JPH03110001A - 棒鋼および線材の製造方法 - Google Patents
棒鋼および線材の製造方法Info
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- JPH03110001A JPH03110001A JP24524889A JP24524889A JPH03110001A JP H03110001 A JPH03110001 A JP H03110001A JP 24524889 A JP24524889 A JP 24524889A JP 24524889 A JP24524889 A JP 24524889A JP H03110001 A JPH03110001 A JP H03110001A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
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- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
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。
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、凝固収縮孔が一装置に圧着さねかつ微細な圧
延組織をｂつ、強度および延性に優」］る棒網および線
材を製造する方法に関する・ｂのである。
延組織をｂつ、強度および延性に優」］る棒網および線
材を製造する方法に関する・ｂのである。
［従来の技術］
建造物・や機械構造物に使用される構造用棒鋼は産業の
基礎資材どして大量に消費されるため、品質の安定性と
並んで製造コストの低減要求が強い。そのため、鋼塊か
ら分塊工程を経て棒鋼および線材に熱間圧延する方法に
替えて、連続鋳造した鋳片を熱間圧延する方法が普及し
ている。
基礎資材どして大量に消費されるため、品質の安定性と
並んで製造コストの低減要求が強い。そのため、鋼塊か
ら分塊工程を経て棒鋼および線材に熱間圧延する方法に
替えて、連続鋳造した鋳片を熱間圧延する方法が普及し
ている。
この熱間圧延の役割は、鋳１４の最終凝固部イ４近に形
成される収縮孔や多孔質部の圧着および鋼材に必要な靭
性を与えるために鋳片組織を微細化することである。収
縮孔の圧着に必要な最低の圧延比は、厚み方向の圧−１
が主体となる鋼板の圧延においては２．６程度とされて
いる（鉄と鋼：第７０年第３号３」３８へ・３９５頁（
１９８４）） 、これに対して、水平および垂直の２方
向から圧ｒを加える棒鋼および線材圧延に関する研究は
少ないが、凝固収縮孔の圧着効率が悪いためこれより大
きな圧延比が必要とされている。現行の工業生産におい
ては、断面積が１００ ｃｍ２以上の比較的大きい連続
鋳造鋳片を使用して、−膜構造用棒鋼は圧延比６、自動
車などの重要保安部品に用いられる棒鋼は圧延比８以上
で製造されている。
成される収縮孔や多孔質部の圧着および鋼材に必要な靭
性を与えるために鋳片組織を微細化することである。収
縮孔の圧着に必要な最低の圧延比は、厚み方向の圧−１
が主体となる鋼板の圧延においては２．６程度とされて
いる（鉄と鋼：第７０年第３号３」３８へ・３９５頁（
１９８４）） 、これに対して、水平および垂直の２方
向から圧ｒを加える棒鋼および線材圧延に関する研究は
少ないが、凝固収縮孔の圧着効率が悪いためこれより大
きな圧延比が必要とされている。現行の工業生産におい
ては、断面積が１００ ｃｍ２以上の比較的大きい連続
鋳造鋳片を使用して、−膜構造用棒鋼は圧延比６、自動
車などの重要保安部品に用いられる棒鋼は圧延比８以上
で製造されている。
［発明が解決しようとする課題］
この圧延比が小さくできれば、圧延設備の小型化および
分塊工程の省略が可能となり省エネルギーおよび省力化
によって製造コストを大幅に低減できる。それには、圧
延比の小さい圧延によフて、凝固収縮孔および多孔質部
を十分に圧着し鋳造組織を微細にする必要がある。
分塊工程の省略が可能となり省エネルギーおよび省力化
によって製造コストを大幅に低減できる。それには、圧
延比の小さい圧延によフて、凝固収縮孔および多孔質部
を十分に圧着し鋳造組織を微細にする必要がある。
本発明は、これらの問題点を解決し強度および延性に優
れる熱延棒線材を製造する方法を開示するものである。
れる熱延棒線材を製造する方法を開示するものである。
［課題を解決するための手段］
すなわち、断面積が８０ｃｍ２以下の連続鋳造鋳片を、
圧延比の上限が４未満、その下限が以下の式で示される
熱間圧延を行って棒鋼および線材を製造する方法。
圧延比の上限が４未満、その下限が以下の式で示される
熱間圧延を行って棒鋼および線材を製造する方法。
圧延比の下限＝０．０１５ ｘ （鋳造断面ＨＩ）＋１
．５（ただし、鋳造断面積の単位はｃｍ２）および、断
面積が８０ｃｍ”以下の連続鋳造鋳片を、断面中心部の
同相率が０．２以上の状態において、鋳片の減面率が４
．５％以下の軽圧下を行った後に、圧延比の上限が４未
満、その下限が以下の式で示される値または１．２のい
ずれか大きい値で熱間圧延を行フて棒鋼および線材を製
造する方法。
．５（ただし、鋳造断面積の単位はｃｍ２）および、断
面積が８０ｃｍ”以下の連続鋳造鋳片を、断面中心部の
同相率が０．２以上の状態において、鋳片の減面率が４
．５％以下の軽圧下を行った後に、圧延比の上限が４未
満、その下限が以下の式で示される値または１．２のい
ずれか大きい値で熱間圧延を行フて棒鋼および線材を製
造する方法。
圧延比の下限＝０．０８Ｘ （鋳片の減面率）２−Ｏ，
ａ Ｘ （鋳片の減面率）＋２．７（ただし、鋳片の減
面率の単位は％） である。
ａ Ｘ （鋳片の減面率）＋２．７（ただし、鋳片の減
面率の単位は％） である。
これらの構成要件を選んだ理由を以下に述べる。
本発明者らは、鋳片の凝固収縮孔を圧着するために必要
な最低圧延比について種々の研究を打つた結果、鋳片の
断面積と強い相関関係があることを見いだした。−例と
して第１図に、機械構造用鋼ＪＩＳ ５４５Ｃ（成分、
Ｃ： ０．４５％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ二０．７％）
を連続鋳造し、その鋳片を熱間圧延した凝固収縮孔の圧
着状況を示す。鋳片の断面積が小さくなるにつれて凝固
収縮孔の圧着に必要な圧延比が小さくなり、断面積を８
０ｃｍ”以下とすることによって、通常の熱間圧延の圧
延比が４未満でも収縮孔が十分に圧着され良好な機械的
性質が得られる。凝固収縮孔の圧着状況は、鋳片の直接
圧延か再加熱圧延かには依存しない。鋳片の断面積と凝
固収縮孔の圧着に必要な圧延比の関係を整理すると次式
で表される。
な最低圧延比について種々の研究を打つた結果、鋳片の
断面積と強い相関関係があることを見いだした。−例と
して第１図に、機械構造用鋼ＪＩＳ ５４５Ｃ（成分、
Ｃ： ０．４５％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ二０．７％）
を連続鋳造し、その鋳片を熱間圧延した凝固収縮孔の圧
着状況を示す。鋳片の断面積が小さくなるにつれて凝固
収縮孔の圧着に必要な圧延比が小さくなり、断面積を８
０ｃｍ”以下とすることによって、通常の熱間圧延の圧
延比が４未満でも収縮孔が十分に圧着され良好な機械的
性質が得られる。凝固収縮孔の圧着状況は、鋳片の直接
圧延か再加熱圧延かには依存しない。鋳片の断面積と凝
固収縮孔の圧着に必要な圧延比の関係を整理すると次式
で表される。
圧延比の下限＝０．Ｏ１５ｘ （鋳造断面積）＋１．５
（ただし、鋳造断面積の単位はｃｍ２）この理由は、鋳
片の断面積が小さくなればロールからの歪の伝達距離が
短くなるために圧延による凝固収縮孔の圧着効率が上が
り、小さい圧延比に圧延で凝固収縮孔の圧着が可能にな
るためと推定される。
（ただし、鋳造断面積の単位はｃｍ２）この理由は、鋳
片の断面積が小さくなればロールからの歪の伝達距離が
短くなるために圧延による凝固収縮孔の圧着効率が上が
り、小さい圧延比に圧延で凝固収縮孔の圧着が可能にな
るためと推定される。
また、圧延比の上限として４を採った理由は、それ以上
の圧延比をとっても材質の向上は認められず圧延設備が
大型化するためである。これらの結果から、請求項第１
項の範囲を定めた。
の圧延比をとっても材質の向上は認められず圧延設備が
大型化するためである。これらの結果から、請求項第１
項の範囲を定めた。
次に、鋳片組織の微細化およびこれによる棒鋼線材の強
度および靭性向上の面からの必要最小圧延比の検討結果
を示す。第２図は鉄筋棒鋼ＪＩＳ ５Ｄ３０Ｂ鋼（成分
、Ｃ： ０．２８％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ＝１．０％
）を前述と同様の熱間圧延を行った材料から鋳造時の凝
固収縮孔部を避けてＪＩＳ Ｚ号引張試験片を採取し引
張試験を行った結果である。鋳片を常温まで冷却したの
ち再び１０００℃まで加熱して圧延した再加熱圧延の場
合、鋳片を冷却せずそのまま１１００℃で圧延した直接
圧延の場合のいずれでも、圧延比１．２以上であわば十
分な引張特性が得られる。また結晶粒度も粗大粒の残ら
ない粒度番号６番以上の細粒が得られる。このことは、
圧延比の下限１．２まで下げられることを意味している
。
度および靭性向上の面からの必要最小圧延比の検討結果
を示す。第２図は鉄筋棒鋼ＪＩＳ ５Ｄ３０Ｂ鋼（成分
、Ｃ： ０．２８％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ＝１．０％
）を前述と同様の熱間圧延を行った材料から鋳造時の凝
固収縮孔部を避けてＪＩＳ Ｚ号引張試験片を採取し引
張試験を行った結果である。鋳片を常温まで冷却したの
ち再び１０００℃まで加熱して圧延した再加熱圧延の場
合、鋳片を冷却せずそのまま１１００℃で圧延した直接
圧延の場合のいずれでも、圧延比１．２以上であわば十
分な引張特性が得られる。また結晶粒度も粗大粒の残ら
ない粒度番号６番以上の細粒が得られる。このことは、
圧延比の下限１．２まで下げられることを意味している
。
一方、通常の方法で連続鋳造された鋳片には必熱的に横
断面内の面積率で約３％程度の凝固収縮孔か残る。この
凝固収縮孔を」−分に圧着するには熱間圧延のみによる
方法の他に、鋳片の鋳造中に軽い圧下な加えて凝固収縮
孔の発生を抑制御７、その後の熱間圧延時の圧延するこ
とも圧下効率」二キわめて有効である。本発明において
、断面中心部での固相率が０，２以Ｅの時軽圧下を行う
ように規定した理由は、これ以下の固相率での軽圧下は
未凝固部が多いため圧下効率が低下するからである。凝
固過程での圧下量とその後に行われる熱間圧延で凝固収
集孔を圧着するために必要な圧延比の関係は、鋳片の減
面率が２．５％以下の範囲において次式で表されること
を見いだした。
断面内の面積率で約３％程度の凝固収縮孔か残る。この
凝固収縮孔を」−分に圧着するには熱間圧延のみによる
方法の他に、鋳片の鋳造中に軽い圧下な加えて凝固収縮
孔の発生を抑制御７、その後の熱間圧延時の圧延するこ
とも圧下効率」二キわめて有効である。本発明において
、断面中心部での固相率が０，２以Ｅの時軽圧下を行う
ように規定した理由は、これ以下の固相率での軽圧下は
未凝固部が多いため圧下効率が低下するからである。凝
固過程での圧下量とその後に行われる熱間圧延で凝固収
集孔を圧着するために必要な圧延比の関係は、鋳片の減
面率が２．５％以下の範囲において次式で表されること
を見いだした。
圧延比の下限＝０．０８Ｘ （鋳片の減面率）２０．８
Ｘ （鋳片の減面率）＋２．７（ただし、鋳片の減面
率の単位は％） ざらに、鋳片の減面率が２．５％以上の範囲では、熱間
圧延の圧延比の下限を１．２以上に定めた。この理由は
、圧延比を１．２にとれば十分に凝固収縮孔を圧着する
ことはできるが、前述の様に微細ｔｆ糾織で強度および
靭性に優れる棒鋼線材を製造するには少なくと・ｂ圧延
比１．２が必要だからである。また、熱間圧延の前に凝
固収縮孔をできる限り小ざくしておくことが望ましいた
め、凝固過程の軽圧下による鋳片の減面率は大きいほう
がよいが、４．５％なる上限を設けたのは千わ４以上に
軽圧下では内部側わが起、ぎ易くなるためである。
Ｘ （鋳片の減面率）＋２．７（ただし、鋳片の減面
率の単位は％） ざらに、鋳片の減面率が２．５％以上の範囲では、熱間
圧延の圧延比の下限を１．２以上に定めた。この理由は
、圧延比を１．２にとれば十分に凝固収縮孔を圧着する
ことはできるが、前述の様に微細ｔｆ糾織で強度および
靭性に優れる棒鋼線材を製造するには少なくと・ｂ圧延
比１．２が必要だからである。また、熱間圧延の前に凝
固収縮孔をできる限り小ざくしておくことが望ましいた
め、凝固過程の軽圧下による鋳片の減面率は大きいほう
がよいが、４．５％なる上限を設けたのは千わ４以上に
軽圧下では内部側わが起、ぎ易くなるためである。
これらの結果をまどめると、第３図に示すような凝固過
程での川下による鋳片の減面率ど熱間圧延での圧延比の
領＠（斜線部）どなる。これらの結果から、請求項第２
項の範囲を定めた。
程での川下による鋳片の減面率ど熱間圧延での圧延比の
領＠（斜線部）どなる。これらの結果から、請求項第２
項の範囲を定めた。
なお、本発明でいう圧延比を得るための圧下回数につい
ては限定しない。
ては限定しない。
［作用］
本発明は、連続鋳造鋳片の断面積を小さくすることによ
って熱間圧延での凝固収縮孔圧着の効果が高くなる性質
を利用することを特徴としている。鋳片の断面積が小さ
くなると凝固収縮孔の圧着効率が高まる理由はロールか
らの歪の伝達距離が短くなるためである。さらに、鋳片
の凝固過程において軽圧下を加え凝固収縮孔の発生を抑
制することによって、後に行う熱間圧延に必要な圧延比
を軽減することが可能である。一方、微細な結晶粒は連
続鋳造鋳片の断面積が小さく冷却速度が速いために、鋳
造時の結晶粒が微細であり引き続く熱間圧延の圧延比が
小さくても容易に微細な結晶粒が得られる。この性質を
利用することにより必要圧延比の下限を低く採ることが
できる。このように、少ない圧延比の熱間圧延ままで微
細組織を持ち強度および延性に優Ｊする棒鋼又は線Ｈの
製造がｉ■能である。
って熱間圧延での凝固収縮孔圧着の効果が高くなる性質
を利用することを特徴としている。鋳片の断面積が小さ
くなると凝固収縮孔の圧着効率が高まる理由はロールか
らの歪の伝達距離が短くなるためである。さらに、鋳片
の凝固過程において軽圧下を加え凝固収縮孔の発生を抑
制することによって、後に行う熱間圧延に必要な圧延比
を軽減することが可能である。一方、微細な結晶粒は連
続鋳造鋳片の断面積が小さく冷却速度が速いために、鋳
造時の結晶粒が微細であり引き続く熱間圧延の圧延比が
小さくても容易に微細な結晶粒が得られる。この性質を
利用することにより必要圧延比の下限を低く採ることが
できる。このように、少ない圧延比の熱間圧延ままで微
細組織を持ち強度および延性に優Ｊする棒鋼又は線Ｈの
製造がｉ■能である。
［実施例］
本発明の実施例を、鉄筋コンクリ−ト用棒鋼ＪＩＳ ５
Ｄ３０Ｂおよび機械構造用鋼ＪＩＳ ５４５（：につい
て示す。第１表に、それらの製造方法と１）で、鋳造断
面積、凝固末期軽圧下の方法、合計の圧延比、圧延温度
、および、千わらの材質として凝固収縮孔部を含むよう
に切り出したＪＩＳ Ｚ号試験片での引張試験の結果を
示す。本発明例の記号１〜１２では凝固末期軽圧下によ
る凝固収縮孔の抑制効果と適切な圧延比での圧延により
、凝固収縮孔が十分に圧着ざわかつ良好な圧延組織を持
つ、強度および延性に優れる棒鋼であるといえる。一方
、比較例の記号１３〜１６の、鉄筋コンクリート用棒ｆ
Ｊ７４ Ｊ Ｉ ５ＳＤ３ＯＢでは、凝固末期軽圧下に
よる凝固収縮孔の抑制効果がなく圧延比が小さいために
、凝固収縮孔の圧着が〜（−分でなく、強度および延性
が低くなっている。
Ｄ３０Ｂおよび機械構造用鋼ＪＩＳ ５４５（：につい
て示す。第１表に、それらの製造方法と１）で、鋳造断
面積、凝固末期軽圧下の方法、合計の圧延比、圧延温度
、および、千わらの材質として凝固収縮孔部を含むよう
に切り出したＪＩＳ Ｚ号試験片での引張試験の結果を
示す。本発明例の記号１〜１２では凝固末期軽圧下によ
る凝固収縮孔の抑制効果と適切な圧延比での圧延により
、凝固収縮孔が十分に圧着ざわかつ良好な圧延組織を持
つ、強度および延性に優れる棒鋼であるといえる。一方
、比較例の記号１３〜１６の、鉄筋コンクリート用棒ｆ
Ｊ７４ Ｊ Ｉ ５ＳＤ３ＯＢでは、凝固末期軽圧下に
よる凝固収縮孔の抑制効果がなく圧延比が小さいために
、凝固収縮孔の圧着が〜（−分でなく、強度および延性
が低くなっている。
［発明の効果］
以上に述べたように、本発明の方法によって、小さい圧
延比の圧延で凝固収縮孔が装置に圧着されかつ微細な圧
延組織を持つ強度および延性に優れる棒鋼が製造できる
。それによって、設備の小型化および工程の簡略化を実
現することができ、多品様小量生産を短期間で行うこと
が可能となり工業生産において極めて有益である。
延比の圧延で凝固収縮孔が装置に圧着されかつ微細な圧
延組織を持つ強度および延性に優れる棒鋼が製造できる
。それによって、設備の小型化および工程の簡略化を実
現することができ、多品様小量生産を短期間で行うこと
が可能となり工業生産において極めて有益である。
また、この収縮孔の圧着技術は棒鋼のみでなく、棒鋼と
同様な鋼線材に対しても広く応用できる。
同様な鋼線材に対しても広く応用できる。
第１図は、鋳造断面積と凝固収縮孔の圧着に必要な圧延
比を示した図。第２図は、凝固収縮部の影響を除いた鋳
片の圧延比と機械的性質の関係を示した図。第３図は、
凝固末期軽圧下の鋳片の厚み減少率とその後に行われる
熱間圧延で凝固収縮孔を圧着するに必要な圧延比を示し
た図。
比を示した図。第２図は、凝固収縮部の影響を除いた鋳
片の圧延比と機械的性質の関係を示した図。第３図は、
凝固末期軽圧下の鋳片の厚み減少率とその後に行われる
熱間圧延で凝固収縮孔を圧着するに必要な圧延比を示し
た図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、断面積が８０ｃｍ＾２以下の連続鋳造鋳片を、圧延
比の上限が４未満、その下限が以下の式で示される熱間
圧延を行って棒鋼および線材を製造する方法。 圧延比の下限＝０．０１５×（鋳造断面積）＋１．５（
ただし、鋳造断面積の単位はｃｍ＾２） ２、断面積が８０ｃｍ＾２以下の連続鋳造鋳片を、断面
中心部の固相率が０．２以上の状態において、鋳片の減
面率が４．５％以下の軽圧下を行った後に、圧延比の上
限が４未満、その下限が以下の式で示される値または１
．２のいずれか大きい値で熱間圧延を行って棒鋼および
線材を製造する方法。 圧延比の下限＝０．０８×（鋳片の減面率）＾２−０．
８×（鋳片の減面率）＋２．７ （ただし、鋳片の減面率の単位は％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245248A JPH06104241B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 棒鋼および線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245248A JPH06104241B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 棒鋼および線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110001A true JPH03110001A (ja) | 1991-05-10 |
| JPH06104241B2 JPH06104241B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=17130863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245248A Expired - Lifetime JPH06104241B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 棒鋼および線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104241B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5055529A (ja) * | 1973-09-17 | 1975-05-15 | ||
| JPS5266862A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-02 | Nippon Steel Corp | Method of making steel material |
| JPS61245913A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-01 | Nippon Steel Corp | クラツド棒鋼線材の製造法 |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1245248A patent/JPH06104241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5055529A (ja) * | 1973-09-17 | 1975-05-15 | ||
| JPS5266862A (en) * | 1975-12-01 | 1977-06-02 | Nippon Steel Corp | Method of making steel material |
| JPS61245913A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-01 | Nippon Steel Corp | クラツド棒鋼線材の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06104241B2 (ja) | 1994-12-21 |
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