JP4935697B2 - 厚鋼板の製造方法 - Google Patents
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1−b.復パスのエッジャ圧延での幅落ち変化量を先後端独立に計算するとともに、復パスのエッジャ圧延後におけるクロップ成長量を先後端独立に計算し、計算した幅落ち変化量及びクロップ成長量を上記1−a.の結果に線形加算する。
2.エッジャ圧延で発生した幅端部近傍の盛上り部(以下において「ドッグボーン部」という。)のみを圧延する仮想圧延による幅落ち変化量を計算するとともに、当該仮想圧延後のクロップ量をx、当該仮想圧延前に行うエッジャ圧延後のクロップ量をyとするときにx−yで表されるクロップ成長量を計算し、上記1−b.の結果に線形加算する。
3.水平圧延での幅落ち変化量とクロップ成長量を計算し、上記2.の結果に線形加算する。
エッジャ圧延での幅落ち変化量ΔWEは、下記式1及び式2で計算することができる。
先端側:ΔWE=f1(W、ΔV、H、RE、ΔW0) (式1)
後端側:ΔWE=f2(ΔV、ΔW0) (式2)
ここで、Wは板幅、ΔVは幅圧下量(板幅方向への圧下量)、Hは板厚、REはエッジャ圧延機のロール径、ΔW0は初期幅落ち変化量、f1及びf2は関数である。
先端側:ΔLE=f3(ΔWE) (式3)
後端側:ΔLE=f4(ΔV) (式4)
ここで、f3及びf4は関数である。
ΔWE(xL)=f5(ΔWE、xL、RE) (式5)
ここで、xLは材料先端からの距離、f5は関数である。
ΔLE(xW)=f6(ΔLE、xW、H、ΔV) (式6)
ここで、xWは板幅中心からの距離、f6は関数である。
エッジャ圧延後の平面形状変化は、エッジャ圧延で発生したドッグボーン部だけを圧延(以下において「HD圧延」ということがある。)した場合の平面形状変化(要点2)と、ドッグボーン部がない状態の鋼板を圧延した場合の平面形状変化(要点3)とを加算して計算する。
ΔWD=f7(CME、ΔV、ΔW0) (式7)
ここで、f7は、エッジャ圧延の方向及びHD圧延の方向を考慮して決定される関数である。また、CMEは、HD圧延での盛上り幅広がり係数であり、下記式8で計算することができる。
CME=f8(W、H、ΔV、RE、ΔW0) (式8)
ここで、f8は関数である。
ΔLD=f9(ΔWD) (式9)
ここで、f9は関数である。
ΔWD(xL)=f10(ΔWD、xL、RE) (式10)
ΔLD(xW)=f11(ΔLD、xW、H、ΔV) (式11)
ここで、f10及びf11は関数である。
ドッグボーン部がない状態の被圧延材(鋼板)を水平圧延した場合における、平面形状変化量の予測式について、以下に説明する。
水平圧延時の被圧延材の先後端近傍の幅端部は、エッジャ圧延と異なり、板幅中心から外側へ向けて張り出す形態の変形が発生する。この外側へ向けて張り出す量ΔWRは、下記式12で計算することができる。
ΔWR=f12(R、ΔH、H) (式12)
ここで、Rは水平圧延機のロール径、ΔHは圧下量(板厚方向への圧下量)、f12は関数である。
ΔLR=f13(R、ΔH、H) (式13)
ここで、f13は関数である。
ΔWR(xL)=f14(ΔWR、xL、R) (式14)
ΔLR(xW)=f15(ΔLR、xW) (式15)
ここで、f14及びf15は関数である。
ΔLn(xW)=ΔLRn(xW)+Ln−1(xW)×Hn/Hn−1 (式16)
ここで、ΔLRn(xW)は、nパスの水平圧延で発生するクロッププロフィル変化量、Ln−1(xW)は、n−1パス完了後のクロッププロフィル、Hnはnパスの水平圧延後の板厚、Hn−1はn−1パスの水平圧延後の板厚である。
1.1.第1実施形態
図7は、第1実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法(以下において「第1の製造方法」ということがある。)に備えられる工程を示すフローチャートである。図7に示すように、第1の製造方法は、成長量算出工程(工程S11)と、総幅圧下量算出工程(工程S12)と、幅圧下量特定工程(工程S13)と、エッジング圧延工程(工程S14)と、を備え、工程S11乃至工程S14を経て、厚鋼板が製造される。
工程S11は、圧延終了時(切断前)の厚鋼板の長さをA、スラブの長さをBとするとき、X=A/Bにより特定される伸ばし長さ比Xを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。工程S11で算出される最低フィッシュテール成長量Yは、例えば、下記式17により、求めることができる。
Y=40×X0.4 (式17)
工程S12は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をC、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をY、とするとき、C≧Yとなるような、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する工程である。工程S12は、例えば、往復パスの幅圧下量が等しい設定で、式1〜式16に圧延条件を代入して平面形状を算出し、必要なフィッシュテール成長量が得られるエッジング圧延における総幅圧下量を算出する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における総幅圧下量は、仕上エッジングにおける総幅圧下量を意味する。
工程S13は、上記工程S12で算出された総幅圧下量をD、エッジング圧延における往パスの幅圧下量をD1、エッジング圧延における復パスの幅圧下量をD2とするとき、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、D=D1+D2、0≦D1≦D、及び、0≦D2≦Dとなるように、DをD1及びD2へ配分して、D1及びD2を特定する工程である。工程S13は、例えば、式1〜式16に圧延条件を代入して、図5に示すような往き幅圧下配分比と幅落ち量の関係図を作成し、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、DをD1及びD2へ配分することにより、D1及びD2を特定する工程とすることができる。なお、D1=0あるいはD2=0となった場合は、往きあるいは復りの仕上エッジングを省略する。
工程S14は、上記工程S13で特定された、往パスの幅圧下量D1及び復パスの幅圧下量D2の条件下で、エッジング圧延を行う工程である。
図8は、第2実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法(以下において「第2の製造方法」ということがある。)に備えられる工程を示すフローチャートである。図8に示すように、第2の製造方法は、成長量算出工程(工程S21)と、全総幅圧下量算出工程(工程S22)と、総幅圧下量決定工程(工程S23)と、幅圧下量特定工程(工程S24)と、エッジング圧延工程(工程S25)と、を備え、工程S21乃至工程S25を経て、厚鋼板が製造される。
工程S21は、圧延終了時(切断前)の厚鋼板の長さをA、スラブの長さをB、とするとき、X=A/Bにより特定される伸ばし長さ比Xを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。最低フィッシュテール成長量Yは、例えば、下記式17により求めることができる。
Y=40×X0.4 (式17)
工程S22は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をE、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をY、とするとき、E≧Yとなるような、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する工程である。工程S22は、例えば、各仕上エッジングの総幅圧下量ΔWが等しい設定で、式1〜式16に圧延条件を代入して平面形状を算出し、E≧Yになる全総幅圧下量を決定する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における全総幅圧下量とは、複数回の往復パスによる仕上エッジングにおける全総幅圧下量を意味する。なお、エッジングパス回数は多すぎると生産性を阻害するため、仕上エッジングは、通常2回にとどめることが望ましい。
工程S23は、上記工程S22で算出した全総幅圧下量を、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する、往復パスによる各エッジング圧延の総幅圧下量へと配分することにより、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する各エッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程である。複数回の往復パスによるエッジング圧延が、2回の往復パスによるエッジング圧延により構成される場合、工程S23は、往パスにおける幅圧下量と復パスにおける幅圧下量とを等分に設定した上で、上記工程S22で算出した全総幅圧下量を、1回目及び2回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量へと配分して、1回目及び2回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程とすることができる。
工程S24は、上記工程S23で決定された各回の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量をGn、各々の往復パスによるエッジング圧延における往パスの幅圧下量をIn、各々の往復パスによるエッジング圧延における復パスの幅圧下量をJnとするとき、各回の往復パスによるエッジング圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Gn=In+Jn、0≦In≦Gn、0≦Jn≦Gn、となるように、GnをIn及びJnへ配分して、各々の往復パスによるエッジング圧延の幅圧下量In及びJnを特定する工程である。工程S23は、例えば、図5を用いて、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、GnをIn及びJnへ配分することにより、In及びJnを特定する工程とすることができる。
工程S25は、上記工程S24で特定された、往パスの幅圧下量In及び復パスの幅圧下量Jnの条件下で、複数回の往復パスによるエッジング圧延を行う工程である。
上述した平面形状予測モデルを用いて、下記表2に示すMark:F01乃至F03の条件の下、エッジャ条件を変更したシミュレーションを行い、平面形状の変化を調査した。下記表2において、「E1」とは幅出エッジングを意味し、「E2」とは仕上エッジングを意味する。
Y=40×X0.4 (式17)
2.1.F01
F01は、厚鋼板の仕上厚が15.8mmで、幅出比及び伸ばし長さ比がともに比較的大きいエッジャ条件である。F01の場合、上記式17のXに8.86を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Yは96mmであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第1の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例1では、幅落ち量が先後端ともに8mmとなった。また、96mmのフィッシュテール成長量を確保しつつ第2の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例2では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに3mmとなった。
F02は、仕上厚が76mmの厚物材で、伸ばし長さ比が小さいエッジャ条件である。F02の場合、上記式17のXに2.17を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Yは55mmであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第1の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例1では、幅落ち量が先後端ともに8mmとなった。また、55mmのフィッシュテール成長量を確保しつつ第2の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例2では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに5mmとなった。
F03は、仕上厚が8mmの薄物材で、伸ばし長さ比が大きいエッジャ条件である。F03の場合、上記式17のXに18.75を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Yは129mmであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第1の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例1では、幅落ち量が先後端ともに8mmとなった。また、129mmのフィッシュテール成長量を確保しつつ第2の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例2では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに3mmとなった。
Claims (2)
- 幅出圧延、往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長さをA、スラブの長さをB、とするとき、X=A/Bにより特定される伸ばし長さ比Xを用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する、総幅圧下量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、算出された前記総幅圧下量を、前記エッジング圧延における往パスの幅圧下量と、前記エッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。 - 幅出圧延、複数回の往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長さをA、スラブの長さをB、とするとき、X=A/Bにより特定される伸ばし長さ比Xを用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する、全総幅圧下量算出工程と、
複数回の前記往復パス各々における、総幅圧下量を決定する、総幅圧下量決定工程と、
各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、前記総幅圧下量を、各々の前記往復パスにおける往パスの幅圧下量と、各々の前記往復パスにおける復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。
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