JPS6056561B2 - 耳割れ発生の少ない鋳片 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鍛造、分塊圧延、または熱間圧延等におけ
る耳割れの発生を軽減させることを目的とした鋳片に関
するものである。

（なお本明細書において「鋳片」とは分塊圧延前のイン
ゴット、分塊圧延後のスラブ、あるいは連続鋳造により
製造したスラブ、角形ブルーム等のすべてを含むものと
する。） 従来、インゴットおよびスラブは側面（上下
ロール、あるいは鍛造ハンマーに接触しない面をいう。

）が平坦であるかあるいは外側に彎曲した形状になつて
いるのが普通である。そのため熱間加工時に割れの発生
しやすい、いわゆる難加工性の材料、例えはＳＵＳ３０
４て代表されるオーステナイトステンレス鋼、ＨＫ４０
で代表される高炭素耐熱鋼、インコネル６００で代表さ
れる超合金のような材料では、鍛造、あるいは分塊圧延
およびその後の成形のための圧延時に割れが発生してし
まう。また炭素鋼、低合金鋼、珪素鋼などのように通常
熱間加工性に問題がないと考えられている材料でも、硫
黄含有量に対するマンガン含有量が少なすぎたり、熱間
加工に先立つ加熱炉での加熱温度が高すぎたり、あるい
は連続鋳造鋳片を一旦室温近くまで冷却することなく熱
間加工する場合において鋳造後、熱間加工までの時間が
短かすぎたりしたときにも、熱間加工時に耳割れが発生
しやすいことはよく経験することである。そのため鍛造
あるいは分塊圧延前に鋳片の側面に手入れを入念に行い
、またその後の成形のための鍛造、圧延の際にも耳割れ
の発生を抑えるため作業に十分注意を払う必要があつた
。しかもこのような注意を払つても耳割れの発生があり
、その後の手入れにより、該部分を除くため歩留りが著
しく悪かつた。 ここで耳割れの原因について考察する
と、インゴットやスラブが鍛造、圧延される場合、その
側面では長手方向に引張応力が働き、また圧下がある程
度以上に進行すると長手方向に対して直角の上下方向（
板厚方向）でも側面が外側にふくれてくるため今迄加わ
つていた圧縮応力が引張応力に変る。この応力の変化は
、例えは軟鋼のように加工性のよい材料では、材料自体
で十分に吸収されてしまうために別に問題を生じないが
、前記のような難加工材のインゴット、スラブを鍛造、
圧延すると、インゴット、スラブ側面に存在するミクロ
な欠陥、介在物、異物等を起点として鍛造、圧延面に対
して斜めまたは縦方向に剪断割れが発生し、鋳片の内部
方向に進行するとともに側面では開口しいわゆる耳割れ
を生じてしまう。しかも一旦このような割れが生じると
、圧下の進行とともに該部分は内部から外側へ応力を受
けるため側面から飛び出し側面は凸凹になつてしまう（
参考図２参照）。その結果、加工が終了した時点で前記
のような凸凹部を切断し美麗な外観としなければならな
いため製品としての歩留がますます悪くなつてしまうの
である。本発明者は、前記のような難加工性材料の加工
ないしは難加工条件下での加工を歩留よく行うために種
々検討した結果、加工前の鋳片の形状を制御することに
より、その目的を達成した。すなわち本発明は、インゴ
ット、スラブ等の鋳片の側面を鍛造、圧延等の加工前に
、その一部または全部を彎曲あるいは屈曲させたことを
特徴とするものである。すなわち本発明は鍛造、圧延等
の加工時に、圧下等の加工が進行するに伴つて側面に生
ずる前記のような鍛造、圧延面に対して直角な方向（厚
さ方向）での応力が圧縮応力から引張応力に変化するこ
とを防止し、またたとえこれらの応力の変化により割れ
が発生したとしても、それが拡大伝播することを防止し
得るようにしたものである。すなわち平坦な側面をもつ
鋳片では前記のように圧下が進むにつれて側面が外側に
彎曲してくるが、このような状態では側面における鍛造
、圧延面に対して直角な方向では引張応力が作用するた
め、割れの原因となるものが存在すると割れは著しく大
きくなつてしまうのであるが、本発明においては加工前
に、インゴット、スラブ等の鋳片の側面の全部または一
部を内側に彎曲あるいは屈曲させてあるので鍛造、圧延
応力が常に鍛造、圧．延面に対して直角方向ての鋳片側
面において圧縮圧力になり、従つて鋳片の側面では単に
長手方向の引張応力が作用するのみであるため、もし鋳
片に割れの起点となる欠陥があつても、それを起点に割
れが伝播することはなく長手方向に圧着され．て伸びる
だけになり、従つて加工後の疵手入れは殆んど不要にな
る。本発明における鋳片側面の彎曲または屈曲部の形状
およびその程度は加工される鋳片の材質、大きさ、加工
（鍛造、圧延）条件、仕上り厚み等により異なるが、加
工後に鋳片の側面が外側に張出さないようにしておけば
よい。

この関係をさらに詳細に説明する。第３図は加工の程度
として最も一般的な例てある圧下率８０％、加工温度１
２５０〜８００℃の場合の鋳片の板厚Ｄと、側面の彎曲
の程度ｄとを対応させた場合の割れの頻度を示すもので
、この図中、斜線で示した範囲内が最適彎曲の範囲であ
る。而してこの範囲は、前記のようなオーステナイトス
テンレス鋼、高炭素耐熱鋼、超合金のすべてについて共
通するものである。（ただしここでいう共通ということ
は同一ということではなく、前記のような難加工性材料
のすべてが前記範囲に含まれるということである。）従
つてその形状も第１図ａに示すように彎曲面に限らず、
第１図ｂに示すようなＶ字形に屈曲させた面でもよく、
また第１図ｃに示すように鋳片側面の一部のみを彎曲乃
至屈曲させてもよい。また第１図ｄに示すように彎曲乃
至屈曲部を設けると同時に鋳片の長手方向の角部（稜部
）を削つてもよい。すなわち加工の際、鋳片側面の鍛造
、圧延面に対して直角方向における応力が圧縮応力とな
るような形状であればよいのであつて、特殊な形状に限
定する必要はない。また鋳片側面に彎曲乃至屈曲部を設
けるには、鋳型あるいは連続鍛造用モールドを予め鋳片
が所望の形状になるように彎曲乃至屈曲させておくか、
あるいは圧延の際にロールにより成形するか乃至は機械
加工によつて成形する等任意の手段を選択することがで
きる。また本発明は熱間圧延に限らず、冷間圧延（加工
）の場合にも適用てきることは勿論てある。

次に本発明の実例を示す。（１）厚さ１２０ＴＷＬのフ
ェライト量１５％を含有するＮｉ一Ｃｒ系二相ステンレ
ス鋼鋳片を第１図ａに示すように成形した。

この場合の鋳片側面の最適彎曲の程度（深さ）ｄは第３
図により求めると１２Ｔｎ！ｎである（第２図参照）。
そこで該鋳片を熱間圧延したところ、熱延板（厚さ５Ｔ
ｆｍ）に仕上けたときの鋼板端面の割れによる凹凸は殆
んどなく（参考図１参照）、その後の冷間圧延前のエッ
ジトリミングは側面を彎曲加工しない鋳片から圧延した
熱延板に比べて約１１１０と著しく少なくて済んだ。因
みに側面を彎曲加工しない通常の側面をもつた鋳片から
圧延した熱延板は参考図２に示すように著しい耳割れを
生じ、冷間圧延に際し、該部分は相当量トリミングしな
ければならなかつた。なお鋳片側面の彎曲部の形状は、
第１図Ｂ，ｃ，ｄに示したいずれの場合においても第１
図ａの場合と全く同様の結果が得られた。

（２）厚さ２５０Ｔｓｎの３．２５％Ｓｉを含有する珪
素鋼鋳片を、ｄ＝２５ＴＩｒＩｎになるように第１図ａ
に示す形状に成形し、１３９０℃に加熱後、熱間圧延し
たところ、厚さ２．２ＴｎＩｎに仕上げたときの鋼板端
部の耳割れは最大４Ｔｆｒ！ｎ程度と良好であつた。

因みに鋳片端部を加工しない同一鋼種を同一条件で熱間
圧延したところ、鋼板端部の耳割れの深さは平均で約５
０７７！７７！、最も深い割れは１２０瓢にも達し、ス
クラップとせざるを得なかつた。以上説明したように本
発明によれば、従来加工が困難とされていたオーステナ
イトステンレス鋼、高炭素耐熱鋼、超合金の鍛造、圧延
等の加工あるいは炭素鋼、低合金鋼、珪素鋼などにおけ
る難加工条件下での加工に際し発生する耳割れを防止す
ることが可能であり、従つて作業性、歩留の向上等その
効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ乃至ｄは本発明の実例を示す斜面図、第２図は
第１図ａの要部を示す拡大正面図、第３図は本発明にお
ける鋳片厚さと側部彎曲部の程度と割れ発生頻度との関
係を示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 側面の一部または全部を内側に彎曲乃至屈曲させた
   ことを特徴とする耳割れ発生の少ない鋳片。