JPS6027727B2 - 熱間連続圧延機における圧延材材質制御法 - Google Patents
熱間連続圧延機における圧延材材質制御法Info
- Publication number
- JPS6027727B2 JPS6027727B2 JP54146061A JP14606179A JPS6027727B2 JP S6027727 B2 JPS6027727 B2 JP S6027727B2 JP 54146061 A JP54146061 A JP 54146061A JP 14606179 A JP14606179 A JP 14606179A JP S6027727 B2 JPS6027727 B2 JP S6027727B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- hot rolling
- rolled material
- conditions
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は熱間圧延過程における歪速度および温度の何
れか一方または双方を制御することにより、所要の特性
を有する鋼材を得る方法に関する。
れか一方または双方を制御することにより、所要の特性
を有する鋼材を得る方法に関する。
比較的高級な材質特性が要求される鋼材は、これまで熱
間圧延後実際に使用されるまでの過程において熱処理を
行なって使用されることが多かつつた。
間圧延後実際に使用されるまでの過程において熱処理を
行なって使用されることが多かつつた。
しかし省エネルギーや低コスト化等の時代の要求により
、熱間圧延ままですぐれた材質が要求されつつある。ま
た二次加工して使用される場合でも熱間圧延ですぐれた
材質をつくることにより後工程での材質形成に好結果を
得ることが多い。このような目的で熱間圧延の条件を変
化させることにより熱間圧延鋼材に望ましい材質特性を
附与させることがきわめて重要視されるようになってき
た。
、熱間圧延ままですぐれた材質が要求されつつある。ま
た二次加工して使用される場合でも熱間圧延ですぐれた
材質をつくることにより後工程での材質形成に好結果を
得ることが多い。このような目的で熱間圧延の条件を変
化させることにより熱間圧延鋼材に望ましい材質特性を
附与させることがきわめて重要視されるようになってき
た。
高強度低温級性のすぐれた材料が要求されるラインパイ
プ用厚板に適用されている制御圧延（ＣＲ）はその代表
例である。このように熱間圧延で鋼材の材質を制御する
ためには熱間加工におけるオーステナイト（以下ｙと称
す）の変形および回復再結晶挙動が理解されなければな
らない。
プ用厚板に適用されている制御圧延（ＣＲ）はその代表
例である。このように熱間圧延で鋼材の材質を制御する
ためには熱間加工におけるオーステナイト（以下ｙと称
す）の変形および回復再結晶挙動が理解されなければな
らない。
このような研究もかなり進められているが、実際の鋼材
の多パスの熱間圧延の状態を予測するのは現状ではきわ
めて困難で、とくに最近圧延の主流を占めているホット
ストリツプミルや線材ミルのような高速連続熱間圧延で
は材質を制御すべき−般的な法則は全く知られていなか
った。本発明はこのような高速連続熱間圧延において、
熱間圧延後の材質を決定するｙ組織の状態を、与えられ
た圧延条件から簡単に予測できる画期的な一般法則の発
見に基づいて、熱延鋼材の材質の制御方式を開発したも
のである。
の多パスの熱間圧延の状態を予測するのは現状ではきわ
めて困難で、とくに最近圧延の主流を占めているホット
ストリツプミルや線材ミルのような高速連続熱間圧延で
は材質を制御すべき−般的な法則は全く知られていなか
った。本発明はこのような高速連続熱間圧延において、
熱間圧延後の材質を決定するｙ組織の状態を、与えられ
た圧延条件から簡単に予測できる画期的な一般法則の発
見に基づいて、熱延鋼材の材質の制御方式を開発したも
のである。
本発明者等は基礎的な各種熱間加工実験および実際の線
材等の連続ミルでの現場実験を重ねた結果、特別な合金
元素を多量に含まない一般的鋼材において、く大体の基
準はＮｉミ。
材等の連続ミルでの現場実験を重ねた結果、特別な合金
元素を多量に含まない一般的鋼材において、く大体の基
準はＮｉミ。
ｏ２％、Ｍ。十墓Ｗ＜０．３％、その他の合金元素合計
で１０％以下）、多数回の圧延を行なったとき次のよう
な圧延、熱履歴条件に適合する場合、即ち■ 合計圧下
率 ６０％以上■ 鋼材の任意の個所で第１回の圧延か
み込みから最終回の圧下終了までの時間が１の抄以下■
圧延後０．２秒以上の時間８００ｑｏ以上にあったと
き、以下のようなきわめて簡単でしかも一般的な法則が
成立っことを発見した。
で１０％以下）、多数回の圧延を行なったとき次のよう
な圧延、熱履歴条件に適合する場合、即ち■ 合計圧下
率 ６０％以上■ 鋼材の任意の個所で第１回の圧延か
み込みから最終回の圧下終了までの時間が１の抄以下■
圧延後０．２秒以上の時間８００ｑｏ以上にあったと
き、以下のようなきわめて簡単でしかも一般的な法則が
成立っことを発見した。
すなわち圧延後とくに加熱を行なわずに放冷または強制
冷却されたときの変態前のｙ組織は、必ず実質的に再結
晶しており、第１図に示すようにその結晶粒径Ｎｙは鋼
種・圧下率によらず最終パスのみの歪速度および温度だ
けによってきまる。
冷却されたときの変態前のｙ組織は、必ず実質的に再結
晶しており、第１図に示すようにその結晶粒径Ｎｙは鋼
種・圧下率によらず最終パスのみの歪速度および温度だ
けによってきまる。
この実験式は大略Ｎｙ＝１・８（ｌｏｇ言十１３９００
／Ｔ）−１５・６ （１，で表わされる。
／Ｔ）−１５・６ （１，で表わされる。
ここでぅは試料採取直前のパスの歪速度（ｓｅｃ‐１）
で、Ｔはその圧延直後の試料の平均温度（Ｋ）である。
なお、上式のきは鋼板圧延では下式｛２｝で計算された
ものを用いる。
で、Ｔはその圧延直後の試料の平均温度（Ｋ）である。
なお、上式のきは鋼板圧延では下式｛２｝で計算された
ものを用いる。
言；鉛．Ｎ．糖．方．仇（ご；）‘２）
ここで、Ｒｏはロール径（豚）、日はそのパス前の鋼材
厚み（側）、Ｎ‘まロール回転数、ｙは減面率である。
厚み（側）、Ｎ‘まロール回転数、ｙは減面率である。
また、孔型圧延の場合は、近似的に上式の日を、日＝ノ
ｓ（肋）として求める。ただし、Ｓはそのパス前の断面
積である。
ｓ（肋）として求める。ただし、Ｓはそのパス前の断面
積である。
本発明は上記の画期的な発見にもとづき、圧延過程で材
質を制御する方法を見出したもので、多数回の圧延を行
なうとき最終パスの圧延条件を知るだけで圧延後の熱間
加工組織を予知することができ、また逆に最終パスの圧
延条件を制御することによって圧延材の材質を制御する
工業的手法を提供するものであり、その利益ははなはだ
大きなものである。
質を制御する方法を見出したもので、多数回の圧延を行
なうとき最終パスの圧延条件を知るだけで圧延後の熱間
加工組織を予知することができ、また逆に最終パスの圧
延条件を制御することによって圧延材の材質を制御する
工業的手法を提供するものであり、その利益ははなはだ
大きなものである。
本発明は２つの段階に分れる。
第１の段階は上述の関係式によりｙ粒径を希望の数値内
に制御するものである。具体的には第１図に示すいくつ
かの方式が考えられる。通常は圧延時にあらかじめ設定
するパススケジュール（ロール回転数、減面率等）から
２式により最終圧延パスの歪速度は決定されるので、望
ましいｙ粒径の範囲を与えると、前認１｝式によって望
ましい仕上温度範囲が決定される。従って第１図ａに示
すようにある圧延条件で圧延を行なったとき、仕上圧延
出口で渡り脇を行なって、その実測温度が上記の望まし
い温度範囲内にあるかどうかを知り「その範囲から外れ
る場合は加熱温度もしくは仕上圧延までの間でのロール
注水等の冷却条件を変えることによりッ粒座を望ましい
範囲内に調整することができる。
に制御するものである。具体的には第１図に示すいくつ
かの方式が考えられる。通常は圧延時にあらかじめ設定
するパススケジュール（ロール回転数、減面率等）から
２式により最終圧延パスの歪速度は決定されるので、望
ましいｙ粒径の範囲を与えると、前認１｝式によって望
ましい仕上温度範囲が決定される。従って第１図ａに示
すようにある圧延条件で圧延を行なったとき、仕上圧延
出口で渡り脇を行なって、その実測温度が上記の望まし
い温度範囲内にあるかどうかを知り「その範囲から外れ
る場合は加熱温度もしくは仕上圧延までの間でのロール
注水等の冷却条件を変えることによりッ粒座を望ましい
範囲内に調整することができる。
また他の方法として逆に加熱・冷却条件が一定な場合は
圧延条件を操作することにより仕上温度が決るので、第
１図ｂに示すようにパススケジュール、圧延速度を変え
ることにより仕上温度・歪速度の両者を制御することが
できる。
圧延条件を操作することにより仕上温度が決るので、第
１図ｂに示すようにパススケジュール、圧延速度を変え
ることにより仕上温度・歪速度の両者を制御することが
できる。
この場合第１図Ｃに示すように同一ミルにおいては一般
に圧延仕上温度は圧延条件から計算によって求めること
が可能であるので、仕上温度の実測を行わず算により所
要のｙ粒径を与える適切な圧延条件を求め、これに適合
した操業条件を設定してｙ粒径を制御することが可能で
ある。
に圧延仕上温度は圧延条件から計算によって求めること
が可能であるので、仕上温度の実測を行わず算により所
要のｙ粒径を与える適切な圧延条件を求め、これに適合
した操業条件を設定してｙ粒径を制御することが可能で
ある。
このような計算に基づく制御は、さらに加熱冷却条件を
も含めて綜合的に実施することが可能である。本発明の
第２の段階は圧延条件を最適に設定することにより直接
所要の圧延製品の材質を制御する方式である。圧延鋼材
の材質は一般的に圧延直後のｙ粒度の他に、圧延後の冷
却条件および供謎鋼材の化学成分により定まるその鋼の
変態特性により、その鋼の変態組織と材質との相関を通
じて決定されるが、後に実施例に示すように対象とする
鋼種によっては、これらの相関関係を定量的に定式化す
ることが可能である。従って圧延条件によるｙ粒度の制
御と冷却条件の制御による変態製織の制御を併せて綜合
的材質制御が可能になる。
も含めて綜合的に実施することが可能である。本発明の
第２の段階は圧延条件を最適に設定することにより直接
所要の圧延製品の材質を制御する方式である。圧延鋼材
の材質は一般的に圧延直後のｙ粒度の他に、圧延後の冷
却条件および供謎鋼材の化学成分により定まるその鋼の
変態特性により、その鋼の変態組織と材質との相関を通
じて決定されるが、後に実施例に示すように対象とする
鋼種によっては、これらの相関関係を定量的に定式化す
ることが可能である。従って圧延条件によるｙ粒度の制
御と冷却条件の制御による変態製織の制御を併せて綜合
的材質制御が可能になる。
この段階は第１図ａ〜ｃでは点線で示した部分が附加さ
れたことになる。以下実施例を示す。実施例 １ 第１表に示す各種線材では熱処理条件の研究により同表
中に示すようなｙ粒度をとることが望ましいことがわか
った。
れたことになる。以下実施例を示す。実施例 １ 第１表に示す各種線材では熱処理条件の研究により同表
中に示すようなｙ粒度をとることが望ましいことがわか
った。
これを第２表に示す諸元の線材ミルで実現するために、
ｔｌ）式の相関関係から第３表のような圧延条件を設定
して、５．５側０の線材圧延に実施したところ、同表中
に示すようにきわめて満足すべき結果を得た。このなか
には第１図に示した種々の方法による制御が含まれてい
る。
ｔｌ）式の相関関係から第３表のような圧延条件を設定
して、５．５側０の線材圧延に実施したところ、同表中
に示すようにきわめて満足すべき結果を得た。このなか
には第１図に示した種々の方法による制御が含まれてい
る。
予想と実際の一致を第２図に示すが、いずれもきわめて
良好な一致を示している。第２図ま横軸‘ま１。
良好な一致を示している。第２図ま横軸‘ま１。
多｛Ｚ＝卓球ｐ（Ｔ帯篭）｝とし、縦軸はｙ粒度を表わ
している。＠は従来の条件、■はｍ式の相関を示し、■
，■，■及び■は第３表制御方法の番号を示す。第１表
供試材の化学成分組成（重量略）望ましいッ粒度 Ａ ４〜７ Ｂ ９〜１１ Ｃ〃 第２表、使用した線村ミル諸元 ビレット加熱温度：１０００〜１２００００スタンド数
：２５最終段はブロックミル係ａ１８」２５） 最大圧延速度 ：７０ｍ／Ｓ（仕上出口）ブロックミル
内全：８０〜９０％ 圧下率 Ｎｏ．１８〜２５圧延時間：０．２〜１．＄圧延後の冷
却装置：チェーンコンベア上でルーズコイル状で強制冷
却実施例 ２ 硬鋼線材の冷間仲線前に必要なＬＰ（鉛パテンティング
）処理を省略する目的でＬＰ材と同等の材質を熱間圧延
材に与えるために本発明の適用を行なつた。
している。＠は従来の条件、■はｍ式の相関を示し、■
，■，■及び■は第３表制御方法の番号を示す。第１表
供試材の化学成分組成（重量略）望ましいッ粒度 Ａ ４〜７ Ｂ ９〜１１ Ｃ〃 第２表、使用した線村ミル諸元 ビレット加熱温度：１０００〜１２００００スタンド数
：２５最終段はブロックミル係ａ１８」２５） 最大圧延速度 ：７０ｍ／Ｓ（仕上出口）ブロックミル
内全：８０〜９０％ 圧下率 Ｎｏ．１８〜２５圧延時間：０．２〜１．＄圧延後の冷
却装置：チェーンコンベア上でルーズコイル状で強制冷
却実施例 ２ 硬鋼線材の冷間仲線前に必要なＬＰ（鉛パテンティング
）処理を省略する目的でＬＰ材と同等の材質を熱間圧延
材に与えるために本発明の適用を行なつた。
ＬＰ材と同等の材質を得るためには、別途研究により、
■ パーライト変態を平均６００ｏｏ以下で起させるこ
と■ ベイナント変態はできるだけ少なく、マルテンサ
ィト変態を起させないこと以上のような変態組織を得る
ための５．５側ぐの線村の圧延後の冷却条件を検討した
結果、■ ソ粒度＞７またはく４・・・適切な条件なし
、■ ｙ粒度４〜７・・・第３図に示す冷却範囲が適当
であることが分った。
■ パーライト変態を平均６００ｏｏ以下で起させるこ
と■ ベイナント変態はできるだけ少なく、マルテンサ
ィト変態を起させないこと以上のような変態組織を得る
ための５．５側ぐの線村の圧延後の冷却条件を検討した
結果、■ ソ粒度＞７またはく４・・・適切な条件なし
、■ ｙ粒度４〜７・・・第３図に示す冷却範囲が適当
であることが分った。
これを満足させるために実施例１と同じ線材ミルにおい
て圧延後のコンペアラィン上にスプレィ冷却ノズル列を
設置し、第３表の３と同一の圧延条件で、第３図中に示
す冷却条件を設定し操業を０行なった結果、第４表に示
す組織と材質の線材が得られた。
て圧延後のコンペアラィン上にスプレィ冷却ノズル列を
設置し、第３表の３と同一の圧延条件で、第３図中に示
す冷却条件を設定し操業を０行なった結果、第４表に示
す組織と材質の線材が得られた。
比較材と比べて分るようにＬＰ材と全く同等の材質が得
られている。第３図は横藤にノＣ％× ｛１十４．１Ｍ
ｎ（％）｝、縦軸に７５０→６５０ｏｏの冷却速度（０
０／Ｓ）をとる。
られている。第３図は横藤にノＣ％× ｛１十４．１Ｍ
ｎ（％）｝、縦軸に７５０→６５０ｏｏの冷却速度（０
０／Ｓ）をとる。
夕 ＠はッ粒度４〜７のとき最適冷却範囲、■は実施例
の範囲をを示している。第３表 圧延条件制御の内容
と結果 第４表 材質制御材の箱風織と材質試験結果（鋼Ａ、５
．５物の）
の範囲をを示している。第３表 圧延条件制御の内容
と結果 第４表 材質制御材の箱風織と材質試験結果（鋼Ａ、５
．５物の）
第１図は本発明の具体的方式例のフロー、第２図はｙ粒
度と実験式との関係図、第３図は化学成タ分と最適冷却
範囲の関係図をそれぞれ示す。 第１図‐ａ第１図‐ｂ 第１図‐ｃ 第２図 第３図
度と実験式との関係図、第３図は化学成タ分と最適冷却
範囲の関係図をそれぞれ示す。 第１図‐ａ第１図‐ｂ 第１図‐ｃ 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱間圧延完了直後において実質的にオーステナイト
状態であるような鋼に、合計６０％以上の圧下率となる
１回以上の熱間圧延を１０秒間以内の時間で行なうとと
もに、該熱間圧延後、０．２秒以上、８００℃以上にあ
る状態での前記熱間圧延における最終段の圧延の歪速度
ε〔ｓｅｃ＾−＾１〕および該最終段の圧延直後の圧延
材の平均温度Ｔ〔°Ｋ〕を、圧延材の加熱温度、圧下ス
ケジユール、圧延機運転条件から計算により或いは実測
により求め、該歪速度ε〔ｓｅｃ＾−＾１〕および圧延
材平均温度Ｔ〔°Ｋ〕から熱間圧延後の再結晶オーステ
ナイト粒度番号Ｎγを、式 Ｎγ＝１．８（ｌｏｇε＋
１３９００／Ｔ）−１５．６（±０．７）によつて予測
し、この予測結果に基づいて、最終的に得ようとする材
質特性に必要なオーステナイト粒度とすべく最終段圧延
での歪速度および圧延材平均温度の何れか一方または双
方を制御することを特徴とする熱間連続圧延機における
圧延材の材質制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54146061A JPS6027727B2 (ja) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | 熱間連続圧延機における圧延材材質制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54146061A JPS6027727B2 (ja) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | 熱間連続圧延機における圧延材材質制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671511A JPS5671511A (en) | 1981-06-15 |
| JPS6027727B2 true JPS6027727B2 (ja) | 1985-07-01 |
Family
ID=15399189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54146061A Expired JPS6027727B2 (ja) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | 熱間連続圧延機における圧延材材質制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027727B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004085087A2 (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-07 | Tata Steel Limited | A system and method for on-line property prediction for hot rolled coil in a hot strip mill |
| BR112015000268B1 (pt) | 2012-07-11 | 2021-01-26 | Koninklijke Philips N.V. | interface do paciente, e, conjunto de interface do paciente |
| JP6435234B2 (ja) * | 2015-05-20 | 2018-12-05 | 株式会社日立製作所 | 熱間圧延仕上げミル出側温度制御装置およびその制御方法 |
-
1979
- 1979-11-13 JP JP54146061A patent/JPS6027727B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671511A (en) | 1981-06-15 |
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