JP3399838B2 - 熱間圧延合金材の製造方法 - Google Patents
熱間圧延合金材の製造方法Info
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- JP3399838B2 JP3399838B2 JP17482998A JP17482998A JP3399838B2 JP 3399838 B2 JP3399838 B2 JP 3399838B2 JP 17482998 A JP17482998 A JP 17482998A JP 17482998 A JP17482998 A JP 17482998A JP 3399838 B2 JP3399838 B2 JP 3399838B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳片から
表面品質の優れた30〜80質量%のNiを含む鉄合金
を熱間圧延して製造する方法に関するものである。以下
本発明において、成分の%は質量%をあらわす。
表面品質の優れた30〜80質量%のNiを含む鉄合金
を熱間圧延して製造する方法に関するものである。以下
本発明において、成分の%は質量%をあらわす。
【0002】
【従来の技術】高Ni合金は主に電子部品材料として使
用されている。例えば、Fe−42%Ni合金は電気伝
導性、耐熱性、曲げ加工性、めっき付着性及びはんだ付
性が優れていることから、ICリードフレームに使用さ
れている。また、熱膨脹率の最も小さいFe−36%N
i合金はカラーテレビ受信機のシャドウマスクなどに使
用されている。さらに、PD材、PB材、PC材など3
0〜80%Ni合金は磁気特性が優れていることや蛍光
表示管などの封着性の点から、磁気シールドケースなど
の磁性材料、電子材料や封着材料として使用されてい
る。
用されている。例えば、Fe−42%Ni合金は電気伝
導性、耐熱性、曲げ加工性、めっき付着性及びはんだ付
性が優れていることから、ICリードフレームに使用さ
れている。また、熱膨脹率の最も小さいFe−36%N
i合金はカラーテレビ受信機のシャドウマスクなどに使
用されている。さらに、PD材、PB材、PC材など3
0〜80%Ni合金は磁気特性が優れていることや蛍光
表示管などの封着性の点から、磁気シールドケースなど
の磁性材料、電子材料や封着材料として使用されてい
る。
【0003】これらリードフレームやシャドウマスク、
磁性材料、封着材料などには圧延板が使用されるが、こ
の表面品質に対する要求は極めて厳しい。また、高価な
元素を多量に含有しているため、その歩留向上は製造コ
スト低減の最重要項目であり、特に製造工程での疵防止
による歩留向上が望まれている。
磁性材料、封着材料などには圧延板が使用されるが、こ
の表面品質に対する要求は極めて厳しい。また、高価な
元素を多量に含有しているため、その歩留向上は製造コ
スト低減の最重要項目であり、特に製造工程での疵防止
による歩留向上が望まれている。
【0004】これら高Ni合金は一般に熱間加工性が悪
く、連続鋳造によって製造される鋳片は、鋳造組織の結
晶粒界へ不純物が偏析しているため、熱間圧延時に粒界
割れを生じ、熱間圧延板に表面割れや板エッジの耳割れ
による表面疵が多発しやすく、そのため該表面疵の除去
のためのグラインダー手入れの負荷が大きくなること
や、製品歩留が悪くなるなどの問題があった。
く、連続鋳造によって製造される鋳片は、鋳造組織の結
晶粒界へ不純物が偏析しているため、熱間圧延時に粒界
割れを生じ、熱間圧延板に表面割れや板エッジの耳割れ
による表面疵が多発しやすく、そのため該表面疵の除去
のためのグラインダー手入れの負荷が大きくなること
や、製品歩留が悪くなるなどの問題があった。
【0005】一方、ステンレス鋼や耐熱鋼もNi,C
r,Mo,Cuなどの高価な元素を多量に含有している
ため、歩留向上は製造コスト低減の最重要項目であり、
特に製造工程での疵発生を防止することによる歩留向上
が大いに望まれている。しかし、耐食性、耐酸化性およ
び強度の点から、Ni,Cr,Mo,Cuなどを多量に
含有した高合金ステンレス鋼や耐熱鋼は熱間での加工性
が劣り、熱間加工中にデンドライト粒界で割れが発生
し、へげ疵となって歩留低下の原因となっていた。
r,Mo,Cuなどの高価な元素を多量に含有している
ため、歩留向上は製造コスト低減の最重要項目であり、
特に製造工程での疵発生を防止することによる歩留向上
が大いに望まれている。しかし、耐食性、耐酸化性およ
び強度の点から、Ni,Cr,Mo,Cuなどを多量に
含有した高合金ステンレス鋼や耐熱鋼は熱間での加工性
が劣り、熱間加工中にデンドライト粒界で割れが発生
し、へげ疵となって歩留低下の原因となっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、連続鋳造鋳片から表面疵がなく品質
の良好な30〜80%のNiを含む鉄合金の熱延板、厚
板および棒線などを歩留良く製造することを目的とする
ものである。
な問題点を解決し、連続鋳造鋳片から表面疵がなく品質
の良好な30〜80%のNiを含む鉄合金の熱延板、厚
板および棒線などを歩留良く製造することを目的とする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために種々の製造実験を行い検討を重ねた
結果、連続鋳造(CC)された30〜80%のNiを含
む鉄合金鋳片の表面に、ショットブラストによって加工
歪みを与えた後に加熱し、熱間圧延すれば鋳片表層の結
晶が再結晶・微細化された後に熱間圧延されるため、熱
間加工性の悪い鋼種や合金でも熱間圧延板の表面疵が大
幅に軽減されることを見出だした。該ショットブラスト
処理の効果は無手入れのままの鋳片でも、全面グライン
ダー手入れされた鋳片においても見られた。
点を解決するために種々の製造実験を行い検討を重ねた
結果、連続鋳造(CC)された30〜80%のNiを含
む鉄合金鋳片の表面に、ショットブラストによって加工
歪みを与えた後に加熱し、熱間圧延すれば鋳片表層の結
晶が再結晶・微細化された後に熱間圧延されるため、熱
間加工性の悪い鋼種や合金でも熱間圧延板の表面疵が大
幅に軽減されることを見出だした。該ショットブラスト
処理の効果は無手入れのままの鋳片でも、全面グライン
ダー手入れされた鋳片においても見られた。
【0008】また、該CC鋳片表面にショットブラスト
によって加工歪みを与えた後に加熱し、圧延後の鋳片圧
下率[(CC鋳片厚み−ブレークダウン鋳片厚み)/C
C鋳片厚み]が30〜60%のブレークダウン圧延を行
い、CC鋳片の鋳造組織を破壊した後に、該ブレークダ
ウン鋳片を再加熱し、再結晶による結晶の微細化と粒界
偏析の拡散を行った後に、仕上圧延を行うことによっ
て、表面われや耳割れ名度の表面欠陥のないわれ30〜
80%のNiを含む鉄合金の熱延板を安定して歩留まり
よく製造できることを見出だした。
によって加工歪みを与えた後に加熱し、圧延後の鋳片圧
下率[(CC鋳片厚み−ブレークダウン鋳片厚み)/C
C鋳片厚み]が30〜60%のブレークダウン圧延を行
い、CC鋳片の鋳造組織を破壊した後に、該ブレークダ
ウン鋳片を再加熱し、再結晶による結晶の微細化と粒界
偏析の拡散を行った後に、仕上圧延を行うことによっ
て、表面われや耳割れ名度の表面欠陥のないわれ30〜
80%のNiを含む鉄合金の熱延板を安定して歩留まり
よく製造できることを見出だした。
【0009】さらに、該ブレークダウン圧延時のCC鋳
片の加熱温度を1000〜1270℃の比較的低温度と
することにより、鋳造結晶の破壊のためのブレークダウ
ンによる圧延効果を大きくし、また仕上圧延前の加熱を
1100〜1270℃とし、粒界偏析の拡散促進と熱延
仕上り温度を高くすることによって、より表面割れや耳
割れなどの表面欠陥のない30〜80%のNiを含む鉄
合金の熱延板が安定して歩留良く製造することができ
た。
片の加熱温度を1000〜1270℃の比較的低温度と
することにより、鋳造結晶の破壊のためのブレークダウ
ンによる圧延効果を大きくし、また仕上圧延前の加熱を
1100〜1270℃とし、粒界偏析の拡散促進と熱延
仕上り温度を高くすることによって、より表面割れや耳
割れなどの表面欠陥のない30〜80%のNiを含む鉄
合金の熱延板が安定して歩留良く製造することができ
た。
【0010】CC鋳片をブレークダウン圧延した時に、
粒界割れなどによる表面疵が発生した場合は、再加熱・
仕上圧延する前に、該ブレークダウン鋳片の表面手入れ
によって除去することができる。また、特に熱間加工性
が悪い成分系の合金では、表面手入れされた該ブレーク
ダウン鋳片にショットブラスト処理を行っても良い。
粒界割れなどによる表面疵が発生した場合は、再加熱・
仕上圧延する前に、該ブレークダウン鋳片の表面手入れ
によって除去することができる。また、特に熱間加工性
が悪い成分系の合金では、表面手入れされた該ブレーク
ダウン鋳片にショットブラスト処理を行っても良い。
【0011】さらに、CC鋳片やブレークダウン鋳片の
加熱は、N2 やAr、またはH2 とN2 やArの混合ガ
スなどの無酸化雰囲気炉で加熱することにより、粒界酸
化しやすい高Ni合金でも粒界酸化が防止され、表面性
状の非常に良好な熱延材を歩留良く製造することが可能
となった。
加熱は、N2 やAr、またはH2 とN2 やArの混合ガ
スなどの無酸化雰囲気炉で加熱することにより、粒界酸
化しやすい高Ni合金でも粒界酸化が防止され、表面性
状の非常に良好な熱延材を歩留良く製造することが可能
となった。
【0012】すなわち本発明は、合金の熱間圧延材の製
造方法において、連続鋳造された合金のCC鋳片の鋳造
まま、または必要に応じて表面手入れされた鋳片表面に
ショットブラスト処理を行った後に、必要に応じてN2
やAr、またはH2 とN2 やArの混合ガスなどの無酸
化雰囲気炉とする加熱炉で、一旦1000〜1270℃
に加熱した後、圧下比(圧延厚み/鋳片厚み)が30〜
65%のブレークダウン圧延を行い、その後に該ブレー
クダウン鋳片を、必要に応じて表面手入れやショットブ
ラスト処理をした後に、無酸化雰囲気炉などの加熱炉で
1100〜1270℃に再加熱し、仕上圧延することに
よって、表面疵などのない品質の優れた30〜80%の
Niを含む鉄合金の熱延板、厚板、棒線などの熱間圧延
材を製造する方法である。
造方法において、連続鋳造された合金のCC鋳片の鋳造
まま、または必要に応じて表面手入れされた鋳片表面に
ショットブラスト処理を行った後に、必要に応じてN2
やAr、またはH2 とN2 やArの混合ガスなどの無酸
化雰囲気炉とする加熱炉で、一旦1000〜1270℃
に加熱した後、圧下比(圧延厚み/鋳片厚み)が30〜
65%のブレークダウン圧延を行い、その後に該ブレー
クダウン鋳片を、必要に応じて表面手入れやショットブ
ラスト処理をした後に、無酸化雰囲気炉などの加熱炉で
1100〜1270℃に再加熱し、仕上圧延することに
よって、表面疵などのない品質の優れた30〜80%の
Niを含む鉄合金の熱延板、厚板、棒線などの熱間圧延
材を製造する方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明のブレークダウン圧延を行
う場合のブレークダウン圧延比と、該圧延前後の加熱温
度を限定する理由を以下に説明する。ブレークダウン圧
延比(圧延厚み/鋳片厚み)は、鋳造組織を破壊し粒界
偏析の拡散を促進するため大きい方が良いが、30%未
満ではその効果がなく、65%超では仕上圧延前の素材
厚みが小さくなり過ぎ、加熱炉内への装入可能長さの制
約から仕上圧延製品の単重が小さくなると共に、歩留が
悪くなるため、30〜65%とする。
う場合のブレークダウン圧延比と、該圧延前後の加熱温
度を限定する理由を以下に説明する。ブレークダウン圧
延比(圧延厚み/鋳片厚み)は、鋳造組織を破壊し粒界
偏析の拡散を促進するため大きい方が良いが、30%未
満ではその効果がなく、65%超では仕上圧延前の素材
厚みが小さくなり過ぎ、加熱炉内への装入可能長さの制
約から仕上圧延製品の単重が小さくなると共に、歩留が
悪くなるため、30〜65%とする。
【0014】CC鋳片のブレークダウン圧延前の加熱温
度は、低い方が鋳造組織の破壊に対し良好であるが、1
000℃未満では熱間変形抵抗が高くなると共に、熱間
延性が悪くなるので、1000〜1270℃とする。
度は、低い方が鋳造組織の破壊に対し良好であるが、1
000℃未満では熱間変形抵抗が高くなると共に、熱間
延性が悪くなるので、1000〜1270℃とする。
【0015】一方、仕上熱延時のブレークダウン鋳片の
加熱温度は、熱間加工性の点から高い方がよいが、過熱
によるバーニング割れ防止と加熱費低減のため1100
〜1270℃とする。
加熱温度は、熱間加工性の点から高い方がよいが、過熱
によるバーニング割れ防止と加熱費低減のため1100
〜1270℃とする。
【0016】本発明のかかる方法により上記問題点が解
決され、表面品質、内部品質、材質特性ともに良好な3
0〜80%のNiを含む鉄合金の熱間圧延製品を安定し
て歩留良く製造することが可能になった。
決され、表面品質、内部品質、材質特性ともに良好な3
0〜80%のNiを含む鉄合金の熱間圧延製品を安定し
て歩留良く製造することが可能になった。
【0017】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。表
1は、本発明例と比較例の取鍋下化学成分組成を示す。
残部はFe及び不可避的不純物である。これらの材料を
転炉または真空溶解炉で溶製した後、連続鋳造法で20
0mm厚の鋳片(スラブ)に鋳造した。該CC鋳片は、シ
ョットブラスト処理した後、表2に示した条件で必要に
応じて、ブレークダウン圧延と、該ブレークダウン鋳片
の表面をグラインダーで片面当り1mm厚さの研削手入れ
を行い、および必要に応じてショットブラスト処理後
に、加熱・仕上圧延を行い、熱延板または線材にした
後、通常通りの酸洗、グラインダーまたはピーリングに
よって熱延板または線材の表面手入れを行った。上記各
鋳片のショットブラストは、粒径1.0mmの鋼球(ショ
ット粒)を100kg/min,70〜90m/s の投射速度で
4方向から鋳片4面に投射して行った。比較例1〜3
は、ショットブラスト処理なしの通常の条件で圧延され
製造されたものであり、本発明範囲外で構成されてい
る。
1は、本発明例と比較例の取鍋下化学成分組成を示す。
残部はFe及び不可避的不純物である。これらの材料を
転炉または真空溶解炉で溶製した後、連続鋳造法で20
0mm厚の鋳片(スラブ)に鋳造した。該CC鋳片は、シ
ョットブラスト処理した後、表2に示した条件で必要に
応じて、ブレークダウン圧延と、該ブレークダウン鋳片
の表面をグラインダーで片面当り1mm厚さの研削手入れ
を行い、および必要に応じてショットブラスト処理後
に、加熱・仕上圧延を行い、熱延板または線材にした
後、通常通りの酸洗、グラインダーまたはピーリングに
よって熱延板または線材の表面手入れを行った。上記各
鋳片のショットブラストは、粒径1.0mmの鋼球(ショ
ット粒)を100kg/min,70〜90m/s の投射速度で
4方向から鋳片4面に投射して行った。比較例1〜3
は、ショットブラスト処理なしの通常の条件で圧延され
製造されたものであり、本発明範囲外で構成されてい
る。
【0018】本発明実施例1〜5は比較例1〜3に比
べ、いずれも表面疵が少なく、熱延板または線材の手入
負荷は大幅に軽減され、手入歩留および製品歩留が良
く、品質の良好な熱延製品を製造できた。表3は実施例
と比較例の熱延製品サイズと表面疵発生状況、手入歩留
を示す。なお本発明実施例は、従来材の方法で製造され
た製品と遜色のない良好な材質特性が得られた。
べ、いずれも表面疵が少なく、熱延板または線材の手入
負荷は大幅に軽減され、手入歩留および製品歩留が良
く、品質の良好な熱延製品を製造できた。表3は実施例
と比較例の熱延製品サイズと表面疵発生状況、手入歩留
を示す。なお本発明実施例は、従来材の方法で製造され
た製品と遜色のない良好な材質特性が得られた。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【発明の効果】本発明に従って製造された30〜80%
のNiを含む鉄合金の熱間圧延材は、経済的に表面品質
および内部品質や材質ともに良好な製品が安定して得ら
れるので、産業上に及ぼす効果は極めて大きい
のNiを含む鉄合金の熱間圧延材は、経済的に表面品質
および内部品質や材質ともに良好な製品が安定して得ら
れるので、産業上に及ぼす効果は極めて大きい
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
C21D 7/06 C21D 7/06 B
9/52 101 9/52 101
(72)発明者 平居 正純
東京都千代田区大手町1−6−1 大平
洋金属株式会社内
(56)参考文献 特開 昭59−70447(JP,A)
特開 平7−148514(JP,A)
特開 平8−174034(JP,A)
特開 昭48−23652(JP,A)
特公 平5−21642(JP,B2)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B21B 1/00 - 3/02
C21D 7/06
C21D 9/52
Claims (4)
- 【請求項1】 30〜80質量%のNiを含む鉄合金を
熱間圧延して製造する方法において、連続鋳造で製造し
たCC鋳片を、その表面にショットブラスト処理を行っ
た後に1000〜1270℃に加熱し、圧下率が30〜
65%のブレークダウン圧延を行い、その後、該ブレー
クダウン鋳片を1100〜1270℃に再加熱し仕上圧
延することを特徴とする熱間圧延合金材の製造方法。 - 【請求項2】 ブレークダウン圧延後にブレークダウン
鋳片を表面手入れすることを特徴とする請求項1記載の
熱間圧延合金材の製造方法。 - 【請求項3】 ブレークダウン圧延後にブレークダウン
鋳片を表面手入れした後、ショットブラスト処理するこ
とを特徴とする請求項1記載の熱間圧延合金材の製造方
法。 - 【請求項4】 合金鋳片の加熱およびブレークダウン鋳
片の加熱を無酸化雰囲気炉で行うことを特徴とする請求
項1〜3のいずれか1項に記載の熱間圧延合金材の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17482998A JP3399838B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 熱間圧延合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17482998A JP3399838B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 熱間圧延合金材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000005801A JP2000005801A (ja) | 2000-01-11 |
JP3399838B2 true JP3399838B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=15985398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17482998A Expired - Fee Related JP3399838B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 熱間圧延合金材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3399838B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008232772A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | 鋳物のx線残留応力測定方法 |
KR101435751B1 (ko) | 2013-05-02 | 2014-08-28 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강 제조 방법 |
-
1998
- 1998-06-22 JP JP17482998A patent/JP3399838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000005801A (ja) | 2000-01-11 |
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---|---|---|---|
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