JPH0215804A - 溝形鋼の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は孔型熱間圧延加工と冷間加工とを組み合わせて
、ビレットより平行なフランジ部を有する溝形鋼を製造
する方法に関する。

［従来の技術］ 一般に普通鋼などを素材として溝形鋼を製造する場合、
孔型熱間圧延によって所望の最終形状の溝型鋼に形成し
ていた。しかしステンレス鋼、中でも５ＵＳ３０４など
のオーステナイト系ステンレス鋼などにおいては、前記
鋼に比較して変形能が悪く、高温での変形抵抗が大きく
、焼付きが発生し易いため、前記熱部圧延において成形
した場合、製品に表面疵が多く発生すると共に圧延ロ−
ルが早期に摩耗するなどの欠点があり、実用に供し得な
いものであった。

したがって、従来５ＵＳ３０４などのステンレス鋼を素
材として溝形鋼を製造する場き、一般に大変非能率的で
はあるが、２木のアングルを長手方向に平行に並べ、突
合溶接を行い、ついで表裏に形成されたビードを切削に
よって除去し、溝形鋼を製造している。

このように、従来ステンレス溝形鋼の製造においては生
産性が悪く、かつコスト的にも非常に高いものになるに
も拘わらず溶接により製造されており、近年ステンレス
溝形鋼が建築用材料、装飾材料としての需要が増加して
いることと併せて、安価なステンレス溝形鋼の製造方法
の開発が要望されていた。

［発明が解決しようとする課運〕 本発明は従来のＳ　ＯＳ　３０４などの高温での変形抵
抗の大きい材料の孔型圧延、ユニバーサル圧延における
上記欠点に鑑みてなされもので、孔型熱間圧延を行って
も焼付きが発生せず、表面疵の発生がなくかつ圧延ロー
ルの摩耗の少ない溝形鋼の製造方法を提供することを目
的とする。

［課厘を解決するための手Ｐｉ］ 本発明者等はオーステナイト系ステンレス鋼が他鋼種に
比べて変形能が悪く、かつ高温での変形抵抗が高く、容
易に焼付きが発生し易いという材料的要因と、圧延時フ
ランジ部においてロール周速に大きな差が生じ、フラン
ジ部に焼付きが発生し易い成形上の要因について考慮し
、本発明を完成した。

本発明の溝形鋼の製造方法は、フランジ部とウェブ部と
より形成される溝形鋼のｗＪ造において、所定の孔型を
形成した複数組の圧延ロールでもって、所定温度に加熱
された圧延素材に加工を施し、一対のフランジ部および
ウェブ部が直線状で、かつフランジ部とウェブ部とが連
結する隈角部に相当する箇所にほぼ直角な突出部を形成
し、さらに突出部の裏面側に凹部を形成し、フランジ部
およびウェブ部の肉厚が製品寸法とほぼ同一の厚さであ
る第１の中間製品を形成し、前記第１の中間製品を直ち
に連続して巻き取り、ついでコイル状態のまま固溶化熱
処理を施し、ついで互いに平行に配置された複数組の熱
間成形ロールでもって、前記第１の中間製品のウェブ部
と直線状の一対のフランジ部を少なくとも２パス以上熱
間成形しフランジ部とウェブ部とが連結する隈角部を直
角に近い角度に折り曲げて第２の中間製品とし、ついで
最終仕上加工において、前記第２の中間製品のウェブ部
およびフランジ部を同時に一対の水平ロールと一対の垂
直ロールで成形し、平行なフランジ部と平坦なウェブ部
を有する溝形鋼を形成することをｆ￥徴とする。

［作用］ そして、本発明はビレットなどの圧延素材から横断面が
前記のような中間素材を孔型圧延によって成形するに、
互いに平行に配設され、少なくとも一方が駆動装置によ
って回転させられる複数組のロールを用い、フランジ部
におけるロール周速差を小さくするため、フランジ部を
ウェブ部と同様に直線状となすものである。

かつ、本発明は熱間圧延加工により成形された第１の中
間製品を直ちに巻き取り、コイル化することにより、固
溶化熱処理による変形、曲がりを防止し、かつ矯正にお
ける材料の供給、取り出しを容易にする。

さらに、本発明は前記中間製品から互いに平行なフラン
ジ部と直角で平坦なウェブ部を有する溝形鋼を冷間ロー
ル加工するに、被加工材であるオーステナイト系ステン
レス鋼は冷間加工により著しく加工硬化する特性がある
ので、固溶化熱処理から取り出した第１の中間製品を直
ちにそのまま熱間で、ウェブ部と同様に直線状のフラン
ジ部を段階的に成形し、フランジ部とウェブ部が連結す
る隈角部を直角に近い角度まで折り曲げるもので、かつ
１パスで所望の加工量が得られないことを考慮し、互い
に平行に配設させられた熱間ロールによるパス回数を少
なくとも２パス以上として、第２の中間製品とする。

ついで最終仕上げ加工において、フランジ部が外側に開
くのを防止するため、ウェブ部に対して１〜２°程度フ
ランジ部が内側に傾斜する溝形鋼を製造するに、前記第
２の中間製品のウェブ部およびフランジ部を同時に一対
の水平ロールと、−対の垂直ロールで成形するものであ
り、不適当な加工により中間製品が部分的に厚み変化を
生じたり、製品にきすが生じるのを防止するものである
。

また、花形熱間加工において中間製品のフランジ部とウ
ェブ部と直線状にとしたのは、フランジ部におけるロー
ル周速差を小さくし、フランジ部に焼付きが発生するの
を防止するためである。

さらに、中間製品のフランジ部とウェブ部が連結する隈
角部に相当す箇所にほぼ直角な突出部を形成したのは、
冷開成形においては肉の張り出しが少なく成形が困難で
あるためであり、また、突出部の裏面側に曲率半径がフ
ランジ部の板厚の２倍以上の凹部を形成したのは、これ
以下では冷間ロール加工においてフランジ部をウェブ部
に対して直角に加工する時に、成形初期に局部的に加工
硬化が生じ、良好な隈角部が得られないためである。

また、冷間ロール加工において、必要に応じて冷間ロー
ルの前後をピンチローラを設けるものである。これは中
間製品の噛み込みを改善したり、成形ロールのスリップ
を防止するもである。

［実施例］ 以下に本発明をその一実施例に基づいて説明する。

本発明は、はじめに互いに平行に配設され、少なくとも
一方が駆動装置によって回転させられる所定の孔型を形
成した複数組の圧延ローラを用いて、ビレットから第１
の中間製品を成形するものである。第４図および第５図
に示すように、１はビレットで、２は一対のフランジ部
３およびウェブ部４が直線状で、かつフランジ部３とウ
ェブ部４とが連結する隈角部５に相当する箇所に直角な
突出部６と、突出部６の裏面側に凹部７を形成した第１
の中間製品である。

第１図は前記の第１の中間製品２を成形する、互いに平
行に配設され、下方が図示しない駆動装置によって回転
させられる所定の孔型を形成した最終圧延ロールを示し
たもので、８は上ロールで、９は駆動ロールで、１０は
孔型である。

第２図は第１の中間製品２を固溶化熱処理後直ちに熱間
ロール加工するに用いる、互いに平行に配設され所望の
ロール形状をした複数組の成形ロールを配設した概略図
であり、１１は入側のピンチローラ、１２は出側のピン
チローラで、１３は上方に設けた凸型ロールで、１４は
下方に設けた凹型ロールである。第３図は第２の中間製
品に加工する凸型ロール１３と凹型ロール１４のローラ
形状を示す側面図である。

第６図は、最終仕上加工においてウェブ部４に対してほ
ぼ直角な７ランノ部３と、はぼ平坦なウェブ部４を有す
る製品２０を成形する一対の水平ロール１６と、一対の
垂直ロールである。

そして、５０Ｘ５０Ｘ３Ｘ４０００＋ｓ輪の溝形鋼を製
造するに、初めに断面が５０角、長さ１００Ｑｓ＋ｓの
５ＵＳ３０４のビレット１を１０５０℃に加熱し、つい
でビレット１を図示しないローラで圧延ローラまで移送
し、ビレット１を順次加工し、フランジ部３およびウェ
ブ部４の肉厚が製品寸法と同一の厚さの３ｍｍで一対の
フランジ部３およびウェブ部が直線状で、かつフランジ
部３とウェブ部４とが連結する隈角部５に相当する箇所
に直角な突出部６を形成し、かつ突出部６の裏面側に曲
率半径がフランジ部３の板厚の２．５倍の凹部７を形成
した第１の中間製品２を製造した。

そして、この第１の中間製品２を直ちに巻き取り、コイ
ル化した後、加熱炉に挿入し、１０５０℃で１時間固溶
化熱処理を施した。

本発明においては第１の中間製品２を巻き取り、コイル
化状態で熱処理を施したことによ？て厚さ３−一の第１
の中間製品２が変形したり曲がりが生じることがなかっ
た。

ついで、加熱炉から取り出した第１の中間製品２を直ち
に熱間でピンチローラ１１で挟持し、第３図に示したよ
うに上下に配設した凹型口・−ラ１３と、凸型ローラ１
４間に噛み込ませて、フランジ部３を段階的に成形し、
厚み変化を生じることなくウェブ部４に対して直角に近
い角度に折り曲げ第２の中間製品２１とした。

引き続き、最終仕上加工において前記第２の中間製品２
１を一対の水平ロール１６と一対の垂直ロール１７とで
、同時にウェブ部４とフランジ部３とを成形し、よって
一対のフランジ部３を垂線に対して１，５°内側に傾斜
し、かつ平坦なウェブ部４を有する溝形鋼２０を製造し
た。

［発明の効果］ 上述のように、本発明は孔型熱間圧延加工において横断
面が直線状の中間製品を製造することによって、オース
テナイト系ステンレス鋼のように変形能が悪く、かつ非
常に焼付きが発生し易い鋼においても表面疵が発生する
ことなく熱間圧延加工ができ、かつ熱間ロール加工にお
いても凸型ローラと、凹型ローラを組み合わせて用いる
ことにより中間製品に厚みに変化を与えることなく直角
な隈角部と平行なフランジ部を有する溝型鋼を製造でき
、従来のアングル溶接して溝形鋼としたものに比べて大
幅に安価に製造し得るものである。

さらに、通常、普通鋼を素材として孔型圧延法により溝
型鋼を製造する場合、仕上孔型では肉の張り出しを良く
するため、フランジ部に側圧をかけるのが一般的である
が、この側圧によりフランジ部にかじりが発生し易くな
り、これを防止するため通常フランジ部に若干テーバを
つけて圧延しており、上記圧延法により製造された溝形
鋼のりフランジ部にはテーパがそのまま残っているもの
である。

これに対して本発明法では、フランジ部とウェブ部を直
線状としたものであり、フランジ部にかじりが発生する
心配がなく、従来法のようにフランジ部にテーバを付け
る必要がないものであり、このように本発明法は高い実
用性を有するものである。

加えるに、本発明は熱間圧延加工により成形された第１
の中間製品を直ちに巻き取り、コイル化することにより
、固溶化熱処理による変形、曲がりを防止し、かつ矯正
における材料の供給、取り出しを容易にする。その上、
固溶化熱処理がら取り出した第１の中間製品を直ちにそ
のまま熱間で、ウェブ部と同様に直線状のフランジ部を
段階的に成形し、フランジ部とウェブ部が連結する隈角
部を直角に近い角度まで折り曲げるもので、変形抵抗が
少なく、ローラの損耗することがなく、かつ製品の表面
疵が極めて少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は最終圧延ロールの形状を示す側面図、第２７は
冷間ロール加工に用いるロールおよびピンチローラの配
列を示した概略図で、第３図は冷間ロール加工に用いる
凸型ローラと凹型ローラ形状を示す側面図、第４図はビ
レットの側面図、第５図は第１の中間製品の横断面図、
第６図は最終仕上加工で用いる水平ロールと垂直ロール
の側面図である。 １・・・ビレット、２！・・第１の中間製品、３・・・
フランジ部、４・・・ウェブ部、５・・・隈角部、６・
・・突出部、７・・・凹部、８・・・上ロール、９・・
・下ロール、１０・・・孔型、１１および１２・・・ピ
ンチローラ、１３・・・凸型ローラ、１４・・・凹型ロ
ーラ、１６・・・水平ロール、１７・・・垂直ロール、
２１・・・第２の中間製品、２０・・・製品。 第 図 第２図 ？Ａ５図 第４Ｆ２ ？）３０ 第６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フランジ部とウェブ部とより形成される溝形鋼の
   製造において、所定の孔型を形成した複数組の圧延ロー
   ルでもつて、所定温度に加熱された圧延素材に加工を施
   し、一対のフランジ部およびウェブ部が直線状で、かつ
   フランジ部とウェブ部とが連結する隈角部に相当する箇
   所にほぼ直角な突出部を形成し、さらに突出部の裏面側
   に凹部を形成し、フランジ部およびウェブ部の肉厚が製
   品寸法とほぼ同一の厚さである第１の中間製品を形成し
   、前記第１の中間製品を直ちに連続して巻き取り、つい
   でコイル状態のまま固溶化熱処理を施し、ついで互いに
   平行に配置された複数組の熱間成形ロールでもって、前
   記第１の中間製品のウェブ部と直線状の一対のフランジ
   部を少なくとも２パス以上熱間成形しフランジ部とウェ
   ブ部とが連結する隈角部を直角に近い角度に折り曲げて
   第２の中間製品とし、ついで最終仕上加工において、前
   記第２の中間製品のウェブ部およびフランジ部を同時に
   一対の水平ロールと一対の垂直ロールで成形し、平行な
   フランジ部と平坦なウェブ部を有する溝形鋼を形成する
   ことを特徴とする溝形鋼の製造方法。