厚鋼板の製造方法
【課題】疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する総幅圧下量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、算出された総幅圧下量を、エッジング圧延における往パスの幅圧下量とエッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する幅圧下量特定工程と、往パスの幅圧下量及び復パスの幅圧下量の下でエッジング圧延を行うエッジング圧延工程と、を備える厚鋼板の製造方法とする。
【解決手段】伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する総幅圧下量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、算出された総幅圧下量を、エッジング圧延における往パスの幅圧下量とエッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する幅圧下量特定工程と、往パスの幅圧下量及び復パスの幅圧下量の下でエッジング圧延を行うエッジング圧延工程と、を備える厚鋼板の製造方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板を製造する方法に関し、特に、竪ロールを有する圧延機（以下において「エッジャ圧延機」という。）を用いた板幅方向へのエッジング圧延（以下において「エッジャ圧延」ということがある。）と、水平ロールを有する圧延機（以下において「水平圧延機」又は「圧延機」ということがある。）を用いた板厚方向への水平圧延（以下において単に「圧延」ということがある。）とを組み合わせて、平面形状を制御する厚鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板は、加熱炉で所定温度に加熱されたスラブに対して、粗圧延機及び／又は仕上圧延機を用いた複数パスの成形圧延を行った後に、幅出圧延や仕上圧延を行うことにより、所定の板厚へと仕上げられる（以下、この時点の厚鋼板を「圧延終了厚鋼板」という。）。かかる工程を経て製造される圧延終了厚鋼板は、圧延条件等の影響により、様々な平面形状（例えば、太鼓形や鼓形等）になる。そして、圧延終了厚鋼板の端部の形状不良部分を切断することにより、所定の寸法を有する厚鋼板とされる。
【０００３】
厚鋼板の製造時には、幅出圧延の途中、幅出圧延を経た被圧延材を９０°転回した後の仕上圧延前、及び／又は、仕上圧延の途中に、エッジャ圧延機を用いたエッジャ圧延が行われることがある。このエッジャ圧延は、端部の形状不良部分を低減する等の目的で行われ、エッジャ圧延を通じて厚鋼板の平面形状を制御することにより、歩留りを向上させることが可能になる。
【０００４】
厚鋼板の平面形状の制御等を目的とした技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば、特許文献１には、エッジャによるエッジングを１往復パス以上にわたって連続的に行い、その後、水平圧延を行う厚鋼板の圧延方法であって、必要なエッジング量、エッジング時における鋼板の寸法およびエッジング後の１パス目の水平圧延条件に基づいて、水平圧延後の厚鋼板のフィッシュテール長さが、圧延方向の先後端および両側で同一となるように、必要なエッジング量を各パスに配分することを特徴とする厚鋼板の圧延方法が開示されている。また、特許文献２には、厚鋼板の裏面に発生するヘゲ疵の位置をコントロールして、ヘゲ疵がクロップ切断後の厚鋼板に入り込むのを防止し、精整工程での作業負荷の低減と歩留り向上を図る厚板ヘゲ疵防止圧延方法に関する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４７８０３号公報
【特許文献２】特開平９−３８７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術によれば、フィッシュテールの長さを先後端で略同一とすることができるため、平面形状をより矩形に近づけることができる。それゆえ、製品化の際の切り捨てロスを低減することができ、大変有効な方法であると考えられる。しかし、特許文献１に開示されている技術を用いても、製造条件によっては、スラブの長手方向定常部の幅よりも長手方向先後端の幅が狭くなる、いわゆる「幅落ち」（以下において「幅落ち量」ということがある。）の先後端差が大きくなる虞がある（図９参照）。幅落ちの先後端差が大きくなると、製品幅を確保できずに格落ちになるほか、格落ちを防ぐ目的でスラブ設計時に余幅を大きく付与すると、歩留りが悪化しやすい。それゆえ、特許文献１に開示されている技術では、格落ちを防止しつつ歩留りを向上させることが困難であるという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されている技術によれば、厚鋼板の先後端コーナー近傍に発生する「ヘゲ疵」を切り捨て部分に逃がすことができ、クロップ切断後の製品に疵が存在する事態を回避できる、としている。しかし、圧延条件によっては、クロップ差を１００ｍｍ以上確保しなくても疵の発生を抑制可能であるため、特許文献２に開示されている技術では、生産性の低下や歩留りの悪化等の悪影響を招きやすいという問題があった。逆にクロップ差が１００ｍｍでは疵の発生を回避することが困難な条件もあることが分かった。
【０００８】
そこで、本発明は、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号を括弧書きにて適宜付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
第１の本発明は、幅出圧延、往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を上記最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する、総幅圧下量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、算出された上記総幅圧下量を、エッジング圧延における往パスの幅圧下量と、エッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、上記往パスの幅圧下量、及び、上記復パスの幅圧下量の下でエッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法である。
【００１１】
ここに、第１の本発明、及び、以下に示す本発明（以下、これらをまとめて単に「本発明」ということがある。）において、「成長量算出工程」とは、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢ、とするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程、を意味する。さらに、第１の本発明において、「総幅圧下量算出工程」とは、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＣ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｃ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する工程、を意味する。さらに、本発明において、「総幅圧下量」とは、往復パスによるエッジング圧延における幅圧下量の総和を意味する。さらに、第１の本発明において、「幅圧下量特定工程」とは、算出された総幅圧下量をＤ、エッジング圧延における往パスの幅圧下量をＤ１、エッジング圧延における復パスの幅圧下量をＤ２とするとき、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２、０≦Ｄ１≦Ｄ、及び、０≦Ｄ２≦Ｄとなるように、ＤをＤ１及びＤ２へ配分して、Ｄ１及びＤ２を特定する工程、を意味する。なお、本発明において、「往パス」とは、一方から他方へと向かうエッジング圧延のパスを意味し、「復パス」とは、他方から一方へと戻るエッジング圧延のパスを意味する。
【００１２】
第２の本発明は、幅出圧延、複数回の往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を上記最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する、全総幅圧下量算出工程と、複数回の往復パス各々における、総幅圧下量を決定する、総幅圧下量決定工程と、各々の往復パスの終了時における厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、各々の往復パスの終了時における厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、上記総幅圧下量を、各々の往復パスにおける往パスの幅圧下量と、各々の往復パスにおける復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、当該往パスの幅圧下量、及び、当該復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法である。
【００１３】
ここに、第２の本発明において、「全総幅圧下量算出工程」とは、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＥ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｅ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する工程、を意味する。さらに、第２の本発明において、「全総幅圧下量」とは、複数回の往復パスによるエッジング圧延における幅圧下量の総和を意味する。さらに、第２の本発明において、「幅圧下量特定工程」とは、決定された各回の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量をＧｎ（ｎは自然数。以下同じ。）、各々の往復パスによるエッジング圧延における往パスの幅圧下量をＩｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における復パスの幅圧下量をＪｎとするとき、各回の往復パスによるエッジング圧延の終了時（往復パスによるエッジング圧延がｎ回備えられる場合には、ｎ回目の往復パスによるエッジング圧延が終了した時。以下同じ。）における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｇｎ＝Ｉｎ＋Ｊｎ、０≦Ｉｎ≦Ｇｎ、０≦Ｊｎ≦Ｇｎ（Ｇ、Ｉ、Ｊの添え字ｎは同一。以下同じ。）、となるように、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分して、各々の往復パスによるエッジング圧延の幅圧下量Ｉｎ及びＪｎを特定する工程、を意味する。
【発明の効果】
【００１４】
第１の本発明によれば、一定量以上のフィッシュテール成長量を確保し、かつ、厚鋼板の長手方向先後端における幅落ち量が略同一となるように制御しながら行うエッジング圧延工程が備えられるので、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。
【００１５】
第２の本発明によれば、複数回の往復パスによるエッジング圧延が備えられる場合であっても、一定量以上のフィッシュテール成長量を確保し、かつ、厚鋼板の長手方向先後端における幅落ち量が略同一となるように制御しながら行うエッジング圧延工程が備えられるので、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、圧延条件によっては、１００ｍｍ以上のクロップ差を確保しなくても疵の発生を抑制可能であることを知見した。さらに、疵を抑制しつつ歩留りを向上させるためには、図１に示すような一定量のフィッシュテール形状を得た上で、幅落ちを極力小さくすることが重要であることを知見した。加えて、伸ばし長さ比及びフィッシュテール成長量と、疵の発生との関係を調査したところ、伸ばし長さ比が大きい条件ほど疵の発生位置が先端から離れるため、フィッシュテール成長量（図１参照）を一定値以上確保することで、製品内の疵の発生を防止することが可能であることを知見した（図２参照）。以上より、伸ばし長さ比の値に応じて、一定値以上のフィッシュテール成長量を確保することによって、疵の抑制及び歩留りの向上が可能になることを知見して、本発明を完成させた。
【００１７】
本発明者らは、適切なクロップ形状を確保しつつ、幅落ちを最小限にするエッジャ条件を検討するため、先後端の非対称性を考慮可能な厚鋼板の平面形状予測モデルを新たに作成した。従来から、厚鋼板の平面形状を予測するモデルは数多く報告されており、特にエッジャ圧延機が水平圧延機から離れているデタッチドエッジャを有する厚板圧延機によって、往復パスにてエッジャ圧延を行う場合の平面形状の予測方法に関しては、往復パスにおける往パス及び復パスのエッジャ圧延を区別しないで予測する方法が主流であった。しかし、このような方法で厚鋼板の平面形状を予測すると、厚鋼板の先端及び後端の平面形状を高精度に予測することが困難であり、特に、幅落ち量の変化量（以下「幅落ち変化量」ということがある。）を先後端独立に精度良く予測することが困難であった。そこで、本発明者らは、新たに熱間の圧延実験を実施することにより、厚鋼板の先端及び後端の平面形状を高精度に予測することが可能であり、特に、幅落ち変化量を先後端独立に精度良く予測することが可能な、厚鋼板の平面形状予測モデルを構築した。構築したモデルの要点を、以下に示す。
【００１８】
１−ａ．往パスのエッジャ圧延での幅落ち変化量を先後端独立に計算する。加えて、往パスのエッジャ圧延後におけるクロップ形状の成長量（以下において「クロップ形状の成長量」を「クロップ成長量」ということがある。）を先後端独立に計算する。
１−ｂ．復パスのエッジャ圧延での幅落ち変化量を先後端独立に計算するとともに、復パスのエッジャ圧延後におけるクロップ成長量を先後端独立に計算し、計算した幅落ち変化量及びクロップ成長量を上記１−ａ．の結果に線形加算する。
２．エッジャ圧延で発生した幅端部近傍の盛上り部（以下において「ドッグボーン部」という。）のみを圧延する仮想圧延による幅落ち変化量を計算するとともに、当該仮想圧延後のクロップ量をｘ、当該仮想圧延前に行うエッジャ圧延後のクロップ量をｙとするときにｘ−ｙで表されるクロップ成長量を計算し、上記１−ｂ．の結果に線形加算する。
３．水平圧延での幅落ち変化量とクロップ成長量を計算し、上記２．の結果に線形加算する。
【００１９】
以下、構築したモデル（エッジャ圧延後に水平圧延を行った場合の平面形状を予測するモデル）の詳細について説明する。
【００２０】
１．要点１−ａ及び要点１−ｂ
エッジャ圧延での幅落ち変化量ΔＷＥは、下記式１及び式２で計算することができる。
先端側：ΔＷＥ＝ｆ１（Ｗ、ΔＶ、Ｈ、ＲＥ、ΔＷ０） （式１）
後端側：ΔＷＥ＝ｆ２（ΔＶ、ΔＷ０） （式２）
ここで、Ｗは板幅、ΔＶは幅圧下量（板幅方向への圧下量）、Ｈは板厚、ＲＥはエッジャ圧延機のロール径、ΔＷ０は初期幅落ち変化量、ｆ１及びｆ２は関数である。
【００２１】
エッジャ圧延後のクロップ成長量ΔＬＥは、下記式３及び式４で計算することができる。
先端側：ΔＬＥ＝ｆ３（ΔＷＥ） （式３）
後端側：ΔＬＥ＝ｆ４（ΔＶ） （式４）
ここで、ｆ３及びｆ４は関数である。
【００２２】
また、２パス目以降（エッジング圧延が１回の往復パスによるものである場合には復パス、エッジング圧延が連続複数回の往復パスによるものである場合には１回目の往復パスの復パス以降のパス。以下同じ。）のエッジャ圧延時には、各パスのエッジャ圧延後の幅落ち変化量及びクロップ成長量から得られた平面形状を線形加算して、エッジャ圧延終了後の幅落ち量及びクロップ量を求める。なお、２パス目以降の幅落ち変化量の計算においては、前パスまでの計算で得られた幅落ち形状を初期形状（ΔＷ０）として計算する。
【００２３】
続いて、エッジャ圧延後の幅落ちプロフィルの変化量ΔＷＥ（ｘＬ）は、下記式５で計算することができる。
ΔＷＥ（ｘＬ）＝ｆ５（ΔＷＥ、ｘＬ、ＲＥ） （式５）
ここで、ｘＬは材料先端からの距離、ｆ５は関数である。
【００２４】
また、エッジャ圧延後のクロッププロフィルの変化量ΔＬＥ（ｘＷ）は、下記式６で計算することができる。
ΔＬＥ（ｘＷ）＝ｆ６（ΔＬＥ、ｘＷ、Ｈ、ΔＶ） （式６）
ここで、ｘＷは板幅中心からの距離、ｆ６は関数である。
【００２５】
２．要点２
エッジャ圧延後の平面形状変化は、エッジャ圧延で発生したドッグボーン部だけを圧延（以下において「ＨＤ圧延」ということがある。）した場合の平面形状変化（要点２）と、ドッグボーン部がない状態の鋼板を圧延した場合の平面形状変化（要点３）とを加算して計算する。
【００２６】
ＨＤ圧延で発生する幅落ち変化量ΔＷＤは、下記式７で計算することができる。
ΔＷＤ＝ｆ７（ＣＭＥ、ΔＶ、ΔＷ０） （式７）
ここで、ｆ７は、エッジャ圧延の方向及びＨＤ圧延の方向を考慮して決定される関数である。また、ＣＭＥは、ＨＤ圧延での盛上り幅広がり係数であり、下記式８で計算することができる。
ＣＭＥ＝ｆ８（Ｗ、Ｈ、ΔＶ、ＲＥ、ΔＷ０） （式８）
ここで、ｆ８は関数である。
【００２７】
ＨＤ圧延でのクロップ成長量ΔＬＤは、ＨＤ圧延での上記幅落ち変化量ΔＷＤを用いて、下記式９で計算することができる。
ΔＬＤ＝ｆ９（ΔＷＤ） （式９）
ここで、ｆ９は関数である。
【００２８】
また、ＨＤ圧延での幅落ちプロフィル変化量ΔＷＤ（ｘＬ）は、下記式１０で計算することができ、ＨＤ圧延でのクロッププロフィル変化量ΔＬＤ（ｘＷ）は、下記式１１で計算することができる。
ΔＷＤ（ｘＬ）＝ｆ１０（ΔＷＤ、ｘＬ、ＲＥ） （式１０）
ΔＬＤ（ｘＷ）＝ｆ１１（ΔＬＤ、ｘＷ、Ｈ、ΔＶ） （式１１）
ここで、ｆ１０及びｆ１１は関数である。
【００２９】
３．要点３
ドッグボーン部がない状態の被圧延材（鋼板）を水平圧延した場合における、平面形状変化量の予測式について、以下に説明する。
水平圧延時の被圧延材の先後端近傍の幅端部は、エッジャ圧延と異なり、板幅中心から外側へ向けて張り出す形態の変形が発生する。この外側へ向けて張り出す量ΔＷＲは、下記式１２で計算することができる。
ΔＷＲ＝ｆ１２（Ｒ、ΔＨ、Ｈ） （式１２）
ここで、Ｒは水平圧延機のロール径、ΔＨは圧下量（板厚方向への圧下量）、ｆ１２は関数である。
【００３０】
一方、水平圧延では、幅方向中央部が前方へ張り出す形態の変形が生じ、クロップ形状は当該変形に対応した形状となる。上記前方へ張り出す形態の変形における、前方への張り出し量ΔＬＲは、下記式１３で計算することができる。
ΔＬＲ＝ｆ１３（Ｒ、ΔＨ、Ｈ） （式１３）
ここで、ｆ１３は関数である。
【００３１】
また、水平圧延における幅落ちプロフィル変化量ΔＷＲ（ｘＬ）は、下記式１４で計算することができ、水平圧延におけるクロッププロフィル変化量ΔＬＲ（ｘＷ）は、下記式１５で計算することができる。
ΔＷＲ（ｘＬ）＝ｆ１４（ΔＷＲ、ｘＬ、Ｒ） （式１４）
ΔＬＲ（ｘＷ）＝ｆ１５（ΔＬＲ、ｘＷ） （式１５）
ここで、ｆ１４及びｆ１５は関数である。
【００３２】
水平圧延を行うと、被圧延材は長手方向へ延伸するため、その前パスまでに発生したクロップ形状も変化する。本モデルでは、前パスまでに成長したクロップ形状は圧下した分だけ成長すると仮定し、ｎパス後のクロップ成長量ΔＬｎ（ｘＷ）を下記式１６で計算する。
ΔＬｎ（ｘＷ）＝ΔＬＲｎ（ｘＷ）＋Ｌｎ−１（ｘＷ）×Ｈｎ／Ｈｎ−１ （式１６）
ここで、ΔＬＲｎ（ｘＷ）は、ｎパスの水平圧延で発生するクロッププロフィル変化量、Ｌｎ−１（ｘＷ）は、ｎ−１パス完了後のクロッププロフィル、Ｈｎはｎパスの水平圧延後の板厚、Ｈｎ−１はｎ−１パスの水平圧延後の板厚である。
【００３３】
以上説明したモデルを用いることで、エッジャ圧延を含む厚板圧延プロセスの全工程を対象とした厚鋼板の平面形状を、先後端独立に計算した結果に基づいて予測することができる。
【００３４】
次に、構築した上記モデルを用いてエッジャ圧延の条件とフィッシュテール成長量及び幅落ち変化量との関係を調査した結果について説明しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００３５】
図３及び図４は、幅出圧延中に行うエッジャ圧延（以下において「幅出エッジング」ということがある。）の往パスにおける幅圧下量を２０ｍｍ、復パスにおける幅圧下量を２０ｍｍに固定して、幅出圧延完了後のターン直後に往パス及び復パスの幅圧下量が等しい条件下で幅出圧延完了後のエッジャ圧延（以下において「仕上エッジング」ということがある。）を行った場合における、仕上エッジングの総幅圧下量と幅落ち量との関係（図３）、及び、仕上エッジングの総幅圧下量とフィッシュテール成長量との関係（図４）の結果を示している。図３以降の図において、「Ｔｏｐ」とは先端側の結果であることを意味し、「Ｂｏｔ」とは後端側の結果であることを意味する。また、表１に、幅圧下量以外のエッジャ圧延条件を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１及び以下に示す表において、「ターン」は、厚鋼板を９０°転回したことを意味し、「→」は、その後に表の右欄に記載の板厚まで圧延する工程を意味する。すなわち、表１は、板厚２５０ｍｍのスラブに対して、幅出圧延及び仕上圧延を施す際の条件を示している。表１に記載の幅出圧延は、板厚２５０ｍｍのスラブを９０°転回した後、板厚が１７０ｍｍとなるまで圧延を行い、次いで、幅出エッジングを行い、その後、板厚が１５０ｍｍとなるまで圧延を行うことをその内容とし、表１に記載の仕上圧延は、上記工程による幅出圧延終了後の被圧延材を９０°転回した後、仕上エッジングを行い、その後、板厚が１３０ｍｍとなるまで圧延を行うことをその内容とする。
【００３８】
図３及び図４を見ると、往パス及び復パスの幅圧下量の和、すなわち、総幅圧下量の増加に伴って、幅落ち量が増加し、フィッシュテール成長量は単調に増加している。また、当該結果から、往パス及び復パスの幅圧下量が等しい条件下でエッジャ圧延を行うと、幅落ち量及びフィッシュテール成長量が先後端で非対称になることも分かる（図３及び図４中、Ｔｏｐ、Ｂｏｔがそれぞれ先端、後端を意味する。）。
【００３９】
そこで、仕上エッジングの総幅圧下量を４０ｍｍに固定して、往パス及び復パスの幅圧下量の配分を変更したシミュレーションを行った。この結果を図５及び図６に示す。図５及び図６は、幅出エッジングの往パスにおける幅圧下量を２０ｍｍ、復パスにおける幅圧下量を２０ｍｍに固定して、仕上エッジングの総幅圧下量を４０ｍｍに固定して、往パス及び復パスの幅圧下量の配分を種々変更した条件下で仕上エッジングを行った場合における、往パスの幅圧下量／総幅圧下量（以下において「往き幅圧下配分比」という。）と幅落ち量との関係（図５）、及び、往き幅圧下配分比とフィッシュテール成長量との関係（図６）の結果を示している。
【００４０】
図５より、幅落ち量の先後端差は、往き幅圧下配分比によって大きく変動し、図５によれば、往き幅圧下配分比が０．４弱の時に、先後端の幅落ち量が等しくなることが分かる。一方、図６より、フィッシュテール成長量も、幅落ち量と同様に、往き幅圧下配分比によって変動した。ただし、フィッシュテール成長量の小さい先端側では、往き幅圧下配分比が変わっても大きく変化することがなく、フィッシュテール成長量が大きい後端側では、往き幅圧下配分比が増大するにつれてフィッシュテール成長量が増加した。上述のように、製品内に入り込む疵を防止するには、先後端ともに所定量以上のフィッシュテール成長量を確保する必要がある。その点、フィッシュテール成長量の小さい先端側が問題になり得るが、図６より、先端側のフィッシュテール成長量は往き幅圧下配分比の影響をほとんど受けない。そのため、往き幅圧下配分比は、先後端側の幅落ち量の差を最小にするように決定すればよいと考えられる。
【００４１】
本発明の実施形態に関する上記説明では、主に、仕上エッジングの条件について言及してきたが、幅落ち量をより小さくするためには、幅出圧延中に行われる幅出エッジングの影響も考慮しておくとなお好ましい。
【００４２】
以上のシミュレーション結果に基づき、厚鋼板製品に侵入する疵を効果的に防止し、歩留りも向上させるための、最適なエッジャ条件の決定方法を具体化した。以下、本発明について、さらに具体的に説明する。
【００４３】
１．厚鋼板の製造方法
１．１．第１実施形態
図７は、第１実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法（以下において「第１の製造方法」ということがある。）に備えられる工程を示すフローチャートである。図７に示すように、第１の製造方法は、成長量算出工程（工程Ｓ１１）と、総幅圧下量算出工程（工程Ｓ１２）と、幅圧下量特定工程（工程Ｓ１３）と、エッジング圧延工程（工程Ｓ１４）と、を備え、工程Ｓ１１乃至工程Ｓ１４を経て、厚鋼板が製造される。
【００４４】
＜工程Ｓ１１＞
工程Ｓ１１は、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢとするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。工程Ｓ１１で算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは、例えば、下記式１７により、求めることができる。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００４５】
＜工程Ｓ１２＞
工程Ｓ１２は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＣ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｃ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する工程である。工程Ｓ１２は、例えば、往復パスの幅圧下量が等しい設定で、式１〜式１６に圧延条件を代入して平面形状を算出し、必要なフィッシュテール成長量が得られるエッジング圧延における総幅圧下量を算出する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における総幅圧下量は、仕上エッジングにおける総幅圧下量を意味する。
【００４６】
＜工程Ｓ１３＞
工程Ｓ１３は、上記工程Ｓ１２で算出された総幅圧下量をＤ、エッジング圧延における往パスの幅圧下量をＤ１、エッジング圧延における復パスの幅圧下量をＤ２とするとき、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２、０≦Ｄ１≦Ｄ、及び、０≦Ｄ２≦Ｄとなるように、ＤをＤ１及びＤ２へ配分して、Ｄ１及びＤ２を特定する工程である。工程Ｓ１３は、例えば、式１〜式１６に圧延条件を代入して、図５に示すような往き幅圧下配分比と幅落ち量の関係図を作成し、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、ＤをＤ１及びＤ２へ配分することにより、Ｄ１及びＤ２を特定する工程とすることができる。なお、Ｄ１＝０あるいはＤ２＝０となった場合は、往きあるいは復りの仕上エッジングを省略する。
【００４７】
＜工程Ｓ１４＞
工程Ｓ１４は、上記工程Ｓ１３で特定された、往パスの幅圧下量Ｄ１及び復パスの幅圧下量Ｄ２の条件下で、エッジング圧延を行う工程である。
【００４８】
このように、工程Ｓ１１乃至工程Ｓ１４を経て厚鋼板を製造する第１の製造方法によれば、工程Ｓ１１で最低フィッシュテール成長量Ｙが特定され、特定された最低フィッシュテール成長量Ｙを用いて特定された、往パスの幅圧下量をＤ１、復パスの幅圧下量をＤ２とする条件下でエッジング圧延が行われるので、疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板を製造することができる。
【００４９】
次に、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法について、具体的に説明する。
【００５０】
１．２．第２実施形態
図８は、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法（以下において「第２の製造方法」ということがある。）に備えられる工程を示すフローチャートである。図８に示すように、第２の製造方法は、成長量算出工程（工程Ｓ２１）と、全総幅圧下量算出工程（工程Ｓ２２）と、総幅圧下量決定工程（工程Ｓ２３）と、幅圧下量特定工程（工程Ｓ２４）と、エッジング圧延工程（工程Ｓ２５）と、を備え、工程Ｓ２１乃至工程Ｓ２５を経て、厚鋼板が製造される。
【００５１】
＜工程Ｓ２１＞
工程Ｓ２１は、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢ、とするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。最低フィッシュテール成長量Ｙは、例えば、下記式１７により求めることができる。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００５２】
＜工程Ｓ２２＞
工程Ｓ２２は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＥ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｅ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する工程である。工程Ｓ２２は、例えば、各仕上エッジングの総幅圧下量ΔＷが等しい設定で、式１〜式１６に圧延条件を代入して平面形状を算出し、Ｅ≧Ｙになる全総幅圧下量を決定する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における全総幅圧下量とは、複数回の往復パスによる仕上エッジングにおける全総幅圧下量を意味する。なお、エッジングパス回数は多すぎると生産性を阻害するため、仕上エッジングは、通常２回にとどめることが望ましい。
【００５３】
＜工程Ｓ２３＞
工程Ｓ２３は、上記工程Ｓ２２で算出した全総幅圧下量を、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する、往復パスによる各エッジング圧延の総幅圧下量へと配分することにより、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する各エッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程である。複数回の往復パスによるエッジング圧延が、２回の往復パスによるエッジング圧延により構成される場合、工程Ｓ２３は、往パスにおける幅圧下量と復パスにおける幅圧下量とを等分に設定した上で、上記工程Ｓ２２で算出した全総幅圧下量を、１回目及び２回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量へと配分して、１回目及び２回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程とすることができる。
【００５４】
＜工程Ｓ２４＞
工程Ｓ２４は、上記工程Ｓ２３で決定された各回の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量をＧｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における往パスの幅圧下量をＩｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における復パスの幅圧下量をＪｎとするとき、各回の往復パスによるエッジング圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｇｎ＝Ｉｎ＋Ｊｎ、０≦Ｉｎ≦Ｇｎ、０≦Ｊｎ≦Ｇｎ、となるように、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分して、各々の往復パスによるエッジング圧延の幅圧下量Ｉｎ及びＪｎを特定する工程である。工程Ｓ２３は、例えば、図５を用いて、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分することにより、Ｉｎ及びＪｎを特定する工程とすることができる。
【００５５】
＜工程Ｓ２５＞
工程Ｓ２５は、上記工程Ｓ２４で特定された、往パスの幅圧下量Ｉｎ及び復パスの幅圧下量Ｊｎの条件下で、複数回の往復パスによるエッジング圧延を行う工程である。
【００５６】
このように、工程Ｓ２１乃至工程Ｓ２５を経て厚鋼板を製造する第２の製造方法によれば、工程Ｓ２１で最低フィッシュテール成長量Ｙが特定され、特定された最低フィッシュテール成長量Ｙを用いて特定された、往パスの幅圧下量をＩｎ及び復パスの幅圧下量をＪｎとする条件下でエッジング圧延が行われるので、疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板を製造することができる。
【実施例】
【００５７】
１．平面形状に及ぼすエッジャ条件の影響評価試験
上述した平面形状予測モデルを用いて、下記表２に示すＭａｒｋ：Ｆ０１乃至Ｆ０３の条件の下、エッジャ条件を変更したシミュレーションを行い、平面形状の変化を調査した。下記表２において、「Ｅ１」とは幅出エッジングを意味し、「Ｅ２」とは仕上エッジングを意味する。
【００５８】
【表２】
【００５９】
表２に示す条件、及び、上記第１の製造方法に従って決定したエッジャ条件を適用した場合の、幅圧下量、フィッシュテール成長量、及び、幅落ち量の結果を、下記表３に本発明例１としてまとめた。一方、表２に示す条件、及び、上記第２の製造方法に従って決定したエッジャ条件を適用した場合の、幅圧下量、フィッシュテール成長量、及び、幅落ち量の結果を、下記表３に本発明例２としてまとめた。他方、比較例１として、伸ばし長さ比によらず最低フィッシュテール成長量を１００ｍｍに固定して、仕上エッジングの往パス及び復パスの幅圧下量を等しく設定した条件についても計算し、比較例２として、伸ばし長さ比によらず最低フィッシュテール成長量を１００ｍｍに固定して先後端のフィッシュテール成長量が同一となるように幅圧下量の配分を決定した条件についても計算した。表２に示すＭａｒｋ：Ｆ０１乃至Ｆ０３のそれぞれに対して行った、本発明例１、本発明例２、比較例１、及び、比較例２の圧延条件並びにエッジャ条件を表３に、結果を表４に、併せて示す。なお、表４の「ＦＴ成長量」とは「フィッシュテール成長量」を意味し、「最低ＦＴ成長量」とは「最低フィッシュテール成長量」を意味する。また、本発明例１、２における最低フィッシュテール成長量は、伸ばし長さ比Ｘを用いて、下記式１７で計算した。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
２．結果
２．１．Ｆ０１
Ｆ０１は、厚鋼板の仕上厚が１５．８ｍｍで、幅出比及び伸ばし長さ比がともに比較的大きいエッジャ条件である。Ｆ０１の場合、上記式１７のＸに８．８６を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは９６ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、９６ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに３ｍｍとなった。
【００６３】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、後端の幅落ち量が１１ｍｍと大きくなった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が１０ｍｍと大きくなった。すなわち、本発明によらない比較例１及び比較例２では歩留りの悪化が予想され、本発明（本発明例１及び本発明例２）によれば、歩留りを向上させることが可能な結果となった。
【００６４】
２．２．Ｆ０２
Ｆ０２は、仕上厚が７６ｍｍの厚物材で、伸ばし長さ比が小さいエッジャ条件である。Ｆ０２の場合、上記式１７のＸに２．１７を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは５５ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、５５ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに５ｍｍとなった。
【００６５】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、後端の幅落ち量が１５ｍｍと大きくなった。また、フィッシュテール成長量も１００ｍｍ以上と過大になった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が１８ｍｍと大きくなった。すなわち、本発明によらない比較例１及び比較例２では歩留りの悪化が予想され、本発明（本発明例１及び本発明例２）によれば、歩留りを向上させることが可能な結果となった。
【００６６】
２．３．Ｆ０３
Ｆ０３は、仕上厚が８ｍｍの薄物材で、伸ばし長さ比が大きいエッジャ条件である。Ｆ０３の場合、上記式１７のＸに１８．７５を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは１２９ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、１２９ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに３ｍｍとなった。
【００６７】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、本発明例１とほぼ同等の先端側８ｍｍ、後端側７ｍｍとなった。しかし、フィッシュテール成長量は先端側１００ｍｍと、本発明の必要フィッシュテール成長量１２９ｍｍに比べて小さくなっており、製品内への疵の発生が懸念される結果となった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が９ｍｍとなり、歩留りの若干の悪化が予想され、また、フィッシュテール成長量も１１０ｍｍのため製品内への疵の発生が懸念される結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】フィッシュテール成長量（クロップ差）の定義を示す図である。
【図２】伸ばし長さ比及びフィッシュテール成長量と疵発生との関係を示す図である。
【図３】総幅圧下量と幅落ち量との関係を示す図である。
【図４】総幅圧下量とフィッシュテール成長量との関係を示す図である。
【図５】往き幅圧下配分比と幅落ち量との関係を示す図である。
【図６】往き幅圧下配分比とフィッシュテール成長量との関係を示す図である。
【図７】第１の製造方法の形態例を示すフローチャートである。
【図８】第２の製造方法の形態例を示すフローチャートである。
【図９】幅落ち量の定義を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板を製造する方法に関し、特に、竪ロールを有する圧延機（以下において「エッジャ圧延機」という。）を用いた板幅方向へのエッジング圧延（以下において「エッジャ圧延」ということがある。）と、水平ロールを有する圧延機（以下において「水平圧延機」又は「圧延機」ということがある。）を用いた板厚方向への水平圧延（以下において単に「圧延」ということがある。）とを組み合わせて、平面形状を制御する厚鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板は、加熱炉で所定温度に加熱されたスラブに対して、粗圧延機及び／又は仕上圧延機を用いた複数パスの成形圧延を行った後に、幅出圧延や仕上圧延を行うことにより、所定の板厚へと仕上げられる（以下、この時点の厚鋼板を「圧延終了厚鋼板」という。）。かかる工程を経て製造される圧延終了厚鋼板は、圧延条件等の影響により、様々な平面形状（例えば、太鼓形や鼓形等）になる。そして、圧延終了厚鋼板の端部の形状不良部分を切断することにより、所定の寸法を有する厚鋼板とされる。
【０００３】
厚鋼板の製造時には、幅出圧延の途中、幅出圧延を経た被圧延材を９０°転回した後の仕上圧延前、及び／又は、仕上圧延の途中に、エッジャ圧延機を用いたエッジャ圧延が行われることがある。このエッジャ圧延は、端部の形状不良部分を低減する等の目的で行われ、エッジャ圧延を通じて厚鋼板の平面形状を制御することにより、歩留りを向上させることが可能になる。
【０００４】
厚鋼板の平面形状の制御等を目的とした技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば、特許文献１には、エッジャによるエッジングを１往復パス以上にわたって連続的に行い、その後、水平圧延を行う厚鋼板の圧延方法であって、必要なエッジング量、エッジング時における鋼板の寸法およびエッジング後の１パス目の水平圧延条件に基づいて、水平圧延後の厚鋼板のフィッシュテール長さが、圧延方向の先後端および両側で同一となるように、必要なエッジング量を各パスに配分することを特徴とする厚鋼板の圧延方法が開示されている。また、特許文献２には、厚鋼板の裏面に発生するヘゲ疵の位置をコントロールして、ヘゲ疵がクロップ切断後の厚鋼板に入り込むのを防止し、精整工程での作業負荷の低減と歩留り向上を図る厚板ヘゲ疵防止圧延方法に関する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４７８０３号公報
【特許文献２】特開平９−３８７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術によれば、フィッシュテールの長さを先後端で略同一とすることができるため、平面形状をより矩形に近づけることができる。それゆえ、製品化の際の切り捨てロスを低減することができ、大変有効な方法であると考えられる。しかし、特許文献１に開示されている技術を用いても、製造条件によっては、スラブの長手方向定常部の幅よりも長手方向先後端の幅が狭くなる、いわゆる「幅落ち」（以下において「幅落ち量」ということがある。）の先後端差が大きくなる虞がある（図９参照）。幅落ちの先後端差が大きくなると、製品幅を確保できずに格落ちになるほか、格落ちを防ぐ目的でスラブ設計時に余幅を大きく付与すると、歩留りが悪化しやすい。それゆえ、特許文献１に開示されている技術では、格落ちを防止しつつ歩留りを向上させることが困難であるという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されている技術によれば、厚鋼板の先後端コーナー近傍に発生する「ヘゲ疵」を切り捨て部分に逃がすことができ、クロップ切断後の製品に疵が存在する事態を回避できる、としている。しかし、圧延条件によっては、クロップ差を１００ｍｍ以上確保しなくても疵の発生を抑制可能であるため、特許文献２に開示されている技術では、生産性の低下や歩留りの悪化等の悪影響を招きやすいという問題があった。逆にクロップ差が１００ｍｍでは疵の発生を回避することが困難な条件もあることが分かった。
【０００８】
そこで、本発明は、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号を括弧書きにて適宜付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
第１の本発明は、幅出圧延、往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を上記最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する、総幅圧下量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、算出された上記総幅圧下量を、エッジング圧延における往パスの幅圧下量と、エッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、上記往パスの幅圧下量、及び、上記復パスの幅圧下量の下でエッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法である。
【００１１】
ここに、第１の本発明、及び、以下に示す本発明（以下、これらをまとめて単に「本発明」ということがある。）において、「成長量算出工程」とは、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢ、とするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程、を意味する。さらに、第１の本発明において、「総幅圧下量算出工程」とは、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＣ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｃ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する工程、を意味する。さらに、本発明において、「総幅圧下量」とは、往復パスによるエッジング圧延における幅圧下量の総和を意味する。さらに、第１の本発明において、「幅圧下量特定工程」とは、算出された総幅圧下量をＤ、エッジング圧延における往パスの幅圧下量をＤ１、エッジング圧延における復パスの幅圧下量をＤ２とするとき、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２、０≦Ｄ１≦Ｄ、及び、０≦Ｄ２≦Ｄとなるように、ＤをＤ１及びＤ２へ配分して、Ｄ１及びＤ２を特定する工程、を意味する。なお、本発明において、「往パス」とは、一方から他方へと向かうエッジング圧延のパスを意味し、「復パス」とは、他方から一方へと戻るエッジング圧延のパスを意味する。
【００１２】
第２の本発明は、幅出圧延、複数回の往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、仕上圧延の終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量を上記最低フィッシュテール成長量以上にする、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する、全総幅圧下量算出工程と、複数回の往復パス各々における、総幅圧下量を決定する、総幅圧下量決定工程と、各々の往復パスの終了時における厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、各々の往復パスの終了時における厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、上記総幅圧下量を、各々の往復パスにおける往パスの幅圧下量と、各々の往復パスにおける復パスの幅圧下量とに配分して、往パスの幅圧下量と復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、当該往パスの幅圧下量、及び、当該復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法である。
【００１３】
ここに、第２の本発明において、「全総幅圧下量算出工程」とは、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＥ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｅ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する工程、を意味する。さらに、第２の本発明において、「全総幅圧下量」とは、複数回の往復パスによるエッジング圧延における幅圧下量の総和を意味する。さらに、第２の本発明において、「幅圧下量特定工程」とは、決定された各回の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量をＧｎ（ｎは自然数。以下同じ。）、各々の往復パスによるエッジング圧延における往パスの幅圧下量をＩｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における復パスの幅圧下量をＪｎとするとき、各回の往復パスによるエッジング圧延の終了時（往復パスによるエッジング圧延がｎ回備えられる場合には、ｎ回目の往復パスによるエッジング圧延が終了した時。以下同じ。）における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｇｎ＝Ｉｎ＋Ｊｎ、０≦Ｉｎ≦Ｇｎ、０≦Ｊｎ≦Ｇｎ（Ｇ、Ｉ、Ｊの添え字ｎは同一。以下同じ。）、となるように、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分して、各々の往復パスによるエッジング圧延の幅圧下量Ｉｎ及びＪｎを特定する工程、を意味する。
【発明の効果】
【００１４】
第１の本発明によれば、一定量以上のフィッシュテール成長量を確保し、かつ、厚鋼板の長手方向先後端における幅落ち量が略同一となるように制御しながら行うエッジング圧延工程が備えられるので、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。
【００１５】
第２の本発明によれば、複数回の往復パスによるエッジング圧延が備えられる場合であっても、一定量以上のフィッシュテール成長量を確保し、かつ、厚鋼板の長手方向先後端における幅落ち量が略同一となるように制御しながら行うエッジング圧延工程が備えられるので、製品内に入り込む疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、圧延条件によっては、１００ｍｍ以上のクロップ差を確保しなくても疵の発生を抑制可能であることを知見した。さらに、疵を抑制しつつ歩留りを向上させるためには、図１に示すような一定量のフィッシュテール形状を得た上で、幅落ちを極力小さくすることが重要であることを知見した。加えて、伸ばし長さ比及びフィッシュテール成長量と、疵の発生との関係を調査したところ、伸ばし長さ比が大きい条件ほど疵の発生位置が先端から離れるため、フィッシュテール成長量（図１参照）を一定値以上確保することで、製品内の疵の発生を防止することが可能であることを知見した（図２参照）。以上より、伸ばし長さ比の値に応じて、一定値以上のフィッシュテール成長量を確保することによって、疵の抑制及び歩留りの向上が可能になることを知見して、本発明を完成させた。
【００１７】
本発明者らは、適切なクロップ形状を確保しつつ、幅落ちを最小限にするエッジャ条件を検討するため、先後端の非対称性を考慮可能な厚鋼板の平面形状予測モデルを新たに作成した。従来から、厚鋼板の平面形状を予測するモデルは数多く報告されており、特にエッジャ圧延機が水平圧延機から離れているデタッチドエッジャを有する厚板圧延機によって、往復パスにてエッジャ圧延を行う場合の平面形状の予測方法に関しては、往復パスにおける往パス及び復パスのエッジャ圧延を区別しないで予測する方法が主流であった。しかし、このような方法で厚鋼板の平面形状を予測すると、厚鋼板の先端及び後端の平面形状を高精度に予測することが困難であり、特に、幅落ち量の変化量（以下「幅落ち変化量」ということがある。）を先後端独立に精度良く予測することが困難であった。そこで、本発明者らは、新たに熱間の圧延実験を実施することにより、厚鋼板の先端及び後端の平面形状を高精度に予測することが可能であり、特に、幅落ち変化量を先後端独立に精度良く予測することが可能な、厚鋼板の平面形状予測モデルを構築した。構築したモデルの要点を、以下に示す。
【００１８】
１−ａ．往パスのエッジャ圧延での幅落ち変化量を先後端独立に計算する。加えて、往パスのエッジャ圧延後におけるクロップ形状の成長量（以下において「クロップ形状の成長量」を「クロップ成長量」ということがある。）を先後端独立に計算する。
１−ｂ．復パスのエッジャ圧延での幅落ち変化量を先後端独立に計算するとともに、復パスのエッジャ圧延後におけるクロップ成長量を先後端独立に計算し、計算した幅落ち変化量及びクロップ成長量を上記１−ａ．の結果に線形加算する。
２．エッジャ圧延で発生した幅端部近傍の盛上り部（以下において「ドッグボーン部」という。）のみを圧延する仮想圧延による幅落ち変化量を計算するとともに、当該仮想圧延後のクロップ量をｘ、当該仮想圧延前に行うエッジャ圧延後のクロップ量をｙとするときにｘ−ｙで表されるクロップ成長量を計算し、上記１−ｂ．の結果に線形加算する。
３．水平圧延での幅落ち変化量とクロップ成長量を計算し、上記２．の結果に線形加算する。
【００１９】
以下、構築したモデル（エッジャ圧延後に水平圧延を行った場合の平面形状を予測するモデル）の詳細について説明する。
【００２０】
１．要点１−ａ及び要点１−ｂ
エッジャ圧延での幅落ち変化量ΔＷＥは、下記式１及び式２で計算することができる。
先端側：ΔＷＥ＝ｆ１（Ｗ、ΔＶ、Ｈ、ＲＥ、ΔＷ０） （式１）
後端側：ΔＷＥ＝ｆ２（ΔＶ、ΔＷ０） （式２）
ここで、Ｗは板幅、ΔＶは幅圧下量（板幅方向への圧下量）、Ｈは板厚、ＲＥはエッジャ圧延機のロール径、ΔＷ０は初期幅落ち変化量、ｆ１及びｆ２は関数である。
【００２１】
エッジャ圧延後のクロップ成長量ΔＬＥは、下記式３及び式４で計算することができる。
先端側：ΔＬＥ＝ｆ３（ΔＷＥ） （式３）
後端側：ΔＬＥ＝ｆ４（ΔＶ） （式４）
ここで、ｆ３及びｆ４は関数である。
【００２２】
また、２パス目以降（エッジング圧延が１回の往復パスによるものである場合には復パス、エッジング圧延が連続複数回の往復パスによるものである場合には１回目の往復パスの復パス以降のパス。以下同じ。）のエッジャ圧延時には、各パスのエッジャ圧延後の幅落ち変化量及びクロップ成長量から得られた平面形状を線形加算して、エッジャ圧延終了後の幅落ち量及びクロップ量を求める。なお、２パス目以降の幅落ち変化量の計算においては、前パスまでの計算で得られた幅落ち形状を初期形状（ΔＷ０）として計算する。
【００２３】
続いて、エッジャ圧延後の幅落ちプロフィルの変化量ΔＷＥ（ｘＬ）は、下記式５で計算することができる。
ΔＷＥ（ｘＬ）＝ｆ５（ΔＷＥ、ｘＬ、ＲＥ） （式５）
ここで、ｘＬは材料先端からの距離、ｆ５は関数である。
【００２４】
また、エッジャ圧延後のクロッププロフィルの変化量ΔＬＥ（ｘＷ）は、下記式６で計算することができる。
ΔＬＥ（ｘＷ）＝ｆ６（ΔＬＥ、ｘＷ、Ｈ、ΔＶ） （式６）
ここで、ｘＷは板幅中心からの距離、ｆ６は関数である。
【００２５】
２．要点２
エッジャ圧延後の平面形状変化は、エッジャ圧延で発生したドッグボーン部だけを圧延（以下において「ＨＤ圧延」ということがある。）した場合の平面形状変化（要点２）と、ドッグボーン部がない状態の鋼板を圧延した場合の平面形状変化（要点３）とを加算して計算する。
【００２６】
ＨＤ圧延で発生する幅落ち変化量ΔＷＤは、下記式７で計算することができる。
ΔＷＤ＝ｆ７（ＣＭＥ、ΔＶ、ΔＷ０） （式７）
ここで、ｆ７は、エッジャ圧延の方向及びＨＤ圧延の方向を考慮して決定される関数である。また、ＣＭＥは、ＨＤ圧延での盛上り幅広がり係数であり、下記式８で計算することができる。
ＣＭＥ＝ｆ８（Ｗ、Ｈ、ΔＶ、ＲＥ、ΔＷ０） （式８）
ここで、ｆ８は関数である。
【００２７】
ＨＤ圧延でのクロップ成長量ΔＬＤは、ＨＤ圧延での上記幅落ち変化量ΔＷＤを用いて、下記式９で計算することができる。
ΔＬＤ＝ｆ９（ΔＷＤ） （式９）
ここで、ｆ９は関数である。
【００２８】
また、ＨＤ圧延での幅落ちプロフィル変化量ΔＷＤ（ｘＬ）は、下記式１０で計算することができ、ＨＤ圧延でのクロッププロフィル変化量ΔＬＤ（ｘＷ）は、下記式１１で計算することができる。
ΔＷＤ（ｘＬ）＝ｆ１０（ΔＷＤ、ｘＬ、ＲＥ） （式１０）
ΔＬＤ（ｘＷ）＝ｆ１１（ΔＬＤ、ｘＷ、Ｈ、ΔＶ） （式１１）
ここで、ｆ１０及びｆ１１は関数である。
【００２９】
３．要点３
ドッグボーン部がない状態の被圧延材（鋼板）を水平圧延した場合における、平面形状変化量の予測式について、以下に説明する。
水平圧延時の被圧延材の先後端近傍の幅端部は、エッジャ圧延と異なり、板幅中心から外側へ向けて張り出す形態の変形が発生する。この外側へ向けて張り出す量ΔＷＲは、下記式１２で計算することができる。
ΔＷＲ＝ｆ１２（Ｒ、ΔＨ、Ｈ） （式１２）
ここで、Ｒは水平圧延機のロール径、ΔＨは圧下量（板厚方向への圧下量）、ｆ１２は関数である。
【００３０】
一方、水平圧延では、幅方向中央部が前方へ張り出す形態の変形が生じ、クロップ形状は当該変形に対応した形状となる。上記前方へ張り出す形態の変形における、前方への張り出し量ΔＬＲは、下記式１３で計算することができる。
ΔＬＲ＝ｆ１３（Ｒ、ΔＨ、Ｈ） （式１３）
ここで、ｆ１３は関数である。
【００３１】
また、水平圧延における幅落ちプロフィル変化量ΔＷＲ（ｘＬ）は、下記式１４で計算することができ、水平圧延におけるクロッププロフィル変化量ΔＬＲ（ｘＷ）は、下記式１５で計算することができる。
ΔＷＲ（ｘＬ）＝ｆ１４（ΔＷＲ、ｘＬ、Ｒ） （式１４）
ΔＬＲ（ｘＷ）＝ｆ１５（ΔＬＲ、ｘＷ） （式１５）
ここで、ｆ１４及びｆ１５は関数である。
【００３２】
水平圧延を行うと、被圧延材は長手方向へ延伸するため、その前パスまでに発生したクロップ形状も変化する。本モデルでは、前パスまでに成長したクロップ形状は圧下した分だけ成長すると仮定し、ｎパス後のクロップ成長量ΔＬｎ（ｘＷ）を下記式１６で計算する。
ΔＬｎ（ｘＷ）＝ΔＬＲｎ（ｘＷ）＋Ｌｎ−１（ｘＷ）×Ｈｎ／Ｈｎ−１ （式１６）
ここで、ΔＬＲｎ（ｘＷ）は、ｎパスの水平圧延で発生するクロッププロフィル変化量、Ｌｎ−１（ｘＷ）は、ｎ−１パス完了後のクロッププロフィル、Ｈｎはｎパスの水平圧延後の板厚、Ｈｎ−１はｎ−１パスの水平圧延後の板厚である。
【００３３】
以上説明したモデルを用いることで、エッジャ圧延を含む厚板圧延プロセスの全工程を対象とした厚鋼板の平面形状を、先後端独立に計算した結果に基づいて予測することができる。
【００３４】
次に、構築した上記モデルを用いてエッジャ圧延の条件とフィッシュテール成長量及び幅落ち変化量との関係を調査した結果について説明しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００３５】
図３及び図４は、幅出圧延中に行うエッジャ圧延（以下において「幅出エッジング」ということがある。）の往パスにおける幅圧下量を２０ｍｍ、復パスにおける幅圧下量を２０ｍｍに固定して、幅出圧延完了後のターン直後に往パス及び復パスの幅圧下量が等しい条件下で幅出圧延完了後のエッジャ圧延（以下において「仕上エッジング」ということがある。）を行った場合における、仕上エッジングの総幅圧下量と幅落ち量との関係（図３）、及び、仕上エッジングの総幅圧下量とフィッシュテール成長量との関係（図４）の結果を示している。図３以降の図において、「Ｔｏｐ」とは先端側の結果であることを意味し、「Ｂｏｔ」とは後端側の結果であることを意味する。また、表１に、幅圧下量以外のエッジャ圧延条件を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１及び以下に示す表において、「ターン」は、厚鋼板を９０°転回したことを意味し、「→」は、その後に表の右欄に記載の板厚まで圧延する工程を意味する。すなわち、表１は、板厚２５０ｍｍのスラブに対して、幅出圧延及び仕上圧延を施す際の条件を示している。表１に記載の幅出圧延は、板厚２５０ｍｍのスラブを９０°転回した後、板厚が１７０ｍｍとなるまで圧延を行い、次いで、幅出エッジングを行い、その後、板厚が１５０ｍｍとなるまで圧延を行うことをその内容とし、表１に記載の仕上圧延は、上記工程による幅出圧延終了後の被圧延材を９０°転回した後、仕上エッジングを行い、その後、板厚が１３０ｍｍとなるまで圧延を行うことをその内容とする。
【００３８】
図３及び図４を見ると、往パス及び復パスの幅圧下量の和、すなわち、総幅圧下量の増加に伴って、幅落ち量が増加し、フィッシュテール成長量は単調に増加している。また、当該結果から、往パス及び復パスの幅圧下量が等しい条件下でエッジャ圧延を行うと、幅落ち量及びフィッシュテール成長量が先後端で非対称になることも分かる（図３及び図４中、Ｔｏｐ、Ｂｏｔがそれぞれ先端、後端を意味する。）。
【００３９】
そこで、仕上エッジングの総幅圧下量を４０ｍｍに固定して、往パス及び復パスの幅圧下量の配分を変更したシミュレーションを行った。この結果を図５及び図６に示す。図５及び図６は、幅出エッジングの往パスにおける幅圧下量を２０ｍｍ、復パスにおける幅圧下量を２０ｍｍに固定して、仕上エッジングの総幅圧下量を４０ｍｍに固定して、往パス及び復パスの幅圧下量の配分を種々変更した条件下で仕上エッジングを行った場合における、往パスの幅圧下量／総幅圧下量（以下において「往き幅圧下配分比」という。）と幅落ち量との関係（図５）、及び、往き幅圧下配分比とフィッシュテール成長量との関係（図６）の結果を示している。
【００４０】
図５より、幅落ち量の先後端差は、往き幅圧下配分比によって大きく変動し、図５によれば、往き幅圧下配分比が０．４弱の時に、先後端の幅落ち量が等しくなることが分かる。一方、図６より、フィッシュテール成長量も、幅落ち量と同様に、往き幅圧下配分比によって変動した。ただし、フィッシュテール成長量の小さい先端側では、往き幅圧下配分比が変わっても大きく変化することがなく、フィッシュテール成長量が大きい後端側では、往き幅圧下配分比が増大するにつれてフィッシュテール成長量が増加した。上述のように、製品内に入り込む疵を防止するには、先後端ともに所定量以上のフィッシュテール成長量を確保する必要がある。その点、フィッシュテール成長量の小さい先端側が問題になり得るが、図６より、先端側のフィッシュテール成長量は往き幅圧下配分比の影響をほとんど受けない。そのため、往き幅圧下配分比は、先後端側の幅落ち量の差を最小にするように決定すればよいと考えられる。
【００４１】
本発明の実施形態に関する上記説明では、主に、仕上エッジングの条件について言及してきたが、幅落ち量をより小さくするためには、幅出圧延中に行われる幅出エッジングの影響も考慮しておくとなお好ましい。
【００４２】
以上のシミュレーション結果に基づき、厚鋼板製品に侵入する疵を効果的に防止し、歩留りも向上させるための、最適なエッジャ条件の決定方法を具体化した。以下、本発明について、さらに具体的に説明する。
【００４３】
１．厚鋼板の製造方法
１．１．第１実施形態
図７は、第１実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法（以下において「第１の製造方法」ということがある。）に備えられる工程を示すフローチャートである。図７に示すように、第１の製造方法は、成長量算出工程（工程Ｓ１１）と、総幅圧下量算出工程（工程Ｓ１２）と、幅圧下量特定工程（工程Ｓ１３）と、エッジング圧延工程（工程Ｓ１４）と、を備え、工程Ｓ１１乃至工程Ｓ１４を経て、厚鋼板が製造される。
【００４４】
＜工程Ｓ１１＞
工程Ｓ１１は、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢとするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。工程Ｓ１１で算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは、例えば、下記式１７により、求めることができる。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００４５】
＜工程Ｓ１２＞
工程Ｓ１２は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＣ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｃ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する工程である。工程Ｓ１２は、例えば、往復パスの幅圧下量が等しい設定で、式１〜式１６に圧延条件を代入して平面形状を算出し、必要なフィッシュテール成長量が得られるエッジング圧延における総幅圧下量を算出する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における総幅圧下量は、仕上エッジングにおける総幅圧下量を意味する。
【００４６】
＜工程Ｓ１３＞
工程Ｓ１３は、上記工程Ｓ１２で算出された総幅圧下量をＤ、エッジング圧延における往パスの幅圧下量をＤ１、エッジング圧延における復パスの幅圧下量をＤ２とするとき、仕上圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２、０≦Ｄ１≦Ｄ、及び、０≦Ｄ２≦Ｄとなるように、ＤをＤ１及びＤ２へ配分して、Ｄ１及びＤ２を特定する工程である。工程Ｓ１３は、例えば、式１〜式１６に圧延条件を代入して、図５に示すような往き幅圧下配分比と幅落ち量の関係図を作成し、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、ＤをＤ１及びＤ２へ配分することにより、Ｄ１及びＤ２を特定する工程とすることができる。なお、Ｄ１＝０あるいはＤ２＝０となった場合は、往きあるいは復りの仕上エッジングを省略する。
【００４７】
＜工程Ｓ１４＞
工程Ｓ１４は、上記工程Ｓ１３で特定された、往パスの幅圧下量Ｄ１及び復パスの幅圧下量Ｄ２の条件下で、エッジング圧延を行う工程である。
【００４８】
このように、工程Ｓ１１乃至工程Ｓ１４を経て厚鋼板を製造する第１の製造方法によれば、工程Ｓ１１で最低フィッシュテール成長量Ｙが特定され、特定された最低フィッシュテール成長量Ｙを用いて特定された、往パスの幅圧下量をＤ１、復パスの幅圧下量をＤ２とする条件下でエッジング圧延が行われるので、疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板を製造することができる。
【００４９】
次に、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法について、具体的に説明する。
【００５０】
１．２．第２実施形態
図８は、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造方法（以下において「第２の製造方法」ということがある。）に備えられる工程を示すフローチャートである。図８に示すように、第２の製造方法は、成長量算出工程（工程Ｓ２１）と、全総幅圧下量算出工程（工程Ｓ２２）と、総幅圧下量決定工程（工程Ｓ２３）と、幅圧下量特定工程（工程Ｓ２４）と、エッジング圧延工程（工程Ｓ２５）と、を備え、工程Ｓ２１乃至工程Ｓ２５を経て、厚鋼板が製造される。
【００５１】
＜工程Ｓ２１＞
工程Ｓ２１は、圧延終了時（切断前）の厚鋼板の長さをＡ、スラブの長さをＢ、とするとき、Ｘ＝Ａ／Ｂにより特定される伸ばし長さ比Ｘを用いて、厚鋼板が有するべき最低フィッシュテール成長量を算出する工程である。最低フィッシュテール成長量Ｙは、例えば、下記式１７により求めることができる。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００５２】
＜工程Ｓ２２＞
工程Ｓ２２は、仕上圧延終了時における厚鋼板のフィッシュテール成長量をＥ、成長量算出工程で算出された最低フィッシュテール成長量をＹ、とするとき、Ｅ≧Ｙとなるような、エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する工程である。工程Ｓ２２は、例えば、各仕上エッジングの総幅圧下量ΔＷが等しい設定で、式１〜式１６に圧延条件を代入して平面形状を算出し、Ｅ≧Ｙになる全総幅圧下量を決定する工程とすることができる。なお、ここで言うエッジング圧延における全総幅圧下量とは、複数回の往復パスによる仕上エッジングにおける全総幅圧下量を意味する。なお、エッジングパス回数は多すぎると生産性を阻害するため、仕上エッジングは、通常２回にとどめることが望ましい。
【００５３】
＜工程Ｓ２３＞
工程Ｓ２３は、上記工程Ｓ２２で算出した全総幅圧下量を、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する、往復パスによる各エッジング圧延の総幅圧下量へと配分することにより、複数回の往復パスによるエッジング圧延を構成する各エッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程である。複数回の往復パスによるエッジング圧延が、２回の往復パスによるエッジング圧延により構成される場合、工程Ｓ２３は、往パスにおける幅圧下量と復パスにおける幅圧下量とを等分に設定した上で、上記工程Ｓ２２で算出した全総幅圧下量を、１回目及び２回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量へと配分して、１回目及び２回目の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量を決定する工程とすることができる。
【００５４】
＜工程Ｓ２４＞
工程Ｓ２４は、上記工程Ｓ２３で決定された各回の往復パスによるエッジング圧延の総幅圧下量をＧｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における往パスの幅圧下量をＩｎ、各々の往復パスによるエッジング圧延における復パスの幅圧下量をＪｎとするとき、各回の往復パスによるエッジング圧延の終了時における厚鋼板の長手方向先後端の幅落ち量が略同一となるように、且つ、Ｇｎ＝Ｉｎ＋Ｊｎ、０≦Ｉｎ≦Ｇｎ、０≦Ｊｎ≦Ｇｎ、となるように、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分して、各々の往復パスによるエッジング圧延の幅圧下量Ｉｎ及びＪｎを特定する工程である。工程Ｓ２３は、例えば、図５を用いて、厚鋼板の長手方向先端における幅落ち量が厚鋼板の長手方向後端における幅落ち量と略同一となる往き幅圧下配分比を特定し、当該往き幅圧下配分比に基づいて、ＧｎをＩｎ及びＪｎへ配分することにより、Ｉｎ及びＪｎを特定する工程とすることができる。
【００５５】
＜工程Ｓ２５＞
工程Ｓ２５は、上記工程Ｓ２４で特定された、往パスの幅圧下量Ｉｎ及び復パスの幅圧下量Ｊｎの条件下で、複数回の往復パスによるエッジング圧延を行う工程である。
【００５６】
このように、工程Ｓ２１乃至工程Ｓ２５を経て厚鋼板を製造する第２の製造方法によれば、工程Ｓ２１で最低フィッシュテール成長量Ｙが特定され、特定された最低フィッシュテール成長量Ｙを用いて特定された、往パスの幅圧下量をＩｎ及び復パスの幅圧下量をＪｎとする条件下でエッジング圧延が行われるので、疵の発生を抑制しつつ歩留りを向上させることが可能な厚鋼板を製造することができる。
【実施例】
【００５７】
１．平面形状に及ぼすエッジャ条件の影響評価試験
上述した平面形状予測モデルを用いて、下記表２に示すＭａｒｋ：Ｆ０１乃至Ｆ０３の条件の下、エッジャ条件を変更したシミュレーションを行い、平面形状の変化を調査した。下記表２において、「Ｅ１」とは幅出エッジングを意味し、「Ｅ２」とは仕上エッジングを意味する。
【００５８】
【表２】
【００５９】
表２に示す条件、及び、上記第１の製造方法に従って決定したエッジャ条件を適用した場合の、幅圧下量、フィッシュテール成長量、及び、幅落ち量の結果を、下記表３に本発明例１としてまとめた。一方、表２に示す条件、及び、上記第２の製造方法に従って決定したエッジャ条件を適用した場合の、幅圧下量、フィッシュテール成長量、及び、幅落ち量の結果を、下記表３に本発明例２としてまとめた。他方、比較例１として、伸ばし長さ比によらず最低フィッシュテール成長量を１００ｍｍに固定して、仕上エッジングの往パス及び復パスの幅圧下量を等しく設定した条件についても計算し、比較例２として、伸ばし長さ比によらず最低フィッシュテール成長量を１００ｍｍに固定して先後端のフィッシュテール成長量が同一となるように幅圧下量の配分を決定した条件についても計算した。表２に示すＭａｒｋ：Ｆ０１乃至Ｆ０３のそれぞれに対して行った、本発明例１、本発明例２、比較例１、及び、比較例２の圧延条件並びにエッジャ条件を表３に、結果を表４に、併せて示す。なお、表４の「ＦＴ成長量」とは「フィッシュテール成長量」を意味し、「最低ＦＴ成長量」とは「最低フィッシュテール成長量」を意味する。また、本発明例１、２における最低フィッシュテール成長量は、伸ばし長さ比Ｘを用いて、下記式１７で計算した。
Ｙ＝４０×Ｘ０．４ （式１７）
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
２．結果
２．１．Ｆ０１
Ｆ０１は、厚鋼板の仕上厚が１５．８ｍｍで、幅出比及び伸ばし長さ比がともに比較的大きいエッジャ条件である。Ｆ０１の場合、上記式１７のＸに８．８６を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは９６ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、９６ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに３ｍｍとなった。
【００６３】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、後端の幅落ち量が１１ｍｍと大きくなった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が１０ｍｍと大きくなった。すなわち、本発明によらない比較例１及び比較例２では歩留りの悪化が予想され、本発明（本発明例１及び本発明例２）によれば、歩留りを向上させることが可能な結果となった。
【００６４】
２．２．Ｆ０２
Ｆ０２は、仕上厚が７６ｍｍの厚物材で、伸ばし長さ比が小さいエッジャ条件である。Ｆ０２の場合、上記式１７のＸに２．１７を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは５５ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、５５ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに５ｍｍとなった。
【００６５】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、後端の幅落ち量が１５ｍｍと大きくなった。また、フィッシュテール成長量も１００ｍｍ以上と過大になった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が１８ｍｍと大きくなった。すなわち、本発明によらない比較例１及び比較例２では歩留りの悪化が予想され、本発明（本発明例１及び本発明例２）によれば、歩留りを向上させることが可能な結果となった。
【００６６】
２．３．Ｆ０３
Ｆ０３は、仕上厚が８ｍｍの薄物材で、伸ばし長さ比が大きいエッジャ条件である。Ｆ０３の場合、上記式１７のＸに１８．７５を代入して算出される最低フィッシュテール成長量Ｙは１２９ｍｍであり、このフィッシュテール成長量を確保しつつ第１の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例１では、幅落ち量が先後端ともに８ｍｍとなった。また、１２９ｍｍのフィッシュテール成長量を確保しつつ第２の製造方法に基づいてエッジャ条件を決定した本発明例２では、幅落ち量が格段に小さくなり、先後端ともに３ｍｍとなった。
【００６７】
これに対し、仕上エッジングの幅圧下量の配分を往パス及び復パスで等しくした比較例１では、本発明例１とほぼ同等の先端側８ｍｍ、後端側７ｍｍとなった。しかし、フィッシュテール成長量は先端側１００ｍｍと、本発明の必要フィッシュテール成長量１２９ｍｍに比べて小さくなっており、製品内への疵の発生が懸念される結果となった。また、先後端のフィッシュテール成長量が等しくなるように往パス及び復パスの幅圧下量の配分を決定した比較例２では、先端の幅落ち量が９ｍｍとなり、歩留りの若干の悪化が予想され、また、フィッシュテール成長量も１１０ｍｍのため製品内への疵の発生が懸念される結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】フィッシュテール成長量（クロップ差）の定義を示す図である。
【図２】伸ばし長さ比及びフィッシュテール成長量と疵発生との関係を示す図である。
【図３】総幅圧下量と幅落ち量との関係を示す図である。
【図４】総幅圧下量とフィッシュテール成長量との関係を示す図である。
【図５】往き幅圧下配分比と幅落ち量との関係を示す図である。
【図６】往き幅圧下配分比とフィッシュテール成長量との関係を示す図である。
【図７】第１の製造方法の形態例を示すフローチャートである。
【図８】第２の製造方法の形態例を示すフローチャートである。
【図９】幅落ち量の定義を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅出圧延、往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する、総幅圧下量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、算出された前記総幅圧下量を、前記エッジング圧延における往パスの幅圧下量と、前記エッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。
【請求項２】
幅出圧延、複数回の往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する、全総幅圧下量算出工程と、
複数回の前記往復パス各々における、総幅圧下量を決定する、総幅圧下量決定工程と、
各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、前記総幅圧下量を、各々の前記往復パスにおける往パスの幅圧下量と、各々の前記往復パスにおける復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。
【請求項１】
幅出圧延、往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における総幅圧下量、を算出する、総幅圧下量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、算出された前記総幅圧下量を、前記エッジング圧延における往パスの幅圧下量と、前記エッジング圧延における復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。
【請求項２】
幅出圧延、複数回の往復パスによるエッジング圧延、及び、仕上圧延を経て厚鋼板を製造する、厚鋼板の製造方法であって、
伸ばし長さ比を用いて最低フィッシュテール成長量を算出する、成長量算出工程と、
前記仕上圧延の終了時における前記厚鋼板のフィッシュテール成長量を前記最低フィッシュテール成長量以上にする、前記エッジング圧延における全総幅圧下量、を算出する、全総幅圧下量算出工程と、
複数回の前記往復パス各々における、総幅圧下量を決定する、総幅圧下量決定工程と、
各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向先端の幅落ち量と、各々の前記往復パスの終了時における前記厚鋼板の長手方向後端の幅落ち量とが、略同一となるように、前記総幅圧下量を、各々の前記往復パスにおける往パスの幅圧下量と、各々の前記往復パスにおける復パスの幅圧下量とに配分して、前記往パスの幅圧下量と前記復パスの幅圧下量とを特定する、幅圧下量特定工程と、
前記往パスの幅圧下量、及び、前記復パスの幅圧下量の下で前記エッジング圧延を行う、エッジング圧延工程と、
を備えることを特徴とする、厚鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１７８７５３（Ｐ２００９−１７８７５３Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６１８（Ｐ２００８−２０６１８）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
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