JP2863402B2 - 熱間圧延による表面疵の少ない鋼板の製造方法 - Google Patents

熱間圧延による表面疵の少ない鋼板の製造方法

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JP2863402B2
JP2863402B2 JP6222393A JP6222393A JP2863402B2 JP 2863402 B2 JP2863402 B2 JP 2863402B2 JP 6222393 A JP6222393 A JP 6222393A JP 6222393 A JP6222393 A JP 6222393A JP 2863402 B2 JP2863402 B2 JP 2863402B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延時に発生する
表面疵が少ない鋼板の製造方法、即ち鋼板の熱間圧延に
際して発生する表面疵を、スラブの横断面形状を変える
ことにより、減少させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に熱間圧延された鋼板のエッジ部に
は表面疵が発生し易く、特に鋼板の割れや表面凹凸に起
因する表面疵内部にはスケールが生成して後工程の酸洗
時に十分除去されず、冷間圧延後に重大な表面欠陥とな
り、製品歩留まりの低下を来す。とりわけ、熱間圧延時
の微小割れに起因するヘゲ疵と称される表面欠陥は、割
れ発生後に生成するスケールが圧延により内部に食い込
み、酸洗工程で除去されずに冷間圧延工程に供せられる
と、圧延方向に長い線状の欠陥となり歩留まり低下度が
特に大きい。またこれらの表面欠陥による歩留まり低下
が特に問題とされる鋼種は、製品表面美麗性が問題にな
り易くかつ熱間圧延時の変形抵抗が高く熱間加工性の悪
いステンレス鋼である。
【0003】従って従来より熱間圧延時の表面疵を少な
くするための様々な技術が、主にステンレス鋼に関して
多く考案されてきている。例えば特開昭57−1615
3号ではオーステナイト系ステンレス鋼の成分を規定し
て熱間加工性を確保し、当該鋼の耳われやヘゲ疵を少な
くする技術が開示されている。特開平2−15806号
ではステンレス鋼スラブの表面欠陥(ピンホール)を手
入れ除去してヘゲ疵発生をなくする技術が開示されてい
る。しかしこの技術では熱間圧延時に発生する微小な割
れを防止することはできない。また熱間圧延疵発生をス
ラブ形状を工夫して少なくする技術として、特開昭58
−138502号及び特開平3−207551号が挙げ
られる。両者ともスラブ短辺中央部を窪ませてステンレ
ス鋼のエッジシーム疵を低減させる技術を開示してい
る。しかしながらこの技術では上述の熱間圧延時の微小
割れを防ぐことはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は熱間圧延時に
発生する表面欠陥を改善するに当たり、特段の工程負荷
増なく表面疵を改善した鋼板を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため熱間圧延の素材であるスラブの形状を特定し
たもので、その骨子は、素材スラブの形状を、その横断
面において対向する長辺の長さwと中央部スラブ厚みh
C より定義される矩形を想定し、この矩形とスラブ横断
面を重ね合せた時に当該矩形よりはみ出る部分(以下は
み出し部と称する)を求め、そのはみ出し部がスラブエ
ッジ部に存在し、なおかつ当該はみ出し部の面積ΔSと
当該矩形面積S(S=w×hC )との比k値(=ΔS/
S)を0.003以上で0.03以下として熱間圧延に
供することである。
【0006】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者らは
熱間圧延時に発生する疵頻度と素材スラブの形状との関
係について綿密に調査し、本発明を完成したものであ
る。まず図1に本発明によるスラブ形状を示す。図はス
ラブの横断面を示しており、図中のwは対向する長辺の
長さ(即ちスラブ幅)を、hC はスラブ中央部の平均厚
みを、hE はスラブ最エッジ部の厚みを各々示す。更に
スラブ中央部厚みhC とスラブ幅wで定義される矩形を
点線で示し、この矩形よりはみ出す部分を図中に斜線で
示した。本発明の請求項1のスラブとは、当該矩形より
はみ出した部分(図中の斜線部)がスラブエッジ部に存
在し、そのはみ出し部の面積ΔSと当該矩形面積Sとの
比k値(=ΔS/S)が0.003以上で0.03以下
である形状を有するスラブである。またスラブのエッジ
部及び中央部とは図中に示したようにスラブ幅を大略3
等分した範囲を意味する。尚図中の斜線部面積ΔSは定
義を明確に示せるように誇張して図示しており、そのk
値は特許請求の範囲と関係ないことを付言しておく。
【0007】図2は従来のスラブ形状を示した図で、
(a)図は鋳造時にバルジングが生じなかった時に得ら
れる完全矩形スラブの横断面を示し、図中のhとwは各
々スラブ厚みとスラブ幅を意味する。(b)図は鋳造時
にバルジング等によりスラブ長辺面に凹部が形成された
時のスラブ横断面を示す。凹部の発生位置は通常スラブ
エッジから10〜300mmの範囲に形成され、図中のΔ
hは最大凹部深さを、Δwはスラブエッジから最大凹部
深さ発生位置までの距離を示す。
【0008】本発明者らは熱間圧延疵発生とスラブ形状
との関係を綿密に調査したところ、図2(a)の完全矩
形スラブよりも図2(b)の凹部発生スラブで熱延疵発
生が多いことを見い出した。更にその発生位置は、完全
矩形スラブではスラブエッジに近くなるほど発生頻度が
高くなり、凹部発生スラブでは矩形スラブを上回る発生
頻度で凹部に熱延疵が発生することが判明した。また凹
部発生スラブでの熱延疵発生頻度は最大凹部深さΔhに
左右される傾向が認められ、Δhが大きいほど疵発生頻
度が高くなる。ところがエッジ部のスラブ厚みが中央部
のスラブ厚みより厚いと、完全矩形スラブ程度かそれ以
上に熱延疵の発生が少ないことを見い出した。
【0009】更に本発明者らは、疵の発生形態を明確に
するために粗熱延1パス終了後の熱延疵を調査した。そ
の結果、スラブエッジやスラブ凹部に発生する疵はすべ
てC方向に割れ(圧延方向に直角方向の割れ)であるこ
とが判った。そのサイズはC方向に0.1〜0.2mm程
度で深さ0.1mm程度の微少な割れで、その後の熱延や
冷延等の圧延工程によりL方向(圧延方向)に伸張さ
れ、最終製品板で表面品位を致命的に劣化させるヘゲ疵
等になることを確認した。
【0010】上記事実に鑑み、本発明者らは熱延疵の発
生しないスラブ形状を開発考案したものである。即ち、
素材スラブの形状を、その横断面において対向する長辺
の最エッジ部スラブ厚みを、中央部のスラブ厚みより厚
くして熱間圧延に供することである。更には素材スラブ
の横断面において、対向する長辺の長さwのと中央部ス
ラブ厚みhC より定義される矩形を想定し、この矩形と
スラブ横断面を重ね合せた時に当該矩形よりはみ出る部
分を求め、そのはみ出し部がスラブエッジ部に存在し、
なおかつ当該はみ出し部の面積ΔSと当該矩形面積S
(S=w×hC )との比k値(=ΔS/S)を0.00
3以上で0.03以下として熱間圧延に供することであ
る。
【0011】以下に特許請求の範囲限定理由を述べる。
本発明において、スラブの横断面とは、そのスラブが圧
延される際の圧延方向に垂直な面を意味し、必ずしも鋳
造方向に対して垂直な面でなくてもよい。最エッジ部の
スラブ厚みとは、図1に示したようにスラブ端面でのス
ラブ厚みであるが、端面より少し内側に入った箇所での
スラブ厚みでもよい。中央部のスラブ厚みとは、スラブ
幅方向(長辺方向)中心でのスラブ厚みでよいが、実際
のスラブでは微少な凹凸があるので中央部全体の平均厚
みであることが望ましい。ここで中央部及びエッジ部と
は図1に示したように、スラブ幅(長辺)を大略3等分
した範囲を指し示す。スラブ最エッジでの厚みと中央部
での平均厚みとの差については特に規定しないが、少な
くとも1mm以上は必要である。この厚み差が極端に大き
くなると、スラブエッジ部ではなく逆に中央部での熱間
微少割れが生じる等の不都合が生じるので、スラブ厚み
の高々20%程度までである。また本発明では、スラブ
中央部からスラブ最エッジまでの形状については特に規
定しないが、本発明の趣旨より考えて、滑らかにスラブ
厚みが変化することが望ましい。
【0012】請求項1乃至図1で定義したはみ出し部
(ΔS)がスラブエッジ部に存在しかつΔS値と仮想矩
形面積S値(=hC ×w)との比k値(=ΔS/S)を
0.003以上で0.03以下の範囲に定める理由は、
熱延疵の発生を完全矩形スラブの場合以上に減じせしめ
るか或いはほぼ皆無にするためである。k値の下限を
0.003とした理由は、それ以下では熱延疵減少効果
が認められないからである。k値の上限を0.03とし
た理由は、これ以上では中央部に疵が発生し易くなり当
初の目的を達成できないからである。またはみ出し部の
形状については特に規定しないが、はみ出し部のスラブ
厚みが滑らかに変化することが望ましく、最エッジ部に
近づくほどスラブ厚みが厚くなることが望ましい。
【0013】記はみ出し部がスラブエッジ部に存在さ
せる手段としては、まず鋳造時にスラブエッジ部を厚く
する方法等が考えられる。例えば連続鋳造鋳型内面の短
辺長さを、長辺中央部の短辺長さより大きくしておくも
ので、図3に示すごとく長辺両端部に適当なテーパ等を
つければよい。このような鋳型を用いて鋳造することで
所定のスラブを得ることができる。
【0014】他の手段としては、圧延によるスラブ形状
改善が考えられる。例えば、鋼塊を分塊圧延する際に所
定のスラブ形状が得られるようなカリバーロールを用い
る方法がある。また分塊工程が省略される場合には、水
平ロールによる粗熱延前に垂直ロール(例えばエッジャ
ー圧延等)で圧延して、いわゆるドッグボーン形状を形
成せしめ、上記所定のはみ出し部を形成することができ
る。その他、スラブ手入れ時に本発明の形状となるよう
に研削・手入れする方法もある。
【0015】ところで、上記はみ出し部が存在すること
で、熱延疵が改善乃至解消できる理由については現在の
ところ必ずしも明確ではないが、下記が考えられる。上
述したように従来粗熱延時に生成する微少割れはすべて
C方向に割れており、圧延時に圧延方向の張力が作用し
たことが伺われる。この圧延方向張力は、スラブ中央部
とエッジ部の圧延方向のメタルフローの差に起因すると
考えられる。即ちエッジ部では圧延時に幅広がりが生
じ、圧延方向へのメタルフロー量が中央部に比較して小
さくなる。その結果、エッジ部のメタルは中央部のメタ
ルのフローに引きずられ、エッジ部に圧延方向の張力が
発生する。上記が、従来完全矩形スラブでもエッジ部に
微少割れが生じた理由と考えられる。また図2(b)に
示した凹部発生スラブでは、スラブ厚みが薄く圧延方向
へのメタルフローが少ない凹部域で、圧延方向張力が高
くなり、疵発生が集中したものと考えられる。従って、
本発明によるスラブ形状で熱延疵発生が減じられる理由
は、エッジ部の圧延方向へのメタルフロー量を増やして
中央部でのメタルフロー量との差を少なくし、エッジ部
での圧延方向張力を低くして熱延疵発生を減じせしめた
ものと推定される。即ち本発明による方法は鋼種によら
ず、圧延時のメタルフローに即した発明であることが一
大特徴である。
【0016】
【実施例】以下、実施例に即して詳細に説明する。表1
に示した成分のステンレス鋼を通常の溶製法に従って溶
製し、スラブ中央部厚みが165mmでスラブ幅が125
0mm及び1000mmのスラブを鋳造した。鋳造に際して
用いた鋳型は3種類で、1000mm幅スラブの鋳造には
鋳型内面が完全矩形のA鋳型を、1250mm幅スラブの
鋳造には鋳型内面が完全矩形のB鋳型と図3に示す形状
のC鋳型を用いた。C鋳型のエッジ部の短辺長さLE
中央部の短辺長さLC より10mm長くした。また連続鋳
造時の引き抜き速度は高速鋳造と低速鋳造の2水準とし
た。得られたスラブの一部はそのままの形状で熱延に供
し、一部はスラブ手入れしてその形状を変えて熱延に供
した。熱延コイルは全て通常の酸洗・冷延工程を経て
1.5mm厚みの冷延コイルとした。その冷延コイルを巻
き戻して圧延方向1m当たりの疵発生個数を求め、疵発
生頻度とした。
【0017】上記プロセス条件とスラブ形状及び疵発生
頻度をまとめて表2に示す。表中のwはスラブ幅を、h
C はスラブ中央部の平均厚みを、hE はスラブ最エッジ
部(スラブ端面)でのスラブ厚みを、Δhはスラブに凹
部が存在した時の最大凹部深さ(スラブ中央部水平面か
らの深さ)を、Δwはスラブ最エッジ(スラブ端面)か
ら最大凹部深さ発生位置までの距離を、ΔSは仮想矩形
(wとhC で定義)と素材スラブを重ね合せた時に仮想
矩形よりはみ出た部分の面積を、kはΔS値と仮想矩形
面積S(=hC ×w)との比(ΔS/S)を、各々意味
する。
【0018】表2より明らかなように、従来法のスラブ
に比較して本発明法によるスラブを用いて製造した時の
表面疵の発生が少ないことが認められる。大略完全矩形
スラブと判断されるスラブ符号での疵発生頻度と本発
明によるスラブでの疵発生頻度を比較すると、本発明に
よる効果が明確である。特に本発明によるスラブ(スラ
ブ符号:10)より製造した場合
の疵発生頻度は極めて低く、歩留まり向上効果が著しく
大きい。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の効果は、
熱間圧延により鋼板を製造するに際し所定のスラブ形状
を持つスラブより熱延することで、製品の表面疵を著し
く低減でき、製品歩留まりを向上できる等、産業上裨益
するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスラブの横断面形状を示してい
る。ここで横断面とは当該スラブが圧延される時の圧延
方向に垂直な面を意味する。
【図2】従来のスラブ形状を示した図で、(a)図は鋳
造時にバルジングが生じなかった時に得られる完全矩形
スラブの横断面を示し、(b)図は鋳造時にバルジング
等によりスラブ長辺面に凹部が形成された時のスラブ横
断面を示す。
【図3】本発明のスラブ形状を得るための連続鋳造鋳型
の横断面を示す。ここでの横断面とは鋳造方向に垂直な
面を意味する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−66046(JP,A) 特開 平2−55604(JP,A) 特公 昭58−55842(JP,B2) 特公 昭57−42401(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延により鋼板を製造するに際し、
    素材スラブの形状を、その横断面において対向する長辺
    の長さwと中央部スラブ厚みh C より定義される短形を
    想定し、この矩形とスラブ横断面を重ね合せた時に当該
    矩形よりはみ出る部分(以下はみ出し部と称する)を求
    め、そのはみ出し部がスラブエッジ部に存在し、なおか
    つ当該はみ出し部の面積ΔSと当該矩形面積S(S=w
    ×h C )との比k値(=ΔS/S)を0.003以上で
    0.03以下の範囲に定めることを特徴とする熱間圧延
    による表面疵の少ない鋼板の製造方法。
JP6222393A 1993-03-22 1993-03-22 熱間圧延による表面疵の少ない鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JP2863402B2 (ja)

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KR100456934B1 (ko) * 2001-12-11 2004-11-10 현대하이스코 주식회사 강판 코일 끝단부 꺾임 현상을 방지하기 위한 강판의제조방법
JP2008055512A (ja) * 2007-10-10 2008-03-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造スラブおよびそれを用いた鋼板の製造方法
KR101387323B1 (ko) * 2011-12-16 2014-04-21 (주)포스코 표면 결함이 적은 스테인리스 강판의 제조방법

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