JPS6023172B2 - 直接熱処理高張力線材の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱間圧延時の熱を利用して冷却速度を制御
する方式の直接熱処理線材法を改良して、従来得られな
かった高強度でかつ全長にわたって品質の安定した高張
力線材の製造を可能とすることを目的とするものである
。

近年、直接熱処理線材の冷却法は大幅に普及し、従来は
かれなかった線材の品質向上に寄与していることは周知
の事実である。

そして、最近では２次加工の合理化を目的として熱間圧
延線材を即座に製品化する煩向にある。例えば、Ｐ，鋼
樺等の場合、熱間圧延線材−冷間異形加工−熱処理−港
取の工程で加工するのが通例であるが、これを熱間異形
線材−矯正−低温焼戻しの工程で製造するという大幅な
合理化が研究されつつある。しかし、このような工程を
採用するには、熱間圧延で１４５ｋ９／肋２以上の強度
でかつ延性良好にして全長にわたり安定した品質が要求
されるため必然的に成分系が限定されると同時に直接熱
処理時の冷却法をも改善しなければならない。すなわち
、高強度で延性を保持するためには成分系として低炭素
が要求され、また高強度を得るためには金属組織をマル
テンサィトにする必要がある。

しかし熱間圧延後の冷却において安定したマルテンサィ
ト組織を得ることは技術的に困難である。それは仕上圧
延後の材料温度が１０００００以上のため衝風等により
マルテンサィト組織を得るために必要な捲取媒体（４０
０〜６５０ｑ０）まで強制冷却によって冷却することが
できないこと、また捲取温度８００℃以上でも成分系に
よってマルテンサィト組織に変態させることは可能であ
るが、この場合マルテンサィト変態が開始するまでの時
間が長くなるため調整冷却用コンベヤー長さが短かい現
状設備では完全なマルテンサィト組織を得ることができ
ないということにその理由がある。この発明者らは、種
々研究した結果、仕上圧延出口の材料温度を下げること
によって４００〜６５０ｑｏの温度範囲での捲取が可能
であることを見し、出し、発明を完成したものである。

この発明は、ＣＯ．４０％未満でＣｒ，Ｍｏ，Ｂ等の１
種または２種以上を含む低合金鋼の直接熱処理線材の冷
却法であった、仕上圧延磯前に１または複数の冷却設備
を設け、ここで圧延線材の全長を予備冷却して仕上圧延
入口温度を６００〜９００ｑｏの範囲に冷却し、仕上圧
延後強制冷却して４０〜６５０００の温度範囲で捲取り
、捲取り後コンベヤーに展開し衝風によって７００ノｓ
ｅｃ以上の冷却速度にて変態を完了させてマルテンサィ
ト組織とし、ひきつづき０．５〜１．００Ｃ／ｓｅｃの
冷却速度にて冷却しセルフテンパ−を行なうことを特徴
とする。

この発明において、仕上圧延入口温度を６００〜９００
００に限定した理由は、６００３○以下に冷却すること
は圧延荷重増大によるロール折損のおそれが多分にある
こと、また９００００以上では温度が高過ぎて仕上圧延
後の強制冷却で目標の４００〜６５０午０の捲取温度ま
で安定して急冷できないためである。

また仕上圧延後の捲取温度を４００〜６５０ｏＣに限定
した理由は、４００００以下は実際上冷却が困難であり
、また冷却を強化して４００℃以下にすると圧延線村の
降伏点が急に高くなり巻取りが困難となる。６５０ごＣ
以上ではコンベヤー上で完全にマルテンサィト変態を完
了させることができないためである。

さらに、そのコンベヤ−上での冷却速度を７００／ｓｅ
ｃ以上としたのは、７℃／ｓｅｃ以下ではベイナイト、
フェライト等が生じマルテンサィト組織が得られないた
めである。また、変態後０．５〜１．０ｏｏ／ｓｅｃの
冷却速度で徐袷するのは轍性をもたせるためである。１
００／ｓｅｃ以上ではその効果が十分に得られず、０．
５ｑ０／ｓｅｃでは全くその効果を奏しないからである
。

第１図はこの発明を実施するための直接熱処理線村冷却
設備の一例を示すブロック図で、同図中１は中間圧延機
、２は予備冷却装置、３は仕上圧延機、４は強制冷却装
置、５はしーィングコーン、６は強制空冷装置をそれぞ
れ示す。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例第１表に示す組成の鋼種を用いて製品寸法７．１
０の線材に熱間圧延した。

その際、仕上圧延前の線材の予備冷却は第１図に示す中
間圧延機１と仕上圧延機３の間に水冷予備冷却装置２を
２基設置して行なった。この時の中間圧延機を出た線村
の強度は約９７０℃であった。そして、前記予備冷却装
置２基により約５０午０に冷却した線材と、同冷却装置
１基により約８００午０に冷却した線材をそれぞ仕上圧
延し、続いて強制冷却装置によりそれぞれ５５０ｑｏに
冷却し、捲取後コンベヤー上に展開して平均冷却速度７
℃ノｓｅｃで衝風冷却し変態を完了させ、ひきつづき０
．７０／ｓｅｃの冷却速度で徐冷した。なお本鋼種では
５５０午○で捲取した場合の７℃／ｓｅｃでマルテンサ
ィト変態に要する時間は約６＄ｅＣであることをあらか
じめ自動変態測定装置で確認している。従って、冷却速
度７℃／ｓｅｃで冷却する時間は本実施例では６＄ｅｃ
とした。またこの発明法と比較のため、同一鋼種を用い
従来法により仕上圧延前の予備冷却を行なわずに仕上圧
延し、位上圧延後８００ｄ０に強制冷却を行ない、捲取
後コンベヤー上に展開し衝風により７℃／ｓｅｃの冷却
速度で変態を完了させた。これらの条件で製造したそれ
ぞれの線材について引張試験およびスケール性状の試験
を行なった。その結果は第２表に示すとおりである。第
２表の結果より明らかなごとく、この発明法によるもの
はいずれも従釆法に比べ高強度が得られ、均一性が向上
していることが確認できる。特にこの発明法１では機械
的性質が大幅に改善された。またスケール量においても
この発明法は従来法に比べて著しく減少していることが
わかる。第１表第２表 （ｎ＝５０）

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明法を実施するための装置の一実施例を
示す説明図である。 図中１・・・中間圧延機、２・・・予備冷却装置、３・
・・仕上圧延機、４・・・強制冷却装置、５・・・レー
ィングコーン、６・・・強制冷却装置、７・・・コンベ
ヤー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ０．４０％未満を含有する低合金鋼を熱間仕上圧
   延後水冷等により強制冷却し、ひきつづき風冷その他の
   冷却媒体にて変態を行なわせる直接熱処理線材の冷却法
   において、仕上圧延機前に１または複数の冷却設備を設
   け、圧延線材の全長を水その他の冷却媒体により予備冷
   却して仕上圧延機入口温度を６００〜９００℃の範囲に
   冷却し、仕上圧延後強制冷却して４００〜６５０℃の温
   度範囲で巻取り、巻取り後コンベヤー上に展開し衝風に
   よつて７℃／ｓｅｃ以上の冷却速度にて変態を完了させ
   てマルテンサイト組織とし、ひきつづきコイル集束後０
   ．５〜１．０℃／ｓｅｃの冷却速度の放冷によりセルフ
   テンパーを行なうことを特徴とする直接熱処理高張力線
   材の製造法。