JPH105838A - 冷間圧延工程における耳割れ防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷間圧延工程における冷延鋼帯の耳割れ発生
を防止し、耳割れに起因する板破断を防止する。 【解決手段】 冷間圧延前の被圧延材の幅方向の両端部
におけるエッジドロップ量を中央位置板厚で除して冷間
圧延前エッジドロップ比率を求めておき、冷間圧延中に
冷間圧延後の冷延鋼帯のエッジドロップ量と幅方向中央
位置板厚を測定して冷間圧延後エッジドロップ比率を求
め、冷間圧延後エッジドロップ比率と冷間圧延前エッジ
ドロップ比率の差が所定値以上となるよう冷間圧延機の
形状制御手段を操作し、冷間圧延時の幅方向両端部に発
生する引張応力を軽減し、耳割れを防止する。

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、冷間圧延工程に
おいて冷延鋼帯の耳割れ発生を防止する冷間圧延工程に
おける耳割れ防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延された冷延鋼帯には、幅方向の
端部に近づくにつれて板厚が急激に減少する傾向があ
る。この幅方向の両端部における板厚の急激な減少は、
周知のようにエッジドロップと呼ばれており、歩留の低
下を招くものである。エッジドロップの要因は、ワーク
ロール〜材料間表面偏平変形、バックアップロール〜ワ
ークロール間偏平変形、バックアップロールの曲げ変形
により生じるものと考えられている。このうち、ワーク
ロールの弾性偏平変形の影響が最も大きい。

【０００３】また、冷延鋼帯には、その使用上の特性要
求および製造上の制約から、冷間圧延を２回以上行うも
のがあり、その冷間圧延と冷間圧延の間に焼鈍工程を挟
むのが普通であるが、焼鈍工程を挟まない場合もある。
このように２回以上冷間圧延を行う場合には、一般に上
記の特性要求および製造上の容易さから、１回目の圧延
での圧下率を大きくとり、２回目以降の圧延の圧下率を
小さくする。このため、１回目の圧延は、２回目以降の
圧延に比較して条件的に厳しいものとなり、特に圧延荷
重が高くなるため、前記エッジドロップが大きくなる傾
向にある。

【０００４】上記２回目以降の圧延では、図５に示すと
おり、１回目の圧延で生じたエッジドロップ部分Ｅｄが
大きく、１回目の圧延と比べて圧延荷重等の圧延条件が
穏やかであるため、ワークロール１の弾性偏平変形が１
回目の圧延に比べて小さい、すなわち、２回目以降の圧
延条件で生じると考えられるエッジドロップは、１回目
の圧延で生じたエッジドロップに比べて小さくなり、エ
ッジドロップを回復させるような圧延となって、１回目
の圧延で生じたエッジドロップ部分に圧下が加わり難い
ため、冷延鋼帯２に耳割れが発生し易くなる。

【０００５】つまり、図６（ａ）に示すとおり、仮想的
に１回目の圧延後の鋼帯２の中央部Ｃｔと幅方向両端の
エッジドロップ部分Ｅｄが独立して変形するとした場
合、中央部Ｃｔは、平面歪的に変形して長手方向に伸び
るのに対し、エッジドロップ部分Ｅｄは圧下が加わり難
いために伸びは中央部Ｃｔより小さくなる。しかし、実
際の変形では、図６（ｂ）に示すとおり、鋼帯中央部Ｃ
ｔと幅方向両端のエッジドロップ部分Ｅｄは、圧延後同
一長さとなるため、幅方向両端のエッジドロップ部分Ｅ
ｄには長手方向の引張応力が作用することになる。すな
わち、１回目の圧延で生じたエッジドロップと２回目の
圧延条件で生じると考えられるエッジドロップの差が大
きくなるほど耳割れが発生し易くなる。

【０００６】上記耳割れ発生の現象は、高炭素鋼帯や高
珪素鋼帯等の難圧延材が顕著であり、特に１回目の圧延
において既に耳割れが発生し、また、この耳割れを起点
とする板破断の発生も多く、高速圧延時には大事故とな
る恐れがあり、板破断による圧延能率の低下ばかりでな
く、割れ発生による圧延後の鋼帯のエッジトリミング代
が大きくなり、大幅な歩留低下を招いている。

【０００７】上記冷間圧延工程における耳割れ防止方法
としては、冷間圧延すべき金属板コイルの両側縁部を加
熱、軟化したのち、該金属板コイルを巻戻しつつ冷間圧
延する方法（特開平４−３７１３１４号公報）、被圧延
材の圧延によるエッジドロップを低減すべく端部に先細
りテーパ部を有するワークロールを組込んだ冷間圧延機
により、前記ワークロールの先細りテーパ部を被圧延材
の幅方向両端部に位置させて被圧延材を冷間圧延する方
法において、前記冷間圧延機の出側に回転自在に支持さ
れたロールを配設し、このロールを被圧延材の幅方向中
央部に押し当てることにより、前記冷間圧延機の出側に
おける被圧延材幅方向両端部にかかる張力を減らすよう
にした冷間圧延方法（特開平６−８７００５号公報）等
が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−３７１
３１４号公報に開示の方法は、鋼帯の両側縁部を加熱す
るため、加熱された鋼帯表面に酸化膜を生じる可能性が
あり、圧延時にその部分だけ表面性状が変化することに
よって圧延ロールの局部摩耗促進等の圧延上の不具合が
生じる可能性がある。また、特開平６−８７００５号公
報に開示の方法は、幅方向中央部にロールを押し当てる
ため、鋼帯表面に該ロールのロールマークが転写する可
能性があり、また、該ロールの回転不良により、鋼帯表
面にすり疵が発生する可能性がある。さらに、特開平４
−３７１３１４号公報および特開平６−８７００５号公
報に開示の方法は、多額な設備投資が必要であり、既設
の設備に導入する場合、スペース的制約が生じる問題が
あり、実現は困難である。また、これらの方法は、冷間
圧延前の被圧延材のエッジドロップ等の状況による影響
が考慮されていない。

【０００９】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、多額の設備投資を必要とすることなく、冷間圧
延工程における冷延鋼帯の耳割れ発生を防止でき、耳割
れに起因する板破断を防止できる冷間圧延工程における
耳割れ防止方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、冷間圧延前
の被圧延材の幅方向の両端部におけるエッジドロップ量
を中央位置板厚で除して冷間圧延前エッジドロップ比率
を求めておき、冷間圧延中に冷間圧延後の冷延鋼帯のエ
ッジドロップ量と幅方向中央位置板厚を測定して冷間圧
延後エッジドロップ比率を求め、冷間圧延後エッジドロ
ップ比率と冷間圧延前エッジドロップ比率の差が所定値
以上となるよう冷間圧延機の形状制御手段を操作し、冷
間圧延時の幅方向両端部に発生する引張応力を軽減する
こととしている。このように、冷間圧延後エッジドロッ
プ比率と冷間圧延前エッジドロップ比率の差を所定値以
上、例えば零以上とすることによって、冷間圧延後エッ
ジドロップ量が冷間圧延前エッジドロップ量に比較して
大きくなり、冷間圧延時の幅方向両端部に発生する引張
応力が軽減され、耳割れ発生を防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明は、冷間圧延前の被圧延
材の冷間圧延前エッジドロップ比率を求めておく。この
発明でいうエッジドロップ比率とは、エッジドロップ量
をＥａ−ｂ、幅方向中央位置の板厚をｔとすると、（Ｅ
ａ−ｂ）／ｔ×１００（％）で表されるものである。ま
た、エッジドロップ量のＥａ−ｂは、幅方向端部からの
距離ａおよびｂ位置における板厚をｔａおよびｔｂとす
ると、Ｅａ−ｂ＝ｔａ−ｔｂで表されるものである。こ
の発明の実施例においては、幅方向端部からの距離ａ＝
２５ｍｍ、ｂ＝５ｍｍとして、エッジドロップ量をＥ２
５−５としている。

【００１２】この冷間圧延前エッジドロップ比率が予め
判明している被圧延材を冷間圧延する際には、冷間圧延
機に設置されている板厚計を用い、圧延された鋼帯の冷
間圧延後エッジドロップ量と幅方向中央位置板厚を圧延
中に測定して冷間圧延後エッジドロップ比率を求め、冷
間圧延後エッジドロップ比率が冷間圧延前エッジドロッ
プ比率以上となるように冷間圧延機に付随する幅方向断
面形状の制御手段を操作して冷間圧延を行う。この際、
鋼帯幅方向断面形状を変えることによるエッジドロップ
に対する影響は、図４に示すとおり、鋼帯形状を耳伸び
狙いで圧延することによって、エッジドロップ量が大き
くなる。また、逆に中伸び狙いで圧延することによっ
て、エッジドロップ量が小さくなる。

【００１３】したがって、冷間圧延中に測定された冷間
圧延後エッジドロップ比率と冷間圧延前エッジドロップ
比率の関係を見ながら、鋼帯形状の狙いを変更して圧延
することによって、冷間圧延前エッジドロップ比率より
冷間圧延後エッジドロップ比率が大きくなるようにする
ことによって冷間圧延時の幅方向両端部に発生する引張
応力が軽減され、冷延鋼帯の耳割れ発生を防止すること
ができ、耳割れに起因する板破断を防止することができ
る。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 一度冷間圧延されて後焼鈍工程を経た板厚０．７ｍｍ、
板幅９３０ｍｍのエッジドロップ比率６〜７％の被圧延
材を、板厚０．５ｍｍに可逆式冷間圧延機を用いて３パ
ス圧延するに際し、それぞれ圧延後のエッジドロップ比
率が変わるように圧延条件を変えて冷間圧延した。その
結果を図１に示す。圧延条件（Ａ）は、通常の定常圧
延、圧延条件（Ｂ）は、１パス目で少し耳伸び気味に圧
延した場合、圧延条件（Ｃ）は、耳伸び狙いで１パス目
圧延後のエッジドロップ比率が１パス目圧延前エッジド
ロップ比率６〜７％にほぼ一致するように圧延した場合
である。この時の冷延鋼帯の形状は、圧延に支障がない
程度であった。これら冷間圧延後の各冷延鋼帯の耳割れ
状況を観察した結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１に示すとおり、圧延条件（Ａ）では、
極度の耳割れが発生しており、圧延中にも板破断が発生
するほどのものであった。圧延条件（Ｂ）では、圧延条
件（Ａ）のように板破断が発生することはなかったが、
軽度の耳割れが発生しており、通常のエッジトリミング
代では取りきれない程度のものであった。これに対し、
圧延条件（Ｃ）では、耳割れの発生がなく良好な結果が
得られた。また、鋼帯の冷間圧延後の幅方向断面形状
は、最終パスで修正されており、特に問題は発生してい
ない。

【００１７】実施例２ 表２に示す成分組成の炭素鋼および炭素工具鋼を、表３
に示す圧延条件で熱間圧延した熱延鋼板を被圧延材とし
て用い、実施例１で使用した可逆式冷間圧延機により表
３に示す圧延条件で冷間圧延し、冷間圧延後エッジドロ
ップ比率と冷間圧延前エッジドロップ比率の差と耳割れ
発生率および板破断発生率について調査した。その結果
を図２および図３に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】冷間圧延後エッジドロップ比率と冷間圧延
前エッジドロップ比率の差を０以上とすることによっ
て、図２に示すとおり、冷延鋼帯に耳割れの発生が殆ど
なくなり、また、図３に示すとおり、板破断発生率も大
幅に激減している。

【００２１】なお、上記実施例では、可逆式冷間圧延機
を用いた場合について説明したが、タンデム式冷間圧延
機を用いる場合にも適用できることは云うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、冷間圧延後エッジドロップ
比率を冷間圧延前エッジドロップ比率以上とすることに
よって、冷間圧延時の幅方向端部に発生する引張応力を
軽減し、冷延鋼帯の耳割れ発生を防止でき、鋼帯表面に
疵を発生させることなく、ロールの局所摩耗を起こすこ
となく、しかも、多額の設備投資を実施することなく、
冷間圧延時の耳割れに起因する板破断を防止し、冷間圧
延製品の歩留を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における各圧延条件（Ａ）〜（Ｃ）と
冷間圧延前後のエッジドロップ比率との関係を示すグラ
フである。

【図２】実施例２における各鋼種の冷間圧延後エッジド
ロップ比率と冷間圧延前エッジドロップ比率の差と耳割
れ発生率との関係を示すグラフである。

【図３】実施例２における各鋼種の冷間圧延後エッジド
ロップ比率と冷間圧延前エッジドロップ比率の差と破断
発生率との関係を示すグラフである。

【図４】冷間圧延における幅方向断面形状の圧延狙い目
とエッジドロップ量との関係を模式的に示すグラフであ
る。

【図５】鋼帯のエッジドロップ量が大きくて圧延ロール
に圧下されない状態を示す模式図で、（ａ）図は全体
図、（ｂ）図は（ａ）図のＸ部の拡大図である。

【図６】耳割れ発生のメカニズムを説明するための概略
図で、（ａ）図は中央部とエッジドロップ部分が独立し
て変形すると仮想した場合の変形を示す斜視模式図、
（ｂ）図は実際の変形を示す斜視模式図である。

【符号の説明】

１ ワークロール ２ 冷延鋼帯 Ｅｄ エッジドロップ部分 Ｃｔ 中央部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷間圧延工程における耳割れ防止方法に
   おいて、冷間圧延前の被圧延材の幅方向の両端部におけ
   るエッジドロップ量を中央位置板厚で除して冷間圧延前
   エッジドロップ比率を求めておき、冷間圧延中に冷間圧
   延後の冷延鋼帯のエッジドロップ量と幅方向中央位置板
   厚を測定して冷間圧延後エッジドロップ比率を求め、冷
   間圧延後エッジドロップ比率と冷間圧延前エッジドロッ
   プ比率の差が所定値以上となるよう冷間圧延機の形状制
   御手段を操作し、冷間圧延時の幅方向両端部に発生する
   引張応力を軽減することを特徴とする冷間圧延工程にお
   ける耳割れ防止方法。
2. 【請求項２】 冷間圧延後エッジドロップ比率と冷間圧
   延前エッジドロップ比率の差を零以上とすることを特徴
   とする請求項１記載の冷間圧延工程における耳割れ防止
   方法。