JPH04200908A - 冷間圧延用ワークロールと冷間圧延方法 - 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、冷間圧延用ワークロールおよびそれを利用し
た表面性状の優れた薄鋼板の冷間圧延方法に関する。

（従来の技術） 従来、薄鋼板、特にステンレス薄鋼板の冷間圧延はセン
シミアミルで１００　ｍｍφ以下のワークロールを用い
て圧延されてきたが、最近、表面品質がそれほど厳しく
ない製品には例えば１８０φｍｍ以上という大径ロール
を用いた普通鋼用圧延機であるタンデムミルやレバース
ミルによる圧延が行われるようになってきた。これはワ
ークロールのロール径が大きく、また圧延油に冷却能力
の大きい水溶性エマルションを使用するため高速圧延が
可能となり、高生産性が期待できるためである。

しかし、普通鋼用圧延機で圧延した薄鋼板はセンシミア
ミル圧延で得られる薄鋼板に比較して表面の光沢度が劣
る。上述のような大径ワークロールで高速圧延するとワ
ークロールと鋼板との間に油膜ができ、油圧により鋼板
が部分的に凹状となるためである。

これまでにも、かかる表面光沢度の劣化の問題を解決す
るため、いくつかの提案がなさね７ている。

例えば、特開平２−９２４０２号公報にはワークロール
の平均粗さを０．２　μｍ以下と小さくし、かつ圧延油
濃度を２％以下として圧延する方法が提案されている。

しかし、この方法では油膜厚が極めて薄く、ロール面上
の局部的な凸部で潤滑不足を生し、油膜切れから焼付を
生してしまい、高速圧延ができない。

特開昭６２−１３７１０６号公報にはタンデムミルの第
１スタンドのワークロールを平均粗さＲａ　Ｏ，５μｍ
以上とし、後続スタンドの札さを順次小さくして、最終
スタンドのワークロールではＲａ０．１５μｍ以下とす
る方法が開示されている。この方法では第１スタンドで
はロール粗さが大きいため、焼付を生じ易く、最終スタ
ンドではロール粗さが小さ過ぎるため、スリップが発生
し易く、圧延が安定しない。

特開昭６０−２２７９０４号公報には圧延材表面に存在
する研削目の方向とワークロール表面の研削目の方向を
交叉させて圧延する方法が開示されている。

しかし、圧延材表面に疵がなりれば研削は不要であり、
改めて研削目をつげることは工程が増し非能率的である
。

このように、従来にあっても、圧延後の鋼板の表面光沢
を向」ニさせるべく、ワークロールの表面粗さを種々変
更することはいくつか提案されているが、未だ満足のい
く方法はなかった。

このような油膜過大によるオイルビットの発生、ロール
肌の転写、局部的な潤滑不足による焼付、およびワーク
ロール粗さの過少によるスリップ等は、特に、生産性の
高い高速圧延機を用いたときに顕著に見られ、それによ
る表面光沢度の劣化は生産性の高さを相殺してしまう。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、生産性の高い高速圧延ミルを用いても
、センシミアミルで低速圧延した製品のそれに相当する
優れた表面性状（光沢度）の薄鋼板、特にステンレス薄
鋼板を高能率で圧延し得る冷間圧延技術を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） そこで、まずロールの表面粗ざについて考察すると、第
１図に模式的に示すように、従来のワークロール１０の
表面粗さは周方向の平均粗さＲａθに比べ、バレル方向
、つまりロール軸方向の平均粗さＲａｎが大きく、粗さ
の凹凸は周方向に連続しているのが認められた。なお、
図中、それぞれの方向に沿った表面粗さをグラフ状に示
しである。

従って、従来は第２図に短細線１２で示すように、粗さ
の凹凸が周方向に連続しており、ワークロール１０の回
転により圧延材１４には長手方向に筋目状にロール肌が
転写される。圧延材１４の表面の短細線１２゛参照。ま
た、粗さの方向性と回転方向が一致しているため粗さが
小さい場合には圧延材とロールとの間でスリップが生じ
る。

そこで、粗さの方向性を従来とは逆に、ＲａθをＲａｎ
に対して大きくするとスリップが生じ難くなり、圧延材
はロール粗さの凸部によりならされて平滑になると考え
た。

つまり、第３図に示すように凸部２０がロール軸方向に
連続している場合、圧延時に圧延材１４が延びるので、
ロール上の凸のマークがそのまま圧延材１４に転写され
ることはない。−・方、凸部２０が第２図に示すように
、周方向に連続していればそのままに近い状態で転写さ
れる。

このような考えに基づいて実験を続けたところ、Ｒａθ
／Ｒａ　ρを１超、４以下に制限することによって表面
光沢度の劣化が防止できることを知り、本発明を完成し
た。

なお、ワークロールの表面粗さは測定し易さから、また
一般に研削が周方向に行なわれることから、従来にあっ
て、粗さが大きいバレル方向、ロール軸方向の平均粗さ
（Ｒａｉりで表示され、周方向の平均粗さ（Ｒａθ）は
測定されてなく、はとんど注目されていなかった。

ここに、本発明の要旨とするところは、ロール表面粗さ
が下式を満足し、 ＲａＥ ここに、Ｒａθ：ロール周方向の平均粗さＲａＥ：　ロ
ール軸方向の平均粗さ かつ、Ｒａθが０．１〜０．５　μｍであることを特徴
とする冷間圧延用ワークロールである。

かかる冷間圧延用ワークロールは、冷間圧延の少なくと
も初期パスおよび／または最終パス、タンデムミルでは
第１スタンドおよび／または最終スタンドに設ければ、
例えば１００ｍｍφ以上の大径ロールを用いた高速圧延
に際しても、表面光沢度の劣化をもたらずことなく、高
能率で冷間圧延を行うことができる。

また、リバース圧延あるいはタンデム圧延のいずれにも
制限されないが、高能率圧延ということからその圧延速
度は４００ｍ／ｍｉｎ以上が好ましい。

（作用） 次に、本発明をさらに具体的に説明する。

まず、本発明においてワークロールの表面粗さおよびロ
ール配置を上述のように限定した理由についてさらに説
明する。

（１）周方向の平均粗さＲａｇをロール軸方向の平均粗
さＲａｐ、より１〜４倍大きくし、かつＲａｇを０．１
〜０．５　μｍとする理由： 圧延時に鋼板に転写されるロール研磨目は粗さとしては
Ｒａｌ成分であって、これを小さくすることで転写が少
なくなる。しかし、この場合、Ｒａｇも同様に小さくす
ると、オイルピッ１−が生じ、またスリップが発生し易
くなるためＲａｇを適度な値にする必要がある。すなわ
ち、Ｒａｇは０．１　μｍ以上が必要である。またＳさ
のＲａθ成分は圧延時に圧延材とロール表面の周速差か
ら、圧延材表面をならず、あるいは削り取るように作用
し、平滑な表面に仕上げる。しかしＲａｇが０．５　μ
ｍを越えると、摩耗粉の発生が増し、圧延材表面が汚れ
、光沢不良や焼付疵の原因になる。

ＲａｇはＲａｇより常に太き（することがオイルピット
スリップの発生防止のために必要である。しかし、Ｒａ
ｇがＲａｌの４倍を越えるようになると、摩耗係数が高
くなり、焼付疵や摩耗量が増えるため好ましくない。

なお、ワークロールの直径が１００　ｍｍφ以下になる
と圧延時の接触弧の長さが短くなり粗さのＲａθ成分に
よる圧延材表面をならず、あるいは削りとる作用が少な
くなるため、ワーク１コール径ば１００ｍｍφ以」二の
方が好ましい。

（２）冷間圧延の初期パスおよび／または最終バスに上
述のワークロールを用いる理由： 本発明の圧延方法は表面性状に優れた鋼板を得ることが
目的であり、そのためには圧延が終了するパス（スタン
ド）に適用するだけで十分である。

一方、圧延材の表面粗さが租いとオイルピットになり易
いことから、この粗さを早期にならず、あるいは削り取
るため少なくとも初期パスに適用する。初期パスで圧延
材表面を平滑にすると、後続パスで圧延しても平滑さは
維持される。

初期パスと最終バスに本発明にかかるワークロールを用
いたパスを適用すれば、更に優れた表面性状の鋼板が得
られることば言うまでもない。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１ 本例では、ロール径３８０　φ×４００　Ｐ　（ｍｍ）
の２段式圧延機を用いて５ＵＳ４３０鋼種の厚さ３．２
　ｍｍ幅５０ｍｍの熱間圧延−焼鈍材（酸洗済）を供試
材としてレバース圧延による冷間圧延を行った。

まず、第１表に示す表面粗ざにワークロール表面を仕上
げ、第２表に示す圧延スケジュールで粘度が４０°Ｃで
９０　ｃＳｔの鉱油系圧延油に−トで使用）を用いて、
圧延速度２０ｍ／ｍｉｎで冷間圧延した。

その結果を第４図にグラフで示す。

なお、従来例として第１表に示ず表面粗さを有する同一
寸法のワークロールを用いて同様の゛冷間圧延を行った
。その結果も第４図に従来例として示す。

なお、本例では各パスをいずれも同じワークロールを用
いて行っているが、すでに述べたように、これは少なく
とも最初のパスあるいは最後のパスを本発明にかかるワ
ークロールを用いて行えばよいことは理解されよう。

第１表 第２表 第４図に示す結果からも判るように、従来のロール表面
粗さのワークロールを用いた圧延法■では圧延長さ方向
の光沢度：Ｇｓｌに対し板幅方向の光沢度：ＧＳθが大
幅に小さく両者に差があり、まらそれらの光沢度自体も
かなり小さいが、本発明で規定するロール粗さをもつワ
ークロールで圧延した場合、Ｇ５１１’、、ＧＳθの差
が小さく、かつ従来圧延性の約２倍の高光沢度が得られ
ることが判る。

実施例２ 実施例１でＲａθが光沢度と関係あることが判明したの
で、本例では実施例１と同様の供試材、圧延油を用い第
２表の圧延スケジュールに従いロール表面粗さを種々変
更して冷間圧延を実施した。

なお、ロール粗さは通常の回転式研削砥石、およびミラ
ツク社製円筒鏡面研削機による研削、エメリー紙による
研磨等により得た。

５バス圧延後の鋼板表面状況の目視観察および光沢度計
により入射角４５°での光沢度（Ｇｓ４５°）を測定し
、Ｇｓθ、Ｇｓｌの平均値が３００以上を良とし○印で
、それ未満をＸ印、また焼付疵の発生したものを■印、
スリップ疵の発生したものを・印で第５図に示した。

これらの結果から良好な光沢度（表面性状）が得られる
ロール粗さはＲａθが０．１〜０．５　μｍでかつ、Ｒ
ａθ／Ｒａｊ２が１超４以下の範囲であることが判る。

実施例３ 本例では、■ロール径４５０　ｍｍφの４段５スタンド
タンデムミル（圧延油は４０°Ｃで６５　ｃｓｔの合成
油系、３％エマルジョン、粒径４．５　μｍを使用）お
よび■ロール径７５ｍｍφの２０段センシミアミル（圧
延油は４０′Ｃで９．５　ｃＳｔの鉱油系、ニートで使
用）、また■ロール径１８０　ｍｍφの６段レバースミ
ル（圧延油は４０゛Ｃで４５　ｃＳｔの合成油系、３％
エマルジョン、粒径３．５μｍを使用）で第３表に示す
表面ネ■さのロールを用い、実施例１と同様の供試材（
ただし板幅は１０００ｍｍ　）を第２表および第３表に
示す圧延条件で圧延した。

その結果を第６図に示す。

第６図からも明らかなように本発明の圧延方法によれば
高光沢の薄鋼板を高速で圧延できる。

（発明の効果） 本発明によれば、高速圧延を実施して、オイルピット、
ロール肌の転写、焼付疵、スリップ疵等の発生がなく、
高光沢度で優れた表面性状の薄鋼板を高能率で圧延でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ワークロールの表面粗さの説明図；第２図は
、従来圧延方法によるロール肌の転写状況を示す模式的
説明図； 第３図は、本発明圧延方法によるロール肌の転写状況を
示す模式的説明図； 第４図は、本発明圧延方法により得た鋼板表面の光沢度
を示すグラフ； 第５図は、ワークロールの表面粗さＲａθおよびＲａｉ
との関係が圧延後の鋼板性状に及ばず影響を示すグラフ
；および 第６図は、多パス圧延時の鋼板の表面光沢度の変還を示
すグラフである。 出願人　住友金属工業株式会社　（外１名）代理人　弁
理士　広　瀬　章　−（外１名）第　２　図 子　３　凹 子　５　回 １「耳−だ引゛ ０．１ ０、タ　　Ｉ　　　　　　　北　■ ムノ　　　　　１ ０”）０．．４　　Ｘ　　　Ｘ　、／　　ｌｌ　　　　
　　、。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロール表面粗さが下式を満足し、 ４≧Ｒａθ／Ｒａｌ＞１ ここに、Ｒａθ：ロール周方向の平均粗さ Ｒａｌ：ロール軸方向の平均粗さ かつ、Ｒａθが０．１〜０．５μｍであることを特徴と
   する冷間圧延用ワークロール。
2. （２）冷間圧延の少なくとも初期パスおよび／または最
   終パス、タンデムミルでは第１スタンドおよび／または
   最終スタンドに請求項１記載の冷間圧延用ワークロール
   を用いることを特徴とする薄鋼板の冷間圧延方法。