JPH027726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属帯のエツジドロツプ矯正方法に関
する。 金属板の圧延においては板端縁部（以下“エツ
ジ”という）においてロールの偏平化の度合が小
さいためエツジドロツプが不可避である。すなわ
ち、全体的な断面形状（中凸、フラツト、中凹な
ど）とは別に、板幅のエツジ10〜50mm付近からエ
ツジにかけて急激に厚みが減少する。この板厚減
少量（エツジドロツプ量）はかなり大きく（鋼の
ホツトストリツプで大きいものでは0.1mm程度）、
このためホツトストリツプ、コールドストリツプ
等の薄鋼板ではエツジ付近をトリミングすること
が多く歩留低下の大きな原因となつている。 現在の製造ラインではエツジドロツプ軽減対策
は特に行なわれておらず放置されていると言え
る。 圧延法の工夫によるエツジドロツプ軽減法の研
究はいくつか行なわれているが、第１表に要約す
る如く効果が小さいかあるいは実施困難である。

【表】

【表】 本発明の目的は斬新且つ簡素なエツジドロツプ
矯正方法を提供することにあり、金属帯のエツジ
付近をフラツトにして従来行われていたエツジの
トリミングを不要とするものである。 本発明に従い、金属帯の圧延によるエツジドロ
ツプ量に対応する所定の塑性伸びを曲げ引張り加
工で該金属帯に与えることを特徴とする金属帯の
エツジドロツプ矯正方法が提供される。 エツジドロツプ量δに対し、必要な塑性伸びの
大きさは、後に説明するように、非エツジドロツ
プ部の板厚減少量が0.7δ〜5δとなるようなもので
ある。 本発明の曲げ引張り加工は、例えばテンシヨン
レベラで行うことができる。テンシヨンレベラは
通常鋼帯の形状不良矯正を目的として用いられて
いる。すなわち、圧延において長手方向の伸び率
が幅方向の位置によりわずかに異なるため中伸
び、耳波等が発生するが、テンシヨンレベラでわ
ずかな塑性伸びを与えると、圧延において伸びの
小さかつた部分が主に伸び、トータルの伸び率が
幅方向にほぼ一様になつてストリツプがほぼ平坦
となる。この形状不良矯正に必要な伸び率は通常
0.3〜0.5％以下でそれ以上の伸び率はほとんど不
要である。このため現在のテンシヨンレベラは最
大伸び率が１〜1.5％程度の仕様のものがほとん
どで、必要最小限の小さな伸び率で使用されるた
めテンシヨンレベラによる板厚減少や幅縮みは非
常に小さく実際の製造においては無視されてい
る。これに対して本発明における伸び率は通常の
テンシヨンレベリングより大きくなり、板厚減少
と幅縮みを考慮することが必要になつてくる。 添付の図面を参照して本発明の原理と実施例を
以下に説明する。 本発明は本発明者らの実験による「金属帯の曲
げ引張りは圧延に於けるエツジドロツプと逆の現
象を生ずる」ことの知見を基礎とするものであ
る。 まず、この実験について説明する。厚さ1.0mm、
幅200mmの冷延鋼板にφ50のワークロール５本の
テンシヨンレベラで圧下量及び張力を変化させて
曲げ引張り加工を行い伸び率と板厚を測定した。
大きな伸び率を得るためにテンシヨンレベラを複
数回通過させたが、これはロール本数の多いテン
シヨンレベラを１回通過させた場合と等価であ
る。なお用いた冷延鋼板はスリツトされた製品で
あるため実験前にエツジドロツプはなく厚さは幅
方向にほとんど均一であつた。この実験により以
下のような現象が明らかとなつた。 (1) 伸びの増大につれ板厚が減少するがエツジ付
近のみ板厚の減少が小さく、そのためエツジド
ロツプとちようど逆の現象（以下においてはエ
ツジアツプ現象と呼ぶ）が起こる。エツジより
20mm以上内側では板厚は一様に減少する。 (2) 伸びの増大につれエツジとエツジ付近以外の
板厚差は単調に増大する。すなわちエツジ付近
の板厚がさらに内側の部分と異なつていても初
期の均一な板厚の場合と同様にエツジアツプ現
象が進行する。 (3) テンシヨンレベラの圧下量や張力を変えても
テンシヨンレベラ通過回数（すなわちロール本
数）を調節してトータルの伸びを同じにすれば
エツジアツプ現象は同程度に起こり板厚分布は
だいたい同じになる。（多少の差は生じる。） (4) 長手方向の伸びは幅方向に均一である。この
ため形状不良は発生しない。 (5) 長手方向伸びが均一、板厚減少が不均一であ
るため金属材料の塑性変形における体積一定の
条件より幅方向のひずみ（幅縮み）は幅方向に
不均一である。エツジ付近は内側の部分より幅
縮みが大きく起こつている。 本実験における板厚分布の測定例を第１図に示
す。第１図の横軸は母材の板幅中心からの距離を
示し、縦軸は板厚値を示す。曲線ａ〜ｄは次のも
のを示す。 曲線ａ：母材（冷延コイル）の板厚 曲線ｂ：曲げ引張り、ロール10本通過後の板厚 曲線ｃ：曲げ引張り、ロール30本通過後の板厚 曲線ｄ：曲げ引張り、ロール60本通過後の板厚 第１図より上記(1)、(2)の現象が顕著に認められ
る。伸びと板厚の測定値から体積一定の条件によ
り幅方向のひずみを計算し、板厚減少率とともに
グラフ化したものを第２図に示す。 第２図は第１図に示したロール60本通過後の実
験結果から計算した。曲線ｅは板厚方向のひずみ
（板厚減少）、曲線ｆは板幅方向のひずみ（板幅縮
み）を示す。 第２図より明らかに曲げ引張り加工の上記(5)の
現象が顕著に認められ、またエツジ付近では幅縮
みが板厚減少とおなじ程度に起こつていることお
よびエツジより20mm以上内側では幅縮みが小さく
平面ひずみに近いことがわかる。なお、平面ひず
みでは板厚減少分が長手方向に伸びるので、例え
ば伸び率εと板厚減少量aδとは、入側板厚をh₁と
してε≒aδ／h₁×100（％）となる関係を有する。 以上のような現象は厚さ、幅、降伏応力、弾性
率等の異なる材料においても、またアルミニウ
ム、銅などの非鉄材料においても同様に認められ
本現象が普遍的なものであることが明らかとなつ
た。またエツジドロツプのあるストリツプであつ
ても本現象は全く同様に起こることも明らかとな
つた。 以上の実験結果より曲げ引張りにより適切な大
きさの塑性伸びを与えればエツジドロツプをほぼ
打消せることがわかる。 エツジドロツプを打消すに必要な塑性伸びの量
は板厚、材質等の条件により異なる。エツジアツ
プ現象が顕著に起こる場合ほど必要な塑性伸びは
小さくなる。各種材料、各種条件での実験よりエ
ツジドロツプ量（非エツジドロツプ部とエツジの
板厚差）δに対し、エツジドロツプを打消すのに
必要な非エツジドロツプ部の板厚減少量は通常
1.5δ〜5δの範囲であることが明らかとなつた。従
つて、1.5δ〜5δの板厚減少となるような塑性伸び
（伸び率ε≒（1.5〜５）δ／h₁ h₁：入側板厚）
を曲げ引張りにより与えることになるがこの伸び
率の大きさは通常２％〜10％程度となる。この値
は形状矯正のみを目的とした従来のテンシヨンレ
ベラの0.3％〜0.5％に比べるとかなり大きく、ま
たこのことから従来のテンシヨンレベリングでは
エツジドロツプの軽減には伸び率が完全に不足し
ていることがわかる。 エツジドロツプを打消すためにはストリツプの
エツジドロツプ量δを測定あるいは推定し、非エ
ツジドロツプ部の板厚減少量がaδ（ａ＝1.5〜５）
となるような塑性伸びを与える。ａの値は曲げ引
張りの装置や板厚等の条件により異なるため予め
実験的に求めておく。 なお、実用上はエツジドロツプ量を通常の半分
程度にするだけでも工業的にはかなり意義が大き
い。従つて本発明においてはエツジドロツプ量を
半分以下にすることを目的として非エツジドロツ
プ部の板厚減少量が0.7δ〜5δとなるような塑性伸
びを与えることになる。0.7δ以下では効果は小さ
くなり、5δ以上では通常逆効果（エツジが他より
厚くなる）となるからである。なお本発明の方法
では板厚減少量および幅縮み量が無視できない程
度に大きいため当然それらを考慮しなければなら
ない。 曲げ引張り加工の手段には従来のテンシヨンレ
ベラやその強力化したもののほかに連続焼鈍炉や
亜鉛メツキラインの高温部のように〔張力応力〕／〔降
伏応力〕 の値の大きいラインに適当な数の千鳥状に配列し
た小径圧下ロールのみを付け加えるような方法も
含まれる。（一般には大きな伸びを得やすいとい
う点では降伏応力の低い高温の方が実施容易であ
る。） 実施例 厚さ2.3mm、幅200mmの熱延コイル（スリツトさ
れたものでエツジドロツプはなく厚さはほとんど
均一）を圧下率約15％で圧延し、その後テンシヨ
ンレベラにより約５％の塑性伸びを与えた場合の
板厚分布の変化を第３図に示す。 第３図横軸は母材板幅中心からの距離（mm）
を、縦軸は板厚（mm）を示す。曲線ｇは母材を、
曲線ｈは圧延後の板厚を、曲線ｉは曲げ引張り後
の板厚を示す。 第３図より圧延で生じたエツジドロツプがテン
シヨンレベラでの曲げ引張りによりほぼ消去され
ていることがわかる。この例はエツジドロツプの
範囲とエツジアツプの範囲が一致しさらにエツジ
ドロツプの形状とエツジアツプの形状も上下対称
で同じであつたためほぼ完全にエツジ付近がフラ
ツトになつた場合である。 エツジドロツプの範囲とエツジアツプの範囲が
一致しない場合には完全なエツジドロツプ消去は
できないが、通常両者の範囲が大きく異なること
はないため本法により実用上十分に有効な程度に
エツジドロツプを軽減することが可能である。 実施例 連続焼純炉の均熱帯の入口付近に固定側６本、
可動側５本のロールからなる圧下量調整可能なレ
ベラを設け、入側で測定したエツジドロツプ量に
応じた塑性伸びをレベラ圧下量と張力を調整して
与えたところ従来板厚の１〜５％あつたエツジド
ロツプが０〜２％に改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となるエツジアツプ現象
を示す実験結果のグラフである。第２図は第１図
ｄの結果を幅方向の歪みに換算して示すグラフで
あり、ｅは板厚方向の歪み、ｆは幅方向の歪みを
示す。第３図は本発明の実施例の結果を示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属帯の圧延により生じたエツジドロツプを
   矯正する方法であつて、曲げ引張り加工により、
   非エツジドロツプ部の板厚減少量が（0.7〜５）
   δとなる塑性伸びを金属帯に与えることを特徴と
   する金属帯のエツジドロツプ矯正方法。 ここに、 エツジドロツプ量 δ＝h₁−h₂ h₁：非エツジドロツプ部板厚 h₂：エツジ板厚 とする。