JPS63171216A - 形鋼の製造方法 - Google Patents
形鋼の製造方法Info
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- JPS63171216A JPS63171216A JP245287A JP245287A JPS63171216A JP S63171216 A JPS63171216 A JP S63171216A JP 245287 A JP245287 A JP 245287A JP 245287 A JP245287 A JP 245287A JP S63171216 A JPS63171216 A JP S63171216A
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- rolling
- steel
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- shape steel
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- 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
- B21B1/088—H- or I-sections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は圧延形鋼の冷却制御により仕上げ圧延終了後、
冷却床を経ることなく直接に矯正を可能とする形鋼の製
造方法に関する。
冷却床を経ることなく直接に矯正を可能とする形鋼の製
造方法に関する。
(従来の技術)
熱間圧延により例えばH形鋼、鋼矢板等の形鋼f:裂造
する一般的な手段は第7図に示すように加熱され次鋼片
1をブレークダウンミル2、ユニバーサルミル3aとエ
ツジヤ−3bからなル第1中rdlユニバーサルミル3
.ユニバーサルミル31&とエツジヤ−31bからなる
第2中間ユニバーサルミル31および仕上げユニバーサ
ルミル4からなる圧延装置列で行われる。
する一般的な手段は第7図に示すように加熱され次鋼片
1をブレークダウンミル2、ユニバーサルミル3aとエ
ツジヤ−3bからなル第1中rdlユニバーサルミル3
.ユニバーサルミル31&とエツジヤ−31bからなる
第2中間ユニバーサルミル31および仕上げユニバーサ
ルミル4からなる圧延装置列で行われる。
仕上げユニバーサルミル4で仕上げ圧延され穴形鋼は一
旦、冷却床5で矯正可能な常温まで冷却された後、ロー
ラー矯正機6aまたはプレス矯正機6bで矯正される。
旦、冷却床5で矯正可能な常温まで冷却された後、ロー
ラー矯正機6aまたはプレス矯正機6bで矯正される。
ところで、前記冷却床5は形鋼の温度が矯正可能な温度
まで低下するまで貯留する機能とともに、圧延と矯正機
の間の工程能力の差を吸収する。いわゆるバッフ丁−の
役割を有しているため、極めて広い面積の設備を必要と
する。ま九冷却床の操業には運転、保守管理の次めの作
業者が必要であり、複数の冷却床を持つ工場では形鋼製
品の工程管理が複雑になる等の問題があっ次。しかしな
がら従来の常識では圧延形鋼の製造工場では冷却床は必
須の設備と考えられ、冷却床を有しない形鋼圧延工場の
例は無い。強制約に低温まで冷却すれば簡易な冷却床で
対応できることは推察できるが、従来の認識では高温か
ら冷却すると材質と形状の問題が懸念されたため実用化
され次ことはなかった。ま九、残留応力の@減の次め仕
上げ圧延終了後のH形鋼についてウェブ中央部とフラン
ジ外面中央部との温度差が所定の温度範囲になるよう冷
却する手段が特公昭51−5607号公報に示されてい
る。
まで低下するまで貯留する機能とともに、圧延と矯正機
の間の工程能力の差を吸収する。いわゆるバッフ丁−の
役割を有しているため、極めて広い面積の設備を必要と
する。ま九冷却床の操業には運転、保守管理の次めの作
業者が必要であり、複数の冷却床を持つ工場では形鋼製
品の工程管理が複雑になる等の問題があっ次。しかしな
がら従来の常識では圧延形鋼の製造工場では冷却床は必
須の設備と考えられ、冷却床を有しない形鋼圧延工場の
例は無い。強制約に低温まで冷却すれば簡易な冷却床で
対応できることは推察できるが、従来の認識では高温か
ら冷却すると材質と形状の問題が懸念されたため実用化
され次ことはなかった。ま九、残留応力の@減の次め仕
上げ圧延終了後のH形鋼についてウェブ中央部とフラン
ジ外面中央部との温度差が所定の温度範囲になるよう冷
却する手段が特公昭51−5607号公報に示されてい
る。
しかしながらこの技術は、引っ張シ強度・伸び等の材質
あるいは形状の矯正までは言及されておらず1本発明の
、目的とは相違する。さらに、圧延後の水冷に関する材
質の制御という目的では、厚板について多くの周知技術
がある。特開昭55−11104号公報あるいは特開昭
55−11384号公報がその例であるが、厚板と形鋼
では断面形状での基本的な相違によシ、厚板での制御技
術をそのまま形鋼に適用できない。すなわち1例えばH
形鋼の場合、7ランジとウェブとで板厚が異なるため圧
延途中での温度降下の程度は部位毎に異なシ、同一断面
は同時に圧延されるため板厚が厚いフランジ部は高温域
での圧延、板厚の薄いウェブでは低温域圧延となる。こ
の点で、断面内での温度分布が連続している厚板の圧延
後の冷却とは大きな差異がある。
あるいは形状の矯正までは言及されておらず1本発明の
、目的とは相違する。さらに、圧延後の水冷に関する材
質の制御という目的では、厚板について多くの周知技術
がある。特開昭55−11104号公報あるいは特開昭
55−11384号公報がその例であるが、厚板と形鋼
では断面形状での基本的な相違によシ、厚板での制御技
術をそのまま形鋼に適用できない。すなわち1例えばH
形鋼の場合、7ランジとウェブとで板厚が異なるため圧
延途中での温度降下の程度は部位毎に異なシ、同一断面
は同時に圧延されるため板厚が厚いフランジ部は高温域
での圧延、板厚の薄いウェブでは低温域圧延となる。こ
の点で、断面内での温度分布が連続している厚板の圧延
後の冷却とは大きな差異がある。
以上のように形鋼の冷却に関しては、各部位で異なる圧
延履歴、冷却開始条件全前提にとし且つ、全断面につい
て非水冷材と同等の材質全確保しなければならない問題
点があって、圧延後の冷却によって直接矯正するという
手段は従来、当業界で実用化された例は無かった・(本
発明が解決しようとする問題点) 本発明は熱間仕上げ圧延終了後の形鋼を冷却制御するこ
とによって、仕上げ圧延終了後に冷却床七経プして直接
に矯正を行い、材質および形状上の問題を生ずることな
く長尺製品の製造を可能とする形鋼の製造方法である。
延履歴、冷却開始条件全前提にとし且つ、全断面につい
て非水冷材と同等の材質全確保しなければならない問題
点があって、圧延後の冷却によって直接矯正するという
手段は従来、当業界で実用化された例は無かった・(本
発明が解決しようとする問題点) 本発明は熱間仕上げ圧延終了後の形鋼を冷却制御するこ
とによって、仕上げ圧延終了後に冷却床七経プして直接
に矯正を行い、材質および形状上の問題を生ずることな
く長尺製品の製造を可能とする形鋼の製造方法である。
(問題点を解決する危めの手段およびその作用)本発明
は上述の如き問題点を有利に解決したものであシ、その
要旨は熱間仕上げ圧延終了直後の形鋼に対し、該形鋼の
成分と、長さ方向に直交する断面内における部位毎の板
厚および圧延条件によって冷却速度を決定し、#部位毎
の冷却速度によつて全断面の平均温度が150℃以下に
なるまで冷却し次後、冷却床を経ることなく直接に矯正
を行うことを特徴とする形鋼の製造方法である。
は上述の如き問題点を有利に解決したものであシ、その
要旨は熱間仕上げ圧延終了直後の形鋼に対し、該形鋼の
成分と、長さ方向に直交する断面内における部位毎の板
厚および圧延条件によって冷却速度を決定し、#部位毎
の冷却速度によつて全断面の平均温度が150℃以下に
なるまで冷却し次後、冷却床を経ることなく直接に矯正
を行うことを特徴とする形鋼の製造方法である。
以下本発明の詳細な説明する。
第5図は一般に製造されている圧延H形鋼7の断面を示
す。同図において、7ランジ7aの厚みtFはウェブ7
bの厚みtWよシも厚く形放されておシ、仕上げ圧延後
の断面の温度分布はフランジ7aの温度がクエプ7bよ
り高−6また圧延温度、圧下率、圧延中の冷却条件等の
圧延履歴によっても断面円各部の性状は異な夕、このよ
うなH形鋼に対して一律に強制冷却を行うことはできな
い。本発明者等はどのような冷却を行えば、材質と形状
悪化を生ずることなく圧延後に直接矯正できるかを検討
した。
す。同図において、7ランジ7aの厚みtFはウェブ7
bの厚みtWよシも厚く形放されておシ、仕上げ圧延後
の断面の温度分布はフランジ7aの温度がクエプ7bよ
り高−6また圧延温度、圧下率、圧延中の冷却条件等の
圧延履歴によっても断面円各部の性状は異な夕、このよ
うなH形鋼に対して一律に強制冷却を行うことはできな
い。本発明者等はどのような冷却を行えば、材質と形状
悪化を生ずることなく圧延後に直接矯正できるかを検討
した。
まず材質と冷却条件の関係について述べる。
# 1 序刀 しか LL L +−ド ロ: ′L
電 鷺龜 Cハ − t〜 壱k ’tb
lr ヤ 11度降下を経九後、冷却金開始し次場合
について各圧延仕上げ温度での平均冷却速度と材質の代
表指標である引っ張シ強度(TS)と伸び(Et)の関
係を示したもので、第1図(イ)、(ロ)、(ハ)は板
厚が34露、181m、12mの場合について示してい
る。
電 鷺龜 Cハ − t〜 壱k ’tb
lr ヤ 11度降下を経九後、冷却金開始し次場合
について各圧延仕上げ温度での平均冷却速度と材質の代
表指標である引っ張シ強度(TS)と伸び(Et)の関
係を示したもので、第1図(イ)、(ロ)、(ハ)は板
厚が34露、181m、12mの場合について示してい
る。
平均冷却速度は水冷開始から300℃までの平均冷却速
度をさらに板厚方向に平均したものであシ、150℃ま
で冷却し次。本発明において冷却終了温度t′150℃
以下までとした理由は、経験的に被矯正材の温度と矯正
効果の関係から知見きれたもので、およそ150℃を境
としてこれよフ高いと、常温まで冷却される間に断面各
部の温度推移の不均一から矯正後に再曲がりが発生する
ことがある交めである。第2図はその実験例であり、矯
正開始温度と矯正後の常温状態での曲がシの関係を示し
、矯正開始温度が150℃以下の場合には殆ど曲が夕は
生じていない。tた。圧延仕上げ温度と水冷開始温度と
の関係は実際の装置別に応じて決定すべきであるが、第
1図は一般的な形鋼圧延工場での例として、圧延仕上げ
温度よシ50℃低い温度からの水冷開始について示して
いる。なお、対象とした形鋼の成分はC; 0.12.
Si : 0.20゜Mn ; 1.08. P :
0.02] 、 S:0.08.残部鉄及び不可避不
純物、各it%の範囲に含まれる一般構造用圧延鋼材で
ある。
度をさらに板厚方向に平均したものであシ、150℃ま
で冷却し次。本発明において冷却終了温度t′150℃
以下までとした理由は、経験的に被矯正材の温度と矯正
効果の関係から知見きれたもので、およそ150℃を境
としてこれよフ高いと、常温まで冷却される間に断面各
部の温度推移の不均一から矯正後に再曲がりが発生する
ことがある交めである。第2図はその実験例であり、矯
正開始温度と矯正後の常温状態での曲がシの関係を示し
、矯正開始温度が150℃以下の場合には殆ど曲が夕は
生じていない。tた。圧延仕上げ温度と水冷開始温度と
の関係は実際の装置別に応じて決定すべきであるが、第
1図は一般的な形鋼圧延工場での例として、圧延仕上げ
温度よシ50℃低い温度からの水冷開始について示して
いる。なお、対象とした形鋼の成分はC; 0.12.
Si : 0.20゜Mn ; 1.08. P :
0.02] 、 S:0.08.残部鉄及び不可避不
純物、各it%の範囲に含まれる一般構造用圧延鋼材で
ある。
次ぎに、第1図の結果に基づきH形鋼の冷却後のTSが
全断面で均一となり、かつElも満足する冷却条件の設
定方法について述べる。例えば、7ランジ部厚が34B
、クエツ厚が1:)+mOH形鋼について圧延仕上げ温
度が7ランジ部で850℃、クエツ部で750℃とする
と、7ランジについては第1図(イ)よル、約り℃/秒
の平均冷却速度でEl l 21%以上満号し次うえで
55−一のTSが得られることが分かる。同様にクエプ
については第1図(−)に基づき、約り0℃/秒の平均
冷却速度で55に9/−のTSが得られる。つま)以上
の手順で形鋼管部位毎に冷却制御すればEtを満足し、
且つ全断面均一なTSを有する形鋼を得ることが可能で
ある。即ち。
全断面で均一となり、かつElも満足する冷却条件の設
定方法について述べる。例えば、7ランジ部厚が34B
、クエツ厚が1:)+mOH形鋼について圧延仕上げ温
度が7ランジ部で850℃、クエツ部で750℃とする
と、7ランジについては第1図(イ)よル、約り℃/秒
の平均冷却速度でEl l 21%以上満号し次うえで
55−一のTSが得られることが分かる。同様にクエプ
については第1図(−)に基づき、約り0℃/秒の平均
冷却速度で55に9/−のTSが得られる。つま)以上
の手順で形鋼管部位毎に冷却制御すればEtを満足し、
且つ全断面均一なTSを有する形鋼を得ることが可能で
ある。即ち。
鋼材成分、形鋼板厚、圧延仕上げ温度および冷却開始温
度等の条件から予め第1図の関係グラフを作成しておけ
ば、材質上での問題がない冷却速度を簡単に設定するこ
とができる。なお、前記成分以外ま几は他の合金成分を
添加し九場合は、成分条件別の関係グラフを使用すれば
良いことは勿論である。
度等の条件から予め第1図の関係グラフを作成しておけ
ば、材質上での問題がない冷却速度を簡単に設定するこ
とができる。なお、前記成分以外ま几は他の合金成分を
添加し九場合は、成分条件別の関係グラフを使用すれば
良いことは勿論である。
続いて、水冷による形状変形を可能なVaり少なくする
次め1本発明では以下のような冷却を行った。第3図は
形鋼の7ランジを想定して冷却水量密度を片面300
lvml n 、他方の面to、300.200および
30027m”mlnとして水冷した場合に発生する変
形量(350wm当念シの曲がシ量)t−有限要素法に
よって計算したものである。板厚の薄い9躇の場合は片
面からのみの冷却では大きな変形が発生するので、曲が
シ量を無くす九めには20017m ” m i m以
上の下面水量密度が必要であることを示している。
次め1本発明では以下のような冷却を行った。第3図は
形鋼の7ランジを想定して冷却水量密度を片面300
lvml n 、他方の面to、300.200および
30027m”mlnとして水冷した場合に発生する変
形量(350wm当念シの曲がシ量)t−有限要素法に
よって計算したものである。板厚の薄い9躇の場合は片
面からのみの冷却では大きな変形が発生するので、曲が
シ量を無くす九めには20017m ” m i m以
上の下面水量密度が必要であることを示している。
また、第4・図(イ)、(cI)はH形鋼の冷却部位の
冷却量とキャンパーの関係を示す、第4図(f)の縦軸
は第6図に示す冷却終了後のH形鋼7t−水平な載置面
Gに置い友時に長さ方向端部71が載置面Gに対し上反
りした量S(キャンパー)を示し、横軸はキャンパーが
無い部分から端部71までの長さを示す。第4図(ロ)
は第4図(f)と左右に対応して横軸にH形鋼7の7ラ
ンジ冷却速度差を表し次ものである。冷却速度差(ΔC
R)は第4図(・・)に示すH形鋼7の片側7ランジに
ついて7ランジ幅の1/4部位における点Aと点Bの冷
却速度差である。これらの図面から明らかなように、冷
却速度差が小さい程キャンパーの発生は少ない。従って
冷却にあたっては以上の形状変形を考慮すると共に前記
の材質制御を組み合わせて実操業での水冷条件を設定す
る。
冷却量とキャンパーの関係を示す、第4図(f)の縦軸
は第6図に示す冷却終了後のH形鋼7t−水平な載置面
Gに置い友時に長さ方向端部71が載置面Gに対し上反
りした量S(キャンパー)を示し、横軸はキャンパーが
無い部分から端部71までの長さを示す。第4図(ロ)
は第4図(f)と左右に対応して横軸にH形鋼7の7ラ
ンジ冷却速度差を表し次ものである。冷却速度差(ΔC
R)は第4図(・・)に示すH形鋼7の片側7ランジに
ついて7ランジ幅の1/4部位における点Aと点Bの冷
却速度差である。これらの図面から明らかなように、冷
却速度差が小さい程キャンパーの発生は少ない。従って
冷却にあたっては以上の形状変形を考慮すると共に前記
の材質制御を組み合わせて実操業での水冷条件を設定す
る。
(発明の効果)
前記した構故に基づき圧延後の冷却を経た後、直接に矯
正機を通しても常温時での曲がシは生ぜず、また材質的
な問題も無く良好な製品を得ることができ友。マ次1本
発明によると冷却床が不要となるので、省工程、省エネ
および作業者の削減となり、工業上の効果は極めて大き
い。
正機を通しても常温時での曲がシは生ぜず、また材質的
な問題も無く良好な製品を得ることができ友。マ次1本
発明によると冷却床が不要となるので、省工程、省エネ
および作業者の削減となり、工業上の効果は極めて大き
い。
第1図(イ)、(ロ)、(ハ)は本発明の詳細な説明す
る仕上げ温度・水冷開始温度に対する冷却速度の関係を
示すグラフ、第2図は矯正温度と曲がフ量の関係を示す
グラフ、第3図は水量密度と曲が夕の関係を示すグラフ
、第4図(イ)は形鋼の端部位置とキャンパーの関係を
示すグラフ、第4図(ロ)は冷却部位の温度差に対する
キャンパーの関係を示すグラフ、第4図(ハ)は冷却部
位の水冷条件を示す説明図、第5図はH形鋼の断面を示
す説明図、第6図はキャンパーを説明する略図、第7図
は従来の形鋼圧延装置列を示す略図である。 1・・・鋼片 2・・・プレークダクンミ
ル3・・・第1中間ユニバーサルミル 31・・・g2中間ユニバーサルミル 4・・・仕上ケユニバーサルミル 5・・・冷却床 6a・・・ローラー矯正機6
b・・・プレス矯正機 7・・・H形鋼骨−−
る仕上げ温度・水冷開始温度に対する冷却速度の関係を
示すグラフ、第2図は矯正温度と曲がフ量の関係を示す
グラフ、第3図は水量密度と曲が夕の関係を示すグラフ
、第4図(イ)は形鋼の端部位置とキャンパーの関係を
示すグラフ、第4図(ロ)は冷却部位の温度差に対する
キャンパーの関係を示すグラフ、第4図(ハ)は冷却部
位の水冷条件を示す説明図、第5図はH形鋼の断面を示
す説明図、第6図はキャンパーを説明する略図、第7図
は従来の形鋼圧延装置列を示す略図である。 1・・・鋼片 2・・・プレークダクンミ
ル3・・・第1中間ユニバーサルミル 31・・・g2中間ユニバーサルミル 4・・・仕上ケユニバーサルミル 5・・・冷却床 6a・・・ローラー矯正機6
b・・・プレス矯正機 7・・・H形鋼骨−−
Claims (1)
- 熱間仕上げ圧延終了直後の形鋼に対し、該形鋼の成分と
、長さ方向に直交する断面内における部位毎の板厚およ
び圧延条件によって冷却速度を決定し、該部位毎の冷却
速度によって全断面の平均温度が150℃以下になるま
で冷却した後、冷却床を経ることなく直接に矯正を行う
ことを特徴とする形鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP245287A JPH0692009B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 形鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP245287A JPH0692009B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 形鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63171216A true JPS63171216A (ja) | 1988-07-15 |
| JPH0692009B2 JPH0692009B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=11529675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP245287A Expired - Lifetime JPH0692009B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 形鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692009B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061871A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼板の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102605243B (zh) * | 2012-03-15 | 2013-12-25 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 风电用h型钢及其生产方法 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP245287A patent/JPH0692009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061871A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692009B2 (ja) | 1994-11-16 |
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