JPH046444B2 - - Google Patents

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つ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
に示すセンジ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
側に配設されて成るものであり、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ツ
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、従つ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つ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
６図は前記の如きロール群４から成る多段冷間圧
延機によつて矢印の方向に冷間圧延を行つた際に
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
属帯が製品となつた場合に、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
ヨン機構によつ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い
るロールオシレーシヨン装置は、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、例えばセンジミアミルのよう
な既設ミルにオシレーシヨ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
があつた。 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ツプした状態と
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つ
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つて金属帯を
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つ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つ
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つて、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（μｍ）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つ
た部分（以下、非当接部分と言う）の表面粗さ
（μｍ）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つた。 (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つた。 (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、Ni、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つた。 (4) 第５図は前記中間ロール表面にＸ線を照射し
た時に表面から発生する光電子の強度と結合エ
ネルギとの関係を示しており、イはこの中間ロ
ールの当接部分でありまたロは同中間ロールの
非当接部分についてそれぞれ得られた結果であ
り、非当接部分の表面では多量のクロム酸化物
が生成されており、また非当接部分の表面から
1000Åの深さと当接部分の表面とではほぼ同等
量のクロム酸化物が生成されているが、当接部
分の表面から1000Åの深さではクロム酸化物は
生成されていない。従つて当接部分での酸化物
層の厚さは、非当接部分の酸化物層と比較して
薄いことが判つた。 以上、(1)〜(4)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、中間ロールの表面に50重量％以上のクロム含
有率を有する含クロム層を形成すればロールマー
クを防止できることを究明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１図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つ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つている状態を示す説明側
面図である。 図面中、１は被圧延金属帯５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１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
表面には溶射や蒸着や電解などのメツキにより50
重量％以上のクロム含有率を有する含クロム層２
ｃが形成されているが、この含クロム層２ｃは前
記した如く50重量％以上のクロム含有率を有して
いればこのようなメツキ層を加熱する合金化処理
を施した拡散層や合金化層であつても良い。中間
ロール２の表面の含クロム層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
ましくなくまた厚すぎると割れや剥離が生じ易い
ので0.5〜50μｍ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
さがビツカース硬さ（Hv）で通常650〜750であ
るからこの値よりも大きい800以上を有している
ことが好ましい。このような含クロム層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６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の表面に含クロム層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を保つて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１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１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、ロール表面に含クロム層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、この含ク
ロム層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
（例えば含クロム層２ｃが最終段の中間ロール２
ｂ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含クロ
ム層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つたり
又は当接している荷重が不均等であつたりして
も、含クロム層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つてロールマーク６が発生し
ないのである。 〔実施例〕 実施例 １ 20段のセンジミアミルによつて、被圧延ステン
レス鋼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
の表面にビツカース硬さ（Hv）が1000、厚さ5μ
ｍの電解クロムメツキを施して含クロム層の形成
された中間ロールを、また当該鋼帯の他方の面側
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SUS304で板厚×板幅が3.8mm×
1030mmの寸法の鋼帯を板厚1.0mmに至るまでワー
クロールの当該鋼帯の噛み込み部位に圧延油を噴
射しつつ15パスの圧延を行つた結果、電解クロム
メツキの施された中間ロールを使用したロール群
側で圧延された鋼帯表面にはロールマークは全く
認められなかつたのに対し、他方のロール群側で
圧延された鋼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段のセンジミアミルによつ
て、被圧延ステンレス鋼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ビツカース硬さ（Hv）
が1000、厚さ10μｍの電解クロムメツキを施して
含クロム層の形成された中間ロールを、また他方
の面側のロール群の中間ロールには従来の中間ロ
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
鋼帯の噛み込み部位に圧延油を噴射しつつ冷間圧
延を延べ360時間行つた結果、電解クロムメツキ
を施した最終段の中間ロールと従来の最終段の中
間ロールとではそれぞれ第１表に示す如く表面粗
さ（JISB0601に規定された方法による）及び表
面に生成された酸化物層の厚さ（Ｘ線光電子分光
分析法の元素分析による）にそれぞれ差異が認め
られた。

【表】

【表】 そしてロールマークの発生については、実施例
１と同様の結果が認められた。 実施例 ３、４、５、６及び７ 実施例１及び２と同様に20段のセンジミアミル
によつて、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ツカース硬さ
（Hv）と含クロム層の厚さ（μｍ）とを種々の値
で且つ種々の形成方法で含クロム層を形成した中
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、圧延前後の板厚及び仕上種
類）によつて冷間圧延を行つた結果、ロールマー
クの発生の有無は第２表に示したように本発明に
係る多段冷間圧延機によつ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つた。 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
ンジミアミルによつて、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含クロ
ム層がビツカース硬さ（Hv）で800より小さい値
か又は0.5〜50μｍの範囲外の厚さに形成された中
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、圧延前後の板厚及び仕上種
類）によつて冷間圧延を行つ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２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含クロム層が剥離したりし
て問題である。

【表】

〔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50重量％以上のクロム含有
率を有し特定範囲の厚さを有する含クロム層を形
成せしめるだけで、金属帯の圧延時に含クロム層
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、従つて被圧延
金属帯の表面にロールマークが発生するのを解消
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種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１実施
例により冷間圧延を行つ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つ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（μｍ）を示す図、第５図は従
来装置による冷間圧延後の中間ロール表面に対し
てＸ線照射時にこの中間ロール表面から発生する
光電子の強度と結合エネルギとの関係をイ当接部
分及びロ非当接部分についてそれぞれ示す図、第
６図は従来装置によつて冷間圧延を行つた際に被
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……含クロム層、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。

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、50重量％以上の
   クロム含有率を有すると共に前記分割補強ロール
   ３の表面の硬さより硬い含クロム層２ｃが一つ以
   上の前記中間ロール２の表面に0.5〜50μｍ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 含クロム層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 含クロム層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 含クロム層２ｃが、ビツカース硬さ（Hv）
   で800以上を有している請求項１から３までのい
   ずれか１項に記載の多段冷間圧延機。 ５ 含クロム層２ｃが、クロムメツキ層である請
   求項１から４までのいずれか１項に記載の多段冷
   間圧延機。 ６ 含クロム層２ｃが、クロム拡散層又はクロム
   合金化層である請求項１から４までのいずれか１
   項に記載の多段冷間圧延機。