(57)【要約】【課題】  垂直連続鋳造法で鋳造した丸断面の鋳片、とりわけ難加工材の鋳片の分塊圧延にあたって、コーナー割れを予防するため、熱間圧延に進むに先だって、鋳片表面の欠陥であるオシレーションマークを消失させることを短時間で実現する、分塊圧延の方法を提供する。【解決手段】  一対の金敷（１Ａ，１Ｂ）を使用し、加熱炉から抽出した鋳片（８）を圧下することから、分塊圧延の作業を開始する。この金敷は、それぞれが平行して対向する平坦面（２）を有するとともに、それら平坦面の両側において、鋳片両側のわずかな部分を除いて、鋳片に対する鍛錬を加え得る傾斜面（３）をもった形状のものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直連続鋳造により鋳造した断面円形の鋳片を分塊圧延するに当たり、それぞれが平行して対向する平坦面を有するとともに、それら平坦面の両側において、鋳片に対する鍛錬を加え得る傾斜面をもった一対の金敷を使用し、加熱炉から抽出した鋳片を圧下することから分塊圧延を開始することを特徴とする鋳片の分塊圧延方法。
【請求項２】
一対の金敷として、平行して対向する平坦面の両側を、一つまたは二つ以上の平面または曲面からなる傾斜面で形成し、鋳片を挟んで金敷どうしが最も接近したときに、鋳片の中心に関して対称の位置にある傾斜面上の各点の間の距離が、鋳片の直径より小さくなるように構成したものを使用する請求項１の分塊圧延方法。
【請求項３】
難加工材の鋳片を対象に実施する請求項１の分塊圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直連続鋳造により鋳造した断面円形の鋳片を分塊圧延する方法の改良に関する。本発明の方法は、とくに難加工材の鋳片を分塊圧延する場合に、その意義を発揮する。ここで「難加工材」とは、熱間加工にとって最適の温度範囲から１５０℃以上外れた温度で加工したときに、割れが発生するような材料をいう。
【背景技術】
【０００２】
たとえばＳＵＳ３０３快削グレードのような鋼は難加工性であって、この種の材料は、垂直連続鋳造によって断面の組成が比較的均一にできる丸鋳片、すなわち断面円形の鋳片に鋳造し、熱間圧延により、角すなわち断面ほぼ正方形のブルームの形をした中間製品とすることが行なわれている。この丸から角への圧延過程で、難加工材はいわゆるコーナー割れを起こしやすいという問題がある。コーナー割れは、丸断面を角断面に変形させるとき、被圧延材の平面部には圧縮力が働くのに対して角部には引張力が作用するため生じるものであって、原理的に避け難い現象であるが、鋳片を水冷モールドから引き出すときに生じるオシレーションマークが、コーナー割れの起点となることが多い。
【０００３】
この対策として、鋳片を連続加熱炉で加熱するときに高温かつ長時間のソーキングを行ない、鋳片表面のスケールオフを促進し、オシレーションマークを軽減するという方法がとられるが、これは加熱炉の消費エネルギーを増大させるだけでなく、製品歩留まりを低下させるから、賢明な対策とはいえない。
【０００４】
湾曲型連続鋳造においては、水冷モールドを出てから鋳片の曲げ矯正を開始するまでの範囲内で、ロールにより鋳片角部を圧下してオシレーションマークを消失させる、という対策が提案されている（特許文献１）。この場合の圧下は、オシレーションマークの深さが０．２mm以下になる程度に行なえばよい、という報告もある（特許文献２）。しかし、垂直連続鋳造法で鋳造する丸断面の鋳片に対しては、このような対策がとれない。
【０００５】
出願人は、垂直連続鋳造法で鋳造する丸断面の鋳片表面のオシレーションマークを消失させる効果的な方法を開発して、すでに開示した（特許文献３）。その方法は、インラインでプレスすることにより鋳片の全表層を鍛錬した後、熱間圧延を行なうものであって、加熱炉から抽出した丸鋳片の一端をマニプレータで掴み、鋳片の半径より僅かに大きい半径をもつ一対の丸タップの間に鋳片を入れて、鋳片表面を軽く圧下してから軸を中心に回転させるとともに、軸方向に丸タップの長さ以下の距離だけ鋳片を送る作業を繰り返すものである。
【特許文献１】特開平６−３２８２６１
【特許文献２】特開２０００−１９７９５３
【特許文献３】特開２００２−４５９０１
【０００６】
このインラインプレス法は、高温長時間のソーキングを回避することを可能にしたが、鋳片を回転させながらその全周にわたって圧下を行なうため、時間がかかる。加熱炉からの抽出−インラインプレス−圧延の工程を順調に行なえば、その間の温度低下はとくに支障のない程度であることは、上記開示に当たって説明したが、それは常に容易なこととは限らない。時間が長くなれば、その間に鋳片の温度が低下するから、分塊圧延工程の最終圧延時に、「過冷割れ」が起こりやすくなる。この問題が、とくに難加工材において著しいことはいうまでもない。したがって、より短時間に行なえる処理によりオシレーションマークを除去して、コーナー割れを避けることができる対策が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記の要求に応え、垂直連続鋳造法で鋳造した丸断面の鋳片、とりわけ難加工材の鋳片の分塊圧延にあたって、コーナー割れを予防するため、熱間圧延に進むに先だって、鋳片表面の欠陥であるオシレーションマークを消失させる操作を、短時間で実現する分塊圧延の方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鋳片の分塊圧延方法は、垂直連続鋳造により鋳造した断面円形の鋳片を分塊圧延するに当たり、図１に示すような、それぞれが平行して対向する平坦面（２）を有するとともに、それら平坦面の両側において、鋳片に対する鍛錬を加え得る傾斜面（３）をもった一対の金敷（１Ａ，１Ｂ）を使用し、加熱炉から抽出した鋳片（８）を圧下することから分塊圧延を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法に従って、垂直連続鋳造法で得た丸断面の鋳片、とくに難加工材の鋳片を分塊圧延すれば、最初の圧下によって、図２に示した鋳片両側の部分（Ｂ）をわずかに残して大部分が鍛錬され、オシレーションマークが消失する。このようにして、図１にみるように鍛錬して、ほぼ六角形の鋳片とし、引き続き圧延ロールによる分塊後に、ブルーム（９）のコーナーとなる部分（Ａ）が鍛錬されてその後の製品圧延ロールによる圧下を受けるから、圧延時のコーナー割れを防ぐことができる。その結果、歩留りが高くなるとともに、品質のよいブルームを得ることができる。
【００１０】
本発明の方法は、鋳片表面のオシレーションマークを全表面にわたって消失させなくても、ブルームに加工されたときにそのコーナーとなる部分だけ確実に鍛錬してあればコーナー割れは回避できる、という事実を見出したことに基礎を有する。これにより、オシレーションマークを消失させる圧下処理に要する時間が短縮できたから、その間の温度の低下はわずかですみ、分塊圧延の最終段で過冷割れを生じる心配はほとんどなくなった。最初の圧下によって鋳片表面に形成される平行な平坦面は、以後の圧下のための材料の取り扱いを容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の分塊圧延方法に使用する一対の金敷（１Ａ，１Ｂ）は、上記のように、平坦面（２）の両側において、鋳片に対する鍛錬を加え得る傾斜面（３）を有するものであって、この傾斜面は、一つまたは二つ以上の平面または曲面で形成する。図１に示したものは、一つの傾斜面を一つの平面で形成したもの、つまり六角形を二分割した台形の鍛錬面をもつ金敷であり、一方、図２に示したものは、傾斜面を一つの曲面で形成したものである。この一対の金敷の鍛錬面が形成するプロフィールは、図２にみるように、鋳片を挟んで金敷どうしが最も接近したときに、鋳片の中心に関して対称の位置にある傾斜面上の各点の間の距離（Ｌ１）が、鍛錬面の端の部分を除いて、鋳片の直径（Ｄ）より小さくなるように構成する。平行に対向する二つの平坦面（２，２）の間の距離（Ｌ２）は、さらに小さい。
【００１２】
金敷は、鋳片において後にコーナー部となる部分に適切な鍛錬が加えられるようにの設計すべきことはもちろんである。圧下量は、鋳片の径によっても若干異なるが、オシレーションマークの深さに応じて、５〜２０mmの範囲になるように選択するとよい。
【００１３】
本発明の鋳片の分塊圧延方法は、前記したＳＵＳ３０３快削グレードのほか、多種類の難加工材に対して効果的に適用できる。それらの例を挙げれば、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ４０３，ＳＵＳ４２０Ｊ，ＳＵＨ３，ＳＵＨ１１および４２Ｎｉ合金などである。
【実施例】
【００１４】
直径（Ｄ）が３５０mmの丸鋳片をプレスするための金敷として、図２に示した形状であって、下記の寸法を有する金敷を用意した。
Ｌ１＝３１０〜３５０mmの範囲で漸進的に変化
Ｌ２＝３１０mm
【００１５】
ＳＵＳ３０３快削鋼を垂直連続鋳造し、直径３５０mm×長さ８９００mmの丸鋳片を得た。これを加熱炉で加熱し、１３１５℃で抽出して、一部はそのまま、一部は本発明に従ってインラインプレスで軽圧下することにより、鋳片表面のオシレーションマークを消失させて、分塊圧延を行なった。インラインプレスの条件は、つぎのとおりである。
圧下量：    平行部４０mm  その他０〜４０mm
送  り：    １５０mm／ショット
鍛伸方向：  引き（マニプレータで引き寄せる）
プレス速度：４５ショット／分
【００１６】
プレス所要時間が８０秒間で鋳片を鍛錬し、得られたほぼ六角形の鋳片を、温度１２４０℃で分塊圧延工程に渡すことができた。以後の圧延は４工程で、図１に示した断面形状、すなわち２４０mm角のブルーム（９）を得た。鋳片表面のオシレーションマークの平均深さは０．３mmであったが、本発明に従ってプレスを施した段階で、鋳片両側の幅５０〜８０mmの部分（Ｂ）以外は、オシレーションマークが消失していた。
【００１７】
分塊圧延によって得た２４０mm角のブルームをさらに圧延して、１４５mm角の圧延材とした。この段階でグラインダを用いた疵取りを行ない、さらに最終的な製品圧延加工を施して棒材とした。この疵取りに際しての疵取り工数および歩留りが、大幅に向上した。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の分塊圧延方法を説明するための、金敷と丸鋳片および圧下された鋳片に、製品であるブルームを示す断面図。
【図２】本発明の分塊圧延方法に使用する金敷の一例について、その断面形状を鋳片のそれと併せて示す断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１Ａ，１Ｂ  一対の金敷
２  平坦面
３  傾斜面
８  鋳片
９  ブルーム
Ａ  コーナーとなる部分
Ｂ  鋳片両側の圧下されない部分
Ｄ  鋳片の直径
Ｌ１  傾斜面上の各点の間の距離
Ｌ２  二つの平坦面の間の距離
【図１】
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【図２】
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