WO2018092360A1 - 鋼板の通板方法及び薄鋼板の製造設備 - Google Patents

鋼板の通板方法及び薄鋼板の製造設備 Download PDF

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森　信行
信行 為房
佳久 岡田
雅資 梅本
翔 土屋
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method of passing a steel plate that can lengthen the roll replacement cycle while suppressing the occurrence of quality abnormalities on the surface of the steel plate, and a manufacturing facility for the thin steel plate.
  • Patent Document 1 mentions a method of using a dimple-processed roll as a rolling roll.
  • the dimple-processed roll has a minute dimple-like depression on the surface.
  • the dimple-processed roll has the advantage that the convex and concave portions of the surface are rounded compared to the shot-processed roll, so that fine wrinkles are less likely to enter the steel plate surface and unevenness of the steel plate is less likely to occur.
  • the document disclosed in Patent Document 1 is a technique in which dimple processing and grinding are performed on a roll base, and there is a drawback that the roughness is likely to decrease and the roll life is short.
  • Patent Document 2 discloses a roll obtained by performing dimple processing on a plating formed on a surface.
  • a roll in which dimple processing is performed on the plating film has a drawback that the roughness tends to decrease and the roll life is short.
  • thermal spray rolls As a method of extending the roll replacement cycle, there is a method of using a thermal spray roll in which thermal spraying of tungsten carbide or the like is performed on the roll surface as shown in Patent Document 3.
  • Thermal spray rolls have the advantage that roughness is less likely to occur than chrome-plated rolls, and the roll replacement cycle can be extended.
  • a thermal spray roll has the fault that it is easy to generate
  • the present invention has been conceived in view of the above-described problems, and suppresses the occurrence of quality abnormalities on the surface of a steel plate, particularly a thin plate, and reduces the manufacturing cost of the product by lengthening the roll replacement cycle. It is an object of the present invention to provide a steel plate passing method and a thin steel plate manufacturing facility that can be used.
  • Means of the present invention are as follows. [1] A method of passing a steel plate using a steel plate contact roll having a dimple sprayed layer formed on the surface and a surface Rpk of 2 ⁇ m to 12 ⁇ m. [2] The method of passing a steel sheet according to [1], wherein the steel sheet contact roll has a roll outer diameter of 250 mm to 1600 mm. [3] Passing a steel plate having a thickness of 0.13 mm to 2.7 mm with the steel plate contact roll under a condition of applying a unit tension of 1 to 20 kgf / mm 2 to [1] or [2] The method of passing the steel sheet as described.
  • the present invention at the time of passing a steel plate, it is possible to reduce both the quality abnormality of the steel plate and extend the life of the steel plate contact roll.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a continuous annealing facility.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of a steel plate contact roll.
  • FIG. 3 is a side view showing a place where the bridle roll is applied.
  • FIG. 4 is a graph showing the change over time of Rpk on the roll surface in the present invention example and the comparative example.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between Rpk on the roll surface and the presence or absence of slip and the presence or absence of gloss unevenness.
  • the continuous annealing facility shown in FIG. 1 will be described as an example of a manufacturing facility for thin steel sheets.
  • the properties of the thin steel plate after cold rolling are adjusted in the continuous annealing line. Specifically, on the entry side of the continuous annealing furnace, the cold rolled coil is rewound by a payoff reel, and the thin steel plate is continuously passed while being welded by a welding machine. The thin steel sheet is subjected to pretreatment such as surface cleaning, and after being given tension by a tension leveler and an entrance-side looper, it enters a continuous annealing furnace.
  • the thin steel sheet is heated in the preheating furnace and the heating furnace, and after being maintained at a predetermined temperature in the soaking furnace, it is rapidly cooled in the GJ zone.
  • annealing is completed by maintaining the steel sheet at a predetermined temperature in the OA furnace and finally cooling the steel sheet by a quenching zone and water cooling.
  • the annealed thin steel sheet is wound on a tension reel after the tension is adjusted in the exit looper and the surface properties are adjusted by a tempering mill.
  • various plating processes for example, galvanization process
  • various plating processes for example, tin plating
  • the steel plate contact roll is a roll having a function of passing the steel plate by contacting the steel plate on the outer surface thereof.
  • a support roll that assists the through plate in contact with the upper surface or the lower surface of the steel plate as shown in FIG. 2A, or a steel plate is wound around its circumference as shown in FIG. Examples include a deflector roll for changing the direction, a looper roll in a looper of a manufacturing facility (not shown), and the like.
  • the durability of the roll can be improved by using a roll having a dimple sprayed layer formed on the surface as a steel sheet contact roll.
  • the dimple sprayed layer refers to a sprayed layer formed with a dimple shape.
  • a dimple sprayed layer is obtained by spraying a thermal spray material on the surface of the roll and forming a minute dimple-like depression on the formed sprayed layer by shot processing or the like.
  • the thermal spray material is preferably a material having higher wear resistance than chrome plating, and an example is tungsten carbide. Further, as long as the effects of the present invention are exhibited, the number density, size, etc. of the depressions (dimples) on the roll surface are not particularly limited.
  • the present invention by setting the Rpk on the roll surface to 2 ⁇ m to 12 ⁇ m, it is possible to stabilize slippage by suppressing slipping and meandering, and to prevent the occurrence of surface defects (gloss unevenness) on the steel sheet. it can.
  • Rpk is less than 2 ⁇ m
  • the thin steel plate slips against the roll, and it is difficult to stably pass the plate at a high speed.
  • Rpk exceeds 12 ⁇ m, the irregularities on the roll surface are transferred to the steel sheet surface, and surface defects (gloss unevenness) are likely to occur on the steel sheet.
  • the preferable Rpk from the viewpoint of slip is 4 ⁇ m or more. Moreover, Rpk preferable from a viewpoint of uneven glossiness is 10 ⁇ m or less.
  • the surface hardness of the roll after spraying is preferably 70 or more and 95 or less in terms of Hs.
  • the surface hardness after spraying is more preferably 75 or more and 85 or less in terms of Hs.
  • the roll surface hardness Hs is measured by bringing a Shore hardness meter into contact with the roll surface.
  • the thickness of the thermal spray layer (the thickness of the thermal spray coating) is preferably 0.05 mm or more. Moreover, the preferable upper limit of the thickness of a sprayed coating is 0.2 mm or less.
  • Rpk is also referred to as the height of the protruding peak, and is an index for evaluating the number of protruding portions having a large protruding degree on the surface and the protruding amount. It is evaluated that the larger the Rpk is, the greater the number of protrusions having a large protrusion degree on the surface of the roll (and / or the protrusion amount of the protrusions is large).
  • Rpk for example, the definition and measurement method in JIS (Japanese Industrial Standards) B-2671-2: 2002 can be adopted.
  • a thin steel plate When passing a thin steel plate, the speed of passing the plate increases, so that the wear of the steel plate contact roll increases. Further, when a high tension is applied to the steel sheet, a sheet passing abnormality such as a slip is likely to occur in the steel sheet contact roll. In this invention, even if it is a case where a thin steel plate is passed by high tension, the durability of a roll can be improved and the problem of abnormal passing plate can be prevented.
  • An example of a thin steel plate is a steel plate having a thickness of 0.13 mm to 2.7 mm.
  • the high tension depends on the sheet thickness, shape, line speed, etc. of the thin steel sheet.
  • the unit tension (the tension per unit cross-sectional area of the steel sheet) is 1 to 20 kgf / mm 2.
  • the line speed is preferably 1200 mpm or less from the viewpoint of the wear resistance of the roll targeted in the present invention. About a minimum, 50 mpm or more is preferable from a viewpoint of productivity of a steel plate
  • the outer diameter of a roll provided with a dimple sprayed layer is preferably 250 mm to 1600 mm.
  • the outer diameter of the roll can be appropriately determined so that warpage (plastic deformation) does not occur in the steel sheet.
  • the outer diameter of the roll refers to the diameter of the roll including the axial center part of the roll to the dimple sprayed layer.
  • the dimple roll can be applied to any roll that comes into contact with a steel plate (steel plate contact roll).
  • a steel plate steel plate contact roll
  • the bridle roll has a function of controlling the tension of the steel sheet while the steel sheet is bitten between a plurality of rolls.
  • a steel plate is passed while applying a high tension, so that a slippage or other plate passing failure is likely to occur. Therefore, by applying the dimple roll according to the present invention, it is possible to reliably prevent the problem of threading in the bridle roll. Note that four bridle rolls shown in FIG. 3 are arranged, but the number of rolls is not limited to these examples.
  • a thin steel plate manufacturing facility refers to a facility that performs various treatments while continuously passing the steel plate after cold rolling as shown in FIG. For example, as a process performed in the manufacturing equipment of a thin steel plate, an annealing process, a plating process (and an alloying process as needed), a chemical conversion process, etc. are mentioned.
  • steel plates for cans titanium plates, etc.
  • cold-rolled steel plates for automobiles and home appliances hot-dip galvanized steel plates, etc.
  • hot-dip galvanized steel plates etc.
  • the strength level of the steel sheet can be applied to a TS (tensile strength) of 260 MPa to 2000 MPa.
  • Example 1 A dimple roll (spraying hardness Hs80 ⁇ 5) was applied to the bridle roll on the temper mill entry side of the continuous annealing equipment for tin-plated steel sheet shown in FIG.
  • This Hs80 ⁇ 5 indicates that the measured value in the roll body length direction in the spray hardness Hs of the dimple roll is in the range of 80 ⁇ 5.
  • the bridle rolls are used in groups of four as shown in FIG. 3A, and all four of these are dimple rolls.
  • the applied plate thickness of the steel plate in the continuous annealing equipment was 0.15 mm to 0.6 mm.
  • the roll diameter of the dimple roll was 500 mm, and the unit tension was 4 to 10 kgf / mm 2 .
  • the line speed was 400-1150 mpm.
  • the Rpk of the dimple roll at the beginning of use was set to 8 ⁇ m, and the Rpk of the dimple roll after 6 months of use was examined to be 7.6 ⁇ m (see the left side
  • the initial Rpk was 8 ⁇ m
  • the Rpk at 6 months after use was reduced to 1.8 ⁇ m.
  • the slip limit Rpk (the Rpk value that is likely to cause slip when Rpk is further reduced) is 2 ⁇ m, and in the comparative example, the roll needs to be replaced. It was.
  • the present invention can suppress the Rpk drop of the roll, and thus it has been shown that the roll replacement period can be extended and the manufacturing cost can be reduced.
  • Example 2 In the same equipment as in Example 1, the experiment was performed by changing the Rpk of the dimple roll. The Rpk conditions were set every 1 ⁇ m from 1 to 13 ⁇ m. It was investigated whether or not the steel sheet slipped on the bridle roll during 6 months of use and whether or not gloss unevenness occurred on the steel sheet surface.
  • the applied plate thickness of the steel plate was 0.18 mm
  • the plate width was 850 mm
  • the unit tension was 5 kgf / mm 2 .
  • the line speed was 600 mpm.
  • the results are shown in FIG. In the figure, “ ⁇ ” indicates that slip (or gloss unevenness) did not occur, and “x” indicates that slip (or gloss unevenness) occurred.
  • FIG. 5 shows that when Rpk is in the range of 2 ⁇ m to 12 ⁇ m, it is possible to prevent the steel sheet from slipping and to prevent the occurrence of uneven glossiness on the steel sheet surface.

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Abstract

鋼板、特に薄板の表面の品質異常の発生を抑制するとともに、ロールの取替周期を長くすることによって、製品の製造コストを低減することのできる鋼板の通板方法及び薄鋼板の製造設備を提供する。表面にディンプル溶射層が形成され、表面のＲｐｋが２μｍ～１２μｍである鋼板接触ロールを用いた鋼板の通板方法である。

Description

鋼板の通板方法及び薄鋼板の製造設備
　本発明は、鋼板表面における品質異常の発生を抑えつつ、ロールの取替周期を長くすることができる鋼板の通板方法、及び薄鋼板の製造設備に関する。
　鋼板の製造工程では、鋼板を種々のロールにより連続的に搬送しながら様々な処理を行っている。特に高品質な外観が要求される薄鋼板（例えば錫鍍金用鋼板）の製造工程では、表面に疵をつけないこと、及び表面に光沢ムラが発生しないことが重要である。光沢ムラは、鋼板と接するロールの表面における微細な凸部によって鋼板表面に微細な疵が入り、この疵が光の当たり具合によって他の部分と異なって見えることにより起こる欠陥である。特に薄鋼板の製造時には、鋼板表面に疵が付与されないように、鋼板に接するロール表面の凹凸を小さくすることが望まれる。
　薄鋼板の製造工程では、鋼板が高速で搬送されることから、鋼板と接触するロールの磨耗が早くなる。ロールが磨耗したままの状態にしておくと、磨耗した部分が原因となって、鋼板がロールに対してスリップを起こす、及び鋼板が蛇行するといった懸念がある。よって、薄鋼板の製造設備においては、短周期でのロール取替が必要となり、鋼板の製造コストを上昇させる要因の一つとなっている。
　上記に示すように、薄鋼板の製造工程、特に錫鍍金用鋼板の製造工程では、鋼板表面における品質異常の発生を抑えつつ、ロールの取替周期を長くすることで、製造コストを低減することが求められている。
　鋼板表面における品質異常を低減する方法として、特許文献１ではディンプル加工を施したロールを圧延ロールとして使用する方法が挙げられている。ディンプル加工されたロールは、表面に微小なディンプル状の窪みを有する。ディンプル加工されたロールでは、表面の微細な凹凸の凸部がショット加工されたロールに比べて丸まっており、鋼板表面に微細な疵が入りにくく、鋼板の光沢ムラが発生しにくいという利点がある。しかしながら、特許文献１に開示された文献は、ロール素地にディンプル加工及び研削目を施すという技術であり、粗さ低下が起こりやすく、ロール寿命が短いという欠点がある。
　特許文献２には、表面に形成しためっきにディンプル加工を施したロールが開示されている。しかし、めっき皮膜にディンプル加工を施したロールは、粗さの低下が起こりやすく、ロール寿命が短いという欠点がある。
　ロールの取替周期を延長する方法として、特許文献３に示すように、ロール表面にタングステンカーバイト等の溶射を行った溶射ロールを使用する方法がある。溶射ロールは、クロムメッキを施したロールよりも粗さの低下が起こりにくく、ロールの取替周期を延長できるという利点がある。一方で、溶射ロールは、鋼板の表面に光沢ムラ等の品質異常を発生させやすいという欠点がある。一旦品質異常が発生した場合には、製造設備を停止してロールの表面手入れを実施する必要があり、歩留りが低下するという問題がある。
特開２００７－２７５９７８号公報 特開２００５－３０７３２６号公報 特開２００８－００１９２７号公報
　本発明は、上記の課題に鑑みて想到されたものであり、鋼板、特に薄板の表面の品質異常の発生を抑制するとともに、ロールの取替周期を長くすることによって、製品の製造コストを低減することのできる鋼板の通板方法及び薄鋼板の製造設備を提供することを課題とする。
　本発明の手段は、次の通りである。
［１］表面にディンプル溶射層が形成され、表面のＲｐｋが２μｍ～１２μｍである鋼板接触ロールを用いた鋼板の通板方法。
［２］前記鋼板接触ロールのロール外径が２５０ｍｍ～１６００ｍｍである［１］に記載の鋼板の通板方法。
［３］板厚が０．１３ｍｍ～２．７ｍｍである鋼板を、１～２０ｋｇｆ／ｍｍ２のユニット張力を付与した条件下で、前記鋼板接触ロールにより通板する［１］又は［２］に記載の鋼板の通板方法。
［４］表面にディンプル溶射層が形成され、表面のＲｐｋが２μｍ～１２μｍである鋼板接触ロールを備えた薄鋼板の製造設備。
［５］前記鋼板接触ロールのロール外径が２５０ｍｍ～１６００ｍｍである［４］に記載の薄板の製造設備。
［６］板厚が０．１３ｍｍ～２．７ｍｍである鋼板を、１～２０ｋｇｆ／ｍｍ２のユニット張力を付与した条件で、前記鋼板接触ロールにより通板することが可能な［４］又は［５］に記載の薄鋼板の製造設備。
　本発明によって、鋼板の通板時において、鋼板の品質異常の低減、及び鋼板接触ロールの寿命延長を両立することができる。
図１は、連続焼鈍設備を示すフロー図である。 図２は、鋼板接触ロールの一例を示す側面図である。 図３は、ブライドルロールの適用箇所を示す側面図である。 図４は、本発明例及び比較例におけるロール表面のＲｐｋの経時変化を示すグラフである。 図５は、ロール表面のＲｐｋとスリップ有無及び光沢ムラ有無との関係を示すグラフである。
　まず、薄鋼板の製造設備の一例として、図１に示す連続焼鈍設備について説明する。
　冷間圧延を終えた薄鋼板は、連続焼鈍ラインにおいてその物性が調節される。具体的には、連続焼鈍炉の入側において、冷延コイルがペイオフリールによって巻き戻され、薄鋼板が溶接機によって溶接されながら連続的に通板される。薄鋼板は、表面洗浄等の前処理を施され、テンションレベラ及び入側ルーパによって張力を付与された後に連続焼鈍炉へ入る。
　連続焼鈍炉内では、予熱炉及び加熱炉において薄鋼板の加熱がなされ、均熱炉において所定の温度に保持された後、ＧＪ帯において急速冷却される。次いで、ＯＡ炉において所定の温度に保持され、急冷帯及び水冷却によって鋼板の最終冷却がなされることで、焼鈍が完了する。
　焼鈍後の薄鋼板は、出側ルーパにおいて張力を調整された後、調質ミルによって表面性状の調整を行った後に、テンションリールにおいて巻き取られる。尚、詳細については図示を省略しているが、連続焼鈍炉とテンションリールとの間で各種のめっき処理（例えば亜鉛めっき処理）を行う、又は次工程の設備で各種のめっき処理（例えば錫めっき処理）を行うことにより、めっき鋼板が製造される。
　このような鋼板の製造設備では、多数の鋼板接触ロールが設けられる。鋼板接触ロールは、その外表面で鋼板と接触することで、鋼板を通板する機能を有するロールである。鋼板接触ロールの具体例として、図２（ａ）のように鋼板の上面又は下面に接して通板を補助するサポートロールや、図２（ｂ）のように鋼板がその周囲に巻き付いてその進行方向を変えるデフレクターロールや、図示はしないが製造設備のルーパ内のルーパロール等が挙げられる。これらの鋼板接触ロールに求められる性質として、耐久性に優れていることと、鋼板の表面に光沢ムラを発生させないこととの２つが挙げられる。
　本発明では、鋼板接触ロールとしてディンプル溶射層を表面に形成したロールを使用することによって、ロールの耐久性を向上させることができる。ディンプル溶射層とは、ディンプル形状が成形された溶射層をいう。具体的には、ロールの表面に溶射材料を溶射し、形成された溶射層にショット加工等によって微小なディンプル状の窪みを成形することによって、ディンプル溶射層が得られる。溶射材料としては、クロムめっきよりも耐摩耗性に優れた材質であることが好ましく、一例としてタングステンカーバイドが挙げられる。また、本発明の効果を奏する限りにおいて、ロール表面における窪み（ディンプル）の個数密度、大きさ等は特に制限されない。
　本発明では、ロール表面のＲｐｋを２μｍ～１２μｍとすることで、スリップや蛇行等を抑えて通板を安定化させることができるとともに、鋼板の表面欠陥（光沢ムラ）の発生を防止することができる。例えば、Ｒｐｋが２μｍ未満であると、薄鋼板がロールに対してスリップを起こし、高速で安定的に通板することが難しい。Ｒｐｋが１２μｍ超では、ロール表面の凹凸が鋼板表面に転写されてしまい、鋼板に表面欠陥（光沢ムラ）が発生しやすくなる。鋼板に表面欠陥が発生した場合には、鋼板の製造設備を一旦停止した上で、鋼板接触ロールの表面手入れ等の調整作業が必要となるので、製造コストが増大してしまう。スリップの観点からの好ましいＲｐｋは、４μｍ以上である。また、光沢ムラの観点からの好ましいＲｐｋは１０μｍ以下である。
　ロール表面のＲｐｋを２μｍ～１２μｍに調節する際には、前記した溶射層の形成後にショット加工により形成された凸部の突出山部の先端がとがり過ぎる（突出度が大き過ぎる）と、Ｒｐｋが１２μｍを超えてしまう。よって、このような突出山部の先端をとがり過ぎないように表面調整し、Ｒｐｋを１２μｍ以下の範囲内とすることが重要である。
　また、溶射後のロールの表面硬さはＨｓで７０以上９５以下であることが好ましい。より好ましい溶射後の表面硬さはＨｓで７５以上、８５以下である。ここでは、ロール表面硬さＨｓは、ロール表面にショア硬度計を接触させて計測する。
　なお、溶射層の厚み（溶射皮膜の厚み）は、０．０５ｍｍ以上が好ましい。また、溶射皮膜の厚みの好ましい上限は０．２ｍｍ以下である。
　Ｒｐｋは、突出山部高さ等とも称され、表面における突出度の大きい凸部の数及び突出量を評価する指標である。Ｒｐｋが大きいほどロールの表面において突出度の大きい凸部の数が多い（及び／又は凸部の突出量が大きい）と評価される。Ｒｐｋとしては、例えばJIS（日本工業規格） B 0671-2:2002における定義、測定法等を採用することができる。
　板厚の薄い鋼板を通板する際には、通板速度が大きくなることから鋼板接触ロールの磨耗が大きくなる。また、鋼板に高い張力がかけられている際には、鋼板接触ロールにおいてスリップ等の通板異常が起こりやすい。本発明では、薄鋼板を高張力で通板した場合であっても、ロールの耐久性を向上させることができ、かつ通板異常の問題を防止することができる。尚、薄鋼板の一例としては、板厚が０．１３ｍｍ～２．７ｍｍの鋼板を挙げることができる。また、高張力とは、薄鋼板の板厚、形状、ライン速度等によって左右されるが、一例としてはユニット張力（鋼板の単位断面積当たりの張力）にて１～２０ｋｇｆ／ｍｍ２となる条件を挙げることができる。また、ライン速度については、本発明で対象とするロールの耐摩耗性の観点より、１２００ｍｐｍ以下が好ましい。下限については、鋼板の生産性の観点より、５０ｍｐｍ以上が好ましい。
　尚、ディンプル溶射層を備えたロール（単に「ディンプルロール」とも称する。）の外径は、２５０ｍｍ～１６００ｍｍであることが好ましい。ロールの外径は、鋼板に反り（塑性変形）が発生しないように適宜決定することができる。尚、ロールの外径とは、ロールの軸心部からディンプル溶射層まで含めたロールの直径のことをいう。
　ディンプルロールは、鋼板と接触するロール（鋼板接触ロール）であればいずれにも適用することができる。例えば、図１に示すような鋼板の薄製造設備において、いずれか一つ以上の鋼板接触ロールに適用すればよい。特に、図３（ａ）に示すテンションレベラにおけるローラーレベラの入側又は出側に位置するブライドルロールや、図３（ｂ）に示す調質ミルの入側又は出側に位置するブライドルロールに、ディンプルロールを適用することが好ましい。ブライドルロールは、複数のロールの間に鋼板を噛み込ませながら、鋼板の張力を制御する機能を有する。ブライドルロールでは、高い張力をかけながら鋼板を通板することになるので、スリップ等の通板不良が生じやすい。そこで、本発明に係るディンプルロールを適用することで、確実にブライドルロールにおける通板不良の問題を防止することができる。尚、図３に示すブライドルロールは、それぞれ４つずつが配置されているが、ロールの個数はこれらの例に限定されるわけではない。
　図２（ｂ）に示すように、鋼板の巻付け角度の大きいデフレクターロールの場合、鋼板表面に疵等を特に付与しやすいという問題がある。よって、このようなデフレクターロールに上述のディンプルロールを適用することで、確実に光沢ムラを防止できるという効果がある。
　薄鋼板の製造設備とは、図１に示すように冷間圧延がなされた後の鋼板を連続的に通板しながら、様々な処理を施す設備のことをいう。例えば薄鋼板の製造設備において施される処理として、焼鈍処理、めっき処理（及び必要に応じて合金化処理）、並びに化成処理等が挙げられる。
　本発明によるディンプルロールを用いることにより、例えば、プレス成形性及び塗装性に優れた、缶用鋼板（錫鍍金鋼板等）、自動車用や家電用の冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板等を安定に製造できる。また、鋼板の強度レベルはＴＳ（引張強さ）が２６０ＭＰａ～２０００ＭＰａまで適用することができる。
（実施例１）
　図１に示す、錫鍍金鋼板用の連続焼鈍設備の調質ミル入側におけるブライドルロールに、ディンプルロール（溶射硬度Ｈｓ８０±５）を適用した。このＨｓ８０±５とは、該ディンプルロールの溶射硬度Ｈｓにおけるロール胴長方向の測定値が、８０±５の範囲となっていることを示す。尚、ブライドルロールは、図３（ａ）のように４つ一組で用いられるが、これら４つの全てをディンプルロールとした。連続焼鈍設備における鋼板の適用板厚は０．１５ｍｍ～０．６ｍｍであった。ディンプルロールのロール径は５００ｍｍであり、ユニット張力は４～１０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。ライン速度は４００～１１５０ｍｐｍであった。使用当初のディンプルロールのＲｐｋを８μｍとし、使用後６ヶ月経過時点でのディンプルロールのＲｐｋを調べたところ７．６μｍであった（図４の左側参照）。
　一方で、同じブライドルロールとして、クロムめっき皮膜にディンプル形状を付したロールを使用して上記と同様の実験を行った。Ｒｐｋはロールの胴長方向でサーフテスト３０１（株式会社ミツトヨ社製）の表面粗さ計を用いて測定した。結果を図４の右側に示す。なお、図４において、Ｒｐｋの経時変化の結果は、板厚０．１５ｍｍ～０．６ｍｍの範囲より選ばれた任意の本数をそれぞれ通板した後、ブライドルロールとして使用した４つのディンプルロール（比較例においては、４つの通常のロール）全てのＲｐｋ平均とした。
　当初のＲｐｋは８μｍであったが、使用後６ヶ月時点でのＲｐｋは１．８μｍまで目減りしていた。詳細については実施例２にて後述するが、スリップ限界のＲｐｋ（それ以上Ｒｐｋが減少するとスリップを起こす可能性の高いＲｐｋ値）は２μｍであり、比較例ではロールの取替えが必要な状態にあった。このように、本発明によってロールのＲｐｋ低下を抑えることができることから、ロールの取替周期を伸ばし、製造コストを低減できることが示された。
（実施例２）
　実施例１と同様の設備において、ディンプルロールのＲｐｋを変更して実験を行った。Ｒｐｋの条件は１～１３μｍまで１μｍおきに設定した。６ヶ月の使用中にブライドルロールにおいて鋼板のスリップが起きたか否かと、鋼板表面に光沢ムラが起きたか否かについて調査した。鋼板の適用板厚は０．１８ｍｍ、板幅は８５０ｍｍであり、ユニット張力は５ｋｇｆ／ｍｍ２であった。また、ライン速度は６００ｍｐｍであった。結果を図５に示す。図中、「○」はスリップ（又は光沢ムラ）が発生しなかったことを示し、「×」はスリップ（又は光沢ムラ）が発生したことを示す。図５にて、Ｒｐｋが２μｍ以上１２μｍ以下の範囲では、鋼板のスリップを防止するとともに、鋼板表面での光沢ムラの発生を防止できることが示された。

Claims (6)

  1. 　表面にディンプル溶射層が形成され、表面のＲｐｋが２μｍ～１２μｍである鋼板接触ロールを用いた鋼板の通板方法。
  2. 　前記鋼板接触ロールのロール外径が２５０ｍｍ～１６００ｍｍである請求項１に記載の鋼板の通板方法。
  3. 　板厚が０．１３ｍｍ～２．７ｍｍである鋼板を、１～２０ｋｇｆ／ｍｍ２のユニット張力を付与した条件下で、前記鋼板接触ロールにより通板する請求項１又は２に記載の鋼板の通板方法。
  4. 　表面にディンプル溶射層が形成され、表面のＲｐｋが２μｍ～１２μｍである鋼板接触ロールを備えた薄鋼板の製造設備。
  5. 　前記鋼板接触ロールのロール外径が２５０ｍｍ～１６００ｍｍである請求項４に記載の薄板の製造設備。
  6. 　板厚が０．１３ｍｍ～２．７ｍｍである鋼板を、１～２０ｋｇｆ／ｍｍ２のユニット張力を付与した条件で、前記鋼板接触ロールにより通板することが可能な請求項４又は５に記載の薄鋼板の製造設備。
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