(57)【要約】【課題】板の反り量を抑制する事ができるＭｇ板の製造方法を提供する。【解決手段】熱間または温間圧延する工程に際し、リバース圧延または圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を変えずに次パスに供する圧延を複数パス繰り返すともに、上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を次パス毎に逆転した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行う。もしくは圧延されたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を次パス毎に変えて次パスに供する圧延を複数パス繰り返すとともに、上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を維持した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム板をコイル状にして巻き出し、巻き取りを行って、熱間または温間圧延する工程に際し、リバース圧延または圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を変えることなく次パスに供する圧延を複数パス繰り返すとともに、該圧延において上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を次パス毎に逆転した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行うことを特徴とするマグネシウム板の製造方法。
【請求項２】
マグネシウム板をコイル状にして巻き出し、巻き取りを行って、熱間または温間圧延する工程に際し、圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を次パス毎に変えて次パスに供する圧延を複数パス繰り返すとともに、該圧延において上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を維持した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行うことを特徴とするマグネシウム板の製造方法。
【請求項３】
前記圧延工程において、仕上げとなる最終パスを偶数パス目とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のマグネシウム板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム板を熱間、温間圧延する工程において、複数パスのリバース圧延または巻き取りコイルの巻き出し側への配置変えによる圧延と、上下ワークロールの周速度が異なる異周速圧延とを同時に行なってマグネシウム板を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にＭｇおよびＭｇ合金はその結晶構造から、常温での塑性加工に不向きな難加工材である。そのため、圧延やプレス成形での加工は全て高温で行われている。仮に常温で加工しようとした場合には、割れを生じるため製品にできない。そのため材料はもちろん、場合によっては材料に接する装置自体をも加熱して加工しなければならない。例えば、コイル状のＭｇ板を熱間または温間圧延する工程においては、複数パスの圧延を行なってＭｇ板の薄肉化を行なっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１４４０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のように複数パスの圧延を行なってＭｇ板を製造しようとした場合、圧延方向に上又は下方向への板反りを発生することがある。この板反りが発生すると、当該圧延パスおよびその後の圧延パスにおいて板表面に疵が発生するほか、狙いの特性が得られない。さらには設備を破損させトラブルを引き起こす要因となり、操業上の大きな問題点となってしまう。このように板反りは、操業上の大きな問題となるため、その発生を完全に抑制すべきである。しかしながら板反りは、Ｍｇ板の上下面の温度の差、上下ワークロールの熱膨張の差、圧下率の影響、ロールギャップ上昇量等といった操業上の様々な問題点が複雑に影響しあうことにより発生する。また、特許文献１でも提案されているように板巾方向のシェープをフラットにするために、異周速圧延で形状を制御する方法があるが、異周速圧延単体で複数パスの圧延を行ってしまうと板長手方向への反りが強調される。そのため板反りを皆無にすることは難しいとされている。
【０００４】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、コイル状のＭｇ板の製造に関して上記問題点を解決するべくなされたもので、Ｍｇ板表面の疵の発生を皆無にし、製品歩留まりを向上させるとともに、設備の破損を無くし操業上の問題が発生しない程度に板反りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明のマグネシウム板の製造方法のうち、第１の本発明は、マグネシウム板をコイル状にして巻き出し、巻き取りを行って、熱間または温間圧延する工程に際し、リバース圧延または圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を変えることなく次パスに供する圧延を複数パス繰り返すとともに、該圧延において上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を次パス毎に逆転した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行うことを特徴とする。
【０００６】
第２の本発明のマグネシウム板の製造方法は、マグネシウム板をコイル状にして巻き出し、巻き取りを行って、熱間または温間圧延する工程に際し、圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして上下圧延面を次パス毎に変えて次パスに供する圧延を複数パス繰り返すとともに、該圧延において上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、かつ上下ワークロール間での周速の大小関係を維持した異周速圧延を少なくとも最後の２パス以上連続して行うことを特徴とする。
【０００７】
第３の本発明のマグネシウム板の製造方法は、前記第１又は第２の本発明において、前記圧延工程において、仕上げとなる最終パスを偶数パス目とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、マグネシウム板として純マグネシウム板またはマグネシウム合金板が想定されている。本発明としてはその組成が特に限定されるものではない。
また、上記圧延工程では、熱間圧延または温間圧延が対象とされ、熱間圧延と温間圧延の両方を含む工程にも適用が可能である。
【０００９】
本発明では、圧延工程に際し、リバース圧延と圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして次パスに供する圧延とのいずれかを複数パスで含んでいる。その両方を圧延工程に含むものであっても良い。これら圧延によってマグネシウム板を効率よく薄板に製造することができる。
また、上記リバース圧延または上記配置変えによる圧延のうち、最後の２パス以上を連続して異周速圧延によって行う。したがって、本発明としては、リバース圧延またはマグネシウム板コイルの配置変えによる圧延パスの一部または全部を異周速圧延とするものである。
異周速圧延では上下ワークロール間の大小関係を一定にして行う場合は、板をパス毎に反転する。上下ワークロール間の大小関係が圧延パスによって変わる場合、板の上下圧延面は変えない。これらにより、上記配置変えによる圧延によってマグネシウム板に生じる反りを効果的に解消することができる。
【００１０】
また、異周速圧延における周速比は１．０５〜１．３が必要である。１．０５未満では異周速圧延による強加工が得られないため板反りの抑制効果は少ない。１．３を上回るにつれて材料の残留ひずみ量が上ロール側と下ロール側で異なるため板反り大きくなる。また、材料とワークロールとがすべり、狙いとする周速比が得られない。
さらに異周速圧延による最終パスを偶数パス目とすることで、反りをより改善できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明のマグネシウム板の製造方法によれば、マグネシウム板をコイル状にして巻き出し、巻き取りを行って、熱間または温間圧延する工程に際し、リバース圧延または圧延されて巻き取られたマグネシウム板コイルを巻き出し側に配置変えして次パスに供する圧延を複数パスで繰り返すとともに、該圧延において上下ワークロールの周速比が１．０５〜１．３で、少なくとも最後の２パス以上連続して行うので、反りを操業上問題のないレベルにまで軽減してマグネシウム板を効率よく薄板に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
適宜組成のマグネシウム合金溶湯を鋳造した後、熱間圧延、温間圧延により製品板厚とする工程として説明する。また、本発明としては連続鋳造圧延によって熱間圧延板とし、これを温間圧延する工程であっても良い。
【００１３】
熱間／温間圧延
この工程は、インゴットまたは連続鋳造圧延板を所定の厚さのマグネシウム板に加工するための工程である。ここで、３００℃以上での圧延を熱間圧延、３００℃未満での圧延を温間圧延とする。
圧延装置の概要について説明すると、板を圧延するワークロール２、３と、板を巻き出し、巻き取るリールと、板を加熱保持する装置とを組み合わせた圧延設備であって、ツインモーター駆動の制御が可能となっている。ワークロール２、３は内部に設置したシーズヒーターで表面温度を約３５０℃まで加熱できる。材料の加熱温度を熱間圧延では３００℃、温間圧延では２３０℃に加熱し圧延を行なうことができる。加熱装置には高周波やハロゲンランプなどといった加熱源を用いた装置を設置して板長手および巾方向の温度が一定となるように制御している。
【００１４】
リバース圧延では、１パスで巻き出しコイル１から巻き取りコイル５に向けてマグネシウム板１０を送り出し、同じ周速で回転するワークロール２、３で圧延する。次パスでは、巻き取りコイル５を巻き出し側とし、巻き出しコイル１を巻き取り側として、ワークロール２、３を反転させて圧延を行う。これを繰り返し行うことでリバース圧延を行う。
【００１５】
所定のパス数で上記リバース圧延を行った後、最後の２パス以上連続して、ワークロール２、３間での周速を変えた異周速圧延を行う。この際に、周速比は、１．０５〜１．３の範囲とし、上下のワークロール２、３間の周速の大小関係は次パス毎に逆転する。すなわち、異周速圧延の最初のパスで、例えば上側のワークロールの周速が下側のワークロールよりも大きい場合、その後のパスではその関係を逆転する。周速比の数値を変更することは可能である。
なお、最終の圧延パスは、全体の圧延パスにおいて複数パス目とするのが望ましい。これにより、反りをより改善できる。
また、異周速圧延のパス数も偶数回とするのが望ましい。
【００１６】
（実施形態２）
熱間圧延、温間圧延工程では、上記リバース圧延の他に、図２に示すように、上記圧延装置を用いて、圧延によって巻き取った巻き取りコイル５を巻き出し側に配置変えし、巻き取りコイル１としてマグネシウム板を巻き出してワークロール２、３によって圧延を行うこともできる。ただし、この際には、配置変えに際し、上下圧延面が変わることがないようにして圧延を行うことが必要である。
【００１７】
所定のパス数で上記配置変えによる圧延を行った後、最後の２パス以上連続して、または配置変え圧延の全てにおいて、ワークロール２、３間の周速を変えた異周速圧延を行う。この際にも、周速比は、１．０５〜１．３の範囲とし、上下のワークロール間の周速の大小関係は次パス毎に逆転する。
【００１８】
（実施形態３）
熱間圧延、温間圧延工程において、上記圧延装置を用いて、図３に示すように、圧延によって巻き取った巻き取りコイル５を巻き出し側に配置変えし、巻き取りコイル１としてマグネシウム板を巻き出してワークロール２、３によって圧延を行うこともできる。ただし、この際には、配置変えに際し、次パス毎に上下圧延面を変えて次パスに供する。
【００１９】
所定のパス数で上記配置変えによる圧延を行った後、最後の２パス以上連続して、または配置変え圧延の全てにおいて、ワークロール２、３間の周速を変えた異周速圧延を行う。この際には、周速比は、１．０５〜１．３の範囲とし、上下のワークロール間の周速の大小関係は一定に維持する。したがって、パス間で周速比が異なるものであっても良い。
【００２０】
なお、上記実施形態１−３において、熱間圧延工程と温間圧延工程の間に、あるいは温間圧延工程の途中に中間焼鈍工程を設けることができる。中間焼鈍の条件としては、３００〜４５０℃の温度範囲で８〜１６時間を例示することができる。
【実施例１】
【００２１】
本試験では、圧延総パス数が５パス以上からなる圧延において、適切なパススケジュールで圧延した。板厚５．４〜６．５ｍｍのＡＺ３１合金板を適切なパススケジュールで２．０ｍｍ付近まで熱間圧延で薄肉化し、その板厚から、周速比を規定の範囲で制御し、圧延を行った。
【００２２】
先ず、実施形態１に示す方法で、表１（供試材Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）に示すパススケジュールで、周速比１．０〜１．３の範囲で、２．０ｍｍ板厚付近から０．６ｍｍ板厚付近までリバース圧延した。この際に、連続して行う異周速圧延では、パス毎に上下のワークロール間の周速の大小関係は逆転させた。また、比較のため、リバース圧延を行いつつ、等速圧延のみ行ったもの（供試材Ｎｏ．１０）、最後のパスのみを異周速圧延をしたもの（供試材Ｎｏ．１１）を用意した。
なお、表１におけるパススケジュールは、２．０ｍｍ付近以降のパスおよびパスＮｏ．を示すものであり、表中の板厚は、当該パス後の板厚を示している（表２も同様）。
【００２３】
次に、実施形態２に示すように、コイル圧延に際し、１パスでのコイルの巻き取り完了に伴って、上下の圧延面が変わらないように、巻き取り側コイルを巻き出し側に配置変えし、連続する異周速圧延ではパス毎に上下の周速比の大小関係を逆転させて表２（供試材Ｎｏ．２０）に示すパススケジュールで圧延した。
さらに、実施形態３に示すように、コイル圧延に際し、１パスでのコイルの巻き取り完了に伴って、上下の圧延面を変えて巻き取り側コイルを巻き出し側に配置変えし、連続する異周速圧延では、パス毎に上下の周速比大小関係が変わらないように表２（供試材Ｎｏ．３０）に示すパススケジュールで圧延した。
なお、板材の平坦度を求めるため、急峻度を用いた。急峻度の測定は、図４に示す平面距離２ｌにおける板材の円弧長さｍと反り高さδを用いて、下記式１（ｍをδで除する）より求めた値であり、値が小さい程反りが大きいことを示している。
急峻度  Ｋ＝ｍ／δ            …式（１）
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態の工程を示すフロー図である。
【図２】同じく、他の実施形態の工程を示すフロー図である。
【図３】同じく、さらに他の実施形態の工程を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施例における急峻度の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    巻き出しコイル
２    ワークロール
３    ワークロール
５    巻き取りコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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