JP2006281298A - Bloom rolling method of austenitic stainless steel - Google Patents
Bloom rolling method of austenitic stainless steel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006281298A JP2006281298A JP2005107468A JP2005107468A JP2006281298A JP 2006281298 A JP2006281298 A JP 2006281298A JP 2005107468 A JP2005107468 A JP 2005107468A JP 2005107468 A JP2005107468 A JP 2005107468A JP 2006281298 A JP2006281298 A JP 2006281298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- austenitic stainless
- rolling
- passes
- steel material
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼材を製造する分塊圧延方法に関し、特に、分塊圧延パスにおいて所定のパススケジュールを有することにより中心欠陥の発生を防止することを可能としたオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法に関するものである。 The present invention relates to a split rolling method for producing an austenitic stainless steel material, and in particular, a fraction of an austenitic stainless steel material that can prevent the occurrence of center defects by having a predetermined pass schedule in the split rolling pass. The present invention relates to a lump rolling method.
鋼塊鋳造・連続鋳造問わず、製鋼時に凝固末期収縮に起因する中心欠陥が鋼中に発生する。分塊圧延パスにおいて、圧延・鍛造などの塑性加工により、鋳片・鋼片の内部に存在する中心欠陥を消滅させることは品質上重要である。 Regardless of steel ingot casting or continuous casting, a central defect caused by the shrinkage at the end of solidification occurs in steel during steelmaking. In the bulk rolling pass, it is important in terms of quality to eliminate the central defect existing in the slab / steel slab by plastic working such as rolling / forging.
中心欠陥を消滅させるには、塑性加工時の圧鍛比を大きくすることが考えられるが、圧鍛比を大きくした場合には各種製造設備の大型化を招き、コストアップは勿論のことレイアウト上導入不可能な場合もあり得る。そこで、分塊圧延パスのパススケジュールを改良することにより、中心欠陥の消滅を図る試みがなされている。 In order to eliminate the center defect, it is conceivable to increase the forging ratio during plastic working. However, increasing the forging ratio leads to an increase in the size of various manufacturing equipment, which increases the cost as well as the layout. It may not be possible to introduce. Therefore, attempts have been made to eliminate the central defect by improving the pass schedule of the split rolling pass.
例えば、特許文献1には、自由鍛造で用いられる空隙圧着パラメータGmを用いることにより、実際の空隙圧着に必要な圧縮方向のエネルギーのみを取り出して評価することができ、Gmの値を0.2以上とすることにより中心欠陥の発生しない圧延パス方法が開示されている。この圧延パス方法は、トータル減面率97.7%以下の圧延パスにおいて、断面積120000mm2 以下の形状から、または仕上げ形状断面積の40%増しの形状となるパスまでに、Gm≧0.20となるパスを1パス以上含むパススケジュールにより製造することを特徴としている。
しかしながら、従来の特許文献1の圧延パス方法には、以下の問題点がある。 However, the conventional rolling pass method of Patent Document 1 has the following problems.
特許文献1における方法は、パススケジュール中に強圧下パスを1パス入れることが必須になる。しかしながら、熱間変形抵抗の高い高合金鋼など難加工材を圧延する場合には、強圧下パスで圧下することは難しい。 In the method in Patent Document 1, it is indispensable to insert one pass under high pressure during the pass schedule. However, when a difficult-to-work material such as high alloy steel with high hot deformation resistance is rolled, it is difficult to reduce the material with a high pressure pass.
また、特許文献1における方法は、圧延パススケジュール中の各パスの空隙部分の変形を評価可能であるが、鋼種の影響を考慮していないため、オーステナイト系ステンレス鋼材等の難加工材での適用に問題が残っている。 Moreover, although the method in patent document 1 can evaluate the deformation | transformation of the space | gap part of each pass in a rolling pass schedule, since it does not consider the influence of a steel type, it is applied with difficult-to-work materials, such as an austenitic stainless steel material. The problem remains.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、特にオーステナイト系ステンレスに鋼種を限定し、オーステナイト系ステンレス鋼材に適合するパススケジュールを有することにより中心欠陥の発生を防止することを可能としたオーステナイト系ステンレスの分塊圧延方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve such a conventional problem. In particular, the steel type is limited to austenitic stainless steel, and the generation of a central defect is prevented by having a pass schedule that matches the austenitic stainless steel material. It is an object of the present invention to provide an austenitic stainless steel partial rolling method that makes it possible.
本願発明は、第1から第iのパスを含んで構成されるパススケジュールによりオーステナイト系ステンレス鋼材を製造する分塊圧延方法であって、第1から第iのパスの各々について空隙圧着パラメータGm+を求め、第1から第iのパスの各々の空隙圧着パラメータGm+の累積値ΣGm+iの値が、所定のしきい値以上となるようにパススケジュールを構成することを特徴とする。 The present invention is a split rolling method for producing an austenitic stainless steel material according to a pass schedule including the first to i-th passes, wherein the gap compression parameter Gm + is set for each of the first to i-th passes. The path schedule is configured such that the cumulative value ΣGm + i of the gap compression parameters Gm + of each of the first to i-th passes is equal to or greater than a predetermined threshold value.
本発明のオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法によれば、第1から第iのパスの各々の空隙圧着パラメータGm+の累積値ΣGm+iの値が、所定のしきい値以上とすることにより、製品における内部割れの発生を回避でき、生産性及び品質が飛躍的に向上する。 According to the ingot rolling method of the austenitic stainless steel material of the present invention, the cumulative value ΣGm + i of the gap compression parameter Gm + in each of the first to i-th passes is equal to or greater than a predetermined threshold value. The occurrence of internal cracks in the product can be avoided, and the productivity and quality are dramatically improved.
以下、本発明の実施形態である分塊圧延方法について、図を参照して詳細に説明をする。 Hereinafter, the ingot rolling method which is an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施形態の分塊圧延方法におけるパススケジュールは、第1から第i(iは2以上の整数)のパスを含み、i以上の複数のパスにより構成されている。各パスは所定の孔形状を有し、所定の減面率を有している。 The pass schedule in the block rolling method of the embodiment of the present invention includes first to i-th passes (i is an integer of 2 or more), and is configured by a plurality of passes of i or more. Each pass has a predetermined hole shape and a predetermined area reduction.
本実施形態の第1から第iの各パスは所定の空隙圧着パラメータを有している。自由鍛造で用いられる空隙圧着パラメータGm+を用いることにより、実際の空隙圧着に必要な圧縮方向のエネルギーのみを取り出して評価することが可能となり、各パスの圧下効果を明確に計算することが可能となる。 Each of the first to i-th passes of the present embodiment has a predetermined gap compression parameter. By using the gap compression parameter Gm + used in free forging, it is possible to extract and evaluate only the energy in the compression direction necessary for actual gap compression, and the reduction effect of each pass can be calculated clearly. Become.
本実施形態で用いられる空隙圧着パラメータGm+は以下の数式2により表すことができる。 The gap pressure bonding parameter Gm + used in this embodiment can be expressed by the following formula 2.
ここで、σm:静水応力、σeq:相当応力、ε:相当ひずみ、C:定数項(分塊圧延パスの場合はC=0.024)である。 Here, σm: hydrostatic stress, σ eq : equivalent stress, ε: equivalent strain, C: constant term (C = 0.024 in the case of a block rolling pass).
σmは静水圧応力であり、この値が高くなると空隙が閉鎖されやすくなる。これを相当応力σeqで割ったσm/σeqは応力三軸度と呼ばれる指標であり、各位置での応力の引張り/圧縮傾向の大きさを表す。さらに、ひずみによる変形量も空隙閉鎖の指標となり得るため、この両者を積分することにより、精度良く空隙の閉鎖挙動を表現することが可能となる。 σm is a hydrostatic pressure stress, and when this value is increased, the air gap is easily closed. Σm / σeq obtained by dividing this by the equivalent stress σeq is an index called stress triaxiality, and represents the magnitude of the tension / compression tendency of the stress at each position. Furthermore, since the deformation amount due to strain can also be an index for closing the gap, it is possible to accurately express the closing behavior of the gap by integrating both.
本発明者らは、Gm+を用いることにより、実際の空隙圧着に必要な圧縮方向のエネルギーのみを取り出して評価を行うことができるため、実際の挙動とよく合うことを見出した。空隙圧着パラメータGm+を圧延に適用することで圧延時の空隙圧着の成否を検討することが可能となる。そして、本実施形態のパラメータGm+は、空隙のみの減面率を考慮することができるため、より厳密に実際の挙動と合致するものとなる。 The present inventors have found that by using Gm +, only the energy in the compression direction necessary for actual gap crimping can be extracted and evaluated, and thus it matches well with the actual behavior. By applying the gap pressure bonding parameter Gm + to rolling, it becomes possible to examine the success or failure of the gap pressure bonding during rolling. The parameter Gm + of the present embodiment more closely matches the actual behavior because the area reduction rate of only the air gap can be taken into consideration.
圧延パスを公知の三次元有限要素法により解析し、解析により中心欠陥発生箇所の相当ひずみ、各方向応力を計算し、空隙圧着パラメータを計算して、各パスの検討を行う。中心欠陥を実際に想定して要素分割する方法もあるが、これは素材の大きさと欠陥の大きさを考えると、欠陥が相対的に小さいため要素分割が必然的に大きくなり、計算時間が大きくなってしまい実用的ではない。そこで、中実材の要素分割を用いて計算し、そこから欠陥を予測する。 The rolling pass is analyzed by a known three-dimensional finite element method, the equivalent strain and the stress in each direction at the center defect occurrence location are calculated by the analysis, and the void pressure bonding parameters are calculated to examine each pass. There is also a method to divide the element by actually assuming the central defect, but this considers the size of the material and the size of the defect. It becomes impractical. Therefore, the calculation is performed using the element division of the solid material, and the defect is predicted therefrom.
上述した数式により求めた空隙圧着パラメータGm+を累積することで各パスまでの中心圧下効果を算出する。 The central reduction effect up to each pass is calculated by accumulating the gap compression parameter Gm + obtained by the above-described mathematical formula.
第1から第i(iは2以上の整数)のパスまでの空隙圧着パラメータGm+の累積値ΣGm+iが、所定のしきい値以上の場合に、中心欠陥の発生を防止することができるものとする。 When the cumulative value ΣGm + i of the gap compression parameter Gm + from the first to the i-th pass (i is an integer of 2 or more) is greater than or equal to a predetermined threshold, it is possible to prevent the occurrence of a center defect. And
しきい値は、後述する数値計算と実鋼実験との合わせ込みで決定することが可能である。 The threshold value can be determined by combining a numerical calculation described later and an actual steel experiment.
オーステナイト系ステンレス鋼とその他の鋼種を明確に区別し、しきい値を変更し、オーステナイト系ステンレスに適合するパススケジュールを有することにより中心欠陥の発生を防止することが可能となる。 By clearly distinguishing between austenitic stainless steel and other steel types, changing the threshold, and having a pass schedule that matches the austenitic stainless steel, it is possible to prevent the occurrence of center defects.
以上説明したように本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法によれば、空隙圧着パラメータGm+を用いて、各パスの圧下効果を明確に計算し、それを累積することで各パスまでの中心圧下効果を算出することが可能となる。オーステナイト系ステンレス鋼とその他の鋼種を明確に区別し、鋼種に応じてしきい値を変更し明確化することで、強圧下パスを含まない連続パスでも空隙圧着出来るパスを設計することが可能となる。 As described above, according to the agglomeration rolling method of the austenitic stainless steel material of the present embodiment, the air gap compression parameter Gm + is used to clearly calculate the rolling effect of each pass and accumulate it until each pass. It becomes possible to calculate the central reduction effect. By clearly distinguishing between austenitic stainless steel and other steel types, and changing the threshold value according to the steel type, it is possible to design a path that can be crimped by a gap even in continuous passes that do not include a high-pressure pass Become.
次に、本発明の実施形態によるオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法について、実施例を示し、より詳細に説明する。ただし、本発明の分塊圧延方法は、以下の実施例に限定されるものではない。 Next, an example is shown and demonstrated in detail about the method of lump rolling of the austenitic stainless steel material by embodiment of this invention. However, the ingot rolling method of the present invention is not limited to the following examples.
まず、パススケジュール内の各パスについて上述した解析手法により空隙圧着パラメータGm+を求める。ここで、数式2の定数項Cの決定法について以下に述べる。 First, the gap crimping parameter Gm + is obtained for each path in the path schedule by the analysis method described above. Here, the determination method of the constant term C of Formula 2 will be described below.
複数のパススケジュールを用いて中心欠陥の消滅タイミングをプラスティシン実験にて求めた。その結果、圧延断面全体の減面率と空隙欠陥の減面率が一致するところがC=0.024近傍であると推定し、この値を加算することにした。しかしながら、減面率が小さすぎる場合は中心まで圧下が届かない場合があるため、中心欠陥に変形が見られない2%以下の減面率の場合にはC=0とする処理を行う。 The disappearance timing of the central defect was determined by plasticine experiment using multiple pass schedules. As a result, it was estimated that the area where the area reduction rate of the entire rolled section and the area reduction ratio of the void defect coincided with each other was in the vicinity of C = 0.024, and this value was added. However, if the area reduction is too small, the reduction may not reach the center. Therefore, in the case of an area reduction of 2% or less in which no deformation is observed in the center defect, a process of setting C = 0 is performed.
次に、累積値ΣGm+iのしきい値の決定方法について説明をする。図1は、多パス圧延における製品径と累積値ΣGm+iの関係を示す図である。 Next, a method for determining the threshold value of the cumulative value ΣGm + i will be described. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between product diameter and cumulative value ΣGm + i in multi-pass rolling.
490mm×380mm断面で1150℃に加熱したブルーム母材から連続圧延パスを複数行い、数値計算と実鋼実験の合わせ込みで決定した(図1)。まず、三次元有限要素法による解析により各製品径におけるΣGm+の値を求めた。次に、実鋼にて圧延を行い、超音波試験により空隙の有無を判定した。超音波試験は手探傷5MHzで欠陥波30%以上を不良とした。 Multiple continuous rolling passes were made from a bloom base material heated to 1150 ° C in a 490mm x 380mm cross section, and were determined by combining numerical calculations and actual steel experiments (Fig. 1). First, the value of ΣGm + at each product diameter was determined by analysis using the three-dimensional finite element method. Next, it rolled with real steel and the presence or absence of the space | gap was determined by the ultrasonic test. In the ultrasonic test, a flaw detection wave of 30% or more was regarded as defective at 5 MHz.
その結果、図1(a)に示すようにSUS304ではφ210mm製品まで、図1(b)に示すようにSUS316Lではφ190mmまで欠陥なく圧延可能であった。そこで、しきい値を0.35と決定した(図中の線A)。 As a result, as shown in FIG. 1 (a), SUS304 could be rolled up to φ210mm product, and as shown in FIG. 1 (b), SUS316L could be rolled up to φ190mm without defects. Therefore, the threshold value was determined to be 0.35 (line A in the figure).
表1〜4は、所定のオーステナイト系ステンレス鋼材について所定のパススケジュールにて圧延した場合の累積値ΣGm+i判定結果とを示す表である。また、表5は、本実施例の分塊圧延方法と比較例の方法との中心欠陥の判定結果をまとめた表である。
Tables 1 to 4 are tables showing cumulative value ΣGm + i determination results when a predetermined austenitic stainless steel material is rolled by a predetermined pass schedule. Table 5 is a table summarizing the determination results of the center defects between the method of split rolling of this example and the method of the comparative example.
表5から明らかなように、本実施例のオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法によれば、従来の比較例と比較して、オーステナイト系ステンレス鋼材の中心欠陥の発生の防止が可能となっていることがわかる。よって、本実施例の分塊圧延方法の妥当性が実証された。 As is clear from Table 5, according to the agglomeration rolling method of the austenitic stainless steel material of this example, it is possible to prevent the occurrence of center defects in the austenitic stainless steel material as compared with the conventional comparative example. I can see that Therefore, the validity of the split rolling method of this example was proved.
Claims (5)
前記第1から前記第iのパスの各々について空隙圧着パラメータGm+を求め、
前記第1から前記第iのパスの各々の前記空隙圧着パラメータGm+の累積値ΣGm+iの値が、所定のしきい値以上となるように前記パススケジュールを構成する
ことを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼材の分塊圧延方法。 A block rolling method for producing an austenitic stainless steel material by a pass schedule including the first to i-th passes,
Obtaining a gap crimping parameter Gm + for each of the first to i-th passes;
The austenite system is characterized in that the pass schedule is configured such that a cumulative value ΣGm + i of the gap compression parameter Gm + of each of the first to i-th passes is equal to or greater than a predetermined threshold value. A method of ingot rolling of stainless steel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005107468A JP2006281298A (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Bloom rolling method of austenitic stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005107468A JP2006281298A (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Bloom rolling method of austenitic stainless steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006281298A true JP2006281298A (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37403733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005107468A Pending JP2006281298A (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Bloom rolling method of austenitic stainless steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006281298A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110773565A (en) * | 2019-09-23 | 2020-02-11 | 南京钢铁股份有限公司 | Method for rolling super austenitic stainless steel |
-
2005
- 2005-04-04 JP JP2005107468A patent/JP2006281298A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110773565A (en) * | 2019-09-23 | 2020-02-11 | 南京钢铁股份有限公司 | Method for rolling super austenitic stainless steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102537661B1 (en) | Methods and electronic devices for monitoring the manufacture of metal products, related computer programs and apparatus | |
WO2007099977A1 (en) | Production method for steel continuously cast piece and system for caring surface defect of cast piece | |
JP2005315703A (en) | Method for predicting material in steel material | |
JP2007216246A (en) | Method for controlling shape of metal strip in hot rolling | |
RU2678112C2 (en) | Continuous steel casting method | |
JP4296985B2 (en) | Ultra-thick steel plate with excellent internal quality and its manufacturing method | |
JP2014133246A (en) | Preset value calculation device, preset value calculation method and preset value calculation program | |
Bright et al. | Variability in the mechanical properties and processing conditions of a High Strength Low Alloy steel | |
JP5741162B2 (en) | Manufacturing method of round steel slab for high Cr steel seamless steel pipe making | |
US8220525B2 (en) | Method for predicting surface quality of thin slab hot rolled coil and method for producing thin slab hot rolled coil using the same | |
Kolbasnikov et al. | Hot plasticity of microalloyed pipe steel in continuous casting and hot rolling | |
JP2006281298A (en) | Bloom rolling method of austenitic stainless steel | |
JP5045528B2 (en) | Billet manufacturing method | |
JP6439637B2 (en) | Steel forging method | |
JP4546432B2 (en) | Hot rolling method for strip steel | |
JP4600354B2 (en) | Metal band shape correction method | |
JP4456586B2 (en) | Hot rolling method for strip | |
JP5343746B2 (en) | Continuous casting method of round slabs for seamless steel pipes | |
JP2009034705A (en) | Method for estimating yield stress and elastic modulus of material to be straightened in hot roller-straightening, and method for operating roller leveler | |
KR102143118B1 (en) | Temperature control apparatus and method thereof | |
KR101198474B1 (en) | Method of roll force prediction in cold rolling of stainless steels | |
JP2009046731A (en) | Method for manufacturing silicon and chromium-containing bar-steel material excellent in scale detachability | |
JP2019111571A (en) | Cold rolling method of ferrite stainless steel strip | |
JP6299413B2 (en) | Slab continuous casting method | |
JP2002346602A (en) | Production method of billet without crack defect |