JPH02282425A

JPH02282425A - 鋼片の加熱方法

Info

Publication number: JPH02282425A
Application number: JP10366089A
Authority: JP
Inventors: Yuriyasu Tasaka; 百合泰田坂
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1990-11-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ウオーキングビーム式炉での鋼片の加熱方法
に関し、特に詳しくは、圧延まま製品表面に脱炭層の生
じないような鋼片の加熱方法に関する。

［従来の技術］一般に鋼製品に脱炭層があると、Ｃ（炭素）含有量が少
ないため、焼き入れをした際、その部分の硬度が上がら
ず、使用したときに、（ａｌ摩耗の進行が速くなる、ｆ
ｂｌむしれやすい、（Ｃ１疲労寿命が短（なる等の問題
点が起こってくる。

そのため、■例えば、建設用機械部品や自動車用部品用
途に対しては、表面脱炭層除去を目的として、研磨やピ
ーリング工程等の工程を必要としていた。

他方、■表面脱炭層の生成を抑制するために、加熱炉温
を調整する方法もある。すなわち、表面脱炭層厚は加熱
温度および在炉時間に大きく影響を受けるが、通常、ウ
オーキングビーム式加熱炉においては、シリンダースト
ロークが２５０〜３５〇−ピッチであるため、加熱炉内
の在炉時間が長く、Ａ１変態点〜抽出までに平均約７０
分という長時間を要し、しかもこの在炉時間は変更せず
、加熱温度の制御により、脱炭層の生成を抑制していた
。

し発明が解決しようとする課題］しかし、上記■のように、表面脱炭層除去を目的とした
研磨やピーリング処理を行うことは、工程数の増加によ
るコストアップにつながり、納期的にも早い対応ができ
ないという問題点がある。

他方、上記■の方法では加熱炉温の規制にのみ頼ってい
るため、脱炭層の抑制効果が十分でない。

そこで本発明では、圧延後の研磨やビーリング工程の付
加を必要とせず、加熱方法を改善することで脱炭層の発
生を防止し、圧延まま材料において表面脱炭層が極めて
少なくなる鋼片の加熱方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するための本発明は、ウオーキングビー
ム式加熱炉で鋼片を加熱する際に、Ａ変態点温度を超え
る温度での加熱時間を３０分以下さすることを特徴とす
るものである。

「作　用］一般に鋼片を常温から加熱していく場合、Ｃ＝０．７７
％以下の状態では、フェライト＋パーライトの状態から
スタートし、Ａ、変態点（約７２７°Ｃ）を超えると、
オーステナイトが析出し始め、Ａ３変態点を超えると、
オーステナイト−相となる。

この過程において、脱炭の進行を決定するＣの拡散現象
は、オーステナイトが析出するＡ、変態点から徐々に激
しくなり、Ａ、変態点において最も活発になり、Ａ、変
態点を超えて一旦弱まり、それ以後、また徐々に活発に
なっていくという特徴がある。

本発明では、鋼片を加熱していく際、Ａ、変態点温度を
超えたところで加熱する時間を３０分以下に規制してい
るから、後述のように、Ｃの拡散現象を極力抑え、スケ
ール進行分の脱炭量を抑えることができ、圧延まま製品
の脱炭量を極めて少なくすることができる。

さらに、本発明を適用することにより、燃料原単位の向
上、およびスケールロス低減による歩留向上も図ること
ができる。

［発明の具体的構成］以下本発明をさらに具体的に説明する。

加熱炉での表面脱炭層の抑制は、できるだけ低温で抽出
すれば比較的簡単に達成できるが、そのような低温にお
いては、抽出した後圧延する際にミル負荷の問題から、
圧延するのが困難になる。

従って、圧延するのに十分な温度、通常１０００〜１１
００°Ｃ程度、で抽出する必要がある。

ところで、前述の通り、脱炭層の生成はＡ、変態点を超
えたところで開始され、Ａ３変態点あたりでピークに達
する。従って、Ａ、変態点を超えた時点から抽出までの
時間を短くすれば脱炭層の生成を抑制できる。実際、Ａ
、変態点を超えた時点から抽出までの時間と脱炭層厚の
度合いとの間には、第３図のように、強い関連性がある
ことがわかった。同図のように、脱炭のない製品を得る
には、Ａ１変態点から抽出までの時間が、３０分以下で
あるという条件が必要である。

そこで、この条件内での加熱を達成するための具体的手
段として、例えば下記の（ｉ）、（ｉｉ）という手段を
採ることができる。

（ｉ）第１図に示すように、通常、ウオーキングビーム
式加熱炉においては、シリンダーストロークは２５０〜
３００關であるが（同図（ａｌ）、本発明では、在炉時
間の短縮および短時間加熱での均−加熱性を考慮して、
−本おきに鋼片を装入して、鋼片ピッチ間を５００〜６
００Ｍとして加熱する（同図（ｂ））。

（ｉｉ）また、第２図（ａ）に示すように、一般につｔ
−キングビーム式加熱炉は、予熱帯、加熱帯、均熱帯か
ら基本的に構成されているが、従来の設定炉温は、第２
図（ｂｌの破線Ａで示したように、加熱帯での加熱温度
が高い。これに対し本発明では、実線Ｂのように加熱帯
での加熱温度を低く抑え、その反面、鋼片を圧延に十分
な温度に高めるため、均熱帯での加熱温度を高くし、急
速加熱を行う。

なお、本発明に従えば、均熱帯の０２８度を０．５％以
下にするのが望ましい。

このようにして、第２図（ｂｌに示すように、加熱帯に
おいて、本発明に従って、鋼片温度を従来より低くする
と、Ａ１変態点から抽出時までの時間を３０分以下とす
ることができる。

かくして、第４図の、圧延後の製品表面の金属組織の模
式図にて明らかなように、従来の加熱態様ではｔａ１図
のように、たとえば、Ｏ，Ｌ　４　ｍｍの脱炭層が見ら
れたのに対して、本発明法によると、ｆｂ１図のように
脱炭層をゼロにすることができる。なお、第４図ｔａ）
、ｔｂ＋はいずれも材質３４５Ｃ、直径２５．０順の丸
棒製品についての倍率１００倍の金属組織を表す図であ
る。

本発明法の適用対象となる鋼片としては各種鋼片がある
が、特に丸鋼の直径１９ｍｍφ〜５５ｍｍφまでの機械
構造用炭素鋼（Ｃ＝０．１〜０．５５％）、機械構造用
合金鋼（Ｃｒ系、Ｃｒ−Ｍｏ系）、および軸受鋼等があ
る。

［実施例］次に実施例を説明する。

５４５Ｃの直径２５１ｎ！ＩＩφの丸鋼を圧延により得
るための鋼片の加熱にあたり、従来法でのＡ、変態点〜
抽出まで在炉時間を５６分、本発明法では、Ａ変態点〜
抽出までの在炉時間を１５分とし、脱炭層厚（Ｄｍｔ−
Ｍａｘ）　、スケールロス、燃料原単位について試験を
行ったところ、第１表の結果が得られた。なお、鋼片の
加熱態様は、それぞれ第２図の通りである。

第　　１　　表第１表より、本発明における加熱方法で加熱することに
より、脱炭層の生成を抑制できるとともに、スケールロ
スの低減化および燃料使用の低減化も図れることが明ら
かとなった。

［発明の効果１以上の通り、本発明法によれば、圧延まま製品における
表面脱炭層の生成を抑制でき、脱炭層の除去のための研
磨やビーリング工程を省略することができるのみならず
、スケールロス低減や燃料原単位向上をも図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は炉内での鋼片の搬送方法を示す図、第２図はウ
オーキングビーム式加熱炉内の各温度帯域での本発明法
による加熱パターンを従来法のパターンと比較して示し
た図、第３図は本発明による脱炭層抑制の効果を示す図
、第４図は鋼片の金属組織を示す図である。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウォーキングビーム式加熱炉で鋼片を加熱する際
に、Ａ＿１変態点温度を超える温度での加熱時間を３０
分以下とすることを特徴とする鋼片の加熱方法。