JP2001347302A - 金属の圧延方法 - Google Patents

金属の圧延方法

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康仁 鍋島
淳弘 ▲桑▼島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属の圧延、特に工具鋼又は超合金等の難圧
延金属を含む金属の圧延方法において、圧延ラインの生
産性を高め、分塊圧延のフィッシュテールを短くして歩
留を高め、圧延可能サイズの幅を拡げ、中心部の圧着不
良などの内質不良のない内質保証をし、材料温度低下に
よる有害な外面キズの発生を防止して低製造コストの圧
延工程を提供する。 【解決手段】 本発明は図1のFR工程9に示すよう
に、圧延工程の前に鍛造用加熱炉6および鍛造用装置7
である鍛造用プレスを使用して工具鋼又は超合金等の難
圧延金属を含む鋼塊又は連鋳片1を4面より圧下した鍛
造ビレットを、冷却することなく鍛造用加熱炉6に再装
入して加熱を行って分塊圧延機3に供給した後、仕上げ
圧延機4で仕上げ圧延をして製品とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の圧延方法、
特に工具鋼又は超合金等の難圧延金属を含む金属の圧延
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属の圧延方法に関する従来の技術を鋼
塊より条鋼を圧延する場合を例に取って説明する。従来
の圧延工程では、例えば、図2の(a)に示す、従来工
程1では、圧延目的の金属の鋼塊又は連鋳片1を圧延用
連続式加熱炉2で加熱し、分塊圧延機3で所定の型鋼に
分塊圧延し、次いで大形圧延機などの仕上圧延機4で仕
上げ圧延して目的の製品に圧延する方法であり、圧延ラ
インにより一貫製造する。この工程では、圧延ラインの
生産性、製造コストおよび設備投資の面では優れている
が、フィッシュテール等により圧延歩留が低く、圧延可
能サイズも限られ、内質の保証も悪いなどの問題があ
り、また、多少有害な外面キズの発生もあった。
【0003】図2の(b)に示す従来工程2では、例え
ば特開昭56−47201号公報に開示の方法では、目
的の鋼塊又は連鋳片1を圧延用連続式加熱炉2で加熱
し、圧延ライン上に設置の熱間鍛造装置5(インライン
プレス)で熱間鍛造した後、鍛造ビレットを分塊圧延機
3で所定の型鋼に分塊圧延し、次いで大形圧延機等の仕
上圧延機4で目的の製品に仕上げ圧延する方法である。
この工程では、圧延歩留では優れているが、圧延可能サ
イズにも多少の限界があり、また、内質保証もやや問題
があり、製造コストや設備投資の面でもやや劣る。そし
て圧延ライン上にある熱間鍛造装置5(インラインプレ
ス)がネックとなり圧延ラインの生産性は低く、鍛造ビ
レットの温度低下による有害な外面キズの発生があるな
どの問題がある。
【0004】図2の(c)に示す従来工程3では、目的
の金属の鋼塊又は連鋳片1をバッチ式の鍛造用加熱炉6
で加熱した後、鍛造ライン上にある鍛造用プレスすなわ
ち熱間鍛造装置7で鍛造して冷却し、次いで一旦冷却し
た鍛造ビレット8を圧延ライン上にある圧延用連続式加
熱炉2で加熱した後、分塊圧延機3で所定の型鋼に分塊
圧延し、さらに仕上圧延機4で目的の製品に仕上げ圧延
する。この工程では、鍛造ビレットを予め製造しておく
ので、圧延ラインでは鍛造がネックとなることがないの
で圧延ラインの生産性は良く、鍛造ビレットを圧延する
のでフィッシュテールの発生も少ないので圧延歩留も良
く、圧延可能サイズ、内質保証にも優れ、有害な外面キ
ズの発生においても優れている。しかし、鍛造工程が圧
延ラインから圧延ライン外にあり、鍛造ビレットを一旦
冷却するので、製造コストが高く、設備投資が大きく問
題がある。
【0005】図2の(d)に示す従来工程4では、目的
の鋼塊又は連鋳片1を圧延ラインの圧延用連続式加熱炉
2で加熱し、圧延ライン上に設置の熱間鍛造装置5(イ
ンラインプレス)で熱間鍛造して所定の型鋼に鍛造した
後、仕上圧延機4で目的の製品に仕上げ圧延する。この
従来工程4は、上記の従来工程2と異なり、熱間鍛造装
置5で熱間鍛造していきなり所定の型鋼とするものであ
る。この工程では、圧延歩留、圧延可能サイズ、内質保
証では優れている。そして、製造コストおよび設備投資
の面は中程度であるが、圧延ライン上の熱間鍛造装置5
がネックとなり圧延ラインの生産性が悪く、さらに有害
な外面キズの発生の問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、金属の圧延、特に工具鋼又は超合金等の難
圧延金属を含む金属の圧延方法において、従来工程の問
題点を解消すること、すなわち圧延ラインの生産性を高
いものとし、フィッシュテールを短くして圧延歩留を高
め、圧延可能サイズの幅を拡げ、中心部の圧着不良など
の内質不良のない内質保証し、材料温度低下による有害
な外面キズの発生を防止し、製造コストの低い圧延工程
を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、請求項1の発明では、工具鋼又は
超合金等の難圧延金属を含む金属の圧延方法において、
当該金属を圧延ラインと別位置に設置の鍛造用加熱炉で
加熱し鍛造装置である鍛造用プレスにより鍛造ビレット
に熱間鍛造し、該鍛造ビレットを冷却することなく再び
鍛造用加熱炉で加熱した後、圧延ラインにおいて分塊圧
延機で型鋼に熱間圧延し、次いで仕上圧延機で仕上げ圧
延することを特徴とする金属の圧延方法である。
【0008】請求項2の発明では、鍛造用加熱炉は圧延
ラインの分塊圧延機に隣接して設置されていることを特
徴とする請求項1の手段における金属の圧延方法であ
る。
【0009】請求項3の発明では、通常の圧延ラインに
おける圧延用連続式加熱炉を熱間鍛造のための鍛造用加
熱炉の予熱炉として使用することを特徴とする請求項1
の手段における金属の圧延方法である。
【0010】すなわち、本発明の請求項1に係る発明
は、工程で示すと、工具鋼又は超合金等の金属材を対象
とし、鍛造用加熱炉→鍛造用プレス→鍛造用加熱炉→分
塊圧延機→大形圧延機等の仕上圧延機の工程(「FR工
程」と称する。)順に加工するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1は、本発明の工程を示す模式図であ
る。同図において、1は鋼塊又は連鋳片で、2は圧延用
連続式加熱炉で、3は分塊圧延機で、4は仕上げ圧延機
で、5は圧延ラインに設置された鍛造プレスである鍛造
装置で、6は複数機からなるバッチ式の鍛造用加熱炉
で、7は鍛造ラインに設置された自由鍛造用の鍛造装置
で、8は圧延用の素材であり、通常は一旦冷却される鍛
造ビレットで、9はFR工程を示し、10はRBF工程
を示し、11はF工程(通常の鍛造工程における工程)
を示し、12はRF工程を示し、13はRR工程(通常
の圧延ラインの工程で、従来工程1に相当)を示す。
【0012】本発明の請求項1に係る発明の実施の形態
は、工具鋼又は超合金等の難圧延金属を含む金属の圧延
において、図1の工程図において下段の鍛造ラインのF
R工程9に示すように、先ず当該材料である鋼塊又は連
鋳片1を圧延ラインと別ラインの鍛造ラインに設置の鍛
造用加熱炉6で加熱する。次いで加熱した鋼塊又は連鋳
片1を圧延ラインと別ラインである鍛造ラインの鍛造装
置7である鍛造用プレスにより4面より圧下する熱間鍛
造して鍛造ビレット8とする。次いでこの鍛造ビレット
を冷却することなく再び鍛造用加熱炉6に戻して加熱
し、図1の上方の圧延ラインにおける分塊圧延機3の要
求するタイミングで分塊圧延機3に供給して型鋼に熱間
圧延する。次いで仕上圧延機で仕上げて圧延製品とす
る。
【0013】以上において、本発明の請求項2に係る発
明の実施の形態では、鍛造用加熱炉6を圧延ラインの分
塊圧延機3に極力隣接するものとして温度低下を避ける
ものとする。鍛造ビレット8の温度低下を避けること
で、材料の温度低下による有害な外面キズの発生を防止
する。特にこの方法は工具鋼又は超合金に代表される難
圧延金属を含む鋼種に有効である。
【0014】さらに図1に示すように、圧延用連続式加
熱炉2を鍛造用加熱炉6の予熱炉として使用するもの
で、図1の上のラインのRF工程12に示すように、こ
の圧延用連続式加熱炉2に鋼塊又は連鋳片1を装入して
予熱してから鍛造用加熱炉6に装入する方法は、請求項
3の実施の形態である。このようにすることで圧延用連
続式加熱炉2を鍛造用加熱炉6の予熱炉として使用で
き、燃料消費量を大幅に削減できることとなる。
【0015】すなわち、本発明においては、鍛造用加
熱炉6はバッチ式の加熱炉であり、この鍛造用加熱炉6
および鍛造用装置7である鍛造用プレスは、鍛鋼品の製
造に通常使用するものである。圧延ラインにおける分
塊圧延機3および仕上圧延機4は通常の圧延工程に使用
するものである。
【0016】上記の通り本発明は基本的には、圧延工程
の前に鍛造用加熱炉6および鍛造用装置7である鍛造用
プレスを使用して工具鋼又は超合金等の鋼塊又は連鋳片
1を4面より圧下した鍛造ビレットを、冷却することな
く鍛造用加熱炉6に再装入し加熱を行った上、分塊圧延
機3の要求するタイミングにて鍛造ビレットを分塊圧延
機3に供給した後、通常の圧延方法の仕上げ圧延機4で
仕上げ圧延をして製品とするものである。
【0017】本発明の特徴を従来工程1〜従来工程4を
対比して表1に示すと共に以下に説明する。
【0018】
【表1】
【0019】鍛造用装置7である鍛造用プレスは圧延ラ
イン上に設置しない。圧延ライン上に鍛造装置5を設置
した場合、圧延ラインの生産性が鍛造装置の生産性に制
限を受けるため、大きく低下する。
【0020】鍛造用加熱炉6は分塊圧延機3に極力隣接
するほうが望ましい。鍛造用加熱炉6から分塊圧延機3
へ鍛造ビレットを冷却することなく搬送を行うことが、
この工程の特徴の一つであり、鍛造ビレットの温度低下
を避け、材料温度低下による有害な外面キズ発生を防止
するのに有効である。工具鋼又は超合金に代表される難
圧延金属を含む鋼種においては特に有効である。
【0021】鍛造ビレットを冷却することなく分塊圧延
機3へ供給するため、鍛造ビレット加熱時の燃料消費量
を低減することが可能である。
【0022】圧延ライン上に設置される鍛造装置5(イ
ンラインプレス)では、圧延ラインの生産性低下を極力
避けるため、通常2方向のみの圧下かつ軽圧下である
が、本発明における工程の鍛造装置7では、4方向から
の圧下および大圧下を圧延ラインと関係なく、従って圧
延ラインの生産性を低下させることなく、行うことが可
能である。このため製品の中心部の圧着不良などによる
内質不良を改善することが可能である。
【0023】分塊圧延機3に供給する鍛造ビレットは矩
形断面又は正方形断面など、断面形状を鋼塊又は連鋳片
1の寸法形状の許す限り自由に製造することが可能であ
る。
【0024】鍛造装置7で圧下するため鍛造ビレットの
長手方向の圧下の掛からない自由端は、断面中心部が張
り出したいわゆるタン形状となる。この鍛造ビレットを
分塊圧延機3で圧延した場合、分塊圧延におけるフィッ
シュテール部分を短くすることが可能となり、フィッシ
ュテール部分を削除する量が減少するので歩留が向上す
る。
【0025】従来工程1、従来工程2、従来工程4と本
発明の方法の工程において、鋼塊又は連鋳片1などの素
材が同じで、かつ、分塊圧延機3以降の工程の設備が同
じである場合、本発明の方法の方がより大きなサイズの
圧延材を製造できる。
【0026】圧延ラインの圧延用連続式加熱炉2を鍛造
用加熱炉6の予熱炉として使用可能であり(図1の工程
12で示す「RF工程」)、燃料消費量の削減が可能で
ある。
【0027】圧延ラインの圧延用連続式加熱炉2より抽
出した鋼塊又は連鋳片1を分塊圧延機3にて矩形断面又
は正方形断面をもつ所定の寸法まで圧延した後、冷却す
ることなく鍛造用加熱炉6へ再装入して加熱後、鍛造装
置7の鍛造プレスにて鍛鋼品を製造する工程(図1の工
程10で示す「RBF工程」)により、燃料消費量の低
減および鍛造装置生産性の向上を図ることが可能とな
る。
【0028】FR工程とRF工程又はRBF工程を組み
合わせた工程(「RFR工程およびRBFR工程」と称
する。)でも圧延品の生産が可能となる。
【0029】本発明は上記のごとく、従来工程における
2工程分以上の複数の工程による生産を、1つの工程に
て生産することが可能となり、複数の生産ラインを1つ
に集約することができるなどの効果を有する。
【0030】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、圧延
前の工具鋼又は超合金等の難圧延金属を含む金属素材を
圧延ラインと別ラインの鍛造装置にて製造するため、分
塊圧延においてフィッシュテールの発生が少なく、従っ
て歩留が向上し、圧延ラインと別ラインの鍛造装置に
て4面圧下でかつ大圧下するので、中心部の圧下が良好
であり、内質保証が良好にでき、さらに圧延のみでは内
質保証不可能な大径品の製造も可能となり、鍛造プレ
スである鍛造装置が圧延ラインと別ラインであるため、
すなわち、インラインプレスではないため、圧延機の生
産性が低下するネックとならないので生産性が極めて高
く、さらに外面キズの発生が、特に工具鋼あるいは超合
金等で、防止できるなど、従来の圧延方法では得られな
い優れた効果を奏する。有害な外面キズ発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の工程を説明する模式図で
ある。
【図2】従来の方法に工程を説明する模式図である。
【符号の説明】
1 鋼塊又は連鋳片 2 圧延用連続式加熱炉 3 分塊圧延機 4 仕上圧延機 5 鍛造装置 6 鍛造用加熱炉 7 鍛造装置 8 鍛造ビレット 9 FR工程 10 RBF工程 11 通常の鍛造工程であるF工程 12 RF工程 13 従来工程1のRR工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲桑▼島 淳弘 兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番地 山陽特殊製鋼株式会社内 Fターム(参考) 4E002 AA07 AB02 AB03 AC03 AC11 BC04 BD01 CA06 CB01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具鋼又は超合金等の難圧延金属を含む
    金属の圧延において、当該金属を圧延ラインと別位置に
    設置の鍛造用加熱炉で加熱し鍛造装置により鍛造ビレッ
    トに熱間鍛造し、該鍛造ビレットを冷却することなく再
    び鍛造用加熱炉で加熱した後、圧延ラインにおいて分塊
    圧延機で型鋼に熱間圧延し、次いで仕上圧延機で仕上げ
    圧延することを特徴とする金属の圧延方法。
  2. 【請求項2】 鍛造用加熱炉は圧延ラインの分塊圧延機
    に隣接して設置されていることを特徴とする請求項1記
    載の金属の圧延方法。
  3. 【請求項3】 通常の圧延ラインにおける圧延用連続式
    加熱炉を熱間鍛造のための鍛造用加熱炉の予熱炉として
    使用することを特徴とする請求項1記載の金属の圧延方
    法。
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CN102989819A (zh) * 2012-12-11 2013-03-27 江苏永钢集团有限公司 一种锻轧结合的钢材生产工艺
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