(57)【要約】      （修正有）【課題】新たな設備を導入することなく、様々な寸法を有する複数種の圧延Ｈ形鋼のフランジ先端にＲ部を成形することができる角落ち形鋼の製造方法を提供する。【解決手段】ドッグボーン形状を有する粗圧延材２２に、複数パスのリバース方式による中間ユニバーサル圧延を圧下バランス値が最終パスにおいて0.3以上となるようにして、行うことによって第1の中間圧延材２５−１とする。次に、第1の中間圧延材のフランジ２５−１ｆを、第1の中間圧延材のフランジの内側角部の角落とし用のR部を孔型角部に有するエッジャー圧延機による1パスの中間圧延により圧下し、フランジ先端２７がフランジ中央２８よりも増厚した第2の中間圧延材２５−２とする。最後に、第2の中間圧延材に、第2の中間圧延材のフランジ２５−２ｆの外側角部の角落とし用の溝を設けられた縦ロールを備える仕上げユニバーサル圧延機による1パスの仕上ユニバーサル圧延を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドッグボーン形状を有する粗圧延材に、中間ユニバーサル圧延機による複数パスのリバース方式による中間ユニバーサル圧延を、下記（１）式により規定される圧下バランス値が当該中間ユニバーサル圧延の最終パスにおいて０．３以上となるようにして、行うことによって、フランジおよびウェブを有する第１の中間圧延材とし、
該第１の中間圧延材のフランジを、該第１の中間圧延材のフランジの内側角部の角落とし用のＲ部を孔型角部に有するエッジャーロールを備えるエッジャー圧延機による１パスの中間エッジャー圧延により、圧下することによって、フランジ先端がフランジ中央よりも増厚した第２の中間圧延材とし、
該第２の中間圧延材に、該第２の中間圧延材のフランジの外側角部の角落とし用の溝を設けられた縦ロールを備える仕上ユニバーサル圧延機による１パスの仕上ユニバーサル圧延を行うこと
によって、フランジの内側角部および外側角部のいずれにも圧延により形成されたＲ部を有する圧延形鋼を製造することを特徴とする圧延形鋼の製造方法。
圧下バランス値＝２（ψｔｆ−ψｔｗ）／（ψｔｆ＋ψｔｗ）・・・・・（１）
ただし、（１）式における符号ψｔｆは、ｌｎ（ｎ−１パス目のフランジの厚み／ｎパス目のフランジの厚み）として規定される形鋼のフランジの圧下率であり、符号ψｔｗは、ｌｎ（ｎ−１パス目のウェブの厚み／ｎパス目ウェブ厚み）として規定される形鋼のウェブの圧下率である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料の付着性に優れることから、造船用圧延形鋼として好適に用いることができる圧延形鋼の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
造船向けに使用される鋼材は、防食を目的として、塗装されて使用される。しかし、形鋼のフランジの角部にはシャープエッジが存在するため、形鋼の塗料の付着性が悪く、塗膜の剥離が発生し易い。現在、「ＩＭＯ塗装性能基準に関するガイドライン」には、塗膜の剥離に起因した腐食の発生を防止するために、塗装前の形鋼に最低２ｍｍラウンドエッジ又はスリーパスグライディング、若しくは同等以上の方法によるエッジ前処理を行うことが定められており、エッジ前処理を行うことによる製造コスト上昇は否めない。
【０００３】
フランジのエッジ部分が圧延によってそぎ落とされた圧延形鋼（本明細書では「角落ち形鋼」という。）であれば、エッジ前処理の作業を省略できるが、角落ち形鋼を確実に量産する製造技術はこれまで確立されていない。
【０００４】
特許文献１には、仕上ユニバーサル圧延機の前面に角落とし用の段付きローラーガイドを新たに配置して圧延形鋼のフランジ先端の外側にアール部を形成する発明が開示され、特許文献２には、中間ユニバーサル圧延機の竪ロールのフランジ先端の外側に角落とし用の溝を設けて圧延形鋼のフランジ先端の外側にＲ部を形成する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２０１０−２７４２６９号公報
【特許文献２】特開昭６０−１６２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１により開示された発明は、既存の圧延設備に加えて角落とし用の段付きローラーガイドを新設しなければ実施できないため、容易には実施できないという課題がある。一方、特許文献２により開示された発明は、中間ユニバーサル圧延機群に角落としの溝を設けて実施される。ここで、被圧延材の寸法にもよるが、中間ユニバーサル圧延機群ではフランジ幅が１パス目と最終パスで２〜３０ｍｍ程度異なる。このため、中間ユニバーサル圧延の前半パスから終盤パスにかけて常にフランジ幅に対して溝がある状態で圧延してしまうため、溝幅に対して過大な被圧延材を圧延してしまうとフランジの外側に疵が発生するために粗圧延機で圧延が終了した被圧延材のフランジ幅が略一定でなければ用いることができず、様々な寸法を有する複数種の形鋼のフランジ先端の外側にＲ部を形成することはできない。
【０００７】
本発明の目的は、新たな設備を導入することなく、様々な寸法を有する複数種の圧延形鋼のフランジ先端にＲ部を形成できる角落ち形鋼の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来は、仕上ユニバーサル圧延機を用いた仕上ユニバーサル圧延では、圧下量が少ないために、被圧延材のフランジ先端の外側にＲ部を成形することはできないと考えられていた。本発明者は、このような技術常識にとらわれることなく鋭意検討を重ねた結果、加熱されたスラブに粗圧延機による粗圧延を行うことによって製造されるドッグボーン形状を有する粗圧延材に、中間ユニバーサル圧延機による複数パスのリバース方式による中間ユニバーサル圧延とエッジャー圧延機による中間エッジャー圧延とを行って中間圧延材とし、その後に中間圧延材に仕上ユニバーサル圧延機による１パスの仕上圧延を行って圧延形鋼を製造する際について、以下の知見（Ａ）〜（Ｃ）を得た。
【０００９】
（Ａ）中間圧延材のフランジ先端のみをフランジ中央よりも増厚しておくとともに仕上ユニバーサル圧延機の竪ロールに角落とし用の溝を設けておくことによって、中間圧延を終了した中間圧延材に対して、仕上ユニバーサル圧延機の１パスのみによる仕上圧延を行うことによって、圧延形鋼のフランジの先端外側にＲ部を形成可能であること。
【００１０】
（Ｂ）仕上ユニバーサル圧延機の竪ロールに角落とし用の溝を設ける加工は、通常のロールの周削に使用される旋盤機を用いれば、新規な設備を設けることなく、簡便に行うことができること。
【００１１】
（Ｃ）仕上ユニバーサル圧延機の竪ロールに角落とし用の溝を設けるため、特許文献２により開示された発明のように中間圧延群でのフランジ幅の変化に影響されることがなく、様々なサイズに対応することができること。
【００１２】
そこで、本発明者は、複数パスのリバース方式による中間ユニバーサル圧延におけるウェブおよびフランジの圧下量のバランス（圧下バランス）の値を様々に調整して検討した結果、（Ｄ）中間ユニバーサル圧延においてフランジ優位の圧下バランスを取った後に、エッジャー圧延機による圧下を中間ユニバーサル圧延の後に行うことによって、中間圧延を終えた中間圧延材のフランジ先端のみをフランジ中央よりも増厚することができ、その後に、角落とし用の溝を設けられた仕上ユニバーサル圧延機の１パスのみによる仕上圧延を行うことによって、フランジ先端の外側に所望のＲ形状を有する角落ち形鋼を製造可能であることを知見した。本発明は、これらの新規な知見（Ａ）〜（Ｄ）に基づくものである。
【００１３】
本発明は、（ｉ）ドッグボーン形状を有する粗圧延材に、中間ユニバーサル圧延機による複数パスのリバース方式による中間ユニバーサル圧延を、（１）式：２（ψｔｆ−ψｔｗ）／（ψｔｆ＋ψｔｗ）により規定される圧下バランス値が中間ユニバーサル圧延の最終パスにおいて０．３以上となるようにして、行うことによって、フランジおよびウェブを有する第１の中間圧延材とし、（ｉｉ）第１の中間圧延材のフランジを、第１の中間圧延材のフランジの内側角部の角落とし用のＲ部を孔型角部に有するエッジャーロールを備えるエッジャー圧延機による１パスの中間エッジャー圧延により、圧下することによって、フランジ先端がフランジ中央よりも増厚した第２の中間圧延材とし、（ｉｉｉ）第２の中間圧延材に、第２の中間圧延材のフランジの外側角部の角落とし用の溝を設けられた縦ロールを備える仕上ユニバーサル圧延機による１パスの仕上ユニバーサル圧延を行うことによって、フランジの内側角部および外側角部のいずれにも圧延により形成されたＲ部を有する圧延形鋼を製造することを特徴とする圧延形鋼の製造方法である。
【００１４】
ここで、（１）式における符号ψｔｆは、ｌｎ（ｎ−１パス目のフランジの厚み／ｎパス目のフランジの厚み）として規定される形鋼のフランジの圧下率であり、符号ψｔｗは、ｌｎ（ｎ−１パス目のウェブの厚み／ｎパス目ウェブ厚み）として規定される形鋼のウェブの圧下率である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、新規設備を導入することなく、フランジ先端にＲが付いたＨ形鋼等の形鋼が製造可能であり、さらに様々なサイズの粗圧延形状に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、圧延Ｈ形鋼の圧延ラインの一例の概略を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、圧延Ｈ形鋼の圧延による材料の断面形状の変化の概略を、従来法および本発明法のそれぞれについて模式的に示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の中間圧延材のフランジの内側角部の角落とし用のＲ部を孔型角部に有するエッジャーロールを備えるエッジャー圧延機の概略形状を示す説明図であり、図３（ｂ）は、角落とし用の溝を有する縦ロールを備える仕上ユニバーサル圧延機の概略形状を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を、添付図面を参照しながら説明する。なお、以降の説明では圧延形鋼が圧延Ｈ形鋼である場合を例にとるが、本発明は、圧延Ｈ形鋼に限定されるものではなく、圧延溝形鋼や圧延山形鋼といった圧延Ｈ形鋼以外の、フランジおよびウェブを有する圧延形鋼にも適用される。
【００１８】
図１は、圧延Ｈ形鋼の圧延ライン１０の一例の概略を模式的に示す説明図である。図２は、圧延Ｈ形鋼の圧延による材料の断面形状の変化の概略を、従来法による圧延Ｈ形鋼２４および本発明法による圧延Ｈ形鋼２６それぞれについて模式的に示す説明図である。さらに、図３（ａ）は、第１の中間圧延材２５−２のフランジ２５−２ｆの内側角部の角落とし用のＲ部を孔型角部３０に有するエッジャーロール１３ａ、１３ｂを備えるエッジャー圧延機１３の概略形状を示す説明図であり、図３（ｂ）は、角落とし用の溝３３を有する縦ロール１４ｃ、１４ｄを備える仕上ユニバーサル圧延機１４の概略形状を示す説明図である。
【００１９】
本発明は、概説すると、粗圧延工程、中間ユニバーサル圧延機１２による中間ユニバーサル圧延工程、エッジャー圧延機１３による中間エッジャー圧延工程、および仕上ユニバーサル圧延機１４による仕上圧延工程をこの順で経て実施されるので、各工程を順次説明する。
【００２０】
［粗圧延機１１による粗圧延工程］
図１および図２に示すように、図示しない加熱炉で所定の温度に加熱された後に抽出されたスラブ２１に対して、粗圧延機１１による粗圧延を行って、Ｈ形鋼の基となるドッグボーン形状を有する粗圧延材２２とする。
【００２１】
粗圧延機１１による粗圧延の条件は、周知慣用の条件とすればよく特定の条件には制限されない。このような条件は当業者にとっては周知であるので、粗圧延工程に関するこれ以上の説明は省略する。
【００２２】
［中間ユニバーサル圧延機１２による中間圧延工程］
ドッグボーン形状を有する粗圧延材２２に、中間ユニバーサル圧延機１２による複数パス（十数パス）のリバース方式による中間ユニバーサル圧延を行って、製品板厚を有する第１の中間圧延材２５−１とする。
【００２３】
中間ユニバーサル圧延機１２による中間ユニバーサル圧延工程は、上記（１）式：２（ψｔｆ−ψｔｗ）／（ψｔｆ＋ψｔｗ）として規定される圧下バランス値がこの中間ユニバーサル圧延の最終パスにおいて０．３以上となるようにして、行われる。
【００２４】
圧下バランス値とは、おおよそＨ形の断面形状を有する第１の中間圧延材２５−１のウェブの圧下率ψｔｗ（＝ｌｎ（ｎ−１パス目のウェブの厚み／ｎパス目ウェブ厚み））とフランジの圧下率ψｔｆ（＝ｌｎ（ｎ−１パス目のフランジの厚み／ｎパス目のフランジの厚み））であらわされる値であり、中間ユニバーサル圧延の任意のパスにおけるウェブおよびフランジそれぞれの圧下状態を示す指標である。
【００２５】
中間ユニバーサル圧延機１２による中間圧延の最終パスにおける圧下バランス値を０．３以上としなければ十分にフランジ先端のみを増厚させることができなくなり、仕上げ圧延のみでフランジ先端を角落とし形状にすることが困難になる。
【００２６】
本発明では、中間ユニバーサル圧延の最終パスにおける圧下バランス値を０．３以上とすることによって、フランジ強圧下状態を作り出し、これにより、フランジの幅拡がりを従来法よりも過剰に促進させることが可能となる。
【００２７】
中間ユニバーサル圧延機１２による中間ユニバーサル圧延によって、フランジおよびウェブを有する第１の中間圧延材２５−１が製造される。
【００２８】
［エッジャー圧延機１３による中間エッジャー圧延工程］
第１の中間圧延材２５−１のフランジを、エッジャー圧延機１３による１パスの中間圧延により、圧下する。このように、第１の中間圧延材２５−１の幅拡がりしたフランジ２５−１ｆを、エッジャー圧延機１３により圧下することによって、第２の中間圧延材２５−２を製造する。
【００２９】
第２の中間圧延材２５−２は、フランジ２５−２ｆの先端２７がフランジ２５−２の中央２８よりも、例えば１．０ｍｍ以上増厚している。
また、エッジャー圧延機１３の上下のエッジャーロール１３ａ、１３ｂの孔型角部には、第１の中間圧延材２５−１のフランジ２５−１ｆの内側角部２９の角落とし用のＲ部３０が設けられている。これにより、第２の中間圧延材２５−２のフランジ２５−２ｆの先端２７の内側にはＲ部が形成される。
【００３０】
これに対し、従来法では、図２に示すように、中間ユニバーサル圧延機による中間ユニバーサル圧延の最終パスにおける圧下バランス値は０．１２〜０．１８程度と、本発明が規定する０．３以上には達しないものであり、このため、従来法による第１の中間圧延材（図示しない）のフランジの幅拡がりは、本発明法よりも少ないものとなっている。このため、この第１の中間圧延材のフランジを、エッジャー圧延機１３による１パスの中間圧延により、圧下しても、第２の中間圧延材２３は、フランジ２３ｆの先端３１がフランジ２３の中央３２に対して殆ど増厚しない。
【００３１】
中間ユニバーサル圧延機群のエッジャー圧延機は、毎パス圧下を実施する。ただし、中間ユニバーサル圧延の最終パスで幅拡がりをしっかりさせることにより確実にフランジの内側の角を落とすことが可能になる。また、最終パスの幅拡がりを強力にすることは仕上げ圧延機でのフランジの外側の角落としを行うためにも必要である。
【００３２】
［仕上ユニバーサル圧延機１４による仕上ユニバーサル圧延工程］
本発明では、第２の中間圧延材２５−２に、仕上げユニバーサル圧延機１４による１パスの仕上ユニバーサル圧延を行って、圧延Ｈ形鋼２６が製造される。
【００３３】
仕上げユニバーサル圧延機１４は、水平ロール１４ａ、１４ｂと竪ロール１４ｃ、１４ｄとを有する。竪ロール１４ｃ、１４ｄには、第２の中間圧延材２５−２のフランジ２５−２ｆの外側角部の角落とし用の溝３３が設けられている。これにより、第２の中間圧延材２５−２のフランジ２５−２ｆの先端２７の外側にもＲ部が形成される。
【００３４】
仕上ユニバーサル圧延機の通常の竪ロールであれば、図３（ａ）に示すように、仕上げ１パスのみで成形される圧延Ｈ形鋼２４のフランジ２４ｆの先端の内側角部３４および外側角部３５は、目的のＲ形状を有さないため、この圧延Ｈ形鋼２４の塗装性は不芳である。
【００３５】
また、角落とし用の溝３３を設けられた竪ロール１４ｃ、１４ｄを備える仕上げユニバーサル圧延機の１パスでの圧延を行う場合には、上述したようにフランジ２５−２ｆの先端のみが増厚した第２の中間圧延材２５−２を通さなければ、目的とするフランジ先端形状は得られない。
【００３６】
本発明では、第２の中間圧延材２５−２のフランジ２５−２ｆの先端２７のみを中央２８よりも１．０ｍｍ以上増厚させているため、フランジ２５−２ｆの先端２７の外側が竪ロール１４ｃ、１４ｄに設けられた角落とし用の溝３３により優先的に圧下されて十分に角落としされるので、圧延Ｈ形鋼２６のフランジ２６ｆの先端の外側角部にも圧延によりＲ部を形成することができる。
【００３７】
このようにして製造される圧延Ｈ形鋼２６のフランジ２６ｆの内側角部３６および外側角部３７のいずれにも、圧延により所望のＲ部が形成されるため、圧延Ｈ形鋼２６の塗装性は良好である。
【００３８】
また、仕上ユニバーサル圧延機１４の竪ロール１４ｃ、１４ｄに角落とし用の溝３３を設ける加工や、エッジャー圧延機１３のエッジャーロール１３ａ、１３ｂの孔型角部に、第１の中間圧延材２５−１のフランジ２５−１ｆの内側角部の角落とし用のＲ部を設ける加工は、いずれも、通常のロールの周削に使用される旋盤機を用いれば、新規な設備を設けることなく、簡便に行うことができるので、本発明は新たな設備を導入することなく実施できる。
【００３９】
また、本発明は、フランジ外側の角部の角落としが仕上げ圧延機のみで実施可能なため、中間圧延群で圧延時の素材の変形挙動に左右され難く、様々なサイズのＨ形鋼に対応可能であるので、様々な寸法を有する複数種の圧延Ｈ形鋼２６のフランジ２６ｆの先端の外側角部や内側角部にＲ部を形成できるようになる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  圧延ライン
１１  粗圧延機
１２  中間ユニバーサル圧延機
１３  エッジャー圧延機
１３ａ、１３ｂ  エッジャー圧延機の上下のエッジャーロール
１４  仕上ユニバーサル圧延機
１４ａ、１４ｂ  水平ロール
１４ｃ、１４ｄ  竪ロール
２１  スラブ
２２  粗圧延材
２３  第２の中間圧延材
２４  従来法による圧延Ｈ形鋼
２４ｆ  フランジ
２５−１  第１の中間圧延材
２５−１ｆ  第１の中間圧延材のフランジ
２５−２  第２の中間圧延材
２５−２ｆ  第２の中間圧延材のフランジ
２６  本発明法による圧延Ｈ形鋼
２６ｆ  フランジ
２７  第２の中間圧延材のフランジの先端
２８  第２の中間圧延材のフランジの中央
２９  第１の中間圧延材のフランジの内側角部
３０  角落とし用のＲ部
３１  第２の中間圧延材のフランジの先端
３２  第２の中間圧延材のフランジの中央
３３  角落とし用の溝
３４  フランジの内側角部
３５  フランジの外側角部
３６  フランジの内側角部
３７  フランジの外側角部
【図１】
2013158827.tif 000003
【図２】
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【図３】
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