JPH0531501A - フランジを有する形鋼の圧延方法 - Google Patents

フランジを有する形鋼の圧延方法

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JPH0531501A
JPH0531501A JP18891991A JP18891991A JPH0531501A JP H0531501 A JPH0531501 A JP H0531501A JP 18891991 A JP18891991 A JP 18891991A JP 18891991 A JP18891991 A JP 18891991A JP H0531501 A JPH0531501 A JP H0531501A
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JP
Japan
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rolling
web
flange
rolled
roll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18891991A
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English (en)
Inventor
Toshitomo Kodama
稔智 小玉
Shuji Noguchi
修二 野口
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心偏りが少なく、かつ外法が一定なH形鋼
を安定して製造することができるフランジを有する形鋼
の圧延方法を提供する。 【構成】 粗圧延により長手方向に突起9を設けられた
ウェブとフランジとを有する被圧延材1に、圧延方向に
対しそれぞれ逆方向に5〜30゜のロール傾斜角度を有す
る上下一対の斜行ロール2、2と前記フランジの外側に
接する竪ロール3、3とを有する装置を用いて圧延を行
い、さらに仕上げ圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フランジを有する形鋼
の圧延方法に関し、特に、ウェブ高さが一定であって断
面寸法が良好なH形鋼を安定して製造することができる
フランジを有する形鋼の圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】H形鋼に代表されるフランジを有する形
鋼の圧延は、一般に、ユニバーサル圧延法で行われる。
一般的に、ユニバーサル圧延法は図3に示すような工程
で行われる。すなわち、孔型を有するロールを使用する
ブレークダウンミル4を用いて粗鋼片を圧延してウェブ
およびフランジを有する被圧延材を製造し、粗ユニバー
サルミル5およびエッジャーミル6において前記被圧延
材のウェブ面およびフランジ面の圧下を行い、最後に仕
上げユニバーサルミル7で所定の寸法に仕上げ圧延を行
っている。
【0003】このユニバーサル圧延法には、断面寸法が
異なるサイズの被圧延材に対して同一のロールを共用で
きるという利点がある。しかし、同一圧延チャンスでは
同一幅のロールを使用するためH形鋼のウェブ間内幅を
一定にすることができるが、被圧延材の断面寸法、特に
フランジ厚みが変化するとこれに伴ってウェブ高さ (両
フランジ外面間の距離、すなわち外法) も変化するた
め、同一の圧延シリーズであっても被圧延材の断面寸法
によってはウェブ高さが一定のH形鋼を製造することは
できなかった。
【0004】従来、フランジを有する形鋼のウェブ高さ
を自由に調整する方法として、特開昭60−206502号公報
あるいは特開昭61−262403号公報等には、竪ロールを被
圧延材のフランジ内面に接触するように設置してウェブ
高さを拡大する圧延を行うことにより、ウェブ高さを一
定にする方法が提案されている。しかし、この方法で
は、被圧延材のメタルフローが円滑に進行せず、被圧延
材のフィレット部にネッキングを起こす危険性がある。
【0005】これに対して、竪ロールを被圧延材のフラ
ンジ外面に接触するように設けて、ウェブ高さを縮小す
る圧延を行うことにより、ウェブ高さを一定にする圧延
方法も考えられる。しかし、この方法で圧延を行うと被
圧延材のウェブが内側に撓むため、圧縮量を大きく取る
ことができない。圧縮量を大きく取るためには、ウェブ
の撓みを防止するためのウェブ拘束ロールをウェブ内面
に接触するようにして設置する必要がある。かかる効果
を十分なものとするためには前記ウェブ拘束ロールとし
て幅が大きい水平ロールを設ける必要があり、結局、ユ
ニバーサルミルを用いたのと同じことになる。
【0006】ユニバーサルミルを用いてウェブ高さの拡
大あるいは縮小を行う方法として、特開昭59−178101号
公報あるいは特公平2−7721号公報には、被圧延材のウ
ェブの一部に長手方向の突起を設けて圧延を行い、しか
る後に仕上げ圧延を行ってウェブ高さを拡大する圧延方
法が提案されている。この方法は、略述すれば、前記突
起を設けた部分のみをユニバーサル仕上げ圧延で強圧下
することによってウェブを幅拡がりさせる方法である
が、部分圧延を行うことになるために圧延荷重が極めて
大きくなり、そのために相当大型の圧延ミルを必要とす
るため現実に実施するのは容易ではない。
【0007】また、特開昭58−135705号公報あるいは特
開昭61−262404号公報には、幅可変水平ロールを有する
仕上げユニバーサルミルを用いてウェブ内幅を拡大ある
いは縮小することにより、ウェブ高さが一定のH形鋼を
圧延する方法が提案されている。しかしながら、ユニバ
ーサル圧延法では、その圧延特性として、水平ロールよ
りも先に竪ロールが被圧延材と接触することになるた
め、被圧延材の圧延機への噛み込み姿勢によってはフラ
ンジ部が圧延機のパスセンターに対して上下いずれかの
方向にずれた状態で竪ロールに噛み込み、その後水平ロ
ールによりウェブ部が押し上げられたり、または押し下
げられたりすることがある。図4には、このときの状況
を模式的に示す。竪ロール3および水平ロール2'から構
成されるユニバーサル圧延機を被圧延材1が通過する
と、ウェブがフランジに対して下方に押し下げられるこ
とがわかる。また、被圧延材1のフランジ厚みが長手方
向に不均一である場合には、圧延によるフランジ幅拡が
り量が長手方向で均一にならないため、被圧延材1のウ
ェブ位置がフランジの中央にならないこともある。以上
のような理由により、ユニバーサル圧延法で得られるH
形鋼には、ウェブの中心偏りが発生する。
【0008】このように、ユニバーサルミル用いてウェ
ブ高さの調整圧延を行い外法が一定のH形鋼を圧延しよ
うとする場合、特にウェブ高さの縮小圧延を行う場合に
は、従来より大きな中心偏りが発生し、甚だしいときに
はフィレット部が座屈してしまうこともある。図5で
は、長さa>長さbである中心偏りと、c部における座
屈とが発生した状況を示す。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、中心偏りが少なく、かつ外法が一定のH形鋼を
安定的に製造することはできなかったのである。ここ
に、本発明の目的は、上記の従来の技術の有する欠点を
解消することができるフランジを有する形鋼の圧延方法
を提供することにあり、具体的には、中心偏りが少な
く、かつ外法が一定なH形鋼を安定して製造することが
できるフランジを有する形鋼の圧延方法を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため種々検討を重ねた。その結果、特開昭59
−178101号公報あるいは特公平2−7721号公報により提
案された突起を粗圧延工程で被圧延材に設けるととも
に、この突起の圧延をユニバーサルミルによる仕上げ圧
延工程で行うのではなく、仕上げ圧延の前工程で行うこ
と、およびこの圧延はユニバーサルミルを用いるのでは
なく、圧延方向に対しそれぞれ逆方向に傾斜して設けら
れた上下一対の斜行ロールを用いて行うことにより、上
記課題を解決することができることを知り、本発明を完
成した。
【0011】ここに、本発明の要旨とするところは、粗
圧延工程および仕上げ圧延工程を含むフランジを有する
形鋼の圧延方法であって、前記粗圧延工程で被圧延材の
ウェブに長手方向の突起を設け、前記粗圧延工程後仕上
げ圧延工程前に、圧延方向に対しそれぞれ逆方向にロー
ル傾斜角度を有する上下一対の斜行ロールと被圧延材の
フランジの外側に接する竪ロールとを有する装置を用い
て、前記突起の圧延を行ってウェブを高さ方向に拡大
し、さらに仕上げ圧延を行ってフランジの角度起こしと
ウェブおよびフランジの厚み圧下とを行うことを特徴と
するフランジを有する形鋼の圧延方法である。本発明に
おける「ロール傾斜角度」とは、ロールの回転軸方向に
対して直交する方向と圧延方向とがなす角度をいい、後
述する図1(b)におけるαを意味する。
【0012】
【作用】以下、本発明を添付図面を参照しながら作用効
果とともに詳述する。図1は、本発明にかかるフランジ
を有する形鋼の圧延方法の実施状況例を示す略式説明図
であり、図1(a)は正面図、図1(b)は上面図をそれぞれ示
す。本発明では、例えば前述の特開昭59−178101号公報
あるいは特公平2−7721号公報により提案されているよ
うに、粗圧延工程で被圧延材1のウェブに長手方向の突
起9を設け、この突起を有する被圧延材1に圧延を行う
ことによってウェブを高さ方向に拡大して、製品の外法
を一定とする。しかし、前述のように、単に突起9の圧
延を仕上げ圧延工程でユニバーサル圧延機の水平ロール
により行うと、圧延荷重が極めて大きくなり、実際には
実用化ができない。
【0013】そこで、本発明では、粗圧延後仕上げ圧延
前の段階で、図1(a)および図1(b)に示すように、圧延方
向に対しそれぞれ逆方向にロール傾斜角度αをなすよう
にして設置された上下一対の斜行ロール2、2と被圧延
材1のフランジの外側に接する竪ロール3、3とを有す
る装置を用いて、前記斜行ロール2、2により突起9を
圧下する。このように、斜行ロール2、2を用いて突起
9の圧延を行うことにより、突起9に剪断力を作用させ
ることができ、圧延荷重を大幅に低減することができ
る。前記竪ロール3、3を被圧延材1のフランジの外側
に接触させるようにして設置するのは、このときにウェ
ブを高さ方向に拘束してウェブ高さ (外法) を所定の値
とするためである。
【0014】なお、図1(a)からも明らかなように、上下
の斜行ロール2、2のロール傾斜角度αは、圧延方向に
対して逆方向に設けられているが、このロール傾斜角度
は上下の斜行ロールについて同じ値である必要はない。
ただし、被圧延材に作用する剪断力を大きくするために
はできるだけ大きな値が望ましい。このようにしてウェ
ブ高さを所定の値とした後、フランジの角度起こしとウ
ェブおよびフランジの所定厚みへの圧下とを行う仕上圧
延を施すことにより、圧延荷重を著しく増大させずにウ
ェブ高さの拡大圧延を行うことができる。
【0015】本発明における突起9とは、特開昭59−17
8101号公報あるいは特公平2−7721号公報により公知と
されているように、ウェブ高さの拡大に伴って必要とさ
れるメタルフローを補償し得る程度の突起であればよ
く、ウェブ高さ方向の一箇所に設ける場合には高さがウ
ェブ厚みの30〜40%程度であって、長さがウェブ高さの
10〜15%程度の突起であればよい。また、この突起9の
ウェブ面における形成位置は、限定を要するものではな
く、例えばウェブ高さ方向の中心から、ウェブ高さの50
%以下の範囲に形成されていればよい。ただし、メタル
フローを均等化して成品の寸法精度を高めるためには、
前記中心に近い位置であることが望ましい。
【0016】また、本発明にかかるフランジを有する形
鋼の圧延方法によれば、中心偏りについても、ユニバー
サル仕上げミルでウェブ高さの圧縮圧延を行わないた
め、ウェブ高さの調整を行わない従来のH形鋼と同程度
に中心偏りの発生を抑制することもできる。なお、前記
角度αは、5〜30゜が望ましい。5゜未満であると剪断
力が小さくなり圧延荷重が過大となり、一方30゜超とな
ると圧延機への噛み込みが不良となるおそれがあるから
である。なお、本発明の実施に際しては、粗圧延工程、
仕上げ圧延工程において用いる圧延ミルは、従来のもの
と全く同様であってよく、粗圧延工程で、被圧延材のウ
エブ方向に突起を設ける手段は何ら限定を要さない。さ
らに、本発明を実施例を参照しながら詳述するが、これ
はあくまでも本発明の例示であって、これにより本発明
が限定されるものでない。
【0017】
【実施例】H600×200 、ウェブ厚9mm、フランジ厚16mm
の寸法のH形鋼を本発明にかかるフランジを有する形鋼
の圧延方法によって製造した。このときの圧延ミルは、
図2に模式的に示すように配置した。すなわち、孔型を
有するロールを使用するブレークダウンミル4を用いて
粗鋼片を圧延してウェブおよびフランジを有する被圧延
材を製造し、粗ユニバーサルミル5およびエッジャーミ
ル6において前記被圧延材のウェブ面およびフランジ面
の圧下を行って前記ウェブ面の中央に高さ:5mm×長さ:8
0mm の大きさの突起を形成した。そして、図1に示す装
置 (α=10゜) からなる拡大ミル8により、前記突起の
圧延を行い、その後フランジの角度起こしとウェブおよ
びフランジの厚み圧下とを仕上げユニバーサルミル7に
より行った。
【0018】圧延後の中心偏りの発生状況を、従来法と
対比して表1にまとめて示す。なお表1の従来法におけ
る「ユニバーサル縮小法」とは、ユニバーサル圧延機の
縦ロールを被圧延材のフランジ外面に接触するように設
けて、ウェブ高さを縮小する圧延法を、「ユニバーサル
拡大法」とは、ユニバーサル圧延機の水平ロールを被圧
延材のフランジ内面に接触するように設置してウェブ高
さを拡大する圧延法をそれぞれ意味する。また、中心偏
りは、 (フランジ端〜ウェブ接合位置までの距離の差)/
2 により算出し、平均値2mm以下かつ偏差1mm以下を
○、これ以外を×として評価した。
【0019】
【表1】
【0020】本発明によれば、中心の偏りが小さく、か
つ外法が一定のH形鋼を製造することができたことがわ
かる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
H形鋼等のフランジを有する形鋼の圧延において、粗圧
延工程で設けたウェブ面の長手方向の突起を、仕上げ圧
延工程前に該圧延方向に対して所定の角度を有する上下
一対の斜行ロールで圧延してウェブを幅方向に拡大する
ため、特開昭59−178101号公報または特公平2−7721号
公報により提案された方法を用いた場合のように、過大
な圧延荷重が被圧延材に作用せず、中心偏りが少ない外
法が一定のH形鋼を製造することが可能となった。かか
る効果を有する本発明の意義は極めて著しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるフランジを有する形鋼の圧延方
法の実施状況を示す略式説明図であり、図1(a)は正面
図、図2(b)は上面図をそれぞれ示す。
【図2】実施例で用いた、本発明にかかるフランジを有
する形鋼の圧延方法を実施するための工程例を示す略式
説明図である。
【図3】従来のフランジを有する形鋼の圧延方法を実施
するための工程例を示す略式説明図である。
【図4】フランジを有する形鋼の圧延に際して、中心偏
りが発生する状況を模式的に示す略式説明図である。
【図5】H形鋼のフィレット部に生じる座屈を示す略式
説明図である。
【符号の説明】
1:被圧延材 2:斜行ロール 2':水平ロール 3:竪ロール 4:ブレークダウンミル 5:粗ユニバーサル
ミル 6:エッジャーミル 7:仕上げユニバー
サルミル 8:拡大ミル 9:突起

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗圧延工程および仕上げ圧延工程を含む
    フランジを有する形鋼の圧延方法であって、前記粗圧延
    工程で被圧延材のウェブに長手方向の突起を設け、前記
    粗圧延工程後仕上げ圧延工程前に、圧延方向に対しそれ
    ぞれ逆方向にロール傾斜角度を有する上下一対の斜行ロ
    ールと被圧延材のフランジの外側に接する竪ロールとを
    有する装置を用いて、前記突起の圧延を行ってウェブを
    高さ方向に拡大し、さらに仕上げ圧延を行ってフランジ
    の角度起こしとウェブおよびフランジの厚み圧下とを行
    うことを特徴とするフランジを有する形鋼の圧延方法。
  2. 【請求項2】 前記ロール傾斜角度が5〜30°である請
    求項1記載のフランジを有する形鋼の圧延方法。
JP18891991A 1991-07-29 1991-07-29 フランジを有する形鋼の圧延方法 Withdrawn JPH0531501A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5823042A (en) * 1997-03-14 1998-10-20 J&L Structural, Inc. Method of making an improved hot rolled I-beam and associated product
US6219990B1 (en) 1998-04-07 2001-04-24 J&L Structural, Inc. Method of making an improved hot rolled I-beam and associated product
JP2013086116A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp フランジを有する形鋼の圧延方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5823042A (en) * 1997-03-14 1998-10-20 J&L Structural, Inc. Method of making an improved hot rolled I-beam and associated product
US6219990B1 (en) 1998-04-07 2001-04-24 J&L Structural, Inc. Method of making an improved hot rolled I-beam and associated product
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