JPH01317604A - 冷間圧延用ワークロール - 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、冷間圧延機のワークロールに関し、特にタン
デム冷間圧延機の最終スタンドを除く前段スタンドで使
用するのに好適なワークロールに関する。

〈従来の技術〉 タンデム冷間圧延機の最終スタンドを除く前段スタンド
ではブライドロールを使用しているので、銅帯がロール
バイト部にうまく入らず、せり込みと呼ばれるような調
帯の急激なトラッキング現象が発生し、これによって板
破断やロール損傷等が生じていた。この原因の一つとし
て調帯とワークロール間の摩擦抵抗が減少し、鋼帯がス
リップすることが考えられる。

この対策としては、ワークロールの材質や粗度を変える
ことにより摩擦抵抗を増やす方法がある。

このうち、粗度を変える方法においては、従来はロール
表面を研摩する砥石の砥石番手をあげ、粒度を細かくす
ることにより対応してきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記の粒度の細かい砥石を使用する方法は、ロ
ール全面に砥石番手に相当する微小の凹凸を付けるだけ
なだめ、ロール摩耗の影響を受けやすく、上下ワークロ
ール１．セット当たりの処理量は圧延長さにして１７０
〜１８０　ｈ程度（砥石”４６使用時）であり、処理量
を増加することが課題となっていた。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、冷間圧延用ワークロールにおいて、高密度エ
ネルギー源を用いて、ロール表面に中心線平均粗さＲａ
が０．５≦Ｒａ≦３．０の範囲にあり、かつ最大高さＲ
ｗａｘが１．０≦ＲＩＩＩａｘ≦５０．０の範囲にある
粗面を形成したものである。

く作　用〉 前記のように、従来の粒度の細かい砥石を使用する方法
は、ロールの摩耗の影響が強くロール表面の寿命の延長
は期待できない。

そこで本発明は、高密度エネルギー源を用いて研摩済の
ロール表面に凹凸をまばらに形成し、ロールの摩耗が進
行しても、中心線平均粗さＲａがそれほど大きな影響を
受けないように（摩擦抵抗がそれほど大きな変化を受け
ないように）、ロールの表面加工を行ないロール表面の
寿命延長をはかるものである。

ここで、中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｗａｘは、
Ｊ　Ｉ　Ｓ　　ＢＯ６０１で定義されている。

中心線平均粗さＲａは、粗さ曲線からその中心線の方向
に測定長さｌの部分を抜き取り、この抜取り部分の中心
線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲線をｙ＝ｒ
　（ｘ）で表したとき、次の式によって求められる値を
マイクロメートル（ｐ−）で表したものをいう（第３図
参照）。

最大高さＲｍａｘは、断面曲線から基準長さだけ抜き取
った部分（以下、抜取り部分という、）の平均線に平行
な２直線で抜取り部分を挟んだとき、この２直線の間隔
を断面曲線の縦倍率の方向に測定して、この値をマイク
ロメートル（μ、）で表したものをいう（第４図参照）
。

これより粗度を山、谷、平面の３部分に分離して考え、
平面に山と谷を持った凹凸を必要に応じて形成し、その
穴形状（山高さ、谷深さ、大面積）をコントロールすれ
ば、所要の中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘを
得られることが分かる。

研摩済のロール表面に凹凸をつける方法としては、高密
度エネルギー源を用いる方法以外に、■シッットプラス
ト加工（鉄粉などの硬い粒子を投射して細かい凹凸の圧
痕をつけるもの）、■放電加工（ロールとこのロール周
面に対向させた電極との間に火花放電を生じさせ、これ
によって細かい凹凸をロール周面に作るもの）が考えら
れるが、いずれの場合も上記の穴形状（山高さ、谷深さ
。

大面積）をコントロールできず、従って中心線平均粗さ
Ｒａは要求を満足していても山高さが局所的に高かった
りしてＲｓａｘが過大なために、板面に痕を残す場合が
ある。

これに対して高密度エネルギー源を用いた場合は、■高
密度エネルギー源の出力、照射時間を変えることにより
穴形状をコントロールでき、■高密度エネルギーを断続
的にロールに照射できるようにし、かつ高密度エネルギ
ー源もしくはロールを自由に移動可能にすることにより
、穴を１ケずつ形成できしかも穴ピッチを可変にできる
（粗度をコントロールできる）ので、中心線平均粗さＲ
ａ及び最大高さＲｍａｘの両方をコントロールすること
が可能である。

そこで、高密度エネルギー源を用いて、中心線平均粗さ
Ｒａ及び最大高さＲｗａｘを変化させてロール表面の寿
命、痕の発生の関係を調査したところ、第５図及び第６
図の結果を得た。

第５図は中心線平均粗さＲａ　　（横軸）と上下ワーク
ロール１セット当りの圧延１ｈ　（Ｉ軸）との関係を示
したもので、図から０．５≦Ｒａ≦３．０の範囲におい
て、従来技術より優れた効果を示している。

また、第６図は最大高さＲｍａｘ　　（横軸）と痕発生
コイル数（縦軸）との関係を示したもので、図から、１
．０≦Ｒｔａａｘ≦５０の範囲において、従来技術より
優れた効果を示している。

〈実施例〉 高密度エネルギー源として例えばレーザを用いて粗度を
形成する。

即ち、第１図に示すロールｌを回転させながらロールｌ
の表面にレーザパルスを次々に投射し、レーザエネルギ
ーによりロール表面２を規則的に溶融させて規則的なり
レータ状の凹部を形成する。

第２図は第１図のロール表面部Ａの拡大断面図であり、
第２図において、３はロール表面に形成されたクレータ
状の凹部（以下単にクレータと記す）であり、そのクレ
ータ３の周囲には溶融したロール母材金属がロール表面
からリング状に盛り上がってフランジ状の盛り上がり部
４が形成される。

この過程を詳細に説明すると、レーザにより加熱された
ロールを形成する金属は、大きな照射エネルギー密度に
よって瞬時に金属蒸気となり、このとき発生する蒸気圧
力によってロール表面２の溶融金属が吹き飛ばされてク
レータ３を形成し、またその吹き飛ばされた溶融金属は
クレータ３の周囲に再固着してクレータ３を取囲む盛り
上がり部４を形成する。これらの一連の反応は酸素ガス
等の補助ガスを反応点に目がけて吹きつけることにより
一層効率良（実行される。

レーザパルスによって形成されるロール表面２上のクレ
ータ３の深さ、盛り上がりと直径は入射されるレーザの
エネルギーの大きさと投射時間によって決定される。

そしてロール１を回転もしくは軸方向に移動させつつ規
則的にレーザパルスを照射することにより、上記のよう
なりレータ３が規則的に形成され、これらの次々に形成
されるクレータ３の集合によってロール表面２にほぼ規
則的な粗面を形成することができる。

ここで、隣り合うクレータ３の相互の間隔は、ロールｌ
の回転方向に対しては、ロール１の回転速度と関連づけ
てレーザパルスの周波数を変えることにより、またロー
ルｌの軸方向に対しては、ロールｌが１回転するごとに
ロール軸方向へ移動させるレーザの照射位置の移動ピッ
チを変えることによって１１節可能である。

以上のようにして、中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲ
ｍａｘをコントロールでき、本発明の０−ルを得ること
ができる。

なお、第２図の形状の粗面ば、クレータ部分３が鋼帯と
接触しないので、クレータ部分３はフランジ部分４およ
び研摩面５に対してロール摩耗時の影響が少なく、かな
り長期に渡って粗度を維持することができる。この結果
研摩面５しか有さない従来のロールに比べて高寿命化が
はかれる。

また、以上の説明は高密度エネルギー源としてレーザを
用いた場合であるが、プラズマあるいは電子ビーム等地
の高密度エネルギー源を用いた場合も同様である。

次に、具体的な実施例について説明する。

４段重間圧延機の第１スタンドのワークロールに対して
、実施例の方法で規則的にクレータを形成し、Ｒａ　＝
１．５４ｇ、　ＲＩｌａｘ　−２５，８ｎの粗度を形成
し圧延を行ったところ、従来上下ワークロール１セツト
当たりの処理量が１７０〜１８０ｋｌ程度であったもの
が、２００〜２２〇−程度まで延長しロール表面の寿命
が１０〜３０％延長した。

また、この時の痕の発生は皆無であった。

〈発明の効果〉 本発明は以上のように、上下ワークロール１セット当り
の圧延量を大幅に増加することができ、かつ鋼帯の痕の
発生が皆無という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワークロールを示す部分切欠き側図面
、第２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は中心線
平均粗さＲａの定義を示す図、第４図は最大高さＲｍａ
ｘの定義を示す図、第５図はワークロールの中心線平均
粗さＲａ　とワークロール１セット当りの圧延量の関係
を示すグラフ、第６図はワークロールの最大高さＲｗａ
ｘと痕発生コイル数の関係を示すグラフである。 １・・・ワークロール、　　　２・・・ロール表面、３
・・・クレータ、　　　　　４・・・盛り上がり部、５
・・・研摩面。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高密度エネルギー源を用いて、ロール表面に中心線平均
   粗さＲａが０．５≦Ｒａ≦３．０の範囲にあり、かつ最
   大高さＲｍａｘが１．０≦Ｒｍａｘ≦５０．０の範囲に
   ある粗面を形成したことを特徴とする冷間圧延用ワーク
   ロール。