JPH09272949A - Shape steel having tight scale and its production - Google Patents

Shape steel having tight scale and its production

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JPH09272949A
JPH09272949A JP8560496A JP8560496A JPH09272949A JP H09272949 A JPH09272949 A JP H09272949A JP 8560496 A JP8560496 A JP 8560496A JP 8560496 A JP8560496 A JP 8560496A JP H09272949 A JPH09272949 A JP H09272949A
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JP
Japan
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scale
rolling
steel
shaped steel
less
Prior art date
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Application number
JP8560496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Wake
誠 和氣
Masao Kurokawa
征男 黒川
Masato Kageyama
正人 景山
Koichi Yamamoto
広一 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a shape steel with a tight scale having the thickness of a specified value or below and excellent in adhesion on the surface, in a shape steel contg. a specified amt. or above of Si, by incorporating a suitable amt. of Mo, regulating the content of S into a specified level and specifying the conditions of heating, hot rolling, descaling before and after finish rolling, and cooling. SOLUTION: A slab contg., by weight 0.03 to 0.22% C, 0.1 to 035% Si, 0.2 to 0.6% Mn, <0.025% S, 0.003 to 0.09% Al, 0.01 to 0.7% Mo, and the balance Fe is heated at 10000 to 1350 deg.C and is subjected to hot rolling by a rough- intermediate rolling mill. Next it is spayed and bombarded with high pressure water under >=25kg/cm<2> bombarding pressure so as to regulate the number of the bombarding within 5 sec to the same place on the surface of the shape steel to 2 times within 5sec to execute descaling-which is subjected to hot finish rolling at a rolling temp. of 700 to 1000 deg.C at a draft of <=15% by a finish rolling mill, ad the obtd. shape steel is cooled at a rate of 0.5 to 20 deg.C/sec so as to regulate the surface temp. to <=500 deg.C from the finish rolling temp to obtain the shape steel having a tight scale with <=15μm thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として、建築、土
木、橋梁等の構築材料として用いられるタイトなスケー
ルを有する形鋼およびその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a shaped steel having a tight scale used as a construction material for construction, civil engineering, bridges and the like, and a method for producing the shaped steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、建築、土木、橋梁等の構築材
料として用いられるH形鋼、I形鋼、山形鋼、溝形鋼等
の形鋼は、加熱工程、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上
げ圧延工程、冷却工程、矯正工程を経て製品化される。
一般に、上記の熱間圧延工程、冷却工程においては、形
鋼の表面にスケールが生成し、このようなスケールが生
成した状態で仕上げ圧延した場合には、圧延製品の品質
を損う原因になるため、一般には、仕上げ圧延前にデス
ケーリングが行われることが多い。しかし、仕上圧延機
による圧延過程、仕上げ圧延後の冷却過程でもスケール
の生成があり、仕上圧延後に冷却して得られた形鋼表面
には厚みが30〜60μmの比較的厚いスケールが生成
している。
2. Description of the Related Art Shaped steels such as H-shaped steel, I-shaped steel, angled steel and grooved steel which have been conventionally used as building materials for construction, civil engineering, bridges and the like are heated, rough rolled and intermediate rolled. The product is manufactured through a finishing rolling process, a cooling process, and a straightening process.
Generally, in the above hot rolling step and cooling step, scale is generated on the surface of the shaped steel, and if finish rolling is performed in a state where such scale is generated, it may cause deterioration of the quality of the rolled product. Therefore, in general, descaling is often performed before finish rolling. However, scales are also generated in the rolling process by the finish rolling mill and in the cooling process after finish rolling, and a relatively thick scale having a thickness of 30 to 60 μm is generated on the surface of the shaped steel obtained by cooling after the finish rolling. There is.

【0003】表面にこのような比較的厚いスケールが生
成されている形鋼を、例えばプレス矯正、ローラー矯正
した場合には、形鋼表面にこのような比較的厚いスケー
ルが生成されている場合、矯正の際の曲げ荷重を受けた
場合、該スケールが部分剥離を起こし、そのままの状態
で大気に放置した場合には赤錆を発生し、構築材料とし
て用いられる際の溶接、塗装の障害になる。そのため、
表面塗装を施して用いられる形鋼では熱間圧延、冷却後
に、ショットブラスト、ブラッシング等の表面清浄処理
を行うことが必須であり、製造コスト増加の要因になっ
ていた。
When a shaped steel having such a relatively thick scale formed on its surface is subjected to, for example, press straightening or roller straightening, when such a relatively thick scale is formed on the shaped steel surface, When the scale is subjected to a bending load during straightening, the scale causes partial peeling, and when left as it is in the atmosphere, red rust occurs, which becomes an obstacle to welding and painting when used as a building material. for that reason,
In the case of shaped steel used for surface coating, it is essential to perform surface cleaning treatment such as shot blasting and brushing after hot rolling and cooling, which has been a factor of increasing manufacturing cost.

【0004】このような問題を解決するため、例えば、
特開平1−159348号公報には、表面に厚みが10
μm以下であるタイトなスケールを有するH形鋼とその
製造方法が提案されている。この発明は、1の発明で
は、H形鋼において、C,Si,Mnの一般成分の他に
Alを含有させて表面欠陥、内部欠陥を防止し、Crを
含有させて機械的性質を改善し、スケールの生成を抑制
するとともに地鉄の界面にCr酸化物を生成させてスケ
ールの密着性を向上させたものであり、併せてSを0.
01%以下に規制して、スケールと地鉄の界面での熱間
のFeSの生成を抑制しスケールの密着性の劣化を防止
することを特徴とする。2の発明では、1の発明でH形
鋼の表面に生成したスケールが60〜90%のマグネタ
イト(Fe3 4 )を含有していることを特徴とする。
3の発明では、1の発明および2の発明のH形鋼を得る
ためのものであり、鋼片を1000〜1300℃に加熱
して、熱間圧延(仕上げ圧延)で700〜850℃でH
形鋼に成形を完了した後、徐冷することを特徴としてい
る。
To solve such a problem, for example,
In JP-A-1-159348, the surface has a thickness of 10
An H-section steel having a tight scale of μm or less and a method for manufacturing the H-section steel have been proposed. According to the invention of 1 above, in the H-section steel, Al is contained in addition to the general components of C, Si and Mn to prevent surface defects and internal defects, and Cr is contained to improve mechanical properties. , The formation of scale was suppressed, and the oxide of Cr was formed at the interface of the base metal to improve the adhesion of the scale.
It is characterized by being regulated to 01% or less to suppress the generation of FeS during the heat at the interface between the scale and the base metal and prevent the deterioration of the adhesiveness of the scale. The second invention is characterized in that the scale formed on the surface of the H-section steel in the first invention contains 60 to 90% of magnetite (Fe 3 O 4 ).
The invention of 3 is for obtaining the H-section steel of the invention of 1 and the invention of 2, wherein the steel slab is heated to 1000 to 1300 ° C. and hot rolled (finish rolling) at 700 to 850 ° C. for H.
The feature is that after the forming of the shaped steel is completed, it is gradually cooled.

【0005】しかし、この発明では、Siが0.1%超
の場合、生成したスケールはタイトスケールにはなって
おらず、仕上げ圧延して冷却後、ローラー矯正機で曲が
りの矯正を行うような場合では、曲げ荷重を受けてスケ
ール剥離を起こす問題があり、剥離のないタイトなスケ
ールを有する形鋼を安定製造できるとは言い難く、なお
改善の余地が残されている。
However, in the present invention, when Si is more than 0.1%, the produced scale is not a tight scale, and after the finish rolling and cooling, the bending is corrected by the roller straightening machine. In this case, there is a problem that scale peeling occurs under a bending load, and it is hard to say that a shaped steel having tight scale without peeling can be stably manufactured, and there is still room for improvement.

【0006】一方、最近では、例えば、耐火性を要求さ
れる建築材、橋梁材として用いられる、Si含有量の多
い高強度の形鋼において、スケールの密着性を高め、塗
装前の前処理コスト削減の要請がでているが、従来の一
般鋼による形鋼でも、この特開平1−159348号公
報に開示される発明の形鋼でも、この要請には応えるこ
とは困難である。
On the other hand, recently, for example, in the case of a structural steel having a high Si content and a high strength, which is used as a building material or a bridge material requiring fire resistance, the adhesion of the scale is increased, and the pretreatment cost before coating is increased. Although there has been a demand for reduction, it is difficult to meet this demand either by the conventional shaped steel made of general steel or the shaped steel of the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-159348.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、Si含有量
が0.1%以上の高強度鋼による形鋼において、仕上げ
圧延して冷却後に曲げ矯正を行っても、剥離しない密着
性のよいタイトスケールを安価にかつ安定的に残存させ
たタイトスケールを有する形鋼およびその製造方法を提
供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a shaped steel made of a high strength steel having a Si content of 0.1% or more, and does not peel off even if the material is finish-rolled and then straightened after cooling and has good adhesion. It is intended to provide a shaped steel having a tight scale in which the tight scale is allowed to remain inexpensively and stably, and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は第一の
発明として、重量%で、C :0.03〜0.22%、
Si:0.1〜0.5%、Mn:0.2〜1.6
%、 S :<0.025%、Al:0.00
3%〜0.09%、 Mo:0.01〜0.7%を含有
し、残部がFeおよび不可避不純物からなる、表面に厚
みが15μm以下のタイトなスケールを有していること
を特徴とするタイトスケールを有する形鋼−であり、第
二の発明として、重量%で、C :0.03〜0.22
%、 Si:0.1〜0.5%、Mn:0.2〜
1.6%、 S :<0.025%、Al:
0.003%〜0.09%、 Mo:0.01〜0.7
%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物である鋼片
を、加熱炉で1000〜1350℃に加熱して、粗圧延
機、中間圧延機で熱間圧延して、仕上げ圧延機前で、高
圧水を、衝突圧力25kg/cm2 以上で、形鋼表面の同じ
場所に対する5秒以内の衝突回数が2回以上になるよう
に噴射・衝突させてデスケーリングを施して仕上げ圧延
機に導き、ここで圧延温度700〜1000℃、圧下率
15%以下の熱間仕上げ圧延を行い、得られた形鋼の表
面温度を仕上げ圧延温度から0.5〜20℃/秒の冷却
速度で500℃以下に冷却して、この形鋼表面に厚み1
5μm以下のタイトなスケールを生成させることを特徴
とする形鋼の製造方法である。
That is, the present invention is, as the first invention, in% by weight, C: 0.03 to 0.22%,
Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.2-1.6
%, S: <0.025%, Al: 0.00
3% to 0.09%, Mo: 0.01 to 0.7%, with the balance being Fe and unavoidable impurities, and having a tight scale with a thickness of 15 μm or less on the surface. The second aspect of the present invention is a shaped steel having a tight scale, wherein C: 0.03 to 0.22 in% by weight.
%, Si: 0.1 to 0.5%, Mn: 0.2 to
1.6%, S: <0.025%, Al:
0.003% to 0.09%, Mo: 0.01 to 0.7
%, With the balance being Fe and unavoidable impurities, the steel slab is heated to 1000 to 1350 ° C. in a heating furnace, hot-rolled by a rough rolling mill and an intermediate rolling mill, and subjected to high pressure before the finish rolling mill. At a collision pressure of 25 kg / cm 2 or more, water is jetted and collided so that the number of collisions with the same location on the surface of the shaped steel is 5 or more times within 5 seconds, and descaling is conducted to the finishing rolling mill. At a rolling temperature of 700 to 1000 ° C. and a rolling reduction of 15% or less, the surface temperature of the obtained shaped steel is reduced to 500 ° C. or less at a cooling rate of 0.5 to 20 ° C./sec from the finish rolling temperature. After cooling, the thickness of this shaped steel surface is 1
A method for manufacturing a shaped steel, characterized in that a tight scale of 5 μm or less is generated.

【0009】本発明においては、Siを0.1%以上含
有する高強度の形鋼において、Moを適量含有させ、S
の含有量を0.025%レベルに規制し、かつ加熱、熱
間圧延、仕上げ圧延前のデスケーリング、デスケーリン
グ後の冷却条件を適正条件にすることによって、表面に
厚みが15μm以下で、例えば曲げ矯正をかけても剥離
がない密着性のよいスケールを生成させた形鋼を安価に
かつ安定して提供することができる。
In the present invention, in a high-strength shaped steel containing 0.1% or more of Si, an appropriate amount of Mo is added, and S
The thickness of the surface is 15 μm or less, for example, by limiting the content of 0.025% to a level of 0.025%, and adjusting heating, hot rolling, descaling before finish rolling, and cooling conditions after descaling to appropriate conditions. It is possible to stably and inexpensively provide a shaped steel in which a scale having good adhesion and having no peeling even when subjected to bending correction is generated.

【0010】本発明者等は、従来のSiの含有量が0.
1%以下の一般鋼による形鋼では、例えば前記特開平1
−159348号公報に開示された発明の形鋼のよう
に、Cr等の成分を含有させて、地鉄との密着性に優れ
たスケールを生成できても、Si含有量が0.1%以上
の形鋼では、例えばローラー矯正機による曲り矯正後に
スケール剥離があり、タイトなスケールにすることは困
難であるという問題があるために、Si含有量が0.1
%以上含有する形鋼において、地鉄との密着性に優れた
タイトなスケールを生成させるための製造条件を検討し
た。
The present inventors have found that the conventional Si content is less than 0.
In the case of a shaped steel made of general steel of 1% or less, for example, the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No.
Like the shaped steel of the invention disclosed in JP-A-159348, even if a component such as Cr is contained to form a scale excellent in adhesion to the base iron, the Si content is 0.1% or more. In the case of the shaped steel of (1), there is a problem that it is difficult to make a tight scale due to scale peeling after bending correction by a roller straightening machine, so that the Si content is 0.1
%, The manufacturing conditions for forming a tight scale with excellent adhesion to the base steel were investigated.

【0011】その結果、成分組成面では、Siの含有量
が0.1%以上の条件において、Moを適量含有させ、
Sの含有量を0.025%以下に規制して、加熱、圧
延、冷却条件に加え、仕上げ圧延前のデスケーリング条
件を満足させることにより、矯正機で曲り矯正した場合
においても、厚みが15μmと比較的厚くても剥離のな
いタイトなスケールを安定的に残存させた形鋼が得られ
るということを見い出した。
As a result, in terms of composition, Mo is contained in an appropriate amount under the condition that the Si content is 0.1% or more.
By controlling the S content to 0.025% or less, and satisfying the descaling conditions before finish rolling in addition to the heating, rolling and cooling conditions, the thickness is 15 μm even when straightened by a straightening machine. It was found that a shaped steel can be obtained in which a tight scale that does not peel even if it is relatively thick remains stable.

【0012】図1は、本発明の形鋼の成分組成における
密着性スケールの厚みと引張試験後の密着性スケールの
残存率の関係を示したものであり、密着性スケールの厚
みが15μm以下の場合でも、密着性スケールの残存率
が、90%で密着性スケールの残存率が高いことを示し
ている。ここで、引張試験は、例えばローラー矯正機で
の曲り矯正で生じる歪み相当の歪みを付与するためのも
のであり、ここでいう密着性スケールの残存率とは10
%の引張り歪みを掛けた時のスケール剥離がない面積の
全面積に対する比で表したものである。
FIG. 1 shows the relationship between the thickness of the adhesive scale in the composition of the shaped steel of the present invention and the residual rate of the adhesive scale after the tensile test. The adhesive scale has a thickness of 15 μm or less. Even in the case, the residual rate of the adhesive scale was 90%, which shows that the residual rate of the adhesive scale is high. Here, the tensile test is for imparting a strain equivalent to the strain generated by, for example, bending correction in a roller straightening machine, and the residual ratio of the adhesion scale here is 10
It is represented by the ratio of the area without scale peeling to the total area when a tensile strain of 10% is applied.

【0013】上記の結果は、本発明の条件を満足させた
場合、密着性スケールの厚みを15μm以下に調整すれ
ば、例えばローラー矯正機で曲り矯正を行っても、密着
性スケールの剥離が微量であり、厚みが15μm以下の
密着性スケールを安定的に残存させることができること
を意味している。また、この種の成分系の鋼材におい
て、仕上げ圧延前で高圧水噴射によるデスケーリングを
行った場合には、その衝突圧力と衝突回数によって、密
着性スケールの残存率が異なるといういうことも知見し
た。
The above results show that when the conditions of the present invention are satisfied, if the thickness of the adhesive scale is adjusted to 15 μm or less, even if the straightening of the adhesive scale is carried out, for example, the adhesive scale is slightly peeled. It means that the adhesive scale having a thickness of 15 μm or less can be stably left. In addition, it was also found that when descaling by high-pressure water injection is performed before finish rolling in this type of component steel, the residual rate of the adhesion scale differs depending on the collision pressure and the number of collisions. .

【0014】図2は、高圧水の噴射によるデスケーリン
グ後に仕上げ圧延して得られた鋼材の試験片を引張試験
した場合の引張試験後の密着性スケール残存率と、噴射
高圧水による衝突圧力と衝突回数の関係を示したもので
ある。図2で示すように、高圧水を、衝突圧力が25kg
/cm2 以上、衝突回数が鋼材表面の同じ場所に対して、
1秒に2回の条件で噴射・衝突させた場合では、密着性
スケール残存率は90%以上になり、高圧水の衝撃力が
50kg/cm2 レベルになるまで、スケール残存率は緩や
かに上昇する。
FIG. 2 shows the adhesion scale residual rate after the tensile test when a test piece of a steel material obtained by finish rolling after descaling by the injection of high-pressure water and the collision pressure by the injected high-pressure water. It shows the relationship of the number of collisions. As shown in Fig. 2, high-pressure water has a collision pressure of 25 kg.
/ Cm 2 or more, the number of collisions to the same place on the steel surface,
When sprayed and collided under the condition of twice a second, the adhesive scale residual rate becomes 90% or more, and the scale residual rate gradually increases until the impact force of high pressure water reaches the level of 50 kg / cm 2. To do.

【0015】これに対して、高圧水を、衝突圧力が25
kg/cm2 、衝突回数が鋼材表面の同じ場所に対して、1
秒に1回の条件で噴射・衝突させた場合では、密着性ス
ケール残存率は60%レベルになり、高圧水の衝突圧力
が50kg/cm2 レベルになるまで、密着スケール残存率
は緩やかに上昇して80%レベルまで上昇するが、衝突
回数が1秒に2回の場合に比較すると、衝突圧力が25
kg/cm2 以上の領域では、その60〜80%レベルまで
しか目的が達成されないことを示している。本発明者等
は、これらの知見に基づき本発明を着想し、種々実験を
重ねて本発明を完成するに至った。
On the other hand, the high-pressure water has a collision pressure of 25
kg / cm 2 , the number of collisions is 1 for the same location on the steel surface
When injected and collided under the condition of once per second, the adhesion scale residual rate reaches 60% level, and the adhesion scale residual rate gradually increases until the collision pressure of high-pressure water reaches the 50 kg / cm 2 level. Then, the collision pressure rises to 80% level, but compared to the case where the number of collisions is twice per second, the collision pressure is 25%.
In the region of kg / cm 2 or more, it is shown that the purpose is achieved only up to the 60-80% level. The present inventors have conceived the present invention based on these findings, and have completed the present invention by repeating various experiments.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の第一の発明は、前記した
ように、成分組成では、Siの含有量が0.1%以上の
条件下において、Moを適量含有させ、Sの含有量を
0.025%レベルに規制して得られる、地鉄との密着
性に優れた厚みが15μm以下のタイトなスケールを有
する形鋼であり、溶接性、塗装性に優れ、安価に得られ
ることを特徴としており、後述する第二の発明によって
得られるものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the first invention of the present invention is such that, in the component composition, Mo is contained in an appropriate amount and S is contained under the condition that the Si content is 0.1% or more. Is a shaped steel having a tight scale with a thickness of 15 μm or less, which has excellent adhesion to the base steel and is obtained at a low content of 0.025%, and has excellent weldability and paintability, and can be obtained at low cost. And is obtained by the second invention described later.

【0017】本発明の第一の発明の形鋼の成分組成とし
ては、以下の通りである。 (1)Cの含有量は0.03〜0.22%とする。Cは
強度を確保するために0.03%以上必要であるが、
0.22%超では溶接性が低下する。
The composition of the shaped steel of the first invention of the present invention is as follows. (1) The content of C is 0.03 to 0.22%. C needs 0.03% or more to secure the strength,
If it exceeds 0.22%, the weldability is deteriorated.

【0018】(2)Siの含有量は0.1〜0.5%と
する。Siは脱酸および強度確保のために0.1%以上
必要である。このSiは、加熱中の酸化により地鉄とス
ケール界面にフェライトを生成し、スケールと地鉄との
密着性を促進するが、0.5%超では、地鉄との密着部
の厚みを増大させ過ぎとなる。このスケールは塑性変形
し難いためにローラー矯正、プレス矯正によりスケール
のクラック、スケール剥離が顕著になる。
(2) The Si content is 0.1 to 0.5%. Si is required to be 0.1% or more for deoxidation and securing strength. This Si forms ferrite at the interface between the base metal and the scale by oxidation during heating, and promotes the adhesion between the scale and the base iron, but if it exceeds 0.5%, the thickness of the contact portion with the base iron increases. Too much. Since this scale is not easily plastically deformed, cracks and scale peeling of the scale become noticeable by roller straightening and press straightening.

【0019】(3)Mnの含有量は、0.2〜1.6%
とする。Mnは強度、靭性を確保するために必要不可欠
である。また、熱間でFeS+Mn→MnS+Fe反応
により硫化物MnSを生成させ、鋼材表面、および鋼中
の有害なFeSの生成を抑制する。そのために、0.2
%以上必要である。1.6%超では、溶接性を低下させ
るほか、機械加工性を低下させるので好ましくない。脱
酸、脱硫および焼入れ性の改善のために通常レベル含有
させるものである。
(3) Mn content is 0.2 to 1.6%
And Mn is essential to secure strength and toughness. In addition, sulfide MnS is generated by a hot reaction of FeS + Mn → MnS + Fe to suppress generation of harmful FeS on the surface of the steel material and in the steel. Therefore, 0.2
% Is required. If it exceeds 1.6%, not only the weldability is deteriorated but also the machinability is deteriorated, which is not preferable. It is contained at a normal level in order to improve deoxidation, desulfurization and hardenability.

【0020】(4)Alの含有量は、0.003〜0.
09%に規制する。Alは精練過程で脱酸剤として効果
が大きいもので、鋳造スラブの表面欠陥、内部欠陥防止
のために0.003%以上必要であるが。0.09%超
では、Al2 3 系介在物、クラスターが多発し、内部
品質を低下させる。
(4) The content of Al is 0.003 to 0.
Restrict to 09%. Al has a great effect as a deoxidizing agent in the refining process, and is required to be 0.003% or more in order to prevent surface defects and internal defects of the cast slab. If it exceeds 0.09%, Al 2 O 3 -based inclusions and clusters frequently occur and the internal quality deteriorates.

【0021】(5)Moの含有量は、0.01〜0.7
%とする。Moは焼戻脆性を改善させるとともに、地鉄
とスケール界面での凹凸の形成を促進し、スケールが地
鉄界面へ楔状に入り込む作用(アンカー効果)を高め、
地鉄とスケールの密着性を促進させるために0.01%
以上必要である。このMoは高価であり、0.7%超で
は効果増はある程度向上するが、製造コスト面でのマイ
ナスが大きくなるので、好ましくない。
(5) The Mo content is 0.01 to 0.7.
%. Mo improves temper embrittlement, promotes the formation of irregularities at the interface between the base steel and the scale, and enhances the wedge-like action (anchor effect) of the scale entering the interface of the base steel.
0.01% in order to promote the adhesion between base steel and scale
The above is necessary. This Mo is expensive, and if it exceeds 0.7%, the increase in the effect is improved to some extent, but it is not preferable because the manufacturing cost becomes large.

【0022】(6)Sの含有量は0.025%以下に規
制する。Sはスケールと地鉄の界面にFeSを生成し、
スケールの密着性を阻害するものであり、0.025%
超では、スケールの密着性阻害が顕著になる。
(6) The S content is restricted to 0.025% or less. S produces FeS at the interface between scale and base steel,
0.025%, which hinders scale adhesion.
If it exceeds, the inhibition of scale adhesion becomes significant.

【0023】第二の発明は、第一の発明で特徴付けられ
る形鋼の製造方法であり、この製造方法では、最終的に
形鋼表面に厚みが15μm以下のスケールを残存させる
ための条件として、上記成分組成の鋼片の加熱および熱
間圧延条件と、仕上げ圧延前でのデスケーリング条件、
このデスケーリング後の冷却条件を以下の通り特定して
いる。
The second invention is a method for manufacturing a shaped steel characterized by the first invention, and in this manufacturing method, as conditions for finally leaving a scale having a thickness of 15 μm or less on the surface of the shaped steel. , Heating and hot rolling conditions of the billet of the above component composition, descaling conditions before finish rolling,
The cooling conditions after this descaling are specified as follows.

【0024】(1)加熱炉での鋼片の加熱温度は、10
00〜1350℃とする。この加熱温度は、熱間圧延の
円滑化、表層のタイトスケールの生成のために重要な要
件であり、1000℃以下では、圧延負荷が過大になり
圧延機負担が大きくなるとともに、ユニバーサル圧延機
を用いた場合には、形状充満不足を生じて所望の圧延形
状の安定確保が難しくなる。また、地鉄との密着性に優
れたスケールの生成が不十分になる。1350超では、
熱原単位増によるコスト増に加え、スケールの過大生成
による歩留まり低下が顕著になるとともに、デスケーリ
ング負荷が大きくなる。
(1) The heating temperature of the steel slab in the heating furnace is 10
The temperature is set to 00 to 1350 ° C. This heating temperature is an important requirement for smooth hot rolling and generation of tight scale in the surface layer. Below 1000 ° C, the rolling load becomes excessive and the rolling mill burden increases, and the universal rolling mill is If it is used, the shape will be insufficiently filled, and it will be difficult to stably secure a desired rolled shape. Moreover, the formation of a scale having excellent adhesion to the base steel becomes insufficient. Above 1350,
In addition to the cost increase due to an increase in heat intensity, the yield decrease due to excessive generation of scale becomes noticeable and the descaling load increases.

【0025】(2)仕上げ圧延温度は700〜1000
℃とする。最終圧延では、軽負荷圧延して最終の形状精
度を確保するが、700℃未満では、圧延負荷が過大に
なり圧延機負担が大きくなるとともに、所望の圧延形状
精度の安定確保が難しくなる。1000℃超では、仕上
げ圧延における熱原単位増によるコスト増に加え、スケ
ールの過大生成による歩留まり低下を生じるとともに、
デスケーリング負荷が大きくなるので好ましくない。
(2) Finish rolling temperature is 700 to 1000
° C. In the final rolling, the final shape accuracy is ensured by light-load rolling, but if the temperature is less than 700 ° C., the rolling load becomes excessive, the load on the rolling mill increases, and it becomes difficult to ensure the desired accuracy of the rolling shape. Above 1000 ° C, in addition to the cost increase due to the increase of the heat consumption per unit in finish rolling, the yield decreases due to the excessive generation of scale, and
This is not preferable because the descaling load increases.

【0026】(3)仕上げ圧延の圧下率は15%以下と
する。仕上げ圧延では地鉄とスケール界面のスケールを
地鉄表面に食い込ませてスケールの地鉄との密着性を向
上させるが、圧下率が15%超では、圧延機負担が大き
くなり、かつ寸法精度を悪化させるので好ましくない。
(3) The reduction ratio of finish rolling is 15% or less. In finish rolling, the scale at the interface between the base steel and the scale is eroded into the surface of the base steel to improve the adhesion of the scale to the base steel, but if the reduction ratio exceeds 15%, the load on the rolling mill becomes large and the dimensional accuracy is improved. It is not preferable because it worsens.

【0027】(4)仕上げ圧延前のデスケーリング このデスケーリングは、仕上圧延前の熱間圧延段階で生
成した地鉄とスケール界面で地鉄に密着したスケール以
外の脆弱なスケールを取り除く他、生成した密着スケー
ルの厚みを薄くして15μm以下に調整し、その後のス
ケール剥離を抑制するために行う。
(4) Descaling before finish rolling This descaling removes fragile scales other than the scale closely adhered to the steel at the interface between the steel and the scale produced in the hot rolling stage before finish rolling. The thickness of the adhered scale is reduced to 15 μm or less, and the scale peeling is suppressed thereafter.

【0028】このデスケーリング時の衝突圧力は25〜
70kg/cm2 、衝突回数は、形鋼表面の同じ場所に対し
て5秒以内に2回以上であることが好ましい。1回目の
衝突と2回目の衝突の間に5秒以上の間隔が開くと、そ
の間に新たなスケールが生成し、初期の脆弱スケールを
排除するための2回目の衝突力の伝播が阻害され、2回
目の衝突によるデスケーリング効果が薄れることにな
る。この場合には、脆弱スケールの剥離率は、約70%
に低下することとなり、この脆弱スケールが十分に除去
されないままとなる。
The collision pressure at the time of descaling is 25 to
It is preferable that the number of collisions is 70 kg / cm 2 , and the number of collisions is two or more times within 5 seconds with respect to the same place on the surface of the shaped steel. When a gap of 5 seconds or more is opened between the first collision and the second collision, a new scale is generated in the meantime, and the propagation of the second collision force for eliminating the initial weak scale is hindered, The descaling effect due to the second collision will fade. In this case, the peeling rate of the fragile scale is about 70%
This weakness scale remains insufficiently removed.

【0029】衝突圧力25kg/cm2 未満ではデスケーリ
ング効果が不十分であり、また70kg/cm2 以上では、
デスケーリング効果増に対してデスケーリングコスト負
担が過大になるため、あまり好ましいとは言い難い。衝
突回数が、形鋼表面の同じ場所に対して5秒以内に1回
だけでは、デスケーリング効果が十分ではない。ただ
し、5秒以内に6回以上まで増加させた場合には、設備
コストおよびメンテナンスコスト負担が過大になるた
め、この衝突回数はデスケーリング効果とコスト負担を
考慮して設定する。上記の衝突圧力は、高圧水噴射や電
気的、機械的ハンマーによる打撃等によって付与するこ
とができるが、安価に得られかつスケールの剥離と除去
を同時に行える高圧水噴射によって付与することが有利
である。
If the collision pressure is less than 25 kg / cm 2 , the descaling effect is insufficient, and if it exceeds 70 kg / cm 2 ,
Since the descaling cost burden becomes excessive with respect to the increase in the descaling effect, it is hard to say that it is very preferable. The descaling effect is not sufficient if the number of collisions is only once within 5 seconds with respect to the same place on the section steel surface. However, when the number of collisions is increased to 6 times or more within 5 seconds, the facility cost and the maintenance cost become excessive. Therefore, the number of collisions is set in consideration of the descaling effect and the cost burden. The above-mentioned collision pressure can be applied by high-pressure water jetting or electrical, hitting with a mechanical hammer, etc., but it is advantageous to give it by high-pressure water jetting that can be obtained at low cost and can simultaneously peel and remove the scale. is there.

【0030】高圧水を噴射して得られる衝突圧力Pは、
たとえば、運動量保存則と質量保存則(連続の式)によ
り導かれる衝突力の推定式を用いて求めることができ
る。また、ロードセル等で実測して、これを満足する操
作条件を代用することでも求めることが可能である。 P={ρ0.5 *C3 */(2*20.5 *tanα*tanβ)}*P0 0.5 * Q*H-2*sin2 γ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) P :衝突圧力 (kg/cm2 ) ρ :流体密度 (kg/m3 ) C3 :C3 =C1 *C2 =0.9 C1 :ノズル内での圧力損失による速度係数 (0.95<C1 <1.0) C2 :空気抵抗による噴流の減速係数 (0.90<C2 <1.0) α :噴流幅方向広がり角度 (度) →(図3−a参照) β :噴流厚み方向広がり角度 (度) →(図3−b参照) γ :ノズルの向き角度 (度) →(図3−c参照) P0 :ヘッダー圧力 (kgf/cm2 ) Q :ノズルの液体流量 (リットル/min) H :ノズル先端と被デスケーリング材表面間距離(mm) ここで、C3 =0.9、およびβが約1度と見做される
ノズルでは、Pは以下の如くになる。 P=30.4*P0 0.5 *Q*sin2 γ/(H-2tanα)・・・(2) なお、この衝突力Pは、ロードセル等で実測して求める
こともできる。
The collision pressure P obtained by injecting high-pressure water is
For example, it can be obtained by using a collision force estimation formula derived by the momentum conservation law and the mass conservation law (continuity equation). It is also possible to obtain the value by actually measuring with a load cell or the like and substituting the operating condition satisfying this. P = {ρ 0.5 * C 3 * / (2 * 2 0.5 * tan α * tan β)} * P 0 0.5 * Q * H -2 * sin 2 γ ... ... (1) P: Collision pressure (kg / cm 2 ) ρ: Fluid density (kg / m 3 ) C 3 : C 3 = C 1 * C 2 = 0.9 C 1 : Pressure in the nozzle Velocity coefficient due to loss (0.95 <C 1 <1.0) C 2 : Jet deceleration coefficient due to air resistance (0.90 <C 2 <1.0) α: Spread angle in jet width direction (degrees) → ( (See Fig. 3-a) β: Spread angle in the jet thickness direction (degrees) → (See Fig. 3-b) γ: Nozzle orientation angle (°) → (See Fig. 3-c) P 0 : Header pressure (kgf / cm) 2 ) Q: Liquid flow rate of the nozzle (liter / min) H: Distance between the tip of the nozzle and the surface of the material to be descaled (mm) where C 3 = 0.9 and β is considered to be about 1 degree Then It is equal to or less than the as. P = 30.4 * P 0 0.5 * Q * sin 2 γ / (H −2 tan α) (2) The collision force P can also be obtained by actually measuring with a load cell or the like.

【0031】本発明では、形鋼表面に高圧水噴射・衝突
させる時の衝突圧力Pを上記のようにして求め、この衝
突圧力Pを25kg/cm2 以上に設定するとともに、形鋼
表面の同じ場所に対する5秒以内の衝突回数が2回以上
になるように設定するものである。
In the present invention, the collision pressure P at the time of high-pressure water injection / collision on the surface of the shaped steel is determined as described above, and the collision pressure P is set to 25 kg / cm 2 or more, and the same on the surface of the shaped steel. The number of collisions with a place within 5 seconds is set to be two or more.

【0032】高圧水の衝突回数については、一般的に
は、 形鋼が走行状態の場合 a 高圧水噴射ノズルの噴射孔走行方向に複数配設す
る。 b 回転式の噴射ノズルを配設する。 形鋼が静止状態の場合 a 高圧水を機械的、電気的手段を用いて、間欠噴射
(含む強弱切替噴射)する。 等の方法において、噴射ノズルの配置条件、ライン速度
によって制御することができるが、ライン速度は圧延条
件によってある範囲に固定される場合が多いので、予め
ライン速度に応じて、衝突回数が5秒以内に2回以上に
なるように噴射ノズルの配置条件を設定する。
Regarding the number of collisions of the high-pressure water, generally, when the shaped steel is in a running state, a. b A rotary injection nozzle is provided. When the shaped steel is in a stationary state: a) High-pressure water is intermittently injected (including strength / weakness switching injection) using mechanical and electrical means. In such a method, it can be controlled by the arrangement conditions of the injection nozzles and the line speed, but the line speed is often fixed within a certain range depending on the rolling conditions. Therefore, depending on the line speed, the number of collisions is 5 seconds in advance. Arrangement conditions of the ejection nozzles are set so that the number of injection nozzles is two or more.

【0033】(5)仕上げ圧延後の冷却 仕上げ圧延温度〜500℃の温度範囲では、0.5〜
20℃/秒の冷却速度で冷却する。この仕上げ圧延後5
00℃までの温度範囲では、冷却速度を20℃/秒超に
した場合には、断面で厚みが異なる形鋼では熱応力力が
増大することにより、形鋼が波状に変形し、形状を損な
うとともに、変形時に表面にスケール剥離を生じるので
好ましくない。また、0.5℃/秒未満の冷却速度で
は、500℃までの時間が長くなることのために、スケ
ールが生長しその厚みが15μmを超えてくるので、好
ましくない。500℃まで冷却した後の冷却は、スケー
ルの成長は無視できる程微少のため自然放冷でもよい。
上記の条件を満足させることにより、地鉄との密着性に
優れた厚みが15μm以下のタイトなスケールを有し、
機械的性質に優れ、溶接性、塗装性にも優れた形鋼を安
価でかつ安定して製造することができる。
(5) Cooling after finish rolling In the temperature range of finish rolling temperature to 500 ° C., 0.5 to
Cool at a cooling rate of 20 ° C./sec. After this finish rolling 5
In the temperature range up to 00 ° C, when the cooling rate is higher than 20 ° C / sec, in the shaped steels having different thicknesses in cross section, the thermal stress force increases, so that the shaped steel is deformed in a wave shape and the shape is impaired. At the same time, scale peeling occurs on the surface during deformation, which is not preferable. Further, at a cooling rate of less than 0.5 ° C./sec, the scale grows and the thickness thereof exceeds 15 μm because the time to 500 ° C. becomes long, which is not preferable. The cooling after cooling to 500 ° C. may be natural cooling because the growth of scale is so small that it can be ignored.
By satisfying the above conditions, a tight scale having a thickness of 15 μm or less, which is excellent in adhesion to the base steel,
A shaped steel having excellent mechanical properties, weldability and paintability can be manufactured inexpensively and stably.

【0034】本発明を実施するための形鋼(ここではH
形鋼)の熱間圧延設備(例)は、概ね図4に示すように
構成される。図4において、1は鋼片で、加熱炉2で1
000〜1350℃の温度範囲で加熱された後、粗圧延
機3、中間ユニバーサル圧延機4・エッジャー圧延機5
(対にになった圧延機4と5を以下「中間圧延機5t」
と略称する)で熱間圧延され、中間形状のH形鋼1sに
なり、仕上ユニバーサル圧延機(以下「仕上圧延機」と
略称する)7で仕上げ圧延されてH形鋼1pになるが、
本発明では、中間圧延機5tと仕上圧延機7間で、H形
鋼1sの表面に対して、高圧水噴射装置(デスケーリン
グ装置)6により高圧水9を、衝突圧力25kg/cm2
上で、衝突回数が5秒以内に2回以上になるように噴射
・衝突させてデスケーリングを施した後、仕上圧延機7
に導く。
Shaped steel for carrying out the present invention (here, H
The hot-rolling equipment (example) of shaped steel is generally configured as shown in FIG. In FIG. 4, 1 is a billet, and 1 is a heating furnace 2.
After being heated in the temperature range of 000 to 1350 ° C., the rough rolling mill 3, the intermediate universal rolling mill 4 and the edger rolling mill 5 are used.
(The paired rolling mills 4 and 5 are hereinafter referred to as "intermediate rolling mill 5t".
Is abbreviated) to form an H-shaped steel 1s having an intermediate shape, and a finish universal rolling machine (hereinafter abbreviated as “finishing rolling machine”) 7 finish-rolls it into an H-shaped steel 1p.
In the present invention, between the intermediate rolling mill 5t and the finishing rolling mill 7, high-pressure water 9 is applied to the surface of the H-section steel 1s by the high-pressure water injection device (descaling device) 6 at a collision pressure of 25 kg / cm 2 or more. After the descaling by jetting and collision so that the number of collisions is two or more within 5 seconds, the finish rolling mill 7
Lead to.

【0035】この仕上圧延機では、700〜1000℃
の温度範囲で圧下率15%以下の熱間仕上げ圧延を行っ
て、H形鋼1sを1pに成形した後、冷却装置8で仕上
げ圧延温度から0.5〜20℃/秒の冷却速度で500
℃以下に冷却する。冷却後、鋸断機(図示省略)で所定
の長さに採尺して矯正機(図示省略)に導き、曲りを矯
正してH形鋼として製品化する。
With this finish rolling mill, 700 to 1000 ° C.
After performing hot finish rolling with a rolling reduction of 15% or less in the temperature range of 1 to form H-section steel 1s into 1p, the cooling device 8 cools the finish rolling temperature at a cooling rate of 0.5 to 20 ° C./sec.
Cool to below ° C. After cooling, a sawing machine (not shown) measures the length to a predetermined length and guides it to a straightening machine (not shown) to correct the bend and commercialize it as H-section steel.

【0036】ここで、仕上げ圧延機7の前に配設した、
高圧水噴射装置6の噴射ノズル6nの噴射孔は仕上げ圧
延機7に挿入直前のH形鋼1sの表面に向けて配置され
ている。この噴射ノズル6nは、高圧水噴出面では、概
念的には例えば図5(a)あるいは図5(b)に示すよ
うに、複数のスリット状の噴射孔ha,hbが配置され
たものである。
Here, it is arranged in front of the finish rolling mill 7,
The injection holes of the injection nozzle 6n of the high-pressure water injection device 6 are arranged toward the surface of the H-section steel 1s immediately before being inserted into the finish rolling mill 7. The jet nozzle 6n has a plurality of slit-shaped jet holes ha, hb arranged conceptually, for example, as shown in FIG. 5 (a) or 5 (b) on the high-pressure water jetting surface. .

【0037】この噴射ノズル6nは複数用いられ、概念
的には、図6(a)に示すように、H形鋼1sのフラン
ジfとウエブwの全面に対して高圧水を噴射・衝突させ
られるように配置される。この場合、この噴射ノズル6
nをさらに分割してもよく、また、図6(b)に示すよ
うに、H形鋼1sの走行方向に複数列、例えば6n列と
6n1 列の2列配設してもよい。また、噴射ノズル6n
をH形鋼1sの幅方向に複数列配設してもよい。
A plurality of the jet nozzles 6n are used, and conceptually, as shown in FIG. 6 (a), high pressure water is jetted and made to collide with the entire surface of the flange f of the H-section steel 1s and the web w. Is arranged as. In this case, this injection nozzle 6
n may be further divided, or as shown in FIG. 6B, a plurality of rows may be arranged in the traveling direction of the H-section steel 1s, for example, two rows of 6n row and 6n1 row. In addition, the injection nozzle 6n
May be arranged in a plurality of rows in the width direction of the H-section steel 1s.

【0038】この噴射ノズル6nの噴射孔ha,hbの
配置条件とライン速度条件によって、高圧水9による衝
突回数を設定することができる。この噴射ノズル6nか
ら噴射される高圧水9は、工業用水を濾過装置(図示省
略)で濾過して得られるものであり、通常は常温であ
る。この高圧水9は、供給源10から高圧ポンプ11を
介して高圧水噴射装置6に供給され、噴射ノズル6nの
噴射孔ha,hbから仕上げ圧延機7に挿入直前のH形
鋼1sの表面に噴射される。この噴射ノズルは、H形鋼
1sの表面位置に対して距離hを調整可能になってい
る。
The number of collisions with the high-pressure water 9 can be set by the arrangement condition of the injection holes ha and hb of the injection nozzle 6n and the line speed condition. The high-pressure water 9 jetted from the jet nozzle 6n is obtained by filtering industrial water with a filtering device (not shown), and is usually at room temperature. The high-pressure water 9 is supplied from the supply source 10 to the high-pressure water injection device 6 via the high-pressure pump 11, and is injected from the injection holes ha and hb of the injection nozzle 6n onto the surface of the H-section steel 1s immediately before being inserted into the finish rolling mill 7. Is jetted. This injection nozzle can adjust the distance h with respect to the surface position of the H-shaped steel 1s.

【0039】本発明においては、高圧水噴射装置6の噴
射ノズル6nから噴射される高圧水9による衝突圧力と
衝突回数を所定の範囲に制御(または設定)することを
特徴にしている。そのために、衝突圧力を左右する高圧
水9の供給を制御する高圧ポンプ11の出力制御装置1
2と、噴射ノズル6nの位置制御装置13とを備え、こ
れらの制御装置を演算制御する演算装置14を備えてお
り、ここでは、予め高圧水9の衝突力が25kg/cm2
上になるように、高圧水9の供給条件、噴射ノズル6n
の高さ、角度等を設定している。また、衝突回数につい
ては、ライン速度の影響を受けるので、ここでは、予め
ライン速度を考慮して、高圧水が形鋼表面の同じ場所に
対して5秒以内に2回以上噴射・衝突させられるよう
に、噴射ノズル6nの噴射孔ha,hbの配置条件を設
定している。
The present invention is characterized by controlling (or setting) the collision pressure and the number of collisions by the high-pressure water 9 injected from the injection nozzle 6n of the high-pressure water injection device 6 within a predetermined range. Therefore, the output control device 1 of the high-pressure pump 11 that controls the supply of the high-pressure water 9 that influences the collision pressure.
2 and a position control device 13 for the injection nozzle 6n, and an arithmetic device 14 for arithmetically controlling these control devices. Here, the collision force of the high-pressure water 9 is set to 25 kg / cm 2 or more in advance. The supply conditions of the high-pressure water 9 and the injection nozzle 6n
The height, angle, etc. are set. Further, the number of collisions is influenced by the line speed, so here, in consideration of the line speed in advance, high-pressure water is injected and collided twice or more within 5 seconds at the same place on the surface of the shaped steel. As described above, the arrangement conditions of the injection holes ha and hb of the injection nozzle 6n are set.

【0040】また、本発明では、仕上げ圧延後のH形鋼
1pの冷却条件を制御(設定)することも特徴にしてい
る。そのために、仕上圧延機7の後段に冷却装置8を配
設して、冷却制御装置15を介して演算装置14に接続
し、予め設定された冷却条件、ライン速度計16、仕上
げ圧延機出側温度計17、冷却装置出側温度計18から
の測定情報等に基づき、演算機14を介して冷却水供給
装置19からの冷却水供給条件を演算制御して、仕上げ
圧延後のH形鋼1pを所定の条件で冷却する。
The present invention is also characterized in that the cooling conditions of the H-section steel 1p after finish rolling are controlled (set). For that purpose, a cooling device 8 is arranged at the subsequent stage of the finish rolling mill 7, and is connected to a computing device 14 via a cooling control device 15 to set preset cooling conditions, a line speed meter 16, and an exit side of the finishing rolling mill. Based on the measurement information from the thermometer 17 and the cooling device outlet side thermometer 18, the cooling water supply condition from the cooling water supply device 19 is arithmetically controlled via the calculator 14, and the H-section steel 1p after finish rolling is calculated. Is cooled under predetermined conditions.

【0041】デスケーリング時の高圧水の衝突圧力と衝
突回数、仕上げ圧延後の冷却条件については、圧延対
象、圧延条件に応じて初期設定してもよいし、圧延条件
(圧延温度、圧下率、圧延速度等)の変動に応じて、オ
ンライン制御するようにしてもよい。なお、本発明にお
いては、加熱炉の温度、仕上圧延温度、圧下率も構成要
件になっているが、これらを制御するための仕組みは一
般的なものであるので、ここでは説明を省略する。
The collision pressure and the number of collisions of the high-pressure water at the time of descaling, and the cooling conditions after finish rolling may be initialized according to the rolling target and rolling conditions, or rolling conditions (rolling temperature, rolling reduction, On-line control may be performed according to changes in the rolling speed and the like. In addition, in the present invention, the temperature of the heating furnace, the finish rolling temperature, and the rolling reduction are also constituent factors, but the mechanism for controlling these is general, and therefore the description thereof is omitted here.

【0042】上記のように構成した形鋼の熱間圧延設備
(例)を用いて、本発明を実施することができる。本発
明によって得られる形鋼は、地鉄とスケールの密着性が
良好であり、矯正機で曲り矯正、曲げ加工等、10%レ
ベルの歪みを与えてもスケールの剥離がなく、上記した
ような赤錆を発生する懸念も小さく、溶接性、塗装性を
損なう懸念はない。
The present invention can be carried out by using the hot-rolling equipment (example) for shaped steel configured as described above. The shaped steel obtained by the present invention has good adhesion between the base steel and the scale, and the scale does not peel even if strain of 10% level, such as straightening and bending with a straightening machine, is applied. There is little concern that red rust will occur, and there is no concern of impairing weldability and paintability.

【0043】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。例えば、対象はH形鋼に限定されるもの
ではなく、各種の形鋼(溝形鋼、I形鋼、山形鋼、C形
鋼等)、条鋼(レール、棒鋼等)や平鋼等を対象として
適用されるものであり、圧延機の形式、高圧水噴射装置
の種類、構造、配置、配置数、制御機構、制御条件等に
ついては、圧延対象、工程配置、圧延条件等に応じて変
更されるものである。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the target is not limited to H-section steel, but various types of section steel (channel steel, I-section steel, chevron steel, C-section steel, etc.), bar steel (rail, bar steel, etc.), flat steel, etc. The type of rolling mill, the type of high-pressure water jet device, the structure, the arrangement, the number of arrangements, the control mechanism, the control conditions, etc. are changed according to the rolling target, process arrangement, rolling conditions, etc. It is something.

【0044】[0044]

【実施例】図4〜図6に示したような高圧水噴射装置
6、冷却装置8を備えたH形鋼の熱間圧延設備を用い、
本発明の第二の発明で規定する条件を満足する条件で、
加熱、熱間圧延を行い、最終仕上げ圧延前の表面温度が
700〜1000℃の温度領域で、高圧水噴射によるデ
スケーリング装置を用い、衝撃力と衝突回数を制御して
デスケーリングを行い、本発明の第二の発明で規定する
条件を満足する条件で、仕上げ圧延、冷却して厚みが1
5μm以下のスケールを有する一般構造用のH形鋼(成
分組成を表1に示す)を製造した。
EXAMPLE A hot rolling equipment for H-section steel equipped with a high-pressure water injection device 6 and a cooling device 8 as shown in FIGS.
Under the conditions satisfying the conditions specified in the second invention of the present invention,
Heating and hot rolling are performed, and the surface temperature before final finishing rolling is in the temperature range of 700 to 1000 ° C. In the temperature range of 700 to 1000 ° C., descaling is performed by controlling the impact force and the number of collisions using a descaling device by high-pressure water injection. Finished rolling and cooling under conditions satisfying the conditions specified in the second aspect of the invention result in a thickness of 1
An H-section steel for general structure having a scale of 5 μm or less (component composition is shown in Table 1) was manufactured.

【0045】このH形鋼のウエブ部分、フランジ部分を
幅40mm×長さ300mmに切断して作成した試験片につ
いて、引張試験を実施してスケールの密着性を評価し
た。この実施例の実施条件と評価結果を、本発明の範囲
外の比較例による場合と比較して表2に示す。
A test piece prepared by cutting the web portion and the flange portion of the H-section steel into a piece having a width of 40 mm and a length of 300 mm was subjected to a tensile test to evaluate the adhesion of the scale. The execution conditions and evaluation results of this example are shown in Table 2 in comparison with the case of the comparative example outside the scope of the present invention.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】表2に示すように、成分組成、デスケーリ
ング条件(衝突圧力、衝突回数)、仕上圧延温度および
圧下率条件、冷却条件が本発明の範囲内である、実施例
(No.1,2,3,4,5,18,19,20,21,
22,23,24,25,26)では、スケール厚みが
すべて15μm以下であり、引張試験後のスケール密着
性については、スケールが残存している面積比率が90
%以上と十分に満足できるものであった。
As shown in Table 2, examples (No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 1, No. 2, No. 1, No. 2, No. 2, and No. 2, No. 1) in which the component composition, descaling conditions (collision pressure, number of collisions), finish rolling temperature and reduction ratio conditions, and cooling conditions are within the scope of the present invention. 2, 3, 4, 5, 18, 19, 20, 21,
22, 23, 24, 25, 26), the scale thicknesses are all 15 μm or less, and the scale adhesion after the tensile test shows that the scale remains in an area ratio of 90 μm.
% Or more, which was quite satisfactory.

【0049】これに対して、デスケーリング条件、仕上
圧延温度および圧下率条件、冷却条件が本発明の範囲内
であるが、成分組成において、Mo含有量が本発明の下
限未満である比較例(No.6)、Si含有量が本発明の
上限を超え、Mo含有量が本発明の下限未満である比較
例(No.7)では、スケール厚みは15μm以下ではあ
るが、引張試験後のスケール密着性については、スケー
ルが残存している面積比率がいずれも90%未満で十分
に満足できるものとは言えなかった。
On the other hand, a comparative example in which the descaling conditions, finish rolling temperature and reduction conditions, and cooling conditions are within the scope of the present invention, but the Mo content is less than the lower limit of the present invention in the component composition ( In Comparative Example (No. 6) in which the Si content exceeds the upper limit of the present invention and the Mo content is less than the lower limit of the present invention, the scale thickness is 15 μm or less, but the scale after the tensile test is Regarding the adhesiveness, it cannot be said that the area ratio in which the scale remains is less than 90%, which is not sufficiently satisfactory.

【0050】成分組成、デスケーリング条件の内の衝突
回数、仕上圧延温度および圧下率条件、冷却条件が本発
明の範囲内であるが、デスケーリング条件の内の衝突圧
力が、本発明の下限未満である、比較例(No. 8,9,
10,11,12)では、いずれもスケール厚みが15
μmを超えており、引張試験後のスケール密着性につい
ては、スケールが残存している面積比率が90%以下で
75%未満のものもあり、満足できるものではなかっ
た。
The composition, the number of collisions among the descaling conditions, the finishing rolling temperature and the reduction ratio condition, and the cooling condition are within the scope of the present invention, but the collision pressure among the descaling conditions is less than the lower limit of the present invention. Comparative Example (No. 8, 9,
10, 11, 12), the scale thickness is 15
In some cases, the scale adhesion after the tensile test exceeded 90 μm and the area ratio in which the scale remained was less than 90% and less than 75%, which was not satisfactory.

【0051】また、成分組成、デスケーリング条件の内
の衝突圧力、仕上圧延温度および圧下率条件、冷却条件
が本発明の範囲内であるが、デスケーリング条件の内の
衝突回数が本発明の下限未満である、比較例(No. 1
3,14,15,16,17)では、いずれもスケール
厚みが15μmを超えており、引張試験後のスケール密
着性については、スケールが残存している面積比率が7
5%以下で不満足なものであった。
The component composition, the collision pressure among the descaling conditions, the finishing rolling temperature and the reduction ratio condition, and the cooling condition are within the scope of the present invention, but the number of collisions among the descaling conditions is the lower limit of the present invention. Less than, Comparative Example (No. 1
3, 14, 15, 16, 17), the scale thickness exceeds 15 μm, and the scale adhesion after the tensile test shows that the scale remaining area ratio is 7%.
It was unsatisfactory at 5% or less.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明においては、成分組成面では一般
形鋼鋼の成分組成において、Siの含有量が0.1〜
0.5%領域で、Moを0.01〜0.7%を含有さ
せ、Sの含有量を.025%以下に規制することと、加
熱、熱間圧延、仕上げ圧延後のデスケーリング、冷却条
件を適正条件にすることによって、厚みが15μm以下
で地鉄との密着性に優れたタイトなスケールを有し、機
械的性質に優れ、溶接性、塗装性にも優れた形鋼を安価
でかつ安定して製造することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION In the present invention, in terms of composition, the content of Si is 0.1 to 0.1 in the composition of general shaped steel.
In the 0.5% region, Mo is contained in an amount of 0.01 to 0.7% and the S content is. A tight scale with a thickness of 15 μm or less and excellent adhesion to the base steel can be obtained by controlling the content to be 025% or less, and appropriately adjusting the heating, hot rolling, descaling after finish rolling, and cooling conditions. Thus, it is possible to inexpensively and stably manufacture shaped steel having excellent mechanical properties, weldability, and paintability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】鋼材表面に生成した密着性スケールの厚みと引
張試験後のスケールの残存率の関係を示す概念説明図。
FIG. 1 is a conceptual explanatory view showing the relationship between the thickness of an adhesion scale formed on the surface of a steel material and the residual rate of the scale after a tensile test.

【図2】高圧水の噴射による衝突圧力と衝突回数と引張
試験後の鋼材表面のスケール残存率の関係を示す概念説
明図。
FIG. 2 is a conceptual explanatory view showing the relationship between the collision pressure and the number of collisions due to the injection of high-pressure water, and the scale residual rate of the steel material surface after the tensile test.

【図3】高圧水の噴射による衝突力を求めるための高圧
水噴射ノズルの高さh、角度α,β,γを示す概念説明
図。
FIG. 3 is a conceptual explanatory view showing a height h and angles α, β, γ of a high-pressure water jet nozzle for obtaining a collision force by jetting high-pressure water.

【図4】本発明を実施する形鋼の熱間圧延設備の配置例
を示す側面概念説明図。
FIG. 4 is a side view conceptual diagram showing an arrangement example of a hot-rolling equipment for shaped steels embodying the present invention.

【図5】図4で用いた高圧水噴射装置(デスケーリング
装置)の噴射ノズルの噴射面における噴射孔配置例を示
す平面概念説明図。
5 is a plan conceptual explanatory diagram showing an example of the arrangement of injection holes on the injection surface of the injection nozzle of the high-pressure water injection device (descaling device) used in FIG.

【図6】(a)図は図4で用いた高圧水の噴射ノズルの
配置例(H形鋼対象)を示す正面概念説明図、(b)図
は(a)図の平面概念説明図。
6A is a front conceptual explanatory view showing an arrangement example (for H-shaped steel) of the high-pressure water injection nozzle used in FIG. 4, and FIG. 6B is a plan conceptual explanatory view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋼片 1s 中間形状のH形鋼 1p H形鋼 2 加熱炉 3 粗圧延機、 4 中間ユニバーサル圧延機 5 エッジャー圧延機 5t 中間圧延機(対になった中間ユニバーサ
ル圧延機とエッジャー圧延機) 6 高圧水噴射装置(デスケーリング装置) 6n,6n1 噴射ノズル ha,hb 噴射孔 7 仕上圧延機 8 冷却装置 9 高圧水 10 水供給源 11 高圧ポンプ 12 出力制御装置 13 噴射ノズル制御装置 14 演算装置 15 冷却制御装置 16 ライン速度計 17 仕上げ圧延機出側温度計 18 冷却装置出側温度計
1 billet 1s H-shaped steel with intermediate shape 1p H-shaped steel 2 Heating furnace 3 Rough rolling mill, 4 Intermediate universal rolling mill 5 Edger rolling mill 5t Intermediate rolling mill (paired intermediate universal rolling mill and edger rolling mill) 6 High-pressure water injection device (descaling device) 6n, 6n1 injection nozzles ha, hb injection holes 7 finishing rolling mill 8 cooling device 9 high-pressure water 10 water supply source 11 high-pressure pump 12 output control device 13 injection nozzle control device 14 arithmetic unit 15 cooling Control device 16 Line speed meter 17 Finishing mill output side thermometer 18 Cooling device output side thermometer

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年6月28日[Submission date] June 28, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0030[Correction target item name] 0030

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0030】高圧水を噴射して得られる衝突圧力Pは、
たとえば、運動量保存則と質量保存則(連続の式)によ
り導かれる衝突力の推定式を用いて求めることができ
る。また、ロードセル等で実測して、これを満足する操
作条件を代用することでも求めることが可能である。 P={ρ0.5 3 (2*20.5 *tanα*tanβ)}*P0 0.5 * Q*H-2*sin2 γ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) P :衝突圧力 (kg/cm2 ) ρ :流体密度 (kg/m3 ) C3 :C3 =C1 *C2 =0.9 C1 :ノズル内での圧力損失による速度係数 (0.95<C1 <1.0) C2 :空気抵抗による噴流の減速係数 (0.90<C2 <1.0) α :噴流幅方向広がり角度 (度) →(図3−a参照) β :噴流厚み方向広がり角度 (度) →(図3−b参照) γ :ノズルの向き角度 (度) →(図3−c参照) P0 :ヘッダー圧力 (kgf/cm2 ) Q :ノズルの液体流量 (リットル/min) H :ノズル先端と被デスケーリング材表面間距離(mm) ここで、C3 =0.9、およびβが約1度と見做される
ノズルでは、Pは以下の如くになる。 P=30.4*P0 0.5 *Q*sin2 γ/(H-2tanα)・・・(2) なお、この衝突力Pは、ロードセル等で実測して求める
こともできる。
The collision pressure P obtained by injecting high-pressure water is
For example, it can be obtained by using a collision force estimation formula derived by the momentum conservation law and the mass conservation law (continuity equation). It is also possible to obtain the value by actually measuring with a load cell or the like and substituting the operating condition satisfying this. P = {ρ 0.5 * C 3 / (2 * 2 0.5 * tan α * tan β)} * P 0 0.5 * Q * H −2 * sin 2 γ ... (1) P: Impact pressure (kg / cm 2 ) ρ: Fluid density (kg / m 3 ) C 3 : C 3 = C 1 * C 2 = 0.9 C 1 : Pressure loss in the nozzle Velocity coefficient (0.95 <C 1 <1.0) C 2 : jet deceleration coefficient due to air resistance (0.90 <C 2 <1.0) α: jet width direction spreading angle (degrees) → (Fig. 3-a) β: Spread angle in jet thickness direction (degree) → (see Fig. 3-b) γ: Nozzle orientation angle (deg) → (see Fig. 3-c) P 0 : Header pressure (kgf / cm 2 ) Q: Liquid flow rate of the nozzle (liter / min) H: Distance between the tip of the nozzle and the surface of the material to be descaled (mm) where C 3 = 0.9 and β is considered to be about 1 degree. , P Is as follows. P = 30.4 * P 0 0.5 * Q * sin 2 γ / (H −2 tan α) (2) The collision force P can also be obtained by actually measuring with a load cell or the like.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C21D 9/00 102 9352−4K C21D 9/00 102Z 9352−4K 102B C22C 38/12 C22C 38/12 (72)発明者 山本 広一 大阪府堺市築港八幡町1番地 新日本製鐵 株式会社堺製鐵所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C21D 9/00 102 9352-4K C21D 9/00 102Z 9352-4K 102B C22C 38/12 C22C 38/12 (72) Inventor Koichi Yamamoto 1 Tsukiko Yawatacho, Sakai City, Osaka Prefecture Nippon Steel Works Sakai Works Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%で、 C :0.03〜0.22%、 Si:0.1〜0.5%、 Mn:0.2〜1.6%、 S :<0.025%、 Al:0.003〜0.09%、 Mo:0.01〜0.7% を含有し残部がFeおよび不可避不純物からなる、表面
に厚みが15μm以下のタイトなスケールを有している
ことを特徴とするタイトスケールを有する形鋼。
1. By weight%, C: 0.03-0.22%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.2-1.6%, S: <0.025%, Al: 0.003 to 0.09%, Mo: 0.01 to 0.7%, the balance being Fe and unavoidable impurities, and having a tight scale with a thickness of 15 μm or less on the surface. Shaped steel with a characteristic tight scale.
【請求項2】 重量%で、 C :0.03〜0.22%、 Si:0.1〜0.5%、 Mn:0.2〜1.6%、 S :<0.025%、 Al:0.003〜0.09%、 Mo:0.01〜0.7% を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼片
を、加熱炉で1000〜1350℃に加熱して、粗圧延
機、中間圧延機で熱間圧延して、仕上げ圧延機前で、高
圧水を、衝突圧力25kg/cm2 以上で、形鋼表面の同じ
場所に対する5秒以内の衝突回数が2回以上になるよう
に、噴射・衝突させてデスケーリングを施して仕上げ圧
延機に導き、ここで圧延温度700〜1000℃、圧下
率15%以下の熱間仕上げ圧延を行い、得られた形鋼の
表面温度を仕上げ圧延温度から0.5〜20℃/秒の冷
却速度で500℃以下に冷却して、表面に厚みが15μ
m以下のタイトなスケールを生成させることを特徴とす
る形鋼の製造方法。
2. By weight%, C: 0.03-0.22%, Si: 0.1-0.5%, Mn: 0.2-1.6%, S: <0.025%, A steel slab containing Al: 0.003 to 0.09%, Mo: 0.01 to 0.7% and the balance of Fe and unavoidable impurities was heated to 1000 to 1350 ° C. in a heating furnace, Hot rolling with a rolling mill or an intermediate rolling mill, and before the finishing rolling mill, the high-pressure water has a collision pressure of 25 kg / cm 2 or more, and the number of collisions with the same location on the surface of the shaped steel within 5 seconds is 2 or more times. So that it may be injected and collided to be descaled and guided to a finishing rolling mill, where hot finishing rolling with a rolling temperature of 700 to 1000 ° C and a rolling reduction of 15% or less is performed, and the surface temperature of the obtained shaped steel Is cooled from the finish rolling temperature to 500 ° C. or less at a cooling rate of 0.5 to 20 ° C./sec to obtain a thickness on the surface. Is 15μ
A method for producing a shaped steel, characterized in that a tight scale of m or less is generated.
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