JPS58128202A - 異形形鋼の製造方法 - Google Patents
異形形鋼の製造方法Info
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- JPS58128202A JPS58128202A JP1227882A JP1227882A JPS58128202A JP S58128202 A JPS58128202 A JP S58128202A JP 1227882 A JP1227882 A JP 1227882A JP 1227882 A JP1227882 A JP 1227882A JP S58128202 A JPS58128202 A JP S58128202A
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- 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
- B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/088—H- or I-sections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は１通常子字柱と呼ばれている柱体等の素材とな
る異形形鋼を熱間圧延にニジ製造する方法に関するもの
である。 従来、第１図（断面図）に示す十字柱は、第２図（、）
に示すように広幅鋼板金所要の寸法にガス切断あるいは
機械切断した板部材１〜８ｔ−所定の寸法、形状に溶接
組立でするか、第２図（ｂ）に示すようにＨ形鋼９とＴ
形鋼１ （］ 、 １１ ’に所定の寸法。 形状に溶接組立てするか、あるいけ第２図（ｃ）に示す
Ｌうにウェブを長手方向に９（）０屈曲せしめたＨ形鋼
１２．１３を所定の寸法、形状に溶接またはゼルト結合
して組立ててつくられている。 更に、入手した素材０作業の都合によってはこれらの方
法を組合わせて１例えば第２図（ｂ）の方法において、
Ｔ形鋼１０．１１の代シに板部材を溶接することも行な
われる。 これらの方法は、柱の本数や寸法１部材の入手のしやす
き１作業性、経済性等を考慮して最も適した方法を選択
使用するが、部材入手稜の作業性。 経済性に限ると第２図（Ｃ）の方法が最も優れている。 この第２図（ｃ）の方法に用いる素材の加工は％まず第
３図（ａ）に示すようなＨ形鋼１４を、第３図（ｂ）に
示すように上下動するプレス金型１５．１５’にエリウ
ェブを屈曲せしめたのち、第２図（ｃ）の方法で十字柱
をつくるが、この方法には次のような難点があった。 すなわち、第４図に示すように十字柱を構成する部材の
軸心Ｘ−Ｘ’ 、Ｙ−Ｙ’ Ｆｉ、柱の中心
る異形形鋼を熱間圧延にニジ製造する方法に関するもの
である。 従来、第１図（断面図）に示す十字柱は、第２図（、）
に示すように広幅鋼板金所要の寸法にガス切断あるいは
機械切断した板部材１〜８ｔ−所定の寸法、形状に溶接
組立でするか、第２図（ｂ）に示すようにＨ形鋼９とＴ
形鋼１ （］ 、 １１ ’に所定の寸法。 形状に溶接組立てするか、あるいけ第２図（ｃ）に示す
Ｌうにウェブを長手方向に９（）０屈曲せしめたＨ形鋼
１２．１３を所定の寸法、形状に溶接またはゼルト結合
して組立ててつくられている。 更に、入手した素材０作業の都合によってはこれらの方
法を組合わせて１例えば第２図（ｂ）の方法において、
Ｔ形鋼１０．１１の代シに板部材を溶接することも行な
われる。 これらの方法は、柱の本数や寸法１部材の入手のしやす
き１作業性、経済性等を考慮して最も適した方法を選択
使用するが、部材入手稜の作業性。 経済性に限ると第２図（Ｃ）の方法が最も優れている。 この第２図（ｃ）の方法に用いる素材の加工は％まず第
３図（ａ）に示すようなＨ形鋼１４を、第３図（ｂ）に
示すように上下動するプレス金型１５．１５’にエリウ
ェブを屈曲せしめたのち、第２図（ｃ）の方法で十字柱
をつくるが、この方法には次のような難点があった。 すなわち、第４図に示すように十字柱を構成する部材の
軸心Ｘ−Ｘ’ 、Ｙ−Ｙ’ Ｆｉ、柱の中心
【）点で
直交し々ければならないのであるが、そのためにはＨ形
鋼のウェブを圧延方向と平行に次式の条件を満足するよ
うに屈曲する必要がある。 ａ＝ｔ１５＋＋ｔｘ＋Ｊ”ｉ）／ｚ〕ａここで０；（）
とすると曲げ半径Ｒが小さくなり素材に苛酷な変形を強
いるため第５図（ａ） 、 （ｂ）に示す割れ欠陥Ｋを
生じ易く、逆に０を太きくｔ、Ｒも大きくして素材の変
形負荷を軽減すると溶接材料を多く消費Ｉ−たり、ある
いは特殊な溶接法を必要とし溶接費用の高騰をまねく。 一般に板の曲げ加工限界は１曲げ半径？Ｆｔ、板厚’２
ｔとしてＲ／ｌで表わされるが、第６図はＲ／ｌとｔお
工ひＯの関係を示すものである。 図かられかるように、同じ板厚の場合にはＣを大きくす
るほど曲げ加工限界Ｒ／ｌが大きくなり素材に要求され
る変形能は軽減さするが、ｔが大きくなるほどその効果
が小さくなりいたずらに溶接材料使用量のみを増加させ
る。 々お、一般の材料ではＣ＝０の場合のように１％／ｌ〈
１ぐ）曲げ加工では割ね欠陥が発生【−１易く々ると言
われている。 一方第７図は素材の硫黄含有量ＳとＲ／ｌの関係を示す
ものであるが、ｔが大きく硫黄含有量Ｓが増加するほど
割れ欠陥が生じ易く々ることを示している。 このため例えば、硫黄含有量の非常に少ない素材全使用
し、０を０にして溶接費用を軽減することが考えられる
が、鋼材には不可避的に少量の硫黄が含まれており、こ
れ？極度に除去するには特別な処理を必要とし、それだ
け高価な素材となる。 更に、十字柱に用いるような比較的断面寸法の大きい素
材を長手方向に冷間でプレス曲げ加工するには大き々力
を要し１機械設備も大形のものが必要であり加工長さも
おのずと制限される。 このように従来の方法においては１通常市販される品質
の素材を用いる場合、ウェブ曲げ加工時の割ね欠陥の発
生の危険が大きく、これを防止するべく０を太き（Ｌ、
、Ｒ／ｌ？大きくすると溶接材料費が嵩み、逆にＣを小
さくし溶接材料費を軽減するべく例えば硫黄含有量の少
ない素材を求めると素材費が嵩む。ざらに、プレス加工
機の能力上製作長ざに制限がある１、等の難点がある。 本発明は、上記従来法の難点全排除して、十字柱の作υ
方として最も合理的経済的と考えられる第２図（ご）の
方法に適した異形形鋼の製造方法を提供せんとするもの
でその要旨は、Ｈ形鋼のウェブ厚中心軸延長線が直交す
るように折曲げた形状の異形形鋼を熱間圧延にニジ製造
するに際し、Ｈ形粗形鋼片の粗圧延過程においてそのウ
ェブ折曲は予定部全熱間圧延により予め凸状に折曲は成
形し。 次いでこのウェブ折曲げ部を上に凸にした状態でウェブ
厚中心軸延長線が直交するように折曲げ成形を行なうこ
とを特徴とする異形形鋼の製造方法である。 第８図（ａｌは、十字柱用異形形鋼會製造するための設
備配置の例であり５本発明において粗形鋼片ケつくる工
程は通常のＨ形鋼の製造の場合と同じである。 すなわち、第８図（、）において、適当な加熱装置３１
で加熱された鋼塊または連鋳スラブ（図示省略〕は分塊
圧延機または第１粗圧延機３２で粗造形さ１．第２粗圧
延機３３に供給される。この場合、第１粗圧延機で粗造
形された鋼片の濁度が低過ぎた）あるいは後工程との能
力差等に工り滞留を生ずる場合には、鋼材移送設備３７
の途中に設置された加熱または保熱設備３８を用いて加
熱または保熱後第２粗圧延機３３に供給される。そして
軽度の欠陥はこの径路中に設置されたホントスカーファ
−３９を用いて表面手入れされる。その際第１粗圧延機
で粗造形された粗形鋼片の温度が極度に低下している場
合、または大きな欠陥が発見された場合には、充分な手
入後別の加熱装置４０で加熱し、第２粗圧延機３３に供
給される。 また素材が鋳片の場合には加熱装置４０のみケ用い加熱
後直ちに第２粗圧延機３３１Ｃ供給することもできる。 第２粗圧延機３３は、孔型ロールを組込んだ２重逆転式
圧延機であり、鋼材を所定のＡス回数で所定の寸法、形
状に圧延し移送設備４１ｆｉ−経由して、粗形鋼片を粗
ユニバーサル圧延機群３４ 、３５に供給する。 既に述べたように、ここまで４は通常のＨ形鋼の製造と
ほぼ同じである。粗ユニバーサル圧延機群３４．３５に
おいては、粗形鋼片を所定の往復ノ々スで製品直前の断
面寸法、形状まで圧延するが。 この場合のロールと被圧延材の関係全第９図（ｂ）に示
す。 第９図（ｂ）において鋼材４８は、ユニバーサル圧延機
３４においては水平ｐ−ル４５．４５’でウエフヲζ水
平ロール４５．４５’ とたてロール４６．４６’にエ
ルフランジを加工され、エツジヤ−圧延機３５において
水平ロール４７．４７’によりフランジ先−を繰返し加
工されるが、この場合図示のようにウェブの所定個所を
、ウェブ管上に凸にα＝１５０’〜１．８ ＋１０未満
の角度で屈曲せしめ、屈曲部のＲｔ３ｏ〜ｌ （＋ （
ｌ ｍの円弧状曲線で接続した状態で圧延することが肝
要でおる。 すなわちこのような圧延においては、若干のロール冷却
水がウェブ上に滞留するだけでもウェブ温度低下の一因
となるので、特に屈曲予定部分については遺漏水を滞留
させ力いように迅速に排除する必要がある。そのために
ウェブを上に凸に屈曲した状態で圧延するとよいのであ
る。このようにするとウェブ下面にできる熱気が屈曲部
下部に蓄積てれて湯度低下を防止する効果もある。 屈曲角度は、第９図（ａ）に示すように鋼材５３のウェ
ブを平坦にした場合は、粗ユニバーサル圧延機群のロー
ル５（１，５＋１’ 、５１．５１’、５２゜５２′を
通常のＨ形鋼と共用できる利点はあるものの１次工程の
仕上圧延において成形負荷が大きすぎ、形状を損ね、あ
るいは圧延不能となることにもつながるので１８０°未
満とするべきである。 また、１５０’以下と小さくすると粗ユニバーサル圧延
機群の初期圧延において屈曲部分の局部変形が過大に過
ぎるめで安定して所望の寸法、形状に成形できず、それ
を防止するために第２粗圧延機で特殊な寸法、形状の粗
形鋼片をつくる必要がらり、そのための特別外ロール組
を必要とする等の不都合を生ずるので１５１１０以上と
するのが好ましい。 また、屈曲部の円弧状曲線の半径Ｒを１００ｍより大き
くすると、ウェブを平坦にした場合と同じ障害を生じｍ
３０＋ｕエリ小さくした場合は屈曲角度を小ざくした場
合と同じ障害を生ずるほかに。 粗ユニバ−サル圧延機群のロール当接部分が局部摩耗し
ロール寿命全短縮する。 さて、この様にしてつくられた中間製品は、仕上圧延機
３６において第１（）図（ａｌ〜（ｃ）に示すように仕
上成形される。 第１（）図（ａ）〜ｆ、）は、同一のロール組に旋削さ
れ使用されるロール孔型と圧延材の関係を示しており、
その主要点はウェブ屈曲部の中心軸が１５００〉α１〉
α２〉α３〉・・・・・・〉９０°の角度で交叉しかつ
屈曲部の円弧状曲線凡の半径が１ ＋） Ｏｓｕｎ ＞
Ｒ１＞ Ｒ２〉Ｒ３〉・・・・・・＞５ｍの曲線で接
続する連続した３個以上の孔型で構成することである。 この工程においては、屈曲部會可能な限υ滑らかに曲げ
加工することが肝要であり、はとんど延伸せずに曲げ加
工することが必要であり、このために３個以上の工程全
必要とする。 曲げ半径Ｒｓと角度α１の最小値は製品の形状により定
まる。α、［ついては、このような断面形状の熱間圧延
において曲げ角度’１９１）’ とする場合。 ロール孔型の当接部は９０″±２″程度とするのが通例
であるので、ここでいう９０″はこの意味を含むものと
する。 上限の上記Ｒ１及びαＩは、粗ユニバ−サル圧延機群に
採用した半径Ｒおよび角度αに規制される。 一方、従来の方法においては第３図（ｂ）に示すように
冷間で一回のプレス曲げを行なうので、第５図の欠陥が
生じやすくそのため高価な鋼材を使うとか、溶接費用が
嵩む等の難点があり、そのほかに屈曲部を局部加熱する
ことが考えられるが、この場合は特別な加熱装置紮必要
とし工業的に実用的でない。 以上述べたように本発明においては、熱間圧延により曲
げカロエを緩やかに行なうので曲は部の割れけ全く心配
がなくかつ通常の圧延設備を用いて。 ロールを交換するのみで所望の十字性用異形形鋼を製造
できる。 また本発明は、第８図（ｂ）に示す設備配置にても可能
であシ、その場合には適当な加熱後［３１で加熱した鋳
片または鋼塊ｖｉｌ−第１粗圧延機３２で粗造形し第２
粗圧延機３３で再び粗造形稜、粗ユニバーサル圧延機群
３４．３５で中間造形し、仕上圧延機群４２，４３．４
４で仕上造形する。 このとき粗二二バーサル圧延機群３４．３５のロールと
被圧延材の関係は第９図（ｂ）のようになるが、第９図
（Ｃ）のよりに一方（上側）のフランジとウェブの角度
を９（］０ とし仕上工程に便ならしめる等若干の形状
変更も有効である。 仕上圧延工程においては、仕上圧延機群４２゜４３．４
４に対してそれぞれ第１０図（、） （ｂ） （ｃ）の
状態に加工するが、それぞれ第１０図（ｄ） （ｅ）（
ｆ）に示すようなロール【または工具】と被圧延材の関
係としてもよい。又、第１０図（ｅ） ’に無駆動ロー
ル構成としてもよい。 １ 本発明の実用範囲は、第１１図及び第１３図に示す寸法
Ｂ（Ｂ＝ 具（（Ｗ−Ｆ ）／２−ｈ ） ）が一つ
の制約と々るが、常用されるＨ形鋼についての計算値は
第１表に示すようにかり１本発明は実用上はとんどの寸
法のＨ形鋼に適用可能である。 また本発明は、第１２図（ａ） （ｂ）に示すような断
面の柱に使用源れる左右非対称の第１３図に示すような
異形形鋼の製造にも適用可能であり、この場合の適用範
囲は第１１図の異形形鋼の場合と同様である。 ２ 第 １ 表 単位；酵 次に本発明の実施例について従来法と比較して説明する
。 製造条件を第２表に示すが、材料ｒ〜■は全て硫黄含有
量が０．０１６％の成分會有する２５０ｍ厚”１１００
．幅の連続鋳造スラブから、第８図（ａ） Ｋ示す製造
設備にエリ製造し友ものであシ、第８図（ａ）の加熱装
置４ｏで、１２５０Ｃに加熱後第２粗圧延機３３で通常
の孔型シールを用いて１５ノぞスの圧延を行なった後、
粗ユニバーサル圧延機群３４，３５．仕上圧延機３６を
通して圧延したものである。 このうち従来法による材料■は、粗ユニノ々−サル圧延
機群、仕上圧延機に通常のロールを用いて。 通常のＨ（Ｗ６００藺Ｘ Ｆ ２００寵）形状に熱間圧
延後、冷間プレス加工に１って第１１図に示す異形形鋼
に仕上げたのに対し１本発明法による材料■は、粗ユニ
バーサル圧延機群に第９図（ｂ）に示す形状、第２表に
示す寸法のロールを用い、仕上圧延機に第２表に示す形
状のロールを用いて、ウェブ折り曲は部が上に凸の姿勢
で熱間圧延することにニジ第１１図に示すよう力異形形
鋼に仕上げたものである。材料■は使用設備、ロール形
状０寸法は本発明法と同一であるが、ウェブ折り曲げ部
を下に凸の圧延姿勢で熱間圧死したものである。材料ｙ
ｕ、使用設備、上に凸の圧延姿勢、Ｐ間圧延で第１１図
に示すような異形形鋼に仕上げることは本発明法と同じ
であるが、粗ユニバーサル圧延機ロール孔型のみ？用い
たものである。 各々の、熱間圧延条件、最終仕上り後の異形形鋼製品（
＠１１図）の寸法、形状、割れ発生率を第２表に示すが
、これから明らかなように、熱間圧延後に冷間ブレス加
工により仕上げられた従来法に比較して、適正な圧延姿
勢、ロール孔型によって熱間圧延条件げされた本発明法
による異形形鋼製品は、寸法、形状面で遜色がなく、硫
黄含有量が極度に少ない材料でなくても割れ発生率を非
常に低くおさえることができ、非常に良好なものが得ら
ｊることがわかる。 ５ また、不適当な圧延姿勢により熱間圧延し友材料■は、
ロール冷却水環が屈したウェブ部に滞留するため、屈曲
予定部のウェブ中心温度が極度に低下し１割れ発生の増
大、更に爬品寸法、形状の曲げ成形されるために、製品
形状が不良で、圧延作業も円滑ではなかった。、それに
対し２本発明法はウェブ部の温度を高温に保持すること
ができ。 圧延作業も円滑であり、このような異形形鋼を製造する
合理的で経済的な方法である。 ６
直交し々ければならないのであるが、そのためにはＨ形
鋼のウェブを圧延方向と平行に次式の条件を満足するよ
うに屈曲する必要がある。 ａ＝ｔ１５＋＋ｔｘ＋Ｊ”ｉ）／ｚ〕ａここで０；（）
とすると曲げ半径Ｒが小さくなり素材に苛酷な変形を強
いるため第５図（ａ） 、 （ｂ）に示す割れ欠陥Ｋを
生じ易く、逆に０を太きくｔ、Ｒも大きくして素材の変
形負荷を軽減すると溶接材料を多く消費Ｉ−たり、ある
いは特殊な溶接法を必要とし溶接費用の高騰をまねく。 一般に板の曲げ加工限界は１曲げ半径？Ｆｔ、板厚’２
ｔとしてＲ／ｌで表わされるが、第６図はＲ／ｌとｔお
工ひＯの関係を示すものである。 図かられかるように、同じ板厚の場合にはＣを大きくす
るほど曲げ加工限界Ｒ／ｌが大きくなり素材に要求され
る変形能は軽減さするが、ｔが大きくなるほどその効果
が小さくなりいたずらに溶接材料使用量のみを増加させ
る。 々お、一般の材料ではＣ＝０の場合のように１％／ｌ〈
１ぐ）曲げ加工では割ね欠陥が発生【−１易く々ると言
われている。 一方第７図は素材の硫黄含有量ＳとＲ／ｌの関係を示す
ものであるが、ｔが大きく硫黄含有量Ｓが増加するほど
割れ欠陥が生じ易く々ることを示している。 このため例えば、硫黄含有量の非常に少ない素材全使用
し、０を０にして溶接費用を軽減することが考えられる
が、鋼材には不可避的に少量の硫黄が含まれており、こ
れ？極度に除去するには特別な処理を必要とし、それだ
け高価な素材となる。 更に、十字柱に用いるような比較的断面寸法の大きい素
材を長手方向に冷間でプレス曲げ加工するには大き々力
を要し１機械設備も大形のものが必要であり加工長さも
おのずと制限される。 このように従来の方法においては１通常市販される品質
の素材を用いる場合、ウェブ曲げ加工時の割ね欠陥の発
生の危険が大きく、これを防止するべく０を太き（Ｌ、
、Ｒ／ｌ？大きくすると溶接材料費が嵩み、逆にＣを小
さくし溶接材料費を軽減するべく例えば硫黄含有量の少
ない素材を求めると素材費が嵩む。ざらに、プレス加工
機の能力上製作長ざに制限がある１、等の難点がある。 本発明は、上記従来法の難点全排除して、十字柱の作υ
方として最も合理的経済的と考えられる第２図（ご）の
方法に適した異形形鋼の製造方法を提供せんとするもの
でその要旨は、Ｈ形鋼のウェブ厚中心軸延長線が直交す
るように折曲げた形状の異形形鋼を熱間圧延にニジ製造
するに際し、Ｈ形粗形鋼片の粗圧延過程においてそのウ
ェブ折曲は予定部全熱間圧延により予め凸状に折曲は成
形し。 次いでこのウェブ折曲げ部を上に凸にした状態でウェブ
厚中心軸延長線が直交するように折曲げ成形を行なうこ
とを特徴とする異形形鋼の製造方法である。 第８図（ａｌは、十字柱用異形形鋼會製造するための設
備配置の例であり５本発明において粗形鋼片ケつくる工
程は通常のＨ形鋼の製造の場合と同じである。 すなわち、第８図（、）において、適当な加熱装置３１
で加熱された鋼塊または連鋳スラブ（図示省略〕は分塊
圧延機または第１粗圧延機３２で粗造形さ１．第２粗圧
延機３３に供給される。この場合、第１粗圧延機で粗造
形された鋼片の濁度が低過ぎた）あるいは後工程との能
力差等に工り滞留を生ずる場合には、鋼材移送設備３７
の途中に設置された加熱または保熱設備３８を用いて加
熱または保熱後第２粗圧延機３３に供給される。そして
軽度の欠陥はこの径路中に設置されたホントスカーファ
−３９を用いて表面手入れされる。その際第１粗圧延機
で粗造形された粗形鋼片の温度が極度に低下している場
合、または大きな欠陥が発見された場合には、充分な手
入後別の加熱装置４０で加熱し、第２粗圧延機３３に供
給される。 また素材が鋳片の場合には加熱装置４０のみケ用い加熱
後直ちに第２粗圧延機３３１Ｃ供給することもできる。 第２粗圧延機３３は、孔型ロールを組込んだ２重逆転式
圧延機であり、鋼材を所定のＡス回数で所定の寸法、形
状に圧延し移送設備４１ｆｉ−経由して、粗形鋼片を粗
ユニバーサル圧延機群３４ 、３５に供給する。 既に述べたように、ここまで４は通常のＨ形鋼の製造と
ほぼ同じである。粗ユニバーサル圧延機群３４．３５に
おいては、粗形鋼片を所定の往復ノ々スで製品直前の断
面寸法、形状まで圧延するが。 この場合のロールと被圧延材の関係全第９図（ｂ）に示
す。 第９図（ｂ）において鋼材４８は、ユニバーサル圧延機
３４においては水平ｐ−ル４５．４５’でウエフヲζ水
平ロール４５．４５’ とたてロール４６．４６’にエ
ルフランジを加工され、エツジヤ−圧延機３５において
水平ロール４７．４７’によりフランジ先−を繰返し加
工されるが、この場合図示のようにウェブの所定個所を
、ウェブ管上に凸にα＝１５０’〜１．８ ＋１０未満
の角度で屈曲せしめ、屈曲部のＲｔ３ｏ〜ｌ （＋ （
ｌ ｍの円弧状曲線で接続した状態で圧延することが肝
要でおる。 すなわちこのような圧延においては、若干のロール冷却
水がウェブ上に滞留するだけでもウェブ温度低下の一因
となるので、特に屈曲予定部分については遺漏水を滞留
させ力いように迅速に排除する必要がある。そのために
ウェブを上に凸に屈曲した状態で圧延するとよいのであ
る。このようにするとウェブ下面にできる熱気が屈曲部
下部に蓄積てれて湯度低下を防止する効果もある。 屈曲角度は、第９図（ａ）に示すように鋼材５３のウェ
ブを平坦にした場合は、粗ユニバーサル圧延機群のロー
ル５（１，５＋１’ 、５１．５１’、５２゜５２′を
通常のＨ形鋼と共用できる利点はあるものの１次工程の
仕上圧延において成形負荷が大きすぎ、形状を損ね、あ
るいは圧延不能となることにもつながるので１８０°未
満とするべきである。 また、１５０’以下と小さくすると粗ユニバーサル圧延
機群の初期圧延において屈曲部分の局部変形が過大に過
ぎるめで安定して所望の寸法、形状に成形できず、それ
を防止するために第２粗圧延機で特殊な寸法、形状の粗
形鋼片をつくる必要がらり、そのための特別外ロール組
を必要とする等の不都合を生ずるので１５１１０以上と
するのが好ましい。 また、屈曲部の円弧状曲線の半径Ｒを１００ｍより大き
くすると、ウェブを平坦にした場合と同じ障害を生じｍ
３０＋ｕエリ小さくした場合は屈曲角度を小ざくした場
合と同じ障害を生ずるほかに。 粗ユニバ−サル圧延機群のロール当接部分が局部摩耗し
ロール寿命全短縮する。 さて、この様にしてつくられた中間製品は、仕上圧延機
３６において第１（）図（ａｌ〜（ｃ）に示すように仕
上成形される。 第１（）図（ａ）〜ｆ、）は、同一のロール組に旋削さ
れ使用されるロール孔型と圧延材の関係を示しており、
その主要点はウェブ屈曲部の中心軸が１５００〉α１〉
α２〉α３〉・・・・・・〉９０°の角度で交叉しかつ
屈曲部の円弧状曲線凡の半径が１ ＋） Ｏｓｕｎ ＞
Ｒ１＞ Ｒ２〉Ｒ３〉・・・・・・＞５ｍの曲線で接
続する連続した３個以上の孔型で構成することである。 この工程においては、屈曲部會可能な限υ滑らかに曲げ
加工することが肝要であり、はとんど延伸せずに曲げ加
工することが必要であり、このために３個以上の工程全
必要とする。 曲げ半径Ｒｓと角度α１の最小値は製品の形状により定
まる。α、［ついては、このような断面形状の熱間圧延
において曲げ角度’１９１）’ とする場合。 ロール孔型の当接部は９０″±２″程度とするのが通例
であるので、ここでいう９０″はこの意味を含むものと
する。 上限の上記Ｒ１及びαＩは、粗ユニバ−サル圧延機群に
採用した半径Ｒおよび角度αに規制される。 一方、従来の方法においては第３図（ｂ）に示すように
冷間で一回のプレス曲げを行なうので、第５図の欠陥が
生じやすくそのため高価な鋼材を使うとか、溶接費用が
嵩む等の難点があり、そのほかに屈曲部を局部加熱する
ことが考えられるが、この場合は特別な加熱装置紮必要
とし工業的に実用的でない。 以上述べたように本発明においては、熱間圧延により曲
げカロエを緩やかに行なうので曲は部の割れけ全く心配
がなくかつ通常の圧延設備を用いて。 ロールを交換するのみで所望の十字性用異形形鋼を製造
できる。 また本発明は、第８図（ｂ）に示す設備配置にても可能
であシ、その場合には適当な加熱後［３１で加熱した鋳
片または鋼塊ｖｉｌ−第１粗圧延機３２で粗造形し第２
粗圧延機３３で再び粗造形稜、粗ユニバーサル圧延機群
３４．３５で中間造形し、仕上圧延機群４２，４３．４
４で仕上造形する。 このとき粗二二バーサル圧延機群３４．３５のロールと
被圧延材の関係は第９図（ｂ）のようになるが、第９図
（Ｃ）のよりに一方（上側）のフランジとウェブの角度
を９（］０ とし仕上工程に便ならしめる等若干の形状
変更も有効である。 仕上圧延工程においては、仕上圧延機群４２゜４３．４
４に対してそれぞれ第１０図（、） （ｂ） （ｃ）の
状態に加工するが、それぞれ第１０図（ｄ） （ｅ）（
ｆ）に示すようなロール【または工具】と被圧延材の関
係としてもよい。又、第１０図（ｅ） ’に無駆動ロー
ル構成としてもよい。 １ 本発明の実用範囲は、第１１図及び第１３図に示す寸法
Ｂ（Ｂ＝ 具（（Ｗ−Ｆ ）／２−ｈ ） ）が一つ
の制約と々るが、常用されるＨ形鋼についての計算値は
第１表に示すようにかり１本発明は実用上はとんどの寸
法のＨ形鋼に適用可能である。 また本発明は、第１２図（ａ） （ｂ）に示すような断
面の柱に使用源れる左右非対称の第１３図に示すような
異形形鋼の製造にも適用可能であり、この場合の適用範
囲は第１１図の異形形鋼の場合と同様である。 ２ 第 １ 表 単位；酵 次に本発明の実施例について従来法と比較して説明する
。 製造条件を第２表に示すが、材料ｒ〜■は全て硫黄含有
量が０．０１６％の成分會有する２５０ｍ厚”１１００
．幅の連続鋳造スラブから、第８図（ａ） Ｋ示す製造
設備にエリ製造し友ものであシ、第８図（ａ）の加熱装
置４ｏで、１２５０Ｃに加熱後第２粗圧延機３３で通常
の孔型シールを用いて１５ノぞスの圧延を行なった後、
粗ユニバーサル圧延機群３４，３５．仕上圧延機３６を
通して圧延したものである。 このうち従来法による材料■は、粗ユニノ々−サル圧延
機群、仕上圧延機に通常のロールを用いて。 通常のＨ（Ｗ６００藺Ｘ Ｆ ２００寵）形状に熱間圧
延後、冷間プレス加工に１って第１１図に示す異形形鋼
に仕上げたのに対し１本発明法による材料■は、粗ユニ
バーサル圧延機群に第９図（ｂ）に示す形状、第２表に
示す寸法のロールを用い、仕上圧延機に第２表に示す形
状のロールを用いて、ウェブ折り曲は部が上に凸の姿勢
で熱間圧延することにニジ第１１図に示すよう力異形形
鋼に仕上げたものである。材料■は使用設備、ロール形
状０寸法は本発明法と同一であるが、ウェブ折り曲げ部
を下に凸の圧延姿勢で熱間圧死したものである。材料ｙ
ｕ、使用設備、上に凸の圧延姿勢、Ｐ間圧延で第１１図
に示すような異形形鋼に仕上げることは本発明法と同じ
であるが、粗ユニバーサル圧延機ロール孔型のみ？用い
たものである。 各々の、熱間圧延条件、最終仕上り後の異形形鋼製品（
＠１１図）の寸法、形状、割れ発生率を第２表に示すが
、これから明らかなように、熱間圧延後に冷間ブレス加
工により仕上げられた従来法に比較して、適正な圧延姿
勢、ロール孔型によって熱間圧延条件げされた本発明法
による異形形鋼製品は、寸法、形状面で遜色がなく、硫
黄含有量が極度に少ない材料でなくても割れ発生率を非
常に低くおさえることができ、非常に良好なものが得ら
ｊることがわかる。 ５ また、不適当な圧延姿勢により熱間圧延し友材料■は、
ロール冷却水環が屈したウェブ部に滞留するため、屈曲
予定部のウェブ中心温度が極度に低下し１割れ発生の増
大、更に爬品寸法、形状の曲げ成形されるために、製品
形状が不良で、圧延作業も円滑ではなかった。、それに
対し２本発明法はウェブ部の温度を高温に保持すること
ができ。 圧延作業も円滑であり、このような異形形鋼を製造する
合理的で経済的な方法である。 ６
第１図は、十字柱の断面形状を示す図。
第２図は、十字柱の各種の作り方の説明図、第３図は、
従来の異形形鋼の作り方の説明図。 第４図は、異形形鋼管溶接して十字柱を作るときの溶接
間隔Ｏと素材折り曲げ角Ｒ との関係の説明図。 第５図は、冷間曲げ加工により発生する割れの説明図。 第６図は、ウェブ厚ｔとＲ／ｌと０との相関を示す図。 第７図は、素材Ｓ含有率と曲げ加工割れ発生を説明する
図。 第８図は、熱間圧延機配列の例の概略平面図。 第９図は、仕上圧延前の中間圧延孔型を説明する図、 第１０図は、仕上圧延孔型の説明図。 第１１図は、対称曲げ加工した異形形鋼の寸法関係を断
面で示した図、 第１２図は、非対称曲げ加工きれた異形形鋼で８ つくった柱を断面で示した図。 第１３図は、非対称曲げ加工された異形形鋼の寸法関係
を断面で示した図である。 Ｗ・・・ウェブとその長さ、Ｆ・・・フランジ、１〜８
・・・板部材、９・・・Ｈ形鋼、１０．１１・・・Ｔ形
鋼。 １２．１３・・・９（）０屈曲せしめ７’ｃＨ形鋼、
１４・・・Ｈ形鋼、１５．１５’・・・プレス金型、３
１・°°加熱装置、３２・・・圧延機、３３・・・第２
粗圧延機。 ３４．３５・・・粗ユニバーサル圧延機、３６・・・仕
上圧延機、３７・・・鋼材移送設備、３８・・・加熱又
は保熱１ｔＨ１１１，３９・・・ホットスカーファ−，
４０・・・加熱装置、４１・・・移送設備、４２，４３
．４４・・・仕上圧延機、４５．４５’・・・水平ロー
ル、４６・・・４６′・・・竪ロール、４７．４７’・
・・水平ロール。 ４８．５３・・・鋼材。 ５（１，５（１’ 、５１．５１’ 、５２．５２’
・・・粗ユニバーサル圧［１１’の四−ル。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 信２名 ９ 本 本 旧 −文 ０１ − ダ
従来の異形形鋼の作り方の説明図。 第４図は、異形形鋼管溶接して十字柱を作るときの溶接
間隔Ｏと素材折り曲げ角Ｒ との関係の説明図。 第５図は、冷間曲げ加工により発生する割れの説明図。 第６図は、ウェブ厚ｔとＲ／ｌと０との相関を示す図。 第７図は、素材Ｓ含有率と曲げ加工割れ発生を説明する
図。 第８図は、熱間圧延機配列の例の概略平面図。 第９図は、仕上圧延前の中間圧延孔型を説明する図、 第１０図は、仕上圧延孔型の説明図。 第１１図は、対称曲げ加工した異形形鋼の寸法関係を断
面で示した図、 第１２図は、非対称曲げ加工きれた異形形鋼で８ つくった柱を断面で示した図。 第１３図は、非対称曲げ加工された異形形鋼の寸法関係
を断面で示した図である。 Ｗ・・・ウェブとその長さ、Ｆ・・・フランジ、１〜８
・・・板部材、９・・・Ｈ形鋼、１０．１１・・・Ｔ形
鋼。 １２．１３・・・９（）０屈曲せしめ７’ｃＨ形鋼、
１４・・・Ｈ形鋼、１５．１５’・・・プレス金型、３
１・°°加熱装置、３２・・・圧延機、３３・・・第２
粗圧延機。 ３４．３５・・・粗ユニバーサル圧延機、３６・・・仕
上圧延機、３７・・・鋼材移送設備、３８・・・加熱又
は保熱１ｔＨ１１１，３９・・・ホットスカーファ−，
４０・・・加熱装置、４１・・・移送設備、４２，４３
．４４・・・仕上圧延機、４５．４５’・・・水平ロー
ル、４６・・・４６′・・・竪ロール、４７．４７’・
・・水平ロール。 ４８．５３・・・鋼材。 ５（１，５（１’ 、５１．５１’ 、５２．５２’
・・・粗ユニバーサル圧［１１’の四−ル。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 信２名 ９ 本 本 旧 −文 ０１ − ダ
Claims (1)
- （１）Ｈ形鋼のウェブ厚中心軸延長線が直交するように
折曲げた形状の異形形鋼を熱間圧延により製造するに際
し、Ｈ形粗形鋼片の粗圧延過程においてそのウェブ折曲
げ予定部を熱間圧延により予め凸状に折曲げ成形し１次
いでこのウェブ折曲げ部を上に凸にした状態でウェブ厚
中心軸延長線が直交するように折曲げ成形を行なうこと
を特徴とする異形形鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227882A JPS58128202A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異形形鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227882A JPS58128202A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異形形鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128202A true JPS58128202A (ja) | 1983-07-30 |
Family
ID=11800893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227882A Pending JPS58128202A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異形形鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0881004A2 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-02 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Verfahren zum Walzen von Stahlprofilen |
| JP2007513298A (ja) * | 2003-11-26 | 2007-05-24 | カリーニャ マニュファクチャリング カンパニー プロプライエタリー リミテッド | ブラケットストリッピングの改良 |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP1227882A patent/JPS58128202A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0881004A2 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-02 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Verfahren zum Walzen von Stahlprofilen |
| EP0881004A3 (de) * | 1997-05-30 | 2000-12-27 | SMS Demag AG | Verfahren zum Walzen von Stahlprofilen |
| JP2007513298A (ja) * | 2003-11-26 | 2007-05-24 | カリーニャ マニュファクチャリング カンパニー プロプライエタリー リミテッド | ブラケットストリッピングの改良 |
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