[发明专利]用于使用电磁传感器在热加工设备中控制钢带微结构的方法和系统

说明书

提供一种钢带加工系统，所述钢带加工系统包括多个微结构传感器，所述微结构传感器在加工炉中的期望位置处测量钢带中的相分数。过程控制系统包括多个控制回路，用于接收微结构传感器的输出用以确定在加工炉中的期望位置处获得期望的相分数所需要的加热和冷却的量。一个或多个能量系统，所述能量系统接收过程控制系统的输出用以协调期望位置的加热或冷却，以获得期望的相分数。

优先权信息

本申请要求2018年6月21日提交的序列号为62/688,081的临时申请的优先权，所述临时申请通过引用全部地合并于此。

技术领域

本发明涉及钢带加工领域，并且尤其是涉及使用电磁传感器的热加工中的钢带微结构。

背景技术

在诸如钢的金属的生产加工期间，金属的轧制之后接着是受控制的冷却。在生产加工、尤其是冷却过程期间，金属的微结构演变，并且导致所加工的金属的最终微结构。所加工的金属的微结构对金属特性的许多方面、诸如抗张强度有影响。

常规的微结构分析技术是破坏性的，并且涉及从例如所加工的材料的线圈（coil）的端部去除样本用于分析。这是耗时的、昂贵的，不允许连续监控，并且仅评估所加工的材料的一小部分。

当所加工的材料是钢时，已知35种电磁技术可以通过检测由于钢内的电导率和磁导率的变化而引起的铁磁相变来监控钢相转变。此外，如果线圈被放置在正在加工的钢附近，则由于由钢的微结构影响电导率和磁导率，因此这导致针对该线圈的40个阻抗测量的变化。例如奥氏体（austenite）、在高温下铁的稳定相是顺磁性的，而稳定低温相铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体在约760°C的居里温度以下为45铁磁性的。钢属性随这些相的体积分数（volume fraction）而强烈地变化，主要地通过钢的冷却速率和合金含量控制所述相的体积分数。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种钢带加工系统。所述钢带加工系统包括多个微结构传感器，所述微结构传感器在加工炉中的期望位置处测量钢带中的相分数。过程控制系统包括多个控制回路，用于接收微结构传感器的输出用以确定在加工炉中的期望位置处获得期望的相分数所需要的加热和冷却的量。一个或多个能量系统，所述能量系统接收过程控制系统的输出用以协调期望位置的加热或冷却，以获得（achieve）期望的相分数。

根据本发明的另一方面，提供一种钢带热加工的方法。该方法包括使用多个微结构传感器在加工炉中的期望位置处测量钢带中的相分数。同样，该方法包括提供过程控制系统，所述过程控制系统包括多个控制回路，用于接收微结构传感器的输出用以确定在加工炉中的期望位置处获得期望的相分数所需要的加热和冷却的量。此外，该方法包括使用一个或多个能量系统来协调期望位置的加热或冷却以获得期望的相分数，所述能量系统接收过程控制系统的输出。

附图说明

图1是图解根据本发明使用的过程控制系统的示意图；和

图2是图解根据本发明使用的过程控制系统的另一实施例的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种用以在连续镀锌线或连续退火作业线中控制先进高强度钢的热加工的系统和方法。为了对于钢生产者创造具有期望属性的钢，所述钢生产者必须能够控制相分数（phase fraction），所述相分数与在包括加热并且保持到在AC1共析转变温度和AC3全奥氏体转变温度之间的温度的临界区退火（inter-critical annealing）期间铁素体对（vs.）奥氏体的量相关联。在随后的冷却过程期间，还必须控制保留的奥氏体（对马氏体或其他铁素体相）的量。在钢的热加工期间控制转变程度是必要的，用以获得针对给定钢成分的期望最终微结构。