JPS6356303A - 材料調質方法及びその装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、金属薄板材料の調質を効果的に行うことのて
きる材料調質方法及びその装置に関する。

ｌ庁＄詰カン） 一般に、圧延ロール通過後の金属（鋼板）材料にはスト
レッチャーストレイン（降伏点伸）と称される金属表面
の荒れとして目視可能な不連続伸びが発生ずる。このス
トレッチャーストレインは、金属丸缶加工においては、
ダイヤモンドと称される表面性状不良を呈する。このた
め゛、従来から種々調質装置を用いて、ストレッチャー
ストレインを防止することが行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） 以下に、一般に使用されている調質装置の作用及びその
問題点について説明する。

第４図に示す応力歪線図において、金属圧延材料に引張
り荷重を加えた場合、降伏点伸び域Ｙ。

Ｙ２においては不連続伸びを呈し、ストレッチャースト
レインが発生し易い。又、塑性域Ｙ２−Ａ□においては
、比較的安定した伸びを呈する。

しかるに、金属材料に熱処理を施すと、時効硬化か促進
され、図中点線で示した応力歪曲線となる。この時、金
属材料内部に不純物が多く介在する場合、該不純物が金
属結晶界面に析出することにより、降伏点伸び域Ｙ１−
Ｙ２にて、ストレッチャーストレインか発生し易くなる
。

このようなストレッチャーストレインを防止するには、
第４図の応力歪線図において、降伏点に至らない所定の
予歪を加え、−旦荷重を除いた後、直ちに荷重を加えれ
ば、伸びは降伏点伸び域Ｙ、−Ｙ２を通過しないで塑性
域に入るため、ストレッチャーストレインは発生しない
。

このような効果を応用した従来の調質装置としては、圧
延伸び率が１〜２％程度で金属材料の粘靭性等の材質を
向−ヒさせるようにしたブリキＴＦＳ（Ｔｉｎ　Ｆｒｅ
ｅ　Ｓｔ、ｅｅｌ）製造において仕上げ加工として行な
われるスキンパスや、縦方向に４木のローラを配して印
刷の施された枚葉材料の調質を行なうフレキサロール等
か知られている。

しかしながら、スキンバスにおいては印刷の施された枚
葉材料には不向きてあり、フレキサロールにおいては圧
延材料の板厚が変わると調質効果が著しく低下する等の
欠点がある。さらに、熱処理が施され時効硬化が促進さ
れたような加工適正の悪い材料の場合は、第４図に示す
ように、弾性域０−Ｙ、の傾きが急になって降伏点応力
が増大する。又、金属材料中に不純物か多く介在する場
合は、熱処理により該不純物が析出してストレ・ンチャ
ーストレインが発生し、表面性状か悪くなる。これは、
降伏点伸び域がさらに長くなってしまい、前記金属材料
に予歪を加えた時点においてずでに降伏点伸び域Ｙ３−
Ｙ４を通過しストレッチャーストレインが発生しやすく
なっているために起るものであると思われる。

従って、金属材料が粗悪で、特に該材料に不純物か多く
介在している場合、ストレッチャーストレインが発生し
やすく、従来装置ては前述のような金属材料の調質を良
好に行うことがてきなかった。

そこで、本発明者は従来装置における前記問題点に鑑み
、さらに以上のような知見に基き本発明をなすに至った
ものである。

（発明の目的） 本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
、金属薄板材料、特に加工適性の悪い粗悪な金属薄板材
料の良好な調質効果を期待し得る材料調質方法及び装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点は、本発明の圧延材料に継続して曲げ変形を
生ぜしめ、該曲げ変形の量を次第に増加させ、次いで次
第に減少させることを特徴とする材料調質方法により解
決することができ、又夫々互いに平行な回転軸を持つ複
数個のロールが該回転軸に直交する方向にｔ列ロールと
下列ロールを交互に配設するように上下列を構成してな
る上列ロール群と下列ロール群とを有し、該上列ロール
群と該下列ロール群との間隙か材料の入側から該両ロー
ル群の中央部近傍にかけて次第に減少し、かつ内談ロー
ル群の中央部近傍から材料の出側にかけて次第に増大す
るように前記上下列ロール群が配設されたことを特徴と
する材料調質方法及びその装置により解決することがで
きる。

（実施例） 以下、本発明に好適する実施例を図面に従って詳述する
。

第１図は本発明実施例装置の正面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ緑変部拡大断面図、第３図は下列ロール群と下列
ロール群間に材料を挿通したときの図である。

第１図及び第２図において、ｌＯは調質機の台枠てあり
、該台枠ｉｏ上には支持枠１２ａ、＋２ｂか一定の間隔
をあけて設けられている。これらの支持枠１２ａ、１２
ｂ間にはそれぞれ互いに平行な回転軸を持つ複数個の圧
延ロール１４ａ、１４ｂが交互に近接して上列ロール群
１６ａ及び下列ロール群１６ｂを構成している。又、夫
々の圧延ロール１４ａ、１４ｂの一端は支持枠１２ｂに
回転自在に支承され、かつ他端は支持枠１２ａに回転自
在に支承されるとともに各圧延ロール１４ａ。

１４ｂが夫々独立して駆動し得るように適当な連結手段
を介して駆動モータ２４に接続されている。なお、１８
はユニバーサルシステム部、２０はプーリ、２２はベル
トてあり、これらにより前記連結手段か構成されている
。

又、第２図の図示例は、下列ロール群１６ｂか複数個の
圧延ロール１４ｂを該ロール１４ｂの回転軸に直交する
方向に直線状に配列して構成されたものであるか、下列
ロール群１６ｂに対する−上列ロール１！′ｆｌ　６　
ａの間隙は圧延材料Ｓの入側から−Ｌ下列ロール群１６
ａ、１６ｂの中央部近傍にかけて次第に小さくなってお
り、かつ該上下列ロール群１６ａ、１６ｂの中央部近傍
から圧延材料Ｓの出側にかけて次第に大きくなっており
、上列ロール群１６ａの回転軸に直交する縦断面形状か
あたかも船底の形状な早するものとなっている。前記中
央部近傍においては、下列の圧延ロール１４ａの下縁と
下列の圧延ロール１４ｂの」−縁とがほぼ同一のレベル
となるように配設されている。

なお、下列ロール群１６ｂと上列ロール群１６ａとの間
隙は薄板材料Ｓの厚み、材質等を始めとして調質条件に
応じて適宜後述する調整手段により調整される。

下列ロール群１６ｂの下方には該下列ロール群１６ｂの
各圧延ロール１４ｂと夫々当接するように配設された複
数個の下列押えロール２６ｂか設けられ、該押えロール
２６ｂは台枠ｉ　−ｈの支持台２８に付設された押えロ
ール受け３０ａ、３０ｂに回転自在に支承されている。

一方、上列ロール群１６ａの上方には該上列ロール群１
６ａの各圧延ロール１４ａと夫々当接するように配設さ
れた複数個の−Ｌ列押えロール２６ａが設けられ、該押
えロール２６ａは押えロール受け３０ｃ、３０ｄに回転
自在に支承され、該押えロール受け３０ｃ、３０ｄは支
持枠１２ａ。

１２ｂ間に横架されたロール支持ビーム３２に固着され
、さらに該ロール支持ビーム３２は昇降機構３４ａ、３
４ｂにより支持枠１２ａ、１２ｂ間にて一ヒ下方向に昇
降Ｏｆｆ彪とされている。

したかつて調質圧延時においては材料Ｓの厚み、材質等
の圧延条件に応じて昇降機構３４ａ。

３４ｂを適宜調節することにより上列ロール群１、６　
ａと下列ロールｉｌｌ　６ｂとの所要の間隔を得ること
かできる。

又、第２図の図示例は前述のように下列ロール群１６ｂ
を直線状のものとしであるが、該下列ロール群１６ｂを
も前記上列ロール群１６ａの配列状態に対して対称的な
配列を有するようにすることもできる。

上列及び下列の各圧延ロール１４ａ、１４ｂの径は、材
料Ｓに加えられる圧下量に対する歪量を大きくするため
に該圧下量に対して各圧延ロール１４ａ、１４ｂにたわ
みが生じない程度、即ちロール及びギヤ加工可能な最小
径とするのが望ましい。又同様の理由で各圧延ロール１
４ａ、１４ｂの夫々のロール間ピッチも各圧延ロール１
４ａ。

１４ｂが独立して回転てきる程度、すなわち各圧延ロー
ル１４ａ、］、４ｂか互いに接触しない程度に小さいも
のとするのが望ましい。このようにすると、調質圧延時
に材料Ｓに生じるそり上かりを防止てきるとともに該そ
りにかりにより圧延材料Ｓか各圧延ロール１４ａ、１４
ｂの夫々の間隙から外方に抜は出すことをも阻１トする
ことかてきさらに本実施例装置においては、枚葉材料を
も好適に調質圧延かてきるよう、適当な自動供給装置（
図示を省略）を併設することも可能である。

次に、以上の構成よりなる本実施例装置の作用を本実施
例方法の作用とあわせて第７図に基づき詳述する。

本実施例装置は前述の如く構成されているものであるか
ら送られる材料の板厚或いは調質条件に応じて上列ロー
ル群１６ａと下列ロール１１６ｂか適宜の間隙を有する
よう昇降機構３４ａ、３４ｂを調整してセットする。次
いで、該上下列ロール群１６ａ、１６ｂ間に材料Ｓを挿
通ずると材料Ｓは上下列の各ロール１４ａ、１４ｂの回
転により継続的に矢印の方向に送られる。

なお、材料挿通時においては、上下列の各ロール群１６
ａ、１６ｂ間の間隙か材料Ｓの入側において比較的大き
くとられてるため材料Ｓの挿通な容易かつ適確に行うこ
とがてきる。

材料の入側付近通過後においては、上列の各ロール１４
ａと下列の各ロール１４ｂとが材料の進行方向に対して
前後交互に配設され、入側から上−ド列ロール群１６ａ
、１６ｂの中央部近傍にかけて材料Ｓの前進とともに上
下列ロール１４ａ。

１４ｂの間隙か次第に狭くなるため、材料ＳはＩｎ下列
ロール１４ａ、１４ｂに次第に大きな荷重て、押圧され
継続的に曲げ変形を生しる。

この場合、材料Ｓには継続的に増大する歪量εか生し、
降伏点伸び域Ｙ３−Ｙ、を通過することなく塑性域Ｙ４
　　Ａ２に入るから該材料Ｓにストレッチャーストレイ
ンか生しることはない。

次いで、」二下列ロール群１６ａ、１６ｂの中央部近傍
から出側にかけて材料Ｓの前進とともに−１−下列ロー
ル１４ａ、１４ｂの間隙が次第に大きくなり、材料Ｓは
次第に平坦度を回復しつつ良好な調質仕上がりを呈する
。

なお、前述のように本発明装置に枚葉材料の自動的な挿
入、引き出しを可能とする自動供給装置を併設すること
により枚葉材料の良好な調質も行うことができる。

なお、」−記実施例においては、下列ロール群１６ｂを
直線状に配設しであるか、本発明はこれに限定されるも
のではなく、下列ロール群１６ｂを上列ロール群１６ａ
と対称的に同様の配列としてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来良好な調質
什」二がりを期待てきなかった低品質の金属薄板材をも
好適に調質することかできる。

又、本発明においては枚葉材料の良好な調質をも可能と
するものであるが、枚葉材料の自動供給装置を併用する
ことにより、良好な調質仕上がりを有する枚葉材料を連
続的に得ることができる。

従って、本発明によれば金属薄板材の品質の良不良を問
わず、又、ロール材及び枚葉材料の別なく良好な調質仕
上がりが期待てき、材料コストの軽減を図ることか可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例装置の正面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ緑変部拡大断面図、第３図は第２図におけ
る上列ロール群と下列ロール群間に材料を挿通したとき
の図、第４図は従来装置を説明するための応力歪線図で
ある。 １４ａ−・・Ｌ列圧延ロール １４ｂ・・・下列圧延ロール １６ａ・・・上列圧延ロール群 １６ｂ・・・下列圧延ロール群 ２６　ａ−−−上列押えロール ２６ｂ・・・下列押えロール 代理人　方理十　　山　　下　　穣　　平第２図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延材料に継続して曲げ変形を生ぜしめる方法に
   おいて、該曲げ変形の量を次第に増加させ、次いで次第
   に減少させることを特徴とする材料調質方法。
2. （２）夫々互いに平行な回転軸を持つ複数個のロールが
   該回転軸に直交する方向に上列ロールと下列ロールを交
   互に配設するように上下列を構成してなる上列ロール群
   と下列ロール群とを有し、該上列ロール群と該下列ロー
   ル群との間隔が材料の入側から該両ロール群の中央部近
   傍にかけて次第に減少し、かつ該両ロール群の中央部近
   傍から材料の出側にかけて次第に増大するように前記上
   下列ロール群が配設されたことを特徴とする材料調質装
   置。
3. （３）前記下列ロール群が直線状に配設されてなること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の材料調質装置
   。
4. （４）前記各ロールの径は、材料調質圧延時において該
   ロールによりロール及びギヤ加工可能な最小径としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項記載の
   材料調質装置。
5. （５）前記各ロールが夫々独立して回転出来る程度の最
   小ロール間ピッチを有して前記各上下列ロール群を構成
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第４項
   のいずれかに記載の材料調質装置。
6. （６）前記各ロールが夫々独立して駆動できるよう該ロ
   ールの夫々に独立駆動手段を付設したことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項乃至第５項のいずれかに記載の材
   料調質装置。