JPH0555569B2 - - Google Patents
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- JPH0555569B2 JPH0555569B2 JP24158484A JP24158484A JPH0555569B2 JP H0555569 B2 JPH0555569 B2 JP H0555569B2 JP 24158484 A JP24158484 A JP 24158484A JP 24158484 A JP24158484 A JP 24158484A JP H0555569 B2 JPH0555569 B2 JP H0555569B2
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- rolling
- temperature
- rolling process
- rolled
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Description
(産業上の利用分野)
本発明はSUS410、SUS420J2等に代表される
マルテンサイト系ステンレス鋼の線材および鋼帯
の圧延方法、特に熱間割れの発生を防止しうると
共に、圧延ライン内における軟化処理を行ないう
る線材および鋼帯の圧延方法に関するものであ
る。
(従来の技術)
マルテンサイト系ステンレス鋼等の如くオース
テナイト相が比較的不安定であるステンレス鋼は
熱間圧延時に割れを発生することがあり、さら
に、冷却の際のマルテンサイト変態時にも割れを
発生する。
通常、圧延されて巻取られたコイルは、Ac3点
以上の温度(通常900℃以上)において、均熱さ
れ、その後、用途に応じて、種々の温度で焼戻ま
たは焼なまし等の熱処理が施される。
通常用いられる焼入れ、焼ならし、焼戻し等の
熱処理条件については、例えば日刊工業新聞社、
昭和48年8月30日発行のステンレス鋼便覧等の文
献に解説されている。
さらに、圧延後の高温状態を利用して熱処理す
る方法については、すでに、特開昭52−65126号
公報、特開昭53−149119号公報、特開昭58−
25419号公報に開示がある。特開昭52−65126号公
報はフエライト系またはマルテンサイト系ステン
レス鋼のホツトコイルの熱エネルギー削減を目的
とする焼鈍方法に関するもので、その内容は、圧
延後の高温のまま、焼鈍炉に装入して、通常の焼
鈍温度において、焼鈍する方法が開示されてい
る。特開昭53−149119号公報はマルテンサイト系
ステンレス鋼の鋳片またはスラブのように、大断
面の鋼片を冷却する際に、マルテンサイト変態に
より発生する歪に起因する冷間割れを防止する方
法に関するものである。また特開昭58−25419号
公報は、圧延後の鋼板、鋼管または鋼帯の軟化処
理の方法に関するもので、圧延後の高温状態から
連続冷却変態曲線上のパーライト変態のノーズに
かからない早さの速度で冷却し、その後、パーラ
イト変態のノーズ附近(700℃附近)の温度に再
加熱して保持することにより、圧延材を軟化せし
め、冷却時のマルテンサイト変態による低温割れ
を防止する方法を開示している。
以上に概略を示した如く上記各文献に開示され
ている技術内容は、省エネルギーを目的とする圧
延材の高温処理に関するもの乃至はマルテンサイ
ト変態に起因する冷間割れの抑制を目的とするも
のであり、線材または鋼帯圧延において、熱間割
れを抑制する方法を目的とするものではなくま
た、省エネルギーの圧延ラインにおける軟化処理
に関するものではない。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、マルテンサイト系ステンレス鋼線材
および鋼帯の熱間圧延において、割れを発生した
組織を詳細に解析した結果に基づいて創案された
もので、割れ発生を抑制し、かつ圧延後の線材お
よび鋼帯を、後工程における取扱いを困難にしな
い程度に軟化(HV≦450)する省工程の圧延方法
を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段)
さきにのべたように、マルテンサイト系ステン
レス鋼鋳片は熱間圧延割れを発生する。線材また
は鋼帯圧延の粗圧延工程において発生した熱間割
れは線材製品または鋼帯に疵として残存する。
本発明者らは、熱間圧延割れの組織を詳細に解
析した結果、割れは凝固時に形成されたオーステ
ナイト粒界に発生し、一度圧延により、鋳造組織
が加工組織に変えられると、その後はオーステナ
イト粒界に割れを発生しなくなるということを確
めた。
第2図は粗圧延工程の第1パスの温度、圧下率
と割れ発生の関係を示しており、第3図は粗圧延
初期の圧延スケジユールと割れ発生の関係(図中
1ステツプが1パスに対応する)を示している
が、割れの発生は圧延第1パス時の温度と圧下率
に依存し、圧下率が多くとも15%を超えなけれ
ば、その後の圧延において割れを発生しなくなる
ことが判る。即ち、粗圧延工程の第1パスを1070
℃〜1250℃の温度範囲で行う必要がある。この
際、1250℃を超える温度で圧延すると、粒界に形
成された低融点化合物に起因する割れが発生す
る。このため圧延開始温度の上限を1250℃と定め
た。
次に圧延された線材を圧延ライン上で軟化せし
める方法について説明する。この方法には次の二
つがある。
第1図は線材圧延または熱間鋼帯圧延終了後、
種々の温度で保持したときの軟化を示している。
また、第4図は圧延終了後、MS点以下に急冷し
てから、種々の温度に加熱した場合の軟化を示し
ている。第1図は金属組織の上ではオーステナイ
トのフエライト+炭化物への分解、第4図はマル
テンサイトのフエライト+炭化物への分解に対応
している。
第1図と第4図を比較した場合、第4図のよう
にマルテンサイト組織にした状態でフエライト+
炭化物に分解したほうが均熱温度における保持時
間では短いが、実際の圧延ライン上において軟化
処理を行なう場合は、急冷後均熱温度に加熱する
ための時間が必要であるため、第1図のように圧
延後保定温度まで、急冷して恒温保持する方法の
ほうが一定の軟化状態(前記のようにHV≦450)
をより短時間で達成しうる。このため、本発明に
おいては、第1図に示す方法を用いることにし
た。
線材圧延の場合、圧延時の加工発熱により圧延
工程で温度低下せず、仕上圧延の入口温度と出口
温度はほぼ同じになる。
さきにのべたように、熱間割れの抑制のために
は高温での圧延が必要である。その結果、必然的
に圧延仕上温度は高温になる。粗圧延による熱間
割れの発生の抑制と製品線材の圧延工程内におけ
る軟化処理を両立せしめる圧延条件を設定するた
めに、本発明者らは粗圧延機と仕上圧延機(また
は中間圧延機)間に冷却装置を設置して仕上圧延
機の入口温度を制御することにより、圧延仕上温
度を制御し、その後の強制冷却により650〜750℃
の温度に保持せしめることによつて可能とならし
めた。さらに、この場合仕上圧延における圧延温
度が、Ac1点とAc3点の間の温度で行なわれると、
第1図に示した保定時間がより短時間で軟化しう
ることがわかつた。即ち、第5図に示したように
仕上温度760℃の場合が同じく1000℃の場合に比
較してより短い保持時間で所望の硬度(HV400以
下)が得られる。(第5図は第3図と同じ熱スケ
ジユールパターンで得られたものである。)
従つて、粗圧延と中間圧延の間または中間圧延
工程の中間において、冷却装置により圧延材を
Ac1点とAc3点の間の温度まで冷却した後、仕上
圧延すると、仕上圧延終了温度がほぼ上記温度範
囲になり、上記効果が得られる。
(作用)
次に本発明の工程を更に具体的に説明する。さ
きに述べたように、マルテンサイト系ステンレス
鋼の熱間割れを防止するために、1070℃乃至1250
℃に均熱した鋳片を粗圧延工程の第1パスで軽圧
下する。この際、第1パスの圧下率は15%以下、
好ましくは10%以下とする。
次に、粗圧延機と中間圧延機、または、中間圧
延機列の間において、冷却装置により、圧延材温
度をAc1点とAc3点の間の温度まで冷却する。
次いで、仕上圧延機出口において、冷却装置に
より、700℃に冷却し、コイルに巻取る。コイル
は冷却装置に接続して設置された均熱炉(通常
700℃に設定されている)において、短時間(通
常3〜5分)保熱されてから空冷され、線材製品
または鋼帯製品とされる。以上の工程により熱間
割れのない軟化された製品が得られる。
(実施例)
第1表に実施例を示した。No.1、No.2、No.4、
No.7が本発明例であるが粗圧延第1パスの圧延温
度、圧下率は本発明の範囲内にあり、かつ、中間
圧延機間および仕上圧延機出口において冷却さ
れ、その後700℃において3乃至5分均熱されて
いることにより、所定の値(HV<450)に硬度が
低下している。一方、No.3は第1パス圧下率が高
いため、熱間割れを発生し、No.5は冷却不足で
700℃における保定時間が短いために硬度が高い。
No.6はNo.3と同様に割れを発生し、かつ、700℃
における均熱がないために、硬度が高い。No.8は
No.3と同様に第1パス圧下率が高いために、割れ
を発生している。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for rolling martensitic stainless steel wire rods and steel strips, such as SUS410 and SUS420J2, which can particularly prevent the occurrence of hot cracks, and which can also be used for softening treatment in the rolling line. The present invention relates to a method for rolling wire rods and steel strips. (Prior art) Stainless steels such as martensitic stainless steels, whose austenite phase is relatively unstable, may crack during hot rolling, and also crack during martensitic transformation during cooling. Occur. Usually, the rolled and wound coil is soaked at a temperature of A c3 or higher (usually 900°C or higher), and then undergoes heat treatment such as tempering or annealing at various temperatures depending on the application. will be applied. For information on commonly used heat treatment conditions such as quenching, normalizing, and tempering, please refer to Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.
It is explained in documents such as the Stainless Steel Handbook published on August 30, 1971. Furthermore, methods for heat treatment utilizing the high temperature state after rolling have already been published in JP-A-52-65126, JP-A-53-149119, JP-A-58-
There is a disclosure in Publication No. 25419. JP-A No. 52-65126 relates to an annealing method for the purpose of reducing thermal energy of a hot coil of ferritic or martensitic stainless steel. A method of annealing at a normal annealing temperature is disclosed. JP-A No. 53-149119 discloses a method for preventing cold cracking caused by strain caused by martensitic transformation when cooling large cross-section steel slabs such as martensitic stainless steel cast slabs or slabs. It is about the method. Furthermore, JP-A No. 58-25419 relates to a method for softening a steel plate, steel pipe, or steel strip after rolling. Discloses a method of softening the rolled material by cooling it at a high speed, then reheating and holding it at a temperature close to the nose of pearlite transformation (nearly 700°C), and preventing low-temperature cracking due to martensitic transformation during cooling. are doing. As outlined above, the technical contents disclosed in the above-mentioned documents are related to high-temperature treatment of rolled materials for the purpose of energy saving, or are aimed at suppressing cold cracking caused by martensitic transformation. However, it does not aim at a method for suppressing hot cracking in rolling wire rods or steel strips, nor does it relate to energy-saving softening treatment in rolling lines. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention was devised based on the results of detailed analysis of the structure in which cracks occur during hot rolling of martensitic stainless steel wire rods and steel strips. The object of the present invention is to provide a process-saving rolling method that suppresses the occurrence of rolling and softens the rolled wire rod and steel strip to the extent that handling in subsequent processes is not difficult (H V ≦450). (Means for solving the problem) As mentioned earlier, martensitic stainless steel slabs develop hot rolling cracks. Hot cracks that occur during the rough rolling process of wire rod or steel strip rolling remain as flaws on the wire rod product or steel strip. As a result of detailed analysis of the structure of hot rolling cracks, the present inventors found that cracks occur at austenite grain boundaries formed during solidification, and that once the cast structure is changed to a processed structure by rolling, the austenite It was confirmed that no cracks would occur at grain boundaries. Figure 2 shows the relationship between the temperature, rolling reduction and crack occurrence in the first pass of the rough rolling process, and Figure 3 shows the relationship between the rolling schedule at the initial stage of rough rolling and the crack occurrence (in the figure, 1 step corresponds to 1 pass). However, the occurrence of cracks depends on the temperature and reduction rate during the first rolling pass, and if the reduction rate does not exceed 15% at most, cracks will not occur in subsequent rolling. I understand. In other words, the first pass of the rough rolling process is 1070
It is necessary to carry out in the temperature range from ℃ to 1250℃. At this time, when rolling at a temperature exceeding 1250°C, cracks occur due to low melting point compounds formed at grain boundaries. For this reason, the upper limit of the rolling start temperature was set at 1250°C. Next, a method of softening the rolled wire on the rolling line will be described. There are two methods for this: Figure 1 shows the process after wire rod rolling or hot steel strip rolling.
It shows the softening when held at various temperatures.
Moreover, FIG. 4 shows the softening when the material is rapidly cooled to below the M S point after rolling and then heated to various temperatures. Fig. 1 corresponds to the decomposition of austenite into ferrite + carbide on the metal structure, and Fig. 4 corresponds to the decomposition of martensite into ferrite + carbide. When comparing Fig. 1 and Fig. 4, it is found that ferrite +
Decomposition into carbides is shorter in holding time at soaking temperature, but when softening treatment is performed on an actual rolling line, time is required to heat to soaking temperature after quenching, so The method of rapidly cooling and holding at a constant temperature after rolling produces a constant softening state (H V ≦450 as mentioned above)
can be achieved in a shorter time. Therefore, in the present invention, it was decided to use the method shown in FIG. In the case of wire rod rolling, the temperature does not drop during the rolling process due to the heat generated during rolling, and the inlet and outlet temperatures of finish rolling are approximately the same. As mentioned earlier, rolling at high temperatures is necessary to suppress hot cracking. As a result, the rolling finish temperature inevitably becomes high. In order to set rolling conditions that both suppress the occurrence of hot cracks during rough rolling and soften the product wire during the rolling process, the present inventors set up By installing a cooling device to control the inlet temperature of the finishing rolling mill, the finishing temperature of rolling can be controlled, and then the temperature is maintained between 650 and 750°C by forced cooling.
This was made possible by maintaining the temperature at . Furthermore, in this case, if the rolling temperature in finish rolling is carried out at a temperature between A c1 point and A c3 point,
It was found that softening could be achieved in a shorter retention time than that shown in FIG. That is, as shown in FIG. 5, when the finishing temperature is 760°C, the desired hardness (H V 400 or less) can be obtained in a shorter holding time than when the finishing temperature is 1000°C. (Figure 5 was obtained using the same heat schedule pattern as Figure 3.) Therefore, between rough rolling and intermediate rolling or in the middle of the intermediate rolling process, the rolled material is cooled by a cooling device.
If finish rolling is performed after cooling to a temperature between A c1 point and A c3 point, the finish rolling end temperature will be approximately in the above temperature range, and the above effects can be obtained. (Function) Next, the steps of the present invention will be explained in more detail. As mentioned earlier, in order to prevent hot cracking of martensitic stainless steel, it is necessary to
The slab, which has been soaked at ℃, is lightly rolled down in the first pass of the rough rolling process. At this time, the rolling reduction rate of the first pass is 15% or less,
Preferably it is 10% or less. Next, between the rough rolling mill and the intermediate rolling mill or between the intermediate rolling mill row, the temperature of the rolled material is cooled to a temperature between the A c1 point and the A c3 point using a cooling device. Next, at the exit of the finishing rolling mill, it is cooled to 700°C by a cooling device and wound into a coil. The coil is placed in a soaking furnace (usually
After being heat-retained for a short time (usually 3 to 5 minutes) at a temperature of 700°C, it is air-cooled to produce wire rod products or steel strip products. Through the above steps, a softened product without hot cracking can be obtained. (Example) Table 1 shows examples. No.1, No.2, No.4,
No. 7 is an example of the present invention, but the rolling temperature and reduction rate of the first pass of rough rolling are within the range of the present invention, and it is cooled between intermediate rolling mills and at the exit of the finishing mill, and then heated to 700°C for 30 minutes. By soaking for 5 minutes, the hardness decreased to a predetermined value (H V <450). On the other hand, No. 3 had a high first pass reduction rate, which caused hot cracking, and No. 5 had insufficient cooling.
High hardness due to short retention time at 700℃.
No. 6 cracked similarly to No. 3, and at 700℃
The hardness is high because there is no uniform heating. No.8 is
Similar to No. 3, cracks occurred because the first pass reduction rate was high.
【表】
(発明の効果)
以上述べた如く本発明によれば熱間割れに起因
する疵のない、且つ後工程において取扱い上困難
のないように軟化されたすぐれた線材製品及び鋼
帯製品が省工程で得られるので、その工業的効果
は甚大である。[Table] (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, excellent wire rod products and steel strip products that are free of defects caused by hot cracking and that are softened so that they are not difficult to handle in subsequent processes can be produced. Since it can be obtained with fewer steps, its industrial effects are enormous.
第1図aは本発明の軟化曲線を、同bは本発明
の熱スケジユールを示す図、第2図は粗圧延第1
パスの圧下率、圧延温度と割れ発生の関係を示す
図、第3図は粗圧延初期における圧延条件と割れ
の発生の関係を示す図、第4図aは圧延後常温ま
で冷却した場合の軟化曲線を、同bはaの場合の
熱スケジユールを示す図、第5図は第1図bと同
様の熱スケジユールパターンにおける軟化曲線に
およぼす圧延終了温度の影響を示す図である。
Fig. 1a shows the softening curve of the present invention, Fig. 1b shows the heat schedule of the invention, and Fig. 2 shows the softening curve of the present invention.
A diagram showing the relationship between pass rolling reduction, rolling temperature, and crack occurrence. Figure 3 is a diagram showing the relationship between rolling conditions and crack occurrence in the initial stage of rough rolling. Figure 4 a shows softening when cooled to room temperature after rolling. FIG. 5 is a diagram showing the influence of the rolling end temperature on the softening curve in the same heat schedule pattern as FIG. 1b.
Claims (1)
帯の圧延工程において、粗圧延工程の第1パスを
1070℃乃至1250℃の温度範囲において圧下率15%
以下で圧延し、次いで粗圧延工程と中間圧延工程
の間、または中間圧延工程の中間において、圧延
材をAc1点とAc3点の間の温度まで冷却し、引続
き圧延し、仕上圧延機の出口において650℃乃至
750℃まで冷却してコイルに巻取後、圧延ライン
上で650℃乃至750℃の温度範囲に保熱することを
特徴とするマルテンサイト系ステンレス鋼線材お
よび鋼帯の製造法。1 In the rolling process of martensitic stainless steel wire rod and steel strip, the first pass of the rough rolling process is
Reduction rate of 15% in the temperature range of 1070℃ to 1250℃
Then, between the rough rolling process and the intermediate rolling process, or in the middle of the intermediate rolling process, the rolled material is cooled to a temperature between A c1 point and A c3 point, and then rolled, and then the material is rolled in the finishing mill. 650℃ or more at the outlet
A method for producing martensitic stainless steel wire and steel strip, which comprises cooling to 750°C, winding into a coil, and then retaining heat in a temperature range of 650°C to 750°C on a rolling line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24158484A JPS61124522A (en) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | Production of martensitic stainless steel wire rod and steel strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24158484A JPS61124522A (en) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | Production of martensitic stainless steel wire rod and steel strip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124522A JPS61124522A (en) | 1986-06-12 |
| JPH0555569B2 true JPH0555569B2 (en) | 1993-08-17 |
Family
ID=17076483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24158484A Granted JPS61124522A (en) | 1984-11-17 | 1984-11-17 | Production of martensitic stainless steel wire rod and steel strip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124522A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107213A (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-08 | Nippon Steel Corp | Inline softening treatment for air-hardening seamless steel tube |
-
1984
- 1984-11-17 JP JP24158484A patent/JPS61124522A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61124522A (en) | 1986-06-12 |
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