JPH0947804A - 鏡面反射性に優れたチタンあるいはステンレス鋼からなる建築用薄板の製造方法 - Google Patents
鏡面反射性に優れたチタンあるいはステンレス鋼からなる建築用薄板の製造方法Info
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Abstract
からなる建築用薄板を冷延前素材と冷延ロールの鏡面反
射指数と冷延圧延率を制御して製造する。 【解決手段】 冷間圧延前の素材の鏡面反射指数ni 及
び冷間圧延率R(%)とで次式 nR =[30−0.01R−(0.95R )ni ]/
(1−0.95R ) で決定されるnR 超の鏡面反射指数を有する冷間圧延ロ
ールで冷間圧延することを特徴とする鏡面反射性に優れ
た建築用チタンあるいはステンレス薄板の製造方法、及
び冷間圧延板を真空焼鈍もしくは不活性ガス中で焼鈍す
ることを特徴とする防眩性に優れた建築用チタンあるい
はステンレス薄板の製造方法。
Description
くはステンレス鋼からなる建築用冷延薄板の製造方法に
関する。
ト、オフィスビルなどの大型建築物や大型娯楽施設の壁
面及び内装板に意匠性、景観性を重視してステンレス鋼
板やチタン板が多用されつつある。電子部品や精密印刷
用ドラム材料用素材として、又、従来からの用途である
家庭用及び業務用厨房機器、石油ストーブの反射板、温
水ヒーターパネル用素材として鏡面反射性に優れたステ
ンレス鋼板やチタン板のニーズも高まりつつある。
してみると設計段階で考えていた程には太陽光線や室内
照明の反射の具合が不十分でデザイナーの意図が十分に
生かされない例や電子部品や精密印刷用ドラム等におけ
る食刻不良や熱反射不足(反射板)が起きる場合があ
る。
の凹凸の少ない鏡面反射特性の優れた材料を容易すれば
良いが、逆に外観がケバケバしくなったり過剰品質など
の弊害が発生する。デザインの多様性のためには鏡面反
射特性の異なる材料を種々用意しておくことも必要であ
る。鏡面反射特性を変化させるには材料表面に光を反射
する物質を塗布もしくは接着するか或いは表面に種々の
方法で材料表面自体の微妙な凹凸を少なくして光を鏡面
反射させる必要があった。しかし前者では素材の持つ色
調や質感が生かせず、かつ塗布したり接着した物質の耐
久性や界面剥離の問題があった。また後者では製造時に
材料表面の凹凸を制御して鏡面性を増やす必要があっ
た。例えば、ステンレス鋼板やチタン板では冷間圧延時
に凹凸の少ない圧延ロールで繰り返し圧延することによ
りこれを行なってきた。
様な方法では好ましい鏡面反射性能を持つ材料を設計
し、また製造する上で物理的に拠り所とするものがなか
った。従来、ステンレス鋼やチタンの冷延薄板を製造す
るときには、冷延に用いるロールの研削・研磨時に研磨
砥石の番手調整を行い、仕上がったロール表面の粗度を
制御することによってこれを用いて冷延した製品の鏡面
反射性を管理しようとしてきた。冷延されたステンレス
鋼あるいは純チタンの表面性状は基本的には冷延前素材
の上に冷延ロールの表面性状が転写されたものと考えら
れるが、薄板、例えば板厚にして0.3〜0.7mmの場
合には圧倒的に後者の影響を受ける。
れている各種の粗度や表面の微細な凸凹の深さ、大き
さ、分布形態などを指すが、これらを以てしても今日、
完全に物理的な定量は行われていないのが現状である。
更に、たとえ、これらが定量化されても鏡面反射性はこ
れらの特性値の複雑な関数である。したがって、冷延さ
れたステンレス鋼あるいは純チタンの鏡面反射性は単一
のパラメーター、例えば、粗度などでは簡単に表示でき
ない特性であり、しかもある種の鏡面反射性を製品に作
り込むには冷延時に用いる冷延ロールの鏡面反射性その
ものを正しく評価し管理しておく必要がある。
の鏡面反射性を有する冷間圧延用ロールでステンレス鋼
あるいは純チタンを冷間圧延することにより冷間圧延ロ
ールの持つ鏡面反射性能を当該材料の表面に転写するこ
とにより鏡面反射性に優れた建築用チタンあるいはステ
ンレス薄板を製造する方法を提供するものである。
製造する場合、それらの用途が鏡面反射性を必要とする
ときでも冷延に用いるロールの表面が有している鏡面反
射性を評価することはなく、ロール表面の軸方向及び周
方向の粗度を指標として品質管理を行なってきた。本発
明者はロールそのものの鏡面反射性の評価と管理が重要
であるとの認識に立ち検討を行なってきた。先ず、従来
は鏡面反射性をJISZ8741で規定されている入射光と
反射光の強度比で表わした鏡面光沢度で評価する場合が
多かったが、実際に材料の表面で起こっている反射光の
強度分布は理想的鏡面反射角度の周りに三次元の空間的
広がりをもって分布しており従来の方法ではこれを正し
く評価することはできなかった。
よれば、入射角をθi、反射角をθrとした時の反射方
向の反射光の強度Ir(θr,θi)と入射方向の入射
光のエネルギーEi (θi)の比ρは次式で拡散反射エ
ネルギー成分Kdiffuse と鏡面反射エネルギー成分K
specular、鏡面反射方向と受光器の視線方向のなす角
φ、Phong の鏡面反射指数nで表わされる。 ρ(θr,θi)=Ir(θr,θi)/Ei(θi) =Kdiffuse +Kspecular COSn φ ・・・・・・(1)
測定法では基本的に正反射位置(θr=θi)に受光器
を置いている。即ち、φ=0を前提としているのでρ
(θr,θi)=Kdiffuse +Kspecularとなってい
る。一般に表面の凹凸により乱反射が多ければ拡散反射
成分Kdiffuse が増え、表面が滑らかな程、鏡面反射成
分Kspecularは多くなる。従来の鏡面光沢度測定ではこ
れらの成分の正反射位置(θr=θi)における割合を
求めているだけであり鏡面反射光の三次元的広がりを無
視している。(1)式のnは変角式分光色彩計で受光側
の検出器を正反射位置(θr=θi)近傍で走査するこ
とにより求めることが出来る。この鏡面反射指数が大き
いほど反射は正反射角度付近に集中するので鏡面反射の
程度が激しくなる。一方、この値が小さいほど鏡面反射
は鈍く反射光線に鋭さがなくなる。このように鏡面反射
指数nという物理量を用いて鏡面反射性を定義できる。
本発明では、工業的な簡便正を考慮して鏡面反射指数n
をφi=45゜に固定した時の値として用いる。
わしたとしても人間が快適に感じる鏡面反射性の限界を
決めることは出来ない。そこで、種々の色調と鏡面反射
指数を持つ各種の金属薄板(例えば、ステンレス鋼、チ
タン、アルミ、トタン、ブリキ、塗装鋼板など)を用意
し鏡面反射性材料として認められる限界を室内照明下、
屋外で調べたところ鏡面反射指数n>30であることが
鏡面反射性材料としての必要条件であることを見いだし
た。
的に冷延ロール表面が転写されたものであるのでその鏡
面反射指数は冷延率を上げていくに従い冷延ロールのそ
れに近づいていく。冷延後或いは冷延途中で、無酸化雰
囲気炉中でのいわゆる光輝焼鈍や真空焼鈍を経ても転写
された鏡面反射指数は保存されている。更に、引き続き
軽度の酸洗を行なう場合もかなりの程度で保存されてい
る。一方、大気焼鈍後に酸洗を行なう場合は冷延板に転
写された鏡面反射指数の殆どは失われてしまうので最終
工程で行なうスキンパス圧延時にロールの鏡面反射指数
を制御してこれを材料表面に転写する。
ラスト、サンドブラスト、サンドペーパー、砥石研削、
バフ研磨、酸洗などを用いて冷間圧延ロールおよびステ
ンレス鋼あるいは純チタンの冷間圧延素材の鏡面反射指
数nR 、ni を変化させ、それらを組み合わせて用いて
冷間圧延し冷間圧延率R(%)と冷間圧延後の板の表面
の鏡面反射指数の関係を調査した。これらの結果から冷
延後の板の鏡面反射指数を30超にするために必要な冷
間ロールの鏡面反射指数nR と冷間圧延率R(%)の関
係を求めたものが(2)式である。即ち、冷延後の板の
鏡面反射指数を30より大きくするためには冷間圧延素
材の鏡面反射指数ni と冷間圧延率R(%)によって決
まる値を超える鏡面反射指数nR を有する冷間圧延ロー
ルで圧延しなければならない。なお、冷延板の鏡面反射
指数は冷延ロールのそれを転写したものであるので冷延
素材の種類に依る差は認められなかった。従って、本発
明はチタン及びステンレス薄板の製造に限らず広く一般
の金属の鏡面反射特性を制御する際にも適用できる。
態を実施例に基づいて説明する。
熱延板(板厚3.8ミリ)を焼鈍後、ショットブラスト
処理と酸洗を行なった素材で鏡面反射指数が4.0のも
のを種々の鏡面反射指数を持つ冷延ロールを用いて冷延
し冷延率((冷延前板厚−冷延後板厚)/冷延前板厚×
100)を0〜95%まで中間焼鈍なしで変化させた。
用いた圧延機は4段圧延機で100φのワークロールで
圧延油はニート油を用いた。圧延は切り板を用いて冷間
圧延率を1パス当たり約3〜10%で行ない、その都度
冷延板の鏡面反射指数を測定した。その結果を図1に示
した。図中で●印は冷延後の板の鏡面反射指数が30を
超えており、×印は30以下であることを示している。
図中の曲線は(2)式によるものである。素材の鏡面反
射指数は4.0と低いものの鏡面反射指数の大きい冷延
ロールで冷延を行なっていくと次第に冷延板の鏡面反射
指数が増加し、たとえば、冷延ロールの鏡面反射指数が
40の場合は冷延率が20%では冷延板の鏡面反射指数
は不足しているが冷延率が30%になると30を超える
様になる。
ルの鏡面反射指数、及び冷延率を選ぶことによって鏡面
反射性を好ましい範囲内に制御して冷延板を製造するこ
とができる。なお、上記の冷延板を更に、アンモニア分
解ガスを用いた光輝焼鈍炉中で焼鈍を行なったが若干の
色調の変化はあるものの鏡面反射指数には変化が認めら
れなかった。
リ)を焼鈍後、ショットブラスト処理後酸洗を行なった
素材で鏡面反射指数が27.1のものを種々の鏡面反射
指数を持つ冷延ロールを用いて冷延し冷延率を0〜90
%まで中間焼鈍なしで変化させた場合の冷延板について
の結果を図2に示した。冷延条件に付いては実施例1と
同じで行った。
リ)を焼鈍後、ショットブラスト処理を行なった素材を
冷延率50%まで冷延した板を、大気焼鈍、ソルト処
理、酸洗処理およびスキンパス圧延を行なって軟化させ
た鏡面反射指数が36.6のものを更に冷延し冷延率を
0〜90%まで変化させた。冷延条件に付いては実施例
1と同じで行なった。図3はその結果である。この場
合、素材の鏡面反射指数がかなり大きいため、鏡面反射
指数が小さい冷延ロールを用いる場合、ある冷延率未満
の冷延を行なう必要があることを示している。なお、上
記の冷延板を更に、真空焼鈍炉中で焼鈍を行なったが若
干の色調の変化はあるものの鏡面反射指数には変化がな
かった。
4の冷延板(板厚2ミリ)を焼鈍後、酸洗し更に鏡面研
磨を行なって作成した鏡面反射指数が81.4の素材を
種々の鏡面反射指数を持つ冷延ロールを用いて冷延率を
0〜95%まで中間焼鈍なしで冷延した。最後に、アン
モニア分解ガスを用いた光輝焼鈍炉中で焼鈍を行なっ
た。その結果を図4に示した。図中の曲線は(2)式に
よるものである。
リ)を焼鈍酸洗後、鏡面反射指数が高いロールで冷延率
50%まで冷延し、真空焼鈍を行なって軟化させた鏡面
反射指数が218.2のものを更に冷延し冷延率を0〜
90%まで変化させた。冷延条件に付いては実施例1と
同じで行った。図5はその結果である。この場合、素材
の鏡面反射指数が大きいため、鏡面反射指数が小さい冷
延ロールを用いる場合、ある冷延率未満の冷延を行なう
必要がある。なお、上記の冷延板を更に、真空焼鈍炉中
で焼鈍を行なったが若干の色調の変化はあるものの鏡面
反射指数には変化がなかった。
る鏡面反射性を有する建築材料としてのチタンあるいは
ステンレス鋼薄板を製造するに当たってその鏡面反射性
を制御するため、冷間圧延前の素材、冷間圧延ロールの
防眩性及び冷間圧延率の関係を明らかにすることによっ
て、当該製品の品質向上、意匠性、生産効率及び歩留り
を向上させる経済的な効果が大きく、また、上記以外の
材料の鏡面反射性制御にもその技術思想を適用できるこ
と等からその工業的価値は大きい。
ス鋼板を冷間圧延ロールの鏡面反射指数と冷間圧延率を
変化させて冷延したときの冷延板の鏡面反射指数の結果
を示す。(●印は冷延後の板の鏡面反射指数が30超で
×印は30以下であることを示している。以下の図にお
いて同じ。)
冷間圧延ロールの鏡面反射指数と冷間圧延率を変化させ
て冷延したときの冷延板の鏡面反射指数の結果を示す。
中間焼鈍を挟んで、冷間圧延ロールの鏡面反射指数と冷
間圧延率を変化させて冷延したときの冷延板の鏡面反射
指数の結果を示す。
テンレス鋼板を、冷間圧延ロールの鏡面反射指数と冷間
圧延率を変化させて冷延した後、光輝焼鈍を行なった板
の鏡面反射指数の結果を示す。
を中間焼鈍を挟んで、冷間圧延ロールの鏡面反射指数と
冷間圧延率を変化させて冷延したときの冷延板の鏡面反
射指数の結果を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 冷間圧延前の素材の鏡面反射指数ni 及
び冷間圧延率R(%)とで次式 nR =[30−0.01R−(0.95R )ni ]/
(1−0.95R ) で決定されるnR に対し、nR を超える鏡面反射指数を
有する冷間圧延ロールで冷間圧延することを特徴とする
鏡面反射性に優れたチタンあるいはステンレス鋼からな
る建築用薄板の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、冷間
圧延した後に、真空焼鈍もしくは不活性ガス中で焼鈍す
ることを特徴とする鏡面反射性に優れたチタンあるいは
ステンレス鋼からなる建築用薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19782195A JP3688762B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 鏡面反射性に優れたチタンあるいはステンレス鋼からなる建築用薄板製造用冷間圧延ロールの鏡面反射性管理方法およびその建築用薄板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19782195A JP3688762B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 鏡面反射性に優れたチタンあるいはステンレス鋼からなる建築用薄板製造用冷間圧延ロールの鏡面反射性管理方法およびその建築用薄板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0947804A true JPH0947804A (ja) | 1997-02-18 |
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Country | Link |
---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079008A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面光沢の優れたチタニウム板及びチタニウム合金板の製造方法 |
JPH07148506A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 高光沢材の圧延方法 |
JPH07155809A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-20 | Nippon Steel Corp | 高光沢オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-08-02 JP JP19782195A patent/JP3688762B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH079008A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面光沢の優れたチタニウム板及びチタニウム合金板の製造方法 |
JPH07148506A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 高光沢材の圧延方法 |
JPH07155809A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-20 | Nippon Steel Corp | 高光沢オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
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