(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低炭素鋼のスラブを加熱炉で加熱し、幅プレス用金型で幅プレスし、ついで複数スタンドの粗圧延機にてエッジャーロールによる幅圧下と水平ロールによる厚み圧下とからなる粗圧延を複数パス行う極低炭素鋼の熱間圧延方法において、幅プレス用金型を凹型カリバ金型とし、かつ、粗圧延機の少なくとも第１スタンドの１パス目はエッジャーロールによる幅圧下を行わないことを特徴とする極低炭素鋼の熱間圧延方法。
【請求項２】
極低炭素鋼のスラブを加熱炉で加熱し、幅プレス用金型で幅プレスし、ついで複数スタンドの粗圧延機にてエッジャーロールによる幅圧下と水平ロールによる厚み圧下とからなる粗圧延を複数パス行う極低炭素鋼の熱間圧延方法において、幅プレス用金型を凹型カリバ金型とし、かつ、少なくとも粗圧延３パス目までのエッジャーロールによる幅圧下量を前パスの水平ロールによる厚み圧下で生じた幅広がり量以下とすることを特徴とする極低炭素鋼の熱間圧延方法。
【請求項３】
粗圧延機の第１スタンドのエッジャーロールを凹型カリバロールとし、粗圧延１パス目のエッジャーロールによる幅圧下量は自由とすることを特徴とする請求項２記載の極低炭素鋼の熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極低炭素鋼の熱間圧延方法に関し、詳しくは、極低炭素鋼スラブを粗圧延機を用いて熱間圧延する際にエッジシーム疵の発生を好適に防止できる極低炭素鋼の熱間圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱間圧延材の板幅端部の表面にエッジシーム疵（以下、単に「シーム疵」という）とよばれるヘゲ状の割れが生じ、製品の表面品質を劣化させることが知られている。これは、板幅端部特にコーナ部での温度低下に起因してこの部分だけγ相からα相に変態し、この変態に伴いγ／αの境界に変形が集中することにより生じるものである。このシーム疵の発生を防止するために、従来いくつかの方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特開昭63-192503 号公報には、スラブのコーナ部に過冷却の原因となる鋭利な角が生じるのを防止するために、図５に示すように凹型カリバ金型２を用いて幅プレスを行ってスラブ１のコーナ部の面取りを行うことが、また、特開平7-47419 号公報には、粗圧延中の板幅端部の温度低下を防止するために、板幅端部にデスケーリング水をかけないようにすることが、それぞれ開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、省エネルギーのためにスラブ加熱温度を低下させて操業するようになった昨今では、粗圧延中に板幅端部はさらに温度が低下してγ／α変態点以下に達しやすい状況になっており、特にγ／α変態点の高い極低炭素鋼（Ｃ量50重量ppm 以下）を熱間圧延する場合、従来の対策だけではシーム疵の発生を抑制できないという問題が生じている。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、粗圧延中に板幅端部が過冷却されないように板幅端部の形状をコントロールすることにより、シーム疵の発生を抑制できる極低炭素鋼の熱間圧延方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、極低炭素鋼のスラブを加熱炉で加熱し、幅プレス用金型で幅プレスし、ついで複数スタンドの粗圧延機にてエッジャーロールによる幅圧下と水平ロールによる厚み圧下とからなる粗圧延を複数パス行う極低炭素鋼の熱間圧延方法において、幅プレス用金型を凹型カリバ金型とし、かつ、粗圧延機の少なくとも第１スタンドの１パス目はエッジャーロールによる幅圧下を行わないことを特徴とする極低炭素鋼の熱間圧延方法である。
【０００７】
参考発明は、極低炭素鋼のスラブを加熱炉で加熱し、幅プレス用金型で幅プレスし、ついで複数スタンドの粗圧延機にてエッジャーロールによる幅圧下と水平ロールによる厚み圧下とからなる粗圧延を複数パス行う極低炭素鋼の熱間圧延方法において、幅プレス用金型を凹型カリバ金型とし、かつ、粗圧延機の少なくとも第１スタンドのエッジャーロールを凹型カリバロールとすることを特徴とする極低炭素鋼の熱間圧延方法である。
【０００８】
第２の本発明は、極低炭素鋼のスラブを加熱炉で加熱し、幅プレス用金型で幅プレスし、ついで複数スタンドの粗圧延機にてエッジャーロールによる幅圧下と水平ロールによる厚み圧下とからなる粗圧延を複数パス行う極低炭素鋼の熱間圧延方法において、幅プレス用金型を凹型カリバ金型とし、かつ、少なくとも粗圧延３パス目までのエッジャーロールによる幅圧下量を前パスの水平ロールによる厚み圧下で生じた幅広がり量以下とすることを特徴とする極低炭素鋼の熱間圧延方法である。
第２の本発明では、粗圧延機の第１スタンドのエッジャーロールを凹型カリバロールとし、粗圧延１パス目のエッジャーロールによる幅圧下量は自由としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
第１、第２の本発明または参考発明によれば、幅プレス用金型として図５に示したような凹型カリバ金型を使用するので、スラブ幅端コーナ部の鋭利な角が面取りされ、粗圧延での板幅端部の過冷却が抑制される。しかし、スラブ加熱温度が低くなると、特に極低炭素鋼（本明細書ではＣ量50ppm 以下の鋼種を指す）の場合、これだけでは粗圧延中に板幅端部がγ／α変態点以下に過冷却するのを抑制できずシーム疵の発生が避け難い。
【００１０】
この原因を見いだすために、凹型カリバ金型で幅プレスしたスラブを従来通りに粗圧延していく過程での圧延材の板幅端部の形状変化を調査した。その結果を図１の破線（従来例）に示す。なお、板幅端部の形状は面取り比率ａ／ｈ（ａは面取り量（面取り傾斜部の板幅方向長さ）、ｈは板厚）で評価し、Ｅはエッジャーロール、Ｒは水平ロールで添付番号１，２・・・はＥ，Ｒが属する粗圧延機のスタンド番号（またはパス順）である。同図に示すように、面取り比率は第１スタンド（第１パス）のエッジャーロールでの幅圧下（エッジングという）で大幅に減少し、その後もエッジングの度に徐々に減少する。なお、水平ロールＲ１，Ｒ２，・・による厚み圧下（水平圧延）の際には板幅端部中央が張り出すバルジングが生じて面取り比率が増加する。
【００１１】
このように、せっかく凹型カリバ金型を用いて幅プレスを行いスラブコーナ部の角を面取りしたにもかかわらず、その後の粗圧延でエッジングにより板幅端部が角張った形状に逆戻りしてしまうため、過冷却の進行を十分に抑制できないことが判明した。特に、第１スタンドでのエッジングは幅プレスの直後に行われるため、その悪影響は最も大きい。
【００１２】
考えてみるに、粗圧延機第１スタンドのエッジャーロールは、間欠的な幅プレスで生じた板幅端部の凹凸の平均化手段としての役目と、圧延材を水平ロールに案内するサイドガイドとしての役目を併せ持つが、板幅端部の凹凸平均化は必ずしも第１スタンド（第１パス）で実施する必要はなく、ここでは、エッジャーロールはサイドガイドとしてのみ用いても不都合は生じない。
【００１３】
そこで、第１の本発明では、凹型カリバ金型で幅プレスした極低炭素鋼スラブを粗圧延する粗圧延機の少なくとも第１スタンドの１パス目ではエッジャーロールをスラブ側面に軽く当接させるに止め、エッジングは行わないこととした。
これにより、板幅端部が角張った形状に逆戻りする傾向を抑制でき、粗圧延中の冷却を緩和でき、低温スラブ加熱操業条件下においても極低炭素鋼のシーム疵の発生を軽減できる。
【００１４】
また、参考発明によれば、１パス目でエッジャーロールによる幅圧下を行わないという第１の本発明の規制を外し、その代わりに、このスタンドのエッジャーロールを、図５の凹型カリバ金型と同様の断面形状を有する凹型カリバロールとすることによって、粗圧延機第１スタンドでリバース圧延を行わない場合、すなわち第１スタンドで粗圧延（エッジングと水平圧延）を１パスだけ行うことを要請される場合にも、第１の本発明と同様の効果が期待できる。なお、凹型カリバロールの模式図を図６に示す。図６において、３は凹型カリバロール、４は圧延材である。
【００１５】
また、図１に示した従来例の傾向から、第２スタンド以降のエッジングもできるだけ軽圧下で行うことが好ましい。その場合、エッジングの幅圧下量を前パスの水平圧延によるバルジングの張り出し量に見合う程度にとる（本明細書ではこのような幅圧下を「軽圧下エッジング」あるいは単に「軽圧下」という）ようにすれば、面取り比率が減じることはない。しかし、粗圧延機全スタンドでかかる軽圧下エッジングを行うことは、幅制御を実施しないに等しく幅精度を保証できなくなるため、実際に採用することはできない。
【００１６】
これに対し、第２の本発明によれば、このような軽圧下エッジングは少なくとも粗圧延３パス目まで実施することとしたので、４パス目以降での幅制御の自由度を制限することなくシーム疵による製品歩留の低下を抑制できる。
この理由を以下に述べる。
図２は、従来の熱延板でのシーム疵発生位置（板幅端から発生位置までの距離で表す）と粗圧延の各段階での角部との対応関係を示すグラフである。同図に示すように、粗圧延中の角部の顕現段階が後段側であるほど、それ以降の水平圧延での該角部の板表面への回り込みは小さいため、該角部に起因する熱延板でのシーム疵はより一層板端側に移行する。よって、面取り形状維持のために行う軽圧下エッジングは粗圧延の前段側の数パスについて行えばよいことがわかる。
【００１７】
そこで、軽圧下エッジングのパスを１パス目から順次増やした粗圧延実験を行い、熱延板でのシーム疵発生位置を調査した。例えば、Ｅ１では無圧下（フリー）、Ｅ２，Ｅ３では軽圧下としたときの面取り比率の推移を図１に実線（本発明例）で示す。その結果、図３に示すように、エッジャーロールＥ１〜Ｅ３（初期３パスまでの段階）を軽圧下とすることにより、熱延板でのシーム疵発生位置を冷延後の製品での耳切り代の許容範囲（例えば図示のように板幅端部より10mm内側の部分）内に制限でき、４パス目以降において幅制御のために強圧下エッジングを行ってもシーム疵が耳切り後の製品表面に及ぶことはないという知見が得られた。
【００１８】
第２の本発明は、この知見に基づいて、凹型カリバ金型で幅プレスしたスラブを、粗圧延の少なくとも３パス目までは軽圧下エッジングするように構成したので、幅制御の自由度を実質的に制限することなく、シーム疵による製品歩留の低下を抑制できるのである。なお、いうまでもないが、第２の本発明は、幅制御のために４パス目以降で必要に応じて行われる軽圧下エッジングを禁止するものではない。
【００１９】
また、Ｅ１のエッジャーロールに参考発明で述べた凹型カリバロールを用いる場合には、第２の本発明においてＥ１では自由にエッジングを行ってもかまわない。
【００２０】
【実施例】
加熱炉−幅プレス装置−エッジャーロールと水平ロールを有する粗圧延機（５スタンド）−仕上圧延機（７スタンド）がこの順に配置された熱延圧延設備列を用いて、220mm 厚×1500mm幅の極低炭素鋼スラブ（Ｃ：20〜50重量ppm ）を、加熱炉で1150〜1200℃に加熱し、ついで幅プレス装置の金型として図５に示した凹型カリバ金型を使用して幅圧下量100mm の幅プレスを行ったのち、Ｅ１〜Ｅ５のエッジングスケジュールを表１に示す比較例、参考例および実施例１，３，４の５通りとして粗圧延を行い、引き続き仕上圧延を行って、仕上厚2.5 〜3.5mm の熱延板（熱延コイル）を製造した。
【００２１】
これらの熱延板でのシーム疵発生位置（板幅端からの距離；長手方向の複数個所での測定値の平均）を調査した結果を表１に示す。また、これら熱延板の冷間圧延後の最終製品について調査したシーム疵による製品不良率を図４にグラフで示す。
【００２２】
【表１】
0003653895.tif 000002
【００２３】
表１および図４からわかるように、Ｅ１〜Ｅ４で30mm、Ｅ５で50mmの幅圧下量でエッジングを行った比較例は、熱延板でのシーム疵が幅端から15〜25mmの位置に発生し、製品不良率が３％以上であるのに対し、第１の本発明に従いＥ１を無圧下とした実施例１、および参考発明に従いＥ１に図６に示した凹型カリバロールを使用した参考例は、熱延板でのシーム疵発生位置が10〜15mmとより幅端側に制限され、製品不良率も１％程度に低減した。
【００２４】
また、第２の本発明に従いＥ１〜Ｅ３で軽圧下（Ｅ１は前パスの水平圧延がないので無圧下）を行った実施例３、および実施例３においてＥ１を無圧下としたことに代えてＥ１に参考例同様凹型カリバロールを使用した実施例４は、熱延板でのシーム疵発生位置が５〜10mmとさらに幅端側に制限され、製品不良率もほとんど０％と格段に低減した。
【００２５】
なお、実施例および参考例においては、Ｅ５で幅制御を行うことにより、比較例と遜色ない幅精度が確保できた。
【００２６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、粗圧延機後段スタンドでの幅圧下を制約することなく極低炭素鋼のシーム疵発生位置を熱延板の幅端部近傍に制限できて製品でのシーム疵をほぼ皆無にすることが可能となるから、幅精度の良い極低炭素鋼板製品を高歩留で効率よく製造できるという格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  粗圧延過程での圧延材の面取り比率の推移を示すグラフである。
【図２】  従来の熱延板でのシーム疵発生位置と粗圧延の各段階での角部との対応関係を示すグラフである。
【図３】  軽圧下エッジング実施段階と熱延板でのシーム疵発生位置との関係を示すグラフである。
【図４】  実施例、参考例および比較例についてのシーム疵による製品不良率を示すグラフである。
【図５】  凹型カリバ金型を用いた幅プレスによるスラブコーナ部の面取りの説明図である。
【図６】  凹型カリバロールの模式図である。
【符号の説明】
１  スラブ
２  凹型カリバ金型
３  凹型カリバロール
４  圧延材
【図１】
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【図２】
0003653895.tif 000004
【図３】
0003653895.tif 000005
【図５】
0003653895.tif 000006
【図６】
0003653895.tif 000007
【図４】
0003653895.tif 000008