JPH08215708A - 金属帯の調質圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークロールにダルロールを用いた調質圧延に
おいて、大幅な設備投資を必要とせず、金属帯の表面粗
度の調整が容易な調質圧延方法を提供する。 【構成】冷間圧延された金属帯を焼鈍後、ワークロール
にダルロールを用いて調質圧延するに際し、調質圧延剤
と気体を混合して平均径で30μｍ以下の液滴とした圧延
液を霧状にして吹き付けて圧延する金属帯の調質圧延方
法である。さらに、上記の圧延方法において、放電加工
または高エネルギー密度ビーム加工により表面粗度調整
をしたダルロールを用いる金属帯の調質圧延方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷間圧延された金属
帯の降伏点伸びの解消、表面粗度の調整、形状修正、表
面硬度の調整等を目的として行われる調質圧延方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】調質圧延は、焼鈍後のコイルの機械的性
質及び表面仕上げ状況を改善し、形状を矯正するために
調質圧延機により軽圧下圧延を行うものであるが、特に
表面仕上げの調整はユーザーからの指定表面粗度および
用途を考慮して選定される。調質圧延後の搬送工程や成
形加工時の焼き付きや擦り傷を防止するために、表面粗
さを一定の範囲内とした金属帯が要求される場合は、ロ
ールの表面粗度を調整したいわゆるダルロールをワーク
ロールとして用い、調質圧延によりロールの表面粗さを
金属帯に転写することで規定された表面粗度を有する金
属帯を得ている。

【０００３】また、上記の調質圧延には通常圧延油等の
潤滑剤（調質圧延剤）を被圧延材とロールの間に供給し
ながら圧延するウェット圧延方式が用いられている。

【０００４】しかし、調質圧延時に金属帯とロールの間
に導入された調質圧延剤により一定の厚さを持つ液膜が
形成され、調質圧延剤は非圧縮に近く高圧がかかっても
その体積は減少しないため、液膜厚さが厚いとダルロー
ル表面に形成した粗度がそのまま金属帯表面に転写され
ず、金属帯の粗度は狙いより小さくなってしまう。

【０００５】また、ロール粗度の金属帯への転写は主と
して伸び率に支配されており、狙いとする粗度を有する
金属帯を得るためには所定の伸び率を確保する必要があ
る。

【０００６】しかし、金属帯の機械的性質は材質により
各々最適の伸び率があるため、材質の異なる金属帯の機
械的特性を満足し、かつ粗度を狙い値に入れるためには
材質毎に表面粗度の異なるロールを用意して対応する必
要がある。

【０００７】ウェット圧延方式を用いて調質圧延剤の液
膜厚さを調整する技術として、特開昭56ー74303号公報に
は、ワークロールの後面において上下のワークロールと
バックアップロールとの間に圧延油を噴射し、さらに上
部圧延油噴射ヘッダーから噴射した圧延油を、水切り片
を持った水切り樋によってワークロールの両サイドに流
出させる鋼帯のウェット調質圧延方法が開示されてい
る。また、特開昭60−227906号公報には、ワークロール
胴長方向にスリット状に開口した圧延油塗布用コーティ
ングロールを有する塗油部材と、その塗油部材の先端に
取り付けられたロール表面清浄用スクレーバーとをロー
ル表面に当接させる塗油部材押圧支持機構とから構成さ
れた塗油、ロール清浄機構を、調質圧延機の上下ワーク
ロール入側に設けた調質圧延装置が提案されている。

【０００８】しかし、特開昭56ー74303号公報の発明では
水切り片を持った水切り樋を設けてロール疵を防止する
ものであり、また、特開昭60−227906号公報の発明はコ
ーティングロールで圧延油を塗布するもののため、水切
り片やコーティングロールをワークロールに押圧するの
で疵が付き易く、ロール振動等で隙間が生じた場合、潤
滑過多や不足が部分的に生じて油膜厚さの変動により、
ダルロールの表面粗度の転写が不十分になったり、斑模
様が発生して商品価値が低下するといった問題がある。

【０００９】そこで、ダルロールをワークロールとして
用いた金属帯の調質圧延で、金属帯の表面粗度を大きく
するためにウェット圧延方式に代えてドライ圧延方式が
採られる場合があるが、ドライ圧延方式にて調質圧延を
行うと完全なドライ圧延方式では、ロールと被圧延材
との摩擦係数が高くなりすぎ調質圧延での高伸び率圧延
が不可能になる。ドライ圧延方式では、調質圧延剤に
よるロール及び被圧延材表面の清浄効果が期待できない
ため、ロール疵等の原因となり歩留を低下させるといっ
た問題がある。

【００１０】このように、ダルロールをワークロールと
して用いた調質圧延において、ウェット調質圧延方式を
適用した場合には、ダルロールの表面粗度が金属帯へ確
実に転写されないため商品価値を低下させるという問題
がある。また、調質圧延剤を用いないドライ圧延方式が
適用されているが、ドライ圧延方式では調質圧延剤によ
る清浄効果が期待できずロール疵による歩留まり低下と
いう問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ワー
クロールにダルロールを用いた調質圧延において、大幅
な設備投資を必要とせず、金属帯の表面粗度の調整が容
易な調質圧延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】ダルロールをワークロー
ルとして用いた調質圧延において、ウェット圧延方式を
適用した場合にロールの表面粗度が金属帯へ十分に転写
されない理由は、調質圧延時に金属帯とロールの間に導
入された調質圧延剤により一定の厚さを持つ液膜が形成
され、ロールと金属帯との直接接触を阻害するためであ
り、ウェット圧延方式での液膜厚さを調整することでロ
ール粗度の金属帯への転写効率を改善することが可能と
考えられる。

【００１３】そこで、本発明者らは、ロール粗度の金属
帯への転写を効率よく、かつ伸び率によらず安定的に行
うために、ロールと金属帯の間の調質圧延剤の液膜厚さ
の極薄化に着目して検討を重ねた結果、下記の知見を
得、本発明を完成させた。

【００１４】従来のウェット圧延方式ではロールバイ
ト部に液溜まりができるため、潤滑剤等の調質圧延剤の
種類や圧延条件の変更でロールと金属帯の間の液膜厚さ
を調整することはできない。

【００１５】従来の潤滑剤等の調質圧延剤を直接供給
するウェット圧延方式に代えて、金属帯表面に供給する
調質圧延剤自体の量をウェット圧延方式並みからドライ
圧延方式並みまで可変とすることで、所望の厚さの液膜
を形成することができる。

【００１６】さらに、調質圧延剤を霧状とし、かつそ
の液滴径を規定することで均一な極薄液膜とすることが
できる。

【００１７】また、放電加工または高エネルギー密度
ビーム加工によるダルロールをワークロールとして用い
ることで、より美麗な表面品質を得ることができる。

【００１８】ここに本発明は、冷間圧延された金属帯を
焼鈍後、ワークロールにダルロールを用いて調質圧延す
るに際し、調質圧延剤と気体を混合して平均径で30μｍ
以下の液滴とした圧延液を霧状にして吹き付けて圧延す
る金属帯の調質圧延方法である。

【００１９】さらに、上記の圧延方法において、放電加
工または高エネルギー密度ビーム加工により表面粗度調
整をしたダルロールを用いる金属帯の調質圧延方法であ
る。

【００２０】

【作用】ダルロールをワークロールとして用いた調質圧
延では、ロール表面に形成されたダル目を被圧延材であ
る金属帯に効率よく転写することが重要である。一般に
ロールへのダル加工は、ショット加工、放電加工、およ
びレーザーや電子ビームによる高エネルギー密度ビーム
加工により行われる。

【００２１】図８は、ダル加工方法によるロールと金属
帯間の接触状況とその間に導入された調質圧延剤の分布
状況を示す断面図である。（ａ）はショット加工、
（ｂ）は放電加工、（ｃ）はレーザー加工によりロール
表面にダル加工した場合である。

【００２２】調質圧延時にワークロール１と金属帯３の
間に導入された調質圧延剤５により一定の厚さを持つ液
膜が形成される。調質圧延剤５は非圧縮に近く高圧がか
かってもその体積は減少しないため、液膜厚さが厚いと
ワークロール１表面に形成した粗度がそのまま金属帯３
の表面に転写されずに、狙いより小さい粗度を有する金
属帯しか得ることができない。

【００２３】さらに、（ｂ）や（ｃ）のような規則的な
凹凸の場合は（ａ）のようなランダムな凹凸に比べ、凹
凸にトラップされた調質圧延剤が高圧を受けた際、調質
圧延剤が周囲に漏れ出す隙間が少なくなるため調質圧延
剤の影響を受け易く、通常のウェット圧延方式では、ロ
ール粗度の金属帯への転写が阻害され易い。

【００２４】本発明者らは、ダルロールをワークロール
に用いた調質圧延時に、ロール粗度の金属帯への転写を
最も効率良くかつ伸び率によらず安定的に行うには、調
質圧延剤の液膜厚を制御することが有効であることを見
いだした。しかし、従来のウェット圧延方式ではロール
バイト部に液溜まりができるため、潤滑剤等の調質圧延
剤の種類や圧延条件の変更でロールと金属帯の間の液膜
厚さを調整することができない。以下、その理由につい
て説明する。

【００２５】図９は、従来のウェット圧延方式で圧延し
た時のロールバイト入口部の調質圧延剤の導入メカニズ
ムを示す側面断面図である。図９に示すように、ロール
バイト入口部のワークロール１と金属帯３で形作られる
楔状になった部分に調質圧延剤５の液溜まりを作り、ワ
ークロール１と金属帯３の間で絞られた調質圧延剤５が
実際のロールバイト内に導入されていく。

【００２６】また、「冷間圧延に関する実験」塑性と加
工 vol.7 No.66(1966)p383にも記載されているように、
ロールバイト内に導入される調質圧延剤の量は、流体力
学的に、ワークロールと金属帯の速度、ワークロール
径、調質圧延剤の粘度に支配されており、入口部での膜
厚パラメーターｔ_d で表すと下記（１）式となる。

【００２７】 ｔ_d ＝｛η（Ｕ_R ＋Ｕ_S ）｝／αＰ （１） ここで、ｔ_d ：調質圧延剤の膜厚パラメーター η ：圧延油の粘度 Ｕ_R ：ワークロールの周速 Ｕ_S ：金属帯の速度 α ：咬み込み角度で、下式で求まる（α＝（Δｈ／
Ｒ）^1/2 、Δｈ：圧下量、Ｒ：ロール径） Ｐ：金属帯の変形抵抗 これから、調質圧延剤の粘度以外は圧延条件によって決
まってしまい、調質圧延剤の量を調節しても膜厚には影
響しない。

【００２８】ところで、調質圧延に使用される調質圧延
剤は、通常の冷間圧延に用いられる圧延油に比べ極端に
粘度が低いものが用いられており、一般的には圧延油を
数％含む水溶液として使用されるため実際の粘度は水と
変わらない程度となっているため、調質圧延剤の粘度を
調整して膜厚（膜厚パラメーターｔ_d ）を制御すること
もできない。したがって、通常のウェット圧延方式を調
質圧延に適用する限り調質圧延剤の膜厚の調整は事実上
不可能といえる。

【００２９】図１０は、従来の別のウェット圧延方式で
圧延した時のロールバイト入口部の調質圧延剤の導入メ
カニズムを示す側面断面図である。ノズル４を圧延機出
側に配置し、ワークロール１とバックアップロール２の
間に調質圧延剤５を噴射し、ワークロール１とバックア
ップロール２の間で調質圧延剤５を絞り、通常のウェッ
ト圧延方式より薄い膜を形成する圧延方法である。しか
し、これとてもワークロールとバックアップロールから
換算される等価なロール径が実際のワークロール径より
少し小さくなるというだけで、ロールバイトに導入され
る調質圧延剤の量はやはり流体力学的因子に支配され、
調質圧延剤の膜厚の調整はできない。

【００３０】すなわち、ウェット圧延方式でのロール粗
度の金属帯への転写効率を改善するためには、極薄い調
質圧延剤の液膜を形成して調質圧延を行うことが有効で
ある。しかし、ロールバイト入口部に液溜まりができる
と液膜の厚さ制御は不可能になる。そこで、流体力学的
に支配される導入液量よりも少ない液量で調質圧延剤を
供給することで極薄液膜を形成することができる。

【００３１】しかし、従来の調質圧延剤をスプレーする
方法では、仮に流量を絞って供給しても板幅方向にむら
無く調質圧延剤を塗布するためには、相当量の調質圧延
剤を供給することが必要なため、ロールバイト入口部に
液溜まりの発生は避けられなかった。

【００３２】図１１は、従来のスプレー法で調質圧延剤
を供給した場合の調質圧延剤の分布状況を示す斜視図で
ある。図は金属帯の入側から見た図であるが、ワークロ
ール１と金属帯３の間で絞られた調質圧延剤５が調質圧
延時に流体力学的にロールバイト内に導入される時の液
膜厚さはたかだか数μｍ程度の厚みであるが、これより
薄い液膜厚さを全幅で達成するためにはロールバイト入
口部で数μｍ以下の液膜を金属帯全幅に亘って均一に形
成しなければならない。しかし、従来の調質圧延剤を直
接スプレーする方法では調質圧延剤５は（ａ）のように
液状に広がり、板幅端部から一部が流れ落ちるため、過
不足なく板幅方向に均一厚みを達成することは不可能で
ある。また、薄膜化するため極端に調質圧延剤の液量を
少なくすれば（ｂ）のように板幅方向で調質圧延剤５が
供給されない部分が発生し、かえって製品品質や生産性
を損ねる結果となる。

【００３３】それに対して、本発明者らは極薄液膜を形
成する調質圧延剤の供給方法について検討した結果、調
質圧延剤を気体と混合し、極小径の液滴とした圧延液を
霧状に均一に噴射すれば、金属帯表面に均一な極薄油膜
を形成することができることを見いだした。

【００３４】図１は、本発明の調質圧延方法の例を示す
側面図である。上下にワークロール１とバックアップロ
ール２を有する４Ｈｉの調質圧延機の入側にノズル４を
設置し、各々のノズル４に、液流量と気体流量を調整で
きるポンプにより調質圧延剤および気体を供給して霧状
の圧延液６を金属帯３の表面および裏面に噴射する。

【００３５】調質圧延剤の液流量はノズル径の他に、液
圧や気体圧によって制御可能であり、圧延速度や目標と
する潤滑状態に応じて適正に選択する。噴射された液滴
の金属帯表面への広がりはノズル４の開口角度および金
属帯３とノズル４との距離により決まるが、板幅方向の
分布ムラを避けるためには、板幅方向に複数のノズル４
を設置し、広がった圧延液が隣接する圧延液と一部ラッ
プする程度に、金属帯とノズルの距離、ノズル開口角度
やノズル個数を決めるのがよい。

【００３６】また、ロールバイト入口部に液溜まりが形
成しない条件は、圧延速度等の圧延条件に応じて調質圧
延剤の液流量（金属帯への調質圧延剤の付着量）を調整
することで達成されるが、表面性状を美麗に保つために
はこれだけでは不十分である。調質圧延剤の付着量が一
定の場合を考えると、液滴径が小さければ、液滴の数が
多く、薄くかつ均一な液膜を形成することができるが、
液滴径が大きくなると液滴同士の間隔が広くなりすぎ、
液滴がロールと金属帯の間で絞られても完全に板面全体
には調質圧延剤が広がらない。すなわち、ある一部に非
常に液膜の厚いところができそのまわりには全く調質圧
延剤の行きわたらない部分ができてしまう。このような
状態のまま圧延すると調質圧延剤の有るところは、液膜
が厚すぎてオイルピット状の欠陥ができ、製品自体に斑
模様ができてしまうことになる。

【００３７】すなわち、後の実施例で説明するが液滴の
平均径が30μｍより大きい場合に、ロールバイト入口部
で液溜まりができないように液流量を調整して調質圧延
を行った場合は、金属帯表面上に斑模様が発生してしま
った。したがって、このような斑模様をなくし美麗な表
面性状を得るためには、調質圧延剤を気体と混合して霧
状に噴射する圧延液の液滴は平均径で30μｍ以下にする
必要がある。

【００３８】また、特に液滴が平均径で20μｍ以下の時
には、ロールバイト入口部で液溜まりができないように
調質圧延剤の液流量を調整する範囲が広くなるため、よ
り安定した調質圧延が可能である。

【００３９】さらに、調質圧延剤と気体を混合して平均
径で30μｍ以下の液滴とした圧延液を金属帯に霧状に吹
き付ける位置は、調質圧延機入側の金属帯表面やロール
表面とするのがよい。金属帯表面に微細な液滴を均一に
吹き付けることで、圧延液がロールと金属帯との間で絞
られても均一で薄い液膜を形成することができる。一
方、圧延液をワークロール表面に吹き付けた場合は、吹
き付ける位置によっては、液滴がロールと金属帯がかみ
合う部分に到達する時点でロールに吹き付けた微細な液
滴が凝集して大きな液滴となり、均一で薄い液膜となら
ない場合もあり、折角微細な液滴として極薄液膜を金属
帯表面に均一に形成させるという効果が低下する恐れが
ある。そのため、圧延液を吹き付ける位置を調質圧延機
入側の金属帯表面とするのがより好ましい。

【００４０】なお、本発明方法はダルロールをワークロ
ールとして用いた調質圧延を対象としたものであり、金
属帯表面に適正な粗度を付与するためには、ロールの表
面粗度の転写効率も考慮してロール粗度は 0.5μｍ以上
とするのが好ましい。

【００４１】次に、調質圧延剤を気体と混合して霧状に
噴霧する方法について例を挙げて具体的に説明する。

【００４２】図２は本発明方法に使用するノズルの例を
示す断面図である。内部に調質圧延剤５を噴射する内側
ノズル１１、その外周に気体を噴射する外側ノズル１２
を有する２重構造のノズル４とすることで、調質圧延剤
５と気体を混合した霧状の圧延液６を噴射させることが
できる。ここで、調質圧延剤５と気体は各々流量および
圧力調整が可能なポンプにより供給される。このような
２重構造を持ったノズル４を用いて調質圧延剤５と気体
を同時に噴射すると、調質圧延剤５は気体圧と液圧、す
なわち気体流量と液流量に応じた大きさの微細な球形の
液滴からなる圧延液６となり、大気中に霧状に噴射され
る。

【００４３】ここで、調質圧延剤とは、調質圧延時のロ
ールと金属帯との潤滑に用いられる液であり、通常は有
機系潤滑剤を数％の濃度で水と混合させた水溶液が用い
られる。また、調質圧延剤と混合される気体には通常は
空気が用いられるが、調質圧延での被圧延剤の酸化膜形
成を防止するために、不活性ガスや水素ガス等を適宜用
いても構わない。

【００４４】図３は、気体流量と調質圧延剤の液流量を
変化させた時の液滴径の変化を示す図である。この図か
ら、気体流量と調質圧延剤の液流量を変更して気体圧と
液圧を調整することで液滴の大きさを自由に制御するこ
とができ、極端に液流量を絞ればサブミクロンの大きさ
まで調節が可能である。霧状に噴射された液滴は、一定
の付着効率のもとで金属帯表面に点々と付着し各々一定
面積に広がる。広がった液滴は圧延中に更にロールと金
属帯の間で絞られ、当初の液滴径の数分の１〜数十分の
１の厚さの油膜となる。

【００４５】また、圧延中の調質圧延剤の液流量や液滴
径の調整は、基本的には液圧と気体圧の調整により行う
が、これ以外の流量の調整方法として、金属帯−ノズル
間距離、ノズルの迎え角を変化させる方法がある。これ
は、霧状に噴霧した圧延液は微細な液滴となり、一定の
付着効率で金属帯上に付着するが、その付着効率を変化
させることにより制御するものである。付着効率とは、
ノズルから噴射された液滴の量と、実際に金属帯上に付
着した液滴の量の比を表すものである。ノズルから噴射
された液滴は一定の速度を持っているが、ノズルからの
距離に応じてその速度を減じ、液滴の付着性は液滴径と
金属帯への衝突速度に影響されるため、金属帯−ノズル
間距離により付着効率が変化する。

【００４６】さらに、圧延中は金属帯も速度を持ち、ノ
ズルの迎え角を変化させると液滴と金属帯との相対速度
も変化する。よって、ノズルの迎え角も金属帯への付着
性を支配している。しかし、これらの金属帯−ノズル間
距離やノズルの迎え角は付着量制御方法としては応答性
が遅く圧延中の金属帯の速度変化等には追随できない場
合が多いため、これらの制御方法は補助的に用いるのが
適当である。

【００４７】以上述べたように、本発明方法によれば、
調質圧延剤の液量および液滴径をコントロールすること
で、ロールと金属帯間の液膜厚さを適切な厚さとするこ
とができるため、従来のダルロールをワークロールとし
て用いたウェット圧延方式で問題となっていたロール表
面粗度の効率的な転写を、伸び率によらず安定して行え
るようになった。

【００４８】さらに、本発明方法による潤滑方法が従来
のウェット圧延方式と異なるのは、導入される液量を、
ロール径や圧延速度とは独立して制御することが可能な
点である。また、上述した方法で金属帯上に圧延液を噴
霧させつつ液圧、気体圧を調整し金属帯表面への調質圧
延剤の付着量を変化させることで、圧延時のロールと金
属帯の摩擦係数およびロール粗度の金属帯への転写をド
ライ圧延方式並みから通常のウェット圧延方式まで自由
に変化させることができるため、本発明方法の極薄液膜
化はもちろん、ロールバイト入口部に液溜まりを形成す
る従来のウェット方式での圧延も可能である。したがっ
て、同じノズルで従来のウェット圧延方式並みの圧延潤
滑剤の大量供給も可能である。また、ドライ圧延方式並
みから従来のウェット圧延方式並みまで液膜厚さを調整
することが容易なため、液膜厚さの制御によりロールの
表面粗度の金属帯への転写率を比較的自由に制御するこ
とができる。

【００４９】また、ロールへのダル加工の方法について
は、通常のショット加工でも効果は明かであるが、近
年、金属帯のダル付けの目的は単なる粗度の付与だけで
はなく、表面性状、特に塗装後の表面性状の改善が重視
されており、このような目的のために、放電加工あるい
は高エネルギー密度ビーム加工によるダル付けが行われ
ている。これらのロールの粗面化方法は、従来のグリッ
ドをランダムにロールに打ち付けるショットダルと異な
り、放電加工あるいは、レーザー、電子ビームと言った
高エネルギー密度ビームを照射して加工するため、規則
的な凹凸を有する。このため、塗装後に残り易い粗さの
うちの長波長成分が発生し難く、塗装後の表面性状が優
れている。

【００５０】さらに、先に図８で説明したように、
（ａ）のショット加工による凹凸に比べ（ｂ）の放電加
工や（ｃ）のレーザー加工のような規則的な凹凸は、凹
凸にトラップされた調質圧延剤が高圧を受けた際、調質
圧延剤が周囲に漏れ出す隙間が少なくなるため調質圧延
剤の影響を受け易く、通常のウェット圧延方式では、ロ
ール粗度の金属帯への転写が阻害され易い。しかし、
（ｂ）や（ｃ）のような表面加工を行ったダルロールに
対して、本発明方法による流量制御の効果はより顕著と
なり、従来より優れた金属帯の製造が可能となる。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の効果を実施例に基づいて説明
する。

【００５２】（実施例１）図１に示す４Ｈｉの１段圧延
機を用い、圧延機入側の金属帯の上下面に向けて圧延液
を噴射するノズルを設けた装置で調質圧延を行った。

【００５３】板厚 0.8mm、板幅 400mmの冷延極低炭素鋼
板を焼鈍後、ロール径が 300mmφで、ショット加工によ
りロール粗度をRaで 2.0μｍとしたダルロールをワーク
ロールに用いて調質圧延を行った。鋼板表面に噴射され
る圧延液は、液流量可変で液口径 0.8mmのノズルを用い
て液圧および空気圧を変えて平均液滴径を表１に示すよ
うに変更した。液と空気の流量を変化させることで同一
ノズルでも液滴径を10倍のレンジで変更することができ
た。圧延潤滑剤として有機系調質圧延液を５％含む水溶
液を用い、表１の条件で圧延機入側の鋼板上に噴射し、
圧延速度を変化させ、ロールバイト入口部で液溜まりの
できない下限の圧延速度を求めた。

【００５４】次に、伸び率が１％となる圧下量で、ロー
ルバイト入口部で液溜まりのできない圧延速度で調質圧
延し、圧延後の鋼板表面を目視観察してオイルピットの
発生の有無で表面性状の評価を行った。その結果も合わ
せて表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１から、本発明方法によれば圧延速度を
変更することでロールバイト入口部に液溜まりができな
い圧延条件を見いだすことが可能であった。また、平均
液滴径が30μｍ以下の場合にはオイルピットも発生せず
優れた表面性状の鋼板を得ることができた。

【００５７】（実施例２）板厚 0.8mm、板幅1400mmの冷
延低炭素ブライト鋼板（表面粗度Raで 0.2μｍ）を焼鈍
後、ロール径が 400mmφで、ショット加工によりロール
粗度をRaで 2.0μｍとしたダルロールをワークロールに
用い、圧延速度400m/minで調質圧延を行った。本発明法
の他に、従来のウェット圧延方式およびドライ圧延方式
も比較の為に行った。なお、圧延機および調質圧延剤は
実施例１と同一である。

【００５８】ノズルは30〜 350ミリリットル/minに液流
量可変のものを用い、液圧 0.6〜4.0kgf/cm²、空気圧を
1.0〜6.0kgf/cm²を種々組み合わせ調質圧延剤付着量を
変化させた。

【００５９】図４は、圧延時の調質圧延剤付着量に対す
る摩擦係数の変化を示す図である。

【００６０】ここで、摩擦係数は圧下率が 0.5％と 1.0
％での圧延時の実荷重から逆算して求めた。また、図５
はその際の調質圧延剤付着量に対するロール粗度の鋼板
への転写率の変化を示す図である。ロール粗度の転写率
とは、圧延された鋼板の粗度を初期ロール粗度で除した
ものを百分率で示した値である。なお、ドライ圧延方式
では圧下率 1.0％の調質圧延ができなかったため、その
摩擦係数およびロール粗度転写率は図示していない。

【００６１】図４および図５から、本発明法によれば、
圧下率が一定でも摩擦係数をウェット圧延方式からドラ
イ圧延方式並みまで自由に変化させることができる。こ
れに対して従来のウェット圧延方式とドライ圧延方式は
常に摩擦係数は一定であり、さらにドライ圧延方式にい
たっては圧下率が 1.0％の時は圧延荷重が高くなりすぎ
圧延が不可能となった。また、ロール粗度転写率は圧下
率が一定の場合は、ウェット圧延方式、本発明法、ドラ
イ圧延方式の順で改善されている。

【００６２】しかし、ドライ圧延方式の場合は１パス当
たりの圧下率を 1.0％未満に押さえる必要があるため、
通常の圧下率が数％となる普通鋼の調質圧延では、数パ
スに分けて圧延する必要があり、生産性が低くなる。ま
た、１パスでの圧下率が数％となる調質圧延にはドライ
圧延方式は適用できず、その場合は本発明法が最も転写
率が良い。

【００６３】（実施例３）次に、板厚 0.8mm、板幅 400
mmの冷延低炭素鋼板および図１の圧延機を用い、ロール
径が 300mmφと小径で、ショット加工によりロール粗度
をRaで 2.0μｍとしたダルロールをワークロールに用
い、表１のNo.12 の圧延液の条件で、伸び率を変化させ
て圧延速度400m/minで調質圧延を行い圧延の安定性を調
査した。なお比較として調質圧延剤を用いないドライ圧
延方式とロールバイト入口部に液溜まりができるよう調
質圧延剤を多量に噴射させたウェット圧延方式も行っ
た。図６は、圧延時の実測伸び率に対する線荷重の変化
を示す図である。

【００６４】図６から、ドライ圧延方式では低伸び率の
場合は安定して圧延できるが、伸び率が 1.5％に達する
以前に圧延荷重が許容値を超え圧延不可能になった。ま
た、ウェット圧延方式では、逆に高伸び率の圧延が可能
であるが、低伸び率付近では狙い伸び率で安定させるこ
とができなかった。すなわちウェット圧延方式では低伸
び率付近では必要以上に高い伸びとなり製品の硬度、機
械特性等が劣化することになる。これに対し本発明法で
は、鋼板付着量を適正に選ぶことで狙い伸び率を容易に
かつ安定して圧延することができた。

【００６５】（実施例４）ワークロールとしてショット
加工、放電加工、レーザー加工し、表面粗度をＲａで
２．５μｍと揃えたダルロールを用い、実施例３と同じ
鋼板と図１の圧延機で、表１のNo.12 の圧延液の条件、
および圧延速度400m/minで調質圧延したときのロール粗
度の鋼板への転写率を比較した。なお比較として実施例
３と同様にドライ圧延方式とウェット圧延方式も行っ
た。

【００６６】図７は、圧延時の調質圧延剤付着量に対す
るロール粗度転写率の変化を示す図である。これから、
本発明方法は従来法のウェット圧延方式より高い転写率
となっており、本発明法の効果は歴然としている。さら
に、凹凸の形状により間に取り込まれた調質圧延剤の漏
れ出す隙間が小さいため、ショット加工ロール比べてロ
ール粗度転写率が低くなる放電加工ロール、レーザー加
工ロールを用いた場合でも高い転写率となりその効果は
より顕著になっている。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明方法によれ
ば、調質圧延剤を空気と混合し、微細な霧状にして噴霧
することにより、潤滑状態をドライ圧延方式からウェッ
ト圧延方式並みまで変更することができる。これにより
適正な潤滑状態にすることで異なる伸び率でも最適な転
写効率で金属帯へダル加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の調質圧延方法の例を示す側面図であ
る。

【図２】本発明方法に使用するノズルの例を示す断面図
である。

【図３】気体流量と液流量を変化させた時の液滴径の変
化を示す図である。

【図４】実施例２における圧延時の調質圧延剤付着量に
対する摩擦係数の変化を示す図である。

【図５】実施例２における調質圧延剤付着量に対するロ
ール粗度の鋼板への転写率の変化を示す図である。

【図６】実施例３における実測伸び率に対する線荷重の
変化を示す図である。

【図７】実施例４における圧延時の調質圧延剤付着量に
対するロール粗度転写率の変化を示す図である。

【図８】ダル加工方法によるロールと金属帯間の接触状
況とその間に導入された調質圧延剤の分布状況を示す断
面図である。

【図９】従来のウェット圧延方式で圧延した時のロール
バイト入口部の調質圧延剤の導入メカニズムを示す側面
断面図である。

【図１０】従来の別のウェット圧延方式で圧延した時の
ロールバイト入口部の調質圧延剤の導入メカニズムを示
す側面断面図である。

【図１１】従来のスプレー法で調質圧延剤を供給した場
合の調質圧延剤の分布状況を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：ワークロール ２：バックアップロール ３：金属帯 ４：ノズル ５：調質圧延剤 ６：圧延液 １１：内側ノズル １２：外側ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷間圧延された金属帯を焼鈍後、ワークロ
   ールにダルロールを用いて調質圧延するに際し、調質圧
   延剤と気体を混合して平均径で30μｍ以下の液滴とした
   圧延液を霧状にして吹き付けて圧延することを特徴とす
   る金属帯の調質圧延方法。
2. 【請求項２】放電加工または高エネルギー密度ビーム加
   工により表面粗度調整をしたダルロールを用いることを
   特徴とする請求項１記載の金属帯の調質圧延方法。