JPH01321019A - ステンレス鋼山形材の製造方法 - Google Patents

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〉 この発明は、高品質のステンレス鋼山形材（アングル材
）をイ覚業性良べ安定して製吐る一方法に一関するもの
である。

〈従来技術とその課題〉 一般に、アングル部を有する山形鋼等の製造に当っては
、必要な圧下量を確保して正確な形状を実現するために
十分な断面積を持つ角又は丸ビレットが出発材料とされ
ており、例えば第３図に示される如き圧延スケジュール
による“高圧下の多パス圧延”を施して製品化されるの
が普通である。

この場合、普通鋼素材では直列配列の熱間孔型圧延機に
て所定の最終形状にまで一気に圧延を行った後所望寸法
に切断し、冷却、矯正の工程を経てそのまま出荷されて
いるが、素材がステンレス鋼の場合には、ステンレス鋼
は高温においても普通鋼に比して変形抵抗が大きいため
に孔型断面各部でのロール周速差によりフランジ部表面
にロール疵を生じ易いとの問題があった。

そこで、上述したステンレス鋼山形材製造におけるロー
ル疵の問題を解消すべく、熱延最終形状をロール周速差
ができるだけ少ないＶ形状として最終肉厚にまで熱間圧
延し、その後冷間ロール成形によってフランジ部を立て
る提案もなされている（特開昭６２−１１８９０１号）
。

しかしながら、この方法ではフランジ立でのために多段
の冷開成形ロールを必要とするので作業性、工場スペー
ス並びにコスト的に不利となる上、製品品質上にも今一
つ問題があり、成形工程を大きく２段階に分けるにして
はそれに見合うだけの十分な便益を得ることができない
ものであった。

一方、ステンレス鋼山形材の製造では、ステンレス鋼素
材の特性を十分に発現させるために、熱間加工（熱間圧
延等）工程で析出した炭化物を固溶させる“固溶化熱処
理”が欠かせないとされている。それ故、従来は、熱間
圧延によって最終形状にまで圧延したステンレス鋼山形
材を熱処理炉に装入し得る範囲内の所定長さに切断し、
これを所望数まとめて炉に装入して固溶化熱処理を施し
てから、該熱処理によって生じた歪を正すための矯正処
理、並びに酸洗を施して製品化されていた。

ところが、上述のような切断材の取り扱いは非常に面倒
であり、熱処理炉への装入や、熱処理等の後処理を別工
場で実施したい場合の運搬等に多大な手間を要する上、
前記工程では熱処理炉への装入可能長さの関係から長尺
製品の製造ができないとの問題があった。

〈発明の基礎となった知見事項〉 本発明者等は、ステンレス鋼山形材を製造する場合に指
摘される上記諸問題を解消し、表面性状その他の製品品
質の優れたステンレス鋼山形材製品を、良好な作業性の
下で製造し得る手段を提供すべく研究を行い、次の（ａ
）及び（ｂ）に示す知見を得ることができた。

（ａｌ　　表面性状の良好なステンレス鋼山形材を得る
には、ロール周速差が比較的小さいバタフライ形状（第
４図に示されるような従来工程における中間孔型形状）
にまで成形した時点で熱間圧延を終了し、その後の最終
形状への孔型圧延を冷間で実施すると、常温付近で材料
が硬化していることや冷間圧延の特性からして多少の周
速差があってもロール疵が生じにくい上、冷間ロール成
形の場合とは異なり、１パス圧延によっても十分に精度
良く所望寸法の製品を得ることができ、しかも肉厚圧下
を伴う成形がなされるのでその製品品質は極めて安定か
つ優れたものとなること。

（ｂ）　　この場合、バタフライ形状にまで熱間圧延さ
れたステンレス鋼熱延材を切断することなく一旦巻取っ
てしまえば、結束等の必要が無くなるので運搬等の取り
扱いや熱処理が極めて容易となり、例えば熱処理後にこ
れを巻戻して仕上げの冷間圧延を施した場合には、特性
に優れた所望長さの製品をも自在に製造することが可能
なこと。

そこで本発明者等は、これまでアングル素材を巻取る操
業例はな（、またアングル素材巻取りに関する具体的な
技術報告も見当たらなかったこともあって、実機を使っ
てバタフライ形状にまで熱延したステンレス鋼中間素材
の様々な観点からの巻取り実験を繰り返した。その結果
、次の（Ｃ）及び（ｄｌに示すような新たな知見を得る
に至った。

（Ｃ１ステンレス鋼アングル素材の巻取り状況には巻取
り時の素材の姿勢が大きな影響を及ぼすが、高い巻込み
密度での整然としたコンパクトな巻取りを行うには、熱
間圧延で得たアングル素材（山形材用中間素材）の谷側
（凹側）を外向にして巻取りを行う必要があること。

（ｄ）シかしながら、熱間圧延で得たアングル素材の谷
側を外向にして巻取りを行う行うと該素材のフランジ先
端部に伸び変形を生じ、これを巻戻して冷間圧延にて一
直線状の山形材製品を得ようすると、前記伸び変形に起
因して製品のフランジ先端が波打つように変形してしま
って形状不良となってしまうこと。

（ｅｌ　　ところが、熱間圧延でバタフライ状のアング
ル素材（山形材用中間素材）を成形する際、成形される
素材のフランジ部をその先端よりもアングル近傍側の肉
厚の方が５％を超えない範囲で厚くなるように偏肉させ
ておけば、谷側（凹側）を外向にして巻取りを行うこと
によってフランジ先端部に伸び変形を生じたとしても、
次の冷間圧延では肉厚の厚いアングル近傍側の圧下量が
大きくなって延びも大きくなるので、最終的にはフラン
ジの先端部とアングル近傍側との伸び変形が釣り合うこ
ととなって、前記フランジ先端の波打変形が生じなくな
ること。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、「第
１図で示すように、熱間圧延の最終パス形状を、先端よ
りもアングル近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で
厚くされたフランジを有するバタフライ形状に設定して
ステンレス鋼山形材中間素材を熱延成形した後、第２図
で示されるように、該ステンレス鋼山形材中間素材（１
）をその谷側を外向にして巻取り、その後、これを巻戻
して冷間圧延により最終形状とすることにより、優れた
品質のステンレス鋼山形材を作業性良く安定製造し得る
ようにした」点に特徴を有するものであり、更には［熱
間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル近傍側の
肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフランジを
有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼山形材中
間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にして巻取り
、次いでこの巻取ったままの中間素材に固溶化熱処理を
施し、その後、これを巻戻して冷間圧延により最終形状
としてから切断、矯正及び酸洗を行うことによって、格
別な熱処理炉を必要とすることなく切断前の素材の固溶
化熱処理を終了することで、熱処理での作業性を格段に
向上したり、長尺の高品質ステンレス鋼山形材製品の製
造を可能とした」点や、「熱間圧延の最終パス形状を、
先端よりもアングル近傍側の肉厚の方が５％を超えない
範囲で厚くされたフランジを有するバタフライ形状に設
定してステンレス鋼山形材中間素材を熱延成形した後、
その谷側を外向にして巻取り、その後、これを巻戻して
冷間圧延により最終形状としてから切断、固溶化熱処理
、矯正及び酸洗を行うことによって、例え熱間圧延設備
と冷間圧延設備とが距離的に離れた状態となっていても
両設備間の素材の運搬等を筒車・容易に行い、かつ熱処
理時に生成するスケールの影響を懸念することなく冷間
圧延を実施して（熱処理で生成するスケールは黒皮スケ
ールと異なって非常に硬く、冷間圧延時の表面疵発生原
因となる場合がある）品質のより良好なステンレス鋼山
形材製品の安定製造を可能とした」点、或いは更に「熱
間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル近傍側の
肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフランジを
有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼山形材中
間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にして巻取り
、その後、これを巻戻してから連続的に固溶化熱処理を
施し、冷間圧延により最終形状としてから、切断、矯正
及び酸洗を行うことにより、熱間圧延設備と冷間圧延設
備とが距離的に離れた状態となっていても両設備間の素
材の運搬等を筒車・容易に行い、かつその後の工程を連
続化して作業能率の大幅な改善を行い、高品質ステンレ
ス鋼山形材の製造コストをより低減し得るようにした」
点をも特徴とするものである。

なお、第２図において、符号（２）は熱延最終パスロ−
ルを、（３）は巻取り機を、（４）は巻取り機の外枠を
、そして（５）は巻取り機の内枠をそれぞれ示している
。

ここで、熱間圧延における最終パス形状を、先端よりも
アングル近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で厚く
偏肉させたフランジを有するバタフライ形状に設定した
理由は、バタフライ形状とすることによって孔型ロール
各部での周速差をできるだけ抑えてロール疵の発生を防
止する点、並びに前記偏肉の程度が５％を超えると逆に
冷延後の製品のアングル側に伸びによる波打ちが見られ
るようになる点にある。なお、前記偏肉の程度は、５％
以内の範囲において山形材の寸法や巻取り機の大きさ等
を考慮して適宜設定すれば良いが、好ましくは３％弱程
度とするのが良い。

また、本発明において使用する巻取り機としては、一般
に線材の巻取りで使用されている“ポーリングリール式
巻取り機”を適用すれば十分である。更に、巻取りに際
して、第２図で示す如くステンレス鋼山形材中間素材（
１）をその谷側（凹側）を外向にした姿勢で巻取る理由
は、谷側を外向としないと巻取り姿勢が安定しないので
、整然とした巻取りができない上、冷延後の製品形状が
目的とする正確なものとならないためである。

そして、冷間圧延は原則として１パス圧延とされるが、
格別これに限定されるものではなく、また固溶化処理の
温度、切断、矯正、酸洗等の条件は従来通りの通常条件
で良いことは言うまでもない。

更に、耐食性等に厳密な要求がなされない場合には、熱
延されたステンレス鋼山形材中間素材の巻取り工程後の
固溶化熱処理を省略することもできる。

続いて、本発明を実施例により更に具体的に説明する。

〈実施例〉 多段孔型熱間圧延により、５ＵＳ３０４ステンレス鋼角
ビレツトから フランジ部長さ：３６．５ｍｍ。

の断面バタフライ形状の山型材冷間圧延用中間素材を連
続圧延し、通常の線材巻取りで使用されるポーリング式
リールによって素材の谷側を外向に（リール外枠に素材
の谷側か接触するようにして）連続的に巻き取った。

次いで、上記山型材冷間圧延用中間素材をｉ）巻取りの
ままで固溶化熱処理−巻戻し＝１パスの冷間圧延−切断
一矯正一酸洗・検査。

ｉｉ）巻戻し一１パスの冷間圧延−切断一固溶化熱処理
一矯正一酸洗。

ｉｉｉ　）巻戻し一連続炉での固溶化熱処理−熱処理と
の連続ラインでの１パス冷間圧延−切断−矯正一酸洗。

ｉｖ）巻戻し一１パスの冷間圧延−切断→矯正−酸洗。

の各工程で処理し、各々ステンレス鋼山形材を製造した
ところ、何れも表面疵の認められない高品質の製品とな
っていることが確認された。

〈効果の総括〉 以上に説明した如く、本発明によれば、熱延後における
作業の自由度高く、しかも作業性良（鋼品質のステンレ
ス鋼山型材を安定製造することができるなど、産業上極
めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の途中工程で製造されるステンレス鋼
山形材冷間圧延用中間素材の断面形状例の概略模式図で
ある。 第２図は、本発明におけるステンレス銅山型材冷間圧延
用中間素材の巻取り状況例を説明した概念図である。 第３図は、山形材圧延スケジュールの１例を示す工程図
である。 第４図は、ステンレス銅山型材冷間圧延用中間素材のバ
タフライ状断面を示す概略模式図である。 図面において、 １・・・ステンレス鋼山形材中間素材。 ２・・・熱延最終パスロール。 ３・・・巻取り機。 ４・・・巻取り機の外枠。 ５・・・巻取り機の内枠。 出願人　日本ステンレス株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル
   近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフ
   ランジを有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼
   山形材中間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にし
   て巻取り、その後、これを巻戻して冷間圧延により最終
   形状とすることを特徴とする、ステンレス鋼山形材の製
   造方法。
2. （２）熱間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル
   近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフ
   ランジを有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼
   山形材中間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にし
   て巻取り、次いでこの巻取ったままの中間素材に固溶化
   熱処理を施し、その後、これを巻戻して冷間圧延により
   最終形状としてから切断、矯正及び酸洗を行うことを特
   徴とする、ステンレス鋼山形材の製造方法。
3. （３）熱間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル
   近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフ
   ランジを有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼
   山形材中間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にし
   て巻取り、その後、これを巻戻して冷間圧延により最終
   形状としてから切断、固溶化熱処理、矯正及び酸洗を行
   うことを特徴とする、ステンレス鋼山形材の製造方法。
4. （４）熱間圧延の最終パス形状を、先端よりもアングル
   近傍側の肉厚の方が５％を超えない範囲で厚くされたフ
   ランジを有するバタフライ形状に設定してステンレス鋼
   山形材中間素材を熱延成形した後、その谷側を外向にし
   て巻取り、その後、これを巻戻してから連続的に固溶化
   熱処理を施し、冷間圧延により最終形状としてから、切
   断、矯正及び酸洗を行うことを特徴とする、ステンレス
   鋼山形材の製造方法。