JPH05169106A - アルミニウム板材の圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ロールマークの発生を押えるための
適切な処置を講じることができるアルミニウム板材の圧
延方法を提供することを目的とする。 【構成】圧延機のワークロール１とこのワークロールに
接触する補助ロールとの接触圧力が６００ＭＰａ以下で
あることと、ワークロールおよび補助ロールの少なくと
も一方に前記アルミニウム板材の板幅方向２階微分値が
０．３μm(dia)／mm² 以下のチャンファーが形成されて
いること、のすくなくとも一方の条件を備えていること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延機によりアルミニウ
ム板材を熱間圧延する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より金属板材を圧延機で熱間圧延す
る方法においては、その圧延速度の向上、効率の向上を
目指して多くの技術開発が行われてきた。その結果、圧
延機における板材形状制御および板厚制御に関してはほ
ぼ満足できるレベルに達している。しかし、まだ板材の
表面性状の改善が問題点として残されている。特にアル
ミニウム板材を熱間圧延する方法においては、板材に表
面欠陥が発生し易く、その圧延条件には細心の注意が必
要とされている。

【０００３】アルミニウム板材の熱間圧延において、ア
ルミニウム板材に発生する表面欠陥には種々のものがあ
るが、その一つにロールマークがある。ロールマーク
は、圧延時にワークロールに発生した不均一な凹凸部、
さらにはこの凹凸部に起因する不均一なロールコーティ
ングが板材表面に転写し板材表面が不具合となるもので
ある。

【０００４】図１は６段圧延機を示している。図１(a)
において１は一対のワークロール、２は一対の中間ロー
ル、３は一対のバックアップロールで、中間ロール２お
よびバックアップロール３は補助ロールである。図示し
ない回転駆動装置により回転されるワークロール１の間
にアルミニウム板材１１が挟まれて搬送される。ここ
で、ワークロール１に不均一な凹凸部１ａが存在する
と、この凹凸部１ａがアルミニウム板材１１の表面に転
写してアルミニウム板材１１の表面にロールマーク１２
が形成される。

【０００５】なお、４段圧延機の場合も同様にワークロ
ール１に不均一な凹凸部１ａが存在すると、アルミニウ
ム板材１１にロールマーク１２が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、ワークロールを
支える補助ロールである中間ロールやバックアップロー
ルに極端に急峻な形状のチャンファー加工を施した場合
に、アルミニウム板材にロ−ルマークが発生することが
知られている。チャンファーは補助ロ−ルの端部に形成
された面取り部のことであり、例えば図１(b) に示すよ
うにバックアップロール３の端部に形成する３ａとして
形成される。チャンファーの形状が急峻というのは、そ
の勾配がきついということである。

【０００７】補助ロールのチャンファーの勾配が急であ
ると、補助ロールにおける直線部とチャンファーとの境
界部の角度がきつくなる。そして、補助ロールにおける
直線部とチャンファーとの境界部がワークロールの表面
に傷を付けて凹凸部を形成し、このワークロールの凹凸
部がアルミニウム板材の表面を傷付けてロールマークを
発生させている。

【０００８】従来はロールマークについてはチャンファ
ーに関する知見以外の他の知見は得られていなかった。
そこで、ロールマーク対策として、チャンファーの勾配
を滑らかにして、補助ロ−ルにおける直線部とチャンフ
ァーとの境界部の角度を緩やかにすることによりアルミ
ニウム板材の表面を傷つけないようにしてロールマーク
の発生を抑えることが行われている。

【０００９】ところで、チャンファーは、文献（塑性と
加工、日本塑性学会発行、VOL23 、NO263 、(1982-12)
1152頁、チャンファーバックアップロールを用いたホッ
トストリッププロフィル制御）に示されているように、
ワークロールの板材に対するクラウン制御能力を増強す
るために補助ロールに形成するものであり、ある程度急
な勾配で形成しないと板材に対するクラウン制御能力の
増強効果を期待できない。

【００１０】従って、ロールマークの発生を抑えるため
に補助ロールに形成されたチャンファーの勾配を緩やか
にすると、ワークロールの板材クラウン制御能力の増強
効果を期待できなくなるという問題がある。

【００１１】そこで、従来はこのような相反する条件を
解決するために、作業者が実圧延において補助ロールの
チャンファーの寸法形状および圧延条件を夫々設定して
いるが、実際には実験時間および条件が制約されて適切
なチャンファーの寸法形状を設定することが困難であっ
た。

【００１２】本発明は前記事情に基いてなされたもの
で、ロールマークの発生を抑えるための適切な処置を講
じることができるアルミニウム板材の圧延方法を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段と作用】本発明の発明者
は、アルミニウム板材の熱間圧延においてロールマーク
の発生を防止することについて種々研究を重ねてきた。

【００１４】その結果、アルミニウム板材の表面にロー
ルマークが発生する原因として、従来から知られている
補助ロールのチャンファーの寸法形状の他に、次のこと
があることが分かった。

【００１５】ワークロールと接触する補助ロール（図１
に示す６段圧延機では中間ロ−ル２該当する。）は、ワ
ークロールとの接触圧力の高い部分の表面層に局部的な
塑性変形が発生し、その部分に凹凸部が発生する。この
補助ロ−ルの凹凸部がワークロールのアルミニウムコー
ティングされた表面を傷つけて、この表面に凹凸部を形
成する。そして、このワークロールの表面の凹凸部がア
ルミニウム板材の表面にロールマークを形成する。

【００１６】そこで、本発明の発明者は、補助ロールと
ワークロールとの間の接触圧力に着目し、この接触圧力
をロールマークの発生を防止するための条件のひとつに
採用することにした。そして、この補助ロールとワーク
ロールとの間の接触圧力の条件と、従来からの補助ロー
ルのチャンファーの寸法形状の条件とを組合せることに
より、アルミニウム板材におけるロールマークの発生を
容易に抑えることが可能となることを見出した。

【００１７】本発明の発明者はこの観点に立って種々実
験を重ねた結果、補助ロールとワークロールとの接触圧
力が６００ＭＰａ（メガパスカル）を越え、且つワーク
ロールまたは補助ロールに形成されたチャンファーの板
幅方向２階微分値が０．３μm(dia)／mm² を越えている
場合に、アルミニウム板材にロールマークが発生してい
ることを見出した。そして、アルミニウム板材の熱間圧
延において、これらの補助ロールとワークロールとの接
触圧力およびチャンファーの寸法に関わる条件を外すこ
とにより、アルミニウム板材の表面におけるロールマー
クの発生を抑えることが可能なことが分かった。

【００１８】このことによれば、アルミニウム板材の熱
間圧延において、ロ−ルマークの発生を抑える適切な条
件を容易に設定できる。そして、上記の各条件の組合せ
は、ロールマークの発生を抑えるとともに、ワークロー
ル１における板材クラウン制御能力の増強効果を確保で
きる。

【００１９】本発明はこのような知見に基いてなされた
ものである。

【００２０】すなわち、本発明のアルミニウム板材の圧
延方法は、圧延機によりアルミニウム板材を熱間圧延す
る方法であって、圧延機のワークロールとこのワークロ
ールに接触する補助ロールとの接触圧力が６００ＭＰａ
以下であることと、前記ワークロールおよび前記補助ロ
ールの少なくとも一方に板幅方向２階微分値が０．３μ
m(dia)／mm² 以下のチャンファーが形成されているこ
と、の少なくとも一方の条件を備えていることを特徴と
するものである。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例について説明する。

【００２２】本発明は、例えば図１に示す６段圧延機に
おいてアルミニウム板材を熱間圧延する方法であって、
圧延機のワークロールと補助ロールとの接触圧力、およ
びワークロールあるいは補助ロールに形成するチャンフ
ァーの寸法を特定して、それらの条件の少なくとも一方
を満足させて圧延を行うものである。

【００２３】先ず、ワークロールと補助ロールとの接触
圧力について説明する。発明者は、ワークロール１とこ
のワークロール１に接触する補助ロールである中間ロー
ル２との接触圧力が６００ＭＰａを越えると、中間ロ−
ル２における接触圧力が高い部分の表面層に局部的な凹
凸部が発生し、この中間ロ−ル２の凹凸部がワークロー
ル１の表面を傷付て凹凸部を形成する。そして、このワ
ークロール１の表面の凹凸部がアルミニウム板材１１の
表面にロールマーク１２を形成することを見出してい
る。

【００２４】従って、ワークロール１と中間ロール２と
の接触圧力の面から見れば、接触圧力が６００ＭＰａ以
下であればロ−ルマークの発生を抑えることが可能であ
るといえる。

【００２５】次に、圧延機におけるワークロールおよび
補助ロールの少なくとも一方の端部に形成するチャンフ
ァーの寸法形状について説明する。

【００２６】図２の線図はチャンファーの形状の例を示
している。図２においてＡおよびＢで示すチャンファー
は勾配がきつく、ＣおよびＤで示すチャンファーは勾配
が緩やかである。

【００２７】本発明の発明者は、チャンファーを形成す
る補助ロ−ルとしてバックアップロール３を取り上げ、
図２に示すＡないしＤのチャンファーをそれぞれ形成し
た４種類のバックアップロール３を用意し、これら各バ
ックアップロール３をそれぞれ組み込んでアルミニウム
板材１１の熱間圧延を行った。その結果、ＡおよびＢの
チャンファーを形成したバックアップロール３を用いた
場合には、アルミニウム板材１１にロ−ルマークが発生
し、ＣおよびＤのチャンファーを形成したバックアップ
ロールを用いた場合には、アルミニウム板材１１にロ−
ルマークが発生しなかった。すなわち、この結果から定
性的にチャンファーにおける勾配が緩かである程のロー
ルマークが発生する度合小さいことが分かる。

【００２８】具体的には前述したようにチャンファーに
おける板幅方向２階微分値が０．３μm(dia)／mm² 以下
であると、ロールマークの発生を抑えることが可能であ
るといえる。

【００２９】そして、このような傾向を定量化、一般化
するために、ワークロール１と中間ロール２との接触圧
力が６００ＭＰａ以下の場合、および６００ＭＰａを越
える場合、バックアップロール３におけるチャンファー
の板幅方向２階微分値が０．３μm(dia)／mm² 以下の場
合、および０．３μm(dia)／mm² を越える場合を夫々交
互に組合せて、アルミニウム板材の熱間圧延を行った。
この結果を図３の線図に示す。

【００３０】図３は、各チャンファー形状および各圧延
条件におけるワークロールと補助ロールとの接触圧力分
布およびチャンファーの板幅方向の２階微分値を求めた
結果と、ロールマークの発生の有無との関係を示してい
る。

【００３１】この図３によればロ−ル間の接触圧力が６
００ＭＰａを越し、且つチャンファーの板幅方向２階微
分値が０．３μm(dia)／mm² を越した場合に、アルミニ
ウム板材にロールマークが発生していることが分かる。

【００３２】そこで、前記の２個の条件のうち少なくと
も一方の条件を外してアルミニウム板材を熱間圧延する
ことにより、熱間圧延時にアルミニウム板材にのロール
マークの発生を抑えることが可能になる。

【００３３】従って、本発明は前記の２個の条件のうち
少なくとも一方の条件を外してアルミニウム板材を熱間
圧延する方法である。

【００３４】この方法によれば、アルミニウム板材の熱
間圧延において、ロ−ルマークの発生を抑える適切な条
件を容易に設定できる。そして、上記の各条件の組合せ
は、ロールマークの発生を抑えるとともに、ワークロー
ル１における板材クラウン制御能力の増強効果を確保で
きる。

【００３５】なお、チャンファーは補助ロールに形成す
る場合には中間ロ−ルまたはバックアップロール３の少
なくも一方に形成する。チャンファーは補助ロ−ルのみ
に形成することに限定されず、ワークロールおよび補助
ロ−ルの少なくとも一方に形成する。

【００３６】本発明は６段圧延機に限定されずに、４段
圧延機にも適用できる。この場合にはワークロールに接
触する補助ロ−ルはバックアップロ−ルとなる。

【００３７】ロールマークの発生は、ワークロールと補
助ロールとの接触圧力やチャンファーの板幅方向２階微
分値に一義的に依存するものではなく、圧延機の圧延率
によるロール摩耗の影響も考慮すべきであるが、アルミ
ニウム板材の圧延の場合にロールの磨耗は比較的少な
く、その影響はそれほど大きくなく無視できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
ークローリと補助ロ−ルとの間の接触圧力およびロ−ル
に形成するチャンファーの寸法形状を夫々特定すること
により、ロールマークの発生を押えるための適切な処置
を講じることができるアルミニウム板材の圧延方法を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は６段圧延機を示す斜視図。（ｂ）はロ
ーラのチャンファーを示す図。

【図２】ロールに形成するチャンファーの例を示す線
図。

【図３】ワークロールと補助ロールとの接触圧力分布お
よびチャンファーの板幅方向の２階微分値とロールマー
クの発生の有無との関係を示す線図。

【符号の説明】

１…ワークロール、２…中間ロール、３…バックアップ
ローラ、１１…アルミニウム板材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム板材を圧延機により熱間圧
   延する方法であって、圧延機のワークロールとこのワー
   クロールに接触する補助ロールとの間の接触圧力が６０
   ０ＭＰａ以下であることと、前記ワークロールおよび前
   記補助ロールの少なくとも一方に板幅方向２階微分値が
   ０．３μm(dia)／mm² 以下のチャンファーが形成されて
   いること、のすくなくとも一方の条件を備えていること
   を特徴とするアルミニウム板材の圧延方法。