JP3401118B2 - シーム疵のない厚鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、製品の幅方向に相当す
る方向に圧延する幅方向圧延工程および製品の長さ方向
に相当する方向に圧延する長手方向圧延工程からなる複
数パスの熱間圧延により厚鋼板を製造するに際して、製
品表裏面の幅方向エッジ近傍の長手方向の線状疵、すな
わちシーム疵の発生を防止し得る圧延方法に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】一般に、熱間圧延された厚鋼板の幅エッ
ジ近傍（エッジからおよそ２０〜８０ｍｍの範囲）に
は、シーム疵と称される圧延方向に長い線状疵（深さ
０．１〜１ｍｍ）が発生しやすく、製品とする前に精整
工程にてトリミング等により切除する必要が生じるた
め、工程負荷の増大および歩留り低下の問題が特に大き
い。 【０００３】従って、従来よりトリミング時の切除量
（幅）の低減を目的としてシーム疵発生位置を極力鋼板
エッジ近傍に留める技術が提案されているが、十分な効
果が得られていないのが現状である。例えば、特開昭５
９−２７７０１号公報に開示されているように、圧延前
のスラブ側端面を所定のカリバー形状の縦ロールで圧延
し、波形に成形する方法では、様々な圧延条件に対して
少数のカリバーロールで効果を得ることが難しく、十分
な効果を得るには多種類のカリバーロールを具備する必
要があり、設備費の増加を招く。 【０００４】また、特開平１−２１０１１３号公報に開
示されているように、表裏面の回り込み量差に応じて表
裏面の冷却度合いを変更する方法もあるが、回り込み量
の測定および冷却度合いの制御を十分な精度で行うこと
は困難である。さらに、特開平１−１５０４０３号公報
に開示されている従来技術として、スラブの熱間粗圧延
パス（長手方向圧延）において、被圧延材の両幅端部近
傍に潤滑剤を塗布して圧延する方法があるが、この技術
では後述するようにシーム疵の発生を十分に防止するこ
とはできない。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、幅方向エッ
ジ近傍の長手方向の線状疵、すなわちシーム疵の発生を
防止するに当たり、特段の工程負荷の増大を来すことな
く、かつ十分にシーム疵の発生を防止した厚鋼板を得る
ことができる圧延方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、素材スラブから、幅方
向圧延工程および長手方向圧延工程を経て厚鋼板を製造
するに際し、幅方向圧延工程の全てのもしくは一部の圧
延パスにおいて、当該パスにおける被圧延材の後端近傍
が圧延ロールに噛込むのに先立ち、当該部位の被圧延材
の表面と当該部位に接触する圧延ロール表面のいずれか
一方または双方に潤滑剤を塗布して圧延することを特徴
とするシーム疵のない厚鋼板の製造方法にある。 【０００７】 【作用】本発明により、シーム疵の主因となる幅方向圧
延時の被圧延材後端での回り込みが潤滑剤の塗布により
緩和される結果、シーム疵の発生を抑制できる。以下に
本発明を詳細に説明する。図１（ｂ）は、素材スラブか
ら製品である厚鋼板までの全圧延工程（幅方向圧延およ
び長手方向圧延工程）を示すものであり、通常、矩形の
素材スラブは、その短辺方向を圧延方向とするため９０
°ターンされた後、圧延機で所定の長さ、すなわち製品
の幅まで数パス圧下され（幅方向圧延工程）、次いで再
び９０°ターンされ、素材スラブの長辺方向に、所定の
厚さまで圧延されて（長手方向圧延工程）、厚鋼板製品
となる。 【０００８】シーム疵の発生機構については、現時点で
は完全には解明されていないが、少なくとも、圧延の過
程で被圧延材コーナー近傍に発生した疵が、その後の圧
延によるメタルフローに伴って表（裏）面に回り込み、
表面疵として顕在化するものと考えられる。そこで本発
明者らは、まず、図１（ｂ）に示すような圧延工程に従
って圧延実験を行い、シーム疵の発生状況と圧延による
回り込み現象についての綿密な調査の結果、以下の知見
を得た。 【０００９】まず、図２に示すように、幅方向圧延工程
（複数パス）の総圧下率（幅出し比）が大きくなるほ
ど、シーム疵発生位置がより幅中央寄りとなること、す
なわち回り込み量が顕著に大きくなること、場合によっ
ては回り込み量に顕著な表裏面差が生じることが判明し
た。また、長手方向圧延工程のみの場合（幅出し比１．
０）に比べ、幅方向圧延工程が加わることで回り込みが
顕著に増大することも判明した。このことは、製品（厚
鋼板）の幅エッジ直近にシーム疵を留め、疵を無害化す
るためには、幅方向圧延時の被圧延材先後端の回り込み
量を低減することが必須であり、前述した特開平１−１
５０４０３号公報に開示されている従来技術、すなわち
スラブの熱間粗圧延パス（長手方向圧延）において、被
圧延材の両幅端部近傍に潤滑剤を塗布して圧延する方法
では、シーム疵の発生を十分には防止できないことを意
味するものである。 【００１０】潤滑剤を塗布することで被圧延材の両幅端
部の回り込み量が減少する効果は、被圧延材の先後端の
回り込みについても期待できると考えられ、幅方向圧延
時に被圧延材の先端および後端が圧延ロールに噛込む際
に潤滑剤を塗布すればよいこととなる。しかしながら、
被圧延材の先端が噛込む際に潤滑剤を塗布することは、
噛込み性を極端に低下させるため、場合によっては必要
な圧下率を設定できないという新たな問題が生じる。 【００１１】そこで、幅方向圧延時の被圧延材先後端の
回り込み現象について詳細に観察した。その結果、図３
に示すように、１パスの幅方向圧延では、被圧延材先端
では殆ど回り込みは生じず、後端でのみ顕著な回り込み
が生じることが判明した。この現象には、図４（ａ）に
示すように、先端の回り込みを促す方向の摩擦力（ロー
ルと被圧延材間の摩擦力）が作用する先進域に対し、後
端での回り込みを促す方向の摩擦力が作用する後進域の
方が一般には広いことが関与しているものと考えられ
る。また、前述した回り込み量の表裏面差も、例えば幅
方向圧延時の上下温度差により被圧延材後端がロールと
接触（噛込む）前の姿勢が上下に変化し、上下ロールと
の接触長差を介して後進域の表裏面差が生じることで理
解される（図４（ｂ））。すなわち、被圧延材の後端が
ロールと接触する際に潤滑剤を塗布することで、後進域
における圧延ロールとの摩擦力を減少でき、先端に比し
て大きい後端の回り込みを効果的に抑制できることがわ
かる。 【００１２】上記の知見から、本発明の方法、すなわち
幅方向圧延パスにおいて、被圧延材の後端近傍が圧延ロ
ールに噛込むのに先立ち潤滑剤を塗布して圧延すること
により、上述した噛込み性の問題を生じることなく、幅
方向圧延時の被圧延材の先後端部の回り込み量の十分な
減少が可能となり、製品である厚鋼板上の疵発生位置を
幅エッジ直近に留めることで、実質的にシーム疵をなく
すことができる。 【００１３】潤滑剤を塗布する部位は、被圧延材後端近
傍の表面、当該部位に接触する圧延ロール表面の何れ
か、もしくはその両方であってもよい。また、回り込み
量（もしくはシーム疵発生頻度）の表裏（上下）面差が
顕著な場合には、回り込み量（もしくはシーム疵発生頻
度）が大きい側にのみ塗布してもよい。被圧延材の後端
近傍とは幅方向圧延時の後端の回り込み現象に関係する
領域のことであり、一般には、後端から当該圧延パスの
接触弧長の数倍以上の位置から、後端がロールバイトか
ら抜けるまで潤滑剤を塗布すれば十分である。潤滑剤を
塗布する幅方向部位については、幅方向圧延パスでの被
圧延材後端の全幅であれば十分であるが、回り込みが顕
著な部位に限定してもよい。 【００１４】潤滑剤を塗布する方法については、例えば
図１（ａ）に示すように、被圧延材１の後端近傍が圧延
ロール２に噛込む時点をスラブ後端検出器４で検出し、
潤滑剤供給ポンプ６で供給される潤滑剤を、検出信号に
従ってバルブ５、５’で開閉し、潤滑剤塗布スプレー
３，３’で所定の部位（圧延ロールもしくは／および被
圧延材、上側もしくは／および下側、等）に塗布すれば
よい。潤滑剤塗布スプレー３、３’の代わりに、潤滑剤
を湿潤もしくは塗布した潤滑剤塗布ロールや塗布用の刷
毛を用いて、直接圧延ロールもしくは／および被圧延材
に接触させて、潤滑剤を転写させてもよい。 【００１５】潤滑剤塗布を実施する圧延パスについて
は、幅方向圧延工程の全パスでの実施が最もよいが、被
圧延材後端の回り込み量が大きくなると考えられる一部
の複数パス、例えば圧下量が比較的大きい数パス／もし
くは幅方向圧延工程の後段の数パスに限定して実施して
もよい。 【００１６】 【実施例】厚さ２５０ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ５ｍ
の普通鋼の連続鋳造スラブを１２００℃に加熱し、ワー
クロール径１２００ｍｍの４段リバース圧延機を用い
て、幅方向圧延８パス（幅出し比２．５）、長手方向圧
延８パスの合計１６パスの圧延により板厚１２ｍｍまで
圧下した。幅方向圧延時の被圧延材の後端潤滑は、表１
に示すように、全パスを対象とした場合と、後半の４パ
ス（厚さ１７０ｍｍ→１００ｍｍ）のみを対象とした場
合について、後端約５００ｍｍに、黒鉛系潤滑剤をスプ
レーにて圧延ロールに塗布する形式で実施した。また、
比較例として、幅方向圧延時の後端潤滑を全く行わない
条件についても実施した。表１中に示したシーム疵の発
生状況は、圧延後に試片を切断・採取し、酸洗を施した
後、表面観察により評価した結果である。 【００１７】表１より明らかなように、本発明の適用に
よりシーム疵の発生位置は製品の両幅エッジ直近にまで
移動しており、実用上問題とならない（通常両幅端部を
トリミングする）程度にまで改善されている。また、幅
方向圧延時に、被圧延材先端に潤滑剤を塗布した条件も
実施したが、被圧延材が圧延ロールに噛込まず、圧延不
能となった。 【００１８】 【表１】 【００１９】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
圧延後の厚鋼板上でのシーム疵発生位置を著しく改善で
き、製品歩留りを向上できる等、産業上裨益するところ
極めて大である。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）は本発明の方法を実施するための被圧延
材後端部に潤滑剤を塗布する装置の一態様を示す模式図
であり、（ｂ）は本発明の方法の適用例として被圧延材
後端部の潤滑を実施する圧延パス（幅方向圧延工程）を
示す模式図である。 【図２】幅方向圧延工程の総圧下率（幅出し比）とシー
ム疵発生位置（全圧延工程後の厚鋼板幅エッジからの距
離）の関係の一例を示す図である。 【図３】１パスの幅方向圧延で生じる被圧延材の先端、
後端の回り込み量の一例を示す図である。 【図４】幅方向圧延時の被圧延材先端と後端の回り込み
量の差と、圧延ロールとの摩擦の関係を示す模式図であ
る。 【符号の説明】 １ スラブ（被圧延材） ２ 圧延ロール ３、３’潤滑剤塗布スプレー ４ スラブ後端検出器 ５、５’バルブ ６ 潤滑剤供給ポンプ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−43704（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−284811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−77905（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150403（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/00 - 1/46 B21B 27/10 B21B 45/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 素材スラブから、幅方向圧延工程および
   長手方向圧延工程を経て厚鋼板を製造するに際し、幅方
   向圧延工程の全てのもしくは一部の圧延パスにおいて、
   当該パスにおける被圧延材の後端近傍が圧延ロールに噛
   込むのに先立ち、当該部位の被圧延材の表面と当該部位
   に接触する圧延ロール表面のいずれか一方または双方に
   潤滑剤を塗布して圧延することを特徴とするシーム疵の
   ない厚鋼板の製造方法。