JP2002524261A - 荷重負荷に対して最適化された帯鋼板を形成する方法 - Google Patents
荷重負荷に対して最適化された帯鋼板を形成する方法Info
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- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
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- B21B2205/00—Particular shaped rolled products
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Abstract
(57)【要約】
鋼板から荷重負荷に対して最適化された構成部品を形成するために、可変の通過間隙を有する２つの冷却されるロール間で帯鋼板が鋳造され、その場合に押出しシェルとロールとの接触時間の変化を介して、あるいはロールからくさび状鋳型内へ鋳込まれる溶鋼へのロールの冷却強度の変化を介して、帯鋼板の厚みが変化される。この種の帯鋼板は、均質な構造を有し、次に熱間圧延または冷間圧延によってそれぞれの使用目的のために加工される。
Description
【０００１】 原料とエネルギを節約する目的で、以前から、荷重負荷に対して最適化された
構造的な構成部品を形成する努力がなされている。この努力は、特に、構成部品
の重量が燃料消費にとって重要な役割を果たす自動車においては、自動車の種々
のところにいわゆるあつらえた素材(tailored blank)から形成された構成部品が
使用する努力がなされている。この種の構成部品は、互いに溶接された種々の厚
さの金属板部分からなる。この種の構成部品は、厚みの急な変化のために、各個
所においてその後の荷重負荷態様に最適ではないことは明らかである。
構造的な構成部品を形成する努力がなされている。この努力は、特に、構成部品
の重量が燃料消費にとって重要な役割を果たす自動車においては、自動車の種々
のところにいわゆるあつらえた素材(tailored blank)から形成された構成部品が
使用する努力がなされている。この種の構成部品は、互いに溶接された種々の厚
さの金属板部分からなる。この種の構成部品は、厚みの急な変化のために、各個
所においてその後の荷重負荷態様に最適ではないことは明らかである。
【０００２】 この種の厚みの急な変化のない、荷重負荷に対して最適化された構成部品を得
るために、初期の頃に、いわゆるフレキシブルな冷間圧延、すなわち帯鋼板の冷
間圧延による実験がなされており、この冷間圧延においては、圧延間隙は帯鋼板
が通過する際の移動に従って変化する（アーヘンのハッハマン、コップ「荷重負
荷に対して最適化された縦プロフィール材の圧延」（B．Hachmann、R．Kopp、Aa
chen、”Walzen belastungsoptimierter Laengsprofile”第４．２−１から第
４．２−６ページ、変形技術、第７アーヘン シュタールコロキウム、１９９２
年３月２６日から３月２７日、Institut fuer Bildsame Formgebung der R
WTH Aachen）。しかしこれらの実験はまだ、実際に使用可能な成果をもたらし
ていない。必要な高い圧延力を達成することが困難であるほかに、他の難点は、
帯鋼板が圧延の際に帯鋼板長さにわたって種々の変形度合を受けることにある。
この変形度合に関連した様々な凝固は、多くの適用に対して望ましいものではな
い。
るために、初期の頃に、いわゆるフレキシブルな冷間圧延、すなわち帯鋼板の冷
間圧延による実験がなされており、この冷間圧延においては、圧延間隙は帯鋼板
が通過する際の移動に従って変化する（アーヘンのハッハマン、コップ「荷重負
荷に対して最適化された縦プロフィール材の圧延」（B．Hachmann、R．Kopp、Aa
chen、”Walzen belastungsoptimierter Laengsprofile”第４．２−１から第
４．２−６ページ、変形技術、第７アーヘン シュタールコロキウム、１９９２
年３月２６日から３月２７日、Institut fuer Bildsame Formgebung der R
WTH Aachen）。しかしこれらの実験はまだ、実際に使用可能な成果をもたらし
ていない。必要な高い圧延力を達成することが困難であるほかに、他の難点は、
帯鋼板が圧延の際に帯鋼板長さにわたって種々の変形度合を受けることにある。
この変形度合に関連した様々な凝固は、多くの適用に対して望ましいものではな
い。
【０００３】 本発明の目的は、帯鋼板を直接使用することさらに冷間圧延の際に上述の欠点
なしに帯鋼板をさらに成形することの双方を可能にした荷重負荷に対して最適化
された帯鋼板を形成する方法を提供することである。
なしに帯鋼板をさらに成形することの双方を可能にした荷重負荷に対して最適化
された帯鋼板を形成する方法を提供することである。
【０００４】 従って本発明は、帯鋼板の長手方向に連続的に変化する厚みを有し且つ荷重負
荷に対して最適化した帯鋼板を形成する方法に関する。この種の方法は、本発明
によれば、帯鋼板は可変の通過間隙を備えた２つの冷却されたロールの間で鋳造
することによって製造され、この場合に通過する鋳造された帯鋼板の移動に依存
して、ロールの冷却が溶鋼に作用してロールにより形成されるくさび状鋳型にな
り、それに伴って帯鋼板の厚みが、帯鋼板の長さ方向に沿って１０から４０％の
厚み変化を有するように変化することを特徴としている。
荷に対して最適化した帯鋼板を形成する方法に関する。この種の方法は、本発明
によれば、帯鋼板は可変の通過間隙を備えた２つの冷却されたロールの間で鋳造
することによって製造され、この場合に通過する鋳造された帯鋼板の移動に依存
して、ロールの冷却が溶鋼に作用してロールにより形成されるくさび状鋳型にな
り、それに伴って帯鋼板の厚みが、帯鋼板の長さ方向に沿って１０から４０％の
厚み変化を有するように変化することを特徴としている。
【０００５】 本発明に基づく方法によって、均質な組織を有するがその長さにわたって厚み
の異なる帯鋼板が形成される。この種の帯鋼板は、それが熱間圧延によるもので
あろうと特に冷間圧延によるものであろうと、さらにその後の成形処理のために
最良の前状態を提供する。帯鋼板が冷間圧延される場合でも、一定の変形度合が
問題なく得られる。
の異なる帯鋼板が形成される。この種の帯鋼板は、それが熱間圧延によるもので
あろうと特に冷間圧延によるものであろうと、さらにその後の成形処理のために
最良の前状態を提供する。帯鋼板が冷間圧延される場合でも、一定の変形度合が
問題なく得られる。
【０００６】 本発明の実施形態によれば、ロールの冷却を介して帯鋼板の厚みを調節する種
々の可能性が存在する。すなわち、本発明の第１の実施形態によれば、ロールの
冷却は、溶鋼とロールの接触時間を介して調節することができる。具体的には、
これは、ロールの周速度の調節によって、および／または溶鋼の浴液面を介して
行うことができる。しかしながら、この代わりに、ロールと溶鋼との間の熱の流
れを介して冷却を調節することもできる。具体的にはこれは、ロールの表面構造
および／または不活性ガス雰囲気および／または鋳造オイルを介して行うことが
できる。
々の可能性が存在する。すなわち、本発明の第１の実施形態によれば、ロールの
冷却は、溶鋼とロールの接触時間を介して調節することができる。具体的には、
これは、ロールの周速度の調節によって、および／または溶鋼の浴液面を介して
行うことができる。しかしながら、この代わりに、ロールと溶鋼との間の熱の流
れを介して冷却を調節することもできる。具体的にはこれは、ロールの表面構造
および／または不活性ガス雰囲気および／または鋳造オイルを介して行うことが
できる。
【０００７】 帯鋼板の厚みはロールの冷却を介して、そしてそれに伴って形成される帯鋼板
のストランドシェルを介して調節されるので、支持力の簡単な調節が得策であり
、すなわちロールに、僅かずつ上昇する一定の支持力を作用させることができる
。帯鋼板を厚くしようとする場合には、冷却を増大することによってストランド
シェルが厚くなる。これは、ロールが後退して、より大きい通過間隙を形成する
ことを意味している。反対に、冷却が減少された場合には、ストランドシェルが
薄くなるように支持ロールが調節される。いずれの場合にもこのようにして、ス
トランドシェルがいわゆる「キッシングポイント」において、すなわちロールの
対向する頂点において、互いに接触して互いに溶接されることが保証される。
のストランドシェルを介して調節されるので、支持力の簡単な調節が得策であり
、すなわちロールに、僅かずつ上昇する一定の支持力を作用させることができる
。帯鋼板を厚くしようとする場合には、冷却を増大することによってストランド
シェルが厚くなる。これは、ロールが後退して、より大きい通過間隙を形成する
ことを意味している。反対に、冷却が減少された場合には、ストランドシェルが
薄くなるように支持ロールが調節される。いずれの場合にもこのようにして、ス
トランドシェルがいわゆる「キッシングポイント」において、すなわちロールの
対向する頂点において、互いに接触して互いに溶接されることが保証される。
【０００８】 鋳込まれた帯鋼板の厚みをさらに減少させようとする場合には、帯鋼板を熱圧
延することができる。さらに、そして特に冷間圧延を介して、かつ可能な再結晶
焼鈍を介して、帯鋼板の組織を調節することができる。
延することができる。さらに、そして特に冷間圧延を介して、かつ可能な再結晶
焼鈍を介して、帯鋼板の組織を調節することができる。
【０００９】 次に、本発明に基づく方法に適した装置の実施例を示す図面を用いて、本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００１０】 ２つの逆方向に駆動する冷却されたロール１、２は、それらの間に通過間隙を
形成する。通過間隙の上方において、ロールはくさび状鋳型を形成し、その中に
鋳造容器３から溶鋼が鋳込まれる。溶鋼は、冷却されたロール１、２に隣接する
領域において凝固するので、ストランドシェル４、５が形成され、それらがいわ
ゆる「キッシングポイント」における間隙の狭い個所で出合う。ここでストラン
ドシェル４、５が溶着して１本の帯鋼板７となって、それが矢印Ｚ方向に引き出
される。
形成する。通過間隙の上方において、ロールはくさび状鋳型を形成し、その中に
鋳造容器３から溶鋼が鋳込まれる。溶鋼は、冷却されたロール１、２に隣接する
領域において凝固するので、ストランドシェル４、５が形成され、それらがいわ
ゆる「キッシングポイント」における間隙の狭い個所で出合う。ここでストラン
ドシェル４、５が溶着して１本の帯鋼板７となって、それが矢印Ｚ方向に引き出
される。
【００１１】 帯鋼板の長手方向に異なる厚みを有する帯鋼板７を形成するためには、ロール
１、２の間隔が可変であることが必要である。さらに、溶鋼に作用するロール１
、２の冷却を介して、異なる厚みのストランドシェル４、５が形成されることが
必要である。冷却を調節するための多数の可能性がある。すなわち、冷却される
ロール１、２から溶鋼への熱の流れを介して冷却を調節することができる。本実
施例においては、区画化されたロール１、２が図示されており、ロールの区画は
区画内に異なる表面構造を有することができる。しかしながら、この区画は異な
る強さで冷却することもできる。さらに、冷却は、鋳造が行われる雰囲気を形成
する不活性ガスが変化することにより調節することもできる。また、ロール外表
面と溶湯との間に存在することのできる鋳造オイルを介して調節を行うことも考
えられる。もちろん、ロール１、２と溶鋼との接触時間の変化を介して、冷却に
対する特に有効かつ迅速な効果を得ることができる。例えば、変換物質として作
用する浸漬材８を介して、液面を急速に調節することができる。浸漬材は、断熱
性でなければならず、特にセラミックから形成される。そしてさらに、ロール１
、２の周速度を介しての調節も可能である。これら最後の２つの場合においては
、冷却はロール１、２と溶鋼との接触時間を介して調節される。より長い接触時
間は周速度の減少に相当するので、ストランドシェルは厚くなり、周速度の増大
によって接触時間は短くなり、従ってストランドシェルは薄くなる。
１、２の間隔が可変であることが必要である。さらに、溶鋼に作用するロール１
、２の冷却を介して、異なる厚みのストランドシェル４、５が形成されることが
必要である。冷却を調節するための多数の可能性がある。すなわち、冷却される
ロール１、２から溶鋼への熱の流れを介して冷却を調節することができる。本実
施例においては、区画化されたロール１、２が図示されており、ロールの区画は
区画内に異なる表面構造を有することができる。しかしながら、この区画は異な
る強さで冷却することもできる。さらに、冷却は、鋳造が行われる雰囲気を形成
する不活性ガスが変化することにより調節することもできる。また、ロール外表
面と溶湯との間に存在することのできる鋳造オイルを介して調節を行うことも考
えられる。もちろん、ロール１、２と溶鋼との接触時間の変化を介して、冷却に
対する特に有効かつ迅速な効果を得ることができる。例えば、変換物質として作
用する浸漬材８を介して、液面を急速に調節することができる。浸漬材は、断熱
性でなければならず、特にセラミックから形成される。そしてさらに、ロール１
、２の周速度を介しての調節も可能である。これら最後の２つの場合においては
、冷却はロール１、２と溶鋼との接触時間を介して調節される。より長い接触時
間は周速度の減少に相当するので、ストランドシェルは厚くなり、周速度の増大
によって接触時間は短くなり、従ってストランドシェルは薄くなる。
【００１２】 ロール１、２の間隔は、図示されていない調節部材によって調節することがで
きる。好ましくは調節部材は、一定の支持力で、あるいは間隔が増大された場合
には、容易に増大する支持力によって作動する。その場合に正しい間隔の調節は
特に簡単である。というのは、その場合には通過間隙の幅は、ストランドシェル
４、５の厚みに応じて自動的に調節されるからである。原則的に、架台が堅固で
ある場合には、圧延力を示す大きいΔＫに帯鋼板の厚みを示す小さいΔＳが相当
し、基台が柔軟な場合には小さいΔＫに大きいΔＳが相当するということが言え
る。
きる。好ましくは調節部材は、一定の支持力で、あるいは間隔が増大された場合
には、容易に増大する支持力によって作動する。その場合に正しい間隔の調節は
特に簡単である。というのは、その場合には通過間隙の幅は、ストランドシェル
４、５の厚みに応じて自動的に調節されるからである。原則的に、架台が堅固で
ある場合には、圧延力を示す大きいΔＫに帯鋼板の厚みを示す小さいΔＳが相当
し、基台が柔軟な場合には小さいΔＫに大きいΔＳが相当するということが言え
る。
【００１３】 帯鋼板の鋳造装置を出て行く帯鋼板の走行方向に徐々に大きくなり、かつ小さ
くなる帯鋼板厚みを有する帯鋼板７は、均質な組織を有し且つ直ちに直接使用す
ることができ、あるいは、熱間圧延または冷間圧延のような他の変形によって変
化させることができる。いずれの場合にも、帯鋼板は均質な組織によって、以降
の加工のための最適な前状態を備える。
くなる帯鋼板厚みを有する帯鋼板７は、均質な組織を有し且つ直ちに直接使用す
ることができ、あるいは、熱間圧延または冷間圧延のような他の変形によって変
化させることができる。いずれの場合にも、帯鋼板は均質な組織によって、以降
の加工のための最適な前状態を備える。
【図１】 図１は、本発明に基づく方法に適した装置を示す図面である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月１４日（２０００．６．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 また、日本の特許要約集、０１１巻、第１２５号（Ｍ−５８２）には、連続す
る帯鋼板の鋳造装置の開始が開示され、開始するときに、水冷されたロールの通
過間隙の大きさを次第に増加させ、鋳造速度を、ストランドシェルの所定の厚み
を達成するように次第に増加させる。この方法においては、目的は帯鋼板の長手
方向に一定に変化する厚みを有する帯鋼板を製造することではない。 本発明の目的は、帯鋼板を直接使用することさらに冷間圧延の際に上述の欠点
なしに帯鋼板をさらに成形することの双方を可能にした荷重負荷に対して最適化
された帯鋼板を形成する方法を提供することである。
る帯鋼板の鋳造装置の開始が開示され、開始するときに、水冷されたロールの通
過間隙の大きさを次第に増加させ、鋳造速度を、ストランドシェルの所定の厚み
を達成するように次第に増加させる。この方法においては、目的は帯鋼板の長手
方向に一定に変化する厚みを有する帯鋼板を製造することではない。 本発明の目的は、帯鋼板を直接使用することさらに冷間圧延の際に上述の欠点
なしに帯鋼板をさらに成形することの双方を可能にした荷重負荷に対して最適化
された帯鋼板を形成する方法を提供することである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 本発明の実施形態によれば、ロールの冷却を介して帯鋼板の厚みを調節する種
々の可能性が存在する。すなわち、本発明の第１の実施形態によれば、ロールに
よって実施される冷却は、溶鋼とロールの接触時間を介して調節することができ
る。具体的には、これは、ロールの周速度の調節によって、および／または溶鋼
の浴液面を介して行うことができる。しかしながら、この代わりに、ロールと溶
鋼との間の熱の流れを介して冷却を調節することもできる。具体的にはこれは、
ロールの表面構造および／または不活性ガス雰囲気および／または鋳造オイルを
介して行うことができる。
々の可能性が存在する。すなわち、本発明の第１の実施形態によれば、ロールに
よって実施される冷却は、溶鋼とロールの接触時間を介して調節することができ
る。具体的には、これは、ロールの周速度の調節によって、および／または溶鋼
の浴液面を介して行うことができる。しかしながら、この代わりに、ロールと溶
鋼との間の熱の流れを介して冷却を調節することもできる。具体的にはこれは、
ロールの表面構造および／または不活性ガス雰囲気および／または鋳造オイルを
介して行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 11/12 Ｂ２２Ｄ 11/12 Ａ (72)発明者 アルブレフト−フリュー，ウルリッヒ ドイツ連邦共和国，デー−47877 ビリヒ， ブロムベールベーク 17 (72)発明者 コップ，ライナー ドイツ連邦共和国，デー−52074 アーヘ ン，アム ブロックハウス 29 Ｆターム(参考） 4E002 AA03 AD01 AD05 AD11 BD02 BD09
Claims (9)
- 【請求項１】 帯鋼板の長手方向に連続的に変化する厚みを有し、且つ荷重
負荷に対して最適化された帯鋼板を形成する方法であって、 帯鋼板は、可変間隙を有する２つの冷却されるロールの間で鋳造することによ
って製造し、 通過する鋳込まれた帯鋼板の移動に応じて、ロールにより形成されるくさび状
鋳型に鋳込まれる溶鋼に作用するロールの冷却が、及びそれによって帯鋼板の厚
みが、帯鋼板の長さ方向に沿って１０から４０％の厚み変化を有するように変化
する、 ことを特徴とする帯鋼板を形成する方法。 - 【請求項２】 ロールの冷却を、溶鋼とロールとの接触時間を介して調節す
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 接触時間を、ロールの回転数および／または溶鋼の浴液面を
介して調節することを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記冷却を、ロールと溶鋼との間の熱の流れを介して調節す
ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 熱の流れを、ロールの表面構造および／または不活性ガス雰
囲気および／または鋳造オイルを介して調節することを特徴とする請求項４に記
載の方法。 - 【請求項６】 ロールが一定の支持力で作用することを特徴とする請求項１
から５のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 鋳込まれた帯鋼板が、鋳造熱に基づいて熱間圧延されること
を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 鋳込まれた帯鋼板が、熱間圧延および／または再結晶焼鈍後
に直ちに冷間圧延されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項９】 熱間圧延および／または冷間圧延を、先の再結晶焼鈍後に任
意に、一定の変形度で実施すること特徴とする請求項７または８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19840898A DE19840898C2 (de) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | Verfahren zum Herstellen belastungsoptimierter Stahlbänder |
| DE19840898.6 | 1998-09-08 | ||
| PCT/EP1999/006303 WO2000013820A1 (de) | 1998-09-08 | 1999-08-27 | Verfahren zur herstellung belastungsoptimierter stahlbänder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002524261A true JP2002524261A (ja) | 2002-08-06 |
Family
ID=7880163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000568612A Pending JP2002524261A (ja) | 1998-09-08 | 1999-08-27 | 荷重負荷に対して最適化された帯鋼板を形成する方法 |
Country Status (11)
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