JP5525321B2 - Strip rolling method - Google Patents
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Description
本発明は、線材、棒材、角材を含む条鋼の熱間圧延方法に関し、特に、表面疵を低減しつつ条鋼を生産することができる条鋼の圧延方法に関するものである。 The present invention relates to a method for hot rolling steel bars including wire rods, rods, and square bars, and particularly to a steel bar rolling method capable of producing steel bars while reducing surface defects.
線材の圧延方法は、カリバーと呼ばれる孔型によって順次、断面形状を変化させながら断面積を減少させる方法(例えば、非特許文献1参照)が一般的であり、ある寸法の製品を圧延するまでに至る変形の過程は無数にあるが、それぞれ利点と欠点を持っている。 A method of rolling a wire is generally a method of reducing the cross-sectional area while sequentially changing the cross-sectional shape using a hole shape called a caliber (see, for example, Non-Patent Document 1). There are innumerable deformation processes, each with advantages and disadvantages.
一般的に、圧延対象となる素材(ビレット)は四角形状であり、圧延ラインにおける粗列圧延機ではデスケーリング性、ひずみの均一性を考慮し、スクエア−ダイヤ法が採用されている。圧延によって製造される製品は丸形状が多く、通常、少なくとも1回は、圧延ラインにおいてスクエア−オーバル法などの孔型形状が使用される。 In general, a material (billet) to be rolled is a quadrangular shape, and a square diamond method is adopted in a coarse rolling mill in a rolling line in consideration of descaling property and strain uniformity. A product manufactured by rolling has many round shapes, and a hole shape such as a square-oval method is usually used at least once in a rolling line.
上述したように、粗列圧延機では上記スクエア−ダイヤ法が採用されているが、この場合、素材の断面形状が角形(菱形)となり、素材コーナー部分からロールが接触する圧延となるため、ロールへの熱移動により素材コーナー部分での温度降下が大きくなる。さらに、連続圧延される粗列圧延機では圧延速度が遅いため、上記温度降下量はより顕著になる。 As described above, the rough diamond rolling mill employs the above square-diamond method. In this case, since the cross-sectional shape of the material is a square (diamond), the roll comes into contact with the material from the corner portion. The temperature drop at the material corner increases due to the heat transfer to. Furthermore, since the rolling speed is slow in the continuous rolling mill that is continuously rolled, the temperature drop amount becomes more remarkable.
また、スクエア(角)−オーバル法では、他の孔型法とは異なり、素材と孔型は外側から接触するため、孔型には設計値とは大きく異なる偏磨耗が生じ、この偏磨耗が顕著になると、次工程に続く丸孔型(或いは角孔型)での圧延中、磨耗変曲点部で微細な表面疵が発生する。 In the square-oval method, unlike the other hole type methods, the material and the hole type come into contact with each other from the outside, and therefore the hole type has uneven wear that differs greatly from the design value. If it becomes remarkable, a fine surface flaw will generate | occur | produce in a wear inflection point part during rolling by the round hole type (or square hole type) following a next process.
さらにまた、例えば、ラウンド−オーバル法では、ロールの磨耗は進行するが、素材と孔型は中心から外側に向けて順に接触するため、表面疵に直結するような偏磨耗量は小さい。 Furthermore, for example, in the round-oval method, the wear of the roll proceeds, but the material and the hole mold contact in order from the center toward the outside, so that the amount of uneven wear that is directly connected to the surface flaw is small.
図10(a)〜(c)は、上記スクエア(角)−オーバル法における表面疵発生メカニズムを示した模式図である。 FIGS. 10A to 10C are schematic views showing a surface flaw generation mechanism in the square-oval method.
同図(a)において、Fは素材、Faは圧延前の素材形状、Fbは圧延後の素材形状、MaおよびMbは対向配置された2つの孔型ロール、Mcは摩耗前の孔型プロファイル、Mc′は摩耗後の孔型プロファイルを示している。 In FIG. 5A, F is a material, Fa is a material shape before rolling, Fb is a material shape after rolling, Ma and Mb are two perforated rolls arranged facing each other, Mc is a perforated profile before wear, Mc 'represents the hole profile after wear.
孔型プロファイルMc′で圧延された素材F′が、引き続き90°角度を変えて同図(b)に示す2つの孔型ロールMd、Meで圧延され、素材F′の上下各端部が圧下(矢印P参照)されると、同図(c)に示すように、摩耗変曲点部で表面疵Dが発生する。 The material F ′ rolled by the hole profile Mc ′ is continuously rolled by the two hole rolls Md and Me shown in FIG. 4B while changing the angle of 90 °, and the upper and lower ends of the material F ′ are rolled down. When (see arrow P), a surface defect D occurs at the wear inflection point as shown in FIG.
表面疵Dの発生は、素材コーナー部の温度低下が進むほど顕著になるため、特に近年盛んになってきている低温圧延においてその表面疵の発生は顕著に現れている。 The occurrence of surface flaws D becomes more prominent as the temperature of the corner portion of the material progresses. Therefore, the generation of surface flaws appears remarkably particularly in low-temperature rolling that has become popular recently.
このような表面疵Dの発生を改善する方法としては、ロールを早い段階で交換するか、孔型法を改善することが考えられる。しかしながら、前者はロール組替頻度が高くなり生産性が低下するという欠点がある。 As a method for improving the generation of such surface defects D, it is conceivable to replace the roll at an early stage or to improve the perforation method. However, the former has a drawback that the roll reassignment frequency is increased and the productivity is lowered.
そこで、我々は生産性を損なうことなく、表面疵を低減することができる孔型法を検討した。 Therefore, we investigated a hole mold method that can reduce surface defects without sacrificing productivity.
上記スクエア(角)−オーバル法は、その変形形態のために従来からしわ疵が発生しやすいと言われている。このような孔型系列で発生する表面疵について、我々は特開2007−90429の「条材の熱間圧延方法」において、一つの改善策を提示した。 The square-oval method is conventionally said to be prone to wrinkles due to its deformation. Regarding surface flaws generated in such a hole type series, we presented one improvement measure in the “hot rolling method of strip material” of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-90429.
上記改善策は、圧延中に発生する周方向の圧縮ひずみを制御するというものであり、この圧縮ひずみを適正に制御(孔型形状、ロールギャップ、入側形状等)することで、例えばスクエア(角)−オーバル圧延においても変形による表面疵を発生させずに圧延することが可能になった。 The above improvement measure is to control the circumferential compressive strain generated during rolling, and by appropriately controlling this compressive strain (hole shape, roll gap, entry side shape, etc.), for example, square ( Square) -Oval rolling is also possible without causing surface flaws due to deformation.
しかしながら、上記改善策は、カリバー磨耗による圧延形状の変化をも改善するものではないため、磨耗が進行していき孔型形状が変化することによって表面疵が発生すると分かっていても、そのような表面疵に対して直接的な改善を行うものではなかった。 However, the above improvement measures do not improve the change in rolling shape due to caliber wear, so even if it is known that surface flaws occur as wear progresses and the hole shape changes, such as There was no direct improvement for surface defects.
本発明は、以上のような従来の条鋼の圧延方法における課題を考慮してなされたものであり、特に、断面角形状の素材から2回の圧延を経て断面丸形状の条鋼を製造するパススケジュールにおいて、角形状の素材を圧延するカリバーの偏磨耗を低減させることで、生産性を損なうことなく表面疵を低減することができる条鋼の圧延方法を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of the problems in the conventional method for rolling a steel bar as described above, and in particular, a pass schedule for manufacturing a steel bar having a round cross-section from a material having a square cross-section through two rolling operations. The present invention provides a method for rolling steel bars that can reduce surface wrinkles without reducing productivity by reducing uneven wear of calibers that roll square-shaped materials.
本発明は、複数の圧延機で断面積を順次減少させながら条鋼の圧延を行う圧延方法において、
圧延材を断面各角部が曲面を有する角形状に成形し、
成形された上記圧延材が圧延される次の孔型が平坦な溝底部を有し、その溝底部とフランジ部との間に上記圧延材の各角部を圧下する曲面からなる圧下部を有し、上記圧延材の角部曲面の曲率半径をr、上記圧下部曲面の曲率半径をRとするとき、R>rとなるように上記次の孔型を形成し、
上記次の孔型の入側に上記圧延材を導入し、
上記圧延材の角部を、上記圧下部によって対辺方向から圧下し、
上記圧下部によって圧下された上記圧延材を、さらに次の孔型で断面丸形状または断面角形状に圧延する条鋼の圧延方法である。
The present invention, in a rolling method for rolling the bar steel while sequentially reducing the cross-sectional area in a plurality of rolling mills,
The rolled material is molded into a square shape with each corner having a curved surface,
The next hole mold in which the formed rolled material is rolled has a flat groove bottom, and has an indented portion formed of a curved surface that squeezes each corner of the rolled material between the groove bottom and the flange. Then, when the radius of curvature of the corner curved surface of the rolled material is r, and the radius of curvature of the indented curved surface is R, the next hole shape is formed so that R> r,
Introducing the rolled material on the entry side of the next hole mold,
The corner of the rolled material is reduced from the opposite direction by the indented portion,
It is a rolling method of the bar steel, in which the rolled material reduced by the indented portion is further rolled into a round cross section or a square cross section with the following hole shape.
本発明において、上記圧延材の断面における上記曲率半径rの始点から孔型中心軸に対して仮想線を直交させた場合のその交点と孔型中心との距離をrx、
上記圧下部の断面における上記曲率半径Rの始点から孔型中心軸に対して仮想線を直交させた場合のその交点と孔型中心との距離をRxとした場合、
rx/Rxは1.3以下であることが好ましい。
In the present invention, the distance between the intersection and the center of the hole shape when the virtual line is orthogonal to the hole center axis from the starting point of the radius of curvature r in the cross section of the rolled material is represented by r x ,
In the case where R x is the distance between the intersection point and the hole center when the imaginary line is orthogonal to the hole center axis from the starting point of the radius of curvature R in the cross section of the indentation,
r x / R x is preferably 1.3 or less.
本発明において、rx/Rxは、1.0以下であることが最も好ましい。それにより、摩耗変曲点の発生を確実に防止することができる。 In the present invention, r x / R x is most preferably 1.0 or less. Thereby, generation | occurrence | production of a wear inflection point can be prevented reliably.
本発明において、上記次の孔型での圧延材の周方向圧縮ひずみが−0.5以上になるように圧延材の断面積を減少させることが好ましい。 In the present invention, it is preferable to reduce the cross-sectional area of the rolled material so that the circumferential compressive strain of the rolled material in the next hole shape becomes −0.5 or more.
本発明の条鋼の圧延方法によれば、角形状の素材を圧延するカリバーの偏磨耗を低減させることができ、それにより、生産性を損なうことなく製品の表面疵を低減することができる。 According to the method for rolling strip according to the present invention, it is possible to reduce uneven wear of a caliber that rolls a square-shaped material, thereby reducing the surface flaw of a product without impairing productivity.
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
圧延機における磨耗は、一般的に圧延によってカリバーに作用する面圧と、ロールと素材の滑り距離の積で表される。したがって、磨耗量を低減させるためには、面圧分布における圧下量が変曲点を持たさないようにする必要がある。 Wear in a rolling mill is generally represented by the product of the surface pressure acting on the caliber by rolling and the sliding distance between the roll and the material. Therefore, in order to reduce the amount of wear, it is necessary to prevent the reduction amount in the surface pressure distribution from having an inflection point.
図1は、本発明に関連して検討した、角形状→オーバル圧延での圧延材形状、カリバー形状、圧延後の圧延材形状の関係を示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing the relationship among a rolled material shape, a caliber shape, and a rolled material shape after rolling, which have been examined in connection with the present invention.
同図において、1は断面が角形状に成形された圧延材(素材)であり、2,2はその圧延材1が導入される、対向配置された一対の孔型(次の孔型)である。 In the figure, 1 is a rolled material (raw material) having a square cross section, and 2 and 2 are a pair of opposed hole shapes (next hole shapes) into which the rolled material 1 is introduced. is there.
孔型2のプロファイルは、溝底部2aの中心と孔型中心Oとを結ぶ直線Lを対象軸として左右対称の曲線で形成されており、曲率半径Rからなる曲面2bで孔型が形成されている。なお、図中、Cは孔型中心軸、1′は圧延後の圧延材1の形状を示している。なお、図中、rは圧延材角部Aの曲面の曲率半径を示している。 The profile of the hole mold 2 is formed as a symmetrical curve with a straight line L connecting the center of the groove bottom 2a and the hole center O as a target axis, and the hole mold is formed by a curved surface 2b having a radius of curvature R. Yes. In the figure, C represents the center axis of the hole mold, and 1 ′ represents the shape of the rolled material 1 after rolling. In the figure, r represents the radius of curvature of the curved surface of the rolled material corner A.
角形状→オーバル圧延では、圧延材1の角部で最も大きな圧下が生じるため、この部分で摩耗変曲点の発生することが類推される。 In the square shape → oval rolling, since the largest reduction occurs at the corner of the rolled material 1, it is estimated that a wear inflection point occurs at this portion.
図2の着色部分は角形状→オーバル圧延における面圧分布を、図3の着色部分は角形状→オーバル圧延における相対すべり速度を、それぞれ数値解析で求めた結果を画像で示したものである。 The colored portion in FIG. 2 shows the surface pressure distribution in the square shape → oval rolling, and the colored portion in FIG. 3 shows the result obtained by the numerical analysis of the square shape → relative sliding speed in the oval rolling.
図2に示されるように、面圧はロールが最初に接触する圧延材1の角部およびフランジ側で高くなることが確認できる。特に、ロールが最初に接触する圧延材1の角部の温度は、低温圧延時に顕著に低下することが予想される。 As shown in FIG. 2, it can be confirmed that the surface pressure becomes higher at the corner and flange side of the rolled material 1 with which the roll first comes into contact. In particular, it is expected that the temperature of the corner portion of the rolled material 1 with which the roll first comes into contact is significantly reduced during low temperature rolling.
また、図3に示されるように、相対すべり速度についても圧延材1の角部で最も高くなる。 Further, as shown in FIG. 3, the relative sliding speed is highest at the corner portion of the rolled material 1.
これらの結果から、ロールバイト入側から出側までの面圧×滑り距離を積算すると、ロールが初期に接触する圧延材角部近傍の磨耗量が最大となることが分かる。 From these results, it can be seen that when the surface pressure × slip distance from the roll bite entry side to the exit side is integrated, the amount of wear near the corner of the rolled material with which the roll is initially contacted is maximized.
図4は角形状→オーバル圧延におけるカリバー摩耗量を実測したグラフであり、予想通り最初の接触部で極大値を取る磨耗が確認された。 FIG. 4 is a graph in which the amount of caliber wear in the square shape → oval rolling was measured, and it was confirmed that the wear had a maximum value at the first contact portion as expected.
なお、図中、Eは圧延前のカリバー形状を示し、E′は圧延後のカリバー形状を示し、Fは圧延後のロール摩耗プロファイルを示している。 In the figure, E represents the caliber shape before rolling, E ′ represents the caliber shape after rolling, and F represents the roll wear profile after rolling.
上記摩耗プロファイルにおいて、S1およびS2は、摩耗量が下向きに減衰せずに一端、上向きに上昇(反転)する摩耗変曲点を示している。 In the wear profile, S1 and S2 indicate wear inflection points at which the wear amount rises (reverses) upward once without being attenuated downward.
同図から明らかなように、磨耗量はフランジ側で最小値を取る。従って、磨耗変曲点を持たさないようにするためには、圧延材1が導入される次のカリバー形状を、ロール幅方向に沿って(カリバー中心からフランジ側に向かって)圧下量が減少するような形状とすれば良いことが分かる。 As is apparent from the figure, the wear amount takes the minimum value on the flange side. Therefore, in order not to have the wear inflection point, the amount of reduction in the next caliber shape into which the rolled material 1 is introduced is reduced along the roll width direction (from the caliber center toward the flange side). It can be seen that such a shape is sufficient.
図5(a)〜(c)は、本発明の条鋼の圧延方法において、上記圧下量を減少させ得るカリバー形状を幾何学的に示した説明図である。 5 (a) to 5 (c) are explanatory views showing geometrically the caliber shapes that can reduce the amount of reduction in the rolling method of the bar steel of the present invention.
同図(a)に示す圧下量減少形状としては、ボックス、フラットオーバル、バスタードオーバルの孔型形状が含まれる。なお、以下の説明においては、ボックス、フラットオーバル、バスタードオーバルを角形状孔型3と総称する。 The reduction amount reduction shape shown in FIG. 2A includes a hole shape of a box, a flat oval, and a bastard oval. In the following description, a box, a flat oval, and a bastard oval are collectively referred to as a square hole mold 3.
同図(b)に示す圧下量減少形状としては、カリバーを有していない平ロール4が示される。ただし、この場合はカリバーを持たないため、特に圧延入側でのスラスト方向のズレを無くすためにローラーガイドが必要となる。 A flat roll 4 having no caliber is shown as the reduction amount reduction shape shown in FIG. However, in this case, since there is no caliber, a roller guide is necessary in order to eliminate the shift in the thrust direction on the rolling entry side.
同図(c)に示す圧下量減少形状としては、コンケーブバスタードオーバルの孔型5が示される。 As a reduction amount reduction shape shown in FIG. 5C, a concave bastard oval mold 5 is shown.
コンケーブバスタードオーバル圧延によって条鋼の溝底部に形成された凹みは、次の丸孔型圧延時には自由面となる。このため、丸形状の寸法精度を確保するために、丸孔型圧延時の圧下量を大きくすることで圧延での幅広がりを増大させ、凹み部を膨ませる必要がある。 The dent formed in the groove bottom of the bar steel by concave busted oval rolling becomes a free surface during the next round hole rolling. For this reason, in order to ensure the dimensional accuracy of the round shape, it is necessary to increase the breadth in rolling by increasing the amount of reduction during round hole rolling, and to expand the recess.
圧延材1の角部Aの曲率半径rと上記孔型の各形状を考慮すると、図5(a)に示す角形状孔型3(後述する)を採用することが望ましい。 In consideration of the radius of curvature r of the corner A of the rolled material 1 and each shape of the hole shape, it is desirable to adopt a square hole shape 3 (described later) shown in FIG.
なお、断面が角形状に成形された圧延材1を導入する次の孔型を、従来のオーバルから上記角形状孔型3に変更したとしても、従来から研究されている通り、圧延変形での周方向圧縮ひずみが−(マイナス)0.5を超えると、変形による表面疵(しわ疵)が発生する。 Even if the next hole mold for introducing the rolled material 1 having a square cross section is changed from the conventional oval to the square hole mold 3 as described above, When the circumferential compressive strain exceeds − (minus) 0.5, surface wrinkles due to deformation occur.
従って、常に表面疵を発生させないようにするためには、上記孔型形状を角形状に変えて圧下量を制御することに加え、周方向の圧縮ひずみを−0.5以上となるように素材1の入側形状および孔型形状を設計することが望ましい。 Therefore, in order not to always generate surface flaws, in addition to controlling the reduction amount by changing the hole shape to a square shape, the raw material is set so that the circumferential compressive strain is -0.5 or more. It is desirable to design a 1 entrance shape and a hole shape.
なお、上記周方向圧縮ひずみεとは、図6に示すように、入側圧延材10の孔型11による圧延変形前後の要素eの、圧延材表面側の曲線状の一辺の長さS0、S1の変化から次式で算出される慣用ひずみである。
ε=(S1−S0)/S0
Note that the circumferential compressive strain ε is a length S 0 of a curved side of the rolled material surface side of the element e before and after the rolling deformation by the hole 11 of the entry-side rolled material 10 as shown in FIG. , S 1 is a conventional strain calculated by the following equation.
ε = (S 1 −S 0 ) / S 0
また、上記周方向圧縮ひずみεは、圧延変形後の長さS1の方が圧延変形前の長さS0よりも小さくなるため、通常、負の数値で示される。したがって、S0からS1に変化する変化量が大きくなるほどマイナス側に大きな数値となる。 Further, the circumferential compressive strain ε is generally indicated by a negative numerical value because the length S 1 after rolling deformation is smaller than the length S 0 before rolling deformation. Therefore, the larger the amount of change from S 0 to S 1 , the larger the negative value.
上記「周方向圧縮ひずみを−0.5以上となるように」とは、「圧縮ひずみを、−0.5を含みプラス側の値、例えば−0.4となるように」の意味である。 The above-mentioned “so that the circumferential compressive strain is −0.5 or more” means “so that the compressive strain is a positive value including −0.5, for example, −0.4”. .
図7は、断面が角形状に成形された圧延材1の角部を圧下する次の孔型のプロファイルを拡大して示したものである。なお、同図では孔型の右上1/4を拡大して示している。 FIG. 7 is an enlarged view of the profile of the next hole shape that reduces the corner of the rolled material 1 having a square cross section. In the figure, the upper right quarter of the hole type is shown enlarged.
同図において、角形状孔型3の入側に導入される圧延材1は、断面が角形状に成形されており、その各角部には曲率半径rからなる曲面1aが形成されている。 In the figure, a rolled material 1 introduced into the entrance side of the square hole mold 3 has a cross section formed into a square shape, and a curved surface 1a having a radius of curvature r is formed at each corner.
上記角形状孔型3は平坦な溝底部3aを有し、この溝底部3aとフランジ部3bとの間に、圧延材1の角部Aを圧下するための曲面3cからなる圧下部Bが設けられている。 The square hole mold 3 has a flat groove bottom 3a, and an indentation B comprising a curved surface 3c for reducing the corner A of the rolled material 1 is provided between the groove bottom 3a and the flange 3b. It has been.
上記圧延材1における曲面1aの曲率半径をr、上記圧下部Bにおける曲面3cの曲率半径をRとするとき、R>rとなるように上記角形状孔型3のプロファイルが形成されている。 When the radius of curvature of the curved surface 1a in the rolled material 1 is r and the radius of curvature of the curved surface 3c in the indented portion B is R, the profile of the square hole mold 3 is formed so that R> r.
また、圧延材1の断面における上記曲率半径rの始点aから孔型中心軸Cに対して仮想線L1を直交させた場合のその交点bと孔型中心Oとの距離をrx、
圧下部Bの断面における曲率半径Rの始点cから孔型中心軸Cに対して仮想線L2を直交させた場合のその交点dと孔型中心Oとの距離をRxとした場合、
rx/Rxを1.3以下にすれば、顕著な摩耗変曲点が発生しないため好ましい。
Further, the distance between the intersection b with Anagata center O when was perpendicular to an imaginary line L 1 with respect to the grooved central axis C from the start point a of the radius of curvature r in the cross section of the rolled material 1 r x,
If the distance between the intersection d and Anagata center O when the starting point c of the radius of curvature R in the cross section of the pressure part B that are perpendicular to an imaginary line L 2 with respect to the grooved central axis C and the R x,
It is preferable that r x / R x is 1.3 or less because a significant wear inflection point does not occur.
また、rx/Rxを1.0以下にすれば、摩耗変曲点の発生を確実に防止することができる。 Moreover, if r x / R x is 1.0 or less, the occurrence of wear inflection points can be reliably prevented.
図8に示すように、rx/Rxが1.14〜1.36の範囲では、孔型中心からフランジ側にかけて順次減少していくが、rx/Rxが大きくなると周方向圧縮ひずみεが減少(圧縮ひずみが増大)するのは、この値が大きくなるほど圧延材がオーバル形状に近づく、すなわち、圧延材の角部からロールが接触していくことになるためであり、孔型の摩耗プロファイルに、図4に示したような摩耗変曲点が現れるようになる。 As shown in FIG. 8, when r x / R x is in the range of 1.14 to 1.36, it gradually decreases from the center of the hole mold toward the flange side, but when r x / R x increases, circumferential compression strain is increased. ε decreases (compressive strain increases) because the larger the value, the closer the rolled material becomes to the oval shape, that is, the roll comes in contact from the corner of the rolled material. A wear inflection point as shown in FIG. 4 appears in the wear profile.
逆に、rx/Rxが小さくなると、圧延材とロールとは面で接触していく変形形態に近づき、rx/Rxが1.2程度以下からは変形形態に違いが生じなくなり、結果として周方向圧縮ひずみも変化がなくなり(図中、範囲G参照)、孔型の摩耗プロファイルに、摩耗変曲点は現れなくなる。 Conversely, if r x / R x is smaller, closer to a variant the rolled material and the roll to continue to contact with the surface, will not occur a difference in variations from r x / R x is more than about 1.2, As a result, the circumferential compressive strain is not changed (see range G in the figure), and the wear inflection point does not appear in the hole-type wear profile.
以上説明したように、変形による表面疵を発生させないためには、孔型の摩耗プロファイルに摩耗変曲点が現れないようにすることが重要であり、そのためには、R>rとなるように上記角形状孔型3のプロファイルを形成するとともに、rx/Rxを1.3以下として、周方向の圧縮ひずみを所定の値、具体的には−0.5以下となるようにすれば良いことが分かる。 As described above, in order not to generate surface flaws due to deformation, it is important to prevent wear inflection points from appearing in the hole-type wear profile, and for that purpose, R> r. If the profile of the square hole mold 3 is formed, r x / R x is set to 1.3 or less, and the circumferential compressive strain is set to a predetermined value, specifically −0.5 or less. I know it ’s good.
また、上述のように、rx/Rxが1.2程度以下からは変形形態に違いが生じなくなり、結果として周方向圧縮ひずみεも変化がなくなるため、rx/Rxをその範囲に収めることがより望ましい。 Further, as described above, when r x / R x is about 1.2 or less, there is no difference in deformation form, and as a result, circumferential compression strain ε does not change, so r x / R x is within that range. More desirable.
rx/Rxを1.0以下にすると、摩耗変曲点の発生を確実に防止することができるようになる。 When r x / R x is 1.0 or less, the occurrence of wear inflection points can be reliably prevented.
周方向圧縮ひずみεの絶対値は、ロールのギャップ、減面率、孔型形状によって変化するため、上記実施形態による孔型においてrx/Rxを1.3以下に設定することで周方向圧縮ひずみが−0.5となっても、孔型を変えると上記絶対値も変化してしまう。 Since the absolute value of the circumferential compressive strain ε varies depending on the gap of the roll, the area reduction ratio, and the hole shape, the circumferential direction can be set by setting r x / R x to 1.3 or less in the hole mold according to the above embodiment. Even if the compressive strain becomes -0.5, the absolute value also changes when the hole type is changed.
これを回避するには、周方向圧縮ひずみεの変化がなくなる1.2以下の方が好ましく、この範囲(G)の値を採用すれば、変形形態は、圧延材の角部が先にロールに接触する凸接触から面接触とすることができるため、孔型(寸法)が変化しても、磨耗プロファイルに摩耗変曲点が現れなくなる。 In order to avoid this, it is preferable to be 1.2 or less in which the change in the circumferential compressive strain ε is eliminated. Therefore, even if the hole type (dimension) changes, the wear inflection point does not appear in the wear profile.
rx/Rxの値の下限について、rx/Rxの値が1よりも十分小さくなると、図5(b)に示したような圧延材1と圧延後の圧延材1′の関係になり、圧延後に孔型の曲面部分に素材が充満されなくなる。このようなスラスト方向のズレを回避するためには、rx/Rxの下限値は0.85程度としておくことが望ましい。 Regarding the lower limit of the value of r x / R x, when the value of r x / R x is sufficiently smaller than 1, the relationship between the rolled material 1 and the rolled material 1 ′ after rolling as shown in FIG. Thus, the material is not filled in the curved surface portion of the hole mold after rolling. In order to avoid such a shift in the thrust direction, it is desirable that the lower limit value of r x / R x be set to about 0.85.
また、rx/Rxの値が小さくなり過ぎると、上記孔型において、角形状孔型に適正充満させるためには大きな圧下量が必要となり、周方向圧縮ひずみεがかえって増大し表面疵が発生しやすくなる。 In addition, if the value of r x / R x becomes too small, a large amount of reduction is required in the hole mold in order to properly fill the square hole mold, and the circumferential compressive strain ε increases on the contrary, resulting in surface flaws. It tends to occur.
図7に戻って説明する。 Returning to FIG.
上記構成を有する角形状孔型3の入側に圧延材1を導入し、圧延材1の角部を、上記圧下部Bによって対辺方向から圧下する。 The rolled material 1 is introduced into the entrance side of the square hole mold 3 having the above-described configuration, and the corner of the rolled material 1 is rolled down from the opposite direction by the indented portion B.
圧下部Bによって圧下された圧延材1を、さらに次の孔型(図示しない)で断面丸形状または断面角形状に圧延する。 The rolled material 1 squeezed by the indented portion B is further rolled into a round cross section or a square cross section with the next hole mold (not shown).
図中、1′は角形状孔型3によって圧延された後の圧延材の断面を示している。 In the figure, 1 'shows a cross section of the rolled material after being rolled by the square hole mold 3.
次に、上記平坦な溝底部3aを有する角形状孔型3が、磨耗プロファイル、周方向ひずみに及ぼす影響を調査した。 Next, the influence of the square hole mold 3 having the flat groove bottom 3a on the wear profile and the circumferential strain was investigated.
孔型形状は、Rxのみ変化させ(rx/Rxが1.14〜1.36)、R寸法、フランジ部の幅Wは同一とした。 The hole shape was changed only for R x (r x / R x was 1.14 to 1.36), and the R dimension and the width W of the flange portion were the same.
図9は本発明の条鋼の圧延方法に基づいて得られた摩耗プロファイルを示したグラフである。 FIG. 9 is a graph showing a wear profile obtained based on the strip rolling method of the present invention.
孔型中心から右側では、磨耗プロファイルに微小な変曲点(単一な減少傾向ではない)が認められるが、左側ではフランジ側に近づくにつれて摩耗量が減少していく単一な減少傾向となっており、本発明の孔型のプロファイルが摩耗量の抑制に適した形状であることが確認された。 On the right side from the center of the hole shape, a small inflection point (not a single decreasing trend) is recognized in the wear profile, but on the left side, there is a single decreasing trend in which the amount of wear decreases as it approaches the flange side. It was confirmed that the hole profile of the present invention has a shape suitable for suppressing the amount of wear.
圧延ラインで、角形状→オーバル→丸パスのラインを、角形状→ボックス→丸パスのラインに変更して圧延材を圧延した。 In the rolling line, the rolled material was rolled by changing the square shape → oval → round pass line to the square shape → box → round pass line.
a.実験条件
圧延温度:通常圧延
孔型形状:角形状→オーバル、角形状→ボックスの2水準
周方向圧縮ひずみ:全て−0.5以下
a. Experimental conditions Rolling temperature: Normal rolling Pore shape: Square shape → Oval, Square shape → Box two levels Circumferential compression strain: All −0.5 or less
b.判定基準
表面疵の比較
角形状→ボックスとすることで圧延最後まで(磨耗が進行しても)、表面疵の発生しない良好な圧延が可能になった。
b. Judgment Criteria Comparison of surface flaws By adopting a square shape to a box, good rolling without surface flaws became possible until the end of rolling (even when wear progressed).
1 圧延材
1′ 圧延後の圧延材
1a 曲面
2 孔型
2a 溝底部
2b 曲面
3 角形状孔型
3a 溝底部
3b フランジ部
3c 曲面
4 平ロール
5 コンケーブバスタードオーバルの孔型
A 角部
B 圧下部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolled material 1 'Rolled material after rolling 1a Curved surface 2 Hole type 2a Groove bottom part 2b Curved surface 3 Square hole type 3a Groove bottom part 3b Flange part 3c Curved surface 4 Flat roll 5 Hole type of concave bastard oval A Corner part B Inferior part
Claims (4)
圧延材を断面各角部が曲面を有する角形状に成形し、
成形された上記圧延材が圧延される次の孔型が平坦な溝底部を有し、その溝底部とフランジ部との間に上記圧延材の各角部を圧下する曲面からなる圧下部を有し、上記圧延材の角部曲面の曲率半径をr、上記圧下部曲面の曲率半径をRとするとき、R>rとなるように上記次の孔型を形成し、
上記次の孔型の入側に上記圧延材を導入し、
上記圧延材の角部を、上記圧下部によって対辺方向から圧下し、
上記圧下部によって圧下された上記圧延材を、さらに次の孔型で断面丸形状または断面角形状に圧延することを特徴とする条鋼の圧延方法。 In the rolling method of rolling the bar steel while sequentially reducing the cross-sectional area with a plurality of rolling mills,
The rolled material is molded into a square shape with each corner having a curved surface,
The next hole mold in which the formed rolled material is rolled has a flat groove bottom, and has an indented portion formed of a curved surface that squeezes each corner of the rolled material between the groove bottom and the flange. Then, when the radius of curvature of the corner curved surface of the rolled material is r, and the radius of curvature of the indented curved surface is R, the next hole shape is formed so that R> r,
Introducing the rolled material on the entry side of the next hole mold,
The corner of the rolled material is reduced from the opposite direction by the indented portion,
A method for rolling steel bars, comprising rolling the rolled material reduced by the indented portion into a round cross-section or a square cross-section with the following hole shape.
上記圧下部の断面における上記曲率半径Rの始点から孔型中心軸に対して仮想線を直交させた場合のその交点と孔型中心との距離をRxとした場合、
rx/Rxが1.3以下である請求項1記載の条鋼の圧延方法。 R x , the distance between the intersection point and the center of the hole shape when the virtual line is orthogonal to the hole center axis from the starting point of the radius of curvature r in the cross section of the rolled material
In the case where R x is the distance between the intersection point and the hole center when the imaginary line is orthogonal to the hole center axis from the starting point of the radius of curvature R in the cross section of the indentation,
The method for rolling strip according to claim 1, wherein r x / R x is 1.3 or less.
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