JPH0742546B2 - 熱間スラブの幅サイジング用金型 - Google Patents
熱間スラブの幅サイジング用金型Info
- Publication number
- JPH0742546B2 JPH0742546B2 JP1211162A JP21116289A JPH0742546B2 JP H0742546 B2 JPH0742546 B2 JP H0742546B2 JP 1211162 A JP1211162 A JP 1211162A JP 21116289 A JP21116289 A JP 21116289A JP H0742546 B2 JPH0742546 B2 JP H0742546B2
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- JP
- Japan
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- mold
- slab
- width
- resistance
- hardness
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B15/0035—Forging or pressing devices as units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、プレス加工法により熱間スラブを全長にわ
たって幅圧下し、所定幅のスラブを製造する際に使用さ
れる熱間スラブの幅サイジング用金型に関する。
たって幅圧下し、所定幅のスラブを製造する際に使用さ
れる熱間スラブの幅サイジング用金型に関する。
（従来の技術） 近年、需要家から要望される鋼板の品種及びサイズはき
わめて多く、特にサイズは多種類にわたっている。かか
るサイズの異なる鋼板の製造工程に、それに見合った幅
のスラブをたやすく供給できるならば、工程を簡素化
し、歩留りを向上させることができる。そこで最近で
は、連続鋳造中の幅変え、竪型圧延機による幅圧下、プ
レスによる幅サイジング等によって、鋼板サイズに最も
適した幅のスラブを製造することが行われている。
わめて多く、特にサイズは多種類にわたっている。かか
るサイズの異なる鋼板の製造工程に、それに見合った幅
のスラブをたやすく供給できるならば、工程を簡素化
し、歩留りを向上させることができる。そこで最近で
は、連続鋳造中の幅変え、竪型圧延機による幅圧下、プ
レスによる幅サイジング等によって、鋼板サイズに最も
適した幅のスラブを製造することが行われている。
上記のスラブ製造法のうちプレスによる方法は、第１図
に示すようにスラブＳの側面をその面に平行な面２と傾
斜した面３を有する金型１によって圧下し、所定幅のス
ラブを製造するものである。この方法は鋳型の幅変えや
竪型圧延機による方法に較べて能率がよいことから最近
実施されるようになった。しかしこの方法では金型とス
ラブの接触時間が長いため、金型温度が異常に上昇して
圧下面に摩耗やヒートクラックが生じる。
に示すようにスラブＳの側面をその面に平行な面２と傾
斜した面３を有する金型１によって圧下し、所定幅のス
ラブを製造するものである。この方法は鋳型の幅変えや
竪型圧延機による方法に較べて能率がよいことから最近
実施されるようになった。しかしこの方法では金型とス
ラブの接触時間が長いため、金型温度が異常に上昇して
圧下面に摩耗やヒートクラックが生じる。
従来、幅サイジング金型の材料には、熱間金型用工具鋼
（SKD61など）や球状黒鉛鋳鉄などが使用されている。
熱間金型工具鋼は基地組織がマルテンサイトであるた
め、すぐれた耐摩耗性を備えているが、耐ヒートクラッ
ク性が低い。球状黒鉛鋳鉄はその基地組織をフェライト
やマルテンサイトなどに自由に設定することができるの
で、強度と靭性のバランス調整が容易であるという利点
はあるが、本発明者らの調査によれば、いずれにしても
球状黒鉛によるヒートクラック停留効果が期待できず、
逆にヒートクラックの進展を助長することが判明した。
（SKD61など）や球状黒鉛鋳鉄などが使用されている。
熱間金型工具鋼は基地組織がマルテンサイトであるた
め、すぐれた耐摩耗性を備えているが、耐ヒートクラッ
ク性が低い。球状黒鉛鋳鉄はその基地組織をフェライト
やマルテンサイトなどに自由に設定することができるの
で、強度と靭性のバランス調整が容易であるという利点
はあるが、本発明者らの調査によれば、いずれにしても
球状黒鉛によるヒートクラック停留効果が期待できず、
逆にヒートクラックの進展を助長することが判明した。
そこで次に述べるような方法によって金型を冷却し、そ
の寿命を延ばすことが行われている。
の寿命を延ばすことが行われている。
a.金型圧下面に冷却水を散水する方法 この方法はプレス中の金型圧下面に多量の冷却水を散布
するものである。しかしこの方法ではスラブが局所的に
過冷却され、品質が悪化することがある。また別の散水
方法として前のスラブを圧下したあと、次の圧下までの
間に散水する方法もあるが、金型は前の圧下で表面だけ
でなく内部まで昇温されているために、短時間の散水で
は十分な冷却はできない。そしてこの散水冷却方法では
金型表面だけが急冷され、内部との温度差が大きくなっ
て熱応力によるヒートクラックが発生するという問題が
ある。
するものである。しかしこの方法ではスラブが局所的に
過冷却され、品質が悪化することがある。また別の散水
方法として前のスラブを圧下したあと、次の圧下までの
間に散水する方法もあるが、金型は前の圧下で表面だけ
でなく内部まで昇温されているために、短時間の散水で
は十分な冷却はできない。そしてこの散水冷却方法では
金型表面だけが急冷され、内部との温度差が大きくなっ
て熱応力によるヒートクラックが発生するという問題が
ある。
b.金型内部に冷却水を通す方法 この方法は金型内部に水路を設けて冷却水を通すもので
ある。しかしこの方法では高サイクルで往復運動する金
型に通水するので装置が大掛かりになって設備費がかさ
み、メンテナンスにも手間を要するうえ、冷却効率が低
いという欠点がある。
ある。しかしこの方法では高サイクルで往復運動する金
型に通水するので装置が大掛かりになって設備費がかさ
み、メンテナンスにも手間を要するうえ、冷却効率が低
いという欠点がある。
（発明が解決しようとする課題） 高温のスラブを幅サイジングするとき使用される金型の
圧下面には、著しい摩耗とヒートクラックが発生する。
その防止のために散水すると、ヒートクラックを助長す
るばかりか、スラブ品質に悪影響をおよぼすことさえあ
る。本発明の目的は、金型材料そのものの改良によって
金型にすぐれた耐摩耗性及びヒートクラック性を兼備さ
せ、長期使用に耐え得る熱間スラブの幅サイジング用金
型を提供することにある。
圧下面には、著しい摩耗とヒートクラックが発生する。
その防止のために散水すると、ヒートクラックを助長す
るばかりか、スラブ品質に悪影響をおよぼすことさえあ
る。本発明の目的は、金型材料そのものの改良によって
金型にすぐれた耐摩耗性及びヒートクラック性を兼備さ
せ、長期使用に耐え得る熱間スラブの幅サイジング用金
型を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、熱間スラブの幅サイジング用金型の耐摩
耗性及び耐ヒートクラック性の向上について種々検討を
重ねた結果、下記のような知見を得た。すなわち、 （１） 耐摩耗性及び耐ヒートクラック性を向上させる
には、金型材料として適正な化学組成のものを選ぶとと
もに、基地をベイナイト組織にするのがよい。
耗性及び耐ヒートクラック性の向上について種々検討を
重ねた結果、下記のような知見を得た。すなわち、 （１） 耐摩耗性及び耐ヒートクラック性を向上させる
には、金型材料として適正な化学組成のものを選ぶとと
もに、基地をベイナイト組織にするのがよい。
（２） 耐摩耗性と耐ヒートクラック性を兼備させさせ
るには、金型硬度をHS30〜50の範囲にするのがよい。
るには、金型硬度をHS30〜50の範囲にするのがよい。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その
要旨は次のとおりである。すなわち、 重量％で、 C:0.10〜0.35％、Si:0.1〜1.5％、 Mn:0.2〜1.5％、Ni:2％以下、 Cr:1.0〜3.0％、Mo:0.2〜1.0％、 V:0.1〜0.6％、 を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、基地組
織がベイナイトであって、かつHS硬度が30〜50であるこ
とを特徴とする熱間スラブの幅サイジング用金型、であ
る。
要旨は次のとおりである。すなわち、 重量％で、 C:0.10〜0.35％、Si:0.1〜1.5％、 Mn:0.2〜1.5％、Ni:2％以下、 Cr:1.0〜3.0％、Mo:0.2〜1.0％、 V:0.1〜0.6％、 を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、基地組
織がベイナイトであって、かつHS硬度が30〜50であるこ
とを特徴とする熱間スラブの幅サイジング用金型、であ
る。
（作用） 以下、本発明の幅サイジンク用金型の化学組成（重量％
で表す）と基地組織と硬度を前記のようにする理由を述
べる。
で表す）と基地組織と硬度を前記のようにする理由を述
べる。
C:0.10〜0.35％ Ｃは、炭化物形成元素であり、CrやＶと結合して耐摩耗
性を高める。その含有量が0.1％未満では炭化物生成量
が不足するために耐摩耗性が低くなる。一方、それが0.
35％を超えると炭化物が粗大化して耐ヒートクラック性
を低下させる。従ってＣは0.01〜0.35％とする。
性を高める。その含有量が0.1％未満では炭化物生成量
が不足するために耐摩耗性が低くなる。一方、それが0.
35％を超えると炭化物が粗大化して耐ヒートクラック性
を低下させる。従ってＣは0.01〜0.35％とする。
Si:0.1〜1.5％ Siは、溶湯の脱酸と湯流れをよくするために含有され
る。それが0.1％未満ではその効果が得られず、反対に
1.5％を超えると基地組織が脆くなって耐ヒートクラッ
ク性が悪くなるので、その含有量は0.1〜1.5％にする。
る。それが0.1％未満ではその効果が得られず、反対に
1.5％を超えると基地組織が脆くなって耐ヒートクラッ
ク性が悪くなるので、その含有量は0.1〜1.5％にする。
Mn:0.2〜1.5％ Mnは、脱酸のためにSiとともに含有される。それが0.2
％より少ないと十分な脱酸効果が得られず、1.5％より
多いと靭性が低下するためその含有量は0.2〜1.5％にす
る。
％より少ないと十分な脱酸効果が得られず、1.5％より
多いと靭性が低下するためその含有量は0.2〜1.5％にす
る。
Ni:2.0％以下 Niは、基地の組織を改善する働きをする。しかし２％を
超えて含有させると高温での基地組織の安定性を悪くす
るので2.0％以下にする。
超えて含有させると高温での基地組織の安定性を悪くす
るので2.0％以下にする。
Cr:1.0〜3.0％ Crは、Ｃと結合して高硬度のクロム炭化物を形成して耐
摩耗性を高めるほか、基地をベイナイト組織にする役目
をする。その含有量が1.0％未満ではその効果が少な
く、一方、3.0％を超えて含有させると脆弱な共晶炭化
物が晶出して耐ヒートクラック性を悪化させる。したが
ってその含有量は1.0〜3.0％にする。
摩耗性を高めるほか、基地をベイナイト組織にする役目
をする。その含有量が1.0％未満ではその効果が少な
く、一方、3.0％を超えて含有させると脆弱な共晶炭化
物が晶出して耐ヒートクラック性を悪化させる。したが
ってその含有量は1.0〜3.0％にする。
Mo:0.2〜1.0％ Moは、基地に固溶して高温軟化抵抗などの高温特性を高
める。またCrと同様に基地ベイナイト組織にするのに役
立つ。しかし0.2％未満ではその効果が少なく、一方、
1.0％を超えて含有させても相応の効果が得られないの
で、その含有量は0.2〜1.0％にする。
める。またCrと同様に基地ベイナイト組織にするのに役
立つ。しかし0.2％未満ではその効果が少なく、一方、
1.0％を超えて含有させても相応の効果が得られないの
で、その含有量は0.2〜1.0％にする。
V:0.1〜0.6％ Ｖは、結晶粒を微細化して耐ヒートクラック性を高める
ほか、基地に微細なVC炭化物となって折出し耐摩耗性を
向上させる。その含有量が0.1％未満ではその効果が少
なく、0.6％を超えると炭化物が粗大化して機械的性質
の低下を招く。
ほか、基地に微細なVC炭化物となって折出し耐摩耗性を
向上させる。その含有量が0.1％未満ではその効果が少
なく、0.6％を超えると炭化物が粗大化して機械的性質
の低下を招く。
次に金型の基地をベイナイト組織にする理由を述べる。
金型の耐摩耗性及び耐ヒートクラック性は基地の組織に
よって大きく変わる。金型の耐摩耗性は高温強度が大き
いほど、耐ヒートクラック性は高温強度と高温靭性が大
きいほど高くなる。そしてそれは基地がベイナイト組織
があることによって達成される。基地がマルテンサイト
組織の場合には、高温強度が大きいために耐摩耗性は高
くなるが、高温靭性が小さくなるために耐ヒートクラッ
ク性が低下する。また基地がフェライト・パーライト組
織の場合には、高温靭性は大きいが高温強度が低いため
に耐摩耗性が低下する。
金型の耐摩耗性及び耐ヒートクラック性は基地の組織に
よって大きく変わる。金型の耐摩耗性は高温強度が大き
いほど、耐ヒートクラック性は高温強度と高温靭性が大
きいほど高くなる。そしてそれは基地がベイナイト組織
があることによって達成される。基地がマルテンサイト
組織の場合には、高温強度が大きいために耐摩耗性は高
くなるが、高温靭性が小さくなるために耐ヒートクラッ
ク性が低下する。また基地がフェライト・パーライト組
織の場合には、高温靭性は大きいが高温強度が低いため
に耐摩耗性が低下する。
金型の硬度をHS（ショアー硬度）30〜50にする理由を説
明する。金型の耐摩耗性と耐ヒートクラック性はその硬
度に大きく影響される。金型のHSが30未満では硬度が不
足して耐摩耗性が低下し、HSが50を超えると靭性が小さ
くなって耐ヒートクラック性が低くなる。耐摩耗性と耐
ヒートクラック性を兼備させるためには金型のHSを30〜
50の範囲にする必要がある。
明する。金型の耐摩耗性と耐ヒートクラック性はその硬
度に大きく影響される。金型のHSが30未満では硬度が不
足して耐摩耗性が低下し、HSが50を超えると靭性が小さ
くなって耐ヒートクラック性が低くなる。耐摩耗性と耐
ヒートクラック性を兼備させるためには金型のHSを30〜
50の範囲にする必要がある。
ところで基地組織がベイナイト組織であって硬度がHS30
〜50である金型は、化学組成を前記の範囲にするととも
に、それをオーステナイト温度（1,050〜950℃）から水
冷又は油冷して製造される。さらに500〜650℃での焼戻
しを数回施せば、より安定した組織のものが得られる。
〜50である金型は、化学組成を前記の範囲にするととも
に、それをオーステナイト温度（1,050〜950℃）から水
冷又は油冷して製造される。さらに500〜650℃での焼戻
しを数回施せば、より安定した組織のものが得られる。
（実施例） 以下、本発明の幅サイジング用金型を実施例に基づいて
説明する。第１表に示す化学組成、基地組織及び硬度を
有し、第１図に示すような形状の金型１（平行部長さL:
500mm、厚さT:500mm、幅W:450mm、テーパ角度θ:12度）
により、連続鋳造で製造された幅1,000〜1,600mm、厚さ
270mm、長さ７〜10m、温度が約1,200℃のスラブを、各
金型で3,000本づつ最大幅圧下量350mmでサイジングを行
った。そして金型圧下面の摩耗量と最大クラック深さを
調べた。
説明する。第１表に示す化学組成、基地組織及び硬度を
有し、第１図に示すような形状の金型１（平行部長さL:
500mm、厚さT:500mm、幅W:450mm、テーパ角度θ:12度）
により、連続鋳造で製造された幅1,000〜1,600mm、厚さ
270mm、長さ７〜10m、温度が約1,200℃のスラブを、各
金型で3,000本づつ最大幅圧下量350mmでサイジングを行
った。そして金型圧下面の摩耗量と最大クラック深さを
調べた。
その結果を第２表に示す。これから明らかなように、本
発明の規定する化学組成と基地組織及び硬度を有する本
発明例（No.1〜10）の場合には、摩耗量（許容量2mm）
も1mm以下であり、最大クラック深さは16mm以下であ
る。これに対して本発明の定める化学組成、基地組織、
硬度のいずれか一つ以上を満足しない比較例（No.11〜2
0）では、最大クラック深さは本発明例のものより大幅
に深くなっており、摩耗量さにおいては著しく大きいも
のがある。これから本発明の金型はすぐれた耐摩耗性と
耐ヒートクラック性とを兼備していることがわかる。
発明の規定する化学組成と基地組織及び硬度を有する本
発明例（No.1〜10）の場合には、摩耗量（許容量2mm）
も1mm以下であり、最大クラック深さは16mm以下であ
る。これに対して本発明の定める化学組成、基地組織、
硬度のいずれか一つ以上を満足しない比較例（No.11〜2
0）では、最大クラック深さは本発明例のものより大幅
に深くなっており、摩耗量さにおいては著しく大きいも
のがある。これから本発明の金型はすぐれた耐摩耗性と
耐ヒートクラック性とを兼備していることがわかる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の金型はすぐれた耐摩耗性
と耐ヒートクラック性を兼ね備えているので長期使用が
可能となり、金型コストの低減とスラブの幅サイジング
能率向上に大きく寄与できる。
と耐ヒートクラック性を兼ね備えているので長期使用が
可能となり、金型コストの低減とスラブの幅サイジング
能率向上に大きく寄与できる。
第１図は、金型により熱間スラブを圧下する状態を示す
図、である。 １は金型、２は平行面、３は傾斜面、Ｓはスラブ。
図、である。 １は金型、２は平行面、３は傾斜面、Ｓはスラブ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−82458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−118323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−212029（ＪＰ，Ａ) 特公 昭39−3556（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 C:0.01〜0.35％、Si:0.1〜1.5％、 Mn:0.2〜1.5％、Ni:2％以下、 Cr:1.0〜3.0％、Mo:0.2〜1.0％、 V:0.1〜0.6％、 を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、基地組
織がベイナイトであって、かつHS硬度が30〜50であるこ
とを特徴とする熱間スラブの幅サイジング用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211162A JPH0742546B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 熱間スラブの幅サイジング用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211162A JPH0742546B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 熱間スラブの幅サイジング用金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375330A JPH0375330A (ja) | 1991-03-29 |
| JPH0742546B2 true JPH0742546B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=16601427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211162A Expired - Fee Related JPH0742546B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 熱間スラブの幅サイジング用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742546B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102142782B1 (ko) * | 2018-11-29 | 2020-08-10 | 주식회사 포스코 | 크리프 강도가 우수한 크롬-몰리브덴 강판 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54118323A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Heat crack resistant steel for use as metal mold |
| JPS5782458A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-22 | Hitachi Metals Ltd | High toughness tool steel for hot working |
-
1989
- 1989-08-16 JP JP1211162A patent/JPH0742546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375330A (ja) | 1991-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |