KR960013872B1

KR960013872B1 - 금속판표면의 광택부여방법 및 금속재의 냉간압연방법

Info

Publication number: KR960013872B1
Application number: KR1019930003078A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 모리모토; 히데아키 후루모토; 테쯔오 카지하라; 칸지 하야시; 아쯔시 토미자와; 키요타카 호리; 토시야 오이; 히데오 야마모토; 마사히로 마쯔우라; 슌지 카마타; 토오루 카네코
Original assignee: 미쯔비시주우고오교오 가부시기가이샤; 코오노 미찌아끼; 스미도모킨조크코교 가부시기가이샤; 나카무라 타메아키
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1996-10-10
Also published as: EP0597169A1; DE69312223T2; DE69312223D1; US5390518A; EP0597169B1

Abstract

내용 없음.

Description

금속판표면의 광택부여방법 및 금속재의 냉간압연방법

제1도 (a),(b)는 본 발명의 제1실시예에 관한 개념적으로 표시한 정면도, 평면도이고, 동도면(c)는 입구, 중립점, 출구에 있어서의 금속판과 워어크로울과의 미끄럼 방향과의 관계를 표시한 설명도.

제2도는 미끄럼각도와 광택도와의 관계를 표시한 그래프.

제3도는 크로스각과 미끄럼 각과의 관계를 표시한 그래프.

제4도는 속도비와 크로스각과의 관계를 표시한 그래프.

제5도는 속도비와 전방장력과의 관계를 표시한 그래프.

제6도는 제1의 실시예에 있어서의 제어의 흐름을 표시한 순서도.

제7도는 본 발명의 제2의 실시예가 적용되는 제어시스템의 개략구성도.

제8도는 상기 제2의 실시예가 적용되는 크로스로울압연기의 요부를 표시한 측면도.

제9도는 상기 제2의 실시예가 적용되는 크로스로울압연기의 요부를 표시한 정면도.

제10도는 크로스각과 판의 광택도의 관계를 표시한 그래프를 표시한 도면.

제11도는 제4도와 동일한 압연조건에 있어서의 크로스각과 판형상의 관계를 표시한 그래프를 표시한 도면.

제12도는 압연제의 판형상의 측정법을 표시한 도면.

제13도는 상기 제2의 실시예에 관한 제어순서로서, 크로스각 및 워어크로울벤드력을 조작해서 광택도와 판형상을 제어하는 순서를 표시한 도면.

제14도는 본 발명의 냉간압연방법에 의해서 압연하는 상태를 표시한 평면도.

제15도는 로울크로스압연방법을 설명하는 평면도.

제16도는 워어크로울과 금속판의 접촉상태를 설명하기 위한 판폭방향의 단면도.

제17도는 워어크로울의 크로스각과 금속판의 표면광택도와의 관계를 설명하기 위한 도면.

제18도는 본 발명의 상하로울의 크로스각을 비대칭적으로한 상태를 설명한 도면.

제19도는 상하면의 광택도를 측정하고, 그 광택도차를 기초로 크로스각을 설정하는 본 발명의 제3 및 제4실시예의 방법의 일예를 표시한 도면.

제20도는 상하워어크로울의 크로스각을 제어해서 압연했을때의, 금속판 상하에 있어서의 광택도의 추이를 표시한 도면.

제21도는 상하워어크로울의 크로스각을 제어해서 압연했을때의, 금속판 상하에 있어서의 광택도의 추이를 표시한 도면.

제22도는 워어크로울의 크로스각과 금속판의 표면광택도와의 관계를, 윤활유의 양 혹은 로울의 표면거칠기마다 설명하는 도면.

제23도는 본 발명의 상하로울의 크로스각을 비대칭적으로한 상태를 설명한 도면.

제24도는 본발명의 제4의 실시예에 있어서, 각 스탠드의 워어크로울의 배치를 표시한 도면.

제25도는 압연조건의 변화와 광택도의 관계를 표시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속판 2a,2b : 워어크로울

151 : 모터 134 : 베벨기어

35 : 축 131 : 오옴감속기

133 : 너트 132 : 스크루우축

136 : 가이드 129 : 상부크로스헤드

130 : 하부크로스헤드 125 : 상부워어크로울초크

126 : 하부워어크로울초크 127 : 상부백업로울초크

128 : 하부백업로울초크 107 : 워어크로울벤더용실린더

103 : 광택도측정기 104 : 형상검출기

106 : 워어크로울벤더판 105 : 크로스조정장치

201 : 상부워어크로울 202 : 하부워어크로울

203 : 금속판 204 : 광택도계

205 : 연산장치 206 : 제어장치

207 : 공기노즐 200 : 크로스각제어장치

본 발명은 냉간압연시에 금속판의 표면광택을 향상시키는 방법 및 금속재의 양면의 광택도가 뛰어나도록 하는 금속재의 냉간압연방법에 관한 것이다.

최근, 스테인레스박강판을 비롯한 각종 금속의 압연판(이하, 간단히 금속판으로 기재)의 품질에 대한 수요가의 요구는 점점 엄격해지고 있다. 그중에서도, 스테인레스박강판은 특히 광택도가 높은 것이 요구되고 있다.

금속판 표면의 광택은 주로 냉간압연중인 로울과 금속재와의 사이에 도입되는 윤활유의 양에 영향 받는다. 윤활유의 양이 과다하면 그 정수압에 의해서 금속재 표면이 자유변형해서 오일피트라고 호칭되는 미소한 오목홈이 발생하여 광택도가 저하된다. 또, 저점도의 윤활유를 사용하거나 소량의 윤활유를 사용해서 금속판의 로울과의 사이에서 금속접촉부분을 증대시키는 경우에는 베이킹홈이 발생하는 등의 문제가 발생하기 쉽게 된다.

종래부터, 금속판의 냉간압연의 하나로서, 크로스로울압연기를 사용한 압연방법이 알려져 있다. 이 압연방법은 압연재인 금속판의 이송방향과 직교하는 방향에 대해서, 압연용의 1쌍의 워어크로울을 교호로 반대방향으로 경사시켜서 교차되도록 배치하고 이들의 워어크로울에서 금속판을 끼워서 밑으로 눌려 압연한다고 하는 것이였다.

그리고, 이와같은 압연방법에 의해 금속판을 압연하는데 있어서는 판형상뿐만아니라 금속판표면의 광택의 양불량도 품질의 일부로서 중요시되고 있으나, 이 양자를 만족시키는 일은 곤란하였다.

또, 현재는 광택도가 높은 금속판을 얻기 위해 센디미어밀(Sendgimir mill)이라고 하는 압연기를 사용한 냉간압연이 일반적으로 행하여지고 있다. 이 센디미어밀은 워어크로울의 직경이 작고, 압연속도가 느리기 때문에 로울바이트내에 과잉 윤활유가 도입되는 일이 없고, 광택도가 높은 금속판을 제조할 수 있다. 그러나, 센디미어밀에 의한 냉간압연은 레버방식으로 압연패스를 반복하므로 비능률적이고, 로울의 직경이 작기 띠문에 압연속도가 느리고 생산성이 낮다고 하는 문제가 있다.

그래서, 고속압연이 가능한 텐덤압엽기를 사용해서 보다 효율적으로 광택도가 높은 금속판을 제조할려고하는 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 로울의 직경이 텐덤밀에서 고속압연을 행하면 윤활유의 도입량이 증가해서 광택도가 저하된다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 일본국 특개소 61-49701호 공보에는 150mmΦ 이상의 대직경의 워어크로울을 구비한 텐덤압연기를 사용해서 냉간압연을 행한후, 100mmΦ 이하의 소직경 로울을 워어크로울로 하는 센디미어밀을 사용해서 마무리압연을 행하고 표면결함이 적은 스테인레스박강판을 얻는 냉간압연방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 텐덤압연기와 센디미어밀의 2종류의 설비를 필요로할뿐아니라 최종적으로 세디미어밀을 사용하므로서 여전히 압연속도가 제한되고 생산성이 향상되지 않는다고 하는 문제가 있다.

한편, 금속재를 냉간압연하는 경우에는 공급된 윤활유의 부착량이 금속재의 상하면에서 동일하게 되지 않으므로 금속판의 광택이 상부면과 하부면에서 다르다고하는 문제가 있다. 일반적으로 윤활유가 많은 상태에서 압연되는 상부면쪽이 광택도가 작아진다. 그래서, 일본국 특개소 55-165217호 공보에는 금속재의 통판각도를 바꾸어 압연하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 상부면의 물리는 각을 크게해서 끌어들이는 윤활유의 양을 적어지도록 해서 압연하는 방법이나 압연기에 새로이 장치를 부착할 장소가 필요한 등의 문제가 있었다.

일반적으로, 금속판에 뛰어난 광택을 부여하기 위해서는 압연에 사용되는 워어크로울의 표면거칠기가 작은 쪽이 양호한 것으로 되어 있으나, 표면거칠기가 큰 워어크로울을 사용해서 광택을 향상하는 기술은 알려져 있지 않다.

상기의 윤활유를 저점도로하거나 소직경의 워어크로울을 사용해서 금속판과 워어크로울의 사이에 도입시키는 윤활유의 양을 감소시키는 종래의 방법에서는 금속판과 워어크로울과의 사이의 윤활조건이 악화하게되므로 금속판과 워어크로울과의 사이의 마찰에 의해 과열해서 베이킹을 일으키는 등의 문제가 발생하기 쉽게된다. 이 때문에, 종래 금속판의 표면광택을 향상시킬려고 하는 경우에는 압연속도를 낮게해서 조업할 필요가 있었다.

이 때문에, 스테인레스 강판, 알루미늄판 등 표면광택이 중요한 상품가치의 요소가 되는 제품을 냉간압연하는 업계에서는 생산성을 올리면서 표면광택을 향상시킬 수 있는 압연방법의확립이 여러해동안 과제로되어 있었다.

본 발명은 이와같은 사정에 비추어 생산성을 저하시키는 일없이 표면광택을 향상시킬 수 있는 금속표면의 광택부여방법을 제공하는 것을 목적으로하는 것이다.

상기의 종래 교차하는 상하의 워어크로울을 가진 압연방법에 있어서는 금속판의 표면광택이 목표치에 도달하지 않는 경우, 표면광택을 향상하도록 크로스각을 변경하는 제어가 행하여진다. 그러나, 크로스각의 변경은 필연적으로 금속판의 판형상의 악화를 수반하게된다. 따라서, 종래의 기술에서는 금속판의 표면광택과 판형상의 양자를 동시에 만족할 수 없다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결할 수 있는 금속판표면의 광택부여방법을 제공할려고 하는 것이다

또, 본 발명은 종래의 세디미어밀에서 저속압연해서 될 수 있는 제품과 동등한 뛰어난 광택을 가진 금속판을 생산성이 높은 텐덤압연기를 사용하는 냉간압연에 의해서 고능률로 또한 상하면에 광택도차를 발생시키는 일없이 압연하는 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기목적을 달성하기 위하여,

① 본 발명의 금속판표면의 광택부여방법은 상하 1쌍의 워어크로울을 서로 교차시켜서 띠강판형상의 금속판을 냉간압연하고, 상기 워어크로울의 회전속도에 대한 상기 금속판의 압염후속도의 비를 1이상, 또한, 1+0.2θ° 이하로 하므로서, 상기 금속판의 표면에 압연종료직전에 판폭방향으로의 전단변형을 부여해서, 상기 금속판의 표면광택을 향상시키는 것을 특징으로 한는 것이다.

② 본 발명의 금속판표면의 광택부여방법은 상호로 교차하는 1쌍의 워어크로울 사이에 띠강판형상을 금속판을 끼워서 냉간압연하면서 상기 워어크로울 사이의 교차각을 변경해서 상기 금속판을 광택을 향상하는 금속판표면의 광택부여방법에 있어서, 상기 교차각의 변경후에 있어서의 상기 금속판의 판형상을 기초로해서 형상제어작동기에서 상기 금속판의 판형상을 수정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

③ 본 발명자는 금속판의 광택도를 높이는 연구의 과정에서, 워어크로울의 축방향과 압연방향과 직각의 방향이 이루는 각도(이하, 크로스각이라고 기재)에 의해서, 금속판표면의 광택도가 변화하는 것을 발견하고, 또 금속판의 광택도가 결과속에서 다른 경우에는 상하의 크로스각을 다르게해서 압연하면 그 광택도를 금속판의 겉과속에서 균일하게 할 수 있는 것을 발견하였다.

그래서, 본 발명의 금속재의 냉간압연방법은 다음의 (a)∼(c)의 구성(constituent)을 채용하였다.

(a) 압연면과 평행한 면내에 있어서, 상하 워어크로울의 축방향이 각각 압연방향으로 직각의 방향을 이루는 각 α 및 β가 a β0, 또한 a -β0을 만족하도록 워어크로울을 설치해서 로울크로스압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.

(b) 로울크로스압연후에 있어서의 금속판의 상하 표면의 광택도차를 계측하고, 그 차가 작아지도록 상기(a)의 α 및 β를 조정하면서 압연하는 금속재의 냉간압연방법.

(c) 상기 (a)에 있어서의 α 와 β의 합이 일정하도록 제어하면서 로울크로스압연을 실시하는 (a) 또는 (b)의 금속재의 냉간압연방법.

④ 본 발명자는 금속판의 광택도를 높이는 연구의 과정에서 상하의 워어크로울로서 표면조도(粗度)가 다른 로울을 사용해서 로울크로스압연하면, 금속판의 양면에 차이가 없는 광택도를 부여할 수 있는 것을 발견하였다. 또, 그 압연조건에서 워어크로울의 축방향과 압연방향으로 직각의 방향이 이루는 각도(이하, 크로스각으로 기재)를 상하의 워어크로울에서 변경하므로서, 금속판의 상하면의 광택도차를 고도로 제어할수 있음을 발견하였다.

그래서, 본 발명의 금속재의 냉간압연방법을 다음의 (d)∼(h)의 구성을 채용하였다.

(d) 상하의 워어크로울에 표면거칠기가 다른 것을 사용해서 로울크로스압연을 행하는 금속재의 냉간압연방법.

(e) 상기 (d)의 로울크로스압연시에 상하 워어크로울의 크로스각이 각각 다르도록 상하의 워어크로울을 배치해서 압연하는 금속재의 냉간압연방법.

(f) 금속판의 상하면의 광택도를 축정하고 그 차이가 작아지도록 상하의 크로스각을 조정하면서 압연하는 상기 (e)의 압연방법.

(g) 상하 크로스각의 합이 일정한 상기 (e)∼(f)의 압연방법.

(h) 연속스탠드에서 로울크로스압연을 할 때에 상하 워어크로울의 표면거칠기 및/또는 크로스방향을 각 스탠드마다 교호로 교체하는 상기 (e)∼(f)의 압연방법.

일반적으로 냉간압연에 있어서 금속판의 표면광택이 향상되는 원인은 금속판과 워어크로울이 금곡접촉하고 표면거칠기가 작아져서 반사율이 올라가기 때문이라고 생각된다. 한편, 금속판과 워어크로울과의 사이에 윤활유가 존재하면 윤활유의 압력으로 조성가공된 금속표면은 요철이 많은 면이 되고, 난반사가 지배적이 되어 광택이 내려가게 된다. 종래, 금속판의 표면광택을 올리기 위해 금속판과 워어크로울과의 사이에 물려들어가는 윤활유량을 적게하거나 윤활조건을 악화시키고 있는 것은 이 때문이다.

본 발명자들은 금속표면과 로울과의 사이에 판폭방향으로의 미끄럼분력(分力)을 부여해서 금속표면의 표층을 판폭방향으로 전단변형시키도록하면, 금속판표면과 로울이 금속표면과 로울이 금속접촉하게되고, 광택도가 높은 금속표면을 얻게되는 것을 발견하였다. 금속판과 워어크로울과의 사이에 충분한 양의 윤활유가 존재하고 있어도 마찬가지의 결과가 되었다.

여기서, 금속판은 압연되는데 따라서 두께가 감해지고 그에 수반해서 속도가 빨라지기 때문에 상하 1쌍의 워어크로울을 서로 교차시켜서 띠강판형상의 금속판을 냉간압연하는 경우에는 일반적으로는 압연변형역내에 금속판의 속도와 워어크로울의 회전속도가 동등해지는 점이 존재하고, 이점으로부터 입구쪽에서는 금속판의 속도는 워어크로울의 회전속도보다 저속이고, 출구쪽에서는 금속판의 속도는 워어크로울의 회전속도보다 고속이 된다. 압연되는 금속판과 워어크로울의 미끄럼방향은 금속판과 워어크로울의 속도의 절대치가 동등해지는 점에서 판폭방향을 향한다. 따라서 상기 본 발명①에 있어서 워어크로울의 회전속도에 대한 상기 금속판의 압연후속도의 속도비는 적어도 1이상으로 하였다.

또, 금속판의 표면형상은 압연종료 직전의 영향이 가장크고, 압연변형영역내에서 판폭방향의 전단 변형이 있어도 압연종료직전의 금속판과 워어크로울 사이의 미끄럼방향이 압연방향으로 평행하게 접근하면 최종적으로는 전단변형의 영향이 없어져버린다. 즉, 광택도를 유효하게 부여하기 위해서는 판폭방향의 전단변형은 될 수 있는대로 압연종료직전에 부여하는 것이 요망된다.

여기서, 금속판과 워어크로울의 속도의 절대치가 동등해지는 점과 압연변형영역내에서의 압연종료점의 거리는 압연후의 판속도가 빨라질수록 길어진다.

따라서, 상기 본 발명①에서는 판표면에 판폭방향의 전단변형을 될 수 있는한 압연종료직전에 부여하기 위해 압연후의 판속도를 저속으로 하는 것이 요망된다. 그렇게 하기 위한 실험을 반복하였던바, 금속표면에 남겨진 미끄럼 각도 θ_s를 5°이상으로 하는 것이 요망되고 그 때문에, 본 발명 ①에서는 실험적으로 얻게된 워어크로울의 회전속도에 대한 상기 금속판의 압연후속도의 속도비를 1+0.2θ_c이하로 설정하였다.

상기 ②의 본 발명자에서는 1쌍의 워어크로울 사이에 띠강판형상의 금속판이 끼워지면서 워어크로울이 회전하게 되므로서, 금속판이 냉간압연됨과 동시에 금속판표면에 광택이 부여된다.

이때, 외란 등에 의해 금속판표면의 광택이 저하된 경우는 크로스로울 사이의 교차각을 변경해서 광택을 향상시키고 이것에 수반되는 판형상의 변화를 피드백해서 형상제어 작동기에서 판형상의 수정을 한다.

다음에 상기 ③(a)∼(b)의 본 발명의 작용을 이하에 설명한다. 제14도는 본 발명 ③(a)∼(b)의 본 발명에 의해서 압연하는 상태를 위로부터 본(평면도)것이고, 압연방향으로 직각의 방향(금속판 203의 판폭방향)과 상부워어크로울(201)이 이루는 각 α와 마찬가지로 판폭방향과 하부워어크로울(202)이 이루는 각도β는 다르게 되어 있다. 단, 상부워어크로울 및 하부워어크로울은 이도면에 표시한 바와같이 판폭방향에 대해서 반대방향으로 경사되어 있어도 되고, 동일방향으로 경사되어 있어도 되나, 동일 방향으로 경사된 경우에는 압연에 수반되는 금속재의 지그재그행이 크게되므로 반대방향으로 경사되어 있는 것이 바람직하다.

제15도는 통상의 로울크로스압연방법을 설명하는 평면도이고, 상하의 워어크로울(201),(202)은 금속판(203)의 판폭방향에 대해서 대칭적으로 되도록 배치되어있다(α = β의 상태).

제16도는 워어크로울과 금속재의 접촉상태를 설명하기 위한 금속판(203)의 판폭방향의 단면도이다.

통상의 로울크로스압연에서는 제15도에 표시한 바와같이 상부워어크로울(201)과 하부워어크로울(202)을 압연면과 평행한 면내에서 각각의 크로스각도가 θ가 되도록 교차시켜서 금속판(203)을 X의 방향으로 압연한다. 이 압연에서는 상부워어크로울(201)의 회전주속도V_r의 방향과, 금속판(3)의 압연속도V_s의 방향에 각도 θ의 어긋남이 있으므로, 금속판(203)의 상부표면에서는 금속재와 로울의 사이에서 판폭방향(Y의 방향)의 미끄럼이 발생한다. 마찬가지로, 하부워어크로울(202)의 회전주속도의 방향도 금속판의 압연속도의 방향과 각도 θ의 어긋남이 있으므로 금속판(203)의 하부표면에서도 금속재와 로울과의 사이에서 판폭방향의 미끄럼이 발생한다. 이때 발생하는 어긋남응력은 금속판(203)의 표층부에서 판폭방향으로 작용되고, 워어크로울의 연마눈과의 어긋남에 의해서 금속판(203)의 표면을 평활하게 하는 것이다.

따라서, 제16도에 표시한 바와같이 통상의 (로울의 둘레방향의) 연마눈을 가진 로울을 사용해서 로울크로스압연을 행하면, 예를들면 상부워어크로울(201)의 연마눈의 볼록부는 금속판(203)에 대해서 판폭방향의 Y의 방향으로 상대적으로 미끄러지면서 이동한다. 이때에 상부워어크로울(201)의 볼록부가 금속판(203)의 표면을 연삭해서 평활화한다. 이 평활화의 정도에 따라서 금속재표면의 광택이 변화하게 된다.

어느쪽인가의 로울의 축방향이 판폭방향과 평행이면, 이와같은 연삭효과가 없어지고 뛰어난 광택을 얻지못하게 되므로 상부면 및 하부면의 크로스각은 0이 되어서는 안된다. 즉, 워어크로울의 크로스각은 α β0을 만족시킬 필요가 있다.

제17도는 표면거칠기Ra가 0.2㎛의 로울을 사용해서 압연속도를 100m/min 및 400m/min으로해서, 제2도에 표시한 바와같은 통상의 로울크로스압연을 했을때의 워어크로울의 크로스각과 압연후의 금속재(SUS430)상부표면의 광택도와의 관계를 윤활유의 공급량을 10,20,50ℓ/min의 3단계로 달리해서 측정하여 도시한 것이다. 크로스각(θ)이 0∼1.5°의 범위에서는 크로스각이 클수록 광택도가 높고 윤활유량이 많을수록 광택도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 여기서는 금속판의 상부면에만 주목하였으나, 이 관계는 판의 상하부면에서 비교해도 성립된다. 즉, 일반적으로 압연시에 물려들어가는 윤활유의 양은 상부면에 비해서 하부면쪽이 적게되므로, 상부면의 광택도는 하부면보다 떨어지게 된다. 그 대신에 위쪽의 워어크로울의 크로스각을 크게해서 압연을 행하면 뛰어난 광택을 가지고 겉과속의 광택차도 없는 판재를 얻을 수 있다. 즉, 통상의 로울크로스압연을 행하면 광택이 떨어지는 쪽면의 크로스각을 크게해서 압연을 행하면 광택도를 저하시키는 일없이 또한 양면의 광택도에 차이가 없는 금속판을 제조할 수 가 있다.

그런데, 로울크로스압연은 본래의 압연판의 단면형상을 제어하는 수단으로서 사용되고 있는 것으로 압연중에 무턱대고 그 크로스각도를 변경하면 금속판의 형상이 불안정하게 되어 버린다. 그러나, 상하의 크로스각의 합(α + β, 이하 「크로스정상각」이라고 함)을 일정하게 유지하면서, 압연재면에 평행한 면내에서 광택도가 낮은 쪽의 로울(일반적으로 상부의 로울)의 크로스각이 크게되는 배치로 변경하면, 압연시의 워어크로울 간 거리는 실질적으로 변경되지 않으므로 금속판의 형상을 무너뜨리는 일없이 상하부면의 광택도를 대략 동등하게 할 수 있다.

제18도에 크로스정상각을 일정하게 유지한 그대로 상하로울의 크로스각을 비대칭적으로한 상태를 표시한다. 상기 도는 제15도의 크로스정상각(α+β= 2θ )을 유지한 그대로 로울의 배치를 전체적으로 각도 θ_u만큼 기울게하고 있음을 표시하고 피선으로 표시한 축선은 원래의 대칭적인 배치(제15도의 배치)를 표시하고 있다.

본 발명에 있어서, 워어크로울의 크로스각을 변경할때에는 워어크로울을 단독으로 움직여도 되고, 백업로울과 쌍으로해서 움직여도 된다. 후자를 페어크로스방식이라고 한다.

다음에 상기 ④(d)∼(g)의 본 발명의 작용을 설명한다. ④(d)∼(g)에 관한 본 발명에 있어서도, 상기 ③(a)∼(c)의 본 발명에 있어서와 마찬가지로 제14도에 표시한 구성의 교차된 상하의 워어크로울이 사용된다.

제15도는 워어크로울을 크로스각이 판폭방향으로 대칭적이 되도록 배치해서 로울크로스압연하는 통상의 압연방법을 표시한 평면도이다. 압연방향으로 직각인 방향(판폭방향)과 상부워어크로울이 이루는 각 α와, 마찬가지로 판폭방향과 하부워어크로울이 이루는 각도 β는 동등한다(α=β=θ의 상태).

제14도는 상하의 워어크로울을 크로스각이 다르게되도록 설치해서 로울크로스압연하는 상태를 표시한 평면도이다(αβ의 상태). 또, 제16도는 워어크로울과 금속재의 접촉상태를 설명하기 위한 판독방향의 단면도이다.

통상의 로울크로스압연에서는 제15도에 표시한 바와같이 상부워어크로울(201)과 하부워어크로울(202)을 압연면에 평행한 면내에서 각각의 크로스각도가 θ가 되도록 교차시켜서 금속판(203)을 X의 방향으로 압연한다. 이 방법에서는 상부워어크로울(201)의 회전주속도 Vr의 방향과 금속(203)의 압연속도Vs의 방향에 각도 θ의 어긋남이 있으므로, 금속판(203)의 상부표면에서는 금속재와 로울의 사이에서 판폭방향(Y의 방향)의 미끄럼이 발생한다. 마찬가지로 하부워어크로울(202)의 회전주속도의 방향도 금속판의 압연속도의 방향과 각도 θ의 어긋남이 있으므로, 금속판(203)의 하부표면에서도 금속재와 로울과의 사이에서 판폭방향의 미끄럼이 발생한다. 이때 발생하는 어긋남응력은 금속판(203)의 표층부에서 판폭방향으로 작용하고 워어크로울의 연마눈과의 어긋남에 의해서 금속판(203)의 표면을 평활하게 하는 것이다.

따라서, 제16도에 표시한 바와같이 통상의(로울의 둘레방향)연마눈을 가진 로울을 사용해서 로울크로스압연을 행하면, 예를들면 상부워어크로울(201)의 연마눈의 볼록부는 금속판(203)에 대해서 판폭방향 Y의 방향으로 상대적으로 미끄러지면서 이동한다. 이때에 상부워어크로울(201)의 볼록부가 금속판(203)의 표면을 연삭해서 평활화한다. 이 평활화의 정도에 따라서 금속재표면의 광택이 변화하게된다. 이 금속간 접촉은 윤활유의 양이 적으나 로울의 거칠기가 클수록 크게된다. 즉, 금속판의 상부면과 하부면에서 광택도가 상위 한경우에는 광택도가 낮은 면에 사용하는 로울에 반대쪽의 로울보다 표면조도가 큰 것을 사용하므로서 광택도차를 감소할 수 있다. 이 상부로울과 하 부로울의 표면조도의 차이는 Ra에서 0.03㎛ 이상일것이 요망된다. 0.03㎛ 미만에서는 본 발명의 효과가 충분하지 않다.

제22도는 압연속도를 100m/min 및 400m/min로 하는 조건에서, 제15도에 표시한 바와같은 통상의 로울크로스압연을 했을때의 워어크로울의 크로스각과 압연후의 금속재 상부표면의 광택도와의 관계를 윤활유의 공급량을 10,30ℓ/min의 2종류로 다르게하고, 로울도 표면거칠기가 Ra에서 0.1㎛과 0.3㎛의 2종류의 것을 사용해서 측정해서 도시한 것이다. 이때 사용한 금속재는 SUS430 스테인레스 강판띠이고 윤활유는 40℃에서의 점도가 60cst이 합금 에스테르계압연유를 3%, 평균입자직경 5.5㎛의 에멀션으로서 사용하였다. 크로스 각(θ)이 0∼1.5°의 범위에서는 크로스각이 클수록 광택도가 높고 윤활유량이 많을수록 광택도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 로울의 표면거칠기를 달리해도 금속판의 광택이 변화하는 것을 알 수 있다. 여기서는 금속판의 상부면만에 주목하였으나, 이 관계는 판의 상하부면에서 비교해도 성립된다. 따라서 금속재의 상하부에서는 윤활유의 공급량을 동등하게해도, 압연시에 로울과 금속재와의 사이에 물려드는 양은 다르게되므로, 금속판에 얻게되는 광택에 차이가 있으나, 광택이 나쁜쪽의 면에 사용하는 로울의 표면조도를 크게하거나 또, 크로스각을 조정해서 압연하면 광택도를 저하시키는 일없이 또한 양면의 광택도를 차이가 없는 금속판을 제조할 수 있다.

그런데, 로울크로스압연은 본래는 압연판의 단면형상을 제어하는 수단으로서 사용되고 있는 것으로서 압연중에 무턱대고 그 크로스각도를 변경하면 금속판의 형상이 불안정한 것이되어 버린다. 그러나, 상하의 크로스각의 합(α+β, 이하「크로스정상각」이라고함)을 일정하게 유지하면서, 압연재면에 평행한 면내에서 광택도가 낮은 쪽의 로울(일반적으로 상부의 로울)의 크로스각이 크게되는 배치로 변경하면 압연시의 워어크로울간 거리는 실질적으로 변경되지 않으므로 금속판의 형상을 무너뜨리는 일없이 상하부면의 광택도를 거의 동등하게 할 수 있다. 제23도에 크로스정상각을 일정하게한 그대로 상하로울의 크로스각을 비대칭적으로 한 상태를 표시한다. 이 도면은 제15도의 크로스정상각(α+β =2θ)을 유지한 그대로 로울의 배치를 전체적으로 각도 θ_u만큼 기울게하고 있는 것을 표시하고, 파선으로 표시한 축선은 원래의 대칭적인 배치(제15도의 배치)를 표시하고 있다. 따라서, 상하 워어크로울의 표면거칠기를 달리하는 것에 부가해서 상하워어크로울의 크로스각을 달리해서 압연하는 경우에는 크로스정상각을 바꾸지 않고 행하는 것이 좋다.

이하, 본 발명의 제1의 실시예를 제1도∼제6도를 참조해서 상세히 설명한다.

제1도(a)(b)에 본 발명의 일실시예를 표시한다. 동도면에 표시한 바와같이, (1)은 금속판, (2a),(2b)는 1쌍의 워어크로울이고, 워어크로울(2a),(2b)는 금속판(1)을 상하로 끼워서 배치되어 있다. 워어크로울(2a),(2b)의 회전축은 수평면내에 있어서 금속판(1)의 진행방향으로 직교하는 방향으로부터 각각 각도 θ_c에서 서로 반대방향으로 경사되고 있다. 이 각도 θ_c를 이하, 크로스각 θ_C라고 부른다.

이와같은 구성의 워어크로울(2a),(2b)에서 금속판(1)을 냉간압연하면, 금속판(1)의 진행속도Vs의 방향과, 워어크로울(2a),(2b)의 회전속도V_R의 방향과 이루는 각도는 크로스각 θ_c와 동등하레 된다. 금속판은 압연되는데 따라서, 두께가 감해지고 그것에 수반해서 속도가 빨라진다. 일반적으로 압연변형영역내에 금속판의 V_s와 워어크로울의 회전속도V_R가 동등해지는 점이 존재하고, 이점은 중립점이라고 호칭되고, 이점에서부터 입구쪽에서는로 된다. 그들 영역을 각각 지진영역, 선진영역이라고 호칭한다.

따라서 입구쪽, 중립점, 출구쪽에 있어서의 금속판과 워어크로울의 미끄럼방향은 제1도(c)에 표시한 바와같이 되고 또, 판폭방향의 미끄럼성분은 중립점근방일수록 크고, 선진영역이 길수록 출구쪽에서의 판폭방향에의 미끄럼효과가 작게되는 것을 알 수 있다.

상기 효과를 정량적으로 확인하기 위하여, 상술한 워어크로울(2a),(2b)를 가진 4단의 시험압연기에 의해 압연시험을 행하고 금속표면에 남겨진 미끄럼의 각도 θ_S와 광택도Gs를 측정하였다. 이 각도θ_S를 이하, 미끄럼각 θ_S라고 호칭한다. 워어크로울(2a),(2b)의 직경은 260mm, 표면거칠기는 1㎛Rmax, 공시재로서는 두께 0.5mm의 SPCC재를 사용, 압하율은 30%, 로울속도 V_R=10m/min으로 하였다. 크로스각 θ_C로서는 0.6°0.3°로 하였다.

상기 결과를 제2도에 표시한다. 동도면에 표시한 바와같이, 미끄럼각θs가 5°이상이되면, 광택이 향상되고 또한, 일정한 값이되고, 이 범위에서 압연하면 양호한 표면광택을 일정하게 유지할 수 있다.

한편 이 미끄럼각도θs, 크로스각θc 및 압연후의 금속판속도 Vs의 워어크로울의 회전속도V_R에 대한 속도비fs(=Vs/V_R)와의 사이에는 다음과 같은 관계가 있다(제1도(c)참조).

따라서, 속도비 fs를 파라미터로서, 크로스각θc에 대한 미끄럼각θc의 관계를 표시하면, 제3도에 표시한 바와같은 관계가 있다. 이 도면에 있어서, 미끄럼각 θc=5^o이상으로 하기 위한 속도비 fs의 조건은, 크로스각θc에 대해서 제4도에 표시한 바와같이 구해진다.

즉, 금속판의 표면광택을 향상시키고, 또한 다소의 외란에 의해서도 변화하지 않도록 하기 위하여, 환언하면, 미끄럼각θs가 5°이상의 미끄럼상처를 판표면에 내기 위하여 필요한 폭방향 전단변형을 부여하는 식은 다음과 같이 된다.

속도비 fs를 상기의 부등식의 범위내에 제어하기 위한 방법으로서는,장력조건을 바꾼다.마찰계수를 바꾼다,압하율을 바꾸는 등의 각종의 방법이 가능하다. 예를들면 제2도에 표시한 데이터는 압연시의 앞방향 장력 δf를 바꾸어 속도비fs를 바꾼 것이다. 앞방향장력δf의 속도비 fs의 관계는 제5도에 표시한 바와같이 전방장력δf가 증대하면 속도비fs가 비선형적으로 증대한다. 따라서, 제5도에 표시한 바와같이 실험에 사용한 압연조건에서 크로스각θc=0.5^o의 경우, 즉이 되도록하기 위해서는 앞방향장력를 약 23kg/min²이하로 하면 되는 것을 알 수 있다.

구체적인 제어예에 대해서 제6도에 표시한다. 제6도에서는, 속도비fs가 소정범위에 없는 경우에, 앞방향장력의 증감에 따라 속도비fs를 제어하는 것이다. 즉, 압연개시후 먼저, 크로스각을 설정하고 이어서, 금속판의 압연후속도 Vs와 워어크로울의 회전주속도V_R을 계측하고, 속도비fs(=Vs/V_R)를 계산한다. 계속해서, 속도비fs가 1보다 작은 경우에는 앞방향장력을 증가시키고 반대로, 속도비fs가 1+0.2·θc보다 큰 경우에는 앞방향장력을 감소하도록 제어해서 압연을 속행한다.

본 발명의 제2의 실시예에 관한 금속판표면의 광택부여방법에 사용되는 압연장치 등을 제7에서 제13도에 표시하고 이들의 도면에 의거 본 실시예를 설명한다.

여기서 제7도는 제2의 실시예에 관한 제어시스템의 개략구성도이고, 제8도는 제2의 실시예가 적용되는 크로스로울압연기의 요부를 표시한 측면도이고, 제3도는 제2의 실시예가 적용되는 크로스로울압연기의 요부를 표시한 정면도이다.

이들의 도면에 표시한 바와같이, 각각의 모터(151)에 의해서, 베벨기어(134)를 개재해서 양쪽의 각각의 축(35)을 회전하고, 각각의 오옴감속기(131)를 개재해서 너트(133)에 나사맞춤된 스크루우측(132)을 회전하므로서, 가이드(136)에 끼워장치된 상부크로스헤드(129)와 하부크로스헤드(130)를 패스라인 방향의 서로 반대방향으로 이동시킨다.

이상, 하양 크로스헤드(129),(130)이 이동에 따라서 상부워어크로울초크(125) 및 상부백업로울초크(127)와 하부워어크로울초크(126) 및 하부백업로울초크(128)은 상,하양워어크로울(102a),(102b)의 로울축방향중앙부를 중심으로 서로 반대방향으로 회동하고 상부워어크로울(102a) 및 상부백업로울(123)와 하부워어크로울(102b) 및 하부백업로울(124)을 크로스시킨다.

또, 압연중에는 이와같은, 크로스각의 조정 및 상,하양워어크로울(102a),(102b)의 워어크로울벤더용실린더(107)의 유압조정에 의해서, 압연재S의 판형상을 조정한다.

즉, 압연재S를 끼우는 상하의 워어크로울(102a),(102b)는 압연재S의 표면에 따라 형성되는 평면과 평행한 면내로 뻗어지는 회전축을 가짐과 동시에 이들의 축은 압연재S의 압연방향과 직교하는 방향으로부터 각각 각도 θ만큼 상호로 반대방향으로 경사해서 위치하고 있다. 또, 이 각도 θ는 상술한 바와같이 모터(151)의 회전에 수반되는 스크루우축(132)의 회전에 의해 압연중에 있어서도 변경가능하게 되어 있다.

한편, 제1도에 표시한 바와같이, 워어크로울(102a),(102b)에 의해 압연된 후의 압연재S로부터는 광택도측정기(103)에 의해 광택도가 측정되어서 검출됨과 동시에 형상검출기(104)에 의해서 판형상의 측정된다. 그리고, 광택도의 측정치는 워어크로울벤더용실린더(107)의 동작을 제어하는 워어크로울벤더제어판(106)에 보내지고, 판형상의 측정치는 크로스각의 변경하는 크로스각조정장치(105)로 보내진다.

따라서, 압연재S의 광택도가 목표치로부터 벗어나면 모터(151)를 구동회전하는 크로스각조정장치(105)에 의해서 크로스각의 변경이 행하여진다. 또, 이 광택도측정기(103)로부터의 신호는 크로스각조정장치(105)를 개재해서 워어크로울벤더제어판(106)으로 보내진다. 이 때문에, 워어크로울벤더용제어판(106)은 형상검출기(104)로부터 입력되는 신호와 함께 광택도측정기(103)로부터 입력되는 이 신호에 의거, 워어크로울벤더용실린더(107)의 유압을 제어한다.

여기서 1쌍의 워어크로울(102a),(102b)의 교차각인 크로스각과 로울간의 틈새량과의 관계 및 압연재S의 표면광택과 판형상과의 관계에 대해서 설명한다.

즉, 상하 1쌍의 워어크로울(102a),(102b)를 서로 교차시켜서 띠강판형상의 금속판인 압연재S를 압연하는 압연방법에 있어서의 크로스각의 조정은 금속판표면의 광택뿐만아니라 판형상에도 영향을 발생한다. 이 이유로서는 1쌍의 워어크로울(102a),(102b)를 서로 교차시키면 양워어크로울(102a),(102b) 사이의 틈새가 로울축방향에서 변화하여 워어크로울(102a),(102b)의 중앙으로부터 폭방향으로 떨어질수록 초기설장치의 틈새(로울축이 평행한 경우의 워어크로울간의 틈새) 보다 크게되고, 대략 포물선에 가까운 틈새분포가 되기 때문이다.

따라서, 워어크로울(102a),(102b) 끼리를 압연방향과 직교하는 방향에 대해서 서로 반대방향으로 각도θ만큼 경사시켜 상하워어크로울(102a),(102b)의 교차각이 각도2θ가 되도록, 크로스시켰을때의 틈새분포를 워어크로울의 표면을 폭방향으로 볼록형상으로 한 것과 등가적으로 고려하면 이 워어크로울표면의 형상은 압연재S의 볼록량δ를 구하는 하기의 (2)식으로 표시한다.

또한, y는 로울폭방향에 있어서의 중앙으로부터의 거리, D_W는 워어크로울 직경, So는 로울중앙에 있어서의 로울간격을 각각 표시한다. 따라서, (2)식에서 거리y의 점에 있어서의 볼록량 δ의 값을 구하게 된다.

여기서 상하 1쌍의 워어크로울(102a),(102b)를 서로 교차시켜서 압연하면, 압연변형영역내에서는 압연재S의 표면에 판폭방향의 전단변형이 발생, 이 영향을 압연후에 있어서의 압연재S의 표면에 남기게 되므로서 압연된 금속판의 표면광택을 향상시킬 수 있다. 따라서 이 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는 압연후의 판속도와 워어크로울회전속도와의 비인 속도비fs를 크로스각에 의존해서 결정되는 범위내로 제어하는 것이 필요하나, 압연조작조건에 따라서는 이 속도비fs의 값은 상기 목표범위를 벗어나는 일이 있을 수 있다. 이때, 표면광택을 목표차에 유지하기 위해서는 크로스각을 바꿀필요가 있으나, 크로스각을 변경하면 워어크로울간의 틈새가 바뀌게되어, 판형상이 악화하게 된다.

여기서 속도비fs의 값이 변경되지 않는 경우, 판의 표면광택을 제어하는데 크로스각을 바꾸는 것이 불가결하나, 판형상을 제어하기 위한 형상제어 작동기로서는 예를들면, 워어크로울의 벤딩, 워어크로울 또는 중간로울의 시프트, 크라운의 변경가능한 백업로울(예로서 VC로울, TP로울, 슬리브로울등) 등이 있다.

따라서, 필요한 광택을 얻기 위해 워어크로울 사이의 교차각을 변경한 경우에 악화하는 판형상은 판형상을 측정해서 형상제어작동기의 하나인 워어크로울벤더용실린더(107)에 피드백하므로서 양호하게 할 수 있다.

이하에 제10도에서 제12도에 의거 크로스각을 변화시킨 경우의 광택도 및 판형상의 변화에 대해서 설명한다. 여기서, 제10도에 크로스각 θc와 판의 광택도 Gs의 관계를 표시한 그래프를 표시하고, 제11도에 제10도와 동일한 압연조건에 있어서의 크로스각θc와 판형상의 관계를 표시한 그래프를 표시하고, 제12도에 판형상의 측정법을 표시한다.

즉, 압연재S의 판형상을 표시한 판의 급준도(急峻度)λ는 제12도에 표시한 바와같이, 압연재S에 발생하는 파도의 높이δ와 피치L을 사용해서로 표시한다. 그리고, 판 끝에 파도가 있는 경우의 급준도의 값을로해서 제11도에 표시함과 동시에 끝신장이라고 정의하고 또, 판중앙에 파도가 있는 경우의 급준도의 값을로해서 제11도에 표시함과 동시에 중간신장이라고 정의한다.

이들의 도면에 표시된 바와같이 크로스각을 크게하면 광택도는 높아지고 또, 판형상은 끝신장으로부터 중간신장으로 변화하는 경향에 있다. 그리고, 제11도에 있어서는 워어크로울벤더력을 변경했을때의 판형상을 아울러 표시하나, 워어크로울벤더력을 크게하면 판형상은 중간신장으로 변화되는 경향으로 되는 것을 이해하게 된다.

이상의 사실에서 본 실시예에 관한 방법의 동작, 작용은 다음과 같이된다.

즉, 압연된 압연재S의 광택도가 광택도측정기(103)에 의해 측정되고 예를들면, 실측의 광택도가 목표치보다 작은 경우에는 크로스각조정장치(105)에 의해서 크로스각이 크게되도록 변경이 행하여 진다. 이에 의해서 판의 형상이 중간신장방향으로 변경될 가능성이 있으나 형상검출기(104)에 의해서 형상이 실측되고, 중간신장이 허용한계를 초과하는 경우에는 워어크로울벤더제어판(106)에 의해서, 워어크로울벤더력이 작아지도록 워어크로울벤더용실린더(107)의 유압이 내려지게 된다.

다음에, 제13도의 제어순서를 사용해서 본 제2실시예의 구체적동작, 작용을 설명한다.

먼저, 압연이 개시되면 스텝S1에서 크로스각조정장치(105)에 워어크로울의 회전속도 등의 압연조건의 판독을 행하고, 스텝S2에서 크로스각, 벤드력의 설정 등을 행하고, 스텝S3에서 광택도측정기(103)에 의한 압연재S의 광택도의 계측을 행한다. 또, 스텝S4에서 크로스각조정장치(105)에 의해 광택도가 밀 정해진 목표치에 들어가 있는지 판단되고, 들어가 있으면 압연이 속행되고, 스텝S3으로 복귀한다. 한편, 광택도가 목표치에 들어가 있지 않으면, 스텝S5에서 크로스각의 변경이 행하여진다.

그후, 스텝S6에서 형상검출기(104)에 의한 판형상의 계측 또는, 크로스각조정장치(105)에 의한 판형상변화량의 예측이 행하여 진다. 그리고, 스텝S7에서는 크로스각조정장치(105)에 의해 판형상이 미리 정해진 목표치에 들어가 있는지가 판단되고 들어가 있으면, 압연이 속행되고, 스텝S3으로 복귀한다. 한편, 판형상이 목표치에 들어가 있지 않으면, 스텝S3으로 이동하고, 스텝S3에서 워어크로울벤더제어판(106)에 의해 워어크로울벤더용실린더(107)를 조작해서 판형상을 조정하고, 스텝S6으로 복귀한다.

이상으로 압연재S의 판형상을 유지하면서 광택도를 향상하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제3의 실시예를 이하에 설명한다. 본 제3실시예는 상기 3(a)∼(c)에 기재된 본 발명의 실시예에 관한 것이고, 제14도에 표시한 장치를 사용하는 냉간압연방법에 있어서, 제19도에 표시한 장치를 사용한 것이다. 제19도에 표시한 장치를 사용한 것이다. 제19도에 표시한 바와같이, 광택도계(204)에 의해서 압연후에 금속판에 있어서의 상하면의 광택도를 측정하고, 그 결과 얻게된 상하면의 광택도차를 연산장치(205)에 입력, 연산해서 그 차이를 없어지도록 크로스각을 변경하면 된다. 제어장치(206)는 광택도차에 의거 연산해서 얻은 크로스각의 변경량에 따라서 크로스각을 제어하는 장치이다.

본 실시예에서는 제14도에 표시한 바와같이, 상하워어크로울(201),(202)의 축방향이, 각각 압연방향으로 직각방향을 이루는 각 즉 크로스각 α 및 β가 ,와 같이 설정되고, 이 상하워어크로울(201),(202)에 의해서 압연이 행하여 진다.

또, 광택도계(204)는 압연후의 금속판의 상하면의 광택도를 측정해서 그 광택도차가 연산장치(205)에 입력되어서 연산되고, 그 결과가 크로스각의 제어장치(206)에 입력되고, 상하워어크로울(201),(202)의 크로스각 α,β가 제어되고, 양면에 광택도차가 없는 금속판을 얻을 수 있다.

또, 상하워어크로울의 크로스정상각(크로스각의 합)를 일정하게 한 조건하에서, 상기와 같이 α,β를 제어할 때는, 압연시에 있어서의 워어크로울간의 거리는 실질적으로 변경되지 않으므로 금속판의 형상을 무너뜨리는 일없이 상하면의 광택도의 차이를 감소시킬 수 있다.

압연시에 상하로울의 크로스각도가 다르게 되어 있으면 금속재가 지그재그행하므로, 본 발명의 냉간압연방법을 실시할 때, 예를들면 텐덤압연기에 적용하는 경우에는 로울이 크로스방향을 각 스탠드에서 교호로 바꾸어 압연하면 된다.

다음에, 이하의 예에 의해서 본 발명의 냉간압연방법의 효과를 설명한다.

(예 1)

직경이 400mm이고, 표면거칠기가 Ra(중심선 평균거칠기)에서 0.1㎛의 로울을 상하의 워어크로울로한 단일스탠드 4Hi압연기를 사용해서, 1패스의 페어크로스냉간압연을 행하였다. 금속판으로서는 소둔-산세완성의 두께가 1.0mm의 JIS SUS430스테인레스강판띠를 사용하고, 윤활유는 40℃에서의 점도가 60cst의 합성에 스테르계 압연유를 농도 3.0%, 평균입자직경 5.5㎛의 에멀션으로서 상하워어크로울공급하였다. 또한, 크로스각은 0.5°,1.0°의 2조건을 기준으로하고, 상하의 로울은 판폭방향에 대해서 대칭적인 방향으로 경사된 상태에서 배치하였다. 또, 크로스정상각을 일정하게 유지한 그대로 압연재면에 평행한 면내에서 상부로울쪽의 크로스각도가 크게되도록 0.1°씩 회전해서 압연하였다. 압연속도는 450m/min, 압하율은 20%로 하였다. 또, Ra가 0.3㎛의 로울을 사용해서 마찬가지의 압연을 행하였다.

이때의 냉간압연후의 금속판의 광택도를 JIS Z8741에 규정된 입사각 45°의 광택도계에 의해 측정하였다. 표1에 그 측정결과를 표시한다.

또, 상하면의 광택도차가 10%미만의 것을, 10%이상 20%미만의 것을, 20%이상 40%미만의 것을,40%이상의 것을 ×로 해서 평가하고, 표1에 병기하였다.

(예 2)

상기예1과 마찬가지로, 직경이 400mm이고, 표면거칠기 Ra에서 0.2㎛의 로울을 상하의 워어크로울로한 단일스탠드 4Hi압연기를 사용해서, 1패스의 페어크로스냉간압연을 행하였다. 금속판으로서는 소둔-산세완성의 두께가 1.0mm의 JIS SUS430스테인레스강판띠를 사용하고, 윤활유는 40℃에서의 점도가 60cst의 합성에스테르계 압연유를 농도 3.0%, 평균입자직경 5.5㎛의 에밀션으로서 상하워어크로울에공급하였다.

또한, 제19도에 표시한 바와같이 압연기의 출구쪽에는 압연후의 금속재의 표면광택을 측정하는 광택도계(204)를 설치하고, 그 상류에는 수분제거용의 공기노즐(207)을 설치하였다. 이 광택도계(204)에서 측정한 상하면의 광택도차 및 상부면쪽의 광택도를 기준으로해서, 목표치와의 차이를 연산장치(205)에 의해 구하고 크로스각을 제어하는 신호로 변환하였다. 크로스각 제어장치(200)는 그 신호를 기초로해서 상하로울의 크로스각을 변경하는 기구를 구비한 것이다.

먼저, 상하의 크로스각을 각각 0.5°로 해서 압연을 개시하였다. 그후, 압연속도를 10m/min로부터 500m/min까지 변경하면서, 상하면의 광택도차가 작아지도록 상하워어크로울의 크로스각을 변경하는 압연을 행하였다. 형상의 변화를 최소한으로 한정시키기 위하여 크로스정상각은 최대 1.5°로 하고, 상하로울의 크로스각의 변경량은 0.05°씩 행하도록 설정하였다. 또, 상하면의 광택도차는 10%미만의 되도록 설정하였다. 이때의 압연조건의 추이를 표2에, 광택도의 측정결과를 제20도에 실선으로서 표시한다. 아울러 로울을 평행하게해서 (크로스각0°)압연한 경우를 파선으로서 표시하고, 상하로울의 크로스각을 동등하게 일정하게 한 그대로, 제어변경하지 않고 압연한 경우의 금속판의 광택도를 일점쇄선으로 표시하였다.

제20도에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 방법에 의해서 압연한 경우에는 상하의 로울을 평행하게 해서 압연한 경우와 비해서 광택도가 뛰어날 뿐아니라, 상하의 로울을 크로스시켜서 압연한 경우에도 상하의 크로스각을 일정하고 변경시키지 않고 압연한 경우와 비교해서, 광택도가 떨어지는 일없이 또한, 광택도차도 작아진 것을 알 수 있다.

(예 3)

상기 예2와 동일조업조건에서, 상하면의 광택도가 250이상이 되도록 설정하고, 크로스각을 제어하면서 압연을 행하였다. 그때의 압연조건의 추이를 표3에 광택도의 측정결과를 제21도에 표시한다. 상하로울의 크로스각을 조정하므로서 광택도를 고정밀도로 제어가능한 것을 알 수 있다.

다음에 본 발명의 제4의 실시예를 이하에 설명한다. 본 실시예는 상기(d)∼(h)에 기재된 본 발명의 실시예에 관한 것이며, 제14도에 표시한 장치에 사용되는 압연방법에 있어서, 제19도에 표시한 바와같이 크로스각도를 제어하는 장치를 사용한다.

제14도에 표시되는 상하의 워어크로울(201),(202)로서는 표면거칠기가 다른 것이 사용되고, 이에 의해서 압연되는 금속판(203)의 상하부면의 광택도를 감소할 수 있도록 되어 있다. 또, 이상에 부가해서 상하의 워어크로울(201),(202)의 크로스각 α,β를 다르게 배치함으로서, 제3의 실시예에 있어서의 금속판(203)의 상하부면의 광택도차를 감소시킬 수 있다. 또, 이때 제19도에 표시한 광택도계(204)에 의해서 압연후의 금속판의 상하부면의 광택도차를 검출하고, 제3의 실시예에 있어서와 마찬가지로 연산장치(205) 및 크로스각의 제어장치(206)를 개재해서 크로스각도 α,β를 제어해서 상기 광택도차를 감소시키고 또, 크로스정상각()을 일정하게 한 조건하에서 상기와 같이 크로스각 α,β를 제어하므로서, 금속판의 형상을 무너뜨리는 일없이 상하부면의 광택도의 차이를 감소시킬 수 있다.

이하에 상기 ④(d)∼(h)에 기재한 본 발명의 효과를 설명한다.

(예 4)

워어크로울의 직경이 400mm의 단일스탠드 4Hi압연기를 사용해서, 1패스의 페어크로스냉간압연을 행하였다. 금속재는 소둔-산세완성의 두께가 1.0mm의 JIS SUS430스테인레스강판띠를 사용하고, 윤활유는 40℃에서의 점도가 60cst의 합성에스테르계 압연유를 농도 3.0%, 평균입자직경 5.5㎛의 에멀션으로서 상하워어크로울에 동일량 공급하였다. 또한, 크로스각 θ은 0.5°,1.0°의 2조건을 기준으로하고, 상하의 로울은 판폭방향에 대해서 대칭적인 방향으로 경사된 상태에서 배치하였다. 또, 크로스정상각을 유지한 그대로 압연재면에 평행한 면내에서 상부로울쪽의 크로스각도가 크게되도록 0.1°씩 회전해서 압연하였다. 또, 압연속도는 450m/min, 압하율은 20%로 하였다. 로울로서, 표면거칠기가 Ra(중심선평균거칠기)에서 0.15㎛, 0.2㎛, 0.3㎛의 것을 적당히 조합해서 사용하였다.

이때의 냉간압연후의 금속판의 광택도를 JIS Z8741에 규정된 입사각 45°의 광택도계에 의해 측정하였다. 표1에 그 측정결과를 표시한다. 또, 상하면의 광택도차가 10%미만의 것을, 10%이상 20%미만의 것을, 20%이상 40%미만의 것을, 40%이상의 것을 ×로서 평가하고, 표4에 병기하였다.

표4에서 아는 바와같이, 본 발명의 방법에 의해서 금속판을 압연하면 금속판의 광택도가 400이상으로 뛰어난 것이라도 상하면의 광택도차는 20%미만이다.

금속판에 소둔-산세완성의 두께가 3.2mm의 JIS SUS430스테인레스강판띠를 사용해서, 워어크로울의 직경이의 5스탠드텐덤압연기에서, 전체스탠드에서 페어크로스압연를 행하였다.

제1스탠드∼제5스탠드에 있어서의 워어크로울의 크로스각과 표면거칠기를 표5에 표시하고 각 스탠드의 워어크로울의 배치를 제24도에 모식적으로 표시하였다. 또한, 로울의 크로스각은 제14도의 상부워어크로울(201)와 동일방향으로 경사되고 있는 경우를 정, 반대로 동도면의 하부워어크로울(202)의 동일방향으로 경사되고 있는 경우를 부로서 표시하고 있다. 이때, 금속판의 광택도는 어느것이나 500이상이고, 광택도차도 20%미만이였다. 또, 이 압연을 하고 있을때의 지그재그행량을 정도가 적은 순서로,로서 표3에 병기하였다.

상하 워어크로울의 표면거칠기의 대소, 혹은 크로스방향을 각 스탠드에서 교호로 변경한 쪽이 지그재그행이 적은 것을 알 수 있다.

주1) 로울의 크로스각은 제1도와 동일방향으로 경사되고 있는 경우를 정으로 하였다.

주2) 표면거칠기는 중심선평균거칠기(Ra)에서 표시한 수치이고, 단위는(㎛)이다.

(예 6)

직경이 400mm이고, 표면거칠기 Ra에서 0.25㎛의 로울을 상부워어크로울, 마찬가지로 Ra에서 0.15㎛의 로울을 하부워어크로울로한 단일스탠드 4Hi압연기를 사용해서, 1패스의 페어크로스냉간압연을 행하였다. 금속판으로서는 소둔-산세완성의 두께가 1.0mm의 JIS SUS430스테인레스강판띠를 사용하고, 윤활유는 40℃에서의 점도가 60cst의 합성에스테르계 압연유를 농도 3.0%, 평균입자직경 5.5㎛의 에멀션으로서 상하워어크로울에 20ℓ/min 공급하였다.

또한, 제19도에 표시한 바와같이 압연기의 출구쪽에는 압연후의 금속재의 표면광택을 측정하는 광택도계(204)를 설치하고, 그 상류에는 수분제거용의 공기노즐(207)을 설치하였다. 이 광택도계(204)에서 측정한 상하부면의 광택도차 및 상부면쪽의 광택도를 기준으로해서, 목표치와의 차이를 연산장치(205)에 의해 구하고 크로스각을 제어하는 신호로 변환하였다. 크로스각 제어장치(206)는 그 신호를 기초로해서 상하로울의 크로스각을 변경하는 기구를 구비한 것이다.

먼저, 상하의 크로스각을 각각 0.5°로 해서 압연을 개시하였다. 그후, 압연속도를 10m/min로부터 500m/min까지 변경하면서, 상하부면의 광택도차가 작아지도록 상하워어크로울의 크로스각을 변경하는 압연을 행하였다. 형상의 변화를 최소한으로 한정하기 위하여 크로스정상각은 최대 1.5°로 하고, 상하로울의 크로스각의 변경량은 0.05°씩 행하도록 설정하였다. 또, 상부면의 광택도가 250이상되도록 제어하고, 상하부면의 광택도차는 10%미만이 되도록 설정하였다. 이때의 압연조건의 추이를 표6에, 광택도의 측정결과를 제25도에 실선으로서 표시한다. 아울러 상하로울의 크로스각을 동등하게한 그대로, 제어변경하지 않고 압연한 경우의 금속판의 광택도를 일점쇄선에 의해서 표시하고, 상하의 로울을 평행하게해서 (크로스각0°)압연한 경우를 (상하로울 다같이 Ra 0.2㎛)를 파선으로서 표시하였다.

제25도에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 방법에 의해서 압연한 경우에는 상하에 표면거칠기가 동등한 로울을 평행으로 배치해서 압연한 경우와 비해 광택도가 뛰어난 것을 알 수 있다. 또, 상하면의 광택도를 측정하면서 로울의 크로스각을 제어해서 압연하면, 압연조건의 변동에 따르지 않고 광택이 양호한 압연판을 제조할 수 있는 것을 알게 된다.

이상, 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

① 제1의 실시예에 의거해서 구체적으로 설명한 바와같이, 본발명은 압연종료직적에 금속판과 워어크로울과의 사이에 판폭방향으로 전단변형을 부여하도록 하므로서, 생산성을 저하시키는 일없이, 금속판의 광택도를 향상시킬 수 있다.

② 본 발명의 금속판표면의 광택부여방법에 의하면, 1쌍의 워어크로울에 금속판을 끼워서 냉간압연할때에 워어크로울간의 교차각의 변경에 의해 변화하는 금속판의 판형상을 형상제어작동기에서 수정하도록 한결과, 표면광택과 판형상을 목표치를 만족하도록 제어할 수 있고, 고품질의 금속판제품을 압연에 의해 생산가능하게 되었다.

③ 본 발명의 금속재의 냉간압연방법에 의하면, 광택도에 뛰어나고 또한, 상하면에서 광택도차가 없는 금속판을 얻을 수 있다. 또한, 로울의 직경이 큰 텐덤압연기를 사용해서 고속으로 압연할 수 있으므로, 특히 광택도를 중시하는 스테인레스박강판일지라도 고능률적으로 제조할 수 있다.

Claims

상하 1쌍의 워어크로울을 서로 교차시켜서 띠강판형상의 금속판을 냉간압연하고, 이 금속판 표면의 광택을 향상시키는 압연방법으로서, 워어크로울의 상호의 교차각을 2θc(도)로 했을 때, 상기 워어크로울의 회전주속도에 대한 상기 금속판의 압연후 속도의 속도비fs로서 다음의 부등식을 만족시키는 범위의 값을 사용하므로서, 압연종료직적에 상기 금속판 표면에 판폭방향으로의 전단변형을 유효하게 부여하는 것을 특징으로 하는 금속판표면의 광택부여방법.
상호로 교차하는 1쌍의 워어크로울사이에 띠강판형상의 금속판을 끼워서 냉간압연하면서 상기 워어크로울사이의 교차각을 변경해서 상기 금속판표면의 광택을 향상하는 금속판표면의 광택부여방법에 있어서, 상기 교차각의 변경후에 있어서의 상기 금속판의 판형상을 기초로해서, 형상제어작동기에 의해서 상기 금속판의 판형상을 수정하는 것을 특징으로 하는 금속판표면의 광택부여방법.
압연면과 평행한 면내에 있어서, 상하워어크로울의 축방향이 각각 압연방향으로 직각의 방향과 이루는 각의 조건을 만족하도록 워어크로울을 설치해서 로울크로스압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
제3항에 있어서, 로울크로스압연후에 있어서의 금속판의 상하표면의 광택도차를 계측하고, 그 차가 작아지도록 상기 α 와 β를 조정하면서 압연하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 α 와 β의 합이 일정하도록 제어하면서 로울크로스압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
적어도 상하워어크로울의 축을 압연면과 평행한 면내에서 교차시켜서 금속재를 압연하는 로울크로스압연을 행할때에, 상하워어크로울로서 표면거칠기가 다른 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
제6항에 있어서, 압연면과 평행한 면내에 있어서, 상하의 워어크로울 각각의 축방향과, 압연방향으로 수직한 방향이 이루는 각 α 및 β가 다르도록 상하의 워어크로울이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
제7항에 있어서, 로울크로스압연후에 있어서의 금속판의 상하표면의 광택도차를 계측하고 그 차가 작아지도록 상기 α 및 β를 조정하면서 압연하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 α 및 β의 합이 일정하도록 제어하면서 로울크로스압연하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.
적어도 상하워어크로울의 축을 압연면과 평행한 면내에서 교차시켜서 금속재를 압연하는 로울크로스압연을 행할때에, 상하워어크로울로서 표면거칠기가 다른 것을 사용하고, 연속스탠드에서 로울크로스압연할때에, 상하워어크로울의 표면거칠기 및/또는크로스방향을 각 스탠드마다 교호로 교체시켜서 압연하는 것을 특징으로 하는 금속재의 냉간압연방법.