(57)【要約】【課題】  本発明は、菊型鋼塊の底部を、連続的円形面をもった形状にすることで、鋼塊底部のウェル部の形状起因による割れ疵を防止し、かつ鍛伸において良好な圧鍛歩留りを得ることができる鋼塊形状を提供する。【解決手段】  重量８〜２０ｔの菊型で、連続的円形面を有する底部から成り、かつその円形面を持つ角度θが５〜３０度を満足する鋼塊形状としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊。上記角度θを１０〜２０度としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量８〜２０ｔの菊型で、連続的円形面を有する底部から成り、かつその円形面を持つ角度θが５〜３０度を満足する鋼塊形状としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊。
【請求項２】
請求項１に記載の角度θを１０〜２０度としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼塊の底部形状を連続的円形面とした鋼塊形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大径である丸棒鋼の製造方法として、鍛伸が用いられている。この鍛伸は、自由鍛造法の一種である。また、鍛伸が長手方向に間欠的に送られつつ、この鋼塊が上金敷および下金敷で押圧される。押圧では、上金敷が下金敷に向かって圧下する。圧下により鋼塊の断面寸法が減少し、かつ鋼塊が長尺される。この複数段の鍛伸により、鍛造製品である丸棒鋼が得られる。また、これらに使用される鋼塊の形状としては、菊型で底部にウェルを有するものが一般的である。このウェルは、鍛伸した際に、歩留りを低下させる原因となるため、いろいろな改善がなされていた。
【０００３】
このような歩留りを向上させる方法として、例えば特開昭５２−８５９３２号公報（特許文献１）に開示されているように、偏平度１．１〜３．５、重量１０〜４５ｔの大型鋼塊において、鋼塊底部面積をＳ1 、ウエル部上面積をＳ2 、ウエル部下面積をＳ3 、ウエル深さをｈとするとき、Ｓ2 ／Ｓ1 ＝０．８〜１．０、Ｈ／√Ｓ1 ＝０．１〜０．２０、Ｓ2 ／Ｓ3 ＝１．８〜３．０を満足する底部ウエルを有する大型鋼塊が提案されている。    
【特許文献１】特開昭５２−８５９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらが、上述した特許文献１には、ウェル形状を規制することについての記述はあるが、歩留りを向上させるためには、特許文献１で示されるようなウェル形状の寸法を規制するだけではなく、ウェル起点の割れを防止するために、底部形状を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述したような問題点を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、本発明は、菊型鋼塊の底部を、連続的円形面をもった形状にし、また、θ＝５〜３０度にすることで、鋼塊底部のウェル部の形状起因による割れ疵を防止することができ、かつ良好な歩留りを図ることができる底部形状を連続的円形面とした鋼塊形状を提供するものである。
【０００６】
その発明の要旨とするところは、
（１）重量８〜２０ｔの菊型で、連続的円形面を有する底部から成り、かつその円形面を持つ角度θが５〜３０度を満足する鋼塊形状としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊。
（２）前記（１）に記載の角度θを１０〜２０度としたことを特徴とする連続的円形面を有する底部からなる鋼塊にある。
【発明の効果】
【０００７】
以上述べたように、本発明により、鋼塊底部のウェル部の形状起因による割れ疵を防止することができ、かつ鍛伸において良好な圧鍛歩留りを得ることができる極めて優れた効果を奏するものである。
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、本発明に係る対象としては、重量８〜４０ｔの大型鋼塊である。大型鋼塊を鍛伸圧延してスラブを作る際、スラブ端部にフィッシュテールあるいはメカニカルパイブなどの欠陥が発生し、鍛伸圧延の歩留りが低下する。このようなスラブ端部にフィッシュテールあるいはメカニカルパイブなどの欠陥が発生しやすい大型鋼塊を対象とするものである。従って、８ｔ未満では、上記問題が少なく、また、２０ｔを超える超大型鋼塊はさらに  他の対策を必要とすることから、本発明では、その対象を８〜２０ｔに限定した。
【０００９】
本発明に係る菊型とは、後述、図にも示すように、鋼塊の底部に菊模様を生じさせるための鋼塊鋳型を用いるものである。また、連続的円形面を有する底部とは、従来から上注法によって底部を絞って底部ウエルを有することなく、直接底部から段を持たずに連続的に円形面を形成するものであり、鋼塊底部のウェル部の形状起因による割れ疵を防止するものである。
【００１０】
また、本発明に係る連続的円形面を持つ角度θが５〜３０度としたのは、角度θが５度未満では、底面との角度が小さいために、鍛伸してスラブを作る際に、スラブ端部に割れ等の発生が生じクロップ切捨率が上昇し鍛伸圧延の歩留りが低下する。また、３０度を超えるとスラブ端部にフィッシュテールが発生し、その結果、クロップ切捨率が上昇し鍛伸圧延の歩留りが低下する。従って、その範囲を５〜３０度とした。好ましくは１０〜２０度とする。
【００１１】
さらに、大型鋼塊で、特に鍛伸してスラブを作る際、スラブ端部に割れ等の発生が生じやすい成分組成を持つ大型鋼塊で、その成分組成は、例えば、質量％で、Ｃ：０．８〜１．７％、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｃｒ：６．０〜１２．０％、Ｍｏ：０．９〜２．０％、Ｖ：０．２５〜１．０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼について適用効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面に沿って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る鋼塊形状が示された概略図である。図１（ａ）は、斜視図であり、図１（ｂ）は、正面断面図であり、図１（ｃ）は、底部断面図である。この図１に示すように、重量が８〜２０ｔの大型の菊型鋼塊の底部を連続的円形を有する底部を構成し、その円形面を持つ角度θが５〜３０度とすることで、鍛伸後にクロップ端部の割れの発生を極めて減少させることが出来る。符号６は菊型底部鋼塊を示す。
【００１３】
図２は、鋳型形状断面図であり、図２（ａ）は本発明に係る鋳型形状断面図であり、図２（ｂ）は従来の鋳型形状断面図である。図１に示す重量が８〜２０ｔの大型の菊型鋼塊を鋳込むための鋳型２を示すもので、例えば、図２（ａ）で示す本発明に係る鋳型２にて上注法により、溶鋼を鋳込んで造塊した。一方、図２（ｂ）で示す従来の鋳型３にて、上注法により、鋳込んで出来たものが、図３に示す従来の鋼塊である。図３（ａ）は、斜視図であり、図３（ｂ）は、正面断面図であり、図３（ｃ）は、底部断面図である。
【００１４】
このようにして作られた鋼塊を、鍛伸すると図４（ａ）、（ｂ）のような断面形状になる。従来の鋼塊形状の時は、ウェル部に鋼塊底部が巻き込んでいき、境目から割れが発生するため、クロップ量が多くなるのに対し、本発明の鋼塊形状では割れは発生せず、クロップ量を大幅に低減させることができる。
【００１５】
上述したように、図１の鋼塊底部の角度θが５度未満になると鍛伸後に、図４（ｂ）と同じような形状になり、割れが発生することがあり、また、３０度超になるとクロップ量が多くなってしまい、歩留りを低下させる。このことから、本発明では、θを５度から３０度とする。好ましくは、１０度から２０度とする。このように、鋼塊形状を連続的円形面を持つ底部から成り、かつその円形面を持つ角度θを規制した形状にすることで、鍛伸時の圧鍛歩留りを向上することができる優れた効果を奏するものである。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明について実施例により具体的に説明する。
本発明の形状の鋼塊及び従来形状の鋼塊を実際に鍛伸した時の実施例をあげ、それぞれについてクロップ切捨率を表１で示すと以下のようになる。Ｎｏ．１〜４は本発明例であり、Ｎｏ．５〜７は比較例である。比較例Ｎｏ．５は底部鋼塊角度がない状態（すなわちウェル付きの従来鋼塊）のものであり、その鋼塊を使用して鍛伸した結果はスラブ端部に割れ等が発生し、そのためにクロップ切捨率が５．４％と高い。
【００１７】
また、比較例Ｎｏ．６は、底部鋼塊角度が３度と小さいために、スラブ端部にフィッシュテールが発生し、その結果クロップ切捨率が５．０％と高い。また、比較例Ｎｏ．７は、底部鋼塊角度が４０度と大きいために、スラブ端部に割れ等が発生し、その結果クロップ切捨率が４．２％と高い。
これに対し、本発明例Ｎｏ．１〜４はいずれも本発明の条件を満足していることから、クロップ切捨率が低減され、圧鍛歩留りの向上に効果が大なるものである。
【００１８】
【表１】
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上述したように、本発明による、重量８〜２０ｔの菊型で、連続的円形面を有する底部から成り、かつその円形面の持つ角度θを５〜３０度なる鋼塊形状としたことにより、塊底部のウェル部の形状起因による割れ疵を防止することができ、かつ鍛伸において良好な圧鍛歩留りを得ることができる工業的に優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る鋼塊形状が示された概略図である。
【図２】鋳型形状断面図である。
【図３】従来の鋼塊形状が示された概略図である。
【図４】鋼塊を鍛伸した時の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  本発明に係る鋼塊
２  本発明に係る鋳型
３  従来の鋳型
４  ウェル
５  従来の鋼塊
６  菊型底部鋼塊
７  クロップ
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人    弁理士    椎  名    彊
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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