JP2006043754A - 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 - Google Patents
温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006043754A JP2006043754A JP2004231505A JP2004231505A JP2006043754A JP 2006043754 A JP2006043754 A JP 2006043754A JP 2004231505 A JP2004231505 A JP 2004231505A JP 2004231505 A JP2004231505 A JP 2004231505A JP 2006043754 A JP2006043754 A JP 2006043754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- rolled
- steel wire
- rolling mill
- metal wire
- 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
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 773
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 156
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 156
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 122
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 149
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 77
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 340
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 265
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 265
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 42
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 23
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 17
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
【構成】 温間温度範囲内に制御された金属線材を複数基の孔型ロール圧延機により、真ひずみが少なくとも0.25以上になるように連続的に圧延することにより金属線材に大ひずみを形成する。
【選択図】 図1
Description
、トップ端からボトム端に向って温度が低下する。更に、その長手方向の任意位置に注目した場合の被圧延材は、圧延初期には圧延速度が遅いために特にボトム側の部分において温度低下量が大きく、次いで順次圧延速度が上昇すると共に加工発熱により温度上昇要因が加わり、そして圧延終期には被圧延材の横断面積が小さくなるので、放熱速度が大となり、温度が下降する。
リバーロールを使用した場合には、総減面率RTotが40%以上であればよいこと、ある
いは、圧延により材料中へ導入される塑性ひずみが、3次元有限要素法で計算される材料中への平均塑性ひずみで0.7以上であることが望ましいこと等を提案した。その確認試験として、例えば、80mm角の棒鋼を圧延用素材とし、圧延温度450〜530℃の範囲内において、総減面率RTotが95%の多方向・多パスのカリバー圧延を施して、18
mm角の棒材を調製し、超微細粒を形成させることにより高強度で且つ延性に優れた鋼材を得た。
よる圧延加工により製造する技術であって、製造された金属細線に特別な熱処理を施さなくても、その強度及び延性が優れた水準を有し、しかも連続的に加熱しながら圧延することにより、従来得られていない程度の大単重の金属細線を生産効率よく製造することを課題とする。
先ず上記金属細線に特別な熱処理なしに優れた強度及び延性を付与するために、被圧延材の圧延温度を温間圧延領域に制御しつつ、しかも被圧延材に適切なひずみを導入しつつ圧延をすることにより、相変態による強化機構を実質的に利用せずに結晶粒を微細化させればよいこと、しかも、従来得られていない程度の大単重の金属細線を生産効率よく製造するためには、被圧延材の圧延ラインでの供給を、連続的に走行させて行ない、且つこの走行する被圧延材を所定温度範囲内まで急速加熱して圧延機に装入し、引き続き被圧延材の圧延工程における温度を補助的に急速加熱することにより所定の温度条件に制御して、連続的に圧延するようにすればよいことがわかった。
e=ln(S0/S) ・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
=−ln(1−R/100)・・・・・・・・・・・・・・・・(1a)
但し、 R={(S0−Saft)/S0}×100・・・(6)
S0 :圧延前の被圧延材のC断面の面積
Saft:所定圧延後の被圧延材のC断面の面積
で定義する。なお、本願明細書において、「C断面の面積」とは、圧延方向に直角な面の断面積をいうものとする。以下、同じである。
計算手順:
1.材料の加工温度に対応した応力−ひずみ曲線を取得する。
2.有限要素法による計算のため、下記(1)〜(3):
(1)被圧延材に適宜メッシュを作成する、(2)接触条件を決める。但し、摩擦係数=0.3 クーロン条件とする、(3)応力−ひずみ曲線、材料物性値を決める、
の準備をする。
3.(1)〜(3)の条件のもとに、汎用有限要素法コード、例えば、ABAQUSで計算を行う。
}+(3/4)(dγxy 2+dγyz 2+dγzx 2)]1/2 ・・・・(7)
但し、dεx 、dεy 、dεz :x、y、z方向の真ひずみ増分
γxy 、dγyz、dγzx:各せん断ひずみ増分
本願の第1の発明に係る金属線材又は金属線の製造方法は、圧延ラインを走行する金属材料を加熱し、加熱された当該金属材料を直列に配置された複数基の圧延機により連続的に圧延して、金属線材又は金属線を製造する方法である。そして、圧延開始から圧延終了までの被圧延材の温度を、その金属材料の種類に応じて定められた温間圧延温度の範囲内に制御しつつ、且つ、上記圧延開始から圧延終了までの間に当該被圧延材に導入されるべき真ひずみを、次の通り規定する。即ち、前述した通り、真ひずみを下記(1)式:
e=ln(S0/S)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)
但し、e :真ひずみ
S0:圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
S :圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
のeで定義し、この真ひずみeがe≧0.25となるように圧延加工を孔型ロール、平ロール、又は、孔型ロールと平ロールとの組み合わせにより施すことに特徴を有するものである。
に特徴を有するものである。
eTot=ln(S0/STot)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2)
但し、eTot :真ひずみ
S0 :最初の圧延工程の圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
STot :最終圧延工程の圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみeTotが、eTot≧0.25を満たす圧延加工を施すことに特徴を有するものである。
巻戻し装置から巻き戻されて走行する被圧延材を上記複数基の圧延機で連続的に圧延して金属線材又は金属線を製造する圧延加工設備であって、上記複数基の圧延機の内の第1番目圧延機の入側であって、当該圧延機に対して実質的直近である位置に大容量急速加熱装置が設けられていることに特徴を有するものである。
いずれかの圧延機に次いでオーバル孔型を有する圧延機、スクエア孔型を有する圧延機、ダイヤ孔型を有する圧延機、ボックス孔型を有する圧延機及びラウンド孔型を有する圧延機の内のいずれかが配設されている、圧延機の配設組合わせを含んでいることに特徴を有するものである。
Tr+1,out−Tr,in=−150℃〜50℃ ‥‥‥‥(3)
Tn,out −T1,in=−200℃〜100℃ ‥‥‥(4)
(但し、Tは温度(℃)であり、nは圧延機の基数を表わし、rは圧延機の順番であって、第1番から第n−1番までの任意の数を表わし、inは圧延機への入側直前、outは圧延機からの出側直後を表わす)が満たされるように制御することに特徴を有するものである。
e'=ln(S0'/S')‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1')
(但し、e':真ひずみ、S0':圧延開始前の被圧延材のC断面の面積、S':圧延終了後の被圧延材のC断面の面積)
で表わされる真ひずみe'が、e'≧0.25となるように圧延加工を施すことに特徴を有するものである。
以下、本件に関して、この明細書において同じである。
おける圧延終了までの間に、上記被圧延材に導入されるべき真ひずみを、次の通り規定する。
eTot'=ln(S0'/STot')‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2')
但し、eTot' :真ひずみ
S0 ' :最初の圧延工程の圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
STot' :最終の圧延工程の圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみeTot'が、eTot'≧1.38となる圧延加工を施すことに特徴を有するものである。
被圧延材のC断面の面積の90%以上の領域に形成された平均結晶粒径が、0.6μm以下に微細粒化していることに特徴を有するものである。
図1は、本願発明に係る金属線材又は金属線の製造方法を実施するのに適した本願発明
に係る温間制御連続圧延加工設備の例であって、金属材料の種類として、鉄鋼を取り上げた場合に、微細粒組織を有する大単重のコイル状鋼細線の製造方法を実施するのに適した、大ひずみの温間制御連続圧延加工設備の概要構成図を例示するものである。
次に、本発明に係る金属線材又は金属線(金属細線)の製造方法の実施形態について、鋼細線を製造する方法を例として述べる。
上記の通り構成された温間制御連続圧延加工設備27により、本願発明に係る微細粒組織を有する大単重のコイル状鋼細線を製造する方法の実施形態並びに製造条件の限定理由及び効果等について、さらに図1を参照しながら説明する。
(i)先ず、被圧延材の圧延温度を鉄鋼の温間圧延温度範囲として、圧延開始直前から圧延終了直後までの温度を、350〜850℃の範囲内に限定する。この温度範囲内に限定する理由は、次の通りである。本願発明に係るコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法においては、所謂温間圧延領域における加工により、大きなひずみ導入することにより生じたミクロ的な結晶粒の局所方位差が、微細結晶粒の起源となり、加工中乃至加工後におきる回復過程において、結晶粒内の転移密度が低下すると同時に結晶粒界が形作られて、微細粒組織が形成される。但し、温度が低いと回復が十分でないために、転位密度の高い加工組織が残存する。一方、その温度が高過ぎると、不連続再結晶あるいは通常の粒成長により、結晶粒が粗大化するので所望の微細粒組織は得られない。また、圧延温度が350℃よりも低温で、所定のひずみを導入する圧延を行なうと、被圧延材の出発材が熱間圧延で製造された線材の場合には、冷間加工硬化により圧延性が低下して、実操業上も圧延を継続することができなくなる。これに対して、圧延温度を850℃超えにすると、上述の通り、圧延加工後の再結晶化が進行して、微細粒組織が得られず、従って高強度且つ高延性を有する鋼細線を製造することができないからである。
れ、一層高強度且つ高延性を有する鋼細線が得られる。
(ii)そして、望ましくは、更に付加すべき条件として、第2番目以後の各圧延機12、
16、20の出側における被圧延材25の温度Tr+1,outと、その前の各圧延機7、12
、16への入側における被圧延材25の温度Tr,inとの温度差Tr+1,out−Tr,inが、−
150〜50℃の範囲内に入り、且つ、最後の圧延機(第4番目の圧延機20)の出側における被圧延材25の温度T4,outと、第1番目の圧延機7の入側における被圧延材25
の温度T1,inとの温度差T4,out−T1,inが、−200〜100℃の範囲内に入るように
温度制御すること、即ち、
Tr+1,out−Tr,in=−150℃〜50℃ ‥‥‥‥(3)
(但し、rは1、2又は3で、圧延機の最上流側からの順番を表わす)
T4,out−T1,in =−200℃〜100℃ ‥‥‥(4)
を満たすのがよい。
但し、
ε:被圧延材に導入される平均塑性ひずみ(3次元有限要素法により求めることができる。)、又は簡単に真ひずみでもよい。
Q:定数(α−Feの自己拡散の活性化エネルギー、254KJ/mol)
T:圧延温度(各パスの圧延温度を平均した温度、(℃))
ここで、(B)式から明らかなように、各パス毎の圧延温度範囲(上記(3)式においてTr+1,out−Tr,inに相当する値)が小さいほど、圧延温度をある温度に設定した場合の
(B)式中の圧延温度Tの変動量も小さくなる傾向にあるので、Zの変動量も小さくなる。一方、上記(3)式中のTr+1,out−Tr,inの値の変動範囲を小さくすることは、(B
)式中の圧延温度Tの変動量を小さくすることになる。従って、Tr+1,out−Tr,inの値
の変動範囲を小さくすることにより、Zの変動量を小さく制御することができるので、上記目標値とした平均結晶粒径の変動量(変動範囲)も小さくすることができる。即ち、被圧延材の目標平均結晶粒径を精度よく達成することが可能となり、これに伴って、結晶粒の微細化を確実なものにすると共に、被圧延材に形成される平均結晶粒径の分布範囲が狭くなるので、混粒から整粒分布に改善される。
細化の促進と、結晶粒の整粒化がなされる。また、相互作用的にこの整粒化により、結晶粒の微細化が一層促進され、材質特性、特に強度及び延性の向上に寄与する。以上の考察及び試験結果に基づき、上記(3)及び(4)式の通り規定する。
Tr+1,out−Tr,in=−50℃〜30℃ ‥‥‥‥(3')
T4,out−T1,in =−50℃〜30℃ ‥‥‥‥(4')
のように、その温度条件を一層厳しくすると良い。これにより、結晶粒の微細化及び整粒化が一層促進される。
本願の発明においては、圧延ラインを連続的に走行する被圧延材である鋼線材を、連続圧延することが必要である。即ち、コイル巻戻し装置1から第1番目圧延機7までの間で、走行する鋼線材を常温から温間温度域まで加熱する必要がある。大容量急速加熱装置4は、そのための重要な装置である。鋼線材25のスタート線径の最大値は、例えば60mmであり、これを所望の巻戻し線速度で走行させた場合に、大容量急速加熱装置4の有効加熱帯の設計長さ範囲内において、予熱・昇温・均熱過程が完了して安定した所望の温間圧延温度の条件、具体的には、[2−1]項の圧延温度条件を満たすために、圧延開始から終了までの1工程の間、第1番目圧延機7に噛み込まれる線材25(被圧延材)の温度を、350〜850℃の範囲内の任意温度まで急速に加熱することができる能力を有するものが必要である。
大容量急速加熱装置4及び補助急速加熱装置10、14、18のいずれにあっても、各圧延機で圧延される直前の被圧延材及び圧延された直後の圧延後材の温度を、精度よく制御することに追従し得るものであることが重要である。これらの加熱装置と、圧延機間を走行する短時間内に、前段圧延機で圧延されている間の圧延ロールへの伝熱や放熱により低下した被圧延材の温度変化の情報を取り込み、圧延開始から終了までの被圧延材の温度を制御する。
大容量急速加熱装置4及び補助急速加熱装置10、14、18はいずれも、その加熱方式及び熱源に適したものとしては、メタルファイバガスバーナー若しくはセラミック多孔板ガスバーナー等の表面燃焼ガスバーナー装置、被圧延材に通電する通電抵抗加熱方式、電磁誘導加熱方式、又は電気抵抗発熱体輻射加熱装置等、いずれであってもよい。これらはいずれも、上述した急速加熱に追従し得るように配慮されたものであることが必要であり、これまでに提案されたもの又は周知技術を使用することもできる。
素材)を覆って燃焼面を構成したバーナー、いわゆる平面型メタルファイババーナーが挙げられる。耐熱金属として耐熱鋼又はインコネル等の耐熱合金を素材とし、これを繊維状に加工し、編物加工法又は織布加工法等により布状素材とする。この表面ガスバーナーの形態としては、前面が適切な外表面を有するフェルト平板状メタルファイバーで覆われ、両側面および底面が断熱材にて覆われた燃焼・加熱室が、フェルト平板状メタルファイバーの背面側に設けられ、フェルト平板状メタルファイバーで、被圧延材を適切な間隔を空けて挟むように、被圧延材に対して対称となるように2方向あるいは3方向から対設する。そして、燃焼・加熱室内に燃料ガスと空気との予混合ガスを外部から導入し、燃焼させて当該フェルト平板状メタルファイバーを赤熱させ、このような状態のメタルファイバーガスバーナーにより、被圧延材を急速加熱する。
前述した[2−1]の(i)項で述べた温間領域における圧延加工により扁平化した加工粒から微細結晶粒が生成し、ひずみの増加に伴ってこの微細結晶粒が増加する。このようにして微細粒組織を有する鋼細線を製造するための所定の温間制御圧延においては、被圧延材に所定値以上の「ひずみ」を導入することが必要である。ここで、圧延加工時のひずみ導入は、多方向からの加工により大ひずみの導入がされ易くなる。鋼線材又は鋼線の圧延パススケジュールに、オーバル孔型とこれに続くスクエア孔型による圧延がなされる場合には、導入されるひずみの評価を、単純な所謂真ひずみeで評価するよりも、塑性ひずみεで評価する方が適している。そこで、本願明細書においては、既述の通り、ひずみを「真ひずみ」と「塑性ひずみ」とに分けている。
上記に鑑み、平均結晶粒径が3μm程度以下の微細粒組織を有する鋼細線を製造するためには、温間制御圧延において被圧延材へ導入すべき真ひずみを、0.25以上とすることが必要である。真ひずみが0.25未満であると、温間圧延領域においても鋼細線の結晶組織が十分に加工されず、強度が十分に改善されないからである。ここで、本発明における真ひずみ(金属種が鉄鋼の場合、式の構成文字に「'」を付して表記する)として、下
記(1')式:
e'=ln(S0'/S')‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1')
但し、S0':圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
S ':圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされるe 'で定義する。
RTot={(S0−S)/S0}×100 ・・・・・・(6')
但し、RTot:総減面率(%)
S0:圧延開始前の被圧延材のCC断面の面積
S :圧延終了後の被圧延材のCC断面の面積
で表わされる総減面率RTot(%)に換算すると、RTot≧22%となる。従って、真ひずみe '≧0.25の代わりに、総減面率RTot≧22%としてもよい。
本願発明において、微細粒組織を有し、高強度且つ高延性を有する鋼細線を製造するためには、上記[2−1]及び[2−2]項で述べたように、圧延開始から終了までの被圧延材の温度を制御することが必要であり、更に、被圧延材に「大ひずみを導入」することが重要である。そのためには、適切なパススケジュール条件により圧延することが必要である。
、C断面がオーバル形状となるように成形し(図2(c)、(d)の符号30)、次いでこのオーバル形状に成形された被圧延材30をスクエア孔型ロール31a、31b(図2(c))又はダイヤ孔型ロール32a、32bで圧延する(図2(d))というパススケジュールを含んでいることが効果的である。
ーバル形状に成形された被圧延材30とスクエア孔型ロール31a、31b又はダイヤ孔型ロール32a、32bの各寸法・形状との関係として、次の関係が満たされる孔型ロー
ルを使用することが、大ひずみの導入上効果的である。
径(いずれもBで表記する)の0.75倍以下(A≦B×0.75)、即ちA/B≦0.75に限定することが望ましく、更にはA/B≦0.60に限定すれば一層望ましい。
更に、上述したパススケジュールで圧延を行なうに際して効果的なオーバル孔型の望ましい形状寸法については次の通りである。即ち、「大ひずみの導入」と「断面形状の成形性確保」との両立は、先行パスであるオーバル孔型ロールによる公称圧下率だけでなく、オーバル孔型の長軸方向の形状によって引き起こされる拘束力にも大きく依存する。
(i)図3に示しているオーバル孔型の最大短軸長さAの長軸長さEに対する比(A/E)が小さいほど、次パスにおける公称圧下率を大きくすることができるので、ひずみ導入に効果を発揮する。
(ii)一方、上記オーバル孔型の形状において、オーバル孔型の曲率半径Raが小さいと
、1パス当たりの減面率は大きくすることができるが、幅方向が尖形となってしまい、たとえ、次パスでの公称圧下率が大きくても、被圧延材料中心部にひずみが導入され難い。従って、断面形状の成形性を確保しつつ材料中心部への大ひずみ導入を図るためには、オ
ーバル孔型の曲率半径Raは大きい方が効果的であり、その大きさは、オーバル孔型ロール29a、29bで圧延される四角形状被圧延材28の対辺間の長さB(図2(a)参照)、又は丸形状被圧延材28'の直径B(図2(b)参照)の1.5倍以上であることが
望ましい。但し、これが5倍、6倍となるとその効果は飽和するが、周知のオーバル孔型ロールの範疇であれば、特に上限を設ける必要はない。
この大ひずみ加工の重要な構成要素として、鋼線材の圧延パススケジュールがある。図1に例示した温間制御連続圧延加工設備27においては、圧延機を7、12、16、20のように4基を直列に配置している。各圧延機は、周知の二重式水平圧延機である。なお、圧延機の種類(形式)や基数は、例えば生産量、主要生産品の出発材と仕上げ材の線径との関係、操業形態等により、圧延機2基以上の配設を前提として、適宜選定・増減することができる。また、各圧延機のロール孔型としては、周知のオーバル、スクエア、ラウンド、ダイヤ及びボックスを適宜選択することができる。例えば、第1番目の圧延機7のロール孔型はオーバル、次の圧延機12はスクエア、次の圧延機16はスクエア、そして第4番目の圧延機20はラウンド孔型とする。そして、所定の鋼線材(被圧延材)を仕上げ目標寸法の鋼細線まで温間制御圧延を施そうとする場合、出発時の被圧延材の線径に応じ、各圧延パス毎の減面率及び圧下方向を考慮して、それぞれの孔型の諸元寸法を決定する。そして、必ずしも圧延ラインの1工程で仕上げ目標寸法の鋼細線まで加工する必要はなく、2工程以上で仕上げるようにパススケジュールを設定することができる。その場合、各圧延機において所要の孔型を用いて圧延するために、例えばある圧延機についてはロール組替えにより、必要な孔型形状で所要の諸元寸法の孔型が形成されたロールを使用して圧延する。例えば、被圧延材のパススケジュールを、1工程に4基の圧延機が配設された圧延ラインにおいて、全2工程で出発材の鋼線材を仕上げ目標寸法の鋼細線に圧延しようとする場合に、第1工程ではオーバル−スクエア−スクエア−スクエアとし、第2工程ではオーバル−スクエア−オーバル−ラウンドとする場合でも、所要のパススケジュールに基づき、4基それぞれの二重式水平圧延機のロール孔型の諸元寸法を設計しておき、第2工程では全ての圧延機のロールを変更して圧延を行なう。
熱間圧延により製造された表1に示す化学成分組成を有する線径12mmφで、単重が1.0トンのコイル状線材を、本願発明による鋼細線製造用の温間制御連続圧延加工設備により、線径5.5mmφの鋼細線まで温間制御連続圧延により加工した。
置9を経た後、入側案内装置11で所定の方向に捻転させられて、第2番目の圧延機12に入り、所定の圧延加工を施された後、出側案内装置13で誘導されて排出された後、コイル巻取り装置24で巻き取られる。なお、入側案内装置及び出側案内装置はいずれも、有溝状の2対のローラーガイドとした。
/Bの値は、0.46、0.49、0.53、0.63で、各工程の真ひずみe'は0.
36、0.33、0.33、0.30であった。
[実施例2]
実施例1に供された出発材と同一化学成分組成及び熱間圧延により製造された、同一線径12mmφで、単重が1.0トンのコイル状線材を、実施例1で使用した本願発明による鋼細線製造用の温間制御連続圧延加工設備により、実施例1とは異なる第1から第3工程からなるパススケジュールにより、仕上り線径6.0mmφの鋼細線まで温間制御連続圧延により加工した。また、圧延設備の運転方法、並びに、出発材、仕上り材及び第1〜第3の各工程毎の試験項目も、実施例1に準じて行なった。
ける減面率Rは、40%、40%、30%、A/Bの値は、0.45、0.50、0.61で、各工程の真ひずみe'は、0.51、0.51、0.36であった。
[メタルファイバーガスバーナーによる補助急速加熱試験]
そこで、上記実施例1及び実施例2において、更に第2番目圧延機の入側に補助急速加熱装置として、メタルファイバーガスバーナーを設けることを想定し、このように想定された実施例1及び実施例2の設備において、任意の1工程における圧延中の温度を一層狭い温度範囲内に制御し得るとの発想のもとに、下記の通りの補助急速加熱装置による鋼線材の昇温試験を行なった。
助急速加熱装置を採用する場合でも、上記メタルファイバーガスバーナー方式による補助急速加熱装置の場合に準じて、製造しようとする出発鋼線材の線径と仕上り鋼細線の線径、パススケジュール、及び圧延速度を設定することにより、補助急速加熱装置の全長を設計することができる。
Tr+1,out−Tr,in=−150℃〜50℃ ‥‥‥‥(3)
Tn,out −T1,in=−200℃〜100℃ ‥‥‥(4)
(但し、Tは温度(℃)であり、nは圧延機の基数を表わし、rは圧延機の順番であって、第1番から第n−1番までの任意の数を表わし、inは圧延機への入側直前、outは圧延機からの出側直後を表わす)、
を満たしていたが、更に望ましい制御温度範囲である前記(3’)及び(4’)式、即ち、
Tr+1,out−Tr,in=−50℃〜30℃ ‥‥‥‥(3')
Tn,out −T1,in=−50℃〜30℃ ‥‥‥‥(4')
を満たすことができることが容易に推定される。
[比較例1]
出発材として、鋼種符号SWRCH6A(C含有量:0.05質量%)の化学成分組成を有する冷間圧造用炭素鋼線材向けの素材であって、熱間圧延で製造された市販の12mmφ×長さ3mの棒鋼を用い、2基の直列に配設された圧延機により、本発明の範囲外である熱間圧延条件で、表4に示すようにいずれもスクエア孔型ロール圧延機により、2パスからなる1工程の圧延を行なって、9.5mm角の棒鋼を得た。上記において、出発材の加熱温度は950℃設定であるが、走行する12mmφの棒鋼を連続的にこの加熱温度まで昇温・加熱するために必要な加熱炉の長さは、長くなり過ぎて現実的でないので、上記寸法の出発材棒鋼の全長を輻射加熱炉で加熱後、抽出して2パス圧延を行なった。
を、通電抵抗加熱方式の大容量急速加熱装置により、950℃まで加熱し、第1番目の圧延機による圧延後、第2番目の圧延機入側温度として、850℃の温度が得られ、その圧延機出側温度が800℃という結果が得られた。この間、1パス当たりの減面率は9.2%であり、総減面率RTotは20%、累積真ひずみΣe'は、0.22であった。圧延線速度は、10m/分であり、重量換算値で66kg/分の圧延速度で、9.2mm角の棒鋼で長さ5.1m、単重2.7kgの棒鋼を得た。但し、この比較例においては、加熱方式が上述したように走行材を連続的に加熱する形態ではないので、重量換算値の圧延速度のみにより圧延能率は決定されず、加熱能率にも支配されることに留意することが必要である。
2 ストレートナー
3 ピンチロール
4 大容量急速加熱装置
5 サポートロール
6 入側案内装置
7 第1番目圧延機
8 出側案内装置
9 弛み調整装置
10 補助急速加熱装置
11 入側案内装置
12 第2番目圧延機
13 出側案内装置
14 補助急速加熱装置
15 入側案内装置
16 第3番目圧延機
17 出側案内装置
18 補助急速加熱装置
19 入側案第3番目内装置
20 第4番目圧延機
21 出側案内装置
22 サイジング装置
23 冷却装置
24 コイル巻取り装置
25 鋼線材(被圧延材)
26 鋼細線(鋼線材又は鋼線)
27 温間制御連続圧延加工設備
28 C断面が四角形状の被圧延材
28' C断面が丸形状の被圧延材
28a、28b C断面が四角形状の被圧延材の天地の対辺
29a、29b オーバル孔型ロール
30 C断面がオーバル形状の被圧延材
31a、31b スクエア孔型ロール
32a、32b ダイヤ孔型ロール
33 実施例1の温間制御連続圧延加工設備(鋼細線製造用)
A オーバル孔型の最大短軸間長さ
B C断面が四角形状又は丸形状の被圧延材の対辺間長さ又は直径
C スクエア孔型の対頂角間の長さ
D C断面がオーバル形状被圧延材の長径
E オーバル孔型の長径
Ra オーバル孔型の曲率半径
Claims (53)
- 走行する金属材料を加熱し、加熱された当該金属材料を直列に配置された複数基の圧延機により連続的に圧延して、金属線材又は金属線を製造する方法であって、圧延開始から圧延終了までの被圧延材の温度を当該被圧延材の金属材料の種類に応じて定められた温間圧延温度の範囲内に制御しつつ、且つ、前記圧延開始から圧延終了までの間に前記被圧延材に導入される、下記(1)式:
e=ln(S0/S)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)
但し、e :真ひずみ
S0:圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
S :圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみeが、e≧0.25となる圧延加工を、孔型ロール、平ロール、又は、孔型ロールと平ロールとの組み合わせにより施すことを特徴とする金属線材又は金属線の製造方法。 - 前記真ひずみeが、e≧0.70となる圧延加工を前記孔型ロール、平ロール、又は、孔型ロールと平ロールとの組み合わせにより施すことを特徴とする請求項1に記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記真ひずみeが、e≧1.38となる圧延加工を前記孔型ロール、平ロール、又は、孔型ロールと平ロールとの組み合わせにより施すことを特徴とする請求項1に記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記走行する金属材料は、加熱される前においてはコイル状に巻かれており、そして、前記複数基の圧延機により連続的に圧延加工を施された前記金属線材又は金属線はコイル状に巻かれることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記被圧延材の加熱は、第1番目圧延機の実質的直前において前記温間圧延温度の範囲内の所定温度まで急速加熱することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記被圧延材の加熱は、更に、第2番目以後の少なくとも1基の圧延機の実質的直前においても補助的に急速加熱することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記被圧延材の前記孔型ロールによる圧延パススケジュールには、C断面が四角形状又は丸形状を有する被圧延材をオーバル孔型を有する圧延機で圧延して、C断面がオーバル形状の被圧延材に成形し、次にこうして得られた被圧延材を、スクエア孔型を有する圧延機又はダイヤ孔型を有する圧延機で圧延するパススケジュールを含み、しかもこのパススケジュールにおいて、前記オーバル孔型の最大短軸長さ(Aと表記する)の、前記C断面が四角形状又は丸形状を有する被圧延材のそれぞれ対辺間長さ又は直径(いずれもBと表記する)に対する比率A/Bが、A/B≦0.75を満たす孔型を有する圧延機で圧延することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記圧延パススケジュールには、更に、前記スクエア孔型又はダイヤ孔型の天地対角間長さ(いずれもCと表記する)の、前記C断面がオーバル形状に成形された前記被圧延材の長軸長さ(Dで表記する)に対する比率C/Dが、C/D≦0.75を満たす孔型を有する圧延機で圧延することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の金属線
材又は金属線の製造方法。 - 前記C断面がオーバル形状に成形された前記被圧延材を、スクエア孔型を有する圧延機又はダイヤ孔型を有する圧延機で圧延する代わりに、ボックス孔型を有する圧延機で圧延することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記C断面がオーバル形状に成形された前記被圧延材の長軸長さDに対する、前記ボックス孔型の天地対辺間長さ(C'と表記する)の比率C'/Dが、C'/D≦0.75を満た
すことを特徴とする請求項9に記載の金属線材又は金属線の製造方法。 - 前記オーバル孔型を有する圧延機による前記圧延は、前記オーバル孔型の最大短軸長さAとその長軸長さ(Eで表記する)との比A/Eが、A/E≦0.40を満たすオーバル孔型を有する圧延機を使用することを特徴とする請求項7から請求項10のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記オーバル孔型を有する圧延機による前記圧延は、前記オーバル孔型の曲率半径(Raで表記する)が、前記C断面が四角形状又は丸形状を有する被圧延材のそれぞれ対辺間長さ又は直径Bの1.5倍以上であるオーバル孔型を有する圧延機を使用することを特徴とする請求項7から請求項11のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記パススケジュールには、前記オーバル孔型を有する圧延機と、これに引き続く前記スクエア孔型を有する圧延機又はダイヤ孔型を有する圧延機との組合せによる圧延を、2回以上行なうことを含んでいることを特徴とする請求項7、請求項8、請求項11又は請求項12のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記被圧延材の前記各孔型を有する圧延機による圧延パススケジュールには、孔型形状がスクエア、ダイヤ又はボックスと、これに次ぐスクエア、ダイヤ、ボックス又はラウンドとの組合わせを含んでいることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記被圧延材の温度を、前記金属材料の種類に応じて定められた温間圧延温度の範囲内に制御しつつ、前記被圧延材を前記各孔型を有する圧延機により圧延加工する一連の工程を、2工程以上繰り返すことを特徴とする請求項1から請求項14のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記一連の工程を、2工程以上繰り返すことにより、最初の圧延工程における圧延開始から最終の圧延工程における圧延終了までの間に、前記被圧延材に導入される、下記(2)式:
eTot=ln(S0/STot)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2)
但し、eTot :真ひずみ
S0 :最初の圧延工程の圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
STot :最終の圧延工程の圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみeTotが、eTot≧0.25を満たす圧延加工を施すことを特徴とする請求項1から請求項15のいずれかに記載の金属線材又は金属線の製造方法。 - 前記真ひずみeTotは、eTot≧0.70を満たすことを特徴とする請求項16に記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- 前記真ひずみeTotは、eTot≧1.38を満たすことを特徴とする請求項16に記載の金属線材又は金属線の製造方法。
- コイル巻戻し装置及びコイル巻取り装置が設けられ、これら両装置間に複数基の圧延機が直列に配置され、前記コイル巻戻し装置から巻き戻されて走行する被圧延材を前記複数基の圧延機で連続的に圧延して金属線材又は金属線を製造する圧延加工設備であって、前記複数基の圧延機の内の第1番目圧延機の入側であって、当該圧延機に対して実質的直近である位置に大容量急速加熱装置が設けられていることを特徴とする温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機の内の第2番目以後の圧延機の少なくとも1基の入側であって実質的直近である位置に、更に補助急速加熱装置が設けられていることを特徴とする請求項19に記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記大容量急速加熱装置は、メタルファイバガスバーナー又はセラミック多孔板ガスバーナー等の表面燃焼式ガスバーナー装置、通電抵抗加熱装置、電磁誘導加熱装置、及び電気抵抗発熱体輻射加熱装置の内、いずれか1種又は2種以上を組み合せた加熱装置からなることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記補助急速加熱装置は、メタルファイバガスバーナー又はセラミック多孔板ガスバーナー等の表面燃焼式ガスバーナー装置、通電抵抗加熱装置、電磁誘導加熱装置、及び電気抵抗発熱体輻射加熱装置の内、いずれか1種の加熱装置であることを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機は、当該圧延機群の中にオーバル孔型を有する圧延機が配設されており、これに次いでスクエア孔型を有する圧延機、ダイヤ孔型を有する圧延機及びラウンド孔型を有する圧延機の内のいずれかが配設されている、圧延機の配設組合わせを含んでいることを特徴とする請求項19から請求項22のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機は、少なくとも、オーバル孔型を有する圧延機、スクエア孔型を有する圧延機、ダイヤ孔型を有する圧延機、ボックス孔型を有する圧延機及びラウンド孔型を有する圧延機の内のいずれかを含み、このいずれかの圧延機に次いでオーバル孔型を有する圧延機、スクエア孔型を有する圧延機、ダイヤ孔型を有する圧延機、ボックス孔型を有する圧延機及びラウンド孔型を有する圧延機の内のいずれかが配設されている、圧延機の配設組合わせを含んでいることを特徴とする請求項19から請求項22のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機の内の最後の圧延機の下流側に、サイジング装置が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項24のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機間の少なくとも1箇所には、前記コイル巻戻し装置から巻き戻されて走行する前記被圧延材に対する弛み調整装置が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項25のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の各圧延機の入側には、前記走行する被圧延材を当該各圧延機に誘導する入側案内装置が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項26のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の各圧延機の出側には、前記走行する被圧延材を当該各圧延機から走行排出される被圧延材を導出する出側案内装置が設けられていることを特徴とする請求項19か
ら請求項27のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。 - 前記コイル巻戻し装置と前記大容量急速加熱装置との間には、ストレートナー及び/又はピンチロールが設けられていることを特徴とする請求項19から請求項28のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記コイル巻取り装置の上流側には走行する鋼線を冷却するための冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項29のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の圧延機の内の第1番目圧延機を除く任意の圧延機の入側に、走行する被圧延材の当該任意の圧延機入側温度を制御するための、急速調整冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項30のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 前記複数基の各圧延機の入側及び出側における被圧延材の温度を制御するための温度制御機構が設けられていることを特徴とする請求項19から請求項31のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備。
- 走行する鋼線材を加熱し、加熱された当該鋼線材を直列に配置された複数基の圧延機により連続的に圧延して、鋼線材又は鋼線を製造する方法であって、圧延開始から圧延終了までの被圧延材の温度を350℃から850℃の範囲内に制御し、且つ 前記被圧延材の温度を、下記(3)及び(4)式:
Tr+1,out−Tr,in=−150℃〜50℃ ‥‥‥‥(3)
Tn,out −T1,in=−200℃〜100℃ ‥‥‥(4)
(但し、Tは温度(℃)であり、nは圧延機の基数を表わし、rは圧延機の順番であって、第1番から第n−1番までの任意の数を表わし、inは圧延機への入側直前、outは圧延機からの出側直後を表わす)
が満たされるように制御することを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。 - 前記圧延開始から圧延終了までの被圧延材の温度は、これを400℃から650℃の範囲内に制御することを特徴とする請求項33に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 走行する鋼線材を加熱し、加熱された当該鋼線材を直列に配置された複数基の圧延機により連続的に圧延して、鋼線材又は鋼線を製造する方法であって、圧延開始から圧延終了までの被圧延材の温度を400℃から650℃の範囲内に制御し、且つ、当該被圧延材をオーバル孔型を有する圧延機で圧延し、次いでスクエア孔型を有する圧延機、ダイヤ孔型を有する圧延機、ラウンド孔型を有する圧延機及びボックス孔型を有する圧延機の内のいずれかの圧延機で圧延するパススケジュールを含んでいることを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記圧延機の中にはオーバル孔型を有する圧延機が含まれていて当該オーバル孔型を有する圧延機による圧延が含まれており、更に、前記圧延開始から圧延終了までの間に上記被圧延材に導入される、下記(1')式:
e'=ln(S0'/S')‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1')
但し、e' :真ひずみ
S0':圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
S ':圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみe'は、e'≧0.25となる圧延加工を施すことを特徴とする請求
項33から請求項35のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。 - 前記真ひずみe'は、e'≧0.70を満たすことを特徴とする請求項36に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記真ひずみe'は、e'≧1.38を満たすことを特徴とする請求項36に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記圧延機の中にはオーバル孔型を有する圧延機が含まれていて当該オーバル孔型を有する圧延機による圧延が含まれており、更に、前記圧延開始から圧延終了までの間に上記被圧延材に導入される、3次元有限要素法を用いて算出される塑性ひずみ(εで表記する)が、当該被圧延材の50体積%以上の領域において、ε≧0.7となる圧延加工を施す
ことを特徴とする請求項33から請求項35のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。 - 前記塑性ひずみεは、ε≧1.5であることを特徴とする請求項39に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記圧延機の中にはオーバル孔型を有する圧延機が含まれていて当該オーバル孔型を有する圧延機による圧延が含まれており、当該オーバル孔型を有する圧延機で圧延される被圧延材のC断面は四角形状又は丸形状を有し、当該被圧延材のそれぞれ対辺間長さ又は直径(いずれもBと表記する)に対する、前記オーバル孔型の最大短軸長さ(Aと表記する)の比率A/Bは、A/B≦0.75を満たすことを特徴とする請求項33から請求項40のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記被圧延材のそれぞれ対辺間長さ又は直径(いずれもBと表記する)に対する、前記オーバル孔型の最大短軸長さ(Aと表記する)の比率A/Bは、A/B≦0.60を満たすことを特徴とする請求項41に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記圧延機の中にはオーバル孔型を有する圧延機が含まれ、この圧延機に次いでスクエア孔型又はダイヤ孔型を有する圧延機が設けられており、当該オーバル孔型を有する圧延機で成形されたC断面がオーバル形状の被圧延材の長軸長さ(Dと表記する)に対する、当該スクエア孔型又はダイヤ孔型の天地対角間長さ(いずれもCと表記する)の比率C/Dは、C/D≦0.75を満たすことを特徴とする請求項33から請求項42のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記被圧延材の前記圧延開始から圧延終了までの工程を、2工程以上繰り返すことを特徴とする請求項33から請求項43のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 請求項44に記載の発明において、最初の圧延工程における圧延開始から最終の圧延工程における圧延終了までの間に前記被圧延材に導入される、3次元有限要素法を用いて算出される塑性ひずみ(εで表記する)が、当該被圧延材の50体積%以上の領域において、ε≧1.5となる圧延加工を施すことを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記被圧延材の前記圧延開始から圧延終了までの工程を、3工程又は4工程繰り返すことにより、最初の圧延工程における圧延開始から最終の圧延工程における圧延終了までの間に、前記被圧延材に導入される、下記(2')式:
eTot'=ln(S0'/STot')‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2')
但し、eTot':真ひずみ
S0 ' :最初の圧延工程の圧延開始前の被圧延材のC断面の面積
STot' :最終の圧延工程の圧延終了後の被圧延材のC断面の面積
で表わされる真ひずみeTot'が、eTot'≧1.38となる圧延加工を施すことを特徴とする請求項33から請求項43のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。 - 請求項46に記載の発明において、前記被圧延材の1工程は、2基の圧延機が直列に配置された圧延加工設備を用いて行なわれることを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記被圧延材の前記圧延開始から圧延終了までの工程を、3工程以上繰り返すことにより、最初の圧延工程における圧延開始から最終の圧延工程における圧延終了までの間に前記被圧延材に導入される、3次元有限要素法を用いて算出される塑性ひずみ(εで表記する)が、当該被圧延材の50体積%以上の領域において、ε≧2.0となる圧延加工を施すことを特徴とする請求項33から請求項43のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 請求項48に記載の発明において、最初の圧延工程における圧延開始から最終の圧延工程における圧延終了までの間に前記被圧延材に導入される、3次元有限要素法を用いて算出される塑性ひずみ(εで表記する)が、当該被圧延材の50体積%以上の領域において、ε≧3.0となる圧延加工を施すことを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 請求項19から請求項32のいずれかに記載の温間制御連続圧延加工設備を用いて、走行する鋼線材に圧延加工を施すことにより製造することを特徴とする請求項33から請求項49のいずれかに記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 前記複数基の圧延機の内、少なくとも1基の圧延機、少なくとも1基の圧延機とサイジングミル、又はサイジングミルは、これ若しくはこれらを空通しするか、又はこれ若しくはこれらを圧延のオンラインから一時的に除去するかして用いずに、前記被圧延材を目標とする断面形状寸法に圧延することを特徴とする請求項50に記載のコイル状鋼線材又は鋼線の製造方法。
- 請求項33から請求項51のいずれかに記載の方法で製造されることにより、前記最終圧延工程の圧延終了後の被圧延材のC断面の面積の90%以上の領域について、平均結晶粒径が1.0μm以下に微細粒化していることを特徴とするコイル状鋼線材又は鋼線。
- 前記被圧延材のC断面の面積の90%以上の領域に形成された平均結晶粒径は、0.6μm以下であることを特徴とする請求項52に記載のコイル状鋼線材又は鋼線。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004231505A JP4714828B2 (ja) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 |
PCT/JP2005/014797 WO2006014027A1 (ja) | 2004-08-06 | 2005-08-05 | 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 |
KR1020077002903A KR101241837B1 (ko) | 2004-08-06 | 2005-08-05 | 온간제어압연에 의해 큰 변형이 도입된 금속선재, 및 그제조방법과 제조장치 |
CNB2005800266983A CN100553810C (zh) | 2004-08-06 | 2005-08-05 | 通过温热控制轧制引入大的应变的金属线材,及其制造方法和制造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004231505A JP4714828B2 (ja) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006043754A true JP2006043754A (ja) | 2006-02-16 |
JP2006043754A5 JP2006043754A5 (ja) | 2007-05-31 |
JP4714828B2 JP4714828B2 (ja) | 2011-06-29 |
Family
ID=35787297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004231505A Active JP4714828B2 (ja) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4714828B2 (ja) |
KR (1) | KR101241837B1 (ja) |
CN (1) | CN100553810C (ja) |
WO (1) | WO2006014027A1 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008142770A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-26 | National Institute For Materials Science | 温間圧延装置及び温間圧延方法並びに温間・冷間連続加工装置 |
JP2009160628A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Tama Tlo Ltd | 強加工装置及び強加工方法 |
JP2009208112A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 棒鋼の製造設備 |
JP2009220137A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | National Institute For Materials Science | 帯鋼又は鋼板の製造方法 |
CN101543835B (zh) * | 2008-03-24 | 2011-05-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法 |
JP2011101885A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Osaka Seiko Kk | 金属線の製造方法 |
CN102799723A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-28 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 一种马弗炉加热能力计算及预测仿真方法 |
JP2013052444A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-03-21 | National Institute For Materials Science | 帯鋼又は鋼板の製造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101129175B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2012-03-26 | 주식회사 포스코 | 304에이치 스테인레스강 선재의 혼립조직 억제를 위한선재 마무리 압연방법 |
CN105414173A (zh) * | 2014-09-15 | 2016-03-23 | 中国人民解放军军械工程学院 | 一种异形钢丝热轧设备 |
US10471487B2 (en) | 2015-03-09 | 2019-11-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Rolling equipment |
CN108885159B (zh) * | 2015-12-08 | 2021-07-06 | 开罗美国大学 | 剪切强化轧制(ser)、改进轧制合金坯料中粒度均匀性的方法 |
CN106981740A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-07-25 | 深圳市天创原精密电子有限公司 | 一种连接器插针及其生产工艺 |
CN107866443B (zh) * | 2017-08-07 | 2023-11-28 | 上海利正卫星应用技术有限公司 | 一种镁合金轧制时板带在线加热装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1099902A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Hitachi Metals Ltd | 細線材の圧延方法および細線材の圧延装置 |
JP2001009504A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Hitachi Metals Ltd | 細線材の圧延方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998049362A1 (fr) * | 1997-04-30 | 1998-11-05 | Kawasaki Steel Corporation | Acier presentant une ductilite et une resistance elevees et procede de production de ce materiau |
JP3538613B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2004-06-14 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 溶接性に優れた鋼製厚肉材料とその製造方法 |
JP3997867B2 (ja) | 2002-09-04 | 2007-10-24 | 住友金属工業株式会社 | 鋼線材とその製造法及び当該鋼線材を用いる鋼線の製造法 |
-
2004
- 2004-08-06 JP JP2004231505A patent/JP4714828B2/ja active Active
-
2005
- 2005-08-05 KR KR1020077002903A patent/KR101241837B1/ko active IP Right Grant
- 2005-08-05 CN CNB2005800266983A patent/CN100553810C/zh active Active
- 2005-08-05 WO PCT/JP2005/014797 patent/WO2006014027A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1099902A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Hitachi Metals Ltd | 細線材の圧延方法および細線材の圧延装置 |
JP2001009504A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Hitachi Metals Ltd | 細線材の圧延方法及び装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008142770A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-26 | National Institute For Materials Science | 温間圧延装置及び温間圧延方法並びに温間・冷間連続加工装置 |
JP2009160628A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Tama Tlo Ltd | 強加工装置及び強加工方法 |
JP2009208112A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 棒鋼の製造設備 |
JP2009220137A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | National Institute For Materials Science | 帯鋼又は鋼板の製造方法 |
CN101543835B (zh) * | 2008-03-24 | 2011-05-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法 |
JP2011101885A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Osaka Seiko Kk | 金属線の製造方法 |
CN102799723A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-28 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 一种马弗炉加热能力计算及预测仿真方法 |
JP2013052444A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-03-21 | National Institute For Materials Science | 帯鋼又は鋼板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006014027A1 (ja) | 2006-02-09 |
CN101001705A (zh) | 2007-07-18 |
CN100553810C (zh) | 2009-10-28 |
KR20070042544A (ko) | 2007-04-23 |
JP4714828B2 (ja) | 2011-06-29 |
KR101241837B1 (ko) | 2013-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101241837B1 (ko) | 온간제어압연에 의해 큰 변형이 도입된 금속선재, 및 그제조방법과 제조장치 | |
JP5655852B2 (ja) | 熱延鋼板の製造方法及び製造装置 | |
JP2006043754A5 (ja) | ||
JP6033681B2 (ja) | マイクロ合金鋼、特に管用鋼を製造するための装置および方法。 | |
KR20150139612A (ko) | 금속 스트립 제조 방법 | |
JP4874369B2 (ja) | 中〜高炭素鋼線材の連続加工熱処理ライン | |
JP6620522B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板用の熱延鋼帯及び無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
CN113787094B (zh) | 一种高碳易切削钢线材的轧制方法 | |
KR101514625B1 (ko) | 연속 주조 프로세스에서 제조된 예비 스트립을 연속 오스테나이트 압연하기 위한 방법 및 그러한 방법을 실시하기 위한 조합된 주조 및 압연 설비 | |
CN113245376A (zh) | 一种摩根五代轧机配套83m斯太尔摩辊道生产高品质焊丝钢的控轧控冷方法 | |
JP5007385B2 (ja) | 温間制御圧延装置および温間・冷間連続制御圧延装置 | |
WO2004092424A1 (ja) | 鋼線の熱処理方法 | |
KR20230175293A (ko) | 봉형 강재를 제조하기 위한 시스템 및 방법 | |
CN109136757A (zh) | 中碳冷镦钢线材和中碳冷镦钢线材的生产方法 | |
JP2005169454A (ja) | 鋼帯の製造設備および製造方法 | |
JP5124847B2 (ja) | 高炭素クロム軸受鋼鋼材の圧延方法 | |
CN112680582A (zh) | 一种超低碳钢ch1t边缘细晶的控制方法 | |
JP2006341274A (ja) | 鋼板の製造方法 | |
RU2768064C1 (ru) | Способ производства холоднодеформированной стальной арматуры периодического профиля с повышенными пластическими свойствами | |
KR20240004700A (ko) | 와이어 및/또는 봉 형태의 강철 제품을 제조하기 위한 시스템 및 방법 | |
JP2004167523A (ja) | 熱間圧延方法および熱間圧延ライン | |
RU2736468C1 (ru) | Способ производства рулонного проката из низколегированной стали | |
JP7460894B2 (ja) | 熱延鋼板の製造方法及び熱延鋼板製造装置 | |
JP4964061B2 (ja) | 条鋼線材の冷却制御方法 | |
JP2019523710A (ja) | 複合圧延押し出し方法およびそれを実行するための装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070406 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100212 |
|
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: 20110301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4714828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |