(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された第１のコイル状金属帯板から引き出した前記金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における冷間圧下率並びに前記第２の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率を、前記第３のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第３のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項２】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された第１のコイル状金属帯板から引き出した前記金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程と、
前記２以上の第３のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する第３の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第３の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第３の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における冷間圧下率、前記第２の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに前記第３の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率を、前記第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第４のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項３】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された２以上の第１のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の前記金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記第２のコイル状金属帯板から引き出した前記クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における前記２以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに前記第２の圧延工程における冷間圧下率を、前記第３のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第３のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項４】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された２以上の第１のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の前記金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程と、
前記第３のコイル状金属帯板から引き出した前記クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する第３の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第３の圧延工程で行われる前記冷間圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第３の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における前記２以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率、前記第２の圧延工程における前記２以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに前記第３の圧延工程における冷間圧下率を、前記第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第４のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項５】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された第１のコイル状金属帯板から引き出した前記金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程と、
前記第３のコイル状金属帯板から引き出した前記冷間クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する第３の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第３の圧延工程で行われる前記冷間圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第３の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における冷間圧下率、前記第２の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに前記第３の圧延工程における冷間圧下率を、前記第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第４のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項６】
圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法であって、
ステンレスからなる金属帯板がコイル状に巻回された第１のコイル状金属帯板から引き出した前記金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する第１の圧延工程と、
前記２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第３のコイル状金属帯板を製造する第２の圧延工程と、
前記２以上の第３のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する第３の圧延工程と、
前記第４のコイル状金属帯板から引き出した前記冷間クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第５のコイル状金属帯板を製造する第４の圧延工程とを実施し、
前記圧延は、前記第１の圧延工程で行われる前記冷間圧延と、前記第２の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第３の圧延工程で行われる前記冷間クラッド圧延と、前記第４の圧延工程で行われる前記冷間圧延とから構成されており、
前記圧延相当ひずみは、前記第１の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第２の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第３の圧延工程の前記冷間クラッド圧延により得られる圧延相当ひずみと、前記第４の圧延工程の前記冷間圧延により得られる圧延相当ひずみとの合計の圧延相当ひずみであり、
前記第１の圧延工程における冷間圧下率、前記第２の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率、前記第３の圧延工程における前記２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに前記第４の圧延工程における冷間圧下率を、前記第５のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、前記第５のコイル状金属帯板を前記圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板とすることを特徴とする圧延金属帯板の製造方法。
【請求項７】
前記第１の圧延工程及び前記第２の圧延工程の少なくとも１つの工程において、前記冷間クラッド圧延及び／または前記冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことを特徴とする請求項１または３に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項８】
前記第１の圧延工程、前記第２の圧延工程及び前記第３の圧延工程の少なくとも１つの工程において、前記冷間クラッド圧延及び／または前記冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことを特徴とする請求項２，４または５に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項９】
前記第１の圧延工程、前記第２の圧延工程、前記第３の圧延工程及び前記第４の圧延工程の少なくとも１つの工程において、前記冷間クラッド圧延及び／または前記冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことを特徴とする請求項６に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の圧延工程と前記第２の圧延工程との工程間において、前記金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施する請求項１または３に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の圧延工程と前記第２の圧延工程との工程間及び前記第２の圧延工程と前記第３の圧延工程との工程間の少なくとも１つの工程間において、前記金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施する請求項２，４または５に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の圧延工程と前記第２の圧延工程との工程間、前記第２の圧延工程と前記第３の圧延工程との工程間及び前記第３の圧延工程と前記第４の圧延工程との工程間の少なくとも１つの工程間において、前記金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施する請求項６に記載の圧延金属帯板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の製造方法により製造した前記圧延金属帯板を再結晶温度以上の温度に加熱して焼鈍することにより、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造することを特徴とする金属帯板材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法及び該圧延金属帯板を用いて平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属材料は、結晶粒が大きい（平均結晶粒径が１０〜３０μｍ程度の）金属材料に比べて、靭性、延性及び疲労強度等の機械的特性が優れている。このような超微細結晶粒を有する金属材料は、圧延により幅方向の寸法が比較的広くかつ厚み方向の寸法が比較的薄い金属帯板にすることにより、小ロットかつ多品種の用途に対応することが可能になる。特許文献１乃至５には、このような超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造する従来の方法が示されている。
【０００３】
特許文献１には、温度及び圧下率を制御しながら熱間圧延により鋼板またはスラブに大きなひずみを与えて超微細粒を有する熱延鋼帯を製造する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、熱間スラブを熱間圧延と急速冷却を繰り返すことにより超微細フェライト組織を有する鋼帯の製造する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、合金元素を添加しまたは合金元素の添加量を制御したスラブを冷間圧延して焼鈍することにより超微細粒組織を有する冷延鋼板を製造する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、孔型圧延を温間で行い大ひずみを与えることにより超微細粒結晶組織を有する鋼材を製造する方法が開示されている。
【０００７】
特許文献５には、表面を清浄化した複数の金属板の先端部を接合して積層した積層板を、所定の板厚まで圧延し、この工程を複数サイクル繰り返し行うことにより、超微細組織を有する金属板を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１５２５４４号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９４５４号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０７７４号公報
【特許文献４】特開２００４−３４６４２０号公報
【特許文献５】特開２０００−７３１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、引用文献１及び２の技術では、超微細粒結晶を形成するための歪みを得るために比較的厚い鋼板（スラブ）を投入して熱間圧延により大きなひずみを与えるため鋼板の表面に割れが生じやすい。また熱間圧延時の高い温度によりひずみが解消する問題がある。
【００１０】
また引用文献３の技術では、化学成分を調製した材料を溶解精錬しなければならないため、また特許文献４の技術では、孔型圧延を行うために特別な圧延設備を必要とするため、いずれも製造コストが過大となる。特に特許文献４の技術では、得られる超微細粒金属薄帯板の圧延仕上げ幅が小さくなるため、多品種小ロットの用途に適合しない場合や、広幅で製造して必要な幅に切断する場合に比べて製造コストが過大になる。
【００１１】
なお、特許文献５の技術は、冷間圧延を行うものであるが、重ね圧延を繰り返し行う上、圧延前の接着作業や切り板の積層表面を清浄化する手間がかかるため、製造コストが大きくなる。また、最後の重ね圧延において重ねた板の境界の圧着が不十分になる問題がある。さらに、特許文献５に示す圧延では、帯板ではなく切り板を対象としているため、大量生産に不向きであり実用的でない。
【００１２】
本発明の目的は、既存の設備を用いて、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を工業的規模で生産するのに適した圧延金属帯板の製造方法を提供することにある。
【００１３】
また本発明の目的は、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を実用的に製造するのに適した圧延金属帯板の製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、既存の設備を用いて、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を工業的規模で生産することができる金属帯板材料の製造方法を提供することにある。
【００１５】
さらに本発明の目的は、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を実用的に製造することができる金属帯板材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、圧延により圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を製造する方法を改良の対象とするものである。本願明細書において、圧延相当ひずみは、次の式で定義される。この式において、ｒｉは第ｉ回目の圧延時の圧下率（％）であり、ｎは圧延回数を示す。
【数１】
0005485447.tif 000002
【００１７】
本発明の製造方法では、第１の圧延工程および第２の圧延工程を実施する。まず第１の圧延工程では、金属帯板がコイル状に巻回された第１のコイル状金属帯板から引き出した金属帯板を、冷間圧延ロール機により冷間圧延した後に、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する。金属帯板としては、鉄、鉄合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミ合金、チタン、チタン合金等の金属材料を用いることができる。金属帯板は、長手方向に延びる長尺形状を有し、厚さ寸法が０．０５ｍｍから４ｍｍ程度であり、かつ幅寸法が厚さ寸法に対して数百倍〜数千倍大きい寸法を有する。第２の圧延工程では、第１の圧延工程で製造した２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する。
【００１８】
本発明では、第１の圧延工程における冷間圧下率並びに第２の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率を、第３のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、第３のコイル状金属帯板を圧延金属帯板としている。
【００１９】
このように製造した圧延金属帯板は、圧延相当ひずみが３．８以上になっている。これを再結晶温度近傍で焼鈍すると、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料が得られる。平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料は、構成単位である結晶粒の平均サイズが２μｍ以下の金属帯板材料である。なお、圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板の状態で、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒が形成されている場合は、上述の焼鈍は行わなくてもよい。
【００２０】
本発明では、２枚以上の金属帯板を重ねて圧延し、帯板相互を圧着するので、圧延後の圧着された帯板の板厚は、同じ圧下率で圧延した１枚の板よりも厚く保つことができる。例えば、板厚がｔ１とｔ２の帯板を、圧下率ｒ［％］でクラッド圧延して板厚をｔｃにした場合は、単にｔ１の厚さの帯板を圧下率ｒで圧延した場合に比べて、ｔ２（１−ｒ／１００）だけ板厚が厚くなる。つまり、同じ板厚の帯板２枚を重ねて５０％圧延して圧着した帯板の厚さは、もとの帯板の厚さと同じであり、圧延後も板厚があまり薄くならない。従って、本発明によれば、厚み寸法が比較的薄い金属帯板を投入材料として、一般的な冷間圧延と冷間クラッド圧延と組み合わせるだけで、超微細結晶粒を得るために必要な圧延相当ひずみを維持しながら、投入した金属帯板と同程度の板厚を有しかつ圧延設備の許す限り幅寸法が比較的広い超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造することができる。そのため、電子部品用のばね材などの小ロットかつ多品種の用途で超微細結晶粒を有する金属帯板材料を得ることができる。
【００２１】
また、本発明では、熱間圧延等の大規模な圧延設備または合金元素を添加する等の溶解精錬設備を用いることなく、一般的な既存の設備を用いて、冷間圧延と冷間クラッド圧延と組み合わせるだけで、市販されている規格品の金属帯板材料から超微細結晶粒を有する金属帯板材料（または圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板および圧延金属帯板）を得ることができる。そのため、既存の設備で超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造することができ、製造コストを下げることができる。また、超微細結晶粒を有する金属帯板材料の工業的規模での生産が可能になるため、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を実用的に製造することができる。
【００２２】
冷間圧延と冷間クラッド圧延との順序はいずれが先であってもよい。冷間クラッド圧延を先に行う場合は、第１の圧延工程で、金属帯板がコイル状に巻回された２以上の第１のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の前記金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第２のコイル状金属帯板を製造する。第２の圧延工程では、第２のコイル状金属帯板から引き出したクラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する。
【００２３】
この場合は、第１の圧延工程における２以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに第２の圧延工程における冷間圧下率が、第３のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めればよい。
【００２４】
また、冷間圧延を先に行う場合は冷間クラッド圧延の後に再度冷間圧延を行ってもよい。この場合は、第２圧延工程の後に第３の圧延工程をさらに実施する。第３圧延工程では、第３のコイル状金属帯板から引き出した冷間クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する。第１の圧延工程における冷間圧下率、第２の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに第３の圧延工程における冷間圧下率が、第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、第４のコイル状金属帯板を圧延金属帯板とすればよい。
【００２５】
上述した超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法を実施する場合に、冷間クラッド圧延を２回行う構成にしてもよい。冷間クラッド圧延を２回行うことにより、焼鈍後の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の厚みを厚くする場合でも大きな圧延相当ひずみを与えることができる。例えば第１の圧延工程で冷間圧延を行い第２の圧延工程で冷間クラッド圧延を行う場合は、第１の圧延工程が終了した後に以下のように第２の圧延工程および第３の圧延工程を実施する。第２の圧延工程では、２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第３のコイル状金属帯板を製造する。第３の圧延工程では、２以上の第３のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する。この第１〜第３の圧延工程を行う場合は、第１の圧延工程における冷間圧下率、第２の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに第３の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率を、第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、第４のコイル状金属帯板を圧延金属帯板とすればよい。
【００２６】
また第１の圧延工程で冷間クラッド圧延を行い第２の圧延工程で冷間圧延を行う場合は、以下のように第１乃至第３の圧延工程を実施する。第１の圧延工程では、金属帯板がコイル状に巻回された２以上の第１のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の前記金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第２のコイル状金属帯板を製造する。第２の圧延工程では、２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第３のコイル状金属帯板を製造する。そして、第３の圧延工程では、前記第３のコイル状金属帯板から引き出した前記クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する。この第１乃至第３の圧延工程を行う場合は、第１の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧延率、第２の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに第３の圧延工程における冷間圧下率を、第４のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、第４のコイル状金属帯板を圧延金属帯板とすればよい。
【００２７】
さらに、第２の圧延工程で冷間クラッド圧延を行った後さらに第３の圧延工程で冷間圧延を行う場合は、第１の圧延工程が終了した後に以下の第２乃至第４の圧延工程を実施する。第２の圧延工程では、２以上の第２のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して２以上の第３のコイル状金属帯板を製造する。第３の圧延工程では、２以上の第３のコイル状金属帯板から引き出した２枚以上の金属帯板を重ねて冷間圧延ロール機により冷間クラッド圧延をした後、冷間クラッド圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第４のコイル状金属帯板を製造する。そして、第４の圧延工程では、第４のコイル状金属帯板から引き出した前記冷間クラッド圧延後の金属帯板を冷間圧延ロール機により冷間圧延した後、冷間圧延後の金属帯板をコイル状に巻回して第５のコイル状金属帯板を製造する。この第１乃至第４の圧延工程を行う場合は、第１の圧延工程における冷間圧下率、第２の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率、第３の圧延工程における２枚以上の金属帯板の枚数及び冷間圧下率並びに第４の圧延工程における冷間圧下率を、第５のコイル状金属帯板の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定めて、第５のコイル状金属帯板を圧延金属帯板とすればよい。
【００２８】
各圧延工程で行う冷間圧延または冷間クラッド圧延は、室温下で行うことができる。しかし、各圧延工程で行う冷間圧延及び／または冷間クラッド圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うと、ひずみを維持したまま圧延する金属帯板の延性を大きくすることができるため、室温で圧延する場合よりも少ない加圧で冷間圧延及び／または冷間クラッド圧延を行うことができる。また、圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して冷間クラッド圧延を行うと、ひずみを維持したままクラッド圧延後の金属帯板の密着性を高くすることができる。例えば、上述した第１及び第２の圧延工程を実施する場合は、第１の圧延工程及び第２の圧延工程の少なくとも１つの工程において、冷間クラッド圧延及び／または冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことができる。また、第１乃至第３の圧延工程を実施する場合は、第１の圧延工程、第２の圧延工程及び第３の圧延工程の少なくとも１つの工程において、冷間クラッド圧延及び／または冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことができる。さらに第１乃至第４の圧延工程の少なくとも１つの工程において、冷間クラッド圧延及び／または冷間圧延を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うことができる。なお再結晶温度は、材料または圧下率によって異なる。
【００２９】
ひずみを維持したまま圧延する金属帯板の延性を大きくして、より少ない加圧で圧延を行うためには、上述のような圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して圧延を行う代わりに、各圧延工程間で金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を加えてもよい。例えば第１及び第２の圧延工程を実施する場合は、第１の圧延工程と第２の圧延工程との工程間において、金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施すればよい。また、第１乃至第３の圧延工程を実施する場合は、第１の圧延工程と第２の圧延工程との工程間及び第２の圧延工程と第３の圧延工程との工程間の少なくとも１つの工程間において、金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施すればよい。さらに第１乃至第４の圧延工程を実施する場合は、第１の圧延工程と第２の圧延工程との工程間、第２の圧延工程と第３の圧延工程との工程間及び第３の圧延工程と第４の圧延工程との工程間の少なくとも１つの工程間において、金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却する工程を実施すればよい。
【００３０】
以上、圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板の製造方法を発明の対象とした場合について説明したが、本発明の対象を焼鈍後の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法としてもよいのは勿論である。その場合は、本発明の圧延金属帯板の製造方法により製造した圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板を再結晶温度近傍に加熱して焼鈍すればよい。これにより、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造することができる。
【００３１】
また、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法では、最終の圧延工程で製造したコイル状金属帯板（例えば第１乃至第３の圧延工程を行う場合の第３の圧延工程で製造した第４のコイル状金属帯板）を圧延金属帯板として焼鈍して超微細結晶粒を有する金属帯板材料を製造することができる。しかしながら、最終の圧延工程で圧延後の金属帯板を圧延金属帯板としてコイル状に巻回する前に焼鈍を行い、焼鈍後の金属帯板をコイル状に巻回してもよい。このようにすると、超微細金属粒を有するコイル状の金属帯板材料を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明の圧延金属帯板の製造方法により製造した圧延金属帯板そのものに平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒が形成されている場合は、上述のような焼鈍は行わなくてもよい。この場合は、圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板をそのまま平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料として用いることができる。
【発明の効果】
【００３３】
冷間圧延および冷間クラッド圧延を適宜組み合わせるだけで、コイル状に巻回された金属帯板から、圧延相当ひずみが３．８以上のコイル状に巻回された圧延金属帯板を製造することができるため、超微細結晶粒を有する金属帯板材料を既存の設備で製造することができ、しかも製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１実施例の製造工程を説明する図である。
【図２】図１の各工程で得られる金属帯板の拡大断面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施例の製造工程を説明する図である。
【図４】図３の各工程で得られる金属帯板の拡大断面図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第３実施例の製造工程を説明する図である。
【図６】図５の各工程で得られる金属帯板の拡大断面図である。
【図７】（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の第４実施例の製造工程を説明する図である。
【図８】図７の各工程で得られる金属帯板の拡大断面図である。
【図９】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第５実施例の製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る圧延相当ひずみが３．８以上の圧延金属帯板の製造方法および超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法の実施の形態について説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第１実施例の製造工程を説明する図である。図２は図１（Ａ）及び（Ｂ）の各工程で得られる金属帯板の幅方向の断面を厚み方向に拡大した断面図である。第１実施例では、第１の圧延工程として図１（Ａ）に示す圧延工程を用いた冷間圧延を行う。図１（Ａ）の圧延工程では、ステンレス（ＳＵＳ４３０）からなる金属帯板１がコイル状に巻回されたコイル状金属帯板３（第１のコイル状帯板）を投入して、矢印４ａの方向に回転する供給ローラ４により、金属帯板１をコイル状金属帯板３から引き出す。引き出された金属帯板１は、矢印Ｄ１の方向に連続的に移動し、矢印５ａの方向に回転する圧延ローラ５を通過する。圧延ローラ５による圧延は、冷間（室温）で行い、圧延ローラ５には一般に使用されている冷間圧延ロール機を用いる。圧延ローラ５を通過した金属帯板１は冷間圧延金属帯板７となる。冷間圧延金属帯板７は、矢印Ｄ１の方向に連続的に移動して図示しない巻回機によりコイル状に巻回されてコイル状金属帯板９（第２のコイル状金属帯板）となる。コイル状金属帯板９は、後述の第２の圧延工程を実施するため２つのコイル状金属帯板とする。本例ではこのような冷間圧延を数パス行う。
【００３６】
次に第１実施例における第２の圧延工程として図１（Ｂ）に示す圧延工程を用いた冷間クラッド圧延を行う。図２の圧延工程では、図１の圧延工程（第１の圧延工程）で製造した２つのコイル状金属帯板９，９を投入して、矢印１０ａの方向に回転する供給ローラ１０により、コイル状金属帯板９，９から圧延金属帯板７，７をそれぞれ引き出す。引き出された圧延金属帯板７，７は、重なった状態で矢印Ｄ２の方向に連続的に移動し、矢印１１ａの方向に回転する圧延ローラ１１を通過する。圧延ローラ１１によるクラッド圧延も、冷間（室温）で行い、圧延ローラ１１として一般的な冷間圧延ローるル機を用いる。圧延ローラ１１を通過した冷間圧延金属帯板７は冷間クラッド圧延金属帯板１３となる。冷間クラッド圧延金属帯板１３は、矢印Ｄ２の方向に連続的に移動し、図示しない巻回機によりコイル状に巻回されてコイル状金属帯板１５（第３のコイル状金属帯板）となる。本例では、このような冷間クラッド圧延を１ないし２パス行う。
【００３７】
コイル状金属帯板１５は、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法において焼鈍前の圧延金属帯板の一例を構成する。また、コイル状金属帯板１５は、図示しない焼鈍工程を経ることにより、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料となる。なお、焼鈍工程は、冷間クラッド圧延金属帯板１３を巻回してコイル状金属帯板１５とする前に実施してもよい。その場合は、図１（Ｂ）において、圧延ローラ１１と図示しない巻回機との間に焼鈍工程を設ければよい。このようにすれば、焼鈍後の超微細結晶粒を有する金属帯板材料をコイル状にすることができる。
【００３８】
第１実施例では、第１及び第２の各圧延工程における圧下率が、コイル状金属帯板１９の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定められている。すなわち、第１の圧延工程の圧延により得られた圧延相当ひずみと第２の圧延工程の圧延により得られた圧延相当ひずみとの合計（総圧延相当ひずみ）が３．８以上になるように、第１及び第２の圧延工程における各圧下率が定められている。具体的には、図２に示すように、第１の圧延工程では、冷間圧延前の金属帯板１の板厚を４．０ｍｍとし、冷間圧延後の冷間圧延金属帯板７の板厚が１．０ｍｍとなるように圧下率ｒ１を定める。この場合の圧下率ｒ１は７５％である。また、図１（Ｂ）に示す第２の圧延工程では、２枚の冷間圧延金属帯板７，７が冷間クラッド圧延後の板厚が０．２５ｍｍとなるように圧下率ｒ２を定める。この場合の圧下率は８７．５％である。なお、表には記載していないが、金属帯板１の幅寸法は１５０ｍｍである。また、金属帯板１のような板厚が１．０〜５．０ｍｍの金属帯板は、冷間圧延のリロールメーカが入手する一般的な厚さの材料である。
【数２】
0005485447.tif 000003
【００３９】
上式により、圧下率ｒｉから圧延相当ひずみＲＳを算出すると、第１の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ１は１．６０となり、第２の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ２は２．４０となる。これらの圧延相当ひずみを合計した総圧延相当ひずみＲＳｔ（ＲＳ１＋ＲＳ２）は４．００となり、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料が得られる条件（焼鈍前の圧延金属帯板の圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の条件）を満たすことができる。これらの圧下率と圧延相当ひずみとの関係を表１に示す。
【表１】
0005485447.tif 000004
【００４０】
なお、以下に示す表２は、本発明の従来技術である重ね圧延を５回行って、圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の圧延金属帯板を製造した場合の圧下率と圧延相当ひずみの関係を示すものである。
【表２】
0005485447.tif 000005
【００４１】
第１実施例（表１）と従来技術（表２）とを比較すると、両者ともに圧延相当ひずみがＲＳ≧３．８の条件を満たしている。しかし、従来技術（表２）では重ね圧延を５回も行うのに対して、本発明の第１実施例では、冷間圧延と冷間クラッド圧延を１回ずつ行うだけでよい。したがって、第１実施例（表１）を用いれば、従来技術（表２）に比べて製造コストを小さくすることができる。また、従来技術（表２）では、重ね圧延後の板状金属を半分に切断したものをさらに重ね圧延する工程を繰り返すため板状金属の状態で扱われるのに対して、第１実施例（表１）では、コイル状の金属帯板の状態で扱うことができるので製造工程を簡略化することができ、しかも大量生産が可能になる。さらに、第１実施例の製造方法では、超微細結晶粒を生成するために与えるべきひずみとして、クラッド圧延前後の通常の圧延によるひずみを積極的に利用しており、従来技術に示す繰り返し重ね圧延のように、何度も重ね圧延をする手間がかからない。しかも、本実施の形態ではクラッド圧延後の冷間圧延の圧下率が８８％と比較的大きいため、従来の重ね圧延に比べて、クラッドの圧着面の密着性も良好になる。
【００４２】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第２実施例の製造工程を説明する図である。図４は図３（Ａ）及び（Ｂ）の各工程で得られる金属帯板の幅方向の断面を厚み方向に拡大した断面図である。なお、図３及び図４に示す第２実施例において、第１実施例と共通する部分については、図１の符号の数に１００の数を加えた符号を付して説明を省略する。第２実施例では、第１の圧延工程として図３（Ａ）に示す圧延工程を用いた冷間クラッド圧延を行う。図３（Ａ）の圧延工程でも、金属帯板１０１がそれぞれコイル状に巻回された３つのコイル状金属帯板１０３（第１のコイル状帯板）を投入して、３枚の金属帯板１０１をコイル状金属帯板１０３からそれぞれ引き出す。引き出された金属帯板１０１は、圧延ローラ１０５（冷間圧延ロール機）を通過すると冷間クラッド圧延金属帯板１０７（冷間クラッド圧延後の金属帯板１０１）となる。なお、圧延ローラ１０５によるクラッド圧延も、冷間（室温）で行う。冷間クラッド圧延金属帯板１０７（冷間圧延後の金属帯板１０１）は、コイル状に巻回されてコイル状金属帯板１０９（第２のコイル状金属帯板）となる。
【００４３】
次に第２実施例における第２の圧延工程として、図３（Ｂ）に示す圧延工程を用いた冷間圧延を行う。図２の圧延工程では、図１の圧延工程（第１の圧延工程）で製造したコイル状金属帯板１０９を投入して、コイル状金属帯板１０９から冷間クラッド圧延金属帯板１０７を引き出す。引き出された冷間クラッド圧延金属帯板１０７は、圧延ローラ１１１（冷間圧延ロール機）を通過すると冷間圧延金属帯板１１３（冷間圧延後の冷間クラッド圧延金属帯板１０７）となる。圧延ローラ１１１による圧延も、冷間（室温）で行う。冷間圧延金属帯板１１３は、コイル状に巻回されてコイル状金属帯板１１５（第３のコイル状金属帯板）となる。
【００４４】
コイル状金属帯板１１５は、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法において焼鈍前の圧延金属帯板の一例を構成する。また、コイル状金属帯板１１５は、図示しない焼鈍工程を経ることにより、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料となる。なお、第１実施例と同様に、冷間クラッド圧延金属帯板１１３を巻回してコイル状金属帯板１１５とする前に焼鈍工程を実施してもよい。
【００４５】
第２実施例でも、第１及び第２の圧延工程における各圧下率が、コイル状金属帯板１１５の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定められている。具体的には、図４に示すように、図３（Ａ）に示す第１の圧延工程では、板厚が１．５０ｍｍの３枚の金属帯板１０１を冷間クラッド圧延すると、板厚が１．００ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板１０７になるように圧下率ｒ１０１を定める。この場合の圧下率ｒ１は７７．８％である。また、図３（Ｂ）に示す第２の圧延工程では、板厚が１．００ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板１０７を冷間圧延すると板厚が０．２５ｍｍの冷間圧延金属帯板１１３となるように圧下率ｒ１０２を定める。この場合の圧下率は８７．５％である。なお、金属帯板１０１も幅寸法が１５０ｍｍの金属帯板である。
【００４６】
上述の式より、圧下率ｒｉから圧延相当ひずみＲＳを算出すると、第１の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ１０１は１．７４となり、第２の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ１０２は２．４５となる。これらの圧延相当ひずみを合計した総圧延相当ひずみＲＳｔ（ＲＳ１０１＋ＲＳ１０２）は４．１９となり、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料が得られる条件（焼鈍前の圧延金属帯板の圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の条件）を満たす。これらの圧下率と圧延相当ひずみとの関係を表３に示す。
【表３】
0005485447.tif 000006
【００４７】
第２実施例でも、冷間圧延と冷間クラッド圧延を１回ずつ行うだけで圧延相当ひずみがＲＳ≧３．８の条件を満たすことができ、しかもコイル状の金属帯板の状態で扱うことができる。
【００４８】
図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の実施の形態における第３実施例の製造工程を説明する図である。図６は図５（Ａ）乃至（Ｃ）の各工程で得られる金属帯板の幅方向の断面を厚み方向に拡大した断面図である。なお、図５及び図６に示す第３実施例において、第１実施例と共通する部分については、図１の符号の数に２００の数を加えた符号を付して説明を省略する。第３実施例では、第１の圧延工程として図５（Ａ）に示す圧延工程を用いた冷間圧延を行う。図３（Ａ）の圧延工程では、金属帯板２０１がコイル状に巻回されたコイル状金属帯板２０３（第１のコイル状帯板）を投入して、金属帯板２０１をコイル状金属帯板２０３からそれぞれ引き出す。引き出された金属帯板２０１は、圧延ローラ２０５（冷間圧延ロール機）を通過すると冷間圧延金属帯板２０７（冷間圧延後の金属帯板２０１）となる。なお、圧延ローラ２０５による圧延も、冷間（室温）で行う。冷間圧延金属帯板２０７（冷間圧延後の金属帯板２０１）は、コイル状に巻回されてコイル状金属帯板２０９（第２のコイル状金属帯板）となる。コイル状金属帯板２０９は、後述の第２の圧延工程を実施するため３つのコイル状金属帯板とする。
【００４９】
次に第３実施例における第２の圧延工程として、図５（Ｂ）に示す圧延工程を用いた冷間クラッド圧延を行う。図５の圧延工程では、図５（Ａ）の圧延工程（第１の圧延工程）で製造した３つのコイル状金属帯板２０９を投入して、３つのコイル状金属帯板２０９から冷間圧延金属帯板２０７をそれぞれ引き出す。引き出された３枚の冷間圧延金属帯板２０７は、圧延ローラ２１１（冷間圧延ロール機）を通過すると冷間クラッド圧延金属帯板２１３（冷間クラッド圧延後の冷間圧延金属帯板２０７）となる。圧延ローラ２１１による圧延も、冷間（室温）で行う。冷間クラッド圧延金属帯板２１３（冷間クラッド圧延後の３枚の冷間クラッド圧延金属帯板２０７）は、コイル状に巻回されてコイル状金属帯板２１５（第３のコイル状金属帯板）となる。
【００５０】
第３実施例では、さらに第３の圧延工程として図５（Ｃ）の圧延工程を実施する。図５（Ｂ）で製造した冷間クラッド圧延金属帯板２１３がコイル状に巻回されたコイル状金属帯板２１５（第３のコイル状帯板）を投入して、矢印２１６ａの方向に回転する供給ローラ２１６により、冷間クラッド圧延金属帯板２１３をコイル状金属帯板２１５から引き出す。引き出された冷間クラッド圧延金属帯板２１３は、矢印Ｄ２０３の方向に連続的に移動し、矢印２１７ａの方向に回転する圧延ローラ２１７（冷間圧延ロール機）を通過する。圧延ローラ２１７による圧延も、冷間（室温）で行う。圧延ローラ２１７を通過した冷間クラッド圧延金属帯板２１３は、矢印Ｄ２０３の方向に連続的に移動し、図示しない巻回機によりコイル状に巻回されてコイル状金属帯板２２１（第４のコイル状金属帯板）となる。
【００５１】
コイル状金属帯板２２１は、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法において焼鈍前の圧延金属帯板の一例を構成する。また、コイル状金属帯板２２１は、図示しない焼鈍工程を経ることにより、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料となる。なお、第１実施例と同様に、冷間クラッド圧延金属帯板２１９を巻回してコイル状金属帯板２２１とする前に焼鈍工程を実施してもよい。
【００５２】
第３実施例では、第１、第２及び第３の圧延工程における各圧下率が、コイル状金属帯板１１５の圧延相当ひずみが３．８以上になるように定められている。具体的には、図６に示すように、図５（Ａ）に示す第１の圧延工程では、板厚が２．００ｍｍの金属帯板２０３をクラッド圧延すると板厚が０．６０ｍｍの冷間圧延金属帯板２０７になるように圧下率ｒ２０１を定める。この場合の圧下率ｒ２０１は７０．０％である。また、図５（Ｂ）に示す第２の圧延工程では、板厚が０．６０ｍｍの３枚の冷間圧延金属帯板２０７を冷間クラッド圧延すると板厚が０．６０ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板２１３となるように圧下率ｒ２０２を定める。この場合の圧下率は６６．７％である。さらに図５（Ｃ）に示す第３の圧延工程では、板厚が０．６０ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板２１３をクラッド圧延すると板厚が０．２０ｍｍの冷間圧延金属帯板２１９になるように圧下率ｒ２０３を定める。この場合の圧下率ｒ２０３は６６．７％である。なお金属帯板２０１も幅寸法が１５０ｍｍの金属帯板である。
【００５３】
上述の式より、圧下率ｒｉから圧延相当ひずみＲＳを算出すると、第１の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ２０１は１．３９となり、第２及び第３の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ２０２及びＲＳ２０３は１．２７となる。これらの圧延相当ひずみを合計した総圧延相当ひずみＲＳｔ（ＲＳ２０１＋ＲＳ２０２＋ＲＳ２０３）は３．９３となり、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料が得られる条件（焼鈍前の圧延金属帯板の圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の条件）を満たす。これらの圧下率と圧延相当ひずみとの関係を表４に示す。
【表４】
0005485447.tif 000007
【００５４】
第３実施例でも、冷間圧延と冷間クラッド圧延を１回ずつ行うだけで圧延相当ひずみがＲＳ≧３．８の条件を満たすことができ、しかもコイル状の金属帯板の状態で扱うことができる。
【００５５】
図７（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の実施の形態における第４実施例の製造工程を説明する図である。図８は図７（Ａ）乃至（Ｄ）の各工程で得られる金属帯板の幅方向の断面を厚み方向に拡大した断面図である。なお、図７及び図８に示す第４実施例において、第３実施例と共通する部分については、図５及び図６の符号の数にさらに１００の数を加えた符号を付して説明を省略する。第３実施例では、第１乃至第４の圧延工程を実施する。このうち第３実施例の第１及び第２の圧延工程は、第２実施例の第１及び第２の圧延工程と共通する。第３実施例では、第１及び第２の圧延工程を実施した後に、第３の圧延工程として図７（Ｃ）に示す圧延工程を用いた冷間圧延を行う。図３（Ａ）の圧延工程では、図５（Ｂ）の圧延工程（第２の圧延工程）で製造した２つのコイル状金属帯板３１５を投入して、２つのコイル状金属帯板３１５から冷間クラッド圧延金属帯板３１３をそれぞれ引き出す。引き出された２枚の冷間クラッド圧延金属帯板３１３は、圧延ローラ３１７（冷間圧延ロール機）を通過すると冷間クラッド圧延金属帯板３１９となる。圧延ローラ３１７による圧延も、冷間（室温）で行う。冷間クラッド圧延金属帯板３１９は、コイル状に巻回されてコイル状金属帯板３２１（第３のコイル状金属帯板）となる。
【００５６】
第４実施例では、さらに第４の圧延工程として図７（Ｄ）の圧延工程を実施する。図７（Ｃ）で製造した冷間クラッド圧延金属帯板３１９がコイル状に巻回されたコイル状金属帯板３２１（第３のコイル状帯板）を投入して、矢印３２２ａの方向に回転する供給ローラ３２２により、冷間クラッド圧延金属帯板３１９をコイル状金属帯板３２１から引き出す。引き出された冷間クラッド圧延金属帯板３１９は、矢印Ｄ３０４の方向に連続的に移動し、矢印３２３ａの方向に回転する圧延ローラ３２３（冷間圧延ロール機）を通過する。圧延ローラ３２３による圧延も、冷間（室温）で行う。圧延ローラ３２３を通過した冷間クラッド圧延金属帯板３１９は冷間圧延金属帯板３２５となる。冷間圧延金属帯板３２５は、矢印Ｄ３０４の方向に連続的に移動し、図示しない巻回機によりコイル状に巻回されてコイル状金属帯板３２７（第４のコイル状金属帯板）となる。
【００５７】
コイル状金属帯板３２７は、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料の製造方法において焼鈍前の圧延金属帯板の一例を構成する。また、コイル状金属帯板３２７は、図示しない焼鈍工程を経ることにより、本発明の超微細結晶粒を有する金属帯板材料となる。なお、第４実施例でも、第１実施例と同様に、冷間クラッド圧延金属帯板３２５を巻回してコイル状金属帯板３２７とする前に焼鈍工程を実施してもよい。
【００５８】
第４実施例では、第１、第２、第３及び第４の圧延工程における各圧下率が、コイル状金属帯板３２７の圧延相当ひずみＲＳが３．８以上になるように定められている。具体的には、図８に示すように、図７（Ａ）に示す第１の圧延工程では、板厚が１．００ｍｍの金属帯板３０１を冷間圧延すると板厚が０．５０ｍｍの冷間圧延金属帯板３０７になるように圧下率ｒ３０１を定める。この場合の圧下率ｒ３０１は５０．０％である。また、図７（Ｂ）に示す第２の圧延工程では、板厚が０．５０ｍｍの３枚の冷間圧延金属帯板３０７を冷間クラッド圧延すると板厚が０．５０ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板３１３となるように圧下率ｒ３０２を定める。この場合の圧下率は６６．７％である。また図５（Ｃ）に示す第３の圧延工程では、板厚が０．５０ｍｍの２枚の冷間クラッド圧延金属帯板３１３を冷間クラッド圧延すると板厚が０．４０ｍｍの冷間クラッド圧延金属帯板３１９になるように圧下率ｒ３０３を定める。この場合の圧下率ｒ３０３は６０．０％である。さらに図７（Ｄ）に示す第４の圧延工程では、板厚が０．４０ｍｍの冷間圧延金属帯板３１９が冷間圧延により板厚が０．２０ｍｍの冷間圧延金属帯板３２５になるように圧下率ｒ３０４を定める。この場合の圧下率ｒ３０４は５０．０％である。なお金属帯板３０１も幅寸法が１５０ｍｍの金属帯板である。
【００５９】
上述の式より、圧下率ｒｉから圧延相当ひずみＲＳを算出すると、第１の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ３０１は０．８０となり、第２の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ３０２は１．２７となり、第３の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ３０３は１．０６となり、第４の圧延工程における圧延相当ひずみＲＳ３０４は０．８０となる。これらの圧延相当ひずみを合計した総圧延相当ひずみＲＳｔ（ＲＳ３０１＋ＲＳ３０２＋ＲＳ３０３＋ＲＳ３０４）は３．９３となり、平均結晶粒径が２μｍ以下の超微細結晶粒を有する金属帯板材料が得られる条件（焼鈍前の圧延金属帯板の圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の条件）を満たす。これらの圧下率と圧延相当ひずみとの関係を表５に示す。
【表５】
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【００６０】
第４実施例でも、冷間圧延と冷間クラッド圧延を２回ずつ行うだけで圧延相当ひずみがＲＳ≧３．８の条件を満たすことができ、しかもコイル状の金属帯板の状態で扱うことができる。特に、第４実施例では、冷間クラッド圧延を２回行うため、焼鈍後に超微細結晶粒を有する金属帯板材料の厚みを厚くした場合でも金属帯板材料に大きな圧延相当ひずみを与えることができる。
【００６１】
図９（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の実施の形態における第５実施例の製造工程を説明する図である。図９に示す第５実施例において、第３実施例と共通する部分については、図５の符号の数にさらに２００の数を加えた符号を付して説明を省略する。第５実施例では、図９（Ｂ）に示す第２の圧延工程において、供給ローラ４１０と圧延ローラ４１１の間にヒータ４１２で示される加熱工程が設けられている。ヒータ４１２で示される加熱工程では、３枚の冷間圧延金属帯板４０７が再結晶温度未満の温度に加熱される。このような加熱工程を設けると、圧延ローラ４１１による圧延が冷間（再結晶温度未満の温度）で行われるため、冷間（室温）で圧延する場合より少ない加圧で冷間圧延することができる。また冷間（再結晶温度未満の温度）で圧延を行うため、第１の圧延工程で得られたひずみ維持したまま第２の圧延工程を実施することができるため、圧延相当ひずみを低下させることなく圧延を行うことができる。これと同様の理由から、図９（Ｃ）に示す第３の圧延工程においても、供給ローラ４１６と圧延ローラ４１７の間にヒータ４１８で示される加熱工程が設けられている。第５実施例における圧下率と圧延相当ひずみとの関係を表６に示す。
【表６】
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【００６２】
第５実施例では、冷間（室温）で圧延する場合より少ない加圧の圧延で、第３実施例と同様の結果が得られる。なお、本実施の形態では、第３実施例に上述の加熱工程を採用したものを第５実施例としているが、第１実施例、第２実施例及び第４実施例において上述の加熱工程を採用してもよいのは勿論である。
【００６３】
なお、第２実施例乃至第５実施例では、第１実施例と同様に、冷間圧延工程では２〜３パス、冷間クラッド圧延では１〜２パスの圧延をそれぞれ行っている。
【００６４】
以上の第１〜第５実施例により得られた圧延相当ひずみＲＳ≧３．８の条件を満たす圧延金属帯板（ＳＵＳ４３０）を焼鈍したものをＳＥＭ観察したところ、平均結晶粒径が１μｍ程度の超微細結晶粒を有する金属帯板材料（ＳＵＳ４３０）となっていることを確認した。
【００６５】
なお、上述のように本実施の形態では、金属帯板材料の厚みを厚くする場合に大きな圧延相当ひずみを与えるため、第４実施例において、冷間クラッド圧延を２回行っている。しかし、第１乃至第３及び第５実施例においても冷間クラッド圧延を２回行ってもよい。第１乃至第３及び第５実施例において冷間クラッド圧延を２回行った場合うことにより、金属帯板材料の厚みを厚くする場合に大きな圧延相当ひずみを与えることができる。また、本実施の形態では、圧延時の金属帯板の延性を大きくして圧延作業を容易にするため、第５実施例において、一部の圧延工程（第２及び第３の圧延工程）を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行っている。しかし、第１乃至第５実施例の全部または一部の圧延工程に限らず、圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して圧延を行ってもよい。全部または一部の圧延工程を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行うと、ひずみを維持したまま第１乃至第５実施例の全部または一部の圧延工程における圧延時の延性を大きくすることができる。また、第５実施例に限らず、冷間クラッド圧延を行う圧延工程で圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して冷間クラッド圧延を行うと、クラッド圧延後の金属帯板の密着性を高くすることができる。さらに、第１乃至第５実施例において、圧延時の金属帯板の延性を大きくするためには、全部または一部の圧延工程を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行う代わりに、全部または一部の圧延工程間で金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却することができる。
【００６６】
以上の第１乃至第５実施例において、冷間クラッド圧延を２回行った場合の圧延相当ひずみ、全部または一部の圧延工程を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して行った場合の圧延時の延性及び圧延金属帯板の密着性、並びに全部または一部の圧延工程間で再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却した場合の圧延時の延性を、表７乃至１６に示す。表７において実施例１−１は上述の第１実施例を示し、表１０において実施例２−１は上述の第２実施例を示し、表１３において実施例３−１及び実施例３−６はそれぞれ上述の第３実施例及び第５実施例を示し、表１５において実施例４−１は第４実施例を示している。
【表７】
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【表８】
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【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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【表１２】
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【表１３】
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【表１４】
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【表１５】
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【表１６】
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【００６７】
なお、冷間クラッド圧延を２回行う場合の金属帯板の重ね枚数は、上述の第４実施例における金属帯板の重ね枚数と同じ条件とした。各圧延工程における冷間圧延及び冷間クラッド圧延の温度は、加熱する場合は５００℃（ＳＵＳ４３０の再結晶温度未満の温度）とし、加熱しない場合は室温ｒｔとした。また各圧延工程間の金属帯板を加熱する温度は、５００℃（再結晶温度未満の温度）とした。圧延時の金属帯板の延性及び圧延金属帯板の密着性は、それぞれ良好な場合は○、非常に良好な場合は◎で評価した。
【００６８】
表７乃至表１６は、第１乃至第５実施例において冷間クラッド圧延を２回行うことにより、金属帯板材料の厚みを厚くした場合でも焼鈍により微細結晶粒が生じさせる圧延相当ひずみが得られることを示している。また表７乃至１６は、第１乃至第５実施例において全部または一部の圧延工程を再結晶温度未満の温度に圧延対象を加熱して実施することにより、圧延時の延性を大きくすることができて、しかも圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して冷間クラッド圧延を行った場合に圧延金属帯板の密着性が向上することを示している。さらに表７乃至１６は、第１乃至第５実施例において、圧延対象を再結晶温度未満の温度に加熱して全部または一部の圧延工程を実施する代わりに、全部または一部の圧延工程間で金属帯板を再結晶温度未満の温度に加熱した後に冷却することにより、圧延時の延性を大きくすることができ、室温時の圧延に比べて少ない加圧で圧延できることを示している。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態を第１乃至第５実施例を中心に説明したが、本発明はこれら第１乃至第５実施例に限定されるものではないのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１  金属帯板
３，９，１５  コイル状金属帯板
５，１１  圧延ローラ
７  冷間圧延金属帯板
１３  冷間クラッド圧延金属帯板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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