JP2001340905A - 黒皮鋼板の圧延方法 - Google Patents

黒皮鋼板の圧延方法

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JP2001340905A
JP2001340905A JP2000162495A JP2000162495A JP2001340905A JP 2001340905 A JP2001340905 A JP 2001340905A JP 2000162495 A JP2000162495 A JP 2000162495A JP 2000162495 A JP2000162495 A JP 2000162495A JP 2001340905 A JP2001340905 A JP 2001340905A
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roll
rolling
steel plate
rolled
steel
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Kazuhito Kenmochi
一仁 剣持
Junichi Tateno
純一 舘野
Hideo Kijima
秀夫 木島
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課 題】 ロール交換頻度を著しく低減でき、冷延後
の脱脂不良も伴わない黒皮鋼板の圧延方法を提供する。 【解決手段】 表面に酸化スケールが付着した熱延まま
鋼板(=黒皮鋼板)を、焼鈍後または焼鈍せずに、表層
部が炭化タングステンを50〜95mass%含有する超硬合金
からなる超硬ロールを用いて冷間圧延する。この超硬ロ
ールの表層部の肉厚はロール直径の3%以上であること
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、黒皮鋼板(=表面
に酸化スケールが付着した熱延まま鋼板)の圧延方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】黒皮鋼板を素材として冷延鋼板を製造す
る工程には、従来、以下のようなものがある。な
お、()内の工程は適宜省略される。 (焼鈍)→酸洗→冷間圧延 〔一般的方法〕 (冷間圧延)→還元→(酸洗)→冷間圧延 〔特開平
3-155409号公報〕 (焼鈍)→冷間圧延 〔特開昭55-19483号公報,特開
昭58-125792 公報,特開昭58-125793 公報,特開昭60-7
6597公報〕 上記は、黒皮鋼板を、焼鈍後あるいは焼鈍せずにその
まま、冷間圧延するもので、冷延前の酸洗や還元といっ
た脱スケール工程を含まないため工業的に有利な方法で
あるが、圧延時の荷重が増大すること、およびワークロ
ールロールの摩耗量が増大してしかも疵が発生しやすい
こと等の問題があり、この問題を解決するために、上記
に挙げた公報では、種々の潤滑剤(圧延油ともいう)
を適用した潤滑圧延が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
潤滑圧延による黒皮鋼板の圧延では、圧延中に粉砕され
た酸化スケールの粒子の大きさがワークロール(以下、
単にロールというときはワークロールを指す)と鋼板の
接触部分における潤滑剤の油膜厚みより大きくて、この
粒子によりロールが容易に削られてしまうため、圧延量
が増加するとロールプロフィールが変わるほどにロール
摩耗が進行し、鋼板の形状が不良となる。そのため、短
い圧延距離でロールを交換せざるをえず、圧延能率が上
がらないという問題があった。この問題を解決するため
に、油膜厚みがより厚くなりうる高潤滑タイプの圧延油
の適用を試みたが、冷延後の鋼板表面に残留した圧延油
が、続く脱脂工程で十分除去できなくなり、これに続く
酸洗工程に混入して酸洗効率を低下させるという問題が
あった。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題を解決し、
ロール交換頻度を著しく低減でき、冷延後の脱脂不良も
伴わない黒皮鋼板の圧延方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面に酸化ス
ケールが付着した熱延まま鋼板を、焼鈍後または焼鈍せ
ずに、表層部が炭化タングステンを50〜95mass%含有す
る超硬合金からなる超硬ロールを用いて冷間圧延するこ
とを特徴とする黒皮鋼板の圧延方法である。本発明で
は、前記超硬ロールの表層部の肉厚がロール直径の3%
以上であることが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】通常の酸化スケールを除去した酸
洗済鋼板を冷間圧延した場合、ロールと鋼板との接触部
分において表面の微小な凝着力によって凝着摩耗がわず
かに発生する。この摩耗はごくわずかであるために、ロ
ールの1セットで数十kmの距離にわたって正常に圧延す
ることができる。
【0007】一方、黒皮鋼板では、表面に酸化スケール
が存在し、これが圧延中に数μm以下の微粉となる。酸
化スケールは主に鉄の酸化物からなり、通常の鋼板表面
の鉄の摩耗粉に比べて著しく硬い。圧延中には、この硬
い酸化スケール微粉がロール表面を削って摩耗させるア
ブレイシブ摩耗が発生する。このアブレイシブ摩耗は通
常の酸洗済鋼板の圧延における凝着摩耗よりもはるかに
速く進行し、潤滑剤の適用によるのでは冷延後の酸洗効
率を落とさずにその進行を抑止することが難しい。アブ
レイシブ摩耗を軽減するには、ロールの耐摩耗性を向上
させるしかない。
【0008】本発明者らは、この考えに立って、従来の
鋼ロールだけでなく、サイアロンに例をみるセラミッ
ク、サーメット等の種々のロール材質を検討し、超硬合
金が好適であることを見いだした。すなわち、サイアロ
ン等のセラミックでは、酸化スケールと同等以上の硬さ
を有して摩耗しにくいが、酸化スケール微粉がロール表
面の微細な凹部に食い込んでセラミックゆえの脆さから
クラックが進展し、ついには圧延中の高圧下力に耐えら
れずロールの破損に至るのに対し、超硬合金では、耐摩
耗性に優れ、強度も充分で、サイアロン等にみられるク
ラック進展も起こらない。ただし、ロール全体を超硬合
金で製作するのは、コストが高くなりすぎて実用的でな
いため、本発明では、表層部のみに超硬合金を用いた超
硬ロールを採用することとした。
【0009】超硬合金としては、コバルト、ニッケル、
クロム、チタン等の1種以上と炭化タングステンとから
なるものが推奨されるが、炭化タングステンの含有量
は、50mass%未満ではロール強度が不十分で圧延中にロ
ールが変形しやすくなり、一方、95mass%超では脆性が
大きくなってロールが破損しやすくなるため、50〜95ma
ss%とする必要がある。
【0010】また、ロール強度をより確実に維持する観
点から、超硬合金からなる表層部は、ロール直径の3%
以上の肉厚をもたせたものが好ましい。なお、この肉厚
は、ロールの製造コストの点からロール直径の30%以下
が好ましい。
【0011】
【実施例】(その1)鋼種= 低炭素鋼、板厚=2.0mmの黒
皮鋼板(黒皮板)、あるいはこれを焼鈍→酸洗してなる
酸洗済鋼板(酸洗板)を、ロール直径=50mm のワークロ
ールを装着した20段冷間圧延機にて最高圧延速度=200mp
m 、圧延距離=10km の設定で冷間圧延して、板厚=1.5mm
の冷延鋼板を製造するにあたり、ワークロールの種類を
表1のように変更して、夫々について圧延の状況を調査
し、正常に圧延できた場合はさらにロールの摩耗深さを
調査した。ロールの摩耗深さは、ロールプロフィール測
定データ最小値とロールバレル端部径の差で評価した。
結果を表1に示す。なお、超硬合金の成分含有量の単位
はmass%であり、%と略記される(以下同じ)。
【0012】
【表1】
【0013】表1より、黒皮板を表層部(肉厚=10mm )
が12%Co-88%WC の超硬合金からなる超硬ロールで圧延し
た本発明の実施例(1-1)では、酸洗板を高速度鋼ロール
で圧延した比較例(1-4) と同様、圧延は正常に進行し、
ロール摩耗は軽微であった。これに対し、黒皮板をサイ
アロンロールで圧延した比較例(1-2) では、圧延距離が
1kmに達しないうちにロールが破損し圧延不能となっ
た。また、黒皮板を高速度鋼ロールで圧延した比較例(1
-3) では、圧延距離が1kmに達しないうちにロール摩耗
が過大となり鋼板形状が悪化したためロール交換のやむ
なきに至り、圧延能率が低下した。
【0014】(その2)鋼種= 低炭素鋼、板厚=2.6mmの
黒皮鋼板(黒皮板)、あるいはこれを焼鈍→酸洗してな
る酸洗済鋼板(酸洗板)を、ロール直径=360mmのワーク
ロールを装着した6段冷間圧延機にて最高圧延速度=100
mpm 、圧延距離=8kmの設定で冷間圧延して、板厚=1.5mm
の冷延鋼板を製造するにあたり、ワークロールの種類を
表2のように変更して、夫々について圧延の状況を調査
し、正常に圧延できた場合はさらにロールの摩耗深さを
調査した。ロールの摩耗深さは、ロールプロフィール測
定データ最小値とロールバレル端部径の差で評価した。
結果を表2に示す。
【0015】
【表2】
【0016】表2より、黒皮板を表層部(肉厚=40mm )
が19.5%Co-0.5%Cr-80%WCの超硬合金からなる超硬ロール
で圧延した本発明の実施例(2-1) では、酸洗板を高速度
鋼ロールで圧延した比較例(2-5) と同様、圧延は正常に
進行し、ロール摩耗は軽微であった。これに対し、黒皮
板を表層部(肉厚= 40mm)が4%Co-96%WCの超硬合金から
なる超硬ロールで圧延した比較例(2-2) では、圧延を開
始して所定荷重が加わった直後にロールが破損し、圧延
不能となった。また、黒皮板を表層部(肉厚=40mm )が
50%Co-2%Cr-48%WCの超硬合金からなる超硬ロールで圧延
した比較例(2-3) では、圧延中にロールプロフィルが多
角形状に変形し、板幅方向に段差が生じて圧延不能とな
った。また、黒皮板を高速度鋼ロールで圧延した比較例
(2-4) では圧延距離が1kmに達しないうちにロール摩耗
が過大となり鋼板形状が悪化したためロール交換のやむ
なきに至り、圧延能率が低下した。
【0017】(その3)鋼種=SUS304 オーステナイトス
テンレス鋼、板厚=4.6mmの黒皮鋼板(黒皮板)を焼鈍
後、あるいは前記黒皮板を焼鈍→酸洗してなる酸洗済鋼
板(酸洗板)を、ロール直径=550mmのワークロールを装
着した4段冷間圧延機にて最高圧延速度=300mpm 、圧延
距離=13km の設定で冷間圧延して、板厚=3.5mmの冷延鋼
板を製造するにあたり、ワークロールの種類を表3のよ
うに変更して、夫々について圧延の状況を調査し、正常
に圧延できた場合はさらにロールの摩耗深さを調査し
た。ロールの摩耗深さは、ロールプロフィール測定デー
タ最小値とロールバレル端部径の差で評価した。結果を
表3に示す。
【0018】
【表3】
【0019】表3より、黒皮板を焼鈍後、表層部(肉厚
=150mm)が15.9%Co-0.1%Ti-84%WCの超硬合金からなる超
硬ロールで圧延した本発明の実施例(3-1) では、酸洗板
をクロム鍛鋼ロールで圧延した比較例(3-3) と同様、圧
延は正常に進行し、ロール摩耗はより軽微であった。こ
れに対し、黒皮板を焼鈍後クロム鍛鋼ロールで圧延した
比較例(3-2) では、圧延距離が3kmになったところでロ
ール摩耗が過大となり鋼板形状が悪化したためロール交
換のやむなきに至り、圧延能率が低下した。
【0020】
【発明の効果】かくして本発明によれば、黒皮鋼板の圧
延において、潤滑圧延に依らずにロール摩耗を小さく抑
えることができるので、ロール交換頻度が格段に低減
し、冷延後の脱脂不良もなくなって、圧延能率さらには
冷延後の酸洗能率を大幅に向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木島 秀夫 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4E002 AD05 CB08 CB09 4E016 AA02 CA04 EA06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に酸化スケールが付着した熱延まま
    鋼板を、焼鈍後または焼鈍せずに、表層部が炭化タング
    ステンを50〜95mass%含有する超硬合金からなる超硬ロ
    ールを用いて冷間圧延することを特徴とする黒皮鋼板の
    圧延方法。
  2. 【請求項2】 前記超硬ロールの表層部の肉厚がロール
    直径の3%以上であることを特徴とする請求項1記載の
    方法。
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