JP2555807B2 - ステンレスクラッド鋼板の圧延方法 - Google Patents
ステンレスクラッド鋼板の圧延方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、炭素鋼を母材としス
テンレス系金属を合わせ材とする２層クラッド鋼板の圧
延方法に関するものである。
テンレス系金属を合わせ材とする２層クラッド鋼板の圧
延方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】炭素鋼を母材とし、ステンレス
鋼やニッケル合金等のステンレス系金属を合わせ材とす
る２層クラッド鋼板を熱間圧延する場合には、図３で示
した如く、母材と合わせ材との変形抵抗差によって圧延
後のクラッド鋼板に“反り”が発生し、圧延作業性，歩
留，製品品質等の悪化を招くことが知られている。
鋼やニッケル合金等のステンレス系金属を合わせ材とす
る２層クラッド鋼板を熱間圧延する場合には、図３で示
した如く、母材と合わせ材との変形抵抗差によって圧延
後のクラッド鋼板に“反り”が発生し、圧延作業性，歩
留，製品品質等の悪化を招くことが知られている。
【０００３】そのため、従来、このようなステンレスク
ラッド鋼板の熱間圧延に際しては、 a) 厚板圧延の場合には反りが生じにくい高温（１２０
０〜１２５０℃）への加熱・高温仕上げを実施する， b) 反りが生じても圧延を続行できるように、合わせ材
が下側となるように素材供給を行うと共に、ミル周りを
補強して圧延を行う， c) 反り量を予測し、これに相応する回転数差を上下ロ
−ルにつけた圧延（異周速圧延）を実施する， d) ２組の被圧延材を向かい合わせて対称に組み合わ
せ、この組み合わせ素材を圧延する， 等の反りに対する対処策が採られてきた。
ラッド鋼板の熱間圧延に際しては、 a) 厚板圧延の場合には反りが生じにくい高温（１２０
０〜１２５０℃）への加熱・高温仕上げを実施する， b) 反りが生じても圧延を続行できるように、合わせ材
が下側となるように素材供給を行うと共に、ミル周りを
補強して圧延を行う， c) 反り量を予測し、これに相応する回転数差を上下ロ
−ルにつけた圧延（異周速圧延）を実施する， d) ２組の被圧延材を向かい合わせて対称に組み合わ
せ、この組み合わせ素材を圧延する， 等の反りに対する対処策が採られてきた。
【０００４】しかし、上記各対策は十分なものとは言え
ず、実際には次のような問題があった。 前記a)項に示した手段では、加熱時の温度は高温に制御
できるが、仕上げ厚の薄いサイズ（５〜１０mm）では圧
延中の温度降下が著しくて高温仕上げができない。 前記b)項に示した手段では、ミル周辺を補強して圧延し
ているが、反り制御は全く実施しておらず、トラブルが
非常に発生しやすい。 前記c)項に示した手段では、反り制御は行えるが限定的
なものになってしまっている（クラッド比〔合わせ材厚
／板の全厚〕，構成厚，及び母材の性質による変形抵抗
差等により制御範囲限度を超えている）。 前記d)項に示した手段では、反りは発生しないものの、
所望される素材形態の全てについて対称組み立てができ
る訳ではなく（対称組み立て可能なのは約半分程度であ
る）、対称組み立て不可能な残り（４０〜５０％程度）
については反りの発生を免れ得ない。
ず、実際には次のような問題があった。 前記a)項に示した手段では、加熱時の温度は高温に制御
できるが、仕上げ厚の薄いサイズ（５〜１０mm）では圧
延中の温度降下が著しくて高温仕上げができない。 前記b)項に示した手段では、ミル周辺を補強して圧延し
ているが、反り制御は全く実施しておらず、トラブルが
非常に発生しやすい。 前記c)項に示した手段では、反り制御は行えるが限定的
なものになってしまっている（クラッド比〔合わせ材厚
／板の全厚〕，構成厚，及び母材の性質による変形抵抗
差等により制御範囲限度を超えている）。 前記d)項に示した手段では、反りは発生しないものの、
所望される素材形態の全てについて対称組み立てができ
る訳ではなく（対称組み立て可能なのは約半分程度であ
る）、対称組み立て不可能な残り（４０〜５０％程度）
については反りの発生を免れ得ない。
【０００５】そこで、最近、圧延の直前に熱間変形抵抗
が低い炭素鋼母材側の被圧延材表面のみを強制冷却し、
ステンレス鋼合わせ材と炭素鋼母材との表面温度差を５
０〜１５０℃として圧延することにより反りを防止しよ
うとの提案がなされた（特開昭６１−２８３４０３
号）。
が低い炭素鋼母材側の被圧延材表面のみを強制冷却し、
ステンレス鋼合わせ材と炭素鋼母材との表面温度差を５
０〜１５０℃として圧延することにより反りを防止しよ
うとの提案がなされた（特開昭６１−２８３４０３
号）。
【０００６】しかしながら、繰り返し行われた本発明者
等の試験結果からは、「上記方法に従った場合には圧延
時に母材と合わせ材との剥離が多発し、 このために製品
歩留が著しく悪化するので決して好ましい方法とは言え
ない」と結論された。
等の試験結果からは、「上記方法に従った場合には圧延
時に母材と合わせ材との剥離が多発し、 このために製品
歩留が著しく悪化するので決して好ましい方法とは言え
ない」と結論された。
【０００７】このようなことから、本発明が目的とした
のは、ステンレス系金属合わせ材・炭素鋼母材の組み合
わせに成るステンレスクラッド鋼板の熱間圧延に際し、
反りや圧延剥離を生じることなく品質の良好な製品板が
安定して得られるような手段を確立することであった。
のは、ステンレス系金属合わせ材・炭素鋼母材の組み合
わせに成るステンレスクラッド鋼板の熱間圧延に際し、
反りや圧延剥離を生じることなく品質の良好な製品板が
安定して得られるような手段を確立することであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、「まず２層クラッド
鋼板の熱間圧延を圧下比 2.0のレベルに達するまで進
め、 この初期圧延が終わるのを待ってから初めて母材側
面を強く冷却し、 母材と合わせ材との変形抵抗がほぼ同
じになる特定の温度差が両表面間に生じたのを確認した
後に残る圧延を続行するようにすれば、 圧延による製品
クラッド板の反りを極力抑制できるばかりか、 圧延剥離
が生じることも防止される」との知見を得ることができ
た。
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、「まず２層クラッド
鋼板の熱間圧延を圧下比 2.0のレベルに達するまで進
め、 この初期圧延が終わるのを待ってから初めて母材側
面を強く冷却し、 母材と合わせ材との変形抵抗がほぼ同
じになる特定の温度差が両表面間に生じたのを確認した
後に残る圧延を続行するようにすれば、 圧延による製品
クラッド板の反りを極力抑制できるばかりか、 圧延剥離
が生じることも防止される」との知見を得ることができ
た。
【０００９】本発明は、上記知見事項等を基にして完成
されたもので、 「炭素鋼を母材とし、 ステンレス系金属を合わせ材とす
るクラッド鋼板の熱間圧延において、 圧延開始後、圧延
比が 2.0に達してから強制冷却により母材側の温度を合
わせ材側よりも低下させて被圧延材の両面間に１３０〜
３００℃の温度差を生じさせ圧延を続行することによ
り、 反りや接合部剥離を生じることなく品質の優れたス
テンレスクラッド鋼板を安定して製造できるようにした
点」に大きな特徴を有している。
されたもので、 「炭素鋼を母材とし、 ステンレス系金属を合わせ材とす
るクラッド鋼板の熱間圧延において、 圧延開始後、圧延
比が 2.0に達してから強制冷却により母材側の温度を合
わせ材側よりも低下させて被圧延材の両面間に１３０〜
３００℃の温度差を生じさせ圧延を続行することによ
り、 反りや接合部剥離を生じることなく品質の優れたス
テンレスクラッド鋼板を安定して製造できるようにした
点」に大きな特徴を有している。
【００１０】なお、前記「ステンレス系金属」とは各種
ステンレス鋼やニッケル合金等を指すことは言うまでも
なく、そして圧延素材たる２層クラッド材は、周知の溶
接組立て，爆着，複合鋳造，肉盛り等の何れによって製
造されたものであっても差支えはない。
ステンレス鋼やニッケル合金等を指すことは言うまでも
なく、そして圧延素材たる２層クラッド材は、周知の溶
接組立て，爆着，複合鋳造，肉盛り等の何れによって製
造されたものであっても差支えはない。
【００１１】ところで、本発明において、片面強制冷却
の開始時期を「圧延比が 2.0に達した後」と限定したの
は次の理由による。即ち、クラッド鋼は異種金属を接合
して成るものであるため、高温に加熱した後温度が冷え
ないうちに圧下（圧延）しなければ圧延剥離が生じてし
まう。しかるに、反り防止のために片面の強制冷却を行
ってから圧延したのでは上記所望温度の確保ができず、
圧延剥離が発生する。ところが、熱間圧延時に圧延比
（圧下比） 2.0にまで（材料厚が圧延素材厚の1/2 にな
るまで）圧下が進むと接合面に十分な接合強度が確保さ
れるので、その後は母材と合わせ材との変形抵抗がほぼ
同じになる程度にまで片面の強制冷却を行っても圧延剥
離が生じることがなくなる。しかし、“片面の強制冷
却”が圧下比 2.0に達する前に実施されると圧延剥離の
発生を防止し切れないことから、片面の強制冷却の開始
を「圧延比が2.0に達した後」と限定した。なお、圧延
比は〔圧延素材厚／圧延厚〕で表されることは言うまで
もない。
の開始時期を「圧延比が 2.0に達した後」と限定したの
は次の理由による。即ち、クラッド鋼は異種金属を接合
して成るものであるため、高温に加熱した後温度が冷え
ないうちに圧下（圧延）しなければ圧延剥離が生じてし
まう。しかるに、反り防止のために片面の強制冷却を行
ってから圧延したのでは上記所望温度の確保ができず、
圧延剥離が発生する。ところが、熱間圧延時に圧延比
（圧下比） 2.0にまで（材料厚が圧延素材厚の1/2 にな
るまで）圧下が進むと接合面に十分な接合強度が確保さ
れるので、その後は母材と合わせ材との変形抵抗がほぼ
同じになる程度にまで片面の強制冷却を行っても圧延剥
離が生じることがなくなる。しかし、“片面の強制冷
却”が圧下比 2.0に達する前に実施されると圧延剥離の
発生を防止し切れないことから、片面の強制冷却の開始
を「圧延比が2.0に達した後」と限定した。なお、圧延
比は〔圧延素材厚／圧延厚〕で表されることは言うまで
もない。
【００１２】一方、圧延比が 2.0に達した後の強制冷却
によって母材側表面の温度を合わせ材側表面よりも１３
０〜３００℃だけ低くする理由は次の通りである。即
ち、２層クラッドの圧延中の反りは母材と合わせ材との
変形抵抗差であるため、反りを防止するためには、母材
・合わせ材の接合面に十分な接合強度が確保されてから
母材側と合わせ材側に変形抵抗差を補償できるだけの温
度差を積極的に発生させ、変形抵抗をほぼ同じにして圧
延する必要がある。この場合、両者の温度差が「両者の
表面温度の差」で１３０℃未満であると十分な反り防止
効果が得られず、一方、３００℃を超える温度差では逆
反りを発生するようになることから、該温度差は１３０
〜３００℃と限定した。
によって母材側表面の温度を合わせ材側表面よりも１３
０〜３００℃だけ低くする理由は次の通りである。即
ち、２層クラッドの圧延中の反りは母材と合わせ材との
変形抵抗差であるため、反りを防止するためには、母材
・合わせ材の接合面に十分な接合強度が確保されてから
母材側と合わせ材側に変形抵抗差を補償できるだけの温
度差を積極的に発生させ、変形抵抗をほぼ同じにして圧
延する必要がある。この場合、両者の温度差が「両者の
表面温度の差」で１３０℃未満であると十分な反り防止
効果が得られず、一方、３００℃を超える温度差では逆
反りを発生するようになることから、該温度差は１３０
〜３００℃と限定した。
【００１３】ところで、図１は、炭素鋼母材側を上面、
ステンレス鋼合わせ材側を下面としてステンレスクラッ
ド鋼スラブの熱間圧延（仕上厚：20mm）を行う際、母材
側を強制冷却して上下面の温度差を変えた時の反りの発
生状況をクラッド比毎に調査した結果を示すグラフであ
る。この図１からも、上下面温度差が１３０〜３００℃
の範囲の時に圧延中の反りを抑えられることが分かる。
ステンレス鋼合わせ材側を下面としてステンレスクラッ
ド鋼スラブの熱間圧延（仕上厚：20mm）を行う際、母材
側を強制冷却して上下面の温度差を変えた時の反りの発
生状況をクラッド比毎に調査した結果を示すグラフであ
る。この図１からも、上下面温度差が１３０〜３００℃
の範囲の時に圧延中の反りを抑えられることが分かる。
【００１４】つまり、図１において、例えばクラッド比
が１５％（板厚が２０mmのものでは母材厚17mm，合わせ
材厚３mmとなる〕の時には、水冷等により上面温度を８
００℃に下げ、下面温度（１０００℃）との間に２００
℃の温度差をつけて圧延を行えば反りの防止ができる訳
である。勿論、図１で示したのは基本的な温度差例であ
り、母材の材質等により適正温度差が「±１０〜１５
％」の範囲でズレることを考慮しなければならない。
が１５％（板厚が２０mmのものでは母材厚17mm，合わせ
材厚３mmとなる〕の時には、水冷等により上面温度を８
００℃に下げ、下面温度（１０００℃）との間に２００
℃の温度差をつけて圧延を行えば反りの防止ができる訳
である。勿論、図１で示したのは基本的な温度差例であ
り、母材の材質等により適正温度差が「±１０〜１５
％」の範囲でズレることを考慮しなければならない。
【００１５】続いて、本発明の効果を実施例により更に
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【実施例】まず、次のようなステンレスクラッド鋼圧延
素材を準備した。 炭素鋼母材（Ｃ含有量：0.08重量％） 寸法：69.7mm厚×２０００mm幅×３０００mm長， ステンレス鋼合わせ材（ＳＵＳ３１６） 寸法：12.3mm厚×２０００mm幅×３０００mm長， スラブ組み立て寸法： 82.0mm厚×２０００mm幅×３０００mm長。
素材を準備した。 炭素鋼母材（Ｃ含有量：0.08重量％） 寸法：69.7mm厚×２０００mm幅×３０００mm長， ステンレス鋼合わせ材（ＳＵＳ３１６） 寸法：12.3mm厚×２０００mm幅×３０００mm長， スラブ組み立て寸法： 82.0mm厚×２０００mm幅×３０００mm長。
【００１６】次に、溶接組み立てした前記複合スラブを
加熱し、母材側を上面，合わせ材側を下面として粗圧延
機にて４１mm厚まで圧下した後、水冷により上面側を強
く冷却して上面温度を８００℃とし（下面温度：１００
０℃）、上下両面間に２００℃の温度差をつけて仕上圧
延機により２０mmの製品厚（クラッド比１５％）まで圧
延を行った。
加熱し、母材側を上面，合わせ材側を下面として粗圧延
機にて４１mm厚まで圧下した後、水冷により上面側を強
く冷却して上面温度を８００℃とし（下面温度：１００
０℃）、上下両面間に２００℃の温度差をつけて仕上圧
延機により２０mmの製品厚（クラッド比１５％）まで圧
延を行った。
【００１７】つまり、図２は、この際に使用した圧延設
備の要部概念図であり、符号１は仕上圧延機を示してい
るが、粗圧延機で圧下比:2.0以上に圧延されたクラッド
鋼板(2) は仕上圧延機(1) に取付けた上部水冷装置(3)
により上面（母材側面）を水冷され、上下面間に２００
℃の温度差がつけられる。この時、クラッド鋼板(2)は
上部水冷装置(3) のところを搬送テ−ブル(4) により往
復せしめられ、上面の均一冷却が図られる。そして、上
部温度計(5) 及び下部温度計(6) の測定温度差によりク
ラッド鋼板上下面の温度差を確認した後、仕上圧延機
(1)により圧延が行われる。
備の要部概念図であり、符号１は仕上圧延機を示してい
るが、粗圧延機で圧下比:2.0以上に圧延されたクラッド
鋼板(2) は仕上圧延機(1) に取付けた上部水冷装置(3)
により上面（母材側面）を水冷され、上下面間に２００
℃の温度差がつけられる。この時、クラッド鋼板(2)は
上部水冷装置(3) のところを搬送テ−ブル(4) により往
復せしめられ、上面の均一冷却が図られる。そして、上
部温度計(5) 及び下部温度計(6) の測定温度差によりク
ラッド鋼板上下面の温度差を確認した後、仕上圧延機
(1)により圧延が行われる。
【００１８】この時の「圧延中の反りの状況」，「圧延
能率」及び「圧延可能な素材種類の比率」を調査し、こ
れに基づいて「総合評価」を行ったが、その結果を従来
法によるものと対比して表１に示した。なお、「圧延中
の反りの状況」と「総合評価」については ◎…優れる， ○…良好， △…やや劣る， ×…劣
る，の４段階で表示した。
能率」及び「圧延可能な素材種類の比率」を調査し、こ
れに基づいて「総合評価」を行ったが、その結果を従来
法によるものと対比して表１に示した。なお、「圧延中
の反りの状況」と「総合評価」については ◎…優れる， ○…良好， △…やや劣る， ×…劣
る，の４段階で表示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、“反り”やそれに伴う“ミルトラブル（ミル突っか
け等）”を生じることなく品質の優れたステンレスクラ
ッド鋼板を高能率（従来に比して30％向上）・高歩留で
製造することが可能となるなど、産業上極めて有用な効
果がもたらされる。
ば、“反り”やそれに伴う“ミルトラブル（ミル突っか
け等）”を生じることなく品質の優れたステンレスクラ
ッド鋼板を高能率（従来に比して30％向上）・高歩留で
製造することが可能となるなど、産業上極めて有用な効
果がもたらされる。
【図１】ステンレスクラッド鋼スラブの熱間圧延時にお
ける反りの発生状況を、上下面の温度差を変えて調査し
た結果をクラッド比別に示すグラフである。
ける反りの発生状況を、上下面の温度差を変えて調査し
た結果をクラッド比別に示すグラフである。
【図２】実施例で使用した圧延設備の要部概念図であ
る。
る。
【図３】ステンレスクラッド鋼板の熱間圧延で発生する
“反り”の状況を示した説明図である。
“反り”の状況を示した説明図である。
１ 仕上圧延機 ２ クラッド鋼板 ３ 上部水冷装置 ４ 搬送テ−ブル ５ 上部温度計 ６ 下部温度計
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素鋼を母材とし、ステンレス系金属を
合わせ材とするクラッド鋼板の熱間圧延において、圧延
開始後、圧延比が 2.0に達してから強制冷却により母材
側の温度を合わせ材側よりも低下させて被圧延材の両面
間に１３０〜３００℃の温度差を生じさせ圧延を続行す
ることを特徴とする、ステンレスクラッド鋼板の圧延方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203981A JP2555807B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | ステンレスクラッド鋼板の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203981A JP2555807B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | ステンレスクラッド鋼板の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523702A JPH0523702A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2555807B2 true JP2555807B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=16482821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203981A Expired - Lifetime JP2555807B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | ステンレスクラッド鋼板の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555807B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3666089B2 (ja) * | 1995-12-19 | 2005-06-29 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生方法およびオゾン発生装置 |
| CN108421825B (zh) * | 2018-03-20 | 2019-06-07 | 燕山大学 | 利用电磁感应加热轧制工艺制备钢铝复合板的方法 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3203981A patent/JP2555807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523702A (ja) | 1993-02-02 |
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