JPH02147105A - 金属ストリップの冷間圧延方法 - 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） この発明は、金属ストリップの冷間圧延方法に関し、と
くにけい素鋼板のように脆い難圧延材についても、形状
不良の発生や破断などを招くことなしに安定して表面粗
さの小さい冷延板ならしめようとするものである。

（従来の技術） 一般に各種材料の表面粗さは、単に表面の美観のみなら
ずその材料の機械的性質や物理的性質にも深く関係して
いる。例えば鉄鋼の分野において、冷間圧延後の材料と
くに方向性けい素鋼板やステンレス鋼板、表面処理鋼板
などでは、その表面粗さは重要な品質管理項目になって
いる。というのは表面粗さが大きいと、方向性けい素鋼
板では磁気特性の劣化を招き、またステンレス鋼板では
表面光沢が低下するので好ましくなく、さらに表面処理
鋼板には、めっき性、塗装性などの面から適切な板面粗
さが必要とされるからである。

ところで光沢や鏡面性、低表面粗さなどはいずれも板表
面のミクロな構造に依存しており、ミクロな表面の幾何
学構造として、平坦であることが望まれる。そのために
は、結晶粒界の凹みや付近の出張りあるいは結晶粒内の
すべり変形による凹凸が少なく平滑化されていること、
またロールの凹凸の転写も小さいこと、さらには当きす
やすりきずかないことなどが要求される。かかるミクロ
構造は、仮の各製造工程で影響を受けるが、とくに大き
な塑性変形が加えられる冷間圧延工程で良好な表面構造
にしておくことが重要である。というのはその後の工程
における表面の加工処理例えばスキンパス圧延による表
面粗度調整における下地としての表面性状が決定される
からである。

冷間圧延において板表面のミクロ構造を決定する重要な
因子としては、ロールの表面凹凸の転写とオイルピット
がある。

ロールの表面凹凸の転写は、圧延油の板−ロール間にお
ける存在状態にもよるが、圧延油が分子の大きさ程度の
厚みで存在するいわゆる境界潤滑状態では、通常の冷間
圧延の１パス当りの圧下率（１０〜３０％程度）ではロ
ールの凹凸による板面のすベリ痕（ロールのスクラッチ
痕）の形で、転写が行なわれる。従って、ロールの表面
凹凸の程度（表面粗さ）は板の所望の表面粗さに応じた
値に調整する必要がある。これはロールの研削と研磨に
よって行うことができる。一方オイルピットは、ロール
バイトに持込まれた圧延油が、原板に当初から存在した
礼状の凹み、さらには仮の塑性変形によってロールバイ
ト内で生じる結晶のすべりと回転とに起因した粒界の凹
みやすべり帯の凹みに浸入し、閉じ込められた結果生成
する板表面の局所的凹み（ミクロ・ビット）である。こ
こに結晶のすべり、回転は塑性変形を行う限り避けられ
ない現象であるから、オイルピットの生成を抑制するに
は、圧延油のロールバイト部への導入量を減少させるこ
とに尽きる。

ここに圧延油の導入量を、圧延中における油膜当量ｔｄ
で表わすと次式 ここでη：圧延油粘度　　　　ｖ、：ロール周速ｖ２：
材料の入口速度　　α：かみ込み角Ｐ：ロール入口部の
圧力 で示される。

従って油膜当量ｔｄを低減して、オイルピットの発生の
抑制ひいては表面粗さの低減のためには、圧延油の粘度
を下げることが有効である。

（発明が解決しようとする課題） 上記したとおり、板面粗さの小さい冷延板を得るために
は、圧延油として低粘度のものを使用することが有利な
わけであるが、かかる低粘度圧延油を用いて冷間圧延そ
れも連続圧延機による冷間圧延を施した場合には、とく
に低速時において圧延板の形状が悪化したり甚だしい場
合には板の破断を招いていたのである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、形状
不良や板破断などを招くことなしに板面粗さが中心線平
均粗さＲａで０．４μｍ以下の冷延板を安定して得るこ
とができる冷間圧延方法を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 以下、この発明の解明経緯について説明する。

さて発明者らはまず、圧延油の粘度と冷延板の板面粗さ
との関係について調査した。その結果を第２図に示す。

なお実験には圧延機として５スタンドタンデムミルを使
用した。

同図より明らかなように、冷延板の板面粗さは圧延油の
粘度が小さくなるほど低減している。

次に、低粘度圧延油および高粘度圧延油を用いて、同じ
く５スタンドタンデム圧延を行ったときの圧延速度と圧
延荷重との関係について調査した。

その結果を第３図に示す。

同図より明らかなように、圧延速度の如何にかかわらず
、低粘度圧延油を用いた場合の方が高粘度圧延油を用い
た場合よりも圧延荷重は高い。また低粘度および高粘度
圧延油いずれを用いた場合であっても、圧延速度が小さ
くなるほど圧延荷重は上昇するが、その上昇傾向は低粘
度の方が著しい。

このように圧延油粘度が低いほどまた圧延速度が遅いほ
ど圧延荷重は大きくなり、それ故従来、低粘度圧延油を
用いた場合に圧延初期において形状不良の発生や板破断
が生じていたものと考えられる。

とはいえ高粘度圧延油の使用は、表面粗さの増大を招く
ことは前述したとおりである。

そこで発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、圧延開始初期の低速圧延時には高粘度圧延
油を用い、圧延速度がある程度速くなってからは低粘度
の圧延油に切換えることにより、板の形状不良や破断を
招くことなく、しかも表面粗さの小さい冷延板が安定し
て得られることの知見を得た。

第１図に、含けい崇高鋼板を５スタンドタンデムミルに
よって連続的に冷間圧延する際、圧延速度：２００ｍ／
ｍｉｎを境として、５０℃における動粘度が５７ｃＳ　
ｔの高粘度圧延油から同じ＜　１２ｃＳｔの低粘度圧延
油に切換えたときの板面粗さの推移について調べた結果
を示す。

同図より明らかなように、低速圧延時のみ高粘度圧延油
を使用した場合、製品板においては圧延開始から低粘度
圧延油を使用した場合と同程度の表面粗さが得られてい
る。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、圧延速度が、金属ストリップの材
質や圧下率に応じて定まる１００〜５００ｍ／ｍｉｎの
範囲における所定速度に達するまでは、圧延油として５
０℃における動粘度が２０〜６０ｃＳｔの高粘度圧延油
を供給し、一方圧延速度が上記所定速度を超えたのちは
、圧延油として５０℃における動粘度が１２ｃＳｔ以下
の低粘度圧延油を供給することからなる金属ストリップ
の冷間圧延方法である。

（作　用） この発明では、圧延速度が低速の場合には高粘度圧延油
を供給し、高速になると低粘度圧延油を用いるわけであ
るが、圧延油の供給を切換えるべき圧延速度は、金属ス
トリップの材質や圧下率に応じて幾分界なる。この点に
関する発明者らの研究では、かかる切換え圧延速度はだ
いたい１００〜５００ｍ／ｍｉｎの範囲にあることが究
明された。そこでこの発明では、圧延油の切換えを行う
べき圧延速度の範囲を１００〜５００ｍ／ｍｉｎの範囲
に限定したのである。

次に高粘度圧延油としては、５０℃における動粘度が２
０〜６０ｃＳ　ｔのものを使用する必要がある。という
のはｓｏ’ｃにおける動粘度が上記の範囲を逸脱した場
合には、低速域では十分な油膜強度が得られず、またあ
まりに高粘度では安定したエマルジョンが得られないか
らである。

一方低粘度圧延油としては、同じ＜５０℃における動粘
度が１２ｃＳｔ以下のものを使用する必要がある。とい
うのは５０℃における動粘度が１２ｃＳｔを超えるもの
を使用した場合には、充分満足のいく表面粗さが得られ
ないからである。

（実施例） Ｃ：　０．０４３％、Ｓｉ　：　３．３１％、Ｍｎ　：
　０．０６％およびＳｅ　：　０．０２３％を含み、残
部Ｆｅ及び不可避的不純物の組成になる厚み：０．６ｍ
ｍの方向性けい素鋼板用熱延板を、第４図に示す５スタ
ンドタンデムミルを用いて厚み：０．２ｍｍまで冷間圧
延した。

上記の冷延においては、圧延油として５０℃における動
粘度が５７ｃＳｔＯ高粘度のものと１２ｃＳｔの低粘度
のものを用意し、圧延速度が２００ｍｐｍ以下の低速圧
延時には高粘度の圧延油を少量供給し、一方圧延速度が
２００ｍｐｍを超えてからは低粘度の圧延油に切換え供
給した。

上述したような冷間圧延において、板の形状不良や破断
は全く発生せず、しかも表面粗さが０．４μｍＲａとい
う平滑表面の冷延板が安定して得られた。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、板の形状不良や破断を招く
おそれなしに表面粗さの小さい冷延板を安定して得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、低速圧延時には高粘度圧延油を、方高速圧延
時には低粘度圧延油を用いて冷間圧延を施した場合の表
面粗さの推移を、圧延全量間にわたって高粘度圧延油お
よび低粘度圧延油を用いた場合と比較して示したグラフ
、 第２図は、圧延油粘度と板面粗さとの関係を示したグラ
フ、 第３図は、低粘度および高粘度圧延油をそれぞれ用いた
場合における圧延速度と圧延荷重との関係を比較して示
したグラフ、 第４図は、この発明の実施に用いて好適な５スタンドタ
ンデムミルの模式図である。 ｌ・・・低粘度圧延油タンク ２・・・低粘度圧延油スプレーポンプ ３・・・低粘度圧延油供給配管 ４・・・低粘度圧延油スペレーヘッダー５・・・高粘度
圧延油タンク ６・・・高粘度圧延油スプレーポンプ ７・・・高粘度圧延油供給配管 ８・・・高粘度圧延油スペレーヘッダ−９・・・金属ス
トリップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タンデムミルによって金属ストリップを連続して冷
   間圧延するに際し、 圧延速度が、金属ストリップの材質や圧下 率に応じて定まる１００〜５００ｍ／ｍｉｎの範囲にお
   ける所定速度に達するまでは、圧延油として５０℃にお
   ける動粘度が２０〜６０ｃＳｔの高粘度圧延油を供給し
   、一方圧延速度が上記所定速度を超えたのちは、圧延油
   として５０℃における動粘度が１２ｃＳｔ以下の低粘度
   圧延油を供給することを特徴とする金属ストリップの冷
   間圧延方法。