KR20190097164A - 강 시트 파일의 제조 방법 - Google Patents

강 시트 파일의 제조 방법 Download PDF

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히로시 야마시타
요스케 미우라
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

강 시트 파일의 제조에 있어서, 조압연 공정의 굽힘 압연 단계에 피압연재의 물려 들어감 단부에 있어서의 형상 불량을 억제시켜, 수율의 향상이나 크롭의 감소와 같은 생산성의 향상을 도모한다.
직사각형 단면의 소재를 압하하여 강 시트 파일을 제조하는 제조 방법이며, 조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정을 갖고, 상기 조압연 공정을 행하는 압연기에는, 상기 소재의 두께 중심선 길이를 늘여서, 당해 소재를 직사각형 단면 형상으로부터 대략 강 시트 파일 단면 형상으로 압연 조형하는 굽힘 압연을 행하는 구멍형이 마련되고, 상기 굽힘 압연에 있어서는, 소재의 물려 들어감 단부의 소정 구간에 대한 압하량이, 당해 소정 구간 이외의 부위에 대한 압하량보다도 작은 압연이 행해진다.

Description

강 시트 파일의 제조 방법
(관련 출원의 상호 참조)
본원은, 2017년 1월 27일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2017-012994호에 기초하여, 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
본 발명은, 예를 들어 해트형 강 시트 파일, U형 강 시트 파일 등의 강 시트 파일의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 해트형 형상이나 U형 형상과 같은 양단에 조인트를 갖는 강 시트 파일의 제조는 구멍형 압연법에 의해 행해지고 있다. 이 구멍형 압연법의 일반적인 공정으로서는, 우선 가열로에 있어서 소정의 온도로 가열한 소재를, 구멍형을 구비한 조압연기, 중간 압연기 및 마무리 압연기에 의해 순서대로 압연하는 것이 알려져 있다.
상술한 일반적인 구멍형 압연법에 따르면, 현재 상태로, 국내에서 제조되고 있는 강 시트 파일 제품에 대해서는, 직사각형 단면의 소재로부터 제조하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 예를 들어 벽 폭 1m당 단면 2차 모멘트가 1.0(104cm4/m)이고 10H 제품이라 불리는 해트형 강 시트 파일 제품이나, 벽 폭 1m당 단면 2차 모멘트가 2.5(104cm4/m)이고 25H 제품이라 불리는 해트형 강 시트 파일 제품은, 종래부터 알려진 일반적인 구멍형 압연법으로 제조된다.
직사각형 단면의 소재로부터 강 시트 파일을 제조하는 경우에 있어서, 그 압연 공정에서는 피압연재에 여러 가지 형상 불량이 발생하는 것이 알려져 있고, 그 해결책이 창안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 압연 조형 시에 피압연재의 단부 플랜지에 깨문 형상이 발생하는 것을 억제하기 위해서, 물려 들어감 단부에 강압하를 추가한다는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 형강의 제조에 있어서 조압연 전에 피압연재에 선단부를 형성함으로써 크롭의 발생을 억제하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 크롭의 저감을 도모하기 위해, 피압연재의 단부에 예비 성형부 형상을 부여하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 소55-50902호 공보 일본 특허 공개 평01-178301호 공보 일본 특허 공개 제2006-192490호 공보
강 시트 파일은 단면 성능의 관점에서, 웹부에 비해서 플랜지부의 두께가 얇은 형상이 채용되고 있다. 구멍형 압연법을 사용하여 직사각형 단면의 소재로부터 강 시트 파일을 제조하는 경우, 직사각형 단면 소재의 단계에서는 웹부와 플랜지부의 두께가 동등하게, 웹부와 플랜지부의 경계를 형성시키는 굽힘 압연 단계에 있어서, 플랜지부를 전단 변형시킴으로써, 웹부와 플랜지부의 두께비를 제품의 두께비에 근접하게 한다는 방법이 채용된다. 상기 굽힘 압연을 행할 때, 피압연재의 물려 들어감 단부에서는, 피압연재 중앙부(정상부)가 미변형이기 때문에, 전단 변형이 일어나기 어렵고, 암부의 메탈이 플랜지부에 빠져 들어가, 플랜지부의 두께가 두꺼워져 버린다. 두께가 두꺼워진 플랜지부에 있어서는, 압연 후단에서의 연신이 높아져 비정상부의 성장으로 이어질 우려가 있다.
또한, 물려 들어감 단부에서 플랜지부의 두께가 두꺼워짐으로써, 피압연재의 길이 방향에 있어서 웹부와 플랜지부의 두께비가 상이해져 버리기 때문에, 길이 방향에 있어서 클로부의 형상의 변동이 발생하여, 수율의 저하나 크롭의 확대가 염려된다.
게다가, 큰 슬래브 폭의 직사각형 단면 소재를 사용하는 경우, 상기 굽힘 압연 전에 에징 압연을 행하는 것이 일반적이지만, 당해 에징 압연에 의한 벌징 변형에 수반하여, 굽힘 압연 단계에서의 플랜지부의 두께의 증대가 보다 현저해져 버릴 우려가 있다.
또한, 상기 벌징 변형이란, 도 18에 나타내는 바와 같이, 에징 압연에 있어서, 직사각형 단면 소재인 피압연재의 폭 방향 단부에 발생하는 부풀음 변형이다.
상기 특허문헌 1 내지 3에 기재된 기술에서는, 상기 굽힘 압연 시에, 피압연재의 물려 들어감 단부에 있어서 전단 변형이 일어나기 어렵고, 플랜지부의 두께가 두꺼워져 버리는 것에 의한 형상 불량의 발생에 대해서는 전혀 상기되고 있지 않다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「피압연재의 물려 들어감 단부」란, 피압연재가 롤에 대해서 물려 들어갈 때의 압연 방향 선단부를 나타내고, 최선단으로부터 소정의 길이의 구간이 물려 들어감 단부로서 설정된다.
상기 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 강 시트 파일의 제조에 있어서, 조압연 공정의 굽힘 압연 단계에 피압연재의 물려 들어감 단부에 있어서의 형상 불량을 억제시켜, 수율의 향상이나 크롭의 감소와 같은 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능한 강 시트 파일의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 직사각형 단면의 소재를 압하하여 강 시트 파일을 제조하는 제조 방법이며, 조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정을 갖고, 상기 조압연 공정을 행하는 압연기에는, 상기 소재의 두께 중심선 길이를 늘여서, 당해 소재를 직사각형 단면 형상으로부터 대략 강 시트 파일 단면 형상으로 압연 조형하는 굽힘 압연을 행하는 구멍형이 마련되고, 상기 굽힘 압연에 있어서는, 소재의 물려 들어감 단부의 소정 구간에 대해서, 당해 소정 구간에 대한 압하량이 당해 소정 구간 이외의 부위에 대한 압하량보다도 작은 압연인 경압하 압연이 행해지는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법이 제공된다.
상기 굽힘 압연은 1패스 또는 복수 패스의 리버스 압연에 의해 행해지고, 상기 경압하 압연은, 당해 리버스 압연 중 1패스 또는 복수 패스에 적용되어도 된다.
상기 굽힘 압연은 복수 패스로 행해지고, 당해 복수 패스에 의한 압연은, 소재의 플랜지 대응부가 압하되지 않는 전 단계와, 소재의 플랜지 대응부가 압하되는 후 단계로 나뉘고, 상기 경압하 압연은, 상기 복수 패스 중 전 단계에서의 패스에 적용되어도 된다.
소재의 물려 들어감 단부의 소정 구간은, 당해 소재 길이 방향의 물려 들어감 단으로부터 0.75m 이상의 구간으로 설정되어도 된다.
직사각형 단면 형상의 소재로서, 복수의 폭 치수를 갖는 소재를 사용하고, 동일 치수의 강 시트 파일 제품을 제조해도 된다.
상기 강 시트 파일은 U형 강 시트 파일이어도 된다.
상기 강 시트 파일은 해트형 강 시트 파일이어도 된다.
본 발명에 따르면, 강 시트 파일의 제조에 있어서, 조압연 공정의 굽힘 압연 단계에 피압연재의 물려 들어감 단부에 있어서의 형상 불량을 억제시켜, 수율의 향상이나 크롭의 감소와 같은 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 라인의 개략 설명도이다.
도 2는, 제1 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 3은, 제2 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 4는, 제3 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 5는, 제4 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 6은, 제5 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 7은, 제6 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 8은, 제7 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 9는, 제8 구멍형의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다.
도 10은, 제2 구멍형에 있어서의 굽힘 압연의 개략 설명도이다.
도 11은, 굽힘 압연에 있어서의 물려 들어감 최선단으로부터의 거리와, 재료 치핑 부분의 재료 치핑양의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 물려 들어감 단부의 경압하 압연에 관한 개략 설명도이다.
도 13은, 굽힘 압연을 복수 패스로 행하는 경우의 패스 No.와 선 길이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는, 굽힘 압연을 복수 패스로 행하는 경우의 패스 No.와 각 패스에서의 플랜지 압하율을 나타내는 그래프이다.
도 15는, 실시예 1에 관한 그래프이다.
도 16은, 실시예 2에 관한 그래프이다.
도 17은, 실시예 3에 관한 그래프이다.
도 18은, 벌징 변형에 관한 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 이하에서는, 강 시트 파일 제품의 일례로서 해트형 강 시트 파일을 제조하는 경우를 예시하여 설명을 행한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 설명의 편의상, 직사각형 단면을 갖는 재료를 소재(B)라 호칭하고, 소재(B)를 압하하여 대략 해트형 단면 형상으로 한 피압연재를 피압연재(A)라 호칭한다. 즉, 대략 해트형 단면 형상으로 압연 라인(L) 위를 통과 하는 강재를 총칭하여 피압연재(A)라 호칭하고, 또한, 피압연재(A)의 각 부위에 대해서는 이하에 기술하는 별도 상이한 호칭으로 기재하기로 한다. 여기서, 피압연재(A)는 해트형 강 시트 파일 제품의 웹에 대응하는 웹 대응부(3)와, 웹 대응부(3)의 양단부 각각에 접속되는 플랜지 대응부(4, 5)와, 플랜지 대응부(4, 5)의 각각의 선단에 형성되는 암 대응부(6, 7)와, 암 대응부(6, 7)의 선단에 형성되는 조인트 대응부(8, 9)로 구성되어 있다. 또한, 조인트 대응부(8, 9)의 선단에는 클로 대응부(8a, 9a)가 형성되어 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 압연 설비인 해트형 강 시트 파일을 제조하는 압연 라인(L)과, 압연 라인(L)에 구비되는 압연기에 관한 설명도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 압연 라인(L)에는, 조압연기(BD)(11), 제1 중간 압연기(R1)(12), 제2 중간 압연기(R2)(13), 마무리 압연기(F)(14)가 순서대로 배치되어 있다. 압연 라인(L)은 복수의 라인 L1 내지 L3에 의해 구성되어 있고, 라인 L1과 라인 L2가 인접하고, 라인 L2와 라인 L3이 인접하고 있다. 각각의 라인 L1 내지 L3은, 서로의 일부가 겹치도록 하여 직렬적으로 연결되어 있고, 피압연재(A)는 L1로부터 L2, 혹은 L2로부터 L3으로, 그 폭 방향으로 평행 이동하여 압연 라인(L)을 나아가는 구성으로 되어 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 라인 L1에는 조압연기(11)가 배치되고, 라인 L2에는 제1 중간 압연기(12)가 배치되고, 라인 L3에는 제2 중간 압연기(13) 및 마무리 압연기(14)가 배치되어 있다. 각 라인 L1 내지 L3에는 각각 별도의 피압연재(A)를 실어서 압연을 행하는 것이 가능하고, 압연 라인(L) 상에 있어서 복수의 피압연재(A)의 압연을 동시에 병행하여 실시하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다.
도 1에 나타내는 압연 라인(L)에 있어서는, 도시하지 않은 가열로에 있어서 가열된 직사각형 단면 형상의 소재(소재(B), 뒤의 피압연재(A))가 조압연기(11) 내지 마무리 압연기(14)에 있어서 순차 압연되어, 최종 제품인 해트형 강 시트 파일로 된다. 즉, 소재(B)(피압연재(A))에 대해서 조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정을 이 순서대로 행함으로써 최종 제품이 제조된다.
이하에서는, 압연 라인(L)에 배치되는 조압연기(11), 제1 중간 압연기(12), 제2 중간 압연기(13), 마무리 압연기(14)(이하, 조압연기(11) 내지 마무리 압연기(14)라고 한 바와 같이 복수의 압연기를 생략하여 기재한다)에 마련되는 구멍형의 구성에 대해서, 압연 라인(L)의 상류로부터 순서를 따라 도면을 참조하여 간단하게 설명한다. 또한, 상기 조압연기(11), 제1 중간 압연기(12), 제2 중간 압연기(13), 마무리 압연기(14)는 종래부터 사용되고 있는 일반적인 설비이기 때문에, 본 명세서에 있어서의 이하의 기술에서는 구멍형 구성의 설명에 주시하고, 각 압연기의 상세한 설비 구성 등에 관한 설명은 생략한다.
또한, 도 2 내지 도 9를 참조하여 이하에 설명하는 구멍형은, 조압연기(11) 내지 마무리 압연기(14)의 각 압연기에 마련되는 것이지만, 이하에 설명하는 각 구멍형을 어느 압연기에 마련할지는, 통상은 생산성(능률·수율)이나 작업성을 고려하고 나서, 설비 상황이나 제품 치수 등의 조건에 의해 적절히 변경 가능한 것이다. 그래서, 본 실시 형태에서는 이들 구멍형을 제1 구멍형(K1) 내지 제8 구멍형(K8)이라 호칭하고, 각각의 구멍형은 압연 라인(L) 상류측부터 순서대로 마련되어 있으면 되는 것으로서 설명한다. 또한, 도 3 내지 도 9에는, 참고를 위해서 각각의 구멍형에서 압하·조형되는 소재(B), 피압연재(A)의 형상을 일점쇄선으로 도시하고 있다.
단, 이하에 설명하는 본 실시 형태에 관한 제1 구멍형(K1) 내지 제8 구멍형(K8)의 구성은, 도시한 형태로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 각종 구멍형의 수정 구멍형의 증감 배열에 대해서는 설비 상황이나 제품 치수 등의 조건에 따라 적절히 변경 가능하다. 또한, 이하에 설명하는 제1 구멍형(K1) 내지 제8 구멍형(K8)에 있어서는, 피압연재의 압연 조형은 복수 패스의 리버스 압연(가역 압연)으로 행해지는 것이 바람직하고, 그 패스 수는 임의로 설정 가능하다.
도 2는, 제1 구멍형(K1)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 구멍형(K1)은 상부 구멍형 롤(20a)과 하부 구멍형 롤(20b)로 구성되는 박스 구멍형이며, 해당 박스 구멍형의 구멍 바닥은 소정의 테이퍼 형상으로 되어 있다. 이 제1 구멍형(K1)에 의해, 직사각형 단면 형상의 소재(B)의 폭 방향 단부의 짧은 쪽 변부에 테이퍼 형상을 부여하고, 또한 길이 방향 균일한 폭 치수로 하기 위해서, 도시하지 않은 직사각형 단면 형상의 소재(B)를 세운 상태(강 시트 파일의 폭 방향을 연직 방향으로 한 상태)로 폭 방향으로 가볍게 압하(소위 에징 압연)가 실시된다. 또한, 직사각형 단면 형상의 소재(B)의 폭 방향 단부에 테이퍼 형상을 부여하는 것은, 후술하는 제2 구멍형(K2)의 구멍형 형상으로 적합하게 물려 들어가게 하여, 원하는 압하를 안정적으로 행하고, 양단부에 원하는 육량을 갖는 클로를 형성하기 위해서이다. 이 도 2에 나타내는 제1 구멍형(K1)은 소위 에징 압연을 행하는 구멍형이며, 이 제1 구멍형(K1)은 「에징 구멍형」이라 호칭된다.
또한, 도 3은, 제2 구멍형(K2)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 구멍형(K2)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(30a)과, 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(30b)로 구성되고, 이 제2 구멍형(K2)에 의해, 상기 제1 구멍형(K1)에 있어서 에징 압연된 직사각형 단면 형상의 소재(B)(후의 피압연재(A)) 전체에 대해서 압하가 행해진다. 여기서, 상기 제1 구멍형(K1)에 있어서의 압하에서는 소재(B)를 세운 상태로 되지만, 그 후, 소재(B)는 90° 혹은 270° 회전시켜져, 제2 구멍형(K2)에서는 소재(B)의 폭 방향을 수평 방향으로 한 상태(강 시트 파일의 폭 방향을 수평 방향으로 한 상태)로 압하가 행해지고, 단면이 직사각형 단면 형상과 대략 해트형 단면 형상의 사이의 중간 형상으로 하는 압연 조형이 행해진다. 본 명세서에서는, 이 제2 구멍형(K2)에 있어서의 압연 조형을 「굽힘 압연」이라고도 기재한다.
상부 구멍형 롤(30a)은, 소재(B)의 웹 대응부(3)의 상면에 대향하는 웹 대향부(32)와, 플랜지 대응부(4, 5)의 상면에 대향하는 플랜지 대향부(34, 35)와, 암 대응부(6, 7)의 상면에 대향하는 암 대향부(37, 38)로 구성되어 있다.
한편, 하부 구멍형 롤(30b)은, 소재(B)의 웹 대응부(3)의 하면에 대향하는 웹 대향부(42)와, 플랜지 대응부(4, 5)의 하면에 대향하는 플랜지 대향부(44, 45)와, 암 대응부(6, 7)의 하면에 대향하는 암 대향부(47, 48)로 구성되어 있다. 또한, 플랜지 대향부(44, 45)은 경사가 상이한 복수의 부위로 구성되어 있고, 웹 대향부(42)에 접속하는 완경사의 플랜지 대향 부분(44a, 45a)과, 암 대향부(47, 48)에 접속하는 급경사의 플랜지 대향 부분(44b, 45b)으로 구성되어 있다.
또한, 도 4는, 제3 구멍형(K3)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 구멍형(K3)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(50a)과, 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(50b)로 구성되고, 이 제3 구멍형(K3)에서는, 제2 구멍형(K2)에 있어서 조형된 소재(B)(후의 피압연재(A))에 대해서 가일층의 압하가 가해지고, 단면 형상이 중간 형상(직사각형 단면 형상과 대략 해트형 단면 형상의 중간 형상)으로부터 대략 해트형 단면 형상으로 되는 압하가 소재(B) 전체에 대해서 행해진다.
또한, 여기에서 대략 해트형 단면 형상이란, 소재(B)에 있어서 웹에 대응하는 부분(웹 대응부(3)), 플랜지에 대응하는 부분(플랜지 대응부(4, 5)), 암에 대응하는 부분(암 대응부(6, 7)) 각각의 경계가 명확할 정도로 압하된 단면 형상을 의미하며, 반드시 조인트 형상 등의 미세한 형상까지 성형된 단면 형상을 나타내는 것은 아니다.
상부 구멍형 롤(50a)은, 소재(B)의 웹 대응부(3)의 상면에 대향하는 웹 대향부(52)와, 플랜지 대응부(4, 5)의 상면에 대향하는 플랜지 대향부(54, 55)와, 암 대응부(6, 7)의 상면에 대향하는 암 대향부(57, 58)로 구성되어 있다.
또한, 하부 구멍형 롤(50b)은, 소재(B)의 웹 대응부(3)의 하면에 대향하는 웹 대향부(62)와, 플랜지 대응부(4, 5)의 하면에 대향하는 플랜지 대향부(64, 65)와, 암 대응부(6, 7)의 하면에 대향하는 암 대향부(67, 68)로 구성되어 있다.
도 5는, 제4 구멍형(K4)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제4 구멍형(K4)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(70a)과 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(70b)로 구성되고, 이 제4 구멍형(K4)에 의해 클로 대응부가 형성됨과 함께, 피압연재(A) 전체에 대해서 두께 압하 그리고 성형(두께 연신 압연)이 행해져, 보다 해트형 강 시트 파일 제품에 가까운 형상으로 된다.
도 6은, 제5 구멍형(K5)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제5 구멍형(K5)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(80a)과 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(80b)로 구성되고, 이 제5 구멍형(K5)에 의해 피압연재(A) 전체에 대해서 두께 압하 그리고 성형이 행해진다. 구체적으로는, 클로 대응부(8a, 9a)의 높이(도면 중, 상하 방향의 높이 h1)를 조정하여 2개의 클로 대응부(8a, 9a)의 높이를 맞추는 클로 높이 성형과, 피압연재(A) 전체의 두께 압하가 동시에 행해진다. 또한, 이 제5 구멍형(K5)과 같은 클로 대응부(8a, 9a)의 높이를 맞추는 성형은 클로 성형 공정이라 호칭되고, 클로 성형 공정을 행하는 구멍형은 클로 성형 구멍형이라 호칭된다.
도 7은, 제6 구멍형(K6)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제6 구멍형(K6)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(90a)과 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(90b)로 구성되고, 이 제6 구멍형(K6)에 의해 피압연재(A) 전체에 대해서 두께 압하 그리고 성형(두께 연신 압연)이 행해진다.
도 8은, 제7 구멍형(K7)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 제7 구멍형(K7)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(100a)과 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(100b)로 구성되고, 이 제7 구멍형(K7)에 의해 피압연재(A) 전체에 대해서 두께 압하 그리고 성형이 행해지고, 특히, 클로 대응부(8a, 9a)의 높이(도면 중, 상하 방향의 높이 h2)를 조정하여 2개의 클로 대응부(8a, 9a)의 높이를 정렬시키는 클로 높이 성형이 행해진다. 단, 제7 구멍형(K7)에서는, 피압연재(A) 전체의 두께 압하를 적극적으로 실시하는 제6 구멍형(K6)에 비해 두께 압하량은 작다.
도 9는, 제8 구멍형(K8)의 구멍형 형상에 관한 개략적인 설명도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제8 구멍형(K8)은 돌기롤로서의 상부 구멍형 롤(110a)과 홈롤로서의 하부 구멍형 롤(110b)로 구성되고, 이 제8 구멍형(K8)에서는, 피압연재(A)의 조인트 대응부(8, 9)의 굽힘 성형과, 경도한 압연에 의한 피압연재(A) 전체의 정형이 행해진다. 구체적으로는, 클로 대응부(8a, 9a)를 포함하는 조인트 대응부(8, 9) 전체를 제품의 조인트 형상으로 되도록 구부리는 조인트 성형이 행해진다. 이에 의해, 제8 구멍형(K8)에서는, 해트형 강 시트 파일 제품의 형상까지 피압연재(A)가 성형되는 것으로 된다. 또한, 이 제8 구멍형(K8)과 같은 조인트 대응부(8, 9) 전체를 굽힘 성형하는 구멍형은 마무리 구멍형이라 호칭된다.
이상, 도 2 내지 도 9를 참조하여 제1 구멍형(K1) 내지 제8 구멍형(K8)의 구멍형 형상과 그 기능에 대해서 설명하였다. 상술한 바와 같이, 해트형 강 시트 파일의 구멍형 압연법은 조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정으로 이루어지고, 예를 들어 제1 구멍형(K1) 내지 제7 구멍형(K7)까지의 구멍형에 있어서 조압연 공정 및 중간 압연 공정이 순차 행해지고, 제8 구멍형(K8)에 있어서 마무리 압연 공정이 행해진다. 여기서, 제4 구멍형(K4) 내지 제8 구멍형(K8)의 구멍형 형상은 모두 대략 해트형 단면 형상이지만, 후단의 구멍형에 어느 정도 제품 형상에 가까운 형상으로 마련되어 있다. 즉, 최종 공정인 마무리 압연이 행해지는 제8 구멍형(K8)의 형상은, 대략 해트형 강 시트 파일 제품 형상으로 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 압연 라인(L)에는, 조압연기(BD)(11), 제1 중간 압연기(R1)(12), 제2 중간 압연기(R2)(13), 마무리 압연기(F)(14)가 순서대로 배치되어 있는 것으로 하고 있지만, 상기 제1 구멍형(K1) 내지 제8 구멍형(K8)은 각 압연기에 임의의 구성으로 분산되어 마련된다. 일례로서는, 조압연기(11)에 제1 구멍형(K1) 내지 제3 구멍형(K3)이 마련되고, 제1 중간 압연기(12)에 제4 구멍형(K4) 및 제5 구멍형(K5)이 마련되고, 제2 중간 압연기(13)에 제6 구멍형(K6) 및 제7 구멍형(K7)이 마련되고, 마무리 압연기(14)에 제8 구멍형(K8)이 마련된다는 구성을 들 수 있다. 단, 본 발명에 있어서의 구멍형 구성은 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다.
본 발명자들은, 종래, 직사각형 단면 형상의 소재(B)로부터 대략 해트형 단면 형상을 조형하기 위한 조압연 공정의 상기 제2 구멍형(K2)에서의 조형 공정에 있어서, 이하의 1) 내지 3)에서 설명하는 바와 같은 문제점이 있다는 것을 알아내고, 그 문제점을 해소하기 위한 기술에 대해서 예의 검토를 행하였다.
1) 제2 구멍형(K2)에 있어서 직사각형 단면 소재(소재(B))를 압연 조형할 때, 조형 전의 소재(B)의 두께는 웹부와 플랜지부에서 동등한 두께이며, 웹부와 플랜지부의 두께비를 제품 두께비에 가깝게 하는 압연 조형이 전단 변형을 주체로 하여 행해진다. 이때, 피압연재 길이 방향의 중앙 근방(소위 정상부)이 미변형이기 때문에, 물려 들어감 단부에서는 전단 변형이 일어나기 어려워, 플랜지부의 두께가 두꺼워져 버린다. 플랜지부의 두께가 두꺼워져 버림으로써, 후단의 압연에서의 플랜지 연신이 높아져, 비정상부(소위 크롭)의 성장이 염려된다.
2) 굽힘 압연에 있어서 플랜지부의 두께가 두꺼워져, 피압연재의 길이 방향으로 웹부와 플랜지부의 두께비가 상이한 성상으로 되어버리기 때문에, 피압연재의 길이 방향에 있어서의 클로부(클로 대응부(8a, 9a))의 형상에 변동이 발생해 버릴 우려가 있다.
3) 직사각형 단면의 소재(B)로서, 종래보다도 소재 폭(소위 슬래브 폭)이 큰 소재를 사용하는 경우, 에징 압연(상술한 제1 구멍형(K1)에 의한 압연) 시에 피압연재가 벌징 변형되기 때문에, 굽힘 압연 시의 전단 변형이 더 저해되어, 플랜지부의 두께가 두꺼워진다는 형상 불량이 보다 현저해져 버릴 우려가 있다. 즉, 종래보다도 소재 폭이 큰 소재를 사용하는 것이 곤란하여, 허용되는 소재 치수가 제한되어 버린다.
여기서, 상기 문제점 1) 내지 3)에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 10은 제2 구멍형(K2)에 있어서의 굽힘 압연의 개략 설명도이고, (a) 내지 (d)는 복수 패스로 행해지는 굽힘 압연의 과정을 순서대로 나타낸 것이다.
도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 구멍형(K1)에서 에징 압연된 소재(B)의 상하면에 대해서, 상부 구멍형 롤(30a)과 하부 구멍형 롤(30b)이 맞닿는다. 그리고, 도 10의 (b), (c), (d)에 나타내는 바와 같이 굽힘 압연이 진행된다. 그때, 도 10의 (b)에 나타내는 플랜지 대응부(4, 5)가 압하되지 않는 단계(전단 패스)와, 도 10의 (c) 내지 (d)에 나타내는 플랜지 대응부(4, 5)가 압하되는 단계(후단 패스)가 존재한다.
이 굽힘 압연은, 도 10 중의 쇄선 O로 나타내는 소재(B)의 두께 중심선 O의 길이(이하, 간단히 선 길이라고도 기재)를 늘리는 압연이며, 원칙적으로, 도 10의 (a) 내지 (d)의 후단으로 감에 따라서, 당해 선 길이는 늘어난다는 것을 알고 있다. 도 13은, 굽힘 압연을 복수 패스로 행하는 경우의 패스 No.와 당해 선 길이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 굽힘 압연에서는, 최초의 수 패스(예를 들어 1 내지 5 패스)에 있어서 선 길이가 늘어나는 압연이 실시되고, 그 후의 패스에서는 선 길이는 거의 변동되지 않는다는 것을 알고 있다. 이러한 경우에, 상기 문제점 1)에서 설명한 전단 변형의 일어나기 어려워 플랜지 두께가 두꺼워져 버린다는 현상은, 선 길이가 늘어나는 압연에 있어서 특히 현저하게 발현된다. 이것은, 선 길이가 늘어나는 압연쪽이, 물려 들어감 단부와 미변형인 피압연재 길이 방향의 중앙 근방(소위 정상부)의 형상차가 크기 때문이다.
또한, 도 14는, 굽힘 압연을 복수 패스로 행하는 경우의 패스 No.와 각 패스에서의 플랜지 압하율을 나타내는 그래프이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 플랜지 압하율이 0인(압하되지 않는) 단계(예를 들어 1 내지 2패스)와, 플랜지 압하율이 양의 값인(압하되는) 단계(예를 들어 3패스 이후)가 존재하고 있다. 이러한 경우에, 상기 문제점 1)에서 설명한 전단 변형이 일어나기 어려워 플랜지 두께가 두꺼워져 버린다는 현상은, 플랜지 압하율이 0인 단계에 있어서 특히 현저하게 발현된다. 이것은, 플랜지 압하가 시작된다는 것이, 선 길이를 늘이는 압연(굽힘 성형)이 거의 끝났다는 것을 의미하고 있고, 플랜지 압하 개시 후에는 두께 압하 주체의 압연으로 되어 있기 때문이다. 또한, 플랜지 압하가 개시되면, 비정상부(플랜지 선행량)의 성장은 피압연재의 꼬리가 빠져나갈 때가 지배적으로 된다.
도 10에 나타내는 공정에서 행해지는 굽힘 압연에 수반하는 피압연재의 압연 조형은 주로 전단 변형으로 되는 것이 알려져 있지만, 물려 들어감 단부에서는 정상부가 미변형이기 때문에 전단 변형이 되기 어렵고, 암 대응부(6, 7)의 메탈이 플랜지 대응부(4, 5)에 빠져 들어, 플랜지 대응부(4, 5)의 두께가 두꺼워져 버린다. 이에 수반하여, 암 대응부(6, 7)의 측면에는, 도 10의 (d)에 나타내는 바와 같은 재료 치핑 부분(6a, 7a)이 형성되게 된다. 이러한 공정이 물려 들어감부에 대해서 행해질 때, 상기 1) 내지 3)에서 설명한 바와 같은 문제점이 발생할 우려가 있다.
도 11은 굽힘 압연에 있어서의 물려 들어감 최선단으로부터의 거리와, 상술한 재료 치핑 부분(6a, 7a)의 재료 치핑양의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 11은 소위 25H 제품을 압연 조형하는 경우의 굽힘 압연에 있어서의 데이터이고, 재료 치핑양은 피압연재의 폭 방향 길이를 가지고 측정하였다. 또한, 도 11에서는, 피압연재 전체 길이 약 10m의 경우의 물려 들어감 단으로부터의 거리가 0 내지 5m인 범위에 대해서 도시하고, WS, DS는 피압연재(소재(B))의 폭 방향 양단을 각각 나타내고 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 물려 들어감 최선단으로부터의 거리에 따라 재료 치핑양은 변동되고 있고, 상기 2)에서 설명한 바와 같이 피압연재의 길이 방향에 있어서 클로부(클로 대응부(8a, 9a))의 형상에 변동이 발생하고 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 클로부 형상의 변동에 의해 수율의 저하나 크롭의 확대가 염려된다는 것이 도 11의 데이터로부터도 알 수 있다.
이상, 도 10, 도 11을 참조하여 설명한 상기 문제점 1) 내지 3)에 감안하여, 본 발명자들은, 피압연재의 물려 들어감 단부에 있어서 형상 불량이 현저하다는 것을 고려하여, 굽힘 압연 시의 1부의 패스 혹은 모든 패스에 있어서, 상하 구멍형 롤의 롤 틈을 적합한 타이밍에 정상부에 대한 롤 틈과 비교하여 개방하고, 물려 들어감 단부만을 경압하 압연으로 함으로써 물려 들어감 단부에서의 형상 불량의 발생을 억제시키는 기술을 창안하였다.
도 12는, 물려 들어감 단부의 경압하 압연에 관한 개략 설명도이다. 구체적으로는, 제2 구멍형(K2)(상하 구멍형 롤(30a, 30b))에서의 압연 조형으로 롤 틈을 개방하여, 물려 들어감 단부에 대해서 경압하 압연을 행하는 경우의 설명도이고, 측면으로부터 본 개략적인 측면도이다. 또한, 도 12에는 설명을 위해, 임의 패스에서의 압연 조형 전의 소재(B)(도면 중 좌측)와, 당해 패스에서의 압연 조형 개시 직후(도면 중 중앙)와, 당해 패스에서의 압연 조형 종료 후(도면 중 우측)를 도시하고 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 제2 구멍형(K2)에 있어서, 조형 개시 시에는 정상부 압연 시의 롤 틈과 비교하여 롤 틈을 개방해 두고, 물려 들어감 단부의 소정 구간 P만 소재(B)가 구멍형 롤을 통과한 후에, 롤 틈을 좁혀서, 정상부의 압연 조형을 행하는 것이 바람직하다.
이렇게 실시되는 굽힘 압연에서는, 물려 들어감 단부의 소정 구간 P에 대해서는 정상부와 비교하여 압하량이 적은 상태(즉, 경압하)로 굽힘 압연이 실시된다. 이에 의해, 상기 문제점 1) 내지 3)으로 하여 설명한 바와 같은 물려 들어감 단부에서의 형상 불량의 발생을 억제시킬 수 있다.
여기서 설명한 굽힘 압연 시의 경압하는, 굽힘 압연이 복수 패스로 행해지는 경우의 전 패스에 적용해도 되고, 일부 패스에 적용해도 된다. 또한, 가역 압연(리버스 압연) 시에는, 각각의 각 패스에 있어서의 피압연재의 물려 들어감 단부에 대해서 경압하 압연을 적용함으로써, 형상 불량의 억제가 가능해진다. 경압하 압연을 적용할 때의 패스 스케줄의 구체예에 대해서는 실시예에 있어서 후술한다.
또한, 소정 구간 P로서는, 피압연재 길이 방향에 있어서 소위 정상부라고 불리는 범위를 제외한 물려 들어감 단의 범위로 하는 것이 바람직하지만 그 범위는 적절히 임의로 설정할 수 있다. 또한 이 소정 구간 P의 구체예에 대해서는 실시예에 있어서 후술한다.
또한, 이상 설명한 경압하 압연을 실시하기 위해서는, 제2 구멍형(K2)이 마련되는 압연기에 있어서, 구멍형 롤의 롤 틈을 변경시키기 위한 기구를 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 당해 기구로서는, 예를 들어 유압식의 압하 기구를 들 수 있다.
이상 설명한, 본 실시 형태에 관한 강 시트 파일의 제조 방법에 따르면, 물려 들어감 단의 소정 구간 P에 대해서는 다른 구간과 비교하여 압하량이 적은 상태로 굽힘 압연이 실시된다. 이에 의해, 물려 들어감 단부에서의 형상 불량의 발생을 억제시켜, 수율의 향상이나 크롭의 감소와 같은 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 피압연재의 길이 방향으로 웹부와 플랜지부의 두께비가 상이한 성상으로 되어 버리는 것을 억제할 수 있다는 점에서, 피압연재의 길이 방향에 있어서의 클로부(클로 대응부(8a, 9a))의 형상에 변동이 발생한다는 문제를 해결하고, 클로부 형상의 균일화를 도모할 수 있다.
게다가, 종래보다도 소재 폭(소위 슬래브 폭)이 큰 소재를 사용하여, 에징 압연 시에 피압연재가 벌징 변형되었다고 해도, 굽힘 압연 시의 전단 변형이 저해되기 어려워, 플랜지부의 두께가 두꺼워진다는 형상 불량이 억제되기 때문에, 종래보다도 소재 폭이 큰 소재를 사용하는 것이 가능해져, 허용되는 소재 치수의 확대가 도모된다. 예를 들어 동일한 강 시트 파일 제품을 제조하는 경우라도, 복수종의 폭 치수를 갖는 직사각형 단면 소재를 사용하여 제조를 행하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 굽힘 압연에 있어서 경압하 압연을 적용하는 기술은, 굽힘 압연이 복수 패스로 행해지는 경우의 전체 패스에 적용해도 되고, 일부 패스에 적용해도 된다. 복수 패스에서의 굽힘 압연에 있어서 소재(B)를 리버스시킬 때는, 각각의 각 패스에 있어서의 소재(B)의 물려 들어감 단에 대해서 경압하 압연을 적용함으로써, 소재(B)의 길이 방향 양단부에 대해서 형상 불량의 발생을 억제시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태의 일례를 설명했지만, 본 발명은 도시한 형태에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있다는 것은 명백하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 해트형 강 시트 파일 제품을 제조하는 경우를 예로 들어서 도시·설명하고 있지만, 본 발명의 적용 범위는 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 직사각형 단면 소재를 사용하여 제조되는 여러 가지 강 시트 파일 제품의 제조 방법에 있어서, 본 발명을 적용하면, 물려 들어감 단부의 형상 불량을 억제시키는 것이 가능하다. 단, 해트형 강 시트 파일은 대단면 구조를 특징으로 하는 강 시트 파일이며, 그 특징상, 대략 강 시트 파일 단면 형상으로 굽힘 압연을 행하는 제2 구멍형 압연 후에서의 형상에 있어서 높이가 높고, 일반의 강 시트 파일과 비교하여 선 길이의 변형량이 많다. 그 때문에, 특히 해트형 강 시트 파일의 제조에 있어서 본 발명 기술은 유용하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 도 3 내지 도 10에 있어서 일련의 구멍형 열의 돌기롤을 상부 구멍형 롤로 하고, 홈롤을 하부 구멍형 롤로 하여 배치한 구성, 소위 U 자세 압연으로 해트형 강 시트 파일의 압연을 행하는 경우에 대해서 도시·설명하였다. 그러나, 이와 같은 일련의 구멍형 열의 일부 또는 전부에 대해서, 돌기롤을 하부 구멍형 롤로 하고, 홈롤을 상부 구멍형 롤로 하여 배치한 구성, 소위 역U 자세 압연으로 해트형 강 시트 파일의 압연을 행해도 된다.
실시예
(실시예 1)
본 발명의 실시예 1로서, 벽 폭 1m당 단면 2차 모멘트가 2.5(104cm4/m)인 소위 25H 제품이라 불리는 해트형 강 시트 파일을 구멍형 압연법에 의해 제조할 때, 상기 실시 형태에서 설명한 본 발명에 관한 기술(소정 구간에서의 경압하 압연)을 굽힘 압연 시에 적용한 경우의, 경압하 압연을 적용하는 구간(상기 소정 구간 P)의 길이와, 굽힘 압연 후의 물려 들어감 단에서의 비정상부 길이의 관계를 측정하였다. 또한, 실시예 1에 관한 굽힘 압연 패스 스케줄은 이하의 표 1에 나타내는 것이다.
Figure pct00001
도 15는, 실시예 1에 관한 그래프이고, 경압하 압연을 적용하는 구간의 길이와, 굽힘 압연 후의 물려 들어감 단에서의 비정상부 길이의 관계를 나타내는 것이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 경압하 압연의 적용 구간을 0.75m 이상으로 했을 경우에는, 제2 구멍형(K2) 압연 후의 비정상부 길이가 약 175mm 이하로 낮은 수준으로 억제되어 있다. 한편, 경압하 압연의 적용 구간을 0.75m 미만으로 했을 경우에는 제2 구멍형(K2) 압연 후의 비정상부 길이가 증대되어, 당해 구간이 0.5m에서는 약 200mm 이상으로 커져 있어, 물려 들어감 단부에 있어서 형상 불량이 발생하는 길이가 증대되어 있다는 것을 알 수 있다. 이 측정 결과로부터, 경압하 압연의 적용 구간으로서 피압연재 길이 방향의 물려 들어감 단으로부터 0.75m 이상의 구간을 설정함으로써, 유효하게 비정상부 길이를 억제하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2로서, 벽 폭 1m당 단면 2차 모멘트가 2.5(104cm4/m)인 소위 25H 제품이라 불리는 해트형 강 시트 파일을 구멍형 압연법에 의해 제조할 때, 본 발명 기술을 적용하지 않고 굽힘 압연을 실시했을 경우의 굽힘 압연 후의 웹에 대한 플랜지 선행량과, 본 발명에 관한 기술(소정 구간(물려 들어감 단부로부터 1m)에서의 경압하 압연)을 적용한 경우의 굽힘 압연 후의 웹에 대한 플랜지 선행량을 측정하여 비교 검토를 행하였다. 또한, 실시예 2에 관한 굽힘 압연의 패스 스케줄은 이하의 표 2에 나타내는 것이며, 표중의 수준(1)가 종래 기술, 수준(2)가 본 발명 기술이며, 본 발명 기술을 적용할 때는, 굽힘 압연의 1패스 및 2패스로 경압하 압연(물려 들어감 경압하의 적용)를 실시하였다. 또한, 실시예 2의 측정으로는, 직사각형 단면 소재의 폭(슬래브 폭)을 980mm에서 1150mm까지 변화시켜, 각각의 경우에 대해서 플랜지 선행량을 측정하였다.
여기서, 플랜지 선행량이란, 굽힘 압연 후에, 피압연재 길이 방향에 있어서 웹부보다도 플랜지부가 많이 연신된 길이를 나타내는 것이며, 플랜지 선행량이 많아지는 정도, 비정상부(형상 불량부)의 증대로 이어진다.
Figure pct00002
도 16은 실시예 2에 관한 그래프이며, 직사각형 단면 소재의 폭(슬래브 폭)을 980mm에서 1150mm로 하고, 각각의 경우에 있어서 표 2의 패스 스케줄로 굽힘 압연을 행했을 때의 플랜지 선행량을 나타내는 그래프이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 거의 동일한 슬래브 폭의 소재를 사용한 경우여도, 본 발명 기술을 적용한 경우, 굽힘 압연 후의 플랜지 선행량의 삭감이 도모되어 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 슬래브 폭 1010mm의 소재를 사용한 경우, 및 슬래브 폭 1070mm의 소재를 사용한 경우의 어느 경우에 있어서도, 플랜지 선행량을 길이로 약 20％정도 삭감할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 16으로부터는, 슬래브 폭 980mm의 소재를 사용하여, 종래 기술에 의해 굽힘 압연을 한 경우의 플랜지 선행량과, 슬래브 폭 1010mm의 소재를 사용하여, 본 발명 기술을 적용하여 굽힘 압연을 한 경우의 플랜지 선행량이 거의 동일한 양(약 80mm)으로 되어 있다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 슬래브 폭 1020mm의 소재를 사용하여, 종래 기술에 의해 굽힘 압연을 한 경우의 플랜지 선행량과, 슬래브 폭 1070mm의 소재를 사용하여, 본 발명 기술을 적용하여 굽힘 압연을 한 경우의 플랜지 선행량이 거의 동일한 양(약 110mm)으로 되어 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명 기술을 적용함으로써, 비정상부를 성장시키지 않고, 종래보다도 소재 폭이 큰 소재를 사용하는 것이 가능해지고, 허용되는 소재 치수의 확대가 도모된다는 것을 알게 되었다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3으로서, 벽 폭 1m당 단면 2차 모멘트가 2.5(104cm4/m)인 소위 25H 제품이라 불리는 해트형 강 시트 파일을 구멍형 압연법에 의해 제조할 때, 본 발명 기술을 적용하지 않고 굽힘 압연을 실시했을 경우의 클로 성형 공정 후의 클로 높이 및 클로 구멍 폭과, 본 발명에 관한 기술(소정 구간에서의 경압하 압연)을 적용한 경우의 클로 성형 공정 후의 클로 높이 및 클로 구멍 폭을 측정하여 비교 검토를 행하였다.
도 17은 실시예 3에 관한 그래프이며, (a)는 종래 기술에서의 물려 들어감 단으로부터의 거리와 제5 구멍형(K5) 압연 후의 클로 높이의 관계, (b)는 본 발명 기술을 적용한 경우의 물려 들어감 단으로부터의 거리와 제5 구멍형(K5) 압연 후의 클로 높이의 관계, (c)는 종래 기술에서의 물려 들어감 단으로부터의 거리와 제8 구멍형(K8) 압연 후(제품)의 클로 구멍 폭의 관계, (d)는 본 발명을 적용한 경우의 물려 들어감 단으로부터의 거리와 제8 구멍형(K8) 압연 후(제품)의 클로 구멍 폭의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 17의 (a) 내지 (d)의 각 그래프에 나타내는 물려 들어감 단으로부터의 거리로서는, 피압연재 전체 길이 35m의 경우의 물려 들어감 최선단으로부터의 거리가 0 내지 10m인 범위에 대해서 도시하고 있다.
도 17의 (a)와 (b)를 비교하면, 종래는 제5 구멍형(K5) 압연 후의 단계에서 클로 높이의 변동이 약 4mm 정도였던 데 비해, 본 발명 기술을 적용함으로써, 클로 높이의 변동이 약 1mm 정도로 개선되어 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 도 17의 (c)와 (d)를 비교하면, 종래는 제품의 클로 구멍 폭의 변동이 약 2mm 정도였던 데 비해, 본 발명 기술을 적용함으로써, 제품의 클로 구멍 폭의 변동이 약 0.8mm 정도로 개선되어 있다는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명 기술을 적용함으로써, 클로 성형 공정 후의 클로부(클로 대응부)의 길이 방향 형상 변동이 억제되어 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 해트형 강 시트 파일, U형 강 시트 파일 등의 강 시트 파일의 제조 방법에 적용할 수 있다.
3: 웹 대응부
4, 5: 플랜지 대응부
6, 7: 암 대응부
8, 9: 조인트 대응부
8a, 9a: 클로 대응부
11: 조압연기
12: 제1 중간 압연기
13: 제2 중간 압연기
14: 마무리 압연기
32, 42: (제2 구멍형의) 웹 대향부
34, 35, 44, 45: (제2 구멍형의) 플랜지 대향부
37, 38, 47, 48: (제2 구멍형의) 암 대향부
52, 62: (제3 구멍형의) 웹 대향부
54, 55, 64, 65: (제3 구멍형의) 플랜지 대향부
57, 58, 67, 68: (제3 구멍형의) 암 대향부
A: 피압연재
B: 소재
O: (소재의)두께 중심선
K1 내지 K8: 제1 구멍형 내지 제8 구멍형
L(L1 내지 L3): 압연 라인

Claims (7)

  1. 직사각형 단면의 소재를 압하하여 강 시트 파일을 제조하는 제조 방법이며,
    조압연 공정, 중간 압연 공정, 마무리 압연 공정을 갖고,
    상기 조압연 공정을 행하는 압연기에는, 상기 소재의 두께 중심선 길이를 늘여서, 당해 소재를 직사각형 단면 형상으로부터 대략 강 시트 파일 단면 형상으로 압연 조형하는 굽힘 압연을 행하는 구멍형이 마련되고,
    상기 굽힘 압연에 있어서는, 소재의 물려 들어감 단부의 소정 구간에 대해서, 당해 소정 구간에 대한 압하량이 당해 소정 구간 이외의 부위에 대한 압하량보다도 작은 압연인 경압하 압연이 행해지는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 굽힘 압연은 1패스 또는 복수 패스의 리버스 압연에 의해 행해지고,
    상기 경압하 압연은, 당해 리버스 압연 중 1패스 또는 복수 패스에 적용되는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 굽힘 압연은 복수 패스로 행해지고,
    당해 복수 패스에 의한 압연은, 소재의 플랜지 대응부가 압하되지 않는 전 단계와, 소재의 플랜지 대응부가 압하되는 후 단계로 나뉘고,
    상기 경압하 압연은, 상기 복수 패스 중 전 단계에서의 패스에 적용되는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    소재의 물려 들어감 단부의 소정 구간은, 당해 소재 길이 방향의 물려 들어감 단으로부터 0.75m 이상의 구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    직사각형 단면 형상의 소재로서, 복수의 폭 치수를 갖는 소재를 사용하고, 동일 치수의 강 시트 파일 제품을 제조하는 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강 시트 파일은 U형 강 시트 파일인 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강 시트 파일은 해트형 강 시트 파일인 것을 특징으로 하는, 강 시트 파일의 제조 방법.
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