JP2005028386A

JP2005028386A - 難加工鋼片の熱間圧延方法

Info

Publication number: JP2005028386A
Application number: JP2003194296A
Authority: JP
Inventors: Kiyoutarou Tentou; 恭太郎天藤; Takayuki Shimada; 敬行嶋田; Yusuke Oikawa; 雄介及川
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】高Ｓ快削ステンレス鋼などのような難加工鋼片の熱間圧延において、圧延中で鋼片の先端部に裂けが生じるのを防止する。
【解決手段】難加工鋼片１を熱間圧延するに際して、該鋼片１の一方の端面に該鋼片１よりも加工性のよいダミー部材２を溶接し、該ダミー部材２を先頭側にして熱間圧延を行う。鋼片先頭部のダミー部材２は熱間加工性が良いので、鋼片の先端部に裂けが生じるのを防止できる。溶接がエレクトロンビーム溶接又はフラッシュバット溶接である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＳ快削ステンレス鋼のような難加工鋼片の熱間圧延において、該鋼片の先頭に裂け目が発生するのを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＵＳ３０３に代表される快削ステンレス鋼は、鋼中にＳとＭｎを添加し、ＭｎＳを存在させることにより、このＭｎＳがチップブレーカーとして作用し、被削性を向上させたものであるが、高Ｓであるため製造上高温での加工性を低下させ、熱間圧延中にしばしば鋼片の先頭に裂け目が発生する。以下、この裂け目を「先端裂け」と呼ぶ。先端裂けが発生すると、その部分は製品にならないので歩留落ちとなり、また、先端裂けが顕著な場合は、その部分がロールに巻き付いてラインを止めるという重大なトラブルとなる。そのため、従来から先端裂けを防止するための方法が色々と考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鋼片の加熱において９００℃〜１０５０℃の温度範囲で加熱し、かつ鋼片の先端部を鋼片本体よりも高温（１２００℃以上）に加熱して熱間加工性を向上させ、先端裂けを防止するようにした高強度快削オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、熱間圧延前に鋼片の先端面に低Ｓ鋼を肉盛溶接することにより、被圧延材先端部分の熱間加工性を向上させ、先端裂けを防止する熱間圧延方法も開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２３１４１３号公報
【特許文献２】
特開平８−１７４００８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１の鋼片先端部を高温加熱する方法では、加熱炉内の雰囲気温度を高温で保持するために燃料コスト及び操業能率を大きく低下させるとゝもに、加熱による結晶粒粗大化といった二次弊害が生じるといった問題点がある。
【０００７】
また、特許文献２の鋼片先端に肉盛溶接を行う方法は、肉盛溶接部がフィッシュテール巻き込み防止のため、圧延途中にシヤー等を用いて切断されてしまうのが一般的である。そのため、肉盛溶接部の切断後の先端部分がロールに咬み込んだ際に、切断面を起点として先端裂けが発生し、ロール巻き付き等のトラブルを招くといったことが問題となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記特許文献２に記載された方法では先端裂けの発生を防止できない原因を調査した結果、該方法では溶接時の溶解に伴って鋼片中のＳが肉盛溶接部に拡散しており、これが先端裂けの原因であることをつきとめた。そこで本発明は、溶接時の溶解に伴う鋼片中Ｓの肉盛溶接部への拡散を防止したものであり、その要旨は、
（１）難加工鋼片を熱間圧延するに際して、該難加工鋼片の一方の端面に該難加工鋼片よりも熱間加工性が良いダミー部材を溶接し、該ダミー部材を先頭側にして熱間圧延を行うことを特徴とする難加工鋼片の熱間圧延方法。
（２）前記溶接がエレクトロンビーム溶接又はフラッシュバット溶接であることを特徴とする前記（１）に記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。
（３）前記難加工鋼片がＳ快削ステンレス鋼であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。
（４）前記ダミー部材が前記難加工鋼片と同一断面形状を有することを特徴とする前記（１）乃至（３）に記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を説明する図であり、図１（Ａ）は断面が平方形の難加工鋼片１を示し、図１（Ｂ）は断面が円形の難加工鋼片１を示す。２は難加工鋼片１の一方の端面に溶接されたダミー部材であり、３は溶接部である。難加工鋼片としては、例えばＳ快削ステンレス鋼であり、オーステナイト系であるＳＵＳ３０３の他に、マルテンサイト系であるＳＵＳ４１６やフェライト系であるＳＵＳ４３０Ｆ等を挙げることができる。
【００１０】
ダミー部材２は、難加工鋼片１よりも熱間加工性が良い材料であり、Ｓが０．０３ｍａｓｓ％以下の炭素鋼が望ましい。具体的には、例えばＳＳ４１が望ましい。ダミー部材２のＳ量が多くなると、該ダミー部材の熱間加工性が低下し、圧延中の先端裂けを十分に防止できなくなる。Ｓ量の下限については、Ｓが不可避的不純物である点から通常０．００１％以上である。ダミー部材２の断面形状は、難加工鋼片１と同一断面図形状であることが望ましく、ダミー部材２の長さは、先端裂けを防止する観点から５０ｍｍ以上が望ましく、加熱炉の長さや経済性の点から２００ｍｍ以下が望ましい。
【００１１】
溶接方法は、エレクトロンビーム溶接、フラッシュバット溶接、アーク溶接等を適用できるが、能率が良いこと、熱影響部が小さいことによりＳの拡散を防止できるという点でエレクトロンビーム溶接及びフラッシュバット溶接が好ましい。溶接方法がアーク溶接等の場合の溶接棒の成分は、Ｓを除けば特に規定しないが、望ましくは鋼片の成分に類似するものがよい。すなわち、鋼片に対して共金系の溶接棒を使用するのが望ましい。その理由は鋼片と肉盛り鋼の両鋼種金属が溶け込んだ所に稀釈部が生じるのを防ぐためである。
【００１２】
溶接棒の具体例としては、オーステナイト系のＳＵＳ３０３鋼片に対しては、同じオーステナイト系のステンレスアーク溶接棒（Ｄ３０８等）、マルテンサイト系のＳＵＳ４１６鋼片に対しては、同じマルテンサイト系のステンレスアーク溶接棒（Ｄ４１０等）を用いることができる。なお、ダミー接材の部分は、圧延後に切り取り、スクラップとする。
【００１３】
本発明の熱間圧延方法では、熱間圧延前に鋼片の先端面に低Ｓ鋼のダミー部材を溶接することにより、被圧延材先端部分の熱間加工性が良くなる。そのため、ダミー部材を先頭にして熱間圧延すると、圧延中の先端裂けが防止される。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示し、従来例と比較することにより、本発明の効果を明らかにする。
【００１５】
難加工鋼片としての、オーステナイト系のＳ快削ステンレス鋼であるＳＵＳ３０３からなる１６０ｍｍ×１６０ｍｍの角鋼片の一方の端面に、断面が１６０ｍｍ×１６０ｍｍ、長さが１２０ｍｍのＳＳ４１のダミー部材を、エレクトロンビーム溶接、フラッシュバット溶接又はアーク溶接により溶着を行った。比較のために、前記難加工鋼片の一方の端面に、Ｄ３０８の溶接棒を用いたアーク溶接により肉盛溶接を行った。
【００１６】
溶接後のバリをグラインダーによって取り除いた後、加熱炉に装入して１２００℃に加熱し、ダミー部材及び肉盛溶接部を先頭側にして熱間圧延を行い、外径５．５ｍｍの線材に圧延した。表１に、被圧延材の製造条件及び圧延結果を示す。
【００１７】
比較例では約１０％の本数割合で先端裂けを起こしていたものが、本発明では約０．１％に減少した。これにより、先端の裂けた材料がロールに巻き付いてラインを止めるという被害も大幅に減少した。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【発明の効果】
以上に説明した通り、本発明による難加工鋼片の熱間圧延方法は、圧延前の鋼片先端面に低Ｓ鋼を溶接することにより、その鋼片の圧延で問題となる先端裂け及びそれによる圧延トラブルを防止できるので歩留向上と操業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明する図であり、（Ａ）は断面が正方形の鋼片の例、（Ｂ）は断面が円形の鋼片の例である。
【符号の説明】
１難加工鋼片
２ダミー部材
３溶接部

Claims

難加工鋼片の熱間圧延を行うに際して、該難加工鋼片の一方の端面に該難加工鋼片よりも熱間加工性が良いダミー部材を溶接し、該ダミー部材を先頭側にして熱間圧延を行うことを特徴とする難加工鋼片の熱間圧延方法。
前記溶接がエレクトロンビーム溶接又はフラッシュバット溶接であることを特徴とする請求項１に記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。
前記難加工鋼片がＳ快削ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１又は２に記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。
前記ダミー部材が前記難加工鋼片と同一断面形状を有することを特徴とする請求項１乃至は３のいずれかに記載の難加工鋼片の熱間圧延方法。