JPH0938704A - 表面疵を低減したステンレス鋼板の熱間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間圧延時に発生しがちな表面疵を低減し、
表面性状の良好な鋼板を高歩留りで得る。 【構成】 ステンレス鋼スラブを熱間圧延する際、５％
以下の圧下率及び１０５０℃以上の温度域で粗圧延第１
パスの圧延を行う。凹部のあるスラブに対しては、粗圧
延に先立って研削により均一断面にする。 【効果】 スラブ表面部における圧延方向の引張り応力
が低減し、スラブ端部に表面疵が発生することが防止さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延時に表面疵の
発生を抑制し、良好な表面性状をもつステンレス鋼板を
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延された鋼板には、ヘゲ疵と称さ
れる微小な表面疵が特に端部に発生し易い。表面疵は、
冷間圧延後にも残留して製品品質を損ねる。そのため、
得られた鋼板の端部をスリットしなければならず、製品
歩留りを低下させる原因となっている。特に、表面性状
が重要視されるステンレス鋼では、変形抵抗が高く、熱
間加工性が悪いため、ヘゲ疵に起因して大幅な歩留りの
低下を招いている。ヘゲ疵は、材質的に脆い鋳造組織を
もつスラブに施される粗圧延の第１パスで生じ易い。す
なわち、粗圧延工程中のスラブ端部は、幅広がりを生
じ、圧延方向へのメタルフローがスラブ中央部に比較し
て小さくなっている。そのため、スラブ端部がスラブ中
央部に引き摺られ、スラブ端部に圧延方向の引張り応力
が発生する。この引張り応力により、スラブ幅方向に沿
って微小な割れがスラブ端部に生じる。微小割れは、そ
の後の熱間圧延や冷間圧延等の圧延工程で圧延方向に伸
張され、ヘゲ疵に成長するものと考えられている。

【０００３】スラブ端部での幅広がりは、スラブが厚い
粗圧延第１パスで最も大きい。そのため、力学的にも粗
圧延第１パスでヘゲ疵が発生し易いと考えられている。
ところで、連続鋳造時にバルジング等によってスラブ端
から１０〜３００ｍｍの範囲に凹部を形成したスラブが
使用されている。このような凹部をつけたスラブでは、
粗圧延第１パスで凹部の圧下率が他の位置に比較して小
さくなるため、凹部で圧延方向の引張り応力が大きくな
り、ヘゲ疵の発生が助長される。このようなスラブに対
して、特開平６−２９２９０７号公報では、粗圧延第１
パスの圧下条件を調整することにより表面疵の発生を抑
制している。この方法では、１０００℃以上の温度域で
少なくとも圧下率１５％以上で粗圧延第１パスを行って
いる。すなわち、圧下率を大きくとることにより凹部の
影響を小さくし、表面疵発生頻度を均一断面のスラブと
同等な程度まで減少させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】凹部をつけたスラブに
対し粗圧延第１パスの圧下率を１５％以上とすることに
より、圧延方向の張力分布が均一断面のスラブとほぼ同
等になり、表面疵発生頻度も均一断面のスラブとほぼ同
等な程度まで減少することは十分に予想される。しか
し、第１パスの圧下率を大きくすると、スラブ厚中心部
まで変形し易くなる。そのため、スラブ厚中心部におけ
る圧延方向の引張り応力が小さくなると共に、スラブ表
面部における圧延方向の引張り応力が大きくなる。した
がって、圧下率を大きくすると、圧延条件によっては凹
部の影響が小さくなる効果よりも、スラブ厚中心部まで
変形し易くなる効果が大きくなり、却ってスラブ端部に
おける表面疵の発生が助長される虞れがある。また、均
一断面をもつスラブでは、圧下率を大きくするほど表面
疵発生頻度が大きくなることが予想される。本発明は、
このような問題を解消すべく案出されたものであり、鋳
造組織をもち材質的に脆いステンレス鋼スラブを熱間圧
延する際、粗圧延第１パスにおいて圧下率を小さくする
ことにより、スラブ表面部における圧延方向の引っ張り
応力を低減し、熱間圧延時に発生しがちな表面疵を低減
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の熱間圧延方法
は、その目的を達成するため、ステンレス鋼スラブを熱
間圧延する際、５％以下の圧下率及び１０５０℃以上の
温度域で粗圧延第１パスの圧延を行うことを特徴とす
る。凹部が形成されたスラブを熱間圧延する場合には、
粗圧延に先立ってスラブを均一断面に研削することが有
効である。

【０００６】

【作用】本発明者等は、ステンレス鋼スラブの熱間圧延
時に発生する表面疵の発生頻度に及ぼす粗圧延第１パス
の圧下率の影響を調査・研究したところ、粗圧延第１パ
スの圧下率を小さくするとき、熱間圧延時に発生しがち
な表面疵が低減されることを見い出した。圧下率を小さ
くするときスラブ厚中心部まで変形しにくくなり、結果
としてスラブ表面部における圧延方向の引張り応力が低
減されることによって表面疵の発生が抑制されるものと
推察される。スラブ表面部の鋳造組織は、軽圧下率の粗
圧延第１パス圧延によっても消失する。そのため、被圧
延材であるスラブ又は鋼板の靭性が向上し、第２パス以
降の圧下率を大きくとっても表面疵が発生し難くなる。

【０００７】本発明者等の研究によるとき、スラブ表面
部における圧延方向に引張り応力を低減する上で、第１
パスの圧下率を５％以下にすることが重要であることが
判った。５％以下の圧下率により、表面疵の発生を助長
させない程度まで引張り応力が十分に低減する。５％を
超える圧下率では、スラブ表面部における圧延方向の引
張り応力を低減する効果が小さく、スラブ端部における
表面疵の発生が避けられない。また、粗圧延第１パス
は、表面疵の発生を防止するため１０５０℃以上の温度
域で行う必要がある。１０５０℃未満の温度で鋳造組織
をもつスラブを圧延すると、鋳造組織に起因する脆性が
顕著に現れ、表面疵が発生し易くなる。表面疵の発生と
圧下率との関係を調べるため、三次元剛塑性有限要素法
を使用して圧延方向の応力分布に及ぼす圧下率の影響を
検討した。被圧延材として厚み２００ｍｍ，幅１０００
ｍｍのオーステナイトステンレス鋼スラブを使用し、２
スタンドの粗圧延機及び７スタンドの連続仕上げ圧延機
を備えた熱間圧延機で熱間圧延した場合の粗圧延第１パ
スについて計算した。

【０００８】圧下率４％及び９％で圧延した場合のそれ
ぞれについて、圧延方向の応力分布を算出した。スラブ
表面部における圧延方向の応力分布を図１に、スラブ厚
中心部における圧延方向の応力分布を図２に示す。図１
及び図２に示されているように、圧下率を９％から４％
と低くすることにより、スラブ厚中心部の圧延方向応力
が引っ張り側に変化すると共に、スラブ表面部に圧延方
向応力が圧縮側に変化している。その結果、スラブ端部
表面に発生する圧延方向の引張り応力は、圧下率９％で
は高い値になっているのに対し、圧下率４％では大きく
減少している。このように圧下率を下げることにより、
スラブ端部における圧延方向の引張り応力が減少し、微
小割れの発生が抑制されることが判る。連続鋳造時にバ
ルジング等によって凹部を形成したスラブについては、
圧下率を小さくするとき、凹部における圧延方向の引張
り応力が大きくなり、ヘゲ疵が発生し易くなる。この場
合には、研削によってほぼ均一断面のスラブに成形した
後、粗圧延第１パスにおいて５％以下の軽圧下率で圧延
することにより表面疵の発生が抑制される。

【０００９】

【実施例】スラブ厚２００ｍｍ，スラブ幅１０００ｍｍ
のオーステナイトステンレス鋼スラブを、２スタンドの
粗圧延機及び７スタンドの連続式仕上げ圧延機を備えた
熱間圧延機で板厚４ｍｍの熱延鋼帯に熱間圧延した。熱
延鋼帯をコイルに巻き取った後で巻き戻し、表面を検査
して表面疵の有無を調査した。そして、圧延方向１ｍ当
りの疵発生個数として、表面疵発生頻度を評価した。調
査結果を表１に示す。なお、表１においては、粗圧延に
おけるパススケジュールをも併せ示した。表１にみられ
るように、粗圧延第１パスの圧下率を５％以下にした試
験番号１〜６では、何れも表面疵の発生が皆無か、或い
は極めて低い頻度であった。これに対し、圧下率が５％
を超える試験番号７，８では表面疵発生頻度が高くなっ
ており、圧下率の影響が顕著に現れている。このこと
は、図１，図２を使用して説明した圧延方向応力分布が
圧下率の規制によって表面疵の発生防止に有効な程度ま
で改善されていることを裏付けるものである。また、試
験番号５，６は、凹部をもつスラブを粗圧延に先立って
均一断面に研削した例であるが、この場合にも圧下率を
５％以下にすることにより表面疵の発生が抑制されてい
た。

【００１０】

【００１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、粗圧延第１パスの圧下率を５％以下とすることによ
り、スラブ表面部における圧延方向の引張り応力を低減
し、スラブ端部に発生し易い表面疵を防止している。こ
の方法によるとき、表面疵を含む鋼板端部を後工程でス
リットする必要がなく、或いはスリットする部分が少な
くて済み、表面性状の良好な鋼板が高い歩留りで製造さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧下率４％及び９％で圧延したときの三次元
剛塑性有限要素法で計算したスラブ表面部における圧延
方向の応力分布

【図２】 圧下率４％及び９％で圧延したときの三次元
剛塑性有限要素法で計算したスラブ厚中心部における圧
延方向の応力分布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼スラブを熱間圧延する際、
   ５％以下の圧下率及び１０５０℃以上の温度域で粗圧延
   第１パスの圧延を行うことを特徴とする表面疵を低減し
   たステンレス鋼板の熱間圧延方法。
2. 【請求項２】 凹部をもつスラブを熱間圧延する際、粗
   圧延前のスラブを研削により均一断面にする請求項１記
   載の表面疵を低減したステンレス鋼板の熱間圧延方法。