JP2003340505A - 金属板の冷間圧延機およびそれを用いた冷間圧延方法 - Google Patents
金属板の冷間圧延機およびそれを用いた冷間圧延方法Info
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- JP2003340505A JP2003340505A JP2002156226A JP2002156226A JP2003340505A JP 2003340505 A JP2003340505 A JP 2003340505A JP 2002156226 A JP2002156226 A JP 2002156226A JP 2002156226 A JP2002156226 A JP 2002156226A JP 2003340505 A JP2003340505 A JP 2003340505A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧延速度においてもチャタリングと焼付の
両方の発生を抑制することができ、かつ高圧延速度にお
いても光沢度の良好な金属板を得ることが可能な冷間圧
延機およびそれを用いた金属板の冷間圧延方法を提供す
る。 【解決手段】 複数のスタンドが一列に配置された金属
板の冷間圧延機であって、各スタンドに表面粗さＲａが
0.05〜 2.0μm でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の
突起を有するクロムめっき層をロールバレル表層に形成
したワークロールが組み込まれている冷間圧延機および
それを用い、各スタンドに組み込んだワークロールと金
属板の間に潤滑剤を供給しつつ、各スタンドでの圧下率
を５〜４０％とし、圧延方向を一方向として冷間圧延を
行う金属板の冷間圧延方法。
両方の発生を抑制することができ、かつ高圧延速度にお
いても光沢度の良好な金属板を得ることが可能な冷間圧
延機およびそれを用いた金属板の冷間圧延方法を提供す
る。 【解決手段】 複数のスタンドが一列に配置された金属
板の冷間圧延機であって、各スタンドに表面粗さＲａが
0.05〜 2.0μm でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の
突起を有するクロムめっき層をロールバレル表層に形成
したワークロールが組み込まれている冷間圧延機および
それを用い、各スタンドに組み込んだワークロールと金
属板の間に潤滑剤を供給しつつ、各スタンドでの圧下率
を５〜４０％とし、圧延方向を一方向として冷間圧延を
行う金属板の冷間圧延方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板の冷間圧延
機およびそれを用いた金属板の冷間圧延方法に関する。
機およびそれを用いた金属板の冷間圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属板、例えば鋼板の冷間圧延は、図１
および図２に示すような冷間圧延機を用い、ノズル４か
らワークロール２と鋼板１との間に潤滑剤を供給しつつ
行うのが一般的である。ここで、図１は、５つのスタン
ドが一列に配置されたタンデム式冷間圧延機の概略構成
図（第３、４スタンドは略して表記）であり、圧延方向
を一方向として各スタンドに組み込んだワークロール２
により冷間圧延を行うように構成されている。また、図
２は一つのスタンドがリール５、６間に配置されたリバ
ース式冷間圧延機であって、圧延方向をパス毎に交互に
変えてワークロール２により冷間圧延を行うように構成
されている。図中、符号３はバックアップロールであ
り、７、８、９は鋼板搬送方向である。また図２に示す
リバース式冷間圧延機には中間ロールが配置されている
とともに、スタンドの左右にはワイピングロール10が配
置されている。ワイピングロールは、ノズル４から噴射
された余分な潤滑剤がリール５、６の位置にまで流れ出
さないようにすると共に、鋼板１に付着した余分な潤滑
剤を巻き取る前に除去するためのものである。
および図２に示すような冷間圧延機を用い、ノズル４か
らワークロール２と鋼板１との間に潤滑剤を供給しつつ
行うのが一般的である。ここで、図１は、５つのスタン
ドが一列に配置されたタンデム式冷間圧延機の概略構成
図（第３、４スタンドは略して表記）であり、圧延方向
を一方向として各スタンドに組み込んだワークロール２
により冷間圧延を行うように構成されている。また、図
２は一つのスタンドがリール５、６間に配置されたリバ
ース式冷間圧延機であって、圧延方向をパス毎に交互に
変えてワークロール２により冷間圧延を行うように構成
されている。図中、符号３はバックアップロールであ
り、７、８、９は鋼板搬送方向である。また図２に示す
リバース式冷間圧延機には中間ロールが配置されている
とともに、スタンドの左右にはワイピングロール10が配
置されている。ワイピングロールは、ノズル４から噴射
された余分な潤滑剤がリール５、６の位置にまで流れ出
さないようにすると共に、鋼板１に付着した余分な潤滑
剤を巻き取る前に除去するためのものである。
【０００３】上記のような冷間圧延機を用い、ワークロ
ール２（以下ロール２ともいう）と金属板の間に潤滑剤
を供給しつつ、圧下率を５〜４０％とし、ロール２によ
り冷間圧延を行う際、高圧延速度にするほどロール２と
鋼板１との間で焼付が発生して鋼板の表面品質が悪化し
たり、スリップに起因するチャタリング現象が発生する
場合がある。スリップはロール２と鋼板１との間に余分
な潤滑剤が導入された場合などに発生し、ロール２によ
る鋼板１のグリップ力が低下し、ロール２により鋼板１
を圧下しつつ前方に送り出せなくなる現象である。この
ようなスリップに起因するチャタリング現象とは、スタ
ンドに組み込まれたワークロール２が周方向に微細に振
動することで、上下ワークロールでその振動位相は等し
くならない。このチャタリングが発生すると、鋼板１の
板厚や鋼板１の表面品質に悪影響が出るほか、程度が甚
だしくなると、上下のワークロール２で挟まれる鋼板１
は破断して大きな操業トラブルとなることもある。この
ため、チャタリングおよび焼付の防止という技術的要求
は強い。また、より光沢度の高い、表面品質に優れた鋼
板を高圧延速度すなわち高能率で製造したいという技術
樹的要求もある。
ール２（以下ロール２ともいう）と金属板の間に潤滑剤
を供給しつつ、圧下率を５〜４０％とし、ロール２によ
り冷間圧延を行う際、高圧延速度にするほどロール２と
鋼板１との間で焼付が発生して鋼板の表面品質が悪化し
たり、スリップに起因するチャタリング現象が発生する
場合がある。スリップはロール２と鋼板１との間に余分
な潤滑剤が導入された場合などに発生し、ロール２によ
る鋼板１のグリップ力が低下し、ロール２により鋼板１
を圧下しつつ前方に送り出せなくなる現象である。この
ようなスリップに起因するチャタリング現象とは、スタ
ンドに組み込まれたワークロール２が周方向に微細に振
動することで、上下ワークロールでその振動位相は等し
くならない。このチャタリングが発生すると、鋼板１の
板厚や鋼板１の表面品質に悪影響が出るほか、程度が甚
だしくなると、上下のワークロール２で挟まれる鋼板１
は破断して大きな操業トラブルとなることもある。この
ため、チャタリングおよび焼付の防止という技術的要求
は強い。また、より光沢度の高い、表面品質に優れた鋼
板を高圧延速度すなわち高能率で製造したいという技術
樹的要求もある。
【０００４】ところで、金属板の冷間圧延においては、
図３に示すような表層断面をもつロール（スクラッチロ
ールともいう）を用い、ロールと金属板の間に潤滑剤を
供給しつつ冷間圧延を行なう場合、ロールの表面粗さを
粗くするとチャタリングが生じ難くなることは良く知ら
れている。図３はロールバレル１３の表層を示す要部断
面模式図であり、突起１１はロール周方向に延在してい
る。
図３に示すような表層断面をもつロール（スクラッチロ
ールともいう）を用い、ロールと金属板の間に潤滑剤を
供給しつつ冷間圧延を行なう場合、ロールの表面粗さを
粗くするとチャタリングが生じ難くなることは良く知ら
れている。図３はロールバレル１３の表層を示す要部断
面模式図であり、突起１１はロール周方向に延在してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チャタ
リングを防止するために、スクラッチロールの表面粗さ
を粗くした場合、図３に示すロール表面の微小な突起11
が潤滑剤膜を破って金属板と直接接触する部分が増え、
上述した焼付の発生率が増大するという問題があるう
え、スクラッチロールの表面粗さを粗くした場合、凹凸
が鋼板の表面に転写して高光沢の鋼板が得られなくなる
という問題もある。
リングを防止するために、スクラッチロールの表面粗さ
を粗くした場合、図３に示すロール表面の微小な突起11
が潤滑剤膜を破って金属板と直接接触する部分が増え、
上述した焼付の発生率が増大するという問題があるう
え、スクラッチロールの表面粗さを粗くした場合、凹凸
が鋼板の表面に転写して高光沢の鋼板が得られなくなる
という問題もある。
【０００６】例えばGS 20°の光沢度が300 〜500 ポイ
ント程度の鋼板を得る場合、図１に示すようなタンデム
式冷間圧延機の各スタンドに表面粗さＲａを0.2 μm と
したスクラッチロールを組み込んで圧延している。しか
し、スクラッチロールを用いた冷間圧延では、光沢度を
向上しようとしてワークロールの表面粗さを小さくする
と、先述したスリップに起因するチャタリングが発生し
やすくなる問題があり、光沢向上と操業の安定化とが相
反する。
ント程度の鋼板を得る場合、図１に示すようなタンデム
式冷間圧延機の各スタンドに表面粗さＲａを0.2 μm と
したスクラッチロールを組み込んで圧延している。しか
し、スクラッチロールを用いた冷間圧延では、光沢度を
向上しようとしてワークロールの表面粗さを小さくする
と、先述したスリップに起因するチャタリングが発生し
やすくなる問題があり、光沢向上と操業の安定化とが相
反する。
【０００７】さらに、上述した焼付と、スリップに起因
するチャタリングは、共に高圧延速度において発生しや
すくなるため、圧延速度を十分上げることができず、高
能率化にも限界がある。本発明は、上記の諸問題点を解
決し、高圧延速度においても焼付とチャタリングの両方
を抑制することができ、光沢度の高い金属板を安定して
製造することが可能な冷間圧延機およびそれを用いた金
属板の冷間圧延方法を提供することを目的とする。
するチャタリングは、共に高圧延速度において発生しや
すくなるため、圧延速度を十分上げることができず、高
能率化にも限界がある。本発明は、上記の諸問題点を解
決し、高圧延速度においても焼付とチャタリングの両方
を抑制することができ、光沢度の高い金属板を安定して
製造することが可能な冷間圧延機およびそれを用いた金
属板の冷間圧延方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数のスタンドが一列に配置された金属板の冷間圧延機
であって、各スタンドに表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm
でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するク
ロムめっき層をロールバレル表層に形成したワークロー
ルが組み込まれていることを特徴とする冷間圧延機であ
る。
複数のスタンドが一列に配置された金属板の冷間圧延機
であって、各スタンドに表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm
でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するク
ロムめっき層をロールバレル表層に形成したワークロー
ルが組み込まれていることを特徴とする冷間圧延機であ
る。
【０００９】請求項２記載の発明は、一つのスタンドが
リール間に配置された金属板の冷間圧延機であって、前
記スタンドに表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm でかつＨ
ｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するクロムめっ
き層をロールバレル表層に形成したワークロールが組み
込まれていることを特徴とする冷間圧延機である。請求
項３記載の発明は、請求項１記載の冷間圧延機を用い、
各スタンドに組み込んだワークロールと金属板の間に潤
滑剤を供給しつつ、各スタンドでの圧下率を５〜４０％
とし、圧延方向を一方向として冷間圧延を行うことを特
徴とする金属板の冷間圧延方法である。
リール間に配置された金属板の冷間圧延機であって、前
記スタンドに表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm でかつＨ
ｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するクロムめっ
き層をロールバレル表層に形成したワークロールが組み
込まれていることを特徴とする冷間圧延機である。請求
項３記載の発明は、請求項１記載の冷間圧延機を用い、
各スタンドに組み込んだワークロールと金属板の間に潤
滑剤を供給しつつ、各スタンドでの圧下率を５〜４０％
とし、圧延方向を一方向として冷間圧延を行うことを特
徴とする金属板の冷間圧延方法である。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項２記載の冷
間圧延機を用い、一つのスタンドに組み込んだワークロ
ールと金属板の間に潤滑剤を供給しつつ、各パスの圧下
率を５〜４０％とし、圧延方向をパス毎に交互に変えて
冷間圧延を行うことを特徴とする金属板の冷間圧延方法
である。
間圧延機を用い、一つのスタンドに組み込んだワークロ
ールと金属板の間に潤滑剤を供給しつつ、各パスの圧下
率を５〜４０％とし、圧延方向をパス毎に交互に変えて
冷間圧延を行うことを特徴とする金属板の冷間圧延方法
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図
１、図２および図４を用い、鋼板の冷間圧延の場合を例
に詳細に説明する。本発明の実施形態に係る冷間圧延機
には、図１に示すような複数のスタンドが一列に配置さ
れたタンデム式冷間圧延機または図２に示すような一つ
のスタンドがリール間に配置されたリバース式冷間圧延
機に、従来のスクラッチロールに代わり、図４に示すよ
うなロール表層をもつワークロール２（以下、ロール２
ともいう）がそれぞれのスタンドに組み込まれている。
ロール２は、例えば後述するような電着めっきにより表
面粗さＲａが0.05〜2.0 μm でかつＨｖ；1000以上の略
部分球形状の突起11を有するクロムめっき層12をロール
バレル表層13に形成したものである。その他の構成は、
従来のタンデム式冷間圧延機あるいはリバース式冷間圧
延機と同様であるので説明を省略する。なお、図４は、
ロールバレル表層13に形成したクロムめっき層12の模式
図であって、（ａ）は表面を顕微鏡観察した図、（ｂ）
は断面を顕微鏡観察した図である。
１、図２および図４を用い、鋼板の冷間圧延の場合を例
に詳細に説明する。本発明の実施形態に係る冷間圧延機
には、図１に示すような複数のスタンドが一列に配置さ
れたタンデム式冷間圧延機または図２に示すような一つ
のスタンドがリール間に配置されたリバース式冷間圧延
機に、従来のスクラッチロールに代わり、図４に示すよ
うなロール表層をもつワークロール２（以下、ロール２
ともいう）がそれぞれのスタンドに組み込まれている。
ロール２は、例えば後述するような電着めっきにより表
面粗さＲａが0.05〜2.0 μm でかつＨｖ；1000以上の略
部分球形状の突起11を有するクロムめっき層12をロール
バレル表層13に形成したものである。その他の構成は、
従来のタンデム式冷間圧延機あるいはリバース式冷間圧
延機と同様であるので説明を省略する。なお、図４は、
ロールバレル表層13に形成したクロムめっき層12の模式
図であって、（ａ）は表面を顕微鏡観察した図、（ｂ）
は断面を顕微鏡観察した図である。
【００１２】また本発明に係る冷間圧延方法において
は、図１の冷間圧延機を用いた場合、ロール２と鋼板１
間に潤滑剤を供給しつつ、各スタンドの圧下率を５〜４
０％とし、圧延方向を一方向としてロール２により冷間
圧延を行う。また、図２の冷間圧延機を用いた場合、ロ
ール２と鋼板１間に潤滑剤を供給しつつ、圧延方向をパ
ス毎に交互に変えてロール２により冷間圧延を行うよう
にする。潤滑剤を供給するのは、図４に示すような略部
分球形状の突起11を有するロール２を用いた場合におい
ても、ロール２と鋼板１間に潤滑剤膜を形成し、加工発
熱や摩擦発熱によりロール２と鋼板１とが直接接触して
焼き付くのを防止するためである。また、各スタンドの
圧下率を５〜４０％とする理由は、５％未満とするとグ
リップ力が小さくなりすぎてスリップが発生しやすくな
り、４０％を越えると板形状が著しく悪化する上、硬度
の高いクロムめっき層をもつロールといえども摩擦しや
すくなるためである。
は、図１の冷間圧延機を用いた場合、ロール２と鋼板１
間に潤滑剤を供給しつつ、各スタンドの圧下率を５〜４
０％とし、圧延方向を一方向としてロール２により冷間
圧延を行う。また、図２の冷間圧延機を用いた場合、ロ
ール２と鋼板１間に潤滑剤を供給しつつ、圧延方向をパ
ス毎に交互に変えてロール２により冷間圧延を行うよう
にする。潤滑剤を供給するのは、図４に示すような略部
分球形状の突起11を有するロール２を用いた場合におい
ても、ロール２と鋼板１間に潤滑剤膜を形成し、加工発
熱や摩擦発熱によりロール２と鋼板１とが直接接触して
焼き付くのを防止するためである。また、各スタンドの
圧下率を５〜４０％とする理由は、５％未満とするとグ
リップ力が小さくなりすぎてスリップが発生しやすくな
り、４０％を越えると板形状が著しく悪化する上、硬度
の高いクロムめっき層をもつロールといえども摩擦しや
すくなるためである。
【００１３】ここで、本発明においては、従来の図３に
示すようなロール表層をもつスクラッチロールに代わ
り、図４に示すような略部分球形状の突起11を有するロ
ール２を用いるが、高圧延速度においても、ロール２に
よる鋼板１のグリップ力は、別段落ちるわけではない。
したがって、スリップしにくい。勿論、低圧延速度にお
いては、もともとロール２と鋼板１との間に導入される
潤滑剤量が少ないのでスリップしにくい。
示すようなロール表層をもつスクラッチロールに代わ
り、図４に示すような略部分球形状の突起11を有するロ
ール２を用いるが、高圧延速度においても、ロール２に
よる鋼板１のグリップ力は、別段落ちるわけではない。
したがって、スリップしにくい。勿論、低圧延速度にお
いては、もともとロール２と鋼板１との間に導入される
潤滑剤量が少ないのでスリップしにくい。
【００１４】しかも、図４に示すような略部分球形状の
突起11は、鋼板表面に接触する先端部が圧延時の力によ
り弾性変形するので、同じロール表面粗さＲａのスクラ
ッチロールと比較した場合、転写により鋼板側に生ずる
凹部が浅くなり、光沢度を向上することができるうえ、
接触部の面圧が低下するため、この部分での焼付も起こ
りにくい。また、鋼板表面に転写された略部分球形状の
凹部の分布はランダムで、外観上光沢の異方性がないた
め目立たないという点でも鋼板の表面品質が向上する。
これに対して図３に示すロール表面をもつスクラッチロ
ールにて圧延した場合、ロール周方向に延在する楔状の
突起１１がロール２と鋼板１間の潤滑剤の膜を破って鋼
板側に深い転写跡を与えるので、光沢度が低下してしま
うとともに、この潤滑剤膜が破られた部分を起点として
目視できる程度に焼付が広がりやすい。本発明におい
て、ロールバレル表層に形成したクロムめっき層の略部
分球形状の突起に関し、その表面粗さＲａを0.05〜 2.0
μm とする理由は、その突起が鋼板表面に転写されてで
きる凹部深さが突起の高さｄに対して60％以上にならな
いようにし、同じロール表面粗さＲａのスクラッチロー
ルで圧延した場合に比べ、光沢度を向上するとともに、
ロール２による鋼板１のグリップ力は落とさないように
するためである。このように表面粗さＲａが0.05〜 2.0
μm である略部分球形状の突起11をもつロール２によれ
ば、焼付が生じ難く、鋼板の表面品質を良好にでき、そ
のうえロール２による鋼板１のグリップ力も落とさない
ようにできる。この結果、本発明によれば、高圧延速度
でしかもロール２と鋼板１との間に多くの潤滑剤が導入
された場合であってもスリップしにくいため、チャタリ
ングの発生も抑制できるのである。
突起11は、鋼板表面に接触する先端部が圧延時の力によ
り弾性変形するので、同じロール表面粗さＲａのスクラ
ッチロールと比較した場合、転写により鋼板側に生ずる
凹部が浅くなり、光沢度を向上することができるうえ、
接触部の面圧が低下するため、この部分での焼付も起こ
りにくい。また、鋼板表面に転写された略部分球形状の
凹部の分布はランダムで、外観上光沢の異方性がないた
め目立たないという点でも鋼板の表面品質が向上する。
これに対して図３に示すロール表面をもつスクラッチロ
ールにて圧延した場合、ロール周方向に延在する楔状の
突起１１がロール２と鋼板１間の潤滑剤の膜を破って鋼
板側に深い転写跡を与えるので、光沢度が低下してしま
うとともに、この潤滑剤膜が破られた部分を起点として
目視できる程度に焼付が広がりやすい。本発明におい
て、ロールバレル表層に形成したクロムめっき層の略部
分球形状の突起に関し、その表面粗さＲａを0.05〜 2.0
μm とする理由は、その突起が鋼板表面に転写されてで
きる凹部深さが突起の高さｄに対して60％以上にならな
いようにし、同じロール表面粗さＲａのスクラッチロー
ルで圧延した場合に比べ、光沢度を向上するとともに、
ロール２による鋼板１のグリップ力は落とさないように
するためである。このように表面粗さＲａが0.05〜 2.0
μm である略部分球形状の突起11をもつロール２によれ
ば、焼付が生じ難く、鋼板の表面品質を良好にでき、そ
のうえロール２による鋼板１のグリップ力も落とさない
ようにできる。この結果、本発明によれば、高圧延速度
でしかもロール２と鋼板１との間に多くの潤滑剤が導入
された場合であってもスリップしにくいため、チャタリ
ングの発生も抑制できるのである。
【００１５】ここで、略部分球形状の略とは、完全な球
状の一部分をした形状から少しはずれる場合も含む、と
いう意味である。また、微小な略部分球形状の突起11
は、図４に示すごとく、その平面図上で見た場合に真の
形状に外接する円形と近似した場合、その半径ｒは２〜
20μm とし、鋼板に接触する単位面積当たりの個数を 5
00〜3500個／mm2 の範囲内で出来るだけ増加させること
がロール２による鋼板１のグリップ力を高め、光沢度や
目視上の鋼板の表面品質を向上するのに効果がある。こ
の微小な略部分球形状の突起11は、後述する電着めっき
によりロールバレル表層13にクロムめっき層12と一体的
に形成するのが好ましく、Ｈｖ；1000以上と規定する。
クロムめっき層12の厚さａは、60〜100 μm とするのが
好ましく、クロムめっき層12の硬さもＨｖ；1000以上と
するのが好ましい。
状の一部分をした形状から少しはずれる場合も含む、と
いう意味である。また、微小な略部分球形状の突起11
は、図４に示すごとく、その平面図上で見た場合に真の
形状に外接する円形と近似した場合、その半径ｒは２〜
20μm とし、鋼板に接触する単位面積当たりの個数を 5
00〜3500個／mm2 の範囲内で出来るだけ増加させること
がロール２による鋼板１のグリップ力を高め、光沢度や
目視上の鋼板の表面品質を向上するのに効果がある。こ
の微小な略部分球形状の突起11は、後述する電着めっき
によりロールバレル表層13にクロムめっき層12と一体的
に形成するのが好ましく、Ｈｖ；1000以上と規定する。
クロムめっき層12の厚さａは、60〜100 μm とするのが
好ましく、クロムめっき層12の硬さもＨｖ；1000以上と
するのが好ましい。
【００１６】また、従来のスクラッチロールの場合、ロ
ール表面の突起先端が鋼製でかつ鋭利であることから、
圧延距離の増大に伴って突起先端の初期摩耗が著しく、
圧延距離の増大に伴い、鋼板表面品質が変化しやすい
が、本発明では、それぞれのスタンドに組み込んだロー
ル表面の突起がＨｖ；1000以上の硬質クロムめっき層と
して形成された略部分球形状であることから、長距離圧
延に供しても突起先端がほとんど摩耗せず、安定して光
沢度の高い鋼板を得ることができる。
ール表面の突起先端が鋼製でかつ鋭利であることから、
圧延距離の増大に伴って突起先端の初期摩耗が著しく、
圧延距離の増大に伴い、鋼板表面品質が変化しやすい
が、本発明では、それぞれのスタンドに組み込んだロー
ル表面の突起がＨｖ；1000以上の硬質クロムめっき層と
して形成された略部分球形状であることから、長距離圧
延に供しても突起先端がほとんど摩耗せず、安定して光
沢度の高い鋼板を得ることができる。
【００１７】ここで、Raについて説明すると、JIS B060
1-1994に定義するところの算術平均粗さとし、ロール軸
方向に測定した値である。Raのカットオフ値は0.8 mm、
評価長さは４mmとし、JIS B0651-1996に準拠した触針式
表面粗さ測定器を用いて測定した。このような微小な略
部分球形状の突起がロールバレル表面に形成されたロー
ルは、例えば特表平9-503550号公報、文献「Metall Pla
nt Technol int,No.6(1998),80-85 」に開示されている
電気的電着めっき法により得ることができる。図５はク
ロムメッキ層を形成する装置の縦断面模式図であり、図
６はその際の電流密度ｙと時間ｔとの関係を例示したグ
ラフである。この装置は電着浴容器102を備え、アノー
ド103 および電着被覆されるロールバレル13がクロム電
解質101の浴溶液を含有する浴溶液中に浸漬される。ロ
ールバレル13以外の部分には電気的に電着されないよう
にプロテクトスリーブ104 が装着されている。アノード
103 およびカソードを構成するロールバレル13には電気
エネルギー源105 が接続され、電気エネルギー源105
は、制御ユニット106 により例えば図６に示すように電
流密度が時間の経過に伴い段階的に変化するように制御
される。 ここで、110 、111 は電流密度の段階的上昇
が数段階で行われる芽晶形成期間であり、芽晶形成期間
110 、111 における電流密度上昇のインターバルΔｔは
0.1 〜30秒とされている。また、芽晶形成期間110 開始
時の電流密度から電流密度最大値114 に至るまでは１段
階当たり１〜６ｍＡ／ｃｍ2 の予め定めた上昇量で電流
密度を高め、その後、芽晶を成長させる芽晶成長期間11
2 の間は電流密度最大値114 とし、電流密度最大値は30
〜180 ｍＡ／ｃｍ2 とするのが好ましい。芽晶形成期間
112 は１〜600 秒、好ましくは約30秒とされ、芽晶成長
期間経過後、電流密度の低下段階113 において、１段階
ごとに−１〜−８ｍＡ／ｃｍ2 の予め定めた減少量で電
流密度を最終値にまで減少させるのが好ましい。このプ
ロセスを周期的に繰り返すこともできる。また108 は、
芽晶形成の前に、インパルス電流を15〜60ｍＡ／ｃｍ2
の電流密度で供給するベース層構成期間である。電流停
止期間107 は、ロール２のロールバレル13が浴溶液温度
に近くなるまでの温度調整期間で、60〜120 秒とするの
が好ましく、ベース層構成期間108 と芽晶形成期間110
の間の電流停止期間109 は約60秒とするのが好ましい。
1-1994に定義するところの算術平均粗さとし、ロール軸
方向に測定した値である。Raのカットオフ値は0.8 mm、
評価長さは４mmとし、JIS B0651-1996に準拠した触針式
表面粗さ測定器を用いて測定した。このような微小な略
部分球形状の突起がロールバレル表面に形成されたロー
ルは、例えば特表平9-503550号公報、文献「Metall Pla
nt Technol int,No.6(1998),80-85 」に開示されている
電気的電着めっき法により得ることができる。図５はク
ロムメッキ層を形成する装置の縦断面模式図であり、図
６はその際の電流密度ｙと時間ｔとの関係を例示したグ
ラフである。この装置は電着浴容器102を備え、アノー
ド103 および電着被覆されるロールバレル13がクロム電
解質101の浴溶液を含有する浴溶液中に浸漬される。ロ
ールバレル13以外の部分には電気的に電着されないよう
にプロテクトスリーブ104 が装着されている。アノード
103 およびカソードを構成するロールバレル13には電気
エネルギー源105 が接続され、電気エネルギー源105
は、制御ユニット106 により例えば図６に示すように電
流密度が時間の経過に伴い段階的に変化するように制御
される。 ここで、110 、111 は電流密度の段階的上昇
が数段階で行われる芽晶形成期間であり、芽晶形成期間
110 、111 における電流密度上昇のインターバルΔｔは
0.1 〜30秒とされている。また、芽晶形成期間110 開始
時の電流密度から電流密度最大値114 に至るまでは１段
階当たり１〜６ｍＡ／ｃｍ2 の予め定めた上昇量で電流
密度を高め、その後、芽晶を成長させる芽晶成長期間11
2 の間は電流密度最大値114 とし、電流密度最大値は30
〜180 ｍＡ／ｃｍ2 とするのが好ましい。芽晶形成期間
112 は１〜600 秒、好ましくは約30秒とされ、芽晶成長
期間経過後、電流密度の低下段階113 において、１段階
ごとに−１〜−８ｍＡ／ｃｍ2 の予め定めた減少量で電
流密度を最終値にまで減少させるのが好ましい。このプ
ロセスを周期的に繰り返すこともできる。また108 は、
芽晶形成の前に、インパルス電流を15〜60ｍＡ／ｃｍ2
の電流密度で供給するベース層構成期間である。電流停
止期間107 は、ロール２のロールバレル13が浴溶液温度
に近くなるまでの温度調整期間で、60〜120 秒とするの
が好ましく、ベース層構成期間108 と芽晶形成期間110
の間の電流停止期間109 は約60秒とするのが好ましい。
【００１８】本発明のロールのように、略部分球形状の
突起11を平面図上で見た近似円の半径ｒが2 〜20μm 、
単位面積当たりの突起１１の個数が500 〜3500個／mm2
であり、表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm とするには、上
記のΔt 、電流密度の上昇あるいは減少量を、それぞ
れ、５〜20秒、１段階あたり３〜４mＡ／ｃｍ2 とする
のが好ましい。
突起11を平面図上で見た近似円の半径ｒが2 〜20μm 、
単位面積当たりの突起１１の個数が500 〜3500個／mm2
であり、表面粗さＲａが0.05〜2.0 μm とするには、上
記のΔt 、電流密度の上昇あるいは減少量を、それぞ
れ、５〜20秒、１段階あたり３〜４mＡ／ｃｍ2 とする
のが好ましい。
【００１９】
【実施例】〔実施例１〕 図１に示す５スタンドのタン
デム式冷間圧延機を用い、熱間圧延後、焼鈍、酸洗を施
した素材厚4.0 mm、幅1000mm、降伏応力420MPaのSUS 43
0 鋼板の冷間圧延を行った。なお、発明例１〜５の場
合、各スタンドでの圧下率を上流から順に40％、24％、
19％、14％、5 ％とし、各スタンドの入側からロールと
金属板の間に潤滑剤を供給しつつ、板厚を1.2mm とし
た。その際、各スタンドには、ロール表面粗さＲａ；0.
1 μm に研磨後、ロール表面粗さＲａが0.05〜1.5μm
でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するク
ロムめっき層をロールバレル表層に形成したロールを組
み込んだ。クロムめっき層厚みは粗さにより、60〜80μ
ｍとなった。また各スタンドに組み込んだロール自体は
鋼製の５mass％Cr鍛鋼で、ロールの径は650mm 、ロール
バレル長は1400mmである。各スタンドに供給した潤滑剤
の粘度は40mm2 ／ｓ（40℃）で濃度は５mass％とした。
また、定常圧延速度を50、100 、400 ｍ／ｍｉｎとし、
各圧延速度条件でコイル質量が20ｔのコイルを100 コイ
ル圧延し、いずれかのスタンドでチャタリングが起こっ
た場合、チャタリング発生コイルとカウントしてチャタ
リングの発生率を算出するとともに、いずれかのスタン
ドで焼付（幅が約0.5 mm以上でかつ長さが５mm以上のも
の）が起こった場合、焼付発生コイルとカウントして焼
付の発生率を算出した。なお、チャタリングおよび焼付
の両方とも発生しなかったコイルについては、冷間圧延
後、同一条件で焼鈍、酸洗を施し、その後、調質圧延を
行い、光沢度（GS 20°）を測定した。一方、従来例で
は、ロール表面粗さＲａが発明例と同じであるスクラッ
チロールを組み込み、その他の条件は発明例と同じとし
た。各圧延速度におけるチャタリングの発生率、焼付の
発生率および光沢度の結果をそれぞれ表１、２、３に示
した。
デム式冷間圧延機を用い、熱間圧延後、焼鈍、酸洗を施
した素材厚4.0 mm、幅1000mm、降伏応力420MPaのSUS 43
0 鋼板の冷間圧延を行った。なお、発明例１〜５の場
合、各スタンドでの圧下率を上流から順に40％、24％、
19％、14％、5 ％とし、各スタンドの入側からロールと
金属板の間に潤滑剤を供給しつつ、板厚を1.2mm とし
た。その際、各スタンドには、ロール表面粗さＲａ；0.
1 μm に研磨後、ロール表面粗さＲａが0.05〜1.5μm
でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の突起を有するク
ロムめっき層をロールバレル表層に形成したロールを組
み込んだ。クロムめっき層厚みは粗さにより、60〜80μ
ｍとなった。また各スタンドに組み込んだロール自体は
鋼製の５mass％Cr鍛鋼で、ロールの径は650mm 、ロール
バレル長は1400mmである。各スタンドに供給した潤滑剤
の粘度は40mm2 ／ｓ（40℃）で濃度は５mass％とした。
また、定常圧延速度を50、100 、400 ｍ／ｍｉｎとし、
各圧延速度条件でコイル質量が20ｔのコイルを100 コイ
ル圧延し、いずれかのスタンドでチャタリングが起こっ
た場合、チャタリング発生コイルとカウントしてチャタ
リングの発生率を算出するとともに、いずれかのスタン
ドで焼付（幅が約0.5 mm以上でかつ長さが５mm以上のも
の）が起こった場合、焼付発生コイルとカウントして焼
付の発生率を算出した。なお、チャタリングおよび焼付
の両方とも発生しなかったコイルについては、冷間圧延
後、同一条件で焼鈍、酸洗を施し、その後、調質圧延を
行い、光沢度（GS 20°）を測定した。一方、従来例で
は、ロール表面粗さＲａが発明例と同じであるスクラッ
チロールを組み込み、その他の条件は発明例と同じとし
た。各圧延速度におけるチャタリングの発生率、焼付の
発生率および光沢度の結果をそれぞれ表１、２、３に示
した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】これらの結果から、同じロール表面粗さの
発明例と従来例を比べると、発明例ではスリップを起こ
り難くしたので高圧延速度域においてチャタリングの発
生を抑制でき、また焼付の発生も抑制できることがわか
る。また、発明例では高圧延速度域においても従来例よ
り光沢度の良好な鋼板を得られることがわかる。一方、
従来例ではいずれのロール表面粗さの場合でも高圧延速
度とするとチャタリングか焼付が発生しやすく、低圧延
速度にせざるを得ず、そのうえ低圧延速度域でもあまり
光沢のよい鋼板が得られていない。 〔実施例２〕 図２に示すリバース式冷間圧延機を用
い、熱間圧延後、焼鈍、酸洗を施した素材厚4.0 mm、幅
1000mm、降伏応力420MPaのSUS 430 鋼板の冷間圧延を行
った。なお、発明例６、７の場合、ロール表面粗さを変
えたロールをスタンドに組み込み、第１〜第３パスの圧
下率を40％としてロールと金属板の間に潤滑剤を供給し
つつ、所定の板厚とした。スタンドにはロール表面を鏡
面、またはロール表面粗さＲａを0.1 μm に研磨後、表
面粗さＲａが表４または表５に示す２水準でかつＨｖ；
1000以上の略部分球形状の突起を有するクロムめっき層
をロールバレル表層に形成したロールを組み込んだ。ク
ロムめっき層厚みは12μm とした。また各スタンドに組
み込んだロール自体は鋼製の５mass％Cr鍛鋼で、ロール
の径は100 mm、ロールバレル長は1400mmである。スタン
ドに供給した潤滑剤の粘度は20mm2 ／ｓ（40℃）で濃度
は５ｍass ％とした。２水準の表面粗さＲａをもつロー
ルそれぞれについて、第３パスの圧延速度を段階的に上
昇させ、チャタリングが発生した場合、その圧延速度か
ら急減速して冷間圧延を終了させ、スリップ限界圧延速
度を調べ、また冷間圧延終了後の鋼板の表面観察を行
い、目視できる焼付き（幅が約0.5 mm以上でかつ長さが
５mm以上のもの）が発生した位置に対応する直前の圧延
速度を焼付限界圧延速度とした。なお、第１パス、第２
パスの圧延速度は従来例の場合におけるスリップ限界圧
延速度と焼付限界圧延速度のどちらか一方の低い方の限
界圧延速度と同じとした。また、チャタリングおよび焼
付の両方とも発生していない部分については、冷間圧延
後、同一条件で焼鈍、酸洗を施し、その後、調質圧延を
行い、光沢度（GS 20°）を測定した。その結果を表
４、表５にそれぞれ示す。一方、従来例では、表面粗さ
Ｒａが発明例と同じとなるように円筒研磨したスクラッ
チロールを組み込み、その他の条件は発明例と同じとし
た。
発明例と従来例を比べると、発明例ではスリップを起こ
り難くしたので高圧延速度域においてチャタリングの発
生を抑制でき、また焼付の発生も抑制できることがわか
る。また、発明例では高圧延速度域においても従来例よ
り光沢度の良好な鋼板を得られることがわかる。一方、
従来例ではいずれのロール表面粗さの場合でも高圧延速
度とするとチャタリングか焼付が発生しやすく、低圧延
速度にせざるを得ず、そのうえ低圧延速度域でもあまり
光沢のよい鋼板が得られていない。 〔実施例２〕 図２に示すリバース式冷間圧延機を用
い、熱間圧延後、焼鈍、酸洗を施した素材厚4.0 mm、幅
1000mm、降伏応力420MPaのSUS 430 鋼板の冷間圧延を行
った。なお、発明例６、７の場合、ロール表面粗さを変
えたロールをスタンドに組み込み、第１〜第３パスの圧
下率を40％としてロールと金属板の間に潤滑剤を供給し
つつ、所定の板厚とした。スタンドにはロール表面を鏡
面、またはロール表面粗さＲａを0.1 μm に研磨後、表
面粗さＲａが表４または表５に示す２水準でかつＨｖ；
1000以上の略部分球形状の突起を有するクロムめっき層
をロールバレル表層に形成したロールを組み込んだ。ク
ロムめっき層厚みは12μm とした。また各スタンドに組
み込んだロール自体は鋼製の５mass％Cr鍛鋼で、ロール
の径は100 mm、ロールバレル長は1400mmである。スタン
ドに供給した潤滑剤の粘度は20mm2 ／ｓ（40℃）で濃度
は５ｍass ％とした。２水準の表面粗さＲａをもつロー
ルそれぞれについて、第３パスの圧延速度を段階的に上
昇させ、チャタリングが発生した場合、その圧延速度か
ら急減速して冷間圧延を終了させ、スリップ限界圧延速
度を調べ、また冷間圧延終了後の鋼板の表面観察を行
い、目視できる焼付き（幅が約0.5 mm以上でかつ長さが
５mm以上のもの）が発生した位置に対応する直前の圧延
速度を焼付限界圧延速度とした。なお、第１パス、第２
パスの圧延速度は従来例の場合におけるスリップ限界圧
延速度と焼付限界圧延速度のどちらか一方の低い方の限
界圧延速度と同じとした。また、チャタリングおよび焼
付の両方とも発生していない部分については、冷間圧延
後、同一条件で焼鈍、酸洗を施し、その後、調質圧延を
行い、光沢度（GS 20°）を測定した。その結果を表
４、表５にそれぞれ示す。一方、従来例では、表面粗さ
Ｒａが発明例と同じとなるように円筒研磨したスクラッ
チロールを組み込み、その他の条件は発明例と同じとし
た。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】表４、５に示した結果から、従来例６、７
ではそれぞれスリップ限界圧延速度および焼付限界圧延
速度が低速であったが、発明例６、７の場合には400 mp
m 以上であり、かつ高圧延速度においても低速とあまり
変わらない光沢度の良好な鋼板を製造できることがわか
る。
ではそれぞれスリップ限界圧延速度および焼付限界圧延
速度が低速であったが、発明例６、７の場合には400 mp
m 以上であり、かつ高圧延速度においても低速とあまり
変わらない光沢度の良好な鋼板を製造できることがわか
る。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高圧延速
度においてチャタリングの発生を抑制することができ、
かつ焼付の発生も抑制することができる。また高圧延速
度において光沢度の良好な鋼板を得ることができる。こ
の結果、歩留まり良く、高能率で表面品質に優れた鋼板
を安定して製造することができる。
度においてチャタリングの発生を抑制することができ、
かつ焼付の発生も抑制することができる。また高圧延速
度において光沢度の良好な鋼板を得ることができる。こ
の結果、歩留まり良く、高能率で表面品質に優れた鋼板
を安定して製造することができる。
【図１】図１はタンデム式冷間圧延機の概略構成図であ
る。
る。
【図２】図２はリバース式冷間圧延機の概略構成図であ
る。
る。
【図３】図３はスクラッチロールの要部の断面模式図で
ある。
ある。
【図４】図４は本発明に用いるロール表面の模式図であ
って、（ａ）は表面を顕微鏡観察した図、（ｂ）は断面
を顕微鏡観察した図である。
って、（ａ）は表面を顕微鏡観察した図、（ｂ）は断面
を顕微鏡観察した図である。
【図５】図５は本発明に用いるロールにクロムめっきを
行う装置の概略構成図である。
行う装置の概略構成図である。
【図６】図６は図５に示した装置における電流密度の変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
１ 鋼板
２ ワークロール（ロール）
３ バックアップロール
４ ノズル
５、６ リール
７、８、９ 鋼板搬送方向
10 ワイピングロール
11 突起
ｒ 略部分球形状の突起を平面図上で見た近似円の半径
ｄ 略部分球形状の突起の高さ
12 クロムめっき層
ａ クロムめっき層厚み
13 ロールバレル表層
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｄ
(72)発明者 有坂 光男
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
(72)発明者 寿福 正昭
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
(72)発明者 梅本 義人
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 BA01 BB09 BC05 BC08
CB03
4E016 AA03 BA02 CA09 DA02 EA02
EA12 FA12
4K024 AA02 AB01 BA02 BB06 CA07
DA01 GA02 GA16
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のスタンドが一列に配置された金属
板の冷間圧延機であって、各スタンドに表面粗さＲａが
0.05〜2.0 μm でかつＨｖ；1000以上の略部分球形状の
突起を有するクロムめっき層をロールバレル表層に形成
したワークロールが組み込まれていることを特徴とする
冷間圧延機。 - 【請求項２】 一つのスタンドがリール間に配置された
金属板の冷間圧延機であって、前記スタンドに表面粗さ
Ｒａが0.05〜2.0 μm でかつＨｖ；1000以上の略部分球
形状の突起を有するクロムめっき層をロールバレル表層
に形成したワークロールが組み込まれていることを特徴
とする冷間圧延機。 - 【請求項３】 請求項１記載の冷間圧延機を用い、各ス
タンドに組み込んだワークロールと金属板の間に潤滑剤
を供給しつつ、各スタンドでの圧下率を５〜４０％と
し、圧延方向を一方向として冷間圧延を行うことを特徴
とする金属板の冷間圧延方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の冷間圧延機を用い、一つ
のスタンドに組み込んだワークロールと金属板の間に潤
滑剤を供給しつつ、各パスの圧下率を５〜４０％とし、
圧延方向をパス毎に交互に変えて冷間圧延を行うことを
特徴とする金属板の冷間圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156226A JP4096628B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 金属板の冷間圧延機およびそれを用いた冷間圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156226A JP4096628B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 金属板の冷間圧延機およびそれを用いた冷間圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340505A true JP2003340505A (ja) | 2003-12-02 |
| JP4096628B2 JP4096628B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=29772538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002156226A Expired - Fee Related JP4096628B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 金属板の冷間圧延機およびそれを用いた冷間圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4096628B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013010110A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Jfe Steel Corp | 冷間圧延機のチャタリング検出方法 |
| CN113195123A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-30 | 杰富意钢铁株式会社 | 轧制用工作轧辊及具备其的轧制机以及轧制方法 |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002156226A patent/JP4096628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013010110A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Jfe Steel Corp | 冷間圧延機のチャタリング検出方法 |
| CN113195123A (zh) * | 2018-12-12 | 2021-07-30 | 杰富意钢铁株式会社 | 轧制用工作轧辊及具备其的轧制机以及轧制方法 |
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| JP4096628B2 (ja) | 2008-06-04 |
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