JPH06218404A - エッジドロップの小さい冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エッジドロップの小さい冷延鋼板の製造。 【構成】冷間圧延機の入り側に鋼板の板端部を加熱する
装置(7) と鋼板を幅方向に圧下する機能を有するエッジ
ャー(8) を配置し、まず鋼板の両端からそれぞれおよそ
50mmまでの部分を 150〜550 ℃に加熱し、次いでエッジ
ャーの竪ロールで板幅方向にエッジングして板端部をド
ッグボーン形状にした後、引き続いて冷間圧延を行うこ
とを特徴とするエッジドロップが小さい冷延鋼板の製造
方法。 【効果】鋼板を座屈させることなく板端部に所定の大き
さのドッグボーン形状を形成し、引き続いて冷間圧延を
行うことにより、エッジドロップが小さく断面形状のよ
い冷延鋼板を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷間圧延に際して被
圧延材の板幅端部が薄くなる現象、いわゆるエッジドロ
ップが小さい冷延鋼板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板に対する品質向上の要求は最近
厳格化を極めており、長手方向の板厚精度に加えて、板
クラウン、エッジドロップ等の板幅方向断面形状に対し
ての要求もますます厳しくなってきている。

【０００３】エッジドロップは、板幅方向端部の約50mm
から板端にかけて板厚が急激に減少する現象であり、一
般にワークロールの局部弾性変形と、被圧延材の板幅端
部での幅方向の塑性流動とに起因して発生すると考えら
れている。このためクラウン形状の制御方法として実用
化されているペアクロスミル、ワークロールベンダー、
ワークロールシフト、ＨＣミル、ＶＣミル等の各種の手
段をもってしても、エッジドロップの発生は避けられな
い。

【０００４】エッジドロップがなく板幅断面の均一な鋼
板を得る現実的な方法は、サイドトリミングにより鋼板
の両端を数mmから十数mmにわたって切り捨て、エッジド
ロップ部を取り除くという方法であるが、これは製品歩
留の著しい低下を招く。

【０００５】圧延の際にエッジドロップの発生を防止す
る技術として、端部が小径になったテーパ付きの台形ロ
ールをワークロールとして用いる方法がある。これは、
ロールにテーパを付与することにより、板幅端部の圧下
量を小さくし、エッジドップを小さくするものである。
しかし、実機の操業では圧延する冷延鋼板の板幅が一定
ではないから、板幅に応じてロールのテーパ部を最適な
位置にセットできるようにする必要がある。そこで、図
３に示すように、テーパは上下のワークロール１の片側
づつに付与し、これらのロールが左右の板幅方向に移動
できる機構としている。ロール形状を変更するだけなら
簡単であるが、この方法にはロールエッジの摩耗、ロー
ルと冷延鋼板Ｓとの位置合わせ精度の確保等の問題点が
ある。加えて、ロールにテーパを付与するだけなので単
独ではエッジドロップを小さくする効果が乏しい。

【０００６】エッジドロップを小さくするために垂直ロ
ール（竪ロール）を用いて板材の側端部を圧延する方法
がいくつか提案されている。例えば、特開昭56ー10914号
公報には、軸が板面に平行な上下２本の平行ロールと、
軸が板面に垂直な１本の垂直ロールとを一組としたロー
ル設備を備え、且つ、水平垂直両ロールをほぼ接触する
ように近接して配置するストリップエッジの形状修正装
置（エッジャー）が提案されている。

【０００７】本発明者の一人は、上下が対をなす２本の
水平ロールと１本の垂直ロールをロールハウジング内に
組み込んで、鋼帯の幅方向と厚み方向とを同時に圧下修
正する圧延機を連続圧延機列内に配設して圧延する方法
を提案した (特開昭58−184006号公報参照) 。

【０００８】これらの提案で用いられているエッジャー
は、図４に概略を示すように、軸が冷延鋼板の面に平行
な水平押えロール３と、軸が板面に垂直なエッジング用
のフラットな竪ロール４を備えている。このようなエッ
ジャーを用いる方法は、水平ロールで冷延鋼板の座屈を
防止しつつ、左右のエッジング用フラット竪ロールで板
幅方向に押圧下して端部の板厚を積極的に増加させるの
であるが、原理的に次のような問題がある。

【０００９】エッジドロップは板端の約50mmから板端に
かけて発生する。従って、冷間エッジャーだけでエッジ
ドロップを無くそうとするとエッジングによる板幅方向
の変形域深さ（エッジングにより板厚が変形する領域）
も50mm程度必要である。ところがエッジングによる板幅
方向の変形域深さは、多くてもエッジングによる据込み
量の 2.5倍であり、変形域深さを50mmにするためには鋼
板の据込み量、即ち、エッジング量（エッジャーによる
圧下で減少する板幅）は、片側で20mm以上、全幅で40mm
以上が必要になる。

【００１０】しかしながら、例えば冷延鋼板では、通常
のエッジャーによるエッジングではたとえ水平ロールで
抑えながらエッジングしても、エッジング量が全幅で20
mmを超えると鋼板が座屈してしまい、それ以上のエッジ
ングは不可能である。このため、従来の冷間エッジャー
だけでエッジドロップを完全に無くすることは困難であ
った。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エッ
ジドロップが無い、または極めて小さい冷延鋼板を製造
する方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、『冷延
鋼板の幅方向の少なくとも両端部を 150〜550 ℃に加熱
し、次いでエッジャーの竪ロールで板幅方向にエッジン
グして板端部をドッグボーン形状にした後、引き続いて
冷間圧延を行うことを特徴とするエッジドロップが少な
い冷延鋼板の製造方法』にある。

【００１３】

【作用】本発明方法の特徴は、鋼板の幅方向の少なくと
も両端部を加熱した後に竪ロールで板幅方向にエッジン
グして板端部を所定の大きさのドッグボーン形状にし、
引き続いて冷間圧延を行うという点にある。

【００１４】従来の冷間エッジャーによるエッジングで
はエッジング量が全幅で20mmを超えると鋼板が座屈する
ため、板幅方向変形域深さもエッジドロップ開始点であ
る板端から約50mmまでに達することができず、冷延後の
エッジドロップをなくすることは困難であった。この問
題を解決するためには、鋼板を座屈させることなく板幅
方向の変形域深さを板端から約50mmまでに及ぼすこと、
つまりエッジング量を片側で20mm程度、全幅では40mm程
度にすることが必要である。

【００１５】本発明方法では、まず鋼板の少なくとも両
端の部分を 150〜550 ℃に加熱する。加熱温度を 150℃
以上とするのは、これよりも低い温度では材料の変形抵
抗が常温時のそれと大差なく、座屈なしに必要なエッジ
ング量を得ることが難しいからである。一方、加熱温度
が 550℃を超えるとFeＯの生成温度域になって、スケ−
ルの生成が増加し、後の冷間圧延で支障を生じることに
なる。

【００１６】加熱する範囲は、鋼板の全幅にわたっても
よいが、エッジングという目的上、幅方向両端部からそ
れぞれおよそ50mmまでの範囲でよい。この範囲を均一温
度にする必要はなく、端部から中央部に向かって温度勾
配があっても差し支えはない。ただし、板端から50mmの
位置でも 150℃前後の温度であることが望ましい。この
加熱によって鋼板端部の変形抵抗が小さくなり、座屈を
起こすことなくエッジング量を大きくすることができ
る。

【００１７】加熱方法としては通電加熱、誘導加熱、電
子ビーム加熱、直火加熱等、冷延鋼板の急速加熱が可能
な方法であればどのような加熱方法でもよい。

【００１８】図１は、本発明方法で使用するエッジャー
の一例を示す概略側面図である。このエッジャーは、入
側および出側の水平ロール５および６と、これらの間に
置かれたNo.1〜No.3のエッジングミルとからなり、これ
らのエッジングミルは、前述した図４に示すように、軸
が冷延鋼板Ｓの面に平行な水平押えロール３と、軸が板
面に垂直なエッジング用の竪ロール４を一組とするもの
である。

【００１９】上記のエッジャーは何組設置してもよい
が、通常は１〜３組で足りる。なお、エッジングの制御
方法としては一定の押圧力でエッジングする定圧法、一
定の幅だけエッジングする定位置法、更にこれらの組合
せである定圧＋定位置法があるが、状況に応じて何れの
方法を用いてもよい。

【００２０】エッジャーによる両端部の押圧によって、
鋼板の横断面形状は両端が肉厚の、いわゆるドッグボー
ン形状となる。これを常法によって冷間圧延すれば、エ
ッジドロップの殆どない、形状のよい製品となる。

【００２１】

【実施例】図２に示すようなペイオフリール10、加熱装
置７、エッジャー８および５スタンドのタンデム圧延機
列９、およびテンションリール11を備えた圧延ラインに
おいて、表１に示す種々の条件で板の端部を加熱して、
エッジングを行った後に冷間圧延を実施した。供試材は
板厚 3.0mmの酸洗したＳＰＨＣ材薄鋼板（酸洗の時にト
リミングしていないノートリム材）である。

【００２２】加熱装置は、コークス炉ガス燃焼バーナー
４個を持つ直火加熱方式のものを、鋼板走行ラインにそ
って鋼板両端部に配置した。鋼板の酸化防止のために還
元炎を使用し、加熱速度は 150℃／sec とした。表１の
エッジャー前加熱温度というのは、鋼板の両幅端部から
10mmの位置の表面温度である。

【００２３】エッジャーはエッジング用の竪ロールと、
エッジング時に鋼板を保持する水平ロール群を１組とす
る定圧圧下方式のものを３組備えている。入・出側水平
押えロールは直径 300mm×長さ 2050mm 、エッジヤーの
竪ロールは直径 200mm、長さ50mm、中央押え水平ロール
は直径 400mm×長さ 250mmの仕様である。

【００２４】エッジャーでは、冷間圧延後の狙い板幅を
1000mmとしてエッジングを行った。

【００２５】タンデム圧延機列は５スタンドの４Ｈｉミ
ルで、最終スタンド出側での圧延速度は100 ｍ／分とし
た。ワークロールは５スタンド共に直径 500mm、長さ20
00mmである。タンデム圧延機での圧下率は、各ケースと
もNo.1およびNo.2スタンドが30％、No.3とNo.4スタンド
が25％、No.5スタンドが10％で圧延材の最終板厚は 0.7
mmである。

【００２６】圧延後の鋼板端部のプロフィールを図５に
示す。図の中の〜は表１のケース〜に対応す
る。表１には図５のプロフィールから求めたエッジドロ
ップ量を示す。

【００２７】表１のケース〜は本発明の実施例、ケ
ース〜は比較例である。ケースでは板端部を 400
℃に加熱した後、エッジング量（全板幅減少量）40mmの
エッジングを行い、冷間圧延を実施した。図５に示すよ
うにケースではエッジドロップが殆ど無くなってお
り、本実施例の中で最も良好な成績を示した。

【００２８】ケースもケースと同じ方法でエッジン
グと冷間圧延を実施したが、50mmのエッジングで、ケー
スと比較してエッジング量が大きい。そのためにケー
スでは冷間圧延後も鋼板端部の方が厚い状態になって
いる。本発明方法の効果が顕著に出ているケースではあ
るが、この様な形状は製品としては好ましいものではな
い。

【００２９】ケースは、加熱温度 200℃で40mmのエッ
ジングを行った例である。と同程度のエッジドロップ
量であった。ケース〜ともエッジング量を大きくし
ているが、板端部を加熱しているために座屈は発生しな
かった。

【００３０】ケース〜は比較例である。その中、ケ
ースとはケース〜と同じく板端部の加熱、エッ
ジング、冷間圧延の工程により実施したが加熱温度は 1
00℃と低い。このため、ケースの40mmのエッジングで
は板端部に座屈が発生してしまい、このため、プロフィ
ールの測定ができなかった。

【００３１】ケースは、100 ℃の温度では座屈限界に
近い30mmのエッジング量で実施したが、エッジング量が
少ないためにエッジドロップ量が本発明例に較べて大き
い。

【００３２】ケースとは、板端部の加熱をせずにエ
ッジングを行った例、ケースはエッジングも行わなか
った例である。ケースの30mmのエッジング量では鋼板
が座屈してしまいプロフィールの測定はできなかった。
ケースは、非加熱時の鋼板の座屈限界に近い20mmのエ
ッジング量とした例であるが、エッジドロップが大き
い。

【００３３】なお、ここで言うエッジドロップ量とは、
表１のＨ_c-10で、これは、板幅中央の板厚（Ｈ_c ）と板
端から10mmの位置の板厚（Ｈ₁₀）との差 (Ｈ_c −Ｈ₁₀）
である。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明方法によれば、エッジドロップの
小さい冷延鋼板が比較的容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に使用するエッジャーの一例
を示す側面概略図である。

【図２】本発明方法を実施する冷間圧延ラインの一例を
示す図である。

【図３】エッジドロップを防止するために用いられてい
る従来の台形ロール圧延法を示す図である。

【図４】水平押えロールとエッジング竪ロールを備えた
エッジヤーを示す図である。

【図５】実施例で製造した冷延鋼板の板端部の断面プロ
フィールを示す図である。

【符号の説明】

Ｓ: 冷延鋼板、 １: ワークロール、 ２: バックアッ
プロール、３: 水平押えロール、 ４: エッジング用竪
ロール、５: 入側水平ロール、６: 出側水平ロール、
７: 加熱装置、 ８: エッジャー、９: タンデム圧延機
列、10: ペイオフリール、 11:テンションリール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼板の幅方向の少なくとも両端部を 150〜
   550 ℃に加熱し、次いでエッジャーの竪ロールで板幅方
   向にエッジングして板端部をドッグボーン形状にした
   後、引き続いて冷間圧延を行うことを特徴とするエッジ
   ドロップが小さい冷延鋼板の製造方法。