钢板11、作为液体(冷却液)的一个例子使用水12、作为浸渍槽的一个例子使用水槽13、作为液体喷射装置的一个例子使用水喷射装置14进行说明，但本发明并不是限于这些例子。

在图1的淬火装置10中，以水喷射装置14的至少一部分位于水12中的形式在水槽13容纳有水12。从进行加热、均热、冷却和再加热的一系列的退火处理的连续退火炉的均热带送出的高温的钢板11从水槽13的上方向水12中输送。然后，从水喷射装置14的喷嘴16向钢板11的两面喷射冷却水，进行钢板11的淬火。钢板11通过向水12中的浸渍以及冷却水的喷射而快速冷却至例如冷却水的温度之后，从水槽13的出口19送出，向下道工序输送。

如图1所示，淬火装置10具备：水槽(浸渍槽)13，其容纳供浸渍钢板(钢带)11的水12；水喷射装置14，其向钢板11喷射冷却水。并且，淬火装置10以位于在水槽13中收纳的水12中的形式设置，并且具备改变钢板11的输送方向(走板方向)的沉没辊15。

而且，水喷射装置14以至少一部分位于在水槽13内收纳的水12中的形式设置，在图1中，相对于供钢板11通过的钢板走板线的两侧隔着规定的间隙设置。并且，水喷射装置14具有在钢板11的板宽方向上延伸，并且从钢板11的两面侧向钢板11喷射冷却水的多个喷嘴16。喷嘴16在供钢板11通过的通过线的两侧，在钢板11的输送方向上隔着规定的间隙，在图1中各配置有八个。并且，在图1中，喷嘴16以全部位于在水槽13内容纳的水12中的形式设置。

钢板11在水槽13所容纳的水12中、即在比水槽13的水面位于下方的位置，通过利用从水喷射装置14的喷嘴16喷射的冷却水被快速冷却从而热收缩。尤其在钢板11为产生马氏体转变这样的材料的情况下，在钢板11的温度从马氏体转变开始的温度即Ms点起达到马氏体转变结束的温度即Mf点时，钢板11同时发生急剧的热收缩和相变膨胀，作用于钢板11的应力成为最大，钢板11走形。此时，如果钢板11的通过线从面外方向的中心偏离，则从喷嘴到钢板的距离在板宽方向、正反面变得不均，从而产生板宽方向或板厚方向的冷却速度的不均，发生非常明显的面外变形。

在本发明的淬火装置10中，在水喷射装置14的走板方向的前方和后方分别设有一对约束辊20。约束辊20将在水喷射装置14的内侧通过时的钢板11保持为平坦，对钢板11的通过线进行保持。更具体而言，在水喷射装置14前后的规定的走板方向位置配置两对夹送辊，通过夹送辊从双面侧来约束由于轧制或退火而变形的钢板11，从而在水喷射装置14的内侧将钢板11保持为平坦，并将钢板11的通过线保持在面外方向中心部。通过平坦地保持钢板11，能够防止钢板11的面外方向的位置偏移，使通过线稳定，从而能够防止由钢板11的位置偏移所引起的水喷射装置14的内侧的冷却不均性。因此，在金属板(钢板)的制造方法中，通过使用本发明的淬火装置，能够制造均一地具备所期望的材料特性的钢板11。虽然没有特别地限制约束辊20的径，但从向钢板11施加充足的约束力的观点出发，优选为直径100mm～200mm。

“面外方向”(out-of-plane direction)表示与钢板11的正反面正交的方向。面外方向的偏移是指钢板11的通过线较理想状态在与正反面正交的方向(在图1中是左右方向)存在位置偏移。对于理想状态的通过线来说，在如图1的从钢板11的板宽方向观察的侧视中，钢板11的板厚方向中央部通过将距相对的喷嘴16和喷嘴16等距离的中点连结的直线状的面外方向中心部。只要能够得到本发明的效果，允许金属板(钢板)的通过线从面外方向中心部的微小的偏移。具体而言，在如图1的侧视中，作为钢板的板厚方向中央部从面外方向中心部的偏移量，能够允许相对于喷嘴与钢板表面之间的距离为8％以内的大小。

在本发明中，在水喷射装置14的内侧，更具体而言，在钢板11的通过线与喷嘴16之间，不需要另行设置辊。因此，在本发明中，当在钢板11通过钢板11的通过线和辊附近时，不会存在钢板11的冷却速度暂时下降的情况，能够消除钢板11的特性低下的问题。

在本发明中，可以将各喷嘴16在水平方向上、更具体而言相对于钢板11的面外方向大致平行地设置各喷嘴16。因此，能够抑制每个喷嘴的走板方向上的设置范围，从而更多地确保走板方向单位长度的喷嘴设置个数，能够实现高冷却性能。

在图1和图2的例子中，以成对的两根辊的中心轴的走板方向上的位置相同的方式设置约束辊，但是如果能够实现将钢板11保持在水喷射装置14的面外方向中心，通过其他实施方式也能够得到本发明的效果。例如，如图3这样，也可以以错开各自的辊的中心轴的在走板方向上的位置的形式，换言之在走板方向上偏置地设置成对的约束辊。

如图3这样，通过在走板方向上偏置地设置成对的约束辊，能够提高平坦地保持钢板11的效果。更具体而言，通过使成对的约束辊20中距水喷射装置14较远侧的辊位于将钢板11夹住的方向，能够提高该效果。当在以一对约束辊20与钢板11相接的状态(钢板11与一对约束辊20接触，并且约束辊20中的钢板11的卷绕为0°的状态)为0mm的情况下，优选使距离水喷射装置14较远侧的辊向钢板11侧移动1mm～5mm左右。

随着水喷射装置14的前方的约束辊20与后方的约束辊20之间的距离变大，平坦地保持钢板11的效果变小，将钢板11的通过线保持在面外方向中心部的能力减退。因此，前后的约束辊20之间的距离越小越好。另一方面，如专利文献1～3所公开的淬火装置那样，如果在与水喷射装置14的喷嘴16的干涉位置设置约束辊，则会产生不能确保足够的冷却性能，或者约束辊附近的冷却水流动受到妨碍的问题。因此在本发明中，优选在不干涉喷嘴16的冷却水的流动的范围内尽可能地缩短前后的约束辊的间隔。

具体而言，优选约束辊20设置在分别距水喷射装置14的喷嘴冷却开始点和喷嘴冷却结束点0～1.2m的范围内。如果在该范围内，可以不干涉冷却水的流动，并且能够充分平坦地保持钢板。以喷嘴冷却开始点为从最靠进入侧的喷嘴喷射的水流的上端与钢板11的正面(或者反面)的接触位置，以喷嘴冷却结束点为从最靠送出侧的喷嘴喷射的水流的下端与钢板11的正面(或者反面)的接触位置。并且，在测量从喷嘴冷却开始点或者喷嘴冷却结束点到约束辊20的距离时，可以以更靠近水喷射装置14侧的辊的上端部或者下端部为起点。

本发明优选适用于拉伸强度为590MPa以上的钢板的制造装置。

实施例

以下为了本发明的进一步理解，使用实施例进行说明，但实施例并不对本发明的内容进行任何认定。

使用图1的淬火装置10，以100mpm的走板速度制造板厚1.0mm、板宽1m、拉伸强度1470MPa级的高张力冷轧钢板。钢板11的淬火开始温度(向水槽13的浸渍开始温度)为750℃，冷却至水温30℃。在水喷射装置14的走板方向前后，在分别距喷嘴冷却开始点和喷嘴冷却结束点的距离为20mm的位置，设置由两对夹送辊构成的约束辊20(实施例1)。约束辊20的直径为150mm。另一方面，在比较例1中，如专利文献1所示，在水喷射装置的内侧设有一对约束辊的例子中进行了同样的实验。比较例2如专利文献3所示，在水喷射装置的内侧设置有具有槽的一对约束辊的例子中进行了同样的实验。

关于在实施例和比较例中所制造的钢板，对拉伸强度、拉伸强度的变化、钢板形状进行了评价。评价结果如表1所示。以拉伸方向为轧制方向，采用JIS5号拉伸试验片，依据JIS Z 2241的规定实施拉伸试验而求出拉伸强度，当拉伸强度为不足1470MPa的情况时评价为×，1470MPa以上的情况时评价为○。并且，通过在钢板的板宽方向上每隔40mm采集的试验片实施上述拉伸强度试验，以板宽整体的平均值与最大值减去最小值的变化量的比，求出拉伸强度变化率，如果变化率不足4％则评价为○，如果为4％以上则评价为×。并且，关于钢板形状的判定，以钢板的翘曲为10mm以下的情况为○，以钢板的翘曲超过10mm的情况为×。以将钢板放置在水平面上的情况的最高位置的高度为钢板的翘曲。

在没有在水喷射装置14的内侧妨碍冷却水的流动的辊的实施例1中，确认到钢板的形状良好，并且拉伸强度高，也未发生板宽方向的强度变化。另一方面，在水喷射装置14的内侧使用没有槽的约束辊的比较例1中，虽然钢板的形状良好，但是由于与实施例1和比较例2相比冷却速度下降，所以拉伸强度没有达到规定的数值。并且，在水喷射装置14的内侧设置了具有槽的一对约束辊的比较例2中，虽然钢板的形状良好，拉伸强度也有规定值以上，但是由于在槽部和槽部以外的冷却速度的差大，所以拉伸强度的变化也变大。

[表1]

附图标记说明

10 淬火装置；

11 钢板；

12 水；

13 水槽；

14 水喷射装置；

15 沉没辊；

16 喷嘴；

19 出口；

20 约束辊。