JP6996575B2 - 冷間圧延方法及び冷延鋼帯の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯の溶接部に冷間圧延を施す冷間圧延方法、及び、当該冷間圧延方法を用いた冷延鋼帯の製造方法に関する。

鋼帯の冷間圧延では、一般に、生産性の向上及び歩留まりの向上を目的として、圧延時の搬送方向下流側に向けて先に走行する先行鋼帯（以下、「先行材」ともいう。）と、搬送方向上流側を先行材の後から走行する後行鋼帯（以下、「後行材」ともいう。）とを接合し、先行材及び後行材を連続的に冷間圧延ラインに供している。

ここで、先行材及び後行材の接合は、フラッシュバット溶接及びレーザ溶接に代表される突合せ接合で行われることが一般的である。しかし、突合せ接合により形成された接合部（溶接部）においては、先行材と後行材との板厚中心高さが一致せず、板厚方向に段差が生じる場合がある。そして、段差が生じた状態のまま溶接部を冷間圧延すると、段差部に剪断応力が働き、鋼帯の溶接部を起点として破断が生じる可能性がある。連続冷間圧延中に破断が生じると、ラインを停止して処置する必要があるため、生産性を著しく低下させる。

近年では、母材の高合金化によって素材（冷間圧延対象である鋼帯）が脆くなっていることに加え、必要な冷延圧下率が高まっていることに起因して、溶接部における破断トラブルが増加している。特に、Ｓｉを多量に含有する電磁鋼板、及び当該電磁鋼板を製造するための鋼帯において、上記のトラブルが顕著に発生している。

鋼帯を突合せた部分における板厚中心の板厚方向のずれを抑制する方法として、例えば特許文献１に記載のレーザ溶接方法が挙げられる。特許文献１には、鋼帯の裏面に裏当金を当てて拘束し、この状態で一方の鋼帯を昇降させることにより、先行材と後行材との板厚中心を一致させて突き合わせるという技術が開示されている。

特開昭６２－２６３８８７号公報

しかしながら、特許文献１に開示される方法では、先行材の後端部又は後行材の先端部が板幅方向に反っている場合に、板幅全体の板厚中心を十分に一致させて突き合わせることができない。その結果、特許文献１の技術には、板幅方向のどこかで先行材と後行材との板厚中心が十分に一致しない箇所が生じ、当該箇所が圧延時の破断の起点になるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、鋼帯同士の溶接部における破断を生じさせることなく連続的に冷間圧延することが可能な、冷間圧延方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、当該冷間圧延方法を用いて、溶接部における破断を生じさせることなく冷延鋼帯を得ることが可能な、冷延鋼帯の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
１．先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部とを突き合せて溶接した溶接部を冷間圧延する冷間圧延工程を含む冷間圧延方法であって、
前記冷間圧延工程に先立ち、
突き合せた前記先行鋼帯と前記後行鋼帯との間に生じる板厚方向のずれ量を算出する工程と、
前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の内、板厚が厚い鋼帯の板厚に対する前記ずれ量の比であるずれ比率を算出する工程と、を更に含み、
前記ずれ比率が所定の閾値以下である場合は、前記冷間圧延工程を実行する一方、前記ずれ比率が所定の閾値を超える場合は、前記冷間圧延工程の実行を保留することを特徴とする、冷間圧延方法。

２．前記ずれ量は、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の上面相互間の上部段差と、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の下面相互間の下部段差とに基づいて算出される、前記１に記載の冷間圧延方法。

したがって、本明細書において、「ずれ量」及び「ずれ比率」は、例えば、後述する実験において詳細に説明するとおり、それぞれ、式（１）及び（２）：
ずれ量（Δｈ、単位：ｍｍ）＝｜Δｔ₁＋Δｔ₂｜／２ ・・・（１）
ずれ比率（Ｓ、単位：％）＝Δｈ／max（ｔ₁，ｔ₂）×１００ ・・・（２）
に従って算出することができる。ここで、
ｔ₁（単位：ｍｍ）は先行鋼帯の板厚を意味し、
ｔ₂は（単位：ｍｍ）は後行鋼帯の板厚を意味し、
Δｔ₁（単位：ｍｍ）は先行鋼帯及び後行鋼帯の上面同士が板厚方向に成す上部段差を意味し、
Δｔ₂（単位：ｍｍ）は先行鋼帯及び後行鋼帯の下面同士が板厚方向に成す下部段差を意味し、
max（ｔ₁，ｔ₂）（以下「最大板厚」ということがある、単位：ｍｍ）は先行鋼帯及び後行鋼帯のうち板厚がより厚い鋼帯の板厚を意味する。

３．前記ずれ量を算出する工程において、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の幅方向に沿って所定間隔毎のずれ量を算出し、
前記ずれ比率を算出する工程において、前記所定間隔毎のずれ量に応じた、所定間隔毎のずれ比率を算出し、
算出された複数の前記所定間隔毎のずれ比率の全てが前記閾値以下である場合に限り、前記冷間圧延工程を実行することを特徴とする、前記１又は２に記載の冷間圧延方法。

なお、本明細書において、「所定間隔毎のずれ比率の全てが閾値以下である場合」は、後述する実験において詳細に説明するとおり、例えば、鋼帯の幅方向に沿って所定間隔毎に算出した複数のずれ比率のうちの最大値（Ｓmax、以下「最大ずれ比率」ということがある。）が所定の閾値以下となる場合として判断することができる。また、上記Ｓmax値が与えられる鋼帯の幅方向位置におけるずれ量を「Δｈmax」ということがあり、当該位置におけるmax（ｔ₁，ｔ₂）を「ｔmax」ということがある。

４．前記閾値は、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯におけるＳｉ含有量に応じて定められる、前記１～３のいずれかに記載の冷間圧延方法。

５．前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の少なくとも一方のＳｉ含有量が３質量％以上である場合と、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯のいずれものＳｉ含有量が３質量％未満である場合とで、異なる閾値が設定される、前記４に記載の冷間圧延方法。

６．前記ずれ比率が所定の閾値を超える場合に、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の少なくとも一方に所定の処置を施す処置工程と、
前記処置工程後に前記ずれ比率を再算出する工程と、を更に含み、
再算出された前記ずれ比率が前記所定の閾値以下である場合に、前記冷間圧延工程を実行することを特徴とする、前記１～５のいずれかに記載の冷間圧延方法。

７．前記処置工程が、切断領域に前記溶接部が含まれるように、前記先行鋼帯の後端部及び前記後行鋼帯の先端部を切断する切断工程を含むことを特徴とする、前記６に記載の冷間圧延方法。

８．前記処置工程が、前記切断工程後に再算出されるずれ比率が前記閾値以下となる、前記先行鋼帯の後端部の切断位置及び前記後行鋼帯の先端部の切断位置を予め算出する工程を更に含み、
前記切断工程では、予め算出した前記切断位置に基づいて、前記先行鋼帯の後端部及び前記後行鋼帯の先端部を切断することを特徴とする、前記７に記載の冷間圧延方法。

９．先行鋼帯及び後行鋼帯を、前記１～８のいずれかに記載の冷間圧延方法に供して冷延鋼帯を得る、冷延鋼帯の製造方法。

本発明によれば、鋼帯同士の溶接部における破断を生じさせることなく連続的に冷間圧延することが可能となる。
また、本発明によれば、上記冷間圧延を利用して、溶接部における破断を生じさせることなく連続的に冷延鋼帯を得ることが可能となる。

先行材と後行材とのずれ量Δｈを示す模式図である。 ｔmax及びΔｈmaxが鋼帯の破断に与える影響を示すグラフである。 本発明の一実施形態に従った冷間圧延方法を示すフローチャートである。 先行材及び後行材が溶接された状態、並びに切断位置の一例を示す上面模式図である。

本発明者らは、溶接部における先行材の板厚中心と後行材の板厚中心との板厚方向におけるずれの程度が、溶接部の破断に与える影響について着目し、鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、当該ずれの程度が所定の閾値を超えない条件であれば、溶接部を破断させることなく連続的に冷間圧延を行うことができるとの新たな知見を得た。
更には、本発明者らは、上記ずれが生じていることを示す一指標である、先行材及び後行材の板厚方向の段差が、鋼帯の幅方向に変動していることにも着目した。そして、本発明者らは、上記板厚方向の段差から算出される上記ずれの程度を鋼帯の幅方向にわたって所定の閾値以下に抑制することにより、溶接部の破断をより良好に抑制できることも見出した。

以下に本発明を着想するに至った実験について述べる。
質量％でＳｉ：３．０％を含有し、板幅１０００ｍｍ、板厚１．０ｍｍ～２．６５ｍｍの間で異なる厚さを有する種々の珪素鋼帯を、先行材及び後行材として用いた。レーザ溶接機を用いて、これらの先行材の後端部及び後行材の先端部を突合せ接合して、溶接部を有する試験片を得た。そして、レーザ距離計を用いて、当該溶接部を挟む先行材と後行材との板面の段差について、両面から、長手方向（搬送方向に平行な方向）に沿って測定し、プロファイルを得た。

このようにして得られたプロファイルから、図１に示すように、先行材及び後行材の板厚ｔ₁及びｔ₂と、先行材と後行材との上面段差Δｔ₁及び下面段差Δｔ₂とを測定した。ここで、Δｔ₁及びΔｔ₂の符号は、先行材に対して後行材が鉛直上方にずれた場合を正とした。

つまり、図１において、上面段差Δｔ₁は、上面相互間の段差、例えば、板厚方向における先行材の上面高さに対する後行材の上面高さということができる。また、下面段差Δｔ₂は、下面相互間の段差、例えば、板厚方向における先行材の下面高さに対する後行材の下面高さということができる。

測定したΔｔ₁及びΔｔ₂を用いて、先行材の板厚中心と後行材の板厚中心との板厚方向のずれ量Δｈを、
Δｈ＝｜Δｔ₁＋Δｔ₂｜／２ ・・・（１）
に従って算出した。

次に、ずれ比率Ｓは、得られたずれ量Δｈと、板厚ｔ₁及び板厚ｔ₂のうちより厚い方の最大板厚max（ｔ₁，ｔ₂）との比である、
Ｓ＝Δｈ／max（ｔ₁，ｔ₂）×１００ ・・・（２）
として算出した。

そして、上述のとおり得られるＳを、鋼帯の幅方向に３０ｍｍ間隔で測定し、Ｓが最大となる、つまり、板厚に対するずれの程度が最大となる、幅方向位置での値を最大ずれ比率Ｓmaxとして特定した。また、Ｓmaxが与えられた位置におけるΔｈをΔｈmaxとし、当該位置におけるmax（ｔ₁,ｔ₂）をｔmaxとして特定した。
その後、溶接部を介して接合されている鋼帯（先行材及び後行材）に対し、ワークロール径３６０ｍｍのタンデム圧延機を用いて、１パス目の圧下率５０％、トータル圧下率８５％の条件下で冷間圧延を行った。

上記の冷間圧延実験を、板厚条件等の溶接条件の異なる複数試験片について実施したときの、ｔmaxと、Δｈmaxと、冷間圧延後の鋼帯における破断の有無との関係を図２に示す。図２より、Δｈmaxが比較的大きい、すなわち先行材の板厚中心と後行材の板厚中心とのずれが大きい場合に鋼帯に破断が生じる傾向が確認できる。また、図２より、ｔmaxが大きいほど、すなわち先行材及び／又は後行材の板厚が大きいほど、同じΔｈmaxであっても鋼帯が破断し難くなることがわかる。

以上の結果から、本発明者らは、溶接部における先行材と後行材との板厚中心のずれの程度が大きい場合に、溶接部から破断が発生し易くなることを見出した。このメカニズムについて、本発明者らは以下のように考えている。
溶接部における先行材と後行材との板厚中心のずれの程度が比較的大きい鋼帯を圧延した場合、当該ずれの程度が比較的小さい鋼帯を圧延した場合よりも、ずれに起因した段差部に、より大きなせん断歪みが生じ、破断の起点となり得る。板厚中心のずれが板幅方向に変動して分布している場合、ずれの程度が最大である位置で上記せん断歪みも最大となる。よって、ずれの程度が最大である位置が、圧延時の破断のリスクが最も高い箇所となる。より具体的には、板厚中心部のずれ量Δｈの、先行材及び後行材の板厚のうちより大きい板厚max（ｔ₁，ｔ₂）に対する割合である、ずれ比率Ｓが最大となる箇所で、圧延によるせん断歪みも最大となる。

したがって、溶接部の冷間圧延に起因する破断を抑制するためには、先行材と後行材との板厚中心のずれの程度を制御し、先行材及び後行材間の段差に伴う圧延時のせん断歪みを制御することが有効である。そして、上記制御のためには、溶接部を介した先行材と後行材との間に生じる板厚方向のずれ比率を求めることが必要である。
ずれ比率を求める際には、先行材と後行材との板厚方向の段差を正確に測定することが好ましい。

ここで、先行材の後端部の断面と後行材の先端部の断面とが完全に平行に溶接されており、板厚も正確に分かっている場合、鋼帯のどちらか片面の段差高さのみを測定すれば、幾何学的な条件から板厚中心のずれ比率Ｓが決定される。一方、例えば、後行材の先端部が幅方向に反っているなどして、先行材の後端部の断面と後行材の先端部の断面とが完全な平行ではない状態で溶接されている場合、鋼帯の片面の段差高さのみを測定しても、板厚中心のずれの程度を過小評価してしまう虞がある。
そこで、鋼帯の両面から、先行材及び後行材が成す上部段差Δｔ₁と、先行材及び後行材が成す下部段差Δｔ₂とをそれぞれ測定することにより、鋼帯の反り等による影響をより正確に把握することができ、ずれの程度をより正確に確認することができる。

また、先行材と後行材との板厚情報として、溶接部近傍における実測値ではなく、設定値などの代表値を用いた場合、板厚の幅方向における変動分布等によって、実際の溶接部における板厚が代表値よりも小さい場合に、板厚中心のずれ比率を過小評価してしまう虞がある。
そこで、鋼帯の両面のΔｔ₁及びΔｔ₂を測定する際には、先行材及び後行材の板厚ｔ₁及びｔ₂も測定することにより、板厚中心のずれの程度を更に正確に測定することができ、破断防止に更に役立てることができる。

次に、本発明の実施形態について図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、本発明による冷間圧延方法の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ０１において、先行材の後端部と後行材の先端部とを突合せ溶接し、溶接部を形成する。溶接方法は、フラッシュバット溶接又はレーザ溶接で行われるのが一般的であるが、本発明において溶接方法はこれらに限定しない。

次に、ステップＳ０２において、溶接部を含む鋼帯（先行材及び後行材）の搬送方向における板面高さのプロファイルを鋼帯両面について測定し、先行材及び後行材の板厚ｔ₁及びｔ₂、並びに、先行材に対する後行材の板面の高さの差である上部段差Δｔ₁及び下部段差Δｔ₂を測定する。
Δｔ₁及びΔｔ₂の符号は、例えば、先行材に対して後行材の板面が板厚方向の一方（例えば上方）又は他方（例えば、下方）のどちらかにずれたときに正になるよう予め決めておけばよく、鋼帯両面の測定で同じ基準を用いる。
板面高さのプロファイルを測定する方法には、特に限定されないが、表面粗度計等の触針式（接触式）を用いてもよいし、レーザ照射式等の非接触式を用いてもよい。また、板厚の測定には、特に限定されないが、Ｘ線又はγ線による手法を用いてもよいし、レーザ照射式等で板面高さの絶対値を計測できる手法を用いてもよい。

次に、ステップＳ０３において、先行材と後行材との板厚中心のずれ量Δｈを算出する（ずれ量を算出する工程）。上述した式（１）のとおり、Δｈは、Δｈ＝｜Δｔ₁＋Δｔ₂｜／２により算出される。

次に、ステップＳ０４において、上述した式（２）のとおり、ずれ量Δｈの、先行材と後行材とのうちの最大板厚max（ｔ₁，ｔ₂）に対する比であるずれ比率Ｓを、Ｓ＝Δｈ／max（ｔ₁，ｔ₂）×１００により算出する（ずれ比率を算出する工程）。更に、このようにして得られるＳを鋼帯の幅方向に所定の間隔で複数箇所において測定し、測定した複数のＳ値のうちの最大値である、幅方向の最大ずれ比率Ｓmaxを特定する。

次に、ステップＳ０５において、ステップＳ０４で特定されたＳmaxが、所定の閾値以下であるか否かを判定する。判定の結果、Ｓmaxが閾値以下であればステップＳ０６に進み、溶接部の冷間圧延を実施する（冷間圧延工程）。判定の結果、Ｓmaxが閾値を超えていれば、冷間圧延を直ちには実行せず（ステップＳ０６に進まず）、例えば、ステップＳ０７にて、所定の処置を施す処置工程が実行された後、ステップＳ０１に戻る。

なお、ステップＳ０５において参照される閾値は、例えば、鋼帯中のＳｉ含有量、鋼種、圧下率、及び／又は板厚に応じて予め定めることができる。ここで、先行材及び後行材のＳｉ含有量が異なる場合は、Ｓｉ含有量がより多い鋼帯に基づき閾値を設定することが好ましい。また、先行材及び後行材の板厚が異なる場合は、板厚がより薄い鋼帯に基づき閾値を設定することが好ましい。なお、閾値を設定する際の先行材及び後行材のＳｉ含有量とは、図３で言うところのSTART段階で特定されている値である。そして、ステップＳ０５では、一例として、当該Ｓｉ含有量に関する情報に基づいて設定された閾値を用いて、先行材及び後行材から特定された最大ずれ比率Ｓmaxが当該閾値以下であるか否かについて判定する。

例えば、Ｓｉ含有量に基づき閾値を特定する場合、Ｓｉを３質量％以上含有する鋼帯においては閾値を２０％とし、Ｓｉを３質量％未満含有する鋼帯においては閾値を３０％とする。なお、先行材及び後行材のＳｉ含有量が異なる場合は、先行材及び後行材の少なくとも一方のＳｉ含有量が３質量％以上である場合の閾値を２０％とし、先行材及び後行材のいずれものＳｉ含有量が３質量％未満である場合の閾値を３０％とすればよい。
このように、鋼帯中のＳｉ含有量に応じてＳmaxを各閾値以下に抑えることにより、溶接部を冷間圧延した際の破断抑制という効果がより良好に得られる。Ｓｉを多量に含有する鋼帯は脆く、溶接部の板厚中心のずれに起因した圧延時のせん断歪みによって、容易に破断に至る。したがって、Ｓｉを３質量％以上と多量に含有する鋼帯においては、Ｓmaxを特に厳しく管理することが望ましい。このような観点から、Ｓｉを３質量％以上含有する鋼帯におけるＳmaxは、１０％以下に制御することがより望ましい。換言すれば、Ｓｉを３質量％以上含有する鋼帯における閾値は、１０％に設定することがより望ましい。
同様に、板厚、圧下率、鋼種等に応じて適宜閾値を定めればよい。

Ｓｉ含有量、板厚、圧下率等の内、２つ以上の要素に基づいて閾値を定める場合は、閾値をマトリックス状に用意しておくことで、適宜閾値を特定することができる。
例えば、上述したように、図２を参照すると、ｔmaxが大きいほど、すなわち先行材及び／又は後行材が厚いほど、同じΔｈmaxであっても破断し難くなっている。したがって、Ｓｉ含有量及び板厚に基づいて閾値を設定する場合、例えば、Ｓｉ含有量３％未満且つｔmaxが２．０ｍｍ未満の鋼帯においては閾値を３０％とし、Ｓｉ含有量３％未満且つｔmaxが２．０ｍｍ以上の鋼帯においては閾値を２５％とし、Ｓｉ含有量３％以上且つｔmaxが２．０ｍｍ未満の鋼帯においては閾値を２５％とし、Ｓｉ含有量３％以上且つｔmaxが２．０ｍｍ以上の鋼帯においては閾値を２０％としてもよい。

ステップＳ０７では、所定の処置として、例えば、オペレータに対して溶接部に対する適切な処理を促す報知を行う。この場合、冷間圧延工程は待機状態となり、オペレータによる溶接部の手入れを待つ。待機状態の解除は、オペレータにより再実行が指示されたときであり、その後、冷間圧延方法に関わるフローが再開されてステップＳ０１の処理が実行される。

また、ステップＳ０７の所定の処置の他の例としては、別途、鋼帯の切断工程を経て、ステップＳ０１に戻ることとしてもよい。ところで、最初にステップＳ０１にて先行材及び後行材を溶接するにあたっては、事前に先行材の後端部及び後行材の先端部をシャーリングマシンと呼ばれる切断機により切断しておき、ステップＳ０１ではその切断端面同士を溶接することができる。そこで、ステップＳ０５において判定がＮｏであった場合、ステップＳ０７において鋼帯を上記切断機に戻し、溶接部が含まれるように先行材の後端部の所定の切断位置及び後行材の先端部の所定の切断位置で切断した切断工程後に、ステップＳ０１に戻ることとすればよい。

ステップＳ０７における切断位置は、予め定められた切断位置であってもよいが、例えば、ステップＳ０２における測定結果に基づいて、切断工程後に再算出されるずれ比率が所定の閾値以下となるような切断位置を予め算出し（切断位置を予め算出する工程）、切断することとしてもよい。例えば、図４に示すように、溶接部の幅方向中心部付近にＳmaxが閾値を超える箇所（図４における星印）が確認された場合、ステップＳ０２の測定結果に基づいて、当該箇所よりも鋼帯の搬送方向下流側（図４における左側）における先行材の形状と、当該箇所よりも鋼帯の搬送方向上流側（図４における右側）における後行材の形状とを確認する。確認する形状としては、上部段差Δｔ₁、下部段差Δｔ₂等が挙げられる。

先行材及び後行材の形状の確認の結果、Ｓmaxが閾値を超えた原因が先行材の後端部の形状に起因するものであると特定された場合、先行材において当該原因が解消される切断位置を切断ラインＬ１として特定する（図４参照）。一方、上記の場合、後行材の先端部の形状はＳmaxが閾値を超えた原因ではないことから、溶接部から後行材側にマージン（所定距離Ｄ）隔てた位置を切断ラインＬ２として特定する（図４参照）。そして、切断機にて切断ラインＬ１及びＬ２に基づいて鋼帯を切断し、ステップＳ０１を再び開始すればよい。
Ｓmaxが閾値を超えた原因が後行材の先端部の形状に起因するものであると特定された場合は、溶接部から先行材側にマージン隔てた位置を切断ラインＬ１とし、後行材において当該原因が解消される切断位置を切断ラインＬ２として特定すればよい。また、Ｓmaxが閾値を超えた原因が先行材の後端部及び後行材の先端部の両方の形状に起因するものであると特定された場合は、当該原因が解消される切断位置をそれぞれ切断ラインＬ１及びＬ２として特定すればよい。
このように、ステップＳ０７において、Ｓmaxが閾値を超えた場合の、溶接部を介した先行材及び後行材の形状を制御することにより、同一の鋼帯に対して、複数パスにわたって冷間圧延が実行されない事態を防ぐことができ、生産効率を向上させることができる。

最初のステップＳ０１の前に必要に応じて使用される切断機と、ステップＳ０７において使用される切断機とは同一の切断機であっても異なる切断機であってもよい。異なる切断機である場合、ステップＳ０７で使用される切断機は、溶接機よりも鋼帯の搬送方向下流側に設ければよい。切断機を溶接機よりも下流側に設けた場合は、ステップＳ０５にてＮｏと判定された後、溶接部を冷間圧延することなしに鋼帯を下流側に搬送し、ステップＳ０７にて鋼帯を切断機により切断し、その後、上流側に位置する溶接機に戻してステップＳ０１の溶接が実行される。一方、ステップＳ０５でＹｅｓと判定された場合、鋼帯は下流側に設けられた切断機を通過するのみで鋼帯の切断は行われない。ステップＳ０７で使用される切断機としては、シャーリングマシンに限られるものではなく、プラズマ又はレーザを利用して切断する切断機を使用してもよい。

なお、切断ラインＬ１及びＬ２が特定できない場合（例えば、どの位置で切断してもＳmaxが閾値以下とならない場合）、或いは、溶接部から切断ラインＬ１又はＬ２までの距離が所定値を超える場合には、後行材を他の鋼帯と入れ替えてもよい。後行材を入れ替える具体的な工程の一例としては、現在搬送させている後行材を、逆方向に搬送して巻き取ってコイルとした上で、切断して冷間圧延ラインから外し、他のコイル（鋼帯）を後行材としてラインにセットする。これにより、先行材及び／又は後行材が過剰に切断されることを防ぐことができる。

図３のフローチャートでは、先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接した後に、最大ずれ比率を算出して冷間圧延工程の実行・非実行を決定したが、溶接は、最大ずれ比率の算出後に実行してもよい。例えば、まず、先行鋼帯と後行鋼帯とを突き合せた状態で、溶接せずに最大ずれ比率を算出する。そして、最大ずれ比率が閾値以下であれば、先行鋼帯及び後行鋼帯を溶接後に冷間圧延を実行してもよい。一方、最大ずれ比率が閾値を超えていれば、先行鋼帯及び後行鋼帯を溶接せずに所定の処置を行い、再度、上記の手順又は図３のフローを実行してもよい。この場合、所定の処置としては、上記したステップＳ０７と同様に鋼帯の切断工程であってもよい。切断対象は、上述したように先行材及び後行材の双方の鋼帯であってもよいし、Ｓmaxが閾値を超える原因が一方の鋼帯の形状に起因するものであれば当該一方の鋼帯を対象に切断するものであってもよい。

そして、上記処置工程を経た後に、ずれ比率を再び算出し（ずれ比率を再算出する工程）、上述と同様の手順に従って冷間圧延工程の実行・非実行の決定を行う。

（実施例１）
質量％で３．０％のＳｉを含有し、表１に示すとおり様々な板厚を有する種々の珪素鋼帯を先行鋼帯及び後行鋼帯として用いた。先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部とをレーザ溶接機を用いて接合し、溶接部を形成した。板厚中心部のずれ量Δｈの最大板厚max（ｔ₁，ｔ₂）に対する比であるずれ比率Ｓにおける、鋼帯の幅方向の最大値Ｓmaxを上記の方法で測定した。このようにして得た供試材に対し、ワークロール径３８０ｍｍの５ｓｔｄ．タンデム圧延機を用い、１パス目の圧下率５０％、トータル圧下率８７％の条件下で冷間圧延を行った。
なお、ここでのＳmaxの閾値は２０％とした。

これらの供試材を冷間圧延した後の溶接部における破断の有無を表１に示す。表１から、Ｓmaxが閾値の２０％以下であるときに、溶接部を破断することなく冷間圧延できていることがわかる。
これより、先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部との溶接部を冷間圧延するに際しては、ずれ量Δｈから算出されるずれ比率Ｓが所定の閾値以下である場合、とりわけ、鋼帯の幅方向における最大ずれ比率Ｓmaxが所定の閾値以下である場合に限り、冷間圧延を施すよう制御することにより、溶接部の破断を生じさせることなく連続的に冷間圧延可能であることがわかる。

（実施例２）
表２に示すとおり様々なＳｉ量を含有する種々の鋼帯を先行鋼帯及び後行鋼帯として用いた。先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部とをレーザ溶接機を用いて接合し、溶接部を形成した。板厚中心部のずれ量Δｈの最大板厚max（ｔ₁，ｔ₂）に対する比であるずれ比率Ｓにおける、鋼帯の幅方向の最大値Ｓmaxを上記の方法で測定した。このようにして得た供試材に対し、ワークロール径３８０ｍｍの４ｓｔｄ．タンデム圧延機を用い、１パス目の圧下率を４０～６０％の範囲で変更し、かつトータル圧下率８４％の条件下で冷間圧延を行った。
なお、先行鋼帯及び後行鋼帯のいずれものＳｉ含有量が３．０質量％未満の場合のＳmaxの閾値を３０％とし、先行鋼帯及び後行鋼帯の少なくとも一方のＳｉ含有量が３．０質量％以上の場合のＳmaxの閾値を２０％とした。

これらの供試材を冷間圧延したときの溶接部における破断の有無を表２に示す。表２から、Ｓmaxが所定の閾値の範囲内において、溶接部を破断することなく冷間圧延できていることがわかる。
これより、先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部との溶接部を冷間圧延するに際しては、先行鋼帯及び／又は後行鋼帯中のＳｉ含有量が３質量％以上である場合と、先行鋼帯及び後行鋼帯のいずれものＳｉ含有量が３質量％未満である場合とで、それぞれ２０％及び３０％と、異なる閾値を設定することにより、溶接部の破断を生じさせることなく、より良好に冷間圧延可能であることがわかる。

本発明によれば、鋼帯同士の溶接部における破断を生じさせることなく連続的に冷間圧延することが可能な、冷間圧延方法が得られる。

Claims (8)

1. 先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部とを突き合せて溶接した溶接部を冷間圧延する冷間圧延工程を含む冷間圧延方法であって、
   前記冷間圧延工程に先立ち、
   突き合せた前記先行鋼帯と前記後行鋼帯との間に生じる板厚方向のずれ量を、該先行鋼帯及び該後行鋼帯の幅方向に沿って所定間隔毎に算出する工程と、
   前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の内、板厚が厚い鋼帯の板厚に対する前記ずれ量の比であるずれ比率について、前記所定間隔毎に算出したずれ量に応じた、所定間隔毎のずれ比率を算出する工程と、を更に含み、
   算出された複数の前記所定間隔毎のずれ比率の全てが所定の閾値以下である場合に限り前記冷間圧延工程を実行する一方、前記複数の所定間隔毎のずれ比率の少なくとも一つが所定の閾値を超える場合は、前記冷間圧延工程の実行を保留することを特徴とする、冷間圧延方法。
2. 前記ずれ量は、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の上面相互間の上部段差と、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の下面相互間の下部段差とに基づいて算出される、請求項１に記載の冷間圧延方法。
3. 前記閾値は、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯におけるＳｉ含有量に応じて定められる、請求項１又は２に記載の冷間圧延方法。
4. 前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の少なくとも一方のＳｉ含有量が３質量％以上である場合と、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯のいずれものＳｉ含有量が３質量％未満である場合とで、異なる閾値が設定される、請求項３に記載の冷間圧延方法。
5. 前記ずれ比率が所定の閾値を超える場合に、前記先行鋼帯及び前記後行鋼帯の少なくとも一方に所定の処置を施す処置工程と、
   前記処置工程後に前記ずれ比率を再算出する工程と、を更に含み、
   再算出された前記ずれ比率が前記所定の閾値以下である場合に、前記冷間圧延工程を実行することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の冷間圧延方法。
6. 前記処置工程が、切断領域に前記溶接部が含まれるように、前記先行鋼帯の後端部及び前記後行鋼帯の先端部を切断する切断工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の冷間圧延方法。
7. 前記処置工程が、前記切断工程後に再算出されるずれ比率が前記閾値以下となる、前記先行鋼帯の後端部の切断位置及び前記後行鋼帯の先端部の切断位置を予め算出する工程を更に含み、
   前記切断工程では、予め算出した前記切断位置に基づいて、前記先行鋼帯の後端部及び前記後行鋼帯の先端部を切断することを特徴とする、請求項６に記載の冷間圧延方法。
8. 先行鋼帯及び後行鋼帯を、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷間圧延方法に供して冷延鋼帯を得る、冷延鋼帯の製造方法。
   
   

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