JPS59113901A - 熱間圧延鋼帯の加工用ロ−ル磨耗軽減方法 - Google Patents

熱間圧延鋼帯の加工用ロ−ル磨耗軽減方法

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JPS59113901A
JPS59113901A JP22177782A JP22177782A JPS59113901A JP S59113901 A JPS59113901 A JP S59113901A JP 22177782 A JP22177782 A JP 22177782A JP 22177782 A JP22177782 A JP 22177782A JP S59113901 A JPS59113901 A JP S59113901A
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JP
Japan
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hot
rolling
steel strip
hematite
rolled steel
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Application number
JP22177782A
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English (en)
Inventor
Toru Sasaki
徹 佐々木
Kazuhito Kenmochi
一仁 剣持
Koichi Ito
紘一 伊東
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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】 イ0発明の関係する技術分野 この発明は、熱間圧延鋼帯の加工用ロールの磨耗軽減方
法に関し、とくに熱間圧延後冷却した−1・・帯を表面
スケール層が付着したままで圧延もしくはロール曲げ、
または類似のロール加工をする際に用いる加工用ロール
に、従来激しく牛じた局部磨耗を有利に回避Tることに
ついての開発成果を開示するものである。
口、従来技術の間顯点 従来熱間田延後の銅帯は、目的に応じて表面スケール(
酸化鉄)層が付着したままでロールによる加工が施され
た。たとえば熱延−帯の平たん廖矯正を目的とするスキ
ンパス圧延やレベラー加ニー・・さらにはスケール除去
を目的とする圧延や繰返し1曲げ加工などである。
このようなp−ル加工においてロールに対する負荷がそ
れ稈大きくない場合には、ロールの磨耗量も少なく、格
別な問題は無かったのであるが、。
加工量が増加し、ロールへの負荷もその分大きくなる場
合には、ロール磨耗量が激増し、実際上意図する作業が
工業的に不可能になることがあった。
すなわち熱間圧延−帯の鋭スケールについては、最近に
なって従来の酸洗法と代替ないしは補充を1・・目的と
して熱間圧延−帯に機械的なひずみを付与するメカニカ
ルデスケーリング法がしばしば採用される。
この方式の特長は、能率が向上する、運転費用が安い、
廃酸処理が不用であるなどの点にあり、1・注目されて
いる。
メカニカルデスケーリング方法としてr→、表面スケー
ル層が付着したままで、圧延(以後1、黒皮圧延という
)する方法または同じく張力を付加しレベラーを通過さ
せるテンションレベラー法ナト・・(8) が有望視さねている。しかしこの場合加工ロール1が甚
しく磨耗することが大きな障害となっている。
事実においてこのロール磨耗は、ロール寿命を短かくし
、またロール替えや再研磨による作業能率の低下を通し
、ロール原単位の悪化を来たして、。
実操業での許容限度をはるかに超える程度に不利が著し
い。
この発明はこのような事実に鑑み、熱延−帯に表面スケ
ール層が付着したままで冷間にて該銅帯をロール加工す
る際の、加工用ロールの磨耗を有11・効に軽液する方
法を究明したものである。
ハ0課題の解決手段 さて上記のような加工用ロールの磨耗については熱間圧
研鋼帯の表面スケール層を構成する主要8組成すなわち
FeOjウスタイト)、Fe804(7トダネタイト)
およびFe、o21 (ヘマタイト)のうち、専らFe
、O,(ヘマタイト)が主原因となっていることが判明
し、したがって上記表面スケール層が付着したままでロ
ール加工を施す前に表面スケール層からヘマタイトを除
去した後にロール加工を!・・(4) 試みたところ、ロール磨耗を激減させることの知書見に
達したのであり、これがこの発明の端緒である。
この知見に至る実験の経緯は次のとおりである。
まずロール磨耗の一例として黒皮圧延によって生じるロ
ール磨耗現象について調査を行い、第1図に示す結果を
得た。
ここに常法で得られた熱間圧延−帯を、それぞれ150
トン圧延した後の圧延四−ルの磨耗状況を示し、曲、1
(a)、(b)は黒皮汗虻を行なつ1・・た場合、(C
)は比較のため、酸洗により表面スケール層を除去した
場合の各成績で、曲@ (a ) 。
(b)の供試##帯(A ) 、 (B )は、熱間F
F′#、後の熱履歴を異にしている。この図から次の点
が明らかである。
一帯中央部と対応するロール胴中央域の磨耗量は(a)
、(b)、(c)間に殆ど差はないが、銅帯の両側端に
対応した部分におけるロール胴の両端域磨耗量は、深さ
、幅ともに黒皮圧延の場合に枠端に著しくなり、最大磨
耗深さは比較に用い、・た酸洗材圧延の場合に対し10
〜30倍にも及ん。
でいる。またこの磨耗は銅帯端部から100〜800簡
の領域に集中しそのピークは端部から7E1〜150酩
位置に存在する。
発明者らは、第1図に示したように特異なロール磨耗現
象の機構を解明するために鋭意研究を行なった結果、か
ような激しいロール磨耗の原因が熱延−帯に生成した表
面スケール層中にヘマタイトが含有されることによるこ
とを見出した。
すなわち第2図に示したように板の幅方向で区用分した
熱延−帯各部分における表層スケール層の組成分布を第
1図と照合すると、ヘマタイトに特有かつ顕著な動向で
あることは明らかである。すなわち第2図において曲線
(a)は−帯A、同じく曲1i[(b )は−帯Bにつ
いての測定結果であり、1−・ヘマタイトの分布域とロ
ール磨耗域及びヘマタイトの組成率と磨耗深さの間に密
接な対応関係が存在することが認められる。
なお第2図につき示したところにおいてロール胴の一帯
の最側端部に対応する両端域でヘマタイ!・・ト量が増
大しているにもかかわらず第1図のよう。
に鋼帯の側端に至るほど磨耗深さが滅じているが、これ
は圧U]=EF力がこの部分で減少するためである。
上述のようにヘマタイトの存在とロール磨耗が密接に関
連していることが明らかになったので、従来ロール磨耗
が障害となっていたような熱間圧延シ帯の黒皮FF什そ
の他のロール加工において、その加工前に表面スケール
層中におけるヘマタイトの生成を防止するなり、その除
去をする手段を講じることにより、問題は解消するわけ
である。1・・発明者らは、熱延−帯スケール組成、中
のへマタイトの生成防止ないしはその除去に関して、そ
の発生機構、分布状況および付着強度の点などから、き
わめて簡便にこれらを実現し得る手段についても究明を
試み以下にのべる解決を得た。
すなわち熱間圧延−帯の表面スケール層におけるヘマタ
イトの生成は第2図の曲#(a ) 、 (b)からも
窺えるように、−帯TAI、(B)ともコイル状に巻き
取られたものであるがその幅方向端部に向うにつれて著
しくなっている。
(7) このことは、熱履歴と酸素供給の点でコイルの1端部は
ど、圧延中に生成したウスタイトが冷却中にFeO→F
e3O4→Fegl)1へと変態進行を起し易い条件に
なつでいることを意味する。
次にヘマタイトを生じている部分の表面スヶー−。
ル層の断面組織を模式的に示すと$8図のように最外面
寄りの極くわずかな厚みかへマタイトに変態しているの
みである。
一方大気中でノFe3O4→Fe111o8へのI’m
は450℃付近からはじまることは知られているとおり
で川ある。
上記を総合して考慮すると熱間圧延鋼帯のとくに問題な
幅端部におけるヘマタイトの生成は、コイル巻き取り後
、FeO→Fe、04共析1’!(570℃)以後のこ
の部分への大気の供給と緩冷却に起I因していると云え
る。なおこれについては参考文献: L−8−Darh
en RlW−curry ; J、am、ohem、
soc。
68(194fll?98をあげることができる。
したがって熱間圧延後コイル巻き取り冷却中に熱間FF
延−帯フイルの幅端部におけるmyが、  −′°゛(
8) 、fi 70℃低くとも540℃に達した瀉l!1′鰺
にて、1それ以降、コイル端部に接する大気中酸素を遮
断すること、また同じく放水などでコイルの端部冷却を
加速することで、ヘマタイトの生成を防止することがで
きる。
次にヘマタイトの機械的な除去に関しては、第8図に示
したように最外面寄りに存在するヘマタイトの通常の熱
間圧延を経た巻き取り条件での厚みは、最も厚い所でも
1〜2μm程度と表面スケール層の全厚5〜10μmに
対してわずかである ・・・ほか、コイル幅端部の一定
部分に限定されていることと次下層に位駿するマグネタ
イト境界との付着強度もかなり弱く、外力の作用によっ
て剥離し易いことが有利に作用する。したがって表面ス
ケール層の最外面すなわちヘマタイトを機械的(た。
とえばプラスト、ホーニング、ブラッシング、研削など
)にて除去することは、処理面積も少なくきわめて容易
である。
以上のべたところを要約してこの発明は、熱間圧延鋼帯
を、非酸洗下の黒皮のまま冷間で、圧延・・もしくは四
−ル曲げまたは類似のロール加工を施lすに当り、該銅
帯の少くとも幅方向側端域における表面スケール層を実
質的に、ウスタイトとマグネタイトとからなるものに制
御することにより熱間圧延−帯の黒皮のまま加工用レー
ルの磨耗軽減。
、の実を挙げ、もってこの種ロールの耐久寿命を著しく
増強したものであり、この場合に、熱間圧延鋼帯が、熱
間仕上圧延後の巻き取り後の冷却過程で570℃、低く
とも640℃に達した温度域で大気との接触を遮断し、
ヘマタイトの生成を抑制御・・する褒面スケ=ル層の制
御を施したもの、熱間圧f、銅帯が熱間仕上圧延後の巻
き取り後の冷却過程で570℃、少くとも540℃に達
した温度域から水冷し、ヘマタイトの生成を抑制する表
面スケール層の制御を施したものおよび熱間加工鋼帯が
h熱間仕上圧延後にその幅方向側端で生成したスナール
層から、その極最表層の機械的除去でもってするヘマタ
イト剥落による表面スケール層制御を施したものとする
ことを実施態様としてまとめることができる。
以下この発明の詳細な説明する。
実施例1 厚さ2.6 Itg X幅940111fiの一般用低
炭緊鋼熱間圧延鋼帯を、通常の連続式仕上熱間圧til
′、機にて、仕上温度を860°C1巻取温度を540
°Cの条件・でコイルを製造した。
こうして得られたフィル群を2分し、冷却条件に関して
、一方は通常の大気放冷とし、他方はコイルの鋼帯幅端
部側面(コイルエラ・ジ)への大気侵入を防いでヘマタ
イトの生成を抑えるように、1・・巻取り後直ちに窒素
ガスをフィルエツジ全面に吹きつけながら冷却した。
これら2種類の熱延鋼帯を100トンずつ、スケールが
付着したままで圧下率20%で試験圧延を行った。この
際刈々に新しいロールを使用して1・1建後に生じてい
るロール磨耗敞を洞窟した。最大磨耗深さは、通常放冷
コイルの圧延で220μm窒素ガスをコイルエツジに吹
きつけて冷却したコイルの圧延では25μmになり、ヘ
マタイトの生滅した。
実施例2 実施例1と同一熱間圧延条件で製造したコイルを巻取り
後、直ちにコイルエツジ部に冷却水を散布しながら冷却
した。
このコイルでは、放水によってエツジ部の冷却が加速さ
れるため、ウスタイトやマグネタイトのへマタイトへの
変態が有効に抑制された。
コイルエツジを水冷したコイル100トンを、スケール
が付着したまま、圧下率20%で試験圧1・)延を行っ
た。この圧延によって生じた最大磨耗深さは80μmで
あり、実施例】でのべた通常放冷コイルによる比較例が
220μmであったのにくらベイに激減した。
実施例8 実施例1と同じ条件で熱間圧延し、巻取り後通常どおり
放冷してコイル幅端部に若干のへマタイトが生成してい
た200トンの熱延鋼帯に、ショット、研掃、水洗を施
した螢やはり圧下率20%で試験圧延を行った。このシ
ョット研掃け、通常!゛□、のショ乙トによる脱スケー
ル時の条件よりも投射1エネルギーを約4゜に低下させ
かつ銅帯両端の幅200酩の%jJtのみに限定しな。
すなわちヘマタイトのみをとくに鋼帯の幅端部で選択除
去することによってショット作業の大幅。
な1率向上の下で、圧延後のロール胴表面の磨耗 。
は、材料通過部は、一様に磨耗し第1図曲11A(a)
!1lIl(b)でみられたような―帯幅瑞相当部の局
所磨耗は発生していなかった。
実施例4 スケールが付着したままの熱延鋼帯をレベラー加工する
ラインにおいて、レベラーロール入側にフィル吻端部の
それぞれ幅200m5の領域に、ワイヤーブラシによる
研削を施す装置−組、立て、常時入側の銅帯にブラシ研
削を行い乍ら操業を行な1・つた。その結果従来ロール
の寿命が6ケ月程度であったが、1年余経過後も問題な
く使用できた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、四−ルの磨耗曲線の比較図表、第2図は、巻
取り後大気中放冷された熱間圧延″′銅帯コイルの幅方
向位置別のスケール組成変化を1比較した図表であり、 第8図はへマタイトを含む鋼帯表面スケール層の断面模
式図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 11

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 熱間圧延鋼帯を、非酸洗下の黒皮のまま冷・間で、
    圧延もしくはロール曲げまたは類似のロール加工を施す
    に当り、該銅帯の少くとも幅方向側端域における表面ス
    ケール層を実質的に、ウスタイトとマグネタイトとから
    なるものに制御することを特徴とする熱間圧延−!・・
    帯の加工用p−ルの磨耗軽減方法。 λ 熱間圧延−帯が、熱間仕上圧延後の巻取り後の冷却
    過程で570°C1低くとも540℃に達した温度域で
    大気との接触をしゃ断し、ヘマタイトの生成を抑制する
    表面スケール層1・の制御を施したものであるl記載の
    方法。 & 熱間圧延−帯が、熱間仕上圧延後の巻取り後の冷却
    過程で570℃、少くとも540℃に達した温度域から
    水冷し、ヘマタイトの生成、を抑制する表面スケール層
    の制御を施した一°□・ものであるl記載の方法。 表 熱間前ニー帯が、熱間仕上圧延後にその幅方向側端
    で生成したスケール層から、その極最表層の機械的除去
    でもってするヘマタイト剥落による表面スケール層制御
    を施したもの−。 である1記岐の方法。
JP22177782A 1982-12-20 1982-12-20 熱間圧延鋼帯の加工用ロ−ル磨耗軽減方法 Pending JPS59113901A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160121380A1 (en) * 2014-02-27 2016-05-05 Ivan T. TOTSKY Method for Preparing Hot-Rolled Semifinished Steel Rolled Stock for Cold Rolling
CN111575465A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 武汉钢铁有限公司 一种防止热轧酸洗钢表面发黑的生产方法

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US10213818B2 (en) * 2014-02-27 2019-02-26 Ivan T. TOTSKY Method for preparing hot-rolled semifinished steel rolled stock for cold rolling
CN111575465A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 武汉钢铁有限公司 一种防止热轧酸洗钢表面发黑的生产方法

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