JPH10249405A - 光沢の優れた金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 被圧延材の表面光沢を従来よりも著しく向
上させうる光沢の優れた金属板の製造方法を提案する。 【解決手段】 上下一対のワークロールを有する冷間圧
延機を直列にＮスタンド配列したタンデム圧延機列で金
属板１を圧延するに際し、第１〜第Ｎ−２スタンドに表
面粗さが0.15μmRa 以上のワークロールを用い、第Ｎ−
１スタンドにその上流側のスタンドのワークロール２Ａ
〜２Ｃの粗さと同等の範囲の粗さをもつ軸方向研磨ロー
ルを用い、第Ｎスタンドに超硬合金ワークロールを用い
る。そして、第Ｎスタンドの上下のワークロール２Ｅを
被圧延材と平行な面内でクロスさせることが好ましく、
また、第Ｎ−１スタンドのワークロール２Ｄに超硬合金
ロールを用いるのがより好ましく、さらに、これら好適
要件を併用するのが最も好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステンレス鋼板
など光沢の優れた金属板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下一対のワークロールによる金
属板の冷間圧延に際し、例えばステンレス鋼板などの金
属板の表面光沢を向上させるには、例えば、特開平８−
71603号公報、特開平８−39103 号公報などのタングス
テンカーバイド（以下、ＷＣ）合金ロールのような超硬
合金ロールを用いるのがよいことが知られている。

【０００３】また、同様に、例えば、特開平５−96309
号公報などに、軸方向に研磨目を付与したワークロール
（以下、軸方向研磨ロール）を用いて圧延することも有
効であることが開示されている。さらに、例えば特開平
４−71701 号公報などに、上下ワークロールの軸心を圧
延板面に平行な面内において互いにクロスさせて圧延す
る（以下、ＷＲクロス圧延）ことも有効であることが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにＷＣ合金ロールをワークロールとして冷間圧延する
場合、例えば、Ｎスタンドの冷間タンデム圧延機列の最
終（第Ｎ）スタンドに該ロールを用いて圧延するとき、
圧延材の表面に、ワークロール研削目の転写によるスク
ラッチと呼ばれる微小欠陥が生じる。このようなスクラ
ッチが板表面に存在すると、冷間圧延の後工程である焼
鈍および調質圧延を施しても、このスクラッチが残存し
て、最終製品の板表面光沢は、通常の鋼系ロールを用い
た場合と比べてわずかしか向上しない問題がある。

【０００５】この問題を解決するために、ＷＣ合金ロー
ルの表面粗さを小さくして圧延することが考えられる
が、この場合には第Ｎ−１スタンドでのスクラッチが残
存して問題となる。さらに、第Ｎ−１スタンドでのスク
ラッチを低減するために、この第Ｎ−１スタンドでもロ
ールの表面粗さを小さくして圧延すると、母材の表面に
存在する凹凸（以下、母材粗さ）が最終第Ｎスタンドま
で残存して問題となっていた。

【０００６】そこで、この発明は、上記の板表面光沢に
関する問題点を解消し、被圧延材の表面光沢を従来より
も著しく向上させうる光沢の優れた金属板の製造方法を
提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上下一対の
ワークロールを有する冷間圧延機を直列にＮスタンド配
列したタンデム圧延機列で金属板を圧延するに際し、第
１〜第Ｎ−２スタンドに表面粗さが0.15μmRa 以上のワ
ークロールを用い、第Ｎ−１スタンドにその上流側のス
タンドのワークロールの粗さと同等の範囲の粗さをもつ
軸方向研磨ロールを用い、第Ｎスタンドに超硬合金ワー
クロールを用いることを特徴とする光沢の優れた金属板
の製造方法である。

【０００８】この発明では、第Ｎスタンドの上下のワー
クロールを被圧延材と平行な面内でクロスさせることが
好ましく、また、第Ｎ−１スタンドのワークロールに超
硬合金ロールを用いるのがより好ましく、さらに、これ
ら好適要件を併用するのが最も好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】鋼板表面の光沢度は、表面の粗さ
に左右される。通常、圧延後の鋼板表面にはオイルピッ
トとよばれる数十μｍ程度の深さのミクロ欠陥と、スク
ラッチと呼ばれるワークロールの研削目が転写すること
により生じる数μｍ程度の深さのミクロ欠陥が存在す
る。

【００１０】ＷＣ合金ロールをワークロールとして用い
て圧延した場合には、通常の鋼系ワークロールを用いて
圧延する場合に比べて圧延荷重によるロール偏平が小さ
く、ロールバイト内部の油膜が薄くなり、オイルピット
が減少するが、ロール研削目の転写が顕著となってスク
ラッチが増加するため、光沢の向上代が小さい。また、
タンデム圧延機列入側の母材粗さの影響を圧延により除
去して板表面を平滑にし、光沢を向上させるためには、
前段スタンドで相応の表面粗さのワークロールを用いる
必要があるが、ワークロール表面粗さが大きすぎるとス
クラッチが大きくなり、後段スタンドや後工程での調質
圧延においてこれを除去できなくなる。

【００１１】これらの問題から、前段スタンドでもワー
クロールの表面粗さを大きくできず、その結果、母材粗
さの影響を除去しきれないため、光沢が良好な板を製造
することができなかった。そこで、発明者らは前段スタ
ンドで表面粗さの大きいロール（通常、円周方向に研磨
仕上される）を用いて母材粗さの影響を除去し、それに
ともない鋼板表面に残存する深いスクラッチを、後段ス
タンドでの圧延中に除去して、表面光沢を良好にする方
法について検討した。

【００１２】その結果、軸方向研磨ロールを用いて圧延
することにより鋼板表面が平滑化されることに着目し、
Ｎスタンドからなるタンデム圧延機列の第１〜第Ｎ−２
スタンドで、表面粗さ0.15μmRa 以上、好ましくは 1.5
μmRa 以下の範囲の粗いワークロールを用いて母材粗さ
の影響を除去し、かつ、第Ｎ−１スタンドで第１〜第Ｎ
−２スタンドと同等の範囲内の表面粗さの軸方向研磨ワ
ークロールを用いて、前段スタンドの圧延により生じた
大きなスクラッチを除去し、最終（第Ｎ）スタンドでＷ
Ｃ合金ロールなどの超硬合金ロールを用いて圧延して小
さなオイルピットの発生を防止すれば、従来に比し表面
光沢の格段に良好な金属板を製造できることを知見した
のである。

【００１３】なお、軸方向研磨ロールと円周方向研磨ロ
ールとが同等の表面粗さであるという意味は、軸方向研
磨ロールにおいて周方向に測定した表面粗さRaと、円周
方向研磨ロールにおいて軸方向に測定した表面粗さがほ
ぼ同等ということである。そして、最終スタンドのワー
クロール表面粗さは 0.1μmRa 未満とするのが好まし
い。

【００１４】また、この発明では、上記基本要件に加え
最終スタンドの上下のワークロールをクロスさせること
が好ましい。そのクロス角度（平面視での上下ワークロ
ール軸心がなす角の二等分角）は 0.2 〜2.0 °とする
のがよい。クロス角度がこれ以上では、著しい腹のび形
状となり安定した圧延が困難であり、これ以下では、ワ
ークロールをクロスすることによる光沢向上効果が充分
得られないためである。

【００１５】また、第Ｎ−１スタンドにも超硬合金ロー
ルを採用すれば、複数本のコイルを継続して圧延しても
ロール摩耗が進行せず、したがって被圧延材の表面光沢
が低下しないので、より好ましい。そして、上記好適要
件の併用、すなわち、第Ｎ−１スタンドに超硬合金ロー
ルを採用するとともに、最終第Ｎスタンドの上下のワー
クロールをクロスさせることが最も好ましい。

【００１６】

【実施例】図１は、この発明の実施に適したタンデム圧
延機列の例を示す模式図であり、これは４段ミル５スタ
ンドの冷間圧延機列で、第１〜第５スタンドは、それぞ
れ一対のワークロール２Ａ〜２Ｅ、バックアップロール
３Ａ〜３Ｅにより構成され、被圧延材（金属板）１は、
ノズル４Ａ〜４Ｅで圧延油またはそのエマルジョン５を
噴射されて潤滑・冷却されながら図中左方から右方に冷
間圧延される。

【００１７】この圧延機列を用い、各スタンドでのワー
クロールの材質・研磨方向・表面粗さ（ロール粗度）を
表１に示す条件(a) 〜(d) の四水準にとり、素材厚4.0m
m のSUS304（オーステナイト系）ステンレス鋼板を2.0m
m まで圧延した。条件(c) がこの発明の要件を満たす実
施例、他の三条件は従来例である。なお、表１に「Ｗ
Ｃ」と記したＷＣ合金ロール材質はWC−12Co合金であ
る。

【００１８】

【表１】

【００１９】各条件について母材金属板および第１〜第
５各スタンドで圧延後の金属板の表面光沢度（以下、光
沢度）、ならびに圧延−焼鈍−酸洗−調質圧延後の金属
板の光沢度を調査した。なお、調質圧延後の光沢度はバ
フ研磨（#400）後の製品についてのものであり、光沢度
はJIS Z 8741光沢度測定方法（ＧＳ20°）に基づき測定
した。

【００２０】母材から製品までの各処理段階での光沢度
を圧延条件毎に比較して図２に示す。同図より、従来例
(a) では、母材粗さを除去しきれないため最終スタンド
でロール粗度の低い超硬ロールを用いて圧延しても、従
来例(d) の鋼系ロールに比べて光沢はわずかしか向上し
ない。また、従来例(b) のように第１〜第４スタンドの
ワークロール粗度を大きくすると、深いスクラッチが残
存して、第５スタンドや調質圧延でも除去しきれない。
これら従来例に対し、実施例(c) では第４スタンドで軸
方向研磨ロールを用いたので、第１〜第３スタンドで金
属板表面に付与されるスクラッチを第４スタンドで除去
することができ、製品光沢が増分150 程度と著しく向上
した。

【００２１】このように、第１〜第３スタンドでロール
粗度の大きいロールを用い、第４（第Ｎ−１）スタンド
で軸方向に研磨したロールを用いて圧延し、最終第５ス
タンドで超硬合金ロールを用いることにより、第４スタ
ンド以降での光沢度が顕著に改善される。また、図示し
ないが、実施例(c) において第５スタンドのワークロー
ルを上下でクロスさせると、製品光沢度がさらに増分10
0 強だけ向上した。

【００２２】一方、実施例(c) について圧延を10コイル
継続したときの圧延コイル数に伴う製品光沢度の変化を
調査したところ、図３のc-1 のように、光沢度のレベル
は圧延コイル数の増加につれて急速に落ち、圧延初期の
レベルを持続することが難しかった。発明者らの知見に
よれば、この原因は、第４スタンドで軸方向研磨ロール
の研削目が急速に摩耗することにある。

【００２３】そこで、この発明のより好ましい要件に従
い、第４スタンドの軸方向研磨ロールの材質を鋼系に代
えてＷＣ合金とすると、研削目の摩耗がほとんどなくな
り、図３のc-2 のように、圧延コイル数が継続的に増加
してもそのレベルを持続することができた。さらに、こ
の発明の最も好ましい要件に従い、第４スタンドの軸方
向研磨ロールの材質を鋼系に代えてＷＣ合金とするとと
もに、第５スタンドのワークロールを金属板面に平行な
面内でクロス（クロス角度 0.5°）させると、図３のc-
3 のように、第５スタンドで付与されていたスクラッチ
がさらに減少して、製品光沢度がさらに改善されるとと
もに、圧延コイル数が継続的に増加してもそのレベルを
持続することができた。

【００２４】なお、この発明が、この実施例での圧延
機、鋼種、板厚、ＷＣ合金成分などの開示範囲のみに限
定されるものではないことは自明であり、また、ＷＣ合
金については、タングステンカーバイド母合金にコバル
ト、ニッケル、クロム、チタンなどを一種または二種以
上含むものを採用するとよい。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、タンデム圧延機列で
の冷間圧延により、従来よりも格段に表面光沢の優れた
金属板を製造することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に適したタンデム圧延機列の例
を示す模式図である。

【図２】母材から製品までの各処理段階での光沢度を圧
延条件毎に比較して示すグラフである。

【図３】圧延コイル数に伴う製品光沢度の推移を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 被圧延材（金属板） ２Ａ〜２Ｅ ワークロール ３Ａ〜３Ｅ バックアップロール ４Ａ〜４Ｅ ノズル ５ 圧延油またはそのエマルジョン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 剣持 一仁 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 伊理 正人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 永井 肇 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対のワークロールを有する冷間圧
   延機を直列にＮスタンド配列したタンデム圧延機列で金
   属板を圧延するに際し、第１〜第Ｎ−２スタンドに表面
   粗さが0.15μmRa 以上のワークロールを用い、第Ｎ−１
   スタンドにその上流側のスタンドのワークロールの粗さ
   と同等の範囲の粗さをもつ軸方向研磨ロールを用い、第
   Ｎスタンドに超硬合金ワークロールを用いることを特徴
   とする光沢の優れた金属板の製造方法。
2. 【請求項２】 第Ｎスタンドの上下のワークロールを被
   圧延材と平行な面内でクロスさせる請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 第Ｎ−１スタンドのワークロールが超硬
   合金ロールである請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 第Ｎスタンドの上下のワークロールを被
   圧延材と平行な面内でクロスさせる請求項３に記載の方
   法。