(57)【要約】【課題】粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げるといった工程を行う際に、従来に比べフランジ厚の大きなＨ形鋼製品を製造する。【解決手段】粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型は、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された複数の割り込み孔型と、前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、前記複数の割り込み孔型のうちいずれか１つの孔型において所定の圧下量でのエッジング圧延を行う。【選択図】図１０
2018043249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型は、
被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された複数の割り込み孔型と、
前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、
前記複数の割り込み孔型のうちいずれか１つの孔型において所定の圧下量でのエッジング圧延を行うことを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる複数種類の割り込み孔型から構成され、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、当該複数の割り込み孔型のうちの割り込み深さが最も浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項３】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる２種類の割り込み孔型から構成され、
当該２種類の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、２種類の割り込み孔型のうち割り込み深さが浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項４】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる３種類以上の割り込み孔型から構成され、
当該３種類以上の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、３種類以上の割り込み孔型のうち割り込み深さが最も浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項５】
前記複数の割り込み孔型に形成される突起部の先端角度は２５°以上４０°以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項６】
前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型のうち、前記所定の圧下量でのエッジング圧延を行う孔型を除く孔型では、少なくとも１パス以上の造形において被圧延材の端面と当該端面に対向する孔型面とが接触した状態で軽圧下が行われることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項７】
前記複数の孔型は、前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型を経た被圧延材に対し平造形圧延を行う平造形孔型を含み、
前記所定の圧下量は、前記平造形孔型での圧延造形が前記分割部位に相当する被圧延材のフランジ部において、フランジ片幅とフランジ厚との比Ｉが１．３０以下となる条件で実施されるような圧下量に定められることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項８】
厚み３００ｍｍ以上のスラブを素材とし、前記平造形孔型における圧延造形前の被圧延材のフランジ部のフランジ片幅が２００ｍｍ以上となるように孔型設計が行われることを特徴とする、請求項７に記載のＨ形鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブやブルーム等の素材を粗圧延機（ＢＤ）によって粗形材（所謂ドッグボーン形状の被圧延材）に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってＨ形鋼製品が造形される。
【０００３】
近年、建築構造物の大型化や海洋構造物への利用に伴い、従来に比べ大型のＨ形鋼製品の製造が求められており、特に、フランジ幅やフランジ厚を増した製品が望まれている。スラブ等の矩形断面素材を用いた製造工程において、フランジ幅及びフランジ厚を増やす技術としては、被圧延材の上下端面（スラブ端面）に割り込みを形成させて当該割り込みを押し広げる技術（所謂ウェッジ法）が知られている。
【０００４】
このうち、フランジ厚を増厚する技術については、例えば特許文献１に、被圧延材の上下端部（スラブ端面）を拘束せずに割り込みを形成させ、エッジング圧延を行うことで当該割り込みを押し広げる技術が開示されている。この技術によれば、エッジング圧延の圧下率に応じてフランジの増厚を図ることが可能である。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、被圧延材の上下端部（スラブ端面）の両側を拘束した状態で圧下を加えて割り込みを押し広げるエッジング圧延を行う技術が開示されている。この技術によれば、被圧延材の上下端部両側を拘束して圧下を行っているため、フランジ先端部に肉溜まりを生じさせ厚肉化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４７６０１号公報
【特許文献２】特開平７−８８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば上記特許文献１に開示されているように、被圧延材の上下端部（スラブ端面）を拘束せず、自由拡がりとして圧延を行った場合、フランジ幅は大きくなるものの、厚みはフランジ先端部が先細りとなるような形状となり、フランジ先端部の厚みが不足し、後段のプロセスで十分な成形ができず、大きな増厚が図られないことが懸念される。また、本発明者らの検討によれば、従来に比べ被圧延材の上下端部（スラブ端面）の左右の拘束を低くした場合であっても、同様にフランジ先端部が先細りとなり厚みが不足してしまうといった知見が得られている。
【０００８】
また、例えば上記特許文献２に開示されているように、被圧延材の上下端部（スラブ端面）の両側を拘束してエッジング圧延を行った場合、孔型において左右フランジ部の拡がりを完全に拘束した状態でエッジング圧延を行うため、被圧延材の長手方向への延伸が支配的となり、フランジ部の増厚の効率が低く、フランジの増厚に限界がある。例えば、孔型条件を適正にして実施した場合でも、フランジ先端部から付け根までの厚みの平均値が素材スラブ厚の１／２以上となるような圧延は本技術では実施できない。
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げるといった工程を行う際に、従来に比べフランジ厚の大きなＨ形鋼製品を製造することが可能なＨ形鋼の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型は、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された複数の割り込み孔型と、前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、前記複数の割り込み孔型のうちいずれか１つの孔型において所定の圧下量でのエッジング圧延を行うことを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。
【００１１】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる複数種類の割り込み孔型から構成され、前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、当該複数の割り込み孔型のうちの割り込み深さが最も浅い孔型において行われても良い。
【００１２】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる２種類の割り込み孔型から構成され、当該２種類の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、２種類の割り込み孔型のうち割り込み深さが浅い孔型において行われても良い。
【００１３】
前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる３種類以上の割り込み孔型から構成され、当該３種類以上の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、３種類以上の割り込み孔型のうち割り込み深さが最も浅い孔型において行われても良い。
【００１４】
前記複数の割り込み孔型に形成される突起部の先端角度は２５°以上４０°以下であっても良い。
【００１５】
前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型のうち、前記所定の圧下量でのエッジング圧延を行う孔型を除く孔型では、少なくとも１パス以上の造形において被圧延材の端面と当該端面に対向する孔型面とが接触した状態で軽圧下が行われても良い。
【００１６】
前記複数の孔型は、前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型を経た被圧延材に対し平造形圧延を行う平造形孔型を含み、
前記所定の圧下量は、前記平造形孔型での圧延造形が前記分割部位に相当する被圧延材のフランジ部において、フランジ片幅とフランジ厚との比Ｉが１．３０以下となる条件で実施されるような圧下量に定められても良い。
【００１７】
厚み３００ｍｍ以上のスラブを素材とし、前記平造形孔型における圧延造形前の被圧延材のフランジ部のフランジ片幅が２００ｍｍ以上となるように孔型設計が行われても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げるといった工程を行う際に、従来に比べフランジ厚の大きなＨ形鋼製品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ｈ形鋼の製造ラインについての概略説明図である。
【図２】第１孔型の概略説明図である。
【図３】第２−１孔型の概略説明図である。
【図４】第２−２孔型の概略説明図である。
【図５】第３孔型の概略説明図である。
【図６】第４孔型の概略説明図である。
【図７】第５孔型（平造形孔型）の概略説明図である。
【図８】本実施の形態に係る第５孔型における、並行フランジ形状を有するフランジ部の圧延造形の様子を示す概略図である。
【図９】第２−０孔型の概略説明図である。
【図１０】第２−０孔型、第２−１孔型、第２−２孔型、第３孔型、第４孔型のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加えた際の第４孔型での圧延造形完了時のフランジ厚を示すグラフである。
【図１１】第２−０孔型、第２−１孔型、第２−２孔型、第３孔型、第４孔型のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加えた際の第４孔型での圧延造形完了時のフランジ面積を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１を含むＨ形鋼の製造ラインＴについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＴには上流側から順に、加熱炉２、サイジングミル３、粗圧延機４、中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機５に近接してエッジャー圧延機９が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインＴにおける鋼材を、総称して「被圧延材Ａ」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。
【００２２】
図１に示すように、製造ラインＴでは、加熱炉２から抽出された例えばスラブ１１等の被圧延材Ａがサイジングミル３ならびに粗圧延機４において粗圧延される。次いで、中間ユニバーサル圧延機５において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機９によって被圧延材の端部等（後述するフランジ部８０）に対して圧下が施される。通常の場合、サイジングミル３及び粗圧延機４のロールには、合わせて４〜６個程度の孔型が刻設されており、これらを経由して複数パス程度のリバース圧延でＨ形粗形材１３が造形され、該Ｈ形粗形材１３を前記中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。
【００２３】
次に、以下では図１に示したサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。図２〜図７は粗圧延工程を行うサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型についての概略説明図である。ここで、説明する第１孔型〜第４孔型は、例えばサイジングミル３に全て刻設されても良く、サイジングミル３及び粗圧延機４に第１孔型〜第５孔型の５つの孔型が分けて刻設されても良い。即ち、第１孔型〜第４孔型はサイジングミル３及び粗圧延機４の両方に亘って刻設されても良く、どちらか一方の圧延機に刻設されても良い。通常のＨ形鋼の製造における粗圧延工程では、これら各孔型において１又は複数パスでの造形が行われる。
【００２４】
また、本実施の形態では刻設される孔型の基本的な構成が６孔型である場合を例示して説明するが、その孔型数についても、必ずしも６孔型である必要はなく、６以上の複数の孔型数であっても良い。即ち、Ｈ形粗形材１３を造形するために好適な孔型構成であれば良い。なお、図２〜図７では、各孔型における造形時の被圧延材Ａの概略最終パス形状を破線にて図示している。
【００２５】
図２は第１孔型Ｋ１の概略説明図である。第１孔型Ｋ１は、一対の水平ロールである上孔型ロール２０と下孔型ロール２１に刻設され、これら上孔型ロール２０と下孔型ロール２１のロール隙において被圧延材Ａが圧下・造形される。また、上孔型ロール２０の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２５が形成されている。更に、下孔型ロール２１の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２６が形成されている。これら突起部２５、２６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部２５と突起部２６とでそれぞれ等しく構成されている。突起部２５、２６の高さ（突出長さ）をｈ１とし、先端部角度をθ１ａとする。
【００２６】
この第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される。第１孔型Ｋ１は、スラブ端面に溝（割り込み２８、２９）を付与する孔型であることから「溝付け孔型」とも呼称される。ここで、突起部２５、２６の先端部角度（ウェッジ角度とも呼称される）θ１ａは例えば２５°以上４０°以下であることが望ましい。
【００２７】
ここで、第１孔型Ｋ１の孔型幅は、被圧延材Ａの厚み（即ち、スラブ厚）とほぼ等しいことが好ましい。具体的には、第１孔型Ｋ１に形成された突起部２５、２６の先端部における孔型の幅と、スラブ厚を同一にすることで、被圧延材Ａの左右センタリング性が好適に確保される。また、このような孔型寸法の構成とすることで、図２に示すように、第１孔型Ｋ１での造形時において、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）においては、上記突起部２５、２６及び孔型側面（側壁）の一部が被圧延材Ａと接していて、割り込み２８、２９により４つの要素（部位）に分割されたスラブ上下端部に対して、第１孔型Ｋ１の上面及び底面にて積極的な圧下が行われない方が好ましい。孔型の上面及び底面による圧下は、被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせてしまい、フランジ（後述するフランジ部８０）の生成効率を低下させてしまうからである。即ち、第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される際の突起部２５、２６における圧下量（ウェッジ先端圧下量）は、スラブ上下端部における圧下量（スラブ端面圧下量）よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み２８、２９が形成される。
【００２８】
図３は第２−１孔型Ｋ２−１の概略説明図である。第２−１孔型Ｋ２−１は、一対の水平ロールである上孔型ロール３０と下孔型ロール３１に刻設される。上孔型ロール３０の周面（即ち、第２−１孔型Ｋ２−１の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３５が形成されている。更に、下孔型ロール３１の周面（即ち、第２−１孔型Ｋ２−１の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３６が形成されている。これら突起部３５、３６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部３５と突起部３６とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部３５、３６の先端部角度は２５°以上４０°以下のウェッジ角度θ１ｂであることが望ましい。
【００２９】
ここで、上記第１孔型Ｋ１のウェッジ角度θ１ａは、フランジ相当部の先端部厚みを確保し、誘導性を高め、圧延の安定性を担保するために、後段の第２−１孔型Ｋ２−１のウェッジ角度θ１ｂと同じ角度であることが好ましい。
【００３０】
突起部３５、３６の高さ（突出長さ）ｈ２ａは、上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さｈ１より高く構成されており、ｈ２ａ＞ｈ１となっている。また、突起部３５、３６の先端部角度は上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の先端部角度と同じであることが圧延寸法精度上、好ましい。これら上孔型ロール３０と下孔型ロール３１のロール隙において、上記第１孔型Ｋ１通材後の被圧延材Ａが更に造形される。
【００３１】
ここで、第１孔型Ｋ１に形成される突起部２５、２６の高さｈ１より、第２−１孔型Ｋ２−１に形成される突起部３５、３６の高さｈ２ａの方が高く、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）への侵入長さも同様に第２−１孔型Ｋ２−１の方が長くなる。第２−１孔型Ｋ２−１での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さは、突起部３５、３６の高さｈ２ａと同じである。即ち、第１孔型Ｋ１での突起部２５、２６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ１’と、第２−１孔型Ｋ２−１での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ２ａはｈ１’＜ｈ２ａとの関係になっている。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと、突起部３５、３６の傾斜面とのなす角度θｆは、図３に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００３２】
図３に示すように、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第２−１孔型Ｋ２−１においては、第１孔型Ｋ１において形成された割り込み２８、２９が更に深くなるように造形が行われ、割り込み３８、３９が形成される。この第２−１孔型Ｋ２−１は、「割り込み孔型」とも呼称される。
【００３３】
また、第２−１孔型Ｋ２−１での造形は多パスにより行われるが、当該多パス造形においては、最終パスにて被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と、それに対向する孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂとが接触するような造形が行われる。これは、第２−１孔型Ｋ２−１での全てのパスにおいて被圧延材Ａの上下端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に対応する部位）が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
【００３４】
図４は第２−２孔型Ｋ２−２の概略説明図である。第２−２孔型Ｋ２−２は、一対の水平ロールである上孔型ロール４０と下孔型ロール４１に刻設される。上孔型ロール４０の周面（即ち、第２−２孔型Ｋ２−２の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４５が形成されている。更に、下孔型ロール４１の周面（即ち、第２−２孔型Ｋ２−２の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４６が形成されている。これら突起部４５、４６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部４５と突起部４６とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部４５、４６の先端部角度は２５°以上４０°以下のウェッジ角度θ１ｂであり、上記第２−１孔型Ｋ２−１のウェッジ角度と同じ角度に設計されることが望ましい。
【００３５】
突起部４５、４６の高さ（突出長さ）ｈ２ｂは、上記第２−１孔型Ｋ２−１の突起部３５、３６の高さｈ２ａより高く構成されており、ｈ２ｂ＞ｈ２ａとなっている。これら上孔型ロール４０と下孔型ロール４１のロール隙において、上記第２−１孔型Ｋ２−１通材後の被圧延材Ａが更に造形される。
【００３６】
ここで、第２−１孔型Ｋ２−１に形成される突起部３５、３６の高さｈ２ａより、第２−２孔型Ｋ２−２に形成される突起部４５、４６の高さｈ２ｂの方が高く、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）への侵入長さも同様に第２−２孔型Ｋ２−２の方が長くなる。第２−２孔型Ｋ２−２での突起部４５、４６の被圧延材Ａへの侵入深さは、突起部４５、４６の高さｈ２ｂと同じである。即ち、第２−１孔型Ｋ２−１での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ２ａと、第２−２孔型Ｋ２−２での突起部４５、４６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ２ｂはｈ２ａ＜ｈ２ｂとの関係になっている。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面４０ａ、４０ｂ及び孔型底面４１ａ、４１ｂと、突起部４５、４６の傾斜面とのなす角度θｆは、図４に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００３７】
図４に示すように、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第２−２孔型Ｋ２−２においては、第２−１孔型Ｋ２−１において形成された割り込み３８、３９が更に深くなるように造形が行われ、割り込み４８、４９が形成される。この第２−２孔型Ｋ２−２は、「割り込み孔型」とも呼称される。
なお、ここで形成される割り込み４８、４９の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。
【００３８】
また、第２−２孔型Ｋ２−２での造形は多パスにより行われるが、当該多パス造形においては、最終パスにて被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と、それに対向する孔型上面４０ａ、４０ｂ及び孔型底面４１ａ、４１ｂとが接触するような造形が行われる。これは、第２−２孔型Ｋ２−２での全てのパスにおいて被圧延材Ａの上下端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に対応する部位）が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
【００３９】
図５は第３孔型Ｋ３の概略説明図である。第３孔型Ｋ３は、一対の水平ロールである上孔型ロール５０と下孔型ロール５１に刻設される。上孔型ロール５０の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５５が形成されている。更に、下孔型ロール５１の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５６が形成されている。これら突起部５５、５６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部５５と突起部５６とでそれぞれ等しく構成されている。
【００４０】
上記突起部５５、５６の先端部角度θ２は、上記角度θ１ｂに比べ広角に構成され、突起部５５、５６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ３は、上記突起部４５、４６の侵入深さｈ２ｂよりも短くなっている（即ち、ｈ３＜ｈ２ｂ）。この角度θ２は例えば７０°以上１１０°以下が好ましい。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面５０ａ、５０ｂ及び孔型底面５１ａ、５１ｂと、突起部５５、５６の傾斜面とのなす角度θｆは、図５に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００４１】
図５に示すように、第３孔型Ｋ３では、第２−２孔型Ｋ２−２通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において第２−２孔型Ｋ２−２において形成された割り込み４８、４９が、突起部５５、５６が押し当てられることにより、割り込み５８、５９となる。即ち、第３孔型Ｋ３での造形における最終パスでは、割り込み５８、５９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ２となる。換言すると、第２−２孔型Ｋ２−２において割り込み４８、４９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が外側に折り曲げられるような造形が行われる。この第３孔型Ｋ３は「折り曲げ孔型」とも呼称される。
【００４２】
また、図５に示す第３孔型Ｋ３での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、このうちの少なくとも１パス以上は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第３孔型Ｋ３の上面及び底面）が接触した状態で行われる。この被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。
【００４３】
図６は第４孔型Ｋ４の概略説明図である。第４孔型Ｋ４は、一対の水平ロールである上孔型ロール６０と下孔型ロール６１に刻設される。上孔型ロール６０の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部６５が形成されている。更に、下孔型ロール６１の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部６６が形成されている。これら突起部６５、６６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部６５と突起部６６とでそれぞれ等しく構成されている。
【００４４】
上記突起部６５、６６の先端部角度θ３は、上記角度θ２に比べ広角に構成され、突起部６５、６６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ４は、上記突起部５５、５６の侵入深さｈ３よりも短くなっている（即ち、ｈ４＜ｈ３）。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面６０ａ、６０ｂ及び孔型底面６１ａ、６１ｂと、突起部６５、６６の傾斜面とのなす角度θｆは、上記第３孔型Ｋ３と同様に、図６に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００４５】
第４孔型Ｋ４では、第３孔型Ｋ３通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において第３孔型Ｋ３において形成された割り込み５８、５９が、突起部６５、６６が押し当てられることにより押し広げられ、割り込み６８、６９となる。即ち、第４孔型Ｋ４での造形における最終パスでは、割り込み６８、６９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ３となる。換言すると、第３孔型Ｋ３において割り込み５８、５９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が更に外側に折り曲げられるような造形が行われる。この第４孔型Ｋ４は「折り曲げ孔型」とも呼称される。
このようにして造形された被圧延材Ａの上下端部の部位は、後のＨ形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部８０と呼称する。
【００４６】
図６に示す第４孔型Ｋ４での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、このうちの少なくとも１パス以上は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第４孔型Ｋ４の上面及び底面）が接触した状態で行われる。この被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。
【００４７】
図７は第５孔型Ｋ５の概略説明図である。第５孔型Ｋ５は、一対の水平ロールである上孔型ロール８５と下孔型ロール８６から構成される。図７に示すように、第５孔型Ｋ５では、第４孔型Ｋ４までに造形された被圧延材Ａが９０°あるいは２７０°回転させられ、第４孔型Ｋ４までは被圧延材Ａの上下端に位置していたフランジ部８０が、圧延ピッチライン上に来るような配置となる。そして、第５孔型Ｋ５では、２か所のフランジ部８０を繋ぐ接続部であるウェブ部８２の圧下及びフランジ部８０のフランジ先端部を圧下することでフランジ幅の寸法調整が行われる。このようにしていわゆるドッグボーン形状のＨ形粗形材（図１に示すＨ形粗形材１３）が造形される。なお、この第５孔型Ｋ５はウェブ部８２を圧下して減厚させることから、「ウェブ減厚孔型」あるいは「平造形孔型」とも呼称される。なお、この平造形孔型（第５孔型Ｋ５）における圧延造形は、１又は任意の複数パスで行われる。
【００４８】
このように造形されたＨ形粗形材１３に対し、既知の圧延機である中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスのリバース圧延が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される（図１参照）。
【００４９】
上述したように、本実施の形態にかかる第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４を用いて被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部８０を形成するといった造形をすることで、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてＨ形粗形材１３を造形することが可能となり、その結果、フランジ幅の大きな最終製品（Ｈ形鋼）を製造することができる。
【００５０】
ここで、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法においては、上述した第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４によって造形された被圧延材Ａのフランジ部８０の形状が、従来の製造方法における平孔型造形前のフランジ部の形状に比べ、製品フランジの形状に近い形状であるといった特徴がある。これは、素材として用いる矩形断面の素材（スラブ）の端部形状を変えることなく、割り込みを入れて造形した分割部位（フランジ部８０）を折り曲げる加工を行うといった造形技術を採用していることに起因する。
【００５１】
このような特徴を有する圧延造形技術では、例えば３００ｍｍ厚の素材スラブから４００ｍｍ幅以上のフランジ幅を有するＨ形鋼製品を製造するといったように、大型Ｈ形鋼を効率的に製造するために、更にフランジ部８０の増厚を図る場合がある。そのような場合、上記第１孔型Ｋ１〜第５孔型Ｋ５のいずれの孔型においてもフランジ部８０の増厚を図ることは可能であると考えられるが、一方で、増厚されたフランジ部８０の厚みは、幅方向になるべく一定であることが望ましいとの観点から、フランジ部８０の先端部厚みと中央部厚みがなるべく等しくなり、且つ、効率的な増厚も行われるような条件を見出す必要がある。
【００５２】
そこで、本発明者らは、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法において、フランジ部８０の先端部厚みと中央部厚みがなるべく等しくなり、且つ、フランジ部の増厚が効率的に行われるような製造条件について更なる検討を行った。以下、本検討について図面等を参照して説明する。
【００５３】
先ず、本実施の形態に係る第１孔型Ｋ１〜第５孔型Ｋ５において造形される被圧延材Ａの形状の特性について説明する。上述したように、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４での圧延造形では、被圧延材Ａの上下端部に対して軽圧下を行う程度の圧延に留めるとの説明を行っている。即ち、このままの条件では、並行フランジ形状を有するフランジ部８０の圧延造形は、主に第５孔型Ｋ５にて行われる。
【００５４】
ここで、例えば非特許文献「昭和５３年塑性加工春季講演会（１９７８．５．１７〜１９広島）、２０９〜２１０頁」に記載されているように、矩形断面の被圧延材に係る圧延による変形形態（変形モード）は主にシングルバルジングと呼ばれる形態と、ダブルバルジングと呼ばれる形態に大別される。これらの知見に基づいて、フランジ部８０の圧延造形に着目し、上記非特許文献に記載のロール径、圧下率、板幅、板厚をそれぞれＨ形鋼の通常の製造条件に適用した場合、これらシングルバルジングとダブルバルジングとの境界は、矩形断面材のフランジ片幅とフランジ厚との比Ｉ（以下、単にＩとも記載）の値が約１．３０である場合となることが知られており、Ｉが１．３０を超えると圧延による変形が被圧延材の端部に集中してダブルバルジング形状となり、Ｉが１．３０以下であると圧延による変形が被圧延材の中央に集中してシングルバルジング形状となる。
【００５５】
即ち、本実施の形態に係るフランジ部８０の圧延造形において、特にＩが１．３０を超える場合には、フランジ部８０の先端において局部的な増厚が引き起こされ、１／２フランジ片幅部付近が先端に比べ薄く造形されてしまうといった事情がある。
図８は、本実施の形態に係る第５孔型Ｋ５における、並行フランジ形状を有するフランジ部８０の圧延造形の様子を示す概略図である。図８中の実線が圧延造形前の形状であり、メッシュ部が圧延造形後の形状である。図８に示すように、圧延造形後の１／２フランジ片幅部付近（図中の破線で囲った箇所）が、フランジ部８０の幅方向において最も薄く造形された箇所となっていることが分かる。
【００５６】
このように第５孔型Ｋ５での圧延造形によって上述したダブルバルジング形状が発現する条件は、Ｉが１．３０を超える場合であり、そのような場合には１／２フランジ片幅部付近が先端に比べ薄く造形されてしまう。表１は、素材の厚み（一般的に知られるスラブ厚）が２５０ｍｍ、３００ｍｍであり、製造されるＨ形鋼のフランジ幅が３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍである場合のＩの値を示すものである。なお、本実施の形態に係る圧延造形では、スラブエッジング造形後にフランジ部８０の形状として製品フランジ形状に近い形状が得られることから、積極的なフランジ幅の圧下は行われない。このため、粗圧延後のフランジ片幅とＨ形鋼製品のフランジ片幅はほぼ等しく、粗圧延後のフランジ部８０の片幅は、製造されるＨ形鋼のフランジ幅の約半分の値１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍと考えればよい。
【００５７】
【表１】
2018043249.tif 000003
【００５８】
表１に示すように、本実施の形態に係る圧延造形技術では、スラブ厚に割り込みを入れて、分割部位を折り曲げる造形法を採用しているため、スラブ厚のおよそ１／２がそのままエッジング圧延仕上がり後の仕上がりフランジ厚となるため、２５０ｍｍ厚の素材から製品フランジ幅４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍのＨ形鋼製品を製造する場合には、Ｉが１．３０を超えた値となっている。また、３００ｍｍ厚の素材から製品フランジ幅４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍのＨ形鋼製品を製造する場合にも、Ｉが１．３０を超えた値となっている。
【００５９】
以上、図８や表１を参照して説明したように、特にフランジ幅が４００ｍｍ以上のＨ形鋼製品を製造する場合に、このままの条件では、第５孔型Ｋ５における平造形圧延において、１／２フランジ片幅部付近が先端に比べ薄く造形されてしまうため、これを回避するようなフランジ増厚方法が求められ、特に１／２フランジ片幅部付近の増厚を図ることが求められる。
【００６０】
上記表１に示したデータから、Ｉが１．３０以下の状態、即ち、矩形断面材のフランジ片幅とフランジ厚との比が小さい状態でフランジ部８０に相当する部位の圧延を行うことで、フランジ増厚が実現されることが分かる。つまり、本実施の形態に係る製造方法のうち、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４での圧延造形のいずれかのタイミングでフランジ部８０に対応する部位（スラブ上下端部において分割された分割部位）を増厚させ、第５孔型Ｋ５での平造形圧延をＩが１．３０以下となるような条件で行わせることが、効率的にフランジ増厚を行うために有効であることが分かる。
【００６１】
そこで本発明者らは、効率的にフランジ増厚を行うために更に有効なタイミングを特定すべく、本実施の形態に係る第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４による圧延造形において、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加え、それぞれの場合のフランジ厚（中央厚あるいは先端部厚）及びフランジ面積の相違について検証を行った。
【００６２】
加えて、第１孔型Ｋ１の後工程であり、且つ、第２−１孔型Ｋ２−１の前工程である段階においてスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加える孔型を新たに刻設する構成を創案し、当該新孔型においてフランジ増厚を行った場合のフランジ厚（中央厚あるいは先端部厚）及びフランジ面積についても併せて検証した。
【００６３】
先ず、スラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加える孔型として、新たに刻設される孔型を第２−０孔型Ｋ２−０とし、その孔型構成について説明する。この第２−０孔型Ｋ２−０は、本実施の形態で上述した孔型構成の第１孔型Ｋ１の後工程、且つ、第２−１孔型Ｋ２−１の前工程を行う孔型として刻設されるものである。
図９は第２−０孔型Ｋ２−０の概略説明図である。第２−０孔型Ｋ２−０は、一対の水平ロールである上孔型ロール９０と下孔型ロール９１に刻設され、これら上孔型ロール９０と下孔型ロール９１のロール隙において被圧延材Ａが圧下・造形される。また、上孔型ロール９０の周面（即ち、第２−０孔型Ｋ２−０の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部９５が形成されている。更に、下孔型ロール９１の周面（即ち、第２−０孔型Ｋ２−０の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部９６が形成されている。これら突起部９５、９６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部９５と突起部９６とでそれぞれ等しく構成されている。突起部９５、９６の高さ（突出長さ）をｈ１ａとし、先端部角度は第１孔型と同じθ１ａであることが望ましい。
【００６４】
ここで、第２−０孔型Ｋ２−０は被圧延材Ａの側面を拘束しない構成となっている。即ち、第２−０孔型Ｋ−０においては、形成された突起部９５、９６を含む孔型の周面で孔型と被圧延材Ａは接触しており、被圧延材Ａの側面は孔型とは接触していない。
また、突起部９５、９６の高さｈ１ａは、第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さｈ１より高く、且つ、第２−１孔型Ｋ２−１の突起部３５、３６の高さｈ２ａよりは低く構成され、ｈ１＜ｈ１ａ＜ｈ２ａとの関係となっている。
このような孔型構成の第２−０孔型Ｋ２−０においては、第１孔型Ｋ１において形成された割り込み２８、２９に対して突起部９５、９６が押し当てられ、当該割り込みが更に深くなるような造形が行われ、割り込み９８、９９が形成される。また、被圧延材Ａの上下端部と孔型周面とが接触した状態でこのような造形が行われることから、被圧延材Ａの上下端部に対し、孔型上面及び孔型底面にて積極的な圧下を加え、エッジング圧延が可能な構成となっている。
【００６５】
次に、本実施の形態に係る第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４による圧延造形において、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加える検証を行った際の孔型設計について説明する。
【００６６】
表２は、２０００×３００ｍｍ断面のスラブを素材として１０００×５００ｍｍのＨ形鋼製品を製造する場合に、各孔型でフランジ増厚を行う際の孔型基本設計を示す表であり、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延を行う際の孔型設計を記載したものである。なお、表２における突起高さは、各孔型における孔型上下一方における突起部高さである。
【００６７】
【表２】
2018043249.tif 000004
【００６８】
表２を参照すると、例えば、第２−１孔型Ｋ２−１においてエッジング圧延を行う場合、ウェッジ先端部分の圧下量は５６０ｍｍ（＝２０００ｍｍ−１４４０ｍｍ）である。一方で、第２−１孔型Ｋ２−１のウェッジ高さは２４２ｍｍに設計されていることから、第２−１孔型Ｋ２−１におけるエッジング圧下量は７６ｍｍ（＝５６０ｍｍ−２４２ｍｍ×２）となる。また、第２−２孔型Ｋ２−２においてエッジング圧延を行う場合、第２−１孔型Ｋ２−１ではエッジング圧延を行わず、外法１１４０ｍｍまで第２−２孔型Ｋ２−２においてエッジング圧延を行うことを示している。
【００６９】
続いて、本実施の形態に係る第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４による圧延造形において、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加えた場合、ならびに、新たな孔型である第２−０孔型Ｋ２−０を刻設し、当該第２−０孔型Ｋ２−０においてエッジング圧延を行った場合において、第４孔型Ｋ４での圧延造形完了時のフランジ厚及びフランジ面積を測定した結果を示す。
なお、以下に説明する図１０、図１１のデータは、２０００×３００ｍｍ断面のスラブを素材として１０００×５００ｍｍのＨ形鋼製品を製造する場合のデータであり、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加える際には、上記表２に示す孔型設計に基づいてエッジング圧延を行うものとした。
【００７０】
図１０は、第２−０孔型Ｋ２−０、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加えた際の第４孔型Ｋ４での圧延造形完了時のフランジ厚を示すグラフであり、（ａ）はフランジ部８０の中央部厚、（ｂ）はフランジ部８０の先端部厚を示している。
【００７１】
また、図１１は、第２−０孔型Ｋ２−０、第２−１孔型Ｋ２−１、第２−２孔型Ｋ２−２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加えた際の第４孔型Ｋ４での圧延造形完了時のフランジ面積（断面積）を示すグラフであり、（ａ）はフランジ部８０の断面積、（ｂ）はエッジング圧延を行わなかった場合の断面積に対する比率を示している。
【００７２】
図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、フランジ部８０の中央部厚に関しては、後段の孔型においてエッジング圧延を行うような構成になるほど、当該中央部厚は減少し、断面積も減少していることが分かる。即ち、できるだけ早い段階でのエッジング圧延がフランジ部８０の中央部厚の増厚や断面積の増大化に効果的であるといえる。
また、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように、フランジ部の先端部厚に関しては、必ずしも早い段階でのエッジング圧延が効率的であるとはいえないものの、例えば第２−０孔型Ｋ２−０〜第２−２孔型Ｋ２−２といった前段工程でのエッジング圧延がフランジ部８０の先端部厚の増厚や断面積の増大化に有効である事は明らかである。
なお、図１０ではフランジ部８０の増厚に関し、中央部厚と先端部厚のデータを（ａ）、（ｂ）にそれぞれ記載しているが、フランジ部８０の先端部厚については、後工程である中間圧延や仕上圧延でも増厚を図ることが可能であることから、本実施の形態に係る圧延造形上、特にフランジ部８０の中央部厚の増厚が重要視される。
【００７３】
図１０及び図１１を参照して説明したように、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法での粗圧延工程においてエッジング圧延を行いフランジ部８０の増厚を図る際には、第３孔型Ｋ３や第４孔型Ｋ４でのエッジング圧延は非効率であり、第２−１孔型Ｋ２−１や第２−２孔型Ｋ２−２においてエッジング圧延を行うか、あるいは、第２−０孔型Ｋ２−０を新たに刻設してエッジング圧延を行うことが効果的である事が分かる。
【００７４】
以上説明したようなフランジ部８０の増厚を図るエッジング圧延の圧下量に関しては、圧延造形完了後に得たいフランジ厚やフランジ断面積に合わせて、好適な所定の圧下量を適宜定めれば良い。具体的には、この「所定の圧下量」としては、通常圧延における１パス当たりの最大圧下量である７０ｍｍを超えるような圧下量とすることでフランジ部８０の増厚効果が得られる。
【００７５】
本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法では、通材性等の観点から、第２-１孔型Ｋ２−１〜第４孔型Ｋ４の各孔型において、少なくとも被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）の軽圧下が行われることが好ましいと説明を行っている。この点に関し、本発明における孔型圧延での軽圧下とは、例えば圧下量７０ｍｍ以下であるような圧下と定義され、上述したフランジ部８０の増厚を図るエッジング圧延の圧下量は、この軽圧下よりも大きな圧下量で実施される。具体例として、例えば特開昭５６−４１００２号公報には、従来のスラブエッジング圧延において圧下量を４０ｍｍ〜５０ｍｍ（最大で８０ｍｍ）とするようなパススケジュールが開示されている。また、例えば特開昭５７−１４６４０５号公報には、従来のスラブエッジング圧延において圧下量を約５０ｍｍ程度とすることが開示されている。これらの技術常識から、上記の通り、本発明に係るエッジング圧延の「所定の圧下量」としては、通常圧延における１パス当たりの最大圧下量である７０ｍｍを超えるような圧下量とすることでフランジ部８０の増厚効果が得られる。
【００７６】
本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法において、各孔型（例えば第２-１孔型Ｋ２−１〜第４孔型Ｋ４）での被圧延材Ａの上下端部の圧下量は、上述した軽圧下による圧下量と、本発明技術に係る所定の圧下量のエッジング圧延による圧下量と、各孔型におけるフランジ部８０の肉引けの合計によって表される。但し、本実施の形態に係る圧延造形法ではフランジ部８０の肉引けはほとんど生じないことから、各孔型での被圧延材Ａの上下端部の圧下量は、軽圧下による圧下量と、本発明技術に係る所定の圧下量のエッジング圧延による圧下量との合計により表される。
即ち、本発明技術に係る所定の圧下量のエッジング圧延による圧下量は、各孔型における被圧延材Ａの上下端部の圧下量の総計から軽圧下による圧下量を引いた後の余剰分として規定される。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法においては、第２−１孔型Ｋ２−１や第２−２孔型Ｋ２−２において所定の圧下量のエッジング圧延を実施するか、あるいは、第２−０孔型Ｋ２−０を新たに刻設して所定の圧下量のエッジング圧延を当該孔型で実施することで、圧延造形後のフランジ部８０の増厚が図られる。特に、フランジ部８０の中央部厚の増厚が実現されることから、フランジ部８０の先端部厚みと中央部厚みがほぼ等しくなり、且つ、フランジ部８０の増厚が効率的に行われる。従って、従来に比べフランジ厚の大きなＨ形鋼製品を効率的に製造する事が可能となる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７９】
上記実施の形態において、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４として図示・説明した孔型群を用いて被圧延材Ａの造形を行い、その後、第５孔型Ｋ５を用いて平造形圧延を行う技術を説明したが、粗圧延工程を実施する孔型数はこれに限られるものではなく、更に多くの孔型を用いて実施しても良い。即ち、上記実施の形態に示した孔型構成は一例であり、サイジングミル３や粗圧延機４に刻設される孔型の数は任意に変更可能であり、好適に粗圧延工程を実施することができる程度に適宜変更される。但し、本発明において実施されるフランジ部増厚のためのエッジング圧延は、第２−１孔型Ｋ２−１や第２−２孔型Ｋ２−２として説明した、スラブ上下端部に割り込みを形成させるいわゆる「割り込み孔型」において実施されるか、あるいは、第２−０孔型Ｋ２−０を割り込み孔型として新たに刻設して実施することが必要である。
【００８０】
また、Ｈ形鋼を製造する際の素材としてはスラブを例示して説明したが、類似形状のその他素材についても本発明は当然適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
１…圧延設備
２…加熱炉
３…サイジングミル
４…粗圧延機
５…中間ユニバーサル圧延機
８…仕上ユニバーサル圧延機
９…エッジャー圧延機
１１…スラブ
１３…Ｈ形粗形材
１４…中間材
１６…Ｈ形鋼製品
２０…上孔型ロール（第１孔型）
２１…下孔型ロール（第１孔型）
２５、２６…突起部（第１孔型）
２８、２９…割り込み（第１孔型）
３０…上孔型ロール（第２−１孔型）
３１…下孔型ロール（第２−１孔型）
３５、３６…突起部（第２−１孔型）
３８、３９…割り込み（第２−１孔型）
４０…上孔型ロール（第２−２孔型）
４１…下孔型ロール（第２−２孔型）
４５、４６…突起部（第２−２孔型）
４８、４９…割り込み（第２−２孔型）
５０…上孔型ロール（第３孔型）
５１…下孔型ロール（第３孔型）
５５、５６…突起部（第３孔型）
５８、５９…割り込み（第３孔型）
６０…上孔型ロール（第４孔型）
６１…下孔型ロール（第４孔型）
６５、６６…突起部（第４孔型）
６８、６９…割り込み（第４孔型）
８０…フランジ部
８２…ウェブ部
８５…上孔型ロール（第５孔型）
８６…下孔型ロール（第５孔型）
９０…上孔型ロール（第２−０孔型）
９１…下孔型ロール（第２−０孔型）
９５、９６…突起部（第２−０孔型）
９８、９９…割り込み（第２−０孔型）
Ｋ１…第１孔型
Ｋ２−０…第２−０孔型
Ｋ２−１…第２−１孔型
Ｋ２−２…第２−２孔型
Ｋ３…第３孔型
Ｋ４…第４孔型
Ｋ５…第５孔型（平造形孔型）
Ｔ…製造ライン
Ａ…被圧延材
【図１】
2018043249.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018043249.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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