JPH0347921B2 - - Google Patents
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- JPH0347921B2 JPH0347921B2 JP59229602A JP22960284A JPH0347921B2 JP H0347921 B2 JPH0347921 B2 JP H0347921B2 JP 59229602 A JP59229602 A JP 59229602A JP 22960284 A JP22960284 A JP 22960284A JP H0347921 B2 JPH0347921 B2 JP H0347921B2
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-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
- B21B1/22—Metal-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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
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-
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- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2271/00—Mill stand parameters
- B21B2271/02—Roll gap, screw-down position, draft position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
直接圧延（造塊、就中連続鋳造直後の鋼片を直
ちに熱間圧延すること。）またはホツトチヤージ
圧延（造塊就中、連続鋳造後そのまま鋼片を保熱
炉に装入し、ついで熱間圧延すること。）するに
際して、熱間圧延途上にてしばしば発生する表面
割れの発生を有効に防止することにより生産性の
向上と熱エネルギー原単位の低下を図るのに有用
な工程を含む熱間圧延方法をここに提案する。 鉄鋼材料を製造する場合に、転炉又は電気炉に
て溶製し溶鋼を造塊法または連続鋳造法にて鋳片
とし放冷ののち、冷間にて表面疵の除去などの手
入を行つてから加熱炉に装入し、ついで熱間圧延
が施されるを例としていた。 これに対し、近年、省エネルギーの観点の下
で、造塊または連続鋳造後の熱鋳片を放冷するこ
となしにそのまま熱間圧延に供し、または保熱炉
を経由して圧延し、直接製品または鋼片にするプ
ロセスが開発された。しかるにこの際、冷間での
表面手入工程と、冷却−再加熱過程での変態点通
過に伴う組織改善のため、従来法では熱間圧延に
よる表面欠陥発生の如きが格別問題にはならなか
つたのに対し、直接圧延又はホツトチヤージ圧延
では、熱間手入が完全を期し難いこともあつてし
ばしば表面欠陥が発生する。 （従来の技術） この問題点に対し、種々の方法が考案され例え
ば特公昭58−52441号公報では直接圧延もしくは
ホツトチヤージ圧延において第一次圧延として
1300〜1150℃の温度範囲で１パス15％以上の圧下
率で少なくとも２回以上の圧延を行い、その後
1150℃未満の温度域で第二次圧延を施すことを開
示しているが次のような難点を残す。 すなわち上記条件は元来熱間加工性に有害な元
素の粒界析出形態の変化とオーステナイト粒の細
粒化とが起こることに期待して、熱間割れ発生を
防止しようとするものである。 ところが通常、造塊直後の鋼片表面は湯じわ等
で粗く、また連続鋳造鋳片においてはモールドの
上下振動による、いわゆるオツシレーシヨンマー
クなどがあり、いずれも凹凸が多数ある。 この状態の鋳片を事前に手入することなく1300
〜1150℃の温度で、15％以上もの圧下率で圧下を
付与すると上記凹凸とくにその凹部での引張応力
が過大となり割れの起点となるとともに、微小な
欠陥も成長して、割れに発展し、この状態で15％
以上の圧下率で連続して圧延されると割れは拡大
する一方となる。 ここに熱間加工において発生する割れは主とし
てオーステナイト粒界に、有害元素の析出物、例
えば（Fe、Mn）Ｏ、（Fe、Mn）Ｓ、（Fe、Mn）
Ｐ、BN、Nb（Ｃ、Ｎ）、AlNなどが析出し、粒
界強度を著しく低下させ、割れの主要な径路とな
ることは広く知られているとおりである。 したがつて、再結晶によりオーステナイト粒を
細粒化させても粒界に有害な析出物が存在するこ
とには変わりはなく、表層での粒界割れを阻止す
る根本的な対応策とはならないことから熱間割れ
を皆無にすることは困難である。 （発明が解決しようとする問題点） さて圧延の最も初期の段階は凝固組織に起因す
る表面割れが発生しやすく、微小な疵の存在も最
終製品の表面欠陥、と発展することから問題が多
い。 かかる点から発明者らは直接圧延及びホツトチ
ヤージ圧延における熱鋳片の表面割れ発生機構と
防止策について詳細な研究を行つた所、特定の圧
延条件下での熱間圧延時の表面割れの発生を完全
に防止できることが見出されたのである。 （問題点を解決するための手段） この発明は、鋼材の直接圧延又はホツトチヤー
ジ圧延に際し、 圧延の初期段階として1300〜1000℃で少なくと
も１回の軽圧下率圧延を、１パス当り圧下率は３
％以上〜15％未満でかつ２回以上にわたる合計圧
下率でも15％未満の制限下に行つてから、引続き
通常の圧延に移行することを特徴とする、表面割
れの少ない鋼材の熱間圧延方法である。 （作用） 前述のごとく直接圧延もしくはホツトチヤージ
圧延に供される熱片の表層は凹凸、微少な亀裂、
表面直下の割れ及びブロホールが存在する場合が
多い。 この状態の鋼片を1300〜1000℃で１パス当り３
％以上15％未満に制限した１回以上の軽圧下圧
延、２回以上のときでも合計圧下率を15％未満の
制限下に行うと、表層部の凹凸、微少な欠陥に及
ぶ引張応力が軽微であるため、応力集中度が低
く、割れとして成長することがなく、逆に微少な
欠陥は表層部に開口せず圧着され、欠陥が解消さ
れる。 さらに軽圧下するメリツトとして、多くの鋼材
では1300〜1000℃の温度域において１パス当り15
％未満の圧下率で圧下するとオーステナイト粒は
再結晶することなく伸長し、加工歪は粒内に蓄積
されることをあげることができる。 すなわち析出物は一般に、結晶粒界、サブグレ
イン境界、変態帯、転位線に沿つて析出するの
で、加工歪を持つたオーステナイト粒について
は、粒界以外に、粒内に多数析出するいわゆる歪
誘起析出を起こすからである。 熱間脆性は主としてオーステナイト粒界に、有
害元素の析出物が析出することにより割れ感受性
を増大させるのに対して、粒内に析出した析出物
は微細であることと、オーステナイト地との整合
性が高いことと、さらに粒界と比較して多重すべ
りを起こし、外部変形が緩和され、割れ発生の起
点となる転位の堆積が起こりにくいことのため、
熱間割れを誘発することがない。 粒界に析出する合金元素を有する鋼では、かり
に再結晶を進行させても熱間加工時の割れ発生の
危険を免れることは困難であるが上記のような歪
誘起に基づく粒内析出の場合では、析出温度域に
おいて熱間加工を任意行うことが可能である。 歪有起析出はオーステナイトの未再結晶状態で
進行することから上記方法を有利に行うには、有
害析出が終了するまでの間は再結晶の進行が起こ
らないような圧下率の制御が必要である。 再結晶を起こすのに必要な臨界圧下率は化学組
成、加工温度等により著しく相違しているが、
1000〜1300℃の温度域では合計圧下率15％未満で
再結晶を起こすことはなく、完全な未再結晶状態
となるわけでありこの発明において軽圧下率圧延
の圧下率上限および合計圧下率につき15％未満と
したのである。 次に軽圧下率の下限を３％とする理由は、３％
未満の軽圧下では加工歪が粒内に蓄積されるまで
には至らず粒界に集中してしまい、歪が粒界の移
動という、いわゆる歪誘起粒界移動という形で開
放される。この結果、オーステナイト粒の粗大化
と粒界析出物により熱間脆性を誘発する。 この点で３％未満の圧下率の適用を除外する必
要がある。 ここで、この軽圧下は１回行うことにより熱間
脆性の低減に著しい効果を示すが、軽圧下率圧延
を数回に分けて付与を行つても何ら支障がないば
かりか、むしろ導入される歪の均一性の点からし
て、より望ましい。 但し、この際１回当りの圧下率を３％以上で、
かつ複数回に分けた際の合計圧下率を15％未満に
止める必要があることは前述の通りである。 次にこの発明の方法では、軽圧下を付与する温
度域を1300〜1000℃に限定したが温度上限を1300
℃としたのは低融点の合金元素を含む鋼では、
1300℃以上では粒界が一部溶融して、粒界強度は
著しく低下しているので、熱間加工を行うと多く
の場合に鋳片割れが発生するためであり、また下
限を1000℃としたのは大型の鋳片の形状制御を行
う場合、1000℃以下では変形抵抗が高くなりすぎ
ることと、所定寸法にするまでの圧延パス回数の
確保が困難となることなど実操業上の理由のほ
か、1000℃以下では比較的高温で析出する有害析
出物、例えば、（Fe、Mn）Ｏ、（Fe、Mn）Ｓ、
（Fe、Mn）Ｐ、BN、Nb（Ｃ、Ｎ）などが大半析
出してしまつてもはや、粒内析出物を形成するこ
とによるこの発明の特徴が十分に発揮され得なく
なるためである。 （実施例） 表１に示す化学組成を有する鋼Ａ，Ｂを転炉
（300ton）で溶製し、連続鋳造機にて断面サイズ
400×560mmのブルームに鋳込んだ後、直ちに切断
し、第１図に示したパターンに従う加熱、および
圧延条件にて熱間圧延を行い鋼片とした。
ちに熱間圧延すること。）またはホツトチヤージ
圧延（造塊就中、連続鋳造後そのまま鋼片を保熱
炉に装入し、ついで熱間圧延すること。）するに
際して、熱間圧延途上にてしばしば発生する表面
割れの発生を有効に防止することにより生産性の
向上と熱エネルギー原単位の低下を図るのに有用
な工程を含む熱間圧延方法をここに提案する。 鉄鋼材料を製造する場合に、転炉又は電気炉に
て溶製し溶鋼を造塊法または連続鋳造法にて鋳片
とし放冷ののち、冷間にて表面疵の除去などの手
入を行つてから加熱炉に装入し、ついで熱間圧延
が施されるを例としていた。 これに対し、近年、省エネルギーの観点の下
で、造塊または連続鋳造後の熱鋳片を放冷するこ
となしにそのまま熱間圧延に供し、または保熱炉
を経由して圧延し、直接製品または鋼片にするプ
ロセスが開発された。しかるにこの際、冷間での
表面手入工程と、冷却−再加熱過程での変態点通
過に伴う組織改善のため、従来法では熱間圧延に
よる表面欠陥発生の如きが格別問題にはならなか
つたのに対し、直接圧延又はホツトチヤージ圧延
では、熱間手入が完全を期し難いこともあつてし
ばしば表面欠陥が発生する。 （従来の技術） この問題点に対し、種々の方法が考案され例え
ば特公昭58−52441号公報では直接圧延もしくは
ホツトチヤージ圧延において第一次圧延として
1300〜1150℃の温度範囲で１パス15％以上の圧下
率で少なくとも２回以上の圧延を行い、その後
1150℃未満の温度域で第二次圧延を施すことを開
示しているが次のような難点を残す。 すなわち上記条件は元来熱間加工性に有害な元
素の粒界析出形態の変化とオーステナイト粒の細
粒化とが起こることに期待して、熱間割れ発生を
防止しようとするものである。 ところが通常、造塊直後の鋼片表面は湯じわ等
で粗く、また連続鋳造鋳片においてはモールドの
上下振動による、いわゆるオツシレーシヨンマー
クなどがあり、いずれも凹凸が多数ある。 この状態の鋳片を事前に手入することなく1300
〜1150℃の温度で、15％以上もの圧下率で圧下を
付与すると上記凹凸とくにその凹部での引張応力
が過大となり割れの起点となるとともに、微小な
欠陥も成長して、割れに発展し、この状態で15％
以上の圧下率で連続して圧延されると割れは拡大
する一方となる。 ここに熱間加工において発生する割れは主とし
てオーステナイト粒界に、有害元素の析出物、例
えば（Fe、Mn）Ｏ、（Fe、Mn）Ｓ、（Fe、Mn）
Ｐ、BN、Nb（Ｃ、Ｎ）、AlNなどが析出し、粒
界強度を著しく低下させ、割れの主要な径路とな
ることは広く知られているとおりである。 したがつて、再結晶によりオーステナイト粒を
細粒化させても粒界に有害な析出物が存在するこ
とには変わりはなく、表層での粒界割れを阻止す
る根本的な対応策とはならないことから熱間割れ
を皆無にすることは困難である。 （発明が解決しようとする問題点） さて圧延の最も初期の段階は凝固組織に起因す
る表面割れが発生しやすく、微小な疵の存在も最
終製品の表面欠陥、と発展することから問題が多
い。 かかる点から発明者らは直接圧延及びホツトチ
ヤージ圧延における熱鋳片の表面割れ発生機構と
防止策について詳細な研究を行つた所、特定の圧
延条件下での熱間圧延時の表面割れの発生を完全
に防止できることが見出されたのである。 （問題点を解決するための手段） この発明は、鋼材の直接圧延又はホツトチヤー
ジ圧延に際し、 圧延の初期段階として1300〜1000℃で少なくと
も１回の軽圧下率圧延を、１パス当り圧下率は３
％以上〜15％未満でかつ２回以上にわたる合計圧
下率でも15％未満の制限下に行つてから、引続き
通常の圧延に移行することを特徴とする、表面割
れの少ない鋼材の熱間圧延方法である。 （作用） 前述のごとく直接圧延もしくはホツトチヤージ
圧延に供される熱片の表層は凹凸、微少な亀裂、
表面直下の割れ及びブロホールが存在する場合が
多い。 この状態の鋼片を1300〜1000℃で１パス当り３
％以上15％未満に制限した１回以上の軽圧下圧
延、２回以上のときでも合計圧下率を15％未満の
制限下に行うと、表層部の凹凸、微少な欠陥に及
ぶ引張応力が軽微であるため、応力集中度が低
く、割れとして成長することがなく、逆に微少な
欠陥は表層部に開口せず圧着され、欠陥が解消さ
れる。 さらに軽圧下するメリツトとして、多くの鋼材
では1300〜1000℃の温度域において１パス当り15
％未満の圧下率で圧下するとオーステナイト粒は
再結晶することなく伸長し、加工歪は粒内に蓄積
されることをあげることができる。 すなわち析出物は一般に、結晶粒界、サブグレ
イン境界、変態帯、転位線に沿つて析出するの
で、加工歪を持つたオーステナイト粒について
は、粒界以外に、粒内に多数析出するいわゆる歪
誘起析出を起こすからである。 熱間脆性は主としてオーステナイト粒界に、有
害元素の析出物が析出することにより割れ感受性
を増大させるのに対して、粒内に析出した析出物
は微細であることと、オーステナイト地との整合
性が高いことと、さらに粒界と比較して多重すべ
りを起こし、外部変形が緩和され、割れ発生の起
点となる転位の堆積が起こりにくいことのため、
熱間割れを誘発することがない。 粒界に析出する合金元素を有する鋼では、かり
に再結晶を進行させても熱間加工時の割れ発生の
危険を免れることは困難であるが上記のような歪
誘起に基づく粒内析出の場合では、析出温度域に
おいて熱間加工を任意行うことが可能である。 歪有起析出はオーステナイトの未再結晶状態で
進行することから上記方法を有利に行うには、有
害析出が終了するまでの間は再結晶の進行が起こ
らないような圧下率の制御が必要である。 再結晶を起こすのに必要な臨界圧下率は化学組
成、加工温度等により著しく相違しているが、
1000〜1300℃の温度域では合計圧下率15％未満で
再結晶を起こすことはなく、完全な未再結晶状態
となるわけでありこの発明において軽圧下率圧延
の圧下率上限および合計圧下率につき15％未満と
したのである。 次に軽圧下率の下限を３％とする理由は、３％
未満の軽圧下では加工歪が粒内に蓄積されるまで
には至らず粒界に集中してしまい、歪が粒界の移
動という、いわゆる歪誘起粒界移動という形で開
放される。この結果、オーステナイト粒の粗大化
と粒界析出物により熱間脆性を誘発する。 この点で３％未満の圧下率の適用を除外する必
要がある。 ここで、この軽圧下は１回行うことにより熱間
脆性の低減に著しい効果を示すが、軽圧下率圧延
を数回に分けて付与を行つても何ら支障がないば
かりか、むしろ導入される歪の均一性の点からし
て、より望ましい。 但し、この際１回当りの圧下率を３％以上で、
かつ複数回に分けた際の合計圧下率を15％未満に
止める必要があることは前述の通りである。 次にこの発明の方法では、軽圧下を付与する温
度域を1300〜1000℃に限定したが温度上限を1300
℃としたのは低融点の合金元素を含む鋼では、
1300℃以上では粒界が一部溶融して、粒界強度は
著しく低下しているので、熱間加工を行うと多く
の場合に鋳片割れが発生するためであり、また下
限を1000℃としたのは大型の鋳片の形状制御を行
う場合、1000℃以下では変形抵抗が高くなりすぎ
ることと、所定寸法にするまでの圧延パス回数の
確保が困難となることなど実操業上の理由のほ
か、1000℃以下では比較的高温で析出する有害析
出物、例えば、（Fe、Mn）Ｏ、（Fe、Mn）Ｓ、
（Fe、Mn）Ｐ、BN、Nb（Ｃ、Ｎ）などが大半析
出してしまつてもはや、粒内析出物を形成するこ
とによるこの発明の特徴が十分に発揮され得なく
なるためである。 （実施例） 表１に示す化学組成を有する鋼Ａ，Ｂを転炉
（300ton）で溶製し、連続鋳造機にて断面サイズ
400×560mmのブルームに鋳込んだ後、直ちに切断
し、第１図に示したパターンに従う加熱、および
圧延条件にて熱間圧延を行い鋼片とした。
【表】
その際の鋼片表面の割れ発生の頻度と初期圧延
条件との関係を表２にまとめて示す。 なお、鋼片表面の割れ発生の頻度は、熱間圧延
後鋼片全表面を目視により観察し、計数して算出
した。 表２において供試No.１〜No.12については第１図
でホツトチヤージの場合のヒートパターンを示し
たのに反して連鋳のあと切断したブルームを直接
圧延により熱間圧延したものであり、同No.13〜32
は切断したブルームを900ないし800℃まで一たん
冷却して加熱炉に装入し圧延温度に加熱して圧延
する、いわゆるホツトチヤージ圧延にて熱間圧延
したものである。
条件との関係を表２にまとめて示す。 なお、鋼片表面の割れ発生の頻度は、熱間圧延
後鋼片全表面を目視により観察し、計数して算出
した。 表２において供試No.１〜No.12については第１図
でホツトチヤージの場合のヒートパターンを示し
たのに反して連鋳のあと切断したブルームを直接
圧延により熱間圧延したものであり、同No.13〜32
は切断したブルームを900ないし800℃まで一たん
冷却して加熱炉に装入し圧延温度に加熱して圧延
する、いわゆるホツトチヤージ圧延にて熱間圧延
したものである。
【表】
【表】
No.１、No.５〜６、No.８〜No.13、No.17〜21、No.25
〜26及びNo.28〜32はいずれも比較例である。製造
条件により若干の相違はあるものの、いずれも鋼
片表面の割れ発生頻度は高い水準にある。 これに対しこの発明法によればNo.２〜４、No.
７、No.14〜16、No.22〜24そしてNo.27の例のように
いずれも、鋼片表面の割れ発生が極めて少ない。
なおこれらの効果は化学組成の異なる鋼Ａ及びＢ
について区別のないのは明らかである。 （発明の効果） この発明は、鋼材の直接ないしはホツトチヤー
ジ圧延において従来不可避で、効果的な防止対策
が未解決であつた熱間割れの有効な回避に有用で
ある。
〜26及びNo.28〜32はいずれも比較例である。製造
条件により若干の相違はあるものの、いずれも鋼
片表面の割れ発生頻度は高い水準にある。 これに対しこの発明法によればNo.２〜４、No.
７、No.14〜16、No.22〜24そしてNo.27の例のように
いずれも、鋼片表面の割れ発生が極めて少ない。
なおこれらの効果は化学組成の異なる鋼Ａ及びＢ
について区別のないのは明らかである。 （発明の効果） この発明は、鋼材の直接ないしはホツトチヤー
ジ圧延において従来不可避で、効果的な防止対策
が未解決であつた熱間割れの有効な回避に有用で
ある。
第１図は鋼材の製造工程図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼材の直接圧延又はホツトチヤージ圧延に際
し、 圧延の初期段階として1300〜1000℃の温度範囲
で少なくとも１回の軽圧下率圧延を１パス当り圧
下率は３％以上〜15％未満でかつ２回以上にわた
る合計圧下率でも15％未満の制限下に行つてか
ら、引続き通常の圧延に移行することを特徴とす
る、表面割れ発生の少ない鋼材の熱間圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22960284A JPS61108401A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 表面割れ発生の少ない鋼材の熱間圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22960284A JPS61108401A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 表面割れ発生の少ない鋼材の熱間圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108401A JPS61108401A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH0347921B2 true JPH0347921B2 (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=16894749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22960284A Granted JPS61108401A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 表面割れ発生の少ない鋼材の熱間圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108401A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744402A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Reforming method for continously cast ni-containing billet to be hot rolled |
| JPS5852441A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プレス成形性の良好な高強度冷延鋼板の製造法 |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP22960284A patent/JPS61108401A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744402A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Reforming method for continously cast ni-containing billet to be hot rolled |
| JPS5852441A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プレス成形性の良好な高強度冷延鋼板の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61108401A (ja) | 1986-05-27 |
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