JPS63119906A - H形粗形鋼片の圧延方法 - Google Patents

H形粗形鋼片の圧延方法

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JPS63119906A
JPS63119906A JP26282886A JP26282886A JPS63119906A JP S63119906 A JPS63119906 A JP S63119906A JP 26282886 A JP26282886 A JP 26282886A JP 26282886 A JP26282886 A JP 26282886A JP S63119906 A JPS63119906 A JP S63119906A
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Takeshi Hirasawa
平沢 猛志
Kiyotaka Morioka
清孝 森岡
Takao Gishi
義之 鷹雄
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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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

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  • 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、H形粗形鋼片をユニバーサルミルで圧延可能
な形状まで開孔型によって圧延する際の圧延方法に関す
る。
〔従来の技術〕
H形鋼用素材として、連続鋳造による粗形鋼片が用いら
れている。この種の粗形鋼片を素材とする場合、H形鋼
の各種サイズに応じた多種類の鋼片を用いるのでは、モ
ールドやその付帯設備をそれぞれ別々に用意する必要が
あり、加えて素材の管理が非常に煩雑なものとなり、こ
のため、1サイズの粗形鋼片から各種サイズのH形鋼が
得られるようにすることが望ましい。
形鋼の圧延では、各種サイズにロールを共用できるとい
う利点からユニバーサル圧延が広く用いられてあり、こ
の場合、粗形鋼片をブレークダウンミルで粗圧延後、ユ
ニバーサルミルで仕上圧延するという工程が行われる。
このような方式でウェブ高さの異なる各種H形鋼を製造
する場合、ユニバーサル圧延段階ではH形鋼の寸法はほ
ぼ決まってしまうため、ブレークダウンミルでウェブ高
さを伸ばす必要がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ブレークダウンミル(開孔屋)によりH形徂形鋼片のウ
ェブ高さを拡大するため、従来第4図に示すように、孔
型フランジ面とウェブ面の境界コーナー部の曲率半径R
を大きくしてフランジ部を押し拡げる方法が採られてい
るが、この場合、フランジ端部に外側への力F、が働き
、中央部には内側へ向う力F。
が発生する。そして、この結果フランジ外面中央部(A
部)にへこみが生じ、このへこみが時としてしわ疵やラ
ップ疵などの欠陥の原因となっていた。
また、この種の圧延では後期ロール孔型によるウェブの
圧下によって、圧延材の噛み出しやフランジ内面の肉ひ
けを生じ易く、これが材料寸法の安定化を妨げる要因と
なっていた。
本発明はこのような従来の問題に濫みなされたも゛ので
、ブレークダウンミルによる粗形鋼片の圧延において、
孔型フランジ面を2段のテーパ面とし、且つ孔型フラン
ジ面と孔型ウェブ面とがなすコーナー部の曲率半径が圧
延素材のコーナー部の曲率半径よりも小さく構成された
ロール孔型により圧延することを第1の基本的特徴とす
る。
また、本発明は、複数段階のロール孔型により圧延する
に際し、初期ロール花梨ではウェブ厚をフランジ厚の1
/2以下まで圧延し、後続のロール孔型による圧延では
、孔型フランジ面を2段のテーパ面とし、且つ花屋フラ
ンジ面と孔型ウェブ面とがなすコーナー部の曲率半径が
圧延素材のコーナー部の曲率半径よりも小さく構成され
たロール孔型により、ウェブ厚の圧下を行うことなくウ
ェブ高さの拡大圧延を行うようにしたことを第2の基本
的特徴とする。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明法は第1図に示すように、孔型プランジ面がテー
パ角の異なる(θ、くθり2段のテーパ面(A) 、 
(B)  で構成され、しかも孔型フランジ面と孔型ウ
ェブ面とがなすコーナー部の曲率半径Rが圧延素材のコ
ーナー部の曲率半径よりも小さく構成されたロール孔型
により圧延する。
本発明において、まず圧延素材のフランジ内面に接する
孔型のテーパ面(A) 、 (B)の角度をθ1.θ、
の2段とし、θ1〈θ、とすることにより、材料を押し
拡げる力がフランジの根元に近い位置に加わることにな
り、この結果、フランジの外側への倒れが防止される。
加えて、孔型フランジ面と孔型ウェブ面とがなすコーナ
ー部の曲率半径Rを、圧延素材のコーナー部の曲率半径
よりも小さくすることにより、コーナー部に圧下が加わ
り、材料がフランジ外面に向って押し出され、これによ
ってフランジ外面中央部にへこみを生じさせない圧延が
可能となる。
このような圧延において、孔型各部の好ましい寸法は以
下の通りである。
テーパ角θ1(テーパ面A)   :45〜60テーバ
角θ、(テーパ面B)   :60〜75テ一パ面Aと
テーパ面Bの高さ比&/b: 4/s 〜7/3コーナ
ー部曲率半径比R/RM     : 0.7〜0.8
5(RMは圧延素材コーナー部曲率半径)ここで・これ
らの限定理由を説明すると、まず、テーパ角θ1はフラ
ンジ幅の押し下げ現象(フランジ幅の減少)を防止しつ
つ、ウェブ高拡大量を最も大きくするため45〜6o0
の範囲で選択される。すなわち、圧延ではこのテーパ角
θlにより圧延寸法が変化し、テーパ角θ1が60′以
下の領域では、テーパ角θ1が小さくなるにしたがって
、フランジの押下げ現象によりフランジ幅が減少(フラ
ンジ幅減少量が増加)する。一方、ウェブ高さ拡大量は
テーパ角45〜60をピークに、テーパ角が小さくなる
にしたがって減少する。以上の点から、フランジ幅の減
少を極力小さくするとともに、ウェブ高さを効率良く拡
大するため、テーパ角θ1を45〜60とする。またテ
ーパ角θ3はフランジ足先部の外側への倒れを防ぎつつ
1次の孔型への噛み込み性を良好にするため60〜75
の範囲で選択される。
テーパ面Aとテーパ面Bの高さ比a/bは、ウェブ高さ
拡大のための材料押し拡げ力をなるべくフランジの根元
近(に作用させることと、ウェブ高さ拡大量の確保との
バランス上、4/6〜7/3の範囲で選択される。この
a/b値は、一般に初期孔型で小さく、後期孔型で大き
くとられる。
コーナー部曲率半径比R/RM : 0.7〜0.85
は。
素材のコーナーR(例えばR(1= 75 m )  
とブレークダウンミル最終孔型のコーナーR(例えばR
n=25〜45■)との間を孔型数(例えばn=3〜4
)で等比級数的に配分した値、すなわち、(R/RM 
) + (an/肉)凶である。
次に、本発明の他の特徴は、H形粗形鋼片を複数段階の
ロール花屋により圧延する際に、初期ロール孔型ではウ
ェブ厚をフランジ厚の172まで圧延し、後続のロール
孔散による圧延では、上述したような孔型フランジ面に
2段のテーパ面(A) 、 (B)を有し且つコーナー
部の曲率半径Rが圧延素材の曲率半径RMよりも小さく
構成されたロール孔屋により、ウェブ厚の圧下を行うこ
となくウェブ高さを拡大する圧延を行う。
圧延素材のウェブ高さを拡大する圧延において、フラン
ジとウェブの強度の関係についてみると、第2図に示す
ようにフランジにはロールからの押拡げ力PKによって
trなる剪断応力が働き、ウェブにはewなる引張応力
が働くことになる。材料の剪断降伏応力は引張降伏応力
の172であるため、フランジとウェブの温度が等しい
場合にウェブが降伏するのはウェブ厚がフランジ厚の1
72以下のときである。そこで本発明では、複数孔型に
よる圧延に際し、初期ロール花屋において、ウェブ高さ
を過度に拡大させることなくウェブ厚をフランジ厚の1
/2以下まで圧延し、しかる後、後続のロール孔型にお
いてウェブ高さを拡大する圧延を行うようにしたもので
あり、これによりフランジの変形を伴うことなくウェブ
高さの拡大が可能となる。初期ロール孔厘に続くロール
花屋圧延は、ウェブ厚の圧下は行わず、孔型フランジ部
を圧延素材のフランジ面に接触させフランジを押し拡げ
ることするだけである。
なお、圧延素材のフランジに剪断応力がかかる位置は、
孔型ウェブ面の延長線上であるが、圧延の進行過程等を
考慮すると、初期ロール花屋でウェブ厚をフランジ厚の
1/!以下まで圧延するという場合のフランジ厚は、孔
蛮フランジ面のテーパ面(A)の中間位置におけるフラ
ンジ厚(第2図中のtr)とすることが好ましい。
第3図は本発明法による圧延状況を段階的に示すもので
、3段階のロール孔m (Kaz、 t〜Kat、 a
 )を使用した場合を示している。このような圧延例で
は、例えば、Kat、 1において数パス圧延がなされ
てウェブ厚tW1をフランジ厚tFtの172以下とし
、続(Kat、3 。
KhL、 3においてウェブ圧下を行わず、フランジを
押し拡げるようなウェブ高さ拡大圧延がなされる。
第3図に示すような圧延工程による圧下スケジュール例
を以下に示す。
◎H600X 300用粗形鋼片圧下スケジュール(素
材)  Ho−48ORo−75tp、−115tw、
−120KaA、I  Hl−540R1−60trt
−110twt−524KjLJ!、、2   )11
−660   R1−50tFt−105tW鵞−49
1に&L3  u、−5so  Ro−42tFs=1
00  tWl−461(寸法単位■) ◎[700x 3oo用粗用銅形鋼下スケジュール(l
A材)  H,−480Ro−75tyo−115ty
o−120KaムI  Hl−540R,−60ty、
−110twl−534KsL、2  Hl−660R
1−50tFt−105tyl −501Ka43  
us−ago  R魯−42trs−100tyl−4
711c&1.4  H4−980R4−35tp4−
95  tp4− 45  1(寸法単位■) なお、以上の圧下スケジュールにおいて、KAt、2以
降の圧延ではウェブの圧下は行われず、ウェブ高さの拡
大によりウェブは引張を受け、ウェブ厚が自然に減少し
ている。
〔発明の効果〕
以上述べた本願第1の発明、によれば、圧延中に3ける
フランジの外側への倒れとフランジ外面側でのへこみの
発生を防止し、しわ疵やラップ疵などの欠陥を生じさせ
ることなくウェブ高さ拡大圧延を行うことができる。ま
た本願第2の発明によれば、このような効果に加え、ウ
ェブ厚を薄くした後ウェブ高さ拡大圧延を行うため、フ
ランジの変形を抑え、より安定した圧延が可能であり、
加えて後期ロール花屋でのウェブ圧下を行わないため、
圧延材の噛み出しやフランジ内面の肉ひけなどの発生を
抑え、安定した材料寸法を得ることができる。そして以
上の結果、所定のH形銅形鋼片素材から、少ないロール
孔散で各種サイズのH形鋼を安定して製造することがで
き、鋼片素材の集約化と圧延ロール数の削減を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施状況を示す説明図である。第2図
は本願第2の発明の原理説明図である。第3図は本[J
2の発明の実施状況を段階的に示す説明図である。第4
図は従来法による圧延状況を示す説明図である。 第  1  図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)開孔型によるH形粗形鋼片の圧延方法において、
    孔型フランジ面を2段のテー パ面とし、且つ孔型フランジ面と孔型ウ ェブ面とがなすコーナー部の曲率半径が 圧延素材のコーナー部の曲率半径よりも 小さく構成されたロール孔型により圧延 することを特徴とするH形粗形鋼片の圧 延方法。
  2. (2)開孔型によるH形粗形鋼片の圧延方法において、
    複数段階のロール孔型により 圧延するに際し、初期ロール孔型ではウ ェブ厚をフランジ厚の1/2以下まで圧延 し、後続のロール孔型による圧延では、 孔型フランジ面を2段のテーパ面とし、 且つ孔型フランジ面と孔型ウェブ面とが なすコーナー部の曲率半径が圧延素材の コーナー部の曲率半径よりも小さく構成 されたロール孔型により、ウェブ厚の圧 下を行うことなくウェブ高さを拡大する ことを特徴とするH形粗形鋼片の圧延方 法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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