JPWO2019013262A1 - H形鋼の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年7月12日に日本国に出願された特願2017−136551号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
即ち、ウェッジ法に代表される従来の製造技術では、いずれの場合もフランジの厚みが不足し、従来に比べ大型のH形鋼製品が実現されない恐れがある。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bと、突起部35、36の傾斜面とのなす角度θfは、図3に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面40a、40b及び孔型底面41a、41bと、突起部45、46の傾斜面とのなす角度θfは、図4に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
なお、ここで形成される割り込み48、49の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面50a、50b及び孔型底面51a、51bと、突起部55、56の傾斜面とのなす角度θfは、図5に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面60a、60b及び孔型底面61a、61bと、突起部65、66の傾斜面とのなす角度θfは、上記第3孔型K3と同様に、図6に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
このようにして造形された被圧延材Aの上下端部の部位は、後のH形鋼製品のフランジに相当する部位であり、本明細書ではフランジ部80と呼称する。
また、第2−2孔型K2−2aでの割り込み造形後に、第3孔型K3での折り曲げ造形を行うとの造形条件の関係上、θ4の値は、後段の折り曲げ孔型のウェッジ角度θ2以下の角度であることが必要であり、更には、θ2と同じ角度とすることが好ましい。θ4とθ2が同じ角度であることが好ましい理由は、第2の実施例において後述する。
上記実施の形態では、フランジ厚の厚いH形鋼製品を製造するに際し、折り曲げ造形前にフランジ部80の外側面に対し、先端部に比べ緩傾斜に構成される根本部を有する突起部(上記突起部45’、46’)を被圧延材に押し当てて割り込み造形を実施するものとしている。しかしながら、図9に示す改良後の突起部45’、46’に係る構成を有する割り込み孔型(第2−2孔型K2−2a)では、被圧延材Aの側面を孔型によって拘束するといった構成を採っていないために、フランジ部80の形状による特性等から、フランジ先端部の倒れ込みといった形状不良が懸念される。
しかしながら、フランジ幅及びフランジ厚みの寸法精度向上の観点からは、最終パスまたは最終パスの前の数パスにおいて被圧延材Aの上下端部が全面的に接触するような造形パススケジュールに設定することが望ましい。即ち、被圧延材長手方向への伸びを極力抑えた条件下で形状を整える造形を行うことが望ましい。
また、図11に示す孔型構成において、孔型側面40c、41cの形状は、被圧延材Aを左右から効率的に拘束するという観点からは、孔型ロール軸に対して垂直となる鉛直形状が好ましいが、ロール摩耗に伴うロールの修復を容易にするために、鉛直方向に対し例えば5〜10%程度のテーパー角度を付けた形状とすることが望ましい。
本発明の第1の実施例として、上記実施の形態で説明した改良後の突起部45’、46’に係る構成を有する割り込み孔型(第2−2孔型K2−2a、図9参照)を用いた場合の折り曲げ造形後の被圧延材におけるすり下げ疵の発生の有無について検証を行った。なお、比較例として、改良前の孔型構成(第2−2孔型K2−2、図4参照)を用いた場合の折り曲げ造形後の被圧延材におけるすり下げ疵の発生の有無についての検証も併せて行った。
例えば上記表2〜表4を参照して分かるように、フランジ厚を180mm以上に造形する場合には、上記接触幅比率L/Bの値は0.20以上とすることが望ましい。なお、表4に示すように、接触幅比率L/Bが0.24の場合にフランジ厚が200mmを超える範囲まですり下げ疵を発生させることなく圧延造形ができていることから、接触幅比率L/Bの好適な範囲を0.20〜0.24としても良い。
本発明の第2の実施例として、上記実施の形態で説明した改良後の突起部45’、46’に係る構成を有する割り込み孔型(第2−2孔型K2−2a、図9参照)を用いた場合の造形において、最前段の折り曲げ孔型(第3孔型K3、図5参照)のウェッジ角度θ2と、根本部のウェッジ角度θ4を等しい角度とし、その角度範囲を60°〜110°で変化させた場合の、折り曲げ造形後の被圧延材におけるすり下げ疵の発生の有無について検証を行った。
2…加熱炉
3…サイジングミル
4…粗圧延機
5…中間ユニバーサル圧延機
8…仕上ユニバーサル圧延機
9…エッジャー圧延機
11…スラブ
13…H形粗形材
14…中間材
16…H形鋼製品
20…上孔型ロール(第1孔型)
21…下孔型ロール(第1孔型)
25、26…突起部(第1孔型)
28、29…割り込み(第1孔型)
30…上孔型ロール(第2−1孔型)
31…下孔型ロール(第2−1孔型)
35、36…突起部(第2−1孔型)
38、39…割り込み(第2−1孔型)
40…上孔型ロール(第2−2孔型)
41…下孔型ロール(第2−2孔型)
45、46…突起部(第2−2孔型)
45a、46a…先端部
45b、46b…根本部
48、49…割り込み(第2−2孔型)
50…上孔型ロール(第3孔型)
51…下孔型ロール(第3孔型)
55、56…突起部(第3孔型)
58、59…割り込み(第3孔型)
60…上孔型ロール(第4孔型)
61…下孔型ロール(第4孔型)
65、66…突起部(第4孔型)
68、69…割り込み(第4孔型)
80…フランジ部
82…ウェブ部
85…上孔型ロール(第5孔型)
86…下孔型ロール(第5孔型)
K1…第1孔型
K2−1…第2−1孔型
K2−2…第2−2孔型
K3…第3孔型
K4…第4孔型
K5…第5孔型(平造形孔型)
T…製造ライン
A…被圧延材
Claims (6)
- 粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型は、
被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された1又は複数の割り込み孔型と、
前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、
前記割り込み孔型のうち最終の割り込み孔型に形成された突起部は、所定の先端角度を有するテーパー形状の先端部と、当該先端部の根本に位置し当該先端部に比べ緩傾斜のテーパー形状を有する根本部と、から構成されることを特徴とする、H形鋼の製造方法。 - 前記根本部のテーパー角度は、60°以上であり、且つ、前記折り曲げ孔型のうち最前段の孔型に形成された突起部の先端角度以下であることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。
- 前記折り曲げ孔型のうち最前段の孔型において造形される被圧延材のフランジ厚は160mm超であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のH形鋼の製造方法。
- 前記折り曲げ孔型のうち最前段の孔型において造形される被圧延材のフランジ厚が180mm以上である場合に、
前記割り込み孔型のうち最終の割り込み孔型におけるフランジ接触幅Bに対する前記根本部の幅Lの比率である接触幅比率L/Bが0.20以上となるように、前記先端部及び前記根本部が構成されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。 - 前記割り込み孔型及び前記折り曲げ孔型での造形時には、少なくとも1パス以上の造形において被圧延材の端面と孔型周面とが接触した状態で圧下が行われることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。
- 前記割り込み孔型には、被圧延材の左右側面に当接し、当該被圧延材を左右から拘束する孔型側面が設けられることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。
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