JP2001170702A - 形鋼の製造方法 - Google Patents
形鋼の製造方法Info
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- JP2001170702A JP2001170702A JP35356299A JP35356299A JP2001170702A JP 2001170702 A JP2001170702 A JP 2001170702A JP 35356299 A JP35356299 A JP 35356299A JP 35356299 A JP35356299 A JP 35356299A JP 2001170702 A JP2001170702 A JP 2001170702A
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- bent
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 形鋼の継手部内面に生じる皺疵を有効に軽
減できる形鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱間圧延によりウエブ部１の端に突条20
A を形成する前工程と、前記突条を熱間曲げ成形して継
手部２の一部をなす曲がり爪20を形成する曲げ成形圧延
工程とを含む、ウエブ部端に継手部を有する形鋼の製造
方法において、曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成形部
20Ｂの内面にローラ３を押し当てて該内面の凹凸を平滑
化する工程を挿入した。
減できる形鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱間圧延によりウエブ部１の端に突条20
A を形成する前工程と、前記突条を熱間曲げ成形して継
手部２の一部をなす曲がり爪20を形成する曲げ成形圧延
工程とを含む、ウエブ部端に継手部を有する形鋼の製造
方法において、曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成形部
20Ｂの内面にローラ３を押し当てて該内面の凹凸を平滑
化する工程を挿入した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼の製造方法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】形鋼の１種である直線型鋼矢板は、例え
ば図３に示すように、直線状のウエブ部１の端に曲がり
爪20と玉爪21からなる継手部２を有する。曲がり爪20と
玉爪21とで囲まれた袋状空間を継手懐22と称し、その出
口を継手開口部23と称する。形鋼を継手連結するときに
は、一の形鋼の継手懐内に他の形鋼の玉爪を挿入する。
ば図３に示すように、直線状のウエブ部１の端に曲がり
爪20と玉爪21からなる継手部２を有する。曲がり爪20と
玉爪21とで囲まれた袋状空間を継手懐22と称し、その出
口を継手開口部23と称する。形鋼を継手連結するときに
は、一の形鋼の継手懐内に他の形鋼の玉爪を挿入する。
【０００３】直線型鋼矢板の製造方法としては、生産性
の面で有利な圧延（熱間圧延）なかでも孔型ロール（カ
リバロール）を用いる孔型圧延が主に採用されている。
図４は、直線型鋼矢板の孔型圧延工程の一例を示す孔型
系列図であり、同図に示すように、直線型鋼矢板は、通
常、まず、素材（ブルーム）を例えば孔型Ｋ14〜Ｋ11に
より上下対称に圧延して粗形鋼片を作製し、次いで、粗
形鋼片を例えば孔型Ｋ10〜Ｋ３により上下非対称に圧延
してウエブ部１を形成するとともに、ウエブ部１の端に
突条20Ａと玉爪21を形成し、次いで、突条20Ａを例えば
孔型Ｋ２、Ｋ１により反ウエブ部側に押し曲げて曲がり
爪20を形成する（これを「爪曲げ」という）という工程
（曲げ成形圧延工程）で製造されている。
の面で有利な圧延（熱間圧延）なかでも孔型ロール（カ
リバロール）を用いる孔型圧延が主に採用されている。
図４は、直線型鋼矢板の孔型圧延工程の一例を示す孔型
系列図であり、同図に示すように、直線型鋼矢板は、通
常、まず、素材（ブルーム）を例えば孔型Ｋ14〜Ｋ11に
より上下対称に圧延して粗形鋼片を作製し、次いで、粗
形鋼片を例えば孔型Ｋ10〜Ｋ３により上下非対称に圧延
してウエブ部１を形成するとともに、ウエブ部１の端に
突条20Ａと玉爪21を形成し、次いで、突条20Ａを例えば
孔型Ｋ２、Ｋ１により反ウエブ部側に押し曲げて曲がり
爪20を形成する（これを「爪曲げ」という）という工程
（曲げ成形圧延工程）で製造されている。
【０００４】また、図５は、図４の孔型系列を形成する
孔型ミル配置形態の一例を示すミル配置図である。この
例では、孔型Ｋ14〜Ｋ11はブルーミングミル（ＢＭミ
ル）に、孔型Ｋ10〜Ｋ７はブレークダウンミル（ＢＤミ
ル）に、孔型Ｋ６〜Ｋ４は中間ミル（Ｓ１ミル）に、孔
型Ｋ３〜Ｋ１は仕上ミル（ＳＦミル）に、それぞれ割り
当てられている。なお、ＢＭミルは分塊工場に、ＢＤミ
ル、Ｓ１ミル、ＳＦミルは大形形鋼工場に、それぞれ設
置されている。
孔型ミル配置形態の一例を示すミル配置図である。この
例では、孔型Ｋ14〜Ｋ11はブルーミングミル（ＢＭミ
ル）に、孔型Ｋ10〜Ｋ７はブレークダウンミル（ＢＤミ
ル）に、孔型Ｋ６〜Ｋ４は中間ミル（Ｓ１ミル）に、孔
型Ｋ３〜Ｋ１は仕上ミル（ＳＦミル）に、それぞれ割り
当てられている。なお、ＢＭミルは分塊工場に、ＢＤミ
ル、Ｓ１ミル、ＳＦミルは大形形鋼工場に、それぞれ設
置されている。
【０００５】孔型Ｋ２、Ｋ１による爪曲げ過程（曲げ成
形圧延工程）を図６に示す。同図に示されるように、爪
曲げは圧延進行に伴う上下のロール隙変化によって行わ
れる。なお、図６において、20Ｂは突条20Ａから曲がり
爪20に変形する途上の被曲げ成形部である。
形圧延工程）を図６に示す。同図に示されるように、爪
曲げは圧延進行に伴う上下のロール隙変化によって行わ
れる。なお、図６において、20Ｂは突条20Ａから曲がり
爪20に変形する途上の被曲げ成形部である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、直線型
鋼矢板は、従来一般に、圧延の最終段階で爪曲げを行っ
て曲がり爪を形成するという方法で製造されている。と
ころが、この爪曲げの際に、図１（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、被曲げ成形部20Ｂの内面に凹凸10Ａが発生しさ
らに曲げの進行につれて凹み深さが増して最終的に曲が
り爪20の内面に顕著な皺疵10が形成される。
鋼矢板は、従来一般に、圧延の最終段階で爪曲げを行っ
て曲がり爪を形成するという方法で製造されている。と
ころが、この爪曲げの際に、図１（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、被曲げ成形部20Ｂの内面に凹凸10Ａが発生しさ
らに曲げの進行につれて凹み深さが増して最終的に曲が
り爪20の内面に顕著な皺疵10が形成される。
【０００７】このような皺疵は、従来では静的引張強度
が一定値以上保証されている継手厚さ（評価部位を図３
に示す）が16mm程度以下と比較的薄物であったため問題
視されることがなかった。しかし、より高い継手強度の
要求に対しては、継手厚さを従来より厚くすることが必
要となり、その場合、曲がり爪内面の縮み率が大きくな
るため皺深さが増大して、ノッチ効果により継手強度性
能とくに疲労寿命が悪化するという問題がある。
が一定値以上保証されている継手厚さ（評価部位を図３
に示す）が16mm程度以下と比較的薄物であったため問題
視されることがなかった。しかし、より高い継手強度の
要求に対しては、継手厚さを従来より厚くすることが必
要となり、その場合、曲がり爪内面の縮み率が大きくな
るため皺深さが増大して、ノッチ効果により継手強度性
能とくに疲労寿命が悪化するという問題がある。
【０００８】この問題は、直線型鋼矢板と同様の曲げ成
形圧延工程で形成される曲がり爪を有する継手部をもつ
形鋼に共通するものである。そこで、本発明は、形鋼の
継手部内面に生じる皺疵を有効に軽減できる形鋼の製造
方法を提供することを目的とする。
形圧延工程で形成される曲がり爪を有する継手部をもつ
形鋼に共通するものである。そこで、本発明は、形鋼の
継手部内面に生じる皺疵を有効に軽減できる形鋼の製造
方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために、鋭意検討、実験を重ねた結果、爪曲
げ途中の段階で、被曲げ成形部内面にローラを押し当て
て該内面の凹凸を平滑化することにより、最終製品の皺
疵を軽減できるという知見を得て、本発明をなした。
を達成するために、鋭意検討、実験を重ねた結果、爪曲
げ途中の段階で、被曲げ成形部内面にローラを押し当て
て該内面の凹凸を平滑化することにより、最終製品の皺
疵を軽減できるという知見を得て、本発明をなした。
【００１０】すなわち本発明は、熱間圧延によりウエブ
部端に突条を形成する前工程と、前記突条を熱間曲げ成
形して継手部の一部をなす曲がり爪を形成する曲げ成形
圧延工程とを含む、ウエブ部端に継手部を有する形鋼の
製造方法において、曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成
形部内面にローラを押し当てて該内面の凹凸を平滑化す
る工程を挿入したことを特徴とする形鋼の製造方法であ
る。
部端に突条を形成する前工程と、前記突条を熱間曲げ成
形して継手部の一部をなす曲がり爪を形成する曲げ成形
圧延工程とを含む、ウエブ部端に継手部を有する形鋼の
製造方法において、曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成
形部内面にローラを押し当てて該内面の凹凸を平滑化す
る工程を挿入したことを特徴とする形鋼の製造方法であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では、曲げ成形圧延工程の
途中、例えば直線型鋼矢板の場合、図１（ｄ）に示すよ
うに孔型Ｋ２〜Ｋ１間で、被曲げ成形部20Ｂの内面にロ
ーラ（内面タッチローラ）３を押し当てる。これによ
り、凹凸の凹み深さが浅くなり、あるいは凹みが被曲げ
成形部20Ｂの内面に対し斜めに潰された恰好となって、
凹凸10Ａが平滑化され、その結果、曲げ成形圧延工程の
終了段階、例えば直線型鋼矢板の場合、図（ｅ）に示す
ように孔型Ｋ１出側において、曲がり爪20の内面の皺疵
10は、皺深さが浅いかあるいは皺深さ方向が曲がり爪20
内面に対し斜めに大きく傾いたものとなり、ノッチ効果
が有効に軽減され、継手強度性能の低下を食い止めるこ
とができる。
途中、例えば直線型鋼矢板の場合、図１（ｄ）に示すよ
うに孔型Ｋ２〜Ｋ１間で、被曲げ成形部20Ｂの内面にロ
ーラ（内面タッチローラ）３を押し当てる。これによ
り、凹凸の凹み深さが浅くなり、あるいは凹みが被曲げ
成形部20Ｂの内面に対し斜めに潰された恰好となって、
凹凸10Ａが平滑化され、その結果、曲げ成形圧延工程の
終了段階、例えば直線型鋼矢板の場合、図（ｅ）に示す
ように孔型Ｋ１出側において、曲がり爪20の内面の皺疵
10は、皺深さが浅いかあるいは皺深さ方向が曲がり爪20
内面に対し斜めに大きく傾いたものとなり、ノッチ効果
が有効に軽減され、継手強度性能の低下を食い止めるこ
とができる。
【００１２】曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成形部内
面の凹凸を平滑化する工程を挿入するには、上記したよ
うに、曲げ成形圧延工程を二段階に分けて、その前段階
と後段階の間に挿入するのが好適である。なお、突条を
形成するまでの前工程は常法によればよい。例えば図
４、図５では、前工程は、孔型Ｋ14〜Ｋ３を用いて行う
従来通りの孔型圧延工程に相当する。
面の凹凸を平滑化する工程を挿入するには、上記したよ
うに、曲げ成形圧延工程を二段階に分けて、その前段階
と後段階の間に挿入するのが好適である。なお、突条を
形成するまでの前工程は常法によればよい。例えば図
４、図５では、前工程は、孔型Ｋ14〜Ｋ３を用いて行う
従来通りの孔型圧延工程に相当する。
【００１３】図２は、直線型鋼矢板製造における本発明
実施形態の一例を示すローラ配置図（ａ）とローラ装置
構成図（ｂ）である。この例では、ウエブ部１の端に形
成された被曲げ成形部20Ｂの内面に押し当てる内面タッ
チローラ３と、被曲げ成形部20Ｂの外面に当接して内面
タッチローラ３の押し力に対抗する補助ローラ４とを組
み合わせて構成したローラ装置５を、孔型Ｋ２の出側に
配置している。また、これらの内面タッチローラ３と補
助ローラ４は、上下方向及び左右方向に位置調整可能と
なっている。このように、本発明はごく簡素な装置構成
で実施することができる。
実施形態の一例を示すローラ配置図（ａ）とローラ装置
構成図（ｂ）である。この例では、ウエブ部１の端に形
成された被曲げ成形部20Ｂの内面に押し当てる内面タッ
チローラ３と、被曲げ成形部20Ｂの外面に当接して内面
タッチローラ３の押し力に対抗する補助ローラ４とを組
み合わせて構成したローラ装置５を、孔型Ｋ２の出側に
配置している。また、これらの内面タッチローラ３と補
助ローラ４は、上下方向及び左右方向に位置調整可能と
なっている。このように、本発明はごく簡素な装置構成
で実施することができる。
【００１４】なお、ここでは、直線型鋼矢板製造への適
用例を用いて本発明を説明したが、本発明はこの例に限
定されるのもではなく、この例と同様の曲げ成形圧延工
程で曲がり爪を形成されるものであればいかなる種類の
形鋼の製造にも適用できて、この例と同様の皺疵軽減効
果を奏することはいうまでもない。
用例を用いて本発明を説明したが、本発明はこの例に限
定されるのもではなく、この例と同様の曲げ成形圧延工
程で曲がり爪を形成されるものであればいかなる種類の
形鋼の製造にも適用できて、この例と同様の皺疵軽減効
果を奏することはいうまでもない。
【００１５】
【実施例】継手厚さが20.0mmになる直線型鋼矢板を、図
５のミル配置で形成された図４の孔型系列を用いた熱間
圧延により製造する際に、図２に示した形態でローラ装
置を配置し、孔型Ｋ２による曲げ成形圧延と孔型Ｋ１に
よる曲げ成形圧延との間で、被圧延材の被曲げ成形部に
内面タッチローラを押し当てて製造する場合（実施例）
と、前記内面タッチローラを押し当てずに製造する場合
（比較例）との両方を実行した。
５のミル配置で形成された図４の孔型系列を用いた熱間
圧延により製造する際に、図２に示した形態でローラ装
置を配置し、孔型Ｋ２による曲げ成形圧延と孔型Ｋ１に
よる曲げ成形圧延との間で、被圧延材の被曲げ成形部に
内面タッチローラを押し当てて製造する場合（実施例）
と、前記内面タッチローラを押し当てずに製造する場合
（比較例）との両方を実行した。
【００１６】実施例と比較例の圧延製品から、ウエブ部
片側の継手部を含み製品幅方向に平行な長さを有する試
験片を切り出し、各試験片について、曲がり爪先端に弾
性限度内の曲げ戻し−曲げ荷重を繰り返し負荷する疲労
試験を行ない、試験片が破断するまでの時間で疲労寿命
を評価した。その結果、実施例の疲労寿命は比較例の約
1.4 倍であった。
片側の継手部を含み製品幅方向に平行な長さを有する試
験片を切り出し、各試験片について、曲がり爪先端に弾
性限度内の曲げ戻し−曲げ荷重を繰り返し負荷する疲労
試験を行ない、試験片が破断するまでの時間で疲労寿命
を評価した。その結果、実施例の疲労寿命は比較例の約
1.4 倍であった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、継手厚さの厚い形鋼圧
延製品の継手部内面に生じて継手強度特性を劣化させる
皺疵を、簡素な装置構成にて圧延中に有効に軽減するこ
とができるので、要求強度のより高い構造材料に適応で
きる継手厚さのより厚い形鋼を、生産性に優れる圧延製
造により安価に供給できるようになるという優れた効果
を奏する。
延製品の継手部内面に生じて継手強度特性を劣化させる
皺疵を、簡素な装置構成にて圧延中に有効に軽減するこ
とができるので、要求強度のより高い構造材料に適応で
きる継手厚さのより厚い形鋼を、生産性に優れる圧延製
造により安価に供給できるようになるという優れた効果
を奏する。
【図１】皺疵形成過程（ａ〜ｃ）および本発明による皺
疵軽減作用（ｄ，ｅ）を示す説明図である。
疵軽減作用（ｄ，ｅ）を示す説明図である。
【図２】直線型鋼矢板製造における本発明実施形態の一
例を示すローラ配置図（ａ）とローラ装置構成図（ｂ）
である。
例を示すローラ配置図（ａ）とローラ装置構成図（ｂ）
である。
【図３】直線型鋼矢板の継手形状を示す断面図である。
【図４】直線型鋼矢板の孔型圧延工程の一例を示す孔型
系列図である。
系列図である。
【図５】図４の孔型系列に対応する孔型ミル配置形態の
一例を示すミル配置図である。
一例を示すミル配置図である。
【図６】孔型Ｋ２、Ｋ１による爪曲げ過程（曲げ成形圧
延工程）を示す要部断面図である。
延工程）を示す要部断面図である。
１ ウエブ部 ２ 継手部 ３ ローラ（内面タッチローラ） ４ 補助ローラ ５ ローラ装置 10 皺疵 10Ａ 凹凸 20 曲がり爪 20Ａ 突条 20Ｂ 被曲げ成形部 21 玉爪 22 継手懐 23 継手開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥井 隆徳 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 2D049 FB03 FB09 FB11 FC03 FE01 4E002 AC05 BB01 BC08 CA16 CA20 CB03
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延によりウエブ部端に突条を形成
する前工程と、前記突条を熱間曲げ成形して継手部の一
部をなす曲がり爪を形成する曲げ成形圧延工程とを含
む、ウエブ部端に継手部を有する形鋼の製造方法におい
て、曲げ成形圧延工程の途中に被曲げ成形部内面にロー
ラを押し当てて該内面の凹凸を平滑化する工程を挿入し
たことを特徴とする形鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35356299A JP2001170702A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 形鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35356299A JP2001170702A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 形鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170702A true JP2001170702A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18431685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35356299A Pending JP2001170702A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 形鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001170702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081642A1 (fr) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Kawasaki Steel Corporation | Acier de forme lineaire presentant d'excellentes caracteristiques de fatigue au niveau des joints, et procede de production correspondant |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35356299A patent/JP2001170702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081642A1 (fr) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Kawasaki Steel Corporation | Acier de forme lineaire presentant d'excellentes caracteristiques de fatigue au niveau des joints, et procede de production correspondant |
| US6706125B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-03-16 | Jfe Steel Corporation | Linear shape steel excellent in joint fatigue characteristics and production method therefor |
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