JPS5947009A - ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法 - Google Patents
ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPS5947009A JPS5947009A JP15679782A JP15679782A JPS5947009A JP S5947009 A JPS5947009 A JP S5947009A JP 15679782 A JP15679782 A JP 15679782A JP 15679782 A JP15679782 A JP 15679782A JP S5947009 A JPS5947009 A JP S5947009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- web
- flange
- temperature
- cooling
- flanges
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
-
- 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
- B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
その目的はウエブ波がなく形状の優れたウエグｌｌＩｌ
肉Ｈ形鋼の製造方法ｋ Ｊ）Ａ供することにある。 周知の連シ断面係数が大きく強笈に比してれＵｉ′性の
優れｌ辷つエブ薄肉Ｈ形鋼は、圧延による製造方法では
ウェブ波の問題があってｔＦｊ場に供給された例がない
。 また、溶接法によるビルドアップＨ形鋼ではやはり溶接
歪の問題やコストが高いなどの難点がある。 さて、圧延製造法によると、一般に前記ウェブ波の発生
は、フランジとウェブとの冷却過程における温度差に起
因する残留応力によって、ウェブの座屈限界金越える圧
縮内部応力がウェブに発生するためであって、そのため
フランジとウェブの温度を等しくするような冷ムＩＪ牛
段が提案されている。 しかしながらウエブンの肉Ｈ形鋼では、７ランノが比較
的厚くしかもウェブが博く、さらにウェブ高さが高いた
め、フランジとウェブの＋１．Ａ度差を少なくすること
が非常に困難で、どうし−Ｃも残留応力が犬きくなυ、
これに対しウェブの座Ｍ（限界が低いためウェブ波の抑
制は極めて困難である。 以下図面に従ってさらに説明する。 第１図（ａ） ｌ （ｂ）はウェブ合．肉Ｈ形鋼のウェ
ブ波に関する概略説明図である。第１図（、）に小ず；
！ｌｉリウエウェ、７ランジ２ａ ｔ Ｚｂを有−ノー
る圧延Ｈ形鋼１８では、フランジ厚Ｆｔに比しウェブ厚
Ｗｔか薄〈さらにウェブ高さＷＨが高い場合たとえば・
４日」；４１（ｂ）に示す如く、熱％： ｆ、ｌ： ”
］’ ｆ＋ｊ（であるが、ウェブＩにウェブ波３が生じ
て製品になりにくいことｋＡ、前述の通りである。而し
て、本発明においてウェブ博肉Ｈ形用とはウェブμ％
Ｗｊとウェブ内＋１Ｊ ＩＩの比Ｗｔ／ｕが０．０１７
以下のもの全指し、そのτ」法ｂｌ’ ５ｔ”、理由（
ｒよ前記比 ｔ／ｕがＯ，０１７以上でりればウェブ波
が弁、生しにくく、０．（Ｊ１７以下になると経験的に
ウェブ波が発生ずることを知見しているからでわる。 ウェブ波の発生はウェブ挫屈によるもので、ウェブ挫屈
応力は前記比ｗｔ／ｕの自乗Ｔ、！ＩＩち（”’ｔ／、
） ２に概略比例し、この（ｔ／ｕ） が３×１０
以下になると通常の熱間圧殖−空冷の工）ｌｌではウ
ェブイノνが発生する。 次に圧延Ｈ形鋼の残留応力の発生につき＞ｖ’−性的に
説明する。第２図（ａ）は横軸に助間葡、縦軸に
肉Ｈ形鋼の製造方法ｋ Ｊ）Ａ供することにある。 周知の連シ断面係数が大きく強笈に比してれＵｉ′性の
優れｌ辷つエブ薄肉Ｈ形鋼は、圧延による製造方法では
ウェブ波の問題があってｔＦｊ場に供給された例がない
。 また、溶接法によるビルドアップＨ形鋼ではやはり溶接
歪の問題やコストが高いなどの難点がある。 さて、圧延製造法によると、一般に前記ウェブ波の発生
は、フランジとウェブとの冷却過程における温度差に起
因する残留応力によって、ウェブの座屈限界金越える圧
縮内部応力がウェブに発生するためであって、そのため
フランジとウェブの温度を等しくするような冷ムＩＪ牛
段が提案されている。 しかしながらウエブンの肉Ｈ形鋼では、７ランノが比較
的厚くしかもウェブが博く、さらにウェブ高さが高いた
め、フランジとウェブの＋１．Ａ度差を少なくすること
が非常に困難で、どうし−Ｃも残留応力が犬きくなυ、
これに対しウェブの座Ｍ（限界が低いためウェブ波の抑
制は極めて困難である。 以下図面に従ってさらに説明する。 第１図（ａ） ｌ （ｂ）はウェブ合．肉Ｈ形鋼のウェ
ブ波に関する概略説明図である。第１図（、）に小ず；
！ｌｉリウエウェ、７ランジ２ａ ｔ Ｚｂを有−ノー
る圧延Ｈ形鋼１８では、フランジ厚Ｆｔに比しウェブ厚
Ｗｔか薄〈さらにウェブ高さＷＨが高い場合たとえば・
４日」；４１（ｂ）に示す如く、熱％： ｆ、ｌ： ”
］’ ｆ＋ｊ（であるが、ウェブＩにウェブ波３が生じ
て製品になりにくいことｋＡ、前述の通りである。而し
て、本発明においてウェブ博肉Ｈ形用とはウェブμ％
Ｗｊとウェブ内＋１Ｊ ＩＩの比Ｗｔ／ｕが０．０１７
以下のもの全指し、そのτ」法ｂｌ’ ５ｔ”、理由（
ｒよ前記比 ｔ／ｕがＯ，０１７以上でりればウェブ波
が弁、生しにくく、０．（Ｊ１７以下になると経験的に
ウェブ波が発生ずることを知見しているからでわる。 ウェブ波の発生はウェブ挫屈によるもので、ウェブ挫屈
応力は前記比ｗｔ／ｕの自乗Ｔ、！ＩＩち（”’ｔ／、
） ２に概略比例し、この（ｔ／ｕ） が３×１０
以下になると通常の熱間圧殖−空冷の工）ｌｌではウ
ェブイノνが発生する。 次に圧延Ｈ形鋼の残留応力の発生につき＞ｖ’−性的に
説明する。第２図（ａ）は横軸に助間葡、縦軸に
【２１
４度と温度差をとったもので、４はフランジ湿度、５は
ウェブ温度、６Ｉ：ｊ、水冷開始後のフランツ温度を示
し、７はフランツとウェブの＋７．ｉ冒）ＳＨ差、）Ｎ
ＩＪフランツ水冷開始後のｔｔ、Ａ度差金示す。 熱延終了後の初期の時間Ａでｉｔフランツに１」−縮応
力、ウェブに引張応力が生ずるＶ′１１４“犯２図（ｂ
）に示す。この図は空冷におけるＩ４形（１・１１の側
面図について残留応力を説明する梅弐図で、中立１１１
１１＋ ９ ｖ、中心として右側に圧縮応力、左側に引
張応力を示す。 従って時間Ａではウェブ（では火器１０で示ず引張応力
、フランツには実線１１で示す圧縮応力がかかっている
。時間が経過して時間Ｂではウェブとフランジの温度差
が開くので、ウェブの引張応力１２は降伏点１３を越え
、フランジの圧縮応力１４は降伏点１５を越え、塑性歪
が生ずる。１６は中立軸である。次に温度差が小さくな
り始めた時間Ｃでは前記塑性歪のため応力のない状態と
なり、さらに時間りまで冷却が進行した時は前記塑性歪
に起因して、フランツに引張応力１７、ウェブに圧縮応
力１８が生ずる。その状態が旧聞Ｆ’（５経て、常温に
達する時点Ｅまでａ絖し、大きな圧縮応力１９がウェブ
に、大きな引張応力２０がフランジＱて残留する。２１
は中立軸全示す。第２１’２．１（ｃ）はフランツが変
態したのちのフランツ水冷時の応力変化を示すもので、
時間りからフジンノ水冷を開始した場合、フランジとウ
ェブの温度差が逆の負（つ゛まシウェプ温度がフラン・
）温度より高く々っている）となっている例金７Ｊ″、
シ、フフンノ刀ぐ冷を終了する時間Ｆにいたるまでに、
ウェブの圧縮応力２２は降伏点２：３を越えウェブに圧
縮の塑性変形を生ずる。２５，２８ｅ、ｊ、中立軸を示
す。 しかしながら、かかるフランツ水？省は、残゛醒応力の
絶対イ１改を不妊くすることｆ ’ＨｊＪ能とする。つ
まり空冷の際の常温に庫した時間Ｅでの９．ｕ Ｆ拐の
ウェブ圧縮応力１９、フランジ引張応力２０に比して、
フランツ水６月のウェブ圧縮応力２Ｇ、フランジ引張応
力２７全本例の如く非常に小δくすることができる。 ｆｊｉｌ記贋５記動５明らかなように、応力の絶対値の
小さい時間Ｂに到達するまでにフン７ノとウェブの温度
差を少なくして残留応力の発生を少・ユ・くする手段や
、ウェブに圧縮応力が蓄積δれている段階においてフラ
ンジ′ｆｆ：強制冷Ｉｌｌ Ｌフランツとウェブの温度
を急速に接近あるいは逆転せしめてウェブに圧縮の塑性
変形を生せしめ応力分布を変える手段が有効であること
が判る。 そこで採用される手段としては、 （１） フランジ強制冷却 （２） ウェブ加熱 （３） ウェブ保温 などが考えられる。 そこで本発明者等はウェブ薄肉）■形鋼につき熱反射板
を用いてウェブ保温奮試みたが、ウェブ厚さの薄いＨ形
鋼即ちウェブ内申５６０ｗｎ、ウェブ厚さ６調のＨ形鋼
ではウェブ波の発生を抑ｔｌｉｌＪすることに成功しな
かった。また、フランジ強制水冷を試みたが、やはシ同
様であった。 そこでフランジ強制水冷に加えウェブな：抑圧板によっ
て挟持し機械的に拘束して変形を抑ｊｌｌｌｊＬウェブ
波を発生させない方法即ち本発明の方法全開発した。 本発明の方法は、熱間圧延したウェブ薄肉Ｈ形＠金、フ
ランジ湿度がＡｒｌ変態点以下〜２５０℃以上、ウェブ
温度が５５０℃〜１００℃の温度領域において、ウェブ
全直接接触形押圧板により挾持し該ウェブ全機械的に拘
束しつつフランツタ（１川面を強制水冷し、ウェブ波の
発生を抑止すること′ｆｆ：％徴とするウェブ薄肉Ｈ形
鋼の製造方法である。 以下図面に従っで本発明をさらに詳細に隨、明する。 第３図は本発明の方法を実施する装置の一実施例の概要
図であシ、２９はウェブ３（Ｊ、フランツ３１ａ、３１
ｂを有するＨ形鋼で、３２ａ、３２ｂは接触突起３３ａ
ｒ ３３ｂ ＋ ３３ｃ ＋ ３３ｄｆｆｉＶｎｉえ
図示していない抑圧装置によってウェブ３０の上下に押
しつけられている直接接触形押圧板（以下単に押圧板と
云う）である。３４ ａ 、 ３４ ｂ （ＩＩ。 ノズル群３５ａ 、３５ｂを備えた冷却ノズル函で、制
御バルブ３６ａ 、３６ｂｉ介して給水管３７ ａ 、
３７ｂに接続され、７ランジ３１ａ、３１ｂの外側に
冷却水を噴霧する。 Ｈ形鋼は図示していないロールガングにより仕上圧延機
から強’１ｉｌ）玲却場に運ばれ、前記ノズル群３５ａ
、３５ｂによシ強制冷却される。この際前記押圧板３
２ａ 、３２ｂによってクコ−１３００部分が接触突起
３３ａ〜３３ｄによっで’３＋、ｂ （挟持されている
ため、前記ウェブ波３に１発生しないかもしくは発生し
ても極めて僅かとなる。 次にフランジ冷却について好適な手順ケ示す。 熱間仕上圧延機を出たウェブ尚肉Ｈ形鋼は逐次放冷によ
って温度低下するが、該Ｈ形鋼のフランジ温度がＡｒｌ
変態点以下〜２５０℃以上、ウェブ温度が５５０〜１０
０℃の温度領域においてウェブ拘束とフランジ外側冷却
全実施するが、フランジ外側の冷却開始温度１゛ｌと冷
却終了温度Ｔ２の間の温度条件ＴＩ−’ｒ２が次の（１
）式を満足するように冷却すると良い結果が得られる。 ここにＡＷ；ウェブの断面積 ＡＦ：フランジの断面私 σｙ；ウェブの降伏点（水冷終了時） σｒ；常溝時のウェブ残留応力 σｔ；空冷状ｊ、＋ＪｊでウェブがＺ！（？ｉ 終了時
の温度−まで低下したときのフジ７）とウーノの温度差
ΔＴによる応力（サイズ別にね’７ Ｑ目１１１１から
予測設定） Ｔｌ；水冷開始７１４度 Ｔ２；水冷終了温度 ＴＩ−ｒｌ’１２；フランジの必要冷却温度ΔＴＷ；フ
ラン・ゾ水冷中に低下するウェブの、、ＩＩ７を度（経
験値から予測設定） α ：線膨張係数 Ｅ ；ヤング率 Ｒ，Ｉｎ２；常数項で Ｒ１＝Ｏ Ｒ２＝４００ 本発明において７ランジ外側面のＱ力１１ｊ＋１始温度
（ｊＡｒ１変態点以下とする理由は、Ａｒｌ 変態点よ
り高温で冷却を開始すると材質欠陥を生ずるためであり
、また２５０℃見、上とするのは、２５ （１’Ｕ以下
であると目的とするウェブ波の抑制が困難となるからで
ある。さらにウェブ温度ｆ ５５０℃〜１．００℃とす
るのは、７ランジ温度との関係において、５５０℃以上
ではウェブ拘束の効果がなく、また１００℃以下では本
発明によってウェブ波全抑１ｔｌｌすることが不可能と
なるためである。いずれにしても本発明の温度領域は、
第２図において説明した通りフランジとウェブの温度差
が要点であり、変態域および応力全考慮して前記温度領
域内において冷却開始温度を設定することが望ましい。 本発明において、温度条件を好適にするためには、本発
明の許容条件内においてフランジおよびウェブの保温又
は加熱あるいは時として冷却金加えても差支えないが、
なるべく熱延まま自然放熱過程において温度条件を最適
化することが好ましい。 さて、前記直接接触形押圧板については、断熱性の材料
で構成されている場合、ウェブとの接触面積は広くても
良いが、機械的強度の点から熱伝導率の高い金属材音用
いる際は、ウェブとの接触面積はすくない方が望ましい
。従って１（１１記）６施例（第３図）では接触突起（
条もしく ｉＪ、線又は点Ｊ、ソ触）を用いて好適な結
果ライ！）だ。接触部位や（冴力虫面積、接触点はよシ
少ない方が良いが、ウェブ波防止と云う目的達成のため
には広く分布θせた方が好結果が得られる。 次に前記押圧板による被押圧Ｈ形６”ｒＦｑ Ｃす１イ
１１位長さ当９の押圧力Ｐ（ｔｏｎ／、、）は次式によ
って求められる。 Ｐ＝に−Ｗｔ Ｋ二常数（通常０．０３ ｔｏ”７ｍ 、ｍｍ３）〜ｖ
、：ウエブ厚（叫） また本発明において前記接触突起３３ ａ ＝３ ：３
ｄはウェブ曲り量として３ ｔｍｎ １４度の直線性を
保つ範囲において、すべてがウェブに接触し−Ｃいなく
とも良いことが認められた。 次にフランジ外側強制冷却の実施例と自然冷ハ１月（空
冷）との比較を次の第１表に示す。 第１表のウェブ縛肉Ｈ形鋼の寸法は、ウェブ高さ５９８
間、フランジ巾】９６ｗｎ、ウェブ１駅６朔、７ランジ
厚１９闘であり、冷却水■ｉ密度は１９５ ｌ／ｍ２ｒ
ｍｉｎである。 次に本発明にかかる実施例装量１′についで説明−Ｊる
。 第４図と第５図は、粗および仕上圧タル機によって熱間
圧延され熱間鋸断機によって１９［定寸法に切断された
ウェブ錫肉Ｈ形鋼３８に）・」シラニブ拘束、フランジ
強制水冷する装置の１１１１面図およ（ド１に面図であ
って、３９ ａ 、 ３９ ｎｒ；Ｊ’、ＪＲ送ロール
、４（ｌａ。 ４０ｂは直接接触形押圧板、４１ａ、４］ｎは前記抑圧
板に固着された接触笑起で、４２ａ、４２ｂは前記押圧
＆４１ａ、４１ｎに取付けられたピストンロンドで、シ
リンダー４３ａ、４３ｈと共に前記押圧板４０ ａ 、
４０ ｂを介して接触突起４１ａ〜４］ｎをＨ形鋼３
８のウェブ４４に押しつける機能金儲えている。 前日己シリンダー４３ａ 、４３ｂは補強板４５を有す
る剛性の高いビーム４６に固着されており、該ビーム４
６は支持ビーム４７によって支持され、該支持ビーム４
７は支持柱４８に剛に支持されてイル。４３ｃ〜４３ｆ
は前記ピストン及びシリンダーに代表される抑圧装置と
同様の装置であるので説明を省略する。 前記搬送ロール３９ ａ ｒ ３９ ｎの下方にはビッ
ト４９が設けられておシ、該ビット４９の作業床５０に
は前記ピストンしラド４２ｂ１シリンダー４３ｂによシ
下部押圧板４０’ ｂが支持されている。 ５１はシリンダー４３ｂの台座を示す。 搬送ｏ−ル３９ａ＋３９ｂは片持軸受装置５２ａ。 ５２ｂに支持されでいるので、下部抑圧板４０ｂの昇降
を妨げることはない。５３ａ 、５３ｂはフランジ外側
の冷却ノズル函で、給水管５４ａ。 ５４ｂは支持面５５ａ 、５５ｂに通水自在に接続され
ておシ、該支持面５５ａ 、５５ｂは、給水本管５６ａ
、５６ｂに昇降自在に支承されている。 従ってＨ形鋼３８の寸法が変ってフランジｄ」の異なる
場合でも、適切な位置に冷却ノズル函５３ａ。 ５３ｂｔ−もって来ることが出来る。また支灼函５５ａ
＊ ｓ５ｂと給水％’ ５４ ａ ｒ ５４ ｂとの
間にテレスコープ式の伸縮自在通水継手を用いると冷却
ノズル函５３ａ 、５３ｂを１１１後進自在となしうる
ので、Ｈ形／Ａ３８のウェブ高さが異なった場合でも適
切な１％ｉ壽距１ｌＩＩを保つことが出来る。６ｒ却ｉ
／Ｃｔ、ｉ水スゾレイ、気水スプレィ等必値な冷却ＩＪ
どにあわせて適宜手段を採用する。 さて、＾１１記搬送ロール３９ａ〜３９ｎによって押圧
板’ ４０ ａ〜４０ｂの間に運はれて来たＨ形鋼３８
に対し、あらかじめ待機位置にあっ／ζ」二部押圧板４
０ ａ ｉ、Ｊ：、シリンダー４３ａ１ ピストンロッ
ド４２ ＆ ｆＫ介して下降され、同時に抑圧板下部４
０ｂはシリンダー４３ｂ１ ピストンロッド４２ｂによ
シ上昇され、それぞれＨ形鋼３８のウェブ４４の上下面
に接し所定の押圧力がウェブ４４に加えられる。ついで
Ｈ形鋼３８の７ランノ外側面に冷却ノズル１ｔ５３ａ、
５３ｂｉ介して気水ｌｌｆｔ’Ａ’；が行なわれる。こ
の操作子１−は同時でも、あるいは時間的に多少前後し
ても支部ハないことが１沼められた。 第６図、第７図は抑圧板が多数分１ＩＩＩ１． してい
る実施例装置の側面図および正面図であシ、第４図、第
５図の如くウェブの長軸方向に伸ひる長い条接触突起と
異なシ、接触突起４ ］、 ｃ 、 ４１ ｄは複叙の
刃型突起全形成しておシ、搬送ロール３９ａ〜３９ｎの
間からＨ形鋼３８の幅方向でウェブ４４に上下から接触
している。第６図、第７図において、第４図、第５図と
同一番号（送り文字は異なる場合がある）又は同一符号
のものはわ、ν１ｊ１：が同一であるため説明は省略す
る。 第６図、第７図の装置では搬送ロールはなるべく小径の
ものを用い、シリンダー類は任意数のものが同時作動す
るよう制御装置が付加きれている。 以上詳細に述べた如く、本発明の方法によれば良質の経
済性に富むウェブ博肉Ｈ形鋼全提供することができる。
４度と温度差をとったもので、４はフランジ湿度、５は
ウェブ温度、６Ｉ：ｊ、水冷開始後のフランツ温度を示
し、７はフランツとウェブの＋７．ｉ冒）ＳＨ差、）Ｎ
ＩＪフランツ水冷開始後のｔｔ、Ａ度差金示す。 熱延終了後の初期の時間Ａでｉｔフランツに１」−縮応
力、ウェブに引張応力が生ずるＶ′１１４“犯２図（ｂ
）に示す。この図は空冷におけるＩ４形（１・１１の側
面図について残留応力を説明する梅弐図で、中立１１１
１１＋ ９ ｖ、中心として右側に圧縮応力、左側に引
張応力を示す。 従って時間Ａではウェブ（では火器１０で示ず引張応力
、フランツには実線１１で示す圧縮応力がかかっている
。時間が経過して時間Ｂではウェブとフランジの温度差
が開くので、ウェブの引張応力１２は降伏点１３を越え
、フランジの圧縮応力１４は降伏点１５を越え、塑性歪
が生ずる。１６は中立軸である。次に温度差が小さくな
り始めた時間Ｃでは前記塑性歪のため応力のない状態と
なり、さらに時間りまで冷却が進行した時は前記塑性歪
に起因して、フランツに引張応力１７、ウェブに圧縮応
力１８が生ずる。その状態が旧聞Ｆ’（５経て、常温に
達する時点Ｅまでａ絖し、大きな圧縮応力１９がウェブ
に、大きな引張応力２０がフランジＱて残留する。２１
は中立軸全示す。第２１’２．１（ｃ）はフランツが変
態したのちのフランツ水冷時の応力変化を示すもので、
時間りからフジンノ水冷を開始した場合、フランジとウ
ェブの温度差が逆の負（つ゛まシウェプ温度がフラン・
）温度より高く々っている）となっている例金７Ｊ″、
シ、フフンノ刀ぐ冷を終了する時間Ｆにいたるまでに、
ウェブの圧縮応力２２は降伏点２：３を越えウェブに圧
縮の塑性変形を生ずる。２５，２８ｅ、ｊ、中立軸を示
す。 しかしながら、かかるフランツ水？省は、残゛醒応力の
絶対イ１改を不妊くすることｆ ’ＨｊＪ能とする。つ
まり空冷の際の常温に庫した時間Ｅでの９．ｕ Ｆ拐の
ウェブ圧縮応力１９、フランジ引張応力２０に比して、
フランツ水６月のウェブ圧縮応力２Ｇ、フランジ引張応
力２７全本例の如く非常に小δくすることができる。 ｆｊｉｌ記贋５記動５明らかなように、応力の絶対値の
小さい時間Ｂに到達するまでにフン７ノとウェブの温度
差を少なくして残留応力の発生を少・ユ・くする手段や
、ウェブに圧縮応力が蓄積δれている段階においてフラ
ンジ′ｆｆ：強制冷Ｉｌｌ Ｌフランツとウェブの温度
を急速に接近あるいは逆転せしめてウェブに圧縮の塑性
変形を生せしめ応力分布を変える手段が有効であること
が判る。 そこで採用される手段としては、 （１） フランジ強制冷却 （２） ウェブ加熱 （３） ウェブ保温 などが考えられる。 そこで本発明者等はウェブ薄肉）■形鋼につき熱反射板
を用いてウェブ保温奮試みたが、ウェブ厚さの薄いＨ形
鋼即ちウェブ内申５６０ｗｎ、ウェブ厚さ６調のＨ形鋼
ではウェブ波の発生を抑ｔｌｉｌＪすることに成功しな
かった。また、フランジ強制水冷を試みたが、やはシ同
様であった。 そこでフランジ強制水冷に加えウェブな：抑圧板によっ
て挟持し機械的に拘束して変形を抑ｊｌｌｌｊＬウェブ
波を発生させない方法即ち本発明の方法全開発した。 本発明の方法は、熱間圧延したウェブ薄肉Ｈ形＠金、フ
ランジ湿度がＡｒｌ変態点以下〜２５０℃以上、ウェブ
温度が５５０℃〜１００℃の温度領域において、ウェブ
全直接接触形押圧板により挾持し該ウェブ全機械的に拘
束しつつフランツタ（１川面を強制水冷し、ウェブ波の
発生を抑止すること′ｆｆ：％徴とするウェブ薄肉Ｈ形
鋼の製造方法である。 以下図面に従っで本発明をさらに詳細に隨、明する。 第３図は本発明の方法を実施する装置の一実施例の概要
図であシ、２９はウェブ３（Ｊ、フランツ３１ａ、３１
ｂを有するＨ形鋼で、３２ａ、３２ｂは接触突起３３ａ
ｒ ３３ｂ ＋ ３３ｃ ＋ ３３ｄｆｆｉＶｎｉえ
図示していない抑圧装置によってウェブ３０の上下に押
しつけられている直接接触形押圧板（以下単に押圧板と
云う）である。３４ ａ 、 ３４ ｂ （ＩＩ。 ノズル群３５ａ 、３５ｂを備えた冷却ノズル函で、制
御バルブ３６ａ 、３６ｂｉ介して給水管３７ ａ 、
３７ｂに接続され、７ランジ３１ａ、３１ｂの外側に
冷却水を噴霧する。 Ｈ形鋼は図示していないロールガングにより仕上圧延機
から強’１ｉｌ）玲却場に運ばれ、前記ノズル群３５ａ
、３５ｂによシ強制冷却される。この際前記押圧板３
２ａ 、３２ｂによってクコ−１３００部分が接触突起
３３ａ〜３３ｄによっで’３＋、ｂ （挟持されている
ため、前記ウェブ波３に１発生しないかもしくは発生し
ても極めて僅かとなる。 次にフランジ冷却について好適な手順ケ示す。 熱間仕上圧延機を出たウェブ尚肉Ｈ形鋼は逐次放冷によ
って温度低下するが、該Ｈ形鋼のフランジ温度がＡｒｌ
変態点以下〜２５０℃以上、ウェブ温度が５５０〜１０
０℃の温度領域においてウェブ拘束とフランジ外側冷却
全実施するが、フランジ外側の冷却開始温度１゛ｌと冷
却終了温度Ｔ２の間の温度条件ＴＩ−’ｒ２が次の（１
）式を満足するように冷却すると良い結果が得られる。 ここにＡＷ；ウェブの断面積 ＡＦ：フランジの断面私 σｙ；ウェブの降伏点（水冷終了時） σｒ；常溝時のウェブ残留応力 σｔ；空冷状ｊ、＋ＪｊでウェブがＺ！（？ｉ 終了時
の温度−まで低下したときのフジ７）とウーノの温度差
ΔＴによる応力（サイズ別にね’７ Ｑ目１１１１から
予測設定） Ｔｌ；水冷開始７１４度 Ｔ２；水冷終了温度 ＴＩ−ｒｌ’１２；フランジの必要冷却温度ΔＴＷ；フ
ラン・ゾ水冷中に低下するウェブの、、ＩＩ７を度（経
験値から予測設定） α ：線膨張係数 Ｅ ；ヤング率 Ｒ，Ｉｎ２；常数項で Ｒ１＝Ｏ Ｒ２＝４００ 本発明において７ランジ外側面のＱ力１１ｊ＋１始温度
（ｊＡｒ１変態点以下とする理由は、Ａｒｌ 変態点よ
り高温で冷却を開始すると材質欠陥を生ずるためであり
、また２５０℃見、上とするのは、２５ （１’Ｕ以下
であると目的とするウェブ波の抑制が困難となるからで
ある。さらにウェブ温度ｆ ５５０℃〜１．００℃とす
るのは、７ランジ温度との関係において、５５０℃以上
ではウェブ拘束の効果がなく、また１００℃以下では本
発明によってウェブ波全抑１ｔｌｌすることが不可能と
なるためである。いずれにしても本発明の温度領域は、
第２図において説明した通りフランジとウェブの温度差
が要点であり、変態域および応力全考慮して前記温度領
域内において冷却開始温度を設定することが望ましい。 本発明において、温度条件を好適にするためには、本発
明の許容条件内においてフランジおよびウェブの保温又
は加熱あるいは時として冷却金加えても差支えないが、
なるべく熱延まま自然放熱過程において温度条件を最適
化することが好ましい。 さて、前記直接接触形押圧板については、断熱性の材料
で構成されている場合、ウェブとの接触面積は広くても
良いが、機械的強度の点から熱伝導率の高い金属材音用
いる際は、ウェブとの接触面積はすくない方が望ましい
。従って１（１１記）６施例（第３図）では接触突起（
条もしく ｉＪ、線又は点Ｊ、ソ触）を用いて好適な結
果ライ！）だ。接触部位や（冴力虫面積、接触点はよシ
少ない方が良いが、ウェブ波防止と云う目的達成のため
には広く分布θせた方が好結果が得られる。 次に前記押圧板による被押圧Ｈ形６”ｒＦｑ Ｃす１イ
１１位長さ当９の押圧力Ｐ（ｔｏｎ／、、）は次式によ
って求められる。 Ｐ＝に−Ｗｔ Ｋ二常数（通常０．０３ ｔｏ”７ｍ 、ｍｍ３）〜ｖ
、：ウエブ厚（叫） また本発明において前記接触突起３３ ａ ＝３ ：３
ｄはウェブ曲り量として３ ｔｍｎ １４度の直線性を
保つ範囲において、すべてがウェブに接触し−Ｃいなく
とも良いことが認められた。 次にフランジ外側強制冷却の実施例と自然冷ハ１月（空
冷）との比較を次の第１表に示す。 第１表のウェブ縛肉Ｈ形鋼の寸法は、ウェブ高さ５９８
間、フランジ巾】９６ｗｎ、ウェブ１駅６朔、７ランジ
厚１９闘であり、冷却水■ｉ密度は１９５ ｌ／ｍ２ｒ
ｍｉｎである。 次に本発明にかかる実施例装量１′についで説明−Ｊる
。 第４図と第５図は、粗および仕上圧タル機によって熱間
圧延され熱間鋸断機によって１９［定寸法に切断された
ウェブ錫肉Ｈ形鋼３８に）・」シラニブ拘束、フランジ
強制水冷する装置の１１１１面図およ（ド１に面図であ
って、３９ ａ 、 ３９ ｎｒ；Ｊ’、ＪＲ送ロール
、４（ｌａ。 ４０ｂは直接接触形押圧板、４１ａ、４］ｎは前記抑圧
板に固着された接触笑起で、４２ａ、４２ｂは前記押圧
＆４１ａ、４１ｎに取付けられたピストンロンドで、シ
リンダー４３ａ、４３ｈと共に前記押圧板４０ ａ 、
４０ ｂを介して接触突起４１ａ〜４］ｎをＨ形鋼３
８のウェブ４４に押しつける機能金儲えている。 前日己シリンダー４３ａ 、４３ｂは補強板４５を有す
る剛性の高いビーム４６に固着されており、該ビーム４
６は支持ビーム４７によって支持され、該支持ビーム４
７は支持柱４８に剛に支持されてイル。４３ｃ〜４３ｆ
は前記ピストン及びシリンダーに代表される抑圧装置と
同様の装置であるので説明を省略する。 前記搬送ロール３９ ａ ｒ ３９ ｎの下方にはビッ
ト４９が設けられておシ、該ビット４９の作業床５０に
は前記ピストンしラド４２ｂ１シリンダー４３ｂによシ
下部押圧板４０’ ｂが支持されている。 ５１はシリンダー４３ｂの台座を示す。 搬送ｏ−ル３９ａ＋３９ｂは片持軸受装置５２ａ。 ５２ｂに支持されでいるので、下部抑圧板４０ｂの昇降
を妨げることはない。５３ａ 、５３ｂはフランジ外側
の冷却ノズル函で、給水管５４ａ。 ５４ｂは支持面５５ａ 、５５ｂに通水自在に接続され
ておシ、該支持面５５ａ 、５５ｂは、給水本管５６ａ
、５６ｂに昇降自在に支承されている。 従ってＨ形鋼３８の寸法が変ってフランジｄ」の異なる
場合でも、適切な位置に冷却ノズル函５３ａ。 ５３ｂｔ−もって来ることが出来る。また支灼函５５ａ
＊ ｓ５ｂと給水％’ ５４ ａ ｒ ５４ ｂとの
間にテレスコープ式の伸縮自在通水継手を用いると冷却
ノズル函５３ａ 、５３ｂを１１１後進自在となしうる
ので、Ｈ形／Ａ３８のウェブ高さが異なった場合でも適
切な１％ｉ壽距１ｌＩＩを保つことが出来る。６ｒ却ｉ
／Ｃｔ、ｉ水スゾレイ、気水スプレィ等必値な冷却ＩＪ
どにあわせて適宜手段を採用する。 さて、＾１１記搬送ロール３９ａ〜３９ｎによって押圧
板’ ４０ ａ〜４０ｂの間に運はれて来たＨ形鋼３８
に対し、あらかじめ待機位置にあっ／ζ」二部押圧板４
０ ａ ｉ、Ｊ：、シリンダー４３ａ１ ピストンロッ
ド４２ ＆ ｆＫ介して下降され、同時に抑圧板下部４
０ｂはシリンダー４３ｂ１ ピストンロッド４２ｂによ
シ上昇され、それぞれＨ形鋼３８のウェブ４４の上下面
に接し所定の押圧力がウェブ４４に加えられる。ついで
Ｈ形鋼３８の７ランノ外側面に冷却ノズル１ｔ５３ａ、
５３ｂｉ介して気水ｌｌｆｔ’Ａ’；が行なわれる。こ
の操作子１−は同時でも、あるいは時間的に多少前後し
ても支部ハないことが１沼められた。 第６図、第７図は抑圧板が多数分１ＩＩＩ１． してい
る実施例装置の側面図および正面図であシ、第４図、第
５図の如くウェブの長軸方向に伸ひる長い条接触突起と
異なシ、接触突起４ ］、 ｃ 、 ４１ ｄは複叙の
刃型突起全形成しておシ、搬送ロール３９ａ〜３９ｎの
間からＨ形鋼３８の幅方向でウェブ４４に上下から接触
している。第６図、第７図において、第４図、第５図と
同一番号（送り文字は異なる場合がある）又は同一符号
のものはわ、ν１ｊ１：が同一であるため説明は省略す
る。 第６図、第７図の装置では搬送ロールはなるべく小径の
ものを用い、シリンダー類は任意数のものが同時作動す
るよう制御装置が付加きれている。 以上詳細に述べた如く、本発明の方法によれば良質の経
済性に富むウェブ博肉Ｈ形鋼全提供することができる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）はＨ形鋼の横断面および縦断
面概要図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）はＨ
形鋼の冷却過程における残留応力説明図、第３図は本発
明方法の実施要領説明図、第４図、第５図はオ・発明方
法全実施するための一実施例装置側面および正１Ｉｊｉ
概ｌｉｒ＆図、第６図、８′Ｘ７図は異なった拠−施
イ（１］装置の側面および正面概略図である。 １・・・ウェブ、１８・・・Ｈ形ｅＭ、２ Ａ ＋ ２
ｂ・・シリンダ、３・・・ウェブ波、４・・・フラン
ツ温度、５・・・ウェブ温度、６・・・フランジ温ハｔ
１７・・・フランツとウェブ温度差、８・・・フランジ
とウェブ砧１〜度差、９゜１６．２１，２５．２８・・
・中立幅１，１０，１２゜１７．２０，２４．２７・・
・引張応力、１１ 、１４゜１８．１９，２２．２６・
・・圧縮応力、１３，１５゜２３・・・降伏点、２９・
・・ＩＩ形蛯、３０・・・ウェブ、３１ ａ 、 ３
ｌ ｂ ”・フランジ、３２ ａ 、 ３２ ｂ −直
接接触形押圧板、３３ａ〜３３ｄ・・・接触突起、３４
ａ 、 ３４ ｂ ・・−冷却ノズル函、３５ａ 、
３５ｂ・・・ノズル群、３６ａ 、３６ｂ・・・パルプ
、３７８゜３７ｂ・・・給水管。 系 ｌ聞 （ｂ） 、（（２）
＄３０ ＪＯＪ／ ｆｆ
面概要図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）はＨ
形鋼の冷却過程における残留応力説明図、第３図は本発
明方法の実施要領説明図、第４図、第５図はオ・発明方
法全実施するための一実施例装置側面および正１Ｉｊｉ
概ｌｉｒ＆図、第６図、８′Ｘ７図は異なった拠−施
イ（１］装置の側面および正面概略図である。 １・・・ウェブ、１８・・・Ｈ形ｅＭ、２ Ａ ＋ ２
ｂ・・シリンダ、３・・・ウェブ波、４・・・フラン
ツ温度、５・・・ウェブ温度、６・・・フランジ温ハｔ
１７・・・フランツとウェブ温度差、８・・・フランジ
とウェブ砧１〜度差、９゜１６．２１，２５．２８・・
・中立幅１，１０，１２゜１７．２０，２４．２７・・
・引張応力、１１ 、１４゜１８．１９，２２．２６・
・・圧縮応力、１３，１５゜２３・・・降伏点、２９・
・・ＩＩ形蛯、３０・・・ウェブ、３１ ａ 、 ３
ｌ ｂ ”・フランジ、３２ ａ 、 ３２ ｂ −直
接接触形押圧板、３３ａ〜３３ｄ・・・接触突起、３４
ａ 、 ３４ ｂ ・・−冷却ノズル函、３５ａ 、
３５ｂ・・・ノズル群、３６ａ 、３６ｂ・・・パルプ
、３７８゜３７ｂ・・・給水管。 系 ｌ聞 （ｂ） 、（（２）
＄３０ ＪＯＪ／ ｆｆ
Claims (1)
- 熱間圧延したウェブ薄肉Ｈ形鋼を、フランツ温度がＡｒ
ｌ変態点以下〜２５０℃以上、ウェブ温度が５５０℃〜
１００℃の温度領域において、ウェブ全直接接触形押圧
抜によシ挾持し該ウェブを機械的に拘束しつつフランジ
外側面を強制水冷し、ウェブ波の発生を抑止すること全
特徴とするウェブ薄肉■１形鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15679782A JPS5947009A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15679782A JPS5947009A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947009A true JPS5947009A (ja) | 1984-03-16 |
| JPS6243766B2 JPS6243766B2 (ja) | 1987-09-16 |
Family
ID=15635521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15679782A Granted JPS5947009A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947009A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248818A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-09 | Nippon Steel Corp | 薄肉ウエブｈ形鋼の製造方法 |
| JPS61119331A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Yoshizo Yamamoto | アルミニウム合金製鋳造品の歪矯正方法及びその装置 |
| JPS62146216A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | スキツド |
| JPH04259327A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｈ形鋼の加熱方法 |
| US5191778A (en) * | 1990-06-21 | 1993-03-09 | Nippon Steel Corporation | Process for producing thin-webbed h-beam steel |
| US5259229A (en) * | 1990-06-21 | 1993-11-09 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for cooling thin-webbed H-beam steel |
| JP2000033423A (ja) * | 1998-06-27 | 2000-02-02 | Sms Schloeman Siemag Ag | 内部応力を最小にして同時に形鋼を調整する方法。 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156087A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-19 | Fujitsu Ltd | プリンタ装置の印刷用紙端検出方法 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15679782A patent/JPS5947009A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248818A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-09 | Nippon Steel Corp | 薄肉ウエブｈ形鋼の製造方法 |
| JPS61119331A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Yoshizo Yamamoto | アルミニウム合金製鋳造品の歪矯正方法及びその装置 |
| JPS62146216A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | スキツド |
| US5191778A (en) * | 1990-06-21 | 1993-03-09 | Nippon Steel Corporation | Process for producing thin-webbed h-beam steel |
| US5259229A (en) * | 1990-06-21 | 1993-11-09 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for cooling thin-webbed H-beam steel |
| JPH04259327A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｈ形鋼の加熱方法 |
| JP2000033423A (ja) * | 1998-06-27 | 2000-02-02 | Sms Schloeman Siemag Ag | 内部応力を最小にして同時に形鋼を調整する方法。 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6243766B2 (ja) | 1987-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6720894B2 (ja) | 鋼板の冷却方法および鋼板の冷却装置ならびに鋼板の製造方法 | |
| JP6915738B2 (ja) | ハット形鋼矢板の製造設備 | |
| JPS5947009A (ja) | ウエブ薄肉ｈ形鋼の製造方法 | |
| JPWO2002102537A1 (ja) | レールの製造方法および製造設備 | |
| JP6521193B1 (ja) | 鋼板の製造設備および鋼板の製造方法 | |
| JP2002301501A (ja) | Ｔ形形鋼及びそのｔ形形鋼の製造方法 | |
| KR101064173B1 (ko) | Ｔ형강 열간 압연 라인의 냉각 장치, ｔ형강의 제조 설비 및, 제조 방법 | |
| JP3680652B2 (ja) | Ｈ形鋼の製造方法 | |
| KR102462023B1 (ko) | 냉연 초고도강 열연 짱구 저감을 위한 냉각 방법 | |
| JP7207564B2 (ja) | コイルスキッドおよび鋼板の製造方法 | |
| JPH06254615A (ja) | 形状の優れた厚鋼板の製造方法およびその装置 | |
| JP3671577B2 (ja) | Ｔ形鋼の製造方法 | |
| JP2007216251A (ja) | 長辺と短辺の強度が異なる不等辺不等厚山形鋼およびその製造方法 | |
| JP2005074480A (ja) | 熱間圧延鋼板の製造設備、及び製造方法 | |
| JP2001030001A (ja) | Ｈ形鋼の製造方法 | |
| JP2000061501A (ja) | Ｕ形鋼矢板の製造方法 | |
| JPS6049801A (ja) | 異形断面熱延鋼板の製造法 | |
| KR100941848B1 (ko) | 강판의 폭을 압연하는 조압연 방법 | |
| JPH0953121A (ja) | 局部増肉金属条材の熱処理方法及び装置 | |
| JP3496531B2 (ja) | 溝形鋼の製造方法 | |
| JPS60200913A (ja) | 溶接性の優れたハイテン・インバ−トの製造法 | |
| JP2003205301A (ja) | 不等辺不等厚山形鋼とその製造方法および製造装置 | |
| JPS62235424A (ja) | 形鋼のオンライン形状制御方法および装置列 | |
| JP6481671B2 (ja) | 直線形鋼矢板の製造方法、及び直線形鋼矢板 | |
| JP2582748B2 (ja) | 薄肉ウエブｈ形鋼の製造方法 |