JPH04258302A - 棒線材のサイジング圧延方法 - Google Patents

棒線材のサイジング圧延方法

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JPH04258302A
JPH04258302A JP1638791A JP1638791A JPH04258302A JP H04258302 A JPH04258302 A JP H04258302A JP 1638791 A JP1638791 A JP 1638791A JP 1638791 A JP1638791 A JP 1638791A JP H04258302 A JPH04258302 A JP H04258302A
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JP
Japan
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rolling
diameter
roll
horizontal
pass
Prior art date
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Withdrawn
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JP1638791A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Oka
敏博 岡
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は棒線材のサイジング圧延
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】板圧延のサイズ替は、ロールの圧下を変
更することにより容易に実施できるのに対し、棒線圧延
のサイズ替は、その都度専用ロールにロール変更するこ
とが必要である。そのためサイズ替による圧延停止は作
業時間全体の10%以上にも達し、停止要因の約半分以
上を占めているのが実情である。
【0003】これによる問題は、従来は加熱炉燃料、電
力等のコストアップ程度のものであったが、最近圧延素
材の直送圧延や、ホットチャージ圧延が実施されるに至
り、上工程を停止させるという重大なものとなってきた
。又、需要家が要求するサイズ種類自体も増加傾向にあ
り、この問題は重要視され始めている。
【0004】棒線材のサイジング圧延方法の従来技術と
して知られるものにPCRMによる圧延(3個のスキュ
ーロールによる圧延)とフラット圧延があるが、前者に
は連続圧延には不向き、後者には圧延停止時間減少効果
が小さいという問題があり、実用に耐えうるサイジング
圧延方法とはなっていない。
【0005】しかし近年、これらの従来技術を打破する
圧延方法が実用化されはじめている。具体的には、本発
明者が特開昭63−43702号で3ロール法によるも
のを、特開昭62−199206号で4ロール法による
ものを開示している。又、本発明者以外からも特開昭6
0−152302号と特開平1−202302号で2ロ
ール法によるものが開示されている。
【0006】図2はサイジング圧延による直径減少率(
(素材直径−サイジング後直径)/素材直径)とこれに
よって発生する最大偏径差を説明する図である。図2(
E)に示すように特開昭63−43702号の3ロール
法や特開昭62−199206号の4ロール法は通常の
2ロール法に比べ、サイジング圧延による偏径差の発生
が小さいことが判る。これはサイジング圧延後の成品断
面形状は、圧延するロールの数が多いほど最大径と最小
径の間の角度が小さくなるためである。図2(B)は3
ロール法の2パス目の圧延断面を示す図であり、最小径
は1,2パス目でのロールの溝底に相当する12,13
の位置、最大径は12,13の丁度中間の14の位置と
なる。この間の角度は30°であり、ロール1本の圧下
量を△rとすると直径では12,13の位置は2・△r
減少し最小径となり、14の位置は2・△r・cos3
0°しか減少せず最大径となる。このため最大偏径差は
2・△r(1−cos30°)となる。図2(C)は4
ロール法の2パス目の圧延断面を示す図であり、同様に
4ロール法の場合、最大偏径差は2・△r(1−cos
22.5°)となる。図2(D)は通常の2ロール法の
最終パスの圧延断面を示す図であり、ロール溝底16の
最小径と逃がし部15の最大径との間は角度が75°な
ので、最大偏径差は2・△r(1−cos75°)とな
る。図2(E)はどの圧延法とも幅拡がりの影響はない
ものとして図示した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、3ロール
法や4ロール法は通常の2ロール法に対しサイジング圧
延による偏径差の発生が小さいので、同一の許容偏径差
であれば、より小さなサイズまでサイジング圧延が可能
であり有効な圧延手段である。しかし、2ロール法に比
べて圧延機の構造が複雑であり設備費が高いという欠点
を有する。又、隣会うロールの干渉が起因となる直径減
少率の限界値が小さいという欠点も有する。ちなみにこ
の限界値は、3ロール法では約15%であるが、4ロー
ル法では約8%とさらに小さくなる。
【0008】特開昭60−152302号と特開平60
−152302号の2ロールによる方法は、円に適当な
逃がしを配した形状の孔型を2ないし3パス通材させる
ことによりサイジングするものであるが、直径減少率の
限界値は具体的には開示されていないが、7%程度の例
が明細書の中に記載されており、これも小さな値である
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
の従来法の問題に鑑みなされたもので、その要旨とする
ところは (1)水平−垂直−水平配列または、水平−水平−垂直
配列の3台の2ロール圧延機による圧延法に於いて、素
材を円形、1パス目の孔型を角、2,3パス目の孔型を
素材直径の±10%の直径の円弧と適当な逃がしとを配
した形状とし、ロールの圧下を選択して素材を0ないし
素材直径の25%の範囲で減少させることを特徴とする
棒線材のサイジング圧延方法 (2)4パス目に、水平−垂直−水平配列の場合垂直配
列の2ロール圧延機を、水平−水平−垂直配列の場合は
水平配列の2ロール圧延機を加え、その孔型を2,3パ
ス目と同一な形状としたことを特徴とする前記(1)項
記載の棒線材のサイジング圧延方法である。
【0010】本発明によれば、既設の設備が一般的な水
平−垂直連続配列の2ロール圧延機であれば孔型形状を
変更することだけで実現可能であり、又直径減少率も最
大25%と既存技術に比べ大きい。
【0011】本発明のは、図1に示すように円形素材を
1パス目は図1(A)の角孔型形状の水平ロールを、2
パス目は図1(B)の円弧と適当な逃がしとを配し孔型
形状の垂直ロールを、3パス目は図1(C)の2パス目
と同様な孔型形状の水平ロールを通してサイジングする
ものである。図1は直径D1 の素材を直径D2 の最
終成品にサイジングする場合の例を示す。
【0012】通常の2ロール圧延の最終近傍のロール孔
型配列は丸−楕円−丸、またはボックス−楕円−丸であ
るのに対し、本発明は角−丸−丸であり、これは本発明
の特徴である。これは円形素材を、その後の3パスで広
範囲にサイジングするために適した孔型として発明した
ものである。
【0013】図1(A)において1はロール、2の一点
鎖線の円は素材、3のハッチングの角は圧延後の成品を
示す。1パス目の角孔型では圧延後の成品の辺の長さ(
斜め45°の寸法)がD2 になるように圧下位置を選
択する。圧延後の成品3はロールフランジ方向に加え溝
底方向にも幅拡がりを生じ、ハッチングで示した形状と
なる。1パス目の角孔型圧延のフラット面は、その後の
2,3パス目圧延に於ける捻じれ防止のためのガイド拘
束面として有効であり、これも本発明の特徴となってい
る。
【0014】図1(B)において4はロール、5の一点
鎖線は入側の成品、6のハッチングは圧延後の成品を示
す。2パス目の丸孔型では圧延後の溝底径は3パス目圧
延に於ける幅拡がり量を考慮してD2 より若干小さ目
になるように圧下位置を選択する。2パス目の丸孔型の
直径を、素材2の円の直径の±10%の範囲とすること
も本発明の特徴である。これはサイジングによる偏径差
発生を最も小さくし、サイジング可能範囲を大きくとる
ためには、素材2の円と同一直径であることが最良であ
る。しかしロールの共用を考えた場合、±10%までは
本発明の意図するサイジングは可能であり範囲を設定し
た。又本発明でいう適当な逃がしとは偏径差を悪化させ
たり、噛み出し等の品質不良を発生させない形状を意図
するもので、溝底中心±45°を円弧とし、その外に円
の接線で逃がしを設ける形状が基本的である。
【0015】図1(C)において7はロール、8の一点
鎖線は入側の成品、9のハッチングは圧延後の成品を示
す。3パス目の丸孔型では圧延後の溝底径がD2 にな
るように圧下位置を選択する。3パス目の丸孔型は2パ
ス目と同様に、素材直径の±10%の直径の円弧と適当
な逃がしとを配した形状であり、基本的には2パス目の
形状と同一であることが望ましい。3パス目圧延の左右
径(2パス目の溝底径)の狙いはD2 であり、幅拡が
りを考慮し、前述のように2パス目圧延の溝底径はD2
 より幅拡がり分小さ目としている。
【0016】この3パス目圧延による左右径の変動をさ
らに小さくする場合は、4パス目として2,3パス目と
同一な孔型形状とした2ロール圧延機でサイジング圧延
を行うとよく、4パス目の圧延は減面率が小さいので、
4パス目の左右径はほとんど変化しないのでD2 を維
持可能である。
【0017】さて本発明の特徴は圧延機の設備費が安い
2ロール法によるサイジング圧延法において、直径減少
率の限界値を従来の2ロール法の常識である7%程度か
ら25%へ大きく改善するものであり、以下この特徴に
ついて詳細に説明する。
【0018】図1(C)に示すように、本発明のサイジ
ング圧延法では1,2,3各パスに於ける溝底径が最小
径(図1(C)のa1 〜a4 )、1パス目と2,3
パス目の孔型の交差位置が最大径(図1(C)のb1 
〜b4 )となる。最大偏径差(最大径−最小径)を求
め図2(E)に示したが、本発明の直径減少率と最大偏
径差の関係は従来圧延法と異なり非線形であり、直径減
少率の増加とともに最大偏径差の増加量が小さくなって
行き、15%の直径減少率では3ロール法と同等の最大
偏径差となる良い性質を示していることが判る。これは
、既に従来の技術の説明で述べたように最大径と最小径
の間の角度が小さい程、偏径差の発生が小さいという性
質から説明できる。すなわち図2(A)のように、本発
明のサイジング圧延法では直径減少率の増加とともに最
大径の位置10が最小径の位置11の方向へ近づき、最
大径と最小径の間の角度が初期の45°から段々小さく
なってゆくためである。
【0019】次に本発明による場合の直径減少率の限界
について説明する。限界は1パス目の圧延における噛み
出しによって生じる。すなわち図1(A)のように、直
径減少率が大きくなると同時に幅拡がり量は増加するが
、一方幅拡がりを受け入れる幅方向の空間はむしろ減少
するので噛み出しが発生しやすくなる。噛み出しを発生
させない直径減少率の限界は以上の関係から25%以下
である。
【0020】以上は水平−垂直−水平配列の2ロール圧
延機についての説明であるが、水平−水平−垂直配列あ
るいは垂直−水平−垂直配列などのように水平ロールと
垂直ロールを入れ替えてのサイジング圧延の考え方は上
述と全く同じで同様の効果をもたらす。また、4パス目
に精度向上のため設ける2ロール圧延機についても3パ
ス目が水平ロールであれば垂直ロール、垂直ロールでは
水平ロールと入れ替えしても効果は何ら変りはない。
【0021】
【実施例】5.5φから22φの成品を圧延する工場の
例で、従来の2ロール圧延法では約70回の仕上げスタ
ンドのロール組替えを実施していたが、本発明のサイジ
ング圧延法では10回に減少した。組替え時間は本発明
の効果の及ばないサイズ系列変更時のロール組替えや、
特殊サイズのロール組替え等を含めたトータル組替え時
間で、従来の約4分の1に減少した。表1に、その10
回に減少した本発明のロール組替えの10種類の孔型を
示す。尚、この時の許容偏径差は、現状の操業で最も厳
しいAISIのBAR−TOLERANCEを適用した
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明はロール組替え時間の減少による
コストメリットにとどまらず、直送圧延やホットチャー
ジ圧延を成立させるための不可欠な技術として、その効
果は非常に大きい。
【0024】又、特開昭63−43702号の3ロール
法や、特開昭62−199206号の4ロール法による
サイジング圧延方法に比べ設備費が安価であり、設備の
メンテナンスが容易、直径減少率が大きいという効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の1パス目の圧延の説明図、(
B)は本発明の2パス目の圧延の説明図、(C)は本発
明の3パス目の圧延の説明図。
【図2】(A),(B),(C),(D)はロール圧下
による偏径差発生の本発明、3ロール圧延法、4ロール
圧延法、通常の2ロール圧延法の比較説明図、(E)は
各圧延法に於ける直径減少率と最大偏径差との関係の説
明図。
【符号の説明】
1,4,7…ロール              2,
5,8…入側の成品形状 3,6,9…出側の成品形状      10,14,
17,19…最大径の位置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  水平−垂直−水平配列または、水平−
    水平−垂直配列の3台の2ロール圧延機による圧延法に
    於いて、素材を円形、1パス目の孔型を角、2,3パス
    目の孔型を素材直径の±10%の直径の円弧と適当な逃
    がしとを配した形状とし、ロールの圧下を選択して素材
    を0ないし素材直径の25%の範囲で減少させることを
    特徴とする棒線材のサイジング圧延方法。
  2. 【請求項2】  4パス目に、水平−垂直−水平配列の
    場合垂直配列の2ロール圧延機を、水平−水平−垂直配
    列の場合は水平配列の2ロール圧延機を加え、その孔型
    を2,3パス目と同一な形状としたことを特徴とする請
    求項1記載の棒線材のサイジング圧延方法。
JP1638791A 1991-02-07 1991-02-07 棒線材のサイジング圧延方法 Withdrawn JPH04258302A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229787A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Kobe Steel Ltd 条鋼のサイジング圧延方法
CN100430160C (zh) * 2003-05-20 2008-11-05 独立行政法人物质·材料研究机构 大应变产生加工方法和孔型轧制装置

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CN100430160C (zh) * 2003-05-20 2008-11-05 独立行政法人物质·材料研究机构 大应变产生加工方法和孔型轧制装置
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Effective date: 19980514