JPH11267741A - 表面性状の優れた熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
表面性状の優れた熱延鋼板の製造方法Info
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- JPH11267741A JPH11267741A JP9276598A JP9276598A JPH11267741A JP H11267741 A JPH11267741 A JP H11267741A JP 9276598 A JP9276598 A JP 9276598A JP 9276598 A JP9276598 A JP 9276598A JP H11267741 A JPH11267741 A JP H11267741A
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Abstract
板であっても、その熱間圧延において、スケール除去性
に優れたデスケーリング条件を提供する。 【解決手段】 粗圧延の開始直前に高圧水ジェットを鋼
片表面に噴射して1次デスケ−リングを行い、さらに仕
上圧延の開始直前に高圧水ジェットを圧延材表面に噴射
して2次デスケ−リングを行う際の鋼片および圧延材の
移動速度を150m/min 以下とする。また、高圧水ジ
ェットの有する静止した鋼材表面での単位面積当たりの
衝突力U(MPa)を1次デスケーリングにおいては下
記式1で算出されるU1以上に設定するとともに2次デ
スケーリングにおいては下記式2で算出されるU2以上
に設定する。但し、〔X〕は元素Xのmass%を示す。 U1=0.98+3.26(〔Si〕−0.2) ……式1 U2=0.65+0.017×〔Si〕/(〔P〕+〔S〕) ……式2
Description
および表面処理鋼板の素板となる熱延鋼板を含む。)の
熱間圧延に際し、特にスケール除去性に優れたデスケー
リング方法に関する。
鋼片を通常1000℃以上の高温に加熱し、その後粗圧
延、仕上圧延を施して所定の板厚に圧延する。前記高温
加熱の際には鋼片表面に1次スケールが生成し、粗圧延
開始から仕上圧延の開始までの間に2次スケールが生成
するが、これらのスケールが除去されずに圧延される
と、製品表面にスケールが食い込んでスケール疵とな
る。
圧延機の直前にスケール除去装置(HDS)を設けると
ともに仕上圧延機の直前にもスケール除去装置(FS
B)を設け、これらHDSおよびFSBに備えられた高
圧水ジェットノズルから高圧水ジェットを鋼片あるいは
圧延材の表面に噴射して1次スケール、さらには2次ス
ケールの除去が行われている。
内、特にSi含有量に影響されることが知られており、
Siが0.15mass%以上の高Si鋼になると急激にス
ケール除去性が悪化する。これは、高Si鋼では鋼片の
加熱中に低融点酸化物であるファイアライトが酸化鉄と
鋼との間に蚕食状に生成し、これが除去されずに残存す
るからであり、その結果赤スケールと呼ばれる欠陥が発
生し、スケール疵の原因となる。
リング)を効果的に行うため、種々のデスケーリング条
件が考案されている。例えば、特開平6−71330号
公報には、仕上圧延直前の高圧水ジェットの単位面積当
たりの衝突力、流量、デスケーリング時間を規定し、さ
らにデスケーリング時の鋼片温度や粗圧延の圧下率を規
定し、スラブ加熱時に生じる一次スケールの残留や粗圧
延中に生じる2次スケールを仕上圧延直前にまとめて一
気に除去し、製品の表面性状を改善する技術が提案され
ている。また、特開平6−114432号公報には、一
次スケールが残留すると、二次スケールの除去性を劣化
させ、仕上圧延直前のスケール除去を因難にするとの観
点から、一次スケールを十分に除去することにより表面
性状を改善する技術が提案されている。
技術を実施するには仕上圧延開始までの製造条件を細か
く規定する必要があり、操業性に劣るうえ、十分なスケ
ール除去効果が得られているとは言いがたい。また、後
者の技術によっても下記の理由により十分なスケール除
去効果が得られているとは言えず、スケール疵を確実に
解消するに至っていない。
鋼のSi添加量と一次スケールの残留程度および鋼の
P、S含有量に依存している。すなわち、Si添加鋼の
場合は、一次スケールが残留し易く、残留した一次スケ
ールが圧延で圧壊されると同時に粗圧延中の酸化で生成
する2次スケール中に取り込まれ、Si酸化物が2次ス
ケール中に分散した構造をとる。Si酸化物が分散した
2次スケールはそれを含まない場合より強度が上昇し、
非常に剥離しにくいため、これを完全に除去しようとす
ると非常に高い高圧水ジェットの衝突力が必要となる。
ケールの除去性は、一次スケールとは異なりSi添加量
の影響は小さいが、PやS含有量の影響を受ける。高い
加工性を要求される鋼板では、P,Sレベルを低く抑え
る必要があり、このような場合には2次スケールの除去
性が劣化する。
としても、P,S含有量によっては、その後に発生する
2次スケールの残留が生じ易く、製品の表面性状が劣化
する。すなわち、強度確保のためにSi添加を行い、か
つ加工性の確保のためにP,S含有量を低下させる必要
性があるが、そのような場合、仕上圧延直前のスケール
はSi酸化物が分散し、さらにP,S含有量が低いため
に非常に除去が因難になる。それ故、鋼板の表面性状は
仕上圧延直前のスケール除去作業だけでも、あるいは圧
延開始前のスケール除去作業だけでも十分な品質は達成
され得ない。
で、Si含有量が0.15mass%以上の高Si鋼板であ
っても、その熱間圧延において、スケール除去性に優れ
たデスケーリング条件を提供し、引いてはスケール疵の
ない熱延鋼板を容易に製造することができる方法を提供
するものである。
た熱延鋼板の製造方法は、Siを0.15mass%以上含
有する鋼片を加熱した後、粗圧延および仕上圧延を施す
に際し、粗圧延の開始直前に高圧水ジェットを鋼片表面
に噴射して1次デスケ−リングを行い、さらに仕上圧延
の開始直前に高圧水ジェットを圧延材表面に噴射して2
次デスケ−リングを行う熱延鋼板の製造方法において、
前記1次デスケーリングおよび2次デスケーリングを行
う際の鋼片および圧延材の移動速度を150m/min 以
下とし、かつ高圧水ジェットの有する静止した鋼材表面
での単位面積当たりの衝突力U(MPa)を1次デスケ
ーリングにおいては下記式1で算出されるU1以上に設
定するとともに2次デスケーリングにおいては下記式2
で算出されるU2以上に設定する表面性状の優れた熱延
鋼板の製造方法。 U1=0.98+3.26(〔Si〕−0.2) ……式1 U2=0.65+0.017×〔Si〕/(〔P〕+〔S〕) ……式2 但し、〔X〕は元素Xのmass%を示す。
いて説明する。粗圧延開始直前でのスケールの除去は、
Si添加鋼の場合、その添加量が0.15mass%以上に
なると急激に低下する。これは既述のとおり、粗圧延前
に行われる酸化雰囲気での加熱により生じる一次スケー
ル中にSiに起因するファイアライトが生成するためで
ある。粗圧延開始直前のデスケーリング後のスケールの
残留程度は仕上圧延直前のスケール除去性に重大な影響
を持つ。
%)が0.2%および1.0%の高Si鋼を用いて、鋼
片を酸化雰囲気中で1200℃に加熱後、鋼片移動速度
を150m/min としてHDSでの高圧水ジェットの衝
突力を種々設定して、粗圧延開始直前にデスケーリング
を行い、急冷してスケール除去後の残留スケール厚分布
を調査した。その結果を図1に示す。
力とは下記式にて定義される高圧水ジェットの静止した
鋼表面での単位面積当たりの衝突力U(MPa )を意味し
ている。この式はオフラインにてインパクトの実測値と
各パラメーターの関係を求めて決定した実験式である。
また、図1の縦軸の累積率(%)は、例えばスケール厚
さ60μm の累積率が40%であるとき、スケールの4
0%以上が60μm 以上の厚さであることを意味する。
27)K ×0.098(MPa ) K=0.339ln(H)−2.7903 但し、A:定数(オフラインにて圧力センサー等により
計算値が実測値と一致するように決定する。)、 P:高圧水ジェットノズルの噴射圧力(kgf/cm2 )、 Q:ノズル当たりの流量(l/min )、 L:鋼表面からノズル先端までの距離(mm)(図3参
照)、 α:ノズル噴射角度(degree)、 H:鋼表面とノズル先端との垂直距離(mm)(図3参
照)
増加するに従い、残留スケールが厚くなることがわかっ
た。また、衝突力を変化させて残留スケール厚分布を調
査するとSi含有量が0.2mass%、1.0mass%のい
ずれについても、衝突力を増しても、残留スケール厚は
一定以下にはならず、その平均厚さがほぼ50μm が限
界であることを見い出した。
の50μm 程度とするのに必要な衝突力であって、しか
も厚いスケールの存在頻度が減少する条件として、0.
2%Si−0.98MPa 、1.0%Si−3.59MPa
より、一次スケールの除去に必要な高圧水ジェットの衝
突力U1(MPa )を下記式1のように設定した。この式
の意味するところは、スケールの平均厚さを限界に抑え
るには、Si添加量が増加するに従って一定の割合で必
要な衝突力を増加させる必要があるが、一定のSi量に
対しては式1の値以上に衝突力を上げても、残留スケー
ルは薄くならないというものである。 U1=0.98+3.26(〔Si〕−0.2) ……式1 但し、〔X〕は元素Xのmass%を示す。後述の式2にお
いて同様。
件について説明する。仕上圧延開始直前のスケール除去
に必要な衝突力は、一次スケールの除去限界に鑑みて決
定した。すなわち、粗圧延直前でのスケール除去後の残
留スケールの平均厚さが下限の50μm 付近であって
も、仕上圧延直前のスケール除去に必要な高圧水ジェッ
トの衝突力は、一次スケールの残留からくる2次スケー
ル中のSi酸化物の分散による影響と、鋼中のP,S量
の影響を受ける。仮に、一次スケールが完全に除去され
て、2次スケール中にSi酸化物の分散が生じない場合
は仕上圧延直前のスケール除去性は鋼中Si量には依存
せず、むしろ鋼中のP、S量に依存してその除去性が変
化する。従って、一次スケールが残留する場合、Si酸
化物分散による影響に加えてP,S量をも考慮する必要
がある。Si酸化物の分散量は残留スケール厚分布が同
じでもスラフ加熱時のファイアライト生成量が鋼中Si
量に依存するため、Si量に依存する。
をU1で示す衝突力以上で実施する場合、仕上圧延開始
直前のスケール除去に必要な衝突力を求めるための調査
を行った。これは、表1に示す種々の成分を有する鋼を
用いて、HDS通過時の鋼片移動速度を100m/min
とし、HDSでの高圧水ジェットの衝突力を2MPa とし
て一次スケールを除去した後、赤スケールの発生に影響
を及ぼすFSB高圧水ジェット衝突力と鋼中の〔Si〕
/(〔P〕+〔S〕)との関係を調べたものである。こ
の調査において、FSB通過時の圧延材の移動速度は5
0〜100m/minとした。
における高圧水ジェットの衝突力Uを下記式2で算出さ
れるU2(MPa )以上に設定することで赤スケールの発
生を防止できることがわかった。 U2=0.65+0.017×〔Si〕/(〔P〕+〔S〕) ……式2
材(両者を併せて鋼材という)のデスケーリング時にお
ける移動(通過)速度について説明する。
る。高圧水ジェットは高速度の水粒子から構成されてお
り、衝突力はその単位時間当たりに到達する水滴粒子の
頻度と、その水滴の持つ運動エネルギーに依存する。通
常、スケール除去は鋼材を移動しながら行うので、単位
面積に到達する水粒子の数は、静止状態でのインパクト
より実際には減少する。そのため、静止した鋼材表面で
の高圧水ジェットの衝突力を鋼材移動中におけるスケー
ル除去時の衝突力として適用した場合、厳密にはスケー
ル除去性に影響がないとは言えないのであるが、発明者
の実験によると鋼材の移動速度が150m/min 以下で
あれば、静止した鋼材表面での高圧水ジェットの衝突力
を実際のスケール除去時の衝突力として適用しても、事
実上、スケール除去性に問題がないことが確認された。
度は通常150m/min 以下であることから、実操業
上、HDS通過時の鋼材の移動速度を150m/min 以
下とし、高圧水ジェットの衝突力Uを前記式1、式2で
算出される値U1,U2以上に設定することで、スケー
ル疵の発生を確実に防止することができる。
0〜1250℃に加熱後、HDS通過時の移動速度、H
DSおよびFSBでの高圧水ジェットの静止した鋼材表
面での単位面積当たりの衝突力Uを表2の条件に設定し
て、粗圧延および仕上圧延を行った。なお、FSB通過
時の圧延材の移動速度は50〜150m/min とした。
なお、表2には式1および式2により算出された衝突力
U1,U2も併せて記載した。
面性状を(疵発生頻度×サイズ)で評価した。疵発生頻
度は、コイル全長を6区域に分け、各領域でのスケール
疵発生の有無により、疵発生領域数/6を頻度とした。
例えば、2領域で疵の発生が認められた場合、頻度は2
/6=3.3である。また、スケール疵のサイズは、疵
の大きさを3段階に分けたランクで示し、サイズ0=疵
なし、サイズ1=散在状、サイズ2=狭い帯状、サイズ
3=広い帯状とした。従って、表面性状の評価は0(ス
ケール疵なし)の場合を含み、全部で19段階となる。
圧水ジェットの衝突力Uを、オフラインにて式1あるい
は式2で求まる限界の衝突力U1,U2以上に設定する
ことで、スケール疵を確実に防止できることが確認され
た。
Bにおける高圧水ジェットの衝突力がU1あるいはU2
未満の場合、スケール疵の発生が認められるようにな
る。また、HDSおよびFSBにおける高圧水ジェット
の衝突力が限界の衝突力以上でも、HDS通過時の鋼材
移動速度が200m/min になるものでは散在状のスケ
ール疵が比較的広範囲に認められた。
ける高圧水ジェットの衝突力UをSi含有量によって決
まるU1以上に設定することにより、一次スケールの平
均厚さを限界値付近まで無理なく除去することができ、
さらにFSBにおける高圧水ジェットの衝突力UをS
i、P、S含有量を考慮した所定の衝突力U2以上に設
定することで、スケール疵の発生を確実に防止すること
ができる。また、HDSおよびFSBでの高圧水ジェッ
トの衝突力はオフラインで簡単容易に設定することで
き、しかも圧延操業上の制約がないため、実施が容易で
ある。
違による一次デスケーリング後の残留スケールの累積率
を示すグラフである。
生に影響を及ぼすFSB高圧水ジェット衝突力と鋼中の
〔Si〕/(〔P〕+〔S〕)との関係を示すグラフで
ある。
示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 Siを0.15mass%以上含有する鋼片
を加熱した後、粗圧延および仕上圧延を施すに際し、粗
圧延の開始直前に高圧水ジェットを鋼片表面に噴射して
1次デスケ−リングを行い、さらに仕上圧延の開始直前
に高圧水ジェットを圧延材表面に噴射して2次デスケ−
リングを行う熱延鋼板の製造方法において、 前記1次デスケーリングおよび2次デスケーリングを行
う際の鋼片および圧延材の移動速度を150m/min 以
下とし、かつ高圧水ジェットの有する静止した鋼材表面
での単位面積当たりの衝突力U(MPa)を1次デスケ
ーリングにおいては下記式1で算出されるU1以上に設
定するとともに2次デスケーリングにおいては下記式2
で算出されるU2以上に設定する表面性状の優れた熱延
鋼板の製造方法。 U1=0.98+3.26(〔Si〕−0.2) ……式1 U2=0.65+0.017×〔Si〕/(〔P〕+〔S〕) ……式2 但し、〔X〕は元素Xのmass%を示す。
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JP09276598A JP3231698B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 表面性状の優れた熱延鋼板の製造方法 |
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JP2013534966A (ja) * | 2010-05-31 | 2013-09-09 | アルセロールミタル・ワイヤ・フランス | 水素脆化に対する耐性を示す高い機械的特性を有する鋼で作製された異形線 |
CN106513448A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-22 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 带钢精轧除鳞方法 |
EP3959021B1 (en) | 2019-04-20 | 2022-08-24 | Tata Steel IJmuiden B.V. | Method for producing a high strength silicon containing steel strip with excellent surface quality and said steel strip produced thereby |
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WO2019073918A1 (ja) | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Juki株式会社 | スライドファスナーの縫着方法及びスライドファスナー製品 |
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1998
- 1998-03-19 JP JP09276598A patent/JP3231698B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US9617625B2 (en) | 2010-05-31 | 2017-04-11 | Arcelormittal Wire France | Process for manufacturing a profiled steel wire |
CN103052454A (zh) * | 2010-08-18 | 2013-04-17 | 西门子公司 | 去氧化皮设备 |
CN106513448A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-22 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 带钢精轧除鳞方法 |
EP3959021B1 (en) | 2019-04-20 | 2022-08-24 | Tata Steel IJmuiden B.V. | Method for producing a high strength silicon containing steel strip with excellent surface quality and said steel strip produced thereby |
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