特許 5842732 鋼片の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5842732

(24)【登録日】2015年11月27日

(45)【発行日】2016年1月13日

(54)【発明の名称】鋼片の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21B 1/02 20060101AFI20151217BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20151217BHJP

   C22C 38/12 20060101ALI20151217BHJP

   C22C 38/60 20060101ALN20151217BHJP

【ＦＩ】

   B21B1/02 B

   C22C38/00 302A

   C22C38/12

   !C22C38/60

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-113968(P2012-113968)

(22)【出願日】2012年5月18日

(65)【公開番号】特開2013-240800(P2013-240800A)

(43)【公開日】2013年12月5日

【審査請求日】2014年8月11日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104444

【弁理士】

【氏名又は名称】上羽 秀敏

(74)【代理人】

【識別番号】100112715

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100120662

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 桂子

(72)【発明者】

【氏名】辻村 晃介

(72)【発明者】

【氏名】森 章徳

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１５０３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３２２４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１１０９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０９９１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３１７９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０６−５０５５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３０１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１０４４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０９２４０８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボックス孔型を有する一対の分塊ロールを備えた分塊圧延機において、前記ボックス孔型を用いて、素材を１パス当たり０．０３〜０．１２の圧延歪みで圧延して中間鋼片にする分塊圧延工程と、
ダイヤモンド孔型を有する一対の第１ロールと、前記第１ロールの後ろに前記第１ロールと直交して配置され、スクエア孔型を有する一対の第２ロールとを少なくとも備えたＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機において、前記ダイヤモンド孔型を用いて、前記中間鋼片を３０％以下の減面率で圧延するダイヤモンド孔型圧延工程と、
前記スクエア孔型を用いて、ダイヤモンド孔型により圧延された中間鋼片を、３０％以下の減面率で圧延するスクエア孔型圧延工程とを備え、
前記素材は、質量％で、Ｃ：０．８０〜１．００％、Ｓｉ：０．２０〜０．５０％、Ｍｎ：１３．００〜１６．００％、Ｖ：０．１０〜０．１５％及びＮ：０．００７〜０．０４０％を含有する鋳造材であり、
前記ダイヤモンド孔型を用いた圧延及び前記スクエア孔型を用いた圧延をそれぞれ１回のみ実施し、仕上げ温度が９００℃以上になるように圧延して鋼片を製造する、鋼片の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の鋼片の製造方法であって、
前記分塊ロールの表面はさらに、平坦部を備え、
前記分塊圧延工程ではさらに、
前記平坦部を用いて１パス当たり０．０２〜０．０３の圧延歪みで平圧延を実施する工程を含む、鋼片の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼片の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｍｎを多量に含有する高Ｍｎ鋼や、Ｐｂを含有する快削鋼は、割れ感受性が高い。そのため、これらの難加工材を圧延して鋼片を製造する場合、鋼片のコーナ部に割れが発生しやすい。

【0003】

特開平６−３２２４４０号公報（特許文献１）は、難加工材である高Ｍｎ非磁性鋼鋳片の圧延方法を開示する。特許文献１では、連続鋳造中の鋳片の冷却最終下限温度を所定の値Ｔ_Ｌ以上に調整し、かつ、温度Ｔ_Ｌ以上に保持したまま加熱炉に装入する。さらに、熱間圧延における１パス目の圧下歪みを所定の範囲（３〜６％）に調整する。これにより、圧延時の割れ疵の発生を有利に改善できると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−３２２４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、高Ｍｎ非磁性鋼鋳片を温度Ｔ_Ｌ以上に保持したまま加熱炉に装入しなければならない。さらに、熱間圧延における１パス目の圧下歪みのみを制御しても、２パス目以降で割れが発生する場合がある。

【0006】

本発明の目的は、熱間圧延により、コーナ部に割れが発生するのを抑制できる鋼片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】

【0007】

本実施形態による鋼片の製造方法は、分塊圧延工程と、ダイヤモンド孔型圧延工程と、スクエア孔型圧延工程とを備える。分塊圧延工程では、ボックス孔型を有する一対の分塊ロールを備えた分塊圧延機において、ボックス孔型を用いて、素材を１パス当たり０．０３〜０．１２の圧延歪みで圧延する。ダイヤモンド孔型を有する一対の第１ロールと、第１ロールの後ろに第１ロールと直交して配置され、スクエア孔型を有する一対の第２ロールとを少なくとも備えたＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機において、ダイヤモンド孔型圧延工程では、ダイヤモンド孔型を用いて、分塊圧延された中間鋼片を３０％以下の減面率で圧延し、スクエア孔型圧延工程では、スクエア孔型を用いて、ダイヤモンド孔型により圧延された中間鋼片を、３０％以下の減面率で圧延する。ダイヤモンド孔型を用いた圧延及びスクエア孔型を用いた圧延は、それぞれ１回のみ実施し、仕上げ温度が９００℃以上になるように圧延して、鋼片を製造する。

【0008】

この場合、熱間圧延により、製造された鋼片のコーナ部に割れが発生するのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施の形態による鋼片の製造設備のレイアウト図である。

【図2】図２は、図１中の分塊圧延機が備える一対の分塊ロールの正面図である。

【図3】図３は、図１中のＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機が備える一対の垂直ロールの正面図である。

【図4】図４は、図１中のＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機が備える一対の水平ロールの正面図である。

【図5】図５は、本実施の形態による鋼片の製造方法を示すフロー図である。

【図6】図６は、高Ｍｎ非磁性鋼のグリーブル試験で得られた絞りと試験温度との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。

【0011】

［鋼片の製造設備］
図１は、本実施形態による鋼片の製造方法を実施するための製造設備のレイアウト図である。図１を参照して、製造設備は、加熱炉１と、分塊圧延機２と、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３とを備える。各設備１〜３の間には、搬送設備１０が配置される。搬送設備１０はたとえば、搬送ローラ等である。

【0012】

［加熱炉１］
加熱炉１は、素材を所定の温度に加熱する。加熱炉１は、ウォーキングビーム式の連続加熱炉であってもよいし、ロータリーハース式の連続加熱炉であってもよい。また、ソーキングピット等の均熱炉であってもよい。

【0013】

素材はたとえば、鋳造材である。鋳造材は、連続鋳造法により製造される鋳片であってもよいし、造塊法により製造される鋼塊（インゴット）であってもよい。

【0014】

［分塊圧延機２］
分塊圧延機２は、二重可逆式である。分塊圧延機２は、一対の分塊ロールと、一対のマニプレータとを備える。図２は、一対の分塊ロールの互いに対向する表面近傍の正面図である。図２を参照して、一対の分塊ロール２Ｕ及び２Ｌは、上下に配置され、各々のロールの軸方向は水平方向を向く。

【0015】

分塊ロール２Ｕ及び２Ｌは、溝孔型２１及び２３と、平坦部２２とを備える。分塊ロール２Ｕ及び２Ｌはそれぞれ、同じ形状の溝孔型２１及び２３を備える。

【0016】

溝孔型２１の縦断面形状（分塊ロール２Ｕ又は２Ｌのロール軸を含む断面での形状）は台形状であり、溝底２１Ｂと、一対のフランジ２１Ｆとを有する。フランジ２１Ｆはそれぞれ、溝底２１Ｂの端とロール表面２４との間に配置される。溝孔型２１の幅は、溝底２１Ｂからロール表面２４に向かって大きくなる。したがって、溝孔型２１において、表面２４側の幅２１Ｗが最も広く、溝底２１Ｂの幅が最も狭い。

【0017】

分塊ロール２Ｕの溝孔型２１と、分塊ロール２Ｌの溝孔型２１とは、互いに対向して配置され、ボックス孔型２１０を形成する。

【0018】

溝孔型２３は、溝孔型２１と同様に台形状であり、溝底２３Ｂと、一対のフランジ２３Ｆとを有する。溝孔型２３は、溝孔型２１よりも幅が広い。分塊ロール２Ｕ及び２Ｌの一対の溝孔型２３はボックス孔型２３０を形成する。ボックス孔型２３０は、圧延時に、素材をボックス孔型２１０よりも大きな断面形状に圧延する。

【0019】

分塊ロール２Ｕ及び２Ｌの一対の平坦部２２の断面形状は直線状であり、互いに平行する。平坦部２２は、溝孔型２１及び２３よりも広い幅を有する。平坦部２２は原則として、溝孔型２１及び２３に入らない断面形状を持つ素材を平圧延（フラット圧延）するときに使用される。

【0020】

図２では、平坦部２２は、ロール表面２４と同一の面である。しかしながら、平坦部２２は、ロール表面２４と異なる深さにしてもよい。つまり、平坦部２２は、ロール表面２４を所定位置まで研削して形成されてもよい。

【0021】

一対のマニプレータは、分塊圧延機２の入り側に、パスラインに平行に配置される。マニプレータは、圧延中の素材に対してガイドの役割を果たす。マニプレータはさらに、キッカーを備える。キッカーにより、圧延を行った後、素材を、素材の軸廻りに９０°回転させることができる。これにより、分塊圧延機２で素材に対して互いに直交する２方向からの圧延が可能となる。

【0022】

分塊圧延機２は、分塊ロール２Ｕ及び２Ｌを順方向に回転して、分塊圧延機２の入り側に配置された素材を、分塊圧延機２の入り側から出側に進行させながら圧延する。以下、この圧延を順圧延という。分塊圧延機２はさらに、分塊ロール２Ｕ及び２Ｌを逆回転させることにより、分塊圧延機２の出側の素材を、分塊圧延機２の出側から入り側方向に進行させながら圧延する。以下、この圧延を逆圧延という。要するに、分塊圧延機２は、素材を、分塊圧延機２を挟んで往復させながら（順圧延及び逆圧延を繰り返しながら）、所定の断面形状の中間鋼片を製造する。

【0023】

分塊圧延機２はさらに、分塊ロール２Ｕ及び２Ｌの出側にも、一対のマニプレータを備えてもよい。

【0024】

分塊圧延機２による圧延（分塊圧延）において、順圧延又は逆圧延の１回当たりの圧延を、「１パス」という。たとえば、「５パス」であれば、順圧延が３回、逆圧延が２回実施されたことになる。

【0025】

図示していないが、各溝孔型２１のフランジ２１Ｆとロール表面２４との境界部分は、丸みを帯びていてもよい。また、溝底２１Ｂとフランジ２１Ｆとの境界部分も、丸みを帯びていてよい。溝孔型２３についても同様である。

【0026】

図２では、分塊ロール２Ｕ及び２Ｌに形成されたボックス孔型は２つである。しかしながら、ボックス孔型は３以上形成されてもよいし、１つでもよい。

【0027】

［Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３］
Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３は、少なくとも１つの垂直スタンドと、少なくとも１つの水平スタンドとを備える。本実施形態では、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３は、複数の垂直スタンドと、複数の水平スタンドとを備える。垂直スタンド及び水平スタンドは、一列に配列され、垂直スタンド及び水平スタンドは、交互に配置される。本実施形態では、垂直スタンドの後ろに水平スタンドが配置される。つまり、垂直スタンド、水平スタンドの順に順次配置される。

【0028】

Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３は、ダイヤモンド孔型及びスクエア孔型を備える。具体的には、垂直スタンドは、図３に示すように、ロール軸が上下方向に延びる一対の垂直ロール３０を備える。一対の垂直ロール３０は、パスラインＰを挟んで配置される。各垂直ロール３０は、二辺がなす角度が鈍角の二等辺三角形状の断面形状である溝孔型３１を備える。一対の溝孔型３１は互いに対向して配置され、ダイヤモンド孔型（菱孔型）３１０を形成する。

【0029】

水平スタンドは、図４に示すように、ロール軸が水平方向に延びる一対の水平ロール３２を備える。水平ロール３２は、垂直ロール３０の後ろに配置され、垂直ロール３０と直交する。つまり、正面視において、水平ロール３２の軸と垂直ロール３０の軸とのなす角は直角である。ここでいう「直交」及び「直角」とは、厳密な９０°のみに限定されず、実質的にダイヤモンド孔型圧延及びスクエア孔型圧延を実施できる範囲の角度で交差すればよい。

【0030】

一対の水平ロール３２は、パスラインＰを挟んで配置される。各水平ロール３２には、断面形状が直角二等辺三角形状の溝孔型３３を備える。一対の溝孔型３３は互いに対向して配置され、スクエア孔型３３０を形成する。

【0031】

図３及び図４には図示していないが、溝孔型３１及び溝孔型３３では、そのフランジ部及び溝底（谷底）が丸みを帯びていてもよい。

【0032】

また、上述の説明では、ダイヤモンド孔型３１０が垂直ロール３０に形成され、スクエア孔型３３０が水平ロール３２に形成される。しかしながら、ダイヤモンド孔型３１０が水平ロール３２に形成され、スクエア孔型３３０が垂直ロール３０に形成されてもよい。この場合、水平ロール３２がＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機３の先頭に配置され、その後ろに、垂直ロール３０が配置される。つまり、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３では、ダイヤモンド孔型３１０で初めに圧延し、次に、スクエア孔型３３０で圧延する。

【0033】

［鋼片の製造方法］
本実施形態による鋼片の製造方法は、図１に示す設備１〜３を用いて実施する。本実施形態による鋼片の製造方法では、圧延中の被圧延材のコーナ部に掛かる引張応力を抑制することにより、被圧延材のコーナ部に割れが発生するのを抑制する。

【0034】

分塊ロール２Ｕ、２Ｌにおけるボックス孔型２１０及び２３０を用いた圧延は、圧延中の被圧延材のコーナ部に掛かる引張応力を抑える。なぜなら、ボックス孔型２１０及び２３０では、溝底とフランジとの境界部分で被圧延材のコーナ部が拘束され、コーナ部のメタルフローが制限されるためである。したがって、本実施形態では、ボックス孔型２１０及び２３０を用いて、鋼片の最終形状に近いサイズの中間鋼片を製造する。

【0035】

ボックス孔型２１０及び２３０は、上述のとおり、台形状の溝孔型２１又は２３により形成される。そのため、ボックス孔型２１０及び２３０では、矩形状（正方形状）の横断面を有する鋼片を製造することが困難である。

【0036】

矩形状の鋼片を製造するには、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３のダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０を用いた孔型圧延を実施するのが好ましい。しかしながら、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０を用いた孔型圧延では、圧延中の被圧延材のコーナ部のうち、ロールギャップ部３１１及び３３１（図３及び図４参照）に位置するコーナ部が溝孔型３１及び３３に拘束されない。そのため、これらのコーナ部のメタルフローは大きくなり、引張応力が大きくなる。したがって、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０では、ボックス孔型２１０及び２３０と比較して、被圧延材のコーナ部が割れやすい。

【0037】

そこで、本実施形態では、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０での圧延回数（パス回数）をなるべく低く抑える。具体的には、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０での孔型圧延をそれぞれ１回のみ実施する。これにより、矩形状の横断面を有する鋼片のコーナ部に割れが発生するのを抑制する。

【0038】

本実施形態の鋼片の製造方法によれば、グリーブル試験において、絞りＲＡが８２．５％以上を確保できる温度範囲が３５０℃しか存在しない難加工素材であっても、製造された鋼片のコーナ部に割れが発生するのを抑制することができる。

【0039】

以下、上述の製造方法の詳細を説明する。図５は、本実施形態による鋼片の製造方法のフロー図である。図５を参照して、本製造方法は、加熱工程（ステップＳ１）、分塊圧延工程（Ｓ２）及び鋼片圧延工程（Ｓ３）を含む。

【0040】

［加熱工程（Ｓ１）］
加熱工程では、素材を加熱炉１で加熱する。素材は、たとえば、難加工な鋳造材であり、たとえば、高Ｍｎ非磁性鋼である。高Ｍｎ非磁性鋼はたとえば、質量％で、Ｃ：０．８０〜１．００％、Ｓｉ：０．２０〜０．５０％、Ｍｎ：１３．００〜１６．００％、Ｖ：０．１０〜０．１５％、Ｎ：０．００７〜０．０４０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物である。高Ｍｎ非磁性鋼はさらに、上述した元素の他に、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．２０％以下、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｐｂ：０．０２０％以下等を含有してもよい。

【0041】

図６は、上述の化学組成を有する高Ｍｎ非磁性鋼のグリーブル試験で得られた絞りと試験温度との関係を示す図である。図６を参照して、高Ｍｎ非磁性鋼の場合、９００℃での絞りＲＡは、８４％程度であり、熱間圧延可能な下限値である８２．５％に近い。要するに、高Ｍｎ非磁性鋼は、難加工素材である。

【0042】

素材は、高Ｍｎ非磁性鋼に限定されない。絞りＲＡが８２．５％以上であれば、本実施形態の製造方法により、コーナ部の割れが抑制された鋼片を製造することができる。

【0043】

上述の素材を、加熱炉１に装入し、加熱する。素材が鋳片である場合、素材を連続式加熱炉又は均熱炉に装入する。素材が鋼塊である場合、素材を均熱炉に装入する。

【0044】

加熱炉１での加熱温度が低すぎれば、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３での仕上げ温度が９００℃未満になりやすい。そのため、圧延中の熱間延性が低くなり、鋼片のコーナ部に割れが発生しやすい。一方、加熱温度が高すぎれば、鋼片に脆化割れが発生しやすくなる。したがって、加熱炉１での好ましい加熱温度は、１１００〜１２００℃である。

【0045】

［分塊圧延工程（Ｓ２）］
加熱炉１により加熱された素材に対して、分塊圧延機２を用いた圧延（分塊圧延）を実施する。

【0046】

分塊圧延では、なるべく、ボックス孔型２１０及び２３０を用いて素材を圧延する。上述のとおり、ボックス孔型２１０及び２３０は、他の孔型３１０、３３０及び平坦部２２と比較して、被圧延材のコーナ部のメタルフローを小さく抑えることができる。そのため、圧延中の被圧延材コーナ部に掛かる引張応力は低く、コーナ部に割れが発生するのを抑制できる。

【0047】

たとえば、横断面形状が３００〜５００ｍｍ×３００〜５００ｍｍの略矩形状の素材を圧延する場合、ボックス孔型２１０及び２３０を用いて、複数回のパスで圧延し、横断形状が１８０〜２００ｍｍ×１８０〜２００ｍｍの中間鋼片を製造する。

【0048】

このとき、分塊圧延機２はたとえば、素材を一往復（順圧延及び逆圧延）するごとに、キッカーにより９０°回転して、さらに圧延を継続する。キッカーにより素材を回転することで、直交する２方向から素材を圧延することができる。

【0049】

分塊圧延機２による圧延では、初めに、サイズの大きいボックス孔型２３０を用いて圧延する。ボックス孔型２３０で圧延した結果、圧延後の素材の厚さが、ボックス孔型２１０の最大幅２１Ｗ未満になったとき、素材を９０°回転して、ボックス孔型２１０を用いて圧延を継続する。

【0050】

以上の分塊圧延工程においては、ボックス孔型１パス当たりの圧延歪みを０．０３〜０．１２に制限する。ここで、圧延歪みは、真歪みであり、次の式（１）で定義される。
圧延歪み＝ｌｎ（圧延前の被圧延材の断面積／圧延後の被圧延材の断面積） （１）

【0051】

圧延歪みが大きすぎれば、ボックス孔型を用いて圧延しても、被圧延材のコーナ部に、軸方向の引張応力が過剰に掛かり、割れやすくなる。一方、圧延歪みが小さすぎれば、所定の形状の中間鋼片を製造するためにパス回数が過剰に増え、圧延中の被圧延材温度が低下する。そのため、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３での仕上げ温度が９００℃未満になり、鋼片のコーナ部に割れが発生しやすくなる。

【0052】

上述のとおり、ボックス孔型を用いた圧延において、１パス当たりの圧延歪みが０．０３〜０．１２であれば、コーナ部に割れが発生するのを抑制することができる。

【0053】

［平圧延を実施する場合］
分塊圧延前の素材の断面形状が大きく、素材幅がボックス孔型２３０の最大幅２３Ｗ（図２参照）よりも大きい場合もある。この場合、素材の厚さが最大幅２３Ｗ未満になるまで、平坦部２２を用いて平圧延を実施してもよい。

【0054】

平圧延では、被圧延材のコーナ部が孔型に拘束されない。そのため、コーナ部に掛かる引張応力は、ボックス孔型を用いた圧延の場合よりも大きくなる。したがって、平圧延を実施する場合、１パス当たりの圧延歪みは、ボックス圧延時よりも低く制限される。具体的には、平圧延時では、１パス当たりの圧延歪みを０．０２〜０．０３に制限する。

【0055】

［鋼片圧延工程（Ｓ３）］
分塊圧延工程により製造された中間鋼片をＶ−Ｈ式連続鋼片圧延機３を用いて圧延し、鋼片を製造する。Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３では、２つのスタンド（先頭の垂直スタンド及びその後ろに配置された水平スタンド）で圧延を実施する。つまり、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３の２つのスタンド以外の他のスタンドでは圧延を実施しない。

【0056】

Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３でダイヤモンド孔型及びスクエア孔型を用いて圧延する場合、分塊圧延機２におけるボックス孔型２１０及び２３０と比較して、１パス（一対のロールでの１回圧延）当たりの減面率を大きくすることができる。しかしながら、減面率を大きくすることができる反面、コーナ部のメタルフローは大きくなる。特に、圧延中にロールギャップ部３１１及び３３１（図３及び図４参照）に位置する中間鋼片のコーナ部は、溝孔型３１及び３３に拘束されないため、これらのコーナ部では大きな引張応力が掛かる。したがって、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０では、ボックス孔型２１０及び２３０と比較して、被圧延材のコーナ部が割れやすい。

【0057】

したがって、本実施形態では、分塊圧延機２により、鋼片の最終形状に近い断面形状まで圧延を実施し、最後に鋼片の形状を整えることを目的に、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０をそれぞれ１回ずつ使用して、中間鋼片を最終形状の鋼片まで圧延する。ダイヤモンド孔型を２回以上使用したり、又はスクエア孔型を２回以上使用したりする場合、中間鋼片にスタンド間で作用する引張応力が働きやすくなり、コーナ部に割れが発生しやすくなる。したがって、本実施形態では、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０をそれぞれ１回ずつ使用する。

【0058】

ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０の各孔型での１パス当たりの減面率は、３０％以下に制限する。ここで、減面率（％）は、次の式（２）で定義される。
減面率（％）＝｛（圧延前の被圧延材の断面積−圧延後の被圧延材の断面積）／圧延前の被圧延材の断面積｝×１００ （２）

【0059】

減面率が３０％を超えると、圧延中の中間鋼片のコーナ部に、軸方向の引張応力が過剰に掛かり、割れやすくなる。したがって、１パス当たりの減面率は３０％以下である。

【0060】

さらに、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３での鋼片の仕上げ温度は、９００℃以上である。ここで、「仕上げ温度」は次のとおり定義される。Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３のうち、圧延に使用した最後尾のスタンド（本実施形態では、圧延に使用したスクエア孔型３３０を有する水平スタンド）の出側直後の鋼片温度を、仕上げ温度と定義する。

【0061】

仕上げ温度が低すぎれば、鋼片圧延中の中間鋼片の熱間延性が低くなりすぎる。そのため、圧延中の中間鋼片のコーナ部に割れが発生しやすくなる。仕上げ温度が９００℃以上であり、かつ、上述の他の諸条件を満たせば、製造される鋼片に割れが発生しにくい。

【0062】

以上の工程により、本実施形態による鋼片は製造される。

【0063】

本実施形態による鋼片の製造方法は、上述のとおり、被圧延材のコーナ部のメタルフローを極力抑えることができ、コーナ部に過剰な引張応力が掛かるのを抑えることができる。そのため、鋼片のコーナ部の割れ発生を抑制することができる。

【実施例】

【0064】

高Ｍｎ非磁性鋼を用いて、表１に示す製造条件１〜７で鋼片を製造した。

【0065】

【表1】

【0066】

具体的には、３００ｍｍ×４００ｍｍの鋳片を準備した。鋳片は高Ｍｎ非磁性鋼からなり、具体的には、質量％で、Ｃ：０．８６％、Ｓｉ：０．３０％、Ｍｎ：１３．９４％、Ｐ：０．０１１％、Ｓ：０．００６％、Ｃｕ：０．０１％、Ｎｉ：０．０２％、Ｃｒ：０．０１％、Ｍｏ：０．０１％、Ｖ：０．１１％、Ａｌ：０．０１０％、Ｎ：０．０１５％を含有した。Ｐ、Ｓ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏは不純物であり、Ａｌは脱酸材として添加したものである。

【0067】

素材を加熱炉に装入し、表１に示す加熱温度で加熱した。続いて、分塊圧延及び鋼片圧延を実施した。製造条件１〜７のいずれの製造条件においても、分塊圧延工程において平圧延を２パス実施し、ボックス孔型２１０及び２３０を用いた圧延を、製造条件１〜６については１５パス、製造条件７については１９パス実施して中間鋼片を製造した。平圧延及びボックス孔型による圧延での１パス当たりの圧延歪みの上限及び下限は、表１に示す通りであった。

【0068】

分塊圧延後、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３を用いて、鋼片圧延を実施し、１８０ｍｍ×１８０ｍｍの正方形状の横断面積を有する鋼片を製造した。このとき、製造条件１〜４、６及び７では、２つのスタンドのみを使用した。つまり、ダイヤモンド孔型３１０での圧延を１パス実施し、その後、スクエア孔型３３０での圧延を１パス実施した。

【0069】

一方、製造条件５では、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３の４つのスタンドを使用した。つまり、ダイヤモンド孔型３１０による圧延、スクエア孔型３３０による圧延、ダイヤモンド孔型３１０による圧延、スクエア孔型３３０による圧延の順に、連続して圧延を実施した。各製造条件の圧延時において、仕上げ温度を測定した。

【0070】

各製造条件ごとに、３０本の鋼片を製造した。各鋼片のコーナ部を目視観察し、割れの有無を確認し、カウントした。カウントした割れ総数及び鋼片本数（３０本）に基づいて、鋼片１本当たりの疵発生個数（個／本）を算出した。

【0071】

［試験結果］
試験結果を表１に示す。製造条件１及び２では、分塊圧延工程における平圧延及びボックス孔型２１０及び２３０を用いた圧延での圧延歪みが適切であり、ダイヤモンド孔型３１０及びスクエア孔型３３０を用いたパス回数及び減面率も適切であった。さらに、仕上げ温度も適切であった。そのため、鋼片のコーナ部に疵が発生しなかった。

【0072】

一方、製造条件３では、平圧延での圧延歪みが大きかった。そのため、鋼片のコーナ部に疵が発生した。製造条件４では、ボックス孔型２１０及び２３０を用いた圧延での圧延歪みが大きかった。そのため、鋼片のコーナ部に疵が発生した。

【0073】

製造条件５では、分塊圧延工程での圧延歪みは適切であった。しかしながら、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３において、４つスタンドを用いた連続圧延を実施した。そのため、鋼片のコーナ部に疵が発生した。

【0074】

製造条件６では、分塊圧延工程での圧延歪みは適切であった。しかしながら、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３において、ダイヤモンド孔型３１０を用いた圧延での減面率が大きかった。そのため、鋼片のコーナ部に疵が発生した。

【0075】

製造条件７では、分塊圧延工程での圧延歪みは適切であり、Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機３での減面率も適切であった。しかしながら、仕上げ温度が９００℃未満であった。そのため、鋼片のコーナ部に割れが発生した。分塊圧延のパス数が多かった（１９パス）ため、仕上げ温度が低下し、その結果、鋼片のコーナ部に割れが発生したと推定される。

【0076】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0077】

１ 加熱炉
２ 分塊圧延機
２Ｌ、２Ｕ 分塊ロール
３ Ｖ−Ｈ式連続鋼片圧延機
２２ 平坦部
２１０，２３０ ボックス孔型
３１０ ダイヤモンド孔型
３３０ スクエア孔型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】