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 Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (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。
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。
【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。
ミル入口温度等の条件は各種試験材ごとに表２
に示す。
【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。
りである。
【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。
ミル入口温度等の条件は各種試験材ごとに表４
に示す。
【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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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。 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282985A JPS61183412A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 低抗張力高靭性線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282985A JPS61183412A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 低抗張力高靭性線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183412A JPS61183412A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH021214B2 true JPH021214B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=12093581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282985A Granted JPS61183412A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 低抗張力高靭性線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183412A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1235119B (it) * | 1989-07-10 | 1992-06-18 | Danieli Off Mecc | Gabbia di laminazione con rulli a sbalzo multipli per laminazione veloce. |
| IT1391760B1 (it) * | 2008-11-11 | 2012-01-27 | Danieli Off Mecc | Processo di trattamento termico di laminati |
| DE102021205431A1 (de) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Sms Group Gmbh | Anlage und Verfahren zur Herstellung von stabförmigen Stählen |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP2282985A patent/JPS61183412A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183412A (ja) | 1986-08-16 |
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