特許 6597321 Ｈ形鋼の製造方法及びＨ形鋼製品

(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】6597321

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】Ｈ形鋼の製造方法及びＨ形鋼製品

(51)【国際特許分類】

   B21B 1/088 20060101AFI20191021BHJP

   B21B 1/08 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   B21B1/088 Z

   B21B1/08 A

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-2083(P2016-2083)

(22)【出願日】2016年1月7日

(65)【公開番号】特開2017-121655(P2017-121655A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2018年9月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(72)【発明者】

【氏名】山下 浩

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１８８５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６４００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５８５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０９１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３６５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６３４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４７６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７２０９８９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ １／００−１１／００

Ｂ２１Ｂ ４７／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
矩形断面素材である被圧延材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する４以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れる突起部が形成され、
前記第２孔型における造形では、前記第１孔型において形成された割り込みの深さを深くする造形が行われ、
前記第１孔型及び第２孔型に形成される突起部の先端部角度は２５°以上５０°未満であり、
前記複数の孔型のうち第３孔型以降では前記割り込みによって成形された分割部位を順次折り曲げる工程が行われ、
当該折り曲げる工程が行われる前記第３孔型以降の各孔型に形成される突起部の先端部角度は、その直前の孔型に形成される突起部の先端部角度よりも広角であり、
前記第２孔型には、被圧延材の左右側面に当接し、当該被圧延材を左右から拘束する孔型側面が設けられ、
前記第２孔型での造形は、被圧延材の端面の一部又は全部と孔型周面とが接触した状態で行われることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。

【請求項2】

前記第２孔型は、当該第２孔型に形成される突起部の高さが異なる２以上の孔型から構成される孔型群であり、
被圧延材を左右から拘束する孔型側面は、当該孔型群の最終孔型に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。

【請求項3】

前記第１孔型に形成される突起部の先端角度と、前記第２孔型に形成される突起部の先端角度が等しいことを特徴とする、請求項１又は２に記載のＨ形鋼の製造方法。

【請求項4】

前記複数の孔型のうち第３孔型以降では少なくとも１パス以上の造形において被圧延材の端面と孔型周面とが接触した状態で圧下が行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。

【請求項5】

前記第１孔型と前記第２孔型は、同一圧延機の孔型ロールに隣接して刻設されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法及びＨ形鋼製品に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｈ形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブやブルーム等の素材を粗圧延機によって粗形材（所謂ドッグボーン形状の被圧延材）に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってＨ形鋼製品が造形される。

【0003】

このようなＨ形鋼の製造方法において、矩形断面であるスラブ素材から所謂ドッグボーン形状の粗形材を造形する際には、粗圧延工程の第１の孔型においてスラブ端面に割り込みを入れた後、第２以降の孔型において当該割り込みを割広げる、又は、割り込み深さを深くさせエッジング圧延を行い、それ以降の孔型にてスラブ端面の割り込みを消去する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

【0004】

また、例えば特許文献２には、スラブ端面に割り込みを入れ当該割り込みを順次深くし、その後ボックス孔型において押し拡げ、Ｈ形鋼のフランジ相当部を形成させる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−８８５０１号公報

【特許文献2】特開昭６０−２１１０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、構造物等の大型化に伴い大型のＨ形鋼製品の製造が望まれている。特にＨ形鋼の強度・剛性に大きく寄与するフランジを従来に比べて広幅化した製品が望まれている。フランジが広幅化されたＨ形鋼製品を製造するためには、粗圧延工程における造形から従来に比べフランジ幅の大きな被圧延材を造形する必要がある。

【0007】

しかしながら、例えば上記特許文献１に開示されている技術では、スラブ等の素材の端面（スラブ端面）に割り込みを入れ、当該端面をエッジングし、その幅拡がりを利用して粗圧延を行う方法において、フランジの広幅化に限界がある。即ち、従来の粗圧延方法においてフランジの広幅化を図るためにはウェッジ設計（割り込み角度の設計）、圧下調整、潤滑調整といった技術により幅拡がりの向上が図られるが、いずれの方法もフランジ幅に大幅に寄与するものではないため、エッジング量に対するフランジ幅の拡がり量の比率を示す幅拡がり率は、エッジングの初期段階の効率が最も高い条件でも０．８程度であり、同一孔型でエッジングを繰り返す条件では、フランジ幅の拡がり量が大きくなるにつれて低下し、最終的には０．５程度になることが知られている。また、スラブ等の素材自体を大型化し、エッジング量を大きくすることも考えられるが、粗圧延機の設備規模や圧下量等には装置限界があるため十分な製品フランジの広幅化が実現されないといった事情がある。

【0008】

また、例えば特許文献２に開示されている技術では、割り込みを入れたスラブ等の素材に対して、特に割り込み形状の変遷等を経ずに、即座に底面がフラット形状のボックス孔型によってエッジング圧延を行い、フランジ相当部を造形しており、このような方法では被圧延材の形状を急激に変化させることに伴う形状不良が生じやすい。特に、このような造形における被圧延材の形状変化は、被圧延材とロールとの接触部の力と、被圧延材の曲げ剛性との関係によって定まるものであり、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼を製造する場合には形状不良がより生じやすいといった問題がある。

【0009】

また、近年、製造効率化の観点から、溶接によって製造されるＨ形鋼に代わるものとして、スラブ等の素材から一体的な圧延造形によってＨ形鋼を製造する技術が創案されているが、溶接を用いた方法では寸法精度が極めて高いＨ形鋼が製造されるのに対し、スラブ等の素材を一体的に圧延造形する技術においては、製造されるＨ形鋼の更なる寸法精度の向上が求められているといった事情がある。

【0010】

上記事情に鑑み、本発明の目的は、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能なＨ形鋼の製造技術を提供することにある。

【0011】

更に本発明は、粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げる際に、素材厚み（スラブ厚）が比較的薄い場合に特に問題となる、フランジ部厚みの左右非対称性や、フランジ部厚みの不均一性といった形状不良の発生を抑制させて寸法精度の向上を図り、圧延の安定化を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、矩形断面素材である被圧延材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する４以上の複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、前記複数の孔型のうち第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れる突起部が形成され、前記第２孔型における造形では、前記第１孔型において形成された割り込みの深さを深くする造形が行われ、前記第１孔型及び第２孔型に形成される突起部の先端部角度は２５°以上５０°未満であり、前記複数の孔型のうち第３孔型以降では前記割り込みによって成形された分割部位を順次折り曲げる工程が行われ、当該折り曲げる工程が行われる前記第３孔型以降の各孔型に形成される突起部の先端部角度は、その直前の孔型に形成される突起部の先端部角度よりも広角であり、前記第２孔型には、被圧延材の左右側面に当接し、当該被圧延材を左右から拘束する孔型側面が設けられ、前記第２孔型での造形は、被圧延材の端面の一部又は全部と孔型周面とが接触した状態で行われることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。

【0014】

前記第２孔型は、当該第２孔型に形成される突起部の高さが異なる２以上の孔型から構成される孔型群であり、被圧延材を左右から拘束する孔型側面は、当該孔型群の最終孔型に設けられても良い。

【0015】

前記第１孔型に形成される突起部の先端角度と、前記第２孔型に形成される突起部の先端角度が等しくても良い。

【0016】

前記複数の孔型のうち第３孔型以降では少なくとも１パス以上の造形において被圧延材の端面と孔型周面とが接触した状態で圧下が行われても良い。

【0017】

前記第１孔型と前記第２孔型は、同一圧延機の孔型ロールに隣接して刻設されても良い。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能となる。更には、このような造形技術で問題となるフランジ部厚みの左右非対称性や、フランジ部厚みの不均一性といった形状不良の発生を抑制させて寸法精度の向上を図り、圧延の安定化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】Ｈ形鋼の製造ラインについての概略説明図である。

【図2】第１孔型の概略説明図である。

【図3】第２孔型の概略説明図である。

【図4】第３孔型の概略説明図である。

【図5】第４孔型の概略説明図である。

【図6】改良された構成を有する第２孔型の概略説明図である。

【図7】改良された第２孔型において被圧延材の上下端部と孔型上面及び孔型底面とが接触している場合の圧延造形の様子を示す説明図である。

【図8】第２孔型を寸法形状の異なる２種類の孔型で構成した場合の説明図である。

【図9】本発明の比較例に係るグラフである。

【図10】本発明の実施例に係るグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0022】

図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１を含むＨ形鋼の製造ラインＴについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＴには上流側から順に、加熱炉２、サイジングミル３、粗圧延機４、中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機５に近接してエッジャー圧延機９が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインＴにおける鋼材を、総称して「被圧延材Ａ」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。

【0023】

図１に示すように、製造ラインＴでは、加熱炉２から抽出された例えばスラブ１１である矩形断面素材（後の被圧延材Ａ）がサイジングミル３ならびに粗圧延機４において粗圧延される。次いで、中間ユニバーサル圧延機５において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機９によって被圧延材の端部等（フランジ対応部１２）に対して圧下が施される。通常の場合、サイジングミル３及び粗圧延機４のロールには、エッジング孔型及びウェブ部分を減厚し、フランジ部分の形状を成形するいわゆる平造形孔型が刻設されており、これらを経由して複数パスのリバース圧延でＨ形粗形材１３が造形され、該Ｈ形粗形材１３を前記中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。

【0024】

ここで、加熱炉２から抽出されるスラブ１１のスラブ幅Ｔは、例えば、２４０ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内である。これは、一般的なＨ形鋼製品を製造する際に用いられるスラブ寸法である。

【0025】

次に、以下では図１に示したサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。なお、サイジングミル３を配置しないミルレイアウト（圧延機列構成）で本プロセスを行う場合、粗圧延機４には、以下に説明する第１孔型〜第４孔型に加え、それら孔型にて造形された被圧延材Ａをいわゆるドッグボーン形状のＨ形粗形材１３とする孔型（いわゆる平造形孔型）が更に設けられているが、この孔型は従来より既知のものであるため本明細書での図示・説明は省略する。また、製造ラインＴにおける加熱炉２や中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８、エッジャー圧延機９等は、従来よりＨ形鋼の製造に用いられている一般的な装置であり、その装置構成等は既知であるため本明細書では説明を省略する。

【0026】

図２〜図５は粗圧延工程を行うサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型についての概略説明図である。ここで、説明する第１孔型〜第４孔型は、例えばサイジングミル３に全て刻設されても良く、サイジングミル３及び粗圧延機４に第１孔型〜第４孔型の４つの孔型が分けて刻設されても良い。即ち、第１孔型〜第４孔型はサイジングミル３及び粗圧延機４の両方に亘って刻設されても良く、どちらか一方の圧延機に刻設されても良い。通常のＨ形鋼の製造における粗圧延工程では、これら各孔型において１又は複数パスでの造形が行われる。

【0027】

また、本実施の形態では刻設される孔型が４つの場合を例示して説明するが、その孔型数についても、必ずしも４孔型である必要はなく、４以上の複数の孔型数であっても良い。即ち、Ｈ形粗形材１３を造形するために好適な孔型構成であれば良い。なお、図２〜図５では、各孔型における造形時の被圧延材Ａの概略最終パス形状を破線にて図示している。

【0028】

図２は第１孔型Ｋ１の概略説明図である。第１孔型Ｋ１は、一対の水平ロールである上孔型ロール２０と下孔型ロール２１に刻設され、これら上孔型ロール２０と下孔型ロール２１のロール隙において被圧延材Ａが圧下・造形される。また、上孔型ロール２０の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２５が形成されている。更に、下孔型ロール２１の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２６が形成されている。これら突起部２５、２６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部２５と突起部２６とでそれぞれ等しく構成されている。突起部２５、２６の高さ（突出長さ）をｈ１とし、先端部角度をθ１ａとする。

【0029】

この第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される。ここで、突起部２５、２６の先端部角度（ウェッジ角度とも呼称される）θ１ａは例えば２５°以上５０°未満であることが望ましい。

【0030】

ここで、第１孔型Ｋ１の孔型幅は、被圧延材Ａの厚み（即ち、スラブ厚）とほぼ等しいことが好ましい。具体的には、第１孔型Ｋ１に形成された突起部２５、２６の先端部における孔型の幅と、スラブ厚を同一にすることで、被圧延材Ａの左右センタリング性が好適に確保される。また、このような孔型寸法の構成とすることで、図２に示すように、第１孔型Ｋ１での造形時において、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）においては、上記突起部２５、２６及び孔型側面（側壁）の一部が被圧延材Ａと接していて、割り込み２８、２９により４つの要素（部位）に分割されたスラブ上下端部に対して、第１孔型Ｋ１の上面及び底面にて積極的な圧下が行われない方が好ましい。孔型の上面及び底面による圧下は、被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせてしまい、フランジ（後述するフランジ部８０）の生成効率を低下させてしまうからである。即ち、第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される際の突起部２５、２６における圧下量（ウェッジ先端圧下量）は、スラブ上下端部における圧下量（スラブ端面圧下量）よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み２８、２９が形成される。
なお、この第１孔型Ｋ１は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に深さの比較的浅い割り込み（溝）を付与するものであることから、「溝付け孔型」とも呼称される。

【0031】

図３は第２孔型Ｋ２の概略説明図である。第２孔型Ｋ２は、一対の水平ロールである上孔型ロール３０と下孔型ロール３１に刻設される。上孔型ロール３０の周面（即ち、第２孔型Ｋ２の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３５が形成されている。更に、下孔型ロール３１の周面（即ち、第２孔型Ｋ２の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３６が形成されている。これら突起部３５、３６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部３５と突起部３６とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部３５、３６の先端部角度は２５°以上５０°未満のウェッジ角度θ１ｂであることが望ましい。なお、これら突起部３５、３６は本明細書において「ウェッジ部」、「ウェッジ」とも呼称される。

【0032】

ここで、突起部３５、３６のウェッジ角度θ１ｂの好適な数値範囲を２５°以上５０°未満とすべき理由と、それに合わせて上記第１孔型Ｋ１のウェッジ角度θ１ａの数値も好適な数値範囲とする理由について説明する。

【0033】

ウェッジ角度の下限値は通常ロールの強度により決まる。被圧延材Ａがロール（第２孔型Ｋ２では上孔型ロール３０及び下孔型ロール３１、第１孔型Ｋ１では上孔型ロール２０及び下孔型ロール２１）と接触し、その間に受ける熱によりロールが膨張し、被圧延材Ａがロールから離れるとロールが冷却され収縮する。造形中はこれらのサイクルが繰り返されるが、ウェッジ角度が小さすぎると、突起部（第２孔型Ｋ２では突起部３５、３６、第１孔型Ｋ１では突起部２５、２６）の厚みが薄いために被圧延材Ａからの入熱が当該突起部の左右から入りやすくなり、ロールがより高温になり易い。ロールが高温になると熱振れ幅が大きくなるためにヒートクラックが入り、ロール破損に至る恐れがある。このような理由によりウェッジ角度θ１ａ、θ１ｂ共に２５°以上、より好ましくは３０°以上であることが望ましい。

【0034】

一方、ウェッジ角度θ１ａ、θ１ｂが大きくなると、ウェッジ傾斜角が拡大するために、被圧延材Ａに対して圧下方向の圧延力による上下方向への押し下げ力が作用し易く、割り込み形成時にフランジ相当部の内面部において肉引けが生じ、特に第２孔型Ｋ２以降での造形においてフランジの生成効率が低下する。従って、ウェッジ角度θ１ａ、θ１ｂは５０°未満であることが望ましい。
なお、上記第１孔型Ｋ１のウェッジ角度θ１ａは、誘導性を高め、圧延の安定性を担保するためには、後段の第２孔型Ｋ２のウェッジ角度θ１ｂと同じ角度であることが好ましい。

【0035】

また、突起部３５、３６の高さ（突出長さ、ウェッジ高さとも呼称される）ｈ２は、上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さｈ１より高く構成されており、ｈ２＞ｈ１となっている。ここで、上述したように、突起部３５、３６の先端部角度（ウェッジ角度θ１ｂ）は上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の先端部角度と同じ（即ち、θ１ａ＝θ１ｂ）であることが好ましい。これら上孔型ロール３０と下孔型ロール３１のロール隙において、上記第１孔型Ｋ１通材後の被圧延材Ａが更に造形される。

【0036】

ここで、第１孔型Ｋ１に形成される突起部２５、２６の高さｈ１より、第２孔型Ｋ２に形成される突起部３５、３６の高さｈ２の方が高く、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）への侵入長さも同様に第２孔型Ｋ２の方が長くなる。第２孔型Ｋ２での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さは、突起部３５、３６の高さｈ２と同じである。即ち、第１孔型Ｋ１での突起部２５、２６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ１’と、第２孔型Ｋ２での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ２はｈ１’＜ｈ２との関係になっている。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと、突起部３５、３６の傾斜面とのなす角度θｆは、図３に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。

【0037】

図３に示すように、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第２孔型Ｋ２においては、第１孔型Ｋ１において形成された割り込み２８、２９が更に深くなるように造形が行われ、割り込み３８、３９が形成される。なお、ここで形成される割り込み３８、３９の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。

【0038】

また、図３に示す第２孔型Ｋ２での造形は多パスにより行われるが、この多パス造形のうちの少なくとも１パス以上は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第２孔型Ｋ２の上面及び底面）が接触していることが好ましい。但し、全てのパスにおいて接触していることが望ましいのではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔＥが正の値となる（ΔＥ＞０）ことが望ましい。これは、第２孔型Ｋ２での全てのパスにおいて被圧延材Ａの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部（後述するフランジ部８０）が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
一方で、その他のパスにおいては、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において上記突起部３５、３６を除き孔型と被圧延材Ａは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に相当）の生成効率を低下させてしまうからである。

【0039】

即ち、第２孔型Ｋ２での多パス造形においては、必要最小限のパス（例えば最終パスのみ）において被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部を接触させて圧下を行い、その他のパスにおいては積極的な圧下を行わないといったパススケジュールを設定することが好ましい。また、この第２孔型Ｋ２においても、上記第１孔型Ｋ１同様、突起部３５、３６における圧下量（ウェッジ先端圧下量）は、スラブ上下端部における圧下量（スラブ端面圧下量）よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み３８、３９が形成される。
なお、この第２孔型Ｋ２は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを形成させるものであることから、「割り込み孔型」とも呼称される。

【0040】

図４は第３孔型Ｋ３の概略説明図である。第３孔型Ｋ３は、一対の水平ロールである上孔型ロール４０と下孔型ロール４１に刻設される。上孔型ロール４０の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４５が形成されている。更に、下孔型ロール４１の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４６が形成されている。これら突起部４５、４６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部４５と突起部４６とでそれぞれ等しく構成されている。

【0041】

上記突起部４５、４６の先端部角度θ２は、上記角度θ１ｂに比べ広角に構成され、突起部４５、４６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ３は、上記突起部３５、３６の侵入深さｈ２よりも短くなっている（即ち、ｈ３＜ｈ２）。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面４０ａ、４０ｂ及び孔型底面４１ａ、４１ｂと、突起部４５、４６の傾斜面とのなす角度θｆは、図４に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。

【0042】

図４に示すように、第３孔型Ｋ３では、第２孔型Ｋ２通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において形成された割り込み３８、３９が、突起部４５、４６が押し当てられることにより、割り込み４８、４９となる。即ち、第３孔型Ｋ３での造形における最終パスでは、割り込み４８、４９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ２となる。換言すると、第２孔型Ｋ２において割り込み３８、３９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が外側に折り曲げられるような造形が行われる。

【0043】

また、図４に示す第３孔型Ｋ３での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、このうちの少なくとも１パス以上は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第３孔型Ｋ３の上面及び底面）が接触している必要がある。但し、全てのパスにおいて接触していることが望ましいのではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔＥが正の値となる（ΔＥ＞０）ことが望ましい。これは、第３孔型Ｋ３での全てのパスにおいて被圧延材Ａの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部（後述するフランジ部８０）が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
一方で、その他のパスにおいては、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において上記突起部４５、４６を除き孔型と被圧延材Ａは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に相当）の生成効率を低下させてしまうからである。

【0044】

なお、この第３孔型Ｋ３における造形では、被圧延材Ａの上下端部の４箇所の部位に対する曲げ加工が同時に行われる。そのため、４箇所の部位が均一に曲げ加工されないといった事情により通材が不安定になる恐れがあり、１パスでの造形が好ましい。この場合、１パス造形では被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第３孔型Ｋ３の上面及び底面）が接触した状態で造形が行われる。

【0045】

図５は第４孔型Ｋ４の概略説明図である。第４孔型Ｋ４は、一対の水平ロールである上孔型ロール５０と下孔型ロール５１に刻設される。上孔型ロール５０の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５５が形成されている。更に、下孔型ロール５１の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５６が形成されている。これら突起部５５、５６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部５５と突起部５６とでそれぞれ等しく構成されている。

【0046】

上記突起部５５、５６の先端部角度θ３は、上記角度θ２に比べ広角に構成され、突起部５５、５６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ４は、上記突起部４５、４６の侵入深さｈ３よりも短くなっている（即ち、ｈ４＜ｈ３）。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面５０ａ、５０ｂ及び孔型底面５１ａ、５１ｂと、突起部５５、５６の傾斜面とのなす角度θｆは、上記第３孔型Ｋ３と同様に、図５に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。

【0047】

第４孔型Ｋ４では、第３孔型Ｋ３通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において形成された割り込み４８、４９が、突起部５５、５６が押し当てられることにより押し広げられ、割り込み５８、５９となる。即ち、第４孔型Ｋ４での造形における最終パスでは、割り込み５８、５９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ３となる。換言すると、第３孔型Ｋ３において割り込み４８、４９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が更に外側に折り曲げられるような造形が行われる。このようにして造形された被圧延材Ａの上下端部の部位は、後のＨ形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部８０と呼称する。なお、第４孔型Ｋ４の割り込み角度θ３は１８０°よりもやや小さい角度に設定されることが望ましい。これは、割り込み角度θ３を１８０°としてしまうと、次工程である平造形孔型においてウェブ厚の減厚を行う際に、フランジ部８０の外側に拡がりが生じ、平造形孔型での圧延においてかみ出しが生じやすいからである。即ち、次工程の平造形孔型の形状及びウェブ厚の圧下量に応じてフランジ部８０の外側での拡がり量が決まるため、ここでの割り込み角度θ３は、平造形孔型の形状及びウェブ厚の圧下量を勘案して好適に定められることが望ましい。

【0048】

また、図５に示す第４孔型Ｋ４での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、この多パス造形のうちの少なくとも１パス以上は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第４孔型Ｋ４の上面及び底面）が接触している必要がある。但し、全てのパスにおいて接触していることが望ましいのではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔＥが正の値となる（ΔＥ＞０）ことが望ましい。これは、第４孔型Ｋ４での全てのパスにおいて被圧延材Ａの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部（後述するフランジ部８０）が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
一方で、その他のパスにおいては、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において上記突起部５５、５６を除き孔型と被圧延材Ａは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ部８０の生成効率を低下させてしまうからである。

【0049】

なお、この第４孔型Ｋ４における造形では、被圧延材Ａの上下端部の４箇所の部位に対する曲げ加工が同時に行われる。そのため、４箇所の部位が均一に曲げ加工されないといった事情により通材が不安定になる恐れがあり、１パスでの造形が好ましい。この場合、１パス造形では被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第４孔型Ｋ４の上面及び底面）が接触した状態で造形が行われる。
また、以上説明した第３孔型Ｋ３ならびに第４孔型Ｋ４は、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に形成された分割部位（後のフランジ部８０）を外側に折り曲げる造形を行うことから、「折り曲げ孔型」とも呼称される。

【0050】

以上説明した第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４によって造形された被圧延材Ａに対し、既知の孔型を用いて更に圧下・造形が行われ、いわゆるドッグボーン形状であるＨ形粗形材１３が造形される。通常はこの後、スラブ厚に相当する部分を減厚する平造形孔型でウェブ厚が減厚される。その後、図１に示す中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。

【0051】

ここで、上記説明した第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４を用いた造形方法において、特に第２孔型Ｋ２における造形では、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において孔型と被圧延材Ａをできるだけ接触させずに、積極的な圧下を行わないものとしている。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（即ち、後のフランジ部８０）の生成効率が低下するのを避けるためである。

【0052】

本発明者らは、上記のような第２孔型Ｋ２での圧延造形において、被圧延材Ａの側面を孔型によって拘束するといった構成を採っていないために、被圧延材Ａの左右方向に関する溝ずれ等のセンタリング不良が懸念され、これにより、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じ易いといった知見を見出した。加えて、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４でも被圧延材Ａの側面を孔型によって拘束するといった構成は採られないために、当該形状不良等は解消せず、製品形状不良につながってしまう恐れがあることも分かっている。
なお、溝ずれとは、第２孔型Ｋ２での圧延造形において、突起部３５、３６によって割り込み３８、３９を形成させる際に、形成された割り込み３８、３９の中心部が、被圧延材Ａの厚み方向中心部に対してずれてしまう現象である。

【0053】

また、上記知見に関し、例えばスラブ厚２６０ｍｍ未満の素材から製品フランジ幅４００ｍｍ以上のＨ形鋼製品を製造する場合に、第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さ（突出長さ）ｈ１を高くすることで、上記溝ずれ等の問題を解消するといった方法も考え得る。しかしながら、このような方法では、第１孔型Ｋ１の側壁の傾斜角と突起部２５、２６側面の傾斜角度との関係により、フランジ相当部（後のフランジ部８０）の厚みが、孔型底に向かうにつれて薄くなってしまうことが懸念され、その場合、後段の工程（第２孔型Ｋ２以降の工程）での造形に制約が生じ、安定した圧延造形が継続できない恐れがある。即ち、第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さ（突出長さ）ｈ１を高くするといった方法が採用できない場合には、上記溝ずれ等を解消するための他の方法を創案する必要がある。

【0054】

このような事情に鑑み、本発明者らは、第２孔型Ｋ２の孔型形状について更なる検討を行い、上述した溝ずれ等に起因し、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じるといった問題点を解消することが可能な第２孔型Ｋ２の孔型形状を創案するに至った。以下では、新たに創案された構成を有する第２孔型Ｋ２ａについて図面を参照して説明する。

【0055】

図６は、改良された構成を有する第２孔型Ｋ２ａの概略説明図である。なお、図６において、上記説明した改良前の第２孔型Ｋ２（図３参照）と同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する。図６に示すように、改良後の第２孔型Ｋ２ａ（以下、単に第２孔型Ｋ２ａと記載する）の基本的な孔型構成は改良前の第２孔型Ｋ２とほぼ同様であり、相違点として、孔型の左右に形成されている孔型側面３０ｃ及び３１ｃが被圧延材Ａを拘束するように、当該被圧延材Ａに当接して構成されることが挙げられる。即ち、改良前の第２孔型Ｋ２では側壁を設けていない構成だったのに対し、改良後の第２孔型Ｋ２ａは側壁幅が設けられた構成（孔型設計）となる。

【0056】

被圧延材Ａにおける孔型側面３０ｃ、３１ｃとの当接箇所は、第１孔型Ｋ１で造形され、第２孔型Ｋ２ａに導入された直後の被圧延材Ａの厚みにおいて最も厚みが大きい箇所（図中に側壁幅ａとして示す箇所）とすることが望ましく、その箇所は、通常、被圧延材Ａのフランジ相当部（後のフランジ部８０）の外側面の中央部近傍である。これは、第１孔型Ｋ１のウェッジ角度θ１ａと、第２孔型Ｋ２ａのウェッジ角度θ１ｂが同じ角度である場合に、被圧延材Ａの外側面形状が垂直に近い形状となることに起因する。

【0057】

また、図６に示すように、複数パスで行われる第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形時には、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において、突起部３５、３６を除き孔型と被圧延材Ａは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に相当）の生成効率が低下してしまうからである。
また、図６に示す孔型構成において、孔型側面３０ｃ、３１ｃの形状は、被圧延材Ａを左右から効率的に拘束するという観点からは、孔型ロール軸に対して垂直となる鉛直形状が好ましいが、ロール摩耗に伴うロールの修復を容易にするために、鉛直方向に対し例えば５〜１０％程度のテーパー角度を付けた形状とすることが望ましい。

【0058】

なお、図６に示す第２孔型Ｋ２ａの構成と、図３に示す第２孔型Ｋ２の構成を比較すると、第２孔型Ｋ２ａは孔型側面３０ｃ、３１ｃを設けた形状となっているために、孔型設計上、その両側にカラーを有する孔型となる。そのため、孔型ロールにおいて、同じく両側にカラーを有する構成の第１孔型Ｋ１と隣接するように第２孔型Ｋ２ａを刻設することが望ましい。これにより、第１孔型Ｋ１から第２孔型Ｋ２ａへの被圧延材Ａの移動量を小さくすると共に、両孔型でカラーの共有化が実現され、孔型ロールにおける孔型刻設スペースの節約を図ることができる。

【0059】

このように、図６に示す構成の改良された第２孔型Ｋ２ａを用いることで、当該孔型における被圧延材Ａの左右方向に関する溝ずれ等のセンタリング不良が抑制される。これにより、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じるといった形状不良が抑制され、製品寸法精度の向上が実現される。

【0060】

以上説明した、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法によれば、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４を用いて被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部８０を形成するといった造形をすることで、被圧延材Ａ（スラブ）の上下端面を上下方向に圧下することなくＨ形粗形材１３の造形を行うことができる。即ち、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてＨ形粗形材１３を造形することが可能となり、その結果、例えばウェブ高さ１０００ｍｍ以上、フランジ幅４００ｍｍ以上といった大型の最終製品（Ｈ形鋼製品）を製造することができる。

【0061】

また、特に、改良された構成の第２孔型Ｋ２ａを用いた造形では、孔型側面３０ｃ及び３１ｃが被圧延材Ａを拘束するように、当該被圧延材Ａの側面に当接することとしている。これにより、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じるといった形状不良が抑制され、その結果、製品寸法精度の向上が実現される。特に、例えばスラブ厚２６０ｍｍ未満の素材から製品フランジ幅４００ｍｍ以上のＨ形鋼製品を製造する場合にあっては、第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さ（突出長さ）ｈ１を高くするといった方法を採ることなくフランジ相当部の形状不良の抑制を図ることができる。

【0062】

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0063】

（本発明の第１の他実施形態）
上記本発明の実施の形態に係る改良された第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形では、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後のフランジ部８０）の生成効率が低下してしまうことに鑑み、複数パスで行われる第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形時には、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において、突起部３５、３６を除き孔型と被圧延材Ａは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われないものとして説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。

【0064】

即ち、本発明において、複数パスで行われる第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形時に、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）の一部又は全部が孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと接触するような方法を採っても良い。図７には、被圧延材Ａの上下端部全体と孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂとが接触している場合の圧延造形の様子を示している。

【0065】

図７に示すように、被圧延材Ａの上下端部と孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂとを接触させる方法としては、第２孔型Ｋ２ａの孔型設計寸法を被圧延材Ａの上下端部と孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂが接触するように設計をすることや、第２孔型Ｋ２ａにおける圧下量を被圧延材Ａの上下端部と孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂが接触するような圧下量に設定する（即ち、パススケジュール設計）といった方法が考えられる。

【0066】

このように、複数パスで行われる第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形時に、被圧延材Ａの上下端部が孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと接触するような構成とすることで、上記実施の形態で説明した「造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じる」といった形状不良がより顕著に抑制されることになる。

【0067】

但し、被圧延材Ａの上下端部が孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと接触しているため、ここでの圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びが生じ、フランジ相当部（後のフランジ部８０）の生成効率が低下するといった懸念もある。従って、フランジ相当部の肉量確保が十分である場合には、このような技術を採用し、フランジ相当部の肉量確保が十分でない場合には、上記実施の形態で説明した技術を採用することが好ましい。

【0068】

（本発明の第２の他実施形態）
上記本発明の実施の形態では、第２孔型Ｋ２あるいは第２孔型Ｋ２ａにおいては、１段階での圧延造形によって第１孔型Ｋ１において形成された割り込み２８、２９が更に深くなるように造形が行われ、割り込み３８、３９が形成されるものとして説明したが、第２孔型での圧延造形方法はこれに限られるものではない。具体的には、第２孔型がそれぞれ寸法形状の異なる２種類の孔型群「第２孔型Ｋ２−１」及び「Ｋ２−２」で構成されても良い。

【0069】

図８は、第２孔型を寸法形状の異なる２種類の孔型Ｋ２−１（第２−１孔型）、Ｋ２−２（第２−２孔型）で構成した場合の説明図であり、（ａ）がＫ２−１、（ｂ）がＫ２−２を示している。ここで、第２孔型Ｋ２−２は、上記説明した第２孔型Ｋ２ａと同じ構成を有しており、各構成要素については同じ符号を用いて図示し、その説明は省略する。
第２孔型Ｋ２−１は、第２孔型Ｋ２−２に比べて高さの低い突起部を有する構成となっており、第２孔型Ｋ２−２で形成される割り込み３８、３９よりも深さの小さい割り込み９８、９９を形成させる構成となっている。具体的な第２孔型Ｋ２−１の構成は以下の通りである。

【0070】

第２孔型Ｋ２−１は、一対の水平ロールである上孔型ロール９０と下孔型ロール９１に刻設される。上孔型ロール９０の周面（即ち、第２孔型Ｋ２−１の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部９５が形成されている。更に、下孔型ロール９１の周面（即ち、第２孔型Ｋ２−１の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部９６が形成されている。これら突起部９５、９６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部９５と突起部９６とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部９５、９６の先端部角度は２５°以上５０°未満のウェッジ角度θ１ｂであることが望ましい。

【0071】

突起部９５、９６の高さｈ２ａは、上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さｈ１より高く構成されており、ｈ２ａ＞ｈ１となっている。また、突起部９５、９６の高さｈ２ａは、第２孔型Ｋ２−２の突起部高さｈ２よりは低く構成されており、ｈ２ａ＜ｈ２となっている。突起部９５、９６の先端部角度（ウェッジ角度θ１ｂ）は第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の先端部角度と同じ（θ１ａ＝θ１ｂ）であることが好ましい。これら上孔型ロール９０と下孔型ロール９１のロール隙において、上記第１孔型Ｋ１通材後の被圧延材Ａが造形され、その後、第２孔型Ｋ２−２へと送られる。また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面９０ａ、９０ｂ及び孔型底面９１ａ、９１ｂと、突起部９５、９６の傾斜面とのなす角度θｆは、図８（ａ）に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。

【0072】

以上のように構成される第２孔型Ｋ２−１において、先ず、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に突起部９５、９６が押し当てられることにより、深さの小さい割り込み９８、９９が形成される。ここで、第２孔型Ｋ２ａでの造形は例えば多パスにより行われるが、この多パス造形のうちの少なくとも１パス以上は、図８（ａ）に示すように、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）と孔型内部（第２孔型Ｋ２ａの孔型上面９０ａ、９０ｂ及び孔型底面９１ａ、９１ｂ）が接触していることが好ましい。これは、第２孔型Ｋ２ａでの圧延造形において４箇所のフランジ相当部（後のフランジ部８０）の長さを揃えることで、後に造形されるフランジ部８０の寸法精度の向上を図るためである。
そして、被圧延材Ａが第２孔型Ｋ２−２へ送られ、当該第２孔型Ｋ２−２では、割り込み９８、９９の深さを更に深くするような造形が行われ、割り込み３８、３９が形成されることになる。

【0073】

図８に示すような、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に、形成させる深さが異なる２段階の工程で割り込み３８、３９を形成させることで、割り込み形成時に生じてしまう形状不良等の問題が軽減される。即ち、被圧延材Ａの左右方向に関する溝ずれ等のセンタリング不良や、それに伴うフランジ相当部の厚みの不均一性、フランジ左右厚み差異等が抑制される。

【0074】

また、図８に示す２段階で構成される第２孔型では、後段の第２孔型Ｋ２−２においてのみ孔型側面３０ｃ及び３１ｃが被圧延材Ａを拘束するように、当該被圧延材Ａの側面に当接する構成を採っている。これは、２段階で構成される第２孔型Ｋ２−１、Ｋ２−２の両方で被圧延材Ａの側面を拘束してしまうと、両方の孔型でフランジ相当部の厚みが減じられることになり、当該フランジ相当部（後のフランジ部８０）の厚みが、孔型底に向かうにつれて薄くなってしまう恐れがあるからである。加えて、２段階の第２孔型両方において被圧延材Ａの側面を拘束する構成とすると、孔型設計上、第２孔型Ｋ２−１とＫ２−２の両方の孔型の両側にカラーを設ける構成にしなくてはならず、ロール胴長に制約がある中で孔型刻設スペースが増大してしまうことが懸念されるからである。

【0075】

なお、ここでは、第２孔型が２段階構成である場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。即ち、第２孔型が３段階以上の孔型群で構成されても良い。このような場合においては、当該３段階以上の孔型群のうちの最終孔型において被圧延材Ａを左右の孔型側面によって拘束する構成としても良い。

【実施例】

【0076】

本発明の実施例として以下のような検証を行った。先ず、比較例として、図２及び図３に示す構成の第１孔型Ｋ１及び第２孔型Ｋ２を用いて圧延造形を行った場合の被圧延材長手方向でのフランジ相当部の厚み変動（フランジ厚変動）を測定した。そして、実施例として、図２及び図８に示す構成の第１孔型Ｋ１及び第２孔型Ｋ２−１、Ｋ２−２を用いて圧延造形を行った場合の被圧延材長手方向でのフランジ相当部の厚み変動（フランジ厚変動）を測定した。
本検証の条件としては、素材スラブ断面を１８００ｍｍ×２５０ｍｍとし、ウェッジ角度は全て４０°とした。また、フランジ厚測定にあたり、検証対象のフランジ厚としては、被圧延材の上下左右４箇所に造形されるフランジ相当部の厚みの平均値を採用した。なお、フランジ相当部の厚みの平均値とは、当該フランジ相当部の根元部、中央部、先端部の厚みの平均値を採った値である。

【0077】

図９は比較例の検証結果を示すグラフである。図９に示すように、比較例では、フランジ相当部の厚みが、上下左右の４箇所で大きく異なっている。即ち、４箇所のフランジ相当部が同じ厚みに造形されていないことが分かる。また、同一箇所のフランジ相当部において被圧延材長手方向で厚みが大きく変動している。即ち、１箇所のフランジ相当部に限って見た場合であってもその厚みは長手方向で大きく異なって造形されていることが分かる。

【0078】

一方、図１０は実施例の検証結果を示すグラフである。図１０に示すように、実施例では、フランジ相当部の厚みが、上下左右でほぼ等しくなっている。即ち、４箇所のフランジ相当部がほぼ同じ厚みに造形されていることが分かる。また、同一箇所のフランジ相当部において被圧延材長手方向で厚みの変動が小さい。即ち、１箇所のフランジ相当部に限って見た場合に、その厚みは長手方向でほぼ均一になるように造形されていることが分かる。

【0079】

以上の検証結果から、図２及び図３に示す構成の第１孔型Ｋ１及び第２孔型Ｋ２を用いて圧延造形を行った場合に比べ、図２及び図８に示す構成の第１孔型Ｋ１及び第２孔型Ｋ２−１、Ｋ２−２を用いて圧延造形を行った場合の方が、４箇所のフランジ相当部の厚み及び１箇所のフランジ相当部の長手方向における厚み変動のいずれもが均一化されていることが分かる。即ち、本発明に係る技術、具体的には、第２孔型において、孔型側面を被圧延材側面に当接させ、被圧延材を拘束した状態で圧延造形を実施するといった技術を採用することで、第２孔型での圧延造形後のフランジ相当部の均一化（４箇所のフランジ相当部厚みの均一化及びフランジ相当部厚みの長手方向における均一化）が実現されたことが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に適用できる。

【符号の説明】

【0081】

１…圧延設備
２…加熱炉
３…サイジングミル
４…粗圧延機
５…中間ユニバーサル圧延機
８…仕上ユニバーサル圧延機
９…エッジャー圧延機
１１…スラブ
１２…フランジ対応部
１３…Ｈ形粗形材
１４…中間材
１６…Ｈ形鋼製品
２０…上孔型ロール（第１孔型）
２１…下孔型ロール（第１孔型）
２５、２６…突起部（第１孔型）
２８、２９…割り込み（第１孔型）
３０…上孔型ロール（第２孔型）
３１…下孔型ロール（第２孔型）
３５、３６…突起部（第２孔型）
３８、３９…割り込み（第２孔型）
４０…上孔型ロール（第３孔型）
４１…下孔型ロール（第３孔型）
４５、４６…突起部（第３孔型）
４８、４９…割り込み（第３孔型）
５０…上孔型ロール（第４孔型）
５１…下孔型ロール（第４孔型）
５５、５６…突起部（第４孔型）
５８、５９…割り込み（第４孔型）
８０…フランジ部
９０…上孔型ロール（第２−１孔型）
９１…下孔型ロール（第２−１孔型）
９５、９６…突起部（第２−１孔型）
９８、９９…割り込み（第２−１孔型）
Ｋ１…第１孔型
Ｋ２…第２孔型
Ｋ２ａ…（改良された）第２孔型
Ｋ３…第３孔型
Ｋ４…第４孔型
Ｔ…製造ライン
Ａ…被圧延材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】