JP2003320404A - 長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法 - Google Patents
長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長手方向に板厚が異なる鋼板を熱間圧延によ
って製造するに際して、厚部と薄部がともに所定の材質
を有するようにすることができる長手方向に板厚が異な
る鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】粗圧延機１１での粗圧延が終了した鋼板４
について、差厚鋼板において厚部となる予定の厚部予定
部５と薄部になる予定の薄部予定部６毎に定めた所定の
仕上圧延前温度となるように水冷装置１３で水冷を行っ
た後に、熱間仕上圧延機１２で差厚鋼板１に圧延する。
って製造するに際して、厚部と薄部がともに所定の材質
を有するようにすることができる長手方向に板厚が異な
る鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】粗圧延機１１での粗圧延が終了した鋼板４
について、差厚鋼板において厚部となる予定の厚部予定
部５と薄部になる予定の薄部予定部６毎に定めた所定の
仕上圧延前温度となるように水冷装置１３で水冷を行っ
た後に、熱間仕上圧延機１２で差厚鋼板１に圧延する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、造船等に用いられ
る長手方向に板厚が異なる鋼板を製造する方法に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】差厚鋼板と呼ばれる長手方向に板厚が異
なる鋼板の斜視図を図２に示す。差厚鋼板１は、１枚の
鋼板の中で、板厚が相対的に厚い厚部２と相対的に薄い
薄部３を有している鋼板であり、板厚の厚い板と薄い板
を溶接する手間が省けるメリットがあり、造船等に用い
られている。 【０００３】差厚鋼板の製造を熱間圧延で行う場合に
は、通常、圧延材を可逆式熱間圧延機で全長にわたって
板厚が厚部の目標厚になるまで圧延した後、圧延材を一
方の端部から圧延機に噛み込ませて所定の位置まで圧延
したときに圧延機を止めて直ちに逆転し、薄部の目標厚
になるように圧延材に段差を付けた圧延をしながら噛み
離す方法が用いられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の圧延方
法においては、全長にわたって厚部の目標厚になるまで
同一温度で圧延した後、所定の長さを薄部の目標厚にな
るように圧延するので、厚部に比べて薄部は累積圧下率
が大きくなるとともに仕上圧延温度が低くなるため、厚
部に比べて薄部は強度が高くなるといったことがあり、
厚部と薄部がともに所定の材質特性となるようにするこ
とが難しいという問題があった。そのため、構造設計す
る上で制約を与えていた。 【０００５】本発明は、上記の問題を解決し、長手方向
に板厚が異なる鋼板を熱間圧延によって製造するに際し
て、長手方向に板厚が異なる鋼板の厚部と薄部がともに
所定の材質を有するようにすることができる長手方向に
板厚が異なる鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に板
厚が異なる鋼板を熱間圧延によって製造するに際して、
長手方向に異なる板厚に圧延される予定の部分毎に定め
た所定の温度分布を付与した後に、長手方向に異なる板
厚の部分が形成されるように圧延することを特徴とする
長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法である。 【０００７】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態にお
ける圧延ラインの説明図である。図中、１１は可逆式熱
間粗圧延機、１２は可逆式熱間仕上圧延機であり、粗圧
延機１１と仕上圧延機１２の間に水冷装置１３が設けら
れている。 【０００８】水冷装置１３は、粗圧延機１１で粗圧延が
行われた鋼板４の上面および下面を水冷するために、鋼
板４の幅方向に延びる水冷ヘッダー１４を圧延方向に所
定の間隔で複数個備えており、それぞれの水冷ヘッダー
１４には複数個の水冷ノズル１５が取り付けられてい
る。水冷ノズル１５の水量密度は、流量調整弁１６によ
って水冷ヘッダー１４毎に調整できるようになってい
る。 【０００９】また、水冷装置１３における鋼板４のトラ
ッキングを行うために、水冷装置１３の入側前方には鋼
板４の先端位置検出装置１７が設けられているととも
に、水冷装置１３の入側前方付近および水冷装置１３中
の搬送ローラ１８にはパルス発生器１９が取り付けられ
ている。 【００１０】そして、この圧延ライン全体を制御するた
めに、圧延ライン制御装置（図示せず）が設けられてい
る。圧延ライン制御装置には、予め求められた、材質特
性に及ぼす圧延仕上温度と圧延率の関係がデーターベー
スとして格納されている。 【００１１】上記のような構成の圧延ラインにおいて、
圧延ライン制御装置の指示に基づいて、以下の手順にて
長手方向に板厚が異なる鋼板の製造を行う。 【００１２】（１）差厚鋼板１における厚部の目標厚さ
ｔａ、目標長さＬａ及び薄部の目標厚さｔｂ、目標長さ
Ｌｂから、粗圧延終了後の鋼板４の長さｌｒの内、仕上
圧延終了後に厚部となる厚部予定部５の長さｌａと薄部
となる薄部予定部６の長さｌｂを算出する。すなわち、 ｌａ＝ｌｒ×（ｔａ×Ｌａ）／（ｔａ×Ｌａ＋ｔｂ×Ｌ
ｂ） ｌｂ＝ｌｒ×（ｔｂ×Ｌｂ）／（ｔａ×Ｌａ＋ｔｂ×Ｌ
ｂ） （２）差厚鋼板１における厚部２の目標板厚ｔａ、薄部
３の目標板厚ｔｂ、粗圧延終了時の板厚ｔｒから求まる
厚部２及び薄部３のそれぞれの仕上圧延での圧延率と、
差厚鋼板１における厚部２及び薄部３のそれぞれの目標
材質特性から、前述の材質特性に及ぼす圧延仕上温度と
圧延率の関係を示すデータベースを参照して、厚部予定
部５と薄部予定部６のそれぞれについて、目標圧延仕上
温度を定める。 【００１３】（３）厚部予定部５と薄部予定部６のそれ
ぞれについて、前記の目標圧延仕上温度より、仕上圧延
での温度降下を見込んで、仕上圧延前の目標温度を定め
る。 【００１４】（４）粗圧延終了時の温度すなわち水冷開
始温度と、仕上圧延前の目標温度すなわち目標水冷終了
温度とから、厚部予定部５と薄部予定部６のそれぞれに
ついて、水冷装置１３における水冷条件（水冷時間と水
量密度）を設定する。 【００１５】その際、鋼板４を水冷装置１３内に停止し
て水冷する場合には、水冷時間は同一にして、厚部予定
部５を水冷する水冷ノズルと薄部予定部６を水冷する水
冷ノズルの水量密度をそれぞれ定めることでもよいし、
水量密度は同一にして厚部予定部５の水冷時間と薄部予
定部６の水冷時間をそれぞれ定めることでもよい。 【００１６】また、鋼板４を水冷装置１３内を通過させ
て水冷する場合には、厚部予定部５が通過する時と薄部
予定部６が通過する時で水冷ノズルの水量密度を変更す
ることでもよいし、鋼板４の通過速度を変更するで水冷
時間を調整することでもよい。 【００１７】（５）粗圧延終了後の鋼板４に対して、厚
部予定部５と薄部予定部６が上記（４）で設定された水
冷条件で水冷されるように、先端位置検出装置１７およ
びパルス発生器１９からの信号に基づいて、流量調整弁
１６の開度と搬送ローラ１８の回転を制御することによ
って水冷時間と水量密度を調整して水冷を行い、厚部予
定部５と薄部予定部６がそれぞれ目標水冷終了温度にな
るようにする。 【００１８】（６）水冷終了後の鋼板４を熱間仕上圧延
機１２によって、全長にわたって板厚が厚部の目標板厚
ｔａになるまで圧延した後、薄部予定部側の端部から熱
間仕上圧延機１２に噛み込ませて薄部予定部の位置まで
圧延したときに熱間仕上圧延機１２を止めて直ちに逆転
して噛み離すということで、薄部予定部が薄部の目標板
厚ｔｂになるように圧延し、差厚鋼板１に仕上げる。 【００１９】このようにして、厚部予定部と薄部予定部
のそれぞれの仕上圧延前温度を調整してから仕上圧延を
行うことにより、厚部２及び薄部３ともに所定の材質特
性を有する差厚鋼板１を得ることができる。 【００２０】 【実施例】上記の実施形態によって、厚部も薄部も同一
の材質特性を有するように差厚鋼板を製造した例を以下
に示す。 【００２１】なお、従来技術のように、全長にわたって
厚部の目標厚になるまで同一温度で圧延した後、所定の
長さを薄部の目標厚になるように圧延した場合を比較例
とした。 【００２２】表１に鋼板の化学成分、表２に製品寸法、
表３にスラブ寸法及び粗圧延終了寸法すなわち水冷時寸
法を示す。製品寸法はIとIIの２種類のサイズで行って
いる。 【００２３】そして、表４に温度結果、表５に差厚鋼板
の材質特性を示す。試料１が製品寸法Iについての本発
明例であり、試料２が製品寸法Iについての比較例であ
る。また、試料３が製品寸法IIについての本発明例であ
り、試料４が製品寸法IIについての比較例である。 【００２４】 【表１】 【００２５】 【表２】 【００２６】 【表３】 【００２７】 【表４】【００２８】 【表５】 【００２９】この結果、比較例では、厚部と薄部とのＹ
Ｓ及びＴＳの差が３０〜４０ＭＰａあるのに対して、本
発明例では、厚部と薄部のＹＳ及びＴＳの差が１０ＭＰ
ａ未満である。 【００３０】このように、本発明例では、厚部予定部と
薄部予定部のそれぞれについて仕上圧延前温度を調整し
てから仕上圧延を行っているので、厚部と薄部の材質特
性が均一化されている。 【００３１】なお、この実施例では、厚部も薄部も同一
の材質特性が得られるように制御しているが、厚部と薄
部を所定の異なった材質特性を有するようにすることも
可能であることは言うまでもない。 【００３２】さらに、上記では長手方向に２つの異なる
板厚部分を有した鋼板について述べたが、長手方向に３
つ以上の異なる板厚部分を有した鋼板や長手方向にテー
パー状の板厚分布を有する鋼板にも適用可能である。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、長手方向に板厚が異な
る鋼板を熱間圧延によって製造するに際して、厚部と薄
部がともに所定の材質特性を有するように製造すること
ができる。
る長手方向に板厚が異なる鋼板を製造する方法に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】差厚鋼板と呼ばれる長手方向に板厚が異
なる鋼板の斜視図を図２に示す。差厚鋼板１は、１枚の
鋼板の中で、板厚が相対的に厚い厚部２と相対的に薄い
薄部３を有している鋼板であり、板厚の厚い板と薄い板
を溶接する手間が省けるメリットがあり、造船等に用い
られている。 【０００３】差厚鋼板の製造を熱間圧延で行う場合に
は、通常、圧延材を可逆式熱間圧延機で全長にわたって
板厚が厚部の目標厚になるまで圧延した後、圧延材を一
方の端部から圧延機に噛み込ませて所定の位置まで圧延
したときに圧延機を止めて直ちに逆転し、薄部の目標厚
になるように圧延材に段差を付けた圧延をしながら噛み
離す方法が用いられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の圧延方
法においては、全長にわたって厚部の目標厚になるまで
同一温度で圧延した後、所定の長さを薄部の目標厚にな
るように圧延するので、厚部に比べて薄部は累積圧下率
が大きくなるとともに仕上圧延温度が低くなるため、厚
部に比べて薄部は強度が高くなるといったことがあり、
厚部と薄部がともに所定の材質特性となるようにするこ
とが難しいという問題があった。そのため、構造設計す
る上で制約を与えていた。 【０００５】本発明は、上記の問題を解決し、長手方向
に板厚が異なる鋼板を熱間圧延によって製造するに際し
て、長手方向に板厚が異なる鋼板の厚部と薄部がともに
所定の材質を有するようにすることができる長手方向に
板厚が異なる鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に板
厚が異なる鋼板を熱間圧延によって製造するに際して、
長手方向に異なる板厚に圧延される予定の部分毎に定め
た所定の温度分布を付与した後に、長手方向に異なる板
厚の部分が形成されるように圧延することを特徴とする
長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法である。 【０００７】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態にお
ける圧延ラインの説明図である。図中、１１は可逆式熱
間粗圧延機、１２は可逆式熱間仕上圧延機であり、粗圧
延機１１と仕上圧延機１２の間に水冷装置１３が設けら
れている。 【０００８】水冷装置１３は、粗圧延機１１で粗圧延が
行われた鋼板４の上面および下面を水冷するために、鋼
板４の幅方向に延びる水冷ヘッダー１４を圧延方向に所
定の間隔で複数個備えており、それぞれの水冷ヘッダー
１４には複数個の水冷ノズル１５が取り付けられてい
る。水冷ノズル１５の水量密度は、流量調整弁１６によ
って水冷ヘッダー１４毎に調整できるようになってい
る。 【０００９】また、水冷装置１３における鋼板４のトラ
ッキングを行うために、水冷装置１３の入側前方には鋼
板４の先端位置検出装置１７が設けられているととも
に、水冷装置１３の入側前方付近および水冷装置１３中
の搬送ローラ１８にはパルス発生器１９が取り付けられ
ている。 【００１０】そして、この圧延ライン全体を制御するた
めに、圧延ライン制御装置（図示せず）が設けられてい
る。圧延ライン制御装置には、予め求められた、材質特
性に及ぼす圧延仕上温度と圧延率の関係がデーターベー
スとして格納されている。 【００１１】上記のような構成の圧延ラインにおいて、
圧延ライン制御装置の指示に基づいて、以下の手順にて
長手方向に板厚が異なる鋼板の製造を行う。 【００１２】（１）差厚鋼板１における厚部の目標厚さ
ｔａ、目標長さＬａ及び薄部の目標厚さｔｂ、目標長さ
Ｌｂから、粗圧延終了後の鋼板４の長さｌｒの内、仕上
圧延終了後に厚部となる厚部予定部５の長さｌａと薄部
となる薄部予定部６の長さｌｂを算出する。すなわち、 ｌａ＝ｌｒ×（ｔａ×Ｌａ）／（ｔａ×Ｌａ＋ｔｂ×Ｌ
ｂ） ｌｂ＝ｌｒ×（ｔｂ×Ｌｂ）／（ｔａ×Ｌａ＋ｔｂ×Ｌ
ｂ） （２）差厚鋼板１における厚部２の目標板厚ｔａ、薄部
３の目標板厚ｔｂ、粗圧延終了時の板厚ｔｒから求まる
厚部２及び薄部３のそれぞれの仕上圧延での圧延率と、
差厚鋼板１における厚部２及び薄部３のそれぞれの目標
材質特性から、前述の材質特性に及ぼす圧延仕上温度と
圧延率の関係を示すデータベースを参照して、厚部予定
部５と薄部予定部６のそれぞれについて、目標圧延仕上
温度を定める。 【００１３】（３）厚部予定部５と薄部予定部６のそれ
ぞれについて、前記の目標圧延仕上温度より、仕上圧延
での温度降下を見込んで、仕上圧延前の目標温度を定め
る。 【００１４】（４）粗圧延終了時の温度すなわち水冷開
始温度と、仕上圧延前の目標温度すなわち目標水冷終了
温度とから、厚部予定部５と薄部予定部６のそれぞれに
ついて、水冷装置１３における水冷条件（水冷時間と水
量密度）を設定する。 【００１５】その際、鋼板４を水冷装置１３内に停止し
て水冷する場合には、水冷時間は同一にして、厚部予定
部５を水冷する水冷ノズルと薄部予定部６を水冷する水
冷ノズルの水量密度をそれぞれ定めることでもよいし、
水量密度は同一にして厚部予定部５の水冷時間と薄部予
定部６の水冷時間をそれぞれ定めることでもよい。 【００１６】また、鋼板４を水冷装置１３内を通過させ
て水冷する場合には、厚部予定部５が通過する時と薄部
予定部６が通過する時で水冷ノズルの水量密度を変更す
ることでもよいし、鋼板４の通過速度を変更するで水冷
時間を調整することでもよい。 【００１７】（５）粗圧延終了後の鋼板４に対して、厚
部予定部５と薄部予定部６が上記（４）で設定された水
冷条件で水冷されるように、先端位置検出装置１７およ
びパルス発生器１９からの信号に基づいて、流量調整弁
１６の開度と搬送ローラ１８の回転を制御することによ
って水冷時間と水量密度を調整して水冷を行い、厚部予
定部５と薄部予定部６がそれぞれ目標水冷終了温度にな
るようにする。 【００１８】（６）水冷終了後の鋼板４を熱間仕上圧延
機１２によって、全長にわたって板厚が厚部の目標板厚
ｔａになるまで圧延した後、薄部予定部側の端部から熱
間仕上圧延機１２に噛み込ませて薄部予定部の位置まで
圧延したときに熱間仕上圧延機１２を止めて直ちに逆転
して噛み離すということで、薄部予定部が薄部の目標板
厚ｔｂになるように圧延し、差厚鋼板１に仕上げる。 【００１９】このようにして、厚部予定部と薄部予定部
のそれぞれの仕上圧延前温度を調整してから仕上圧延を
行うことにより、厚部２及び薄部３ともに所定の材質特
性を有する差厚鋼板１を得ることができる。 【００２０】 【実施例】上記の実施形態によって、厚部も薄部も同一
の材質特性を有するように差厚鋼板を製造した例を以下
に示す。 【００２１】なお、従来技術のように、全長にわたって
厚部の目標厚になるまで同一温度で圧延した後、所定の
長さを薄部の目標厚になるように圧延した場合を比較例
とした。 【００２２】表１に鋼板の化学成分、表２に製品寸法、
表３にスラブ寸法及び粗圧延終了寸法すなわち水冷時寸
法を示す。製品寸法はIとIIの２種類のサイズで行って
いる。 【００２３】そして、表４に温度結果、表５に差厚鋼板
の材質特性を示す。試料１が製品寸法Iについての本発
明例であり、試料２が製品寸法Iについての比較例であ
る。また、試料３が製品寸法IIについての本発明例であ
り、試料４が製品寸法IIについての比較例である。 【００２４】 【表１】 【００２５】 【表２】 【００２６】 【表３】 【００２７】 【表４】【００２８】 【表５】 【００２９】この結果、比較例では、厚部と薄部とのＹ
Ｓ及びＴＳの差が３０〜４０ＭＰａあるのに対して、本
発明例では、厚部と薄部のＹＳ及びＴＳの差が１０ＭＰ
ａ未満である。 【００３０】このように、本発明例では、厚部予定部と
薄部予定部のそれぞれについて仕上圧延前温度を調整し
てから仕上圧延を行っているので、厚部と薄部の材質特
性が均一化されている。 【００３１】なお、この実施例では、厚部も薄部も同一
の材質特性が得られるように制御しているが、厚部と薄
部を所定の異なった材質特性を有するようにすることも
可能であることは言うまでもない。 【００３２】さらに、上記では長手方向に２つの異なる
板厚部分を有した鋼板について述べたが、長手方向に３
つ以上の異なる板厚部分を有した鋼板や長手方向にテー
パー状の板厚分布を有する鋼板にも適用可能である。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、長手方向に板厚が異な
る鋼板を熱間圧延によって製造するに際して、厚部と薄
部がともに所定の材質特性を有するように製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図２】差厚鋼板の説明図である。
【符号の説明】
１ 差厚鋼板
２ 差厚鋼板の厚部
３ 差厚鋼板の薄部
４ 粗圧延終了後の鋼板
５ 厚部予定部
６ 薄部予定部
１１ 可逆式熱間粗圧延機、
１２ 可逆式熱間仕上圧延機
１３ 水冷装置
１４ 水冷ヘッダー
１５ 水冷ノズル
１６ 流量調整弁
１７ 先端位置検出装置
１８ 搬送ローラ
１９ パルス発生器
ｌａ 厚部予定部の長さ
ｌｂ 薄部予定部の長さ
ｌｒ 粗圧延終了後の鋼板の長さ
Ｌａ 差厚鋼板の厚部の長さ
Ｌｂ 差厚鋼板の薄部の長さ
ｔａ 差厚鋼板の厚部の目標厚さ
ｔｂ 差厚鋼板の薄部の目標厚さ
ｔｒ 粗圧延終了時の鋼板の板厚
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中世古 誠
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 4E002 AD07 BA03 BC07 BD07 CB01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 長手方向に板厚が異なる鋼板を熱間圧延
によって製造するに際して、長手方向に異なる板厚に圧
延される予定の部分毎に定めた所定の温度分布を付与し
た後に、長手方向に異なる板厚の部分が形成されるよう
に圧延することを特徴とする長手方向に板厚が異なる鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127796A JP2003320404A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127796A JP2003320404A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003320404A true JP2003320404A (ja) | 2003-11-11 |
Family
ID=29541749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002127796A Pending JP2003320404A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 長手方向に板厚が異なる鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003320404A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014161900A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 差厚鋼板の製造装置および製造方法 |
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-
2002
- 2002-04-30 JP JP2002127796A patent/JP2003320404A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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