JPS61209702A - 薄肉ウエブh形鋼の熱間圧延装置列 - Google Patents

薄肉ウエブh形鋼の熱間圧延装置列

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JPS61209702A
JPS61209702A JP5083685A JP5083685A JPS61209702A JP S61209702 A JPS61209702 A JP S61209702A JP 5083685 A JP5083685 A JP 5083685A JP 5083685 A JP5083685 A JP 5083685A JP S61209702 A JPS61209702 A JP S61209702A
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JP
Japan
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rolling
web
heating device
thin
temperature
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Pending
Application number
JP5083685A
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English (en)
Inventor
Toshio Takahashi
敏夫 高橋
Kazutoshi Iwami
和俊 岩見
Hiroyasu Hayashibe
林部 博康
Yosuke Miura
洋介 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004Heating the product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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】 (産業上の利用分野) 本発明は2ランジの厚さに対してウェブの厚さが薄いウ
ェブ薄肉H形鋼を熱間圧延によって製造する圧延装置列
に関する。
(従来の技術) 近年、土木および建築分野で柱あるいは梁材として使用
されるH形鋼は暑くて断面係数が大きいことが要求され
ている。この目的に適合するH形鋼は第2図に示すよう
にフランジ厚さくty)とウェブ厚さく tW)の比(
tp/tW)が1.5〜3.5でウェブ厚(tW)が1
2w以下のいわゆる薄肉ウェブH形鋼と称せられるもの
である。
従来、薄肉ウェブH形鋼は熱間圧延で製造するKは次の
ような問題があるため工業的に量産することは困難とさ
れていた。すなわち、周知の圧延H形鋼の7ランジ・ウ
ェブ厚さ比が1.5未満であるのに対し、薄肉ウェブH
形鋼の厚さ比は1.5〜3.5の範囲にあシかつウェブ
厚が1211II以下であるためウェブ厚みは7ランジ
厚みに対し極めて薄〈従来の圧延手段では仕上圧延終了
時のウェブ温度が低下し、材質の劣化が生じ強度、靭性
の製品規格を満足できなかった。ウェブ温度が低いまま
無理に圧延しようとすれば変形抵抗が増加し、圧延機に
過大な負荷がかかシ、場合によっては圧延ロールあるい
はロールの駆動系を破損に至らしめる。さらにフランジ
とウェブの温度差は圧延終了後も残るためフランジとウ
ェブの応力差による残留応力あるいは寸法・形状不良の
程度が犬きくなυ周知のローラー矯正機あるいはプレス
矯正機を使用しても完全な矯正と残留応力の軽減をはか
ることができなかった。
圧延法では以上のような問題があるため、薄肉ウェブH
形鋼は従来、ウェブ部を構成する平鋼板の両端にフラン
ジ部を構成する一対の平鋼板を溶接する手段で製造する
ことが常識とされていたが、この方法では能率、コスト
の点で問題があった。
一方、従来の圧延H形鋼において、残留応力を軽減する
手段として例えば特公昭55−43053号公報に示さ
れた技術がある。この技術は被圧延材が一定の温度領域
にあるときウェブとフランジの温度差を小さくした後、
自然冷却もしくは徐冷あるいは強制冷却を加えるもので
あり、温度差を小さくするための手段としてフランジ冷
却とウェブ加熱を含むものであるが、おくまでフランジ
・ウェブ厚み比が1.5未満の従来のH形鋼の残留応力
を絶減する目的で提案されたものであって、薄肉ウェブ
H形鋼を製造する手段を示すものではなかった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は従来、溶接法によってのみ製造されていた薄肉
ウェブH形鋼を材質の劣化や寸法不良を来すことなく、
従来の圧延装置列に加熱装置を付加するだけで圧延によ
シ量産を可能とする新規な圧延装置列を提供するもので
ある。
(問題点を解決するための手段) 即ち本発明の要旨とするところはスラブまたは粗形鋼片
を素材としブレークダウン圧延機で粗圧延する粗圧延工
程、エツジヤ−圧延機、ユニバーサル圧延機からなる1
以上任意数の中間圧延工程、  ′および仕上げ圧延工
程とを順に配列してなシ、連続もしくはリバース圧延に
よってフランジ厚さ(tF)とウェブ厚さく tW)の
比(tp/tW)が1.5以上3.5以下でウェブ厚が
12m以下の薄肉ウェブH形鋼を熱間圧延する装置列で
あって、前記中間圧延工程の前後もしくは前後いずれか
片方に被圧延材の圧延中のウェブ温度をAr1変態点以
上に昇熱せしめるウェブ加熱装置を設けたことを特徴と
する薄肉ウェブH形鋼の熱間圧延装置列である。以下本
発明を実施例装置列に基づいて詳細に説明する。第1図
は本発明の実施例圧延装置列を示し、ブレークダウン圧
延機1ではスラブまたは粗形鋼片を素材としてリバース
圧延し粗造形材を得るものであり、本発明ではとの粗圧
延段階を粗圧延工程と称する。次に前記粗造形材はエツ
ジヤ−圧延機2aとユニバーサル圧延機2bとを近接し
て設けてなる第1中間圧延工程2によりてす・ぐ−ス圧
延され、中間造形材に成形される。3aはウェブ加熱装
置であシ、その具体的な構造は第3図(a)。
(b)をもとに後述する。前記中間造形材はこのウェブ
加熱装置3aでウェブ部を被圧延材の全長にわたって所
望の温度に加熱された後、さらにエツジヤ−圧延機4a
とユニバーサル圧延機4bからなる第2中間圧延工程4
でリバース圧延され、最終的にユニバーサル圧延機でな
る仕上げ圧延工程5で製品に仕上げられる。仮想線で示
すウェブ加熱装置3bは第2中間圧延工程4と仕上げ圧
延工程50間に、前記ウェブ加熱装置3aと共に設ける
か、場合によりては省略し得る第2のウェブ加熱装置で
あって、被圧延材の温度条件によシ必要に応じ設けるも
のである。第3図(、)は前記ウェブ加熱装置3aある
いは3bの断面略図であシ、被加熱部のウェブ上下面に
近接して設けられたコア31に巻かれたコイル32でな
る電磁誘導型の加熱装置である。第3図(b)はウェブ
加熱装置の別の態様を示し、バーナ33、燃焼室34お
よび輻射パネル35からなるガス加熱型である。本発明
におけるウェブ加熱装置3はクエグ部のみを集中的に加
熱できるものであれば、前記電磁誘導型、ガス加熱型以
外に電気的加熱手段のマイクロ波加熱、抵抗加熱法等任
意の形式が採用可能であり、また加熱時のH形鋼の姿勢
はH姿勢に限らず!姿勢としてもよい。なお、このウェ
ブ加熱装置は被圧延材の長さ方向忙配設するが、第1図
に示すウェブ加熱装置3 a * 3 bの長さ11.
12は被圧延材の圧延中の最大伸び長さとほぼ同じ長さ
に設定するのが望ましい。さらにウェブの所要加熱量は
圧延材のサイズ、加熱装置の能力等によって決定される
ので例えば第1図に示す前段のウェブ加熱装置3aは圧
延機間の移送ライン(破線で示す)の外に設は一定時間
、被圧延材を停止した状態(バッチ)で加熱するかまた
は後段のウェブ加熱装置3bのように加熱量が少なくて
よい場合には圧延機間のライン上に設け℃もよい。
(作用) 第4図は粗、中間粗、仕上げの各圧延工程で圧延してい
く過程で、被圧延材のウェブとフランジの温度推移をウ
ェブ高さ850m、フランジ幅200m、フラ/−)厚
19■、ウェブ厚6■の薄肉ウェブH形鋼について示し
たものである。A点は加熱炉から抽出した時点であシ、
ウェブとフランジ温度は共に1280℃を示し、7ラン
ノ温度(破線)は各圧延工程を経過するに従い降下する
が仕上げ圧延時の温度(B点)はほぼ900℃であり、
材質および成形上の問題は特に生じない。
一方、ウェブ温度(実線)は温度降下の程度が太きく、
そのまま仕上は工程まで圧延すると仮定すると仕上は温
度(0点)は約620℃となり、Ar1変態点以下とな
多材質の劣化は避けられない。
本発明ではこのような薄肉ウェブH形鋼の圧延中におけ
るクエプ温度低下を解消すべく、圧延装置列の途中にウ
ェブ加熱装置を設はウェブの中間加熱を行うようKした
ところが特徴である。第4図の例では第1中間圧延終了
後ウェブ温度が約750℃の時(D点)ウェブ温度を約
350℃昇熱せしめた後、第2中間圧延を行っている。
この場合の仕上げ圧延温度(E点)は750℃が羅保さ
れている。なおウェブの昇熱温度は製品のサイズ、材料
抽出温度、圧延時間等の条件で決定されるが本発明では
これらの条件に応じて仕上げ圧延↑ までの各パスのウェブ温度がAr1変態点以上になるよ
うにウェブ加熱を行なうものである。下限をAr1変態
点以上と限定した理由は、Ar1変態点未満であると強
度は向上するが被圧延材のL方向(長さ方向)とC方向
(長さ方向と直角方向)の吸収エネルギーとL方向の遷
移温度が劣化すること、および面内異方性が大きくなる
等材質面での問題が大きいためである。なおウェブ加熱
温度の上限は特に定めないが、1100℃以上になると
圧延後の組織が粗く、かつ混粒となるので望ましくは9
00℃〜1100℃の範囲とし再加熱時のオーステナイ
ト粒の細粒化をはかるのがよい。
第1表は各種サイズの薄肉ウェブH形鋼についてウェブ
の所要昇熱温度を実験によりて求めたものであシ、表中
の各温度以上に加熱すれば、いずれも材質上の問題ある
いは形状不良を生じることなく圧延による製造が可能な
ととを確認した。
第1表 なお、本発明におけるウェブ加熱装置は加熱装置の長さ
方向に複数の加熱ゾーンに区分し、各ゾーン毎に加熱の
オンオフ制御を行なうようにすれば、被圧延材の圧延伸
び長さに応じた加熱制御が可能となり加熱エネルギーの
節減ができる。
(発明の効果) 本発明の圧延装置列は従来の形鋼圧延装置列にウェブ加
熱装置を付加するだけで、圧延法では製造が困難とされ
ていた薄肉ウェブH形鋼を量産できるので、溶接法に比
較して生産性は格段に向上し、工業的価値は極めて大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例装置列を示す平面略図、第2図
は薄肉ウェブH形鋼の横断面図、第3図(a)。 (b)はウェブ加熱装置の正面略図、第4図は薄肉ウェ
ブH形鋼圧延時の圧延工程と温度推移の関係を示すグラ
フである。 1;ブレークダウン圧延機 2;第1中間圧延工程2a
;エツジヤ−圧延機  2b:Lシ9−サル圧延機3m
、3b:ウェブ加熱装置 4;第2中間圧延工程    5;仕上げ圧延工程31
;コア        32;コイル33;バーナ  
     34;燃焼室35;輻射・母ネル 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スラブまたは粗形鋼片を素材としブレークダウン圧延機
    で粗圧延する粗圧延工程、エッジャー圧延機、ユニバー
    サル圧延機からなる1以上任意数の中間圧延工程、およ
    び仕上げ圧延工程とを順に配列してなり、連続もしくは
    リバース圧延によってフランジ厚さ(tF)とウェブ厚
    さ(tW)の比(tF/tW)が1.5以上3.5以下
    でウェブ厚が12mm以下の薄肉ウェブH形鋼を熱間圧
    延する装置列であって、前記中間圧延工程の前後もしく
    は前後いずれか片方に被圧延材の圧延中のウェブ温度を
    Ar_1変態点以上に昇熱せしめるウェブ加熱装置を設
    けたことを特徴とする薄肉ウェブH形鋼の熱間圧延装置
    列。
JP5083685A 1985-03-14 1985-03-14 薄肉ウエブh形鋼の熱間圧延装置列 Pending JPS61209702A (ja)

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JP (1) JPS61209702A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228002A (ja) * 1985-07-29 1987-02-06 Kawasaki Steel Corp H形鋼圧延時のウエブ加熱方法ならびにその装置
JPS63176429A (ja) * 1987-01-16 1988-07-20 Kawasaki Steel Corp H形鋼の残留応力軽減方法
JP2011001792A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Sumitomo Metal Ind Ltd ラーメン骨組の柱梁接合部構造および圧延h形鋼

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JPS6228002A (ja) * 1985-07-29 1987-02-06 Kawasaki Steel Corp H形鋼圧延時のウエブ加熱方法ならびにその装置
JPS63176429A (ja) * 1987-01-16 1988-07-20 Kawasaki Steel Corp H形鋼の残留応力軽減方法
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