[go: up one dir, main page]

WO2012169320A1 - 鋼材の製造方法 - Google Patents

鋼材の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012169320A1
WO2012169320A1 PCT/JP2012/062348 JP2012062348W WO2012169320A1 WO 2012169320 A1 WO2012169320 A1 WO 2012169320A1 JP 2012062348 W JP2012062348 W JP 2012062348W WO 2012169320 A1 WO2012169320 A1 WO 2012169320A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slab
electrode
steel material
abrasive grain
head
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/062348
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寿雄 河西
基彦 荒川
繁 日下部
Original Assignee
東京ステンレス研磨興業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京ステンレス研磨興業株式会社 filed Critical 東京ステンレス研磨興業株式会社
Priority to ES12797576.1T priority Critical patent/ES2667102T3/es
Priority to JP2013519427A priority patent/JP5889891B2/ja
Priority to KR1020147000316A priority patent/KR101900531B1/ko
Priority to CN201280028322.6A priority patent/CN103608495B/zh
Priority to EP12797576.1A priority patent/EP2719800B1/en
Publication of WO2012169320A1 publication Critical patent/WO2012169320A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H5/00—Combined machining
    • B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
    • B23H5/08—Electrolytic grinding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02—Pickling; Descaling
    • C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/06—Iron or steel

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a steel material, and more particularly to a method for manufacturing a steel material by hot rolling a slab.
  • the steel ingot is formed into pieces such as slabs by rolling the steel ingot, and the molten steel is injected into the mold and solidified in addition to the piece rolling method in which the formed steel pieces are rolled to produce steel.
  • a continuous casting method in which a steel piece is produced by continuously drawing a steel piece from a mold to form a steel piece such as a slab and rolling the steel piece.
  • casting is performed while mold powder (hereinafter referred to as powder) is poured into the mold to improve the lubricity between the mold and the molten steel surface. Is going.
  • the steel slab manufactured by the block rolling method or the continuous casting method is then subjected to a rolling process such as hot rolling or cold rolling, and a steel material is manufactured by appropriately performing annealing treatment or pickling treatment.
  • a steel material for example, in the manufacture of stainless steel sheets using the continuous casting method, molten steel pouring, slab continuous casting, slab surface care, slab heating, hot rolling, annealing, shot blasting, pickling, coil grinder, Stainless steel strips are manufactured by rolling, annealing / pickling or bright annealing (Japanese Patent Laid-Open No. 7-286215 (Patent Document 1)).
  • the surface of the continuously cast steel slab is covered with an oxide film, but when the steel slab is manufactured, the mold is vibrated so that the steel slab does not stick to the mold.
  • periodic irregularities called oscillation marks may be formed on the surface of the steel piece.
  • the surface of the steel slab may be formed with a layer in which the mold powder is entrained by the entrainment of the mold powder that is put into the mold during continuous casting. In some cases, surface defects such as scratches, indentations and small cracks of about several hundred microns may be formed on the surface.
  • the surface quality of the steel slab greatly affects the process yield and quality in the rolling process, so it is important to improve the quality of the steel slab as much as possible.
  • the manufacturing method of the steel material of this invention is as follows. [1] A method of manufacturing a steel material having a slab manufacturing process and a hot rolling process for manufacturing a slab by casting a molten metal, An electrolytic abrasive grain reduction treatment step of reducing the surface of the slab by applying a voltage to the electrode using a surface reduction device having at least one selected from the group consisting of an elastic grindstone and a flexible abrasive grain unit and an electrode The manufacturing method of steel materials.
  • the surface-reducing device is a rotary surface-reducing head for electrolytic abrasive grain surface-reduction having at least one selected from the group consisting of a head pedestal, a rotary shaft, an electrode provided on the lower surface of the head pedestal, an elastic grindstone, and a flexible abrasive grain unit.
  • the elastic grindstone or the flexible abrasive grain unit is disposed so as to protrude from the electrode.
  • [4] The method for producing a steel material according to any one of [1] to [3], wherein the slab is continuously removed from the mold in the slab production process.
  • [5] The method for producing a steel material according to any one of [1] to [4], wherein the slab is a slab that has been crushed by scale.
  • [6] The method for producing and manufacturing a steel material according to [5], wherein the scale crushing is performed by shot blasting.
  • the quality of the steel material after subsequent hot rolling and cold rolling can be remarkably improved, for example, by improving the yield and productivity of the slab and improving the surface after the cleaning. it can.
  • the entrainment layer, recessed part, and convex part of the powder of the surface of a slab will be reduced. This reduces the load on the coil grinder before the cold rolling performed after the hot rolling, improves the surface quality of the steel material after the cold rolling, and improves the yield of the steel material production.
  • the improvement of the quality of steel materials and the manufacturing process yield of steel materials can be aimed at.
  • the surface-reducing device used in the method for producing a steel material of the present invention is a device that performs surface-reducing treatment of the slab surface by polishing or the like.
  • the surface-reducing device has one or more selected from the group consisting of an elastic grindstone and a flexible abrasive grain unit and an electrode.
  • a voltage is applied to the electrode to perform electrolytic abrasive-reducing surface treatment.
  • a rotary surface reduction head for electrolytic grain surface reduction shown in FIG. 1 or FIG. 4 is preferably used.
  • An elastic whetstone is not particularly limited as long as it has a certain elasticity.
  • a grindstone in which abrasive grains are hardened with an elastic body such as rubber can be mentioned. Since the elastic grindstone can contact not only the convex portions on the surface of the slab but also the concave portions, the concave portions can also be polished.
  • Elastic body Rubber, a thermoplastic elastomer, etc. are mentioned as a main raw material of the elastic body contained in an elastic grindstone.
  • rubber in addition to natural rubber, for example, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber Synthetic rubber such as can be used.
  • elastomer examples include styrene block copolymers, chlorinated polyethylene elastomers, polyester elastomers, nitrile elastomers, fluorine elastomers, silicon elastomers, olefin elastomers, vinyl chloride elastomers, urethane elastomers, polyamide elastomers, and the like. Can be mentioned. Rubbers and thermoplastic elastomers may be used alone or in combination of a plurality of types.
  • the elastic body may contain additives in addition to rubber and elastomer.
  • additives added to the rubber include a vulcanizing agent for crosslinking between rubber molecules, a vulcanization accelerator for accelerating the crosslinking reaction by the vulcanizing agent, and rubber.
  • the filler include a filler, a stabilizer, and a dispersant for reducing the product cost by increasing the amount, or improving the physical properties of the rubber (such as mechanical properties such as tensile strength and elasticity) and workability.
  • a filler may be used as the additive.
  • fillers such as metals, ceramics, and inorganic resins lower than the hardness of the abrasive grains can be used, and by mixing these, an elastic body suitable for processing The density can be
  • a conductive material such as carbon black or metal particles may be used.
  • the abrasive grain contained in the elastic grindstone is particularly a material that can be dispersed or supported on the above-mentioned base material and can process the surface of the workpiece to a desired roughness.
  • metal oxides such as iron, aluminum, silicon, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, niobium, molybdenum, palladium, silver, tellurium, glass, quartz, alundum, Carbon-alundum, carborundum, zirconia, garnet, titanium boride, carbon borate and other ceramics, walnuts, seed husks, pulp, cork and other plant-derived materials, nylon, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, vinyl chloride, polyacetal Resin such as cellulose acetate, inorganic substances such as tungsten sulfide, molybdenum sulfide, magnesium
  • the hardness of the abrasive grains used is preferably the same as or higher than that of the workpiece, but depending on the material and processing conditions of the workpiece, the hardness of the abrasive grains is not necessarily the workpiece. It is not necessary to be equal to or better than.
  • the grain size of the abrasive grains may be appropriately selected according to the degree of the desired unevenness (surface roughness). Further, there is no particular limitation on the grain size of the abrasive grains. For example, those in the range of # 20 to 20000 (930 to 0.5 ⁇ m) can be used. In order to reduce the roughness of the surface, it is preferable to use a material having a small particle size (a material having a large count).
  • the shape of the abrasive grains may be changed as appropriate depending on the material and processing conditions of the work piece, and not only the spherical shape but also various shapes such as a polygonal shape, a cylindrical shape, a flake shape, a needle shape, and a state in which these are mixed. Can be widely used.
  • the blending ratio (content ratio) of the abrasive grains in the elastic grindstone is not particularly limited, but when the elastic grindstone is 100 wt%, it is preferably in the range of 25 to 50 wt%.
  • the abrasive grain content is 25 wt% or less when the weight of the elastic grindstone is 100%, the impact resilience of the elastic abrasive becomes large due to the influence of the base material which is an elastic body, and the grinding efficiency is low.
  • the content of abrasive grains exceeds 50 wt%, most of the grindstone is composed of abrasive grains and the hardness of the grindstone is relatively high. Therefore, the inside of the ridges existing on the surface of the workpiece cannot be ground. there is a possibility.
  • the flexible abrasive grain unit can follow not only the convex part on the surface of the slab but also the concave part, so that the concave part can also be polished.
  • the flexible abrasive grain unit can be formed by winding or sticking an abrasive cloth around the surface of the elastic body. Whether to use an elastic grindstone, a flexible abrasive grain unit, or both may be appropriately determined according to polishing conditions.
  • the elastic body used for the flexible abrasive unit is the same as the elastic body used for the elastic grindstone.
  • Electrode Although an electrode will not be specifically limited if it is a material which has electroconductivity, Preferably, copper, iron, stainless steel, etc. are used. The electrode sparks when in contact with the slab. Therefore, in order to prevent spark, an elastic grindstone or a flexible is provided so as to protrude downward from the electrode.
  • Rotational surface-reducing head for electrolytic abrasive grain surface reduction that can be used as the surface-reducing device of the present invention includes at least one electrode selected from the group consisting of an elastic grindstone and a flexible abrasive unit However, you may further have other structures, such as a grindstone which does not have normal elasticity.
  • Electrolytic Abrasive Surface Reduction Head with Electrode and Elastic Whetstone Arranged with Electrode Abrasive Stone Referring to FIGS. 1 to 3, a rotary surface reduction head for electrolytic abrasive grain reduction with electrode and elastic whetstone 210. Will be described. As shown in FIGS.
  • the surface-reducing head 210 is formed in a pad shape with a head pedestal 21, a rotating shaft 22, and electrodes 25a to 25f formed in a pad shape provided on the head pedestal 21. And whetstones 26a to 26f.
  • the rotating shaft 22 has a hollow tubular structure and has a liquid supply path 23 through which an electrolytic solution flows.
  • the head base 21 and the rotating shaft 22 are integrated.
  • the electrodes 25 and the grindstone 26 are alternately arranged along the circumference on the head pedestal 21 having a circular bottom surface, and a concave liquid reservoir 24 is provided at the center of the head pedestal 21. .
  • the liquid reservoir 24 communicates with the liquid supply path 23 so that the flowing electrolyte from the liquid supply path 23 flows to the liquid reservoir 24.
  • FIG. 3 shows a state in which the slab 9 faces the surface-reducing head 2 for explanation.
  • FIG. 3 shows the mounting state of the electrode 25 and the elastic grindstone 26 on the head base 21 and the positional relationship with the slab.
  • the electrode 25 and the elastic grindstone 26 are arranged so that the lower surface of the elastic grindstone 26 (the surface facing the slab 9) is close to the slab 9 and the lower surface of the electrode 25 is not in contact with the slab 9.
  • positioning shows the state when not grind
  • the six electrodes 25a to 25f are preferably arranged so as to have the same height in order to keep the current density constant when energized.
  • the elastic grindstones 26a to 26f are arranged at the same height in order to make the processing accuracy of the surface polishing uniform.
  • the surface-reducing head 220 includes a head pedestal 21, a rotating shaft 22, electrodes 25a to 25f provided on the head pedestal, elastic grindstones 26a to 26f, and flexible abrasive grain units 27a to 27a. 27f.
  • the rotating shaft 22 has a hollow structure and has a liquid supply path 23 through which an electrolytic solution passes.
  • an electrode 25, an elastic grindstone 26, and a flexible abrasive grain unit 27 are sequentially arranged along the circumference on the head base 21 having a circular bottom surface, and a concave liquid reservoir 24 is provided at the center. It has been.
  • the liquid reservoir 24 is in communication with the pipe 23 so that the electrolyte that has flowed into the pipe 23 flows into the liquid reservoir 24.
  • the electrode, the elastic grindstone, and the flexible abrasive grain unit are arranged around the rotation axis in this order. However, the arrangement of the electrode, the elastic grindstone, and the flexible abrasive grain unit may be appropriately changed.
  • FIG. 6 shows a state in which the electrode 25, the elastic grindstone 26 and the flexible abrasive grain unit 27 are attached to the head base 21, and the positional relationship with the slab.
  • the electrode 25, the elastic grindstone 26, and the flexible abrasive grain unit 27 are such that the lower surface of the flexible abrasive grain unit 27 (the surface facing the slab 9) is closest to the slab 9, and then the lower surface of the elastic grindstone 26 is Close to the slab 9, the lower surface of the electrode 25 is disposed farthest from the slab 9.
  • the electrode 25 and the elastic grindstone 26 protrude from the lower surface of the head pedestal 21 (the surface facing the slab 9) in the order of the flexible abrasive grain unit 27, the elastic grindstone 26, and the electrode 25 in the downward direction (direction of the slab 9).
  • the flexible abrasive grain unit 27 is arrange
  • the flexible abrasive unit can be formed by winding or sticking an abrasive cloth around the surface of the elastic body.
  • FIG. 7 is a schematic view schematically showing the entire surface reducing apparatus 1.
  • the surface-reducing device 1 mainly includes a surface-reducing head 210, an electrolytic solution supply unit 4, a current-carrying unit 5, an insulating coupling 6, a head rotating motor 7, and a lifting device 8.
  • the electrolytic solution supply unit 4 is means for applying a predetermined pressure to the electrolytic solution and supplying the electrolytic solution to the surface reduction head 210.
  • the electrolytic solution is supplied to the liquid reservoir 24 through the rotating shaft 22 of the surface-reducing head 210 as shown in FIG.
  • the electrolytic solution for example, a sodium nitrate aqueous solution, a sodium sulfate aqueous solution, or the like can be used.
  • a potential difference is generated between the electrode 25 of the surface-reducing head 210 and the slab 9 by the energization unit 5, and a current having a predetermined current density flows in the electrolyte flowing between them.
  • the insulating coupling 6 is a means for preventing current leakage. Moreover, both are connected directly or indirectly so that the rotational force of the head rotating motor 7 is transmitted to the surface-reducing head 210.
  • the slab 9 is placed so as to face the lower surface of the surface-reducing head 210, and the surface-reducing head 210 rotated by the lifting device 8 is pressed against the slab 9 with a predetermined pressure, so that the slab is surface-reduced by electrolytic abrasive grains.
  • the rotating surface-reducing head 210 is lowered by the elevating device 8 and brought into contact with the slab 9 with a predetermined pressure, whereby electrolytic abrasive surface-reducing processing is performed.
  • Electrolytic abrasive grain surface reduction treatment is performed with the slab as the positive electrode and the electrode of the surface reduction head as the negative electrode. At this time, the gas generated at the electrode (negative electrode) is the centrifugal force generated by the rotation of the surface reduction head and the liquid. The liquid flowing outward from the reservoir 24 is discharged out of the system, and the electrolytic abrasive grain surface-reducing treatment can be continuously performed.
  • FIG. 8 is a part of a sectional view in which the central axis (rotation axis) of the surface-reducing head 210 and the surface including the electrode 25 are cut surfaces, and the electrode when the slab 9 is polished using the surface-reducing head 210. It is explanatory drawing which shows the effect
  • FIG. 8 The arrows shown in FIG. 8 indicate how the electrolyte flows. That is, the electrolyte supplied from the electrolyte supply unit 4 of the surface reduction device 1 to which the surface reduction head 210 is attached is supplied to the concave liquid reservoir 24 through the tube part 23 in the rotating shaft 22. The pipe part 23 and the liquid reservoir part 24 are in communication.
  • the electrolytic solution supplied to the liquid reservoir 24 flows through the gap between the electrode 25 and the slab 9 at a predetermined flow rate by the pressure and centrifugal force applied by the electrolytic solution supply unit 4.
  • the flow rate is preferably 5 to 10 m / sec so that hydrogen and electrolytic discharge generated from the surface of the electrode 25 and the surface of the slab 9 are immediately eliminated.
  • a current flows so that the current density in the electrolyte solution between the electrode 25 and the slab 9 becomes 5 to 40 A / cm 2. This current generates hydrogen from the surface of the electrode 25, and electrolytic eluate is generated from the surface of the slab 9, but these hydrogen and electrolytic eluate are discharged together with the electrolytic solution.
  • FIG. 9 is a part of a cross-sectional view of the surface-reducing head 210 cut along the rotation axis, and illustrates the elastic grindstone 26 when the slab 9 is polished using the surface-reducing head 210. Specifically, the state where the elastic grindstone 26 is compressed and deformed by the pressure from the lifting device 8 and is in contact with the slab 9 is shown. The elastic grindstone 26 rubs the surface of the slab 9 and the slab 9 is energized through the electrolytic solution, whereby the concave portion of the slab can be subjected to electrolytic abrasive grain surface reduction treatment. As a result, the electrolytic abrasive grains can be reduced in the recesses on the surface of the slab 9.
  • the electrolytic abrasive grain reduction treatment process of the present invention involves applying a voltage to the electrode when the elastic grindstone or the flexible abrasive unit rubs the slab and rubs the slab. It can be performed by energizing the electrolyte solution between the slab.
  • the current density during the electrolytic abrasive grain reduction process step is preferably 3 A to 50 A / cm 2 .
  • an aqueous solution of sodium chloride (NaCl), sodium nitrate (NaNO 3 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), or the like may be appropriately used as the electrolytic solution used for reducing the surface area of an iron-based slab such as stainless steel.
  • the flow rate of the electrolytic solution it is preferable to adjust the flow rate of the electrolytic solution.
  • the amount of eluted metal ions is expected to increase. Therefore, the flow rate of the electrolytic solution is increased, and when the current density is decreased, the amount of eluted metal ions is expected to decrease. It is preferable to weaken.
  • the amount of electrolysis on the surface of the steel slab can be adjusted by controlling the current density.
  • a slab is manufactured by performing a casting (S2) after a metal melting (S1) by a known method.
  • the electrolytic abrasive grain surface-reducing treatment of the present invention is performed on the slab thus obtained (S3).
  • a series of processes such as hot rolling (S4), hot-rolled sheet annealing (S5), shot blasting or scale breaking (S6) are performed on the slab subjected to electrolytic grain surface reduction treatment, and then publicly known.
  • hot-rolled plate pickling treatment may be performed between shot blasting or scale breaking and electrolytic abrasive grain surface reduction treatment.
  • hot-rolled sheet annealing can be omitted.
  • not only the slab formed by the continuous casting method, but also a slab formed by split-rolling a steel ingot may be subjected to electrolytic abrasive grain surface reduction treatment.
  • Example 1 The present inventors performed maintenance on the stainless steel slab before rolling using the surface reduction device 1 described above. This will be described in more detail below using examples.
  • a sample of 50 mm thickness ⁇ 500 mm square was collected from a SUS304 slab made by a known continuous casting.
  • the test surface was a single side of 500 mm square, and the surface was covered with a black scale formed when the molten steel solidified.
  • the height of the unevenness of the oscillation mark present on the surface was about 0.1 to 0.2 mm.
  • the sample surface of this sample was subjected to electrolytic abrasive grain surface reduction treatment using a surface reduction head having the shape disclosed in FIGS.
  • the conditions of the surface-reducing head are as follows.
  • Example 1a the average cutting amount of the black skin surface by the electrolytic abrasive grain surface reduction treatment was 90 ⁇ m. Moreover, in Example 1a, Ra (centerline average roughness) of the slab surface after the treatment was 0.21 ⁇ m. In Example 1a, dents and indentations due to casting existed in the slab after the treatment, but the scale at the bottom of these defects was scaled by high current pulse electrolysis peculiar to the present technology and had a metallic luster. Inevitably, the bottom of the pit-like defects present on the slab surface was also descaled. After the hot rolling using the slab thus treated, a stainless steel final product (steel material) can be produced by a known method.
  • Example 1b In Example 1b, the average cutting amount of the black skin surface by the electrolytic abrasive grain surface reduction treatment was 330 ⁇ m. Moreover, in Example 1b, Ra (centerline average roughness) of the slab surface after the treatment was 0.20 ⁇ m. In Example 1b, almost no surface defects observed on the surface of the slab of Example 1a were observed on the surface of the slab after the treatment.
  • Example 1 As shown in Table 1, when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, it can be seen that the grinding yield of Example 1 is good and the surface after care is smooth. When both such slabs were rolled under the same heating and hot rolling conditions, it was found that Example 1 yielded a hot rolled sheet (steel material) with higher yield and quality.
  • Example 2 A 115 (t) ⁇ 200 (W) ⁇ 300 (L) size sample (casting surface only on one side) was taken from a SUS304 slab. The sample was subjected to electrolytic abrasive grain surface reduction under the same conditions as in Example 1 using the surface reduction device 1 used in Example 1, and then hot-rolled to form a hot rolled sheet having a thickness of 5 mm.
  • Example 2 A sample similar to Example 2 was taken from a SUS304 slab, and after slab care was performed under the same conditions as in Comparative Example 1, hot rolling was performed to form a hot-rolled sheet having a thickness of 5 mm.
  • Example 2 The experimental results of Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below. As a result of pickling both hot-rolled sheets by a known method and observing the surface, no significant difference was found between Example 2 and Comparative Example 2.
  • Example 2 in which electrolytic abrasive grain surface-reduction technology was applied to slab care increased the productivity and yield because the process was simpler and the amount of cutting was less than that of Comparative Example 2. It is a very effective method.
  • the method for manufacturing a steel material of the present invention can be used for manufacturing a steel plate such as stainless steel, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

　溶鋼をモールドパウダーとともに鋳型に流し入れ、この鋳型内で溶鋼が徐々に凝固される。鋳型内で凝固されつつ成形されたスラブが、鋳型から連続的に取り出される。鋳型から取り出されたスラブに、たとえば、弾性砥石と電極とが配置された減面ヘッドを用いて電解砥粒減面を施す。電解砥粒減面によってスラブ表面からパウダーの巻き込み層や疵が除去される。電解砥粒減面後のスラブに、熱間圧延、焼鈍、ショットブラスト／デスケール、冷間圧延、焼鈍、酸洗などが適宜施され、鋼材が製造される。

Description

鋼材の製造方法
　本発明は、鋼材の製造方法に関し、さらに詳しくは、スラブを熱間圧延処理して鋼材を製造する方法に関するものである。
　近年、鋼塊を分塊圧延してスラブなどの鋼片を形成し、形成された鋼片を圧延して鋼材を製造する分塊圧延法のほかに、鋳型内に溶鋼を注入し、凝固した鋼片を連続的に鋳型内から引き抜いてスラブなどの鋼片を形成しこの鋼片を圧延して鋼材を製造する連続鋳造法が普及しつつある。この連続鋳造法でスラブ、ビレット、ブルーム、ビームブランクといった鋼片を形成する際、鋳型と溶鋼表面との潤滑性を高めるためにモールドパウダー（以降、パウダーという）を鋳型内に投入しながら鋳造を行っている。
　分塊圧延法もしくは連続鋳造法によって製造された鋼片はその後、熱間圧延や冷間圧延などの圧延工程に供され、適宜焼鈍処理や酸洗処理などが加えられて鋼材が製造される。鋼材として、たとえば連続鋳造法を利用したステンレスの鋼板製造では、溶鋼の流し込み、スラブの連続鋳造、スラブ表面の手入れ、スラブの加熱、熱間圧延、焼鈍、ショットブラスト、酸洗、コイルグラインダ、冷延、焼鈍・酸洗または光輝焼鈍を行ってステンレス鋼片板が製造されている（特開平７－２８６２１５号公報（特許文献１））。
　上記のような鋼材の製造工程において、連続鋳造された鋼片の表面は酸化皮膜で覆われているが、鋼片を製造する際、鋳型に鋼片が焼き付かないように鋳型を振動させるために鋼片表面にはオシレーションマークと呼ばれる周期的な凹凸が形成されることがある。さらに、鋼片の表面には、連続鋳造時に鋳型内に投入されるモールドパウダーの巻き込み等によりモールドパウダーが巻き込まれた層が形成されることがあり、このために鋼片が圧延された圧延板の表面に、場合によっては数百ミクロン程度の掻き疵や押し込み、小割れ等の表面欠陥が形成されることがある。
　このように、鋼片の表面品質は、圧延工程における工程歩留や品質に大きな影響をおよぼすため、鋼片の品質を極力改善しておくことが重要である。このため現在は、スラブ等の鋼片の表面を砥石で研削したりスカーファーで処理するなどして、表面スケール、オシレーションマークおよびモールドパウダーが巻き込まれた層などを鋼片から除去している。
　また、ステンレス鋼材の表面を減面するための装置も開発されており（国際公開第２００５／０００５１２号（特許文献２））、このような装置を用いて圧延板の表面を減面する技術も検討されている（特開２００７－１３８２８３号公報（特許文献３））。
特開平７－２８６２１５号公報 国際公開第２００５／０００５１２号 特開２００７－１３８２８３号公報
　しかしながら、深いピット状の欠陥まで削除するような研削加工は砥石の負荷やコストの上昇を伴うとともに、スラブの手入れに関する歩留を低下させ、十分な表面品質の鋼材を提供する場合はコストが高まり、コストを低減する場合はスラブを十分な表面品質にできないことがあった。
　また、ホットスカーファーやコールドスカーファーなどのスカーファーを使用したスラブの手入れでは、グラインダーに比べて表層部分の除去能力が高い反面、スカーファーが備えるノズルから可燃性ガスを噴出させてスラブ表面の手入れを行うために、スラブに数ｍｍ程度のうねりが発生してしまことがあった。
　このような状況の中で、熱間圧延工程前に、スラブの表面欠陥を減少させることが求められていた。
　本発明の鋼材の製造方法は以下のとおりである。
[１]
　溶解された金属を鋳造してスラブを製造するスラブ製造工程および熱間圧延処理工程を有する鋼材の製造方法であって、
　弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上と電極とを有する減面装置を用いて、前記電極に電圧を印加してスラブを減面処理する電解砥粒減面処理工程を含む、鋼材の製造方法。
[２]
　減面装置が、ヘッド台座、回転軸ならびにヘッド台座の下面に設けられた電極、弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上を有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドであり、電極と鋼材との間に電解液を流しながら減面処理が行われる、[１]に記載の鋼材の製造方法。
[３]
　電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、弾性砥石またはフレキシブル砥粒ユニットが電極よりも突出させて配置されている、[２]に記載の鋼材の製造方法。
[４]
　スラブ製造工程において、スラブが鋳型から連続的に取り出される、[１]～[３]のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
[５]
　前記スラブがスケール破砕されたスラブである、[１]～[４]のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
[６]
　前記スケール破砕がショットブラストで行われる、[５]に記載の鋼材の製造造方法。
[７]
　電極とスラブとの間を流れる電流の電流密度が５～４０Ａ／ｃｍ2である、[１]～[６]のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
[８]
　電極とスラブとの間を流れる電解液の流速が５～１０ｍ／秒である、[１]～[７]のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
[９]
　前記鋼材がステンレスである、[１]～[８]のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
　本発明の好ましい態様を用いると、たとえばスラブの手入れ歩留および生産性の向上、手入れ後の表面改質によって、その後の熱間圧延および冷間圧延を経た鋼材の品質を格段に改善させることができる。
　本発明の好ましい態様を用いると、スラブの表面のパウダーの巻き込み層、凹部および凸部が低減される。これによって、熱間圧延後に実施される冷間圧延前のコイルグラインダの負荷を軽減し、冷間圧延後の鋼材の表面品質を向上させるとともに、鋼材製造の歩留が改善する。
　また、本発明の好ましい態様を用いれば、鋼材の品質および鋼材の製造工程歩留の向上を図ることができる。
弾性砥石と弾性砥石のサイズにあわせてパッド状に形成された電極とをヘッド台座上に備えた減面ヘッドの斜視図である。 ヘッド台座の回転軸周りに電極と弾性砥石とが交互に配置された減面ヘッドの説明図である。 回転軸に沿って減面ヘッドおよび被加工物を切断した部分断面図である。 弾性砥石と、フレキシブル砥粒ユニットと、パッド状の電極とをヘッド台座上に備えた減面ヘッドの斜視図である。 ヘッド台座の回転軸周りに電極と弾性砥石とフレキシブル砥粒ユニットとが順に配置された減面ヘッドの説明図である。 弾性砥石と電極とフレキシブル砥粒ユニットとを備えた減面ヘッドおよび被加工物を回転軸に沿って切断した部分断面図である。 減面装置全体を示した外観図である。 減面ヘッドを回転軸に沿って切断して電解液の流れを示した説明図である。 減面ヘッドを回転軸に沿って切断して弾性砥石が被加工物表面に当接した様子を説明する説明図である。 本発明の鋼材の製造方法の手順を示したフローチャートである。
　以下、本発明にかかる鋼材の製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は発明を実施するための形態の記載に限定されるものではない。
１　本発明の減面装置
　本発明の鋼材の製造方法で用いる減面装置はスラブ表面を研磨等によって減面処理する装置である。具体的には、減面装置は弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上と電極とを有する。減面装置に設けられた弾性砥石またはフレキシブル砥粒ユニットがスラブ表面と摩擦する際に、電極に電圧が印加され、電解砥粒減面処理を行うことができる。
　減面装置としては、たとえば、図１または図４に示す電解砥粒減面用回転減面ヘッドを用いることが好ましい。
１．１　弾性砥石
　弾性砥石とは、一定の弾性を有する砥石であれば特に限定されない。好ましい弾性砥石としては、砥粒をゴム等の弾性体で固めた砥石が挙げられる。
　弾性砥石は、スラブの表面の凸部のみならず、凹部にも接触することが可能であるため、凹部も研磨することができる。
（１）弾性体
　弾性砥石に含まれる弾性体の主な原料として、ゴム，熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
　ゴムとしては、天然ゴムのほか、たとえばイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム等の合成ゴムを使用することができる。
　また、前記エラストマーとしては、スチレンブロックコポリマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等が挙げられる。
　ゴムおよび熱可塑性エラストマーは、単独で用いるほか、複数種をブレンドして用いても良い。
　弾性体には、ゴム、エラストマーの他に添加剤が含まれてもよい。たとえば、原材料としてゴムを使用する場合、ゴムに混合される添加剤としては，ゴム分子間を架橋するための加硫剤，加硫剤による架橋反応を促進するための加硫促進剤、ゴムに可塑性を与えて配合剤の混合・分散を助け，圧延や押出等の加工性をよくするための可塑剤、ゴム製造時に要求される粘着性を与えて加工性を良くするための粘着付与剤、増量によって製品コストを低下させる、あるいはゴムの物性（引張強度さや弾性等の機械的特性等）や加工性を向上させるためのフィラー、安定剤、分散剤等が挙げられる。
　前記添加剤として充填剤が用いられても良い。たとえば、弾性体に重さを付加するために、たとえば，砥粒の硬度より低い金属、セラミックス、無機物樹脂等の充填剤を使用することができ、これらを配合することによって加工に適した弾性体の密度にすることができる。
　また、静電気の防止のため、カーボンブラックや金属粒子等の導電性を有する物質を使用してもよい。
（２）砥粒
　弾性砥石に含まれる砥粒としては、上記の母材に分散あるいは担持されることができ、被加工物の表面を望みの粗さに加工することができる材質であれば特に制限はない。
　たとえば、鉄、アルミニウム、珪素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、銀、テルル等の金属酸化物、ガラス、石英、アランダム、カーボンアランダム、カーボランダム、ジルコニア、ガーネット、ホウ化チタン、ホウ化炭素等のセラミック、　クルミ、種子殻、パルプ、コルク等の植物由来物質、　ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリアセタール、酢酸セルロース等の樹脂、硫化タングステン、硫化モリブデン、水酸化マグネシウム、炭素、グラファイト、バリウム塩化物、アルミニウム塩化物、などの無機物を砥粒として使用することができる。
　使用する砥粒の硬度は、被加工物と同等かそれ以上の硬度を有するものを使用することが好ましいが、被加工物の材質・加工条件等によっては、必ずしも砥粒の硬度が被加工物と同等かそれ以上であることが必要なわけではない。砥粒の粒径は目的の凹凸（表面粗さ）の程度に応じて適宜選択するとよい。また、砥粒の粒度について特に限定はなく、たとえば♯20～20000（９３０～０．５μm）の範囲のものを使用でき、たとえば、表面を粗くするためには粒径の大きいもの（番手の小さいもの）を使用するとよく、表面の粗さを低減するためには粒径の小さいもの（番手の大きいもの）を使用するとよい。前記砥粒の形状についても被加工物の材質や加工条件等によって適宜変更してよく、球形だけでなく、多角形、円柱状、薄片状、針状およびこれらが混在した状態等，各種形状を広く使用することができる。
　弾性砥石における砥粒の配合割合（含有率）は特に限定されないが、弾性砥石を１００wt％とした場合、25～50wt％の範囲とすることが好ましい。
　たとえば、弾性砥石の重量を１００％とした場合の砥粒の含有率が25wt％以下の場合では、弾性体である母材の影響により弾性研磨材の反発弾性率が大きくなり、研削効率が低くなる。一方，砥粒の含有率が50wt％を超えると，砥石の大部分が砥粒で構成されて砥石の硬度が比較的高くなり、このため被加工物の表面に存在する疵の内側を研削できない可能性がある。
１．２　フレキシブル砥粒ユニット
　フレキシブル砥粒ユニットも、スラブの表面の凸部のみならず、凹部に追随することが可能であるため、凹部も研磨することができる。
　フレキシブル砥粒ユニットは、弾性体の表面に研磨布を巻き付ける、貼り付ける等によって形成することができる。弾性砥石を用いるかあるいはフレキシブル砥粒ユニットを用いるか、またはその両方を用いるかは研磨条件に応じて適宜決めるとよい。
　フレキシブル砥粒ユニットに用いられる弾性体は、弾性砥石に用いられる弾性体と同様である。
１．３　電極
　電極は導電性を有する材料であれば特に限定されないが、好ましくは、銅、鉄、ステンレス等が用いられる。
　電極はスラブと接触するとスパークする。そこで、スパークを防止すべく、弾性砥石またはフレキシブルが電極よりも下方向に突出するように設けられる。
２　電解砥粒減面用回転減面ヘッド
　本発明の減面装置として用いることができる電解砥粒減面用回転減面ヘッドは弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上と電極を有するが、通常の弾性を有さない砥石等の他の構成をさらに有してもよい。
２．１　電極と弾性砥石が配置されている電解砥粒減面用回転減面ヘッド
　図１～図３を用いて、電極と弾性砥石が配置された電解砥粒減面用回転減面ヘッド２１０について説明する。
　図１～図３に示すとおり、減面ヘッド２１０は、ヘッド台座２１、回転軸２２、および、ヘッド台座２１に設けられたパッド状に形成された電極２５ａ～２５ｆと、パッド状に形成された砥石２６ａ～２６ｆとを有する。回転軸２２は中空管状構造であり、電解液が流通する給液路２３を有する。ヘッド台座２１と回転軸２２とは一体化されている。
　図２に示すとおり、底面が円形のヘッド台座２１上の円周に沿って電極２５および砥石２６が交互に配置され、ヘッド台座２１の中央部には凹状の液溜部２４が設けられている。給液路２３からの流電解液が液溜部２４に流れるように、液溜部２４は給液路２３と連通している。
　図３において、説明のために、スラブ９が減面ヘッド２と向き合う様子を示した。図３は、電極２５、弾性砥石２６のヘッド台座２１への取付状態、およびスラブとの位置関係を示すものである。図３に示すように、電極２５および弾性砥石２６は、弾性砥石２６の下面（スラブ９に向き合う面）がスラブ９に近く、電極２５の下面がスラブ９と接触しないように配置される。なお、当該配置は研磨していないときの状態を示すものである。
　ここで、６つの電極２５ａ～２５ｆは、通電時の電流密度を一定に保つためにそれぞれ同じ高さになるように配置されることが好ましい。また弾性砥石２６ａ～２６ｆは、表面研磨の加工精度を均一にするため、それぞれ同じ高さになるように配置されている。
　このように、弾性砥石２６を電極２５よりも下方向に突出するように配置することにより、電極２５とスラブとの間に所定の距離を保つことができ、電解砥粒減面中に発生する危険性のある電極とスラブとの間のスパークを防止するとともに電解液の流路を確保することができる。
２．２　電極と弾性砥石とフレキシブル砥粒ユニットとを備えた減面ヘッド
　次に、図４～図６を用いて、電極と弾性砥石とフレキシブル砥粒ユニットが配置されている減面ヘッド２２０について説明する
　図４～図６が示すとおり、減面ヘッド２２０は、ヘッド台座２１、回転軸２２、および、ヘッド台座に設けられた電極２５ａ～２５ｆと、弾性砥石２６ａ～２６ｆと、フレキシブル砥粒ユニット２７ａ～２７ｆを有する。回転軸２２は中空の構造であり、電解液を通すための給液路２３を有する。
　図５が示すとおり、底面が円形のヘッド台座２１上の円周に沿って電極２５、弾性砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７が順に配置され、その中央部には凹状の液溜部２４が設けられている。管部２３に流れてきた電解液が液溜部２４に流れるように、液溜部２４は管部２３とは連通している。なお、上記では、電極、弾性砥石、フレキシブル砥粒ユニットの順に回転軸の周りに配置したが、電極、弾性砥石、フレキシブル砥粒ユニットの配置は適宜変更するとよい。
　図６において、説明のために、スラブ９が減面ヘッド２２０と向き合う様子を示した。図６は、電極２５、弾性砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７のヘッド台座２１への取り付け状態、およびスラブとの位置関係を示すものである。
図６に示すように、電極２５、弾性砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７は、フレキシブル砥粒ユニット２７の下面（スラブ９に向かい合う面）が最もスラブ９に近く、それについで弾性砥石２６の下面がスラブ９に近く、電極２５の下面がスラブ９と最も遠くなるように配置される。これにより、ヘッド台座２１の下面（スラブ９に向き合う面）から、フレキシブル砥粒ユニット２７、弾性砥石２６、電極２５の順に下方向（スラブ９の方向）に突出するように電極２５、弾性砥石２６およびフレキシブル砥粒ユニット２７が配置される。
　フレキシブル砥粒ユニットは、弾性体の表面に研磨布を巻き付ける、貼り付ける等によって形成することができる。
３　減面ヘッドを備えた減面装置
　次に、図７及び図８に基づいて、減面ヘッド２１０を備えた電解砥粒減面装置について説明する。
　図７は、減面装置１の全体を概略的に示した概略図である。図７に示すように、減面装置１は主に、減面ヘッド２１０、電解液供給部４、通電部５、絶縁カップリング６、ヘッド回転モータ７および昇降装置８を有する。
　電解液供給部４は、電解液に所定の圧力を加えて、減面ヘッド２１０に電解液を供給する手段である。これによって、図８に示すように減面ヘッド２１０の回転軸２２を通じて液溜部２４に電解液が供給される。電解液としては、たとえば、硝酸ソーダ水溶液、硫酸ソーダ水溶液等を用いることができる。
　また通電部５によって、減面ヘッド２１０の電極２５とスラブ９との間に電位差を生じさせ、それらの間を流れる電解液に所定の電流密度の電流が流れる。絶縁カップリング６は、電流漏洩防止のための手段である。また、ヘッド回転モータ７の回転力が減面ヘッド２１０に伝わるように、両者は直接的または間接的に連結されている。
　スラブ９は減面ヘッド２１０の下方に対面するように置かれ、昇降装置８によって回転した減面ヘッド２１０をスラブ９に所定の圧力で押圧し、スラブが電解砥粒減面される。
　次に、図８および図９を用いて、減面ヘッド２１０を有する電解砥粒減面装置１によるスラブ９の電解砥粒減面処理について説明する。
　回転している減面ヘッド２１０が昇降装置８によって下降し、スラブ９に所定の圧力で接触させることによって、電解砥粒減面処理が行われる。
　スラブをプラス極に、減面ヘッドの電極をマイナス極として電解砥粒減面処理を行うが、この際に電極（マイナス極）で発生するガスは、減面ヘッドの回転による遠心力と、液溜部２４から外方向への液流とによって、系外に排出されて、電解砥粒減面処理を継続的に行うことができる。
　図８は、減面ヘッド２１０の中心軸（回転軸）と電極２５を含む面とを切断面とした断面図の一部であり、減面ヘッド２１０を用いてスラブ９を研磨する際の電極２５の作用を示す説明図である。
　図８に示された矢印は電解液の流れる様子を示している。すなわち減面ヘッド２１０が取り付けられる減面装置１の電解液供給部４から供給された電解液が、回転軸２２中の管部２３を通って凹状の液溜部２４に供給されるように、管部２３と液溜部２４とが連通している。液溜部２４に供給された電解液は、電解液供給部４で印加される圧力と遠心力によって、所定の流速で電極２５とスラブ９との間の間隙を流れる。前記流速は、電極２５の表面やスラブ９の表面から生成される水素や電解排出物を直ちに排除されるように、５～１０ｍ／秒であることが好ましい。
　また、たとえば電極２５に陰圧を、スラブ９に陽圧を印加することによって、電極２５とスラブ９との間の電解液における電流密度が５～４０Ａ／ｃｍ2となるように電流が流れる。この電流によって電極２５の表面から水素が発生し、スラブ９の表面からは電解溶出物が生成されるが、これらの水素や電解溶出物は電解液と一緒に排出される。
　ヘッド台座２１に配置された弾性砥石２６は電極２５よりもスラブ９に近接するように配置されている。図９は、減面ヘッド２１０を回転軸に沿って切断した断面図の一部であり、減面ヘッド２１０を用いてスラブ９を研磨する際の弾性砥石２６について説明するものである。具体的には、弾性砥石２６が昇降装置８からの圧力により圧縮変形し、スラブ９に接触している様子を示している。
　弾性砥石２６がスラブ９の表面を擦過し、電解液を介してスラブ９が通電することによって、スラブの凹部を電解砥粒減面処理することが可能になる。その結果、スラブ９の表面にある凹部を電解砥粒減面することができる。
４　電解砥粒減面処理工程
　本発明の電解砥粒減面処理工程は、弾性砥石またはフレキシブル砥粒ユニットがスラブと摩擦してスラブを摩擦する際に、電極に電圧を印加して、電極とスラブとの間にある電解液を通電することにより行うことができる。電解砥粒減面処理工程中の電流密度は、３Ａ～５０Ａ／ｃｍ２が好ましい。ステンレスなど鉄系のスラブの減面処理に用いられる電解液としては、たとえば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）などの水溶液を適宜用いるとよい。また、被加工物からのより多くの金属イオンを溶出させる場合には、より大きな電流密度を電極―被加工物間で形成するとよく、金属イオンの溶出量を減らしたい場合には、より小さな電流密度を電極―被加工物間で形成するとよい。
　本発明の電解砥粒減面処理工程では、電解液の流速を調整することが好ましい。
　たとえば、電流密度を高めるときには、溶出する金属イオン量の増加が見込まれるため、電解液の流速を高め、電流密度を弱めるときには、溶出する金属イオン量の減少が見込まれるため、電解液の流速を弱めることが好ましい。このように、電流密度を制御することにより、鋼片表面の電解量を調節することができる。
　これにより、深い疵が鋼片表面に存在する場合には電流密度を高めて対応することができ、比較的深い疵の内部にも電解砥粒減面を実行することができる。また、スラブ表面にほとんど疵がなく、モールドパウダーの巻き込みも少ない場合には、電流密度を下げて対応することで、鋼材の製造にかかるコストを低減することができる。
５　鋼材の製造方法
　本発明の鋼材の製造方法の好ましい態様を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
　まず、公知の方法で、金属の溶解（Ｓ１）の後に鋳造（Ｓ２）をおこないスラブを製造する。このように得られたスラブに対して、本発明の電解砥粒減面処理を行う（Ｓ３）。電解砥粒減面処理が行われたスラブに対して、熱間圧延処理（Ｓ４）、熱延板焼鈍（Ｓ５）、ショットブラストまたはスケールブレーキング（Ｓ６）の一連の処理を行い、その後、公知の方法で、冷間圧延（Ｓ７）、焼鈍（Ｓ８）、酸洗（Ｓ９）または光輝焼鈍（Ｓ１０）を行ってから、調質圧延（Ｓ１１）を行い、鋼材を製造する。
本発明の製造方法において、ショットブラストまたはスケールブレーキングと電解砥粒減面処理との間に、熱延板酸洗処理を行っても良い。また、本発明の製造方法において、熱延板焼鈍を省くこともできる。
　また、連続鋳造法によって形成されたスラブに限らず、鋼塊を分塊圧延して形成されるスラブを電解砥粒減面処理してもよい。
［実施例１］
　本発明者らは圧延前のステンレス製のスラブに、上記で説明した減面装置１を用いて手入れを行った。
　以下に実施例を用いてより詳細に説明する。
　公知の連続鋳造により作られたSUS304スラブから50ｍｍ厚x500ｍｍ角の試供用サンプルを採取した。試験面は500ｍｍ角の片面であり、表面は溶鋼が固まったときに形成された黒いスケールで覆われていた。表面に存在するオシレーションマークの凹凸の高さは凡そ0.1～0.2ｍｍであった。
　このサンプルの試供面を図１～図３に開示されている形状の減面ヘッドを用いて電解砥粒減面処理を行った。当該減面ヘッドの条件は以下のとおりである。
　［減面ヘッド主要諸元］
　・減面ヘッド　直径２５０ｍｍ、電極６極＋砥石６極
　・電極　銅製
　・砥石　弾性砥石
　［電解砥粒減面処理条件］
　・減面ヘッド回転速度　３５０ｍｐｍ
　・ヘッド押付力　０．１ＭＰａ
　・電解液　３０％硝酸ソーダ水溶液
　・電解液の流量　８ｍ／秒
　・電流密度　１５Ａ／ｃｍ２
　・使用ヘッド数　１ヶ
　・ヘッド走行速度　０．６ｍ／ｍ
　・パス回数　３回（実施例１ａ）、１０回（実施例１ｂ）
　パス回数３回の実験結果を実施例１ａとし、パス回数１０回の実験結果を実施例１ｂとした。
（実施例１ａ）
　実施例１ａにおける、電解砥粒減面処理による黒皮表面の平均削量は９０μｍであった。
　また、実施例１ａにおいて、処理後のスラブ表面のＲａ（中心線平均粗さ）は０．２１μｍであった。
　実施例１ａにおいて、処理後のスラブに、鋳造起因の凹みや押し込みが存在したが、これら欠陥底部のスケールは本技術特有の大電流パルス電解によりデスケールされ金属光沢を有していた。なお、不可避的にスラブ表面に存在するピット状欠陥の底部もデスケールされていた。
　このように処理されたスラブを用いて熱間圧延以降、公知の方法によりステンレス製の最終製品（鋼材）を製造することができる。
（実施例１ｂ）
　実施例１ｂにおける、電解砥粒減面処理による黒皮表面の平均削量は３３０μｍであった。
　また、実施例１ｂにおいて、処理後のスラブ表面のＲａ（中心線平均粗さ）は０．２０μｍであった。
　実施例１ｂにおいて、処理後のスラブの表面には、実施例１ａのスラブの表面に観察された表面欠陥は、ほとんど見られなかった。
［比較例１］
　実施例１ａおよび１ｂで使用したときと同様のサンプルをSUS304スラブから採取した。砥粒径820 μmの砥石を研削機の回転軸に装着し、数パスかけて、スラブの表面層を900μm研削した。
　実施例１ａおよび１ｂと比較例１との実験結果を下記の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１の研削歩留が良く、手入れ後の表面が滑らかになっていることがわかる。
　このような両スラブを同じ加熱、熱延条件で圧延したところ、実施例１の方が高歩留、高品質の熱延板（鋼材）が得られることがわかった。
［実施例２］
　SUS304スラブから１１５(t)x２００(W)x３００(L)サイズ（鋳肌面は片面のみ）のサンプルを採取した。
　実施例１で使用した減面装置１を用いて実施例１と同様の条件でサンプルを電解砥粒減面した後に熱間圧延して厚さ５ｍｍの熱延板を形成した。
［比較例２］
　実施例２と同様のサンプルをSUS304スラブから採取し、比較例１と同条件でスラブ手入れを行った後、熱間圧延し厚さ５ｍｍの熱延板を形成した。
　実施例２と比較例２との実験結果を下記の表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　両熱延板を公知の方法にて酸洗して表面を観察した結果、実施例２と比較例２との間に有意な差は見られなかった。
　表２に示すように、スラブの手入れに電解砥粒減面技術を適用した実施例２は、比較例２に比べてプロセスが簡便であり削量が少ないため生産性を上げ、歩留が上がるなど極めて有効な方法である。
　本発明の鋼材の製造方法は、たとえば、ステンレス等の鋼板の製造に使用することができる。
　１　減面装置
　９　被加工物（スラブ）
　２５　電極
　２６　弾性砥石
　２７　フレキシブル砥粒ユニット
　２１　ヘッド台座
　２１０　減面ヘッド
　２２０　減面ヘッド
　２７１　弾性体
　２７２　研磨布

Claims (9)

  1. 　溶解された金属を鋳造してスラブを製造するスラブ製造工程および熱間圧延処理工程を有する鋼材の製造方法であって、
    　弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上と電極とを有する減面装置を用いて、前記電極に電圧を印加してスラブを減面処理する電解砥粒減面処理工程を含む、鋼材の製造方法。
  2. 　減面装置が、ヘッド台座、回転軸ならびにヘッド台座の下面に設けられた電極、弾性砥石およびフレキシブル砥粒ユニットからなる群から選ばれる１以上を有する電解砥粒減面用回転減面ヘッドであり、電極と鋼材との間に電解液を流しながら減面処理が行われる、請求項１に記載の鋼材の製造方法。
  3. 　電解砥粒減面用回転減面ヘッドにおいて、弾性砥石またはフレキシブル砥粒ユニットが電極よりも突出させて配置されている、請求項２に記載の鋼材の製造方法。
  4. 　スラブ製造工程において、スラブが鋳型から連続的に取り出される、請求項１～３のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
  5. 　前記スラブがスケール破砕されたスラブである、請求項１～４のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
  6. 　前記スケール破砕がショットブラストで行われる、請求項５に記載の鋼材の製造造方法。
  7. 　電極とスラブとの間を流れる電流の電流密度が５～４０Ａ／ｃｍ2である、請求項１～６のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
  8. 　電極とスラブとの間を流れる電解液の流速が５～１０ｍ／秒である、請求項１～７のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
  9. 　前記鋼材がステンレスである、請求項１～８のいずれかに記載の鋼材の製造方法。
PCT/JP2012/062348 2011-06-09 2012-05-15 鋼材の製造方法 WO2012169320A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES12797576.1T ES2667102T3 (es) 2011-06-09 2012-05-15 Método para producir acero
JP2013519427A JP5889891B2 (ja) 2011-06-09 2012-05-15 鋼材の製造方法
KR1020147000316A KR101900531B1 (ko) 2011-06-09 2012-05-15 강재의 제조 방법
CN201280028322.6A CN103608495B (zh) 2011-06-09 2012-05-15 钢材的制造方法
EP12797576.1A EP2719800B1 (en) 2011-06-09 2012-05-15 Method for producing steel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129149 2011-06-09
JP2011-129149 2011-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012169320A1 true WO2012169320A1 (ja) 2012-12-13

Family

ID=47295890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/062348 WO2012169320A1 (ja) 2011-06-09 2012-05-15 鋼材の製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2719800B1 (ja)
JP (1) JP5889891B2 (ja)
KR (1) KR101900531B1 (ja)
CN (1) CN103608495B (ja)
ES (1) ES2667102T3 (ja)
WO (1) WO2012169320A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6476871B2 (ja) 2014-05-22 2019-03-06 株式会社村田製作所 回路基板、蓄電装置、電池パックおよび電子機器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07286215A (ja) 1994-04-19 1995-10-31 Kawasaki Steel Corp ステンレス鋼板の製造方法
WO2005000512A1 (ja) 2003-06-26 2005-01-06 Tokyo Stainless Grinding Co., Ltd. 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法
JP2007138283A (ja) 2005-10-21 2007-06-07 Tokyo Stainless Kenma Kogyo Kk ステンレス鋼板の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19526280A1 (de) * 1995-07-19 1997-01-23 Schloemann Siemag Ag Schleifvorrichtung
JP3280279B2 (ja) * 1997-06-24 2002-04-30 川崎製鉄株式会社 超低鉄損方向性電磁鋼板
FR2775205B1 (fr) * 1998-02-25 2000-03-24 Usinor Installation de fabrication de bandes d'acier inoxydable laminees a froid
US6273790B1 (en) * 1998-12-07 2001-08-14 International Processing Systems, Inc. Method and apparatus for removing coatings and oxides from substrates
US6837983B2 (en) * 2002-01-22 2005-01-04 Applied Materials, Inc. Endpoint detection for electro chemical mechanical polishing and electropolishing processes
CN1277273C (zh) * 2003-05-30 2006-09-27 三菱重工业株式会社 原子反应堆部件的表面处理方法及其制造方法
CN1718431A (zh) * 2004-07-07 2006-01-11 株式会社新克 形成微孔之前的被制版辊的电镀和研磨方法
CN101130875A (zh) * 2006-08-21 2008-02-27 蔡志欣 圆型针织机针筒及其制造方法
DE502007001850D1 (de) 2007-05-03 2009-12-10 Groz Beckert Kg Wirkmaschinenwerkzeug, insbesondere für feinste Teilung
CN102016134A (zh) * 2008-06-09 2011-04-13 东京不锈钢研磨兴业株式会社 不锈钢和不锈钢的表面处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07286215A (ja) 1994-04-19 1995-10-31 Kawasaki Steel Corp ステンレス鋼板の製造方法
WO2005000512A1 (ja) 2003-06-26 2005-01-06 Tokyo Stainless Grinding Co., Ltd. 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法
JP2007138283A (ja) 2005-10-21 2007-06-07 Tokyo Stainless Kenma Kogyo Kk ステンレス鋼板の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2719800A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103608495B (zh) 2016-12-28
CN103608495A (zh) 2014-02-26
ES2667102T3 (es) 2018-05-09
KR20140036298A (ko) 2014-03-25
JPWO2012169320A1 (ja) 2015-02-23
JP5889891B2 (ja) 2016-03-22
EP2719800A1 (en) 2014-04-16
KR101900531B1 (ko) 2018-09-19
EP2719800A4 (en) 2015-04-01
EP2719800B1 (en) 2018-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3422731B2 (ja) Ｅｌｉｄセンタレス研削装置
KR101706104B1 (ko) 금형의 표면 처리 방법 및 상기 방법으로 표면 처리된 금형
US8070933B2 (en) Electrolytic microfinishing of metallic workpieces
JP5889891B2 (ja) 鋼材の製造方法
HK1193851B (en) Method for producing steel
JP7157990B1 (ja) 鋼製ロールの円筒研削に適した電解ドレッシング方法
HK1193851A (en) Method for producing steel
JP4859538B2 (ja) ステンレス鋼板の製造方法
EP1637265B1 (en) Rotation surface-reducing head, electrolytic surface-reducing device, and electrolytic surface-reducing method
HK1194112A (en) Method for producing steel
JPH07132458A (ja) 砥石ドレッシング方法
JP4467865B2 (ja) 金型部材の加工方法及び製造方法
JP7603350B1 (ja) 純チタン若しくはチタン合金又はニッケル基合金製の被減面材を減面する方法
CN113133662B (zh) 振子、振子的制作方法、超声波发生装置和烹饪器具
JP2002086350A (ja) 電気泳動研磨用研磨液および研磨加工方法
JP3345532B2 (ja) 電解ドレッシング研削法および装置
Spanu et al. Effectiveness of ELID grinding and polishing
JPH07132459A (ja) 研削装置
Kumar et al. 4 Comprehensive Study
Thompson PROGRESS IN ON-SITE ELECTRIC SPARK DRESSING FOR METAL BOND DIAMOND GRINDING WHEELS
KR20230035762A (ko) 가공물 표면의 회전초음파 진동 연마방법
JP2692712B2 (ja) 研削砥石
JP2003094329A (ja) 電解インプロセスドレッシング研削法および電解インプロセスドレッシング研削装置
JP2002001404A (ja) 高光沢ステンレス鋼板の予備処理圧延方法
JPH10180633A (ja) 表面形状を整形した破砕片及び同破砕片の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12797576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013519427

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147000316

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A