JP2002066603A - 二次加工性に優れた厚鋼板およびその製造方法 - Google Patents
二次加工性に優れた厚鋼板およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2002066603A JP2002066603A JP2000246876A JP2000246876A JP2002066603A JP 2002066603 A JP2002066603 A JP 2002066603A JP 2000246876 A JP2000246876 A JP 2000246876A JP 2000246876 A JP2000246876 A JP 2000246876A JP 2002066603 A JP2002066603 A JP 2002066603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- rolling
- thick steel
- mill
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲げ加工やプレス加工時の加工力や摩耗およ
びその設備コストを低減し、剪断加工などを行っても曲
がりやうねりの発生しないため矯正や仕上げ加工を省略
し、製造コストを低減する。 【解決手段】 板厚５mm以上かつ板幅２．５ｍ以上の厚
鋼板であって、軽圧下圧延を施すことにより、単純な応
力−ひずみ曲線を有する厚鋼板。また、この厚鋼板の製
造方法は、少なくとも仕上圧延機で圧延された圧延板の
冷却装置を有し、該冷却装置の下流側に、少なくとも１
台の軽圧下圧延機を配備した厚鋼板圧延設備を用いて行
い、前記軽圧下圧延機で圧延材を伸び率で０．２％以上
１．２％以下で軽圧下圧延する。さらに、厚鋼板は板幅
方向の残留応力分布差を±２０MPa以下とすることが好
ましい。
びその設備コストを低減し、剪断加工などを行っても曲
がりやうねりの発生しないため矯正や仕上げ加工を省略
し、製造コストを低減する。 【解決手段】 板厚５mm以上かつ板幅２．５ｍ以上の厚
鋼板であって、軽圧下圧延を施すことにより、単純な応
力−ひずみ曲線を有する厚鋼板。また、この厚鋼板の製
造方法は、少なくとも仕上圧延機で圧延された圧延板の
冷却装置を有し、該冷却装置の下流側に、少なくとも１
台の軽圧下圧延機を配備した厚鋼板圧延設備を用いて行
い、前記軽圧下圧延機で圧延材を伸び率で０．２％以上
１．２％以下で軽圧下圧延する。さらに、厚鋼板は板幅
方向の残留応力分布差を±２０MPa以下とすることが好
ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板厚５mm以上かつ
板幅２．５ｍ以上の曲げ加工やプレス加工や剪断加工な
どの二次加工性に優れた厚鋼板およびその製造方法に関
する。
板幅２．５ｍ以上の曲げ加工やプレス加工や剪断加工な
どの二次加工性に優れた厚鋼板およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、板厚５mm以上かつ板幅２．５ｍ以
上の厚鋼板と呼ばれる鋼材の品質要求は厳格化されつつ
有り、この要求に応えるために様々な圧延および矯正技
術が開発されている。一般に、上述した厚鋼板は、厚鋼
板圧延設備すなわち厚板圧延工場において、仕上圧延を
終了した圧延板が、冷却装置および／または冷却床を経
て、せん断、熱処理、形状矯正、塗装等の精整工程に搬
送され、ここで製品となって出荷されている。加工メー
カではこの製品を用いて、所望の寸法に切断した後、曲
げ加工やプレス加工等の二次加工を行い、溶接等を行っ
て最終製品を製造している。メーカで二次加工する際、
同じ材料でもプレスや曲げ等の加工力が小さくかつ局部
的に変形が集中せず均一に変形が進行する加工性の優れ
た製品や、所定の寸法に製品を切断した際のうねりや曲
がりの無い製品が望まれている。
上の厚鋼板と呼ばれる鋼材の品質要求は厳格化されつつ
有り、この要求に応えるために様々な圧延および矯正技
術が開発されている。一般に、上述した厚鋼板は、厚鋼
板圧延設備すなわち厚板圧延工場において、仕上圧延を
終了した圧延板が、冷却装置および／または冷却床を経
て、せん断、熱処理、形状矯正、塗装等の精整工程に搬
送され、ここで製品となって出荷されている。加工メー
カではこの製品を用いて、所望の寸法に切断した後、曲
げ加工やプレス加工等の二次加工を行い、溶接等を行っ
て最終製品を製造している。メーカで二次加工する際、
同じ材料でもプレスや曲げ等の加工力が小さくかつ局部
的に変形が集中せず均一に変形が進行する加工性の優れ
た製品や、所定の寸法に製品を切断した際のうねりや曲
がりの無い製品が望まれている。
【０００３】これらの要求に対し、二次加工性に関して
は厚鋼板の合金成分を変更することによって対応してき
たが、合金成分添加や製造条件の変更によるコストアッ
プを招くという問題があった。また、所定の寸法に製品
を切断した際のうねりや曲がりに際しては、対応手段が
無く、製品出荷時の平坦度を保証するために、レベラー
やプレスによる矯正行うことによって対処してきた。
は厚鋼板の合金成分を変更することによって対応してき
たが、合金成分添加や製造条件の変更によるコストアッ
プを招くという問題があった。また、所定の寸法に製品
を切断した際のうねりや曲がりに際しては、対応手段が
無く、製品出荷時の平坦度を保証するために、レベラー
やプレスによる矯正行うことによって対処してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みなされたもので、二次加工性に優
れ、切断した際のうねりや曲がりのない厚鋼板とその製
造方法の提供を目的としている。
来技術の問題点に鑑みなされたもので、二次加工性に優
れ、切断した際のうねりや曲がりのない厚鋼板とその製
造方法の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述のような課題を解決
するため、本発明の請求項１は、板厚５mm以上かつ板幅
２．５ｍ以上の厚鋼板であって、上下降伏点を解消する
ための軽圧下圧延を施してなる二次加工性に優れた厚鋼
板であり、本発明の請求項２は、少なくとも仕上圧延機
で圧延された圧延板の冷却装置を有し、該冷却装置の下
流側に、少なくとも１台の軽圧下圧延機を配備した厚鋼
板圧延設備により厚板を製造するに際し、該軽圧下圧延
機で圧延材を伸び率で０．２％以上１．２％以下で軽圧
下圧延することによって製造することを特徴とする厚鋼
板の製造方法であり、本発明の請求項３は、厚鋼板の板
幅方向の残留応力分布差が±２０MPa 以下であることを
特徴とする請求項１記載の厚鋼板であり、本発明の請求
項４は、請求項１あるいは請求項３記載の厚鋼板を製造
する際、軽圧下圧延を施す圧延機として、上下少なくと
もどちらか一方のロールアセンブリーが、軸方向に３分
割以上に分割された分割バックアップロールによってワ
ークロールを支持する機構であり、各分割バックアップ
ロールには独立した荷重検出装置と圧下装置とが配置さ
れた板圧延機を用いることを特徴とする厚鋼板の製造方
法である。
するため、本発明の請求項１は、板厚５mm以上かつ板幅
２．５ｍ以上の厚鋼板であって、上下降伏点を解消する
ための軽圧下圧延を施してなる二次加工性に優れた厚鋼
板であり、本発明の請求項２は、少なくとも仕上圧延機
で圧延された圧延板の冷却装置を有し、該冷却装置の下
流側に、少なくとも１台の軽圧下圧延機を配備した厚鋼
板圧延設備により厚板を製造するに際し、該軽圧下圧延
機で圧延材を伸び率で０．２％以上１．２％以下で軽圧
下圧延することによって製造することを特徴とする厚鋼
板の製造方法であり、本発明の請求項３は、厚鋼板の板
幅方向の残留応力分布差が±２０MPa 以下であることを
特徴とする請求項１記載の厚鋼板であり、本発明の請求
項４は、請求項１あるいは請求項３記載の厚鋼板を製造
する際、軽圧下圧延を施す圧延機として、上下少なくと
もどちらか一方のロールアセンブリーが、軸方向に３分
割以上に分割された分割バックアップロールによってワ
ークロールを支持する機構であり、各分割バックアップ
ロールには独立した荷重検出装置と圧下装置とが配置さ
れた板圧延機を用いることを特徴とする厚鋼板の製造方
法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。先ず、本発明の厚鋼板及びその製造方法を完成する
に至った経緯に関して具体的に述べる。図１は市販の厚
鋼材を引っ張り試験した際の応力−伸び線図の一例であ
る。図１に示したように、市販の厚鋼板には伸びが約
０．０５〜０．２％の間に上下降伏点が有る。このよう
な材料を加工する場合には、上降伏点以上の応力を加え
る必要があるためにそれに相当するプレスの圧力また
は、曲げの荷重を加える必要がある。従って、このよう
な二次加工をする加工装置にはより大きな能力が必要と
なり、設備費が増大する。また、荷重が高いと加工装置
の工具の寿命が摩耗等によって短くなるという問題があ
る。さらに、上下降伏点が有ると二次加工次の変形中に
リューダース帯が発生し、表面の性状を乱し微細な凹凸
面を発生させ、また、変形が局所的に集中するという問
題がある。このような変形が生じると、その部分の耐腐
食性が悪化するという問題がある。これをさけるために
は、加工時の歪み速度を上げる必要がある。即ち、高速
加工が必要であり、それに伴う高応答の制御が必要とな
ってくる。従って、これもまた設備費の増大や製造コス
トの増大を招いている。発明者らは様々な厚鋼板で曲げ
試験および腐食試験を行い上記課題を解決するには、材
料の上下降伏点を無くすことで対策が得られることを見
出した。
る。先ず、本発明の厚鋼板及びその製造方法を完成する
に至った経緯に関して具体的に述べる。図１は市販の厚
鋼材を引っ張り試験した際の応力−伸び線図の一例であ
る。図１に示したように、市販の厚鋼板には伸びが約
０．０５〜０．２％の間に上下降伏点が有る。このよう
な材料を加工する場合には、上降伏点以上の応力を加え
る必要があるためにそれに相当するプレスの圧力また
は、曲げの荷重を加える必要がある。従って、このよう
な二次加工をする加工装置にはより大きな能力が必要と
なり、設備費が増大する。また、荷重が高いと加工装置
の工具の寿命が摩耗等によって短くなるという問題があ
る。さらに、上下降伏点が有ると二次加工次の変形中に
リューダース帯が発生し、表面の性状を乱し微細な凹凸
面を発生させ、また、変形が局所的に集中するという問
題がある。このような変形が生じると、その部分の耐腐
食性が悪化するという問題がある。これをさけるために
は、加工時の歪み速度を上げる必要がある。即ち、高速
加工が必要であり、それに伴う高応答の制御が必要とな
ってくる。従って、これもまた設備費の増大や製造コス
トの増大を招いている。発明者らは様々な厚鋼板で曲げ
試験および腐食試験を行い上記課題を解決するには、材
料の上下降伏点を無くすことで対策が得られることを見
出した。
【０００７】また、厚鋼板を加工する際、厚鋼板を予め
所望の寸法に切断する場合がある。このような切断加工
を行うのは板幅２．５ｍ以上の厚鋼板であり、この厚鋼
板が加工する前に完全なフラットであっても切断した場
合に、反りやキャンバーと呼ばれる曲がりが発生し、生
産性を著しく低下させていることを見出した。これらの
発見に基づいて、本発明の第１の発明がなされた。
所望の寸法に切断する場合がある。このような切断加工
を行うのは板幅２．５ｍ以上の厚鋼板であり、この厚鋼
板が加工する前に完全なフラットであっても切断した場
合に、反りやキャンバーと呼ばれる曲がりが発生し、生
産性を著しく低下させていることを見出した。これらの
発見に基づいて、本発明の第１の発明がなされた。
【０００８】次に、本発明の第２の発明について以下に
具体的に述べる。上下降伏点を無くす方法として薄板材
の調質圧延の効果が公知である。この効果が厚鋼板でも
有効であるかを確認するため、表１に示す化学成分を持
つ板厚２０mmの厚鋼板を伸び率２．０％までの軽圧下圧
延して、圧延後のサンプルを切り出し引っ張り試験を行
った。
具体的に述べる。上下降伏点を無くす方法として薄板材
の調質圧延の効果が公知である。この効果が厚鋼板でも
有効であるかを確認するため、表１に示す化学成分を持
つ板厚２０mmの厚鋼板を伸び率２．０％までの軽圧下圧
延して、圧延後のサンプルを切り出し引っ張り試験を行
った。
【０００９】
【表１】
【００１０】上下降伏点は伸び率０．２％以上の圧下を
加えることによって解消することを確認した。次に、軽
圧下後の圧延方向および板幅方向の耐力の平均値を原板
の圧延方向および板幅方向の耐力の平均値で除した値を
耐力比と定義し、耐力比に及ぼす軽圧下の影響を調べ
た。その結果を図２に示す。図２より明らかなように軽
圧下を加えることによって、耐力が原板よりも低減する
ことが明らかになった。その効果は厚鋼板の種類によっ
て異なるが伸び率が０．２％未満では耐力として原板と
あまり変わらないことが判明した。このことから伸び率
の下限は０．２％とした。また、図２より明らかなよう
に。伸び率が大きくなると耐力は原板以上になる。耐力
が原板よりも小さくなる範囲は厚鋼板の種類によって異
なるが伸び率が約１．２％までは耐力が小さいことが明
らかになった。なお、耐力の観点からは伸び率の好まし
い値は図２より約０．５％程度であることが分かる。以
上のことから伸び率の上限は１．２％とした。また、種
々の検討を行った結果、実機では、製造コスト面を考慮
すると、少なくとも仕上圧延機で圧延された圧延板の冷
却装置を有し、該冷却装置の下流側に、少なくとも１台
の軽圧下圧延機を配備した厚鋼板圧延製造設備におい
て、上述の伸び率を与えるのが最も有利であることを突
き止め、第２の発明の限定範囲とした。
加えることによって解消することを確認した。次に、軽
圧下後の圧延方向および板幅方向の耐力の平均値を原板
の圧延方向および板幅方向の耐力の平均値で除した値を
耐力比と定義し、耐力比に及ぼす軽圧下の影響を調べ
た。その結果を図２に示す。図２より明らかなように軽
圧下を加えることによって、耐力が原板よりも低減する
ことが明らかになった。その効果は厚鋼板の種類によっ
て異なるが伸び率が０．２％未満では耐力として原板と
あまり変わらないことが判明した。このことから伸び率
の下限は０．２％とした。また、図２より明らかなよう
に。伸び率が大きくなると耐力は原板以上になる。耐力
が原板よりも小さくなる範囲は厚鋼板の種類によって異
なるが伸び率が約１．２％までは耐力が小さいことが明
らかになった。なお、耐力の観点からは伸び率の好まし
い値は図２より約０．５％程度であることが分かる。以
上のことから伸び率の上限は１．２％とした。また、種
々の検討を行った結果、実機では、製造コスト面を考慮
すると、少なくとも仕上圧延機で圧延された圧延板の冷
却装置を有し、該冷却装置の下流側に、少なくとも１台
の軽圧下圧延機を配備した厚鋼板圧延製造設備におい
て、上述の伸び率を与えるのが最も有利であることを突
き止め、第２の発明の限定範囲とした。
【００１１】図３に圧延機の形状制御端であるワークロ
ールベンダーを操作して端伸びから中伸び方向に変化さ
せた際の形状変化挙動を示す。図３に示すように板厚が
５mm未満の材料を圧延した場合、フラットな板形状が得
られるベンダーの値は１点であり、その際圧延された材
料を切断しても反りや曲がりが発生しないことを確認し
た。これに対し、板厚が５mm以上の材料を圧延した場
合、フラットな板形状が得られるベンダーの値は複数存
在し、その際圧延された材料を切断すると、反りや曲が
りが発生したりしなかったりすることを確認した。以上
のことから板厚５mm以上の厚鋼板では形状不感帯が存在
し、見掛け上フラットな材料でも切断すると反りや曲が
りが発生する、潜在的な平坦度不良製品があり得ること
が判明した。また、幅方向に複数の歪みゲージを材料の
表裏目に張り付け切断し、切断しても反りや曲がりが発
生しない残留応力分布差を明らかにした結果、切断して
も反りや曲がりが発生しない板幅方向の残留応力分布差
差は±２０MPa 以下で有ることが明らかになった。この
知見をもとに第３の発明がなされた。
ールベンダーを操作して端伸びから中伸び方向に変化さ
せた際の形状変化挙動を示す。図３に示すように板厚が
５mm未満の材料を圧延した場合、フラットな板形状が得
られるベンダーの値は１点であり、その際圧延された材
料を切断しても反りや曲がりが発生しないことを確認し
た。これに対し、板厚が５mm以上の材料を圧延した場
合、フラットな板形状が得られるベンダーの値は複数存
在し、その際圧延された材料を切断すると、反りや曲が
りが発生したりしなかったりすることを確認した。以上
のことから板厚５mm以上の厚鋼板では形状不感帯が存在
し、見掛け上フラットな材料でも切断すると反りや曲が
りが発生する、潜在的な平坦度不良製品があり得ること
が判明した。また、幅方向に複数の歪みゲージを材料の
表裏目に張り付け切断し、切断しても反りや曲がりが発
生しない残留応力分布差を明らかにした結果、切断して
も反りや曲がりが発生しない板幅方向の残留応力分布差
差は±２０MPa 以下で有ることが明らかになった。この
知見をもとに第３の発明がなされた。
【００１２】上述の板幅方向の残留応力差が±２０MPa
以下である板厚５mm以上の厚鋼板は、圧延機の後の圧延
材の板形状を目視やセンサーをもってしても、形状不感
帯のために製造することは困難である。これを実現する
ためには圧延機自体が圧延時の板幅方向の残留応力分布
を推定することの可能な圧延機が不可欠である。以上の
理由から、該軽圧下圧延機として、上下少なくともどち
らか一方のロールアセンブリーが、軸方向に３分割以上
に分割された分割バックアップロールによってワークロ
ールを支持する機構であり、各分割バックアップロール
には独立した荷重検出装置と圧下装置とが配置された板
圧延機を用いることが最良であることを見出した。この
知見をもとに第４の発明がなされた。
以下である板厚５mm以上の厚鋼板は、圧延機の後の圧延
材の板形状を目視やセンサーをもってしても、形状不感
帯のために製造することは困難である。これを実現する
ためには圧延機自体が圧延時の板幅方向の残留応力分布
を推定することの可能な圧延機が不可欠である。以上の
理由から、該軽圧下圧延機として、上下少なくともどち
らか一方のロールアセンブリーが、軸方向に３分割以上
に分割された分割バックアップロールによってワークロ
ールを支持する機構であり、各分割バックアップロール
には独立した荷重検出装置と圧下装置とが配置された板
圧延機を用いることが最良であることを見出した。この
知見をもとに第４の発明がなされた。
【００１３】
【実施例】実施は図４に示す厚鋼板製造設備で行った。
図４において、冷却装置２は、仕上圧延機１の下流側に
位置し、圧延方向を３で示している。冷却装置２の下流
側に、軽圧下圧延機４が配備されている。軽圧下圧延機
４の前後にピンチロール５および６が配備されており、
軽圧下圧延機４の後ろには幅方向板厚測定装置７が設置
されている。
図４において、冷却装置２は、仕上圧延機１の下流側に
位置し、圧延方向を３で示している。冷却装置２の下流
側に、軽圧下圧延機４が配備されている。軽圧下圧延機
４の前後にピンチロール５および６が配備されており、
軽圧下圧延機４の後ろには幅方向板厚測定装置７が設置
されている。
【００１４】本発明の実施例では仕上圧延機１は、一対
のワークロールを一対のバックアップロールで支持する
機構の４段圧延機を用いた。冷却装置２では、仕上圧延
機１の下流側に位置し、圧延が終了した後の厚鋼板を所
定の温度まで冷却する。冷却装置２は、水を冷媒として
使用する設備を用いた。仕上圧延機１と冷却装置２との
間には、図示はしていないがローラレベラー等の装置が
配備されている。冷却装置２の下流側には、軽圧下圧延
機４が配備されている。この軽圧下圧延機４の詳細を図
５に示す。
のワークロールを一対のバックアップロールで支持する
機構の４段圧延機を用いた。冷却装置２では、仕上圧延
機１の下流側に位置し、圧延が終了した後の厚鋼板を所
定の温度まで冷却する。冷却装置２は、水を冷媒として
使用する設備を用いた。仕上圧延機１と冷却装置２との
間には、図示はしていないがローラレベラー等の装置が
配備されている。冷却装置２の下流側には、軽圧下圧延
機４が配備されている。この軽圧下圧延機４の詳細を図
５に示す。
【００１５】この軽圧下圧延機４は、電動モータによる
パスライン調整機８（ロール交換した際のロール径の変
化に対応してパスラインを調整する装置）および油圧圧
下を用いた主圧下装置９（圧下位置は油圧シリンダーの
位置を検出することによって測定）で上下する上下のイ
ンナーハウジング内に、図５（ｂ）に示すように、軸方
向に１５分割した直径７５０mm、胴長３００mmの分割バ
ックアップロール１０、１１によって直径３００mm、胴
長４５００mmの上下のワークロール１２を支持する機構
を有しており、各々の分割バックアップロール１０ａ〜
１０ｇ、１１ａ〜１１ｈには、それぞれ独立に荷重検出
装置と圧下機構および位置検出機構を備えている。図示
はしていないが上下のワークロールは駆動モータによっ
て圧延に必要なトルクを伝達されている。さらに、イン
ナーハウジング内にワークロールチョックが設けられて
いる。板厚測定装置７としてγ線による非接触板厚計が
軽圧下知能圧延機から８ｍ下流に設置されている。
パスライン調整機８（ロール交換した際のロール径の変
化に対応してパスラインを調整する装置）および油圧圧
下を用いた主圧下装置９（圧下位置は油圧シリンダーの
位置を検出することによって測定）で上下する上下のイ
ンナーハウジング内に、図５（ｂ）に示すように、軸方
向に１５分割した直径７５０mm、胴長３００mmの分割バ
ックアップロール１０、１１によって直径３００mm、胴
長４５００mmの上下のワークロール１２を支持する機構
を有しており、各々の分割バックアップロール１０ａ〜
１０ｇ、１１ａ〜１１ｈには、それぞれ独立に荷重検出
装置と圧下機構および位置検出機構を備えている。図示
はしていないが上下のワークロールは駆動モータによっ
て圧延に必要なトルクを伝達されている。さらに、イン
ナーハウジング内にワークロールチョックが設けられて
いる。板厚測定装置７としてγ線による非接触板厚計が
軽圧下知能圧延機から８ｍ下流に設置されている。
【００１６】厚鋼板の板幅方向の残留応力分布差を±２
０MPa 以下にする具体的な方法に関しては、例えば発明
者らが既に出願している特開平６−２６２２２８号公報
に公示されている方法を用いた。すなわち、第ｉ分割バ
ックアップロールに作用する荷重をｑi 、その位置に対
応する圧延材〜ワークロール間荷重をｐi とし、ワーク
ロール軸心たわみの変形マトリクスをＫW ij、バックア
ップロール系の変形マトリクスをＫB ij、ロールクラウ
ンの型式で表現したワークロールプロフィルをＣW i 、
分割バックアップロールプロフィルをＣB i 、上ワーク
ロール軸心たわみをｙW i とすると、分割バックアップ
ロールとワークロールの適合条件より、式（１）が得ら
れる。 ｙW i ＝ＫB ijｑj ＋ＣW i ＋ＣB i （１）
０MPa 以下にする具体的な方法に関しては、例えば発明
者らが既に出願している特開平６−２６２２２８号公報
に公示されている方法を用いた。すなわち、第ｉ分割バ
ックアップロールに作用する荷重をｑi 、その位置に対
応する圧延材〜ワークロール間荷重をｐi とし、ワーク
ロール軸心たわみの変形マトリクスをＫW ij、バックア
ップロール系の変形マトリクスをＫB ij、ロールクラウ
ンの型式で表現したワークロールプロフィルをＣW i 、
分割バックアップロールプロフィルをＣB i 、上ワーク
ロール軸心たわみをｙW i とすると、分割バックアップ
ロールとワークロールの適合条件より、式（１）が得ら
れる。 ｙW i ＝ＫB ijｑj ＋ＣW i ＋ＣB i （１）
【００１７】なお、本明細書の数式では、同添字の繰り
返しがある場合にはアインシュタインの総和規約を用い
て表現する。また、ＫB ijは第ｊ分割バックアップロー
ルに単位荷重が負荷された時の第ｉ分割バックアップロ
ールの変位を表す影響係数マトリクスであるが、ここで
は、ハウジングの変形およびワークロール〜分割バック
アップロールの接触による両ロールの偏平変形を含めた
変形マトリクスを表す。ＫB ij、ＫW ij、ｙW i はすべ
てミルセンターからの相対位置のみを抽出する。
返しがある場合にはアインシュタインの総和規約を用い
て表現する。また、ＫB ijは第ｊ分割バックアップロー
ルに単位荷重が負荷された時の第ｉ分割バックアップロ
ールの変位を表す影響係数マトリクスであるが、ここで
は、ハウジングの変形およびワークロール〜分割バック
アップロールの接触による両ロールの偏平変形を含めた
変形マトリクスを表す。ＫB ij、ＫW ij、ｙW i はすべ
てミルセンターからの相対位置のみを抽出する。
【００１８】一方、上ワークロールたわみは、変形マト
リクスＫW ijおよび圧延材〜ワークロール間に作用する
圧延荷重分布ｐi を用いて、式（２）で表される。 ｙW i ＝ＫW ij（ｐj −ｑj ） （２） 式（１）、式（２）よりｙW i を消去し、整理すると式（３）が得られる。 ｑi ＝［ＫB ＋ＫW ］-1 ij（ＫW jkｐk −ＣW j −ＣB j ） （３） 上式の右辺で、［ＫB ＋ＫW ］-1 ijはＫW ij＋ＫB の逆
マトリクスである。
リクスＫW ijおよび圧延材〜ワークロール間に作用する
圧延荷重分布ｐi を用いて、式（２）で表される。 ｙW i ＝ＫW ij（ｐj −ｑj ） （２） 式（１）、式（２）よりｙW i を消去し、整理すると式（３）が得られる。 ｑi ＝［ＫB ＋ＫW ］-1 ij（ＫW jkｐk −ＣW j −ＣB j ） （３） 上式の右辺で、［ＫB ＋ＫW ］-1 ijはＫW ij＋ＫB の逆
マトリクスである。
【００１９】ところで、圧延荷重ｐi は、一般に、入側
板厚Ｈ、出側板厚ｈ、変形抵抗ｋ、摩擦係数μ、平均入
側張力σb 、平均出側張力σf 、板形状を表現する伸び
ひずみ差Δεの関数であり、式（４）で与えられる。 ｐi ＝ｐi （Ｈ、ｈ、ｋ、μ、σb 、σf 、Δε） （４） ここで、ロールバイト中のＫ、μは板幅方向にほとんど
一定であり計算および実験によって求めることができ、
入側板厚Ｈと出側板厚ｈと平均入側張力σb と平均出側
張力σf は所望とする圧延条件を入力することによって
与えられる。残留応力Δσi と伸びひずみ差Δεの関係
は材料のヤング率Ｅを用いると式（５）で与えられる。 Δσi ＝Δε・Ｅ （５）
板厚Ｈ、出側板厚ｈ、変形抵抗ｋ、摩擦係数μ、平均入
側張力σb 、平均出側張力σf 、板形状を表現する伸び
ひずみ差Δεの関数であり、式（４）で与えられる。 ｐi ＝ｐi （Ｈ、ｈ、ｋ、μ、σb 、σf 、Δε） （４） ここで、ロールバイト中のＫ、μは板幅方向にほとんど
一定であり計算および実験によって求めることができ、
入側板厚Ｈと出側板厚ｈと平均入側張力σb と平均出側
張力σf は所望とする圧延条件を入力することによって
与えられる。残留応力Δσi と伸びひずみ差Δεの関係
は材料のヤング率Ｅを用いると式（５）で与えられる。 Δσi ＝Δε・Ｅ （５）
【００２０】従って、式（５）より、目標とする伸びひ
ずみ差Δεを求め、この値を式（４）に代入すれば、所
望の残留応力差が得られるための圧延荷重ｐi が求めら
れる。この圧延荷重ｐi を式（３）に代入することによ
って、所望の形状が得られるための各分割バックアップ
ロールの荷重ｑi が求められる。従って、各分割バック
アップロールの荷重がｑi と一致するように各分割バッ
クアップロールの荷重を見ながら各分割バックアップロ
ールの変位を調整した。
ずみ差Δεを求め、この値を式（４）に代入すれば、所
望の残留応力差が得られるための圧延荷重ｐi が求めら
れる。この圧延荷重ｐi を式（３）に代入することによ
って、所望の形状が得られるための各分割バックアップ
ロールの荷重ｑi が求められる。従って、各分割バック
アップロールの荷重がｑi と一致するように各分割バッ
クアップロールの荷重を見ながら各分割バックアップロ
ールの変位を調整した。
【００２１】圧延材として、材質は表１のＡと同じもの
で、板厚４０mm、板幅４０００mm、長さ６０ｍの厚鋼板
（耐力約４５０MPa ）を用いた。板形状は見掛け上フラ
ットであった。この材料を伸び率０．５％で、残留応力
分布差として±５MPa 目標で圧延した。残留応力分布の
評価方法として圧延前後の材料を２ｍに切断し切断前後
の曲がりやうねりを調べた。また、耐力に関しては圧延
前後の板から引っ張り試験片を作成し、引っ張り試験を
行い比較した。圧延前後の材料で均一変形に関しては３
点曲げを行い、リューダース帯の発生や表面の性状を調
べた。また、加工性に関しては３点曲げを行う際の荷重
で評価した。結果を表２に示す。表中で従来技術は圧延
前の材料の特性を表す。表２から明らかなように本発明
によって、曲げ加工やプレス加工や剪断加工などの二次
加工性に優れた厚鋼板が得られた。
で、板厚４０mm、板幅４０００mm、長さ６０ｍの厚鋼板
（耐力約４５０MPa ）を用いた。板形状は見掛け上フラ
ットであった。この材料を伸び率０．５％で、残留応力
分布差として±５MPa 目標で圧延した。残留応力分布の
評価方法として圧延前後の材料を２ｍに切断し切断前後
の曲がりやうねりを調べた。また、耐力に関しては圧延
前後の板から引っ張り試験片を作成し、引っ張り試験を
行い比較した。圧延前後の材料で均一変形に関しては３
点曲げを行い、リューダース帯の発生や表面の性状を調
べた。また、加工性に関しては３点曲げを行う際の荷重
で評価した。結果を表２に示す。表中で従来技術は圧延
前の材料の特性を表す。表２から明らかなように本発明
によって、曲げ加工やプレス加工や剪断加工などの二次
加工性に優れた厚鋼板が得られた。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明の厚鋼板を用いることにより、曲
げ加工やプレス加工時の加工力や摩耗およびその製造設
備コストを低減でき、剪断加工などを行っても曲がりや
うねりの発生しないため、矯正や仕上げ加工を省略し、
製造コストを低減できる。また、本発明の製造方法によ
れば、上記した二次加工性の優れた厚鋼板を確実に得る
ことができることから、その工業上の寄与するところ大
である。
げ加工やプレス加工時の加工力や摩耗およびその製造設
備コストを低減でき、剪断加工などを行っても曲がりや
うねりの発生しないため、矯正や仕上げ加工を省略し、
製造コストを低減できる。また、本発明の製造方法によ
れば、上記した二次加工性の優れた厚鋼板を確実に得る
ことができることから、その工業上の寄与するところ大
である。
【図１】市販の厚鋼材を引っ張り試験した際の応力−伸
び線図の一例である。
び線図の一例である。
【図２】耐力比に及ぼす軽圧下の影響を示す図である。
【図３】ワークロールベンダーを操作して端伸びから中
伸び方向に変化させた際の形状変化挙動を示す一例であ
る。
伸び方向に変化させた際の形状変化挙動を示す一例であ
る。
【図４】本発明の実施例に用いた厚鋼板製造設備の概略
を示す図である。
を示す図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施例に用いた軽圧下圧延機
の概略を示す図、（ｂ）は軽圧下圧延機における分割バ
ックアップロールの具体例を示す平面略図である。
の概略を示す図、（ｂ）は軽圧下圧延機における分割バ
ックアップロールの具体例を示す平面略図である。
１ 仕上圧延機 ２ 冷却装置 ３ 圧延板進行方向 ４ 軽圧下圧延機 ５ 軽圧下圧延機前面ピンチロール ６ 軽圧下圧延機後面ピンチロール ７ 幅方向板厚測定装置 ８ パスライン調整機 ９ 主圧下装置 １０、１１ バックアップロール １０ａ〜１０ｇ、１１ａ〜１１ｈ 分割バックアップロ
ール １２ ワークロール
ール １２ ワークロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＱ Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＱ 37/56 １２７
Claims (4)
- 【請求項１】 板厚５mm以上かつ板幅２．５ｍ以上の厚
鋼板であって、上下降伏点を解消するための軽圧下圧延
を施してなる二次加工性に優れた厚鋼板。 - 【請求項２】 少なくとも仕上圧延機で圧延された圧延
板の冷却装置を有し、該冷却装置の下流側に、少なくと
も１台の軽圧下圧延機を配備した厚鋼板圧延設備により
厚板を製造するに際し、前記軽圧下圧延機で圧延材を伸
び率で０．２％以上１．２％以下で軽圧下圧延すること
によって製造することを特徴とする厚鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 厚鋼板の板幅方向の残留応力分布差が±
２０MPa 以下であることを特徴とする請求項１記載の厚
鋼板。 - 【請求項４】 請求項１あるいは請求項３記載の厚鋼板
を製造する際、軽圧下圧延を施す圧延機として、上下少
なくともどちらか一方のロールアセンブリーが、軸方向
に３分割以上に分割された分割バックアップロールによ
ってワークロールを支持する機構を有し、各分割バック
アップロールには独立した荷重検出装置と圧下装置とが
配置された板圧延機を用いることを特徴とする厚鋼板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246876A JP3774619B2 (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 二次加工性に優れた厚鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246876A JP3774619B2 (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 二次加工性に優れた厚鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002066603A true JP2002066603A (ja) | 2002-03-05 |
| JP3774619B2 JP3774619B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18737092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000246876A Expired - Fee Related JP3774619B2 (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 二次加工性に優れた厚鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3774619B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205181A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nippon Steel Corp | 加熱曲げ特性に優れた厚鋼板の製造方法及びその厚鋼板の曲げ加工方法 |
| JP2007007706A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Nippon Steel Corp | 鋼板の矯正方法 |
| JP2007146220A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Nippon Steel Corp | 靭性に優れた厚鋼板の製造方法 |
| JP2007270246A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた圧力容器用部材の製造方法 |
| JP2012218010A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 薄鋼板及び厚鋼板の熱間圧延における形状測定方法、並びに、薄鋼板及び厚鋼板の熱間圧延方法 |
| CN109513752A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-26 | 北京首钢股份有限公司 | 一种控制薄窄规格软钢尾部中间浪的方法 |
| CN112371722A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-19 | 邯郸一三高研科技有限公司 | 一种高速钢轧制方法及装置 |
| US11634800B2 (en) | 2017-12-24 | 2023-04-25 | Posco Co., Ltd | High-strength austenite-based high-manganese steel material and manufacturing method for same |
-
2000
- 2000-08-16 JP JP2000246876A patent/JP3774619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205181A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nippon Steel Corp | 加熱曲げ特性に優れた厚鋼板の製造方法及びその厚鋼板の曲げ加工方法 |
| JP2007007706A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Nippon Steel Corp | 鋼板の矯正方法 |
| JP4648775B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2011-03-09 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼板の矯正方法 |
| JP2007146220A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Nippon Steel Corp | 靭性に優れた厚鋼板の製造方法 |
| JP4660363B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2011-03-30 | 新日本製鐵株式会社 | 靭性に優れた厚鋼板の製造方法 |
| JP2007270246A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた圧力容器用部材の製造方法 |
| JP4695537B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-08 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れた圧力容器用部材の製造方法 |
| JP2012218010A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 薄鋼板及び厚鋼板の熱間圧延における形状測定方法、並びに、薄鋼板及び厚鋼板の熱間圧延方法 |
| US11634800B2 (en) | 2017-12-24 | 2023-04-25 | Posco Co., Ltd | High-strength austenite-based high-manganese steel material and manufacturing method for same |
| CN109513752A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-26 | 北京首钢股份有限公司 | 一种控制薄窄规格软钢尾部中间浪的方法 |
| CN112371722A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-19 | 邯郸一三高研科技有限公司 | 一种高速钢轧制方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3774619B2 (ja) | 2006-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2741942C1 (ru) | Системы и способы для управления планшетностью металлической подложки с применением прокатки под низким давлением | |
| EP3560616B1 (en) | Method for cooling steel sheet and method for manufacturing steel sheet | |
| JP2002066603A (ja) | 二次加工性に優れた厚鋼板およびその製造方法 | |
| JP2007216298A (ja) | 鋼板の製造方法 | |
| JP4990747B2 (ja) | 調質圧延方法 | |
| JP6922873B2 (ja) | 調質圧延方法、調質圧延装置および鋼板の製造方法 | |
| JP3930847B2 (ja) | 厚板材の圧延方法 | |
| JP3924276B2 (ja) | 薄手広幅厚板材の矯正方法 | |
| JP4018572B2 (ja) | 降伏応力及び残留応力のバラツキの小さい鋼板の製造方法 | |
| JP2008254026A (ja) | プレス成形性に優れた高張力金属ストリップの製造方法 | |
| JP2013180335A (ja) | 鋼板のローラーレベラー矯正方法及びローラーレベラー矯正機 | |
| Cui et al. | Modelling analysis of coupling deformation between strip steel and roller system | |
| JP4962319B2 (ja) | 鋼帯の調質圧延方法 | |
| JP2000301220A (ja) | 鋼板、鋼板製造方法及び鋼板製造装置 | |
| US20220118492A1 (en) | Cold rolling mill | |
| JP7067541B2 (ja) | 圧延機の制御方法および制御装置 | |
| JP7151513B2 (ja) | ローラ矯正方法 | |
| JP7103329B2 (ja) | 圧延機の制御方法および制御装置 | |
| JP2006198661A (ja) | 冷間タンデム圧延機および冷間タンデム圧延方法 | |
| JP6954196B2 (ja) | 被矯正板のローラ矯正方法およびローラ矯正設備 | |
| JP5564845B2 (ja) | 疲労強度に優れたダル表面金属ストリップの調質圧延方法およびダル表面金属ストリップ | |
| JP2008043977A (ja) | 金属板の熱間圧延方法 | |
| JP2001286917A (ja) | 板圧延機と板圧延方法 | |
| JP2981135B2 (ja) | 板材の冷間圧延方法 | |
| Belskiy et al. | Analysis of geometrical parameters of hot-rolled rolling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040902 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060214 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060220 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090224 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140224 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |