專(zhuān)利名稱(chēng)：鍍鋅鋼板的熱沖壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱浸鍍鋅鋼板及電鍍鋅鋼板等鍍鋅鋼板的熱沖壓方法。
背景技術(shù)：
熱沖壓是用模具沖壓被加熱到Ac3點(diǎn)以上的高溫的鋼板，同時(shí)通過(guò)在模具內(nèi)部進(jìn)行驟冷來(lái)淬火的成形方法。根據(jù)熱沖壓，能夠提高強(qiáng)度，同時(shí)確保形狀穩(wěn)定性。熱沖壓前段的鋼板的加熱多通過(guò)爐加熱、近紅外線加熱、遠(yuǎn)紅外線加熱、感應(yīng)加熱、直接通電加熱等來(lái)進(jìn)行。在該熱沖壓的原材料為鍍鋅鋼板的情況下，在加熱工序中將鍍鋅鋼板加熱到Ac3點(diǎn)以上、且低于鋅的沸點(diǎn)的溫度，實(shí)用上加熱到900°C以下的溫度。如果在該溫度區(qū)進(jìn)行加熱，則鍍鋅層為熔化狀態(tài)，進(jìn)行鐵向熔化鋅的液相擴(kuò)散。因此，在從加熱終止到?jīng)_壓開(kāi)始的中間冷卻工序中，如果熔化鋅中的鐵濃度為15% 30%，而且鋼板的溫度低于782°C，則進(jìn)行鋅-鐵的合金化。通過(guò)該合金化生成的相為Γ相。在進(jìn)行鍍鋅鋼板的熱沖壓時(shí)，因以下的理由，進(jìn)行沖壓的時(shí)機(jī)是重要的。如果以合金化反應(yīng)開(kāi)始前或剛開(kāi)始后的 狀態(tài)進(jìn)行鍍鋅鋼板的沖壓，則因未合金(合金化不充分)的熔化鋅而產(chǎn)生鋼的晶界脆化裂紋，不能形成制品。此外，即使不產(chǎn)生鋼的晶界脆化裂紋，由于熔化鋅粘附在模具的內(nèi)表面，因而必須頻繁進(jìn)行模具的修理。另外，因制品表面的鍍鋅量不足而導(dǎo)致耐蝕性的下降，招來(lái)部件性能上的問(wèn)題。因此，在鍍鋅鋼板的熱沖壓中，希望于中間冷卻工序中在合金化反應(yīng)終止后進(jìn)行沖壓。但是，由于鍍鋅鋼板有多種多樣，鍍覆的種類(lèi)、單位面積重量、板厚及尺寸等也多種多樣，所以適當(dāng)管理加熱工序及中間冷卻工序，以適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)開(kāi)始沖壓是不容易的。也就是說(shuō)，以往，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行基于加熱時(shí)間、加熱溫度、中間冷卻時(shí)間及開(kāi)始沖壓的溫度的管理，但很難準(zhǔn)確地弄清楚合金化反應(yīng)的終止。還可考慮通過(guò)X射線衍射觀察鍍鋅鋼板表面，基于其結(jié)果檢測(cè)合金化反應(yīng)的終止，但為此需要大型的裝置，增加設(shè)備費(fèi)用。此外，在實(shí)施沖壓這樣的高溫狀態(tài)下的檢測(cè)是困難的。此外，在目視觀察時(shí)，特別是有因高溫狀態(tài)而使個(gè)人差別增大，不能進(jìn)行穩(wěn)定的管理的問(wèn)題。再有，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了在將鍍鋅鋼板于加熱爐中加熱到800°C 950°C后，用驟冷設(shè)備驟冷到500°C 730°C，接著進(jìn)行沖壓的方法。可是，該方法是以提高耐蝕性和耐疲勞特性為目標(biāo)的特殊的技術(shù)，而且還需要驟冷設(shè)備，不能用于一般的鍍鋅鋼板的熱沖壓。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了基于光譜發(fā)射率觀察制造Zn合金鍍覆鋼板時(shí)的Fe-Zn系合金反應(yīng)的進(jìn)展情況的方法。可是，采用專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的方法進(jìn)行觀察的溫度區(qū)與熱沖壓中進(jìn)行沖壓的溫度相比非常低。因此，在采用專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的方法時(shí)，不能檢測(cè)熱沖壓的中間冷卻工序中的鍍鋅鋼板表面的狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-182608號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平7-55737號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠在確實(shí)地使熔化鋅消失后進(jìn)行沖壓及淬火的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法。用于解決課題的手段本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在加熱后的冷卻時(shí)，采用規(guī)定觀測(cè)波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀在規(guī)定的溫度區(qū)內(nèi)測(cè)定鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率的變化，基于該發(fā)射率的變化能夠檢測(cè)合金化反應(yīng)的開(kāi)始、終止，即檢測(cè)熔化鋅的消失。然后，本發(fā)明人想到了以下所示的發(fā)明的諸方式。(I) 一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于，具有以下工序?qū)㈠冧\鋼板加熱到低于鋅的沸點(diǎn)且在奧氏體相變溫度以上的溫度的工序，接著，冷卻所述鍍鋅鋼板的工序，接著，對(duì)所述鍍鋅鋼板進(jìn)行沖壓及淬火的工序；在冷卻所述鍍鋅鋼板的工序中，在低于鋅的沸點(diǎn)且在鐵素體相變溫度以上的溫度區(qū)內(nèi)，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μπι以上的發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率的變化；在基于所述發(fā)射率的變化而檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止后，開(kāi)始所述沖壓及淬火。(2)根據(jù)上述(I)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于連續(xù)地測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率。(3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于作為所述發(fā)射率測(cè)定儀，采用測(cè)定元件為InGaAs元件或溫差電堆的發(fā)射率測(cè)定儀。(4)根據(jù)上述(I) (3)中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于在測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率的變化時(shí)，采用移動(dòng)平均處理使由所述發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定的發(fā)射率平滑化，接著，通過(guò)微分處理取得發(fā)射率的變化速度，接著，將所述發(fā)射率的變化速度從負(fù)值變?yōu)檎档狞c(diǎn)判定為所述合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，將然后從正值變?yōu)樨?fù)值的點(diǎn)判定為所述合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)。(5)根據(jù)上述(1) (4)中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于作為所述發(fā)射率測(cè)定儀，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 40 μ m的發(fā)射率測(cè)定儀。(6) 一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于在具有上述(I) (5)中任一項(xiàng)所述的熱壓方法中的加熱所述鍍鋅鋼板的工序和冷卻所述鍍鋅鋼板的工序的熱沖壓的離線試驗(yàn)裝置中，設(shè)置上述(I) (5)中任一項(xiàng)所述的發(fā)射率測(cè)定儀，進(jìn)行采用所述發(fā)射率測(cè)定儀的測(cè)定，并基于所述發(fā)射率的變化而事先調(diào)查好從冷卻開(kāi)始到檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止的合金化反應(yīng)終止時(shí)間，在實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備中，將所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間存儲(chǔ)在控制機(jī)構(gòu)中，在所述控制機(jī)構(gòu)據(jù)此檢測(cè)出達(dá)到所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間后，進(jìn)行開(kāi)始所述沖壓及淬火的熱沖壓。(7) 一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于
在熱沖壓的離線試驗(yàn)裝置中，進(jìn)行上述(I) (5)中任一項(xiàng)所述的熱壓方法中的加熱所述鍍鋅鋼板的工序和冷卻所述鍍鋅鋼板的工序，進(jìn)而在冷卻所述鍍鋅鋼板的工序中，進(jìn)行采用所述發(fā)射率測(cè)定儀的測(cè)定，并基于所述發(fā)射率的變化而事先調(diào)查好從冷卻開(kāi)始到檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止的合金化反應(yīng)終止時(shí)間；將所述合金化反 應(yīng)終止時(shí)間存儲(chǔ)在實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備的控制機(jī)構(gòu)中；在所述設(shè)備中，具有以下工序，將具有與所述鍍鋅鋼板相同的組成的第2鍍鋅鋼板加熱到實(shí)質(zhì)上與所述鍍鋅鋼板的加熱時(shí)相同的溫度的工序，接著，以實(shí)質(zhì)上與所述鍍鋅鋼板的冷卻時(shí)相同的速度冷卻所述第2鍍鋅鋼板的工序，接著，進(jìn)行所述第2鍍鋅鋼板的沖壓及淬火的工序；在冷卻所述第2鍍鋅鋼板的工序中，測(cè)定從冷卻開(kāi)始的經(jīng)過(guò)時(shí)間；在所述控制機(jī)構(gòu)檢測(cè)出所述經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間后，開(kāi)始所述沖壓及淬火。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠與鍍鋅鋼板的鍍覆的種類(lèi)、單位面積重量、板厚及尺寸等無(wú)關(guān)地確實(shí)把握合金化反應(yīng)的終止。所以，能夠在確實(shí)使熔化鋅消失后進(jìn)行沖壓及淬火。


圖1是表示適合實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式(I) (5)的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法的設(shè)備的方塊圖。圖2是表示用熱電偶測(cè)定的溫度的變化及通過(guò)發(fā)射率的溫度換算算出的溫度的變化的曲線圖。圖3是表示熱電偶的溫度測(cè)定值及采用各種觀測(cè)波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀的發(fā)射率的溫度換算表示值的曲線圖。圖4是在圖3的曲線圖中的觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 14 μ m時(shí)，將縱軸置換為發(fā)射率的變化速度的曲線圖。圖5是表示適合實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式(6)的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法的設(shè)備的方塊圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是表示適合實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法的設(shè)備的方塊圖。在該設(shè)備中，設(shè)有將鍍鋅鋼板W加熱到規(guī)定溫度的加熱裝置1、通過(guò)放冷等對(duì)從加熱裝置I中取出的鍍鋅鋼板W進(jìn)行冷卻的中間冷卻部3及對(duì)在中間冷卻部3中被冷卻的鍍鋅鋼板W進(jìn)行沖壓及淬火的沖壓淬火裝置2。另外，設(shè)有對(duì)位于中間冷卻部3中的鍍鋅鋼板W的表面的發(fā)射率進(jìn)行測(cè)定的發(fā)射率測(cè)定儀4。鍍鋅鋼板W也可以為熱浸鍍鋅鋼板及電鍍鋅鋼板中的任一種。再有，要在熱沖壓部件中得到與單位面積重量為45g/m2的冷沖壓用合金化熱浸鍍鋅鋼板同等以上的耐蝕性，在熱浸鍍鋅鋼板時(shí)單位面積重量必須為50g/m2以上，在合金化熱浸鍍鋅鋼板時(shí)單位面積重量必須為60g/m2以上，在電鍍鋅鋼板時(shí)單位面積重量必須為50g/m2以上，在合金化電鍍鋅鋼板時(shí)單位面積重量必須為60g/m2以上。作為熱沖壓的前段的加熱裝置1，能夠采用通電加熱、加熱爐、近紅外線加熱、遠(yuǎn)紅外線加熱及感應(yīng)加熱等各種裝置。在熱沖壓汽車(chē)用部件的情況下，優(yōu)選采用通電加熱裝置。這是因?yàn)橥娂訜嵫b置緊湊，而且采用通電加熱可得到快的加熱速度，能夠提高生產(chǎn)率，容易控制加熱溫度，能夠?qū)﹀冧\鋼板均勻地進(jìn)行加熱。此外，加熱裝置I中的加熱最高溫度為Ac3點(diǎn)以上且低于鋅的沸點(diǎn)，實(shí)用上為800°C 900°C的范圍。關(guān)于鍍鋅鋼板W的加熱速度，10°C /秒以上且在200°C /秒以下是實(shí)用的，從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為20°C /秒 200°C /秒的范圍。如上所述，在該溫度區(qū)(Ac3點(diǎn)以上且低于鋅的沸點(diǎn))，通過(guò)鐵向熔化鋅的液相擴(kuò)散進(jìn)行鐵及鋅的合金化反應(yīng)。這里，對(duì)在加熱裝置I中進(jìn)行加熱，然后在中間冷卻部3中進(jìn)行冷卻時(shí)的熱浸鍍鋅鋼板的溫度變化進(jìn)行說(shuō)明。熱浸鍍鋅鋼板的溫度設(shè)定為用熱電偶測(cè)定的，又設(shè)定為通過(guò)由發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定的發(fā)射率的溫度換算而算出的。以下，有時(shí)將通過(guò)熱電偶測(cè)定的溫度稱(chēng)為“熱電偶的溫度測(cè)定值”，將通過(guò)由發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定的發(fā)射率的溫度換算而算出的值稱(chēng)為“發(fā)射率的溫度換算表示值”。發(fā)射率的溫度換算表示值實(shí)質(zhì)上與發(fā)射率的值及其變化同等。圖2中示出了熱電偶的溫度測(cè)定值及發(fā)射率的溫度換算表示值。圖2中的實(shí)線表示從加熱開(kāi)始的熱電偶的溫度測(cè)定值的變化，單點(diǎn)劃線表示采用從加熱開(kāi)始的觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μπι 1.8μπι的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)的發(fā)射率的溫度換算表示值的變化。在此例子中，在從鍍鋅鋼板的溫度 達(dá)到最高溫度(大約880°C，從加熱開(kāi)始大約10秒鐘時(shí))后經(jīng)過(guò)17秒鐘左右時(shí)開(kāi)始合金化反應(yīng)，在從達(dá)到最高溫度后經(jīng)過(guò)25秒鐘左右時(shí)合金化反應(yīng)終止。另外，如圖2所示，在發(fā)射率的溫度換算表示值中，在合金化的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)出現(xiàn)明確的變化，可以說(shuō)在發(fā)射率測(cè)定儀的觀測(cè)波長(zhǎng)的變化與合金化的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)之間具有相關(guān)關(guān)系。另一方面，在熱電偶的溫度測(cè)定值中，完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)合金化反應(yīng)的影響，不可能從該溫度變化把握合金化反應(yīng)的終止。此外，如上所述，加熱裝置I中的加熱速度從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選比較高速的20°C /秒 200°C /秒的范圍。另外，將把握合金化反應(yīng)的終止的溫度區(qū)規(guī)定為低于鍍層中的鋅的沸點(diǎn)且在鋼板的鐵素體相變溫度以上。將把握合金化反應(yīng)終止的溫度區(qū)規(guī)定為低于鍍層中的鋅的沸點(diǎn)，是因?yàn)槿绻訜嶂练悬c(diǎn)以上，則鋅因從鋼板表面蒸發(fā)而消失，也就變得不是鍍鋅鋼板。將該溫度區(qū)規(guī)定為鋼板的鐵素體相變溫度以上，是為了通過(guò)在沖壓淬火裝置2中的淬火穩(wěn)定地得到馬氏體組織。為了通過(guò)淬火穩(wěn)定地得到馬氏體組織，需要在鐵素體相變溫度以上進(jìn)行淬火，在低于鐵素體相變溫度時(shí)即使把握合金化反應(yīng)的終止，也不能通過(guò)淬火穩(wěn)定地得到馬氏體組織。在圖2的例子中，加熱到低于鋅的沸點(diǎn)的溫度即大約880°C。其后的中間冷卻工序中的合金化反應(yīng)的終止溫度大約為700°C，另一方面，大約在650°C發(fā)生鐵素體相變。在熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板、電鍍鋅鋼板、合金化電鍍鋅鋼板中，鋅的沸點(diǎn)盡管根據(jù)鍍層中所含的其它金屬元素的量而多少有些變化，但一般為908°C左右。此夕卜，關(guān)于鐵素體相變溫度，在鋼板的C量為適合熱沖壓時(shí)的O. 18質(zhì)量％ O. 25質(zhì)量％的范圍時(shí)，盡管根據(jù)鋼板的其它化學(xué)成分及加熱裝置I中的加熱速度及加熱溫度等多少有些變化，但一般為650 °C左右。關(guān)于鍍鋅鋼板的溫度測(cè)定，一般采用熱電偶或發(fā)射溫度計(jì)來(lái)進(jìn)行，但在采用發(fā)射溫度計(jì)的溫度測(cè)定中，與采用熱電偶時(shí)相比，有時(shí)產(chǎn)生大約20°C左右的差別。于是，本申請(qǐng)人著眼于發(fā)射率測(cè)定儀的觀測(cè)波長(zhǎng)及該波長(zhǎng)時(shí)的發(fā)射率的溫度換算表示值的變化。另外，在本實(shí)施方式中，在加熱裝置I中，在中間冷卻部3取出加熱到例如800°C 900°C的鍍鋅鋼板W，利用觀測(cè)波長(zhǎng)為1. 4 μ m以上的長(zhǎng)波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀4，更優(yōu)選利用觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 40 μ m的發(fā)射率測(cè)定儀4，對(duì)在加熱裝置I中被加熱的鍍鋅鋼板W的表面的發(fā)射率進(jìn)行測(cè)定。隨著合金化反應(yīng)的進(jìn)展，鍍鋅鋼板W的表面狀態(tài)從液體向固體變化，物性發(fā)生變化。而且，紅外線量隨著這些變化而變化。在本實(shí)施方式中，欲用所述長(zhǎng)波長(zhǎng)的觀測(cè)波長(zhǎng)連續(xù)地檢測(cè)這樣的紅外線量的變化作為發(fā)射率或發(fā)射率的溫度換算表示值的變化，由此把握合金化反應(yīng)的開(kāi)始、終止及熔化鋅的消失。關(guān)于本實(shí)施方式中采用的發(fā)射率測(cè)定儀4，適合采用測(cè)定元件為InGaAs元件或溫差電堆的發(fā)射率測(cè)定儀，特別優(yōu)選的是能夠較多地捕捉發(fā)射率的變化的溫差電堆。此外，在測(cè)定元件為溫差電堆時(shí)，觀測(cè)波長(zhǎng)的上限實(shí)用上為40 μ m。溫差電堆是串聯(lián)或并聯(lián)連接多個(gè)熱電偶而成的，是具有將熱能變換成電能的功能的變換器，也稱(chēng)為熱電堆。通過(guò)使多個(gè)小型的熱電偶的熱接點(diǎn)集中，能夠高精度地測(cè)定熱發(fā)射。

這樣，在本實(shí)施方式中，為了檢測(cè)合金化反應(yīng)的開(kāi)始及終止而采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μπι以上的長(zhǎng)波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀4。圖3中示出了熱電偶的溫度測(cè)定值及采用各種觀測(cè)波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀的發(fā)射率的溫度換算表示值。圖3中的虛線表示采用觀測(cè)波長(zhǎng)為O. 8 μ m 1.1 μ m的短波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)的從加熱開(kāi)始的發(fā)射率的溫度換算表示值的變化，單點(diǎn)劃線表示采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μπι 1.8μπι的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)的從加熱開(kāi)始的發(fā)射率的溫度換算表示值的變化，雙點(diǎn)劃線表示采用觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 14 μ m的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)的從加熱開(kāi)始的發(fā)射率的溫度換算表示值的變化。如圖3所示，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為
O.8μπι 1.1ym的短波長(zhǎng)的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)(虛線)的變化小，不能明確地捕捉合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)。與此相對(duì)照，在采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μπι 1.8μπι的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)(單點(diǎn)劃線)，合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)時(shí)的變化大，能夠明確地將它們捕捉。此外，在采用觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 14 μ m的發(fā)射率測(cè)定儀時(shí)(雙點(diǎn)劃線)，合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)時(shí)的變化更大，能夠更明確地將它們捕捉。此外，圖4中示出了在圖3的曲線圖中的觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 14 μ m時(shí)，將縱軸置換為發(fā)射率的變化速度的曲線圖。如圖4所示，發(fā)射率的變化速度(實(shí)線)直到合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)大致恒定，在合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)加快，其后減小，從合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)再次大致恒定。也就是說(shuō)，發(fā)射率的變化速度也在合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)及終止點(diǎn)有較大的變化。所以，只要將發(fā)射率的變化速度從恒定值轉(zhuǎn)變?cè)黾拥狞c(diǎn)判定為合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，將其后轉(zhuǎn)變成恒定值的點(diǎn)判定為合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)，就能夠更明確地弄清楚合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)。該判定只要對(duì)通過(guò)移動(dòng)平均處理等使發(fā)射率的測(cè)定值平滑化而得出的值進(jìn)行微分處理就能夠更加準(zhǔn)確地把握。特別是在中間冷卻部3的中間冷卻工序中，只要將從負(fù)值變?yōu)檎档狞c(diǎn)作為合金化開(kāi)始點(diǎn)，將其后從正值變?yōu)樨?fù)值的點(diǎn)作為合金化終止點(diǎn)，就能夠更準(zhǔn)確地弄清楚合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)。再有，移動(dòng)平均處理是使時(shí)間序列數(shù)據(jù)平滑化的方法，例如，可以進(jìn)行單純移動(dòng)平均處理。所謂單純移動(dòng)平均處理，是用于從最新的數(shù)據(jù)求出最靠近的η個(gè)數(shù)據(jù)的不加權(quán)的單純的平均值的處理。如果隨著時(shí)間增進(jìn)而測(cè)量最新的數(shù)據(jù)，則在增加最新的數(shù)據(jù)的同時(shí)除去最舊的數(shù)據(jù)而重新求出η個(gè)的平均值。在單純移動(dòng)平均處理中，以后重復(fù)此一過(guò)程。即使在圖4的曲線圖的制作中也進(jìn)行單純移動(dòng)平均處理，此時(shí)，每O.1秒采集來(lái)自發(fā)射率測(cè)定儀的數(shù)據(jù)，將移動(dòng)平均處理的數(shù)據(jù)數(shù)規(guī)定為10個(gè)。再有，作為移動(dòng)平均處理，也可以采用單純移動(dòng)平均處理以外的移動(dòng)平均處理。在本實(shí)施方式中，在這樣檢測(cè)了合金化反應(yīng)的終止后，將鍍鋅鋼板W送入沖壓淬火裝置2，在達(dá)到鐵素體相變溫度以上的溫度的期間開(kāi)始沖壓及淬火。也就是說(shuō)，在把握合金化反應(yīng)的終止，確實(shí)使熔化鋅消失后開(kāi)始沖壓及淬火。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠與鍍鋅鋼板W的鍍覆種類(lèi)、單位面積重量、板厚及尺寸等無(wú)關(guān)地在合金化反應(yīng)終止后開(kāi)始沖壓及淬火。所以，能夠防止發(fā)生起因于未合金的熔化鋅的鋼晶界脆化裂紋。此外，還能夠防止因熔化鋅在沖壓淬火裝置2的模具的內(nèi)表面上的粘附及鍍鋅量不足造成的耐蝕性的下降。特別是，只要將發(fā)射率變化速度從負(fù)值變?yōu)檎档狞c(diǎn)判定為合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，將其后從正值變?yōu)樨?fù)值的點(diǎn)判定為合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)，就可進(jìn)行更準(zhǔn)確的判定。再有，如圖1所示，也可以將發(fā)射率測(cè)定儀4的測(cè)定值輸入給運(yùn)算控制裝置5，由運(yùn)算控制裝置5控制沖壓淬火裝置2的工作。此外，在本發(fā)明中，在因設(shè)備、空間或成本方面的原因而不能在實(shí)施熱沖壓的設(shè)備中設(shè)置發(fā)射率測(cè)定儀4時(shí)，例如也可以在離線試驗(yàn)裝置上安裝發(fā)射率測(cè)定儀4，通過(guò)該離線試驗(yàn)裝置，用與前述相同的方法事先調(diào)查好合金化反應(yīng)終止時(shí)間，如圖5所示，將該合金化反應(yīng)終止時(shí)間存儲(chǔ)在實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備的運(yùn)算控制裝置5中，在冷卻時(shí)測(cè)定從冷卻開(kāi)始的經(jīng)過(guò)時(shí)間，在運(yùn)算控制裝置5檢測(cè)出經(jīng) 過(guò)時(shí)間達(dá)到合金化反應(yīng)終止時(shí)間后，開(kāi)始沖壓及淬火。根據(jù)該方法，即使不進(jìn)行利用發(fā)射率測(cè)定儀4的實(shí)際測(cè)定，也能夠在使熔化鋅確實(shí)消失后進(jìn)行熱沖壓。再有，在實(shí)施該方法時(shí)，將離線試驗(yàn)裝置中的加熱溫度及加熱后的冷卻速度規(guī)定為與實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備中的相同。但是，即使不將實(shí)際設(shè)備中的加熱溫度及冷卻速度控制在與離線試驗(yàn)裝置中的加熱溫度及冷卻速度嚴(yán)格相同，只要控制在實(shí)質(zhì)上相同，即使多少有些偏差也可得到所希望的效果。例如，只要使實(shí)際設(shè)備中的加熱溫度在離線試驗(yàn)裝置中的加熱溫度的± 10°C的范圍內(nèi)，使實(shí)際設(shè)備中的冷卻速度在離線試驗(yàn)裝置中的冷卻速度的±2°C的范圍內(nèi)，就能得到所希望的效果。再有，上述實(shí)施方式都只不過(guò)是實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體化的例子，不能由此限定性地解釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。也就是說(shuō)，能在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想或其主要特征的情況下，以多種形式實(shí)施本發(fā)明。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明例如能夠用于車(chē)體等所用的鍍鋅鋼板的相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于具有以下工序， 將鍍鋅鋼板加熱到低于鋅的沸點(diǎn)且在奧氏體相變溫度以上的溫度的工序， 接著，冷卻所述鍍鋅鋼板的工序， 接著，對(duì)所述鍍鋅鋼板進(jìn)行沖壓及淬火的工序； 在冷卻所述鍍鋅鋼板的工序中，在低于鋅的沸點(diǎn)且在鐵素體相變溫度以上的溫度區(qū)內(nèi)，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1. 4μ m以上的發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率的變化；在基于所述發(fā)射率的變化而檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止后，開(kāi)始所述沖壓及淬火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于連續(xù)地測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于作為所述發(fā)射率測(cè)定儀，采用測(cè)定元件為InGaAs元件或溫差電堆的發(fā)射率測(cè)定儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于 在測(cè)定所述鍍鋅鋼板表面的發(fā)射率的變化時(shí)， 采用移動(dòng)平均處理使由所述發(fā)射率測(cè)定儀測(cè)定的發(fā)射率平滑化， 接著，通過(guò)微分處理取得發(fā)射率的變化速度， 接著，將所述發(fā)射率的變化速度從負(fù)值變?yōu)檎档狞c(diǎn)判定為所述合金化反應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，將然后從正值變?yōu)樨?fù)值的點(diǎn)判定為所述合金化反應(yīng)的終止點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于作為所述發(fā)射率測(cè)定儀，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為8 μ m 40 μ m的發(fā)射率測(cè)定儀。
6.一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于 在具有權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的熱壓方法中的加熱所述鍍鋅鋼板的工序和冷卻所述鍍鋅鋼板的工序的熱沖壓的離線試驗(yàn)裝置中，設(shè)置權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的發(fā)射率測(cè)定儀，進(jìn)行采用所述發(fā)射率測(cè)定儀的測(cè)定，并基于所述發(fā)射率的變化而事先調(diào)查好從冷卻開(kāi)始到檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止的合金化反應(yīng)終止時(shí)間，在實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備中，將所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間存儲(chǔ)在控制機(jī)構(gòu)中，在所述控制機(jī)構(gòu)據(jù)此檢測(cè)出達(dá)到所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間后，進(jìn)行開(kāi)始所述沖壓及淬火的熱沖壓。
7.一種鍍鋅鋼板的熱沖壓方法，其特征在于 在熱沖壓的離線試驗(yàn)裝置中，進(jìn)行權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的熱壓方法中的加熱所述鍍鋅鋼板的工序和冷卻所述鍍鋅鋼板的工序，進(jìn)而在冷卻所述鍍鋅鋼板的工序中，進(jìn)行采用所述發(fā)射率測(cè)定儀的測(cè)定，并基于所述發(fā)射率的變化而事先調(diào)查好從冷卻開(kāi)始到檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止的合金化反應(yīng)終止時(shí)間； 將所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間存儲(chǔ)在實(shí)施實(shí)際的熱沖壓的設(shè)備的控制機(jī)構(gòu)中； 在所述設(shè)備中，具有以下工序， 將具有與所述鍍鋅鋼板相同的組成的第2鍍鋅鋼板加熱到實(shí)質(zhì)上與所述鍍鋅鋼板的加熱時(shí)相同的溫度的工序， 接著，以實(shí)質(zhì)上與所述鍍鋅鋼板的冷卻時(shí)相同的速度冷卻所述第2鍍鋅鋼板的工序， 接著，進(jìn)行所述第2鍍鋅鋼板的沖壓及淬火的工序； 在冷卻所述第2鍍鋅鋼板的工序中，測(cè)定從冷卻開(kāi)始的經(jīng)過(guò)時(shí)間； 在所述控制機(jī)構(gòu)檢測(cè)出所述經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到所述合金化反應(yīng)終止時(shí)間后，開(kāi)始所述沖壓及淬 火。
全文摘要
在冷卻鍍鋅鋼板(W)時(shí)，在低于鋅的沸點(diǎn)且在鐵素體相變溫度以上的溫度區(qū)內(nèi)，采用觀測(cè)波長(zhǎng)為1.4μm以上的發(fā)射率測(cè)定儀(4)測(cè)定鍍鋅鋼板(W)表面的發(fā)射率的變化，在基于發(fā)射率的變化檢測(cè)出合金化反應(yīng)終止后，開(kāi)始利用沖壓淬火裝置(2)的沖壓及淬火。發(fā)射率測(cè)定儀(4)優(yōu)選的是測(cè)定元件為InGaAs元件或溫差電堆的發(fā)射率測(cè)定儀。
文檔編號(hào)B21D24/00GK103069041SQ201180040668
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者小林好史, 伊藤泰則, 河野一之, 八重倉(cāng)隆 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社