JPH021214B2 - - Google Patents
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- JPH021214B2 JPH021214B2 JP2282985A JP2282985A JPH021214B2 JP H021214 B2 JPH021214 B2 JP H021214B2 JP 2282985 A JP2282985 A JP 2282985A JP 2282985 A JP2282985 A JP 2282985A JP H021214 B2 JPH021214 B2 JP H021214B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
-
- 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
- B21B1/16—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 wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—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 wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱間圧延線材の制御圧延、制御冷却方
法に関するものである。
〔従来の技術とその問題点〕
一般に、機械構造用炭素鋼線材、低合金鋼線材
は二次加工工程において線材の変形能の向上及び
工具寿命を考慮して冷間鋳造前に球状化焼鈍を行
なつている。これは、フエライト・マトリツクス
内に球状のセメンタイトが微細分散したいわゆる
球状化組織が冷間鍛造性において優れているとい
う技術的事象に基く処理である。
球状化焼鈍処理の方法にはいくつかの方法が知
られており、その根幹とするプロセスは、鉄鋼材
料の再加熱後のA1変態点附近での熱処理であり、
A1変態点温度の上下を繰返し加熱冷却する方法、
A1変態点の上下をまたいで加熱保持する方法、
そしてA1変態点直下の温度に保持する方法等が
ある。
以上の従来法による熱処理は、いずれもトンネ
ル式焼鈍炉、ベル型焼鈍炉等で7〜24時間の長時
間かけてバツチ方式で処理されている。したがつ
て球状化焼鈍処理は種々の線材製品を製造する工
程のなかで大きな割合を占めながら非能率的な工
程となつており、線材二次加工工程においてこの
熱処理を省力し、省力化、省エネルギー化を図り
たいという強いニーズがある。
各線材メーカーは、このニーズに応えるべく、
線材製造ラインにおいて圧延加工熱を利用した所
謂インライン熱処理により二次加工工程における
球状化焼鈍材と同等もしくはそれに優る品質をも
つた線材、即ち従来方法による線材に対して、
低抗張力化、高靭性化、を図つた線材の製造方
法の開発にしのぎを削つている。
線材の低抗張力化を特徴としたインライン熱処
理方法としては、特開昭56−41325号公報で示さ
れるように、熱間圧延に引き続いて線材を冷却す
る段階においてその冷却速度を制御することによ
つて線材を軟質化しようとする制御冷却が知られ
ている。この方法により従来方法に比較して低抗
張力線材が得られ、軟質化焼鈍の省略が可能とな
るが、さらに厳しくなつている需要家要求に対し
ては一層の低抗張力化と高靭性化が望まれてい
る。
また、熱間圧延に引き続く冷却段階における制
御冷却だけでなく、前工程にさかのぼり、熱間圧
延における圧延鋼材温度を制御してその後徐冷す
る制御圧延、制御冷却による方法が特開昭54−
143716号公報に示されており、又圧延鋼材温度を
コントロールする制御圧延方法が特公昭57−
13364号公報に示されている。
しかし、これらの方法の熱間圧延線材を製造す
るプロセスのうち、仕上ブロツクミルで製造する
プロセスにおいては、以下の理由で目的とする線
材の低抗張力化が達成できない。
そもそも制御圧延冷却により線材を低抗張力化
する治金的メカニズムは、特開昭58−27926号公
報で本発明者等が解明したように、第1段階とし
てのセメンタイト発生核の多数分散化とそれに続
く第2段階としての各セメンタイトの凝集球状化
にあり、そのためには加工温度が「A1変態点−
30℃」以上、「A3変態点−20℃」以下の範囲であ
ることが必要である。即ち、制御圧延に際しては
最終仕上温度を規定することが必須要件である。
すなわち、仕上ブロツクミルで圧延する場合、加
工発熱により仕上出口温度が高くなり、制御圧延
の効果が小さく、十分な軟質化が図れない。
しかるに、特開昭54−143716号公報における制
御圧延に関する規定は、単に仕上圧延入口温度
600〜900℃の範囲となつており、又特公昭57−
13364号公報では仕上圧延入口温度954.4℃以下と
いうことで、その他に最終仕上温度に関する規定
がない。又、特に特公昭57−13364号公報は12.7
mmφ以上に限定している。
上記の方法を仕上ブロツクミルで製造するプロ
セスに適用した場合、仕上ブロツクミルにおいて
はスタンド間隔がせまくかつ高速高減面加工され
るため加工発熱が大きく、圧延鋼材の温度が上昇
する。したがつて、たとえ仕上圧延入口温度を
600℃まで冷却しても、最終仕上温度は「A3点−
20℃」を超える場合があり、仕上ブロツクミル前
の冷却により析出していたフエライトも再びオー
ステナイト化してセメンタイトの発生核の多数分
散化がおこらない。したがつて、結晶粒微細化効
果が少なくなり、その後の変態促進効果が少なく
なるため、低抗張力化に寄与しないのである。特
に、特公昭57−13364号公報には緩速冷却が開示
されていないので、軟質化は図れない。
又、ベルギー特許第856255号(公布日昭和53年
8月14日)では平均冷却速度8℃以下で仕上圧延
後の温度を870〜970℃に限定しているが、温度が
高すぎて制御圧延の効果が小さく、かつ緩速冷却
がないため軟質化は図れない。又スタンド間が短
いブロツクミルには適用していない。
その他、特公昭46−21292号公報でも線材が上
昇する圧延期間において、該線材を設定仕上温度
になるように冷却する方法が開示されている。こ
れは仕上ミル内の加工発熱に関する事にふれてい
る。しかしこれも緩速冷却がないため、上にも示
す様に軟質化は図れない。
本発明は、機械構造用炭素鋼線材、低合金鋼線
材の低抗張力化と高靭性化を図り、二次加工工程
における球状化焼鈍の省略可能な線材を製造する
ためのインライン熱処理方法に関し、仕上ブロツ
クミルを有するプロセスにおいて実現可能な製造
方法を提供する事を目的とする。
(問題点を解決するための手段、作用)
本発明においては、前記目的を達成するため
に、熱間圧延線材の製造方法において、仕上ブロ
ツクミル前に配置した1以上の冷却装置により仕
上ブロツクミル入口での圧延鋼材温度を低下させ
るとともに仕上ブロツクミル内のカリバー後段に
配置した冷却装置により仕上圧延における加工発
熱を抑制して最終仕上温度を「Ar3−20℃」以下
とする温度制御圧延工程と、640℃まで2.0℃/
sec以下の冷却速度で冷却する緩徐冷却工程とか
らなることを特徴とする低抗張力高靭性線材の製
造方法、および、前記方法において、仕上ブロツ
クミル内の冷却はラウンドカリバー出側でのみ行
う低抗張力高靭性線材の製造方法を採用する。
本発明ではワレ防止の為に冷却水を仕上ブロツ
クミル前冷却と仕上ブロツクミル内冷却に分割さ
せる。特にワレが激しいもの、例えばCr,Mo等
が含まれる鋼種については仕上ブロツクミル内で
はラウンドカリバーのみで冷却する。この結果加
工発熱を抑制し、最終仕上温度を「A3点−20℃」
以下とする仕上圧延を可能とし、その後の冷却段
階に於いて640℃まで2.0℃/sec以下の冷却速度
で冷却する事によつて軟質の低抗張力高靭性線材
を製造するのである。
圧延鋼材は、仕上ブロツクミル前の冷却のみで
は仕上圧延における加工発熱のため最終仕上温度
が「A3変態点−20℃」を超える場合があり、セ
メンタイト発生核は消失してしまい、軟質化に寄
与しない。
一方、仕上ブロツクミル内だけに冷却装置を構
成して圧延鋼材を冷却した場合、最終仕上温度を
「A3変態点−20℃」以下とするように仕上圧延を
することは可能であるが、仕上ブロツクミルのス
タンド間隔が短いため、圧延鋼材は復熱する時間
がないまま次スタンドで圧延され、圧延鋼材の表
層と中心とで温度差が生じ、これに起因して表層
ワレが発生する。つまり、仕上ブロツクミル内冷
却には冷却限界があり、仕上圧延による加工発熱
を抑制する以上に冷却すると表面疵が発生するの
である。
したがつて、仕上ブロツクミル前冷却と仕上ブ
ロツクミル内冷却とを組合わせ、しかも仕上ブロ
ツクミル内冷却はワレ発生防止のため加工発熱を
抑制するにとどめることによりワレ発生を防止
し、最終仕上温度を「A3変態点−20℃」以下と
する仕上圧延を可能とし、その後の冷却において
640℃まで2.0℃/sec以下で冷却することにより
従来方法による線材と比較しよりいつそうの低抗
張力化と高靭性化を実現した。
さらに、工場実験を推進していく過程で、特に
仕上ブロツクミル内の冷却においては鋼材断面内
の均一冷却およびワレ発生防止の観点から、ラウ
ンドカリバー出側のみの鋼材冷却を実施すること
の優位性を発見した。
仕上ブロツクミルにおけるカリバー配列は、通
常オーバル(楕円)―ラウンド(円)の組合せで
構成されている。仕上ブロツクミル内の冷却にお
いて、同一仕上温度となるようにラウンドカリバ
ー出側とオーバルカリバー出側とに冷却を適用し
た場合、鋼種によつてはワレが発生する場合があ
つたのに対し、ラウンドカリバー出側のみに冷却
を適用するとワレは発生しなかつた。
これは、オーバルカリバー出側での冷却では所
謂オーバル辺部に過冷却がおこり、中心部との間
に温度差が生じ、圧延鋼材断面内で変形能が大き
く異なり、ワレ発生を誘発するためであり、ラウ
ンドカリバー出側のみの冷却の場合には過冷却が
おこらなかつたためである。
次に緩徐冷却工程についてであるが、特開昭58
−27926号公報記載の球状化組織を有する線材の
製造法にも知られているように、実験結果から圧
延加工後640℃までの冷却速度が2.0℃/sec以下
でセメンタイト球状化が促進され、軟質化が向上
する。2.0℃/secを超えると球状化に対して効果
が少ない。一方、冷却速度の下限は徐冷ほど好ま
しいことから、熱間加工後において冷却速度0、
即ち等温に保持する場合も含まれる。上記の冷却
速度は短時間がよい。特公昭59−31573号公報記
載の熱間圧延線材の直接線材の直接熱処理方法の
中には600から675℃まで0.025℃/sec〜0.25℃/
secの冷却速度で緩速冷却するとある。これらか
ら判断して、640℃まで2.0℃/sec以下に限定し
た。
次に、第1図、第2図によつて本発明の構成を
詳しく説明する。熱間圧延線材を製造するプロセ
スに於いて、仕上ブロツクミル2の前には1以上
の仕上ブロツクミル前冷却装置1が配置されてい
る。又、オーバルカリバー9とラウンドカリバー
10の組合せで構成される仕上ブロツクミル2内
には、それぞれのカリバーの出側に仕上ブロツク
ミル内冷却装置3が配置されている。仕上ブロツ
クミル内冷却装置3には、冷却水供給装置8が配
管13、バルブ12を介して接続されている。
第2図にはラウンドカリバー出側のみに冷却装
置を配置したものを示した。仕上ブロツクミル2
の前には1以上の仕上ブロツクミル前冷却装置1
が配置されている。又、オーバルカリバー9とラ
ウンドカリバー10の組合せで構成される仕上ブ
ロツクミル2内には、ラウンドカリバー10の出
側のみに仕上ブロツクミル内冷却装置3が配置さ
れている。仕上ブロツクミル内冷却装置3には、
冷却水供給装置8が配管13、バルブ12を介し
て接続されている。
上記仕上ブロツクミル2の後段に線材を仕上が
り圧延するための仕上ブロツクミル後冷却装置4
が配置され、その後にレイングヘツド5、徐冷カ
バー6の順に配置されている。
線材11を仕上ブロツクミル前冷却装置1を通
過させて圧延鋼材温度を低下させる。その後、仕
上ブロツクミル2内に配置している各カリバー後
で、冷却水を仕上ブロツクミル内冷却装置3を介
して吹付ける。この吹付はオーバルカリバー9、
ラウンドカリバー10後で交互に線材を冷却す
る。
この冷却は、各バルブ2を開けて冷却水供給装
置8から冷却水を配管13を介してオーバルカリ
バー9及びラウンドカリバー10後に供給するこ
とにより行われる。
上記の操作は以下の通りである。
各スタンド後段に必要な冷却水に見合うように
バルブ12をそれぞれの開度に設定しておく。
次に冷却水供給装置8を運転して配管13、バ
ルブ12を介して仕上ブロツクミル内冷却装置3
へ冷却水を供給し、線材の表面に散水冷却する。
この場合、バルブ12は電動弁とし、冷却水供
給装置8と電気的に接続し、遠隔自動運転の構成
でも良い、又、線材進行方向に見て各スタンド後
段への冷却水量を必要に応じて調整するために、
各バルブ12と仕上ブロツクミル内冷却装置3の
間に流量計を取付けて流量を見て調整する事も可
能である。
これらの冷却装置により圧延鋼材温度を不都合
なく制御することが可能となり、所定の最終仕上
温度が実現できる。制御圧延された線材は仕上ブ
ロツクミル後冷却装置4で所定の温度に冷却され
た後、レイングヘツド5によりスパイラルリング
状に形成され、コンベア上に展開され、搬送され
る。これらスパイラルリング状線材は雰囲気温度
をコントロールした徐冷カバー6により緩徐冷却
される。
第2図に示すラウンドカリバーの出側のみ冷却
する場合も、以上の説明とほぼ同じであるので略
す。
(実施例)
本発明の方法を以下の条件で実施した。
(1) 実施例 1
圧延速度 60m/sec
線材の鋼種、サイズ及び成分は表1に示す通
りである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for controlled rolling and controlled cooling of hot rolled wire rods. [Conventional technology and its problems] In general, carbon steel wire rods and low alloy steel wire rods for machine structures are subjected to spheroidizing annealing before cold casting in order to improve the deformability of the wire rod and prolong tool life in the secondary processing process. is being carried out. This process is based on the technical phenomenon that a so-called spheroidized structure in which spherical cementite is finely dispersed within a ferrite matrix has excellent cold forgeability. Several methods are known for spheroidizing annealing, and the core process is heat treatment near the A1 transformation point after reheating the steel material.
A 1 method of repeatedly heating and cooling above and below the transformation point temperature,
A 1 Method of heating and holding above and below the transformation point,
There is also a method of maintaining the temperature just below the A1 transformation point. The above conventional heat treatments are all carried out in batches over a long period of 7 to 24 hours in a tunnel type annealing furnace, a bell type annealing furnace, or the like. Therefore, the spheroidizing annealing process occupies a large proportion of the process of manufacturing various wire rod products, but it is an inefficient process.It is therefore desirable to save labor and energy by eliminating this heat treatment in the secondary wire processing process. There is a strong need to promote In order to meet this need, each wire manufacturer
For wire rods that have a quality equal to or superior to that of spheroidized annealed material in the secondary processing process by so-called in-line heat treatment using rolling processing heat in the wire rod production line, that is, wire rods produced by conventional methods,
We are competing to develop methods for manufacturing wire rods that have lower tensile strength and higher toughness. As an in-line heat treatment method characterized by lowering the tensile strength of wire rods, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-41325, the method involves controlling the cooling rate in the step of cooling the wire rods following hot rolling. Controlled cooling is known in which the wire is softened by heating. This method allows a wire rod with lower tensile strength to be obtained compared to conventional methods, and it is possible to omit softening annealing, but in order to meet the increasingly strict demands of customers, lower tensile strength and higher toughness are desired. It is rare. In addition, in addition to controlled cooling in the cooling stage that follows hot rolling, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1973-1997 describes a method using controlled rolling and controlled cooling, which goes back to the previous process and controls the temperature of the rolled steel material during hot rolling and then gradually cools it.
143716, and a controlled rolling method for controlling the temperature of rolled steel was published in Japanese Patent Publication No. 14371-1.
This is shown in Publication No. 13364. However, among the processes for producing hot rolled wire rods using these methods, in the process of producing hot rolled wire rods using a finishing block mill, the desired low tensile strength of the wire rods cannot be achieved for the following reasons. In the first place, the metallurgical mechanism for reducing the tensile strength of wire rods by controlled rolling cooling is, as elucidated by the present inventors in JP-A No. 58-27926, the first step being the dispersion of a large number of cementite generation nuclei and their subsequent dispersion. The subsequent second step is the agglomeration and spheroidization of each cementite.
The temperature must be within the range of 30°C or higher and A3 transformation point -20°C. That is, in controlled rolling, it is essential to specify the final finishing temperature.
That is, when rolling with a finishing block mill, the finishing outlet temperature becomes high due to heat generation during processing, the effect of controlled rolling is small, and sufficient softening cannot be achieved. However, the regulation regarding controlled rolling in JP-A No. 54-143716 simply refers to the finish rolling inlet temperature.
It is in the range of 600 to 900℃, and
In Publication No. 13364, the finishing rolling inlet temperature is 954.4°C or less, and there are no other regulations regarding the final finishing temperature. Also, in particular, Special Publication No. 57-13364 is 12.7
It is limited to mmφ or more. When the above-mentioned method is applied to a manufacturing process using a finishing block mill, the finishing block mill has narrow stand intervals and high-speed high-area reduction processing, which generates a large amount of heat during processing and increases the temperature of the rolled steel material. Therefore, even if the finish rolling inlet temperature is
Even if it is cooled to 600℃, the final finishing temperature is ``A 3 points -
In some cases, the temperature exceeds 20°C, and the ferrite precipitated by cooling before finishing block milling becomes austenite again, and many cementite nuclei are not dispersed. Therefore, the crystal grain refinement effect is reduced, and the subsequent transformation promotion effect is reduced, so that it does not contribute to lower tensile strength. In particular, since slow cooling is not disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-13364, softening cannot be achieved. In addition, Belgian Patent No. 856255 (promulgated on August 14, 1976) limits the temperature after finish rolling to 870-970°C with an average cooling rate of 8°C or less, but the temperature is too high and controlled rolling is not possible. The effect of this is small and there is no slow cooling, so softening cannot be achieved. Also, it is not applied to block mills with short distances between stands. In addition, Japanese Patent Publication No. 46-21292 also discloses a method of cooling the wire to a set finishing temperature during the rolling period during which the wire rises. This refers to processing heat generated within the finishing mill. However, since there is no slow cooling in this case, as shown above, softening cannot be achieved. The present invention relates to an in-line heat treatment method for manufacturing carbon steel wire rods and low-alloy steel wire rods for machine structures, with the aim of lowering tensile strength and increasing toughness, and eliminating the need for spheroidizing annealing in the secondary processing process. The purpose of this invention is to provide a production method that can be implemented in a process using a block mill. (Means and effects for solving the problems) In order to achieve the above object, in the present invention, in the method for manufacturing hot rolled wire rod, one or more cooling devices disposed before the finishing block mill are used to cool the finishing block mill at the inlet of the finishing block mill. A temperature-controlled rolling process in which the temperature of the rolled steel material is lowered and the heat generated during finish rolling is suppressed by a cooling device placed after the caliber in the finishing block mill, so that the final finishing temperature is ``Ar 3 -20℃'' or less, and 640 ℃ to 2.0℃/
A method for producing a low tensile strength high toughness wire rod characterized by comprising a slow cooling step of cooling at a cooling rate of sec or less, and in the method, cooling in the finishing block mill is performed only on the exit side of the round caliber. Adopt the manufacturing method of tough wire. In the present invention, in order to prevent cracking, the cooling water is divided into cooling before the finishing block mill and cooling inside the finishing block mill. For steel types that are particularly prone to cracking, such as those containing Cr, Mo, etc., only the round caliber is used for cooling in the finishing block mill. As a result, processing heat generation is suppressed, and the final finishing temperature is "A 3 point - 20℃"
By making the following finish rolling possible and cooling to 640°C at a cooling rate of 2.0°C/sec or less in the subsequent cooling step, a soft, low tensile strength, high toughness wire rod can be produced. If rolled steel is cooled only before finishing block milling, the final finishing temperature may exceed the " A3 transformation point -20℃" due to the heat generated during finish rolling, and the cementite generation nuclei will disappear, contributing to softening. do not. On the other hand, if a cooling device is configured only in the finishing block mill to cool the rolled steel, it is possible to carry out finishing rolling so that the final finishing temperature is below the " A3 transformation point - 20°C", but Since the distance between the stands of a block mill is short, the rolled steel material is rolled at the next stand without time for reheating, and a temperature difference occurs between the surface layer and the center of the rolled steel material, resulting in surface cracking. In other words, there is a cooling limit to the cooling inside the finishing block mill, and surface flaws will occur if the block is cooled more than the processing heat generated by finish rolling can be suppressed. Therefore, by combining cooling before the finishing block mill and cooling inside the finishing block mill, and by limiting the cooling inside the finishing block mill to suppressing processing heat to prevent cracking, cracking can be prevented and the final finishing temperature can be reduced to "A". 3. Finish rolling with a transformation point below -20°C is possible, and during subsequent cooling,
By cooling to 640℃ at a rate of 2.0℃/sec or less, we achieved lower tensile strength and higher toughness than wire rods made using conventional methods. Furthermore, in the process of carrying out factory experiments, we discovered the advantage of cooling only the exit side of the round caliber, especially in cooling inside the finishing block mill, from the perspective of uniform cooling within the cross section of the steel material and prevention of cracking. discovered. The caliber arrangement in finishing block mills usually consists of an oval-round combination. When cooling inside the finishing block mill, if cooling was applied to the exit side of the round caliber and the exit side of the oval caliber so that the same finishing temperature was applied, cracks could occur depending on the steel type. No cracking occurred when cooling was applied only to the exit side. This is because when cooling on the exit side of the oval caliber, supercooling occurs at the so-called oval edges, creating a temperature difference between the oval edge and the center, resulting in a large difference in deformability within the cross section of the rolled steel material, which induces cracking. This is because supercooling did not occur when only the exit side of the round caliber was cooled. Next, regarding the slow cooling process,
As is also known from the method for producing a wire rod having a spheroidized structure described in Publication No. 27926, from experimental results, cementite spheroidization is promoted when the cooling rate after rolling to 640°C is 2.0°C/sec or less. Softening is improved. If it exceeds 2.0°C/sec, there is little effect on spheroidization. On the other hand, since the lower limit of the cooling rate is more preferable as gradual cooling is achieved, cooling rate of 0, 0,
That is, it also includes a case where the temperature is maintained at an isothermal temperature. The above cooling rate is preferably short. Among the direct heat treatment methods for hot-rolled wire rods described in Japanese Patent Publication No. 59-31573, heat treatment of 0.025℃/sec to 0.25℃/sec from 600 to 675℃ is included.
Slow cooling is performed at a cooling rate of sec. Judging from these, the temperature was limited to 2.0°C/sec or less up to 640°C. Next, the configuration of the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In the process of manufacturing hot rolled wire rods, one or more finishing block mill pre-cooling devices 1 are arranged in front of the finishing block mill 2. Further, in the finishing block mill 2 which is composed of a combination of an oval caliber 9 and a round caliber 10, an internal finishing block mill cooling device 3 is disposed on the outlet side of each caliber. A cooling water supply device 8 is connected to the finishing block mill internal cooling device 3 via a pipe 13 and a valve 12. Figure 2 shows a case where the cooling device is placed only on the exit side of the round caliber. Finishing block mill 2
In front of the finishing block mill is one or more pre-cooling devices 1
is located. Further, in the finishing block mill 2 which is composed of a combination of an oval caliber 9 and a round caliber 10, an internal finishing block mill cooling device 3 is disposed only on the outlet side of the round caliber 10. The finishing block mill internal cooling device 3 includes:
A cooling water supply device 8 is connected via piping 13 and a valve 12 . Finishing block mill post-cooling device 4 for finishing rolling the wire rod after the finishing block mill 2
is arranged, followed by a laying head 5 and a slow cooling cover 6 in this order. The wire rod 11 is passed through a cooling device 1 before a finishing block mill to lower the temperature of the rolled steel material. Thereafter, cooling water is sprayed through the cooling device 3 in the finishing block mill after each caliber arranged in the finishing block mill 2. This spraying is Oval Calibur 9,
Cool the wire alternately after round caliber 10. This cooling is performed by opening each valve 2 and supplying cooling water from the cooling water supply device 8 through the piping 13 after the oval caliber 9 and the round caliber 10. The above operation is as follows. The valves 12 are set to respective opening degrees to match the cooling water required for the rear stage of each stand. Next, the cooling water supply device 8 is operated to supply water to the cooling device 3 in the finishing block mill via the piping 13 and the valve 12.
Cooling water is supplied to the surface of the wire to cool it by spraying it on the surface of the wire. In this case, the valve 12 may be an electric valve, electrically connected to the cooling water supply device 8, and configured for remote automatic operation.Also, the amount of cooling water to the rear stage of each stand can be adjusted as necessary when viewed in the direction of wire movement. In order to adjust
It is also possible to install a flow meter between each valve 12 and the cooling device 3 in the finishing block mill to check and adjust the flow rate. These cooling devices make it possible to control the temperature of the rolled steel material without any inconvenience and achieve a predetermined final finishing temperature. The wire rod subjected to controlled rolling is cooled to a predetermined temperature in a finishing block mill post-cooling device 4, and then formed into a spiral ring shape by a rolling head 5, spread on a conveyor, and conveyed. These spiral ring-shaped wire rods are slowly cooled by a slow cooling cover 6 that controls the ambient temperature. The case where only the exit side of the round caliber shown in Fig. 2 is cooled is also omitted because the explanation is almost the same as above. (Example) The method of the present invention was carried out under the following conditions. (1) Example 1 Rolling speed: 60 m/sec The steel type, size, and composition of the wire rod are as shown in Table 1.
【表】
操業条件
ブロツクミル前、内の冷却の有無、ブロツク
ミル入口温度等の条件は各種試験材ごとに表2
に示す。[Table] Operating conditions Conditions such as cooling before and inside the block mill, temperature at the block mill inlet, etc. are shown in Table 2 for each type of test material.
Shown below.
【表】
冷却水
(イ) 冷却水量:2〜2.5m3/H/ケ所、12℃
(ロ) 冷却水 :工業用水
冷却装置
(イ) 冷却ノズル:線材均一冷却用ノズル
(ロ) 冷却水供給装置ポンプ容量:50Nm3/min
(ハ) 配管 本管 200A
枝管 75A
(2) 実施例 2
圧延速度 60m/sec
線材の鋼種、サイズ及び成分は表3に示す通
りである。[Table] Cooling water (a) Amount of cooling water: 2 to 2.5 m 3 /h/place, 12℃ (b) Cooling water: Industrial water Cooling device (a) Cooling nozzle: Nozzle for uniform cooling of wire rod (b) Cooling water supply Equipment pump capacity: 50Nm 3 /min (c) Piping Main pipe 200A Branch pipe 75A (2) Example 2 Rolling speed 60m/sec The steel type, size and composition of the wire rod are as shown in Table 3.
【表】
操業条件
ブロツクミク前、内の冷却の有無、ブロツク
ミル入口温度等の条件は各種試験材ごとに表4
に示す。[Table] Operating conditions Conditions such as cooling before and during block milling, temperature at block mill inlet, etc. are shown in Table 4 for each type of test material.
Shown below.
【表】
冷却水
(イ) 冷却水量:2.5〜3.0m3/H/ケ所、12℃
(ロ) 冷却水 :工業用水
冷却装置
実施例1と同じ。
実施例1は冷間圧延用炭素鋼線材SWRCH45K
を用いて本発明の条件で製造した実施例である。
本鋼種は二次加工工程において冷間鍛造に先立
つて球状化焼鈍が行なわれるのが通常で、この鋼
種の場合、球状化焼鈍により抗張力58Kg/mm2以
下、絞り値55%以上の機械的性質が得られる。
表2,第3図において、試験材Bは特開昭56−
41325号公報記載の方法を適用した例であり、従
来法による試験材Aに対して抗張力の低下は認め
られるものの、球状化焼鈍レベルには抗張力、絞
り値とも不足である。
試験材Cは特開昭54−143716号公報記載の方法
を適用した例であり、従来方に対して靭性の向上
は認められるが、抗張力の低下は試験材Bよりも
小さい。これは、最終仕上温度が試験材A,Bと
比較して低いために結晶粒が微細となり、靭性が
向上している。しかし、最終仕上温度が900℃と
「A3点−20℃」を超えてしまい、応力歪をうけた
フエライト核が消失し、オーステナイト組織とな
つているため、セメンタイト発生核の多数分散化
はおこりにくく、結晶粒微細化による変態促進と
緩徐冷却により低抗張力化がおこると同時に、結
晶粒微細化による抗張力向上の効果によるもので
ある。
試験材Dは最終仕上温度を「A3点−20℃」以
下にするために仕上ブロツクミル内だけでの冷却
を実施したものであるが、仕上ブロツクミル内冷
却のみの冷却のため表面にワレが発生した。これ
は、仕上圧延における加工発熱を吸収する以上に
圧延鋼材を冷却するため、復熱することなく圧延
され、圧延鋼材断面で温度差が生じ、これにより
断面内で鋼材の変形能が大きく異なり、ワレを誘
発するためである。
試験材Eは本発明の実施例であるが、これによ
り球状化焼鈍処理材と同等の品質が得られた。
実施例2は機械構造用合金鋼線材SCM435につ
いて本発明を実施した例である。
この鋼種においては球状化焼鈍により抗張力60
Kg/mm2以下で絞り値60%以上の機械的性質が得ら
れる。
鋼種SCM435においても鋼種SWRCH45Kとほ
ぼ同一の傾向を示す(第4図)が、表4に示す様
に本発明法による試験材Eにはワレが発生した。
これに対し、試験材Fは仕上ブロツクミル内の冷
却をラウンドカリバー出側のみで実施することに
よりワレ発生を防止できた。これは、オーバルカ
リバー出側での冷却は所謂オーバル辺部に過冷却
がおこり、圧延鋼材断面内で大きな温度差が生じ
ることにより圧延鋼材断面内で変形能が大きく異
なり、ワレ発生を誘発するのに対し、ラウンドカ
リバー出側のみの冷却の場合は過冷却がおこらな
かつたためである。
(発明の効果)
前述した通り、圧延鋼材を仕上ブロツクミルで
製造するプロセスに於いて、仕上ブロツクミル前
冷却と仕上ブロツクミル内冷却に分割させること
により、ワレ発生防止を図り、かつ最終仕上温度
は「A3点−20℃」以下とする圧延鋼材温度のコ
ントロールが可能となり、仕上ブロツクミル後の
緩徐冷却との組合せにより低抗張力高靭性線材の
製造が可能となつた。[Table] Cooling water (a) Amount of cooling water: 2.5 to 3.0 m 3 /H/place, 12°C (b) Cooling water: Industrial water Cooling device Same as Example 1. Example 1 is carbon steel wire rod SWRCH45K for cold rolling.
This is an example manufactured under the conditions of the present invention using. This steel type is normally subjected to spheroidizing annealing prior to cold forging in the secondary processing process, and in the case of this steel, spheroidizing annealing provides mechanical properties such as a tensile strength of 58 kg/mm 2 or less and a reduction of area of 55% or more. is obtained. In Table 2 and Figure 3, test material B is
This is an example in which the method described in Publication No. 41325 is applied, and although a decrease in tensile strength is observed compared to test material A prepared by the conventional method, both tensile strength and reduction of area are insufficient to the level of spheroidizing annealing. Test material C is an example in which the method described in JP-A-54-143716 is applied, and although an improvement in toughness is recognized compared to the conventional method, the decrease in tensile strength is smaller than test material B. This is because the final finishing temperature is lower than that of test materials A and B, so the crystal grains are finer and the toughness is improved. However, the final finishing temperature exceeds 900℃, which is 20℃ at point A3 , and the ferrite nuclei that have been subjected to stress and strain disappear and become an austenite structure, resulting in a large number of cementite generation nuclei becoming dispersed. This is due to the fact that the tensile strength is lowered by accelerating transformation through grain refinement and slow cooling, and at the same time, the tensile strength is improved by grain refinement. Test material D was cooled only in the finishing block mill in order to bring the final finishing temperature below ``A 3 point - 20℃'', but cracks occurred on the surface due to cooling only in the finishing block mill. did. This is because the rolled steel is cooled more than absorbing the processing heat generated during finish rolling, so it is rolled without reheating, creating a temperature difference in the cross section of the rolled steel, which causes a large difference in the deformability of the steel within the cross section. This is to induce cracks. Test material E is an example of the present invention, and the same quality as that of the spheroidized annealed material was obtained. Example 2 is an example in which the present invention was implemented on SCM435 alloy steel wire for machine structures. This steel type has a tensile strength of 60 due to spheroidizing annealing.
Mechanical properties with an aperture value of 60% or more can be obtained at Kg/mm 2 or less. Steel type SCM435 also shows almost the same tendency as steel type SWRCH45K (Fig. 4), but as shown in Table 4, cracks occurred in test material E produced by the method of the present invention.
On the other hand, test material F was able to prevent cracking by cooling the finishing block mill only on the exit side of the round caliber. This is because when cooling on the exit side of the oval caliber, supercooling occurs on the so-called oval sides, and a large temperature difference occurs within the cross section of the rolled steel material, which causes a large difference in deformability within the cross section of the rolled steel material, which can induce cracking. On the other hand, this is because supercooling did not occur when only the exit side of the round caliber was cooled. (Effects of the Invention) As mentioned above, in the process of manufacturing rolled steel materials in a finishing block mill, cracking can be prevented by dividing the process into cooling before the finishing block mill and cooling inside the finishing block mill, and the final finishing temperature can be kept at "A". It has become possible to control the temperature of rolled steel to below 3 points -20°C, and in combination with slow cooling after finishing block milling, it has become possible to manufacture low tensile strength and high toughness wire rods.
第1図は本願特許請求の範囲第1項記載の方法
に関する説明図、第2図は本願特許請求の範囲第
2項記載の方法に関する説明図、第3図は実施例
1の鋼種SWRCH45Kの試験結果を示す図、第4
図は実施例2の鋼種SCM435の試験結果を示す図
である。
1…仕上ブロツクミル前冷却装置、2…仕上ブ
ロツクミル、3…仕上ブロツクミル内冷却装置、
4…仕上ブロツクミル後冷却装置、5…レイング
ヘツド、6…徐冷カバー、7…コンベア、8…冷
却水供給装置、9…オーバルカリバー、10…ラ
ウンドカリバー、11…線材、12…バルブ、1
3…配管。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the method described in claim 1 of the present application, Fig. 2 is an explanatory diagram of the method of claim 2 of the present patent application, and Fig. 3 is a test of steel type SWRCH45K of Example 1. Figure showing the results, 4th
The figure shows the test results for steel type SCM435 of Example 2. 1... Cooling device before finishing block mill, 2... Finishing block mill, 3... Cooling device inside finishing block mill,
4... Cooling device after finishing block mill, 5... Laying head, 6... Annealing cover, 7... Conveyor, 8... Cooling water supply device, 9... Oval caliber, 10... Round caliber, 11... Wire rod, 12... Valve, 1
3...Piping.
Claims (1)
ツクミル前に配置した1以上の冷却装置により仕
上ブロツクミル入口での圧延鋼材温度を低下させ
るとともに仕上ブロツクミル内のカリバー後段に
配置した冷却装置により仕上圧延における加工発
熱を抑制して最終仕上温度を「Ar3−20℃」以下
とする温度制御圧延工程と、640℃まで2.0℃/
sec以下の冷却速度で冷却する緩徐冷却工程とか
らなることを特徴とする低抗張力高靭性線材の製
造方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法におい
て、仕上ブロツクミル内の冷却はラウンドカリバ
ー出側でのみ行う低抗張力高靭性線材の製造方
法。[Scope of Claims] 1. In a method for producing a hot rolled wire rod, the temperature of the rolled steel material at the entrance of the finishing block mill is lowered by one or more cooling devices placed before the finishing block mill, and a cooling device placed after the caliber in the finishing block mill is used. A temperature-controlled rolling process in which heat generation during finish rolling is suppressed using equipment to keep the final finishing temperature below ``Ar 3 -20℃'', and a temperature control rolling process of 2.0℃/2.0℃ up to 640℃.
A method for producing a low tensile strength and high toughness wire, comprising a slow cooling step in which the wire is cooled at a cooling rate of sec or less. 2. A method for producing a low tensile strength and high toughness wire rod according to claim 1, wherein cooling in the finishing block mill is performed only on the exit side of the round caliber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282985A JPS61183412A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Production of low tensile strength and high toughness wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282985A JPS61183412A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Production of low tensile strength and high toughness wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183412A JPS61183412A (en) | 1986-08-16 |
| JPH021214B2 true JPH021214B2 (en) | 1990-01-10 |
Family
ID=12093581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282985A Granted JPS61183412A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Production of low tensile strength and high toughness wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183412A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1235119B (en) * | 1989-07-10 | 1992-06-18 | Danieli Off Mecc | LAMINATION CAGE WITH MULTIPLE ROLLER ROLLERS FOR FAST LAMINATION. |
| IT1391760B1 (en) * | 2008-11-11 | 2012-01-27 | Danieli Off Mecc | THERMAL TREATMENT PROCESS OF LAMINATES |
| DE102021205431A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Sms Group Gmbh | Plant and process for the production of bar-shaped steels |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP2282985A patent/JPS61183412A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183412A (en) | 1986-08-16 |
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