JPH024364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、冷間タンデム圧延機列に関し、と
くに冷間圧延過程中に生じて冷間圧延ストリツプ
の製品価値を左右するエツジドロツプ発生の抑制
を図り、それに伴う悪影響なしにその効果を最も
大きく発揮させ得るようにした冷間タンデム圧延
機列を提案しようとするものである。 冷間圧延（以下冷延と略す）ストリツプにおけ
る振幅方向の板厚偏差（板クラウン）については
第１図で模式的に示すように、両側端部を除いた
残り中央部分におけるゆるやかな板厚偏差による
ボデイクラウン部ａ、両側端部だけに特異なメタ
ルフローによる急激な板厚減少を生じたエツジド
ロツプ部ｂとに大別されるが、冷延における板ク
ラウンの、熱間圧延による母板と比べた推移挙動
は第２図に示す如くである。 まず冷延ストリツプのボデイクラウンは、圧延
前の母板のボデイクラウンに板厚減少比率を単に
掛け合わせただけの板厚分布、つまり冷間圧延条
件には影響されずして、母板のボデイクラウンの
みで決定される。 一方、両側端部でのエツジドロツプについて
は、被圧延板両側端部の幅方向メタルフロー及び
被圧延板との接触下における作業ロールの表面扁
平に起因して、専ら冷延条件に支配される。 ここに従来の冷延過程におけるエツジドロツプ
抑制方法としては、ダブルチヨツクベンダー、６
段圧延機、可変クラウンロールなどの強力な形状
制御能力を有する圧延機を用いて、圧延第１パス
から所定のパスまで被圧延板をむしろ腹伸び形状
に圧延し、以後最終パスまで形状を平たんに圧延
する方法が提案されている。（たとえば特公昭55
−25921号公報参照） しかしながら、この場合、ロール軸心たわみを
種々の機構によつて力学的に変更することを原理
としているため、これにより被圧延板の両側端部
に対する圧延荷重の軽減に基く、ロール表面の扁
平化変形の減少の下で形状制御には有効であつて
もエツジドロツプの軽減効果は低い。 出願人は、さきに第３図に示すように一対の作
業ロールのおのおのが、少くとも片側端部に先細
り研削を施したテーパー部をそなえ、このテーパ
ー部を被圧延材の両側端に位置させるロールギヤ
ツプの幾何学的形状の改良によつて、とくに熱間
圧延におけるエツジドロツプの軽減に成果を挙げ
得ることについて開示した（特公昭56−20081号
公報：台形作業ロール法という。）、（特開昭55−
77903号公報：片台形作業ロールシフト法とい
う。） 第３図ａに台形作業ロール法を、また同図ｂに
は、片台形作業ロールシフト法を示し、後者は、
とくに板幅変化に追随できるように工夫されてい
るが、前者の方法では熱間タンデム圧延機に適用
するにあたつて、効果が最も大きく発揮され得る
圧延機列として、その最終段スタンドに至る後段
３スタンドのうち少くとも１つのスタンドに用い
ることに言及されている（上掲特公昭56−20081
号公報参照）。 発明者らは、上記各方法の熱間圧延による成功
に鑑み、該方法の冷間タンデム圧延機列における
発展的適用に関して、とくに熱間圧延と対照的な
前述した冷延における特有な本質的相違に着目し
て、実際上冷延ストリツプ製品の表面品質を良好
に保ちつつ、しかもエツジドロツプの軽減効果を
最も大きく発揮させるために問題となる事項につ
いての解明を加えて、この発明の圧延機列の創案
に至つたものである。 つまりこの発明は、冷間タンデム圧延における
最も有効な台形作業ロール法および片台形作業ロ
ールシフト法（以下単に台形ロール法と一括す
る）の活用の下に、冷延ストリツプ製品の表面品
質に悪影響を伴うことのないエツジドロツプの有
効な抑制を実現し得る冷間タンデム圧延機列を提
案することを目的とするものである。 発明者らは、冷間タンデム圧延におけるエツジ
ドロツプ形成に及ぼす被圧延板の板厚及び張力の
影響と、この影響の下における台形ロール法のエ
ツジドロツプ改善効果について定量的に調査を行
つた結果に基いてエツジドロツプの軽減に最も効
果の大きい圧延機列を見出したものである。 すなわちこの発明は、一対の作業ロールを補強
ロールとともにミルハウジングに組み込んで成
る、複数基の圧延スタンドをそなえる冷間タンデ
ム圧延設備において、 少なくとも片側端部に先細り研削を施したテー
パー部を被圧延材の両側端部に位置させる配列か
ら成る作業ロール対を、冷間タンデム圧延設備の
少なくとも第１スタンドに配置するとともに、少
なくとも出側最終スタンドにはプレーンな形状の
ロール配列より成る作業ロール対をそれぞれ組み
込んだ、スタンド配置を特徴とする冷間タンデム
圧延機列である。 いうまでもなくプレーンな形状のロール配列よ
りなる作業ロール対というのは、ロール胴のプロ
フアイルが全胴長にわたつて平行か、又は滑らか
な凸クラウンもしくは凹クラウンをもつ通常の形
状よりなる２本のロールを普通に用いる場合（以
下単に、通常の作業ロール対という。）を意味し
ている。 このように構成した冷間タンデム圧延機列によ
り、上記の目的を効果的に達成することができ
る。 ここで念のため、熱間タンデム圧延機列にあつ
ては台形ロール法による圧延機が後段スタンドに
配置される理由に触れると、とくに熱間圧延での
エツジドロツプについてはそれが主として後段ス
タンドで形成されるところから、これらのスタン
ドで対策をたてることが有効であるという考え方
に基き、またこのことは実際に、第４図ａ，ｂ，
ｃにて、参考のため熱間タンデム圧延機列におけ
る最終スタンドＦ６に台形ロール法を導入してエ
ツジドロツプの改善を行なつた実績を掲げたよう
に、被圧延板の板厚による効果上の微差はあるも
のの、これらを通じて６mm以下の比較的薄い板厚
に対しても十分にエツジドロツプが改善され得る
実証の下で、とくに板厚が薄くなる、後段スタン
ドでの台形ロール法の有効な活用が推奨されてい
るわけである。 これに対し冷間タンデム圧延に関しては、エツ
ジドロツプの形成に関して、とくに被圧延板の板
厚及び張力の影響につき次のように考慮をする必
要のあることが上記の調査によつて明らかになつ
た。 板厚および張力のエツジドロツプに対する関係
をまとめた第５図ａ，ｂから知られるように、入
側板厚が厚いほど、より中央域寄りにはじまるエ
ツジドロツプが形成され、また張力が大きいほど
エツジドロツプ量は減少することである。 ところで第６図は、台形ロール法でのエツジド
ロツプの改善効果を示す一例であるが、この図の
各曲線は台形ロール法の適用によつて生じた圧延
板の中央から板端部に至る板厚分布（曲線α）
と、これに対する通常の作業ロールによる場合に
おける板厚分布（図示略）との差すなわちエツジ
ドロツプの改善量（曲線β）とを示す。なお図中
の鎖線γは、台形ロールのプロフイルを示し、こ
こにEHは台形ロール１のテーパー部の板端にお
ける非台形部との半径差であり、ELは、板端か
らの台形部の組入れ長さを表わす（第７図参照）。 ここに第６図で示した台形ロール法によるエツ
ジドロツプ改善量は、その作業ロール対のプロフ
イルには追随せずして、しかも改善される領域
は、板端から約50mm以内にとどまり、上記のEL
＝90mmよりも小さくなつていることが知られる。 すなわち台形ロール法によるエツジドロツプ改
善領域は、ELの長さに対して等しくはならない
で、より内側、つまり板幅中央寄りにて生じるよ
うな、エツジドロツプについてはもはやこれを改
善できない場合があることを示している。 この点上記通常の作業ロール対でのエツジドロ
ツプが、板端50mm付近から外側にて生じることを
考え合せると、幅方向メタルフローが可能な領域
という点で圧延条件が一定ならば、エツジドロツ
プ発生領域と改善領域を一致していることを示唆
している。 すなわち、このことは冷間タンデム圧延機列に
台形ロール法を適用して有効なのは、エツジドロ
ツプ生成の著しい、圧延条件となるスタンドに対
してであることを意味している。 ところで表１にて冷間タンデム圧延機（５スタ
ンド）での張力、板厚の代表的な値を示す。

【表】 以上の事実を第５図ａ，ｂと対比して明らかな
ように、板厚の点からはもちろん、上流スタンド
に、また張力の面からは第１スタンドと最終スタ
ンドで台形ロール法を適用すればエツジドロツプ
の改善効果が大きいことがわかる。 ここで台形ロール法をかりに出側最終スタンド
に採用したとすると、台形ロールの肩部のところ
で板厚分布に変曲点を生じて、筋模様などの問題
を起すおそれがある。 また前段スタンドで発生する筋模様に関しても
最終スタンドで通常の作業ロールの使用により５
〜20％の最終段の圧下率でほぼ通常のレベルの表
面品質が得られることが確かめられている。 したがつて冷間圧延ストリツプに生じるエツジ
ドロツプを有効に減少させ、同時に台形ロール肩
部によつて生じ勝ちな筋模様を消失させ得るよう
な冷間タンデム圧延機列における台形ロール法の
適用は、少くとも第１スタンドでは不可欠で、最
終スタンドには通常の作業ロールを使用すること
も必要である。なお中間スタンドについては、第
２スタンド以降にも台形ロール法を順次適宜に連
続して適用し、残りの下流スタンドがあるときこ
れには最終スタンドと同じく通常の作業ロール対
を使用することができる。 実施例 板幅1100mm、板厚2.6mmの母板を、５スタンド
の冷間タンデム圧延機列において冷間圧延したこ
の発明の実施例を以下に示す。 台形ロール法を適用すべき作業ロールのプロフ
イルは、第７図に示すように、上下両作業ロール
とも、端部に先細り研削を施したテーパー部Ｔを
両端にそなえる台形ロールでEl＝50mm、EH＝
50μｍ、テーパー半角はTanθ＝0.47×10^-3であ
る。 冷延条件としては 全スタンドに通常の作業ロール対を用いた圧
延 第１スタンドのみ上記の台形ロールを用い、
他スタンドはと同じ通常の作業ロールを用い
た圧延 の二つのケースで比較を行い、各スタンドにおけ
るエツジドロツプ量H50−10（ここでは、板端か
ら10mm及び50mmでの板厚の差）を第８図に示し
た。 の圧延にあつては第１スタンドで急激にエツ
ジドロツプが改善され、以後のスタンドでエツジ
ドロツプは形成されてはいくものの、最終スタン
ドまでも第１スタンドでの抑制効果が持続し、
の場合と比べて約10μｍほどエツジドロツプが改
善された。またの圧延で得られた冷延ストリツ
プ製品の表面は滑らかで筋模様の如きはなくに
よる通常ロール圧延材と同様の表面品質を維持す
ることができた。 なお実施例に適用した圧延機列だけでなく第２
スタンド以降（もちろん出側最終スタンドは除
外）についても台形ロール法の適用を試みたとこ
ろエツジドロツプの改善効果は、台形ロール法の
適用スタンドを増すにつれて当然のことながらよ
り向上する。一方、第１スタンドでは台形ロール
法を不適用としその代りに最終段スタンド直前の
第４スタンドに適用したときには、第８図で▲−
▲印で示すようにその出側でのエツジドロツプの
減少は見られるものの改善が板端部しかなく、最
終段スタンドで再びエツジドロツプが大きく形成
され、最終の改善量は非常に小さなものになつて
いる。 以上のべたようにしてこの発明によれば、冷延
ストリツプのタンデム圧延に伴つて発生するエツ
ジドロツプの不利を、該ストリツプ製品の表面品
質の阻害を伴なうことなく有効に軽減して形状性
にすぐれる冷延ストリツプの安定なタンデム圧延
を簡便に実行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷延ストリツプのプロフイルを示す模
式断面図、第２図は冷延ストリツプと母板とのボ
デイクラウンの相互関係を示す模式断面図、第３
図ａ，ｂは台形ロール法に適合する作業ロールプ
ロフイルと被圧延板との関係図であり、第４図
ａ，ｂ，ｃは、熱間タンデム圧延機列でのエツジ
ドロツプの制御挙動の比較を示した参考図であ
り、第５図ａ，ｂは、冷間圧延におけるエツジド
ロツプに及ぼす板厚と張力との影響をそれぞれ示
したグラフ、また第６図は、台形ロール法の適用
によるエツジドロツプ改善効果を示すグラフ、第
７図は、実施例に使用した台形ロール法、作業ロ
ールのプロフイルと被圧延板との関係図であり、
第８図は板厚分布の改善例を示す比較グラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の作業ロールを補強ロールとともにミル
   ハウジングに組み込んで成る、複数基の圧延スタ
   ンドをそなえる冷間タンデム圧延設備において、 少なくとも片側端部に先細り研削を施したテー
   パー部を被圧延材の両側端部に位置させる配列か
   ら成る作業ロール対を、冷間タンデム圧延設備の
   少なくとも第１スタンドに配置するとともに、少
   なくとも、出側最終スタンドにはプレーンな形状
   のロール配列より成る作業ロール対をそれぞれ組
   み込んだ、スタンド配置を特徴とする冷間タンデ
   ム圧延機列。