JPH0929462A - 圧延クラッド金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延によりクラッド金属板を製造する場合
は、ロール圧延の際に、ローラーテーブルのローラー間
への金属板の入り込みや、圧延の第２パス目以降でのロ
ールへの噛み込み不良という問題が生じる。一方、２対
の比対称スラブを向かい合わせた対称スラブを用い、こ
れを圧延する従来法がある。しかしこの方法は、特殊な
設備が必要となる為、汎用性に欠け、設備費が高くな
る。そこで本発明は、上記問題がなく、しかも安価に製
造する方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 金属板進行方向先端及び／または後端に
ダミー金属材料の鼻部３を設け、残りの部分を母材１と
合わせ材２の重ね合わせとする。或いは金属帯板の両耳
部６をダミー金属材料で構成し、間部分を、母材１１と
合わせ材１２を重ね合わせたクラッド部分として構成す
る。これらの金属帯板をロール圧延しクラッド金属板を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧延クラッド金属板
の安価な製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クラッド金属板としては、接着剤を用い
て接着した合板や、爆着によって接着したクラッドの
他、圧延によるクラッド金属板がある。圧延によるクラ
ッド金属板の製造は、２種以上の異なった金属帯板を重
ね合わせて構成されるスラブをロール圧延法で接合する
ことによって行われる。尚、必要に応じて、上記重ね合
わせた金属帯板の間に中間媒接材を用いることもある。

【０００３】ところでこの様なロール圧延によるクラッ
ド金属板の製造においては、重ね合わせる夫々の金属帯
板の熱間での変形抵抗が、素材の違いに基づいて異なる
為、圧延時に変形抵抗の低い金属板の方が他方より良く
延びてしまい、その結果反りを生じることが経験され
る。例えば母材となる鋼板と表面特性改善の為の別種金
属とを合わせたものの様に、異なった金属帯板からなる
非対称スラブでは、上記反りが顕著に現れる。

【０００４】この様な反りが生じると、上下のローラー
間を進行する金属帯板は、例えばその先端が下向きに反
った場合は、第２パス目のローラ圧延機に至るまでに搬
送用ローラーテーブルのローラー間へ金属帯板の噛み込
みが起こり、一方上向きに反った場合は、上記ローラテ
ーブル上は問題なく移送されても、第２パス目以降での
上下の圧延ロール間への噛み込みに不具合を生じる。ま
た往復ロール圧延の場合は、金属帯板の進行方向が往復
路の２つとなる為、往路，復路の何れにおいても同様の
問題が生じる。

【０００５】近年、チタンクラッド鋼は橋梁の橋桁等に
利用され始めているが、チタンクラッド鋼は圧延の際に
チタン材側が良く延びる為、上記理由からロール圧延法
での工業的生産が困難である。従ってチタンクラッド鋼
の産業面での利用には限界があった。

【０００６】そこで上記反りの問題を回避する製造方法
として、前記異なった金属帯板からなる非対称スラブを
２組準備し、剥離材を介してこれらを対称的に向かい合
わせにし、これをロール圧延するという方法が行われて
いる。この方法の場合は、２組が向かい合わせになって
いるから全体として対称スラブとなっており、従って反
りを生じず、上記生産上の問題はない。そして圧延後に
は、２組を剥離材のところで分離し、２枚のクラッド金
属板とすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記対称スラブを用い
て圧延する従来方法は、同時に２枚のクラッド金属板が
製造できる為、一見効率的である。しかし、下記理由か
ら製造コストが上昇するという問題がある。

【０００８】即ち、例えば５mm厚程度の薄いクラッド金
属板の製造をする場合にはコイル圧延が最も安価な手法
となるが、２組を合わせた対称スラブをコイル圧延する
場合では、圧延後の前記分離に際して２つのコイルを同
時に巻き取る特殊な設備が必要となる為、汎用性に欠
け、また設備費が高くなる。従ってこのコイル圧延は採
用できず、切り板圧延を採用せざるを得なくなり、結果
的に製造コストが高くなるという問題がある。

【０００９】そこで本発明は、以上の様な問題に鑑みて
なされたものであって、ロール圧延の際に起こるローラ
ーテーブルのローラー間へ金属板の入り込みや、圧延の
第２パス目以降でのロールへの噛み込み不良といった問
題が生じず、しかも安価に圧延クラッド金属板を製造す
る方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本第１の発明に係る圧延
クラッド金属板の製造方法は、金属板進行方向先端及び
／または後端をダミー金属材料で構成し、残りの部分
（以下、中間部分と称することがある）を２種以上の異
なった金属帯板の重ね合わせとして構成し、圧延を行う
ことを要旨とする。尚、以下、金属板進行方向先端や後
端を鼻部と称することがある。

【００１１】本第２の発明に係る圧延クラッド金属板の
製造方法は、金属帯板の両耳部をダミー金属材料で構成
し、残りの部分（以下、中央部分と称することがある）
を２種以上の異なった金属帯板の重ね合わせとして構成
することを要旨とする。

【００１２】前記第１の発明において、ダミー金属材料
によって構成される前記鼻部の金属板進行方向の長さ
は、前記中間部分（非対称スラブ部分）の各金属帯板の
金属種，金属帯板の板厚の比，圧延時の圧延率，使用す
る圧延設備の仕様等によって適宜設定されるが、一般的
に言えば夫々の金属帯板の変形抵抗の差が小さい程、ダ
ミー金属材料の部分（鼻部）の長さは短くて良く、また
同じく一般的傾向としては夫々の板厚の差が大きくその
比が０に近づく程、また圧延率が小さい程、或いは圧延
ロール近傍の上下に空間が広く存在する程、或いはロー
ル径が大きい程、鼻部の進行方向長さは短くて良い。

【００１３】例えば、チタンクラッド鋼の製造において
は、板厚の比がチタン：鋼＝１：４で、それを重ね合わ
せたクラッドスラブ厚が１５０mm（チタン３０mm，鋼１
２０mm）程度、中間部分（クラッド部）の長さが８m 程
度の非対称スラブを、鉄鋼生産設備を用いて５mm程度の
厚さまでコイル圧延する場合では、鼻部の長さを０．５
m 以上とするのが好ましい。勿論それ以上に長くしても
良いが、あまり長くしても効果の向上が望めないから、
せいぜい１m 程度までとするのが好ましい。

【００１４】前記第２の発明において、ダミー金属材料
によって構成される前記耳部の幅については、前記中央
部分の各金属帯板の種類及びダミー金属材料の種類によ
って、また前記第１の発明と同じく、中央部分の各金属
帯板の板厚比，圧延時の圧下率，使用する圧延設備の仕
様等によって適宜設定されるが、一般的に言えば、中央
部分の夫々の金属帯板の変形抵抗の差が小さい程、ダミ
ー金属材料の部分（耳部）の幅は狭くて良く、また同じ
く一般的傾向としては、中央部分の夫々の板厚の差が大
きくその比が０に近づく程、また圧下率が小さい程、或
いは圧延ロール近傍の上下に空間が広く存在する程、或
いはロール径が大きい程、耳部の幅は狭くて良い。

【００１５】例えば、上記例示する非対称スラブと同様
のサイズ［クラッドスラブ厚が150mm （チタン30mm，鋼
120mm ）程度、長さが８m 程度］で、幅が１m 程度の非
対称スラブを、同じく５mm程度の厚さまでコイル圧延す
る場合では、耳部（ダミー金属材料部分）の幅は１５０
mm以上とするのが好ましい。勿論それ以上に幅を広くし
ても良いが、あまり広くしても効果の向上が望めないか
ら、せいぜい３００mm程度までとするのが好ましい。
尚、製造された圧延クラッド金属板を製品として用いる
際には、ダミー金属材料の部分を切り取る。

【００１６】本発明の圧延クラッド金属板の製造方法の
態様としては、クラッドする金属帯板のうちの１つでダ
ミー金属材料を構成するものとし、該金属帯板の鼻部若
しくは両耳部を厚肉とし、残りの薄肉部（中間部分若し
くは中央部分）に、クラッドされる他の金属帯板を重ね
合わせてロール圧延する方法が好ましい。

【００１７】また他の態様としては、中間部分若しくは
中央部分を構成する各金属帯板とは別種の金属をダミー
金属材料として、鼻部若しくは両耳部を構成する様にし
ても良く、或いはダミー金属材料として変形抵抗にあま
り差のない数種の金属板を接合して鼻部若しくは両耳部
を構成しても良い。

【００１８】更に、上記第１の発明と第２の発明を組み
合わせた構成、即ちダミー金属材料によって構成された
鼻部と、ダミー金属材料によって構成された両耳部の両
方を有する構成としても良い。

【００１９】

【発明の実施の形態】まず、本第１の発明における金属
板について説明する。図１は本第１の発明に係る圧延ク
ラッド金属板の製造方法における金属帯板の第１の具体
例を示す斜視図であり、２種の金属帯板（母材１と合わ
せ材２）からなる非対称スラブから、クラッド金属板を
製造する場合を示している。図１の(a) は合わせ材２を
母材１に重ね合わせる前の状態を表し、図１の(b) は重
ね合わせた金属板を表す。尚、図１の(a) の金属板は圧
延の進行方向（矢印Ａ方向）の長さを切断して図示して
いる。

【００２０】図１に示す様に、金属板の進行方向先端及
び後端（鼻部３）はダミー金属材料部分となっており、
残りの部分（中間部分）は母材１に合わせ材２をはめ込
む（矢印Ｂ）様になっている。該中間部分がクラッドに
なる非対称スラブ部分である。図１の金属板ではダミー
金属材料の鼻部３が中間部分の母材１と続き一体となっ
ている。この様に一体となっている場合は、鼻部３と中
間部分の接続の強度が高く、圧延時にダミー金属部分が
脱落することがないので望ましい。

【００２１】図１の様に、ダミー金属材料部分を母材と
一体として構成する他、図２の斜視図に示す様に、母材
１の先端上及び／または後端上に、母材１と変形抵抗が
同じもしくは近い別種の金属材４を、合わせ材２と同じ
厚さにして接合する様にし、ダミー金属材料の部分であ
る鼻部３を構成しても良い（第２の具体例）。

【００２２】或いは、図３の斜視図に示す様に、母材１
と合わせ材２を重ね合わせた中間部分の先端及び／また
は後端の端面に、母材１や合わせ材２とは別種の金属材
５を接合して、これをダミー金属材料の鼻部３としても
良い（第３の具体例）。尚上記接合の方法としては、溶
接等が挙げられる。

【００２３】前述の従来の方法によるロール圧延では、
重ね合わせる２種以上の金属帯板の変形抵抗の違いによ
って反りが生じるが、前記第１〜３の具体例の様に、前
記ダミー金属材料で構成した部分（鼻部３）については
同種（略同種を含む）金属材料で構成されているから、
変形抵抗が厚み方向に一様であり、従って反りは生じな
い。一方、金属板の中間部分では、２種以上の異なった
金属帯板を重ね合わせている為に反りを生じようとする
が、中間部分で反りを生じても、圧延進行方向の先端で
は反りを生じないから、次ロールへの噛み込み不良を生
じず、またローラーテーブルのローラー間に先端が落ち
込むこともない。従ってコイル圧延も可能となり、例え
ばタンデム圧延機を用いる圧延を行うこともできる。

【００２４】前記第１の発明において、圧延の際の金属
板の進行方向が一方向だけの場合は、前記ダミー金属材
料は一方端（進行方向先端）のみに設ければ良い。ま
た、圧延が１対のロール間を一往復して終了する場合
は、先端部に反りが生じても該先端部が次のロールに向
かうことがないから、後端のみに前記ダミー金属材料を
設けると良い。また、一つもしくは複数のロール間を一
往復以上進行して圧延が施される場合には、先端及び後
端に前記ダミー金属材料を設けると良い。

【００２５】或いは、前記第１の発明において、チタン
クラッド鋼板の様に、金属帯板の一方（例えば鋼）が他
方の金属帯板（例えばチタン）より比重が高い場合は、
比重の高い方の金属帯板（鋼）で前記ダミー金属材料を
構成し、圧延後の反りが上向きになる様に金属板を配置
すれば、ダミー金属材料部分は高重量金属のみで構成さ
れることになって、２枚の金属板を重ね合わせたときよ
り重くなるから、この端部のダミー金属材料（鋼）の重
量によってクラッドの反りが矯正される効果が加わる。

【００２６】次に、本第２の発明における金属板につい
て説明する。図４は本第２の発明に係る圧延クラッド金
属板の製造方法における金属帯板の第４の具体例を示す
斜視図であり、２種の金属帯板（母材１１と合わせ材１
２）からなる非対称スラブから、クラッド金属板を製造
する場合を示している。図４の(a) は合わせ材１２を母
材１１に重ね合わせる前の状態を表し、図４の(b) は重
ね合わせた金属帯板を表す。尚、図４に示す矢印Ａ方向
が、金属帯板の圧延の進行方向を示す。

【００２７】金属帯板の中央部分は、図４(a) の矢印Ｃ
の如く、母材１１に合わせ材１２を嵌め込む様になって
おり、該中央部分が製品クラッド金属板となる非対称ス
ラブ部分である。耳部６はダミー金属材料で構成されて
おり、図４では該ダミー金属材料が母材１１と同じ材料
であり、中央部分の母材１１と耳部６が一体となってい
る。この様に一体となっている場合は、耳部６と中央部
分の接続の強度が高く、圧延時にダミー金属部分が脱落
することがないので望ましい。

【００２８】図５は金属帯板の第５の具体例を示す斜視
図であり、図に示す様に、母材１１の左右の耳部上に、
母材１１の変形抵抗と同じか若しくは近い変形抵抗を有
する別種の金属材７を、合わせ材１２と同じ厚さにして
接合して、これを耳部６のダミー金属材料として構成し
ても良い。

【００２９】また、図６の斜視図に示す様に、母材１１
と合わせ材１２を重ね合わせ、その両側面に、母材１１
や合わせ材１２とは別種の金属材８を接合して、これを
耳部６としても良い（第６の具体例）。尚、第６の具体
例における金属材８の変形抵抗は特に配慮する必要はな
く、任意のもので良い。尚、上記第５，６の具体例にお
ける金属材７，８の接合の方法としては、仮付け溶接或
いはスポット溶接程度で十分である。

【００３０】尚、第１，４の具体例では母材１，１１の
中間部や中央部を切削して、薄い部分（中間部分，中央
部分）と厚い部分（鼻部，耳部）を分ける様に加工する
必要があったが、第２，３，５，６の具体例の場合はこ
の様な切削加工は不要となる。

【００３１】第４〜６の具体例の様に第２の発明におい
ても、前記ダミー金属材料で構成した部分（耳部６）に
ついては、前記第１の発明と同じく、同種（略同種を含
む）の金属材料で構成されているから、変形抵抗が厚み
方向に一様であり、従って反りは生じない。一方、金属
板の中央部分では、２種以上の異なった金属帯板を重ね
合わせている為に反りを生じようとするが、上述の様に
耳部６は反りを生じないから、耳部及び中央部分を合わ
せた金属帯板全体としては、反りが大幅に軽減されるこ
とになる。従って次ロールへの噛み込み不良を生じず、
またローラーテーブルのローラー間に先端が落ち込むこ
ともない。その結果、コイル圧延も可能となり、例えば
タンデム圧延機を用いる圧延を行うこともできる。

【００３２】第２の発明における第５の具体例におい
て、母材１１より合わせ材１２の方が熱間での変形抵抗
が小さい場合には、上記金属材７として、母材１１より
も熱間の変形抵抗が高い別種の材料を用いても良く、逆
に合わせ材１２の方が変形抵抗が高い場合は、上記金属
材として母材１１よりも変形抵抗が低い材料を用いても
良い（第７の具体例）。これらの場合は、中央部分と耳
部の反りが相殺されることとなり、金属帯板全体として
反りが大幅に軽減される。

【００３３】上記各第１〜７の具体例においては、２種
の金属帯板を重ね合わせるクラッド金属板の場合を示し
たが、３種以上の金属帯板を重ね合わせるクラッド金属
板においても同様に、例えば上記第１，４の具体例の如
く、重ね合わせる金属帯板のうちの１種を用いて、ダミ
ー金属材料の部分（鼻部，耳部）を設けても良い。この
場合は非対称スラブ部分（中間部分，中央部分）の上記
金属帯板と、鼻部や耳部が一つながりの構成とすること
ができ、上述と同様に、中間部分や中央部分と、鼻部や
耳部の接合強度が高く好ましい。

【００３４】また、同じく３種以上の金属帯板を重ね合
わせるクラッド金属板において、上記第２，５の具体例
の如く、重ね合わせる金属帯板のうちの１種の金属材と
（図２，５に示す母材１，１１参照）、その上（及び／
または下）に、該金属帯板と同じもしくは近似の変形抵
抗を持つ金属材（図２，５に示す金属材４，７参照）を
接合して鼻部或いは耳部を構成しても良い。若しくは、
上記第３，６の具体例の如く、重ね合わせる金属帯板と
は別種の金属材を、金属板の先端及び／または後端、若
しくは中央部の左右端面に接合して、鼻部もしくは耳部
（ダミー金属材料部分）としても良い。或いは第２の発
明に係る第７の具体例の如く、中央部分の予想される反
りを相殺するような反りを生じる様に金属板を重ねて接
合して耳部としても良い。

【００３５】尚、圧延に際しては、金属帯板を重ね合わ
せた部分を板材で覆う等して圧延を行っても良く、また
必要に応じて、重ね合わせる金属帯板間に中間媒接材を
使用しても良い。

【００３６】

【実施例】

＜実施例１＞母材１として長さ１０m ，幅１m ，厚さ１
５０mmの普通鋼を用い、該普通鋼の先後端を５００mm残
して中間部分を３０mmの深さで機械加工した後、該中間
部分に３０mm厚の純チタン（合わせ材２）をはめ込ん
だ。上記普通鋼の先後端５００mmの部分がダミー金属材
料の鼻部３となる（図１参照）。

【００３７】次に、加熱時の大気の供給を遮断する為
に、３mm厚の鉄板で純チタンの露出部分を覆い、周囲を
溶接によって密封して、チタンクラッド鋼用の非対称ス
ラブを組み立てた。

【００３８】その後、鉄鋼生産設備によって１０００℃
に加熱した後、先ず往復圧延によって３０mmの厚さまで
圧延し、次に７段のタンデム圧延の手法によって５mmの
厚さまで圧延したところ、支障なくコイル圧延を行うこ
とができた。

【００３９】＜実施例２＞母材１１として長さ８m ，幅
１．３m ，厚さ１２０mmの普通鋼を用い、該普通鋼の左
右両サイドに幅１５０mm，厚さ３０mmの普通鋼を溶接に
て接合し、耳部６（ダミー金属材料の部分）とした。こ
の様にして形成した深さ３０mm，幅１m の溝（中央部
分）に、合わせ材１２として厚さ３０mmの純チタンを嵌
め込んだ（図５参照）。

【００４０】次に、加熱時の大気の供給を遮断する為
に、３mm厚の鉄板で純チタンの露出部分を覆い、周囲を
溶接によって密封し、チタンクラッド鋼用の非対称スラ
ブを組み立てた。

【００４１】その後、鉄鋼生産設備によって１０００℃
に加熱した後、先ず往復圧延によって３０mmの厚さまで
圧延し、次に７段のタンデム圧延の手法によって５mmの
厚さまで圧延したところ、支障なくコイル圧延を行うこ
とができた。

【００４２】＜比較例１＞母材として長さ１０m ，幅１
m ，厚さ１２０mmの普通鋼を用い、合わせ材として長さ
１０m ，幅１m ，厚さ３０mmの純チタン板を用いて、こ
れらを重ね合わせた。次に上記実施例１，２と同様に、
３mm厚の鉄板で純チタンの露出部分を覆い、溶接により
密封し、ダミー金属材料部分を設けない通常の非対称ス
ラブを組み立てた。

【００４３】その後、鉄鋼生産設備によって１０００℃
に加熱した後、粗圧延を行ったところ、圧下率５０％程
度に圧延した時点で反りが激しくなり、この反りの為に
これ以上の圧延が不可能となり、圧延を中止した。

【００４４】

【発明の効果】以上の様に本発明に係る圧延クラッド金
属板の製造方法においては、ダミー金属材料の部分を設
けたから、次ロールへの噛み込み不良を生じず、またロ
ーラーテーブルのローラー間に先端が入り込むこともな
く、良好に圧延を行うことができ、従って切り板圧延や
板厚の厚いクラッド金属板の製造に限らず、種々の圧延
クラッド金属板の製造を可能にする。その結果、特殊な
設備を要する前記従来方法（２対を合わせた対称スラブ
による方法）を採用しなくとも、非対称スラブを用いて
安価なコイル圧延の方法を採用することができ、従って
安価に圧延クラッド金属板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第１の具体例を示す斜視図。

【図２】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第２の具体例を示す斜視図。

【図３】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第３の具体例を示す斜視図。

【図４】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第４の具体例を示す斜視図。

【図５】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第５の具体例を示す斜視図。

【図６】本発明に係る圧延クラッド金属板の製造方法に
おける圧延前の金属帯板の第６の具体例を示す斜視図。

【符号の説明】

１，１１：母材 ２，１２：合わせ材 ３：鼻部（ダミー金属材料部分） ４，５，７，８：別種の金属材 ６：耳部（ダミー金属材料部分）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種以上の異なった金属帯板を重ね合わ
   せ、ロール圧延によってクラッド金属板を製造する方法
   において、金属板進行方向先端及び／または後端をダミ
   ー金属材料で構成し、残りの部分を前記２種以上の異な
   った金属帯板の重ね合わせとして構成することを特徴と
   する圧延クラッド金属板の製造方法。
2. 【請求項２】 ダミー金属材料を金属帯板の１つで構成
   し、該金属帯板の金属板進行方向先端及び／または後端
   を厚肉とし、残りの薄肉部にクラッドされる他の金属帯
   板を重ね合わせてロール圧延する請求項１に記載の圧延
   クラッド金属板の製造方法。
3. 【請求項３】 ２種以上の異なった金属帯板を重ね合わ
   せ、ロール圧延によってクラッド金属板を製造する方法
   において、金属帯板の両耳部をダミー金属材料で構成
   し、残りの部分を前記２種以上の異なった金属帯板の重
   ね合わせとして構成することを特徴とする圧延クラッド
   金属板の製造方法。
4. 【請求項４】 ダミー金属材料を金属帯板の１つで構成
   し、該金属帯板の両耳部を厚肉とし、残りの薄肉部に、
   クラッドされる他の金属帯板を重ね合わせてロール圧延
   する請求項３に記載の圧延クラッド金属板の製造方法。