JP3669233B2 - 強度と靭性に優れた極厚h形鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラブから熱間圧延によって強度と靭性に優れた極厚H形鋼を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
極厚H形鋼は連続鋳造によって鋳造されたスラブから圧延によって断面がHの形をしたH形鋼を圧延して製造することが製造効率の点から一般的である。近年、建築用の柱材や梁材には耐震性に優れた極厚のH形鋼が求められいる。この様な強度と靭性に優れたH形鋼を製造する方法としては前記の圧延プロセスによって極厚H形鋼を製造する方法において、圧延と冷却の条件を特定の条件下で組み合わせるいわゆる制御圧延・制御冷却法が応用されている。
【0003】
厚鋼板においては、高強度・高靭性の厚鋼板を製造する一般的な方法としては、1000℃以上に加熱したスラブを一旦中程度の厚みまで粗圧延し、その後、鋼板の温度が未再結晶温度域やあるいはその温度域に近い温度域で最終の仕上げ圧延を行う制御圧延が主流である。
【0004】
この制御圧延は、たとえば、200〜300mmのスラブを1100〜1200℃程度まで加熱後、圧延機で厚み40〜120mm程度まで粗圧延し、その後、温度が未再結晶域である900℃以下になったら再び圧延を開始し最終板厚まで圧延する方法である。さらに圧延後は加速冷却によってAr3 温度以上から500℃程度まで冷却する焼き入れ処理によって強度を付与する、いわゆる制御冷却が一般に行われている。
【0005】
しかしながらこのような熱履歴の制御圧延と制御冷却をH形鋼の圧延、特にフランジ厚みが15mm、特に25mmを越えるような極厚のH形鋼に応用するには問題があった。 図6には典型的な極厚H形鋼の圧延工程を示す。まず、カリバー形状を有するロール1を組み込んだブレークダウン圧延機(分塊圧延機)によって立てた状態のスラブ2に切り込みを加えH形鋼の素材となるビームブランク(粗形鋼片)3を製造する。
【0006】
次に、通常複数の粗ユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機とで構成される粗圧延機群でフランジ、ウエブを圧延し最終形状であるHの形に中間圧延や仕上げ圧延を行う。この時、鋼板の圧延とは異なって圧延中のH形鋼の断面が複雑形状を呈することから、スラブからブレークダウン圧延機によってビームブランクを製造する過程とビームブランクから最終製品形状まで圧延する過程でフランジの足先とフランジウエブの付け根であるフィレット部との間に大きな温度差が生じる。
【0007】
厚みによってこの温度差は最大150Kにまで達する。この様な状態でH形鋼の制御圧延を行うことは次の大きな2つの問題があった。
(1)フランジの幅方向に渡って大きな温度プロフィルが生じるために中間圧延、仕上圧延において前記制御圧延の条件を満足した圧延、すなわち中程度の厚みまで粗圧延を加えたフランジの全断面を一様に一般の鋼において未再結晶域である900℃以下になった状態で最終フランジ厚まで圧延することができない。
【0008】
(2)フランジ足先の温度が下がるので中間圧延や仕上圧延でフランジ幅を調整するエッジャ圧延を行う際、その圧延荷重が過大となる、あるいは、荷重が大きくてエッジングがきかないためフランジ幅の寸法不良や形状不良が発生する。
この様なH形鋼の製造法としては特開平6−122922号公報(以下先行技術1とする)では、1200〜1300℃に加熱してH形鋼の粗形鋼片まで粗圧延を行い、5〜10分以上放冷したうえで中間圧延、仕上げ圧延する方法が、特開平8−197103号公報(以下先行技術2とする)では1200〜1350℃に加熱した鋼片をフランジ板厚40mm以上のH形鋼に熱間圧延し、900℃以下の温度で3%/パス以下の軽圧下を加え、累積圧下率で20%以上の熱間加工を与えた後、室温まで空冷することが開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したいずれの技術においても前記H形鋼を制御圧延する場合の問題を解決するには至らなかった。
先行技術1はミクロ組織の粗粒化を防止するために粗圧延後のH形鋼の粗形鋼片を5〜10分放冷させるものであるが、しかしながらこの方法では前述のようにフランジの足先とフィレットの温度差が放冷中に拡大し、フランジの幅方向に渡って大きな温度プロフィルが生じ、水平及び垂直ロールとエッジングロールとで構成される粗ユニバーサル圧延機群において前記制御圧延の条件を満足した圧延ができなかった。
【0010】
また放冷によってH形鋼全体の温度が下がり中間圧延、仕上げ圧延での圧延荷重が増加し、圧延が難しくなり、特にフランジ足先の温度が下がるのでエッジングロールにおいてフランジ幅を調整する際、エッジングのための圧延荷重が過大となる、あるいは、荷重が大きくてエッジングがきかないためフランジ幅の寸法不良やフランジ足先の角部の肉欠けが発生する問題があった。
【0011】
先行技術2は900℃以下の低温でも3%/パス以下の軽圧下を繰り返すことで20%以上の累積圧下が可能であることから発案されたものであるが、実際には粗圧延中、中間圧延中にフランジの足先とフィレットの温度差が生じ、フランジの幅方向に渡って大きな温度プロフィルが存在し、フランジ全断面が900℃以下になることはなく前記制御圧延の条件すなわち900℃以下の低温で3%/パス以下の軽圧下を繰り返す条件をフランジ全断面に満足させながら圧延ができなかった。
【0012】
また、3%/パス以下の軽圧下を累積圧下率で20%以上加えることはパス数が少なくとも7パス以上必要であるために、その間にフランジの温度が降下し、特にフランジの足先の温度が下がることによって、時間の経過と共にフランジの足先とフィレットの温度差が拡大し、フランジ足先の温度が下がるので中間圧延や仕上圧延でフランジ幅を調整するエッジングを行う際、エッジングのための圧延荷重が過大となる、あるいは、荷重が大きくてエッジングがきかないためフランジ幅の寸法不良や形状不良が発生する問題があった。
【0013】
以上の様に従来技術ではH形鋼の制御圧延を行う際の問題を解決できなかった。 本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、スラブに能率良く制御圧延・制御冷却を施すことにより、強度・靭性に優れたフランジ厚15mm,特に25mm以上の極厚H形鋼を製造する方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明は以下に示す手段を用いている。
(1)本発明の製造方法は、スラブに分塊圧延機(ブレークダウン圧延機)で造形圧延を施し、得られた粗形鋼片(ビームブランク)を水平及び垂直ロール及びエッジングロールを備えた粗ユニバーサル圧延機群と、水平及び垂直ロール及びエッジングロールを備えた中間ユニバーサル圧延機群とを用いたリバース圧延によって、粗圧延及び中間圧延を行った後、水平及び垂直ロールで構成される仕上ユニバーサル圧延機で仕上圧延を行い、極厚のH形鋼を製造する方法において、 前記粗ユニバーサル圧延機群で、前記粗形鋼片のフィレット部をフランジ外面から選択的に水冷した後あるいは選択的に水冷しながら粗圧延を行う工程と、
粗圧延されたH形鋼片のフランジ平均温度が未再結晶温度域となった段階で、前記中間ユニバーサル圧延機で中間圧延を行う工程と、
中間圧延されたH形鋼片を仕上ユニバーサル圧延機において圧延し、最終のフランジ厚とウエブ厚まで仕上げ圧延する工程と、
を備えたことを特徴とする、強度と靭性に優れた極厚H形鋼の製造方法である。
【0015】
(2)本発明の製造方法は、前記粗圧延を行う工程における粗形鋼片のフィレット部の冷却は、フランジ全断面の平均温度が未再結晶温度域となるように、前記粗形鋼片のフランジ外面の高さ方向の冷却能力を調整しながら冷却を行うことを特徴とする、上記(1)に記載の強度と靭性に優れた極厚H形鋼の製造方法である。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上述した観点から、効率のよい高強度・高靭性の極厚H形鋼の製造方法を開発すベく研究を重ねた結果、スラブを造塊圧延機(ブレークダウン圧延機)で造形圧延を施し、得られた粗形鋼片(ビームブランク)を粗ユニバーサル圧延機群と中間ユニバーサル圧延機群を用いたリバース圧延によって、粗圧延及び中間圧延を行った後、仕上ユニバーサル圧延機で仕上圧延を行い、極厚のH形鋼を製造する方法において、前記粗ユニバーサル圧延機群で、前記粗形鋼片のフィレット部をフランジ外面から選択的に水冷した後あるいは選択的に水冷しながら粗圧延を行うことが有効であるという知見を得た。
【0017】
この知見に基づき、本発明者らは、粗圧延中に粗形鋼片のフィレット部をフランジ外面から選択的に水冷し、フランジ全断面の平均温度を未再結晶温度域としてから、最終のフランジ厚とウエブ厚まで中間圧延・仕上圧延するようにして、スラブに能率良く制御圧延・制御冷却を施すことにより、強度・靭性に優れた極厚H形鋼を製造する方法を見出し、本発明を完成させた。
【0018】
尚、フランジ全断面の平均温度を未再結晶温度域としたが、制御圧延の効果は例え、全断面が未再結晶温度域になくてもそれに近い温度域であれば少なからず結晶粒を細かくする制御圧延効果が得られる。例えばフランジの厚みが15mm以上の場合、平均温度としては未再結晶域でも表層と中央部との温度差により、中央部は再結晶温度域であるが中間圧延や仕上げ圧延による制御圧延の効果が確認されている。
【0019】
未再結晶温度域は、一般の鋼では900℃以下であるが、加熱条件や鋼中の微量添加元素の調整により、その温度域を変動させることが可能である。また、フランジ平均温度は、圧延中あるいは搬送中のH形鋼のフランジ表面温度を時系列的に計測し、復熱,冷却等の表面温度の境界条件を考慮した計算による予測、あるいは、フランジ厚みとフランジ外面の表面温度からの推定が可能である。
【0020】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
本発明の極厚H形鋼の製造方法は、図1に示すように、鋼スラブに分塊圧延機(ブレークダウン圧延機)5で造形圧延を施し、得られた粗形鋼片(ビームブランク)3を水平及び垂直ロール6及びエッジングロール7を備えた粗ユニバーサル圧延機群8と、水平及び垂直ロール9及びエッジングロール10を備えた中間ユニバーサル圧延機群11を用いたリバース圧延(複数回の繰り返し圧延)によって、粗圧延及び中間圧延を行った後、水平及び垂直ロールからなる仕上ユニバーサル圧延機12で仕上圧延を行い、極厚のH形鋼を製造する方法において、前記粗ユニバーサル圧延機群8で、前記粗形鋼片3のフィレット3c部をフランジ3a外面から選択的に水冷した後あるいは選択的に水冷しながら粗圧延を行う工程と、粗圧延されたH形鋼片20のフランジ平均温度が未再結晶温度域となった段階で、前記中間ユニバーサル圧延機群11で中間圧延を行う工程と、中間圧延されたH形鋼片を仕上ユニバーサル圧延機12において圧延し、最終のフランジ厚とウエブ厚まで仕上げ圧延する工程とを備えたことを特徴とする。
【0021】
前記粗圧延において前記粗形鋼片3のフィレット3c部を選択的に冷却する理由は、フランジ3a断面の中で特に温度の高いフィレット3c部分を選択的に冷却することにより、フランジ3aの足先からフィレット3cまでの温度差を小さくするためである。即ち、この選択冷却により、未再結晶温度域にフランジ3aのほぼ全断面が到達するようにして、制御圧延・制御冷却の効果(強度・靭性の向上)が得られる。
【0022】
このようにして、粗圧延されたH形鋼片20のフランジ平均温度が未再結晶温度域となった段階で中間ユニバーサル圧延機11及び仕上圧延機12において圧延することにより、特に大きな圧延荷重の増加がなく滞りなく圧延をすることが可能で、その結果、寸法不良や形状不良が発生しない。
【0023】
また、前記粗圧延を行う工程における粗形鋼片3のフィレット3c部の冷却は、フランジ3a全断面の平均温度が未再結晶温度域となるように、前記粗形鋼片3のフランジ3a外面の高さ方向の冷却能力を調整しながら冷却(水冷)を行うことが望ましい。この理由は、フランジ3a外面内の温度偏差を縮小させて、フランジ3aの幅方向に均質な強度靭性に優れた製品(極厚H形鋼)を得るためである。
【0024】
さらに粗形鋼片のフィレット部の高さは、最終製品の形鋼のサイズに応じて変わるので、フィレット部が常に強冷却されるように、多段ノズルとし各段毎の流量を変更する方法やノズル全体の高さが変えられるような設備が望ましい。
【0025】
本発明によれば、粗ユニバーサル圧延機群8でフランジ3a断面の中で特に温度の高いフィレット3c部分が選択的に冷却されてフランジ3aの足先からフィレット3cまでの温度差が小さくなる結果、制御圧延の効果が得られる、未再結晶温度域にフランジ3aの足先からフランジ3a中央部であるフィレット3c部までがほぼ同時に至るため、その後の圧延においてフランジ3aのほぼ全断面にわたって制御圧延の効果が得られる。また、中間ユニバーサル圧延機群11以降でエッジング圧延を行う際に、特に大きな圧延荷重の増加がなく滞りなく圧延をすることが可能で、その結果、寸法不良や形状不良が発生しない。
【0026】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
【0027】
【実施例】
(本発明例)
本発明例の極厚H形鋼片の製造設備を図1に示す。幅1250mm、厚み300mm、長さ9000mmの鋼スラブを加熱炉4で1350℃まで加熱し、ブレークダウン圧延機(造塊圧延機)5で粗形鋼片3に圧延したのち1機の水平及び垂直ロール6と1機のエッジングロール7からなる粗ユニバーサル圧延機群8で複数回のリバース圧延(13パス)によってフランジ厚みを150mmのH形鋼片とした。
【0028】
粗ユニバーサル圧延機群8の詳細図を図2に示す。水平及び垂直ロール6の入側とエッジングロール7の出側のサイドガイド14にはフィレット中央部を狙った片側12本のスプレーノズル15から冷却水を噴射してフィレット中央部約80〜150mmの幅(フランジ高さ方向の一部に相当)を水冷した。このノズルはフランジ幅の異なるH形鋼についてもそのフランジ中央部をねらった冷却が可能となるようにその高さが変更可能である。
【0029】
第一の粗圧延機群8による複数回のリバース圧延開始前のフランジ外面の高さ方向の温度プロファイルは図3(1)に示すようにフィレットを中心として中高の温度プロファイルを呈している。これはスラブからブレークダウン圧延によってH形鋼の形に徐々に造形され、フランジの足先となる部分から熱が放熱される結果、生じたものである。
【0030】
この中高の温度プロファイルを第一の粗圧延機群による圧延中になるベくフラットな分布となるように、高さ調整可能な前記スプレーノズルは圧延の途中で冷却水の噴射高さを変更しながら冷却を行った。すなわち、粗圧延機群による圧延のうち、奇数パスではスプレーノズルの噴射高さは、フィレット中央部よりもやや上をねらって冷却水を噴射し、偶数パスではスプレーノズルの噴射高さは、フィレット中央部よりもやや下をねらって冷却水を噴射した。
【0031】
具体的には奇数パスではフィレット中心から下40mm〜上150mm、偶数パスではフィレット中心から下150mm〜上40mmの範囲に冷却水を噴射してフランジ外面を冷却した。この時フィレット部は常に冷却水が噴射されるように高さを調整している。この高さ調整代は、簡単な伝熱計算によって求めることができるが、基本的にはフィレット部の最も温度の高い部分、フィレット中心から上下40mmの範囲には常に冷却水がかかるような設定とすることが望ましい。
【0032】
また、本発明例ではノズルの高さを調整することによってフランジ高さ方向の冷却能分布を制御しているが、多段ノズルにおいてその噴射のオンオフによっても同様の高さ方向の温度差解消を図ることが可能であるのはいうまでもない。
【0033】
このようにフランジ外面を冷却しながら圧延した当該H形鋼のフランジ厚みが150mmになった第13パス終了時のフランジ高さ方向の温度分布を放射温度計で計測したところ図3(2)に示すようにフランジ足先とフィレット中央部の温度差は約25℃程度であった。
【0034】
なお、ノズルの高さ調整を行わなかった場合のフランジ高さ方向の温度分布を図3(3)に示すが、フランジ足先とフィレット中央部の温度差は約50℃程度に縮小しているがフィレット直上、直下部分の温度がフィレット中央部より逆に高くなっており、フランジ足先の温度とフィレット直上、直下部分の温度の差は70℃であった。
【0035】
このH形鋼をすみやかに1機の水平及び垂直ロール9と1機のエッジングロール10からなる中間ユニバーサル圧延機群11ヘ搬送して制御冷却の条件を満たすように未再結晶温度域すなわち本実施例の鋼では900℃以下での圧延を開始し、最終フランジ厚みである65mmまで15パスで仕上げた。
【0036】
この時、中間ユニバーサル圧延機群11においては水平及び垂直ロール9の直後にエッジングを行うエッジングロール10が設けられており、フランジの圧下を行うと同時にこのエッジングロール10においてフランジ幅を調整すべくフランジ足先を上下に圧下を加えている。最終の仕上がりフランジ幅は500mm、フランジ高さは572mmであった。
この時、フランジ足先とフィレット中央部の温度差は、材質均質化の点から50℃以下が必要で望ましくは30℃以下がよい。
【0037】
なお、粗ユニバーサル圧延機群8では中間ユニバーサル圧延機群11と仕上圧延機12における中間圧延・仕上げ圧延の制御冷却条件である本鋼の未再結晶温度域900℃以下での圧延が可能となるようにフランジ全体の温度を一様に降下させるようにフランジ全幅を冷却することも有効な温度調整手段である。さらに仕上げ圧延後は冷却装置13で770℃から500℃まで加速冷却を施し、いわゆる制御圧延・制御冷却を行った。
【0038】
図4は、その時のフランジ各部の温度履歴を示す図で、加熱炉で加熱されたスラブがブレークダウン圧延機で粗H形鋼片に圧延された時刻をゼロとし、以降のフランジ各部の温度履歴を示した図である。同図では粗ユニバーサル圧延機群8と中間ユニバーサル圧延機群11でフランジ厚みが150mmの粗H形鋼片を最終的に65mmのフランジ厚みのH形鋼に仕上げる際、粗ユニバーサル圧延機群8ではフランジ厚を105mmまで圧延した。
【0039】
粗ユニバーサル圧延機群8で粗H形鋼片のフランジ厚150mmから105mmまで圧延する前では、フランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)、フランジ足先外表面部(b)のそれぞれの温度は1110℃、1020℃とフランジ外表面で見ると足先からフィレット部までおよそ90℃の温度差が存在したが、第一の粗圧延機群8で粗H形鋼片のフランジ厚150mmから105mmまで圧延する工程でフィレット部を中心に水冷しながら圧延した結果、粗ユニバーサル圧延機群8で粗H形鋼片のフランジ厚が105mmとなった段階では、復熱後の表面温度でフランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)、フランジ足先外表面部(b)のそれぞれの温度は920℃、870℃と足先からフィレット部までおよそ50℃の温度差に縮まっている。H形鋼を次の第二の粗圧延機群11で、約1分後にフランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)が900℃を切った段階で中間ユニバーサル圧延機群11と仕上圧延機12による圧延を開始した。約15パスで最終フランジ厚みである65mmまで圧延することが可能であった。
【0040】
また本発明による極厚H形鋼の製造では、空冷による温度調整のための待機時間が最小限であるので粗ユニバーサル圧延機群8と中間ユニバーサル圧延機群11における圧延をほぼ同期させて行うことが可能であるので設備の稼働率、特に圧延機の稼働率が高く効率的である。すなわち、ブレークダウン圧延機(造塊圧延機)5からの搬送時間+粗ユニバーサル圧延機群8による圧延時間と粗ユニバーサル圧延機群8から中間ユニバーサル圧延機群11までの搬送時間+中間ユニバーサル圧延機群11による圧延時間がほぼ同じ(400秒)であるので圧延ピッチは400秒と効率的である。結果的にはブレークダウン圧延(造塊圧延)後約800秒で仕上がっている。
【0041】
(比較例)
比較例は本発明例と同じ幅1250mm、厚み300mm、長さ9000mmのスラブを加熱炉4で1350℃まで加熱し、ブレークダウン圧延機(造塊圧延機)5で粗形鋼片(ビームブランク)3に圧延したのち1機の水平及び垂直ロール6と1機のエッジングロール7からなる粗ユニバーサル圧延機群8でフランジ厚みを150mmのH形鋼片とした。
【0042】
図5は、その時のフランジ各部の温度履歴を示す図で、加熱炉4で加熱されたスラブがブレークダウン圧延機5で粗形鋼片3に圧延された時刻をゼロとし、以降のフランジ各部の温度履歴を示した図である。同図では粗ユニバーサル圧延機群8と中間ユニバーサル圧延機群11でフランジ厚みが150mmの粗H形鋼片を最終的に65mmのフランジ厚みのH形鋼に仕上げる際、粗ユニバーサル圧延機群8ではフランジ厚を105mmまで圧延した。
【0043】
粗ユニバーサル圧延機群8で粗H形鋼片のフランジ厚150mmから105mmまで圧延する前では、フランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)、フランジ足先外表面部(b)のそれぞれの温度は1110℃、1020℃とフランジ外表面で見ると足先からフィレット部までおよそ90℃の温度差が存在し、粗ユニバーサル圧延機群8で粗形鋼片3のフランジ厚150mmから105mmまで圧延した後は、復熱後の表面温度でフランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)、フランジ足先外表面部(b)のそれぞれの温度は1020℃、870℃と足先からフィレット部までおよそ150℃と温度差が拡大している。
【0044】
この段階で、フランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)が900℃以下となるまでここでは約200秒空冷待機し、900℃を切った段階で中間ユニバーサル圧延機群11による圧延を開始した。すると、水平及び垂直ロール9の直後のフランジ足先のエッジングを行うエッジングロール10において、フランジ足先が低温となったためにエッジングの圧延荷重がエッジングロールの耐荷重を越えたために正常の圧延が行えなかった。
【0045】
その結果、フランジ幅が当初の予定の572mmまで圧延することができず580mmと寸法不良が発生した。またこの時フランジ足先にはフランジ肉材が十分にフランジ角部まで充填されず角部が欠けていた。この角部を正常の直角にするためにはさらに圧延パス数を増やす必要があるが、パス数を増やすとさらにフランジ足先部の温度が低下し、圧延荷重が増えるとの悪循環を引き起こし、フランジの正常な圧延が難しかった。
またこの方法では、ブレークダウン圧延機5から仕上がりまでの圧延時間が1000秒と処理時間が本発明例に比べて約200秒多く必要で、生産性が約20%落ちてしまった。
【0046】
さらにこのH形鋼についてその材質強度靭性を調べたところ、フィレット部分は、当初の制御圧延効果が十分に得られていたが、フランジ足先部は当初の温度領域での圧延が施されなかったために、足先部はAr3 温度以下での圧延が施されその結果、強度上昇が発生した。したがって、この部位の制御圧延効果が十分には得られなかった。
【0047】
本比較例ではフランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)が900℃となってからの圧延を説明したが、フランジ足先外表面部(b)の温度が900℃から第二の圧延機群による圧延を開始すると、フランジ高さ方向1/2(フィレット中心)フランジ外表面(a)に当初の制御圧延効果が得られずに、この部位の靭性が劣ってしまう欠点を有している。
【0048】
【発明の効果】
以上のように本発明の極厚H形鋼の製造方法では、中間圧延の際の粗形鋼片の冷却条件を特定することにより、次のメリットが得られる。
【0049】
(1)フランジの幅方向に均質な強度靭性に優れた極厚のH形鋼の製造が可能である。
【0050】
(2)温度調整のために放冷する時間が少なくてすむために効率の良い圧延が可能であり、能率が上がる。
【0051】
(3)中間圧延・仕上げ圧延において足先の過冷却から生じるエッジング圧延の過負荷やエッジング不良から生じるフランジ足先の形状不良、肉欠け等が発生しない。
【0052】
(4)フランジ外面高さ方向の冷却能を制御することで面内の温度偏差を縮小させることが可能で均質な製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る極厚H形鋼の製造設備構成を示す模式図。
【図2】本発明の実施例に係る粗ユニバーサル圧延機群におけるH形鋼の水冷を示す模式図。
【図3】本発明の実施例に係る粗ユニバーサル圧延機群における圧延前と圧延後のフランジ高さ方向の表面温度分布を示す図。
【図4】本発明の実施例に係る粗圧延及び中間圧延によるH形鋼各部の温度履歴を説明する図。
【図5】比較例における粗圧延及び中間圧延によるH形鋼各部の温度履歴を説明する図。
【図6】ブレークダウン圧延機においてスラブから粗形鋼片(ビームブランク)を造形するプロセスを示す模式図。
【符号の説明】
1…カリバー形状を有するロール
2…鋼スラブ
3…粗H形鋼片(ビームブランク)
3a…フランジ
3b…ウエブ
3c…フィレット
4……加熱炉
5……分塊圧延機(ブレークダウン圧延機)
6……粗ユニバーサル圧延機群の水平及び垂直ロール
7……粗ユニバーサル圧延機群のエッジングロール
8……粗ユニバーサル圧延機群
9……中間粗ユニバーサル圧延機群の水平及び垂直ロール
10…中間ユニバーサル圧延機群のエッジングロール
11…中間ユニバーサル圧延機群
12…仕上げ圧延機
13…冷却装置
14…サイドガイド
15…スプレーノズル
16…冷却床
20…H形鋼片
Claims (2)
- スラブに分塊圧延機で造形圧延を施し、得られた粗形鋼片を水平及び垂直ロール及びエッジングロールを備えた粗ユニバーサル圧延機群と、水平及び垂直ロール及びエッジングロールを備えた中間ユニバーサル圧延機群とを用いたリバース圧延によって、粗圧延及び中間圧延を行った後、水平及び垂直ロールで構成される仕上ユニバーサル圧延機で仕上圧延を行い、極厚のH形鋼を製造する方法において、
前記粗ユニバーサル圧延機群で、前記粗形鋼片のフィレット部をフランジ外面から選択的に水冷した後あるいは選択的に水冷しながら粗圧延を行う工程と、
粗圧延されたH形鋼片のフランジ平均温度が未再結晶温度域となった段階で、前記中間ユニバーサル圧延機で中間圧延を行う工程と、
中間圧延されたH形鋼片を仕上ユニバーサル圧延機において圧延し、最終のフランジ厚とウエブ厚まで仕上げ圧延する工程と、
を備えたことを特徴とする、強度と靭性に優れた極厚H形鋼の製造方法。 - 前記粗圧延を行う工程における粗形鋼片のフィレット部の冷却は、フランジ全断面の平均温度が未再結晶温度域となるように、前記粗形鋼片のフランジ外面の高さ方向の冷却能力を調整しながら冷却を行うことを特徴とする、請求項1に記載の強度と靭性に優れた極厚H形鋼の製造方法。
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