CN101821025A - 镁热轧方法及镁热轧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具有第1轧制工序和第2轧制工序，第1轧制工序为在配置于轧制机(1)的上游侧且加热镁板(M0、M1)的上游侧加热炉(2)和配置于轧制机(1)的下游侧且加热镁板(M0、M1)的下游侧加热炉(3)之间，对镁板(M0、M1)进行往复轧制，第2轧制工序为在对加热后的镁板(M0、M1)进行搬送并保温的上游侧保温装置(5)和对加热后的镁板(M0、M1)进行搬送并保温的下游侧保温装置(6)之间，一边对上游侧和下游侧的各端部进行保温，一边对镁板(M0、M1)进行往复轧制。依照本发明的镁热轧装置及使用该装置的镁热轧方法，能够防止由于镁合金的热轧中的温度变动而导致的制品的品质降低。
Description
技术领域
本发明涉及镁热轧方法及镁热轧装置。
本申请主张基于2007年10月16日在日本申请的日本专利申请2007-269058号的优先权，在此引用其内容。
背景技术
在由镁合金制造镁薄板时，通过热挤压将例如直径300～400mm、长度500～600mm的程度的圆棒状的钢坯成形为例如厚度10mm以下的厚板。将上述厚板切断成规定长度(例如3m)而作为切割板材，通过粗轧将上述切割板材轧制至厚度1mm以下。
可是，在常温下对镁合金进行轧制时，即使压力增大也容易裂开，所以优选利用热来进行轧制。
作为对镁合金进行热轧的装置的现有示例，在专利文献1的图1和专利文献2的图1中被公开。
这些专利文献所公开的热轧装置具备一边使镁合金往复一边进行轧制的轧制机和配置于上述轧制机的上游侧和下游侧的2个加热炉，由上述加热炉将镁合金加热至规定温度，由轧制机进行轧制。
专利文献1：日本专利第3521863号公报
专利文献2：日本专利第3821074号公报
发明内容
可是，在上述专利文献所公开的热轧装置中，由于仅在轧制机的两侧具有加热炉，因而随着由于往复轧制而导致镁切割板材超长化，镁切割板材的端从加热炉露出，存在着该露出部分冷却的不良状况。因为，镁切割板材的热轧中的温度变动招致完成品的尺寸精度不良或品质降低。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提出一种能够防止由于镁合金的热轧中的温度变动而导致的制品的品质降低的镁热轧方法及装置。
为了解决上述问题，在本发明中，采用了以下的装置和方法。
作为第1发明，采用了一种镁合金热轧方法，该方法具有：第1轧制工序，在配置于轧制机的上游侧且加热镁板的上游侧加热炉和配置于所述轧制机的下游侧且加热所述镁板的下游侧加热炉之间，对所述镁板进行往复轧制；以及第2轧制工序，在配置于所述上游侧加热炉的更上游侧且对由所述上游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送并保温的上游侧保温装置和配置于所述下游侧加热炉的更下游侧且对由所述下游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送并保温的下游侧保温装置之间，一边对上游侧和下游侧的各板端部进行保温，一边对所述镁板进行往复轧制。
在上述第1发明的镁合金热轧方法中，也可以具有卷绕工序，该卷绕工序为一边由配置于所述下游侧保温装置的下游侧的张力赋予装置对轧制成规定厚度的所述镁板赋予张力，一边由配置于所述下游侧保温装置的更下游侧的卷绕机进行卷绕。
另外，作为本申请的第2发明，采用一种镁合金热轧装置，该装置具备：轧制机，对镁板进行往复轧制；上游侧加热炉，配置于所述轧制机的上游侧，加热所述镁板；下游侧加热炉，配置于所述轧制机的下游侧，加热所述镁板；上游侧保温装置，配置于所述上游侧加热炉的更上游侧，对由所述上游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送且对上游侧端部进行保温；以及下游侧保温装置，配置于所述下游侧加热炉的更下游侧，对由所述下游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送且对下游侧端部进行保温。
在上述第2发明的镁合金热轧装置中，也可以具备夹送辊，该夹送辊在所述轧制机和所述上游侧加热炉之间以及在所述轧制机和所述下游侧加热炉之间分别配置多组，在厚度方向上夹着所述镁板而对搬送速度进行调节。
另外，在上述第2发明的镁合金热轧装置中，所述轧制机的工作辊以及设置在所述轧制机的上游和下游的多组夹送辊也可以是加热辊。
另外，在上述第2发明的镁合金热轧装置中，也可以具备：张力赋予装置，配置于所述下游侧保温装置的下游侧，对所述镁板赋予张力；以及卷绕机，配置于所述张力赋予装置的更下游侧，对所述镁板进行卷绕。
依照本发明，由于遍及镁板的大致全长而一边加热并保温一边轧制，因而能够抑制镁板的温度下降，防止由于热轧中的温度变动而导致的制品的尺寸精度不良、品质降低，能够良好地保持完成品的品质。
附图说明
图1是显示本发明的一个实施方式的热轧装置的概略构成的概略正面图。
图2是显示矫平机的概略构成的模式图。
符号说明
100...热轧装置(镁热轧装置)
1...轧制机
2...第1加热炉(上游侧加热炉)
3...第2加热炉(下游侧加热炉)
4...夹送辊(进给辊对)
5...第1辊道(上游侧保温装置)
6...第2辊道(下游侧保温装置)
7...卷绕机
8...夹送辊(张力赋予装置)
M0...镁切割板材(镁板)
M1...镁薄板(镁板)
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是显示本实施方式的热轧装置100(镁合金热轧装置)的概略构成的概略正面图。
如图1所示，本实施方式的热轧装置100具备轧制机1、第1加热炉2、第2加热炉3、夹送辊4、第1辊道5、第2辊道6、卷绕机7以及夹送辊8。
轧制机1具有并列相对的一对工作辊1a和将上述工作辊1a旋转驱动的驱动源(图中未显示)。
工作辊1a是将表面温度升温至适宜温度的加热辊，一边将通过上述工作辊1a之间的镁切割板材M0(镁板)沿一方向送出，一边对镁切割板材M0赋予规定压力。由此，轧制机1将镁切割板材M0的厚度压下并使镁切割板材M0超长化。
另外，轧制机1使镁切割板材M0的进给方向在规定的时刻反转，进行往复轧制。由此，轧制机1将镁切割板材M0从例如厚度6mm、长度3m的程度轧制至厚度1mm、长度18m的程度。
此外，作为本热轧装置100的工件的上述镁切割板材M0(镁板)是由镁合金构成的板材。
第1加热炉2(上游侧加热炉)是配置于轧制机1的上游侧的加热炉。第2加热炉3(下游侧加热炉)是配置于轧制机1的下游侧的加热炉。
这一对加热炉2、3具有轧制前的镁切割板材M0的长度以上的长度，具备加热器和搬送辊(图中均未显示)。由加热器将镁切割板材M0加热至规定温度(100～350℃的程度，优选为200～300℃)，由搬送辊搬送镁切割板材M0。
夹送辊4是将表面温度升温至适宜温度的加热辊，辅助搬送伴随着轧制机1的往复轧制而进行往复运动的镁切割板材M0。这样的夹送辊4在轧制机1和第1加热炉2之间以及在轧制机1和第2加热炉3之间分别配置多组。
这些夹送辊4通过搬送速度的调节而对由轧制机1轧制的镁切割板材M0赋予适当的张力。
第1辊道5(上游侧保温装置)配置于第1加热炉2的上游侧，第2辊道6(下游侧保温装置)配置于第2加热炉3的下游侧。上述各辊道5、6具有搬送辊5a、6a和保温罩5b、6b。
如果镁切割板材M0被轧制机1轧制而变长，则端部从加热炉2、3露出。辊道5、6由搬送辊5a、6a搬送并支撑镁切割板材M0的从加热炉2、3露出的端部，并且，由保温罩5b、6b覆盖该端部而从外部空气隔断。结果，辊道5、6进行保温，从而不放出镁切割板材M0的热。另外，在逆向(reverse)轧制时，镁切割板材M0中的位于下游侧的端部保温部在接下来的向着反方向的轧制时进入加热炉内。接着，位于下游侧的端部加热部在向着反方向的轧制时位于保温装置内，接着，通过交替地反复进行这些动作，能够减小端部的温度降低。
卷绕机7对镁切割板材M0被轧制后的制造物，即镁薄板M1(镁板)进行卷绕。
夹送辊8(张力赋予装置)配置于卷绕机7的跟前，通过调节镁薄板M1的搬送速度，从而沿与卷绕机7的卷绕方向相反的方向对镁薄板M1赋予张力。
在这样的构成中，热轧装置100进行镁切割板材M0的粗轧。以下，对热轧装置100的动作进行说明。
首先，通过利用热挤压(100～300℃的程度，优选为200℃的程度)将例如直径300～400mm、长度500～600mm的程度的圆棒状的钢坯成形为例如厚度10mm以下(例如6mm)的厚板，将上述厚板切断成规定长度(例如3m)，从而制造作为由本热轧装置100轧制的对象的镁切割板材M0。
构成利用热挤压而成形的镁切割板材M0的镁的晶粒由于被挤压而机械地微细化，因而高强度且高品质，难以裂开，冲压成形性良好。
镁切割板材M0被从第1辊道5向第1加热炉2搬送，在第1加热炉2内被加热至规定温度(100～350℃的程度，优选为200～300℃)，被向轧制机1搬送。
轧制机1一边对镁切割板材M0进行轧制，一边将镁切割板材M0向第2加热炉3搬送。在从第1加热炉2移动至第2加热炉3的期间，镁切割板材M0的温度稍微下降。然而，工作辊1a和多个夹送辊4为加热辊，另外，在第2加热炉3内再度被加热至上述规定温度，因而温度变动少。
如果镁切割板材M0的终端通过轧制机1，则热轧装置100将轧制方向反转。热轧装置100反复进行该动作，对镁切割板材M0进行往复轧制，使镁切割板材M0的厚度逐渐压下，从而制造镁薄板M1。
在此，在下列表1中，显示由本热轧装置100进行的粗轧的各种数值的具体例。
[表1]
| 道次No. | 入侧厚度(mm) | 压下量(mm) | 轧制温度(℃) | 轧制速度(m/分) | 轧制负荷(ton) |
| 1 | 6.00 | 1.80 | 200 | 10 | 180 |
| 2 | 4.20 | 1.26 | 200 | 10 | 165 |
| 3 | 2.94 | 0.88 | 200 | 10 | 150 |
| 4 | 2.06 | 0.62 | 200 | 10 | 140 |
| 5 | 1.44 | 0.43 | 200 | 10 | 135 |
最终厚度：1.01mm
在上述的具体例中，镁切割板材M0的材质是AZ31B，尺寸为厚度6.00mm、宽度300mm、长度3000mm。工作辊1a的直径为400mm，筒长为500mm，夹送辊4的直径为250mm。
另外，在上述示例中，加热炉2、3处的加热温度为200℃，夹送辊4和工作辊1a为内置有加热器的加热辊，加热辊的表面温度为200℃。
而且，上述示例通过5道次(2次半的往复)的往复轧制，使厚度6.00mm的镁切割板材M0成为厚度1.01mm的镁薄板M1，在5道次之后，由卷绕机7卷绕。
镁切割板材M0伴随着被轧制而超长化，在终端通过轧制机1时，包括始端的端部从加热炉2、3露出。
辊道5、6由搬送辊5a、6a支撑从加热炉2、3露出的端部，并且，由保温罩5b、6b对该端部进行保温。
在图1中对此进行更详细的说明，例如，轧制前长度L0的镁切割板材M0在区间A1被轧制至成为长度L1(第1轧制工序)，在区间A2被轧制至超过长度L1而成为长度L2(第2轧制工序)，然后，进行卷绕(卷绕工序)。
即，在镁切割板材M0为长度L0～L1的期间，本热轧装置100通过第1轧制工序而在区间A1，即第1加热炉2～轧制机1～第2加热炉3之间往复轧制。至镁切割板材M0超过长度L1而成为长度L2为止，通过第2轧制工序而在区间A2，即第1辊道5～第1加热炉2～轧制机1～第2加热炉3～第2辊道6之间往复轧制。然后，由卷绕机7卷绕完成品，即镁薄板M1。
由此，镁切割板材M0遍及全长地被加热或保温，被保持为大致一定范围的温度。所以，能够防止由于镁切割板材M0的温度变动而导致的制品的品质降低，能够良好地保持完成品，即镁薄板M1的品质。
可是，轧制中的镁切割板材M0因高温而柔软，即使在轧制机1以外的地方施加高压，也有可能留下压痕。与此相对的是，在本热轧装置100中，通过由多组夹送辊4在多个地方夹着镁切割板材M0，将各夹送辊4夹着的力分散得很小，减少残留夹送辊4的压痕的可能性。
而且，如果将镁切割板材M0的厚度压下至规定厚度(例如1mm的程度)而成为镁薄板M1，那么，本热轧装置100通过卷绕机7而卷绕镁薄板M1，作为卷材。
此时，为了对由卷绕机7卷绕的镁薄板M1施加规定的张力，夹送辊8调节镁薄板M1的搬送速度，沿卷绕机7的卷绕方向的反方向而向镁薄板M1赋予拉伸力。
依照本发明的热轧装置100，由于遍及镁切割板材M0的大致全长而一边加热并保温一边轧制，因而能够抑制镁切割板材M0的温度下降，防止由于热轧中的温度变动而导致的制品的品质降低，能够良好地保持完成品，即镁薄板M1的品质。
此外，在本实施方式中，虽然以夹送辊8作为张力赋予装置，但是，将镁薄板M1平坦化的矫平机也可以是张力赋予装置。
在此，所谓矫平机，如图2所示，由3个以上的辊以截面成为2层蜂巢状的方式交错地组合，通过使薄板状的材料通过那些辊之间，从而使镁薄板M1平坦化。
产业上的实用性
依照本发明的镁热轧装置及使用该装置的镁热轧方法，能够防止由于热轧中的温度变动而导致的制品的尺寸精度不良、品质降低，能够良好地保持完成品的品质。
Claims (6)
1.一种镁合金热轧方法，具有：
第1轧制工序，在配置于轧制机的上游侧且加热镁板的上游侧加热炉和配置于所述轧制机的下游侧且加热所述镁板的下游侧加热炉之间，对所述镁板进行往复轧制；以及
第2轧制工序，在配置于所述上游侧加热炉的更上游侧且对由所述上游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送并保温的上游侧保温装置和配置于所述下游侧加热炉的更下游侧且对由所述下游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送并保温的下游侧保温装置之间，一边对上游侧和下游侧的各板端部进行保温，一边对所述镁板进行往复轧制。
2.根据权利要求1所述的镁合金热轧方法，其特征在于，具有卷绕工序，该卷绕工序为一边由配置于所述下游侧保温装置的下游侧的张力赋予装置对轧制成规定厚度的所述镁板赋予张力，一边由配置于所述下游侧保温装置的更下游侧的卷绕机进行卷绕。
3.一种镁合金热轧装置，具备：
轧制机，对镁板进行往复轧制；
上游侧加热炉，配置于所述轧制机的上游侧，加热所述镁板；
下游侧加热炉，配置于所述轧制机的下游侧，加热所述镁板；
上游侧保温装置，配置于所述上游侧加热炉的更上游侧，对由所述上游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送且对上游侧端部进行保温；以及
下游侧保温装置，配置于所述下游侧加热炉的更下游侧，对由所述下游侧加热炉加热的所述镁板进行搬送且对下游侧端部进行保温。
4.根据权利要求3所述的镁合金热轧装置，其特征在于，具备夹送辊，该夹送辊在所述轧制机和所述上游侧加热炉之间以及在所述轧制机和所述下游侧加热炉之间分别配置多组，在厚度方向上夹着所述镁板而对搬送速度进行调节。
5.根据权利要求4所述的镁合金热轧装置，其特征在于，所述轧制机的工作辊以及设置在所述轧制机的上游和下游的多组夹送辊是加热辊。
6.根据权利要求3或4所述的镁合金热轧装置，其特征在于，具备：
张力赋予装置，配置于所述下游侧保温装置的下游侧，对所述镁板赋予张力；以及
卷绕机，配置于所述张力赋予装置的更下游侧，对所述镁板进行卷绕。
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