JPS62161402A - フランジ厚に較べウエブ厚が薄いｈ形鋼の圧延による製造方法 - Google Patents

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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は］１形鋼のウェブ残留応力軽減方法に係り、詳
しくは、７ランジ厚／ウエブ厚）１の薄肉１１形鋼を圧
延で製造することを可能とする１１形鋼のウェブ残留応
力軽減方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 ｌｌ形鋼は鉄骨構造物に広く使用されているが、用途に
よっては剛性は同程度でも極力軽量化をはかりたいとい
う要求がある。

このような要求に対して、１１形鋼のウェブ厚がフラン
ジ厚より大きいサイズにおいて剛性に寄与する口との小
さいウェブ厚を薄くする口とになる。このようなウェブ
厚の薄いサイズを一般に薄肉）１形鋼と呼んでいる。

この薄肉（１形鋼のウェブ厚（［Ｗ）とフランジ厚（ｔ
ｆ）の比がｔｆ／１ｗ）１のサイズは通常溶接１１形鋼
が使用され、それ以外では圧延Ｈ形鋼が使用されるのが
普通である。しかし、圧延１１形鋼の方が溶接１１形鋼
よりもロス１〜面、および品質面の両面で優れているの
で［ｆ　ｚ’ｊＷ）１の場合においても圧延１４形鋼が
望まれているが、ｊｆ、）ｔＷのため圧延後の冷却中に
ウェブとフランジとの温度差が著しくなり、冷ＴｉＩ後
においてウェブとフランジとの収縮量の差によりウェブ
面に座ｌ１ＹＩＩ′５２象（ウェブ波と呼７Ｓ；）を生
じ、ある種の薄肉サイズに関しては圧延で製造すること
は困難であつＩこ　。

薄肉１１形鋼の圧延は加熱抽出→プレークダウンミル→
ユニバーサル粗ミル→ユニバーサル仕上ミルの工程で圧
延する際に、第３図に示すようにウェブとフランジ間に
温度差がついてくる。

すなわち、ブレークダウン圧延およびユニバーサル粗ミ
ル圧延においては加工熱により、板厚差にもがかわらず
、温度差の発生はあまり大きくなく、むしろ、ブレーク
ダウン完了からユニバーサル粗ミルＩｎ、　１かみ込み
までの搬送の過程における空冷によって温度差がつき、
ユニバーサル仕上ミルにおいて約１００℃の温度差とな
る。

また、仕上げ圧延後においても第４図に示すように温度
差は更に助長される。

一般に、１１形鋼の冷却中に発生するウェブ波の発生機
構はウェブならびにフランジの変態点へｒ３〜Ａｒ、通
過時の熱膨張、高温での低降伏点およびウェブならびに
フランジのＡｒ３〜Ａｒ。

通過時期のずれ、つまり、温度差による塑性歪によりウ
ェブには伸び歪、フランジには圧縮歪が残存することに
なり、ユニバーサル仕上ミル圧延後の冷却過程にウェブ
が発生するといわれている。

上記機構による冷却中のウェブ波の発生を防止する方法
として、特公昭４１−２０３３６号公報に、ユニバーサ
ルミル圧延途中におけるフランジの水冷によって、仕切
り時のウェブ、およびフランジの温度差を小さくするこ
とが提案されているが、薄肉１１形鋼の圧延の場合には
板厚が薄く、通常、圧延においても仕上り温度が低いの
で、さらに水冷等を実施した場合には１１形鋼の温度は
下り、低温圧延となり、伸び不足等の規格外れとなる恐
れが生じるので不適当であった。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点を解決することを目的とし、具
体的には、圧延途中で１１形鋼粗形鋼片全体を再す口熱
し、この際、フランジ厚がウェブ厚よりかなり大きいの
で４温速度は、ウェブがフランジより大きいことを利用
し、再加熱後の７ランジとウェブとの温度差を少なくし
、ウェブ波の発生を防止することを目的とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、ユニバーサル圧延機群で）（形鋼を圧延する
際にブレークダウンミル圧延途中または完了時に、加熱
炉等で再加熱し、ウェブとフランジとの温度差を縮め、
若しくは逆転させ、仕上げ圧Ｋｌのウェブとフランジと
の温度差を軽減することを特徴とする。

以下、図面により本発明の構成ならびに作用を説明する
と、次の通りである。

第１図は本発明方法による粗ミル完了機の再加熱による
ウェブおよびフランジの温度履歴を示すグラフであり、
第２図は本発明方法と従来法の冷却後の残留応力の比較
を示すグラフであり、第３図は従来法によるＨ形鋼圧延
途中の温度履歴を示すグラフであり、第４図は従来法に
よる１１形調圧延完了からの冷却履歴を示すグラフであ
る。

すなわち、本発明はユニバーサルミル圧延開始直前に１
１形鋼粗形鋼片のウェブとフランジとの温度差を小さく
するか、あるいは温度差を逆転させておけば仕上げ圧延
時の温度差も小さくなリウェブ波の防止も可能となる点
に着目して完成したものである。Ｉ（形鋼の圧延プロセ
スは、加熱炉−ブレークダウンミル−ユニバーサル粗ミ
ル−ユニバーサル仕上ミルよりなり、一般にブレークダ
ウンミル圧延途中にウェブとフランジの板厚比が最大と
なるところがあり、製品板厚比（ｔｆ／１ｗ）が１〜２
に対しブレークダウン完了付近では板厚比は４０〜７０
％上昇する。口れが温度差を発生する要因であるが、本
発明ではこの板厚差の最も大きいブレークダウンミル圧
延完了付近で加熱炉に戻し、またはブレークダウンミル
付近に設けた加熱炉により加熱づる工程を挿入し、ウェ
ブとフランジとの温度差を逆転（ウェブ側の温度を高く
する）してユニバーサル粗および仕上ミル圧延すること
によって仕上り・温度差を縮め、または逆転させること
ができ、ウェブ波の発生を防止しうる。

実施例 以下、実施例により更に説明する。

本発明の実施例としてウェブ高さ３００ｍｍ、フランジ
幅１５０　ｍｍ、ウェブ厚３．２ｍｍ、フランジ厚４．
５ｍｍの薄肉１１形鋼に適用し！ご例を第１図に示す。

通常、圧延を行なった場合、第１図のように圧延の進行
によりウェブとフランジとはユニバーサルミル圧延開始
時および仕上圧延完了時に約１００℃の温度差を生じる
。これをブレークダウン圧延完了時に再度加熱炉に逆送
すると、炉操入後にウェブ中央とフランジの８／２およ
びＢ／４幅との温度差が縮まり、更に、７０〜１００℃
の温度差の逆転が生じウェブの方が温度が高い状態とな
る。この状態でユニバーサル粗ミルへ送り圧延すること
により、仕上圧延時のウェブとフランジとの温度差はほ
ぼ四Ｏになり、従来の圧延方式に較べ、冷ＦＡ後の残留
応力は減少する。

すなわち、第２図は縦軸にＨ形鋼のフランジ中央におけ
る残留応力、横軸にウェブ中央における残留応力をとっ
た残留応力の分布図であって、従来方式では図中・印で
示すように冷却後の残留応力は−１５〜−２５ｋｑ／ｍ
ｍ’　に分布し、一部のデータにウェブ波の発生をみる
が５本発明の場合、図中○印で示すように一１０〜Ｏｋ
ｇ　／　ｍｍ　２に分布し、大幅に残留応力が減少して
いることが分る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明はウェブとフランジの板厚
差を利用して、ブレークダウンミル圧延途中または完了
時に加熱炉で再加熱し、ウェブの方がフランジより昇温
が早いことによりウェブとフランジの温度差を縮め、あ
るいは、逆転させて仕上げ圧延後のウェブとフランジと
の温度差を縮め、残留応力を軽減する方法であって、本
発明によって、従来、ウェブ波の発生のために圧延で製
造する口とが困難であった薄肉１１形鋼を圧延で製造す
ることが可能となり、コス］・面および品質面で大きく
寄与することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による粗ミル完了後の再加熱による
ウェブおよびフランジの温度履歴を示すグラフ、第２図
は本発明方法と従来法の冷却後の残留応力の比較を示す
グラフ、第３図は従来法によるＨ形鋼圧延途中の温度履
歴を示すグラフ、第４図は従来法による１１形調圧延完
了からの冷Ｗ履歴を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ユニバーサル圧延機群でＨ形鋼を圧延する際にブレーク
   ダウンミル圧延途中または完了時に、加熱炉等で再加熱
   し、ウェブとフランジとの温度差を縮め、若しくは逆転
   させ、仕上げ圧延後のウェブとフランジとの温度差を軽
   減することを特徴とするＨ形鋼のウェブ残留応力軽減方
   法。