JPS58117830A - 熱間圧延における圧延材の材質制御方法 - Google Patents

熱間圧延における圧延材の材質制御方法

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JPS58117830A
JPS58117830A JP57000675A JP67582A JPS58117830A JP S58117830 A JPS58117830 A JP S58117830A JP 57000675 A JP57000675 A JP 57000675A JP 67582 A JP67582 A JP 67582A JP S58117830 A JPS58117830 A JP S58117830A
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JP
Japan
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rolling
temperature
strain
transformation
calculated
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Pending
Application number
JP57000675A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Saito
斉藤 良行
Motomu Kimura
木村 求
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS58117830A publication Critical patent/JPS58117830A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼の熱間圧延に際して圧延中に圧延材のオー
ステナイト粒径、蓄積ひずみ、変態率を測定しその測定
結果に基づき、圧延終了時の変態率、フェライト粒径を
予測し、その予測結果に基づき圧延条件を制御し目的と
する材質を得る方法K11lする。熱間圧延中の変態率
、フェライト粒径が圧延成品の機械的性質に大きな影響
を及ぼすことはよく知られていることである。
近年、制御圧延により高張力高程性鋼板の製造技術が開
発されてきたが、制御圧延に際しては圧延中にオーステ
ナイト粒径、蓄積ひずみ、変態率等の組織要因に関する
データを測定し、これらの測定結果に基づいて最終製品
の機械的性質に大きな影響を及ぼすフェライト粒径、圧
気終了時の変態率を予測制御し、目的とする機械的性質
を得ようとする強ha求がある。従来圧延中に組織要因
に関する情報を得る有効な測定法がなく、その開発が強
<mまれていた。
本発明社、圧延中に圧延荷重を一定し、変形抵抗を求め
ることによp圧気材Oオーステナイト粒得、蓄積ひずみ
、変態率を一定し、そO測定結果により、圧延材のフェ
ライト粒径、圧気終了時の変態率を精度よく予測し、予
測結果に基づき所定の材質を得るために圧延スケジユー
ルを修正、制御することを目的とする・ 本発明者らは、基礎的な各l1lIkj141加工夷験
および実際の厚板圧延機での現場実験を重ね大結果、圧
嬌温度SSO℃以上にシーて平均変形抵抗にT11は温
度T1ひずみ−1ひずみ速度;、オーステナイト粒径e
Lr O関数として次式で記述できることを見出した。
/flk111:a、4−ILl/テ+@IIHM+”
hτl!l ; + lL4 ム(〜/dr)   ・
・・・・・−m−(2)ただしa、は定数、a・〜a、
轄成分成分存する定数である。本発明は圧延中に圧延荷
重、ロール回転数、板厚を測定し、平均変形抵抗に!1
ot)8を求め、(1)式でd、=x(1・とおい丸標
準変形抵抗kmoを計算し、(1)弐に基づきオーステ
ナイト粒@ (1,を次式) %式%(1 9sO℃以上の各パスにおいてリアルタイムで推定しよ
うとするものである。
圧延温度950℃以下のパスにおいては、797間でひ
ずみが完全に回復せず、ひずみの累積効果が問題となる
。本発明者らは、すでに特願昭55−22960号明細
書に示すように、ひずみの累積効果を考慮した変形抵抗
予測式を提案しているが、本発明ではさらにオーステナ
イト粒径の効果を導入し、950℃以上の圧延)量スで
の到達オーステナイト粒径dr8を用いて変形抵抗を次
式で表わす。
a。
1Qkl&−4,鳩/T  +a!  /n  (g+
dg )+a3  T/ag+lL4/n(、、、)・
・・・・・・・・ (3) ただし4gは蓄積ひずみである。
(薦式で4g = Oとおいた場合のkmの値をkIn
lとして(2)式に基づいて蓄積ひずみΔCをkmI%
kmo b日の関数として次式により計算する。
ノ#コ((kmobs/cz、)’tリ −1  〕、
z  、=−(41本発明では以下に示す方法により変
態直前の蓄積ひずみΔ#tを計算し、さらにその値とa
r、を用いて7工ツイト粒径d−を予測する。
該嶺Δス(nΔス)のひず+Cユ、蓄積ひずみj an
が既知で、次d XO蓄積ひずみ7g(1+tを予測す
る方法としては、本発明者らkよる特願昭5S−zzs
so4明細書に示すように、温度!、保持時間th、予
ひずみgp (”x #B+Δg、)0$9数で記述さ
れるひずみ残留率λ息(テ、th%す)を用iて次式を
利用する方法が精度、迅速性においてすぐれている。
Δg、、、wλts (a、、 + It、 )  −
−−=−Ig圧延スケゾユールにし丸がい、オーステナ
イト−7工ツイト変態温度(ムra )以上の各Δスに
クーて(5)式を繰夛返し用いて、変態直前C)AXC
)蓄積ひずみを予測する。をおムrlについて拡合金成
分、オーステナイト粒度、圧延条件から求められる公知
の予測式を利用して推定する。7−9工の熱伝導方程式
まえはそ0筒易式を用いて変態直前の・9ス終了稜、変
態までの時間を計算し、そり結果に基づきλを計算し、
さらに再び(6)式を用いて変態直前の蓄積ひずみd−
tを予測する。   、本発明者らは、各種熱間加工実
験および実際の厚板圧気機での現場実験を重ねた結果、
6粒径(+1.)は7粒径(drg )と変態直前の蓄
積ひずみ”t O関数として次式で表わされることを見
出した。
lQdg =O@ + C1lndyg 十〇、Δ11
;  ・−・・・−+6まただしC・〜c、は定数であ
る。
(L r sが読値であり、Ar1以上の各・9スにお
iて次パス以降のスケジュール計算によりΔ’tt−a
定できるので(6)弐によりフェライト粒径d−を予測
できる。
以上のようにして求めたdg  と最終的に得ようとし
ている材質特性に必要なフェライト粒径を比較し、必要
に応じて圧延スケジュールを修正制御する。圧延機の能
力から考えてスケ ノユール修正が不可能な場合には次
回圧延材に対して予測制御を行う。
圧延終了温度がArs以下の場合には以下に示すような
方法で圧延中0各Δスの変態率を測定し、その側室結果
に基づき、圧延終了時の変態率を予測する。
本発明者らは、熱間加工実験により変態率R1*側平均
蛮形抵拭に!EIOml−と次式によ)計算されるkl
lcisL/の関係を求めた・ 7nkmcal= 1)e + b1/T +bl  
/n(a+)g)+b、テln;−−− m ただしb・〜bs は成分に依存する定数である。
RFiしob−とkma@z O関数として次式で記述
できる。
(四式によIRを求め、次イス以降の変態をよく知られ
九集験弐により予測する・ R(t)==gR(c、)+ exp(−k(′r)t
 )−・x p (−k(”e ) to ]    
−−−−一(9)ただし、T・・t・はそれぞれ骸aA
スでの時間と温度である。ま九k (T)ti次式で表
わされる。
k(T)=ム・exp・(−B/T  )   −・・
・・す・・・・・ −ム、B、aは定数である。
Ar1以上の各パスにおいて(81式を用いて変態率1
を求め、圧延スケジュールにしたがい(四穴により次・
譬ス以降の変態率を予測し、圧延終了後の変態率を推定
する。この推定結果と最終的に得ようとして−る材質特
性に必要な変態率と比較し、必要に応じて圧延スケジュ
ールを修正制御する。圧延機の能力から考えてスケジュ
ール修正が不可能な場合には次回圧延材に対して予測制
御を行う。
上述のようにオンラインで組絨喪因に関するデータが測
定でき、圧延スケジュールをオンラインで修正制御し、
所定の材質特性に必要な圧勉終了後の変態本生フェライ
ト粒径をコントロールできるので、きわめて安定な材質
が得られる。簡単な数式モデルを採用したため制御用の
計算機の負担は、通常の形状、板厚制御を行う場合とほ
とんど同じであル、現在の制御用計算機をそのまま利用
できる。
厚板圧延機に本発明の材質制御法を適用し九ときの実施
例を示す。
実施例 し 第1表に組成を示す供試鋼ムは転炉溶馴したキルド鋼で
ある。この連続鋳造後のスラブを111$O℃および1
000℃に加熱後ロール半径1QIrn墓、ロール回転
速度可変の町逆圧爾機を用いて2s謹厚鋼板を製造する
にあえ)本発明の方法を適用し先例について説明すゐ。
950℃以上のΔスにお叶る(2)式を用いて計算した
到達オーステナイト@@a、、ttso’c加熱の場合
56μm%950℃加熱の場合雪2声鳳であった。二つ
の加熱条件に対してSSO℃以下のΔススケシエール、
仕上温度(113以上とする)を変えることKよシそれ
ぞれムrl (752℃)直前の変態率を0.001以
下、0.0510.1,0.I S。
0.2となるようにしえ、 (1,、が56s膳と22
μmについて、r / g変換率ILra/i、とΔ#
、の関係を図面に示し九。ln(armA、)とjgt
が比例関係に1)(6)式が成)立つことが図面かられ
か〕、本いることが示される。
第  1  表   − 供試材ムの化学成分(Wt、%) 実施例 え 第2表に組成を示す供試鋼Bi転炉溶製したキルド鋼で
ある。連続鋳造後のスラブを1150℃に加熱し、ロー
ル半径8G(1+s、 ロール回転可変の可逆圧延機を
用いて引張強さ4i0klP/H1破面遷移温* −1
0℃以下の鋼板を製造するにあたり本発明法を適用した
場合の実施例を従来法と比較して説明する。
本発明法にお−ては上記の材質を得る丸めにフェライト
粒径6μm、圧延終了時の変態率を20−にコントロー
ルすることを目標としてオンラインで圧延スケジュール
を修正制御し、材質制御を行った。
第S@に本発明法によ〕制御した圧延材O引張強さ、破
開遷移温度の平均値、標準偏差を従来法と比較して示す
従来法と比較して標準偏差はイ以下とtk!均質な材質
が得られることがわかり九。
第  雪  表 供試材10化学成分 (vt、チ) 第3表 供試材10機械的性質(圧延直角方向)t  gmo簡
単な説明 図面は供試鋼ムについてr/−変換率(lys/d。
と変態直前の蓄積ひずみjgtとの関係を示したもので
ある。
)#t””変態直前の蓄積ひずみ、 リ−/am−・r/−変換率。
代通人 弁理士 染 川 利 吉

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱間圧気中に正弧荷重、ロール1転数、板厚、Δ
    ス間時間を測定し、鋼板の平均変形抵抗kmo−を求め
    、鋼板平均温度テを予測演算し、圧延温度がSSOυ以
    上OAXにおいて杜標準家形抵抗kmoを鋼板平均温度
    Tと対数ひずみ−およびひずみ速度:の関数として lnk、1□ == a、 + 町/ T + a @
     Its g + a @丁1nm(たにしal−IL
    畠;定数) から求め、骸轟Δスでのオーステナイト粒掻arを数) から求め、圧延温度がSSO℃以下になるまで上記の過
    程を繰)返し、最終的に得られ喪’rtlll達オース
    テナイト粒径a、、として、圧電温度II℃以下、オー
    ステナイト−7工ツイト変態温度ムr1以上の各ノ臂ス
    において上記の過程によシkm。 を計算し、さらに αe から求め九km1とkllX)−とを用いて該当・臂ス
    の蓄積ひずみ18を から計算し、圧延スケジュールにしたがい次/ヤス以降
    の温度、蓄積ひずみを計算し、前記変態温度ムr3直前
    のパス終了後、変態に至るまでの時間、変態直前の蓄積
    ひずみΔ1tを計算により予測しζさらにフェライト粒
    径da+を IQ ”g ” C11+ ’l ’jlldr ” 
    ’lΔ#t、 (c、、−a、 ;定数)から予測し、
    この予崎結果に基づき、最終的に得ようとする材質特性
    に必要なフェライト粒径とすべく圧嬌スケゾユールを修
    正または予測制御する仁とを特徴とする熱間圧延におけ
    る圧延材の材質制御方法。 (2J  圧延終了温度がオーステナイト−フエンイト
    変態温度ムrs以下の鋼01E砥中に、圧延荷重、板厚
    、ノ譬ス関時間を一定し、鋼板の平均一度Tを予測演算
    し、平均変形抵抗”mobaを求め、蓄積ひずみItを
    計算し、前記装態温度ムr1以下、圧気終了オでの各パ
    スにおいて計算変形抵抗り、 oazを鋼板平均温度T
    1対数ひずみC1蓄積ひずみノー、ひずみ速度:の関数
    として lQkm caz=1)e +JlT十bμ”り(g+
    Jg )+bsTlnm九だしb・〜bs;定歇 から計算し、変態率Rをklloblとに臘caz O
    関数として から求め、次パス以降の変態挙動を予測し、この予測結
    果に基づき、最終的に得ようとする材質特に必要な変態
    率とすべぐ#轟圧延材O圧延中に圧抵スケゾエールを修
    正制御し、または次回圧延材に対する圧延荷重を予測制
    御することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載し
    友熱閾圧延にお
JP57000675A 1982-01-06 1982-01-06 熱間圧延における圧延材の材質制御方法 Pending JPS58117830A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263811A (ja) * 1986-05-13 1987-11-16 Toshiba Corp 圧延機設定計算装置
JPS6326214A (ja) * 1986-07-18 1988-02-03 Toshiba Corp 圧延材抽出温度測定方法及び測定装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263811A (ja) * 1986-05-13 1987-11-16 Toshiba Corp 圧延機設定計算装置
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