JPH0475704A - 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」＝の利用分計〉 本発明は、鋼、アルミニウム等の金属板を大圧下圧延す
る圧延方法Ｌｒ、関する。

〈従来の技術〉 従来より、例えば、網、アルミニウム等の帯板を圧延ず
ろものとして、例えば熱間圧延の場合には、ポットスト
リップミル 冷間圧延の場合にｊ．ｉｌタンデムコールドミルが各々
用いられ、ており、上下一対の回転するワークロール間
に帯板を挾むことにより、その帯板９Ｗｌ＜延ばしてい
る。この圧延の際に発生するワークロールと帯板とのｊ
ｌ［擦を減少さぜろｔ二めに、従来より、ワークロール
表面に圧延潤滑剤等の流体が供給されており、もって塑
性変形に要する負荷を軽減している。又、こむと同時に
該潤濡°剤ｌ（−よー）でワークロールの摩耗や被圧延
材の表面のキズの発生を防止している。

しかしながら、例えば熱間圧延の場合、帯板の温度は約
１２００℃＝９００℃に達しており、ワークロールに供
給された圧延潤滑材は、一般に２００℃を超えろと燃焼
して流体潤市材としての機能が失なわれ下しまう。そし
てワークロールのわずか一部に何着している圧延潤滑材
が潤ボ効果を発揮するのみで、その効果は不十分となり
、ロール摩耗が増加することとなる。このロール摩耗の
増加に伴９）、帯板とロー＋１−との摩擦係歎が増大し
このため帯板の圧下率をイ８持するのに高い圧延荷重を
付加する必要がある。

又、従来の熱間圧延においてはワークロールと帯板との
間には空気以外の流体は存在せず、空気はその圧縮性の
ために境界膜とはなりえないので、帯板の全域で金属同
志が接触する境界摩擦常態になるものと考えられている
。そのためワークロールと帯板との間の摩擦係数は、少
なくともμ≧０６２となり、圧延荷重の増大、ロールの
肌荒れ、ロール摩耗等の問題がある。

一方、冷間圧延の場合は、帯板とこれを圧延するワーク
ロールとの接触弧内は圧下率を高めるため超高圧の状態
となっており、圧延潤滑剤がこのロールとの接触弧内に
十分入り込むことができず、潤滑効果を十分発揮するこ
とができないという問題があった。

このような問題を解決するため、ロールと板との間の摩
擦係数を確実に且つ効果的に減少できる方法として、圧
延前に帯板の表面に凹部を形成し、この凹部に流体を閉
じ込めたままワークロール間に導入し、流体潤滑条件を
成立させて圧延する圧延方法が本願出願人によって出願
されている（特願昭６３−１１９３１３号）。

これにより、被圧延材の圧延時の摩擦係数を低減する乙
とができ、圧延荷重を大幅に低くしても高い圧下率が得
られる。

〈発明が解決しようとする課題〉 被圧延材の摩擦係数を低減して圧延荷重を低減するため
に凹部を設けた場合、凹部の形状が重要になや、凹部の
形状が不適当であると凹部の側壁が内面に倒れ込み二重
肌となって圧延材の品質が悪くなる虞があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、圧延材の品
質を低下させることなく被圧延材の摩擦係数の低減が効
率良く行なえろ圧延方法を提供し、もって高圧下率達成
の容易化と品質低下防止を図ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の圧延方法は、被圧延
材の表面に凹部を形成し、該凹部に潤滑用の流体を閉じ
込めつつ圧延する圧延方法において、前記被圧延材の表
面に対する凹部壁面の圧延方向の傾斜角度を３０度から
６５度にしたことを特徴とする。

く作　　　用〉 凹部壁面の傾斜角度を３０度以上にすることにより潤滑
用の流体の流入性を確保し、６５度以下にすることによ
り圧延時における壁面の内面への倒れ込みを防ぐ。

く実　施　例〉 第１図には本発明の一実施例に係る圧延方法を実施する
圧延装置の概略構成、第２図にはその要部拡大状態を示
しである。

圧延装置１０は、帯板Ｍを圧延する圧延機１１と、この
圧延機１１の入側において該帯板Ｍの両面に凹部１２を
設ける凹部付与機１３とを有している。

この圧延機１１には、帯板Ｍを圧延する上下ワークロー
ル１４，１５、及びこれら上下ワークロール１４，１５
の反力を受けるよう転接するバックアップロール１６，
１７が、ハウジング１８に各々回転可能に支持されてい
る。

又、ワークロール１４，１５と帯板Ｍとの各々の接触部
分に潤滑用の流体（例えば水）Ｌを吹き付けるように、
ノズル１９．２０が各々配置されている。

この圧延機１１の上流側に設けられる凹部付与機１３に
は、第３図に示すような多数の突起２１を有する一対の
突起付ピンチロール２２．２３が、搬送される帯板Ｍを
挾むようにハウジング２４に回転可能に支持されている
。

又、これらビンチロール２２，２３は、搬送される帯板
Ｍの塑性変形によって突起２１と対応した凹部１２が転
写される程度の圧力にて、該帯板Ｍを挟圧している。

従って、第１図中、右方向に帯板Ｍが搬送されると、先
ず凹部付与機１３によって、第４図に示すように帯板Ｍ
の両表面に多数の凹部１２が形成される。更に、該凹部
１２が形成された帯板Ｍが圧延機１１に搬送され、ると
、ワークロール１４．Ｉｓと帯板Ｍどの接触部分に吹き
付けらｉｌ、　ｉ流体１．がワ・−クロール１４゜１５
の接触弧σの内に噛み込まｊ２る前ｔこ上記凹部１２内
に溜められる。その後、帯板Ｍが圧延され、ろ際、凹部
１２内の潤滑用の流体頁。

は、ワークロール１４．１５との表面と四部】２の開口
縁部とが接触することにより、時的に凹部１２内に閉ｊ
二込められる。又は、ワークロール１４，１５の表面に
付着した液体がワークロール１４ｐ　１５の回転に伴っ
て四部１２内に導入される。更に、圧延されるに従って
、これら四部１２内に閉（つ込めらｉｊ−流体Ｉ−は、
凹部１２が徐々に接触弧の内で薄く伸ばされることによ
って、ワークロール１４．１５と帯板Ｍとの接触部分に
亙って境界膜を形成する。この境界膜が形成されること
により、流体りが帯板Ｍの圧延時に多数に接触部αの内
に残り、−一一ル摩耗が減ぜらズする。

又、帯板Ｍに多数の四部１２を設けろことにより、この
凹部１２に溜まるだけ流体りを吹き付けて封じ込めｉｌ
ばよいので、流体■４の使用藍を低減することができる
。

ここで、本発明のリークロールと帯板との摩擦係数の減
少により、ロールと帯板との間シ二作用する摩擦剪断応
力「の一般式を以丁に示す。

ｒ　−二　ａ　τ　、＋（１−ａ）　　　τ　。

ここで、τゎ−・μＰ　：境界摩擦領域μ：境界摩擦係
数 Ｐ：ロール面圧 ヮ：液体の粘度 ｕ、ｗ５．体の速度 ｈ：流体の厚さ ＋ｌ：境界摩擦領域の面積割合 通常、７ノ＝　０．２−０．５　、　ｒ、＞＞　ｒ、で
ある。

よって、面積割合ａを小さくすｉｌば、摩擦剪断応力τ
を小ざくずろことができる。

即ち、この面積割合βを小ざくするために、圧延前の帯
板Ｍの表面に多数の凹部ｊ２を形成しておき、この凹部
１２に流体Ｔ−を封じ込めて圧延することとしている。

よって、布板Ｍに形成する凹１１ｉＸ１２の流体りを閉
じ込めろことにおり、ｍｌ積割合ａの値を任意尤こ調節
ずろことが可能どなる。

又、少１：の流体■−を凹部１２に閉じ込めるノどけて
、流体潤滑効果を高めろことができろ。

尚、使用する池汚用の流体■、は水の他に鉱物油等の潤
滑油あろいは水ど澗清゛油等の混合物た用いられ、特に
熱間圧延の場合は帯板の温度条件（ａｉ温）で液体状と
なろ溶ｍ塙及びガラス等を使用してもよい４゜ ここで、第５ｐ６，７図に基づいてピンチＴｙ−ルの形
状ｔｅ詳細に説明する。

第５図には第３図中の■−■尊矢視、第６図には第′：
Ｊ図中のＶ［−Ｍ線矢視、第７図：ｒは第５図中の■−
■綿矢視を示して７１５石。

第５図乃至第７図に示すＪ、うに、ピンヂロール２２，
２３の突起２１は、圧延方向前側の角度が６０°、後側
の角度が４５゛、幅方向の角度が５０°、圧延方向の頂
辺長さが５−５ＷＩｌｌｌ１幅方向の頂辺長さが６　ｍ
　、高さが３ｍｓ＋の截東西鉾状となっている。

ピンチ四−“ル２２，２３の突起２１の高さに対する桁
板Ｍの凹部１２の深さの比δ／δを０．１−０．８にし
て帯板Ｍに凹部１２を形成ずろことにより、桁板Ｍの凹
部１２の面積割合が２０−７０％になる。

第１艷第９図に基づいて桁板Ｍの凹部１２の形状を詳細
に説明する。

第８図には第４図の■〜ｍ粋矢視、第９図には第４図の
■−■絆矢視を示しである。

第８図に示すように、凹部１２ば帯板Ｍの板輪方向の壁
画１２ａの角度θ　が！ｌＦ面に対して５０°どなり、
また第９図に示すように、圧延方向前側の！面１２ｂの
角度が表面に対して６０゛となり、圧延方向後側の壁面
１２Ｃの角度が表面に対して４５°となっている。

つまり、圧延方向に対する凹部壁面の傾斜角度は３０’
から６５°の間となっている。

第１０図及び第１１図に示すように、凹部壁面の角度θ
と圧下刃の関係は、θが約２５゜９上になると圧下刃が
低減して圧下力低減効果の有効域となる。

第１２図（ａ）に示すように、凹部壁面の角度θが２０
゛以下の場合、潤滑用の流体りが凹部１２内に噛み込ま
れず圧延荷重は低減されない。第１２図（ｂ）に示すよ
うに、凹部壁面の角度θが３０°息上の場合、潤滑用の
流体りが凹部１２内に噛み込まれて圧延荷重低減効果が
発揮されろ。

第１３図（ａｌに示すように、圧延方向前後側の凹部壁
面の角度θ２．θ３が６５°以下の場合、第１３図（ｂ
）に示すように、帯板Ｍの表面はフラットなものとなる
。第１４図（ａｌに示すように、圧延方向前後側の凹部
壁面の角度θ２゜θ　が６５°を越える場合、第１４図
（ｂｌで矢印Ｓ部に示すように、壁面側に倒れ込み帯板
Ｍの表面に二重肌の部分が形成され、表面の品質が劣化
する。

上述した圧延方法では、圧延方向前後側の凹部壁面の角
度θ２．θ３を３０°から６５゜の間にしたので、潤滑
用の流体りが凹部１２内に噛み込まれて圧延荷重低減効
果が発揮されると共に、帯板Ｍの表面に二重肌の部分が
形成されることがない。

〈発明の効果〉 本発明の圧延方法は、被圧延材の表面に対する凹部壁面
の圧延方向の傾斜角度を３０度から６５度にしたので、
潤滑用の流体が凹部内に噛み込まれて圧延荷重低減可能
が発揮さると共に、圧延時における壁面の内面への倒れ
込みが防止されて表面が二重肌になる乙とがない。この
結果、圧延材の品質を低下させることなく圧下刃の低減
を図ることができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る圧延方法を実施する圧
延装置の概略構成図、第２′／Ｉ！Ｊはその要部拡大図
、第３図はピンチロールの斜視図、第４図１よ凹部が設
けられた帯板の簀視図、第５図は第３図の■−■線矢視
図、第６図は第５図の■−Ｍ線矢視図、第７図は第５図
の■−■線矢視図、第８図は第４図の■−■線矢視図、
第９図は第４図のｆｆ−Ｎ尊矢視図、第１０図は凹部側
壁の説明図、第１１図は側壁角度と圧下刃の関係を表わ
すグラフ、第１２図（ａｌ、（ｂｌは流体の噛み込み状
態を表わす断面図、第１３図（ａ）。 （ｂｌは正常な圧延状態を表わす説明図、第１４図（ａ
ｌ、（ｂｌは二重肌の圧延状態を表わす説明図である。 図 面　中、 １０ば圧延装置、 １１は圧延機、 １２は凹部、 １３は凹部付与機、 １４．１５はワークロール、 ２２．２３はピンチロール、 Ｌは流体、 θは壁面角度、 Ｍは帯板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被圧延材の表面に凹部を形成し、該凹部に潤滑用の流体
   を閉じ込めつつ圧延する圧延方法において、前記被圧延
   材の表面に対する凹部壁面の圧延方向の傾斜角度を３０
   度から６５度にしたことを特徴とする圧延方法。