JP7397318B2 - Steel plate manufacturing method, steel pipe manufacturing method, steel plate manufacturing equipment and program - Google Patents

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Description

本発明は、鋼板の製造方法、鋼管の製造方法、鋼板製造装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a steel plate manufacturing method, a steel pipe manufacturing method, a steel plate manufacturing apparatus, and a program.

近年、硫化水素環境下に晒される鋼板及び鋼板により製造された鋼製品では、硫化物腐食割れ(SSC:Sulfide Stress Cracking)が問題となっている。SSCは、硫化水素などの硫化物にさらされる鋼板の表層において、予め定められた硬度の上限値よりも硬度の高い表層硬化部が起点となって発生することが明らかとなっている。また、鋼板の強度が不足すると、鋼板の表層においては予め定められた硬度の下限値よりも硬度の低い表層軟化部が起点となって鋼板の破断が発生してしまう場合がある。このため、製造段階において、このような表層硬化部や表層軟化部(以下、表層硬化部および表層軟化部を総称して表層硬度変化部という)を硬度の測定により検出して、表層硬度変化部が存在しない鋼板、及び、鋼板を用いた鋼製品を製造することが求められている。 In recent years, sulfide stress cracking (SSC) has become a problem in steel plates and steel products manufactured from steel plates that are exposed to a hydrogen sulfide environment. It has become clear that SSC occurs in the surface layer of a steel sheet that is exposed to sulfides such as hydrogen sulfide, starting from a hardened surface area that has a hardness higher than a predetermined hardness upper limit. Furthermore, if the strength of the steel plate is insufficient, the steel plate may break at a softened surface layer whose hardness is lower than a predetermined lower limit of hardness in the surface layer of the steel plate. Therefore, during the manufacturing stage, such surface hardened parts and surface softened parts (hereinafter, the surface hardened parts and surface softened parts are collectively referred to as surface hardness change parts) are detected by hardness measurement, and the surface hardness changed parts are detected. There is a need to manufacture steel plates that do not have the above-mentioned properties, as well as steel products using steel plates.

鋼板の表層の硬度を測定する方法としては、例えば鋼板の表層の電磁気特性を測定する方法が知られている。例えば、特許文献1に記載する技術では、このような電磁気特性が鋼板の硬度に対して対応関係を示す一方、簡単な分析的な解決を不可能とするように変動することから、複数の電磁気特性によって鋼板の硬度を概算する方法が提案されている。具体的には、特許文献1に記載する技術では、各電磁気特性に関して、類似の化学組成を有する複数の鋼試料の硬度および電磁気特性を測定し、これら測定値をデータバンク内に、各々測定された電磁気特性に対する硬度の量子化された複数の組分け中に記憶する。そして、硬度を概算すべき鋼の複数の電磁気特性を測定し、データバンク内に記憶された量子化された組分けと比較して、測定された電磁気特性が入る量子化された組分けを決定した後に、それぞれの電磁気特性で組分けされた結果を比較することで硬度を概算している。 As a method of measuring the hardness of the surface layer of a steel plate, for example, a method of measuring the electromagnetic characteristics of the surface layer of the steel plate is known. For example, in the technology described in Patent Document 1, while such electromagnetic characteristics show a correspondence relationship with the hardness of the steel plate, they vary in a manner that makes a simple analytical solution impossible. A method has been proposed to roughly estimate the hardness of a steel plate based on its properties. Specifically, the technology described in Patent Document 1 measures the hardness and electromagnetic properties of multiple steel samples having similar chemical compositions with respect to each electromagnetic property, and stores these measured values in a data bank. The hardness is stored in multiple quantized groupings for the electromagnetic properties. Then, multiple electromagnetic properties of the steel whose hardness is to be approximated are measured and compared with the quantized groupings stored in the data bank to determine the quantized grouping into which the measured electromagnetic properties fall. After that, the hardness is roughly estimated by comparing the results grouped by each electromagnetic property.

特表平9-507570号公報Special Publication No. 9-507570

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、それぞれの電磁気特性値において、あくまでも組分けを決定することに限られており、複数の電磁気特性値で得られた組分けから確からしい硬度を概算することができるにすぎなかった。このため、必ずしも硬度以外の影響によって電磁気特性値が変化した場合を控除できているわけではなく、確実に硬度以外の影響を控除して硬度が変化した部分を検出し、硬度が品質上問題となる部分が存在しない鋼板を製造する技術が求められていた。 However, the technique described in Patent Document 1 is limited to determining the grouping for each electromagnetic characteristic value, and only approximates the likely hardness from the grouping obtained from a plurality of electromagnetic characteristic values. There was only so much I could do. For this reason, it is not always possible to exclude cases where electromagnetic property values change due to influences other than hardness, but it is necessary to detect areas where hardness has changed by definitely deducting influences other than hardness, and to determine whether hardness is a quality problem. There was a need for a technology to manufacture steel plates that do not have any other parts.

そこで、この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、対象となる表面において、硬度が品質上問題となる部分を抑制した鋼板を製造することが可能な鋼板の製造方法、鋼管の製造方法、鋼板の製造装置、及びプログラムを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and includes a method for producing a steel plate that can produce a steel plate that suppresses areas where hardness poses a quality problem on the target surface, and a method for producing a steel plate. It provides a manufacturing method, a steel plate manufacturing device, and a program.

発明者らは、様々な鋼種の鋼材に対して、様々な条件の下、鋼材の表層の性状によって変化するパラメータを測定した。その結果、発明者らは、測定されるパラメータが、表層の硬度に依存するとともに、表層の応力状態にも依存することを見出した。また、制御圧延、制御冷却により製造された鋼板の表層には、残留応力が存在し、箇所によって応力状態が不均一であることが判明した。すなわち、硬度を正確に測定して硬度が品質上問題となる部分を正確に把握して対処するためには、鋼板の表層の応力状態の不均一さを解消する必要があるとの知見に至った。 The inventors measured parameters that change depending on the properties of the surface layer of steel materials of various steel types under various conditions. As a result, the inventors found that the measured parameters depended not only on the hardness of the surface layer but also on the stress state of the surface layer. It was also found that residual stress exists in the surface layer of steel sheets manufactured by controlled rolling and controlled cooling, and the stress state is non-uniform depending on the location. In other words, it was discovered that in order to accurately measure hardness and accurately identify and deal with areas where hardness poses quality problems, it is necessary to resolve the unevenness of the stress state in the surface layer of the steel sheet. Ta.

本知見に基づいて、上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明の一態様に係る鋼板の製造方法は、スラブを制御圧延する圧延工程と、前記圧延工程で制御圧延された鋼板を、制御冷却する冷却工程と、前記冷却工程で制御冷却された前記鋼板の少なくとも一部の表面に、ブラスト材を衝突させて、前記表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整するショットブラスト工程と、前記鋼板の前記ショットブラスト工程が実施された前記表面の硬度を測定する硬度測定工程と、前記硬度測定工程の測定結果に基づいて、硬度が予め設定された閾値を超える部位を硬度不良部位と判定する硬度判定工程と、前記硬度不良部位を除去する除去工程とを備える。 Based on this knowledge, in order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is, the method for manufacturing a steel plate according to one aspect of the present invention includes a rolling process of controllingly rolling a slab, a cooling process of controllingly cooling the steel plate that has been controlled and rolled in the rolling process, and a process of controllingly cooling the steel plate that has been controlled and cooled in the cooling process. a shot blasting step of adjusting the stress state of the surface layer of the steel sheet including the surface by impinging a blasting material on at least a part of the surface of the steel sheet; and a shot blasting step of adjusting the stress state of the surface layer of the steel sheet including the surface; and a hardness measurement step of measuring hardness; a hardness determination step of determining a region whose hardness exceeds a preset threshold as a hardness defective region based on the measurement result of the hardness measurement step; and a removal step of removing the hardness defective region. and a process.

この方法によれば、圧延工程及び冷却工程が実施された鋼板に対して、ショットブラスト工程において対象となる表面にブラスト材を衝突させる。これにより、対象となる表面を含む鋼板の表層では、冷却工程後に箇所によって残留応力が異なる応力が不均一な状態であったとしても、応力が不均一な状態を解消することができる。そして、硬度測定工程において、ショットブラスト工程で応力状態の不均一さを解消した状態で対象となる表面に対して硬度を測定することで、応力の影響を抑制して正確に硬度を測定することができる。このため、硬度判定工程では、正確に測定された硬度に基づいて硬度不良部位を正確に判定し、除去工程において硬度不良部位を確実に除去することができる。 According to this method, a blasting material is made to collide with the target surface of a steel plate that has been subjected to a rolling process and a cooling process in a shot blasting process. Thereby, even if the surface layer of the steel plate including the target surface is in a stress non-uniform state where the residual stress differs depending on the location after the cooling process, the stress non-uniform state can be resolved. Then, in the hardness measurement process, by measuring the hardness of the target surface after eliminating the non-uniformity of the stress state in the shot blasting process, it is possible to suppress the influence of stress and accurately measure hardness. I can do it. Therefore, in the hardness determination step, the defective hardness portion can be accurately determined based on the accurately measured hardness, and in the removal step, the defective hardness portion can be reliably removed.

また、上記の鋼板の製造方法において、前記硬度測定工程では、前記表面の電磁気特性を測定することによって前記表面の硬度を測定するものとしても良い。 Furthermore, in the method for manufacturing a steel plate described above, in the hardness measuring step, the hardness of the surface may be measured by measuring electromagnetic characteristics of the surface.

この方法によれば、硬度測定工程で、鋼板の表面に損傷を与えることなく、また、応力の状態の影響を受けることなく、正確に硬度を測定することができる。 According to this method, the hardness can be accurately measured in the hardness measurement step without damaging the surface of the steel plate and without being affected by the state of stress.

また、上記の鋼板の製造方法において、前記ショットブラスト工程では、前記ブラスト材から前記鋼板の前記表面に与えられる衝突エネルギー密度が40MJ/(m・分)以上で、累積衝突エネルギーが1100MJ/m以上であるものとしても良い。 Further, in the above method for manufacturing a steel plate, in the shot blasting step, a collision energy density given from the blasting material to the surface of the steel plate is 40 MJ/(m 2 ·min) or more, and a cumulative collision energy is 1100 MJ/m. It may be 2 or more.

この方法によれば、衝突エネルギー密度及び累積衝突エネルギーを上記数値範囲とすることで、対象となる表面を含む鋼板の表層の応力状態をより一層均一化することができる。 According to this method, by setting the collision energy density and cumulative collision energy within the above numerical ranges, the stress state of the surface layer of the steel plate including the target surface can be made more uniform.

また、上記の鋼板の製造方法において、前記冷却工程と前記硬度測定工程との間で実施され、前記鋼板を繰り返し塑性変形することで、前記鋼板の表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整する塑性変形工程を備えるものとしても良い。 Further, in the above method for manufacturing a steel plate, the stress state of the surface layer of the steel plate including the surface of the steel plate is adjusted by repeatedly plastically deforming the steel plate, which is carried out between the cooling step and the hardness measuring step. It may also include a plastic deformation step.

この方法によれば、冷却工程と硬度測定工程との間で塑性変形工程を実施することで、対象となる表面を含む鋼板の表層の応力状態をより一層均一化することができる。 According to this method, by performing the plastic deformation step between the cooling step and the hardness measurement step, the stress state of the surface layer of the steel plate including the target surface can be made more uniform.

また、上記の鋼板の製造方法において、前記鋼板は鋼管の素材として用いられ、前記ショットブラスト工程、前記硬度測定工程、前記硬度判定工程及び前記除去工程は、前記鋼管の内面となる部分について実施するものとしても良い。 Further, in the above method for manufacturing a steel plate, the steel plate is used as a material for a steel pipe, and the shot blasting step, the hardness measurement step, the hardness determination step, and the removal step are performed on a portion that becomes the inner surface of the steel pipe. Good as a thing.

この方法によれば、内部を流通する流体による腐食が懸念される鋼管の内面部分について腐食の影響を受けやすい硬度不良部位が抑制された鋼管を製造することができる。 According to this method, it is possible to manufacture a steel pipe in which poor hardness that is susceptible to corrosion is suppressed in the inner surface of the steel pipe where corrosion due to fluid flowing inside the pipe is likely to occur.

また、上記の鋼管の製造方法において、鋼板の製造方法で製造された鋼板をU字状にプレス加工する第一のプレス工程と、前記第一のプレス工程で加工された前記鋼板をO字状にプレス加工する第二のプレス工程と、前記第二のプレス工程で加工された前記鋼板の端部同士を溶接する溶接工程とを備えるものとしても良い。 Further, in the above steel pipe manufacturing method, a first pressing step of pressing a steel plate manufactured by the steel sheet manufacturing method into a U-shape, and a step of pressing the steel plate processed in the first pressing step into an O-shape. The steel plate may include a second pressing step in which the steel plate is pressed, and a welding step in which the ends of the steel plate processed in the second pressing step are welded together.

この方法によれば、内部を流通する流体による腐食が懸念される鋼管の内面部分について腐食の影響を受けやすい硬度不良部位が抑制された鋼管を製造することができる。 According to this method, it is possible to manufacture a steel pipe in which poor hardness that is susceptible to corrosion is suppressed in the inner surface of the steel pipe where corrosion due to fluid flowing inside the pipe is likely to occur.

また、本発明の一態様に係る鋼板製造装置は、スラブを制御圧延する圧延部と、前記圧延部で制御圧延された鋼板を、制御冷却する冷却部と、前記冷却部で制御冷却された前記鋼板の少なくとも一部の表面に、ブラスト材を衝突させて、前記表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整するショットブラスト部と、前記鋼板の前記ショットブラスト部によってショットブラストされた前記表面の硬度を測定する硬度測定部と、前記硬度測定部の測定結果に基づいて、硬度が予め設定された閾値を超える部位を硬度不良部位と判定する硬度判定部とを備える。 Further, the steel sheet manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention includes a rolling section that performs controlled rolling of a slab, a cooling section that cools the steel sheet that has been controlled and rolled in the rolling section, and a steel sheet that is controlled and cooled in the cooling section. a shot blasting section that impacts the surface of at least a portion of the steel plate with a blasting material to adjust the stress state of the surface layer of the steel plate including the surface; and a shot blasting section that adjusts the stress state of the surface layer of the steel plate including the surface; and The hardness measurement unit includes a hardness measurement unit that measures hardness, and a hardness determination unit that determines a site whose hardness exceeds a preset threshold as a hardness defective site based on the measurement result of the hardness measurement unit.

この構成によれば、圧延部及び冷却部によって圧延及び冷却が実施された鋼板に対して、ショットブラスト部によって対象となる表面にはブラスト材が衝突される。これにより、対象となる表面を含む鋼板の表層では、冷却部による冷却後に箇所によって残留応力が異なる応力が不均一な状態であったとしても、応力が不均一な状態を解消することができる。そして、硬度測定部によって、ショットブラスト部によって応力状態の不均一さが解消された状態で対象となる表面に対して硬度が測定されることで、応力の影響を抑制して正確に硬度が測定される。このため、硬度判定部によって、正確に測定された硬度に基づいて硬度不良部位が正確に判定され、硬度不良部位を確実に除去することができる。 According to this configuration, the shot blasting section collides the blasting material onto the target surface of the steel plate that has been rolled and cooled by the rolling section and the cooling section. Thereby, even if the surface layer of the steel plate including the target surface is in a stress non-uniform state where the residual stress varies depending on the location after cooling by the cooling unit, the stress non-uniform state can be resolved. Then, the hardness measuring section measures the hardness of the target surface after the unevenness of the stress state has been eliminated by the shot blasting section, suppressing the effects of stress and accurately measuring the hardness. be done. Therefore, the hardness determining section can accurately determine the poor hardness portion based on the accurately measured hardness, and the poor hardness portion can be reliably removed.

また、本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、スラブを制御圧延及び制御冷却することで生成された鋼板のうち、ブラスト材を衝突させて表層の応力状態が調整された表面に対して測定された電磁気特性から、当該表面の硬度を演算する硬度演算手段、前記硬度演算手段によって演算された硬度に基づいて硬度が予め設定された閾値を越える部位を硬度不良と判定する硬度判定手段、として機能させる。 Further, the program according to one aspect of the present invention may cause a computer to apply a blast material to a surface of a steel plate produced by controlled rolling and controlled cooling, on which the stress state of the surface layer has been adjusted. Hardness calculating means for calculating the hardness of the surface from the measured electromagnetic characteristics; hardness determining means for determining a portion whose hardness exceeds a preset threshold value as having poor hardness based on the hardness calculated by the hardness calculating means; function as

本発明によれば、対象となる表面において、硬度が品質上問題となる部分を抑制した鋼板及び鋼管を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture steel plates and steel pipes with suppressed portions where hardness poses a quality problem on the target surface.

第1の実施形態の鋼板製造装置を模式的に示した側面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing the steel plate manufacturing apparatus of the first embodiment. 第1の実施形態の鋼板製造装置においてショットブラスト部を模式的に示した搬送方向視した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a shot blasting section in the steel sheet manufacturing apparatus of the first embodiment, viewed in the conveyance direction. 第1の実施形態の鋼板製造装置において硬度測定部を模式的に示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a hardness measuring section in the steel plate manufacturing apparatus of the first embodiment. 電磁気特性値と、応力及び硬度との相関関係の例を模式的に示したグラフである。It is a graph schematically showing an example of the correlation between electromagnetic property values, stress, and hardness. 第1の実施形態の硬度演算部及び硬度判定部のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of a hardness calculation section and a hardness determination section according to the first embodiment. 第1の実施形態の鋼板の製造方法を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram showing a method for manufacturing a steel plate according to the first embodiment. 第1の実施形態の鋼管の製造方法を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram showing a method for manufacturing a steel pipe according to the first embodiment. 第1の実施形態の変形例の鋼板製造装置において硬度測定部を模式的に示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a hardness measuring section in a steel sheet manufacturing apparatus according to a modification of the first embodiment. 第1の実施形態の変形例の鋼板製造装置の硬度測定部で得られる波形の模式図である。It is a schematic diagram of the waveform obtained by the hardness measurement part of the steel plate manufacturing apparatus of the modification of 1st Embodiment. 第2の実施形態の鋼板製造装置を模式的に示した側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing a steel sheet manufacturing apparatus according to a second embodiment. 第2の実施形態の鋼板製造装置において塑性変形付与設備を模式的に示した側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing plastic deformation imparting equipment in the steel plate manufacturing apparatus of the second embodiment. 実施形態の鋼板製造装置の塑性変形付与設備における寸法関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the dimensional relationship in the plastic deformation imparting equipment of the steel sheet manufacturing apparatus of the embodiment. 各加工度において、板厚と、塑性変形の範囲の表面からの深さの関係を示したグラフである。It is a graph showing the relationship between the plate thickness and the depth from the surface of the range of plastic deformation at each working degree. 第2の実施形態の鋼板の製造方法を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram showing a method for manufacturing a steel plate according to a second embodiment. 鋼板の表面の残留応力分布を示す度数分布であって、実施例1において、(a)ショットブラスト工程直前、(b)ショットブラスト実施直後の度数分布図である。FIG. 2 is a frequency distribution diagram showing the residual stress distribution on the surface of a steel plate, in Example 1, (a) immediately before the shot blasting process and (b) immediately after the shot blasting process. FIG. 実施例1の鋼板の表面の応力状態を電磁気特性値によって示したコンター図であって、(a)ショットブラスト工程直前、(b)ショットブラスト工程直後を示している。FIG. 2 is a contour diagram showing the stress state of the surface of the steel plate of Example 1 using electromagnetic characteristic values, showing (a) immediately before the shot blasting process, and (b) immediately after the shot blasting process. 実施例2におけるショットブラスト工程で鋼板に与えた衝突エネルギー密度と累積衝突エネルギーとの関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the collision energy density and cumulative collision energy applied to a steel plate in the shot blasting process in Example 2.

(第1の実施形態)
以下、本発明に係る第1の実施形態について図1から図7を参照して説明する。図1は、本実施形態の鋼板の製造方法に用いられる鋼板製造装置1を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 shows a steel plate manufacturing apparatus 1 used in the steel plate manufacturing method of this embodiment.

図1に示すように、本実施形態の鋼板製造装置1は、スラブSを連続鋳造する連続鋳造設備10と、スラブSを再加熱する再加熱炉20と、スラブSを制御圧延して鋼板Pとする圧延設備30(圧延部)と、鋼板Pを熱間矯正する熱間矯正設備40と、鋼板Pを制御冷却する冷却設備50(冷却部)とを備える。さらに、鋼板製造装置1は、制御冷却された鋼板Pにショットブラスト処理を行うショットブラスト設備60(ショットブラスト部)と、ショットブラスト処理された鋼板Pの表面P1の硬度を測定する硬度測定部70と、硬度測定部70による測定結果に基づいて硬度不良部位Wを判定する硬度判定部90とを備える。以下、詳細を説明する。 As shown in FIG. 1, the steel sheet manufacturing apparatus 1 of this embodiment includes a continuous casting facility 10 that continuously casts slabs S, a reheating furnace 20 that reheats the slabs S, and a steel sheet P that performs controlled rolling of the slabs S. A rolling equipment 30 (rolling section), a hot straightening facility 40 for hot straightening the steel sheet P, and a cooling facility 50 (cooling section) for controlling and cooling the steel sheet P are provided. Further, the steel plate manufacturing apparatus 1 includes a shot blasting facility 60 (shot blasting section) that performs shot blasting on the controlled cooled steel plate P, and a hardness measuring section 70 that measures the hardness of the surface P1 of the shot blasted steel plate P. and a hardness determining section 90 that determines a site W with poor hardness based on the measurement result by the hardness measuring section 70. Details will be explained below.

連続鋳造設備10は、溶鋼Mが注入される鋳型11を有し、鋳型11から連続してスラブSを生成する。再加熱炉20は、連続鋳造設備10によって生成されたスラブSを、圧延設備30で圧延可能な温度に再加熱する。なお、鋼板製造装置1は、連続鋳造設備10を備えておらず、予め製造されたスラブ片を再加熱炉20で加熱した後に圧延設備30によって圧延するものとしてもよい。 The continuous casting equipment 10 has a mold 11 into which molten steel M is poured, and continuously produces slabs S from the mold 11. The reheating furnace 20 reheats the slab S produced by the continuous casting equipment 10 to a temperature at which it can be rolled by the rolling equipment 30 . Note that the steel plate manufacturing apparatus 1 may not include the continuous casting equipment 10, and may instead heat a pre-manufactured slab piece in the reheating furnace 20 and then roll it in the rolling equipment 30.

圧延設備30は、スラブSを制御圧延する。圧延設備30は、粗圧延部31と、仕上圧延部32とを有する。粗圧延部31は、再加熱炉20によって再加熱されたスラブSに対して粗圧延を行う。また、仕上圧延部32は、粗圧延部31で粗圧延が実施されたスラブSに対して仕上圧延を実施して鋼板Pを生成する。粗圧延部31は、上下に複数の粗圧延ローラ31a、31bを有する。また、仕上圧延部32は、上下に複数の仕上圧延ローラ32a、32bを有する。粗圧延部31及び仕上圧延部32は、いずれも、予め測定された鋼板Pの温度などの情報に基づいて粗圧延ローラ31a、31b、及び、仕上圧延ローラ32a、32bによる圧下率等を制御して、予め設定された範囲内の温度、圧下率等とすることで所望の鋼板Pを製造するための制御圧延を行う。熱間矯正設備40は、圧延設備30によって生成された鋼板Pを熱間において矯正する。熱間矯正設備40は、上下に複数の矯正ローラ40a、40bを有し、これら矯正ローラ40a、40bの上下の間隔等を調整することで鋼板Pの平坦度を矯正する。 The rolling equipment 30 performs controlled rolling on the slab S. The rolling equipment 30 has a rough rolling section 31 and a finish rolling section 32. The rough rolling section 31 performs rough rolling on the slab S reheated by the reheating furnace 20 . Further, the finish rolling section 32 performs finish rolling on the slab S that has been rough rolled in the rough rolling section 31 to produce a steel plate P. The rough rolling section 31 has a plurality of upper and lower rough rolling rollers 31a and 31b. Further, the finish rolling section 32 has a plurality of upper and lower finish rolling rollers 32a and 32b. Both the rough rolling section 31 and the finish rolling section 32 control the rolling reduction rate etc. by the rough rolling rollers 31a, 31b and the finishing rolling rollers 32a, 32b based on information such as the temperature of the steel plate P measured in advance. Then, controlled rolling is performed to produce a desired steel plate P by setting the temperature, rolling reduction, etc. within a preset range. The hot straightening equipment 40 hot straightens the steel plate P produced by the rolling equipment 30. The hot straightening equipment 40 has a plurality of upper and lower straightening rollers 40a, 40b, and corrects the flatness of the steel plate P by adjusting the vertical distance between the straightening rollers 40a, 40b.

冷却設備50は、圧延設備30によって生成された鋼板Pに対して制御冷却を実施する。ここで、制御冷却とは、予め設定された範囲内の冷却開始温度、冷却停止温度、冷却速度により冷却することで鋼板Pの組織を制御することである。具体的には、制御冷却は、自然冷却よりも冷却速度が速い水冷、空冷等による加速冷却、自然冷却、自然冷却よりも冷却が遅い徐冷を含む工程であり、途中で加熱してもよい。加速冷却の冷却速度を途中で変更する多段冷却や、加速冷却を途中で停止して自然冷却し、加速冷却を再開する間欠冷却なども制御冷却に含まれる。 The cooling equipment 50 performs controlled cooling on the steel plate P produced by the rolling equipment 30. Here, controlled cooling means controlling the structure of the steel plate P by cooling at a cooling start temperature, a cooling stop temperature, and a cooling rate within a preset range. Specifically, controlled cooling is a process that includes water cooling, which has a faster cooling rate than natural cooling, accelerated cooling using air cooling, natural cooling, and gradual cooling, which has a slower cooling rate than natural cooling, and heating may be performed in the middle. . Controlled cooling also includes multi-stage cooling, in which the cooling rate of accelerated cooling is changed midway through, and intermittent cooling, in which accelerated cooling is stopped midway, natural cooling is performed, and accelerated cooling is restarted.

本実施形態では、冷却設備50は、鋼板Pを搬送する上下複数設けられた搬送ローラ51a、51bと、搬送ローラ51a、51bで搬送される鋼板Pを水冷する水冷部52とを有する。水冷部52は、鋼板Pに対して冷却水を噴射させる。水冷部52は、搬送ローラ51a、51bで搬送される鋼板Pの表面P1である上面P1aの上方に、搬送方向に沿って複数設けられるとともに、同様に表面P1である下面P1bの下方に、搬送方向に沿って複数設けられている。そして、水冷部52は、鋼板Pの上面P1a及び下面P1bに冷却水を噴射させて鋼板Pを冷却する。 In this embodiment, the cooling equipment 50 includes a plurality of upper and lower transport rollers 51a, 51b that transport the steel plate P, and a water cooling section 52 that water cools the steel plate P transported by the transport rollers 51a, 51b. The water cooling section 52 injects cooling water onto the steel plate P. A plurality of water cooling units 52 are provided along the conveyance direction above the upper surface P1a which is the surface P1 of the steel plate P conveyed by the conveyance rollers 51a and 51b, and below the lower surface P1b which is the surface P1 as well. A plurality of them are provided along the direction. The water cooling unit 52 cools the steel plate P by injecting cooling water onto the upper surface P1a and the lower surface P1b of the steel plate P.

ショットブラスト設備60は、鋼板Pに対してショットブラスト処理を実施する。本実施形態において、ショットブラスト設備60は、鋼板Pの表面P1のうち、後述するようにその後の加工によって鋼管Qの内面Q1(図7参照)となる上面P1aのみについて実施し、下面P1bについては実施しない。ショットブラスト設備60は、鋼板Pの上方に設けられ、ブラスト材Aを噴射する噴射部61と、鋼板Pを搬送する搬送ローラ62とを有する。本実施形態において、噴射部61は、搬送方向Pに異なる複数箇所(図1では2ヵ所)に設けられている。また、噴射部61は、各箇所において、搬送方向と直交する幅方向において互いの鋼板Pの表面P1への噴射範囲が重なるようにして、かつ、鋼板Pの表面P1の幅方向全域において噴射可能となるように間隔を有して複数設けられている。図2に示すように、各噴射部61は、ブラスト材Aを供給する図示しない供給部と、放射状に配されて回転し、供給されたブラスト材Aを加速させる噴射翼61aと、加速されたブラスト材Aを鋼板Pに向かって噴射させる噴出口61bとを有する。 The shot blasting equipment 60 performs shot blasting on the steel plate P. In this embodiment, the shot blasting equipment 60 performs shot blasting on only the upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P, which will become the inner surface Q1 (see FIG. 7) of the steel pipe Q by subsequent processing as described later, and performs shot blasting on the lower surface P1b. Not implemented. The shot blasting equipment 60 is provided above the steel plate P, and includes an injection section 61 that injects the blasting material A, and a conveyance roller 62 that conveys the steel plate P. In this embodiment, the injection parts 61 are provided at a plurality of different locations in the conveyance direction P (two locations in FIG. 1). In addition, the injection unit 61 is configured such that the injection ranges to the surface P1 of each steel plate P overlap each other in the width direction perpendicular to the conveyance direction at each location, and is capable of spraying over the entire width direction of the surface P1 of the steel plate P. A plurality of them are provided at intervals such that As shown in FIG. 2, each injection section 61 includes a supply section (not shown) that supplies blast material A, injection blades 61a that are arranged radially and rotate and accelerate the supplied blast material A, and It has a jetting port 61b that jets the blasting material A toward the steel plate P.

ブラスト材Aは、噴射部61により鋼板Pの所定の範囲に噴射される。これにより、鋼板Pの表面P1のうち、ブラスト材Aが噴射された上面P1aを含む表層部分は、ブラスト材Aによる衝撃によって塑性変形され、表層部分の応力状態を調整し、均一化を図ることができる。ここで、応力状態の均一化とは、応力にばらつきがある状態から、対象となる範囲において応力が等しくすることだけでなく、後述する硬度測定部による硬度測定工程において応力の影響を受けることなく硬度が測定可能な程度に応力がばらつく状態まで調整することも含む。鋼板Pは、搬送ローラ62によって搬送されながら噴射部61によるブラスト材Aの噴射を受けることで、上面P1a全面に均一にブラスト材Aの噴射を受け、これにより上面P1a全面に亘って表層に塑性変形が施される。 The blasting material A is injected onto a predetermined range of the steel plate P by the injection part 61. As a result, the surface layer portion of the surface P1 of the steel plate P, including the upper surface P1a onto which the blasting material A has been sprayed, is plastically deformed by the impact of the blasting material A, and the stress state of the surface layer portion is adjusted and made uniform. I can do it. Here, uniformity of the stress state not only means that the stress is equalized in the target range from a state where the stress varies, but also that the stress is not affected by stress in the hardness measurement process by the hardness measurement unit described later. It also includes adjusting the stress to such a degree that the hardness can be measured. The steel plate P is conveyed by the conveyance roller 62 and is sprayed with the blasting material A by the spraying section 61, thereby uniformly spraying the blasting material A over the entire upper surface P1a, thereby imparting plasticity to the surface layer over the entire upper surface P1a. Deformation is applied.

本実施形態ではブラスト材Aは、鋼材から形成された球状の部材である。ただし、ショットブラスト処理に用いられる粒状のブラスト材Aとしては、鋼板Pの表面P1に塑性変形を施すことが可能であれば、様々なものが適用可能である。材質としては、鋼材に限られず、他の金属材やセラミック材としても良い。また、粒形状についても、球状に限られず楕円球状や多角形状としても良い。また、砂によってブラスト材Aが構成された所謂サンドブラスト材としても良い。球状のブラスト材Aの場合、粒の直径は、0.5mm以上3.0mm以下であることが好ましい。粒の直径が0.5mm以上であることで、鋼板Pの表面P1に、より効果的に衝撃エネルギーを与えることができる。また、粒の直径が3.0mm以下であることで、ショットブラスト処理を実施した表面の粗度を十点平均粗さ(JIS B 0601 付属書JA)RZJISで100μm以下としてより良好なものとすることができる。なお、粒の直径としては、2.0mm以下であることがさらに好ましい。粒の直径を2.0mm以下とすることでショットブラスト処理を実施した表面の粗度をでRZJIS50μm以下としてさらに良好なものとすることができる。 In this embodiment, the blast material A is a spherical member made of steel. However, as the granular blasting material A used in the shot blasting process, various materials can be used as long as it is possible to plastically deform the surface P1 of the steel plate P. The material is not limited to steel, and may be other metal materials or ceramic materials. Furthermore, the particle shape is not limited to spherical, but may also be ellipsoidal or polygonal. Alternatively, the blasting material A may be a so-called sandblasting material in which the blasting material A is made of sand. In the case of spherical blasting material A, the diameter of the particles is preferably 0.5 mm or more and 3.0 mm or less. When the diameter of the grains is 0.5 mm or more, impact energy can be applied more effectively to the surface P1 of the steel plate P. In addition, since the diameter of the grains is 3.0 mm or less, the roughness of the shot blasted surface can be improved to 100 μm or less in ten-point average roughness (JIS B 0601 Appendix JA) R ZJIS . can do. Note that the diameter of the particles is more preferably 2.0 mm or less. By setting the diameter of the grains to 2.0 mm or less, the roughness of the shot blasted surface can be further improved to RZJIS 50 μm or less.

また、噴射部61から噴射されるブラスト材Aによって鋼板Pの表面P1に与えられる衝突エネルギー密度は、40MJ/(m・分)以上であることが好ましい。さらに、衝突エネルギー密度は、200MJ/(m・分)以上であることがより好ましい。また、噴射部61から噴射されるブラスト材Aによって鋼板Pの表面P1に与えられる累積衝突エネルギーは、1100MJ/m以上であることが好ましい。衝突エネルギー密度(MJ/(m・分))は、ブラスト材の噴射速度(m/秒)、噴射流量(kg/分)、噴射部61によって噴射可能な噴射面積(m)、搬送ローラ62によって搬送される鋼板Pの通板速度(mpm)によって求めることができる。また、累積衝突エネルギー密度(MJ/m)は、衝突エネルギーを通板速度によって除することによって求めることができる。そして、衝突エネルギー密度が40MJ/(m・分)以上、かつ、累積衝突エネルギーが1100MJ/m以上であることで、ブラスト材Aを噴射させた鋼板Pの表面P1を含む表層部分の応力状態をより好適に均一化させることが可能となる。また、衝突エネルギー密度を200MJ/(m・分)以上することでより効果的に当該表層部分の応力状態を均一化させることができる。 Further, it is preferable that the collision energy density given to the surface P1 of the steel plate P by the blasting material A injected from the injection part 61 is 40 MJ/(m 2 ·min) or more. Furthermore, it is more preferable that the collision energy density is 200 MJ/(m 2 ·min) or more. Moreover, it is preferable that the cumulative collision energy given to the surface P1 of the steel plate P by the blasting material A injected from the injection part 61 is 1100 MJ/m 2 or more. The collision energy density (MJ/(m 2 ·min)) is determined by the injection speed (m/sec) of the blasting material, the injection flow rate (kg/min), the injection area (m 2 ) that can be injected by the injection unit 61, and the conveyance roller. It can be determined by the threading speed (mpm) of the steel plate P conveyed by the steel plate 62. Further, the cumulative collision energy density (MJ/m 2 ) can be determined by dividing the collision energy by the sheet passing speed. Since the collision energy density is 40 MJ/(m 2 · min) or more and the cumulative collision energy is 1100 MJ/m 2 or more, the stress in the surface layer portion including the surface P1 of the steel plate P on which the blasting material A has been injected is It becomes possible to uniformize the state more suitably. Further, by setting the collision energy density to 200 MJ/(m 2 ·min) or more, the stress state of the surface layer portion can be more effectively made uniform.

なお、上記においては、鋼板Pの上面P1aにショットブラスト処理を行うために、噴射部61を鋼板Pの上方に設けるものとしたがこれに限られるものではない。鋼板Pの上面P1a、下面P1bの両面にショットブラスト処理を実施しても良いし、下面P1bの硬度判定が必要な場合には下面P1bのみにショットブラスト処理を実施しても良い。下面P1bにショットブラスト処理を実施する場合には、鋼板Pの下方に噴射部61を設けて鋼板Pの下面P1bに向けてブラスト材Aを噴射させる構成とすれば良い。 In addition, in the above, in order to perform shot blasting on the upper surface P1a of the steel plate P, the injection part 61 was provided above the steel plate P, but it is not limited to this. Shot blasting may be performed on both the upper surface P1a and lower surface P1b of the steel plate P, or, if hardness determination of the lower surface P1b is required, shot blasting may be performed only on the lower surface P1b. When performing shot blasting on the lower surface P1b, a configuration may be adopted in which a spraying section 61 is provided below the steel plate P to spray the blasting material A toward the lower surface P1b of the steel plate P.

硬度測定部70は、ショットブラスト処理が施された鋼板Pの表面P1の硬度を測定する。本実施形では、鋼板Pの表面P1のうち、上面P1aにショットブラスト処理を実施したので、硬度測定部70は当該上面P1aについて硬度測定を実施する。 The hardness measurement unit 70 measures the hardness of the surface P1 of the steel plate P that has been subjected to shot blasting. In this embodiment, since shot blasting was performed on the upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P, the hardness measurement unit 70 measures the hardness of the upper surface P1a.

図3に示すように、本実施形態の硬度測定部70は、鋼板Pの表層の性状によって変化するパラメータに基づいて硬度を測定する装置である。本実施形態のパラメータとしては、例えば鋼板Pの表層に磁界をかけた場合に、磁界を生成するために入力するパラメータであって当該表層の性状の影響を受けて変化するパラメータ、及び、磁界をかけることによって当該表層の性状に応じた値が測定されるパラメータを含む。なお、鋼板Pの表層に磁界をかけた場合に、当該表層の性状の影響を受けて変化するパラメータを総称して電磁気特性と称し、得られるパラメータの値を電磁気特性値と称する。以下、鋼板Pの表層の性状によって変化するパラメータが、鋼板Pの表層の電磁気特性である場合について説明する。 As shown in FIG. 3, the hardness measurement unit 70 of this embodiment is a device that measures hardness based on parameters that vary depending on the properties of the surface layer of the steel plate P. The parameters of this embodiment include, for example, parameters that are input to generate a magnetic field when a magnetic field is applied to the surface layer of the steel plate P and that change depending on the properties of the surface layer, and parameters that change the magnetic field. It includes parameters whose values are measured according to the properties of the surface layer by multiplying the parameters. Note that when a magnetic field is applied to the surface layer of the steel plate P, parameters that change under the influence of the properties of the surface layer are collectively referred to as electromagnetic characteristics, and the values of the obtained parameters are referred to as electromagnetic characteristic values. Hereinafter, a case will be described in which the parameter that changes depending on the properties of the surface layer of the steel plate P is the electromagnetic property of the surface layer of the steel plate P.

硬度測定部70は、鋼板Pの表層の電磁気特性値を測定するパラメータ測定部700と、パラメータ測定部700で測定された電磁気特性値に基づいて鋼板Pの表層の硬度を求める硬度演算部720とを備える。ここで、本実施形態における硬度とは、様々な試験によって定量される硬度を含む。例えば、ビッカース硬さ試験によるビッカース硬度、ブリネル硬さ試験によるブリネル硬度、ヌープ硬さ試験によるヌープ硬度、ロックウェル硬さ試験によるロックウェル硬度などである。また、これらの硬度は、各硬度を測定する試験方法によって測定される値である必要はなく、予め相関関係が分かっていれば、リバウンド式試験機によって測定された結果に基づいて測定値を得ても良く、リバウンド式試験で得られる測定値そのものを硬度の指標として用いても良い。以下においては、一例としてビッカース硬度を測定するものとして説明し、単に硬度と称する。 The hardness measurement unit 70 includes a parameter measurement unit 700 that measures electromagnetic property values of the surface layer of the steel plate P, and a hardness calculation unit 720 that calculates the hardness of the surface layer of the steel plate P based on the electromagnetic property values measured by the parameter measurement unit 700. Equipped with Here, the hardness in this embodiment includes hardness determined by various tests. For example, the Vickers hardness is determined by the Vickers hardness test, the Brinell hardness is determined by the Brinell hardness test, the Knoop hardness is determined by the Knoop hardness test, and the Rockwell hardness is determined by the Rockwell hardness test. In addition, these hardnesses do not have to be values measured by the test method that measures each hardness, but if the correlation is known in advance, the measured values can be obtained based on the results measured by a rebound tester. Alternatively, the measured value obtained by the rebound test itself may be used as an index of hardness. In the following description, Vickers hardness will be measured as an example, and will simply be referred to as hardness.

図3に示すように、本実施形態においてパラメータ測定部700は、例えば鋼板PのBHループから得られる電磁気特性値を測定する装置である。BHループは、鋼板Pの表層に周期的に印加される磁界の強さHと、印加された磁界により鋼板Pの表層に生じた磁束密度Bとの関係を示す相関データである。パラメータ測定部700は、磁化器710と、発振器712と、励磁電源713と、磁界演算部714と、検出コイル715と、磁束密度演算部716と、BHループ演算部717と、電磁気特性値検出部718とを備える。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the parameter measurement unit 700 is a device that measures electromagnetic characteristic values obtained from the BH loop of the steel plate P, for example. The BH loop is correlation data showing the relationship between the strength H of the magnetic field periodically applied to the surface layer of the steel plate P and the magnetic flux density B generated in the surface layer of the steel plate P due to the applied magnetic field. The parameter measurement section 700 includes a magnetizer 710, an oscillator 712, an excitation power source 713, a magnetic field calculation section 714, a detection coil 715, a magnetic flux density calculation section 716, a BH loop calculation section 717, and an electromagnetic characteristic value detection section. 718.

磁化器710は、測定対象となる鋼板Pの表層部分、すなわち、ショットブラスト処理が施された上面P1aを含む表層部分の当該上面P1aとの間に隙間を有して上面P1aの上方に配されている。磁化器710は、ヨーク711Aと、励磁コイル711Bとを有する。U字形状のヨーク711Aは、胴部711bと、胴部711bの両端に形成された一対の先端部711aとを有している。一対の先端部711aは、磁極となる先端面を測定対象である鋼板Pの表層の表面P1に対向して配される。励磁コイル711Bは、先端部711aのそれぞれに巻かれている。このような構成により、ヨーク711Aは、励磁コイル711Bに交流電流が流れることで、先端部711aと対向する位置に配された鋼板Pの表層に、交流電流の大きさに応じた強さHの磁界を発生させることができる。 The magnetizer 710 is disposed above the upper surface P1a with a gap between the surface layer portion of the steel plate P to be measured, that is, the upper surface P1a of the surface layer portion including the shot blasted upper surface P1a. ing. Magnetizer 710 has a yoke 711A and an exciting coil 711B. The U-shaped yoke 711A has a body portion 711b and a pair of tip portions 711a formed at both ends of the body portion 711b. The pair of tip portions 711a are arranged such that the tip surfaces serving as magnetic poles face the surface P1 of the surface layer of the steel plate P to be measured. The excitation coil 711B is wound around each of the tip portions 711a. With such a configuration, the yoke 711A has an alternating current flowing through the excitation coil 711B, so that a strength H corresponding to the magnitude of the alternating current is applied to the surface layer of the steel plate P disposed at a position facing the tip portion 711a. A magnetic field can be generated.

発振器712は、目的とする交流電流の周波数に応じた周波数の信号を出力する。励磁電源713は、発振器712から受け付けた信号の周波数に応じた交流電流を励磁コイル711Bに出力する。また、励磁電源713は、出力する交流電流の大きさ、すなわち交流電流の振幅を設定できる。磁界演算部714は、励磁電源713から励磁コイル711Bに出力される交流電流の大きさを検出し、検出された交流電流の大きさ、予め記憶された励磁コイル711Bの巻き数などから、鋼板Pの表層に発生した磁界の強さHを演算する。磁界演算部714は、演算した磁界の強さHをBHループ演算部717に出力する。 The oscillator 712 outputs a signal with a frequency corresponding to the frequency of the target alternating current. Excitation power supply 713 outputs an alternating current according to the frequency of the signal received from oscillator 712 to excitation coil 711B. Furthermore, the excitation power source 713 can set the magnitude of the alternating current to be output, that is, the amplitude of the alternating current. The magnetic field calculation unit 714 detects the magnitude of the alternating current output from the excitation power supply 713 to the excitation coil 711B, and based on the magnitude of the detected alternating current, the pre-stored number of turns of the excitation coil 711B, etc. The strength H of the magnetic field generated on the surface layer of is calculated. The magnetic field calculation unit 714 outputs the calculated magnetic field strength H to the BH loop calculation unit 717.

検出コイル715は、一対の先端部711aの少なくとも一方の先端部分に、磁極となる先端面を囲むように巻かれている。磁化器710によって発生する磁界と鋼板Pの表層の状態とにより、磁極と鋼板Pの表面P1とのギャップに発生する磁束Φは変化する。そして、検出コイル715には、この磁束Φの時間変化に応じて電磁誘導により電圧が発生する。磁束密度演算部716は、検出コイル715に発生する電圧を検出し、検出された電圧と、予め求められた検出コイル715の巻き数、検出コイル715の断面積などから、磁束密度Bを演算する。磁束密度演算部716は、演算した磁束密度BをBHループ演算部717に出力する。 The detection coil 715 is wound around at least one of the pair of tip portions 711a so as to surround the tip surface that becomes a magnetic pole. The magnetic flux Φ generated in the gap between the magnetic pole and the surface P1 of the steel plate P changes depending on the magnetic field generated by the magnetizer 710 and the state of the surface layer of the steel plate P. A voltage is generated in the detection coil 715 by electromagnetic induction in accordance with the time change of this magnetic flux Φ. The magnetic flux density calculation unit 716 detects the voltage generated in the detection coil 715, and calculates the magnetic flux density B from the detected voltage, the predetermined number of turns of the detection coil 715, the cross-sectional area of the detection coil 715, etc. . The magnetic flux density calculation unit 716 outputs the calculated magnetic flux density B to the BH loop calculation unit 717.

BHループ演算部717は、磁界演算部714から出力された磁界の強さHと、磁束密度演算部716から出力された磁束密度Bとに基づいて、磁界の強さHと磁束密度Bとの関係を示すBHループを演算する。図4は、BHループ演算部717で演算されるBHループの一例を示している。図4に示すようなBHループにより、測定対象である鋼板Pの表層の電磁気特性値を得ることができる。具体的には、電磁気特性値としては、残留磁束密度Br、保磁力Hc、透磁率μなどが挙げられる。残留磁束密度Brは、BHループにおいてHが最大なった点R1から磁界の強さHを小さくしてゼロになった点R2における磁束密度Bである。また、保磁力Hcは、さらに磁界の向きを逆転させて磁束密度Bがゼロとなる点R3における磁界の強さを示している。また、透磁率μは、任意の磁界の強さHの時において磁界の強さをΔH分変動させた時の磁界の強さHに対する磁束密度Bの変化率を示している。なお、電磁気特性値としては、残留磁束密度Br、保磁力Hc、透磁率μに限られず、磁界の強さの変化により検出される電磁気特性値であればこれに限られるものではない。本実施形態では、電磁気特性値検出部718は、例えば、保磁力Hcを抽出する。ただし、これに限られず、電磁気特性値検出部718は、保磁力Hcに代えて残留磁束密度Brや透磁率μなどとしても良く、複数種類の電磁気特性値を検出するものとしても良い。電磁気特性値検出部718は、抽出した電磁気特性値を硬度演算部720に出力する。 The BH loop calculation unit 717 calculates the difference between the magnetic field strength H and the magnetic flux density B based on the magnetic field strength H output from the magnetic field calculation unit 714 and the magnetic flux density B output from the magnetic flux density calculation unit 716. Compute a BH loop that shows the relationship. FIG. 4 shows an example of a BH loop calculated by the BH loop calculation unit 717. Using the BH loop as shown in FIG. 4, it is possible to obtain electromagnetic characteristic values of the surface layer of the steel plate P to be measured. Specifically, the electromagnetic characteristic values include residual magnetic flux density Br, coercive force Hc, magnetic permeability μ, and the like. The residual magnetic flux density Br is the magnetic flux density B at a point R2 where the magnetic field strength H is reduced to zero from a point R1 where H is maximum in the BH loop. Further, the coercive force Hc indicates the strength of the magnetic field at a point R3 where the direction of the magnetic field is further reversed and the magnetic flux density B becomes zero. Further, the magnetic permeability μ indicates the rate of change of the magnetic flux density B with respect to the magnetic field strength H when the magnetic field strength is varied by ΔH at a given magnetic field strength H. Note that the electromagnetic characteristic values are not limited to the residual magnetic flux density Br, the coercive force Hc, and the magnetic permeability μ, but are not limited to these as long as they are electromagnetic characteristic values detected by changes in the strength of the magnetic field. In this embodiment, the electromagnetic characteristic value detection unit 718 extracts, for example, the coercive force Hc. However, the present invention is not limited to this, and the electromagnetic characteristic value detecting section 718 may detect residual magnetic flux density Br, magnetic permeability μ, etc. instead of coercive force Hc, or may detect a plurality of types of electromagnetic characteristic values. The electromagnetic characteristic value detection section 718 outputs the extracted electromagnetic characteristic value to the hardness calculation section 720.

次に、硬度演算部720について説明する。図5に示すように、硬度演算部720は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ800とメモリ810とを備える制御部80により、プログラムを実行することにより実現される機能部である。硬度演算部720は、記憶部82に予め記憶されている硬度と上記電磁気特性値との相関関係と、硬度測定部70によって測定された電磁気特性値とに基づいて硬度を算出する。 Next, the hardness calculation section 720 will be explained. As shown in FIG. 5, the hardness calculation unit 720 is a functional unit that is realized by executing a program by a control unit 80 that includes a processor 800 such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory 810 that are connected via a bus. It is. The hardness calculating section 720 calculates the hardness based on the correlation between the hardness and the electromagnetic characteristic value stored in advance in the storage section 82 and the electromagnetic characteristic value measured by the hardness measuring section 70.

なお、硬度演算部720の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。 Note that all or part of each function of the hardness calculation unit 720 may be implemented using an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable GaN). It may be realized using hardware such as TE Array). . The program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, magneto-optical disk, ROM, or CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built into a computer system. The program may be transmitted via a telecommunications line.

出力部81は、各種情報を出力する。出力部81は、例えば、パラメータ測定部700で測定され、硬度演算部720により算出された鋼板Pの表面上の任意の位置おける硬度を出力する。また、位置情報取得し、位置情報と硬度に関する情報とを対応付けて表示しても良い。また、位置情報と硬度に基づいて鋼板Pを示す平面上に硬度に関する情報を数値、または、色により視覚的に示すものとしても良い。出力部81は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示装置を含んで構成される。出力部81は、これらの表示装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。 The output unit 81 outputs various information. The output unit 81 outputs, for example, the hardness measured by the parameter measurement unit 700 and calculated by the hardness calculation unit 720 at an arbitrary position on the surface of the steel plate P. Alternatively, position information may be acquired, and the position information and information regarding hardness may be displayed in association with each other. Further, information regarding the hardness may be visually displayed using numerical values or colors on the plane showing the steel plate P based on the position information and the hardness. The output unit 81 is configured to include a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, a liquid crystal display, and an organic EL (Electro-Luminescence) display. The output unit 81 may be configured as an interface that connects these display devices to its own device.

図1に示す硬度判定部90は、図5に示す制御部80により、硬度演算部720と同様にプログラムを実行することにより実現される機能部である。硬度判定部90は、硬度測定部70により測定された硬度に基づいて、当該硬度が測定された位置が硬度不良部位であるか否かを判定する。本実施形態では、鋼板Pの表面P1のうち対象となる上面P1aにおいて硬度が予め定められた硬度の上限値よりも硬度の高い表層硬化部を検出する。すなわち、硬度判定部90は、記憶部82に予め記憶された上限値と、硬度測定部70により測定された硬度を比較して、測定された硬度が上限値を上回る場合には、当該位置を硬度不良部位Wと判定する。なお、硬度判定部90は、鋼板Pの表面P1のうち対象となる上面P1aにおいて硬度が予め定められた硬度の下限値よりも硬度の低い表層軟化部を検出するものとしても良い。硬度判定部90は、表層硬化部及び表層軟化部の少なくとも一方の表層硬度変化部を硬度不良部位Wとして検出するものとする。硬度判定部90は、硬度不良部位Wとして判定された部位を、位置情報とともに出力部81に表示させる。 The hardness determination unit 90 shown in FIG. 1 is a functional unit realized by executing a program in the same way as the hardness calculation unit 720 by the control unit 80 shown in FIG. The hardness determining section 90 determines, based on the hardness measured by the hardness measuring section 70, whether the position where the hardness was measured is a hardness defective region. In this embodiment, a hardened surface portion whose hardness is higher than a predetermined upper limit value of hardness is detected on the target upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P. That is, the hardness determination unit 90 compares the upper limit value stored in advance in the storage unit 82 with the hardness measured by the hardness measurement unit 70, and if the measured hardness exceeds the upper limit value, the hardness determination unit 90 determines the position. It is determined that the part W has poor hardness. In addition, the hardness determination unit 90 may detect a surface softened portion whose hardness is lower than a predetermined lower limit of hardness on the target upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P. The hardness determination unit 90 detects a surface hardness change portion of at least one of a surface hardening portion and a surface softening portion as a hardness defective portion W. The hardness determination section 90 causes the output section 81 to display the region determined as the defective hardness region W together with position information.

なお、本実施形態の鋼板製造装置1では、硬度測定部70及び硬度判定部90を、連続鋳造設備10、再加熱炉20、圧延設備30、熱間矯正設備40、冷却設備50、及び、ショットブラスト設備60と一体のラインとして説明したが、これに限られない。ショットブラスト処理が実施された鋼板Pを、別ラインに運搬し、当該別ラインにおいて装置として構成された硬度測定部70A及び硬度判定部90によって、後述する硬度測定工程S7及び硬度判定工程S8を実施しても良い。さらには、ショットブラスト設備60も別ラインとして、冷却設備50で冷却された鋼板Pを、別ラインに運搬し、当該別ラインにおいてショットブラスト設備60によって後述するショットブラスト工程S6を実施しても良い。 In addition, in the steel plate manufacturing apparatus 1 of this embodiment, the hardness measurement unit 70 and the hardness determination unit 90 are connected to the continuous casting equipment 10, the reheating furnace 20, the rolling equipment 30, the hot straightening equipment 40, the cooling equipment 50, and the shot Although the line has been described as being integrated with the blast equipment 60, the line is not limited to this. The steel plate P that has been subjected to shot blasting is transported to another line, and a hardness measurement step S7 and a hardness determination step S8, which will be described later, are carried out by a hardness measurement section 70A and a hardness determination section 90 configured as devices in the other line. You may do so. Furthermore, the shot blasting equipment 60 may also be set as a separate line, and the steel plate P cooled by the cooling equipment 50 may be transported to the separate line, and the shot blasting process S6 described later may be performed by the shot blasting equipment 60 in the separate line. .

また、制御冷却実施後に鋼板Pに対して焼鈍工程を実施しても良い。焼鈍工程を実施する場合には、冷却設備50とショットブラスト設備60との間に焼鈍設備を設けるものとしても良い。また、製造された鋼板Pに対して内部欠陥を検出する内部欠陥検出工程を実施しても良い。内部欠陥検出工程を実施する場合には、例えば、焼鈍工程を実施しない場合には冷却設備50の後に、また、焼鈍工程を実施する場合には焼鈍設備の後に内部欠陥検出設備を設ける。内部欠陥検出設備としては、例えば鋼板Pに対して超音波を発振して反射波を検出することで内部欠陥を検出する超音波探傷試験装置が挙げられる。 Further, an annealing process may be performed on the steel plate P after the controlled cooling is performed. When implementing the annealing process, an annealing facility may be provided between the cooling facility 50 and the shot blasting facility 60. Further, an internal defect detection step may be performed to detect internal defects on the manufactured steel plate P. When performing the internal defect detection process, for example, the internal defect detection equipment is provided after the cooling equipment 50 when the annealing process is not performed, and after the annealing equipment when the annealing process is performed. Examples of the internal defect detection equipment include an ultrasonic flaw detection testing device that detects internal defects by emitting ultrasonic waves to the steel plate P and detecting reflected waves.

次に、本実施形態の鋼板の製造方法について説明する。図6は、本実施形態の鋼板の製造方法のフロー図を示している。図6に示すように、本実施形態の鋼板の製造方法は、スラブSを連続鋳造する鋳造工程S1と、スラブSを再加熱する再加熱工程S2と、スラブSを制御圧延して鋼板Pとする圧延工程S3と、鋼板Pを熱間矯正する熱間矯正工程S4と、鋼板Pを制御冷却する冷却工程S5とを備える。さらに、本実施形態の鋼板Pの製造方法は、制御冷却された鋼板Pにショットブラスト処理を行うショットブラスト工程S6と、ショットブラスト処理された鋼板Pの表面P1の硬度を測定する硬度測定工程S7と、硬度測定結果に基づいて硬度不良部位Wを判定する硬度判定工程S8とを備える。さらに、本実施形態の鋼板の製造方法は、硬度不良部位Wと判定された部位の表面を研磨する表面研磨工程S9と、表面を研磨した硬度不良部位Wについて硬度の確認を行う硬度確認工程S10と、硬度確認の結果に基づいて硬度不良部位Wを除去する除去工程S11と、除去工程S11後に再度硬度の確認を行う硬度再確認工程S12と、鋼板Pの厚みを計測する厚み確認工程S13、S14とを備える。以下、詳細を説明する。 Next, a method for manufacturing a steel plate according to the present embodiment will be explained. FIG. 6 shows a flow diagram of the method for manufacturing a steel plate according to this embodiment. As shown in FIG. 6, the method for manufacturing a steel plate according to the present embodiment includes a casting process S1 of continuously casting a slab S, a reheating process S2 of reheating the slab S, and a controlled rolling of the slab S to form a steel plate P. A hot straightening process S4 for hot straightening the steel plate P, and a cooling process S5 for controlling and cooling the steel plate P. Furthermore, the manufacturing method of the steel plate P of this embodiment includes a shot blasting process S6 in which shot blasting is performed on the steel plate P that has been controlled and cooled, and a hardness measuring process S7 in which the hardness of the surface P1 of the shot blasted steel plate P is measured. and a hardness determination step S8 of determining a site W with poor hardness based on the hardness measurement results. Furthermore, the method for manufacturing a steel plate of the present embodiment includes a surface polishing step S9 of polishing the surface of a portion determined to be a defective hardness portion W, and a hardness confirmation step S10 of confirming the hardness of the defective hardness portion W whose surface has been polished. , a removal step S11 in which the defective hardness portion W is removed based on the hardness confirmation result, a hardness reconfirmation step S12 in which the hardness is confirmed again after the removal step S11, and a thickness confirmation step S13 in which the thickness of the steel plate P is measured. S14. Details will be explained below.

鋳造工程S1では、連続鋳造設備10によりスラブSが生成される。また、再加熱工程S2では、再加熱炉20により、連続鋳造設備10によって生成されたスラブSが、圧延設備30で圧延可能な温度まで再加熱される。なお、鋳造工程S1を実施せず、予め製造されたスラブ片を再加熱炉20で加熱した後に次に説明する圧延工程S3において圧延するものとしてもよい。 In the casting process S1, a slab S is produced by the continuous casting equipment 10. Further, in the reheating step S2, the slab S produced by the continuous casting equipment 10 is reheated by the reheating furnace 20 to a temperature at which it can be rolled by the rolling equipment 30. Note that the casting step S1 may not be performed, and a pre-manufactured slab piece may be heated in the reheating furnace 20 and then rolled in the rolling step S3 described below.

圧延工程S3では、圧延設備30によりスラブSが制御圧延される。本実施形態では、圧延工程S3では、再加熱されたスラブSに対して粗圧延を行う粗圧延工程S3aと、粗圧延されたスラブSに対して仕上圧延を行い、鋼板Pを生成する仕上圧延工程S3bとを実施する。熱間矯正工程S4では、熱間矯正設備40により、制御圧延によって生成された鋼板Pに対して、熱間において平坦度が矯正される。冷却工程S5では、冷却設備50により、制御圧延された鋼板Pに対して制御冷却が実施される。 In the rolling process S3, the slab S is controlled-rolled by the rolling equipment 30. In the present embodiment, the rolling process S3 includes a rough rolling process S3a in which the reheated slab S is roughly rolled, and a finish rolling process in which the rough rolled slab S is subjected to finish rolling to produce the steel plate P. Step S3b is performed. In the hot straightening step S4, the hot straightening equipment 40 hotly straightens the flatness of the steel plate P produced by controlled rolling. In the cooling step S5, the cooling equipment 50 performs controlled cooling on the steel plate P that has been subjected to controlled rolling.

ショットブラスト工程S6では、ショットブラスト設備60により、制御冷却された鋼板Pに対してショットブラスト処理が実施される。本実施形態では、鋼板Pの表面P1のうち、上面P1aにショットブラスト処理が実施される。ショットブラスト処理に用いられるブラスト材Aは、鋼板Pの表面P1に塑性変形を施すことが可能であれば、様々なものが適用可能である。また、ブラスト材Aによって鋼板Pに与えられる好ましいエネルギーの程度は前述のとおりであり、衝突エネルギー密度は40MJ/(m・分)以上であることが好ましく、200MJ/(m・分)以上であることがより好ましく、また、累積衝突エネルギーは1100MJ/m以上であることが好ましい。 In the shot blasting process S6, the shot blasting equipment 60 performs shot blasting on the controlled cooled steel plate P. In this embodiment, shot blasting is performed on the upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P. Various blasting materials A can be used for shot blasting as long as they can plastically deform the surface P1 of the steel plate P. Further, the preferable degree of energy given to the steel plate P by the blasting material A is as described above, and the collision energy density is preferably 40 MJ/(m 2 ·min) or more, and 200 MJ/(m 2 ·min) or more. More preferably, the cumulative collision energy is 1100 MJ/m 2 or more.

硬度測定工程S7では、硬度測定部70により、ショットブラスト処理が施された鋼板Pの表面P1の硬度が測定される。本実施形態の硬度測定工程S7では、鋼板Pの表面P1のうち、上面P1aにショットブラスト処理を実施したので、当該上面P1aについて硬度測定を実施する。本実施形態の硬度測定工程S7では、鋼板Pの表層の性状によって変化するパラメータに基づいて硬度を測定する。本実施形態のパラメータとしては、電気特性値であって、例えば上記のとおり残留磁束密度Br、保磁力Hc、透磁率μなどが挙げられる。なお、硬度の測定方法としては、上記のように、鋼板Pの表層の性状によって変化するパラメータに基づいて硬度を測定する方法に限らず、リバウンド式硬度試験のように、直接的に硬度を測定する試験方法としても良い。 In the hardness measurement step S7, the hardness measurement unit 70 measures the hardness of the surface P1 of the steel plate P that has been subjected to shot blasting. In the hardness measurement step S7 of the present embodiment, since shot blasting was performed on the upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P, hardness measurement is performed on the upper surface P1a. In the hardness measurement step S7 of this embodiment, hardness is measured based on parameters that vary depending on the properties of the surface layer of the steel plate P. Parameters in this embodiment include electrical characteristic values such as the residual magnetic flux density Br, coercive force Hc, and magnetic permeability μ as described above. The method of measuring hardness is not limited to the method of measuring hardness based on parameters that change depending on the properties of the surface layer of the steel plate P, as described above, but also the method of measuring hardness directly, such as the rebound hardness test. It may also be used as a test method.

硬度判定工程S8では、硬度判定部90によって、測定された硬度に基づいて、測定された上面P1aにおいて硬度不良部位Wの有無が判定される。硬度不良部位Wの判定アルゴリズムについては上記のとおりである。なお、硬度不良部位Wの存在が確認されない場合には、本実施形態の鋼板の製造方法は完了し、鋼板Pが製品として取り出される。 In the hardness determination step S8, the hardness determination unit 90 determines whether or not there is a poor hardness region W on the measured upper surface P1a based on the measured hardness. The algorithm for determining the portion W with poor hardness is as described above. Note that if the presence of the poor hardness site W is not confirmed, the steel plate manufacturing method of this embodiment is completed, and the steel plate P is taken out as a product.

表面研磨工程S9では、後述する硬度確認工程S10で直接的に硬度を測定して硬度を確認するために、硬度不良部位Wと判定された部位の表面を研磨して表面のスケールを除去する。研磨方法としては例えばグラインダによって表面を研磨する方法が挙げられる。グラインダで表面を研磨する場合、研磨材に用いる研磨微粉の粒度としては、例えばP100~180(JIS R6001)が採用される。表面研磨工程S9を実施することにより鋼板Pの表面P1から、例えば深さ0.01~0.1mm程度の範囲で、表面に存在するスケールを除去する。 In the surface polishing step S9, in order to directly measure the hardness and confirm the hardness in the hardness confirmation step S10, which will be described later, the surface of the portion determined to be the poor hardness portion W is polished to remove scale on the surface. Examples of the polishing method include a method of polishing the surface with a grinder. When the surface is polished with a grinder, the particle size of the abrasive powder used as the abrasive is, for example, P100 to 180 (JIS R6001). By performing the surface polishing step S9, scale existing on the surface P1 of the steel plate P is removed, for example, within a depth range of about 0.01 to 0.1 mm.

硬度確認工程S10では、硬度不良部位Wと判定されて鋼板Pの表面P1のスケールが除去された位置において、再度硬度の確認を行う(ステップS10a)。本実施形態では、リバウンド式硬度試験のような直接的に硬度を測定する試験方法によって実施する。これにより、間接的に硬度を測定する場合と比較して、より狭い範囲でより正確に硬度を測定することができる。なお、上記硬度測定工程S7と同様に、間接的に硬度を測定する測定方法により実施することとしても良い。また、間接的に硬度を測定する場合には表面研磨工程S9を省略しても良い。硬度確認工程S10による測定結果により硬度不良部位Wが確認されない場合(ステップS10b:NO)には、鋼板の製造方法は完了し、鋼板Pが製品として取り出される。一方、硬度不良部位Wが確認される場合(ステップS10b:YES)には除去工程S11に移行する。 In the hardness confirmation step S10, the hardness is confirmed again at the position where the scale is removed on the surface P1 of the steel plate P, which is determined to be a site W with poor hardness (step S10a). In this embodiment, a test method that directly measures hardness, such as a rebound hardness test, is used. Thereby, hardness can be measured more accurately in a narrower range than when hardness is measured indirectly. Note that, similarly to the hardness measuring step S7, the hardness may be measured indirectly. Furthermore, when measuring the hardness indirectly, the surface polishing step S9 may be omitted. If the poor hardness portion W is not confirmed by the measurement result in the hardness confirmation step S10 (step S10b: NO), the steel plate manufacturing method is completed and the steel plate P is taken out as a product. On the other hand, if the defective hardness site W is confirmed (step S10b: YES), the process moves to the removal step S11.

除去工程S11では、硬度確認工程S10で確認された硬度不良部位Wが除去される。具体的には、硬度不良部位Wが存在する位置に対して研削装置によって研削を行う。研削方法としては例えばグラインダによって表面を研削する方法が挙げられる。グラインダで表面を研削する場合、研削材に用いる研削微粉の粒度としては、例えばP36~60(JIS R 6010)が採用される。これにより鋼板Pの表面P1から、例えば深さ0.1~0.5mm程度の範囲で、硬度不良の原因となっている鋼材を除去することができる。少なくとも表面から0.25mm程度の範囲において、硬度不良が発生しうることから、表面から少なくとも0.25mmを超える範囲で研削することが好ましい。そして、除去した後に硬度再確認工程S12を実施する。 In the removal step S11, the poor hardness portion W confirmed in the hardness confirmation step S10 is removed. Specifically, a grinding device performs grinding on the position where the defective hardness region W exists. Examples of the grinding method include a method of grinding the surface with a grinder. When grinding the surface with a grinder, the particle size of the grinding powder used as the abrasive material is, for example, P36 to 60 (JIS R 6010). Thereby, the steel material causing poor hardness can be removed from the surface P1 of the steel plate P, for example, within a depth range of about 0.1 to 0.5 mm. Since poor hardness may occur at least within a range of about 0.25 mm from the surface, it is preferable to grind at least within a range exceeding 0.25 mm from the surface. After removal, a hardness reconfirmation step S12 is performed.

硬度再確認工程S12では、硬度不良部位Wと判定されて表面P1の鋼材が除去された位置において再度硬度の確認を行う(ステップS12a)。本実施形態では、リバウンド式硬度試験のような直接的に硬度を測定する試験方法によって実施する。なお、硬度確認工程S10同様に、上記硬度測定工程S7と同様に、間接的に硬度を測定する測定方法により実施することとしても良い。硬度再確認工程S12による測定結果により硬度不良部位Wが確認されない場合(ステップS12b:NO)には、厚み確認工程S13に移行する。一方、硬度不良部位Wが確認される場合(ステップS12b:YES)には厚み確認工程S14に移行する。 In the hardness reconfirmation step S12, the hardness is confirmed again at the position where the steel material on the surface P1 was removed because it was determined to be a site W with poor hardness (step S12a). In this embodiment, a test method that directly measures hardness, such as a rebound hardness test, is used. Note that, similarly to the hardness confirmation step S10, the hardness may be carried out using a measurement method that indirectly measures the hardness, similarly to the hardness measurement step S7. If the hardness defective portion W is not confirmed by the measurement result in the hardness reconfirmation step S12 (step S12b: NO), the process moves to the thickness confirmation step S13. On the other hand, if the defective hardness site W is confirmed (step S12b: YES), the process moves to the thickness confirmation step S14.

厚み確認工程S13では、硬度不良部位Wが除去されたことが確認できた鋼板Pに対して厚みを計測する(ステップS13a)。厚みを計測する範囲は鋼板P全体でも良いし、除去工程S11で硬度不良部位Wが除去された位置のみとしても良い。測定方法としては、例えば超音波探傷試験が用いられる。超音波探傷試験機により一方の面から超音波を発信させて反対側の面で反射される反射波を測定することで、測定位置における鋼板Pの厚みを測定することができる。測定の結果、鋼板Pの厚みが予め設定されている基準値以上の場合(ステップS13b:YES)には、鋼板の製造方法は完了し、鋼板Pが製品として取り出される。一方、測定の結果、鋼板Pの厚みが予め設定されている基準値未満の場合(ステップS13b:NO)には、製品不良と判定される。 In the thickness confirmation step S13, the thickness of the steel plate P from which it has been confirmed that the defective hardness portion W has been removed is measured (step S13a). The range for measuring the thickness may be the entire steel plate P, or may be only the position where the poor hardness portion W has been removed in the removal step S11. As a measurement method, for example, an ultrasonic flaw detection test is used. The thickness of the steel plate P at the measurement position can be measured by transmitting ultrasonic waves from one surface using an ultrasonic testing machine and measuring the reflected waves reflected from the opposite surface. As a result of the measurement, if the thickness of the steel plate P is equal to or greater than a preset reference value (step S13b: YES), the steel plate manufacturing method is completed and the steel plate P is taken out as a product. On the other hand, as a result of the measurement, if the thickness of the steel plate P is less than a preset reference value (step S13b: NO), it is determined that the product is defective.

また、厚み確認工程S14では、硬度不良部位Wが残っていることが確認された鋼板Pに対して厚みを計測する(ステップS14a)。厚みを計測する範囲は鋼板P全体でも良いし、除去工程S11で硬度不良部位Wについて研削された位置のみとしても良い。測定方法は、厚み確認工程S13と同様である。測定の結果、鋼板Pの厚みが予め設定されている基準値以上の場合(ステップS14b:YES)には、再度、除去工程S11を実施する。一方、測定の結果、鋼板Pの厚みが予め設定されている基準値未満の場合(ステップS14b:NO)には、製品不良と判定される。 Further, in the thickness confirmation step S14, the thickness of the steel plate P for which it has been confirmed that the defective hardness portion W remains is measured (step S14a). The range for measuring the thickness may be the entire steel plate P, or may be only the position where the hardness defective portion W is ground in the removal step S11. The measurement method is the same as the thickness confirmation step S13. As a result of the measurement, if the thickness of the steel plate P is equal to or greater than a preset reference value (step S14b: YES), the removal step S11 is performed again. On the other hand, as a result of the measurement, if the thickness of the steel plate P is less than a preset reference value (step S14b: NO), it is determined that the product is defective.

なお、上記の鋼板の製造方法において、冷却工程S5の後に鋼板Pに対して焼鈍を行う焼鈍工程を実施しても良い。また、製造された鋼板Pに対して内部欠陥を検出する内部欠陥検出工程を実施しても良い。内部欠陥検出工程を実施する場合には、焼鈍工程を実施しない場合には冷却工程S5実施後に、焼鈍工程を実施する場合には焼鈍工程後に実施する。内部欠陥検出工程で実施する検査方法としては、上記のとおり例えば超音波探傷試験が挙げられる。 In addition, in the manufacturing method of the said steel plate, you may implement the annealing process which anneals the steel plate P after cooling process S5. Further, an internal defect detection step may be performed to detect internal defects on the manufactured steel plate P. If the internal defect detection step is to be performed, it is performed after the cooling step S5 if the annealing step is not performed, and after the annealing step if the annealing step is to be performed. Examples of the inspection method carried out in the internal defect detection step include the ultrasonic flaw detection test as described above.

また、上記の鋼板の製造方法では、表面研磨工程S9、硬度確認工程S10、硬度再確認工程S12、及び厚み確認工程S13、S14とを備えるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、硬度判定工程S8まで実施した後に、硬度不良部位Wの存在が確認されない場合には鋼板Pの製造方法を完了し、また、硬度不良部位Wの存在が確認された場合にも当該部位について除去工程S11を実施して鋼板Pの製造方法を完了としても良い。 Moreover, although the above method for manufacturing a steel plate includes a surface polishing step S9, a hardness confirmation step S10, a hardness reconfirmation step S12, and thickness confirmation steps S13 and S14, the present invention is not limited thereto. For example, after carrying out up to the hardness determination step S8, if the existence of the poor hardness region W is not confirmed, the manufacturing method of the steel plate P is completed, and even if the existence of the poor hardness region W is confirmed, the method for manufacturing the steel plate P is completed. The method for manufacturing the steel plate P may be completed by performing the removal step S11.

以上のように、本実施形態の鋼板の製造方法及び鋼板製造装置1では、圧延工程S3及び冷却工程S5が実施された鋼板Pに対して、ショットブラスト工程S6において対象となる表面P1にブラスト材Aを衝突させる。これにより、対象となる表面P1である上面P1aを含む鋼板Pの表層部分では、冷却工程S5後の鋼板Pが箇所によって残留応力が異なる応力が不均一な状態であったとしても、応力が不均一な状態を解消することができる。そして、硬度測定工程S7において、ショットブラスト工程S6で応力状態の不均一さを解消した状態で対象となる表面P1に対して硬度を測定することで、応力の影響を抑制して正確に硬度を測定することができる。このため、硬度判定工程S8では、正確に測定された硬度に基づいて硬度不良部位Wを正確に判定し、除去工程S11において硬度不良部位Wを確実に除去することができる。このため、対象となる表面P1において、硬度が品質上問題となる部分を抑制した鋼板Pを製造することができる。 As described above, in the steel plate manufacturing method and steel plate manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, blasting material is applied to the target surface P1 in the shot blasting process S6 for the steel plate P that has been subjected to the rolling process S3 and the cooling process S5. Collide A. As a result, even if the steel plate P after the cooling step S5 is in a state where the stress is uneven and the residual stress varies depending on the location, the stress is uneven in the surface layer portion of the steel plate P including the upper surface P1a which is the target surface P1. The uniform state can be resolved. Then, in the hardness measurement step S7, the hardness of the target surface P1 is measured with the non-uniformity of the stress state eliminated in the shot blasting step S6, thereby suppressing the influence of stress and accurately measuring the hardness. can be measured. Therefore, in the hardness determination step S8, the defective hardness region W can be accurately determined based on the accurately measured hardness, and the defective hardness region W can be reliably removed in the removal step S11. Therefore, on the target surface P1, it is possible to manufacture a steel plate P in which portions where hardness poses a quality problem are suppressed.

また、硬度測定工程S7で、鋼板Pの表面P1の電磁気特性を測定することによって、硬度を測定する鋼板Pの表面P1に損傷を与えることなく、また、応力の状態の影響を受けることなく、正確に硬度を測定することができる。さらに、衝突エネルギー密度を40MJ/(m・分)以上及び累積衝突エネルギーを1100MJ/m以上とすることで、対象となる表面P1を含む鋼板Pの表層の応力状態をより一層均一化することができる。 In addition, in the hardness measurement step S7, by measuring the electromagnetic characteristics of the surface P1 of the steel plate P, the surface P1 of the steel plate P whose hardness is to be measured is not damaged and is not affected by the state of stress. Hardness can be measured accurately. Furthermore, by setting the collision energy density to 40 MJ/(m 2 ·min) or more and the cumulative collision energy to 1100 MJ/m 2 or more, the stress state of the surface layer of the steel plate P including the target surface P1 is made more uniform. be able to.

また、このような鋼板Pの製造方法で製造される鋼板Pが鋼管Qの素材として用いられ、ショットブラスト工程S6、硬度測定工程S7、硬度判定工程S8及び除去工程S11が、鋼管Qの内面Q1(図7及び下記参照)となる部分について実施、すなわち、上記鋼板Pの上面P1aについて実施されることで、内部を流通する流体による腐食が懸念される鋼管Qの内面Q1部分について、腐食の影響を受けやすい硬度不良部位Wが抑制された鋼管Qを製造することができる。 Moreover, the steel plate P manufactured by such a manufacturing method of the steel plate P is used as a material for the steel pipe Q, and the shot blasting process S6, the hardness measurement process S7, the hardness determination process S8, and the removal process S11 are performed on the inner surface Q1 of the steel pipe Q. (See Fig. 7 and below), that is, the upper surface P1a of the above-mentioned steel plate P is carried out, so that the influence of corrosion on the inner surface Q1 of the steel pipe Q, where corrosion due to the fluid flowing inside is concerned, is carried out. It is possible to manufacture a steel pipe Q in which hardness defects W that are susceptible to damage are suppressed.

そして、上記鋼板Pの製造方法は、鋼管の製造方法の一工程として実施されて鋼管Qを製造するものとしても良い。すなわち、図7に示すように、本実施形態の鋼管Qの製造方法では、上記鋼板Pの製造方法で鋼板Pを製造する鋼板製造工程S20と、第一のプレス工程S21と、第二のプレス工程S22と、溶接工程S23とを備える。第一のプレス工程S21では、上記鋼板の製造方法で製造された鋼板PをU字状にプレス加工してU字状中間材P´を形成する。その際、ショットブラスト工程S6、硬度測定工程S7、硬度判定工程S8及び除去工程S11が実施された鋼板Pの上面P1aが鋼管Qとなった場合の内面Q1となるように、言い換えれば凹曲面となるように、鋼板PはU字状に加工される。また、第二のプレス工程S22では、第一のプレス工程S21で加工されたU字状中間材P´をO字状にプレス加工してO字状中間材P´´を形成する。さらに、溶接工程S23では、第二のプレス工程S22で加工されたO字状中間材P´´における鋼板Pの端部となる部分同士を、溶接線Q2にて溶接する。 The method for manufacturing the steel plate P described above may be implemented as a step in the method for manufacturing a steel pipe to manufacture the steel pipe Q. That is, as shown in FIG. 7, the method for manufacturing the steel pipe Q of the present embodiment includes a steel plate manufacturing process S20 in which the steel plate P is manufactured by the above-described method for manufacturing the steel plate P, a first press process S21, and a second press. It includes a step S22 and a welding step S23. In the first pressing step S21, the steel plate P produced by the steel plate production method described above is pressed into a U-shape to form a U-shaped intermediate material P'. At that time, the upper surface P1a of the steel plate P on which the shot blasting step S6, the hardness measurement step S7, the hardness determination step S8, and the removal step S11 were performed becomes the inner surface Q1 when the steel pipe Q is formed, in other words, it is a concave curved surface. The steel plate P is processed into a U-shape. In the second pressing step S22, the U-shaped intermediate material P' processed in the first pressing step S21 is pressed into an O-shape to form an O-shaped intermediate material P''. Furthermore, in the welding step S23, the portions of the O-shaped intermediate material P'' processed in the second pressing step S22, which are the ends of the steel plate P, are welded together along the welding line Q2.

このような鋼管の製造方法によれば、内部を流通する流体による腐食が懸念される鋼管Qの内面Q1部分について、腐食の影響を受けやすい硬度不良部位Wが抑制された鋼管Qを製造することができる。さらに、上記鋼管の製造方法において、溶接工程S23後に、鋼管Qを拡径する拡径工程を実施することで、UOE鋼管も製造することができる。 According to such a method of manufacturing a steel pipe, it is possible to manufacture a steel pipe Q in which poor hardness areas W that are susceptible to corrosion are suppressed in the inner surface Q1 of the steel pipe Q where corrosion due to fluid flowing inside is a concern. I can do it. Furthermore, in the method for manufacturing a steel pipe described above, a UOE steel pipe can also be manufactured by performing a diameter expansion process of expanding the diameter of the steel pipe Q after the welding process S23.

なお、上記硬度測定工程S7では、検査対象となる鋼板Pについて、BHループを測定し、当該BHループから得られる電磁気特性値を得て硬度を演算するものとしたが、これに限られるものではない。図8及び図9は、上記硬度測定工程S7で用いられる変形例の鋼板製造装置1Aにおける硬度測定部70Aを示している。 In addition, in the hardness measurement step S7, the BH loop is measured for the steel plate P to be inspected, and the hardness is calculated by obtaining the electromagnetic characteristic value obtained from the BH loop, but the method is not limited to this. do not have. FIGS. 8 and 9 show a hardness measuring section 70A in a modified steel sheet manufacturing apparatus 1A used in the hardness measuring step S7.

図8に示すように、本変形例の鋼板製造装置1Aの硬度測定部70Aは渦流探傷装置である。すなわち、硬度測定部70Aは、検査プローブ851と、発振器852と、ブリッジ853と、移相器854と、増幅器855と、同期検波器856と、波形生成部857と、電磁気特性値検出部858とを有する。検査プローブ851は、測定コイル851aを有する。発振器852は、所定の周波数を有する基準信号を生成し、ブリッジ853及び移相器854に出力する。ブリッジ853は、測定コイル851aの微小なインピーダンス変化を電圧に変換し増幅器855に出力する。増幅器855は、ブリッジ853から出力された信号を増幅して、同期検波器856に出力する。移相器854は、基準信号の周波数を保ったまま位相をシフトした信号を生成し、同期検波器856に出力する。同期検波器856は、増幅器855から出力された信号を、移相器854から出力される信号によって同期検波し、直流成分を抽出して波形生成部857に出力する。波形生成部857では、同期検波器856から出力された信号に基づいて図9に示すような波形を生成する。電磁気特性値検出部858では、電磁気特性値として、同期検波器856で生成された波形から、例えば渦流位相δを検出する。そして、電磁気特性値検出部858は、電磁気特性値である渦流位相δを硬度演算部720に出力する。硬度演算部720では、記憶部82(図5参照)に予め記憶されている硬度と電磁気特性値である渦流位相δとの相関関係と、硬度測定部70Aによって測定されたである渦流位相δとに基づいて硬度を算出する。 As shown in FIG. 8, the hardness measuring section 70A of the steel plate manufacturing apparatus 1A of this modification is an eddy current flaw detection device. That is, the hardness measurement section 70A includes an inspection probe 851, an oscillator 852, a bridge 853, a phase shifter 854, an amplifier 855, a synchronous detector 856, a waveform generation section 857, and an electromagnetic characteristic value detection section 858. has. The inspection probe 851 has a measurement coil 851a. Oscillator 852 generates a reference signal having a predetermined frequency and outputs it to bridge 853 and phase shifter 854. Bridge 853 converts minute impedance changes of measurement coil 851a into voltage and outputs it to amplifier 855. Amplifier 855 amplifies the signal output from bridge 853 and outputs it to synchronous detector 856. The phase shifter 854 generates a signal whose phase is shifted while maintaining the frequency of the reference signal, and outputs it to the synchronous detector 856. The synchronous detector 856 synchronously detects the signal output from the amplifier 855 using the signal output from the phase shifter 854, extracts a DC component, and outputs it to the waveform generator 857. The waveform generator 857 generates a waveform as shown in FIG. 9 based on the signal output from the synchronous detector 856. The electromagnetic characteristic value detection unit 858 detects, for example, the eddy current phase δ from the waveform generated by the synchronous detector 856 as the electromagnetic characteristic value. Then, the electromagnetic characteristic value detection section 858 outputs the eddy current phase δ, which is the electromagnetic characteristic value, to the hardness calculation section 720. The hardness calculation unit 720 calculates the correlation between the hardness stored in advance in the storage unit 82 (see FIG. 5) and the eddy current phase δ, which is an electromagnetic characteristic value, and the eddy current phase δ, which is measured by the hardness measurement unit 70A. Calculate hardness based on

このように、電磁気特性値を測定する装置としては、BHループを検出する装置に限られず、本実施形態のような渦流探傷試験装置とし、これによって得られる電磁気特性値としても良い。また、BHループを検出する装置と渦流探傷試験装置とを組み合わせても良いし、BHループを検出する装置及び渦流探傷試験装置以外でも良い。少なくとも鋼板Pの表層に磁界を発生させ、硬度の違いによって異なる応答が得られる電磁気特性値を測定可能な装置であれば適用可能である。 As described above, the device for measuring electromagnetic characteristic values is not limited to a device for detecting a BH loop, but may be an eddy current flaw detection test device as in this embodiment, and the electromagnetic characteristic values obtained thereby may be used. Further, a device for detecting a BH loop and an eddy current flaw detection test device may be combined, or a device other than a device for detecting a BH loop and an eddy current flaw detection test device may be used. Any device that can generate a magnetic field at least on the surface layer of the steel plate P and measure electromagnetic characteristic values that provide different responses depending on the difference in hardness can be applied.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図10から図12は、本発明の第2の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 10 to 12 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, members common to those used in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

図10に示すように、本実施形態の鋼板製造装置1Bは、冷却設備50と、ショットブラスト設備60との間に、平坦度測定部900と、塑性変形付与設備910(塑性変形付与部)とを備える。平坦度測定部900は、鋼板Pにおいて対象となる表面P1である上面P1aの平坦度を測定する。平坦度測定部900は、鋼板Pを搬送する搬送ローラ901と、搬送ローラ901で搬送される鋼板Pにおいて平坦度を測定する上面P1aの上方に離間した位置に配されたレーザ距離計902とを有する。レーザ距離計902は、搬送ローラ901によって搬送される鋼板Pの上面P1aにレーザを照射してその反射光を受光することで照射位置までの距離を測定する。レーザ距離計902は、搬送方向に直交する幅方向(すなわち紙面奥行方向)に複数設けられ、鋼板Pの幅全域において距離を測定可能である。このため、鋼板Pは、搬送ローラ901によって搬送されながら、上面P1a全域において距離を測定し、当該距離測定結果から上面P1aの平坦度を測定可能である。 As shown in FIG. 10, the steel plate manufacturing apparatus 1B of the present embodiment includes a flatness measurement section 900 and a plastic deformation imparting facility 910 (plastic deformation imparting section) between the cooling facility 50 and the shot blasting facility 60. Equipped with The flatness measurement unit 900 measures the flatness of the upper surface P1a, which is the target surface P1 of the steel plate P. The flatness measurement unit 900 includes a conveyance roller 901 that conveys the steel plate P, and a laser distance meter 902 that is arranged at a position spaced apart above the upper surface P1a that measures the flatness of the steel plate P conveyed by the conveyance roller 901. have The laser distance meter 902 measures the distance to the irradiation position by irradiating a laser onto the upper surface P1a of the steel plate P conveyed by the conveyance roller 901 and receiving the reflected light. A plurality of laser distance meters 902 are provided in the width direction (that is, the depth direction of the sheet) perpendicular to the conveyance direction, and can measure distances over the entire width of the steel plate P. Therefore, while the steel plate P is being conveyed by the conveyance roller 901, the distance can be measured over the entire upper surface P1a, and the flatness of the upper surface P1a can be measured from the distance measurement result.

本実施形態では、塑性変形付与設備910は、鋼板Pの平坦度を矯正することで、鋼板Pを繰り返し塑性変形させる平坦度矯正部である。図11に示すように、塑性変形付与設備910は、搬送される鋼板Pの下方に複数配された下側ローラ911と、鋼板Pの上方に複数配された上側ローラ912とを有する。下側ローラ911と上側ローラ912とは、搬送方向に位置をずらすようにして配されている。また、下側ローラ911と上側ローラ912の少なくとも一方は、上下に移動可能に設けられていて、これにより下側ローラ911と上側ローラ912との間隔を調整可能である。そして、下側ローラ911の上端と上側ローラ912の下端との間隔を鋼板Pの厚さ以下、または、下側ローラ911の上端を上側ローラ912の下端よりも上側となる(間隔寸法が負の値となる)ようにすることで、鋼板Pは、その間隔に応じて複数の下側ローラ911の上端と、複数の上側ローラ912の下端との間で蛇行して、引張変形と圧縮変形とが繰り返される。そして、表面側では上記間隔の大きさに応じて引張変形に伴う引張応力、圧縮変形に伴う圧縮応力が降伏応力を超え、これにより鋼板Pの表層には引張塑性変形、圧縮塑性変形が生じる。つまり、塑性変形付与設備910によって、鋼板Pは、表面を含む表層部分において、引張塑性変形及び圧縮塑性変形が交互に繰り返し実施される。これにより、制御冷却後に鋼板Pの表面P1を含む表層部分に生じている残留圧縮応力は、緩和される。 In this embodiment, the plastic deformation imparting equipment 910 is a flatness correction unit that repeatedly plastically deforms the steel plate P by correcting the flatness of the steel plate P. As shown in FIG. 11, the plastic deformation imparting equipment 910 includes a plurality of lower rollers 911 disposed below the steel plate P being transported, and a plurality of upper rollers 912 disposed above the steel plate P. The lower roller 911 and the upper roller 912 are arranged so as to be shifted in position in the conveying direction. Further, at least one of the lower roller 911 and the upper roller 912 is provided to be movable up and down, so that the distance between the lower roller 911 and the upper roller 912 can be adjusted. Then, the distance between the upper end of the lower roller 911 and the lower end of the upper roller 912 is set to be less than or equal to the thickness of the steel plate P, or the upper end of the lower roller 911 is set above the lower end of the upper roller 912 (if the distance dimension is negative). By making the steel plate P meander between the upper ends of the plurality of lower rollers 911 and the lower ends of the plurality of upper rollers 912 according to the interval, the steel plate P undergoes tensile deformation and compressive deformation. is repeated. Then, on the surface side, the tensile stress associated with tensile deformation and the compressive stress associated with compressive deformation exceed the yield stress depending on the size of the above-mentioned interval, and as a result, tensile plastic deformation and compressive plastic deformation occur in the surface layer of the steel plate P. That is, by the plastic deformation imparting equipment 910, tensile plastic deformation and compressive plastic deformation are alternately and repeatedly performed on the surface layer portion including the surface of the steel plate P. Thereby, the residual compressive stress occurring in the surface layer portion including the surface P1 of the steel plate P after controlled cooling is alleviated.

上記のように、表層部分に生じる塑性変形領域の厚さは、加工度Kで表すことができる。加工度Kは、当該塑性変形領域の厚みに対する鋼板Pの全厚の比である。そして、上記のように複数の下側ローラ911の上端と、複数の上側ローラ912の下端との間を蛇行することによる加工度は以下のように示される。 As mentioned above, the thickness of the plastic deformation region generated in the surface layer portion can be expressed by the working degree K. The working degree K is the ratio of the total thickness of the steel plate P to the thickness of the plastic deformation region. The degree of machining caused by meandering between the upper ends of the plurality of lower rollers 911 and the lower ends of the plurality of upper rollers 912 as described above is shown as follows.

すなわち、複数の上側ローラ912の下端との間を蛇行する鋼板Pの曲率kは、日比野の実用算式(参考文献1参照)及び図12から式(1)のように求められる。
参考文献1:社団法人 日本塑性加工学会,“矯正加工-板,管,棒,線を真直ぐにする方法-Straightening of Metal Products-Technology to Straighten Sheet,Tube and Others-”,株式会社コロナ社,1992年1月20日,p.29-89
That is, the curvature k of the steel plate P meandering between the lower ends of the plurality of upper rollers 912 is determined from Hibino's practical formula (see reference document 1) and FIG. 12 as shown in formula (1).
References 1: Japan Plastic Processing Society, "How to straighten the orthodontic processing -plate, tube, sticks, and lines -STRAIGHTENING OF METAL PRODUCTS -TECHNOLOGY TO STRAIGHTEN SHEET, TUBE AND OTHEET ERS-, Corona Co., Ltd., 1992 January 20, p. 29-89

Figure 0007397318000001
Figure 0007397318000001

ただし、k:曲率
m:定数(=6:参考文献1参照)
d:インターメッシュ(押し込み量)(mm)
L:ロール半ピッチ(mm)
である。インターメッシュdは、例えば、下側ローラ911の上端の高さ(上下方向の位置座標)に鋼板Pの板厚tを加えた値と、上側ローラ912の下端の高さ(上下方向の位置座標)との差分により求められる。また、ローラ半ピッチLは、隣り合う下側ローラ911の搬送方向における中心間距離の1/2であり、隣り合う下側ローラ911と上側ローラ912の搬送方向における中心間距離であり、曲げ梁の長さに相当する。
However, k: curvature m: constant (=6: see reference 1)
d: Intermesh (pushing amount) (mm)
L: Roll half pitch (mm)
It is. The intermesh d is, for example, the value obtained by adding the plate thickness t of the steel plate P to the height of the upper end of the lower roller 911 (vertical position coordinate), and the height of the lower end of the upper roller 912 (vertical position coordinate). ). Further, the roller half pitch L is 1/2 of the distance between the centers of adjacent lower rollers 911 in the conveyance direction, is the distance between the centers of the adjacent lower rollers 911 and upper roller 912 in the conveyance direction, and is a bending beam. corresponds to the length of

また、隣り合う上側ローラ912の下端同士の間を蛇行する鋼板Pにおいて、塑性変形している部分を示す降伏曲率kyは、同様に式(2)のように求められる。 Further, in the steel plate P meandering between the lower ends of the adjacent upper rollers 912, the yield curvature ky indicating the plastically deformed portion is similarly calculated as in equation (2).

Figure 0007397318000002
Figure 0007397318000002

ただし、ky:降伏曲率
sy:降伏応力(MPa)
t:板厚(mm)
E:縦弾性係数(MPa)
However, ky: yield curvature sy: yield stress (MPa)
t: Plate thickness (mm)
E: Longitudinal elastic modulus (MPa)

Figure 0007397318000003
Figure 0007397318000003

そして、一般に、上記のとおり少なくとも表面P1から厚さ0.25mmの範囲において硬度不良が問題となり、また、鋼材Pにおいて表層の硬度が変化し得る範囲としては、表面P1から厚さ0.5mmの範囲である。表面P1から厚さ0.5mmの範囲での硬度の変化を後述する電磁気特性の測定に基づいて測定する場合、電磁気特性を測定させるために鋼板Pの内部に生じさせる渦電流の浸透深さは、表面P1から少なくとも0.5mm以上とする必要がある。一方、残留応力の影響は、測定範囲となる表面P1から0.5mmの範囲だけでなく、当該範囲に隣接する範囲の残留応力状態も影響しうる。したがって、当該表層硬度変化部周辺の残留応力の影響を排除するためには、少なくとも表面P1から厚さ2.0mmの範囲について残留応力を緩和させることが望ましい。 Generally, as mentioned above, poor hardness becomes a problem at least in the range of 0.25 mm from the surface P1, and the range in which the hardness of the surface layer of the steel P can change is from the surface P1 to the thickness of 0.5 mm. range. When measuring the change in hardness in a thickness range of 0.5 mm from the surface P1 based on the measurement of electromagnetic properties described below, the penetration depth of the eddy current generated inside the steel plate P to measure the electromagnetic properties is , it is necessary to set the distance from the surface P1 to at least 0.5 mm. On the other hand, the residual stress may affect not only the range of 0.5 mm from the surface P1, which is the measurement range, but also the state of residual stress in the range adjacent to the range. Therefore, in order to eliminate the influence of residual stress around the surface hardness change portion, it is desirable to relax the residual stress at least in a range of 2.0 mm in thickness from the surface P1.

図13及び表1は、加工度ごとに、板厚t(mm)と塑性変形付与設備910により塑性変形した表面からの深さh(mm)との関係を計算した結果を示している。図13及び表1に示すように、加工度を1.8以上とすることで、一般的な厚板の厚さ範囲が含まれる10mm以上の厚さtの範囲において、いずれも表面P1から厚さ2.0mmの範囲について塑性変形を生じさせて残留応力を緩和させることができる。このため、加工度としては1.8以上とすることが好ましい。また、鋼板Pに塑性変形による損傷を与えることなく残留応力を緩和させるためには加工度5.0以下であることがより好ましい。このようにして目標の加工度を決定して、鋼板Pの厚さ、鋼板Pの材質の降伏応力、縦弾性係数、及び、式(1)~式(3)に基づいて、インターメッシュdによって定まる塑性変形付与設備910における下側ローラ911と上側ローラ912との位置を決定すればよい。 FIG. 13 and Table 1 show the results of calculating the relationship between the plate thickness t (mm) and the depth h (mm) from the surface plastically deformed by the plastic deformation imparting equipment 910 for each working degree. As shown in FIG. 13 and Table 1, by setting the processing degree to 1.8 or more, in the range of thickness t of 10 mm or more, which includes the thickness range of general thick plates, the thickness from surface P1 to Residual stress can be alleviated by causing plastic deformation in a range of 2.0 mm. For this reason, it is preferable that the processing degree is 1.8 or more. Moreover, in order to relieve residual stress without damaging the steel plate P due to plastic deformation, it is more preferable that the working degree is 5.0 or less. In this way, the target working degree is determined, and based on the thickness of the steel plate P, the yield stress of the material of the steel plate P, the modulus of longitudinal elasticity, and formulas (1) to (3), the intermesh d is What is necessary is to determine the positions of the lower roller 911 and the upper roller 912 in the plastic deformation imparting equipment 910.

Figure 0007397318000004
Figure 0007397318000004

塑性変形付与設備910は、平坦度測定部900による平坦度の測定結果に応じて、下側ローラ911と上側ローラ912との間隔を調整するものとしても良い。塑性変形付与設備910は、平坦度測定部900を設けず、平坦度測定部900の測定結果に関係なく、鋼板Pに対して平坦度矯正を実施することで鋼板Pに対して繰り返し塑性変形を施すものとしてもよい。 The plastic deformation imparting equipment 910 may adjust the distance between the lower roller 911 and the upper roller 912 according to the flatness measurement result by the flatness measuring section 900. The plastic deformation imparting equipment 910 does not include the flatness measuring unit 900 and repeatedly applies plastic deformation to the steel plate P by performing flatness correction on the steel plate P regardless of the measurement result of the flatness measuring unit 900. It may also be given.

また、上記においては、鋼板Pに繰り返し塑性変形を施す手段として平坦度矯正するものとしたがこれに限られるものではない。鋼板Pに対して、圧縮塑性変形と、引張塑性変形を繰り返すことで鋼板Pの表層の応力状態を調整可能であれば、例えばオイルプレス機による3点曲げを繰り返し実施するなど、他の手段によって塑性変形付与部を実現するものとしても良い。 Furthermore, in the above description, flatness correction is performed as a means of repeatedly applying plastic deformation to the steel plate P, but the present invention is not limited to this. If the stress state of the surface layer of the steel plate P can be adjusted by repeating compressive plastic deformation and tensile plastic deformation on the steel plate P, it is possible to adjust the stress state of the surface layer of the steel plate P by other means, such as repeatedly performing three-point bending with an oil press machine. It may also be used to realize a plastic deformation imparting section.

図14に示すように、このような鋼板製造装置1Bを用いた鋼板の製造方法では、冷却工程S5を実施した後に、平坦度測定部900及び塑性変形付与設備910によって鋼板Pを繰り返し塑性変形する塑性変形工程S30が実施される。すなわち、塑性変形工程S30では、まず鋼板Pの表面P1のうち対象となる上面P1aにおいて平坦度が測定される(ステップS30a)。そして、測定結果に基づいて、塑性変形付与設備910によって鋼板Pに対して繰り返し塑性変形が施される。(ステップS30b)。本実施形態の塑性変形工程S30では、鋼板Pの平坦度を矯正することにより鋼板Pに繰り返し塑性変形を施して鋼板Pの表層の応力状態を調整する平坦度矯正工程を実施する。これにより冷却設備50で冷却された直後の平坦度に応じて鋼板Pの矯正を行うことができる。このため、平坦度の矯正に伴って、鋼板Pの表面P1を含む表層部分の応力状態を調整し、均一化を図ることができる。そして、塑性変形工程S30が実施された後にさらにショットブラスト工程S6によって鋼板Pの上面P1aの応力状態を調整することで、対象となる上面P1aを含む表層部分の応力状態をより一層均一化することができる。 As shown in FIG. 14, in the steel plate manufacturing method using such a steel plate manufacturing apparatus 1B, after the cooling step S5 is performed, the steel plate P is repeatedly plastically deformed by the flatness measuring section 900 and the plastic deformation imparting equipment 910. A plastic deformation step S30 is performed. That is, in the plastic deformation step S30, the flatness is first measured on the target upper surface P1a of the surface P1 of the steel plate P (step S30a). Then, based on the measurement results, the steel plate P is repeatedly subjected to plastic deformation by the plastic deformation imparting equipment 910. (Step S30b). In the plastic deformation process S30 of the present embodiment, a flatness correction process is performed in which the flatness of the steel plate P is corrected to repeatedly apply plastic deformation to the steel plate P to adjust the stress state of the surface layer of the steel plate P. Thereby, the steel plate P can be straightened according to its flatness immediately after being cooled by the cooling equipment 50. Therefore, along with the flatness correction, the stress state of the surface layer portion including the surface P1 of the steel plate P can be adjusted and made uniform. After the plastic deformation step S30 is performed, the stress state of the upper surface P1a of the steel plate P is further adjusted by the shot blasting step S6, thereby making the stress state of the surface layer portion including the target upper surface P1a even more uniform. I can do it.

なお、本実施形態では、全ての鋼板Pに対して平坦度矯正により鋼板Pに繰り返し塑性変形を施すものとしたが、これに限られるものではない。例えば、平坦度測定部900によって鋼板Pの平坦度を測定した結果、平坦度が所定の範囲に含まれて所定の平坦性を有している場合には、塑性変形付与設備910による平坦度矯正を実施しなくても良い。すなわち、平坦度測定部900と塑性変形付与設備910との間から、塑性変形付与設備910とショットブラスト設備60との間に繋がるバイパスを設ける。そして、所定の平坦性を有している場合には、鋼板Pをバイパスに通して塑性変形付与設備910による平坦度矯正を省略し、所定の平坦性を有していない場合のみ塑性変形付与設備910によって平坦度矯正を実施しても良い。このようにすることで、不要な平坦度矯正の実施を削減して効率良く鋼板Pを製造することができるとともに、応力状態が不均一な場合には、ショットブラスト処理と合せて確実に応力状態の均一化を図って鋼板Pを製造することができる。 In addition, in this embodiment, the steel plates P are repeatedly subjected to plastic deformation by flatness correction for all the steel plates P, but the present invention is not limited to this. For example, as a result of measuring the flatness of the steel plate P by the flatness measurement unit 900, if the flatness is within a predetermined range and has a predetermined flatness, the flatness correction is performed by the plastic deformation imparting equipment 910. It is not necessary to carry out. That is, a bypass is provided that connects between the flatness measurement unit 900 and the plastic deformation imparting equipment 910 and between the plastic deformation imparting equipment 910 and the shot blasting equipment 60. If the steel plate P has a predetermined flatness, the steel plate P is passed through the bypass and flatness correction by the plastic deformation imparting equipment 910 is omitted, and only if the steel plate P does not have the predetermined flatness, the plastic deformation imparting equipment Flatness correction may be performed by 910. By doing this, it is possible to efficiently manufacture the steel plate P by reducing the need for unnecessary flatness correction, and if the stress state is uneven, the stress state can be reliably maintained in conjunction with shot blasting. The steel plate P can be manufactured with uniformity.

また、上記においては、鋼板Pに繰り返し塑性変形を施す方法として平坦度矯正するものとしたがこれに限られるものではない。鋼板Pに対して、圧縮塑性変形と、引張塑性変形を繰り返すことで鋼板Pの表層の応力状態を調整可能であれば、他の方法によって塑性変形付与部を実現するものとしても良い。 Furthermore, in the above description, flatness correction is performed as a method of repeatedly subjecting the steel plate P to plastic deformation, but the method is not limited to this. As long as the stress state of the surface layer of the steel plate P can be adjusted by repeatedly subjecting the steel plate P to compressive plastic deformation and tensile plastic deformation, the plastic deformation imparting portion may be realized by other methods.

(実施例1)
図15及び図16は、本発明の実施例1を示している。図15は、(a)が、第1の実施形態の鋼板製造装置1によって鋼板Pを製造した場合において、ショットブラスト設備60によってショットブラスト工程S6を実施する直前の鋼板Pの上面P1aの残留応力を測定した結果であり、また、(b)がショットブラスト工程S6を実施した直後の鋼板Pの上面P1aの残留応力を測定した結果である。鋼板PにはX65(降伏応力450MPa)を用いた。ショットブラスト処理に用いたブラスト材Aは鋼球(材質SS400)であり、粒直径1.0mmのものとした。また、ショットブラスト処理時の衝突エネルギー密度は392MJ/(m・分)、及び累積衝突エネルギーは1958MJ/mとした。残留応力はX線応力測定法によって測定した。負の値は圧縮応力を示し、正の値は引張応力を示している。また、図15は、応力範囲ごとに示した度数分布であり、-50MPa未満-100MPa以上のバンド、-100MPa未満-150MPa以上のバンドというように50MPaのバンドごとの度数を示している。図15(a)に示すように、ショットブラスト工程S6前における残留応力は、平均で-225MPaであり、標準偏差は77.5MPaであった。一方、図15(b)に示すように、ショットブラスト工程S6を実施することで、鋼板Pの上面P1a全体を、平均326MPaの圧縮応力状態とし、標準偏差16.4MPaとなり、標準偏差を26MPaの範囲に収めることができた。これにより圧縮応力状態で均一化を図ることができ、その後の硬度測定工程S7において応力の影響を受けずに正確に硬度を測定できる状態とすることが確認できた。
(Example 1)
15 and 16 show Example 1 of the present invention. FIG. 15 shows residual stress on the upper surface P1a of the steel plate P immediately before the shot blasting process S6 is performed by the shot blasting equipment 60 in the case where (a) shows the steel plate P manufactured by the steel plate manufacturing apparatus 1 of the first embodiment. (b) is the result of measuring the residual stress on the upper surface P1a of the steel plate P immediately after performing the shot blasting step S6. For the steel plate P, X65 (yield stress 450 MPa) was used. The blasting material A used in the shot blasting process was a steel ball (material SS400) with a grain diameter of 1.0 mm. Further, the collision energy density during shot blasting was 392 MJ/(m 2 ·min), and the cumulative collision energy was 1958 MJ/m 2 . Residual stress was measured by X-ray stress measurement. Negative values indicate compressive stress and positive values indicate tensile stress. Further, FIG. 15 is a frequency distribution shown for each stress range, and shows the frequency for each 50 MPa band, such as a band of less than -50 MPa to more than 100 MPa, and a band of less than -100 MPa to more than 150 MPa. As shown in FIG. 15(a), the residual stress before the shot blasting step S6 was -225 MPa on average, and the standard deviation was 77.5 MPa. On the other hand, as shown in FIG. 15(b), by performing the shot blasting process S6, the entire upper surface P1a of the steel plate P is brought into a state of compressive stress with an average of 326 MPa, with a standard deviation of 16.4 MPa, and a standard deviation of 26 MPa. I was able to get it within range. As a result, it was confirmed that the compressive stress state could be made uniform, and that the hardness could be accurately measured without being affected by stress in the subsequent hardness measurement step S7.

図16は、鋼板Pの上面P1aについて硬度測定部70Aによって電磁気特性値として増分透磁率(Ω)を測定した結果を、上面P1a上にコンターによって示したものである。増分透磁率は、測定結果から得られる図4に示すBHループにおいて、B=0における変化率を示す値である。H=0であれば、H=+Hcの場合でも、H=-Hcの場合でも構わない。図16(a)は冷却工程S5実施直後の測定結果を示している。また、図16(b)はショットブラスト工程S6実施直後の測定結果を示している。図16(a)に示すように、冷却工程S5実施直後では、鋼板Pの上面P1a上の増分透磁率の測定結果は大きなむらとなって表れている。これは、冷却工程S5までの工程の影響により鋼板Pの上面P1aを含む表層部分の応力状態が不均一であり、応力の影響を受けて増分透磁率の測定結果もばらつきが生じてしまっていることによる。一方、図16(b)に示すように、ショットブラスト工程S6実施直後では、ショットブラスト処理により鋼板Pの上面P1aを含む表層部分の応力状態について圧縮応力側で均一化が図られて、これにより応力の影響を受けずに増分透磁率の測定結果にもばらつきが生じていない。このため、硬度の影響によるわずかな増分透磁率の変化も検出が可能となっている。 FIG. 16 shows the results of measuring the incremental magnetic permeability (Ω) as an electromagnetic characteristic value on the upper surface P1a of the steel plate P by the hardness measurement unit 70A, using contours on the upper surface P1a. The incremental magnetic permeability is a value indicating the rate of change at B=0 in the BH loop shown in FIG. 4 obtained from the measurement results. As long as H=0, it does not matter whether H=+Hc or H=-Hc. FIG. 16(a) shows the measurement results immediately after performing the cooling step S5. Moreover, FIG.16(b) has shown the measurement result immediately after shot blasting process S6 implementation. As shown in FIG. 16(a), immediately after the cooling step S5 is performed, the measurement results of the incremental magnetic permeability on the upper surface P1a of the steel plate P appear as large irregularities. This is because the stress state of the surface layer including the upper surface P1a of the steel plate P is uneven due to the influence of the steps up to the cooling step S5, and the measurement results of the incremental magnetic permeability also vary due to the influence of stress. It depends. On the other hand, as shown in FIG. 16(b), immediately after the shot blasting step S6 is performed, the stress state of the surface layer portion including the upper surface P1a of the steel plate P is made uniform on the compressive stress side by the shot blasting process, and as a result, There is no variation in the measurement results of incremental magnetic permeability because it is not affected by stress. Therefore, it is possible to detect even slight changes in incremental magnetic permeability due to the influence of hardness.

(実施例2)
図17は、本発明の実施例2を示している。実施例2では、第1の実施形態の鋼板製造装置1によって鋼板Pを製造した場合において、各種条件を変えてショットブラスト設備60によってショットブラスト工程S6を実施した直後の鋼板Pの上面P1aの残留応力を測定し、応力状態の均一化の程度を評価した。具体的には、表2に示すように、実施例2-1~2-6については、ブラスト材Aを球状として平均粒直径を1.0、2.0、3.5mmとした。実施例2-7については、ブラスト材Aを多角粒子状として平均粒相当直径を0.5mmとした。平均粒相当直径は重量及び比重から体積を求め、当該体積をブラスト材Aの数で割った値から求めた。なお、ブラスト材Aはいずれの実施例においても鋼材から形成されている。また、実施例2-1~2-7において、噴射速度、噴射流量、噴射面積、鋼板Pの通板速度を変化させることで、ブラスト材Aによって鋼板Pに与えられる衝突エネルギー密度及び累積エネルギー密度を異なるものとした。そして、実施例1同様にブラスト材Aを噴射させた鋼板Pの上面P1aの残留応力を測定し標準偏差を求めた。標準偏差が40MPa以下の場合には応力状態が均一化されたと判断して○または◎と評価し、特に標準偏差が26MPa以下の場合には応力状態がより均一化されたと判断して◎とした。また、標準偏差が40MPa超えの場合には応力状態が不均一なままと判断して×とした。また、ショットブラスト工程S6実施後の表面P1の粗度を測定した。粗度は、JIS B 0601 付属書JAにより、十点平均粗さRZJISとした。そして、粗度が100μm以下の場合には○または◎と評価し、特に粗度が50μm以下の場合には◎とした。また、粗度が100μm超えの場合には表面の粗度が鋼材として不適切と判断して×とした。
(Example 2)
FIG. 17 shows a second embodiment of the present invention. In Example 2, when the steel plate P is manufactured by the steel plate manufacturing apparatus 1 of the first embodiment, the residual amount on the upper surface P1a of the steel plate P immediately after the shot blasting step S6 is performed by the shot blasting equipment 60 under various conditions. The stress was measured and the degree of uniformity of the stress state was evaluated. Specifically, as shown in Table 2, in Examples 2-1 to 2-6, the blasting material A was spherical and the average particle diameter was 1.0, 2.0, and 3.5 mm. In Example 2-7, the blasting material A was made into polygonal particles and the average particle equivalent diameter was 0.5 mm. The average grain equivalent diameter was determined by determining the volume from the weight and specific gravity, and dividing the volume by the number of blasting materials A. Incidentally, the blasting material A is made of steel material in all embodiments. In addition, in Examples 2-1 to 2-7, by changing the injection speed, injection flow rate, injection area, and threading speed of the steel plate P, the collision energy density and cumulative energy density given to the steel plate P by the blasting material A. were made different. Then, as in Example 1, the residual stress on the upper surface P1a of the steel plate P onto which the blasting material A was sprayed was measured, and the standard deviation was determined. When the standard deviation is 40 MPa or less, it is judged that the stress state has been made uniform and evaluated as ○ or ◎. In particular, when the standard deviation is 26 MPa or less, it is judged that the stress state has been made more uniform and it is given ◎. . Moreover, when the standard deviation exceeds 40 MPa, it is judged that the stress state remains non-uniform and it is marked as ×. Moreover, the roughness of the surface P1 after shot blasting step S6 was measured. The roughness was determined as 10-point average roughness RZJIS according to JIS B 0601 Appendix JA. When the roughness is 100 μm or less, it is evaluated as ○ or ◎, and especially when the roughness is 50 μm or less, it is evaluated as ◎. In addition, when the roughness exceeds 100 μm, the surface roughness is judged to be inappropriate as a steel material and is marked as ×.

Figure 0007397318000005
Figure 0007397318000005

実施例2-1~2-7に示すように、応力状態の均一化が×と判定された例はなく、いずれも標準偏差が40MPa以下となり応力状態の均一化が図られた。また、実施例2-1、2-2、2-4、2-5については標準偏差が26MPa以下となり特に応力状態の均一化が図られた。また、実施例2-1~2-7に示すように、表面の粗度が×と判定された例はなく、いずれも粗度が100μm以下となった。また、特に実施例2-1~2-4、2-6、2-7については粗度が50μm以下となり特に表面の粗度を良好なものとすることができた。応力の均一化及び表面の粗度を総合して、いずれの実施例2-1~2-7においても基準値を満たし、特に実施例2-1、2―2、2-4においては応力の均一化、表面の粗度のいずれもより好ましい範囲に含まれる結果となった。 As shown in Examples 2-1 to 2-7, there was no example in which the uniformity of the stress state was judged as poor, and in all cases, the standard deviation was 40 MPa or less, and the stress state was made uniform. Further, in Examples 2-1, 2-2, 2-4, and 2-5, the standard deviation was 26 MPa or less, and the stress state was particularly uniform. Furthermore, as shown in Examples 2-1 to 2-7, there were no examples in which the surface roughness was determined to be poor, and in all cases the roughness was 100 μm or less. Further, especially in Examples 2-1 to 2-4, 2-6, and 2-7, the roughness was 50 μm or less, and the surface roughness was particularly good. In terms of stress uniformity and surface roughness, all Examples 2-1 to 2-7 satisfy the standard value, and especially Examples 2-1, 2-2, and 2-4 have a stress uniformity. Both the uniformity and the surface roughness were within more preferable ranges.

図17は、実施例2-1~2-7の結果を、X軸を衝突エネルギー密度、Y軸を累積衝突エネルギーとしたグラフにプロットしたものである。なお、実施例2-4~2-6のプロットは、実施例2-1のプロットに重なっている。この結果から、衝突エネルギー密度は40MJ/(m・分)以上であることが好ましく、200MJ/(m・分)以上であることがより好ましく、また、累積衝突エネルギーは1100MJ/m以上であることが好ましいことが明らかとなった。 FIG. 17 is a graph plotting the results of Examples 2-1 to 2-7 with the X axis representing the collision energy density and the Y axis representing the cumulative collision energy. Note that the plots of Examples 2-4 to 2-6 overlap the plots of Example 2-1. From this result, the collision energy density is preferably 40 MJ/(m 2 ·min) or more, more preferably 200 MJ/(m 2 ·min) or more, and the cumulative collision energy is 1100 MJ/m 2 or more. It has become clear that it is preferable that

以上、本発明の実施形態及び実施例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes within the scope of the gist of the present invention. It will be done.

1、1A、1B 鋼板製造装置
30 圧延部
50 冷却部
60 ショットブラスト部
70、70A 硬度測定部
90 硬度判定部
A ブラスト材
P 鋼板
P1 表面
Q 鋼管
Q1 内面
S スラブ
S3 圧延工程
S5 冷却工程
S6 ショットブラスト工程
S7 硬度測定工程
S8 硬度判定工程
S11 除去工程
S21 第一のプレス工程
S22 第二のプレス工程
S23 溶接工程
S30 塑性変形工程
W 硬度不良部位
1, 1A, 1B Steel plate manufacturing apparatus 30 Rolling section 50 Cooling section 60 Shot blasting section 70, 70A Hardness measuring section 90 Hardness judgment section A Blasting material P Steel plate P1 Surface Q Steel pipe Q1 Inner surface S Slab S3 Rolling process S5 Cooling process S6 Shot blasting Process S7 Hardness measurement process S8 Hardness determination process S11 Removal process S21 First pressing process S22 Second pressing process S23 Welding process S30 Plastic deformation process W Poor hardness area

Claims (8)

スラブを制御圧延する圧延工程と、
前記圧延工程で制御圧延された鋼板を、制御冷却する冷却工程と、
前記冷却工程で制御冷却された前記鋼板の少なくとも一部の表面に、ブラスト材を衝突させて、前記表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整するショットブラスト工程と、
前記鋼板の前記ショットブラスト工程が実施された前記表面の硬度を測定する硬度測定工程と、
前記硬度測定工程の測定結果に基づいて、硬度が予め設定された閾値を超える部位を硬度不良部位と判定する硬度判定工程と、
前記硬度不良部位を除去する除去工程とを備える鋼板の製造方法。
A rolling process of controllingly rolling the slab;
a cooling step of controllingly cooling the steel plate subjected to controlled rolling in the rolling step;
A shot blasting step of colliding a blasting material against at least a part of the surface of the steel plate that has been controlled and cooled in the cooling step to adjust the stress state of the surface layer of the steel plate including the surface;
a hardness measuring step of measuring the hardness of the surface of the steel plate that has been subjected to the shot blasting step;
a hardness determination step of determining a region whose hardness exceeds a preset threshold as a hardness defective region based on the measurement results of the hardness measurement step;
and a removing step of removing the portion with poor hardness.
前記硬度測定工程では、前記表面の電磁気特性を測定することによって前記表面の硬度を測定する請求項1に記載の鋼板の製造方法。 2. The method of manufacturing a steel plate according to claim 1, wherein in the hardness measuring step, the hardness of the surface is measured by measuring electromagnetic characteristics of the surface. 前記ショットブラスト工程では、前記ブラスト材から前記鋼板の前記表面に与えられる衝突エネルギー密度が40MJ/(m・分)以上で、累積衝突エネルギーが1100MJ/m以上である請求項1または請求項2に記載の鋼板の製造方法。 In the shot blasting step, the collision energy density imparted from the blasting material to the surface of the steel plate is 40 MJ/(m 2 ·min) or more, and the cumulative collision energy is 1100 MJ/m 2 or more. 2. The method for manufacturing a steel plate according to 2. 前記冷却工程と前記硬度測定工程との間で実施され、前記鋼板を繰り返し塑性変形することで、前記鋼板の表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整する塑性変形工程を備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。 From claim 1, comprising a plastic deformation step carried out between the cooling step and the hardness measuring step, the step of repeatedly plastically deforming the steel sheet to adjust the stress state of the surface layer of the steel sheet including the surface of the steel sheet. The method for manufacturing a steel plate according to claim 3. 前記鋼板は鋼管の素材として用いられ、
前記ショットブラスト工程、前記硬度測定工程、前記硬度判定工程及び前記除去工程は、前記鋼管の内面となる部分について実施する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法。
The steel plate is used as a material for steel pipes,
The method for manufacturing a steel plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the shot blasting step, the hardness measurement step, the hardness determination step, and the removal step are performed on a portion that becomes the inner surface of the steel pipe.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の鋼板の製造方法で製造された鋼板をU字状にプレス加工する第一のプレス工程と、
前記第一のプレス工程で加工された前記鋼板をO字状にプレス加工する第二のプレス工程と、
前記第二のプレス工程で加工された前記鋼板の端部同士を溶接する溶接工程とを備える鋼管の製造方法。
A first pressing step of pressing a steel plate manufactured by the method for manufacturing a steel plate according to any one of claims 1 to 5 into a U-shape;
a second pressing step of pressing the steel plate processed in the first pressing step into an O-shape;
and a welding step of welding together the ends of the steel plates processed in the second pressing step.
スラブを制御圧延する圧延部と、
前記圧延部で制御圧延された鋼板を、制御冷却する冷却部と、
前記冷却部で制御冷却された前記鋼板の少なくとも一部の表面に、ブラスト材を衝突させて、前記表面を含む前記鋼板の表層の応力状態を調整するショットブラスト部と、
前記鋼板の前記ショットブラスト部によってショットブラストされた前記表面の硬度を測定する硬度測定部と、
前記硬度測定部の測定結果に基づいて、硬度が予め設定された閾値を超える部位を硬度不良部位と判定する硬度判定部とを備える鋼板製造装置。
a rolling section that performs controlled rolling of the slab;
a cooling unit that controls and cools the steel plate subjected to controlled rolling in the rolling unit;
a shot blasting section that adjusts the stress state of the surface layer of the steel plate including the surface by colliding a blasting material with at least a part of the surface of the steel plate that has been controlled and cooled in the cooling section;
a hardness measuring unit that measures the hardness of the surface shot blasted by the shot blasting unit of the steel plate;
A steel plate manufacturing apparatus comprising: a hardness determining section that determines a region whose hardness exceeds a preset threshold value as a hardness defective region based on a measurement result of the hardness measuring section.
コンピュータを、
スラブを制御圧延及び制御冷却することで生成された鋼板のうち、ブラスト材を衝突させて表層の応力状態が調整された表面に対して測定された電磁気特性から、当該表面の硬度を演算する硬度演算手段、
前記硬度演算手段によって演算された硬度に基づいて硬度が予め設定された閾値を越える部位を硬度不良と判定する硬度判定手段、
として機能させるためのプログラム。
computer,
Hardness is calculated from the electromagnetic properties measured on the surface of a steel plate produced by controlled rolling and controlled cooling of a slab, on which the stress state of the surface layer has been adjusted by colliding with blasting material. calculation means,
hardness determining means for determining a portion whose hardness exceeds a preset threshold value as having poor hardness based on the hardness calculated by the hardness calculating means;
A program to function as
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