JPH07252593A - 表面性状の優れた構造用厚鋼板とその製造方法 - Google Patents
表面性状の優れた構造用厚鋼板とその製造方法Info
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- JPH07252593A JPH07252593A JP4013594A JP4013594A JPH07252593A JP H07252593 A JPH07252593 A JP H07252593A JP 4013594 A JP4013594 A JP 4013594A JP 4013594 A JP4013594 A JP 4013594A JP H07252593 A JPH07252593 A JP H07252593A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面性状の優れた構造用厚鋼板を経済的にか
つ生産性よく製造する。 【構成】 構造用鋼の成分からなり、凝固後Ａｃ3 以上
に加熱した構造用鋼の鋳片を適正なデスケーリングと冷
却を組合せながら圧延し、表面の粗さやスケール厚みを
制御し、黒色のスケールあるいは優れたスケール密着性
をも兼ね備えた厚鋼板を製造する。 【効果】 黒色のスケールを有する構造用鋼板、スケー
ル密着性の優れた厚鋼板を高い生産性のもとで円滑に安
定して製造する。
つ生産性よく製造する。 【構成】 構造用鋼の成分からなり、凝固後Ａｃ3 以上
に加熱した構造用鋼の鋳片を適正なデスケーリングと冷
却を組合せながら圧延し、表面の粗さやスケール厚みを
制御し、黒色のスケールあるいは優れたスケール密着性
をも兼ね備えた厚鋼板を製造する。 【効果】 黒色のスケールを有する構造用鋼板、スケー
ル密着性の優れた厚鋼板を高い生産性のもとで円滑に安
定して製造する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の用途を有する構
造用厚鋼板及び該厚鋼板を経済的にかつ生産性よく製造
する方法に関するものである。
造用厚鋼板及び該厚鋼板を経済的にかつ生産性よく製造
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、厚鋼板の使用環境での要求は高ま
る一方で、鋼板の塗装性や美観、特に成形作業の多い産
業機械分野では作業環境の面から剥離しやすく、粉末状
になりやすい赤スケールが少ない鋼板に対する要望が高
まり、良好なスケール性状を兼ね備えた鋼材が望まれて
いる。また、鋼材の使用性能の観点から鋼板のスケール
の特性として、曲げ加工部材等で、そのまま塗布する場
合の塗装ムラ防止やスケールの密着性に対する要望の厳
しさが増している。スケール密着性を改善する方法とし
て、熱間圧延された線材の分野において、例えば「鉄と
鋼」６５（１９７９），Ｓ３９０に記載のようにスケー
ル厚みを薄くする方法が提案されている。
る一方で、鋼板の塗装性や美観、特に成形作業の多い産
業機械分野では作業環境の面から剥離しやすく、粉末状
になりやすい赤スケールが少ない鋼板に対する要望が高
まり、良好なスケール性状を兼ね備えた鋼材が望まれて
いる。また、鋼材の使用性能の観点から鋼板のスケール
の特性として、曲げ加工部材等で、そのまま塗布する場
合の塗装ムラ防止やスケールの密着性に対する要望の厳
しさが増している。スケール密着性を改善する方法とし
て、熱間圧延された線材の分野において、例えば「鉄と
鋼」６５（１９７９），Ｓ３９０に記載のようにスケー
ル厚みを薄くする方法が提案されている。
【０００３】また、熱延鋼帯の分野においても、スケー
ル厚みを薄くする例として、例えば特開昭５８−１５７
５１７号公報記載のように仕上げ圧延機と水冷装置間を
ラミナー水冷で覆い大気と遮断する方法、特開昭６０−
２４３２０号公報、特開昭６０−７７９２２号公報記載
のように圧延終了後の低炭素アルミキルド鋼を非酸性雰
囲気で低温まで冷却する方法、特開昭６１−１２３４０
３号公報記載のように仕上げ圧延直後に不活性ガスある
いは還元性ガス雰囲気で低温まで冷却する方法、あるい
は特開昭６１−１９５７０２号公報記載のようにＣｒを
添加した低炭素アルミキルド鋼の圧延直後に冷却する方
法等が提案されている。しかしながら、この方法では、
いずれも高速で通板する鋼帯または線材を大気と遮断す
るための設備、あるいはこれらの鋼帯等を圧延直後に低
温まで急冷する設備等を必要とするものであり、多大な
設備コストを招く欠点を有する。
ル厚みを薄くする例として、例えば特開昭５８−１５７
５１７号公報記載のように仕上げ圧延機と水冷装置間を
ラミナー水冷で覆い大気と遮断する方法、特開昭６０−
２４３２０号公報、特開昭６０−７７９２２号公報記載
のように圧延終了後の低炭素アルミキルド鋼を非酸性雰
囲気で低温まで冷却する方法、特開昭６１−１２３４０
３号公報記載のように仕上げ圧延直後に不活性ガスある
いは還元性ガス雰囲気で低温まで冷却する方法、あるい
は特開昭６１−１９５７０２号公報記載のようにＣｒを
添加した低炭素アルミキルド鋼の圧延直後に冷却する方
法等が提案されている。しかしながら、この方法では、
いずれも高速で通板する鋼帯または線材を大気と遮断す
るための設備、あるいはこれらの鋼帯等を圧延直後に低
温まで急冷する設備等を必要とするものであり、多大な
設備コストを招く欠点を有する。
【０００４】尚、前記した連続圧延工程で製造される熱
延鋼帯は、厚鋼板に比較して高温滞留時間が大幅に短い
ので、スケールを薄スケール化する上で極めて有利であ
る。しかし、厚鋼板の製造には通常スラブを加熱炉に装
入して１２００〜１２５０℃の温度範囲で加熱した後デ
スケーリングデバイスへ送り、加熱中に発生したスケー
ルを除去した後、１基または２基の可逆式圧延機で幅出
し圧延や所定の製品厚まで圧延する仕上げ圧延が行われ
ている。そのために仕上げ圧延後の厚鋼板はホットレベ
ラーへ送られ熱間矯正ののち鋼板表面が所定の温度以下
になるように空冷または制御冷却される。
延鋼帯は、厚鋼板に比較して高温滞留時間が大幅に短い
ので、スケールを薄スケール化する上で極めて有利であ
る。しかし、厚鋼板の製造には通常スラブを加熱炉に装
入して１２００〜１２５０℃の温度範囲で加熱した後デ
スケーリングデバイスへ送り、加熱中に発生したスケー
ルを除去した後、１基または２基の可逆式圧延機で幅出
し圧延や所定の製品厚まで圧延する仕上げ圧延が行われ
ている。そのために仕上げ圧延後の厚鋼板はホットレベ
ラーへ送られ熱間矯正ののち鋼板表面が所定の温度以下
になるように空冷または制御冷却される。
【０００５】かかる従来法では可逆式圧延機で圧延され
るスラブが高温であるとともに圧延時間が比較的長いた
めに、仕上げ圧延終了時に厚手のスケールがしかも不均
一に発生する。これが次のホットレベラーを通板時また
は製品になった段階でプレス成形される時に、スケール
が剥離して塗装のムラになったり、また、かかる厚鋼板
を曲げ加工部材に成形してそのまま塗装する場合、スケ
ールの不均一性から塗装ムラが発生する等、厚鋼板表面
に生成するスケールは色々な面で多くの問題を引き起こ
している。
るスラブが高温であるとともに圧延時間が比較的長いた
めに、仕上げ圧延終了時に厚手のスケールがしかも不均
一に発生する。これが次のホットレベラーを通板時また
は製品になった段階でプレス成形される時に、スケール
が剥離して塗装のムラになったり、また、かかる厚鋼板
を曲げ加工部材に成形してそのまま塗装する場合、スケ
ールの不均一性から塗装ムラが発生する等、厚鋼板表面
に生成するスケールは色々な面で多くの問題を引き起こ
している。
【０００６】表面の酸化スケールの変色機構については
材料とプロセス ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ VOL.６（１９９
３）−３５７に開示されている。すなわち鋼板表面に微
細なヘマタイト（Ｆｅ2 Ｏ3 ）粉末が存在するために鋼
板が赤褐色に見え、その色は２μｍ以下のヘマタイト粉
末量に支配されることが明らかになっている。しかしな
がら、その発生機構は概ね明らかになったものの厚板の
圧延工程での制御方法については不明である。以上述べ
たように、厚鋼板の場合は内容熱容量が大きくかつリバ
ース圧延での圧延時間が比較的長いことから、厚鋼板の
スケール厚みや色の制御方法に関して有益な方法は殆ど
開示されていない。
材料とプロセス ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ VOL.６（１９９
３）−３５７に開示されている。すなわち鋼板表面に微
細なヘマタイト（Ｆｅ2 Ｏ3 ）粉末が存在するために鋼
板が赤褐色に見え、その色は２μｍ以下のヘマタイト粉
末量に支配されることが明らかになっている。しかしな
がら、その発生機構は概ね明らかになったものの厚板の
圧延工程での制御方法については不明である。以上述べ
たように、厚鋼板の場合は内容熱容量が大きくかつリバ
ース圧延での圧延時間が比較的長いことから、厚鋼板の
スケール厚みや色の制御方法に関して有益な方法は殆ど
開示されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の製造方法の欠点を解消して、種々の用途に適応し、表
面性状が優れた構造用厚鋼板を生産性よく、かつ経済的
に製造する方法を提供することを課題とするものであ
る。
の製造方法の欠点を解消して、種々の用途に適応し、表
面性状が優れた構造用厚鋼板を生産性よく、かつ経済的
に製造する方法を提供することを課題とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 （１）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０％、Ｓｉ：
０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００１〜０．
０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分からなる
鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０μｍ以下とす
る。
である。 （１）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０％、Ｓｉ：
０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００１〜０．
０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分からなる
鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０μｍ以下とす
る。
【０００９】（２）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、鋼板表面の中心
線平均粗さが３．０μｍ以下である。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、鋼板表面の中心
線平均粗さが３．０μｍ以下である。
【００１０】（３）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的
成分からなる鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０
μｍ以下であり、かつスケールの厚みが５．０μｍ以下
とする。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的
成分からなる鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０
μｍ以下であり、かつスケールの厚みが５．０μｍ以下
とする。
【００１１】（４）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％、残部がＦｅ及び不可避的成分からな
る鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０μｍ以下で
あり、かつスケールの厚みが５．０μｍ以下とする。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％、残部がＦｅ及び不可避的成分からな
る鋼で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０μｍ以下で
あり、かつスケールの厚みが５．０μｍ以下とする。
【００１２】（５）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的
成分からなり、凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の
鋳片を用い、可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際
し、該熱間圧延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧
１．２kg／cm2 以上のデスケーリングを実施し、その後
直ちに前記熱間圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板
を該熱間圧延機の噛出側近傍において圧延直後に冷却能
力５００kcal／ｍ2・hr・℃以上で冷却を行い、かかる
圧延において９５０℃以下の圧延パスを１０パス未満と
し、圧延終了後、該鋼板表面の６５０℃までの高温滞留
時間を３０秒以内にする。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的
成分からなり、凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の
鋳片を用い、可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際
し、該熱間圧延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧
１．２kg／cm2 以上のデスケーリングを実施し、その後
直ちに前記熱間圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板
を該熱間圧延機の噛出側近傍において圧延直後に冷却能
力５００kcal／ｍ2・hr・℃以上で冷却を行い、かかる
圧延において９５０℃以下の圧延パスを１０パス未満と
し、圧延終了後、該鋼板表面の６５０℃までの高温滞留
時間を３０秒以内にする。
【００１３】（６）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、該鋼板表面の６
５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にする。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、該鋼板表面の６
５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にする。
【００１４】（７）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍn:０．３０〜２．
００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００
１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分
からなり、凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の鋳片
を用い、可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際し、
該熱間圧延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧１．２
kg／cm2 以上のデスケーリングを実施し、その後直ちに
前記熱間圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板を該熱
間圧延機の噛出側近傍において圧延直後に冷却能力５０
０kcal／ｍ2 ・hr・℃以上で冷却を行い、かかる圧延に
おいて９５０℃以下の圧延パスを１０パス未満とし、圧
延終了後、かかる冷却設備を有する圧延機内を往復で複
数回空パスで冷却し、該鋼板表面の６５０℃までの高温
滞留時間を３０秒以内にする。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍn:０．３０〜２．
００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００
１〜０．０１％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分
からなり、凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の鋳片
を用い、可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際し、
該熱間圧延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧１．２
kg／cm2 以上のデスケーリングを実施し、その後直ちに
前記熱間圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板を該熱
間圧延機の噛出側近傍において圧延直後に冷却能力５０
０kcal／ｍ2 ・hr・℃以上で冷却を行い、かかる圧延に
おいて９５０℃以下の圧延パスを１０パス未満とし、圧
延終了後、かかる冷却設備を有する圧延機内を往復で複
数回空パスで冷却し、該鋼板表面の６５０℃までの高温
滞留時間を３０秒以内にする。
【００１５】（８）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．２０
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、かかる冷却設備
を有する圧延機内を往復で複数回空パスで冷却し、該鋼
板表面の６５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にす
る。
％、Ｓｉ：０．０３〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜
２．００％、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．
００１〜０．０１％を含有し、更にＴｉ：０．００３〜
０．１０％、Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．００％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、Ｃ
ｕ：０．０１〜１．５０％、Ｖ：０．００５〜０．２０
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、Ｂ：０．０００３
〜０．００２０％の１種または２種以上を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、かかる冷却設備
を有する圧延機内を往復で複数回空パスで冷却し、該鋼
板表面の６５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にす
る。
【００１６】また、本発明が対象としている構造用圧延
鋼材は、次記するように、通常の溶接構造用鋼が所要の
材質を得るために、従来から当業分野での活用で確認さ
れている作用・効果の関係を基に定めている添加元素の
種類と量を同様に使用して、同等の作用と効果が得られ
る。従って、これ等を含む鋼を本発明は対象鋼とするも
のである。
鋼材は、次記するように、通常の溶接構造用鋼が所要の
材質を得るために、従来から当業分野での活用で確認さ
れている作用・効果の関係を基に定めている添加元素の
種類と量を同様に使用して、同等の作用と効果が得られ
る。従って、これ等を含む鋼を本発明は対象鋼とするも
のである。
【００１７】これ等の各成分元素につきその添加理由と
量を以下に示す。Ｃは、鋼の強度を向上する有効な成分
として０．０１％は添加するものであるが、０．２０％
を超える過剰な含有量では、ＨＡＺ（Ｈeat Ａffected
Ｚone)に島状マルテンサイトが析出し、ＨＡＺ靭性を著
しく劣化させるので、０．２０％以下に規制する。Ｓｉ
は溶鋼の脱酸元素として必要であり、また強度増加元素
として添加するが、０．０１％未満では脱酸効果が不十
分であり、１．０％を超えて添加すると、鋼の加工性が
低下し、ＨＡＺの靭性が低下するため、添加量は０．０
３〜１．０％に規制する。
量を以下に示す。Ｃは、鋼の強度を向上する有効な成分
として０．０１％は添加するものであるが、０．２０％
を超える過剰な含有量では、ＨＡＺ（Ｈeat Ａffected
Ｚone)に島状マルテンサイトが析出し、ＨＡＺ靭性を著
しく劣化させるので、０．２０％以下に規制する。Ｓｉ
は溶鋼の脱酸元素として必要であり、また強度増加元素
として添加するが、０．０１％未満では脱酸効果が不十
分であり、１．０％を超えて添加すると、鋼の加工性が
低下し、ＨＡＺの靭性が低下するため、添加量は０．０
３〜１．０％に規制する。
【００１８】Ｍｎも脱酸成分元素として必要であり、
０．３％未満では鋼の清浄度を低下し、加工性を害す
る。また鋼材の強度を向上する成分として０．３％以上
の添加が必要である。しかし、Ｍｎは、過剰の添加によ
り溶接性を著しく劣化させるので、２．０％を上限とす
る。ＡｌはＡｌ窒化物による鋼の結晶粒径が微細化でき
るので必要である。しかし、添加量が少ない時にはその
効果がなく、過剰の場合には鋼の靭性を劣化させるの
で、添加量は０．００５〜０．２０％に規制する。Ｎは
ＡｌやＴｉと結びついてオーステナイト粒の微細化に有
効に働くが、その効果が明確になるためには０．００１
％以上含有する必要があるが、０．１％を超えて過剰に
添加すると固溶Ｎが増加して靭性に悪影響を及ぼすの
で、０．０１０％を上限とする。
０．３％未満では鋼の清浄度を低下し、加工性を害す
る。また鋼材の強度を向上する成分として０．３％以上
の添加が必要である。しかし、Ｍｎは、過剰の添加によ
り溶接性を著しく劣化させるので、２．０％を上限とす
る。ＡｌはＡｌ窒化物による鋼の結晶粒径が微細化でき
るので必要である。しかし、添加量が少ない時にはその
効果がなく、過剰の場合には鋼の靭性を劣化させるの
で、添加量は０．００５〜０．２０％に規制する。Ｎは
ＡｌやＴｉと結びついてオーステナイト粒の微細化に有
効に働くが、その効果が明確になるためには０．００１
％以上含有する必要があるが、０．１％を超えて過剰に
添加すると固溶Ｎが増加して靭性に悪影響を及ぼすの
で、０．０１０％を上限とする。
【００１９】本発明が対象とする構造用鋼の基本成分は
以上である。これを基本に母材強度の上昇域は、継手靭
性の向上を目的として要求される性質に応じてＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｂの１種また
は２種以上を含有することができる。まず、Ｔｉは析出
強化により母材強度向上に寄与すると共に、ＴｉＮの形
成によりγ粒を微細化し、溶接部の継手靭性にきわめて
有効な元素であるが、効果を発揮できるためには０．０
０３％以上の添加が必要である。一方、０．１％を超え
るＴｉ炭化物を形成して靭性や延性を劣化させるため、
上限を０．１０％とする。Ｃｒ及びＭｏはいずれも母材
の強度上昇に有効な元素であるが、明瞭な効果を生じる
ためには０．０１％以上必要であり、一方０．５０％を
超えて添加すると、靭性が劣化する傾向を有するため、
０．０１〜０．５％の範囲とする。
以上である。これを基本に母材強度の上昇域は、継手靭
性の向上を目的として要求される性質に応じてＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｂの１種また
は２種以上を含有することができる。まず、Ｔｉは析出
強化により母材強度向上に寄与すると共に、ＴｉＮの形
成によりγ粒を微細化し、溶接部の継手靭性にきわめて
有効な元素であるが、効果を発揮できるためには０．０
０３％以上の添加が必要である。一方、０．１％を超え
るＴｉ炭化物を形成して靭性や延性を劣化させるため、
上限を０．１０％とする。Ｃｒ及びＭｏはいずれも母材
の強度上昇に有効な元素であるが、明瞭な効果を生じる
ためには０．０１％以上必要であり、一方０．５０％を
超えて添加すると、靭性が劣化する傾向を有するため、
０．０１〜０．５％の範囲とする。
【００２０】また、Ｎｉは母材の強度と靭性を同時に向
上させることができ、非常に有効な元素であるが、効果
を発揮させるためには０．０１％以上含有させる必要が
ある。含有量が多くなると強度、靭性は向上するが３．
０％を超えて添加すると、変態挙動が変化して適正製造
条件が変化するので、本発明範囲では３．０％を上限と
する。次に、ＣｕもほぼＮｉと同様の効果を有するが、
１．５％超の添加では析出硬化の問題が生じるため、
０．０１〜１．５％の範囲に限定する。Ｖ及びＮｂはい
ずれも主として析出強化により母材の強度向上に寄与す
るが、過剰の添加でＨＡＺ靭性が劣化する。従って、靭
性の劣化を招かずに、効果が発揮できる範囲として、Ｖ
は０．００５〜０．２０％、Ｎｂは０．００３〜０．０
５％とする。
上させることができ、非常に有効な元素であるが、効果
を発揮させるためには０．０１％以上含有させる必要が
ある。含有量が多くなると強度、靭性は向上するが３．
０％を超えて添加すると、変態挙動が変化して適正製造
条件が変化するので、本発明範囲では３．０％を上限と
する。次に、ＣｕもほぼＮｉと同様の効果を有するが、
１．５％超の添加では析出硬化の問題が生じるため、
０．０１〜１．５％の範囲に限定する。Ｖ及びＮｂはい
ずれも主として析出強化により母材の強度向上に寄与す
るが、過剰の添加でＨＡＺ靭性が劣化する。従って、靭
性の劣化を招かずに、効果が発揮できる範囲として、Ｖ
は０．００５〜０．２０％、Ｎｂは０．００３〜０．０
５％とする。
【００２１】Ｂは０．０００３％以上の極微量添加で鋼
材の焼入れ性を高めて強度上昇に非常に有効であるが、
過剰に添加すると靭性を大きく劣化させるため、上限を
０．００２０％とする。本発明における鋳片の加熱温度
はオーステナイトの粗大化防止のため１２００℃を上限
とし、下限温度は圧延の作業を考慮すると９００℃以上
が望ましい。また、Ｎｂ元素を含む鋼材は、Ｎｂを完全
固溶させるために１１００℃以上の加熱が必要となる。
材の焼入れ性を高めて強度上昇に非常に有効であるが、
過剰に添加すると靭性を大きく劣化させるため、上限を
０．００２０％とする。本発明における鋳片の加熱温度
はオーステナイトの粗大化防止のため１２００℃を上限
とし、下限温度は圧延の作業を考慮すると９００℃以上
が望ましい。また、Ｎｂ元素を含む鋼材は、Ｎｂを完全
固溶させるために１１００℃以上の加熱が必要となる。
【００２２】
【作用】本発明者等は、前記従来技術が有する問題を解
決すると共に、本発明の課題を達成するため、下記の化
学成分を有する一般的な構造用鋼を用いて種々実験検討
を繰り返した。 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．１５
〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ ：０．００２０〜
０．００５０％ まず、スケールの色と表面の状態について検討を行っ
た。スケールの色が赤く見える鋼板と黒く見える鋼板の
表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、赤く見える鋼
板の表面はスケールがえぐられているような段差が見
え、そのえぐられたように見える部分の中に粉末状のヘ
マタイト（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が存在しており、黒く見える鋼
板はスケール表面が平滑である。更にえぐられ壊れたス
ケールの面積が多いほど、粉末状のヘマタイトの量が増
え、結果的に鋼板としては赤く見えることが判明した。
決すると共に、本発明の課題を達成するため、下記の化
学成分を有する一般的な構造用鋼を用いて種々実験検討
を繰り返した。 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．１５
〜０．２５％、Ｍｎ：０．８〜１．６％、
Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ ：０．００２０〜
０．００５０％ まず、スケールの色と表面の状態について検討を行っ
た。スケールの色が赤く見える鋼板と黒く見える鋼板の
表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、赤く見える鋼
板の表面はスケールがえぐられているような段差が見
え、そのえぐられたように見える部分の中に粉末状のヘ
マタイト（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が存在しており、黒く見える鋼
板はスケール表面が平滑である。更にえぐられ壊れたス
ケールの面積が多いほど、粉末状のヘマタイトの量が増
え、結果的に鋼板としては赤く見えることが判明した。
【００２３】スケールがえぐられたように観察できる部
分は、平滑な部分とは段差がついているので、その存在
箇所を走査型電子顕微鏡で詳細に調査、解析した結果、
鋼板表面の粗さと粉末状のヘマタイトの残存の有無に密
接な関係があることが判明した。すなわち粉末状のヘマ
タイトが存在するのは、スケールがえぐられたように見
える領域であるため、スケール表面に凹凸があった場
合、粉末状のヘマタイトが残存する可能性がある領域は
平坦である部分との段差により支配されることが判明し
た。従って、段差を調査すれば、粉末状のヘマタイトが
残存可能領域を限定することができる。更にその残存す
る領域が小さいと赤く識別できないことが判明した。
分は、平滑な部分とは段差がついているので、その存在
箇所を走査型電子顕微鏡で詳細に調査、解析した結果、
鋼板表面の粗さと粉末状のヘマタイトの残存の有無に密
接な関係があることが判明した。すなわち粉末状のヘマ
タイトが存在するのは、スケールがえぐられたように見
える領域であるため、スケール表面に凹凸があった場
合、粉末状のヘマタイトが残存する可能性がある領域は
平坦である部分との段差により支配されることが判明し
た。従って、段差を調査すれば、粉末状のヘマタイトが
残存可能領域を限定することができる。更にその残存す
る領域が小さいと赤く識別できないことが判明した。
【００２４】そこで、この残存する領域と表面の粗さと
の関係を調査した結果を図１に示す。鋼板表面の中心線
平均粗さ（Ｒａ）が３．０μｍ以下になると、粉末状の
ヘマタイトが残存する領域の面積率が２０％未満とな
り、鋼板表面の色が赤く識別できないことがわかった。
尚、鋼板表面の平均粗さは製品となった鋼板の長手方向
１０００mmピッチで幅方向に５分割した各位置よりサン
プリングし、平均粗さの測定値の平均値を求め、評価し
ている。また、鋼板の色は目視により判定した。中心線
粗さについてはＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ０６０１を準
拠して測定した。
の関係を調査した結果を図１に示す。鋼板表面の中心線
平均粗さ（Ｒａ）が３．０μｍ以下になると、粉末状の
ヘマタイトが残存する領域の面積率が２０％未満とな
り、鋼板表面の色が赤く識別できないことがわかった。
尚、鋼板表面の平均粗さは製品となった鋼板の長手方向
１０００mmピッチで幅方向に５分割した各位置よりサン
プリングし、平均粗さの測定値の平均値を求め、評価し
ている。また、鋼板の色は目視により判定した。中心線
粗さについてはＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ０６０１を準
拠して測定した。
【００２５】次に、スケールの密着性に大きく影響を及
ぼす限界スケール厚みについて検討した。実験にはスケ
ールの厚みが異なる鋼板を種々試作し、下記に示す方法
で評価した。すなわちスケール密着性は目視判定等によ
る感応試験が多く、定量性に欠ける。そこで、今回は、
曲げ半径ｒ＝１．５×ｔ（ｔ：板厚）の９０度曲げ試験
後、表面から１０サンプルを採取し、走査型電子顕微鏡
でスケールの剥離をして、地鉄が露出した面積率（１０
個の平均値）を測定し、表１に示す地鉄露出面積率にて
評価した。尚、評点ランク１，２を合格とし、密着性良
好とした。
ぼす限界スケール厚みについて検討した。実験にはスケ
ールの厚みが異なる鋼板を種々試作し、下記に示す方法
で評価した。すなわちスケール密着性は目視判定等によ
る感応試験が多く、定量性に欠ける。そこで、今回は、
曲げ半径ｒ＝１．５×ｔ（ｔ：板厚）の９０度曲げ試験
後、表面から１０サンプルを採取し、走査型電子顕微鏡
でスケールの剥離をして、地鉄が露出した面積率（１０
個の平均値）を測定し、表１に示す地鉄露出面積率にて
評価した。尚、評点ランク１，２を合格とし、密着性良
好とした。
【００２６】
【表１】
【００２７】スケール厚みと評点ランクの関係を図２に
示す。図２からスケール厚みが５．０μｍ以下になると
密着性が良好になることがわかった。そこで、スケール
厚みを５．０μｍ以下とするための圧延、冷却条件及び
圧延終了後の冷却条件を種々変化させて検討を実施し
た。その検討結果を図３に示す。尚、スケール厚みは、
製品となった鋼板の長手方向１０００mmピッチで幅方向
に５分割した各位置よりサンプリングし、光学顕微鏡写
真から測定した値の平均値より求めた平均スケール厚み
である。
示す。図２からスケール厚みが５．０μｍ以下になると
密着性が良好になることがわかった。そこで、スケール
厚みを５．０μｍ以下とするための圧延、冷却条件及び
圧延終了後の冷却条件を種々変化させて検討を実施し
た。その検討結果を図３に示す。尚、スケール厚みは、
製品となった鋼板の長手方向１０００mmピッチで幅方向
に５分割した各位置よりサンプリングし、光学顕微鏡写
真から測定した値の平均値より求めた平均スケール厚み
である。
【００２８】図３からスケール厚みを５．０μｍ以下に
するにはデスケーリング衝突圧が１．２kg／cm2 以上必
要で、更に、圧延終了後鋼板表面の６５０℃までの高温
滞留時間が３０秒以内である必要があり、圧延終了後の
冷却は高温滞留中のスケールの成長を抑制する上で有効
であることがわかった。尚、６５０℃以下になるとスケ
ールは殆ど成長しないことが、別途実施した実験結果か
らわかっている。尚、図３中の圧延中の条件に関して
は、表２にケース別の冷却条件を示す。
するにはデスケーリング衝突圧が１．２kg／cm2 以上必
要で、更に、圧延終了後鋼板表面の６５０℃までの高温
滞留時間が３０秒以内である必要があり、圧延終了後の
冷却は高温滞留中のスケールの成長を抑制する上で有効
であることがわかった。尚、６５０℃以下になるとスケ
ールは殆ど成長しないことが、別途実施した実験結果か
らわかっている。尚、図３中の圧延中の条件に関して
は、表２にケース別の冷却条件を示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】ケース１〜４は本発明例であり、ケース
５，６は比較例である。ケース５はパスNo．２及びNo．
３においてデスケーリングしただけで、残るパスはすべ
て冷却水を噴射せず、ケース６は水圧デスケーリングヘ
ッダーの衝突圧力を１．２kg／cm2 未満にした例であ
る。また、表２中の式及びは下記によって求めた値
である。 式 衝突圧力ｐ＝６８×（Ｐ0.5 ×Ｑ（９０−θ２）／（ｈ
2 ×θ１）） Ｐ ：噴射圧力 kg／cm2 Ｑ ：噴射水量 Ｌ／min ｈ ：ノズル高さ mm θ１：ノズル噴射角度 θ２：ノズル迎え角 式 冷却能力 Logｈ＝２．３５８＋０．６６３ LogＷ−０．
００１４７×Ｔs Ｗ ：水量密度 Ｌ／ｍ2 ・min Ｔs ：鋼板表面温度 ℃（８００℃を使用） 出典：日本鉄鋼協会発行の特別報告書No．２９「鋼材の
強制冷却」１６頁による。
５，６は比較例である。ケース５はパスNo．２及びNo．
３においてデスケーリングしただけで、残るパスはすべ
て冷却水を噴射せず、ケース６は水圧デスケーリングヘ
ッダーの衝突圧力を１．２kg／cm2 未満にした例であ
る。また、表２中の式及びは下記によって求めた値
である。 式 衝突圧力ｐ＝６８×（Ｐ0.5 ×Ｑ（９０−θ２）／（ｈ
2 ×θ１）） Ｐ ：噴射圧力 kg／cm2 Ｑ ：噴射水量 Ｌ／min ｈ ：ノズル高さ mm θ１：ノズル噴射角度 θ２：ノズル迎え角 式 冷却能力 Logｈ＝２．３５８＋０．６６３ LogＷ−０．
００１４７×Ｔs Ｗ ：水量密度 Ｌ／ｍ2 ・min Ｔs ：鋼板表面温度 ℃（８００℃を使用） 出典：日本鉄鋼協会発行の特別報告書No．２９「鋼材の
強制冷却」１６頁による。
【００３１】更に圧延後の冷却方法とスケールの厚み、
スケールの密着性について検討を実施した。冷却方法は
６５０℃以下の温度になるまでにスプレー冷却した場合
と圧延機内を空パス冷却した場合の２水準について検討
を実施した。その結果を図４に示す。圧延機内を通過さ
せ、デスケーリングの効果をとり入れた方がより薄スケ
ール化に有効であり、５．０μｍ以下のスケール厚を得
やすいことが判明した。
スケールの密着性について検討を実施した。冷却方法は
６５０℃以下の温度になるまでにスプレー冷却した場合
と圧延機内を空パス冷却した場合の２水準について検討
を実施した。その結果を図４に示す。圧延機内を通過さ
せ、デスケーリングの効果をとり入れた方がより薄スケ
ール化に有効であり、５．０μｍ以下のスケール厚を得
やすいことが判明した。
【００３２】冷却前のスケール厚みを薄くする圧延方法
について述べる。まず本発明のために使用する設備の一
例を図５により説明する。可逆式熱間圧延機１のハウジ
ング８内に、上ワークロール２と該ロールに接する上下
圧延補強ロール４及び下ワークロール３と該ロールに接
する下圧延補強ロール５をそれぞれ配設する。前記圧延
機の噛込側（または噛出側）及び噛出側（または噛込
側）にトップガイド９，９−１を設け、該トップガイド
の孔部分にのぞませて、鋼板表面上に水を噴射するデス
ケーリングノズル１４，１４−１及び冷却噴射ノズル１
２，１２−１を設ける。
について述べる。まず本発明のために使用する設備の一
例を図５により説明する。可逆式熱間圧延機１のハウジ
ング８内に、上ワークロール２と該ロールに接する上下
圧延補強ロール４及び下ワークロール３と該ロールに接
する下圧延補強ロール５をそれぞれ配設する。前記圧延
機の噛込側（または噛出側）及び噛出側（または噛込
側）にトップガイド９，９−１を設け、該トップガイド
の孔部分にのぞませて、鋼板表面上に水を噴射するデス
ケーリングノズル１４，１４−１及び冷却噴射ノズル１
２，１２−１を設ける。
【００３３】デスケーリングノズル１４，１４−１は上
ワークロール２に最も近接して設けられ、かつ移動する
鋼板表面への迎え角を有するように水圧デスケーリング
ヘッダー１３，１３−１に連結されている。
ワークロール２に最も近接して設けられ、かつ移動する
鋼板表面への迎え角を有するように水圧デスケーリング
ヘッダー１３，１３−１に連結されている。
【００３４】冷却水噴射ノズル１２，１２−１はデスケ
ーリングノズル１４，１４−１の隣接位置に設置され、
かつ鋼板表面にほぼ直角に噴射するよう冷却ヘッダー１
１，１１−１に設けられている。ノズル１２，１２−１
の噴射方向は水切りをよりよくするため圧延方向に向け
られてもよい。また、下ワークロール３の送り面と同一
送り面を有するローラーテーブル１０，１０−１が前記
圧延機の噛込側（または噛出側）と噛出側（または噛込
側）に配設されており、該下ワークロール３と前記ロー
ラーテーブルのローラーとの間にデスケーリングノズル
２０，２０−１が鋼板表面に対する迎え角を有するよう
ノズルホルダー１９，１９−１を介してデスケーリング
ーヘッダー１８，１８−１に設けられ、また前記ローラ
ーテーブルのローラー間に冷却水噴射ノズル１７，１７
−１が鋼板表面にほぼ直角に噴射するようノズルホルダ
ー１６，１６−１を介して冷却ヘッダー１５，１５−１
に設けられている。図中６，６−１は圧延機上ガイド、
７，７−１は圧延機下ガイドである。
ーリングノズル１４，１４−１の隣接位置に設置され、
かつ鋼板表面にほぼ直角に噴射するよう冷却ヘッダー１
１，１１−１に設けられている。ノズル１２，１２−１
の噴射方向は水切りをよりよくするため圧延方向に向け
られてもよい。また、下ワークロール３の送り面と同一
送り面を有するローラーテーブル１０，１０−１が前記
圧延機の噛込側（または噛出側）と噛出側（または噛込
側）に配設されており、該下ワークロール３と前記ロー
ラーテーブルのローラーとの間にデスケーリングノズル
２０，２０−１が鋼板表面に対する迎え角を有するよう
ノズルホルダー１９，１９−１を介してデスケーリング
ーヘッダー１８，１８−１に設けられ、また前記ローラ
ーテーブルのローラー間に冷却水噴射ノズル１７，１７
−１が鋼板表面にほぼ直角に噴射するようノズルホルダ
ー１６，１６−１を介して冷却ヘッダー１５，１５−１
に設けられている。図中６，６−１は圧延機上ガイド、
７，７−１は圧延機下ガイドである。
【００３５】以上の装置において、高温の厚鋼板Ｓを圧
延する場合、１パス目として圧延機１の前面Ａにある被
圧延鋼板をワークロール２，３に噛込ませる直前にデス
ケーリングノズル１４，２０からの高圧噴射冷却水で上
下表面酸化物を除去し、圧延されて後面Ｂに噛出されて
きた被圧延鋼板上下面を冷却水噴射ノズル１２−１，１
７−１から冷却水で冷却する。次に２パス目として、圧
延機１の後面Ｂにある被圧延鋼板をワークロール２，３
に噛込ませる直前にデスケーリングノズル１４−１，２
０−１からの高圧噴射水で鋼板の上下表面に生成したス
ケールを除去し、圧延されて圧延機前面Ａに噛出されて
きた被圧延鋼板上下表面を冷却水噴射ノズル１２，１７
からの冷却水で冷却する。そして該往復圧延を所望の板
厚になるまで複数回繰り返す。また、スケールを薄くす
る方法として前記した圧延条件にて圧延後に、ホットレ
ベラー前のデスケーリング等を併用しても構わない。本
発明は上記知見により成立するものである。
延する場合、１パス目として圧延機１の前面Ａにある被
圧延鋼板をワークロール２，３に噛込ませる直前にデス
ケーリングノズル１４，２０からの高圧噴射冷却水で上
下表面酸化物を除去し、圧延されて後面Ｂに噛出されて
きた被圧延鋼板上下面を冷却水噴射ノズル１２−１，１
７−１から冷却水で冷却する。次に２パス目として、圧
延機１の後面Ｂにある被圧延鋼板をワークロール２，３
に噛込ませる直前にデスケーリングノズル１４−１，２
０−１からの高圧噴射水で鋼板の上下表面に生成したス
ケールを除去し、圧延されて圧延機前面Ａに噛出されて
きた被圧延鋼板上下表面を冷却水噴射ノズル１２，１７
からの冷却水で冷却する。そして該往復圧延を所望の板
厚になるまで複数回繰り返す。また、スケールを薄くす
る方法として前記した圧延条件にて圧延後に、ホットレ
ベラー前のデスケーリング等を併用しても構わない。本
発明は上記知見により成立するものである。
【００３６】また、スケール表面の粗さを調整するため
の条件として、９５０℃以下の圧延パス条件を規定した
理由は、９５０℃以下ではデスケーリングによる剥離効
果が著しく低下し、スケールを圧延により破壊し、１０
パス以上実施すると平均粗さが３．０μｍを超えるため
に圧延条件を規定した。以上により得た鋼板の強度を向
上するには、圧延終了後、水、水蒸気、気水混合体等の
いずれかの冷却剤を用いても本発明の効果を損なうもの
ではない。
の条件として、９５０℃以下の圧延パス条件を規定した
理由は、９５０℃以下ではデスケーリングによる剥離効
果が著しく低下し、スケールを圧延により破壊し、１０
パス以上実施すると平均粗さが３．０μｍを超えるため
に圧延条件を規定した。以上により得た鋼板の強度を向
上するには、圧延終了後、水、水蒸気、気水混合体等の
いずれかの冷却剤を用いても本発明の効果を損なうもの
ではない。
【００３７】
【実施例】本発明の供試鋼の成分は、前記した元素と添
加量であればいずれの組合せでもよく、強度レベルが異
なる代表的な構造用鋼として本実施例に用いた鋼の化学
成分を表ａ−１に示す。
加量であればいずれの組合せでもよく、強度レベルが異
なる代表的な構造用鋼として本実施例に用いた鋼の化学
成分を表ａ−１に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】尚、ケース１〜４は本発明例であり、ケー
ス５，６は比較例である。ケース５はパスNo．２及びN
o．３においてデスケーリングしただけで、残るパスは
すべて冷却水を噴射せず、ケース６は水圧デスケーリン
グヘッダーの衝突圧力を１．２kg／cm2 未満にした例で
ある。また、表ａ−３中の式及びは下記によって求
めた値である。 式 衝突圧力ｐ＝６８×（Ｐ0.5 ×Ｑ（９０−θ２）／（ｈ
2 ×θ１）） Ｐ ：噴射圧力 kg／cm2 Ｑ ：噴射水量 Ｌ／min ｈ ：ノズル高さ mm θ１：ノズル噴射角度 θ２：ノズル迎え角 式 冷却能力 Logｈ＝２．３５８＋０．６６３ LogＷ−０．
００１４７×Ｔs Ｗ ：水量密度 Ｌ／ｍ2 ・min Ｔs ：鋼板表面温度 ℃（８００℃を使用） 出典：日本鉄鋼協会発行の特別報告書No．２９「鋼材の
強制冷却」１６頁による。
ス５，６は比較例である。ケース５はパスNo．２及びN
o．３においてデスケーリングしただけで、残るパスは
すべて冷却水を噴射せず、ケース６は水圧デスケーリン
グヘッダーの衝突圧力を１．２kg／cm2 未満にした例で
ある。また、表ａ−３中の式及びは下記によって求
めた値である。 式 衝突圧力ｐ＝６８×（Ｐ0.5 ×Ｑ（９０−θ２）／（ｈ
2 ×θ１）） Ｐ ：噴射圧力 kg／cm2 Ｑ ：噴射水量 Ｌ／min ｈ ：ノズル高さ mm θ１：ノズル噴射角度 θ２：ノズル迎え角 式 冷却能力 Logｈ＝２．３５８＋０．６６３ LogＷ−０．
００１４７×Ｔs Ｗ ：水量密度 Ｌ／ｍ2 ・min Ｔs ：鋼板表面温度 ℃（８００℃を使用） 出典：日本鉄鋼協会発行の特別報告書No．２９「鋼材の
強制冷却」１６頁による。
【００４３】
【表７】
【００４４】表ａ−１に示す供試鋼は、強度レベルが異
なる７種の鋼種を選択し、必要に応じてＶ，Ｎｂ，Ｎ
ｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の合金元素を添加
している。
なる７種の鋼種を選択し、必要に応じてＶ，Ｎｂ，Ｎ
ｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の合金元素を添加
している。
【００４５】製造条件及び得られた材質、スケールの厚
み、色、密着性及び表面の平均粗さを表ａ−２に示す。
表ａ−２中のNo．Ａ１〜Ａ７の本発明例は、いずれも黒
色で材質、スケールの密着性が優れた構造用鋼板が得ら
れた。これに対し、圧延中に十分な冷却を行わなかった
比較例中、鋼種２，４，５，７を使用したNo．Ｂ１〜Ｂ
４は、スケール厚み、組成ともに所定の特性を満足せ
ず、密着性が不良であった。尚、表ａ−２中の冷却条件
の適用ケースは表ａ−３に示した。
み、色、密着性及び表面の平均粗さを表ａ−２に示す。
表ａ−２中のNo．Ａ１〜Ａ７の本発明例は、いずれも黒
色で材質、スケールの密着性が優れた構造用鋼板が得ら
れた。これに対し、圧延中に十分な冷却を行わなかった
比較例中、鋼種２，４，５，７を使用したNo．Ｂ１〜Ｂ
４は、スケール厚み、組成ともに所定の特性を満足せ
ず、密着性が不良であった。尚、表ａ−２中の冷却条件
の適用ケースは表ａ−３に示した。
【００４６】
【発明の効果】本発明は圧延中の冷却条件と圧延後の冷
却条件を制御することにより、高い生産性のもとで円滑
に安定して、種々の用途に適応した構造用鋼板を製造す
ることを可能としたもので、この種の分野を中心に、産
業界にもたらす効果は極めて大きい。
却条件を制御することにより、高い生産性のもとで円滑
に安定して、種々の用途に適応した構造用鋼板を製造す
ることを可能としたもので、この種の分野を中心に、産
業界にもたらす効果は極めて大きい。
【図１】鋼板表面の粗さと鋼板の色との関係を示す図
表。
表。
【図２】スケール厚みとスケールの密着性（評点ラン
ク）の関係を示す図表。
ク）の関係を示す図表。
【図３】冷却ケース別の圧延−冷却条件、圧延終了後の
高温滞留時間とスケール厚みとの関係を示す図表。
高温滞留時間とスケール厚みとの関係を示す図表。
【図４】圧延終了後の冷却方式とスケール厚みとの関係
を示す図表。
を示す図表。
【図５】本発明の圧延方法を示す概略正面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/54
Claims (8)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、 残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、鋼板表面の
中心線平均粗さが３．０μｍ以下であり、黒色のスケー
ルを有することを特徴とする表面性状の優れた構造用厚
鋼板。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、を含有し、更に Ｔｉ：０．００３〜０．１０％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０１〜３．００％、 Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、 Ｖ ：０．００５〜０．２０％、 Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２０％の１種または２種
以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼
で、鋼板表面の中心線平均粗さが３．０μｍ以下であ
り、黒色のスケールを有することを特徴とする表面性状
の優れた構造用厚鋼板。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、 残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、鋼板表面の
中心線平均粗さが３．０μｍ以下であり、かつスケール
の厚みが５．０μｍ以下であり、黒色で、スケール密着
性の優れたことを特徴とする表面性状の優れた構造用厚
鋼板。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、を含有し、更に Ｔｉ：０．００３〜０．１０％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０１〜３．００％、 Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、 Ｖ ：０．００５〜０．２０％、 Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２０％、 残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼で、鋼板表面の
中心線平均粗さが３．０μｍ以下であり、かつスケール
の厚みが５．０μｍ以下であり、黒色で、スケール密着
性の優れたことを特徴とする表面性状の優れた構造用厚
鋼板。 - 【請求項５】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、 残部がＦｅ及び不可避的成分からなり、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、該鋼板表面の６
５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にすることを特
徴とする黒色で、スケール密着性の優れた構造用厚鋼板
の製造方法。 - 【請求項６】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、を含有し、更に Ｔｉ：０．００３〜０．１０％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０１〜３．００％、 Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、 Ｖ ：０．００５〜０．２０％、 Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２０％の１種または２種
以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼
で凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、
可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧
延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2
以上のデスケーリングを実施し、その後直ちに前記熱間
圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機
の噛出側近傍において圧延直後に冷却能力５００kcal／
ｍ2 ・hr・℃以上で冷却を行い、かかる圧延において９
５０℃以下の圧延パスを１０パス未満とし、圧延終了
後、該鋼板表面の６５０℃までの高温滞留時間を３０秒
以内にすることを特徴とする黒色で、スケール密着性の
優れた構造用厚鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、 残部がＦｅ及び不可避的成分からなり、凝固後Ａｃ3 以
上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、可逆式熱間圧延機
で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧延機の噛込側近傍
で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2 以上のデスケーリ
ングを実施し、その後直ちに前記熱間圧延機で圧延し、
次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機の噛出側近傍にお
いて圧延直後に冷却能力５００kcal／ｍ2 ・hr・℃以上
で冷却を行い、かかる圧延において９５０℃以下の圧延
パスを１０パス未満とし、圧延終了後、かかる冷却設備
を有する圧延機内を往復で複数回空パスで冷却し、該鋼
板表面の６５０℃までの高温滞留時間を３０秒以内にす
ることを特徴とする黒色で、スケール密着性の優れた構
造用厚鋼板の製造方法。 - 【請求項８】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０３〜１．００％、 Ｍｎ：０．３０〜２．００％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｎ ：０．００１〜０．０１％、を含有し、更に Ｔｉ：０．００３〜０．１０％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０１〜３．００％、 Ｍｏ：０．０１〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１．５０％、 Ｖ ：０．００５〜０．２０％、 Ｎｂ：０．００３〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２０％の１種または２種
以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的成分からなる鋼
で凝固後Ａｃ3 以上に加熱した構造用鋼の鋳片を用い、
可逆式熱間圧延機で厚鋼板を製造するに際し、該熱間圧
延機の噛込側近傍で被圧延鋼板に衝突圧１．２kg／cm2
以上のデスケーリングを実施し、その後直ちに前記熱間
圧延機で圧延し、次いで圧延された鋼板を該熱間圧延機
の噛出側近傍において圧延直後に冷却能力５００kcal／
ｍ2 ・hr・℃以上で冷却を行い、かかる圧延において９
５０℃以下の圧延パスを１０パス未満とし、圧延終了
後、かかる冷却設備を有する圧延機内を往復で複数回空
パスで冷却し、該鋼板表面の６５０℃までの高温滞留時
間を３０秒以内にすることを特徴とする黒色で、スケー
ル密着性の優れた構造用厚鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04013594A JP3249006B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 表面性状の優れた構造用厚鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04013594A JP3249006B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 表面性状の優れた構造用厚鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07252593A true JPH07252593A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3249006B2 JP3249006B2 (ja) | 2002-01-21 |
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ID=12572356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04013594A Expired - Fee Related JP3249006B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 表面性状の優れた構造用厚鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249006B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10158802A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-16 | Kawasaki Steel Corp | 溶融めっき熱延鋼板の製造方法 |
| JP2006272439A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 厚鋼板の製造方法及びその製造装置 |
| JP2008264786A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | 厚鋼板の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07278655A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | 構造用厚鋼板の製造方法 |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP04013594A patent/JP3249006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JPH10158802A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-16 | Kawasaki Steel Corp | 溶融めっき熱延鋼板の製造方法 |
| JP2006272439A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 厚鋼板の製造方法及びその製造装置 |
| JP4507946B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-07-21 | 住友金属工業株式会社 | 厚鋼板の製造方法及びその製造装置 |
| JP2008264786A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | 厚鋼板の製造方法 |
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|---|---|
| JP3249006B2 (ja) | 2002-01-21 |
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