KR20190112078A

KR20190112078A - Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법 및 Fe-Ni계 합금 박판

Info

Publication number: KR20190112078A
Application number: KR1020197025191A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 오모리; 노부타카 야스다
Original assignee: 히다찌긴조꾸가부시끼가이사
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2019-10-02
Also published as: JP6975391B2; CN110352101B; KR102225061B1; WO2018159748A1; JPWO2018159748A1; CN110352101A

Abstract

적은 트리밍량으로 양호한 평탄도를 얻을 수 있는 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조 방법을 제공한다. Fe-Ni계 합금 열간 압연재를 사용한 냉간 압연용 소재에 냉간 압연을 실시하여 두께 0.4㎜ 이하의 중간 냉연 소재를 제작하는 중간 냉간 압연 공정과, 상기 중간 냉연 소재를 냉간 압연해서 두께 0.2㎜ 이하의 박판으로 하는 마무리 냉간 압연 공정과, 상기 박판에 형상 교정을 행하는 형상 교정 공정을 포함하고, 상기 마무리 냉간 압연 공정에서는 중간 롤 시프트 기구를 갖는 다단 압연기를 사용하고, 중간 롤 단부와 중간 냉연 소재 단부 사이의 평행 거리인 중간 롤 시프트량을 0~+9㎜로 조정하여 냉간 압연이 행해지고, 상기 형상 교정 공정에서는 신장률 0.3~0.7의 형상 교정이 행해지는 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법.

Description

Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법 및 Fe-Ni계 합금 박판

본 발명은, 예를 들면 리드 프레임이나 메탈 마스크 등에 사용되는 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

리드 프레임이나 메탈 마스크 등에 사용되는 Fe-Ni계 합금 박판은 성능 향상을 위해 종래로부터 여러 가지 검토가 이루어져 있다. 이 Fe-Ni계 합금 박판은 여러 가지 요구에 대응하기 위해서 박형화가 진행되어 있지만, 그것에 수반하는 형상 불량의 발생 증가가 우려되어 있다. 이 형상 불량으로서 대표적인 것으로 박판의 압연 직각 방향(이하, 폭 방향이라고도 기재한다) 양단부에 형성되는 에지 웨이브가 알려져 있다. 에지 웨이브란 박판의 폭 방향 양단부에 발생하는 파형상이며, 박판 단부의 압연 방향 길이가 박판 중앙부의 압연 방향 길이보다 긴 경우에 형성된다. 과대한 에지 웨이브는 박판의 권취 시에 판의 굽힘이나 사행 등의 문제를 발생시키거나 박판에 필름을 접착할 경우에 박판과 필름 등의 밀착성을 저하시키는 원인이 된다.

이러한 에지 웨이브를 저감시키기 위해서 종래로부터 여러 가지 검토가 행해지고 있다. 에지 웨이브를 억제하는 기술로서는 중간 롤 시프트 기능을 가진 다단 압연기가 일반적으로 알려져 있다. 특허문헌 1에는 중간 롤 시프트 기능에 의해 중간 롤의 단부를 금속대의 측단부 부근 또는 측단부보다 내측으로 변위시킴으로써 금속대의 측단부 부근의 워크 롤의 압압력을 감소시켜 에지 웨이브를 억제하는 방법에 대해서 기재되어 있다.

특허문헌 2에는 미시적으로는 규칙적인 요철을 갖고, 그 요철에 의해 구성되는 거시적인 패턴이 롤의 축방향으로 상이한 것을 특징으로 하는 압연용 워크 롤을 사용하여 롤 크로스 압연에 의해 에지 웨이브의 발생을 억제하는 냉간 압연 방법에 대해서 기재되어 있다.

일본 특허공개 평 8-010816호 공보 일본 특허공개 평 7-256313호 공보

평탄한 박판을 얻기 위해서는 상술한 박판의 양단부에 발생하는 에지 웨이브의 폭 방향 길이를 억제하는 것이 중요하다. 이 에지 웨이브의 폭 방향 길이가 크면 어느 정도 평탄한 박판을 얻기 위해서 박판의 양단부를 크게 절단(트리밍)할 필요가 있으며, 수율 저하를 초래한다. 특허문헌 1의 발명은 에지 웨이브를 억제하는 방법으로서는 유용하지만, 측단부의 롤 압압력을 감소시킨 것에 의해 박판의 폭 방향 중앙부의 롤 압력이 상승하기 때문에 중앙 신장(박판의 폭 방향 중앙부에 형성되는 파형상)이라는 별도의 형상 불량이 발생할 가능성이 높다. 또한, 특허문헌 2의 발명도 양단부에 있어서의 에지 웨이브의 급준도를 작게 할 수 있는 발명이지만, 재질이나 형상 불량의 형태에 의해 공차각이나 롤의 종류를 변경할 필요가 발생하기 때문에 생산성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 에지 웨이브의 폭 방향 길이를 작게하는 것에 관해서는 기재되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 에지 웨이브의 형성 범위를 제어함으로써 적은 트리밍량으로 양호한 평탄도를 얻을 수 있는 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시형태는 Fe-Ni계 합금 열간 압연재를 사용한 냉간 압연용 소재에 냉간 압연을 실시하여 두께 0.4㎜ 이하의 중간 냉연 소재를 제작하는 중간 냉간 압연 공정과,

상기 중간 냉간 압연 소재를 냉간 압연해서 두께 0.2㎜ 이하의 박판으로 하는 마무리 냉간 압연 공정과,

상기 박판에 형상 교정을 행하는 형상 교정 공정을 포함하고,

상기 마무리 냉간 압연 공정에서는 중간 롤 시프트 기구를 갖는 다단 압연기를 사용하고, 중간 롤 단부와 중간 냉연 소재 단부 사이의 평행 거리인 중간 롤 시프트량을 0~+9㎜로 조정해서 냉간 압연이 행해지고,

상기 형상 교정 공정에서는 신장률 0.3~0.7의 형상 교정이 행해지는 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법이다.

바람직하게는 마무리 냉간 압연 공정에서의 냉간 압연율은 15~50%이다.

바람직하게는 상기 박판의 판 폭이 500~1200㎜이다.

본 발명의 다른 일실시형태는 두께가 0.2㎜ 이하의 Fe-Ni계 합금 박판에 있어서,

상기 박판의 압연 직각 방향 양단부에는 상기 압연 직각 방향의 최대 길이가 상기 박판 폭의 10% 이내인 에지 웨이브를 갖고,

상기 에지 웨이브가 상기 박판의 압연 방향 길이 800㎜당 박판의 압연 직각 방향 양단부에 각각 10개 이상 형성되어 있는 Fe-Ni계 합금 박판이다.

바람직하게는 박판 폭의 10%를 초과하는 최대 폭을 갖는 에지 웨이브가 박판의 압연 직각 방향 양단부에 800㎜당 각각 3개 이하이다.

바람직하게는 상기 박판의 판 폭이 500~1200㎜이다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 박판의 양단에 미소한 에지 웨이브를 의도적으로 형성시킴으로써 과대한 에지 웨이브나 중앙 신장 등의 발생을 억제할 수 있다. 이에 따라 적은 트리밍량으로 양호한 평탄도를 갖는 Fe-Ni계 합금 박판을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 Fe-Ni계 합금 박판의 형상을 설명하기 위한 모식도이다. 도 1(a)는 상면도, 도 1(b)는 단부 부근의 사시도이다.
도 2는 비교예의 Fe-Ni계 합금 박판의 형상을 설명하기 위한 상면 모식도이다.
도 3은 본 실시형태에서 사용한 마무리 압연기의 개략도이다.
도 4는 본 발명예 1과 비교예 11의 박판의 급준도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명예 2와 비교예 12, 13의 박판의 급준도를 나타낸 그래프이다.

우선 본 발명의 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법에 대해서 일실시형태를 설명한다.

<열간 압연재 조성>

본 실시형태에서는, 예를 들면 질량%로 Ni+Co: 35.0~43.0%(단, Co는 0~6.0%), Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하, 잔부는 Fe 및 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 열간 압연재에 적용할 수 있다. 상기 조성을 가짐으로써 저열팽창성을 갖는 Fe-Ni계 합금 박판을 얻을 수 있다.

[Ni+Co: 35.0~43.0%(단, Co는 0~6.0%)]

Ni 및 Co는 저열팽창성을 얻기 위해 35.0~43.0%의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, Co는 반드시 첨가할 필요는 없지만 Co에는 Fe-Ni계 합금을 고강도로 하는 작용이 있기 때문에 특히 심한 핸들링성이 요구되는 바와 같은 얇은 판 두께에서는 6.0%까지의 범위에서 Ni의 일부를 Co로 치환할 수 있다.

[Si: 0.5% 이하, Mn: 1.0% 이하]

Si, Mn은 통상 Fe-Ni계 합금에서는 탈산을 목적으로 미량 함유되어 있지만, 과잉으로 함유하면 편석을 일으키기 쉬워지기 때문에 Si는 0.5% 이하로 하고, Mn은 1.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, Si와 Mn의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 상술한 바와 같이 탈산 원소로서 첨가되는 점에서 Si는 0.05%, Mn은 0.05%는 적지 않게 잔류한다.

[잔부는 Fe 및 불순물]

상기 원소 이외에는 실질적으로 Fe이면 좋지만, 제조상 불가피적인 불순물은 포함된다. 특별히 제한이 필요한 불순물 원소에는 C가 있으며, 예를 들면 에칭을 행하는 용도로 사용하는 것이면 그 상한을 0.05%로 하면 좋다.

또한, 프레스 펀칭성을 향상시킬 경우에는 S 등의 쾌삭성 원소를 0.020% 이하로 함유시켜도 좋다. 열간 가공성을 향상시키는 것 같은 B 등의 원소를 0.0050% 이하로 함유시켜도 좋다.

<냉간 압연용 소재>

본 발명에서는 상술한 열간 압연재를 사용하여 냉간 압연용 소재로 할 수 있다. 열간 압연재에는 산화층이 형성되어 있는 점에서 그 산화층을, 예를 들면 기계적 또는 화학적으로 제거하는 것이 좋다. 또한, 냉간 압연 중의 냉간 압연재의 에지로부터 갈라짐 등의 불량이 발생하지 않도록 에지를 트리밍해도 좋다. 이러한 가공을 행하여 냉간 압연용 소재로 할 수 있다.

이어서, 냉간 압연 공정에 대해서 상세하게 설명한다.

<중간 냉간 압연>

본 실시형태에 있어서의 중간 냉간 압연 공정에서는 냉간 압연용 소재에 냉간 압연을 실시해서 두께 0.4㎜ 이하의 중간 냉연 소재를 제작한다. 이 중간 냉연 소재의 두께가 0.4㎜를 초과할 경우 후술하는 마무리 냉간 압연의 압하율이 지나치게 높아져서 마무리 냉간 압연 후의 박판에 과대한 에지 웨이브나 중앙 신장이 많이 발생하는 경향이 있다. 이 중간 냉간 압연 공정에서는 냉간 압연을 1회 이상 행할 수 있고, 압하율도 목적에 맞춰 적당히 설정할 수 있다. 보다 저비용이며, 또한 기계 특성을 향상시키기 위해서는 압하율을 85% 이상으로 해서 1회만 냉간 압연을 행하는 중간 냉간 압연 공정으로 하는 것이 바람직하다. 압하율의 상한은 특별히 정하지 않지만, 압하율이 99%를 초과하면 과대한 압연 시간에 의한 비용의 증대를 초래할 가능성이 있기 때문에 99%로 상한을 설정할 수 있다. 또한, 압하율을 85% 이상으로 설정하는 경우에는 상술한 열간 압연재의 두께를 2㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 열간 압연재가 지나치게 두꺼우면 냉간 압연 공정 중의 패스 횟수가 증가하거나 압연 중의 Fe-Ni계 합금의 형상의 조정이 곤란해질 가능성이 있기 때문에 사용하는 열간 압연재의 두께의 상한을 5㎜로 하는 것이 바람직하다.

<연화 어닐링>

본 실시형태에서는 상술한 중간 냉간 압연에서 가공 경화한 중간 냉연 소재의 변형을 제거하여 연화시키기 위해 연화 어닐링을 행해도 좋다. 이에 따라 후술하는 마무리 냉간 압연에 있어서 소망의 판 두께로 조정하기 쉬워지는 경향이 있다. 중간 냉간 압연 공정에서 복수회의 냉간 압연을 행할 경우에는 그 냉간 압연 사이에 연화 어닐링을 행해도 좋다. 본 실시형태에서는 박판의 결정립의 형상을 갖추기 위해서 800℃ 이상의 온도에서 연화 어닐링을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 온도가 지나치게 높으면 소망의 특성이 얻어지지 않게 될 가능성이 있기 때문에 상한을 1100℃로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이 연화 어닐링은 소망의 온도로 설정된 가열로에 중간 냉연 소재를 연속적으로 통과하여 행할 수 있다. 예를 들면, 중간 냉연 소재가 롤형상으로 감긴 상태로부터 인출되고, 가열로에 통판시켜 코일형상으로 권취하는 방법으로 행할 수 있다.

<마무리 냉간 압연>

본 실시형태의 제조 방법에서는 상술한 중간 냉간 압연 공정 후 또는 상술한 연화 어닐링 후의 중간 냉연 소재에 마무리 냉간 압연을 실시한다. 이 마무리 냉간 압연 공정 시에 사용하는 압연기에는 도 3에 나타내는 바와 같은 중간 롤 시프트 기구를 갖는 다단 압연기를 사용하고, 중간 롤 시프트량이 0~+9㎜가 되도록 조정한다. 이렇게 조정함으로써 박판의 단부에 하중을 집중시켜 최대 폭 방향 길이가 상기 박판 폭의 10% 이하인 에지 웨이브(이하, 미소 에지 웨이브라고도 기재한다)를 박판 단부에 의도적으로 집중해서 형성시키는 것이 가능하다. 이 중간 롤 시프트량이 0㎜ 미만(마이너스값)일 경우 박판에 형성되는 에지 웨이브의 폭 방향 길이가 과대해지거나 폭 방향 중앙부에 파형상(중앙 신장)이 발생하는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 중간 롤 시프트량이 +9㎜를 초과할 경우 박판의 단부에 가해지는 하중이 지나치게 커지기 때문에 극단적인 단부 판 두께의 감소나 단부 갈라짐의 원인이 되는 경향이 있다. 보다 바람직한 중간 롤 시프트량의 상한은 +6㎜이다. 또한, 본 실시형태에서의 중간 롤 시프트량이란 도 3에 나타내는 바와 같이 중간 롤의 단부(테이퍼 단부)(Q1, Q2)와 중간 냉연 소재의 단부(P1, P2)의 거리(D1, D2)를 나타낸다. 중간 롤 시프트량이 「+」일 경우 중간 롤의 테이퍼 단부(Q1, Q2)가 박판의 단부(P1, P2)보다 롤 축 방향 외측에 위치하고 있는 것을 나타내고, 중간 롤 시프트량이 「-」일 경우 중간 롤의 테이퍼 단부(Q1, Q2)가 박판의 단부(P1, P2)보다 롤 축 방향 내측에 위치하고 있는(Q1이 P1보다 도 3에 있어서의 좌측 방향에 위치하고 있는 또는 Q2가 P2보다 도 3에 있어서의 우측 방향에 위치하고 있는) 것을 나타낸다.

본 실시형태의 제조 방법은 마무리 냉간 압연 시의 압연 전방 장력을 20~40kgf/㎟, 압연 하중을 80~120ton으로 조정하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상술한 미소 에지 웨이브를 보다 형성시키기 쉬워지는 경향이 있다. 압연 전방 장력 및 압연 하중이 상기 값의 범위 외로 되었을 경우 과대한 에지 웨이브 등의 형상 불량이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 마무리 냉간 압연 시의 압하율은 50% 이하로 설정할 수 있다. 50%를 초과하면 박판의 폭 방향 중앙부에도 큰 하중이 가해지기 쉬워지기 때문에 중앙 신장 불량이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 바람직한 압하율의 상한은 45%이며, 더 바람직하게는 40%이다. 또한, 압하율의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 압하율이 지나치게 작으면 소망의 미소 에지 웨이브를 형성할 수 없을 가능성이 있기 때문에 15%로 설정할 수 있다. 바람직한 압하율의 하한은 20%이다. 또한, 마무리 냉간 압연은 박판 표면 흠집을 억제하면서 저비용으로 압연하기 위해 1패스로 압연하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 압연 형태를 최적으로 발휘하기 위해서는 마무리 냉간 압연 후의 두께는 0.2㎜ 이하로 한다. 바람직하게는 0.15㎜ 이하이다. 또한, 하한은 특별히 한정되지 않지만, 재료가 지나치게 얇으면 형상 변화가 발생하기 쉬워지는 경향이 있기 때문에 0.02㎜로 설정할 수 있다. 본 발명의 Fe-Ni계 합금 박판은 광폭인 박판에 적용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 판 폭이 500~1200㎜인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 판 폭의 하한은 600㎜이며, 더 바람직한 판 폭의 하한은 700㎜이다. 또한, 바람직한 판 폭의 상한은 1100㎜이며, 더 바람직하게는 1000㎜이다.

<형상 교정 공정>

본 실시형태의 제조 방법에서는 마무리 냉간 압연을 끝낸 박판에 형상 교정을 행한다. 이에 따라 박판에 잔존해 있는 에지 웨이브나 중앙 신장을 교정하고, 평탄도를 대폭 향상시키는 것이 가능해진다. 이 형상 교정에 사용하는 장치는 롤러 레벨러나 텐션 레벨러 등 종래로부터 사용되어 있는 형상 교정 장치를 사용할 수 있다(본 실시형태에서는 텐션 레벨러를 사용한다). 여기에서 형상 교정은 신장률을 0.3~0.7로 설정한다. 신장률이 0.7을 초과할 경우 새로운 중앙 신장이나 에지 웨이브는 박판에 발생할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 신장률이 0.3 미만이 될 경우 파형상을 전부 교정할 수 없을 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 바람직한 신장률의 하한은 0.4이며, 바람직한 신장률의 상한은 0.6이다. 본 실시형태의 제조 방법으로 얻어진 Fe-Ni계 박판은 권취기에 의해 코일형상으로 권취되어 박판 코일로 해서 다음 공정에 공급할 수 있다.

본 실시형태의 제조 방법으로 얻어진 박판은 과대한 에지 웨이브나 중앙 신장의 발생이 억제되어 양호한 평탄도를 갖기 때문에 저비용화를 위해 트리밍을 행하지 않고 사용하는 것도 가능하다. 단, 보다 평탄도를 향상시키고 싶을 경우에는 형상 교정을 끝낸 박판의 폭 방향 양단부를 트리밍하는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 제조 방법으로 얻어지는 박판은 종래보다 적은 트리밍으로 미소 에지 웨이브의 대부분을 제거할 수 있기 때문에 매우 평탄도가 높은(급준도가 낮은) 박판을 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 형상 교정 후의 박판 양단부를 박판 폭의 1~9% 트리밍함으로써 트리밍량을 억제하여 수율의 저하를 억제하면서 최대 급준도가 0.5% 이하인 평탄도가 높은 박판을 얻는 것이 가능하다. 보다 바람직한 트리밍량의 하한은 4%이다. 또한, 평탄도의 향상을 중시할 경우에는 박판 양단부를 박판 폭의 10~20%(보다 바람직하게는 10~16%) 트리밍한다. 이에 따라 얻어지는 박판의 최대 급준도를 0.3% 이하로 하는 것이 가능해진다.

계속해서 본 발명의 Fe-Ni계 합금 박판의 일실시형태에 대해서 설명한다. 도 1에 본 발명의 일실시형태의 박판의 파형상을 나타낸다. 도 2에 비교예의 본 발명의 박판의 모식도를 나타낸다(압연 방향 길이(L)는 800㎜를 상정). 상술한 제조 방법에 의해 제작된 본 발명의 Fe-Ni계 합금 박판(트리밍하기 전)은 박판의 압연 직각 방향(폭 방향) 양단부에 최대 길이(Wm)가 박판 폭(W)의 10% 이하인 에지 웨이브(2)(미소 에지 웨이브)가 형성되어 있으며, 상기 박판의 압연 방향의 800㎜ 길이에 있어서의 미소 에지 웨이브가 박판 양단부에 각각 10개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 일반적으로 압연율이 동일할 경우 에지 웨이브와 중앙 신장의 발생량은 트레이드 오프의 관계에 있다. 본 실시형태에서는 폭 방향 최대 길이가 짧은 에지 웨이브(미소 에지 웨이브)를 박판 단부의 좁은 영역에 의도적으로 다수 형성시킴으로써 폭 방향 최대 길이가 박판 폭의 10%를 초과하는 에지 웨이브(과대 에지 웨이브)나 중앙 신장의 발생을 억제할 수 있다. 그 효과에 의해 박판 양단부에 대하여 큰 트리밍을 필요로 하지 않고, 양호한 평탄성을 갖는 박판을 얻는 것이 가능하다. 바람직한 에지 웨이브의 폭 방향 최대 길이(Wm)는 박판 폭의 8% 이하이다. 이 미소 에지 웨이브가 형성되지 않았을 경우 과대한 에지 웨이브나 중앙 신장이 형성되기 쉬워지는 경향이 있다. 그 때문에 평탄도가 좋은 박판을 얻기 위해서 박판 양단부를 크게 트리밍하여 에지 웨이브를 제거하지 않으면 안되기 때문에 수율의 저하로 이어진다. 또한, 미소 에지 웨이브의 폭 방향 최대 길이는 작을수록 바람직하지만 0%로 하는 것이 제조상 곤란하기 때문에 박판 폭의 1%를 하한으로 설정해도 좋다. 또한, 본 실시형태의 미소 에지 웨이브의 최대 들뜸 높이는 지나치게 크면 에지 웨이브의 폭 방향 최대 길이가 커지는 경향이 있기 때문에 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 높이는 0.7㎜ 이하이다. 들뜸 높이의 값도 작을수록 바람직하지만 0㎜는 제조상 곤란 때문에 0.01㎜로 하한을 설정해도 좋다. 이러한 들뜸 높이는 시료를 수평 정반상에 재치하여 레이저 변위계(삼차원 형상 측정기) 장치 등을 사용함으로써 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 실시형태에 있어서의 미소 에지 웨이브의 개수는 800㎜ 길이의 박판에 있어서 폭 방향 양단부에 각각 10개 이상 형성시키는 것이 필요하다. 미소 에지 웨이브가 10개 미만일 경우 에지 웨이브의 폭 방향 최대 길이가 박판 폭의 10%를 초과하는 것 같은 과대한 에지 웨이브가 발생하기 쉬워진다. 미소 에지 웨이브가 증가할수록 과대 에지 웨이브의 형성이 억제되어 박판의 평탄도가 향상하는 경향이 있으므로 바람직한 미소 에지 웨이브 개수의 하한은 12개로 할 수 있다. 개수의 상한은 특별히 설정하지 않지만, 제조의 용이함을 고려하면 에지 웨이브의 개수 상한은 30개로 설정할 수도 있다. 한편, 박판 폭의 10%를 초과하는 과대 에지 웨이브는 박판의 폭 방향 양단부에 각각 3개 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라 박판의 평탄도를 보다 향상시키는 것이 가능하다. 여기에서 본 실시형태의 에지 웨이브 개수는, 예를 들면 박판을 800㎜의 길이로 절단해서 수평 정반상에 재치하고, 레이저 변위계(삼차원 형상 측정기) 장치를 사용하여 계측할 수 있다. 그때 본 실시형태에서는 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 박판 상면을 향해서 볼록형상이며, 높이가 0.2㎜ 이상인 부분을 에지 웨이브로 하고, 그 에지 웨이브(2a)의 개수를 계측한다(박판 하면을 향해서 볼록형상인 에지 웨이브(2b)는 계측하지 않는다). 이 외에도 광학 현미경 등의 기존의 측정 장치 등을 사용하여 육안으로 에지 웨이브를 계측해도 좋다. 또한, 폭 방향 최대 길이란 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 박판의 단부로부터 판 폭 수직 방향의 에지 웨이브 최대 길이(Wm)를 나타낸다. 도 1(a)의 점선으로 나타내는 부분이 박판 양단부에 있어서의 0.2㎜ 이상의 들뜸을 갖는 부분이며, 그 폭 방향의 길이를 에지 웨이브 최대 길이(Wm)라고 하고 있다.

실시예

표 1의 조성을 갖는 Fe-Ni계 합금에 열간 프레스 및 열간 압연을 행하여 두께 3.0㎜의 열간 압연재를 준비했다. 상술한 열간 압연재를 화학 연마, 기계 연마에서 열간 압연재 표면의 산화층을 제거하고, 트림 가공에서 소재 폭 방향의 양단부에 있는 열간 압연 시의 균열을 제거하여 두께 1.55㎜의 냉간 압연용 소재를 준비했다. 또한, 냉간 압연용 소재의 폭은 850㎜, 730㎜인 2종류를 준비했다. 이어서, 상술한 냉간 압연용 소재를 본 발명예와 비교예로 나누고, 중간 냉간 압연, 연화 어닐링, 마무리 냉간 압연을 실시해서 Fe-Ni계 합금 박판으로 했다. 본 발명예 및 비교예의 중간 냉간 압연은 상술한 냉간 압연용 소재를 사용하여 압하율 85%, 패스 수를 10패스로 해서 두께 0.125㎜의 중간 냉간 압연 소재를 제작했다. 그 후 본 발명예 및 비교예 모두 온도 900℃, 보관 유지 시간 0.36분에서 연화 어닐링을 행하여 본 발명예와 비교예의 시료를 작성했다. 본 발명예 No.1과 비교예 No.11의 시료가 박판 폭 850㎜이며, 본 발명예 No.2와 비교예 No.12, No.13의 시료가 박판 폭 730㎜이다. 본 발명예 No.1은 압연 전방 장력 35kgf/㎟, 압연 하중 100~115ton, 중간 롤 시프트량 +5㎜의 조건에서 마무리 냉간 압연을 행하고, 본 발명예 2는 압연 전방 장력 36kgf/㎟, 압연 하중 80~95ton, 중간 롤 시프트 +2㎜의 조건에서 마무리 냉간 압연을 행했다. 비교예 No.11은 중간 롤 시프트량을 +10㎜로 변경하고, 압연 전방 장력과 압연 하중은 본 발명예 1과 동일한 조건으로 했다. 비교예 No.12, No.13도 중간 롤 시프트량을 +10㎜로 설정하고, 압연 전방 장력과 압연 하중은 본 발명예 2와 동일한 조건으로 했다. 마무리 냉간 압연 시의 압하율은 본 발명예, 비교예 모두 36%이며, 패스 수도 1패스로 하여 두께 0.08㎜의 박판으로 했다. 그 후 본 발명예, 비교예 모두 마무리 냉간 압연 후에 신장률 0.6, 장력(유닛 텐션) 60kgf/㎟의 조건에서 텐션 레벨러에 의한 형상 교정을 행한다. 마무리 냉간 압연 후에 열처리는 행하지 않았다. 형상 교정 후의 박판에 대해서는 길이 방향을 압연 방향으로 하고, 길이 800㎜로 절단하여 길이 800㎜, 폭 850㎜ 또는 730㎜, 두께 0.08㎜의 시험편을 제작하고, 미소 에지 웨이브(폭 방향 최대 길이가 박판 폭의 10% 이내) 개수, 과대 에지 웨이브(폭 방향 최대 길이가 박판 폭의 10%를 초과한다) 개수, 최대 급준도를 측정했다. 이때의 에지 웨이브 개수는 삼차원 형상 측정기로 계측하고, 급준도도 삼차원 형상 측정기를 사용하여 그 시험편을 수평 정반에 둔 상태의 들뜸 높이로부터 도출했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 있어서의 최대 급준도(전체)란 박판 전체에 있어서의 급준도의 최대값이며, 최대 급준도(4% 제외)와 최대 급준도(10% 제외)는 각각 박판 단부로부터 박판 폭의 4%의 위치까지의 급준도를 제외한 최대 급준도의 값과, 박판 단부로부터 박판 폭의 10%의 위치까지의 급준도를 제외한 최대 급준도의 값을 나타낸다.

표 2(표 2에 있어서 일단측을 단부 a, 타단측을 단부 b라고 했다)에 나타내는 바와 같이 본 발명의 시료 No.1은 폭 방향 길이가 85㎜(박판 폭의 10%) 이하인 에지 웨이브(미소 에지 웨이브)가 양단부에 각각 15개 정도 형성되어 있으며, 본 발명예의 시료 No.2는 폭 방향 길이가 73㎜(박판 폭의 10%) 이하인 에지 웨이브(미소 에지 웨이브)가 양단부에 11개 정도 형성되어 있는 것을 확인했다. 폭 방향 최대 길이가 박판 폭의 10%를 초과하는 과대 에지 웨이브도 시료 No.1에서는 단부 b측에서 1개 확인되었을 뿐이며, 시료 No.2에서는 양단부에 1개씩 확인되었을 뿐이었다. 단부에 있어서의 최대 급준도는 No.1이 0.3%, No.2가 0.6%이며, 또한 단부로부터 폭 4%까지의 범위를 제외한 급준도의 값은 No.1, No.2 모두 0.3%, 단부로부터 폭 10%까지의 범위를 제외한 급준도의 값은 No.1, No.2 모두 최대 급준도의 값이 0.1%로 매우 양호한 값을 나타냈다. No.1이 No.2보다 급준도의 값이 좋았던 이유로서는 No.1의 쪽이 미소 에지 웨이브의 개수가 많기 때문에 미소 에지 웨이브 1개당 들뜸 높이가 감소하고 있는 것으로 생각된다. 이에 대하여 비교예 No.11~No.13은 미소 에지 웨이브의 개수가 적고, 과대 에지 웨이브도 본 발명예보다 많이 형성되어 있다. 그 때문에 최대 급준도가 본 발명예보다 악화된 값인 것을 확인했다. 도 4, 도 5에도 나타내는 바와 같이 비교예의 최대 급준도를 0.1 이하로 하기 위해서는 비교예 11은 200㎜ 정도, 비교예 12는 120㎜ 정도, 비교예 13은 230㎜ 정도 양단부를 트리밍할 필요가 있는 것을 확인할 수 있다. 이 때문에 비교예의 시료는 대폭적인 수율의 저하가 우려된다.

이상의 점에서 본 발명에 의하면 두께가 0.2㎜ 이하의 얇은 Fe-Ni계 합금 박판에 있어서 광폭화가 되어도 매우 양호한 평탄성을 부여할 수 있다. 그 때문에 밀착성이나 에칭성도 좋고, 여러 가지 용도에 적용할 수 있다.

계속해서 형상 교정에 있어서의 텐션 레벨러의 조건을 변경하고, 그 영향을 확인했다. 우선 폭이 730㎜인 냉간 압연용 소재를 준비하고, 마무리 냉간 압연까지 실시예 1의 본 발명예 2와 동일한 조건에서 Fe-Ni계 합금 박판을 제작했다. 계속해서 마무리 냉간 압연 후의 시료에 신장률의 조건을 변경하고, 본 발명예의 시료 및 비교예의 시료를 제작했다. 여기에서 본 발명예 3의 시료는 신장률 0.5, 비교예 14의 시료는 신장률 0.2, 비교예 15의 시료는 신장률 0.8로 했다. 장력(유닛 텐션)은 본 발명예, 비교예 모두 60kgf/㎟의 조건으로 하여 형상 교정을 행했다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 냉간 압연 후에 열처리는 행하지 않았다.

표 3에 나타내는 바와 같이 신장률이 0.5인 본 발명예는 미소 에지 웨이브가 많이 형성되어 있으며, 과대 에지 웨이브 개수가 적은 값을 나타냈다. 이에 대하여 비교예 14는 미소 에지 웨이브 개수가 적고, 급준도도 본 발명예보다 높은 값으로 되어 있었다. 한편, 비교예 15는 미소 에지 웨이브 개수나 급준도가 동 정도이지만, 시료의 폭 방향 중앙부에 있어서 요철 형상이 발생하고 있으며, 본 발명보다 형상적으로 뒤떨어지는 결과가 되었다. 또한, 비교예 15의 형상 교정 조건은 신장률이 지나치게 높기 때문에 동 조건에서 시료를 복수 형상 교정했을 때에 파단되는 시료가 있는 것도 확인되었다.

1: 박판 2: 에지 웨이브
2a: 박판 상면을 향해서 볼록한 에지 웨이브
2b: 박판 상면을 향해서 오목한 에지 웨이브
11a, 11b: 워크 롤 12a, 12b: 중간 롤
13a, 13b: 백업 롤 D1, D2: 중간 롤 시프트량
L: 압연 방향 길이 P1, P2: 중간 롤 단부(테이퍼 단부)
Q1, Q2: 박판 단부 W: 박판 폭
Wm: 에지 웨이브의 압연 직각 방향 최대 길이

Claims

Fe-Ni계 합금 열간 압연재를 사용한 냉간 압연용 소재에 냉간 압연을 실시하여 두께 0.4㎜ 이하의 중간 냉연 소재를 제작하는 중간 냉간 압연 공정과,
상기 중간 냉연 소재를 냉간 압연해서 두께 0.2㎜ 이하의 박판으로 하는 마무리 냉간 압연 공정과,
상기 박판에 형상 교정을 행하는 형상 교정 공정을 포함하고,
상기 마무리 냉간 압연 공정에서는 중간 롤 시프트 기구를 갖는 다단 압연기를 사용하고, 중간 롤 단부와 중간 냉연 소재 단부 사이의 평행 거리인 중간 롤 시프트량을 0~+9㎜로 조정하여 냉간 압연이 행해지고,
상기 형상 교정 공정에서는 신장률 0.3~0.7의 형상 교정이 행해지는 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마무리 냉간 압연 공정에서의 냉간 압연율은 15~50%인 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 박판의 판 폭이 500~1200㎜인 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판의 제조 방법.
두께가 0.2㎜ 이하인 Fe-Ni계 합금 박판에 있어서,
상기 박판의 압연 직각 방향 양단부에는 상기 압연 직각 방향의 최대 길이가 상기 박판 폭의 10% 이내인 에지 웨이브를 갖고,
상기 에지 웨이브가 상기 박판의 압연 방향 길이 800㎜당 박판의 압연 직각 방향 양단부에 각각 10개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판.
제 4 항에 있어서,
상기 박판 폭의 10%를 초과하는 최대폭을 갖는 에지 웨이브가 박판의 압연 직각 방향 양단부에 800㎜당 각각 3개 이하인 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 박판의 판 폭이 500~1200㎜인 것을 특징으로 하는 Fe-Ni계 합금 박판.