JP3461685B2 - 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 - Google Patents
反りの少ない残留応力制御レールの製造方法Info
- Publication number
- JP3461685B2 JP3461685B2 JP11745697A JP11745697A JP3461685B2 JP 3461685 B2 JP3461685 B2 JP 3461685B2 JP 11745697 A JP11745697 A JP 11745697A JP 11745697 A JP11745697 A JP 11745697A JP 3461685 B2 JP3461685 B2 JP 3461685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- rail
- peripheral speed
- warp
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレール製造中に生じ
る残留応力を制御する冷間軽圧下圧延に際してこれに伴
う形状不良、特に反りを併せて解消する方法に関する。
る残留応力を制御する冷間軽圧下圧延に際してこれに伴
う形状不良、特に反りを併せて解消する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レールは上下方向の形状を矯正する目的
で、水平ロールを用いて垂直のローラー矯正を行ってい
る。この矯正工程では残留応力として頭部（Ｈｅａｄ）
と足部（底部）（Ｆｏｏｔ）に長手方向引張応力、柱部
に圧縮応力が生じる。これらの残留応力によって頭部は
上ヘ、足部は下へと逆方向に反りかえろうとするので、
腹部（Ｗｅｂ）に脆性亀裂ができた場合、亀裂の伝播を
著しく促進させる危険性がある。かつて、米国で実際に
腹部脆性亀裂の伝播によるレールの破損事故があり、大
きな問題となり、この原因の一つにこの残留応力分布が
考えられていた。
で、水平ロールを用いて垂直のローラー矯正を行ってい
る。この矯正工程では残留応力として頭部（Ｈｅａｄ）
と足部（底部）（Ｆｏｏｔ）に長手方向引張応力、柱部
に圧縮応力が生じる。これらの残留応力によって頭部は
上ヘ、足部は下へと逆方向に反りかえろうとするので、
腹部（Ｗｅｂ）に脆性亀裂ができた場合、亀裂の伝播を
著しく促進させる危険性がある。かつて、米国で実際に
腹部脆性亀裂の伝播によるレールの破損事故があり、大
きな問題となり、この原因の一つにこの残留応力分布が
考えられていた。
【０００３】そこで、このような残留応力を冶金的にも
しくは機械的に緩和する方法が提案された。
しくは機械的に緩和する方法が提案された。
【０００４】冶金的な残留応力制御方法としては、特開
平２−２８２４２６号開示での「パ―ライト変態を利用
した、脆性亀裂が頭頂側へ抜けないことを目的とした方
法」が知られているが、腹部脆性亀裂自体をそれほど短
くできていない。
平２−２８２４２６号開示での「パ―ライト変態を利用
した、脆性亀裂が頭頂側へ抜けないことを目的とした方
法」が知られているが、腹部脆性亀裂自体をそれほど短
くできていない。
【０００５】機械的な残留応力制御方法としては特開平
７−１８５６６０号開示での「ロ一ラ―矯正での塑性変
形を軽くすることにより残留応力を軽減する方法」、特
開平６−３１２２１６号開示での「ローラー矯正後段で
小径ロ―ルで軽く圧延する方法」すなわち、通常のロー
ラー矯正を行ったレールの頭部および足部はともに引張
残留応力を呈しているが、その後小径ローラでレール頭
部および足部表面層のみを同時に矯正圧延することで該
表面層の長手方向に容易に圧縮の塑性変形を与え、ロー
ラ矯正で発生した引張残留応力を圧縮残留応力に変える
方法が知られている。
７−１８５６６０号開示での「ロ一ラ―矯正での塑性変
形を軽くすることにより残留応力を軽減する方法」、特
開平６−３１２２１６号開示での「ローラー矯正後段で
小径ロ―ルで軽く圧延する方法」すなわち、通常のロー
ラー矯正を行ったレールの頭部および足部はともに引張
残留応力を呈しているが、その後小径ローラでレール頭
部および足部表面層のみを同時に矯正圧延することで該
表面層の長手方向に容易に圧縮の塑性変形を与え、ロー
ラ矯正で発生した引張残留応力を圧縮残留応力に変える
方法が知られている。
【０００６】これらのうち、後者の軽圧下圧延の技術は
レ―ルの頭部と足裏の表層に圧縮応力を付加するので、
腹部脆性亀裂の伝播を抑制する残留応力分布が得られ、
手段として比較的簡単であるにもかかわらず抜本的に残
留応力分布が改善される点で、非常に有効である。特に
小径ロールとした理由は塑性変形を頭頂と足裏に限定す
るためであり、全体としての形状をほとんど変えること
なく圧縮残留応力が付与できるからである。
レ―ルの頭部と足裏の表層に圧縮応力を付加するので、
腹部脆性亀裂の伝播を抑制する残留応力分布が得られ、
手段として比較的簡単であるにもかかわらず抜本的に残
留応力分布が改善される点で、非常に有効である。特に
小径ロールとした理由は塑性変形を頭頂と足裏に限定す
るためであり、全体としての形状をほとんど変えること
なく圧縮残留応力が付与できるからである。
【０００７】さらに、この技術では、生産性を落とすこ
となく、４億通トン以上の長寿命のレールが得られるこ
とが開示されている。
となく、４億通トン以上の長寿命のレールが得られるこ
とが開示されている。
【０００８】しかし、特開平６−３１２２１６号開示の
ロールを上下に千鳥状に配置した曲げ矯正機を通過して
走行するレールを、ロールの直径が１００〜６００ｍｍ
でレールの頭部と接触してレール踏面がレール頭部曲率
と同等ないし１．２倍の曲率半径をもつ凹状断面形状の
上ロールと、該レールの足部に接触して曲率が、２００
〜１０００ｍｍの凸状断面形状の下ロールとからなる―
対または二対以上の圧下矯正機で、かつへルツ応力が９
００〜３０００ＭＰａの範囲で圧下矯正する方法は、矯
正後であるにも関わらず、特に上反り等の形状不良が生
じることがある。この上反りは最大で１２ｍあたり６０
ｍｍ（曲率半径で３００ｍ、二階微分係数換算の曲率で
１．６７×１０-3ｍ-1）にも達し、ＡＲＥＡの規格であ
る１２ｍあたり１９ｍｍの反り量を遙かに上回る。この
ような場合、仕上げにプレス矯正を行ったり、再度曲げ
矯正を負荷する等の対応が必要になる。特に、再度の曲
げ矯正を与えることは残留応力制御の効果がなくなるの
で、好ましくない。
ロールを上下に千鳥状に配置した曲げ矯正機を通過して
走行するレールを、ロールの直径が１００〜６００ｍｍ
でレールの頭部と接触してレール踏面がレール頭部曲率
と同等ないし１．２倍の曲率半径をもつ凹状断面形状の
上ロールと、該レールの足部に接触して曲率が、２００
〜１０００ｍｍの凸状断面形状の下ロールとからなる―
対または二対以上の圧下矯正機で、かつへルツ応力が９
００〜３０００ＭＰａの範囲で圧下矯正する方法は、矯
正後であるにも関わらず、特に上反り等の形状不良が生
じることがある。この上反りは最大で１２ｍあたり６０
ｍｍ（曲率半径で３００ｍ、二階微分係数換算の曲率で
１．６７×１０-3ｍ-1）にも達し、ＡＲＥＡの規格であ
る１２ｍあたり１９ｍｍの反り量を遙かに上回る。この
ような場合、仕上げにプレス矯正を行ったり、再度曲げ
矯正を負荷する等の対応が必要になる。特に、再度の曲
げ矯正を与えることは残留応力制御の効果がなくなるの
で、好ましくない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ローラ矯正
後に残留応力制御するレールの冷間軽圧下圧延で生じる
上下方向の反りを、その後にプレス矯正や曲げ矯正を行
わないで制御すること、即ち、具体的にはこの軽圧下圧
延を工夫することによって残留応力制御と併せて反り発
生をも制御することを課題とするものである。
後に残留応力制御するレールの冷間軽圧下圧延で生じる
上下方向の反りを、その後にプレス矯正や曲げ矯正を行
わないで制御すること、即ち、具体的にはこの軽圧下圧
延を工夫することによって残留応力制御と併せて反り発
生をも制御することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、ロ
ーラー矯正機で真直に矯正されたレールについてロール
との摩擦条件を変えた軽圧下圧延実験と圧延解析を数多
く試み、低コストでの反りの発生しない残留応力制御方
法を検討した。
ーラー矯正機で真直に矯正されたレールについてロール
との摩擦条件を変えた軽圧下圧延実験と圧延解析を数多
く試み、低コストでの反りの発生しない残留応力制御方
法を検討した。
【００１１】当初はこの上反りを防止するために異周速
での非対称圧延（異周速圧延）による制御方法が考えら
れた。これができれば発生する上反りに合わせて周速を
設定すればよ簡単に反りの制御ができると思われた。
での非対称圧延（異周速圧延）による制御方法が考えら
れた。これができれば発生する上反りに合わせて周速を
設定すればよ簡単に反りの制御ができると思われた。
【００１２】しかし、まず、この基本データとしてロー
ルからレールへのマーキングの転写で先進率を測定した
ところ、反りの曲率よりも先進率の方が大きく測定さ
れ、レールとロ―ルの間に既に滑りが存在することが判
明した。また、反りで生じるひずみ差より十分大きい２
％までの上側の周速の速い異周速圧延を行ったところ、
上反りのなくなる条件を発見できず、わずかな差では改
善に向かうが、１％以上の異周速ではかえって反りを大
きくしてしまった。さらに、異周速圧延では、レールに
不安定な挙動が生じ、圧延自体が不安定となった。
ルからレールへのマーキングの転写で先進率を測定した
ところ、反りの曲率よりも先進率の方が大きく測定さ
れ、レールとロ―ルの間に既に滑りが存在することが判
明した。また、反りで生じるひずみ差より十分大きい２
％までの上側の周速の速い異周速圧延を行ったところ、
上反りのなくなる条件を発見できず、わずかな差では改
善に向かうが、１％以上の異周速ではかえって反りを大
きくしてしまった。さらに、異周速圧延では、レールに
不安定な挙動が生じ、圧延自体が不安定となった。
【００１３】このことより、微小の速度差の範囲では制
御可能であるが、異周速圧延のみで反りを制御すること
は技術的に困難であることがわかった。
御可能であるが、異周速圧延のみで反りを制御すること
は技術的に困難であることがわかった。
【００１４】レールは矯正されてから軽圧下圧延を通る
ので、形状のばらつきは本来少ない。
ので、形状のばらつきは本来少ない。
【００１５】ここで、ロール径が最適ならば、周速の制
御範囲も限定された範囲の調整ができれば、充分であろ
うという可能性が推論された。
御範囲も限定された範囲の調整ができれば、充分であろ
うという可能性が推論された。
【００１６】そこで、軽圧下圧延において、ロール径に
対して及ぼす影響について詳細に検討をした結果、以下
のような知見が得られた。
対して及ぼす影響について詳細に検討をした結果、以下
のような知見が得られた。
【００１７】１）レールを頭部を上にして軽圧下圧延を
行う場合、上下のロール径の比（上ロール径溝底／下ロ
ール径中央）は、どの種類のレールに関しても、０．９
４〜０．９８程度が最適である。
行う場合、上下のロール径の比（上ロール径溝底／下ロ
ール径中央）は、どの種類のレールに関しても、０．９
４〜０．９８程度が最適である。
【００１８】この点について付言すると、反りはレール
の上下（頭部と足部）の長手方向の伸びの差で生じる。
上下同径ロールで圧延すると、頭部（Ｈｅａｄ）の伸び
が、足部（Ｆｏｏｔ）の伸びに比べて小さく、これによ
り上反りになる。頭部の伸びが、足部に比べて小さくな
る理由は、今のところ、上下非対称である以外には判っ
ていない。レールの反りの解消には、上（頭部）よりも
下（足裏）の、レールに対するロールの接触面圧を下げ
て、上下の伸びの差を調整するのが最も合理的である。
の上下（頭部と足部）の長手方向の伸びの差で生じる。
上下同径ロールで圧延すると、頭部（Ｈｅａｄ）の伸び
が、足部（Ｆｏｏｔ）の伸びに比べて小さく、これによ
り上反りになる。頭部の伸びが、足部に比べて小さくな
る理由は、今のところ、上下非対称である以外には判っ
ていない。レールの反りの解消には、上（頭部）よりも
下（足裏）の、レールに対するロールの接触面圧を下げ
て、上下の伸びの差を調整するのが最も合理的である。
【００１９】そこで、ロール径を上（頭部）より下側で
大きくすると、上側では接触面圧が少ないので、その
分、応力が高く、大きく伸びることとなる。
大きくすると、上側では接触面圧が少ないので、その
分、応力が高く、大きく伸びることとなる。
【００２０】一方、下側では、この逆で、応力（面圧）
が分散して、降伏応力に達しない領域が増えて、上側ほ
ど大きくは伸びない。
が分散して、降伏応力に達しない領域が増えて、上側ほ
ど大きくは伸びない。
【００２１】この差を利用して反りを抑え込む。
【００２２】このようにして、前述した上下のロール径
の比（上ロール径溝底／下ロール径中央）が０．９４〜
０．９８の範囲だと、軽圧下圧延してもレールに反りが
生じず、安定して上反りと下反りが基準内に入ることが
分った。
の比（上ロール径溝底／下ロール径中央）が０．９４〜
０．９８の範囲だと、軽圧下圧延してもレールに反りが
生じず、安定して上反りと下反りが基準内に入ることが
分った。
【００２３】又、ロールは、レールの最終形状に関係す
るため、品種毎にロール径を交換する必要があるので、
逆にこのことは、実際上も各品種毎に最適なロールを入
替えできることを意味しており、前述のことを適用する
上でも何らの支障もない。
るため、品種毎にロール径を交換する必要があるので、
逆にこのことは、実際上も各品種毎に最適なロールを入
替えできることを意味しており、前述のことを適用する
上でも何らの支障もない。
【００２４】２）第２の知見は、軽圧下圧延するロール
径（比）が最適であるとき、上下ロールが±０．４％の
周速比の差の範囲内であると、速い方が外側に反る。
径（比）が最適であるとき、上下ロールが±０．４％の
周速比の差の範囲内であると、速い方が外側に反る。
【００２５】即ち、１）の知見で述べたように、本来
１）項の知見に従えば、実質的に支障のない範囲に反り
がおさめられる筈であるが、それでも何らかの理由で反
りが発生する。
１）項の知見に従えば、実質的に支障のない範囲に反り
がおさめられる筈であるが、それでも何らかの理由で反
りが発生する。
【００２６】ロール径は―旦設定すると調整が利かない
ので、何らかの方法で調整の必要がででくる。
ので、何らかの方法で調整の必要がででくる。
【００２７】本発明では、前述したことから、この調整
の手法として上下ロ―ルの異周速を適用するもので、知
見１）の前提が整えば、異周速の範囲は、±０．４の周
速比の差の範囲で反りの解消が可能ということを確認し
たのである。
の手法として上下ロ―ルの異周速を適用するもので、知
見１）の前提が整えば、異周速の範囲は、±０．４の周
速比の差の範囲で反りの解消が可能ということを確認し
たのである。
【００２８】この際、どちらの側（上下）の周速を速く
するかは、実際の反りがどちら側を向いたかによって決
める。また、異周速の調整範囲は前記のように、非常に
小さなものであるから、非常に制御が難しい。
するかは、実際の反りがどちら側を向いたかによって決
める。また、異周速の調整範囲は前記のように、非常に
小さなものであるから、非常に制御が難しい。
【００２９】そこで本発明では具現化の手段として、例
えば、後述するように、周速の遅い方を非駆動、速い方
を駆動側とし、非駆動側の駆動源との動力伝達機構（ス
ピンドル）を解除すること、或いはさらに非駆動ロール
側にブレーキをかける等で対応するものである。
えば、後述するように、周速の遅い方を非駆動、速い方
を駆動側とし、非駆動側の駆動源との動力伝達機構（ス
ピンドル）を解除すること、或いはさらに非駆動ロール
側にブレーキをかける等で対応するものである。
【００３０】本発明はこれらの知見に基づいて構成さ
れ、その要旨は次の通りである。
れ、その要旨は次の通りである。
【００３１】（１）レールの製造におけるローラー矯正
後のレールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方向
に軽圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上ロ
ール径を、下ロール径よりも小さい径とし、反りが発生
した場合、その反りが外側になる側のロールの周速を、
他のロールの周速よりも速くすることを特徴とする反り
の少ない残留応力制御レールの製造方法。
後のレールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方向
に軽圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上ロ
ール径を、下ロール径よりも小さい径とし、反りが発生
した場合、その反りが外側になる側のロールの周速を、
他のロールの周速よりも速くすることを特徴とする反り
の少ない残留応力制御レールの製造方法。
【００３２】（２） 頭部圧延側に相当する上ロ―ル径
は溝底径であり、下ロール径がロール径中央径であるこ
とを特徴とする上記（１）に記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
は溝底径であり、下ロール径がロール径中央径であるこ
とを特徴とする上記（１）に記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
【００３３】（３） レールの製造におけるローラー矯
正後のレールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方
向に軽圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上
ロール溝底径／下ロール中央径が０．９４〜０．９８と
し、反りが発生した場合、その反りが外側になる側のロ
ールの周速を速くなるように、上下ロールの周速比の差
を±０．４％の範囲で調整することを特徴とする反りの
少ない残留応力制御レールの製造方法。
正後のレールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方
向に軽圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上
ロール溝底径／下ロール中央径が０．９４〜０．９８と
し、反りが発生した場合、その反りが外側になる側のロ
ールの周速を速くなるように、上下ロールの周速比の差
を±０．４％の範囲で調整することを特徴とする反りの
少ない残留応力制御レールの製造方法。
【００３４】（４）上下の周速を調整する方法として、
ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅い側
を非駆動とすることを特徴とする上記（１）ないし上記
（３）の内のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅い側
を非駆動とすることを特徴とする上記（１）ないし上記
（３）の内のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
【００３５】（５）上下の周速を調整する手段として、
ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅い側
を非駆動とするとともに、非駆動側に所要のブレーキ力
を付与することを特徴とする上記（１）ないし上記
（４）の内のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅い側
を非駆動とするとともに、非駆動側に所要のブレーキ力
を付与することを特徴とする上記（１）ないし上記
（４）の内のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。
する。
【００３７】図１はこの発明を実施した装置を示す図で
ある。
ある。
【００３８】既にローラー矯正を施して真直になったレ
ール１は、上下ロール２、３によって軽圧下圧延され、
残留応力が制御される。このレールは、知見１）に従
い、下ロールの径が大きい（ｒu＜ｒL）非対称圧延であ
る。ロールの駆動は上下ロール２、３のどちらでもでき
るが、片方が駆動の時のもう一方はアイドルまたはサン
ドブレーキでの抵抗が与えられるようになっている。こ
の圧延機の入側及び出側ではパスラインが固定されるよ
うにピンチロール４〜７がついている。
ール１は、上下ロール２、３によって軽圧下圧延され、
残留応力が制御される。このレールは、知見１）に従
い、下ロールの径が大きい（ｒu＜ｒL）非対称圧延であ
る。ロールの駆動は上下ロール２、３のどちらでもでき
るが、片方が駆動の時のもう一方はアイドルまたはサン
ドブレーキでの抵抗が与えられるようになっている。こ
の圧延機の入側及び出側ではパスラインが固定されるよ
うにピンチロール４〜７がついている。
【００３９】図２は、圧延方向より見た軽圧下圧延ロー
ルとレールの位置関係である。レール９は上ロール１
０、下ロール１１によって圧下される。ロール径は圧延
の対称軸で定義されるので、図中の矢印のように上ロー
ルは溝低径（ｒu）、下ロール径（ｒL）は最大径を意味
する。
ルとレールの位置関係である。レール９は上ロール１
０、下ロール１１によって圧下される。ロール径は圧延
の対称軸で定義されるので、図中の矢印のように上ロー
ルは溝低径（ｒu）、下ロール径（ｒL）は最大径を意味
する。
【００４０】ロール径の比が最適値である０．９４〜
０．９８より大きいと上反りし、小さいと下反りする。
したがって、好ましくはロール径比（上ロール溝底径／
下ロール中央）は０．９４〜０．９８であることが望ま
しい。
０．９８より大きいと上反りし、小さいと下反りする。
したがって、好ましくはロール径比（上ロール溝底径／
下ロール中央）は０．９４〜０．９８であることが望ま
しい。
【００４１】ロールの駆動を上下同時に行うとロールと
レールとの間にずれが蓄積され、圧延が不安定となる。
したがって、好ましくは、ロールに与えるわずかな異周
速は片方を駆動とし、もう一方をアイドルまたはトルク
制御のブレーキにすることが望ましい。
レールとの間にずれが蓄積され、圧延が不安定となる。
したがって、好ましくは、ロールに与えるわずかな異周
速は片方を駆動とし、もう一方をアイドルまたはトルク
制御のブレーキにすることが望ましい。
【００４２】±０．４％以内の周速比の差を与えるに
は、６０ｔｏｎｆの軽圧下圧延荷重のとき約０．４ｔｏ
ｎｆ・ｍの軽いブレーキトルクを与えれば十分である。
軽圧下圧延荷重が最大でも１６０ｔｏｎｆであるので、
好ましくはブレーキトルクは最大で１ｔｏｎｆ・ｍ以
下、通常でも０．２ｔｏｎｆ・ｍであることが望まし
い。なお、周速比△Ｖは、上ロールの周速をＶu、下ロ
ールの周速をＶLとすると△Ｖ＝（Ｖu／ＶL）−１で表
すことができる。この△Ｖを％に換算して±０．４％以
内の周速比の差の範囲にすれば良い。
は、６０ｔｏｎｆの軽圧下圧延荷重のとき約０．４ｔｏ
ｎｆ・ｍの軽いブレーキトルクを与えれば十分である。
軽圧下圧延荷重が最大でも１６０ｔｏｎｆであるので、
好ましくはブレーキトルクは最大で１ｔｏｎｆ・ｍ以
下、通常でも０．２ｔｏｎｆ・ｍであることが望まし
い。なお、周速比△Ｖは、上ロールの周速をＶu、下ロ
ールの周速をＶLとすると△Ｖ＝（Ｖu／ＶL）−１で表
すことができる。この△Ｖを％に換算して±０．４％以
内の周速比の差の範囲にすれば良い。
【００４３】
【実施例】本発明者らはロール径比と周速比を変えてロ
―ラ―矯正機で真直に矯正されたレールの軽圧下圧延を
数多く行っており、本発明はレール軽圧下圧延機におい
て実験および検証された。
―ラ―矯正機で真直に矯正されたレールの軽圧下圧延を
数多く行っており、本発明はレール軽圧下圧延機におい
て実験および検証された。
【００４４】実施の対象としたレ―ルはＤＨＨ３７０−
１３６１ｂＲＥレール、熱処理無し普通炭素鋼−ＪＩＳ
６０Ｋレールである。反り評価は１０ｍ当たりの反りで
評価し、１０ｍｍ以下ならば合格〇、５ｍｍ以下ならば
良好◎、１０ｍｍ以上であれば不合格とした。−は下反
りを示す。
１３６１ｂＲＥレール、熱処理無し普通炭素鋼−ＪＩＳ
６０Ｋレールである。反り評価は１０ｍ当たりの反りで
評価し、１０ｍｍ以下ならば合格〇、５ｍｍ以下ならば
良好◎、１０ｍｍ以上であれば不合格とした。−は下反
りを示す。
【００４５】実施例１〜６と比較例１〜２はロール径の
比の最適値と思われる辺りのデータである。どちらのレ
ールでも実施例１〜４の駆動を上下の片方にした条件で
良好な範囲に収まる。実施例５、６の下側で軽いブレー
キを付与した場合は下側へわずかに反るが、その評価は
合格ラインに入っていた。ただし、比較例１、２のよう
に上下両駆動にすると、角速度が等しくなり、無理な周
速比の圧延を強いることとなるので、レールが不規則な
上下動するなど圧延が不安定となり、下反りが大きく発
生する。
比の最適値と思われる辺りのデータである。どちらのレ
ールでも実施例１〜４の駆動を上下の片方にした条件で
良好な範囲に収まる。実施例５、６の下側で軽いブレー
キを付与した場合は下側へわずかに反るが、その評価は
合格ラインに入っていた。ただし、比較例１、２のよう
に上下両駆動にすると、角速度が等しくなり、無理な周
速比の圧延を強いることとなるので、レールが不規則な
上下動するなど圧延が不安定となり、下反りが大きく発
生する。
【００４６】比較例３〜６は、上下ロール径の比が等し
い場合の条件では上反りが大きい。これらの結果からも
下ロール径が上ロール径より大きいことが望ましいこと
がわかる。ただし、このときは比較例５、６の上下両駆
動で比較例１、２のように圧延が不安定になることはな
かった。
い場合の条件では上反りが大きい。これらの結果からも
下ロール径が上ロール径より大きいことが望ましいこと
がわかる。ただし、このときは比較例５、６の上下両駆
動で比較例１、２のように圧延が不安定になることはな
かった。
【００４７】実施例７〜１０と比較例７〜１２は微少に
ロール径差をつけた例である。この条件では下アイドル
や下側に軽いブレーキを付与した実施例７〜１０では反
りは小さく、合格ラインに入っていた。また、比較例
９、１０は上アイドルの条件では反りが助長されて合格
ラインに到達はしなかった。わずかに生じる上反りを矯
正するために大きいブレーキトルクを付与した比較例１
１、１２およびは上下両駆動した比較例７、８は圧延が
不安定となり、反りは小さくならなかった。
ロール径差をつけた例である。この条件では下アイドル
や下側に軽いブレーキを付与した実施例７〜１０では反
りは小さく、合格ラインに入っていた。また、比較例
９、１０は上アイドルの条件では反りが助長されて合格
ラインに到達はしなかった。わずかに生じる上反りを矯
正するために大きいブレーキトルクを付与した比較例１
１、１２およびは上下両駆動した比較例７、８は圧延が
不安定となり、反りは小さくならなかった。
【００４８】比較例１３〜１６と実施例１１〜１４は、
大きめにロール径差をつけたものの例である。これらの
条件では比較例１３、１４の下アイドルの条件では下反
りが助長されることとなってしまうが、実施例１１、１
２の上アイドルや実施例１３、１４の上側に軽いブレー
キトルクを付与すると下反りがなくなる。このときも比
較例１５、１６のように上下両駆動にすると圧延するの
に無理な周速をレールに強いるので、圧延が不安定とな
った。また、下反りとなってしまった。
大きめにロール径差をつけたものの例である。これらの
条件では比較例１３、１４の下アイドルの条件では下反
りが助長されることとなってしまうが、実施例１１、１
２の上アイドルや実施例１３、１４の上側に軽いブレー
キトルクを付与すると下反りがなくなる。このときも比
較例１５、１６のように上下両駆動にすると圧延するの
に無理な周速をレールに強いるので、圧延が不安定とな
った。また、下反りとなってしまった。
【００４９】比較例１７〜２６は、上ロールを下ロール
に比べて大きくした例である。どちらの種類のレールで
も上ロールが大きい場合は下ロールをアイドルにした
り、下ロール側に軽いブレーキトルクを付与しても合格
値までは良くならない。また、強いブレーキトルクでは
逆に上反りが大きくなる。
に比べて大きくした例である。どちらの種類のレールで
も上ロールが大きい場合は下ロールをアイドルにした
り、下ロール側に軽いブレーキトルクを付与しても合格
値までは良くならない。また、強いブレーキトルクでは
逆に上反りが大きくなる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
【表３】
【００５３】
【発明の効果】軽圧下圧延において発生する反りをロ―
ル径の交換とわずかな調整で形状制御できるようにな
り、低コストの上で、残留応力制御されて、かつ、反り
を制御した形状のよいレールの製造ができるようになっ
た。また、この軽圧下圧延で端部に近いところまで圧延
されるので、端部に近いところまで若干ながらの矯正を
することができる。
ル径の交換とわずかな調整で形状制御できるようにな
り、低コストの上で、残留応力制御されて、かつ、反り
を制御した形状のよいレールの製造ができるようになっ
た。また、この軽圧下圧延で端部に近いところまで圧延
されるので、端部に近いところまで若干ながらの矯正を
することができる。
【図１】本発明を実施した装置を示す図である。
【図２】圧延方向より見た軽圧下圧延ロールとレールの
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
１ 矯正を通した真直なレール
２ 軽圧下圧延機の上ロール
３ 軽圧下圧延機の下ロール
４ 入側上のピンチロール
５ 入側下のピンチロール
６ 出側上のピンチロール
７ 出側下のピンチロール
８ 搬送ローラーテーブル
９ レール
１０ 上ロール
１１ 下ロール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−312216（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−166057（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−167001（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−9222（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 1/08
B21D 3/05
Claims (5)
- 【請求項１】 レールの製造におけるローラー矯正後の
レールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方向に軽
圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上ロール
径を、下ロール径よりも小さい径とし、反りが発生した
場合、その反りが外側になる側のロールの周速を、他の
ロールの周速よりも速くすることを特徴とする反りの少
ない残留応力制御レールの製造方法。 - 【請求項２】 頭部圧延側に相当する上ロ―ル径は溝底
径であり、下ロール径がロール径中央径であることを特
徴とする請求項１に記載の反りの少ない残留応力制御レ
ールの製造方法。 - 【請求項３】 レールの製造におけるローラー矯正後の
レールを上下ロールの一方を非駆動にして上下方向に軽
圧下圧延するにあたり、頭部圧延側に相当する上ロール
溝底径／下ロール中央径が０．９４〜０．９８とし、反
りが発生した場合、その反りの外側のロールの周速を遅
くして、上下ロールの周速比の差を±０．４％以内の範
囲で調整することを特徴とする反りの少ない残留応力制
御レールの製造方法。 - 【請求項４】 上下ロールの周速を調整する方法とし
て、ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅
い側を非駆動とすることを特徴とする請求項１ないし請
求項３の内のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応
力制御レールの製造方法。 - 【請求項５】 上下ロールの周速を調整する手段とし
て、ロール周速の速い側を駆動側とし、ロール周速の遅
い側を非駆動とするとともに、非駆動側に所要のブレー
キ力を付与することを特徴とする請求項１ないし請求項
４のいずれか１つに記載の反りの少ない残留応力制御レ
ールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11745697A JP3461685B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11745697A JP3461685B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296302A JPH10296302A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3461685B2 true JP3461685B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=14712124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11745697A Expired - Fee Related JP3461685B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3461685B2 (ja) |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP11745697A patent/JP3461685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10296302A (ja) | 1998-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4086801A (en) | H-shape metallic material rolling process | |
| CN1340387A (zh) | 冷轧机和轧制方法 | |
| JPS63132703A (ja) | 板材連続鋳造装置に連続式多段圧延装置を後続させた板材製造方法及びその装置 | |
| JPS5828005B2 (ja) | キンゾクバンノアツエンニオケル ケイジヨウセイギヨソウチ | |
| JP3461685B2 (ja) | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 | |
| JP4626358B2 (ja) | ハット型鋼矢板の爪曲げ装置 | |
| JP3621915B2 (ja) | 厚鋼板圧延方法 | |
| JP4885038B2 (ja) | プレス成形性に優れた高張力金属ストリップの製造方法 | |
| JP4132497B2 (ja) | レールの矯正装置 | |
| JP3731974B2 (ja) | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 | |
| JP3453958B2 (ja) | Ｔ形鋼の製造装置 | |
| US20080047314A1 (en) | Device for the Continuous Lengthening of a Metal Strip by Traction, and Method for Operating One Such Device | |
| JPH02280917A (ja) | クラッド鋼板の反り矯正機 | |
| JP2910606B2 (ja) | Ｈ形鋼のローラ矯正装置 | |
| JP3373766B2 (ja) | 反りの少ない残留応力制御レールの製造方法 | |
| JP2982639B2 (ja) | Ｈ形鋼のローラ矯正方法及びその装置 | |
| JP3754191B2 (ja) | レールの矯正方法及び装置 | |
| JP2991066B2 (ja) | Ｈ形鋼のローラ矯正方法 | |
| JP3064822B2 (ja) | マンドレルミルによる管圧延方法 | |
| JP3314955B2 (ja) | ローラーレベラー | |
| JP2924687B2 (ja) | Ｈ形鋼のローラ矯正方法及びその装置 | |
| JPH01241325A (ja) | 形状矯正方法及びその装置 | |
| JP3817762B2 (ja) | Ｈ形鋼のローラ矯正方法及びその装置 | |
| JPH11314101A (ja) | Ｈ形鋼の圧延方法 | |
| JPH04300007A (ja) | 圧延方法 |
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: 20030708 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080815 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090815 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090815 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100815 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100815 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 10 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 10 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |