JP3202569B2 - 熱間鋼材の連続熱間圧延方法 - Google Patents
熱間鋼材の連続熱間圧延方法Info
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- JP3202569B2 JP3202569B2 JP35116495A JP35116495A JP3202569B2 JP 3202569 B2 JP3202569 B2 JP 3202569B2 JP 35116495 A JP35116495 A JP 35116495A JP 35116495 A JP35116495 A JP 35116495A JP 3202569 B2 JP3202569 B2 JP 3202569B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延分野にお
いて、熱間鋼材を複数本つなぎあわせて、熱間圧延を破
断なく連続的に行うための方法に関する。
いて、熱間鋼材を複数本つなぎあわせて、熱間圧延を破
断なく連続的に行うための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱延ラインでは、スラブを一本ず
つ加熱ー粗圧延ー仕上圧延を行っていたが、この方法で
は、圧延される材料の先端・後端部分の熱延時の温度制
御や冷却制御が困難なため、材質不良や疵発生をおこし
易く、歩留りの低下を招いていた。
つ加熱ー粗圧延ー仕上圧延を行っていたが、この方法で
は、圧延される材料の先端・後端部分の熱延時の温度制
御や冷却制御が困難なため、材質不良や疵発生をおこし
易く、歩留りの低下を招いていた。
【０００３】そこで近年では、この問題の解決のため、
仕上げ連続圧延の前で、粗圧延後の熱間圧延鋼材（以下
単に粗バーと称する）を結合し、複数本をまとめて仕上
げ圧延を行う方式が採用されるようになってきた。
仕上げ連続圧延の前で、粗圧延後の熱間圧延鋼材（以下
単に粗バーと称する）を結合し、複数本をまとめて仕上
げ圧延を行う方式が採用されるようになってきた。
【０００４】このための粗バーの連続圧延方法として、
特開平６−１７０４１１号公報では、粗圧延後の粗バー
をコイル状に巻き取った後、端部を切断除去し、その切
断面を突き合わせて加熱、押圧して接合したのち仕上げ
圧延で圧延することを提案している。
特開平６−１７０４１１号公報では、粗圧延後の粗バー
をコイル状に巻き取った後、端部を切断除去し、その切
断面を突き合わせて加熱、押圧して接合したのち仕上げ
圧延で圧延することを提案している。
【０００５】しかし、上記特開平６−１７０４１１号公
報においては、突合部を接合した後、そのまま仕上げ圧
延するため、材料によっては仕上げ圧延の途中で破断を
起こすことから、安定して鋼板を製造する事ができなか
った。
報においては、突合部を接合した後、そのまま仕上げ圧
延するため、材料によっては仕上げ圧延の途中で破断を
起こすことから、安定して鋼板を製造する事ができなか
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、こ
のような破断を回避し、安定して鋼板を製造することが
できる方法を提供する事を課題とするものである。
のような破断を回避し、安定して鋼板を製造することが
できる方法を提供する事を課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段（１）は、熱間圧延用の先行材の後端部
と後行材の先端部を加熱して接合した後、連続的に仕上
げ圧延を行う方法において、前記先行材の後端部と後行
材の先端部を突き合わせて、接合直前もしくは接合中に
その接合部及びその近傍部分に０．５％以上の歪みを加
えて接合を行い、その後、熱間圧延することを特徴とす
る熱間鋼材の連続熱間圧延方法であり、更に、手段
（２）は、接合後に０．２％以上の歪みを加えた後、仕
上げ圧延を行うことを特徴とする熱間鋼材の連続熱間圧
延方法であり、これにより仕上げ圧延時に接合部が破断
することなく安定して熱延鋼板を製造することができる
のである。
の本発明の手段（１）は、熱間圧延用の先行材の後端部
と後行材の先端部を加熱して接合した後、連続的に仕上
げ圧延を行う方法において、前記先行材の後端部と後行
材の先端部を突き合わせて、接合直前もしくは接合中に
その接合部及びその近傍部分に０．５％以上の歪みを加
えて接合を行い、その後、熱間圧延することを特徴とす
る熱間鋼材の連続熱間圧延方法であり、更に、手段
（２）は、接合後に０．２％以上の歪みを加えた後、仕
上げ圧延を行うことを特徴とする熱間鋼材の連続熱間圧
延方法であり、これにより仕上げ圧延時に接合部が破断
することなく安定して熱延鋼板を製造することができる
のである。
【０００８】上記接合方法については、レ−ザ−溶接法
または、加熱・押圧法のいづれであってもよい。
または、加熱・押圧法のいづれであってもよい。
【０００９】接合後に熱延鋼板を連続して製造する工程
においては、仕上げ圧延中に接合部の破断を起こさない
事が最大の重要事項である。このため、従来から接合部
については、接合率を高めて強度を高める方法が取られ
ている。
においては、仕上げ圧延中に接合部の破断を起こさない
事が最大の重要事項である。このため、従来から接合部
については、接合率を高めて強度を高める方法が取られ
ている。
【００１０】しかし、たとえ接合率を高めるために全断
面を接合しても、接合後の圧延では破断を起こす事があ
る。これは、接合時の加熱によって高温になった接合
部、およびその近傍部分が高温脆化によって弱くなるた
めと推察される。この脆化は１３００℃以上加熱後、８
５０〜１１００℃で圧延する場合に起こり、これより低
温で圧延する場合（Ａｒ3変態点以下の場合）は起こら
ない。脆化の原因としては、結晶粒の粗大化、γ粒界に
Ｓが濃化して液膜を造りこれが脆化起因となる、等が考
えられる。Ｍｎ量が低い鋼種はＭｎＳ析出物ができ難く
なるために、Ｓ残留量が多く、脆化起因の破断を起こし
易くなる。従ってＭｎ量を多量に添加するか、Ｓを激減
させる事によって脆化を回避することが可能であるが、
いずれの方法も、製鋼段階でのコスト高となるため、材
料成分を変えることなく脆化を回避することが必要であ
る。
面を接合しても、接合後の圧延では破断を起こす事があ
る。これは、接合時の加熱によって高温になった接合
部、およびその近傍部分が高温脆化によって弱くなるた
めと推察される。この脆化は１３００℃以上加熱後、８
５０〜１１００℃で圧延する場合に起こり、これより低
温で圧延する場合（Ａｒ3変態点以下の場合）は起こら
ない。脆化の原因としては、結晶粒の粗大化、γ粒界に
Ｓが濃化して液膜を造りこれが脆化起因となる、等が考
えられる。Ｍｎ量が低い鋼種はＭｎＳ析出物ができ難く
なるために、Ｓ残留量が多く、脆化起因の破断を起こし
易くなる。従ってＭｎ量を多量に添加するか、Ｓを激減
させる事によって脆化を回避することが可能であるが、
いずれの方法も、製鋼段階でのコスト高となるため、材
料成分を変えることなく脆化を回避することが必要であ
る。
【００１１】そこで本発明者らは、この脆化の回避方法
について鋭意実験、検討を行った。その結果、接合直前
もしくは接合中、接合部及びその近傍部分に適度な歪み
を付加する事により脆化が回避できることを知見した。
について鋭意実験、検討を行った。その結果、接合直前
もしくは接合中、接合部及びその近傍部分に適度な歪み
を付加する事により脆化が回避できることを知見した。
【００１２】しかし、歪みを有効活用するためには、歪
み付加のタイミングと適量の歪量が重要になる。上記特
開平６−１７０４１１号公報にあるように、従来の工程
では接合する粗バーに対し粗圧延による圧下歪、コイル
ボックスの粗バー巻取り・巻き戻し時の曲げ・曲げ戻し
による曲げ歪みが加わっている。通常行われている粗圧
延のように、オーステナイト温度域の高温の鋼に多量の
歪みを加えると、すぐにγ粒が再結晶してしまうため、
歪みは解消してしまう。また、粗バーの曲げ・曲げ戻し
のように歪量が少ない場合は、そのまま放置し時間がた
つと歪みは開放されてしまう。しかし、歪が少ない場合
は、歪を付加した直後に温度が上昇するとＭｎＳ等の析
出が促進し、析出物が粗大化する現象が見られた。
み付加のタイミングと適量の歪量が重要になる。上記特
開平６−１７０４１１号公報にあるように、従来の工程
では接合する粗バーに対し粗圧延による圧下歪、コイル
ボックスの粗バー巻取り・巻き戻し時の曲げ・曲げ戻し
による曲げ歪みが加わっている。通常行われている粗圧
延のように、オーステナイト温度域の高温の鋼に多量の
歪みを加えると、すぐにγ粒が再結晶してしまうため、
歪みは解消してしまう。また、粗バーの曲げ・曲げ戻し
のように歪量が少ない場合は、そのまま放置し時間がた
つと歪みは開放されてしまう。しかし、歪が少ない場合
は、歪を付加した直後に温度が上昇するとＭｎＳ等の析
出が促進し、析出物が粗大化する現象が見られた。
【００１３】上述したようにバー接合部の脆化はＭｎ量
に関係があり、ＭｎＳの析出によって脆化が回避でき
る。例えばバ−接合方法として溶接を用いた場合、接合
部については溶接金属（フィラー）でＭｎを増加できる
が、その近傍部である熱影響部はＭｎ量の増加はでき
ず、さらに高温でＭｎＳが溶かされてしまう可能性もあ
る。接合前での歪みの効果は、歪誘起析出と接合時の加
熱による温度上昇でＭｎの拡散が速くなり、析出物が成
長し易くなってＭｎＳ析出物が粗大化し、その後のＭｎ
Ｓ溶融温度を超える温度範囲時間は短いため、完全に溶
けきれずにＭｎＳが残存したものと考えられる。また、
接合後の再度の歪付加は、溶けたＭｎＳを再度短時間で
析出させ、脆化を防止させるのに有効となる。
に関係があり、ＭｎＳの析出によって脆化が回避でき
る。例えばバ−接合方法として溶接を用いた場合、接合
部については溶接金属（フィラー）でＭｎを増加できる
が、その近傍部である熱影響部はＭｎ量の増加はでき
ず、さらに高温でＭｎＳが溶かされてしまう可能性もあ
る。接合前での歪みの効果は、歪誘起析出と接合時の加
熱による温度上昇でＭｎの拡散が速くなり、析出物が成
長し易くなってＭｎＳ析出物が粗大化し、その後のＭｎ
Ｓ溶融温度を超える温度範囲時間は短いため、完全に溶
けきれずにＭｎＳが残存したものと考えられる。また、
接合後の再度の歪付加は、溶けたＭｎＳを再度短時間で
析出させ、脆化を防止させるのに有効となる。
【００１４】この必要な歪量として、図１の破断防止に
必要な歪量条件の図に示す様に接合前の粗バーの突き合
わせ時に０．５％以上の歪みを加える事により、破断の
回避が可能となり、またさらに接合後仕上げ圧延までの
間で０．２％以上の歪を加える事で、耳割れも回避でき
ることが判明した。
必要な歪量条件の図に示す様に接合前の粗バーの突き合
わせ時に０．５％以上の歪みを加える事により、破断の
回避が可能となり、またさらに接合後仕上げ圧延までの
間で０．２％以上の歪を加える事で、耳割れも回避でき
ることが判明した。
【００１５】なお、歪付加の方法については、ロールに
よる軽圧下、圧縮、あるいは、引張による歪でもよい
が、接合部及びその近傍部の析出物を粗大化させるため
には該近傍部へ歪を集中させる必要がある。鋼板全体に
歪を加えるには大きな負荷が必要となるが、接合部近傍
への歪集中のためには、接合直前〜接合中に行う事が最
も効果的である。歪量の限定については図１に示すよう
に、接合前は破断なく通板可能な０．５％以上とした。
また、巻取機により仕上げ圧延後の鋼板を巻取る際に、
前記接合部から切断する場合には、この接合部に耳割れ
があっても実操業上問題ない。しかし、この切断位置が
接合部以外の位置である場合は耳割れが発生すると問題
があるためこれを防止するため、接合後に加える歪を
０．２％以上とした。
よる軽圧下、圧縮、あるいは、引張による歪でもよい
が、接合部及びその近傍部の析出物を粗大化させるため
には該近傍部へ歪を集中させる必要がある。鋼板全体に
歪を加えるには大きな負荷が必要となるが、接合部近傍
への歪集中のためには、接合直前〜接合中に行う事が最
も効果的である。歪量の限定については図１に示すよう
に、接合前は破断なく通板可能な０．５％以上とした。
また、巻取機により仕上げ圧延後の鋼板を巻取る際に、
前記接合部から切断する場合には、この接合部に耳割れ
があっても実操業上問題ない。しかし、この切断位置が
接合部以外の位置である場合は耳割れが発生すると問題
があるためこれを防止するため、接合後に加える歪を
０．２％以上とした。
【００１６】
（実施例）次に、一例として、接合方法にレ−ザ−溶接
法を用いた場合の本発明の実施例を比較例と共に図２を
参照しつつ説明する。
法を用いた場合の本発明の実施例を比較例と共に図２を
参照しつつ説明する。
【００１７】
【表１】 表１に示す成分の鋼材（破断を起こし易い成分材）を加
熱炉Ａで１２５０℃に加熱して取りだした後、粗圧延機
Ｂで粗圧延を行って２０〜４５ｍｍの厚みの粗バーにし
た後、コイルボックスＣで巻取り、巻き戻してシャーＤ
で先行粗バーの後端部と後行粗バーの先端部を切断し、
切断した先行粗バーの後端部と後行粗バー先端部より少
なくとも１０ｍｍ隔てた内側部位を幅方向の両サイドか
ら歪付与装置Ｅのクランプで挟んで支持し、該粗バーの
先端部と後端部を突き合わせて両端部を引きつけて粗バ
ー長手方向に歪量０〜１５％の圧縮を行った後、あるい
は歪を与えながら、レーザー接合装置Ｆを用いてその突
合部を接合した。
熱炉Ａで１２５０℃に加熱して取りだした後、粗圧延機
Ｂで粗圧延を行って２０〜４５ｍｍの厚みの粗バーにし
た後、コイルボックスＣで巻取り、巻き戻してシャーＤ
で先行粗バーの後端部と後行粗バーの先端部を切断し、
切断した先行粗バーの後端部と後行粗バー先端部より少
なくとも１０ｍｍ隔てた内側部位を幅方向の両サイドか
ら歪付与装置Ｅのクランプで挟んで支持し、該粗バーの
先端部と後端部を突き合わせて両端部を引きつけて粗バ
ー長手方向に歪量０〜１５％の圧縮を行った後、あるい
は歪を与えながら、レーザー接合装置Ｆを用いてその突
合部を接合した。
【００１８】その後、接合を完了して１〜３０秒後に、
再び前記歪付与装置Ｅにより接合部及びその近傍の熱影
響部（溶融部から１０ｍｍの範囲）に押圧または引張に
よって０〜２％の歪を加え、その後５〜１２０秒後に仕
上げ圧延機Ｇにより、順次に仕上げ圧延を行って０．８
ｍｍ〜１０ｍｍの鋼板として巻取機Ｉで巻取り処理を開
始し、前記接合部を高速シャーＨによりシャー切断して
巻取り処理を完了した。
再び前記歪付与装置Ｅにより接合部及びその近傍の熱影
響部（溶融部から１０ｍｍの範囲）に押圧または引張に
よって０〜２％の歪を加え、その後５〜１２０秒後に仕
上げ圧延機Ｇにより、順次に仕上げ圧延を行って０．８
ｍｍ〜１０ｍｍの鋼板として巻取機Ｉで巻取り処理を開
始し、前記接合部を高速シャーＨによりシャー切断して
巻取り処理を完了した。
【００１９】
【表２】 表２にこの結果の例をしめす。表２において本発明例Ｎ
ｏ．４、６は接合後の歪が０．１％、０と少ない事から
仕上げ圧延中に接合部に耳割れが発生したが破断するこ
となく仕上げ圧延をすることができた。
ｏ．４、６は接合後の歪が０．１％、０と少ない事から
仕上げ圧延中に接合部に耳割れが発生したが破断するこ
となく仕上げ圧延をすることができた。
【００２０】本発明例Ｎｏ．５、７は接合前もしくは接
合中、歪み量を０．５％以上与え、しかも、接合後に
０．２％以上与えたため仕上げ圧延中に接合部に耳割れ
及び破断のいずれもなく良好に捲取りが完了した。
合中、歪み量を０．５％以上与え、しかも、接合後に
０．２％以上与えたため仕上げ圧延中に接合部に耳割れ
及び破断のいずれもなく良好に捲取りが完了した。
【００２１】本発明例Ｎｏ．８〜９は接合後に歪を与え
なかったが、接合前もしくは接合中に与えた歪量が大き
く前記同様に耳割れ及び破断のいずれもなく良好に捲取
りが完了した。
なかったが、接合前もしくは接合中に与えた歪量が大き
く前記同様に耳割れ及び破断のいずれもなく良好に捲取
りが完了した。
【００２２】比較例Ｎｏ．１は接合前もしくは接合中、
接合後に歪の付加を行わなかった例、比較例Ｎｏ．２は
接合前もしくは接合中に歪を付加したが少なかった例、
比較例Ｎｏ．３は接合前もしくは接合中、接合後に歪の
付加を行った接合前もしくは接合中の歪み付加量が少な
かった例であり、いずれも仕上げ圧延中に破断し、連続
圧延が停止してしまう。
接合後に歪の付加を行わなかった例、比較例Ｎｏ．２は
接合前もしくは接合中に歪を付加したが少なかった例、
比較例Ｎｏ．３は接合前もしくは接合中、接合後に歪の
付加を行った接合前もしくは接合中の歪み付加量が少な
かった例であり、いずれも仕上げ圧延中に破断し、連続
圧延が停止してしまう。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明に示すように接合
前、および接合後に適度な歪量を付加することにより、
粗バー接合材を破断なく仕上げ圧延する事が可能にな
る。従って熱延鋼板の製造における歩留りを向上でき、
経済効果が非常に高くなる。
前、および接合後に適度な歪量を付加することにより、
粗バー接合材を破断なく仕上げ圧延する事が可能にな
る。従って熱延鋼板の製造における歩留りを向上でき、
経済効果が非常に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼板に加える歪量と圧延中における破断、耳割
れの発生の有無の関係を示した図である。
れの発生の有無の関係を示した図である。
【図２】本発明の設備レイアウトを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 勝宏 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株 式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 平５−212413（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−284806（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−6441（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/00 - 11/00 B21B 15/00 B21J 1/02 B23K 31/00 C21D 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間圧延用の先行材の後端部と後行材の
先端部を加熱して接合した後、連続的に仕上げ圧延を行
う方法において、前記先行材の後端部と後行材の先端部
を突き合わせて、接合直前もしくは接合中にその接合部
及びその近傍部分に０．５％以上の歪みを加えて接合を
行い、その後、熱間圧延することを特徴とする連続熱間
圧延方法 - 【請求項２】 接合後に０．２％以上の歪みを加えた
後、圧延を行うことを特徴とする請求項１記載の連続熱
間圧延方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116495A JP3202569B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 熱間鋼材の連続熱間圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116495A JP3202569B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 熱間鋼材の連続熱間圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174108A JPH09174108A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3202569B2 true JP3202569B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=18415490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35116495A Expired - Fee Related JP3202569B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 熱間鋼材の連続熱間圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202569B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP35116495A patent/JP3202569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09174108A (ja) | 1997-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010612 |
|
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