JPH11156407A - 表面品質の優れた熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
表面品質の優れた熱延鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPH11156407A JPH11156407A JP32802897A JP32802897A JPH11156407A JP H11156407 A JPH11156407 A JP H11156407A JP 32802897 A JP32802897 A JP 32802897A JP 32802897 A JP32802897 A JP 32802897A JP H11156407 A JPH11156407 A JP H11156407A
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- Japan
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤スケール疵が少ない、表面品質の優れた高
Ｓｉの熱延鋼板を製造する方法を提供する。 【解決手段】 被圧延材の加熱炉抽出時の表面温度Ｔ
（℃）と、抽出後最初の高圧水によるデスケーリングま
での時間ｔ（ｓ）とが、１１７０≦Ｔ−３．０１ｔの関
係を満たし、高圧水のエネルギー力を鋼板表面において
１２０ｋＪ／ｍ2 以上とする。
Ｓｉの熱延鋼板を製造する方法を提供する。 【解決手段】 被圧延材の加熱炉抽出時の表面温度Ｔ
（℃）と、抽出後最初の高圧水によるデスケーリングま
での時間ｔ（ｓ）とが、１１７０≦Ｔ−３．０１ｔの関
係を満たし、高圧水のエネルギー力を鋼板表面において
１２０ｋＪ／ｍ2 以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスケール疵が問題に
なりやすい高Si含有鋼板のスケール疵を防止し、表面品
質の優れた熱延鋼板の製造方法に関する。
なりやすい高Si含有鋼板のスケール疵を防止し、表面品
質の優れた熱延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動車用ホイール向け等に、成
形性の良好な高張力熱延鋼板が開発されてきた。成形性
を向上させ強度を高くするにはＳｉ添加が好ましい。し
かし、Ｓｉ含有率が高いといわゆる赤スケールまたは島
状スケールと称する表面スケール疵が生成しやすいた
め、外観を重視する自動車用ホイール材では歩留まり低
下の原因になっていた。高Ｓｉ含有鋼に前記のようなス
ケール疵が生成する原因は、加熱中に鋼とＳｉの酸化物
のファイアライト（Fe2SiO4 ）が生成し、鋼の粒界に沿
った局部的な酸化を生じ、ファイアライトが低融点のた
め溶融し、スケールが剥離しにくいためである。
形性の良好な高張力熱延鋼板が開発されてきた。成形性
を向上させ強度を高くするにはＳｉ添加が好ましい。し
かし、Ｓｉ含有率が高いといわゆる赤スケールまたは島
状スケールと称する表面スケール疵が生成しやすいた
め、外観を重視する自動車用ホイール材では歩留まり低
下の原因になっていた。高Ｓｉ含有鋼に前記のようなス
ケール疵が生成する原因は、加熱中に鋼とＳｉの酸化物
のファイアライト（Fe2SiO4 ）が生成し、鋼の粒界に沿
った局部的な酸化を生じ、ファイアライトが低融点のた
め溶融し、スケールが剥離しにくいためである。
【０００３】赤スケールの対策として、文献（石井ら：
材料とプロセス CAMP−ISIJ Vol.6(1993)p.1340）等に
も紹介されているように、鋼材を通常より高温で加熱す
る方法と低温で加熱する方法とがある。前者は高温加熱
してスケール生成を積極的に促進し、ファイアライトの
局部酸化深さよりもスケール生成量を大きくすることに
よって、スケール剥離を容易にする方法である。
材料とプロセス CAMP−ISIJ Vol.6(1993)p.1340）等に
も紹介されているように、鋼材を通常より高温で加熱す
る方法と低温で加熱する方法とがある。前者は高温加熱
してスケール生成を積極的に促進し、ファイアライトの
局部酸化深さよりもスケール生成量を大きくすることに
よって、スケール剥離を容易にする方法である。
【０００４】後者は、局部酸化しない程度に低温加熱す
ることで赤スケールを防止する方法である。しかし前者
は加熱炉耐火物の損耗、加熱エネルギーコストの上昇の
ほか、赤スケール対策としても確実性に欠ける。後者で
は低温で圧延するため、通板性が悪化してトラブルの原
因になったり、圧延荷重が過大になって板厚精度が得ら
れないことがある。
ることで赤スケールを防止する方法である。しかし前者
は加熱炉耐火物の損耗、加熱エネルギーコストの上昇の
ほか、赤スケール対策としても確実性に欠ける。後者で
は低温で圧延するため、通板性が悪化してトラブルの原
因になったり、圧延荷重が過大になって板厚精度が得ら
れないことがある。
【０００５】このような背景のもと、特開平５−１３１
２０２号公報には竪型スケールブレーカでスラブを幅圧
下した後、回転ブラシで表面をブラッシング後、高圧水
を吹き付け脱スケールを強化する方法が開示されてい
る。特開昭６３−６８２１４号公報には仕上げ圧延時の
高圧水の圧力を特定値より高くする方法が開示されてい
る。
２０２号公報には竪型スケールブレーカでスラブを幅圧
下した後、回転ブラシで表面をブラッシング後、高圧水
を吹き付け脱スケールを強化する方法が開示されてい
る。特開昭６３−６８２１４号公報には仕上げ圧延時の
高圧水の圧力を特定値より高くする方法が開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平５
−１３１２０２号公報に開示された技術は回転ブラシの
寿命が短く、実生産に適用するには問題がある。また、
前記特開昭６３−６８２１４号公報に開示された技術は
高圧水デスケーリングを強化する設備コストが膨大にな
るため、実用的ではない。本発明の課題はこれら従来技
術にあった問題を解決し、スケール疵の少ない表面品質
の優れた熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
−１３１２０２号公報に開示された技術は回転ブラシの
寿命が短く、実生産に適用するには問題がある。また、
前記特開昭６３−６８２１４号公報に開示された技術は
高圧水デスケーリングを強化する設備コストが膨大にな
るため、実用的ではない。本発明の課題はこれら従来技
術にあった問題を解決し、スケール疵の少ない表面品質
の優れた熱延鋼板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らはＳｉ含有鋼
のデスケーリングの挙動を詳細に検討した結果、以下
(a) 〜(e) の知見を得た。
のデスケーリングの挙動を詳細に検討した結果、以下
(a) 〜(e) の知見を得た。
【０００８】(a) 高圧水噴射によるスケールの剥離状況
を観察すると、上層の１次スケール（厚さ１〜２mm）の
剥離不良によるスケール疵および１次スケールと鋼板と
の界面のファイアライト層の剥離不良とに分類できる。
を観察すると、上層の１次スケール（厚さ１〜２mm）の
剥離不良によるスケール疵および１次スケールと鋼板と
の界面のファイアライト層の剥離不良とに分類できる。
【０００９】(b) ファイアライトの共晶点以上である11
70℃以上で高圧水によるデスケーリングを行えば、ファ
イアライト層はほぼ除去可能である。鋼板温度が１１７
０℃未満であると、高圧水の単位面積当たりのエネルギ
ーを上げても、スケールと鋼板との界面のファイアライ
ト層の除去ができない。
70℃以上で高圧水によるデスケーリングを行えば、ファ
イアライト層はほぼ除去可能である。鋼板温度が１１７
０℃未満であると、高圧水の単位面積当たりのエネルギ
ーを上げても、スケールと鋼板との界面のファイアライ
ト層の除去ができない。
【００１０】(c) 高圧水の単位面積当たりのエネルギー
は一定値以上ないと、ファイアライト層の剥離はできな
い。 (d) 最初のデスケーリングでファイアライトを除去して
おけば、その後ファイアライト層の上に生成したスケー
ルは以降の高圧水デスケーリングで容易に除去できる。 (e) 従って、加熱炉を出たあと、最初のデスケーリング
を高温で処理することが赤スケールを防止する有力な手
段となる。
は一定値以上ないと、ファイアライト層の剥離はできな
い。 (d) 最初のデスケーリングでファイアライトを除去して
おけば、その後ファイアライト層の上に生成したスケー
ルは以降の高圧水デスケーリングで容易に除去できる。 (e) 従って、加熱炉を出たあと、最初のデスケーリング
を高温で処理することが赤スケールを防止する有力な手
段となる。
【００１１】上記の知見から得られた本発明の要旨は
「Ｓｉを０．１％以上含有する鋼板の素材スラブの熱間
圧延に先立って、加熱炉抽出時の表面温度Ｔ（℃）と、
抽出後最初の高圧水によるデスケーリングまでの時間ｔ
（ｓ）とが、 １１７０≦Ｔ−３．０１ｔ の関係を満たし、高圧水のエネルギーを鋼板表面におい
て１２０ｋＪ／m2以上とすることを特徴とする表面品質
の優れた熱延鋼板の製造方法」にある。
「Ｓｉを０．１％以上含有する鋼板の素材スラブの熱間
圧延に先立って、加熱炉抽出時の表面温度Ｔ（℃）と、
抽出後最初の高圧水によるデスケーリングまでの時間ｔ
（ｓ）とが、 １１７０≦Ｔ−３．０１ｔ の関係を満たし、高圧水のエネルギーを鋼板表面におい
て１２０ｋＪ／m2以上とすることを特徴とする表面品質
の優れた熱延鋼板の製造方法」にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明者らはまず、高圧水の必要エ
ネルギーを検討した。高Ｓｉ鋼（Ｓｉ含有量０．５０〜
０．６０％）の試片を試験炉で温度を変えて加熱し、高
圧水のエネルギーを変えて噴射した。高圧水のエネルギ
ーは、吐出圧力、流量、ノズル形状、ノズル高さ、鋼板
速度等によって変るが、被デスケーリング材の単位面積
当たりに加えられたエネルギー（圧力×流量／（鋼板速
度・噴射幅））で整理すると、表面品質を維持するのに
必要な試験片温度と高圧水のエネルギーの関係がわか
る。
ネルギーを検討した。高Ｓｉ鋼（Ｓｉ含有量０．５０〜
０．６０％）の試片を試験炉で温度を変えて加熱し、高
圧水のエネルギーを変えて噴射した。高圧水のエネルギ
ーは、吐出圧力、流量、ノズル形状、ノズル高さ、鋼板
速度等によって変るが、被デスケーリング材の単位面積
当たりに加えられたエネルギー（圧力×流量／（鋼板速
度・噴射幅））で整理すると、表面品質を維持するのに
必要な試験片温度と高圧水のエネルギーの関係がわか
る。
【００１３】鋼板表面における高圧水のエネルギーＥ
（単位面積当たりのエネルギー（Ｊ／ｍ2 ）は、 Ｅ＝Ｐ×Ｑ／（Ｖ×２×Ｈ× tan（θ／２）） で表される。ただし、 ノズル出口吐出圧 Ｐ：（Ｐａ） 流量 Ｑ：（ｍ3 ／ｓ） ノズル開き角 θ：（°） ノズル高さ Ｈ：（ｍ） 鋼板移動速度 Ｖ：（ｍ／ｓ） である。
（単位面積当たりのエネルギー（Ｊ／ｍ2 ）は、 Ｅ＝Ｐ×Ｑ／（Ｖ×２×Ｈ× tan（θ／２）） で表される。ただし、 ノズル出口吐出圧 Ｐ：（Ｐａ） 流量 Ｑ：（ｍ3 ／ｓ） ノズル開き角 θ：（°） ノズル高さ Ｈ：（ｍ） 鋼板移動速度 Ｖ：（ｍ／ｓ） である。
【００１４】図１に高圧水のエネルギー、試験片温度お
よび圧延後の表面品質の関係を示す。同図からわかるよ
うに、デスケーリングを完全に行うには、試験片温度は
最小限１１７０℃、高圧水のエネルギーは最小限、１２
０ｋＪ／ｍ2 が必要である。
よび圧延後の表面品質の関係を示す。同図からわかるよ
うに、デスケーリングを完全に行うには、試験片温度は
最小限１１７０℃、高圧水のエネルギーは最小限、１２
０ｋＪ／ｍ2 が必要である。
【００１５】また、スラブ表面のスケールは熱伝導率が
小さいため、加熱炉を出た直後、急激に温度が下がる。
図２に加熱炉抽出後の経過時間と、温度降下の関係を示
す。デスケーリング時の温度は１１７０℃以上必要なた
め、同図より、加熱時の表面温度Ｔ（℃）と炉抽出後の
経過時間との関係は、次の式を満たす必要がある。
小さいため、加熱炉を出た直後、急激に温度が下がる。
図２に加熱炉抽出後の経過時間と、温度降下の関係を示
す。デスケーリング時の温度は１１７０℃以上必要なた
め、同図より、加熱時の表面温度Ｔ（℃）と炉抽出後の
経過時間との関係は、次の式を満たす必要がある。
【００１６】１１７０≦Ｔ−３．０１ｔ
【００１７】
【実施例】図３に示す実機の１／４サイズ相当の試験圧
延機を用いて、高Ｓｉ鋼（Ｓｉ＝０．７％）の試験片１
（幅７０mm×厚さ３０mm×長さ２００mm）を圧延した。
加熱炉抽出表面温度の条件（３水準）と加熱炉２の抽出
から第１デスケーリング装置３でデスケーリングを開始
するまでの時間（４水準）を変え、合計１２個の試験片
を用意した。次いで、第１圧延機４で厚さ２０mmまで圧
延し、第２圧延機群６の直前で４０秒待機した。さら
に、第２デスケーリング装置５で高圧水デスケーリング
を行い、第２圧延機群６の各圧延機でそれぞれ１３mm、
８mm、５mmに圧延し、冷却装置７で５００〜５８０℃ま
で水冷却した。圧延後の試験片の赤スケール生成状況を
観察した。最初のデスケーリング開始時の試験片の温度
および圧延後の鋼板表面の評価を表１に示す。
延機を用いて、高Ｓｉ鋼（Ｓｉ＝０．７％）の試験片１
（幅７０mm×厚さ３０mm×長さ２００mm）を圧延した。
加熱炉抽出表面温度の条件（３水準）と加熱炉２の抽出
から第１デスケーリング装置３でデスケーリングを開始
するまでの時間（４水準）を変え、合計１２個の試験片
を用意した。次いで、第１圧延機４で厚さ２０mmまで圧
延し、第２圧延機群６の直前で４０秒待機した。さら
に、第２デスケーリング装置５で高圧水デスケーリング
を行い、第２圧延機群６の各圧延機でそれぞれ１３mm、
８mm、５mmに圧延し、冷却装置７で５００〜５８０℃ま
で水冷却した。圧延後の試験片の赤スケール生成状況を
観察した。最初のデスケーリング開始時の試験片の温度
および圧延後の鋼板表面の評価を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】加熱温度が高く、デスケーリングまでの時
間が短い場合、赤スケールは生成しなかった。加熱温度
が低く、デスケーリングまでの時間が長くなると赤スケ
ールが生成した。
間が短い場合、赤スケールは生成しなかった。加熱温度
が低く、デスケーリングまでの時間が長くなると赤スケ
ールが生成した。
【００２０】
【発明の効果】高Ｓｉ含有の熱延鋼板の製造に際し、本
発明法により赤スケール疵が少ない、表面品質の優れた
熱延鋼板を製造できる。
発明法により赤スケール疵が少ない、表面品質の優れた
熱延鋼板を製造できる。
【図１】デスケーリング高圧水の被処理材単位面積当た
りのエネルギーと脱スケール状態（圧延後の表面評価）
の関係をを示すグラフである。
りのエネルギーと脱スケール状態（圧延後の表面評価）
の関係をを示すグラフである。
【図２】加熱炉抽出後の経過時間と表面温度の低下量の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図３】試験圧延機の概要側面図である。
１ 試験片 ２ 加熱炉 ３ 第１デスケーリング装置 ４ 第１圧延機 ５ 第２デスケーリング装置 ６ 第２圧延機群 ７ 冷却装置
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｉを０．１％以上含有する鋼板の素材
スラブの熱間圧延に先立って、加熱炉抽出時の表面温度
Ｔ（℃）と、抽出後最初の高圧水によるデスケーリング
までの時間ｔ（ｓ）とが、 １１７０≦Ｔ−３．０１ｔ の関係を満たし、高圧水のエネルギーを鋼板表面におい
て１２０ｋＪ／m2以上とすることを特徴とする表面品質
の優れた熱延鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32802897A JPH11156407A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 表面品質の優れた熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32802897A JPH11156407A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 表面品質の優れた熱延鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156407A true JPH11156407A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18205719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32802897A Pending JPH11156407A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 表面品質の優れた熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11156407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342770A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱延鋼板の製造方法 |
| CN109894474A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-18 | 天工爱和特钢有限公司 | 一种加工模具钢用的热轧装置 |
| WO2020216686A1 (en) | 2019-04-20 | 2020-10-29 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for producing a high strength silicon containing steel strip with excellent surface quality and said steel strip produced thereby |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32802897A patent/JPH11156407A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342770A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱延鋼板の製造方法 |
| CN109894474A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-18 | 天工爱和特钢有限公司 | 一种加工模具钢用的热轧装置 |
| WO2020216686A1 (en) | 2019-04-20 | 2020-10-29 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for producing a high strength silicon containing steel strip with excellent surface quality and said steel strip produced thereby |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040521 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050322 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050405 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |