TW565474B - Hot-rolling mill, method of manufacturing fine grain steel, and continuous hot rolling method - Google Patents
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565474 A7 _B7 五、發明説明(1 ) (技術領域) 本發明有關於熱軋裝置(熱間壓延裝置)及熱軋方法 ,特別是爲了製造具有細粒肥粒鐵爲主體之微細組織之鋼 板之熱軋裝置及熱軋方法。 (背景技術) 通常做爲提高鋼材之機械的性質之手段,採取設法使 鋼材之組織微細化之手段係屬於習知。鋼材之機械的性質 變高之後可達成鋼構造物之輕量化等很多之利益。製造微 細組織之鋼,換言之製造細粒鋼之方法乃到現在爲止被提 案了很多種,其中代表性者①大軋縮率輥軋法,②控制輥 軋法。 其中關於①之大軋縮率輥軋法有日本專利公報特開昭 58 — 1 23823號,或特公平5 — 65564號有記 載者。詳述之,同法係藉由對於沃斯田鐵粒施加大的軋縮 而促進自沃斯田鐵(r )相至肥粒鐵(^ )相之應變誘起 變態(歪誘起變態),由而求組織之微細化者。 再者②之控制輥軋法乃,在於成分中含有Nb或T i ,不但藉Nb、 Ti之析出強化作用而容易達成高張力化 ,且由N b、T i之沃斯田鐵粒之再結晶抑制作用,在實 施低溫輥軋(肥粒鐵領域輥軋)時,可以促進自r相至^ 相之應變誘起變態以資達成肥粒鐵粒之微細化之方法。 按控制輥軋法係以低溫域(8 0 0 °C以下)來實施精 加工輥軋,所以被輥軋材之變形阻抗非常之大’所以對於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· • J— · 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4 - 565474 A7 ____ B7_ 五、發明説明(2 ) 輥軋裝置之負載大之不合宜之情形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面,大軋縮率輥軋法乃如上述特公平 5 - 6 5 5 6 4號所示,無法以一般之熱軋板條輥軋機( Hot Stdp Mill )來工業的地實施須使用特殊之輥軋裝置。 因爲如上述各公報所示需要依靠通常之輥軋裝置無法實現 之咼輕軋率(High Rolling Reduction Ratio )(例如 4 0 % 以上)來連續地實施輥軋之緣故。 實施上述之大軋縮率輥軋法而工業的,商業的製造細 粒鋼時,除了無法使用通常之熱板條輥軋機形成之輥軋裝 置之外仍有下述之問題。 i )爲了實施有軋縮,換言之爲了實施高軋縮率之輥 軋起見,很容易發生起因輥軋負載之不合宜之情形。換言 之,輥軋負載之到達於輥軋裝置所固有之限界値(輥軋率 功率之限定及機械強度)而輥軋變爲不可能之情形也有。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,關於被輥軋材也會發生無法實現規定之軋縮率, 或發生很大之端板變薄(edge-drop )。無法獲得規定之軋 縮率之理由乃,特別是在於輥軋裝置之出側之板厚係2 mm以下且軋縮率係4 0%以上時等,由於不但輥軋負載 大,且變形阻抗高,所以輥子偏平會變大之緣故,此時爲 了實施高軋縮輥軋地盡力的施加軋縮也無法提高軋縮率。 而板端變薄(edge-drop )會變大之理由係由於在於被輥軋 材之邊緣(寬方向之端部)附近會有高負載之作用之緣故 。無法獲得良好之板輪廓。 ϋ )被輥軋材之溫度維持困難亦是很大的課題。使用 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 複數台之輥軋機而實施高軋縮率之輥軋時,由於加工發熱 ,而被輥軋材之溫度上昇也會顯著,要維持於適合於大軋 縮輥軋法之溫度(A r 3變態點〜A r 3 + 5 0 °C之範圍) 係很不容易之緣故。由於被輥軋材之被加送,而移送速度 (喂進速度)增加時應變速度變高而會增加加工發熱,因 此更不容易維持溫度也。 iii )關連於輥之熱負載之不合宜之情形亦容易發生, 實施高軋縮率之高負載之輥軋時,被輥軋材之加工發熱也 變高,該份量地輥之熱負載也變高。該結果容易發生輥之 在其中央部而直徑會擴大之”熱***” (thermal-crown) 。由熱***之程度而有時亦有藉冷卻輥仍無法解消之情形 。被輥軋材之形狀變劣,而無法安定地通板(插通輥軋板 )也有可能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 iv )軋輥之摩耗激烈,被輥軋材之形狀(中央***) 之情形更加劣化。在於高軋縮率,高負載之輥軋時,被施 加於輥之熱的負載或力學的負載高因此輥之摩耗很容易進 行。而輥之與被輥軋材之板端接觸之部份即由於輥軋負載 高所以摩耗之進行特別快,易使被輥軋材之輪廓(形狀) 之品質顯著地降低。又輥容易摩耗時,爲了輥之硏磨或更 換等之維修之成本也會顯著地提高。 於是本發明之目的乃提供一種可以解決關於細粒鋼熱 軋鋼板之製造之上述問題。而順暢地製造上述鋼板之熱軋 裝置以及細粒鋼製造方法。 又,本發明之目的乃提供在於費用對效果之面也優異 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6- 565474 A7 B7 五、發明説明(4 ) 之適合於製造細粒鋼熱軋鋼板之連續熱軋方法。 再者本發明之目的乃提供一種使用可以製造薄板之熱 軋裝置,以資順暢的製造厚板之連續熱軋方法者。 (發明之揭示) 本發明乃主要係在於輥軋被輥軋材以資製造鋼板之熱 軋裝置中,具備:配置於前段之輥軋機,及係配置於後段 之複數台之輥軋機,且具有包含等效輥徑係未滿6 0 0 mm之一對之異徑加工輥軋機之異徑輥輥軋機,或包含各 直徑之未滿6 0 0 m m之一對加工輥之極小徑加工輥軋機 之輥軋機,及配置於上述後段之至少一台之上述輥軋機之 出側之,用於冷卻上述被輥軋材用之冷卻機構爲其特徵者 〇 本例中所謂「等效輥徑」乃關於異徑輥輥軋機中。上 下一對之異徑加工輥之直徑之平均値而言。 再者,上述冷卻機構乃幕牆型(cimain wall type)冷 卻熱爲宜。按「幕牆型冷卻器」乃從上方及下方而以帘幕 狀之疊連而以層狀地流過大量之冷卻水而全寬度地接觸於 被輥軋材之上下面之型式之冷卻機構而言。 又,配置於上述前段及上述後段之上述輥軋機中,至 少配置於上述前段之輥軋機係包含複數台之C V C輥軋機 〇 按「c V C輥軋機」係其外徑係於軸長方向連續的變 化之軋輥,並包含對於軸長方向之移動可能者(CVC輕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 565474 A7 B7 五、發明説明(5 ) )之輥軋機。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,最好上述異徑輥輥軋機之上述之一對異徑加工輥 之上述等效輥徑或上述極小徑輥輥軋機之上述加工輥之輥 徑係5 5 0 m m以下。 又,最好上述異徑輥輥軋機之上述加工輥或上述極小 徑輥輥軋機之上述加工輥係被賦予C V C機能及彎曲機能 者。 本案中所謂「CVC機能」乃該軸長方向地外徑之連 續地變化之輥之移動於軸長方向以資實施輥間隙形狀之變 更控制之機能者。 又所謂「彎曲機能」乃對於輥施加彎曲力(彎曲矩) ,以資變化「輥間隙形狀」之機能者。 再者,配置於上述前段及上述後段之上述輥軋機中, 再附設於至少其中之一台輥軋機之對於上述輥軋機之輥表 面供給潤滑劑之潤滑劑機構者。 又,最好上述潤滑劑供給機構係供給,將微粒之固體 潤滑劑含於黃油之潤滑劑者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又上述熱軋裝置乃最好在於最後段台之輥軋機之出側 ,再備有配置於上述被輥軋材之流動方向之上述冷卻機構 之下游側之將流體噴射於上述輥軋材以資去除存在於上述 被輥材之冷卻水之流體噴射噴霧器者。 再者上述流體噴射噴霧器係包含,對於上述被輥軋材 而從上述被輥軋材之上方而朝向上述被輥軋材之流動方向 之上游側之斜下方地,擴開於上述被輥軋材之寬方向地噴 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565474 A7 B7 五、發明説明(6 ) 出加壓水之複數之噴嘴者。 一種細粒鋼製造方法,主要乃用於輥軋被輥軋材以資 製造細粒鋼之方法中,其特徵爲: 將被加熱之上述被輥軋材供給於,具有配置於前段之 輥軋機及配置於後段之輥軋機之輥軋裝置,配置於上述輥 軋裝置之上述後段之輥軋機係備有直徑5 5 Omm以下之 加工輥, 在於配置於上述輥軋裝置之上述後段之上述輥軋機之 流動方向之前及後而一面冷卻上述被輥軋材,一面使上述 累積應變之能達到0 · 9以上地將被輥軋材施予輥軋者。 本案中所謂「應變」(歪為)乃,於各輥軋機之入側 之被輥軋材之厚度h。與出側之厚度h i之差除兩者之平均 厚度者。 ε = (ho-hi)/! (h〇+hi)/2} 又,累積應變(累積歪❖)係將在於後段之複數台( 例如3台,2台亦有可能)之各輥軋機(比這些上遊側之 台之輥軋機之影響力小因此忽視之)之應變,考慮了對於 金屬組織之影響之強度而予以加重積算者, 如設最後段之台,其前面之台,再其前面之台之應變 分別定爲ε η,ε η - i,ε n - 2時,以 £c=8n-\-£n-l//2i~^^n~2// 4 而可代表之ε。而言。 依本發明之細粒鋼製造方法乃使用上述其中之一之熱 軋裝置,而使上述輥軋裝置,上述後段之上述被輥軋材之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -9 - 565474 A7 B7 五、發明説明(7 ) 累積應變之成爲0·9以上地輥軋上述被輥軋材爲特徵者 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,最好,對於出自最後台之上述輥軋機之直後之上 述被輥軋材而以每秒2 0 °C以上之溫度降下率地予以冷卻 〇 本發明乃主要係連續的熱軋被輥軋材以資製造鋼板之 方法中,將被加熱之上述被輥軋材,供給於具有串聯地配 置於前段及後段之複數台之輥軋機之輥軋裝置,使用上述 輥軋裝置而使上述被輥軋機之累積應變之成爲〇.6以上 地一面輥軋上述被輥軋材,一面在於上述輥軋裝置之上述 後述之1台以上之上述輥軋機之出側冷卻上述被輥軋材爲 其特徵者。 又,最好,上述被輥軋材之輥軋完成溫度乃定爲, A r 3變態點一 5 0 t以上,且A I* 3變態點+ 5 0 °C以下 之範圍內。 經濟部智慧財產咼員工消費合作社印製 本例中所謂「輥軋完成溫度」乃由設置於被輥軋材之 流動方向之輥軋裝置之下遊側(較所配置之最後段之輥軋 機而數公尺下遊側)之溫度計所計測之被輥軋材之表面溫 度而言。 又,最好,輥軋上述被輥軋材所獲得之鋼板之內部之 平均肥粒鐵粒徑係3〜7 // m程度者。 本發明乃主要係在於輥軋被輥軋材以資製造厚板之連 續熱軋方法中,輥軋被輥軋材而可以製造薄板地將被加熱 之上述被輥軋材供給於具有串聯的配置於前段及後段之複 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 數台之輥軋機之輥軋裝置,不使用上述_軋裝置之配置於 上述後段之複數之上述輥軋機之至少一部份,而使用上述 輥軋裝置之靠入側之至少3台之上述輥軋機,而使上述被 輥軋機之累積應變之成爲0 · 2 5以下或供於使用之上述 輥軋機之最後段之上述輥軋機之軋縮率之成爲1 2 %以上 地一面_軋上述被輥軋材,一面在於供使用之最後段之上 述輥軋機之出側而將上述被輥軋材予以冷卻爲其特徵者。 本案中所謂「薄板」乃指厚度未滿6 m m之鋼板。「 厚板」係指厚度6 m m以上(5 0 m m程度以下)之鋼板 而言。 又,最好上述被輥軋材之輥軋完成(終了)溫度係不 超過A r 3變態點+ 5 0 °C才行。 本案中「輥軋完成溫度」乃指藉設置於被輥軋材之流 動方向(輥軋進行方向)之輥軋裝置之下遊側(較配置之 最後段之輥軋機之數公尺下遊側)之溫度計所計測之被輥 軋材之表面溫度者。 經濟部智慧財產苟員工消費合作杜印製 又,最好輥軋上述被輥軋材所獲得之上述厚板乃,自 其表面而其厚度之1 / 4之內側之平均肥粒鐵粒徑係3〜 1 0 // rn程度者。 (實施發明之最佳之形態) 下面參照附圖說明,依本發明之一實施形態之熱軋裝 置及使用同裝置之細粒鋼製造方法。 第1圖所示之依本實施形態之熱軋裝置係精加工(製 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(9 ) 品)輥軋裝置,而在被輥軋材P之流動方向(輥軋流向) 之上遊側(不圖示)設有加熱爐及粗(加工)輥軋機,而 在於下遊側(不圖不)即配置有移出平台(Run-out-table) ,及捲鋼機等。 此熱軋裝置(熱間壓延裝置)乃藉連續輥軋該於上遊 側所粗輥軋之被輥軋材P而可以製造,具有微細之肥粒鐵 組織之細粒鋼熱軋鋼板地,如下述之構成。 首先構成熱軋裝置之前後之3台輥軋機而串聯地配置 有所謂C V C輥軋機1,2,3。熱軋裝置之據於最入側 之最入側之位置之C V C輥軋機1乃如第1圖所示被構成 爲如第1圖所示之由加工輥1 a,1 b及背撐輥1 c, 1 d所成之四重之輥軋機,而在加工輥1 a ,1 b具有如 第2A圖所示之***(crown ) (CVC換言之直徑之連續 的變化)。加工輥la ,lb乃如第2B圖及第2C圖所 示可以同時挪移於互相相反之軸長方向,由而可以調整輥 間之位置關係,即可能調整輥間隙。加工輥1 a ,1 b之 徑係定爲7 0 Omm,最大挪移量係分別定爲1 〇 〇mm 〇 其台2台之CVC輥軋機2,3係與CVC輥軋機1 在於此種構成及機能上並不相差之處。 於前段配置如此構成之C V C輥軋機1 ,2,3之理 由乃爲了將輥軋機P之(中央)***狀態之形狀合宜地保 持之目的者。在於後段之異徑輥輥軋機4,5,6 (後述 )係容易發起因於輥軋之加工發熱之熱***(thermal (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12- 565474 A7 B7 五、發明説明(1〇 )
Crown )等,所以藉置於前段之這些CVC輥車L機1,2, 3而預先修正板之***,以資減輕被輥軋材P之中縮軋等 也。 按CVC輥軋機1 ,2,3乃,與單純的實施輥彎曲 (Roll-Bendig )等之手段相比,其輥間隙形狀之變更能力 大,並且以被輥軋材之厚度厚,而***之控制容易之前段 之部份爲中心地予以配置,因此對於實施調整***且實施 大的乳縮之後段之防止通板之不安疋化之點而g有利。 又,藉本實施形態之熱軋裝置乃做爲構成連續於前後 之後段之3台輥軋機而串聯地配置有所謂異徑輥輥軋機4 ,5,6 〇 包含上述之CVC輥軋機1 ,2,3之全台之台間隔 係均等地5 . 5公尺。 相當於從C V C輥軋機1算起之第4台之異徑輥輥軋 機4乃,如第1圖所示,以由加工輥4 a ,4 b及背撐輥 4 c,4 d所構成之四重輥軋機而構成,而做爲加工輥 4a,4b而使用如圖示之不同之直徑之輥者。 並且加工輥4a ,4b之中只對於下部之大徑輥4b 使用馬達等(不圖示)而旋轉驅動。對於上部之小徑之輥 4 a即使之旋轉自如而不賦予驅動地被構成。由於在加工 輥4 a ,4 b附設有彎曲機(不圖示)所以可以對於加工 輥可施加彎曲。又,各加工輥4a,4b亦賦予有CVC 機能,正反各方向地在於1 0 Omm之範圍內使兩者移動 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -Ί訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13- 565474 A7 B7____ 五、發明説明(11 ) 如上所述,對於加工輥4 3 ’ 4 b賦予彎曲機能及 c V c機能所以可提高被輥軋材之形狀之控制性能,可以 獲鋼板之良好輪廓(形狀) 加工輥4 a之直徑爲4 8 Omm ’加工輕4 b之徑係 6 0 0 m m,屬於兩者之平均之等效輕徑係5 4 〇 m m ° 關於此種構成及機能’在於後方之2台之異徑輕之其 他之2台之異徑輥輥軋機5 ’ 6亦有上述之異徑輕輕乾機 4沒有不同之處。再者’異徑輥_昆軋機4 ’ 5 ’ 6之加工 率昆之等效輕徑雖然可以少於5 m m ’惟由強度之觀點 而言大於4 0 〇 m m以上爲合宜。 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 這些3台之異徑輥輥軋機4,5 ,6乃由於等效輥徑 係小徑,及只驅動一方之加工輥(4 b等)由而對於被_ 軋材P有剪斷力之作用’所以得以比較低之輥軋負載也可 以實施軋縮率高(例如軋縮率5 0 % )之輥。因此以小的 輥軋負載就可實施軋縮率高之(例如軋縮率5 0 % )之輥 軋者。因此得以小的輥軋負載就可以實施須要在於被輥軋 材P中形成微細之肥粒鐵組織之大軋縮輥軋等。並且由於 輥軋負載小所以也不致於發生起於輕扁平及板端變薄( Edge-Drop)之不合宜之情形。 第6圖之線圖X 3係表不在於第6台之異徑輥輥軋機 6中,對以厚度2 . 3mm、寬度7 3 0 mm之鋼板(成 份爲C:0-16%、 Si:〇-22%、Mn: 〇.8 2 % )以相同之軋縮率(4 8 % )來輥軋製造時, 隨著加工輥之等效徑之變更而輥軋負載之會如何地變化者 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2⑴Χ297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(12 ) 〇 又,第7圖之線圖X 5乃表示於一定之異徑輥輥軋機 5,6 (加工輥5a,6a之各徑爲480mm,5b, 6 b係6 0 0mm,各輥軋機之等效輥徑爲5 4 0mm) 中欲輥軋與第6圖相同之鋼板時所發生之板端變薄情形者 〇 又第7圖中之線圖X 4係爲了比較而表示,使加工輕 並非異徑輥而是同徑(6 0 0mm之中規模徑)以資輥軋 製造相同之鋼板時所發生之板端變薄情形者。 又做爲本實施形態之一變形例,而如第9圖所示,令 配置於後段之輥替代於異徑輥輥軋機4,5,6而使用包 含有各直徑未滿6 0 0mm之一對之加工輥4 a’ , 4 b ’等之小徑輥輥軋機4 ’ ,5 ’ ,6 ’也可以。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,依本實施形態之熱軋裝置中,對於6台之輥軋 機1〜6之各加工輥均配置有潤滑劑之供給機構。同機構 乃如第3圖中之標號5e ,5 f ,6e ,6 f所示朝向力口 工輥之表面之噴射口及對該處之潤滑劑之推送泵等所構成 。又做爲變形例而不是直接對加工輥表面賦予潤滑劑,而 是對於被輥軋材P之表面賦予潤滑劑而間接的供給於輥表 面亦可以。 再者,在於依本實施形態之熱軋裝置中,潤滑劑乃用 於防止輥表面之摩耗而不是用於降低摩擦係數者。於是做 爲潤滑劑而使用黃油中含有磷酸鈣、雲母、碳酸鈣等之微 粒之固體潤滑劑。由這些固體微粒子之配合,而使用潤滑 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 565474 A7 B7 五、發明説明(13 ) 劑時之各加工輥與被輥軋材P之間之摩擦係數//係約 0 · 2 8或會更高一些。如能確保此程度之摩擦係數就可 以適當地防止被輥軋材P之輥之滑動也。 使用如上所述之潤滑劑時,輥表面與被輥軋材P之間 有上述微粒子之介置而可以防止輥,被輥軋材間之直接接 觸所以可以抑制輥表面之摩耗,而被輥軋材P之形狀可以 良好地維持長時間,又並非將固體微粒子含於鑛油中而是 使之含於黃油中,所以不會有潤滑劑之貯存容器中發生微 粒子沈澱之虞,具有使固體微粒子經常均一地分散於輥表 面上之利點。 第8圖表示由使用潤滑劑所致之輥之減低摩耗之效果 。線圖X 6表示不使用潤滑劑之情形,線圖X 7表示使用 潤滑劑之情形。又,第8圖之橫軸表示加工輥之負載之大 小,縱軸表示加工輥之摩耗量。 再者,在於本實施形態之熱軋裝置中,配置於後段之 3台之異徑輥4 ,5 ,6之各出側上配置有幕牆型( curtain-wall-type )冷卻器。以冷卻器7 B爲例來說明,即 ,如第3圖所示,冷卻器7B乃自上下之頭7B a, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 B b而朝向被輥軋材P之全寬表面,將大量之常溫冷卻 水,以層流狀態,以幕維狀(幕流狀,厚度1 0 m m以上 ,最適厚度1 6 m m )地碰沖,以資強激地冷卻被輥軋材 P ° 冷卻水之量係以被輥軋材P之單位寬度每1公尺 1 0 0〜5 0 0m3/h之範圍內可能調整,由冷卻所致之 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(14 ) 被輥軋材P之溫度下降係成爲2 0°c/s e C以上。 在於幕牆型冷卻器中,通常使用每單位寬度 3 5 0m3/h之冷卻水,惟此時之被輥軋材P之溫度下降 率係,板厚與速度之積係1 2 Omm · mpm時,可達到 6 0〜8 Ot/s e c (包含加工發熱所致之溫度上昇而 4 0 t: / s e c前後)。對於其他冷卻器7 A,7 C亦構 成及機能均相同。 又,在本實施形態之熱軋裝置係在於後段之各輥軋機 4,5,6之出側配置了幕牆型冷卻器,惟冷卻器之設定 台數係不侷限於此例,由被輥軋材之種類等而可以適宜的 變更者。 使用此種幕牆型冷卻器7 A,7 B,7 C而可以抑制 輥軋中之由加工發熱所致之被輥軋材P之溫度上升而將被 輥軋材P保持於適合於大軋縮輥軋法或控制輥軋法之溫度 範圍,同時也可以抑制輥軋後而微細組織之引起粒成長之 情形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又在於第1圖之熱軋裝置之下遊側之移送平台(不圖 示)中也爲了防止粒成長起見以冷卻水而以1 0 °C / s e c以上之速度而冷卻被輥軋材P者。 在於第1圖之熱軋裝置中其最後段台之異徑輥輥乳機 6之出側,自幕牆型冷卻器7 C而離開數百m m〜1 m地 配置有水噴射噴霧器8。這是用於去除由冷卻器7 C而載 置於被輥軋材P上面之冷卻水之同時。如第3圖所示’此 噴霧器8乃,由複數配置之噴嘴8 a而對於被輥軋材P之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -▽ _ 565474 A7 B7___ 五、發明説明(15 ) 表面而從被輥軋材P之上方而朝向被輥軋材P之流動方向 之上遊側斜下方地,使與被輥軋材P之上面之角度成爲 65° (或50〜80°之範圍內)地,以l〇kg/cm2 前後之加壓水,每一個每分鐘3 0 0公升單位地吹出之噴 嘴8 a具備複數個。(本例係四個)。 複數之噴嘴8 a乃如第3圖所示,在於被輥軋材P之 長度方向隔著間隔,且與其寬度方向也隔著間隔地予以配 置而各噴嘴8 a係在於被輥軋材P之寬度方向會擴開的噴 出水者,對於被輥軋材P之寬方向之擴開角係1 5〜 30° ,長度方向之擴開角係1°〜10°爲合宜。(本實 施形態係分別爲2 1 ° ,3 ° )。 使用上述之水噴射噴霧器8時,由於可以順暢地除去 由冷卻機構7之作用而載置於被輥軋材P上之冷卻水’所 以可藉設於其下遊側之各計測器而適當的計測輥軋後之被 輥軋材P,換言之關於製造出之鋼板之種種計測資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按水係比氣體而有質量,因此容易賦予運功能。又容 易取得,所以做爲噴射流體而言可說是合宜。以朝向上遊 側斜下方地噴出加壓水,由而可以防止冷卻水之流至下遊 側(備有計測器側),又使用擴開於被輥軋材P之寬度方 向之噴嘴,由而在於被輥軋材P上之全寬度地可去除冷卻 水等等可能是達成它之好作用之理由。 其他對於各台之輥軋機之加工輥乃,如第3圖所示’ 配置輥冷卻用水之噴射噴嘴(例如標號5 i ,5 j ’ 6 i ,6 j )及去除由它所致之冷卻水之去水板(例如標號 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(16 ) 5g,5h,6g,6h)也。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著表示使用上述之熱軋裝置(第1圖)而實施熱車L 之實施例於下。 對於具有:C:0.16%,Si:0.22%, Μη : 〇 · 82% (其他不含有意量之成份)之化學成份 之鋼而以第1圖所示之輥軋裝置而以厚度2 . 3 3mm, 寬度7 3 Omm之鋼板以三種條件(實施例1〜3 )來製 造。 於下述之表1 - 1表示實施例1之通板預定表(輥軋 條件),於表1 — 2表示實施例2,3之通板預定表。又 表1 — 3係各實施例1 一 3之幕牆型冷卻器7A,7B, 7 C之使用狀況,表1 一 4係各實施例1〜3而在最後段 之輥軋機6之後方所測定之被輥軋材P之精加工溫度。各 表中之「粗軋」係表示粗輥軋裝置。「F 1」〜「F 6」 係表示第1台〜第6台之各輥軋機1〜6。又關於輥軋速 度係不做特別限制,採用一般之熱條輥軋機所常用之輥軋 速度(例如7〜9m/sec)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474
7 B 五、發明説明(17 ) 〔表 1 - 1〕 實施例1 通板預定表(累積應變=0 · 6 5 ) 粗軋 F1 F2 F3 F4 F5 F6 板厚 Mm 40 22.82 12.55 7.53 4.89 3.33 2.33 軋縮率 % 43 45 40 35 32 30 應變 一 0.55 0.58 0.50 0.42 0.38 0.35 累積應變 — 0.65 〔表 1 - 2〕 實施例2,3 通板預定表(累積應變=0 · 92) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔表 1 - 3〕 冷卻條件(幕牆型) 實施例 F4後面 F5後面 F6後面 1 不使用 不使用 使用 2 不使用 不使用 使用 3 使用 使用 使用 粗軋 F1 F2 F3 F4 F5 F6 板厚 Mm 40 25.96 17.39 12.17 7.06 3.88 2.33 軋縮率 % 35 33 30 42 45 40 應變 — 0.42 0.40 0.35 0.53 0.58 0.50 累積應變 一 0.92 -20- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 565474
A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(18 ) 〔表 1 - 4〕 溫度條件 實施例 精加工溫度 1 800〜850 2 800〜850 3 750〜780 表1 - 5表示分別以實施例1〜3所獲得之熱軋鋼板 之肥粒鐵粒徑及機械的性質。在表1 - 5中,「T S」係 抗拉強度,「Y P」係降伏點,「E L」係延伸。又在表 1 一 5中,表1 一 1〜1 一 3所示之輥軋條件之主要者亦 予以倂記。 〔表 1 - 5〕 壓延條f 戸及機械的特性 實施例 幕牆型 累積 肥粒鐵粒徑 TS YP EL 冷卻 應變 β m kg/mm2 kg/mm2 % 1 F6 0.65 6〜9 40 〜50 30 〜40 25 〜30 2 F6 0.92 4 〜4.5 55 〜65 45 〜55 25 〜30 3 F4,F5,F6 0.92 3.5 〜4 57 〜65 49 〜57 26 〜30 TS··抗拉強度,γρ:降伏點,EL:延伸 如表1 - 5所示,在於將累積應變(上述之加重積算 値ee)定爲〇 _ 9 2之實施例2,3乃獲得了具有粒徑係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-21 - 565474 A7 B7 五、發明説明(19 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 // m前後之肥粒鐵組織之機械的性質優異之鋼板。在於 後段之3台(F 4〜F 6 )之出側(後面)而使用幕牆型 冷卻器7 A〜7 C之實施例3即獲得了肥粒鐵粒徑4 // m 程度以下’機械的性質特別優異之鋼板。 第4圖係圖示,對於實施例1〜3所獲得之鋼板,而 有關於肥粒鐵組織之結晶粒之顆粒尺寸(粒徑D (// m乘 一 1 / 2 )與降伏點之關係者。 如圖所示,在於後段3台之輥軋機之累積應變定爲 0 · 65時(第4圖中之群X2)乃顆粒尺寸爲〇 . 43 以下(粒徑5 · 4 // m以上)且降伏點不充分,惟累積應 變定爲0 . 92時,即顆粒尺寸成爲〇 . 5程度(粒徑4 // m程度),而降伏點可以提高到4 5 k g / m m2以上。 第5 A圖,第5 B圖,第5 C圖乃分別對於實施例3 所獲得之鋼板而在於上表面附近,板厚中央附近,下表面 附近地分別表示結晶組織之圖。在板厚內之任何部份均被 形成,粒徑3 // m附近之微細之肥粒鐵組織者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述,依本實施形態時,可以順暢的製造出,具 有微細之肥粒鐵組織。包含抗拉強度、延伸性、韌性、疲 勞強度之強度平衡上優異之細粒鋼熱軋鋼板。又同鋼板之 商業的(產業的)生產也可能者。其理由總括的說明於下 〇 a )配置於後段之2台以上之異徑輥輥軋機4,5, 6或極小徑輥輥軋機4 ’ ,5 ’ ,6 ’乃由於等效輥徑或 雙方(一對)之加工輥小,所以得以低之輥軋負載做可以 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(2〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施大軋縮,換言之實施高軋縮率之輥軋。達成同一軋縮 率之輥軋負載乃加工輥之徑愈小愈小’大致比例於加工輕 徑之緣故(參照第6圖)。輥軋負載變小時即可以消除由 於輥偏平而無法實施高軋縮率輥軋之現象’又由於輥軋輥 之扁平變形量減少之結果板端變薄之情形也可減輕(參P语 第7圖)。 b )設於後段之幕牆型冷卻器7 A,7 B,7 C會抑 制累積應變之0 . 9以上之高軋縮率之輥軋所致之被輥車L 材P之由加工發熱所致之溫度之上昇。同冷卻器7A,7 B,7 C乃如上述以流動之大量冷卻水而強勁地冷卻被輥 軋材P,因此被輥軋材P之被加速時仍然可以將被輥軋材 P維持於適合於實施大軋縮輥軋法之溫度範圍(例如A r 3 變態點〜A r 3 + 5 0 °C )。 如上所述,強勁的冷卻輥軋直後之被輥軋材P由而可 以停止被輥軋材P中之微細組織之粒成長。而所製造之鋼 板中之肥粒鐵組織之結晶粒徑即可細緻到4 // m程度以下 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不只是在最後段台之輥軋機之出側,而在於段之至少 2台之輥軋機之出側配置了同冷卻器7 A,7 B,7 C, 因而可以有效的奪取最後台之輥軋機6及其前面台之輥軋 機之輥軋機之輥軋時所發生之熱而維持最合宜之溫度。 又在於各台之輥軋機之出側設置同冷卻器7 A,7 B ,7 C,所以可以強勁的冷卻各台之輥軋機上之輥軋直後 之被輥軋材P,以資確保停止微細組織之粒成長之作用。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23- 565474 A7 B7 五、發明説明(21 ) 又同冷卻器7A,7B,7C乃對於被輥軋材P之全寬地 沖碰冷卻水者,因此對於寬方向也不會偏倚地均一的可以 冷卻被輥軋材P。 如上所述,依本實施形態時,可解決關於大軋縮輥軋 法時之上述之課題i ) ,ϋ ),而使用一般性之熱板條輥 軋機型式之輥軋裝置之細粒鋼鋼板之順暢之製造變爲可能 。而細粒鋼鋼板之產業的生產也成爲可能。 再者,適宜的使用幕牆型冷卻器7A · 7B · 7C而 將被輥軋材P之溫度範圍保持於7 0 0〜8 0 0 °C (溫間 域),即將含有Nb或Ti之鋼做爲被輥軋材P而安定地 實施上述之控制輥軋法(以資製造細粒鋼鋼板)亦可能者 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,輥軋含碳量0·5%以下,合金元素之含有量爲 5 %以下之被輥軋材時,此種成份之細粒鋼鋼板係由其機 械的性質之平衡(抗拉強度或延性等之面而有泛用性)或 熔接性之高等而用途廣,比較的低廉,而容易取得,並且 也有再使用性等等因此可以認爲需要高。所以有此成份含 有量之鋼板時,即社會的頁獻度高,並且在其生產上也會 隨伴經濟合理性。 通常C (碳)量變多時肥粒鐵量減少而成爲波來體主 體之鋼,惟依本實施形態時,即雖然以同一之C量之下可 增加肥粒鐵量,在C量爲〇 . 5 %爲止,可獲得肥粒體主 體之組織者。 又,本實施形態乃不管被輥軋材P中之C以外之合金 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(22 ) 元素之有無可達到效果,惟A r 3變態點〜A I* 3 + 5 0 t: 之溫度範圍納入於熱間加工之最適溫度之7 Ο 0〜9 Ο Ο °C之間起見,而以該變態點溫度爲合金元素之合計量來調 節爲合宜。但是合金元素之合計含有量超過5 %時,A r 3 變態,而很難獲得細粒也。 下面說明依本發明之其他實施形態之熱軋裝置及熱軋 方法。 依上述之實施形態之熱軋方法乃,以後段之輥軋機爲 中心,強勁地軋縮被輥軋材(換言之實施累積應變0 . 9 以上之高軋縮)。同時將被輥軋材保持於適宜之溫度,以 資製造肥粒鐵粒徑之4 // m程度以下之高品質之細粒鋼鋼 板者。爲了可以實現上述之方法,第1圖所示之熱軋方法 乃採用以比較低之輥軋負載之下可以實現必要之軋縮同時 強勁地可以冷卻被輥軋材之構成。由而將被輥軋材充分的 施予高軋縮·強冷卻(溫度管理),就得以一般之串聯之 輥軋裝置而工業的可以生產高品質之細粒鋼熱軋鋼板者。 惟在於上述之實施形態乃,在於減輕設備上或運轉上 之負擔,而以最有效的製造細粒鋼熱軋鋼板之點而言,有 待改良之餘地。換言之,藉再加檢討軋縮·冷卻之各要件 之對於被輥軋材之金屬組織有何種程度之影響力等等,而 達到一面極力抑制品質(肥粒鐵粒徑等)之降低,一面緩 和製造條件而以低成本來製造出細粒鋼熱軋鋼板者。 如上述藉由費用對效果之側面來改善輥軋方法,由而 容易製造,富於實用性而品質(粒徑等)之稍低水準之細 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· •Ί訂 r線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25- 565474 A7 B7 五、發明説明(23 ) 粒鋼鋼之商業的生產。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 按如果以上述實施形態所說明之高水平之高軋縮等等 在不管鋼板之品質均常不可或缺時,即關連於輥軋裝置或 輥軋輥之消耗而致使生產成本之提高,又起因於隨著高軋 縮所致之被輥軋材之加工發熱,而在於冷卻用之機構上也 同時需要較高之設備費以及運轉費者。 依本實施形態之熱軋裝置及方法係解決此問題者。 第1 0圖所示之本實施形態之連續熱軋裝置係被輥軋 材P之所謂精加工輥軋裝置,而於被輥軋材P之流動方向 上遊側(不圖示)設有加熱爐及粗輥軋裝置,在於下遊側 (不圖示)設有移送平台或捲取機等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本熱軋裝置乃將分別備有輥軋輥之共計6台之輥軋機 1 0〜6 0串聯的配置而成者。將於上遊側予以粗輥軋之 被輥軋材P予以連續輥軋而通常係製造厚度2〜1 6mm 前後之熱軋鋼板者。一方面順暢的實施製造具有一般的內 部組織(平均肥粒鐵粒徑係1 0 // m以上者)之鋼板之通 常輥軋,同時藉由適宜的設定運轉條件而可實施細粒鋼輥 軋,換言之實施製造且有微細肥粒鐵組織之細粒鋼熱軋鋼 板起見,第1 0圖所示之輥軋裝置乃如下述地被構成。 首先前後之3台係串聯的配置所謂C V C輥軋機1 0 ,20,30,係如第10圖所示,以由加工輥101a ,101b及背撐輥l〇lc ,l〇ld所成之四重之輥 軋機而構成,而在於加工輥1 0 1 a,1 〇 1 b具備有如 第1 1 A圖所示之***(C V C,即直徑之連續變化)加 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 565474 A7 B7 五、發明説明(24 ) 工輥101a ,101b乃如第11B圖及第1 1C圖所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 示可以使之互相同時移動(挪位)至相反之軸長方向。由 而可以調整輥間之位置關係,換言之輥間隙者。加工輥 101a ,l〇lb之徑定爲700mm,最大挪位量即 正逆分別定爲1 00mm,其他2台之CVC輥軋機20 ,3 0在此構成及機能上與CVC輥軋機10相同。 將此CVC輥軋機10,20,30配置於前段之理 由乃,爲了適宜的保持被輥軋材P之***(形狀)之緣故 。由於在於後述之後段之異徑輥輥軋機4 0,5 0,6 0 中容易發生起於細粒鋼輥軋時之加工發熱所致之熱***( thermal crown )等,因此預先藉由設於前段之CVC輥軋 機1 〇,2 0,3 0來修正板***,以資減輕被輥軋材P 之中途之軋縮等者。 各CVC輥軋機1〇,20,30之加工輥101a ’ 1 〇 1 b等分別介著減速機或自如連接器(均不圖示) 而連接於附屬了可變速控制機構之交流馬達(不圖示)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 後續之後段之3台亦串聯的配置所謂異徑輥輥軋機 4〇 ’ 50,60。含有上述之CVC輥軋機10,20 ’ 30之全6台之台間隔都是相等之5 · 5m。自CVC 輥軋機1 〇算起第4台之異徑輥輥軋機4 0乃,如第1 〇 圖所示,由加工輥l〇4a ,l〇4b及背撐輥l〇4c ’ 1 〇 4 d所成之四重之輥軋機地被構成。本例之加工_ l〇4a ’ l〇4b係使用互相地直徑不同者。只在於力口 工_ 1 0 4 a,1 〇 4 b中位於下側之大直徑之輥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) -27- 565474 A7 B7 五、發明説明(25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 〇4b,介著減速機及自如接頭(萬向接頭)等而連接 於馬達(不圖示)備有可變速度控制機構之交流馬達)來 旋轉驅動。而對於上側之小徑之輥1 0 4 a ,即使之旋轉 自如,不賦加驅動力。 由於加工輥104a ,104b附設有彎曲機(不圖 示),因此對於加工輥1 0 4 a,1 0 4 b亦可能賦加彎 曲也。 再者,對於各加工輥104a,104b賦予有 CVC機能,對於正逆各方向以1 0 0mm之範圍內可以 使兩者移動於軸長方向。 由於加工輥1 0 4 a之徑定爲4 8 0mm,加工輥 1 0 4 b之徑定爲6 0 〇mm,因此兩者之平均之等效輥 徑係5 4 0 m m之小直徑。 關於上述之構成及機能,在於後方之其他2台之異徑 輥輥軋機5 0,6 0亦與上述之異徑輥4 0完全相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3台之異徑輥輥軋機40,50,60乃,由於等效 輥徑係小徑,以及只驅動一方之加工輥1 〇 4 b,而對於 被輥軋材P施予剪斷力,因此得以比較的小的輥軋負載仍 能實施軋縮率高(例如軋縮率5 0 % )之輥軋。因此以小 的輥軋負載之下,以極端之程度爲止地實施細粒鋼輥軋用 之大軋縮率之輥軋,並且此時,由於輥軋負載小’所以在 於厚度2mm前後之薄板之輥軋之下’仍能避免由輥扁平 或板端變薄所致之不合宜之情形。 爲了連續的實施細粒鋼輥軋起見’須要充分的冷卻被 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -28 - 565474 A7 B7 五、發明説明(26 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 輥軋材P而保持於適宜之溫度範圍之必要。因此在於熱軋 裝置之後段之台之輥軋機40,50,60之各後部及/ 或前部,配置有如第1 0圖所示之幕牆型(curtain wall type )冷卻器1〇7 (第12圖之標號107A〜 107H)。各冷卻器1〇7乃分別由設於上方或下方之 頭而朝向被輥軋材P之全寬度表面地,以幕帘狀(幕流狀 )沖流大量之常溫冷卻水(例如第1 2圖之標號f )而成 之冷卻機構。使之流成幕帘狀之冷卻水之厚度(幕帘厚度 )須要10mm以上。有16mm程度乃在於冷卻效果之 面而很合宜。 在於各冷卻器1 0 7之冷卻水量乃使之以被輥軋材P 之每單位寬(lm)以1 00〜500m3/h之範圍內地 可以調整,以資由冷卻之被輥軋材P之溫度下降率能達到 2CTC/S e c以上爲宜。 如欲加強軋縮時每單位寬使用3 5 0 m 3 / h之冷卻水 。而此時之被輥軋材P之溫度下降率乃,板厚與速度之積 爲 1200mm*mpm 時可達 60 〜80°C/sec ( 包含由加工發熱之溫度上昇而以4 0 °C / sec前後)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 0圖所示之冷卻器1 0 7乃如第1 2圖所示,於 被輥軋材P之上方及下方之位置地配置複數具。在於上方 係在於輥軋機4 0之後部及輥軋機5 0之前部及後部,輥 軋機6 0之前部及後部分別配置冷卻器1 〇 7 A ’ 107B,107D,107E’107G° 對於下方乃在於輥軋機4 0,5 0,6 0之後部分別 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(27 ) 配置有冷卻器107C,107F,107H。 這些冷卻器1 Ο 7H乃在於最後段之輥軋機6 0之後 部者係安裝於移送平台T之機架。其他冷卻器1 Ο 7A〜 1 0 7G乃安裝於各台之殼體上。 由於在於後段台之輥軋機4 0,5 0,6 0之各出側 等使用如上述構成之幕牆型冷卻器7,由而在於使用依本 實施形態之熱軋裝置而實施會隨伴顯著加工發熱之大軋縮 輥軋法或控制輥軋法時,仍然可以抑制在於各輥軋機4 0 ,5 0,6 0之溫度之上昇將被輥軋材P保持於適宜之溫 度範圍,且可以抑制在於輥軋後之微細組織之引起粒成長 者。又在於第1 0圖所示之位於熱軋裝置之下遊側之移送 平台上,亦使用冷卻水冷卻被輥軋機以資防止粒成長也。 又,如第1 0圖所示,在於熱軋精輥軋裝置乃,在於 最終段台之輥軋機6 0之出側之幕牆型冷卻器1 0 7 ( 1 0 7 G,1 〇 7 Η )之約數百m m〜1 m之下遊側之位 置配置有水噴射噴霧器1 0 8。這些係用於去除由冷卻器 1 0 7G,1 〇 7H而載置於被輥軋材P之表面之冷卻水 者,由複數配置之噴嘴(不圖示)而對於被輥軋材P之表 面,由被輥軋材P之上方,朝向被輥軋材P之流動方向之 上遊側斜下方,以能擴開於被輥軋材P之寬度方向地吹出 加壓水者。使用此種水噴射噴霧器1 0 8時,由冷卻器 1 0 7之作用而可以順暢地去除載置於被輥軋材P上之冷 卻水,所以得以在其下遊側之各種計測器(溫度計等,不 圖示)來適宜地計測輥軋後之被輥軋材P之種種之値(輕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- 565474 A7 B7 五、發明説明(28 ) 軋完成溫度等),由於計測之精度高,於是通過冷卻水量 之控制等而能正確地控制輥軋完成溫度等輥軋條件者。 以在此水噴射噴霧器1 0 8之下遊側,且自最後段之 輥軋機6 0而約2 m下遊之處所設之溫度計而計測被輥軋 材P之輥軋完成溫度,由接受該計測結果之運算•操作機 構(不圖示)而增減各幕牆型冷卻器1 〇 7 (特別是夾著 輥軋機60之冷卻器107E· 107G· 107H)之 冷卻水量。而以反饋控制而控制輥軋完成溫度’使它維持 於適宜之範圍。 如上述地構成之連續熱軋裝置乃得以爲了確保良好之 生產性之充分之速度(例如7〜9m/s e c )而可以生 產2〜6 m m程度之良好之細粒鋼熱軋鋼板者。具體的說 ,使累積應變(上述之加重積算値ε。)之能成爲0 · 6以 上地一面實施輥軋,一面在於後段之輥軋機40,50, 6 0之各後部地以幕牆型冷卻器1 0 7施予強勁冷卻,由 而雖然含碳量•合金元素含有量均低之鋼爲被輥軋材之下 ,仍然可以製出平均肥粒鐵粒徑3〜7 // m程度之良好之 細粒鋼鋼板。 按雖細粒鋼也可能是延伸性不佳,而依本例即可以排 除這些之不缺點。 能做到此種良好之生產之可能原因爲:在於金屬組織 上之影響大之後段台中,使用冷卻能力高之幕牆型冷卻器 1 〇 7,而達一面保持被輥軋材P之溫度在於適宜之範圍 之下,一面得以小直徑之異徑輥_軋機4 0,5 0,6 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· k 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 565474 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明(29 ) 來實施可以做到上述累積應變之高軋縮率之輥軋之緣故。 在於輥軋機40,50,60上可以避免”輥扁平” 及”板端變薄”之情形,又得以各輥軋機1 0〜6 0之 CVC機能來實施”***”之控制,於是在於板厚已變薄 之後段中仍然可以抑制被輥軋材P之蛇行或形狀之劣化也 。因此在本實施形態中,以寬裕之能力,且順暢地可以實 施細粒鋼之輥軋,且可以使鋼板製成爲形狀精度高之製品 也。 關於以上述之條件而可以生產合宜之細粒鋼板之事實 乃,發明人等,藉使用第1 〇圖所示之熱軋裝置,而改變 對於被輥軋材P之冷卻之強度(輥軋完成溫度),及軋縮 程度(累積應變),而實施之很多之試驗調查,而查明經 證實者。下面揭示該試驗•調查之結果,以及獲得合宜之 細粒鋼鋼板之實施例之資料。 使用本實施形態之熱軋裝置,而對於表2 - 1所示之 鋼種(不含其他有意義之成份)種種地變更通板預定表( pass schedule )及輥軋完成溫度而實施了試驗輥軋。但是任 一者之最後段輥軋機6 0之出側之板厚爲2〜3mm,輥 軋速度係8〜9m/s e c。 〔表 2 — 1〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· .—訂
鋼之化學成1 分(重量% ) 變態點(°C ) C Si Μη Αγ3 實施例 0.16 0.2 0.8 785 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ;297公釐) -32- 565474 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(3Q ) 對於由試驗輥軋所獲得之多種之鋼板,在其厚度之中 央部而測定肥粒鐵粒徑,調查了輥軋時之累積應變及精力口 工溫度(輥軋完成溫度)之關係。橫軸爲其累積應變’縱 軸爲肥粒鐵,而表示兩者之關係者係第1 3圖。 第1 3圖中,記號•表示精加工溫度在A r 3變態點 ± 1 0 °C之範圍之資料。▲記號表示同溫度低於A r 3變態 點一 1 0 °C之資料,記號表示,同溫度超過A r 3變態點 + 1 Ο T:之資料(第1 3圖〜第1 7圖亦相同)。 依第1 3圖,精加工溫度之超過A I* 3變態點+ 1 0 t 時,雖然稍微可以看出,隨著累積應變之增大而肥粒鐵粒 徑之變小之趨向,惟精加工溫度係該値以外時,雖加大累 積應變値肥粒鐵粒徑即幾乎不會再變小。 第1 4圖係橫軸爲精加工溫度,縱軸爲肥粒鐵粒徑來 表示兩者之關係者,由第1 4圖可知,精加工溫度愈低肥 粒鐵粒徑有顯著地變小之情形。 再者’關於所製造之各鋼板,調查其機械性質,而將 其結果使之與肥粒鐵徑有關連的予以整理而成之圖(第 1 5圖〜第1 7圖)中,橫軸係採粒徑(// m )乘—1 / 2之値。 第1 5圖表示肥粒鐵粒徑與抗拉強度(μ P a )之關 係’第1 6圖表示肥粒鐵粒徑與延伸(% )之關係。 依±述之結果可知··肥粒鐵粒徑愈小(橫軸靠右方) 即抗拉強度有愈高之趨勢。惟精加工溫度低過A r 3變態點 -1 0 °C時(圖中之▲),即隨著肥粒鐵之微細化而延伸 I m Jn I —J— ! 11 - I I j ill— T— —a— - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T _·ι線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565474 A7 B7 五、發明説明(31 ) 亦有降低之趨勢。 抗拉強度與延伸之積(MP ax%)也依第1 7圖可 知,在於未滿A r 3變態點一 1 〇 °C時,隨著微細化而會變 小0 依據這些結果,可以了解下述之事實。 a )在依本實施形態之輥軋裝置(第1 〇圖)來獲得 肥粒鐵粒徑小之細粒熱軋鋼板起見,比較採用提高累積應 變之措致與將精加工溫度設定於較低値之措致時,較低値 溫度之效果比較爲大。 b )惟與A r 3變態點比較之下過度地降低精加工溫度 時,雖細粒化會進展,惟延伸性即會降低,因此降強度上 之利點。 c )如果考慮,爲了提高累積應變而實施高的軋縮之 輥軋時由於輥軋裝置之構成及輥軋輥之消耗等而成本會高 漲之點時,即不要太提高累積應變(例如以0 . 6 (最好 是0 · 65)以上,而未滿0 . 9之程度,而藉精確的管 理精加工溫度乃是製造細粒鋼板之費用對效果之點而最合 宜。將精加工溫度保持於A r 3變態點± 5 0 °C之範圍內, 可製出肥粒鐵粒徑係4〜6 // m且機械的強度之平衡上很 優異之細粒鋼板。爲了獲得抗拉強度特別高之鋼板起見, 令精加工溫度設於例如A r 3變態點一 5 0 °C〜同變態點 + 2 0 °C程度,且延伸之點也優異之鋼板時,例如設定於 A r 3變態點一 2 0 °C〜同變態點+ 5 0 °C程度就可以。惟 從各強度之高及這些之平衡之點來觀察,將精加工溫度保 I I I I批衣 ^ 訂 I I線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- 565474 a7 ___ B7 五、發明説明(32 ) 持於A r 3變態點± 1 〇 °C之範阅內係最合宜。 表2 - 2〜表2 - 1及第1 8圖乃介紹依據上述處心 積處所獲得之知識·經驗來製造出之良好之細粒鋼鋼板之 實施例者。 又’ A中之「F 1 〇」〜「6 0」係分別表示第1台 輥軋機1 0〜第6台輥軋機6 0之各輥軋機1 0〜6 0。 表2 - 2係表示,於各輥軋機1 〇〜6 0之出側之板 厚(”粗軋厚度”表示在於精軋輥軋機之出側之板厚), 軋縮率(% )、應變、累積應變,以及板寬度。 表2 - 3係表示在於輥軋機4 0〜6 0之後部之各幕 牆型冷卻器7之使用狀況及精加工溫度(輥軋完成溫度) 〇 表2 - 4乃對於表2 - 1〜表2 - 3之條件而獲得之 實施之鋼板,表示板厚中央部之肥粒鐵粒徑及機械的性質 〇 第1 8A圖、第1 8B圖,第1 8C圖乃對於實施例 經濟部智慧財/$^7員工消費合作社印製 之鋼板表示分別在其上表面附近,及較它厚度1 / 4內側 之位置,厚度之中央位置之處所之結晶組織之圖。在任一 部份均形成肥粒鐵粒徑爲4〜6 // m程度之組織者。 再者,爲了獲得第1 3圖〜第1 7圖之資料之輥軋以 及爲了獲得本實施例之輕軋也是依本實施形態之輕軋裝置 (參照第1 0圖〜第1 2圖)來實施者,惟如欲獲得累積 應變0 . 6〜0 · 9程度之輥軋時,可推定做爲後段台而 使用上述之異徑輥輥軋機4 0〜6 0之必要。換言之只要 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) -35- 565474 A7 B7 五、發明説明(33 ) 備有這些輥之直徑係6 0 0〜7 0 Omm程度之上下同徑 之加工輥之輥軋機就足夠於達成者。又只要這些程度之累 積應變就足夠時,即隨伴於加工發熱所致之熱***也不致 意太顯著,因此對於輥軋機1 〇〜6 0賦予c V C機能及 彎曲機能之必要性也低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔表 2 - 2〕 實施例 粗軋 F10 F20 F30 F40 F50 F60 板寬 mm 板厚 Mm 40 22.28 13.19 7.78 4.52 2.85 2.07 軋縮率 % 44 41 41 42 37 28 670 應變 — 0.56 0.51 0.52 0.53 0.45 0.32 累積應變 — 〔表 2 — 3〕 F 4 0後面 F50後面 F60後面 精加工溫度°c 實施例 使用 使用 使用 782 -36- _本紙張尺度適^巾國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(34 ) 〔表 2 - 4〕 機械的特; 生 肥粒鐵粒徑 β m TS Mpa YP Mpa EL % 實施例 4.5 519 43 1 34 TS:抗拉強度,YP:降伏點,EL:延伸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依本實施形態之連續熱軋方法時,得依緩和之製造條 件而以極爲低成本地可以製造出,平均肥粒鐵粒徑之足夠 微細,且機械的性質等實用上之品質亦充分高之細粒鋼熱 軋鋼板。 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 詳述之,a ) —面使用複數台之輥軋機而實施累積應 變爲0 . 6以上之高之軋縮輥軋,同時b )在於後段之複 數之輥軋機之出側要強勁地冷卻被輥軋材P,由而有效的 奪取最後段及最後段以前之輥軋機而輥軋時所發生之加工 發熱,以維持適宜之溫度(例如使輥軋完成溫度收納於 A r 3變態點爲中心之土 5 0 °C之範圍內,以資停止微細組 織之粒成長之處理,由而可以製造平均肥粒鐵粒徑係1 0 // m以下程度之細粒鋼熱軋鋼板也。 以此處理而可以獲得細粒鋼鋼板之理由乃由,本發明 人之最近之硏究調查而究明者。換言之查出了,對於被輥 軋材之高軋縮之條件以及強勁之冷卻之條件之中,稍微緩 和前者之條件(換言之,將累積應變不提高爲0 . 9之情 形下)之下,肥粒鐵粒徑之不太粗糙之高品質之細粒鋼鋼 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(35 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 板之事實。具體的說對於含碳量係0 · 5%以下,且合金 元素之含有量係5 %以下之薄板,而以上述之累積應變及 冷卻而可能使平均肥粒鐵粒徑爲3〜7 // m程度也。 如果累積應變0 · 6以上就足夠時,各輥軋機,特別 是後段之輥軋機所必要之軋縮率係變爲相當(3 0 %程度 )地變低,設備上以及運轉上所必要之費用得大幅度地減 低。因此也不容易發生被輥軋材P之前端部之不能巧妙地 咬入於其中之一之輥軋機產生滑動之情形。 再者,平均肥粒鐵粒徑係1 0 // m以下之形態之細粒 鋼鋼板乃,比同粒徑之超過1 0 之一般(非細粒鋼) 之熱軋鋼板而言,機械的性質顯著的高,可以期待具有廣 泛之用途者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 詳述之,具有如上述之化學成份及肥粒鐵粒徑之細粒 鋼鋼板乃,機械的性質之平衡(抗拉強度及延伸性,等面 而具有泛用性)高,同時熔接性亦優異,因此用途廣。又 比較的價廉,容易取得。並且具有再生利用性,因此具有 很高之需用性,所以得於製造此種鋼板之依本實施形態之 輥軋方法乃,社會的貢獻度高,並且其生產上伴隨有經濟 的合理性也。 下面說明依本發明之其他實施形態之熱軋方法。 依本實施形態之熱軋方法係使用第1 0圖所示之依上 述實施形態之熱軋裝置而製造厚板之方法者。 第1 0圖所示之依上述實施形態之熱軋裝置中,在於 CVC輥軋機10,20,30及異徑輥輥軋機40, -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565474 A7 B7 五、發明説明(36 ) 5 0,6 0乃考慮隨著輥軋之進行而板厚會減少而輥軋速 度會增加,愈後段之輥軋機之輥軋機之減速比愈低,提高 加工輥之最大之旋轉數,同時將最大輸出之轉矩設定於低 値,輥軋機1 0〜6 0之容許最大轉矩分別爲1 2 5 · 0 、9 8.2. 61.4、3 4.1. 22.7、19.5 (均單位係公噸(t f ) · m )。 並且使用第1 0圖所示之依上述實施形態之輥軋裝置 之全部之輥軋機1 0〜6 0,而以可以確保良好之生產性 之速度(例如7〜9m/s e c )而可以生產厚度2〜6 m m程度之良好之細粒鋼熱軋鋼板者。 具體的說,一面將累積應變(上述之加重積算値之ε c )之能成爲0 . 6以上地施予輥軋,一面在於後段之輥軋 機40,50,60之各後部而藉幕牆型冷卻器107來 實施強勁之冷卻,由而以含碳量,合金元素含有量均低之 鋼做爲被輥軋材Ρ之情形之下,仍能生產出平均肥粒鐵粒 徑係4〜6 // m程度之合宜之細粒鋼鋼板。特別是將累積 應變採用0 · 9以上者時,在於相同之鋼種而可以使平均 肥粒鐵粒徑做到4 // m以下。後述之比較例A乃其一例( ε c 2 0 . 6時)之情形。此種生產之可能之理由係,在於 金屬組織上之影響強之後段之台中,使用冷卻能力高之幕 牆型冷卻器1 0 7,而一面將被輥軋材Ρ之溫度保持於適 宜之範圍之情形下,以小徑之異徑輥輥軋機4 0、50、 6 0而實施軋縮率高之軋縮輥軋之緣故’在於輥軋機4 0 、50、 60中可以避免輥扁平或板端變薄。又藉各輥軋 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐1 7^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
565474 A7 B7 五、發明説明(37 ) 機1 0〜6 0之CVC機能而可實施***控制,因此在於 板厚之變薄之後段中亦可以抑制被輥軋材P之蛇行或形狀 之劣化等等,這也是此種細粒鋼之輥軋成爲可能之理由之 一也。 惟使用到如上述之最後段之輥軋機6 0而不是生產薄 板而是生產厚度係6 m m以上之厚板之細粒鋼鋼板時,該 最後段之輥軋機6 0 (或更前段之輥軋機5 0等)發生輸 出轉矩之不足而有無法繼續輥軋之情形(例如馬達會停止 )。在於製造厚板時,雖然使之與薄板同程度(或稍小) 之軋縮率之時,仍由於薄板時之接觸弧長變長,所以需要 較大之輥軋轉矩之緣故。在於最後段之輥軋機6 0或前面 之輥軋機5 0等係如上述容許最大輸出轉矩小,因此負荷 大於能力結果無法繼續實施輥軋者,此種案例即表示於後 述之比較例B。 關於後段之輥軋機之無法發揮充分之輥軋轉矩之理由 可以說明如下。在後段之輥軋機中,輥軋用輥之驅動系乃 形成爲輥軋之進行而隨著對應於板厚之減小之輥軋速度之 增加而成爲高速之規格,換言之較前段之輥軋機而旋轉速 度高(換言之減速比小)而輥軋轉矩會變低地被設定,係 通常之做法,相對的如果欲輥軋厚板時,雖然與輥軋薄板 時之軋縮率係一定之下,由於入側之接觸弧長(接觸長) 長,所以(接觸角大),因此所必要之轉矩較實施輥軋薄 板時而變爲相當大。因此在於轉矩低之後段之輥軋機乃雖 然可以順暢的輥軋薄板,惟由於設備能力上藉由對於厚板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -Ί訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -40- 565474 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(38 ) 施加所必要之軋縮而製造出原料之細粒鋼鋼板係成爲困難 之一件事。 再者,關於串聯的配置了複數台之輥軋機之輥軋裝置 之厚板細粒鋼鋼板之製造之上述課題,至今未見有揭示它 之文獻,本說明中做爲先前技術之記述於上述公報之技術 只是關於厚度3 mm乃至5 mm以下之薄板之細粒鋼鋼板 之製造,或使用回流式之輥軋機之製造者。 於是本發明人等乃,爲了使用第1 0圖所示之依上述 實施形態之連續熱軋裝置,換言之使用可以製造薄板之細 粒鋼鋼板之連續熱軋裝置,而生產厚度6mm以上之厚板 之細粒鋼鋼板之生產而以下述a )〜d )之態樣來運轉輥 軋裝置者。 a )不使用輸出轉矩小之最後段之輥軋機6 0,而靠 近它之輥軋機40、 50也是如果由板厚或軋縮率、變形 阻抗等所計算出之所要之轉矩之大於可容許之最大輸出轉 矩時即不使用。所以從最後段之輥軋機6 0而靠輥軋裝置 之入側之輥軋機1 0〜5 0之中,可滿足輥軋轉矩之3台 以上,隨應於通板預定表地予以選擇使用也。 b )將累積應變能達到〇 · 2 5以上(最好0 . 2 9 以上),或所使用之3台以上之輥軋機中,最後段之輥車L 機之軋縮率能成爲1 2%以上(最好1 4%)地設定通板 預定表。由於沒有用一定以上之軋縮率地實施,對於金屬 組織之影響力強之下遊側之輥軋機上之輥軋時,很難使肥 粒鐵粒徑最小之緣故。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· •Ί訂 k 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X:297公釐) -41 - 565474 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(39 ) c )使用幕牆型冷卻器1 〇 7而強勁地冷卻鋼板(表 面之溫度下降率係每秒4 0 °C程度),冷卻器1 0 7係至 少使用,供使用之輥軋機中之最後段之輥軋機之直後者。 最好係使用包含該最後段之輥軋機之前部之冷卻器之全部 之冷卻器107 (107A〜107H)。爲了使肥粒鐵 粒徑小起見,充分地冷卻輥軋直後之被輥軋材P,保持於 適宜之溫度範圍,正確的抑止輥軋後之粒成長係不可或缺 之事。 d )藉上述c )之冷卻而使輥軋完成溫度(以設置於 最後段輥軋機6 0之數m下遊側之溫度計所計測之被輥軋 材P之表面溫度)之不超過A I* 3變態點+ 5 0 °C (最好爲 A r 3變態點以下)。應該有合宜之下限値,惟表面溫度降 下很多,仍然對於細粒鋼之生產無妨礙,這是由於只要是 以2〜3 m/s e c程度地輥軋厚度6mm以上之鋼板時 ,不管表面溫度如何,被輥軋材P之板厚中心附近係可能 被保持於A r 3變態點程度之溫度之緣故。 如上述地實施輥軋之結果,對於含碳量〇 . 5 %以下 ,合金元素含有量5%之鋼板而可以生產了其表面至厚度 1 / 4內側處之平均肥粒鐵粒徑爲5〜1 0 // m程度之厚 度厚之細粒鋼熱軋鋼板。下面以實施例C · D來表示此種 關於厚鋼板之生產之數據。 依上述之連續熱軋裝置之薄板及厚板之細粒鋼熱軋鋼 板,下面顯示其輥軋上之各數據。 在於各表中,比較例A係關於上述之薄板(厚度 i0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝· 'I 訂 ••I線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29?公釐) -42- 565474 A7 __B7 五、發明説明(4〇 ) 2·〇7mm)之鋼板之生產。 比較例B係使用輥軋機1 〇〜6 0而欲生產厚鋼板而 成爲無法繼續輥軋之例子。 比較例C、D係使用輥軋裝置而順暢地生產厚料(厚 度1 2 · 2 m m )之細粒鋼鋼板之例子。 首先,表3 - 1表示各實施例、比較例A〜D之鋼板 之化學成份(表示以外不含有意量之成份)及A r 3變態點 之溫度。 表3 - 2表示,輥軋完成溫度(精加工出側溫度)與 各鋼板之板寬度。輥軋機4 0〜6 0之後部之各幕牆型冷 卻器1 0 7之使用狀態。 表3 - 3表示各輥軋機1 0〜6 0出側之板厚(「粗 軋厚」表示在於粗輥軋裝置之出側之板厚), 表3 - 4,表3 - 5,表3 - 6分別表示依照表3 -3之通板預定表之各輥10〜6 0之軋縮率(%),應變 及累積應變所要之輥軋轉矩(公噸· m )。 — ! !♦ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· »I 訂 .•I線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -43- 565474 B7 五、發明説明(41 ) 〔表 3 - 1〕 鋼之化學成份(重量% ) 變態點 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔表 3 - 2〕 通板預定表 實施例 精加工出 板寬 比較例 側溫度 [°C ] [mm] F40 後面 F50 後面 F60後面 比較例A 782 670 使 用 使 用 使用 比較例B 757 660 使 用 使 用 使用 實施例C 679 660 使 用 使 用 使用 實施例D 676 660 使 用 使 用 使用 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 實施例 比較例 成份値 C 成份値 Si 成份値 Μη 成份値 Ρ Ar3 [°c ] 比較例A 0.16 0.2 0.8 0.014 785 比較例B 0.15 0.18 0.77 0.02 795 實施例c 0.17 0.21 0.8 0.014 785 實施例D 0.17 0.21 0.8 0.014 785 -44 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474
7 B 五、發明説明(42 ) 〔表 3 — 3〕 實施例 粗棒 F10板厚 F20板厚 F30板厚 F40板厚 F50板厚 F60板厚 比較例 厚度 [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] A 40.00 22.28 13.19 7.78 4.52 2.85 2.07 B 39.8 39.8 31.1 24.5 19.2 15.0 12.2 C 32.2 21.2 16.6 14.1 12.2 12.2 12.2 D 36.1 23.4 18.2 15.4 12.2 12.2 12.2 〔表 3 — 4〕 實施例 F10 F20 F30 F40 F50 F60 比較例 軋縮率 軋縮率 軋縮率 軋縮率 軋縮率 軋縮率 [%] [%] [%] [%] [%] [%] 比較例A 44 41 41 42 37 28 比較例B 22 21 22 22 19 實施例C 34 22 15 14 實施例D 35 22 15 21 !ilr (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· ..I訂 •I線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔表 3 — 5〕 實施例 F10應變 F20應變 F30應變 F40應變 F50應變 F60應變 累積應變 比較例 [-] [-] [-] [·] [-] [-] [-] A 0.56 0.51 0.52 0.53 0.45 0.32 0.68 B 0.25 0.24 0.24 0.24 0.20 0.39 C 0.41 0.24 0.16 0.15 0.29 D 0.43 0.25 0.17 0.23 0.38 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -45- 565474 A7 B7 五、發明説明 〔表 3 — 6 1 實施例 比較例 Fl〇 輥軋轉矩 _[t〇n-m] F20 輥軋轉矩 [ton.m] F30 輥軋轉矩 [ton-m] F40 輥軋轉矩 [ton-m] F50 輥軋轉矩 [torrm] F60 輥軋轉矩 [torrm] 比較例A __U2 59 48 31 19 16 比較例B 38 36 25 23 23 實施例C __1} 28 14 18 實施例D 85 33 17 30 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 依表3 - 6時,可以知道,成爲無法繼續輥軋之比較 例1 B中之最後段之輥軋機6 〇所必要之轉矩係2 3 t 〇 n • m之大’超過了上述輥軋機6 〇之容許最大轉矩( 19 · 5 t 〇η ·χη)。又於實施例d也可以看出如表3 一 5 ’實施累積應變係〇 _ 3 8之較強之軋縮輥軋,因此 所使用之輥軋機之最後段之輥軋機4 0上需要如表3 - 6 所示之3 0 t ο η ·ιη之大之轉矩(換言之,更後段之輥 軋機5 0或6 0將需它無法發揮之轉矩)之事實。 表3 - 7表示,在於各實施例、比較例Α〜D所生產 之鋼板而調查肥粒鐵粒徑與機械的性質之結果。但是對於 比較例B即只表示直到不能輥軋爲止之短時間內所得之鋼 板之數據。 表示之粒徑乃,比較例A係以厚度之中央所計測之値 ,比較例B,實施例C、D即從表面之厚度1 / 4之內側 位置所計測之値。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 訂
經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -46- 565474 A7 B7 五、發明説明(44 ) 表中之「TS」爲抗拉強度,「YP」係降伏點,「 EL」表示延伸,「L方向」表示長度方向(輥軋方法) ,「C方向」表示寬度方向, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 查明了任一者之肥粒鐵粒徑充分的小,獲得了機械性 質優異之鋼板之事實。 〔表 3 - 7〕 機械的特性 TS:抗拉強度,YP:降伏點,EL:延伸 實施例 L方向 C方向 L方向 L方向 L方向 C方向 C方向 C方向 比較例 粒徑 粒徑 TS YP EL TS YP EL [//m] [//m] [MPa] [MPa] [%] [MPa] [MPa] Γ%] ^ A 4.5 4.5 519 431 34 528 495 34 _ B 7.6 8.0 487 345 29 489 368 29 _ C 6.6 6.7 519 387 26 530 419 25 _ D 6.6 6.7 530 394 24 537 444 22 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
第1 9A圖,第1 9B圖,第1 9 C圖表示實施例D 所獲得之鋼板而分別顯示,上表面附近,及較它厚度之1 / 4內側之位置,厚度之中央位置處所之結晶組織之圖。 於1 / 4厚度之位置形成平均肥粒鐵粒徑係5〜1 0 A m 之微細之組織,於厚度之中央形成有平均肥粒鐵粒徑1 〇 // m以下之微細之組織也。 再者,第2 0圖〜第2 2圖係將實施例D或準它之輥 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(45 ) 軋條件之鋼板而調查其他之機械性質而整理而成者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先第2 0圖係表示在於細粒鋼鋼板之肥粒鐵粒徑與 抗拉強度及降伏點之關係之圖。(橫軸係肥粒鐵粒徑d ( // m )乘一 1 / 2之値)。第2 1圖乃對於同細粒鋼鋼板 而表示夏氏(charpy)衝擊値之溫度變化,以及通常鋼(非 細粒鋼鋼板)之變化予以倂記表示者。第2 2圖係表示脆 性破面率之溫度依存性。 其他對於所生產之同一鋼板而依照J I S Z 3 0 4 0 「溶接施工方法之確認試驗方法」之熔接接頭之接頭拉伸 試驗,接頭彎曲試驗,接頭衝擊試驗,微細試驗,硬度分 佈試驗等分別以複數之試驗片來實施之各結果證實細粒鋼 鋼板之熔接性均優良之結果之事實。 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 如上所述,依本實施形態之連續熱軋方法時,雖然使 用用於製造薄板地予以配置之複數台之輥軋機之下,不招 致由於轉矩不足所引起之不合宜之情形地可供於製造厚板 之細粒鋼鋼板。因爲:雖然最後段之輥軋機等,後段之輥 軋機係有成爲轉矩不足之情形之下,如果不使用該輥軋機 ,換言之只使用具有低速規格而能發揮高之輥軋轉矩之驅 動系之輥軋裝置之靠入側之輥軋機時,就在於輥軋接觸弧 長之厚板時,仍然不成爲轉矩之不足而能夠實施充分足夠 之軋縮之緣故,由於不使用最後段之輥軋機等,因此輥軋 速度不會高,惟由於輥軋速度之變慢之情形由而具有容易 確保,由於厚板而會拉長之冷卻所要之時間之利點。 如上所述,使輥軋之厚板做成爲細粒鋼之理由乃:由 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(46 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於對於被輥軋材P施加累積應變達0 · 2 5以上(或於最 後段之輥軋機之軋縮率係1 2 %以上)之強勁之軋縮··以 及在於使用之輥軋機中之最後段之輥軋機之出側,如上述 地對於被輥軋機使用充分的時間地予以冷卻;之緣故。在 於輥軋機之出側所實施之上述之冷卻愈強勁愈能獲得肥粒 鐵粒徑小之細粒鋼也。 又爲了加強冷卻之意思而在於所使用之最後段之輥軋 機之前開始實施冷卻,或於後段之複數之輥軋機之各出側 也實施冷卻就更爲合宜。 依本實施形態之連續熱軋方法乃,令其輥軋完成溫度 以不超過A I* 3變態點+ 5 0 t爲其特徵。 管理上述之冷卻之強度而將輥軋完成溫度設定於上述 時,鋼板(例如含碳量0 · 5%以下,合金元素之含有量 5 %以下之鋼板)之至少表面附近會形成小於1 〇 ;/ m之 肥粒鐵粒徑程度之微細之組織。 經濟部智慧財產airs(工消費合作社印製 按適合於大軋縮輥軋之溫度範圍係被認爲在於A r 3變 態點〜A r 3變態點+ 5 0 t之範圍。惟依本發明人等之試 驗時,如上述地輥軋完成溫度之不超過A r 3變態點+ 5 0 °C之範圍就可以。在厚板時雖然表面之溫度下降之下,其 內部溫度係仍然被維持於A I* 3變態點附近之緣故。 又,本實施形態之連續熱軋方法乃藉由幕牆型冷卻器 1 0 7來強勁地冷卻被輥軋材P者,因此可以順暢地製造 出粒徑之特別微細之細粒鋼鋼板。由於可以實現均一之冷 卻,所以亦具有對於鋼板之全寬度地可以使組織之均一化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49- 565474 A7 B7 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 五、發明説明(47 ) 之利點。 依本實施形態之連續熱軋方法乃特別是輥軋含碳量爲 0 · 5%以下,合金元素之含有量5%以下之被_軋材P ’而可獲得自表面至厚度1 / 4內側之處所之平均肥粒鐵 粒徑爲3〜1 〇 //m程度之厚板之鋼板爲其特徵。 具有此種化學成份及肥粒鐵粒徑之細粒鋼鋼板乃由於 機械的性質之平衡(抗拉強度及延伸性等之面而具有泛用 性)高’且低溫韌性或熔接性均優異(參照第2 0圖〜第 2 2圖)。因此其用途強。又比較的低廉,容易取得,並 具有再生性。因此具有很高之需求性,所以此種鋼板乃社 會的貢獻度大,並且其生產上會隨伴充分之經濟的合理性 也。 圖式之簡單說明 第1圖係槪念的表示本發明之一實施形態之熱軋裝置 之整體配置之側面圖。 第2A圖、第2B圖、第2C圖之各圖係說明第1圖 所表示之輥軋裝置之關於前段之輥軋機1之C V C機能之 模式圖。 第3圖係詳細的表示第1圖所示之輥軋裝置之最後段 之輥軋機6之側面圖。 第4圖係關於使用第1圖所示之輥軋裝置所製造之鋼 板而表示肥粒鐵組織之結晶粒之顆粒尺寸與降伏點之關係 之線圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
、^T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) -50- 565474 A7 ___ B7 五、發明説明(48 ) 第5A圖、第5B圖、第5C圖之各圖係關於使用第 1圖所示之輥軋裝置所製造之鋼板分別其上表面附近,板 厚中央附近,下表面附近而表示結晶組織之圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第6圖係表示異徑輥輥軋機之加工輥之等效徑與輥軋 負載之關係之線圖。 第7圖係表示在於異徑輥輥軋機之板端變薄之減低效 果之線圖。 第8圖係表示使用潤滑劑時之輥表面之摩耗減低效果 之線圖。 第9圖係槪念的表示依第1圖所示之實施形態之一變 形例之熱軋裝置之全體配置之側面圖。 第1 0圖係表示本發明之其他實施形態之熱軋裝置之 整體配置之側面圖。 第1 1A圖、第1 1B圖、第1 1C圖之各圖係說明 第1 0圖所示之輥軋裝置中,關於前段之輥軋機1 0等之 C V C機能之模式圖。 第1 2圖係詳細的說明第1 0圖所示之輥軋裝置中之 後段之輥軋機4 0〜6 0及其附近之側面圖。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 第1 3圖係關於由試驗輥軋所獲得之種種之鋼板而表 示累積應變與肥粒鐵粒徑等關係之線圖。 第1 4圖係關於由試驗輥軋所獲得之種種之鋼板而表 示精加工溫度(輥軋完成溫度)與肥粒鐵粒徑等之關係之 線圖。 第1 5圖係關於由試驗輥軋所獲得之種種之鋼板而表 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 565474 A7 B7 五、發明説明(49 ) 亦肥粒鐵粒徑與抗拉強度等關係之線圖。 第1 6圖係關於由試驗輥軋所獲得之種種之鋼板而表 示肥粒鐵粒徑與延伸等關係之線圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 7圖係關於由試驗輥軋所獲得之種種鋼板而表示 肥粒鐵粒徑與抗拉強度X延伸等關係之線圖。 第1 8A圖,第1 8B圖,第1 8C圖係表示使用第 10圖之輥軋裝置之輥軋方法之實施例所獲得之鋼板而在 於其上表面附近,及比它厚度1 / 4之內側之附近,以及 厚度之中央附近之各處所之結晶組織之圖。 第1 9A圖,第1 9 B圖,第1 9 C圖表示關於依本 發明之實施例D所獲得之鋼板,而在於上表面附近,及比 它厚度1/4之內側)附近,以及厚度之中央附近之各處 所之結晶組織之圖。 第2 0圖係關於依本發明之實施例所生產之鋼板,表 示肥粒鐵粒徑與抗拉強度及降伏點之關係之線圖。 第2 1圖係關於依本發明之實施例所生產之鋼板及通 常鋼(非細粒鋼鋼板)而表示夏氏衝擊値之變化之線圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2 2圖係關於依本發明之實施例所生產之鋼板,表 示脆性破面率之溫度變化之線圖。 主要元件對照表 P 被輥軋材 1 C v c輥軋機 la 加工輥 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 565474 A7 B7
五 '發明説明(5Q 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 lb 加工輥 1 c 背撐輥 Id 背撐輥 C V C輥軋機 C V C輥軋機 異徑輥輥軋機 極小徑輥輥軋機 加工輥 加工輥 加工輥 加工輥 背撐輥 背撐輥 異徑輥輥軋機 極小徑輥輥 加工輥 加工輥 背撐輥 背撐輥 e 噴射口 f 噴射口 g 去水板 h 去水板 i 噴射噴嘴 2 3 4 4 a 4 a 4 b 4 b 4 c 4 d 55, 5 a 5 b 5 c 5 d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -53 - 565474 A7 B7 五、發明説明(51 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 j 噴 射 噴 嘴 6 異徑 輥 輥 軋機 6, 極 小 徑 加工 輥 軋 機 6 a 加 工 輥 6 b 加 工 輥 6 c 背 撐 輥 6 d 背 撐 輥 6 e 噴 射 □ 6 f 噴 射 P 6 g 去水 板 6 h 去 水 板 6 i 噴 射 噴 嘴 6 j 噴 射 噴 嘴 7 A 幕 牆 型冷卻 器 7 B 幕 牆 型 冷卻 器 7 C 幕 牆 型 冷卻 器 7 B c a,7 B b 上 下 頭 8 水噴 射 噴 霧器 8 a 噴 嘴 8 b 運 送 輥 1 〇 C V C IS車L 機 2 0 C V C 輥軋 機 3 0 C V C 輥軋 機 40 異徑輥輥軋機 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -54- 565474 五、發明説明(52 ) 經濟部智慧財產alrg (工消費合作社印製 A7 _B7 5 0 異 徑 輥 輥 軋機 6 0 異 徑 輥 輥 軋機 1 0 1 a 加 工 輥 1 0 1 b 加 工 輥 1 0 1 c 背 撐 輥 1 0 1 d 背 撐 輥 1 0 4 a 加 工 輥 1 0 4 b 加 工 輥 1 0 4 c 背 撐 輥 1 0 4 d 背 撐 輥 1 〇 7 幕 牆 型 冷卻器 1 0 7 A 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 B 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 C 幕 牆 型冷卻 器 1 〇 7 D 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 E 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 F 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 G 幕 牆 型冷卻 器 1 0 7 H 幕 牆 型冷卻 器 1 0 8 水 噴 射 噴霧器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 1·——訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -55-
Claims (1)
- 565474 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種熱軋裝置,主要乃在於輥軋被輥軋材以資製 造鋼板之熱軋裝置中,其特徵爲具備: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 配置於前段之輥軋機、及 係配置於後段之複數台之輥軋機,且具有包含等效輥 徑係未滿6 0 0 m m之一對之異徑加工輥軋機之異徑輥_ 軋機,或包含各直徑之未滿6 0 Omm之一對加工輥之極 小徑加工輥軋機之輥軋機、及 配置於上述後段之至少一台之上述輥軋機之出側,用 於冷卻上述被輥軋材用之冷卻機構, 上述冷卻機構爲幕牆型冷卻器。 2 .如申請專利範圍第1項所述之熱軋裝置,其中 配置於上述前段或上述後段之上述輥軋機之中,至少 配置於上述前段之輥軋機係包含有複數台之C V C輥軋機 〇 3 .如申請專利範圍第1項所述之熱軋裝置,其中 上述異徑輥輥軋機之上述一對之異徑加工輥之上述等 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 效輥徑,或上述極小徑輥輥軋機之上述加工徑之輥徑係 5 5 0 m m以下。 4 .如申請專利範圍第1項所述之熱軋裝置,其中 上述異徑輥輥軋機之上述加工輥,或上述極小徑輥輥 軋機之上述加工輥係被賦予C V C機能及彎曲機能。 5 .如申請專利範圍第1項所述之熱軋裝置,其中 配置於上述前段及上述後段之上述輥軋機之中,再附 設於至少其中之一台輥軋機之對於上述輥軋機之輥表面供 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -56- 565474 A8 B8 C8 _ D8 々、申請專利範圍 給潤滑劑之潤滑劑供給機構。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ·如申請專利範圍第5項所述之熱軋裝置,其中上 述潤滑劑供給機構係供給將微粒之固體潤滑劑含於黃油之 潤滑劑。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之熱軋裝置,其中在 於最後段之台之輥軋機之出側,備有配置於上述被輥軋材 之流動方向之上述冷卻機構之下游側之將流體噴射於上述 輥軋材以資去除存在於上述被輥軋材之冷卻水之流體噴射 噴霧器。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之熱軋裝置,其中 上述流體噴射噴霧器係包含,對於上述被輥軋材而從 上述被輥軋材之上方而朝向上述被輥軋材之流動方向之上 游側之斜下方地,擴開於上述被輥軋材之寬方向地噴出加 壓水之複數之噴嘴。 9 . 一種細粒鋼製造方法,主要乃用於輥軋被輥軋材 以資製造細粒鋼之方法中,其特徵爲: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將被加熱之上述被輥軋材供給於,具有配置於前段之. 輥軋機及配置於後段之輥軋機之輥軋裝置,配置於上述輥 軋裝置之上述後段之輥軋機係備有直徑5 5 0 m m以下之 加工輥, 在於配置於上述輥軋裝置之上述後段之上述輥軋機之 流動方向之前及後而一面冷卻上述被輥軋材,一面使上述 累積應變之能達到0 . 9以上地將被輥軋材施予輥軋。 10.—種細粒鋼之製造方法, 本紙I尺度適用中關家標準(CNS ) A4^ ( 210X297公釐) : -57- 565474 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 使用申請專利範圍第1項乃至第8項其中之一所述之 熱軋裝置而使上述輥軋裝置之上述後段之上述被輥軋材之 累積應變之成爲〇 . 9以上地輥軋上述被輥軋材爲其特徵 〇 1 1 .如申請專利範圍第9項或第1 0項所述之細粒 鋼製造方法,其中以每秒2 0 t以上之溫度下降率以資冷 卻從最後台之上述輥軋機而出直後之上述被輥軋材。 1 2 .如申請專利範圍第9項或第1 0項所述之細粒 鋼製造方法,其中上述被輥軋材,含碳量爲0·5%以下 ’合金元素之含有量係5%以下。 1 3 · —種連續熱軋方法,主要乃連續的熱軋被輥軋 材以資製造鋼板之方法中,其特徵爲: 將被加熱之上述被輥軋材,供給於具有串聯地配置於 前段及後段之複數台之輥軋機之輥軋裝置, 使用上述輥軋裝置而使上述被輥軋機之累積應變之成 爲0 . 6以上地一面輥軋上述被輥軋材,一面在於上述輥 軋裝置之上述後述之1台以上之上述輥軋機之出側冷卻上. 述被輥軋材。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述之連續熱軋方法 ,其中上述被輥軋材之輥軋完成溫度定爲A I* 3.變態點 一 5 0 °C以上,且A r 3變態點+ 5 0 t以下之範圍內者。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項或第1 4項所述之連 續熱軋方法,其中輥軋上述被輥軋材所獲得之鋼板內部之 平均肥粒鐵粒徑爲3〜7 // m左右。 本^張尺度適用中國國家標準(〇奶)八4規格(210\297公釐) : -58- ^ --^---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 565474 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 λ 1 6 · —種連續熱軋方法,主要乃在於輥軋被輥軋材 以資製造厚板之連續熱軋方法中,其特徵爲: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 輥軋被輥軋材而可以製造薄板地將被加熱之上述被輥 軋材供給於具有串聯的配置於前段及後段之複數台之輥軋 機之輥軋裝置, 不使用上述輥軋裝置之配置於上述後段之複數之上述 輥軋機之至少一部份,而使用上述輥軋裝置之靠入側之至 少3台之上述輥軋機,而使上述被輥軋機之累積應變之成 爲0 . 2 5以下或供於使用之上述輥軋機之最後段之上述 輥軋機之軋縮率之成爲12%以上地一面輥軋上述被輥軋 材,一面在於供使用之最後段之上述輥軋機之出側而將上 述被輥軋材予以冷卻。 i 7 .如申請專利範圍第1 6項所述之連續熱軋方法 ,其中 使上述被輥軋材之輥軋完成溫度之不超過A r 3變態點 + 5 0 °C地實施。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項或第1 7項所述之連 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 續熱軋方法,其中輥軋上述被輥軋材所獲得之上述厚板乃 ,自其表面而其厚度之1 / 4內側之平均肥粒鐵粒徑係3 〜1 0 // m程度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -59-
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