(57)【要約】【課題】板厚４ｍｍ以上、４０ｍｍ未満のＴＳ４９０ＭＰａ以上の厚鋼板に好適な、剪断割れ防止方法および剪断割れ防止が可能な剪断装置を提供する。【解決手段】熱間圧延後、水冷し直ちに剪断後、剪断面から少なくとも３ｍｍをエッジミーリング装置により除去する。エンドシャーの出側且つ、走間検査装置の前にエッジミーリング装置を備える剪断装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚鋼板を熱間圧延して冷却した後ただちに剪断し、６０分以内に剪断面から少なくとも3mmをミーリング装置により除去することを特徴とする高強度厚鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記高強度厚鋼板が、板厚４ｍｍ以上、４０ｍｍ以下で引張強度４９０ＭＰａ以上であることを特徴とする高強度厚鋼板の製造方法。
【請求項３】
剪断設備と走間検査工程の間で、剪断設備の下流側にミーリング装置を配列してなる高強度厚鋼板の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度厚鋼板の製造方法および製造設備に関し、特に板厚４ｍｍ以上、４０ｍｍ以下、引張強度４９０ＭＰａ以上の高強度厚鋼板の水素脆化による、剪断割れ防止に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
剪断後、厚鋼板の剪断部近傍は剪断時の強加工による変形，加工硬化，及びそれらに起因する剪断後断面に非常に高い引張り残留応力が発生する。
【０００３】
また、厚鋼板中の残留水素は鋼板内部の偏析および加工硬化部に集積しやすいため、偏析や硬化部分を起点とした、水素脆化割れを発生させる。板厚4mm以上、40mm以下の高強度鋼板を常法により溶製ー熱間圧延した場合、圧延後の鋼板の水素含有量は0.1ｐｐｍ程度で、剪断面に生じる微細な剪断割れは当該水素が剪断により残留応力が高まった剪断面に集積して発生する。
【０００４】
このような剪断割れは、引張強度４９０ＭＰａ以上の高強度厚鋼板で発生し易く、板厚が薄い４ｍｍ未満ではみられない。また、４０ｍｍを超えるような厚鋼板の剪断は通常剪断機を使用しないので剪断割れが発生する心配はない。
【０００５】
剪断割れが懸念される厚鋼板は、剪断前もしくは剪断後に、厚鋼板中の残留水素を逃がすことを目的とした徐冷を実施する。
【０００６】
特許文献１は、徐冷方法に関し、圧延後鋼板を積み重ね徐冷する際、鋼板の板幅および長さを下段から順次同一ないし増加させるように積み重ねることが記載されている。
【０００７】
特許文献２は、鋼板の降伏応力予測値を基に割れ臨界水素濃度を求め、スラブ徐冷および成品徐冷による残留水素率から最適な徐冷時間を算出することが記載されている。
【０００８】
剪断割れと類似した現象として、厚肉鋼管を製造する際、鋼板を曲げ加工後、端面に観察される割れが報告されている。
【０００９】
特許文献３は、厚肉鋼管の製造方法に関し、鋼板外面の引張り歪が特定の値以上の鋼管における端面割れを防止するため、鋼板の剪断面における剪断かえり部をグラインダーや切削により除去することが記載されている。
【００１０】
特許文献４は、連続的に搬送される鋼帯のサイドトリミング方法に関し、所定幅より狭いトリム代を残すように鋼帯端部を回転剪断丸刃で剪断して、その後切削バイトで残りのトリム代を切削することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２０２３１２号公報
【特許文献２】特開平１０−２５１７４６号公報
【特許文献３】特開昭５６−４７２１３号公報
【特許文献４】特開平２−２１２０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１、２記載の徐冷による方法はオフラインでの処理のため、搬送工程が複雑になると共に、規定された徐冷時間を守らなければならないため処理時間を要し、効率的な製造方法ではない。
【００１２】
特許文献３記載の方法は曲げ加工後、端面に発生する割れを防止するため、剪断後、剪断方向に鋼板がめくられた剪断かえり部を除去する方法で、剪断面に発生する微小な割れについて記載はない。
【００１３】
また、特許文献４記載の鋼帯のサイドトリミング方法は、熱間圧延後の冷間圧延で発生するソーエッジを防止することを目的とし、板厚３ｍｍ程度の薄鋼帯の端部０．５ｍｍ程度を切削するもので、水素脆化割れを防止するものではない。
【００１４】
そこで、本発明では、水素脆化に起因する剪断割れを防止し、健全な剪断面の高強度鋼板を製造する方法および製造設備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】
【００１５】
本発明者等は、剪断後の硬化した剪断面に発生する高い引張残留応力が剪断割れの一つの原因となっていることから、剪断面を除去することにより、剪断割れを防止する方法について鋭意検討し、剪断による硬化部を、残留応力が小さくなるように除去した場合、剪断割れの防止が可能なことを見出した。
【００１６】
本発明は得られた知見を基に更に検討を加えてなされたもので、すなわち、本発明は、
１．厚鋼板を熱間圧延して冷却した後ただちに剪断し、６０分以内に剪断面から少なくとも3mmをミーリング装置により除去することを特徴とする高強度厚鋼板の製造方法。
２．前記高強度厚鋼板が、板厚４ｍｍ以上、４０ｍｍ以下で引張強度４９０ＭＰａ以上であることを特徴とする高強度厚鋼板の製造方法。
３．剪断設備と走間検査工程の間で、剪断設備の下流側にミーリング装置を配列してなる高強度厚鋼板の製造設備。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、剪断割れが発生する厚鋼板の端部が確実にミーリング装置で除去されるので、剪断割れを防止できるだけでなく断面外観も健全な引張強度４９０ＭＰａ以上のX１２０規格も含めた高強度厚鋼板をエンドシャーを用いて効率的に製造することが可能となり産業上極めて有用な効果が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の実施に好適なミーリング装置を配置した設備レイアウトの一例を示す図で、図において１は熱間圧延後のライン配置、２はホットレベラー、３ａ，３ｂ，３ｃはクーリングベッド、４はクロップシャー，５はダブルサイドシャー，６ａはトランスファー、７はエンドシャー、８はミーリング装置、９は走間検査装置、ａは鋼板の流れ（搬送方向）を示す。
【００１９】
所定の板厚に熱間圧延後、水冷された鋼板は、必要に応じてホットレベラー２で反りを矯正した後、クロップシャー４で鋼板先尾部の切断と、長さを所望枚数に分割切断する。
【００２０】
次にダブルサイドシャー５で所望の板幅となるように圧延方向に沿った側端部が切り落とされ、トランスファー６ａでエンドシャー７に搬送される。エンドシャー７では所望の板長に切断される。
【００２１】
本発明では、鋼板の剪断面から硬化部を少なくとも３ｍｍに亘ってミーリング装置８により除去する。
【００２２】
剪断面から硬化部を除去する方法は、ミーリング装置による切削とする。図２は、ＡＰＩＸ１００規格（引張強度７６０ＭＰａ）、板厚１３．４ｍｍの厚鋼板の剪断面および剪断面を切削して除去した面、剪断面を研削（グラインダ研削）して除去した面についてX線残留応力測定を行った結果を示し、切削の場合、最も残留応力が低減される。
【００２３】
図３は、ＡＰＩＸ５６規格の鋼板（引張強度４９０ＭＰａ、板厚３８ｍｍ）を熱間圧延後、水冷を行い、直ちに剪断して、剪断面を表層とし、表層から１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍの深さにおいて、板厚方向の硬度を２ｍｍピッチで詳細に調査した結果を示す。
【００２４】
図より、硬度は剪断面から深さ１ｍｍの位置では極端に高いが、３ｍｍ以上の深さでは低下する。剪断面から深さ１ｍｍの位置における鋼板表面から裏面までの硬度分布では、鋼板表面に比べて鋼板裏面の硬度が低い。エンドシャーの下刃付近で脆性破壊が生じ、へき開破壊が起こる上刃付近よりも硬度の上昇が小さいためと推察される。
【００２５】
一方、剪断面から深さ３ｍｍの位置においては鋼板の板厚方向で著しい硬化はみられない。従って、鋼板の表面から裏面にかけての硬度分布も考慮すると、剪断後の硬化部を除去するため少なくとも剪断面から深さ３ｍｍの部分を除去する。
【００２６】
また、剪断面に発生する剪断割れの有無は、剪断後約２４時間経過後に剪断面を検査して確認し、剪断割れが発生している厚鋼板は、割れた端部をガス切りで除去するなどの処置を施して製品とする。
【００２７】
したがって、剪断してから剪断割れが発生するまでの経過時間を正確に把握することはできないが、本発明において、剪断面から少なくとも深さ３ｍｍの部分を除去することによる剪断割れ防止効果を調査するにあたり、剪断後６０分以内に剪断面から深さ３ｍｍをミーリング装置で除去すると剪断割れが全く発生しないことが判明した。
【００２８】
本発明では、エンドシャー７による鋼板の剪断は、熱間圧延して水冷した後、直ちに行い、剪断後６０分以内に剪断設備と走間検査工程の間に配置したミーリング装置により
上述した切削を行う。
【００２９】
このような構成とすることにより、鋼中水素量と剪断面における残留応力低減の相乗効果が得られ剪断割れが防止できると推察するが両者の貢献度など詳細は不明である。
【００３０】
尚、本発明において水冷後、直ちにとは、板厚１６ｍｍ以下の薄物では２０分以内、板厚１６ｍｍ超えの厚物では１時間以内を指す。
【００３１】
ミーリング装置は、厚鋼板の四周断面を所望の切り込み量で切削可能な通板型ミーリング装置を用いることが好ましい。通常、ミーリング装置８は剪断能力に見合うよう板厚４０ｍｍで３０ｍｐｍ程度の通板速度が可能な性能を有するので、エンドシャー７の下流側５ｍ〜４５ｍの範囲に設置すると、効率的に処理できるし、剪断後６０分以内に剪断面から少なくとも３ｍｍを切削することが可能となる。
【実施例】
【００３２】
板厚３８ｍｍのＡＰＩＸ５６規格の鋼板を熱間圧延し、水冷後、３０分後に剪断し、剪断後、２０分後にミーリング装置で剪断面から１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ切削して除去した鋼板を各１０枚製造し、剪断割れ発生率を調査した。切削しないものを比較例とした。結果を図４に示す。
図より、剪断面から３ｍｍ以上の部分を切削除去したものは剪断割れが発生しなかったが、切削深さが３ｍｍ未満の場合、剪断割れが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ミーリング装置を配置した設備レイアウトの一例を示す図。
【図２】剪断面および剪断面を切削して除去した面、剪断面を研削（グラインダ研削）して除去した面についてX線残留応力測定を行った結果を示す図。
【図３】ＡＰＩ５６規格鋼板の剪断部断面硬さ分布を示す図で、剪断面から深さ１〜９ｍｍでの板厚方向硬さ分布を示す。
【図４】実施例。
【符号の説明】
【００３４】
１  熱間圧延ー水冷後のライン配置
２  ホットレベラー
３ａ，３ｂ，３ｃ  クーリングベッド
４  クロップシャー
５  ダブルサイドシャー
６ａ  トランスファー
７  エンドシャー
８  ミーリング装置
９  走間検査装置
ａ  鋼板搬送方向
【図１】
2007222875.tif 000003
【図２】
2007222875.tif 000004
【図３】
2007222875.tif 000005
【図４】
2007222875.tif 000006