JPH0542302A - パツク圧延方法 - Google Patents

パツク圧延方法

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Publication number
JPH0542302A
JPH0542302A JP20443191A JP20443191A JPH0542302A JP H0542302 A JPH0542302 A JP H0542302A JP 20443191 A JP20443191 A JP 20443191A JP 20443191 A JP20443191 A JP 20443191A JP H0542302 A JPH0542302 A JP H0542302A
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JP
Japan
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deformation resistance
cover material
temperature
core material
rolling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20443191A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Kako
幸博 加古
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パック圧延時のコア材の平坦度等形状特性を
改善する。 【構成】 難加工性材料の両面に易加工材料を重ねてパ
ック圧延する際、その表面を冷却して易加工材料の変形
抵抗値を上昇させ、コア材との変形抵抗値の差を5Kg
/mm2 以上にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン合金, 高合金鋼
等の難加工性材料をパック圧延する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】チタン合金, 高合金鋼等の難加工性材料
は、鍛造により所定の形状に成形されていた。しかし、
鍛造では生産性に劣るため、難加工性材料を易加工性材
料と重ね合わせてパック圧延する方法が一部で採用され
ている。すなわち、対象とするチタン合金,インコネル
等の素板をコア材として単数又は複数重ね合わせて、そ
の上下両面に炭素鋼等の易加工性材料をカバー材として
重ねる。また、コア材の周囲をスペーサ材で取り囲んで
いる。組み立てられた積層体は、コア材の変形抵抗が小
さくなる高温に加熱された後、パック圧延され、圧延後
にカバー材から分離してコア材を取り出す。
【0003】このパック圧延において、素材に温度差が
あると変形抵抗が異なり、仕上げ板厚にバラツキを生じ
させ、板厚精度を劣化させる。そこで、特開昭63−7
2405号公報では、複数のコア材を重ね合わせてパッ
ク圧延する際、予め外側コア材の温度が内側コア材の温
度よりも高くなるように加熱し、圧延時の降温に起因し
てコア材相互間で温度差が大きくなることを抑制してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】パック圧延において
は、前述したように難加工性材料に易加工性材料を重ね
合わせた積層体を圧延している。そのため、コア材に比
較して変形抵抗の小さなカバー材が優先的に圧延され
る。このとき、カバー材の減肉が極端に進行すると、カ
バー材に波打ちや破断が生じ、これがコア材に転写され
る。その結果、圧延されたコア材の肉厚が変動し、また
平坦度に劣るものとなる。
【0005】そこで、本発明は、カバー材の変形抵抗値
を上昇させてコア材に近づけることによって、安定した
条件下で積層体をパック圧延し、形状特性に優れた製品
を製造することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のパック圧延方法
は、その目的を達成するために、難加工性材料の上下両
面に易加工性材料を重ねた積層体をパック圧延する際、
前記積層体の表面を冷却し、前記易加工性材料の変形抵
抗値を上昇させ、前記難加工性材料の変形抵抗値との差
を5kg/mm2 以下に維持することを特徴とする。
【0007】
【作用】金属材料の変形抵抗は、一般的に高温になるほ
ど低下する。そこで、本発明は、この温度と変形抵抗と
の関係を利用して、カバー材の変形抵抗をコア材の変形
抵抗に近づけ、両者をほぼ同じ条件下で圧延するもので
ある。
【0008】たとえば、チタン合金 (6Al−4V−T
i)及び炭素鋼SS41は、図1に示すように変形抵抗が
温度に応じて変化する。温度900℃におけるチタン合
金の変形抵抗は13kg/mm2 であり、これは温度9
00℃における炭素鋼の変形抵抗とほぼ等しい。この変
形抵抗が等しい材料を同じ圧下力で圧延すると、基本的
にはチタン合金及び炭素鋼の双方共に同じ伸びを示すは
ずである。
【0009】この温度と変形抵抗との関係をパック圧延
用素材に適用すると、次のような利点が得られる。すな
わち、コア材とカバー材とが同じ圧延特性を示すので、
コア材に比較してカバー材が優先的に圧延・減肉化され
ることがなくなる。そのため、コア材を所定板厚に圧延
するまで、カバー材の肉厚が確保され、波打ち,破断等
がカバー材に発生することがない。また、コア材及びカ
バー材がほぼ同じように延伸されるため、コア材とカバ
ー材との間に生じる滑りがなくなり、安定した条件下で
のパック圧延が可能となる。更に、カバー材の変形抵抗
が高められているので、圧延中に積層体が不規則に湾曲
したり座屈することが防止される。その結果、得られた
製品は、平坦性に優れ、均一な肉厚をもつものとなる。
【0010】コア材の温度よりもカバー材の温度を低下
させる手段としては、積層体の表層部を構成するカバー
材に冷却水を噴射させる方法が採用される。この冷却方
法は、噴射される冷却水の水量を調節することによっ
て、カバー材の表面温度を自由に制御することができ
る。また、圧延ロールの圧下力を受ける表層部のみの温
度が低下するため、冷却効果を効率良く利用することが
できる。
【0011】更には、吹き付けられた冷却水は、カバー
材の表面にある酸化スケール等を除去する作用も有す
る。そのため、圧延ロールに異物が咬み込まれることが
なくなり、圧延疵等の欠陥発生が抑制される。
【0012】カバー材を冷却して変形抵抗値を高めると
き、カバー材の変形抵抗値とコア材の変形抵抗値との差
が5kg/mm2 以下になるように、冷却条件を制御す
る。具体的には、コア材としてのチタン合金の温度より
も、カバー材としての炭素鋼の温度を50〜100℃だ
け低く維持する。変形抵抗値の差がこの範囲にあると
き、圧延時にコア材及びカバー材がほぼ同様に延伸さ
れ、カバー材の優先的な薄肉化がなくなる。変形抵抗値
の差が5kg/mm2 を超えると、前述した冷却による
効果が充分に発揮されなくなり、圧延された製品に板厚
変動や波打ち等が発生し易くなる。
【0013】
【実施例】以下、実施例により、本発明の特徴及び効果
を具体的に説明する。
【0014】板厚16mm,幅1900mm,長さ15
00mmのチタン合金(6Al−4V−Ti)製の素板
を、コア材として用意した。他方、板厚16mm,幅1
980mm,長さ1600mmの炭素鋼板SS41をカ
バー材として使用した。コア材2枚を重ね合わせ、その
上下両面にカバー材をあてがい、コア材の周囲をカバー
材と同材質のスペーサ材によって取り囲み、カバー材と
スペーサ材とを溶接して全厚64mmの積層体を組み立
てた。
【0015】この積層体を温度900℃に1時間保定し
た後、冷却水を吹き付けながら8パスで圧延し、全厚1
6mmで長さ6400mmの圧延材を得た。このとき、
積層体内部にあるコア材の温度Tをシュミレーション試
験によって推定し、コア材の温度Tの変化に応じて積層
体に噴射される冷却水の水量を調節し、カバー材の温度
tを常に温度Tよりも低く維持した。
【0016】図2は、このときの温度差Δt(T−t)
と減肉比との関係を示したグラフである。なお、図2に
おける減肉比は、次のように表した。すなわち、カバー
材の素材厚をt1 とし、圧延後の厚みをt2 とすると、
カバー材の減肉率αは(t1 −t2 )/t1 で表され
る。他方、コア材の素材厚をt3 とし、圧延後の厚みを
4 とするとき、コア材の減肉率βは(t3 −t4 )/
3 で表される。この減肉率の比、すなわちα/β=
〔(t1 −t2 )/t1 〕/〔(t3 −t4 )/t3
を減肉比としている。この減肉比が1に近いほど、減肉
率αとβとが等しくなることを意味し、カバー材がコア
材と同様な圧延加工を受けていることを示す。
【0017】圧延中の積層体に噴射される冷却水の水量
を多くするとき、カバー材の温度tが大きく低下し、コ
ア材の温度Tとの開きが大きくなる。たとえば表面温度
900℃の積層体に対して、水量50リットル/m2
秒で常温の冷却水を吹き付けるとき、表面温度は820
℃に降温した。また、積層体内部にあるコア材の温度T
は、シュミレーション試験から870℃と推定され、温
度差Δt(T−t)は50℃であった。この降温によっ
て、カバー材の変形抵抗は、図1で説明したようにコア
材の変形抵抗に接近する。その結果、図2に示すよう
に、同じ圧下力に対してカバー材及びコア材の双方が同
じ伸びを示し、カバー材が優先的に薄肉化されることが
なくなる。
【0018】冷却水によるカバー材の冷却は、図1から
明らかなように温度差Δt(T−t)を50℃以上とす
るとき、カバー材とコア材との変形抵抗の差が5Kg/
mm2 以内になり、その効果が顕著になる。たとえば、
温度差Δt=10℃でパック圧延したとき、コア材(素
材厚16mm)が6.4mmに圧延され、カバー材(素
材厚16mm)が1.6mmに圧延された。このときの
減肉比は約1.5で、コア材に比較してカバー材が極端
に薄くなっている。これに対し、温度差Δt=70℃で
圧延すると、同様な素材厚をもつカバー材及びコア材
は、それぞれ3.8mm及び4.2mmに圧延された。
このときの減肉比はほぼ1であり、カバー材及びコア材
共に同様な伸びを示した。
【0019】このようにカバー材の変形抵抗を高めた状
態で圧延し、圧延終了までカバー材の肉厚を必要値以上
に確保することができた。そして、変形抵抗、すなわち
剛性が高くなっていることと相俟って、圧延中に積層体
の湾曲,座屈等が発生することがなくなった。その結
果、得られた製品に波打ち,板厚変動等の欠陥がみられ
ず、形状特性に優れた薄板材が得られた。
【0020】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、カバー材を積極的に冷却することによって、カバー
材の変形抵抗を上昇させコア材の変形抵抗に近づけてい
る。これにより、同じ圧下力でカバー材及びコア材が同
様に減肉され、カバー材のみが優先的に薄肉化されるこ
とがなくなる。そのため、圧延条件が安定化し、積層体
に湾曲, 座屈等の欠陥が発生することがない。このよう
にして得られた製品は、波打ち, 板厚不良等の欠陥がな
い優れた形状特性をもつものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の作用を説明するための金属材料の温
度と変形抵抗との関係を表したグラフである。
【図2】 コア材の温度とカバー材の温度との温度差Δ
tがコア材及びカバー材の減肉比に与える影響を表した
グラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難加工性材料の上下両面に易加工性材料
    を重ねた積層体をパック圧延する際、前記積層体の表面
    を冷却し、前記易加工性材料の変形抵抗値を上昇させ、
    前記難加工性材料の変形抵抗値との差を5kg/mm2
    以下に維持することを特徴とするパック圧延方法。
JP20443191A 1991-08-14 1991-08-14 パツク圧延方法 Withdrawn JPH0542302A (ja)

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JP20443191A JPH0542302A (ja) 1991-08-14 1991-08-14 パツク圧延方法

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JPH0542302A true JPH0542302A (ja) 1993-02-23

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709152A (en) * 1995-02-15 1998-01-20 Tsubakimoto Chain Co. End joining device for carrier traveling rails

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 19981112