(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造されたスラブストランド（１３）を圧延長さに切断し、均熱炉（３）を経て多段ＣＰＳ−圧延ライン（４〜１０）に供給し、そこで連続的に幅広ホットストリップに圧延し、冷却区間（１１）で冷却し、束（１２）に巻上げるようにして行う、バナジウムおよび／またはニオブおよび／またはチタンを含有していてフエライト−パーライト状に微量合金化された建築用微量合金鋼である連続鋳造された薄スラブ（１３）から幅広ホットストリップをＣＰＳ−設備において圧延するための方法において、幅広ホットストリップにおいて熱機械的な圧延により最適な機械特性を得るために、薄スラブがＣＰＳ−設備を通過する際の調整された組織成長を以下の方法工程、即ち
ａ）第一の変形ロールスタンド（４）において一定の温度条件および変形条件の調節によ  り鋳造組織を変えること、この場合温度は再結晶停止温度（ＴR ）以上であり、従って  第一のロールスタンド（４）の間に、第二の変形ロールスタンド（６）の開始以前に、  鋳造組織の完全な（力学的なおよび／またはメタ力学的なおよび／または静的な）再結  晶が行なわれる；
ｂ）ＴR 温度以下の温度で最後の三つのロールスタンド（８，９，１０）内で変形を行う  こと、この場合この変形は３０％の値を下回ってはならず、最終圧延温度はＡｒ3 −温  度（オーステナイト／フエライト変態温度）の近傍にある；
ｃ）層状冷却区間（１１）において幅広ホットストリップを制御の下に冷却すること、こ  の場合Ａｒ3 −温度とＢｓ−温度（ベイナイト−スタート温度）間にある温度でオース  テナイトの多形変態が行なわれる；
方法工程によって行うことを特徴とする方法。
【請求項２】
第一の変態の再結晶を行うために必要な時間を準備することが必要な場合、第二のロールスタンド（５）を開き、必要な場合駆動体としてのみ利用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第一の変形ロールスタンド（４）の結果としての鋳造組織の再結晶が行われた後、第二の変形ロールスタンド（６）により第二の再結晶サイクルを開始させることを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
【請求項４】
第二の変形ロールスタンド（６）による再結晶に必要な時間を準備するために、次のロールスタンド（７）を開き、必要な場合は駆動体としのみ利用することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
鋳造されたスラブストランド（１３）を圧延長さに切断し、均熱炉（３）を経て多段ＣＰＳ−圧延ライン（４〜１０）に供給し、そこで連続的に幅広ホットストリップに圧延し、冷却区間（１１）で冷却し、束（１２）に巻上げるようにして行う、バナジウムおよび／またはニオブおよび／またはチタンを含有していてフエライト−パーライト状に微量合金化された建築用微量合金鋼である連続鋳造された薄スラブ（１３）から幅広ホットストリップをＣＰＳ−設備において圧延するため圧延設備において、
多段圧延ライン（４〜１０）が設けられており、この圧延ライン内で第一の変形ロールスタンド（４）における定まった変形条件が、薄スラブの鋳造組織の再結晶が第一の変形段（４）の間に開始されるように調節可能に構成されており、この圧延ラインが第一の変形ロールスタンド（４）と第二の変形ロールスタンド（６）との間に再結晶時間に相応して十分に大きな間隔を有しており、従って再結晶が第二の変形が開始される時点では終了しているように構成されていること、および第二の変形ロールスタンド（６）と第三の変形ロールスタンド（８）間の間隔が、更なる再結晶のための時間間隔に相当し、この時間間隔において再結晶は、少なくとも第二の変形ロールスタンド（６）において開始され、そして第三の変形ロールスタンド（８）の開始時点にあって実際に終了しているように構成されていることを特徴とする圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、鋳造されたスラブストランドを圧延長さに切断し、均熱炉を経て多段ＣＰＳ−圧延ラインに供給し、そこで連続的に幅広ホットストリップに圧延し、冷却区間で冷却し、束に巻上げるようにして行う、バナジウムおよび／またはニオブおよび／またはチタンを含有していてフエライト−パーライト状に微量合金化された建築用微量合金鋼である連続鋳造された薄スラブから幅広ホットストリップをＣＰＳ−設備において圧延するための方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は上記の方法を実施するための、鋳造されたスラブストランドを圧延長さに切断し、均熱炉を経て多段ＣＰＳ−圧延ラインに供給し、そこで連続的に幅広ホットストリップに圧延し、冷却区間で冷却し、束に巻上げるようにして行う、バナジウムおよび／またはニオブおよび／またはチタンを含有していてフエライト−パーライト状に微量合金化された建築用微量合金鋼である連続鋳造された薄スラブから幅広ホットストリップをＣＰＳ−設備において圧延するため圧延設備に関する。
圧延設備に関する。
【０００３】
【従来の技術】
連続鋳造された粗材が圧延長さに切断された後均熱炉を経て直接圧延機に供給される様式のＣＰＳ−設備〔ＣＰＳはＣｏｍｐａｃｔ  Ｓｔｒｉｐ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（コンパクトなストリップ圧延製造）の略語である〕による幅広ホットストリップの圧延は、ヨーロッパ公開特許第０  ３６８  ０４８号明細書から公知である。この発明にあっては、圧延機として多段の圧延機が使用され、この圧延機内において、均熱炉内で１１００℃から１１３０℃の温度に加熱された圧延長さの被圧延材が、中間における脱スケール工程の間挿の下に、順次続いて行われる作業工程で仕上げ圧延される。
鋼材から成る圧延製品の強度特性およびじん性特性並びにこれらに関連した降伏値および衝撃値を改善するために、ヨーロッパ公開特許第０  ４１３  １６３号明細書にあっては、被圧延材を熱機械的に処理することが提案されている。
【０００４】
熱機械的な変形にあって、オーステナイトの完全な再結晶を伴った最終変形が行なわれる通常の変形と異なり、焼きならし温度の範囲で、適切な変形率のための温度領域が維持され、この温度領域にあってはオーステナイトは再結晶されないか、或いは全く再結晶されない。即ち、いかなる場合にあっても被圧延材の本来の熱機械的な処理以前には、オーステナイト組織が存在しており、このオーステナイト組織は低温な温度に耐える相の核或いは組織成分を有していないか或いはこれらの核および組織成分を僅かな量で有しているに過ぎない。
【０００５】
その際、この原組織の調節は直接鋳造熱から、或いは予熱炉内で室温から或いは中間温度から行なわれる。
ヨーロッパ公開特許第０  ４１３  １６３号明細書において提案されている方法により、被圧延材の変形はオーステナイト安定温度領域で開始され、Ａｒ3 −温度を越えた直後まで続けられる。
【０００６】
熱機械的な圧延にとって最も好都合な温度領域を形成するために、被圧延材のイニシアルカリバー温度は所望の変形度合いに依存して確定される。
熱機械的な処理の本質的な特徴は、可塑的な変形の利用を定まった製品幾何学形状を形成するのに利用されるばかりでなく、特に所望の実質構造を調整するためにも、従ってまた定まった材料特性を保証するためにもこの可塑的な変形を利用することである。この場合、再結晶されていないオーステナイトは多形ガンマ（γ）−アルファ（α）変態をこおむる（焼きならし変形の際オーステナイトは既に再結晶している。）
従来のスラブは従来の圧延機においてその変形以前の冷却適用の際多形変態の履歴、即ち
溶融物（Ｌ）→フエライト（σ）→オーステナイトＡ1 （ガンマ）→フエライト（α）→オーステナイトＡ2 （ガンマ）
と言う変態の経路をとり、
一方ＣＰＳ−設備にあっては、固溶体オーステナイトの高度の過飽和とこのオーステナイトからの浸炭窒化のための高度の析出ポテンシャルを伴う
溶融物（Ｌ）→フエライト（σ）→オーステナイトＡ1 （ガンマ）
の履歴をとる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＣＰＳ−設備における熱機械的な圧延のための特別な方法戦略を発展させ、ＣＰＳ−設備によりＣＰＳ−スラブの圧延の際に組織生成の特殊性とこれにより誘導される材料特性を、中間冷却とこれに続く再加熱を適用することなく、直接圧延により利用することであり、そのための方法および設備を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に記載の本発明による方法にあって、
幅広ホットストリップにおいて熱機械的な圧延により最適な機械特性を得るために、薄スラブがＣＰＳ−設備を通過する際の調整された組織成長を以下の方法工程、即ち
ａ）第一の変形ロールスタンドにおいて一定の温度条件および変形条件の調節により鋳造  組織を変えること、この場合温度は再結晶停止温度（ＴR ）以上であり、従って第一の ロールスタンドの間に、第二の変形ロールスタンドの開始以前に、鋳造組織の完全な（  力学的なおよび／またはメタ力学的なおよび／または静的な）再結晶が行なわれる；
ｂ）ＴR 温度以下の温度で最後の三つのロールスタンド内で変形を行うこと、この場合こ  の変形は３０％の値を下回ってはならず、最終圧延温度はＡｒ3 −温度（オーステナイ  ト／フエライト変態温度）の近傍にある；
ｃ）層状冷却区間において幅広ホットストリップを制御の下に冷却すること、この場合Ａ  ｒ3 −温度とＢｓ−温度（ベイナイト−スタート温度）間にある温度でオーステナイト  の多形変態が行なわれる；
方法工程によって行うことによって解決される。
【０００９】
本発明による構成により、熱機械的な変形が、最適な方法により特別な熱的な前歴を有するＣＰＳ−方法の特別な方法パラメータに即応されて行なわれる。その際、温度と変形条件を調整した際、従来の圧延に対する根本的な相違、即ち
−従来の圧延機の仕上げ圧延ラインに、粗圧延ラインにおいて粗圧延された（可塑性に変形された）再結晶された組織を有するスラブが導入されること、
−ＣＰＳ−設備に鋳造組織を有するスラブが導入されること、
−ＣＰＳ−薄スラブの表面性状が粗圧延されたスラブの（例えばそのトポロジー）により明白に異なること、
が注目される。
【００１０】
これらの相違により、例えば
−大きな角度限界(Grosswinkelgrenze) の異なる運動性、
−異なる固溶体の挙動と析出の挙動、
−同様に方法パラメータの調節の際に観察される境界面の異なる性質と化学的な不等質性による異なる拡散メカニズムと拡散運動力学
による熱変形により開始される固体反応の際の相違も生じる。
【００１１】
本発明により、第一の変形は再結晶停止温度（ＴR ）以上の温度で行なわれ、従ってこの第一の変形の間および／またはその後に鋳造組織の完全な再結晶が行なわれる。この際、再結晶は力学的におよび／またはメタ力学的におよび／または静的に行なわれる。
本発明により、次の変形が行なわれる以前にこの再結晶が完全に終了しているのが重要である。必要とする時間間隔を得るためのロールスタンド間の間隔と圧延速度が十分でなかった場合、本発明による有利な構成により、次のロールスタンドは開かれ、従って次に第二の変形が行なわれる次の次のロールスタンドまでに十分な時間が利用される。その際、開いているロールスタンドは駆動体として利用される。
【００１２】
ＣＰＳ−圧延ラインの最後のロールスタンド内での更なる変形は再結晶停止温度（ＴR ）以下の温度で行なわれ、これによりオーステナイトはその多形変態以前に硬化される。その際、オーステナイトが硬化するように作用する変形は３０％の値を下回ってはならない。最終温度はＡｒ3 −温度に近似している。
引続き、オーステナイトの多形変態は、例えばＡｒ3 −温度（オーステナイト−フエライト変態温度）とＢｓ温度（ベナイト−凝固温度）との間に存在している温度での層状冷却区間での最終冷却において行なわれる。
【００１３】
機械的な特性の更なる改良は、巻取られた束の更なる制御の下での冷却により行なわれ、その際特に析出工程が合目的に調整される。
場合によっては第三のロールスタンドにおいて始めて行われる第二の変形は、本発明により特に第二の再結晶サイクルの開始に役立ち、この再結晶サイクルは新たな変形が行われる以前に、更なる組織の微細化と組織の均質化を誘起する。この目的のため、次のロールスタンドは同様に開かれ、その際このロールスタンドは同様に必要な場合には駆動体として利用される。この第二の変形における温度は同様にＴR −温度以上である。
【００１４】
本発明による方法を実施するための圧延設備は、ＣＰＳ−設備から成り、このＣＰＳ−設備内で、鋳造された薄スラブは多段のＣＰＳ−圧延ライン内での（中間冷却およびこれに続く再加熱が行われることなく）直接圧延により変形され、かつこのＣＰＳ−設備内で幅広ホットストリップにおける最適な機械的な特性を得るためにＣＰＳ−圧延ライン、冷却区間および巻取り装置における調整された結晶生成が可能である。この場合、特に第一の変形と第二の変形の間において、並びに必要な場合第二の変形と第三の変形の間においても完全な再結晶に必要な変更可能な時間を得ることが可能である。
【００１５】
即ち、このＣＰＳ−圧延設備の特徴とするところは、多段圧延ラインが設けられており、この圧延ライン内で第一の変形ロールスタンドにおける定まった変形条件が、薄スラブの鋳造組織の再結晶が第一の変形ロールスタンドの間に開始されるように調節可能に構成されており、この圧延ラインが第一の変形ロールスタンドと第二の変形ロールスタンドとの間に再結晶時間に相応して十分に大きな間隔を有しており、従って再結晶が第二の変形が開始される時点では終了しているように構成されていることである。
【００１６】
以下に添付した図面に図示した発明の実施の態様につき本発明を使用再に説明する。
【００１７】
【発明の実施の態様】
鋳造設備１から到来する薄スラブ１３は切断装置２により圧延長さに切断され、均熱炉３に導入され、この均熱炉内において薄スラブは約１１３０℃の温度に加熱される。
第一の変形は、第一のロールスタンド４における５０％のカリバー縮小で１０８０℃の変形温度で行われる。所望の再結晶を第二の変形までに完全に終了するために、第二のロールスタンド５が開かれており、このロールスタンドは駆動体としてのみ機能する。
【００１８】
次いで第二の変形が第三のロールスタンド６内で４０％のカリバー縮小で１０３０℃の変形温度で行われる。ここで変形が更なる再結晶に利用されるので、次の第四のロールスタンド７が同様に開かれ、このロールスタンドは駆動体としてのみ機能する。
更なる変形は、
−第三の変形は第五のロールスタンド８内で３０％のカリバー縮小で９００℃の変形温度で行われ、
−第四変形はで第六のロールスタンド９内で２５％のカリバー縮小で８４０℃の変形温度で行われ、
−第五の変形は第七のロールスタンド１０内で１５％のカリバー縮小で８００℃の変形温度で行われる。
【００１９】
これらの工程後、幅広ホットストリップは層状冷却区間１１内で６００℃（巻取り温度）に冷却され、アンダーフロアー巻取り装置１２により束に巻取られる。
図面には個々の方法段階にとって適している温度領域を示した。第一の変形と第二の変形の間の時間間隔Ｉは第一の再結晶相に使用される。その際、温度ＴはＴR −温度よりも高い。
【００２０】
第二の変形と第三の変形の間の時間間隔ＩＩは第二の再結晶相に使用される。その際、温度Ｔは同様にＴR −温度よりも高い。
第三の変形から最後の変形までの時間間隔ＩＩＩはＴR 温度とＡｒ3 −温度間の温度Ｔによるオーステナイトの硬化に使用される。
冷却が行われる最後の変形後の時間間隔ＩＶはオーステナイトの多形変態に使用される。この場合、温度ＴはＡｒ3 −温度とＢS −温度間にある。
【００２１】
上記の発明の実施の態様において掲げたパラメータはある定まった鋼材に関しての可能なパラメータであり、この場合他のパラメータ、例えばロール直径、圧延速度、ロールスタンド相互間の間隔が一緒に考慮され、これにより熱力学的な変形による最適な組織調整が達せられる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、ＣＰＳ−設備によりＣＰＳ−スラブの圧延の際に組織生成の特殊性とこれにより導出される材料特性を、中間冷却とこれに続く再加熱を適用することなく、直接圧延により利用することが可能となる。従って、本発明によりＣＰＳ−設備により、鋳造より圧延までの一貫した従来以上の経済的な鋼材圧延作業が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図面はＣＰＳ−設備を示しており、このＣＰＳ−設備において高硬度構造用鋼材である約６ｍｍの厚みの幅広ホットストリップが熱機械的な圧延により造られる。
【符号の説明】
１  鋳造設備
２  切断装置
３  均熱炉
４  第一のロールスタンド
５  第二のロールスタンド
６  第三のロールスタンド
７  第四のロールスタンド
８  第五のロールスタンド
９  第六のロールスタンド
１０  第７のロールスタンド
１１  層状冷却区間
１２  アンダーフロア巻取り装置
１３  薄スラブ
【図１】
0004208101.tif 000002