(57)【要約】【課題】加工発熱に起因するＮｂの酸化を回避しつつ、Ｎｂ線材を連続圧延により高い製造能率で製造する。【解決手段】常温の圧延材２８を、第１圧延列１０に供給して所要の圧延を施した後、第１水冷装置２２で水冷し、加工発熱による温度上昇を抑制する。水冷された圧延材２８を、第２圧延列１２に供給して所要の圧延を施した後、第２水冷装置２４で水冷し、加工発熱による温度上昇を抑制する。更に、圧延材２８を、仕上列１４に供給される直前に第３水冷装置２６で水冷して更に温度を下げる。そして、温度低下した圧延材２８を、仕上列１４に供給して所要の圧延が施されることで、所望とする断面寸法のＮｂ線材１６が得られる。【選択図】図１
2006289468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｂからなる材料(28)を冷間で連続圧延して線材(16)を製造する方法であって、
材料(28)を連続圧延するに際し、加工発熱により上昇する材料温度が規定温度以下となるよう材料(28)を水冷する
ことを特徴とするＮｂ線材の製造方法。
【請求項２】
前記材料(28)は、複数のスタンド(20)を直列に配置した複数の圧延列(10,12,14)を連続的に通過して圧延され、前記圧延列(10,12,14)の入口側あるいは出口側で材料(28)を水冷する請求項１記載のＮｂ線材の製造方法。
【請求項３】
前記複数の圧延列は、第１圧延列(10)、第２圧延列(12)および仕上列(14)からなり、第１および第２圧延列(10,12)の出口側で材料(28)を水冷すると共に、該材料(28)を仕上列(14)の入口側で更に水冷するようにした請求項２記載のＮｂ線材の製造方法。
【請求項４】
前記規定温度は、４００℃以下に設定される請求項１〜３の何れかに記載のＮｂ線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧延に伴う加工発熱に起因して酸化するＮｂからなる線材を、連続圧延により製造するＮｂ線材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎｂ(ニオブ)からなる線材を圧延により製造する場合、該Ｎｂが圧延に伴う加工発熱により温度上昇すると酸化してしまうため、出願人が知っている範囲では、Ｎｂ線材の製造は非連続での圧延によって行なわれている。すなわち、常温の材料を非連続圧延設備(往復圧延機等)を用いて２〜４ｍ／ｓｅｃ程度の低速で圧延すると共に、粗列では所定回数のパス毎、また仕上列では各パス毎に圧延を数分間中断し、自然放冷により材料温度を下げ、次の圧延による加工発熱で材料温度が規定温度を越えないように制御している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の非連続圧延方法では、圧延速度が遅く、かつ数回あるいは各パス毎に圧延を中断しているため、圧延に要する時間が極めて長くなってしまい、製造能率が低いものであった。
【０００４】
ここで、Ｎｂは圧延の際の加工発熱による温度上昇が大きく、かつその温度上昇により酸化してしまうため、当業者での技術常識として連続圧延で線材を製造することはできないと考えられていた。しかるに発明者は、前記課題の解決策を求めて種々模索したところ、従来の技術常識に反して、Ｎｂからなる材料を連続して圧延する場合であっても、連続圧延中において材料を充分に冷却して加工発熱による温度上昇を抑制することができれば、酸化を抑えてＮｂ線材を連続圧延により製造し得る知見を得た。
【０００５】
すなわちこの発明は、従来の技術に係る前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、加工発熱に起因するＮｂの酸化を回避しつつ、Ｎｂ線材を連続圧延により高い製造能率で製造し得るＮｂ線材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、請求項１の発明に係るＮｂ線材の製造方法は、
Ｎｂからなる材料を冷間で連続圧延して線材を製造する方法であって、
材料を連続圧延するに際し、加工発熱により上昇する材料温度が規定温度以下となるよう材料を水冷することを特徴とする。
請求項１の発明では、材料を水冷して加工発熱による温度上昇を充分に抑制することができるから、各パス毎に圧延を中断して放冷させることなく、材料を連続圧延して短時間でＮｂ線材を製造することができ、極めて製造能率を向上し得る。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に係るＮｂ線材の製造方法において、前記材料は、複数のスタンドを直列に配置した複数の圧延列を連続的に通過して圧延され、前記圧延列の入口側あるいは出口側で材料を水冷する。
請求項２の発明では、圧延列の入口側で予め材料を水冷しておけば、当該の圧延列での圧延による加工発熱で材料温度が上昇しても、規定温度を越えないようにし得る。また圧延列の出口側で材料を水冷して加工発熱による温度上昇を抑制することで、次の圧延列での圧延による加工発熱で材料温度が上昇しても、規定温度を越えないようにし得る。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２に係るＮｂ線材の製造方法において、前記複数の圧延列は、第１圧延列、第２圧延列および仕上列からなり、第１および第２圧延列の出口側で材料を水冷すると共に、該材料を仕上列の入口側で更に水冷するようにした。
請求項３の発明では、減面率の大きな仕上列で圧延する前の材料を２度に亘って水冷することで、当該仕上列で圧延される前の材料温度を充分に低くすることができ、圧延により上昇する材料温度が規定温度を越えないようにし得る。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに係るＮｂ線材の製造方法において、前記規定温度は、４００℃以下に設定される。
請求項４の発明では、材料温度の上限が高いから、制御が容易となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るＮｂ線材の製造方法によれば、Ｎｂ線材を短時間で製造することができ、製造能率を極めて向上し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係るＮｂ線材の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、実施例に係るＮｂ線材の製造方法が実施される連続圧延設備を示すものであって、該連続圧延設備は、第１圧延列(圧延列)１０、第２圧延列(圧延列)１２および仕上列(圧延列)１４から基本的に構成される。そして、Ｎｂからなる常温の圧延材(材料)２８を第１圧延列１０、第２圧延列１２および仕上列１４に連続的に通過することで得られた所望断面寸法のＮｂ線材１６は、巻取装置１８にオンラインで巻取られるよう構成される。第１圧延列１０および第２圧延列１２は、複数(例えば６基)のスタンド２０を直列的に配置して構成され、また仕上列１４についても、複数(例えば８基)のスタンド２０を直列的に配置して構成される。なお、前記仕上列１４のスタンド数は、他の圧延列１０,１２より多く設定され、当該仕上列１４での減面率が大きく設定してある。また連続圧延設備における圧延速度は、例えば１４〜２３ｍ／ｓｅｃに範囲に設定される。
【００１３】
実施例の圧延材２８は、主添加成分割合が、Ｃ＜１００ｐｐｍ，Ｏ＜１５０ｐｐｍ，Ｎ＜１００ｐｐｍ，Ｈ＜１０ｐｐｍ，Ｚｒ＜２００ｐｐｍ，Ｆｅ＜１００ｐｐｍ，Ｔａ＜２０００ｐｐｍ，Ｗ＜５００ｐｐｍ，Ｓｉ＜５０ｐｐｍ，Ｎｉ＜５０ｐｐｍ，Ｍｏ＜５０ｐｐｍ，Ｈｆ＜５０ｐｐｍの範囲に規定される純Ｎｂ鋼から形成される。
【００１４】
前記第１圧延列１０と第２圧延列１２との間に、第１水冷装置２２が配設されると共に、第２圧延列１２と仕上列１４との間に、第２水冷装置２４および第３水冷装置２６が配設される。各水冷装置２２,２４,２６は同一構成であって、圧延材２８が通過可能な所定長さ寸法の箱体３０の内部に、該箱体３０内を通過中の圧延材２８に対して周囲から水を噴射する噴射手段(図示せず)が配設されている。すなわち実施例での連続圧延設備では、第１圧延列１０の出口側、第２圧延列１２の出口側および仕上列１４の入口側において、夫々水冷装置２２,２４,２６により圧延材２８を水冷するよう構成してある。
【００１５】
前記各水冷装置２２,２４,２６による冷却能力(水冷領域の長さや水の供給量等)は、各圧延列１０,１２,１４で圧延された後の材料温度が、予め設定された規定温度を越えない温度まで下げることができるように設定される。実施例では、規定温度は４００℃以下、好適には３００℃に設定され、第１圧延列１０、第２圧延列１２および仕上列１４を通過した圧延材２８やＮｂ線材１６の材料温度が、３００℃を越えないように、各水冷装置２２,２４,２６による冷却能力を設定してある。
【００１６】
(実施例の作用)
次に、実施例に係るＮｂ線材の製造方法の作用につき説明する。Ｎｂからなる常温の圧延材２８は、第１圧延列１０に供給されて所要の圧延が施され、該第１圧延列１０を通過した圧延材２８は、第１水冷装置２２を通過することで水冷されて、材料温度が下がることにより、次の第２圧延列１２での圧延時の材料温度が規定温度以下に維持されることでＮｂの酸化は抑制される。水冷により冷された圧延材２８は、連続して第２圧延列１２に供給されて所要の圧延が施され、該第２圧延列１２を通過した圧延材２８は、第２水冷装置２４を通過することで水冷されて、材料温度が下がることにより、次の仕上列１４での圧延時の材料温度が規定温度以下に維持されることでＮｂの酸化は抑制される。更に、圧延材２８は、仕上列１４に供給される直前に、第３水冷装置２６を通過することで水冷されて更に温度が下げられる。そして、温度低下した圧延材２８が、連続して仕上列１４に供給されて所要の圧延が施されることで、所望とする断面寸法のＮｂ線材１６が得られる。このＮｂ線材１６は、仕上列１４での圧延による加工発熱により温度上昇するが、仕上列１４の入口側での材料温度は２度の水冷により低く抑えられているから、圧延後の材料温度が規定温度を越えることはなく、Ｎｂの酸化は抑制される。そして、得られたＮｂ線材１６は、巻取装置１８によりオンラインで巻取られる。
【００１７】
前述したように連続圧延中の適宜時点で圧延材２８を水冷し、圧延による加工発熱により材料温度が規定温度を越えるのを防止し得るから、Ｎｂが加工発熱に起因する温度上昇により酸化するのを抑制することができる。すなわち、各パス毎に圧延を中断して放冷する必要はなく、連続圧延することができるから、Ｎｂの酸化を回避しつつ、高能率でＮｂ線材１６を製造し得る。実施例では、仕上列１４を通過したＮｂ線材１６を、オンラインで巻取るよう構成したから、オフラインで巻取る場合に比べ、工数が低減する。
【００１８】
(変更例)
本願は前述した実施例の方法に限定されるものでなく、その他の方法を適宜に採用することができる。
１．実施例では、第２圧延列を通過した圧延材を２度水冷するようにしたが、圧延材の温度を充分に低下させ得るよう水冷装置を構成すれば、１度の水冷としてもよい。
２．実施例では、仕上列を通過した線材については水冷していないが、該線材を水冷するようにしてもよい。
３．各圧延列や仕上列のスタンド数は、実施例に限定されるものでなく、任意に設定し得るものである。
【００１９】
(実験例)
純Ｎｂ鋼からなる直径５５ｍｍ、長さ２.２５ｍの丸棒(素材)から、直径７.５ｍｍ、長さ１２１.０ｍのＮｂ線材を製造する場合に、非連続圧延設備を用いた従来例と、前述した実施例の連続圧延設備を用いた発明例とを比較した。なお、非連続圧延設備においては、１基の往復圧延機に圧延材を所定回数往復して通過する工程を粗列とし、複数の往復圧延機に圧延材を順次通過する工程を仕上列とした。
【００２０】
従来例では、粗列での圧延速度を２.３ｍ／ｓｅｃで、３〜４パス毎に１０分間の放冷(圧延中断)を行ない、仕上列での圧延速度を４.２ｍ／ｓｅｃで、各パス毎に１０分間の放冷を行なった。なお、粗列での減面率７７％、仕上列での減面率８４％とした。これにより、材料温度が２５０℃以下となるよう制御できる。
【００２１】
これに対して発明例では、圧延速度を２３ｍ／ｓｅｃに設定して連続圧延を行なった。なお、第１圧延列での減面率６８％、第２圧延列での減面率７０％、仕上列での減面率８１％とした。これにより、材料温度が４００℃以下となるよう制御でき、得られたＮｂ線材における酸化層を６８μｍ以下に抑えることができた。ちなみに、第１圧延列を通過して第１水冷装置で水冷された圧延材の材料温度は７６℃、第２圧延列を通過後の圧延材の材料温度は１１５℃、巻取り後のＮｂ線材の材料温度は２１３℃であった。
【００２２】
すなわち、従来例では１本の素材からＮｂ線材を製造するのに、約６０分かかっていたのに対し、発明例では約１分で製造することができ、製造時間を約１／６０に短縮することができた。
【００２３】
なお、発明例においては、規定温度を従来例より高い３００℃に設定しても、酸化層の厚みを従来例と同等にすることができた。この点に関しては、従来例のように圧延速度が遅くかつ放冷に時間を要するため、材料温度が低温であっても、その温度となっている時間が長くなることで酸化層が成長するのに対し、発明例では圧延速度が速い(仕上列において従来例より約６倍速い)ために、材料温度が高温であっても、その温度となっている時間が短かく、Ｎｂの酸化が抑制されたものと考えられる。また実験例の条件においては、規定温度を４００℃に設定しても、得られたＮｂ線材における酸化層の厚みを許容範囲内に止めることができた。すなわち、Ｎｂ線材を連続圧延により製造する場合は、規定温度を従来より高い温度に設定し得ることが確認された。従って、圧延後における材料温度の変化に許容される温度範囲が広くなり、温度制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例に係るＮｂ線材の製造方法を実施する連続圧延設備の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 第１圧延列(圧延列)，１２ 第２圧延列(圧延列)，１４ 仕上列(圧延列)
１６ Ｎｂ線材，２０ スタンド，２８ 圧延材(材料)
【図１】
2006289468.tif 000003