JP2005230900A

JP2005230900A - 調質圧延方法及び調質圧延機

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Publication number: JP2005230900A
Application number: JP2004046387A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Amanuma; 陽介天沼
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: JP4315015B2

Abstract

【課題】ワークロール表面の「凹み疵」及び「異物付着」の両方の発生を防止することで、鋼帯表面へのロールマークの発生を抑制し、表面性状に優れた鋼帯の製造が可能となる調質圧延方法及び調質圧延機を提供する。
【解決手段】
ワークロールのショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロールのショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを用いて鋼帯の調質圧延を行う。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼帯の調質圧延方法、特に鋼帯の表面性状に優れた調質圧延方法及び調質圧延機に関する。

冷間圧延された鋼帯は、焼鈍された後、適度な粗度の付与、降伏点伸びの消去及び形状矯正のために、調質圧延が施される。

調質圧延を行う圧延機で用いられるワークロールとバックアップロールの硬度としては、ワークロールがショア硬度で９０〜９５Ｈｓ、バックアップロールがショア硬度で７０〜７５Ｈｓの範囲で一般的に運用されている。

バックアップロールの硬度をワークロールの硬度より低くしているのは、ワークロールやバックアップロールに付着した異物がワークロールとバックアップロールの間に噛み込まれる際、バックアップロール側に「凹み疵」を発生させることにより、ワークロール表面の「凹み疵」の発生を防止するためである。ワークロール表面に「凹み疵」が発生すると、調質圧延を行う際に鋼帯表面に転写されロールマークと呼ばれる表面欠陥の原因となる。

ここで、前記ワークロールとバックアップロールとの硬度は、その硬度差が大きいほどバックアップロールが異物噛み込みのダメージを吸収するため、ワークロールへの「凹み疵」発生防止の効果が高いとされていた。なお、特開平８−１９２２０４号公報（特許文献1）には、このような理由により、ワークロールとバックアップロールとの硬度差をショア硬度で２０〜３５Ｈｓとする旨の記載がある。

一方、ワークロール表面には、上述の「凹み疵」以外にも、ワークロール表面に異物が付着することにより発生する「異物付着」がある。このワークロール表面に発生する「異物付着」によっても、それが調質圧延を行う際に鋼帯表面に転写されロールマーク発生の原因となる。
特開平８−１９２２０４号公報

調質圧延、特に乾式調質圧延の場合、ワークロールとバックアップロールとが直接接触する。そのため、バックアップロールの硬度が低く、さらに、ワークロールとバックアップロールとの硬度差が大きい場合、バックアップロールに磨耗が起こり、その磨耗粉が圧延荷重を伴ったロールの転動によりワークロールとバックアップロールとの間に挟み込まれ箔状の異物を形成し、この箔状の異物がワークロールの表面に付着して「異物付着」が発生する。なお、前記バックアップロールの磨耗は、ワークロール表面がダル仕上げされている場合に特に顕著に発生する。

このように、上記特許文献１に記載されているように、ワークロールとバックアップロールとの硬度差をショア硬度で２０〜３５Ｈｓとするだけでは、ワークロール表面の「凹み疵」の発生防止には効果があるものの、ワークロール表面の「異物付着」の発生を防止することができない。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ワークロール表面の「凹み疵」及び「異物付着」の両方の発生を防止することで、鋼帯表面へのロールマークの発生を抑制し、表面性状に優れた鋼帯の製造が可能となる調質圧延方法及び調質圧延機を提供することを目的とする。

本発明者等は上記課題を解決するために鋭意検討を行った。

図1に、ワークロールとバックアップロールの表面硬度をそれぞれ変化させて調質圧延を行った場合の、調質圧延後の鋼帯表面における欠陥発生の有無を調べた結果を示す。なお、乾式調質圧延とし、ワークロールにはダルロールを用いた。図1中、丸印は表面欠陥の発生がなく良好な場合、三角印はワークロールへの異物付着が原因で欠陥が発生した場合、四角印はワークロールの凹み疵が原因で欠陥が発生した場合を示す。図1に示すように、ワークロールとバックアップロールのそれぞれの硬度、及び、ワークロールとバックアップロールとの硬度差を最適に設計することで、ワークロール表面の「凹み疵」及び「異物付着」の両方の発生を防止することが出来ることを見い出した。つまり、前記「凹み疵」を防止するためには、ワークロールとバックアップロールとの硬度差をある値以上とすることが必要であり、さらに、前記「異物付着」を防止するためには、磨耗防止の観点からバックアップロールの硬度をある一定以上の値としつつ、且つ、ワークロールとバックアップロールとの硬度差を一定値以内とすることが必要となる。

以上のような知見に基づき上記課題は次の発明により解決される。
［１］ワークロール及びバックアップロールを備えた調質圧延機による鋼帯の調質圧延方法であって、
ワークロールのショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロールのショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを用いて鋼帯の調質圧延を行うことを特徴とする鋼帯の調質圧延方法。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）
［２］ワークロールのショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロールのショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを備えたことを特徴とする鋼帯の調質圧延機。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）

本発明によれば、ワークロール表面の「凹み疵」及び「異物付着」の両方の発生を防止することで、鋼帯表面へのロールマークの発生を抑制し、表面性状に優れた鋼帯の製造が可能となる調質圧延方法及び調質圧延機が提供される。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。

図２に、乾式調質圧延ラインにおける、ワークロール及びバックアップロールを備えた調質圧延機の構成の一例を示す。図２において、本発明は、ワークロール１のショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロール２のショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを用いて鋼帯の調質圧延を行うものである。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）
ここで、前記ワークロール１及びバックアップロール２の硬度は、それぞれのロール表面の硬度をいう。

ワークロール１のショア硬度Ａ（Ｈｓ）を上式（１）の範囲、つまり、９０（Ｈｓ）以上とするのは、ワークロール１のショア硬度が９０Ｈｓ未満では、ワークロールの磨耗によりロール表面粗度が著しく低下し、ロール寿命が極端に低下するためである。また、バックアップロール２のショア硬度Ｂを上式（２）及び（３）の範囲、つまり、バックアップロール２のショア硬度を７５Ｈｓより大きくし、且つ、ワークロール１の硬度に対して、１０以上２０未満の硬度差を持たせることにより、ワークロール１とバックアップロール２との間に異物が噛み込んだ場合においても、バックアップロール２が異物噛み込みのダメージを吸収し、ワークロール１表面への「凹み疵」の発生を防止し、さらに、バックアップロール２の磨耗による磨耗粉の発生が抑制され、ワークロール１表面の「異物付着」の発生を防止する。なお、バックアップロール２のショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を７５（Ｈｓ）より大きくするのは、バックアップロール２のショア硬度が７５Ｈｓ以下では、バックアップロール２の磨耗による磨耗粉の発生を抑えることが難しく、ワークロール１表面への「異物付着」が発生するからである。

ここで、前記ワークロール１のショア硬度Ａは、通常はロール製造上の制約等により１０５以下の硬度で運用される場合が多い。

また、上記図２においては、１スタンドの調質圧延機の場合について記載しているが、本発明は、２スタンド以上を備える調質圧延機においても同様に適用できる。

以上本発明にかかる実施形態の一例について説明したが、本発明は、特にワークロール表面がダル仕上げされた乾式の調質圧延方法及び乾式の調質圧延機に好適に用いられる。

本発明にかかる実施例として、２スタンドを備えた乾式調質圧延ラインにおいて、ワークロール及びバックアップロールのそれぞれの硬度を下記本発明例に示す値として調質圧延を行い、「凹み疵」または「異物付着」により発生したロールマークによる歩留りロスの発生率を調べた。また、従来技術にかかる比較例として、ワークロール及びバックアップロールのそれぞれの硬度を下記比較例に示す値として調質圧延を行い、同様に歩留りロスの発生率を調べた。
・本発明例
［＃１スタンド、ワークロール］
表面硬度：９２〜９７Ｈｓ
ロール材質：鍛鋼
表面粗さ：０．８〜１．４μｍＲａ（ダル仕上げ）
［＃２スタンド、ワークロール］
表面硬度：９５〜１００Ｈｓ
ロール材質：鍛鋼
表面粗さ：０．８〜１．４μｍＲａ（ダル仕上げ）
［＃１スタンド、バックアップロール］
表面硬度：８０Ｈｓ
ロール材質：Ｎｉグレン鋳鉄
［＃２スタンド、バックアップロール］
表面硬度：８２Ｈｓ
ロール材質：高クロム鋳鉄
・比較例
［＃１スタンド、ワークロール］
表面硬度：９５〜１００Ｈｓ
ロール材質：鍛鋼
表面粗さ：０．８〜１．４μｍＲａ（ダル仕上げ）
［＃２スタンド、ワークロール］
表面硬度：９０〜９５Ｈｓ
ロール材質：鍛鋼
表面粗さ：０．８〜１．４μｍＲａ（ダル仕上げ）
［＃１スタンド、バックアップロール］
表面硬度：７０Ｈｓ
ロール材質：Ｎｉグレン鋳鉄
［＃２スタンド、バックアップロール］
表面硬度：８７Ｈｓ
ロール材質：高クロム鋳鉄
なお、前記本発明例及び比較例において使用した鋼帯の材質、板厚、板幅、ライン速度を以下に示す。
材質：ブリキ原板、及び、一般冷延鋼板
板厚：０．１ｍｍ〜１．２ｍｍ
板幅：６００ｍｍ〜１，２７５ｍｍ
ライン速度：ＭＡＸ、約１５００ｍｐｍ
本発明例においては、前記歩留ロスは０．１％以下であったのに対し、比較例では０．５％程度となり、大幅な歩留ロスの低下が達成でき、本発明の効果が確認できた。

ワークロールとバックアップロールの表面硬度をそれぞれ変化させて調質圧延を行った場合の、調質圧延後の鋼帯表面における欠陥発生の有無を調べた結果を示す図である。本発明方法に係る乾式調質圧延ラインにおける、ワークロール及びバックアップロールを備えた調質圧延機の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１ワークロール
２バックアップロール
３鋼帯

Claims

ワークロール及びバックアップロールを備えた調質圧延機による鋼帯の調質圧延方法であって、
ワークロールのショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロールのショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを用いて鋼帯の調質圧延を行うことを特徴とする鋼帯の調質圧延方法。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）
ワークロールのショア硬度Ａ（Ｈｓ）及びバックアップロールのショア硬度Ｂ（Ｈｓ）を下式（１），（２），（３）の範囲としたワークロール及びバックアップロールを備えたことを特徴とする鋼帯の調質圧延機。
Ａ≧９０（１）
Ｂ＞７５（２）
Ａ−２０＜Ｂ≦Ａ−１０（３）