JPS63177903A - 難加工材の冷間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　産業上の利用分野 本発明は、脱スケールを施したステンレス鋼、チタニウ
ム、チタニウム合金等の難加工材の冷間圧延方法に関す
るものである。

（０）従来技術 ステンレス鋼、チタニウム、チタニウム合金等の難加工
材の冷開圧延は主としてロール径が１００ｆｆｌＩ１１
以下のゼンジミア・ミルで低速度で圧延されている。こ
れは、圧延速度または圧下率を増大させて高能率で圧延
しようとすると、ヒート・スクラッチく焼付疵）の発生
による表面不良の問題が生じるためである。

このヒート・スクラッチの発生は、圧延速度または圧下
量の増大に伴う圧延材温度の上昇により、ロールと圧延
材との接触部（ロール・バイｌ−）で潤滑膜が熱的に破
壊され、圧延材とロールとが直接接触して起る場合、お
よびロール・バイト内への潤滑剤の導入量が不足し、圧
延材とロールとが直接接触して起る場合とがある。

このし−ト・スクラッチの発生を防止する方法としては
、油膜強度が高い液体潤滑剤や固体潤滑剤を使用する方
法が考えられている。しかし、いかに優れた潤滑性を有
する潤滑剤であっても、ロール・バイトに十分な量が導
入されなければ、その効果が発揮されない。基本的には
、ロール・バイトにより多くの潤滑剤を導入することが
重要である。

ロール・バイトにより多くの潤滑油を導入させる方法と
して、高濃度の潤滑油を供給する方法および特開昭５６
−１０２３１０号公報に開示されたような鋼帯を潤滑油
層中を通過させる方法などにより、より多くの潤滑油を
圧延材表面に付着させる方法が実施されている。

潤滑剤が十分供給された場合の潤滑剤の導入量ｔｄは、
一般に下記（１）式で示される。圧延材の材質および寸
法、圧延速度、圧下率、ロール径、潤滑剤等の圧延条件
が決定されれば、η、Ｖ、Ｕ。

α、Ｐはそれぞれ決定され、導入量ｔｄは一定値となる
。

ｔｄ＝η（Ｕ＋Ｖ）／αＰ　・・・・・・・・・　（１
）ただし、 η：潤滑剤粘度　Ｕ：ロール周速 ■：材料速度 α：圧延材とロールとのかみ込み角度 Ｐ：圧延材の強度 したがって、供給される潤滑剤が不足する場合は、前述
の付着量を増す方法は効果的である。

しかし、十分な量が付着し、供給されていれば、さらに
それ以上の潤滑剤を供給しても無駄になるだけで、それ
以上の効果は得られない。

例えば、特開昭５５−１６５２１７号公報に開示されて
いるように、圧延材とロールとのかみ込み角度を小さく
し、導入量を増やす方法が考えられている。

この方法は、導入量を上下面とも増大させることはでき
ない、せいぜい上下面の不均一を解消する程度の効果し
かない。

このように、従来のヒート・スクラッチ防止方法には限
度がある。上記（１）式に示される因子以外で導入量を
増大させ、圧延材とロールとが直接接触しないようにす
ることが、ヒート・スクラッチの発生を防止するために
は必要である。

（ハ）発明が解決しようとする開運点 本発明が解決しようとする問題点は、酸洗等の脱スケー
ル後の難加工材を冷間圧延するにさいして、潤滑剤の導
入量を増大させて、ヒート・スクラッチを発生させずに
、高速かつ強圧下圧延を可能にすることにある。

（ニ）間跡点を解決するための手段 本発明の難加工材の冷間圧延方法は、脱スケールを方布
したステンレス鋼、チタニウム、チタニウム合金等の難
加工材を、表面あらさＲａ　＝０．５〜２．０μｍのダ
ル・ロールによって圧下率１〜５％の圧延を少なくとも
１パス行い、次いで表面あらさＲａ　＝０．１８μｍ以
下のブライト・ロールによって圧延を行うことによって
、上記問題点を解決している。

第１圧延パス時に、表面あらさをＲａ　＝０．５〜２．
０μｍとしたロールで圧下率１〜５％の圧延を行う理由
は、圧延材表面にあらさを与え、あらさの四部に圧延油
を収り込み、第２バス圧延以降の圧延油の実質的な導入
量を増やし、高速・強圧下圧延を可能にするためである
。ロール表面あらさがＲａ　＝０．５μｍ未溝では、導
入量の増加が少なく、また、Ｒａ　＝２．０μｍ以上で
は導入量がＲａ　＝２．０μｍと変らない。したがって
、ロール表面あらさＲａ　＝０．５〜２．０μｍの範囲
に限定した。

まな、第１圧延パスの圧下率が１％未満では圧延材表面
への表面あらさの付与が不十分となり、導入量の増加が
少ない。５％以上の圧下率で圧延しても、得られるあら
さは同じであるばかりか、第１圧延パスでの導入量が減
少し、摩擦抵抗が増え、圧延し難くなる。したがって、
圧下率は１〜５％の範囲に限定した。

第２圧延パス以降の圧延パスで表面あらさＲａ　＝０．
１８μｍ以下のブライト・ロールを使用して圧延する理
由は、膜厚比（導入膜厚／あらさ）を大きくし、ロール
と材料との直接接触を少なくすることによつ、高速・強
圧下圧延を可能にするためである。ロール表面あらさが
Ｒａ　＝０．１８μｍを越えると、導入量が多くても、
ヒート・スクラッチが発生する。したがって、ロール表
面あらさはＲａ　＝０．１８μｍ以下に限定した。

（小）作　用 本発明の難加工材の冷間圧延方法の作用について第１図
を参照して説明する。

（Ａ）図に示すように、通常の表面あらさを有するロー
ル１で通常の表面あらさの圧延材２を圧延しているさい
には、両者の間隙に導入される潤滑剤の量は少なく、そ
の導入膜厚りも小さい。

（Ｂ）図に示すように、圧延材２の表面あらさが大きい
と、その表面の凹部に潤滑剤が多量に取り込まれ、その
導入膜厚りが大きくなる。そこで、第１圧延パスで圧延
材２の表面に大きなあらさを与え、第２圧延パス以降の
潤滑剤の導入膜厚を大きくする。

このような状態で、（Ｃ）図に示すように、第２圧延パ
ス以降あらさの小さいロールを用いて通常の圧延をすれ
ば、膜厚比（導入膜厚／あらさ）を大きくし、ロール１
と圧延材２との接触面積を小さくすることにより、高速
・強圧下圧延を可能にすることができる。

←）実施例 第１圧延パスにおけるロール表面あらさおよび圧下率な
らびに第２圧延バスにおけるロールあらさについて、以
下第１図から第３図までを参照して実施例をあげて説明
する。

く具体的実施例１〉 （１）供試圧延材 ＪＩＳに規定する５ＵＳ４３０冷延ステンレス鋼帯製造
用の板厚２．５ｏｕｎＸ板・福１０００ｏｕｎの熱延ス
テンレス鋼帯１０ｔｏｎを焼鈍した後、酸洗により脱ス
ケールをし、板幅１０１００ｏ長さ１００ｍの寸法で切
断したものを使用した。

（２）圧延条件 ■圧延機： １スタンド４重式レバーシング・ミル ■　圧延ロール寸法： 直径１００圓×胴長４００！ｌＩＩ！１■　圧延ロール
の表面あらさ： 第１圧延パス時の圧延ロールの表面あらさくＲａ）１−
０．３〜２．５μｍ 第２圧延パス以降の圧延ロールの表面あらさく　Ｒａ）
２　＝　０．１〜０．４　μｍＲａ　〜０．１〜０．４
μｍまでは砥石研磨法により砥石の番手を変えてあらさ
を調整し、Ｒａ　＝　０．５〜２．５　μｍのあらさは
、ショット・ブラスト法により吹き付ける砥粒の大きさ
を変えて調整した。

■　圧延速度：２５ｍ／１ａｉｎ ■　圧延スケジュール： 第１圧延パスの圧下率は２％とし、第２圧延パス以降は
第１表に示す圧延スケジュールで圧延しな。

第　　１　　表 ■潤滑剤： 鉱油を主成分とし、エステルを添加した市販のステンレ
ス鋼帯用圧延油を上下ノズルより２　ｋｇ／　ａｍ　２
の圧力で各々３ＩＪ／ｎｉｎ供給した。

（３）測　定 ■　圧延油の導入油膜厚： 第２圧延パス以降の一定面積の銅帯に付着した圧延油を
溶剤抽出して、重量を測定し、圧延油の体積を求め、抽
出面積から油膜厚を計算により求めた。

■　ヒート・スクラッチ発生状況および最大圧下率： 圧延後の銅帯表面およびロール表面を目視観察し、ヒー
ト・スクラッチの発生しない１パス圧下率の最大値を求
めた。

（４）評価結果 ■　第１圧延パスを、表面あらさくＲａ）１〜０．３〜
２．５μｍのそれぞれのロールで圧延した後、第２圧延
バスを表面あらさくＲａ）２−０４１８μｍのロールで
圧下率３５％の圧延を行ったさいの導入油膜厚を第２図
に示す。第１圧延パスのロールあらさが増すにつれ、第
２圧延バスにおける導入油膜厚が増加している。

■　第１圧延バスを、表面あらさくＲａ）１　＝０．３
〜２．５μｍのそれぞれのロールで圧延した後、第２圧
延パス以降を表面あらさがＲａ　＝０．１〜０．４μｍ
のそれぞれのロールで、第１表に示すパス・スケジュー
ルで圧延しなさいのヒート・スクラッチが発生しない最
大圧下率を第３図に示す。

第１圧延バスに用いたロールと第２圧延パス以降に用い
たロールとの表面あらさの組合せにより得られる最大圧
下率が大きく異なる。

従来の圧延は第１圧延バス、第２圧延パス以降とも使用
するロールの表面あらさはＲａ　＝０．２〜０．５μｍ
程度であり、この組合せの場合の最大圧下率が３０〜３
５％である。

これに対し、第１圧延バスに使用するロールのあらさく
　Ｒａ）１＝　０．５〜２ｔ　Ｏμｍとし、第２圧延パ
ス以降に使用するロールあらさく　Ｒａ）２＝＝　ｏ、
　１８μｍ以下とした組合せの場合は、４０〜４５％と
かなり大きな圧下率が得られている。

この結果は、第１圧延バスに表面あらさの大きなロール
で圧延することにより、圧延材表面にあらさが付与され
、第２圧延パス以降の圧延時に潤滑剤の導入量が増大し
く第２図）、表面あらさの小さいロールを用いることで
、ロールと圧延材との直接接触がさらに　。

防止され、高圧下率の圧延が可能になったものと考えら
れる。

第１圧延バスでの圧下率はここでは２％としたが、これ
は圧延材にあらさを付与することが目的であり、すでに
別の検討により、第４図に示すように、圧下率が１．０
％未満では、あらさの付与が不十分であり、５％以上の
圧下率としても付与されるあらさはほとんど変わらない
ことが明らかになっていたなめである。

以上の結果により、第１圧延バスを表面あらさく　Ｒａ
）１＝　０．５〜２．０　μｍのロールで圧延すること
、その際の圧下率は１．０〜５．０％とすること、第２
圧延パス以降では表面あらさくＲａ）２＝０．１８μｍ
以下のロールで圧延することが好ましいことがわかった
。

〈具体的実施例２〉 （１）供試圧延材 ＪＩＳに規定する５ＵＳ４３０冷延ステンレス鋼帯製造
用の板厚２５闘×板幅１０００ｍ＋ｎの熱延ステンレス
鋼帯コイル１０ｔｏｎを焼鈍した後、酸洗により脱スケ
ールしたものを使用した。

（２）圧延条件 ■圧延機： １スタンド２０段ゼンジミア・ミル ■　圧延ロール寸法： 直径６０關 ■　圧延速度： １５０　、２００　、２５０　、３５０　ｍ／ｍ１１１
■　パス・スケジュールおよび使用するロールの表面あ
らさ： 第２表に示す３通りのパス・スケジュールで圧延する。

ロールの表面あらさも第２表に示す。

■潤滑法： 鉱油を主成分としエステルを添加した市販のステンレス
鋼帯用圧延油をニートで供給した。

（３）測　定 ステンレス銅帯を１５０〜３５０ｍ／ｌ’ｎｉｎの各圧
延速度で圧延後の銅帯表面およびロール表面を目視観察
し、ヒート・スクラッチの発生有無を確認し、ヒート・
スクラッチの発生しない最高圧延速度を求めた。

（４）評価結果 ヒート・スクラッチが発生することなく、圧延できる最
高圧延速度および圧延能率の指数として最高圧延速度／
パス回数を第３表に示す。

第　　３　　表 第１圧延パスを表面あらさくＲａ）１＝１．２μｍのダ
ル・ロールで２％の圧下率で圧延した後、第２圧延パス
を（Ｒａ）２＝０．１５μｍのブライト・ロールで圧延
する本発明の実施例のヒート・スクラッチを発生させな
い最高圧延速度は、スケジュールＢで２５０　ｍ／ｎｉ
ｎ　、スケジュールＣで３５０ｍ／Ｉｎ１ｎであり、全
圧延パスをＲａで０．２μｍのブライト・ロールを用い
て圧延した比較例にくらべ、高速かつ高圧下率で圧延で
き、圧延能率が向上した。

〈具体的実施例３〉 （１）供試圧延材 ＪＩＳに規定する５Ｔ５０冷延チタニウム帯製造用の板
厚３．２ｍｍＸ板幅１０００ｍｍの熱延チタニウム・コ
イル６　ｔｏｎを焼鈍した後、酸洗により脱スケールし
たものを使用した。

（２）圧延条件 ■圧延機： １スタンド４重式レバーシング・ミル ■　圧延ロール寸法： 直径３５０　ｒｕｎ ■圧延速度： １５０　、２００　、３００　、３５０　ｍ／１ｎｉｎ
■　パス・スケジュールおよび使用するロールの表面あ
らさ： 第４表に示す３通りの圧延方法で圧延する。

■潤滑法： 牛脂を３０％含む鉱油を主体とした市販の冷間圧延油を
、濃度３％に調整して供給した。

（３）測　定 チタニウム・コイルを１５０〜３５０　ｍ　／　１１！
Ｉ’ｌの各圧延速度で圧延し、圧延後のチタニウム表面
およびロール表面を観察し、ヒート・スクラッチの発生
有無を確認し、ヒート・スクラッチの発生しない最高圧
延速度を求めた。なお、チタニウムを圧延すると、ロー
ル表面にチタニウムの摩耗粉がコーティングされること
がある。潤滑が不足すると、コーテイング量が増し、圧
延材表面の外観が不良になるため、ヒート・スクラッチ
と同等の評価を下した。

（４）評価結果 ヒート・スクラッチおよびコーティングが発生すること
なく圧延できる最高圧延速度および圧延能率の指数とし
て最高圧延速度／パス回数を第５表に示す。

第　　５　　表 第１圧延パスを表面あらさがＲａ　＝１．８μｍのダル
・ロールで４％の圧下率で圧延した後、第２圧延パスを
Ｒａ　＝０．１２μｍのプライト・ロールで圧延するス
ケジュールＦの本発明の実施例の最高圧延速度は、全圧
延パスをＲａ　＝０．２５μｍのブライト・ロールを用
いて圧延したスケジュールＤの比較例および第１圧延バ
スは本発明例と同等にダル・ロールで圧延するが第２パ
ス以降の圧延ロールのあらさがＲａ　＝０．２５μｍと
大きいスケジュールＥの比較例とにくらべ、３００　ｍ
　／　Ｉｎ　ｉ　ｎと高速かつ高圧下率で圧延でき、圧
延能率が向上した。

（ｌ−）効　果 本発明の圧延方法によれば、潤滑油のロール・バイト内
への導入量を増大させることができ、それによりヒート
・スクラッチの発生による表面品質の低下を起すことな
く高速かつ高圧下圧延が可能となり、品質の優れた製品
を高能率で製造できる。具体的には、高圧下圧延の実施
によりパス回数を減少することができ、圧延能率が向上
する。

また、従来より板厚の厚い熱延鋼板を圧延母材として使
用できるため、熱間圧延においてら圧延能率が向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はロールと圧延材との間に導入される潤滑剤の説
明図。第２図は１パス目のロールあらさと２パス目の導
入油膜厚との関係を示すグラフ。 第３図は１パス目のロールあらさと２パス目以降の最高
圧下率との関係を示すグラフ。第４図は１パス目の圧下
率と圧延後の表面あらさとの関係を示すグラフ。 １・・・ロール　　　　　　　２・・・圧延材第１図 第２図 ？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脱スケールを施したステンレス鋼、チタニウム、チタニ
   ウム合金等の難加工材を、表面あらさＲａ＝０．５〜２
   ．０μｍのダル・ロールによって圧下率１〜５％の圧延
   を少なくとも１パス行い、次いで表面あらさＲａ＝０．
   １８μｍ以下のブライト・ロールによって圧延を行うこ
   とを特徴とした難加工材の冷間圧延方法。