JPH05504727A - 軟質金属の圧延方法 - 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】 軟質金属の圧延方法 発明の技術的背景 １、発明の技術的分野 本発明は、軟質金属の処理方法に関し、更に詳細には銅および真鍮などの銅合金 をスラブからストリップ厚さの製品に圧延する方法に関する。

２、従来技術の記載 従来、軟質金属、例えば銅および真鍮などの銅合金の圧延は、スラブを熱間ミル で中間的厚さの製品に圧下する（ｒｅｄｕｃｅ）ことによって行われている。そ の後、中間製品を焼入れし、そしてマルチスタンド冷間ミルで処理してストリッ プ厚さにする前に、その外表面を除去する。次いで、冷間圧延されたストリップ 厚さの製品を焼鈍し、最後に、化学的にスケールを除去し、そしてパフ磨きする かまたは皮剥ぎする。これらの処理ラインは、多くの場合著しく長く、処理の間 にクロスオーバー施設または他の材料取扱装置か必要である。

これらの合金の冶金学は複雑である。なぜならば、冷却に際して溶融物から多く の相が形成されるからであり、合金成分が元の合金よりも遥に高い蒸気圧を有す るからであり、また、酸化が元の外表面上または外表面下で進行する（内部酸化 ）からである。これら全ての現象により、スラブの初期ブレイクダウン後のミル 処理により除去される犠牲外被として用いられる程度まで、スラブの内部とは完 全に異なっている外部層が生成する。これらの現象は、小さいバッチで材料を処 理することによって、いっそう深刻になる。

これらの軟質金属のための処理ラインおよび各処理工程の欠点には、かなりの収 量損失か含まれ、このことは、熱間圧延工程と、それ以後て冷間圧延以前のミル 処理とに由来する。加えて、表面の欠陥か完全に除去されず、出来上がった製品 に持ち越されることかあるという危険が常にある。更に、熱間圧延された製品の 外表面の除去に必要なミル処理操作は粗面を生じさせ、この粗面もまた出来上か った製品に持ち越されることかある。従来の処理ラインは用いられるスラブの大 きさを制限し、中間スラブ厚さの圧延制限および焼入れ制限の結果として、これ らのスラブから生成するコイルの大きさを制限する。

圧延されるスラブを長時間大気に曝すと、合金中の非鉄物質のあるものは選択的 に蒸発し、酸素が表面下に拡散しつる。このことは、急冷後にミル処理操作か必 要なことを説明している。

軟質金属、例えば銅および真鍮などの銅合金のためのコンパクトな処理ラインに 対する要求か残っている。

発明の概要 軟質金属をスラブからストリップ厚さに圧下するための本発明の方法は、制限さ れた空間的要求および合理的なコストを育するミル配置において達成することが できる。本発明の処理技術はまた、より大きいスラブおよびより大きい生成コイ ルを可能にする。従来の処理工程か除かれるので、生産性が本質的Ｉこ増大する 。加えて、スケール形成、選択的蒸発および表面下拡散か最小限にされ、これに より後続の処理か更に単純化され、ストリップ厚さの最終製品の表面品質か改善 される。

軟質金属を処理してストリップ厚さにする本発明の方法は、処理ラインに沿って 両側にコイラー加熱炉を有する熱間可逆式ミルを設備し、軟質金属スラブを熱間 加工温度に加熱し、前記加熱されたスラブを前記熱間可逆式ミルに前後に通過さ せ、次いで巻取ることができる厚さになったときに前記コイラー加熱炉中て巻取 ることからなる。続いて、ストリップ厚さに圧下された製品は、ミル処理、冷間 圧下または焼鈍の必要なしに、焼入れされ、そしてスケール除去図１は、従来技 術の熱間処理ラインの概要図である。

図２は、本発明による改善された処理法を示す概要図である。

図３は、焼入れに続いて巻取りおよび巻出しを用いる、本発明の変更態様である 。

図４は、下流竪形コイラー加熱炉を含む、本発明の処理方法のもう一つの変更態 様である。

好ましい態様の記載 本発明は、軟質金属、例えば銅および真鍮などの銅合金を、スラブからストリッ プ厚さの製品に処理する方法に関する。他のろう付量の銀合金、および鉛とチタ ンまたはジルコニウムとの合金も同様に処理することかできる。

伝統的なまたは従来の方法の一つの形式を図１に図示する。全体的に１０で示さ れるスラブは、従来技術、例えば直接冷却により形成され、約６．５インチ×３ ３インチ×２７フイートの典型的なスラブサイズを有する。これらのスラブ１０ はミル処理ステーション３８でミル処理され、スラブ加熱炉１２に供給される。

このスラブ加熱炉１２は、真鍮の場合は約１６００’Ｆの温度で約８．７分のサ イクル時間で操作する。スラブは加熱炉から出てパスラインを通って熱間可逆式 ミル１４に至り、そこでスラブは中間的な厚さになるまで平らな形態で前後に通 される。このような圧延操作は多数回の通過からなり、生成する中間製品は約０ ．５インチの厚さを有する。この中間製品も平らなまたはプレートの形態にある 。次いてこの製品は焼入れ操作１６に通される。焼入れ操作は一連の水スプレー または典型的には中間製品か入る水タンク１６て行うことかてきる。

中間製品を、巻取り可能で、その後コイルの形態て処理することのできる厚さに まで圧下することもてきる。処理のこの時点において、加熱された製品か完全に 保護されない熱間可逆式ミルによる多数回の平らな圧延通過によって、かなりの 量のスケール、選択的蒸発または酸素の拡散により生じる内部酸化か、従来法で は起こっていた。換言すれば、均質な表面を得るために、実質的な表面を除去し なければならない。焼入れに続いて、製品は通常はクロスオーバーテーブル上に 置かれ、全体的に２０て示されるオーバーホール装置を含む平行パスラインに導 入される。このオーバーホール装置は２組のロール２２からなり、各組の一方の ロールは複数のナイフ面を有し、従って製品かロール間を通過するときに、製品 の表面は外表面を除去するために切削またはミル処理される。各ロール対の切削 ロールは、オーバーホール装置２０を平らに通過する中間製品の上面と下面の両 方をミル処理するために、他方のロール対の切削ロールに対して中間製品の反対 側にある。中間製品の各側がらは、少なくとも０．０１インチか除去される。こ のようなオーバーホール操作のための典型的なライン速度は、毎分約４０フイー トである。

この遅い速度は、生産の隘路を生じさせる。

次いで中間製品は、全体的に２６で示される２スタンドタンデム式ミルにより圧 下されてコイルの形態にされるか、または可逆型であってもなくてもよい単一ス タンドミルにより圧下される。中間製品は、一連の通過で約０．１インチ以下の ストリップ厚さに圧下される。製品は今や冷間処理されたので、この製品は続い て焼鈍炉２８に送られる。真鍮の場合の典型的な焼鈍は、約９５０°Ｆで３６０ 分間である。焼鈍されたコイルは次いて化学的処理または酸洗いライン３０て仕 上げ処理され、最後にストリップ厚さの製品は、酸洗いタンク３０から出て来た ときに、適当な処理ステーション３２によってパフ磨きされるか、または皮剥ぎ される。

軟質金属のための本発明の改善された処理法を、表１に示す典型的な圧延スケジ ュールと共に、図２に図示する。直接冷却法またはその他の方法で形成されたス ラブ１０′　は、所望によりスラブミル処理ステーション３８を通過させてもよ い。次いでスラブを、熱間圧下する前に、再加熱炉１２゛　中て加熱する。熱間 圧下は上流コイラー加熱炉４２および下流コイラー加熱炉４４を有する直列（イ ンライン）熱間可逆式ミル４０において行われる。スラブは、巻取り可能な厚さ く１インチ以下の厚さ）になるまで、熱間可逆式ミル４０を前後に９回通され、 次いて製品は、コイラー加熱炉４２と４４の間にある熱間可逆式ミル４０を前後 に通される（１０〜１７回通過）。図１に示す伝統的な処理法のように中間的厚 さゲージの製品を形成するのではなくて、スラブは、表１の例における０、１１ ８インチの、またはそれ以下のストリップ厚さに、処理の途中ずっと圧下される 。製品は、還元性ガスか生成され酸素欠乏環境か存在するコイラー加熱炉中に巻 取られるので、コイルは、合金成分のあるものを選択的に蒸発させて消耗された 表面厚さを生じさせるか、あるいは酸素か表面下に拡散するため内部酸化を起こ させる酸素含有環境に長時間曝されることかない。

典型的には、圧延された製品は最後から２つ目の通過て上流コイラー加熱炉４２ 中に巻取られ、そして８０５°Ｆの温度でミルを最後に通過した後、焼入れ操作 １６″中に直接に入る。巻取り長さは約７２９フイートである。この厚さはスト リップ厚さなので、この薄い断面のために熱損失かより大きいので、焼入れは実 質的により急速に行われる。ストリップは常温になるまで焼入れされる。次いて ストリップを直接に化学的酸洗いタンク３０′に通し、最終のパフ磨きおよび／ または皮剥ぎステーション３２′　に通すことかできる。酸洗いタンク３０°の 入口端にある１対の添えロール４５は、ストリップ厚さの製品を酸洗い操作およ びパフ磨きまたは皮剥ぎ操作に効果的に運搬できるように、ストリップ厚さの製 品に必要な張力を保持する。全ての処理工程は直列（インライン）で行われ、ク ロスオーバーテーブルその他を必要としないものと考えられる。平らに圧延され た最大長さは約９４フイートである。

コイラー４８およびデコイラ−５０を用いることにより、焼入れ操作を次の洗浄 操作から分離することも可能である（図３参照）。

水焼入れの後、ストリップ厚さの製品はコイラー４８に巻取られる。

次いてこのコイルを直列でデコイラ−５０に移し、そこから次の皮剥ぎ操作３０ °に供給される。これは、焼入れと皮剥ぎとを、同じラインではあるが互いに独 立して操作することを可能にする。

熱間可逆式ミルの下流側に、互いに垂直に配置された１対のコイラー加熱炉を用 いることも可能である（図４参照）。コイラー加熱炉４６はコイラー加熱炉４４ に対して垂直に配列されており、コイラー加熱炉の各々は他方からみてパスライ ンの反対側にある。第一のコイルをコイラー加熱炉４２と４４との間で熱間可逆 式ミル４０に通すことによって圧下する一方で、予めコイラー加熱炉４６に巻取 られた第二のコイルを次の焼入れ操作に供給する。これは、熱間圧下を、焼入れ を行うと同時に行うことを可能にする。

（以下余白） 表１　圧延スケジュール 再加熱　１４５０°Ｆ 巻き取りドラム　＠　８００’Ｆ 通通　圧下率　ゲージ　速度　カ　通過時間　長さニー上−ユ凪一旦！二二二」 二二」ｎ二１ＬＰＲＩＯＲＡＲＴ 要　約　書 処理ラインに沿って両側にコイラー加熱炉（４２，４４）を存する熱間可逆式ミ ル（４０）を設備し：軟質金属スラブ（１０’）を熱間加工温度に加熱し；前記 加熱スラブを少なくとも１回、前記熱間可逆式ミル（４０）に通して圧下し、巻 取り可能な厚さの中間製品を形成し；前記中間製品を前記コイラー加熱炉（４２ ，４４）の一方に巻取り：前記中間製品を、前記熱間可逆式ミル（４０）に、前 記コイラー加熱炉（４２，４４）の間で前後に通して、前記中間製品をストリッ プ厚さを存する製品に圧下し：前記ストリップ厚さの製品を焼入れ装置（１６° ）を通して処理し：次いで前記焼入れ製品を表面洗浄（３０，３２°）すること からなる処理ラインにより、軟質金属スラブ（１０’）をストリップ厚さに処理 する方法。

後続の熱間圧延、熱間ミル処理、冷間圧下または焼入れを、ストｌ）ツブ厚さの 製品を形成する前に行わない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軟質金属スラブをストリップ厚さに処理するに際して、（ａ）処理ラインに 沿って両側にコイラー加熱炉を有する熱間可逆式ミルを設備し、 （ｂ）軟質金属スラブを熱間加工温度に加熱し、（ｃ）前記加熱スラブを少なく とも１回、前記熱間可逆式ミルに通して圧下し、巻取り可能な厚さの中間製品を 形成し、（ｄ）前記中間製品を前記コイラー加熱炉の一方に巻取り、（ｅ）前記 中間製品を、前記熱間可逆式ミルに、前記コイラー加熱炉の間で前後に通して、 該中間製品をストリップ厚さを有する製品に圧下し、 （ｆ）前記ストリップ厚さの製品を焼入れ装置を通して処理し、次いで （ｇ）前記焼入れ製品を表面洗浄する ことからなり、これに続く熱間圧延、熱間ミル処理、冷間圧下または焼入れを、 ストリップ厚さの製品を形成する前に行わない処理ラインにより、軟質金属スラ ブをストリップ厚さに処理する方法。 ２．銅および銅合金のスラブをストリップ厚さに処理するに際して、（ａ）処理 ラインに沿って両側にコイラー加熱炉を有する熱間可逆式ミルを設備し、 （ｂ）銅および銅合金のスラブを熱間加工温度に加熱し、（ｃ）前記加熱スラブ を前記熱間可逆式ミルに通して圧下し、巻取り可能な厚さの中間製品を形成し、 （ｄ）前記中間製品を前記コイラー加熱炉の一方に巻取り、（ｅ）前記中間製品 を、熱間可逆式ミルに、前記コイラー加熱炉の間で前後に通して、ストリップ厚 さを有する製品を形成し、（ｆ）前記ストリップ厚さの製品を焼入れし、次いで （ｇ）前記焼入れ製品を、酸洗い、バフ磨きおよび皮剥ぎの少なくとも一つによ り表面洗浄する ことからなり、これに続く熱間圧延、熱間ミル処理、冷間圧下または焼入れを、 ストリップ厚さの製品を形成する前に行わない処理ラインにより、銅および銅合 金のスラブをストリップ厚さに処理する方法。 ３．前記のスラブの厚さが約４インチであり、前記の形成された製品の厚さが約 ０．１０インチ以下である、請求の範囲第２項に記載の方法。 ４．前記の熱間可逆式ミルの下流に、２個のコイラー加熱炉を設備することを含 み、これら２個のコイラー加熱炉は垂直に配置されており、その一方の加熱炉が パスラインの上にあり、他方の加熱炉がパスラインの下にあり、これによって、 一方の下流コイラー加熱炉は、熱間可逆式ミルからの中間製品を収容するが、他 方の下流加熱炉は、ストリップ厚さの製品を焼入れ媒体を通して巻出す、請求の 範囲第２項に記載の方法。 ５．前記の下流コイラー加熱炉の下流に、インライン焼入れ装置を設備すること を含むこ、請求の範囲第２項に記載の方法。 ６．前記の焼入れ装置の下流かつ皮剥ぎ工種の上流に、ストリップ厚さの製品を 収容し、皮剥ぎ装置内に巻出すためのコイラーおよびデコイラーを設備すること を含む、請求の範囲第５項に記載の方法。