JPH0777642B2 - 難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法 - Google Patents
難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法Info
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- JPH0777642B2 JPH0777642B2 JP28903586A JP28903586A JPH0777642B2 JP H0777642 B2 JPH0777642 B2 JP H0777642B2 JP 28903586 A JP28903586 A JP 28903586A JP 28903586 A JP28903586 A JP 28903586A JP H0777642 B2 JPH0777642 B2 JP H0777642B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばチタン・チタン合金のような難加工
性材料を冷間圧延するに際し、耳割れを防止しかつ、ト
ータル圧下率を高くし得る圧延を可能ならしめ、焼鈍お
よびサイドトリミングの工程を省略する冷間圧延方法に
関する。
性材料を冷間圧延するに際し、耳割れを防止しかつ、ト
ータル圧下率を高くし得る圧延を可能ならしめ、焼鈍お
よびサイドトリミングの工程を省略する冷間圧延方法に
関する。
（従来の技術） 一般に、たとえばチタン・チタン合金のような、難加工
性材料を冷間圧延する場合、耳割れを生じることが多
い。一旦、材料に耳割れを生じると、最悪の場合にはス
トリップが破断し、そうでない場合でもトリミング代が
大きくなり、歩留りが低下する。
性材料を冷間圧延する場合、耳割れを生じることが多
い。一旦、材料に耳割れを生じると、最悪の場合にはス
トリップが破断し、そうでない場合でもトリミング代が
大きくなり、歩留りが低下する。
通常、このような耳割れは、トータル圧下率がある程度
以上高くなると発生することが、経験的に知られてい
る。その対策として、従来採られている手段は、耳割れ
が発生すると予想されるトータル圧下率に近づくと、圧
下率および圧延速度を低下させしかも無張力で材料の側
縁部の状態を作業者が見ながら圧延を遂行する。そし
て、早目に圧延を打切り、焼鈍、必要に応じてサイドト
リミングを行った後、再び冷間圧延を行うという工程を
繰返して目標板厚の製品を製造している。
以上高くなると発生することが、経験的に知られてい
る。その対策として、従来採られている手段は、耳割れ
が発生すると予想されるトータル圧下率に近づくと、圧
下率および圧延速度を低下させしかも無張力で材料の側
縁部の状態を作業者が見ながら圧延を遂行する。そし
て、早目に圧延を打切り、焼鈍、必要に応じてサイドト
リミングを行った後、再び冷間圧延を行うという工程を
繰返して目標板厚の製品を製造している。
このように、難加工性材料の冷間圧延は、困難であり、
効率のよう圧延方法が望まれていた。
効率のよう圧延方法が望まれていた。
難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止技術とし
て、特開昭52-41149号公報に開示されているような、材
料側縁端に変形能の大きな異材を接合して冷間圧延する
方法、特開昭59-92104号公報に開示されているような、
材料側縁部を熱処理する方法、特開昭57-14402号公報に
開示されているような、素材（出発材料）を予め幅圧下
する方法が知られている。
て、特開昭52-41149号公報に開示されているような、材
料側縁端に変形能の大きな異材を接合して冷間圧延する
方法、特開昭59-92104号公報に開示されているような、
材料側縁部を熱処理する方法、特開昭57-14402号公報に
開示されているような、素材（出発材料）を予め幅圧下
する方法が知られている。
発明者等は、これらの先行技術の有効性を、実験によっ
て確認してみた。
て確認してみた。
実験に用いた難加工性材料は、Ti-5Al-2.5Snであり、板
厚:5mm、板幅:50mmである。この材料を、ロール径:160m
m、バックアップロール径:480mmの４段圧延機で、鉱物
油を潤滑剤として、１パス当たり５〜10％の圧下率で冷
間圧延した処、トータル圧下率40％前後で耳割れが発生
することが判明した。
厚:5mm、板幅:50mmである。この材料を、ロール径:160m
m、バックアップロール径:480mmの４段圧延機で、鉱物
油を潤滑剤として、１パス当たり５〜10％の圧下率で冷
間圧延した処、トータル圧下率40％前後で耳割れが発生
することが判明した。
材料側縁端の縦断面形状は、矩形の方が、耳割れの深さ
は小さく、トリミング代は減少する。しかしながら、耳
割れそのものを防止することは、不可能であった。
は小さく、トリミング代は減少する。しかしながら、耳
割れそのものを防止することは、不可能であった。
そこで先ず、材料の側縁端部にチタンを溶接し、冷間圧
延すると、トータル圧下率70％でも耳割れは発生しなか
った。
延すると、トータル圧下率70％でも耳割れは発生しなか
った。
しかしながら、実操業を考えた場合、チタン材をストリ
ップ両側端縁にストリップ全長に亙って溶接することは
大変困難であり、実際的ではない。
ップ両側端縁にストリップ全長に亙って溶接することは
大変困難であり、実際的ではない。
次に、ストリップ両側端縁部に熱処理を施して圧延を行
った処、効果は認められなかった。ストリップ両側端縁
部への熱処理は、加工硬化が進んだ、トータル圧下率30
％程度の段階でおこなえば効果があるかもしれないけれ
ども、実操業にあっては圧延潤滑剤を用いる処から、圧
延材に焼きが入らないようにする工夫が必要であり、こ
の手段も実際的ではない。
った処、効果は認められなかった。ストリップ両側端縁
部への熱処理は、加工硬化が進んだ、トータル圧下率30
％程度の段階でおこなえば効果があるかもしれないけれ
ども、実操業にあっては圧延潤滑剤を用いる処から、圧
延材に焼きが入らないようにする工夫が必要であり、こ
の手段も実際的ではない。
素材に2mmの幅圧下を加え、然る後、圧延を行った処、
トータル圧下率45％まで耳割れは発生しなかった。けれ
ども素材に2mmの幅圧下を加えたストリップの両側端縁
部の板厚は、幅方向中央部よりも1mmも大きく、実際の
圧延においては、ストリップの巻き取りが不可能である
のみならず、ストリップの形状（平坦さ）が悪化すると
いう問題を生じた。
トータル圧下率45％まで耳割れは発生しなかった。けれ
ども素材に2mmの幅圧下を加えたストリップの両側端縁
部の板厚は、幅方向中央部よりも1mmも大きく、実際の
圧延においては、ストリップの巻き取りが不可能である
のみならず、ストリップの形状（平坦さ）が悪化すると
いう問題を生じた。
叙上の如く、従来の、難加工性材料の冷間圧延における
耳割れ防止技術には未だ問題があった。
耳割れ防止技術には未だ問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） この発明は、チタン・チタン合金のような難加工性材料
を、冷間圧延するに際し、耳割れの発生を防止してか
つ、トータル圧下率を高く採り得るようにし、焼鈍工程
ならびにサイドトリミング工程を省略し得るプロセスを
提供することを目的としてなされた。
を、冷間圧延するに際し、耳割れの発生を防止してか
つ、トータル圧下率を高く採り得るようにし、焼鈍工程
ならびにサイドトリミング工程を省略し得るプロセスを
提供することを目的としてなされた。
（問題点を解決するための手段） この発明の要旨とするところは、サイドトリミングした
難加工性材料を冷間圧延するに際し、圧延機の入側に幅
圧下装置を設け、材料にΔW/H＝0.05〜0.50の範囲で幅
圧下を加えるパスを有せしめることを特徴とする難加工
性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法にある。
難加工性材料を冷間圧延するに際し、圧延機の入側に幅
圧下装置を設け、材料にΔW/H＝0.05〜0.50の範囲で幅
圧下を加えるパスを有せしめることを特徴とする難加工
性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法にある。
但し、ΔW:幅圧下量〔mm〕 H:板厚〔mm〕 以下に、この発明を、詳細に説明する。
発明者等は、第１図に示す圧延機を用いて難加工性材料
の冷間圧延実験を行った。
の冷間圧延実験を行った。
第１図において、１は、難加工性材料であり、この実施
例ではTi-5Al-2.5Sn材である。２は、幅圧下装置であっ
て、圧延機入側に設ける。３は、ワークロー、４は、バ
ックアップロールである。ロール胴長は、それぞれ400m
mである。ワークロール径:160mm、バックヤップロール
径:480mmの４段圧延機で、板厚:5mm、板幅:50mmの前記
難加工性材料を冷間圧延した。ストリップ張力は、圧延
機入側で10kgf/mm2、圧延機出側で15kgf/mm2である。
例ではTi-5Al-2.5Sn材である。２は、幅圧下装置であっ
て、圧延機入側に設ける。３は、ワークロー、４は、バ
ックアップロールである。ロール胴長は、それぞれ400m
mである。ワークロール径:160mm、バックヤップロール
径:480mmの４段圧延機で、板厚:5mm、板幅:50mmの前記
難加工性材料を冷間圧延した。ストリップ張力は、圧延
機入側で10kgf/mm2、圧延機出側で15kgf/mm2である。
１パス当り圧下率は、５〜10％である。圧延速度は、10
m/min、圧延潤滑剤は、鉱物油の５％エマルジョン（60
℃）を用いた。
m/min、圧延潤滑剤は、鉱物油の５％エマルジョン（60
℃）を用いた。
この実験によって、耳割れは、トータル圧下率（冷延
率）30％前後で発生することがわかった。切り板（シー
ト）の冷間圧延実験のときよりも10％低いトータル圧下
率で耳割れが発生したのは、ストリップに作用させた張
力の影響であると推測される。
率）30％前後で発生することがわかった。切り板（シー
ト）の冷間圧延実験のときよりも10％低いトータル圧下
率で耳割れが発生したのは、ストリップに作用させた張
力の影響であると推測される。
そこで発明者等は、多パスの冷間圧延中、トータル圧下
率25％を超えることとなる段階で、ストリップに幅圧下
を加えることにした。
率25％を超えることとなる段階で、ストリップに幅圧下
を加えることにした。
その結果を、第２図（ａ），（ｂ）に示す。即ち、幅圧
下を行うことにより、第２図（ａ）に示すような入側板
プロフィルを幅圧下をしないＡの状態からB,Cのような
板端部の板厚が板中心の板厚よりも厚い状態に変化させ
る訳である。板端の板厚はＡに比べてＢは0.1mm、Ｃは
0.2mm厚くなっている。このような入側板プロフィルを
圧延した時の出側応力分布を計算から求めたが第２図
（ｂ）である。
下を行うことにより、第２図（ａ）に示すような入側板
プロフィルを幅圧下をしないＡの状態からB,Cのような
板端部の板厚が板中心の板厚よりも厚い状態に変化させ
る訳である。板端の板厚はＡに比べてＢは0.1mm、Ｃは
0.2mm厚くなっている。このような入側板プロフィルを
圧延した時の出側応力分布を計算から求めたが第２図
（ｂ）である。
計算は「板圧延の理論と実際」（日本鉄鋼協会発行）の
第４章に示されている張力のフィードバック機構を考慮
したスリットモデルで行っている。板端部の板厚を厚く
することにより、板端部の応力が減少するメカニズムは
上述した文献の100頁に示されているように式（１）で
説明できる。
第４章に示されている張力のフィードバック機構を考慮
したスリットモデルで行っている。板端部の板厚を厚く
することにより、板端部の応力が減少するメカニズムは
上述した文献の100頁に示されているように式（１）で
説明できる。
σF（ｊ）＝ΕP（ΔL−ΔεL（ｊ））＋σFM…（１） 式（１）において、ΕPは圧延材のヤング率、σFMは出
側平均応力、ΔLは出側応力がσFMと一致する分割区
間における伸び差率である。σF（ｊ），ΔεL（ｊ）は
スリットモデルの第ｊ番目の出側応力および伸び差率で
ある。
側平均応力、ΔLは出側応力がσFMと一致する分割区
間における伸び差率である。σF（ｊ），ΔεL（ｊ）は
スリットモデルの第ｊ番目の出側応力および伸び差率で
ある。
板端部の板厚を厚くすることにより、板端部の伸び差率
（ひずみ）が大きくなる。従って、式（１）のΔε
L（ｊ）が大きくなるのでσF（ｊ）、即ち板端部の出側
応力が減少する訳である。
（ひずみ）が大きくなる。従って、式（１）のΔε
L（ｊ）が大きくなるのでσF（ｊ）、即ち板端部の出側
応力が減少する訳である。
今回の圧延条件では、幅圧下しないＡの出側応力分布は
板端で非常に大きくなっているのに対し、幅圧下を行っ
たB,Cの出側応力は小さくなっている。入側板厚3.65mm
（トータル圧下率27％）の時、第２図（ａ）に示すよう
な板プロフィルを幅圧下して作り、圧下率６％で圧延し
た結果、Ａは板破断が生じ、Ｂは軽い耳割れが生じたけ
れどもＣは耳割れが発生しなかった。このような実験を
繰り返し行い、耳割れの発生しない、かつストリップ形
状に問題のない最適な入側板プロフィルを検討した。
板端で非常に大きくなっているのに対し、幅圧下を行っ
たB,Cの出側応力は小さくなっている。入側板厚3.65mm
（トータル圧下率27％）の時、第２図（ａ）に示すよう
な板プロフィルを幅圧下して作り、圧下率６％で圧延し
た結果、Ａは板破断が生じ、Ｂは軽い耳割れが生じたけ
れどもＣは耳割れが発生しなかった。このような実験を
繰り返し行い、耳割れの発生しない、かつストリップ形
状に問題のない最適な入側板プロフィルを検討した。
この結果に基づいて、発明者等は、幅圧下量をΔＷ、圧
延機入側における板厚をＨとして、ΔW/Hが、0.05〜0.5
0の範囲がよいことを知見した。ΔW/Hが、0.05未満では
耳割れ防止効果がなく、一方、0.5超ではストリップの
形状（平坦さ）を損なうほか、巻き取り形状を悪くす
る。
延機入側における板厚をＨとして、ΔW/Hが、0.05〜0.5
0の範囲がよいことを知見した。ΔW/Hが、0.05未満では
耳割れ防止効果がなく、一方、0.5超ではストリップの
形状（平坦さ）を損なうほか、巻き取り形状を悪くす
る。
上に述べたように、耳割れが生じると予測される圧延ス
ケジュール時に、ΔW/Hが0.05〜0.50の範囲でストリッ
プに幅圧下を加えることにより、トータル圧下率50％で
も耳割れは発生しなかった。トータル圧下率が60％に達
すると表面割れが発生した。従って、本発明の効果が及
ぶ範囲はトータル圧下率で、60％程度までである。
ケジュール時に、ΔW/Hが0.05〜0.50の範囲でストリッ
プに幅圧下を加えることにより、トータル圧下率50％で
も耳割れは発生しなかった。トータル圧下率が60％に達
すると表面割れが発生した。従って、本発明の効果が及
ぶ範囲はトータル圧下率で、60％程度までである。
このように、従来技術によるときは、トータル圧下率で
30％程度までしか冷間圧延できなかったものが、本発明
によればトータル圧下率で60％程度まで冷間圧延可能に
なった。
30％程度までしか冷間圧延できなかったものが、本発明
によればトータル圧下率で60％程度まで冷間圧延可能に
なった。
発明者等は、このメカニズムを次のように考えている。
即ち、第２図に示すように、ストリップ側縁端部の板圧
を増加させることにより、圧延中のストリップ側縁端部
にかかる応力状態が、引張応力から圧縮応力へ変化する
ためであり、この圧縮応力が、圧延中に発生した微細ク
ラックの成長を抑えるからである。
を増加させることにより、圧延中のストリップ側縁端部
にかかる応力状態が、引張応力から圧縮応力へ変化する
ためであり、この圧縮応力が、圧延中に発生した微細ク
ラックの成長を抑えるからである。
尚、第１図では、圧延機の入側のみに幅圧下装置を設け
るようにしているけれども、リバースミルの場合には、
圧延機の入出側ともに幅圧下装置を設けることが望まし
いことはいうまでもない。
るようにしているけれども、リバースミルの場合には、
圧延機の入出側ともに幅圧下装置を設けることが望まし
いことはいうまでもない。
（発明の効果） この発明は、以上述べたように構成しかつ、作用せしめ
るようにしたから、チタン・チタン合金等の難加工性材
料を、その中間で焼鈍或はサイドトリミングといった工
程を介在させることなく、冷間圧延できるから、生産工
程を簡素化でき、生産性、コスト等の点で極めて大きな
効果を奏する。
るようにしたから、チタン・チタン合金等の難加工性材
料を、その中間で焼鈍或はサイドトリミングといった工
程を介在させることなく、冷間圧延できるから、生産工
程を簡素化でき、生産性、コスト等の点で極めて大きな
効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は本発
明の原因を示す応力分布の変化図である。 図中に於て、1:材料、2:幅圧下装置、3:ワークロール、
4:バックアップロール。
明の原因を示す応力分布の変化図である。 図中に於て、1:材料、2:幅圧下装置、3:ワークロール、
4:バックアップロール。
Claims (1)
- 【請求項１】サイドトリミングした難加工性材料を冷間
圧延するに際し、圧延機の入側に幅圧下装置を設け、材
料にΔW/H＝0.05〜0.50の範囲で幅圧下を加えるパスを
有せしめることを特徴とする難加工性材料の冷間圧延に
おける耳割れ防止方法。 ΔW:幅圧下量〔mm〕 H:板厚〔mm〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28903586A JPH0777642B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28903586A JPH0777642B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144803A JPS63144803A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0777642B2 true JPH0777642B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17737984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28903586A Expired - Fee Related JPH0777642B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 難加工性材料の冷間圧延における耳割れ防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777642B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001269796A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | オーステナイト系ステンレス鋼の熱間圧延用素材及び熱間圧延方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19956617A1 (de) * | 1999-11-25 | 2001-06-07 | Hoesch & Soehne Eberhard | Filterplatte einer Filterpresse |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP28903586A patent/JPH0777642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001269796A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | オーステナイト系ステンレス鋼の熱間圧延用素材及び熱間圧延方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63144803A (ja) | 1988-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |