JPH1177102A - Cps−設備により幅広ホットストリップを圧延するための方法および圧延設備 - Google Patents
Cps−設備により幅広ホットストリップを圧延するための方法および圧延設備Info
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Abstract
て圧延するための方法および装置を提供すること 【解決手段】 熱機械的な変形の際、焼きならし変形と
異なり、オーステナイトが全く再結晶しないか、或いは
殆ど再結晶しない温度を最終変形にあって維持する。薄
スラブをCPS−設備で圧延するために、鋳造組織を有
してCPS−圧延ライン4〜10内に導入される薄スラ
ブ13の熱的前歴に適合させるために、熱機械的な第一
の変形段4において行われる鋳造組織の再結晶を更なる
変形段6が行われる以前に終了させる。
Description
ストランドを圧延長さに切断し、均熱炉を経て多段CP
S−圧延ラインに供給し、そこで連続的に幅広ホットス
トリップに圧延し、冷却区間で冷却し、束に巻上げるよ
うにして行う、バナジウムおよび/またはニオブおよび
/またはチタンの微小合金とフエライト−パーライト微
小合金された構造用鋼材である連続鋳造された薄スラブ
から幅広ホットストリップをCPS−設備において圧延
するための方法に関する。
の圧延設備に関する。
れた後均熱炉を経て直接圧延機に供給される様式のCP
S−設備〔CPSはCompact Strip Pr
oduction(コンパクトなストリップ圧延製造)
の略語である〕による幅広ホットストリップの圧延は、
ヨーロッパ公開特許第0 368 048号明細書から
公知である。この発明にあっては、圧延機として多段の
圧延機が使用され、この圧延機内において、均熱炉内で
1100℃から1130℃の温度に加熱された圧延長さ
の被圧延材が、中間における脱スケール工程の間挿の下
に、順次続いて行われる作業工程で仕上げ圧延される。
鋼材から成る圧延製品の強度特性およびじん性特性並
びにこれらに関連した降伏値および衝撃値を改善するた
めに、ヨーロッパ公開特許第0 413 163号明細
書にあっては、被圧延材を熱機械的に処理することが提
案されている。
の完全な再結晶を伴った最終変形が行なわれる通常の変
形と異なり、焼きならし温度の範囲で、適切な変形率の
ための温度領域が維持され、この温度領域にあってはオ
ーステナイトは再結晶されないか、或いは全く再結晶さ
れない。即ち、いかなる場合にあっても被圧延材の本来
の熱機械的な処理以前には、オーステナイト組織が存在
しており、このオーステナイト組織は低温な温度に耐え
る相の核或いは組織成分を有していないか或いはこれら
の核および組織成分を僅かな量で有しているに過ぎな
い。
ら、或いは予熱炉内で室温から或いは中間温度から行な
われる。ヨーロッパ公開特許第0 413 163号明
細書において提案されている方法により、被圧延材の変
形はオーステナイト安定温度領域で開始され、Ar3 −
温度を越えた直後まで続けられる。
領域を形成するために、被圧延材のイニシアルカリバー
温度は所望の変形度合いに依存して確定される。熱機械
的な処理の本質的な特徴は、可塑的な変形の利用を定ま
った製品幾何学形状を形成するのに利用されるばかりで
なく、特に所望の実質構造を調整するためにも、従って
また定まった材料特性を保証するためにもこの可塑的な
変形を利用することである。この場合、再結晶されてい
ないオーステナイトは多形ガンマ(γ)−アルファ
(α)変態をこおむる(焼きならし変形の際オーステナ
イトは既に再結晶している。) 従来のスラブは従来の圧延機においてその変形以前の冷
却適用の際多形変態の履歴、即ち 溶融物(L)→フエライト(σ)→オーステナイトA1
(ガンマ)→フエライト(α)→オーステナイトA
2 (ガンマ) と言う変態の経路をとり、一方CPS−設備にあって
は、固溶体オーステナイトの高度の過飽和とこのオース
テナイトからの浸炭窒化のための高度の析出ポテンシャ
ルを伴う 溶融物(L)→フエライト(σ)→オーステナイトA1
(ガンマ) の履歴をとる。
S−設備における熱機械的な圧延のための特別な方法戦
略を発展させ、CPS−設備によりCPS−スラブの圧
延の際に組織生成の特殊性とこれにより誘導される材料
特性を、中間冷却とこれに続く再加熱を適用することな
く、直接圧延により利用することであり、そのための方
法および設備を提供することである。
の範囲の請求項1の上位概念に記載の本発明による方法
にあって、幅広ホットストリップにおいて熱機械的な圧
延により最適な機械特性を得るために、薄スラブがCP
S−設備を通過する際の調整された組織成長を以下の方
法工程、即ち a)第一の変形段において一定の温度条件および変形条
件の調節により鋳造組織を変えること、この場合温度は
再結晶停止温度(TR )以上であり、従って第一の変形
段の間および/またはその後に、第二の変形段(6)の
開始以前に、鋳造組織の完全な(力学的なおよび/また
はメタ力学的なおよび/または静的な)再結晶が行なわ
れる; b)TR 温度以下の温度で最後のロールスタンド内で変
形を行うこと、この場合この変形は30%の値を越えて
はならず、最終圧延温度はAr3 −温度(オーステナイ
ト/フエライト変態温度)の近傍にある; c)冷却区間、特に層状冷却区間において幅広ホットス
トリップを制御の下に冷却すること、この場合Ar3 −
温度とBs−温度(ベイナイト−スタート温度)間にあ
る温度でオーステナイトの多形変態が行なわれる; 方法工程によって行うことによって解決される。
が、最適な方法により特別な熱的な前歴を有するCPS
−方法の特別な方法パラメータに即応されて行なわれ
る。その際、温度と変形条件を調整した際、従来の圧延
に対する根本的な相違、即ち −従来の圧延機の仕上げ圧延ラインに、粗圧延ラインに
おいて粗圧延された(可塑性に変形された)再結晶され
た組織を有するスラブが導入されること、 −CPS−設備に鋳造組織を有するスラブが導入される
こと、 −CPS−薄スラブの表面性状が粗圧延されたスラブの
(例えばそのトポロジー)により明白に異なること、が
注目される。
性、 −異なる固溶体の挙動と析出の挙動、 −同様に方法パラメータの調節の際に観察される境界面
の異なる性質と化学的な不等質性による異なる拡散メカ
ニズムと拡散運動力学による熱変形により開始される固
体反応の際の相違も生じる。
度(TR )以上の温度で行なわれ、従ってこの第一の変
形の間および/またはその後に鋳造組織の完全な再結晶
が行なわれる。この際、再結晶は力学的におよび/また
はメタ力学的におよび/または静的に行なわれる。本発
明により、次の変形が行なわれる以前にこの再結晶が完
全に終了しているのが重要である。必要とする時間間隔
を得るためのロールスタンド間の間隔と圧延速度が十分
でなかった場合、本発明による有利な構成により、次の
ロールスタンドは開かれ、従って次に第二の変形が行な
われる次の次のロールスタンドまでに十分な時間が利用
される。その際、開いているロールスタンドは駆動体と
して利用される。
ド内での更なる変形は再結晶停止温度(TR )以下の温
度で行なわれ、これによりオーステナイトはその多形変
態以前に硬化される。その際、オーステナイトが硬化す
るように作用する変形は30%の値を下回ってはならな
い。最終温度はAr3 −温度に近似している。引続き、
オーステナイトの多形変態は、例えばAr3 −温度(オ
ーステナイト−フエライト変態温度)とBs温度(ベナ
イト−凝固温度)との間に存在している温度での層状冷
却区間での最終冷却において行なわれる。
束の更なる制御の下での冷却により行なわれ、その際特
に析出工程が合目的に調整される。場合によっては第三
のロールスタンドにおいて始めて行われる第二の変形
は、本発明により特に第二の再結晶サイクルの開始に役
立ち、この再結晶サイクルは新たな変形が行われる以前
に、更なる組織の微細化と組織の均質化を誘起する。こ
の目的のため、次のロールスタンドは同様に開かれ、そ
の際このロールスタンドは同様に必要な場合には駆動体
として利用される。この第二の変形における温度は同様
にTR −温度以上である。
備は、CPS−設備から成り、このCPS−設備内で、
鋳造された薄スラブは多段のCPS−圧延ライン内での
(中間冷却およびこれに続く再加熱が行われることな
く)直接圧延により変形され、かつこのCPS−設備内
で幅広ホットストリップにおける最適な機械的な特性を
得るためにCPS−圧延ライン、冷却区間および巻取り
装置における調整された結晶生成が可能である。この場
合、特に第一の変形と第二の変形の間において、並びに
必要な場合第二の変形と第三の変形の間においても完全
な再結晶に必要な変更可能な時間を得ることが可能であ
る。
ところは、多段圧延ラインが設けられており、この圧延
ライン内で第一の変形ロールスタンドにおける定まった
変形条件が、薄スラブの鋳造組織の再結晶が第一の変形
段の間におよび/またはその直後に開始されるように調
節可能に構成されており、この圧延ラインが第一の変形
段と第二の変形段との間に再結晶時間に相応して十分に
大きな間隔を有しており、従って再結晶が第二の変形が
開始される時点では終了しているように構成されている
ことである。
の態様につき本発明を使用再に説明する。
13は切断装置2により圧延長さに切断され、均熱炉3
に導入され、この均熱炉内において薄スラブは約113
0℃の温度に加熱される。第一の変形は、第一のロール
スタンド4における50%のカリバー縮小で1080℃
の変形温度で行われる。所望の再結晶を第二の変形まで
に完全に終了するために、第二のロールスタンド5が開
かれており、このロールスタンドは駆動体としてのみ機
能する。
6内で40%のカリバー縮小で1030℃の変形温度で
行われる。ここで変形が更なる再結晶に利用されるの
で、次の第四のロールスタンド7が同様に開かれ、この
ロールスタンドは駆動体としてのみ機能する。更なる変
形は、 −第三の変形は第五のロールスタンド8内で30%のカ
リバー縮小で900℃の変形温度で行われ、 −第四変形はで第六のロールスタンド9内で25%のカ
リバー縮小で840℃の変形温度で行われ、 −第五の変形は第七のロールスタンド10内で15%の
カリバー縮小で800℃の変形温度で行われる。
層状冷却区間11内で600℃(巻取り温度)に冷却さ
れ、アンダーフロアー巻取り装置12により束に巻取ら
れる。図面には個々の方法段階にとって適している温度
領域を示した。第一の変形と第二の変形の間の時間間隔
Iは第一の再結晶相に使用される。その際、温度TはT
R −温度よりも高い。
Iは第二の再結晶相に使用される。その際、温度Tは同
様にTR −温度よりも高い。第三の変形から最後の変形
までの時間間隔IIIはTR 温度とAr3 −温度間の温
度Tによるオーステナイトの硬化に使用される。冷却が
行われる最後の変形後の時間間隔IVはオーステナイト
の多形変態に使用される。この場合、温度TはAr3 −
温度とBS −温度間にある。
ラメータはある定まった鋼材に関しての可能なパラメー
タであり、この場合他のパラメータ、例えばロール直
径、圧延速度、ロールスタンド相互間の間隔が一緒に考
慮され、これにより熱力学的な変形による最適な組織調
整が達せられる。
S−スラブの圧延の際に組織生成の特殊性とこれにより
導出される材料特性を、中間冷却とこれに続く再加熱を
適用することなく、直接圧延により利用することが可能
となる。従って、本発明によりCPS−設備により、鋳
造より圧延までの一貫した従来以上の経済的な鋼材圧延
作業が可能になる。
−設備において高硬度構造用鋼材である約6mmの厚み
の幅広ホットストリップが熱機械的な圧延により造られ
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 鋳造されたスラブストランド(13)を
圧延長さに切断し、均熱炉(3)を経て多段CPS−圧
延ライン(4〜10)に供給し、そこで連続的に幅広ホ
ットストリップに圧延し、冷却区間(11)で冷却し、
束(12)に巻上げるようにして行う、バナジウムおよ
び/またはニオブおよび/またはチタンの微小合金とフ
エライト−パーライト微小合金された構造用鋼材である
連続鋳造された薄スラブ(13)から幅広ホットストリ
ップをCPS−設備において圧延するための方法におい
て、幅広ホットストリップにおいて熱機械的な圧延によ
り最適な機械特性を得るために、薄スラブがCPS−設
備を通過する際の調整された組織成長を以下の方法工
程、即ち a)第一の変形段(4)において一定の温度条件および
変形条件の調節により鋳造組織を変えること、この場合
温度は再結晶停止温度(TR )以上であり、従って第一
の変形段(4)の間および/またはその後に、第二の変
形段(6)の開始以前に、鋳造組織の完全な(力学的な
および/またはメタ力学的なおよび/または静的な)再
結晶が行なわれる; b)TR 温度以下の温度で最後のロールスタンド(8〜
10)内で変形を行うこと、この場合この変形は30%
の値を越えてはならず、最終圧延温度はAr3 −温度
(オーステナイト/フエライト変態温度)の近傍にあ
る; c)冷却区間(11)、特に層状冷却区間において幅広
ホットストリップを制御の下に冷却すること、この場合
Ar3 −温度とBs−温度(ベイナイト−スタート温
度)間にある温度でオーステナイトの多形変態が行なわ
れる; 方法工程によって行うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 第一の変態の再結晶を行うために必要な
時間を準備することが必要な場合、第二のロールスタン
ド(5)を開き、必要な場合駆動体としてのみ利用する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 第一の変態段(4)の結果としての鋳造
組織の再結晶が行われた後、第二の変形段(6)により
第二の再結晶サイクルを開始させることを特徴とする請
求項1或いは2に記載の方法。 - 【請求項4】 第二の変態段(6)による再結晶に必要
な時間を準備するために、次のロールスタンド(7)を
開き、必要な場合は駆動体としのみ利用することを特徴
とする請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 鋳造されたスラブストランド(13)を
圧延長さに切断し、均熱炉(3)を経て多段CPS−設
備(4〜10)に供給し、そこで連続的に幅広ホットス
トリップに圧延し、冷却区間(11)で冷却し、束(1
2)に巻上げるようにして行う、バナジウムおよび/ま
たはニオブおよび/またはチタンの微小合金とフエライ
ト−パーライト微小合金された構造用鋼材である連続鋳
造された薄スラブ(13)から幅広ホットストリップを
CPS−設備において圧延するため圧延設備において、
多段圧延ライン(4〜10)が設けられており、この圧
延ライン内で第一の変形ロールスタンド(4)における
定まった変形条件が、薄スラブの鋳造組織の再結晶が第
一の変形段(4)の間におよび/またはその直後に開始
されるように調節可能に構成されており、この圧延ライ
ンが第一の変形段(4)と第二の変形段(6)との間に
再結晶時間に相応して十分に大きな間隔を有しており、
従って再結晶が第二の変形が開始される時点では終了し
ているように構成されていることを特徴とする圧延設
備。 - 【請求項6】 第二の変形ロールスタンド(6)と第三
の変形ロールスタンド(8)間の間隔が少なくとも第二
の変形段(6)において開始され、そして第三の変形段
(8)の開始時点にあっては、実際に終了している更な
る再結晶の時間に相当するように構成されていることを
特徴とする請求項5に記載の圧延設備。
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