JPH09192712A - 高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法Info
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- JPH09192712A JPH09192712A JP8003225A JP322596A JPH09192712A JP H09192712 A JPH09192712 A JP H09192712A JP 8003225 A JP8003225 A JP 8003225A JP 322596 A JP322596 A JP 322596A JP H09192712 A JPH09192712 A JP H09192712A
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Abstract
なく、各種目標とする板厚、硬度を有する製品を圧延に
より精度よく製造する方法を提供する。 【解決手段】一定厚さのオーステナイト系ステンレス鋼
板から目的の任意の製品板厚に圧延して、任意の目標硬
度を付与する高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の
製造方法であって、予め、圧延するオーステナイト系ス
テンレス鋼の圧延温度と圧下率と硬度との相関関係を求
めておき、その相関関係に基づいて最終パスで目的の板
厚と硬度になるように圧延パス回数、目標の各圧延温
度、圧下率及び各パス後の硬度とを決定して圧延するこ
とを特徴とする高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板
の製造方法。
Description
れる高硬度のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方
法に係わり、更に詳しくは一定板厚の母材鋼板から任意
の板厚、硬度の製品を圧延により製造する方法に関す
る。
テナイト系ステンレス鋼は、冷間圧延すると加工誘起マ
ルテンサイトが生成し、著しく加工硬化する。そのた
め、非常に高い硬度を得ることができ、高級バネ用材料
等、高強度材料として用いられている。
する一般的な方法としては、焼鈍後に最終仕上げ冷間圧
延を行う際に、母材板厚から目標板厚までの圧下率を製
品硬度に応じて変化させて冷間圧延する方法がある。と
ころが、この方法では下記のような問題点があった。
製品硬度に応じて最終仕上げ冷間圧延前の母材板厚を変
化させる必要があり、製造工程が複雑になる。
ンサイト(以下α´と記す)量が製品硬度に大きく影響
するが、α´は鋼成分、圧下率および圧延温度により大
きく変化するため製品硬度に大きなバラツキが生じ、目
標硬度に的中させるのが困難である。
開昭62−199214号公報に各パスの圧延速度と圧
下量とを操作因子として、各パスにおける入側と出側の
α´量、板厚、材料温度の計測情報、及び圧延速度、圧
下量、圧延油温度の圧延情報に基づき製品硬度を制御す
る方法が開示されている。
は、製品硬度のバラツキの低減、圧延効率の向上を目的
とし、圧延油の温度を30℃未満にしてミルに供給し、
MS 点(マルテンサイト変態開始温度)と成分組成との
関係式、MS 点と冷間圧延での圧下率との相関及びMS
点と圧延速度との相関とを予め求めておき、目標製品硬
度に応じて材料の成分組成、冷間圧延圧下率及び圧延速
度を定めて冷間圧延する方法が開示されている。
開昭62−199214号公報に開示されている冷間圧
延方法は、製品硬度を目標値に的中させるために、圧下
率、圧延速度を制御しているので、圧延機の有している
能力を犠牲にして冷間圧延を遂行することになる。従っ
て、圧延能率が著しく低下し、生産性が大きく損なわれ
ることになる。
ている冷間圧延方法は、圧延効率、、製品硬度の安定化
の改善効果がある程度得られるものの、製品硬度毎に鋼
成分を変えなければならず、また最終圧延前の素材板厚
を変えなければならないこと等の点から、多品種、少量
生産には適さない。また、α´の生成に大きく影響する
圧延温度の検討がなされていない。
板厚を種々変更することなく、各種目標とする板厚、硬
度を有する製品を圧延により精度よく製造する方法を提
供することを目的とする。
ナイト系ステンレス鋼の圧延時に硬度を制御する方法に
つき種々実験検討を重ねた結果、次のような知見を得
た。
により大きく変動するが、α´量は加工時の材料温度に
よりその生成量が大きく変化するので、冷間圧延時の材
料温度を制御すれば、圧延能力をフルに発揮した圧延を
実施しても製品硬度を目標値に的中することができ、ま
た冷間圧延前の同一の母材板厚から任意の製品硬度を得
ることも可能となる。従って、最終仕上げ圧延に供する
母材の製造工程を大幅に簡略化することができる。
たもので、その要旨は、「一定厚さのオーステナイト系
ステンレス鋼板から目的の任意の製品板厚に圧延して、
任意の目標硬度を付与する高硬度オーステナイト系ステ
ンレス鋼板の製造方法であって、予め、圧延するオース
テナイト系ステンレス鋼の圧延温度と圧下率と硬度との
相関関係を求めておき、その相関関係に基づいて最終パ
スで目的の板厚と硬度になるように圧延パス回数、目標
の各パスの圧延温度、圧下率及び各パス後の硬度とを決
定して圧延することを特徴とする高硬度オーステナイト
系ステンレス鋼板の製造方法」にある。
圧延設備の一例を示したものである。この設備は、6段
のリバース圧延機3を中心に左右対称な設備になってい
る。同図の左側から右側に圧延する場合、巻出しリール
2で巻出された鋼板1は、電極5から鋼板に直接通電し
て加熱する装置4で所定の温度に加熱される。
加熱、還元ガス加熱等があるが、設備コストが安価で加
熱効率が良く、設置スペースの問題もなく、被圧延材の
温度を瞬時に任意の温度に変更することが可能な直接通
電加熱装置が望ましい。
得られた加熱後の鋼板の温度情報に基づき、鋼板が目標
温度になるように制御することが可能となっている。
図示しないノズルで圧延油が供給され、圧延機により目
標板厚に圧延される。圧延された鋼板は冷却装置7´で
冷却され巻取りリール2´で巻取られる。圧延が終わり
巻取られた鋼板は、リール2´より巻戻され、加熱装置
4´で加熱され2パス目の圧延が行われる。このように
複数回繰返し圧延を行い目標の板厚に仕上げられ製品と
なる。
れる。すなわち、圧延温度によりα´の生成量は大きく
変化し、低温になるほど生成量が多くなる。従って、圧
延時の温度を適切に制御することにより、目標とする製
品硬度を得ることが可能となる。圧延温度は、母材鋼板
の板厚、パス回数及び目標製品硬度により異なるので限
定はしないが、200℃以上になるとヒートスクラッチ
が発生する恐れがあるので200℃以下にするのが好ま
しい。
関係について説明する。
種々変化させて圧延したときの変形抵抗と硬さの関係を
調査した結果を示したものであり、変形抵抗と硬さの間
には非常によい相関があることが分かる。最終圧延パス
終了時の変形抵抗値が予想できれば、製品硬度を図2か
ら逆に求めることが可能になる。
圧延温度、圧下率との関係を詳細に調査、検討した結
果、下記式により精度良く変形抵抗を推定できることを
見出した。
2,B は係数であり、軽圧下、多パスの圧延試験で得られ
たマルテンサイト生成量及び圧延材の引張試験で得られ
た結果を回帰して予め求めておく。これらは成分によっ
て異なってくるが、代表的なオーステナイト系ステンレ
ス鋼であるSUS301鋼板について、回帰により求め
た結果を表1示す。
σM はマルテンサイト相の変形抵抗、σ0 はオーステナ
イト相の初期変形抵抗、Mはマルテンサイト生成率であ
る。
知ることにより式(1)〜(6)から1パス後の変形抵
抗を精度良く知ることができる。すなわち、圧延温度、
相当歪(圧下率)を決めると、変形抵抗(硬度)を予測
することができる。
に圧延温度、圧下率、硬度を任意に設定できるので、母
材鋼板の板厚と目標製品板厚とを一定にして、種々の硬
度を付与することが可能となる。更に、圧延速度も全パ
ス最高の圧延速度にすることも可能となり、高能率圧延
が実現できる。
下率、硬度を決定する方法について以下に説明する。
パス回数は何回に設定しても、圧延温度を制御すること
により目標の製品硬度を得ることができるが、圧延効率
を高めるためにはパス回数は少なければ少ないほどよ
い。すなわち、パス回数は各パスの圧下率により決ま
り、その圧下率は圧延機の許容最大圧延荷重と最大トル
クから決定すればよい。
記式(1)〜(6)を、一般に知られている冷間圧延荷
重式に組み込んだ圧延解析シミュレータにより決定す
る。このシミュレータは、圧延中の冷却による温度低下
量、加工発熱量等の温度計算も考慮したモデルである。
目標硬度、圧下率を入力すると、その条件を満たす圧延
温度を算出し、圧延前に必要な加熱温度が表示される。
例えば、次のようにして目標の各パスでの圧延温度、圧
下率及び硬度を決めることができる。
する。
製品の目標硬度−175)/(パス回数)+175と仮
定する。
に、加工硬化を考慮して圧下率を初期パスを最も大きく
し、パスが進むにつれ減少するように仮定する。
(1)〜(6)の変形抵抗の式を組み込んだ圧延解析シ
ミュレータにより各パスの目標硬度になるための圧延温
度を算出し、その温度でで求めた圧下率での圧延を行
った場合の圧延荷重、トルクを算出する。
圧延機の能力を超えている場合には、、の目標硬
度、圧下率を修正する。
率、圧延温度を決定する。
板厚が0.6mmのSUS301鋼板を母材とし、目標
板厚を0.3mm、目標硬度をHv400とした場合に
おける、3パス圧延による各パスでの圧延条件を計算し
て求めた1例を表3に示す。
の圧延機で図1に示したラインにより圧延を実施した結
果、最終製品の硬度は398となり、ほぼ目標値に近い
硬度となった。
行った場合も材料温度を精度良く制御する事により、最
終製品硬度を目標値に的中させることができる。また、
同一母材板厚からでも上記解析モデルを用いて加熱温度
を最適に設定することにより、最終製品硬度を任意に変
更することも可能になる。
700mmのSUS301鋼板を用いて、目標硬度をH
v400、460、520の3つに設定し、目標板厚
0.3mmまで図1に示す圧延ラインで表2に示す仕様
の圧延機により圧延した。
た表5に示す圧延パス回数、各パスでの圧下率、圧延温
度で圧延を実施した。また、比較例として表5に示す圧
延条件で通常の冷間圧延を行った。冷間圧延では、目標
硬度が高くなると圧下率も高くする必要があるため、母
材板厚も厚くしなければならないので、比較例では表5
示すように3種の板厚の鋼板を用いた。
を測定し、その結果を表5に併せて示す。
料温度を制御することによって母材板厚0.6mmから
目標板厚0.3mmに冷間圧延して、目標とした3つの
製品硬度をほぼ満足する鋼板が得られた。このことか
ら、本発明により同一の板厚の冷間圧延前の母材から任
意の製品硬度が得られることが分かる。また、本発明で
は、圧延速度も全パス最高圧延速度で冷間圧延してお
り、圧延速度に制約されることがないので生産性も著し
く向上する。
は、目標の製品硬度により母材の板厚を変化させねばな
らないので、また圧延速度も本発明例と比較すると低速
となり、パス回数も多くなり、圧延効率が悪化する。更
に、比較例における最終製品硬度も、目標値に対してバ
ラツキが大きいことが分かる。
から任意の製品硬度を得ることが可能となり、圧延パス
回数を大幅に少なくすることができる。また、圧延速度
も制約されることなく高速にできるため、圧延能率が著
しく向上し、大幅な生産性の向上が図れる。さらに、製
品硬度のバラツキも小さいので、歩留まりも著しく改善
することができる。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】一定厚さのオーステナイト系ステンレス鋼
板から、目的の製品板厚に圧延して、所定の目標硬度を
付与する高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造
方法であって、予め、圧延するオーステナイト系ステン
レス鋼の圧延温度と圧下率と硬度との相関関係を求めて
おき、その相関関係に基づいて圧延最終パスで目的の板
厚と硬度になるように圧延パス回数、目標の各パスの圧
延温度、圧下率及び各パス後の硬度とを決定して圧延す
ることを特徴とする高硬度オーステナイト系ステンレス
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08003225A JP3087639B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08003225A JP3087639B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09192712A true JPH09192712A (ja) | 1997-07-29 |
JP3087639B2 JP3087639B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=11551512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08003225A Expired - Lifetime JP3087639B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 高硬度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3087639B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002192210A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Nisshin Steel Co Ltd | 高強度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
KR101447096B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2014-10-07 | 한국생산기술연구원 | 전기 통전 방식의 압연 장치 |
CN110849928A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-28 | 浙江工业大学 | 一种超声滚压加工温度测量分析方法 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP08003225A patent/JP3087639B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002192210A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Nisshin Steel Co Ltd | 高強度オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
KR101447096B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2014-10-07 | 한국생산기술연구원 | 전기 통전 방식의 압연 장치 |
CN110849928A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-28 | 浙江工业大学 | 一种超声滚压加工温度测量分析方法 |
CN110849928B (zh) * | 2019-10-17 | 2022-05-03 | 浙江工业大学 | 一种超声滚压加工温度测量分析方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3087639B2 (ja) | 2000-09-11 |
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