JPH03264104A - 多段冷間圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロール軸方向に複数個に分割されている分割
補強ロールによって中間ロールを介してワークロールを
押圧して被圧延金属帯を圧延油を用いて冷間圧延するに
際し、被圧延金属帯製品に分割補強ロールの分割されて
いる幅で帯状に光沢差が生じるロールマークと称される
光沢ムラが生じるのを防止することができる多段冷間圧
延機に関するものである。

〔従来の技術〕

金属帯の冷間圧延機は種々存在するが、第１図に示すセ
ンシミアミルの如きクラスターミルに代表されるような
多段冷間圧延機が広く採用されている。このような多段
冷間圧延機は、通常被圧延金属帯に当接するワークロー
ルとこのワークロールを支持する１段又は２段以上の中
間ロールとこの中間ロールの中で最終段の中間ロールを
支持しているロール軸方向に分割された複数個の補強ロ
ールで構成されている分割補強ロールとを備えたロール
群が被圧延金属帯通板面の少なくとも一面側に配設され
て威るものであり、このロール群のうちの分割補強ロー
ル及び前記中間ロールがビッカース硬さ（ＨＶ）でそれ
ぞれ６５０〜７５０程度の硬さを有するように構成され
ていると共に、ワークロール、中間ロール及び分割補強
ロールの中のいずれかのロールが損傷した際にはワーク
ロールが即交換可能に、一方分割補強ロールよりも中間
ロールが比較的交換し易いのでそのような機構が採用さ
れており、従ってこの中間ロールが最も軟らかく構成さ
れているのである。そしてこのような多段冷間圧延機に
よって冷間圧延を行う際には、ワークロール及び被圧延
金属帯の冷却、被圧延金属帯の圧延性の向上、被圧延金
属帯等から発生する摩耗粉の除去等を目的としてワーク
ロールの被圧延金属帯の噛み込み部位に向けて圧延油を
噴射されるのである。

またこのような多段冷間圧延機の分割補強ロールは、前
記の如くロール軸方向に複数個に分割されており分割補
強ロールを構成する各補強ロールが小間隔を隔てて配設
されているが、この分割補強ロールには冷間圧延中に被
圧延金属帯への押圧力を強制的に変化させて良好な形状
に仕上げるために例えばＡｓ−Ｕ制御機構と称されてい
る形状矯正制御機構が設けられている。この被圧延金属
帯の形状矯正制御機構は、分割補強ロールを構成する各
補強ロールをそれぞれ独立してロール軸方向と直角な方
向に任意量だけ変位せしめる制御機構であり、端的に言
えば分割補強ロールによるロールクラウン制御機構であ
る。このような制御機構を多段冷間圧延機に採用するた
めに、ワークロールや中間ロールの如く胴長の長い円柱
形状のものではなく複数個に分割された胴長の短い分割
ロールで分割補強ロールが構成されているのである。

更に冷間圧延中においては、ワークロールの被圧延金属
帯の噛み込み部位には前述したように圧延油が噴射され
るのであるが、この圧延油は多段冷間圧延機のミルハウ
ジング内に飛散されてワークロールのみならずワークロ
ールと中間ロール及び中間ロールと分割補強ロールの表
面にも圧延油が付着した状態で圧延が行われるのである
。

さて、以上のような多段冷間圧延機を用いて圧延油を噴
射しながら金属帯を冷間圧延する場合に、被圧延金属帯
の表面に分割補強ロールの分割されている１個の補強ロ
ールの幅に対応した部分とそうでない部分（ロール軸方
向の各補強ロール間の小間隔に対応した部分）に帯状の
光沢差を有する光沢ムラ、すなわちロールマーク（以下
、単にロールマークと言う）が生ずることが多い、第５
図は前記の如きロール群４から威る多段冷間圧延機によ
って矢印の方向に冷間圧延を行った際に被圧延金属帯の
表面に生じるロールマークを示す図であり、このような
ロールマーク６は被圧延金属帯が製品となった場合に、
後工程で研摩加工や塗装等の表面加工を施す場合を除い
て商品価値を著しく損なうのであり、特に被圧延金属帯
がステンレス冷間圧延鋼帯のＢＡ表面仕上げの製品のよ
うに表面全体が優れた均一の光沢性を要求される品種に
ついては致命的な表面欠陥となるのである。

そこでこのようなロールマークを防止するために、特開
昭６３−１４９００６号公報に開示されているように補
強ロールに接する中間ロールをオシレーション機構によ
ってロール軸方向に往復運動させる装置や、実開昭６３
−２５６２号公報に開示されているように分割補強ロー
ルの分割された補強ロールの配置を千鳥配置とする装置
が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の特開昭６３−１４９００６号公報に開示されてぃ
るロールオシレーション装置は、中間ロールをロール軸
方向に任意量だけ往復運動させるために非常に複雑な機
構を要するのでその設備費用が高くなるばかりでなく、
例えばセンシミアミルのような既設ミルにオシレーショ
ン機構を設けること自体が非常に困難であり、極く限ら
れた形式の多段冷間圧延機のみにしか適用できないとい
う問題点があった。

また前記の実開昭６３−２５６２号公報に開示されてい
るゼンジミアミルは、補強ロールの強度の関係から補強
ロールの胴長を短くすることができずに補強ロールの胴
長の方が各補強ロール間の小間隔よりも広くなるため補
強ロールを千鳥配置としても補強ロールが中間ロール上
でラップした状態となり、ロールマークを充分に防止し
得ないばかりか、分割補強ロールの分割された補強ロー
ルの数があたかも増加したかのようにロールマークの数
を増加させる現象が起こるという問題点があった。

そこで本発明は、複数個に分割された分割補強ロールを
有する多段冷間圧延機によって金属帯を冷間圧延する際
に、高価且つ複雑な設備を使用することなく簡単な手段
によって被圧延金属帯の表面に生ずるロールマークを防
止し得る多段冷間圧延機を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはかかる従来技術の問題点を解決し前記課題
を達成するために、複数個に分割された分割補強ロール
を有する多段冷間圧延機による金属帯の冷間圧延に関し
種々の観察や調査を行った。

その結果、以下に詳述する事実を究明した。

（１）第４図は従来装置による冷間圧延後における状態
を示すものであって、（イ）は分割補強ロールに直接に
当接し回転する中間ロールにおいて分割された補強ロー
ルが当接していた部分（以下、当接部分と言う）の表面
粗さ（μ）の状態を、また同図（ロ）はロール軸方向の
各補強ロール間の小間隔に対応している当接していなか
った部分（以下、非当接部分と言う）の表面粗さ（μ）
の状態をそれぞれ示しており、中間ロールにおいて当接
部分の表面粗さの方が非当接部分の表面粗さよりも小さ
いことが判った。

（２）そしてこの中間ロールの当接部分の表面は褐色乃
至黒色の帯状の着色部を呈すると共に非当接部分の表面
は白色の帯状の着色部をそれぞれ呈していることが判っ
た。

（３）そこでこの当接部分の表面の着色部を詳細に分析
した結果、Ｆｅ、　Ｎｘ＋　Ｃｒ及びＯの元素が検出さ
れた。すなわち、上記結果はステンレス鋼帯を被圧延金
属帯として冷間圧延した際の分析結果であることから、
着色部はこの被圧延金属帯であるステンレス鋼帯の表面
の一部が中間ロール表面に付着して酸化され酸化物に生
成されたものであることが判った。

以上、（１）〜（３）に記載した事実から、前述のロー
ルマークの発生する原因は、被圧延金属帯とワークロー
ルとの間で金属摩耗粉が発生してこの金属摩耗粉がワー
クロールに付着し、更にワークロールに付着した金属摩
耗粉の一部がワークロールを支持して回転する中間ロー
ルに移着するというように各ロールに順次移着すると共
にそれぞれの表面に酸化物が生成される過程において、
クラスターミルの如き多段冷間圧延機は分割補強ロール
が前述した理由により分割されているために中間ロール
を支持するに当りこの中間ロールに作用する荷重がロー
ル軸方向において不均等であると共にこの中間ロールの
当接部分と非当接部分とが存在して圧延中に中間ロール
の表面粗さがロール軸方向に不均一となることから、こ
の中間ロール表面に生成される酸化物も不均一となり、
中間ロールの表面に不均一に付着している金属摩耗粉、
酸化物及び圧延油がワークロールを介して被圧延金属帯
の表面に転写されてロールマークが発生することを一部
推定を交えながら究明したのである。

そこでこのような究明事実から、被圧延金属帯の表面に
生じるロールマークを防止するには分割補強ロールの表
面の硬さよりも中間ロールの表面の硬さを硬くして中間
ロールの表面粗さをロール軸方向に関し一定に維持すれ
ば良いことに着目し、前に特願平１−１５４７１３号と
して中間ロールの表面に５０重量％以上のクロム含有率
を有すると共に分割補強ロールの表面の硬さよりも硬い
含クロム層を所定厚さに形成した多段冷間圧延機を提案
した。

しかしながらこの多段冷間圧延機における中間ロールの
表面に形成された含クロム層は例えば硬質クロムメツキ
の場合でもその最大硬さがビッカＸ　硬す（Ｈｖ）で１
２５０程度であるので、これより更に硬質な層を中間ロ
ールの表面に形成すればより顕著な効果が発揮できるの
ではないがと考えて種々検討した結果、中間ロールの表
面に炭化物サーメット層を形成すれば中間ロールの表面
に比較的容易に且つ確実により硬質な層を形成できてし
かもロールマークを防止できることを確認して本発明を
完成したのである。

以下、図面により本発明に係る多段冷間圧延機について
詳細に説明する。

第１１！Ｉは本発明に係る多段冷間圧延機の１実施例に
より冷間圧延を行っている状態を示す説明側面図、第２
図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図は本発明に
係る多段冷間圧延機の他の実施例により冷間圧延を行っ
ている状態を示す説明側面図である。

図面中、１は被圧延金属ＩＦ５に直接に当接するワーク
ロール、２はこのワークロール１を支持する１段又は２
段以上の中間ロールであり、この中間ロール２は第１図
に示した如く２段の場合にはワークロールｌに当接して
支持する第１中間ロール２ａとこの第１中間ロール２ａ
を支持し後述する分割補強ロール３に支持される最終段
の中間ロール２ｂとから構成されており、また中間ロー
ル２が３段以上の場合には第１中間ロール２ａと最終段
の中間ロール２ｂとの間に更に中間ロールが配置される
。

そして一つ以上の中間ロール２の表面にはプラズマ溶射
やサーモスプレー溶射などの溶射＆ミより炭化物サーメ
ット層２ｃが形成されている。中間ロール２の表面の炭
化物サーメット層２ｃは、その厚さがあまりに薄いと容
易に摩耗消滅してしまうので好ましくなくまた厚さは厚
ければ厚い程損傷部分を研摩して長期間使用できて好ま
しいが厚すぎると割れや剥離が生じ易いので０．３〜６
０μの厚さを有していることが必要であり、その硬さは
後述する分割補強ロール３の硬さがビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）で通常６５０〜７５０であるからこの分割補強ロー
ル３の硬さより大きい８００以上、望ましくは１２５０
以上を有していることが好ましい、このような炭化物サ
ーメット層２ｃは、全て又は一つの段の中間ロール２全
体の表面に形成されていることが好ましいが、一つの段
の中間ロール２全体に形成しない場合には一つの段の中
間ロール２の中でワークロール１を通り圧延方向と垂直
な線上に中心軸を有する中間ロール２の表面に形成され
ているか、一つの段の中間ロール２の中でワークロール
１を通り圧延方向と垂直な線を挟んで対称に位置せしめ
られている中間ロール２の表面に形成されているか、又
はその組合せであることが好ましい、更に第５図に示す
ようなロールマーク６の防止された被圧延金属帯５の面
が片面のみを所望される場合には、前記した如き位置の
中間ロール２の表面に炭化物サーメット層２ｃの形成さ
れているのはこの所望面側のみで良い、３は最終段の中
間ロール２ｂを支持しロール軸方向に小間隔３ｂを保っ
て分割された複数個の補強ロール３８で構成されている
分割補強ロールである。そして被圧延金属帯５に当接す
るワークロール１とこのワークロール１を支持する１段
又は２段以上の中間ロール２とこの中間ロール２の中で
最終段の中間ロール２ｂを支持しておりロール軸方向に
分割された複数個の補強ロール３ａで構成されている分
割補強ロール３とを備えたロール群４は被圧延金属帯５
通板面の少なくとも一面側に配設されていれば良い。

〔作　用〕

前述したような構成より成る本発明に係る多段冷間圧延
機を使用して冷間圧延を行うと、ワークロールｌと被圧
延金属帯５との間で発生する摩耗粉がワークロールｌか
ら第１中間ロール２ａへ、更に第１中間ロール２ａから
この第１中間ロール２ａを支持している中間ロールへと
いうように最終段の中間ロール２ｂに至るまで順次移着
していく際に、ロール表面に炭化物サーメット層２ｃの
形成されている中間ロール２はその表面の硬さが分割補
強ロール３の表面の硬さよりも硬いので、この炭化物サ
ーメット層２ｃの形成されている中間ロール２よりその
表面の硬さが軟らかいロール２及び／又は３（例えば炭
化物サーメット層２ｃが最終段の中間ロール２ｂに形成
されている場合には分割補強ロール３）の影響を受けな
い。すなわちロール表面に炭化物サーメット層２ｃの形
成されている中間ロール２よりその表面の硬さが軟らか
いロール２及び／又は３がロール軸方向に関して表面粗
さが不均一であったり又は当接している荷重が不均等で
あったりしても、炭化物サーメット層２ｃの形成されて
いる中間ロール２よりも被圧延金属帯５側に位置する各
ロールは前記した如き影響を受けずにロール軸方向に表
面粗さが均一に維持されるのでその表面に生成される酸
化物も均一となってロールマーク６が発生しないのであ
る。

そしてこの炭化物サーメット層２ｃはそのビッカース硬
さ（Ｈｖ）が１２５０以上を有していれば例えば硬質ク
ロムメツキ層と比較しても硬質クロムメツキ層の最大ビ
ッカース硬さ（Ｈｖ）である１２５０と同等又はそれよ
りも大きいので表面皮膜の寿命が格段に向上するのであ
る。

〔実施例〕

実施例１ ２０段のセンシミアミルによって、被圧延ステンレス鋼
帯の一方の面倒のロール群の中で分割補強ロールと直接
当接する３本の最終段の中間ロールの表面にタングステ
ンカーバイド９４．５％とコバルト５．５％とから成り
ビッカース硬さ（Ｈｖ）が１５００の炭化物サーメット
層をプラズマ溶射してダイヤモンド砥石で厚さ１０μに
仕上げた炭化物サーメット層の形成された中間ロールを
、また当該銅帯の他方の面側のロール群の中間ロールに
は従来の中間ロールを使用して、鋼種５ＵＳ３０４で板
厚ｘ板幅が３．８ｍ　Ｘ　１０３０■の寸法の銅帯を板
厚１．０−に至るまでワークロールの当該銅帯の噛み込
み部位に圧延油を噴射しつつ１１バスの圧延を行った結
果、炭化物サーメット層の形成された中間ロールを使用
したロール群側で圧延された銅帯表面にはロールマーク
は全く認められなかったのに対し、他方のロール群側で
圧延された銅帯表面には分割補強ロールの補強ロール及
び小間隔に対応したロールマークが認められた。

実施例２ 実施例１と同様に２０段のセンシミアミルによって、被
圧延ステンレス銅帯の一方の面側のロール群の中で分割
補強ロールと直接当接する３本の最終段の中間ロールの
表面にタングステンカーバイド１００％から成りビッカ
ース硬さ（Ｈｖ）が１８００の炭化物サーメット層をプ
ラズマ溶射してダイヤモンド砥石で厚さ５μに仕上げた
炭化物サーメット層の形成された中間ロールを、また他
方の面側のロール群には分割補強ロールと直接当接する
３本の最終段の中間ロールの表面にビッカース硬さ（Ｈ
ｖ）が１０００で厚さ５μの電解クロムメツキによる硬
質クロムメツキ層の形成された中間ロールを使用して、
主にＮｉ、　Ｃｒを含有するオーステナイト系ステンレ
ス鋼帯をワークロールの当該銅帯の噛み込み部位に圧延
油を噴射しつつ冷間圧延を延ベア２０時間行った結果、
クロムメツキ層の形成された中間ロールにおいては分割
補強ロールと直接当接する部位においてクロムメツキ層
の剥離が発生してロールマーク発生防止効果が認められ
なくなったのに対し、炭化物サーメット層の形成された
ロール群においては炭化物サーメット層の剥離現象も生
ぜず、ロールマーク発生防止効果が顕著に維持されてい
た。

実施例３，４，５，６及び７ 実施例１及び２と同様に２０段のセンシミアミルによっ
て、分割補強ロールと直接当接する３本の最終段の中間
ロールの表面にビッカース硬さ（Ｈｖ）と炭化物サーメ
ット層の種類及び厚さ（μ）とを変化させて形成した中
間ロールを使用して種々の圧延条件（被圧延ステンレス
鋼帯の鋼種、圧延前後の板厚、仕上種類及び種々の使用
時間）で冷間圧延を行った結果、ロールマークの発生の
有無は第１表に示したように本発明に係る多段冷間圧延
機によって冷間圧延を行うとロールマークの発生は認め
られなかった。

比較例１，２及び３ 実施例３，４，５．６及び７と同様に２０段のセンジミ
アミルによって、分割補強ロールと直接当接する３本の
最終段の中間ロールの表面に炭化物サーメット層がビッ
カース硬さ（Ｈｖ）で８００より小さい値か又は０．３
〜６０μの範囲外の厚さに形成された中間ロールを使用
して１種々の圧延条件（被圧延ステンレス鋼帯の鋼種、
圧延前後の板厚、仕上種類及び種々の使用時間）によっ
て冷間圧延を行った結果についてロールマークの発生状
況等、本発明の各実施例と併記して第１表に示す、比較
例はいずれもロールマークが発生したり或いは炭化物サ
ーメット層が剥離したりして問題である。

以下余白 〔発明の効果〕 以上詳述した如く本発明に係る多段冷間圧延機は中間ロ
ールの表面にビッカース硬さ（Ｈｖ）が８００以上、好
ましくは１２５０以上で特定範囲の厚さを有する炭化物
サーメット層を形成せしめるだけで。

金属帯の圧延時に炭化物サーメット層の形成された中間
ロールの表面粗さをロール軸方向に均一にすることがで
きるのでこの中間ロールより被圧延金属帯側に位置する
各ロールを介して金属摩耗粉や酸化物や圧延油が不均一
に被圧延金属帯に転写されることが防止され、従って被
圧延金属帯の表面にロールマークが発生するのを防止せ
しめることができるのであり、しかも既設の多段冷間圧
延機を高価且つ複雑な設備を要することもなく簡単に改
良することができ且つ保守管理も容易で安価になるので
ある。

このような本発明に係る多段冷間圧延機を使用すれば、
被圧延金属帯の表面にロールマークが発生することなく
且つその表面が美麗に仕上るのであり、特に美麗な表面
が要求されるステンレス冷間圧延鋼帯において、従来そ
の対策に苦慮していたロールマークが防止され表面全体
が均一の優れた光沢性を有する被圧延ステンレス鋼帯製
品を供給することができる等積々の利点を有していて製
鉄分野に貢献する処の非常に大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多段冷間圧延機のｌ実施例により
冷間圧延を行っている状態を示す説明側面図、第２図は
第１図におけるＡ−Ａ線断面図。 第３図は本発明に係る多段冷間圧延機の他の実施例によ
り冷間圧延を行っている状態を示す説明側面図、第４図
は従来装置による冷間圧延後の中間ロールにおける（イ
）当接部分及び（ロ）非当接部分のそれぞれの表面粗さ
（４）を示す図、第５図は従来装置によって冷間圧延を
行った際に被圧延金属帯の表面に生じるロールマークを
示す図である。 図面中 １・・・・ワークロール ２・・・・中間ロール ２ａ・・・・第１中間ロール ２ｂ・・・・最終段の中間ロール ２ｃ・・・・炭化物サーメット層 ３・・・・分割補強ロール ３ａ・・・・補強ロール ３ｂ・・・・小間隔 ４・・・・ロール群 ５・・・・被圧延金属帯 ６・・・・ロールマーク 簿　１　図 Ｌ （イ） 第 宵 第 図 （０） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被圧延金属帯に当接するワークロール（１）とこの
   ワークロール（１）を支持する１段又は２段以上の中間
   ロール（２）とこの中間ロール（２）の中で最終段の中
   間ロール（２ｂ）を支持しておりロール軸方向に分割さ
   れた複数個の補強ロール（３ａ）で構成されている分割
   補強ロール（３）とを備えたロール群（４）が被圧延金
   属帯（５）通板面の少なくとも一面側に配設されて成る
   多段冷間圧延機において、ビッカース硬さ（Ｈｖ）が８
   ００以上の炭化物サーメット層（２ｃ）が一つ以上の前
   記中間ロール（２）の表面に０．３〜６０μｍの厚さで
   形成されていることを特徴とする多段冷間圧延機。 ２　炭化物サーメット層（２ｃ）が、少なくとも一つの
   段の中間ロール（２）の中でワークロール（１）を通り
   圧延方向と垂直な線上に中心軸を有する中間ロール（２
   ）の表面に形成されている請求項１に記載の多段冷間圧
   延機。 ３　炭化物サーメット層（２ｃ）が、少なくとも一つの
   段の中間ロール（２）の中でワークロール（１）を通り
   圧延方向と垂直な線を挟んで対称に位置せしめられてい
   る中間ロール（２）の表面に形成されている請求項１又
   は２に記載の多段冷間圧延機。 ４　炭化物サーメット層（２ｃ）が、ビッカース硬さ（
   Ｈｖ）で１２５０以上を有している炭化物サーメット層
   である請求項１から３までのいずれか１項に記載の多段
   冷間圧延機。