(57)【要約】本発明は、スラブまたはビレットを圧延機のスタンドの一組の回転するロールの間に通してスラブを圧延する金属のスラブまたはビレットを加工する方法に関する。本発明に従えば、圧延機のロールは異なった周辺速度をもち、該周辺速度の差は少なくとも１０％、多くとも１００％であり、ロールに１回通す毎にスラブの厚さは多くとも１５％減少するか、或いはロールの面内におけるビレットの直径は多くとも１５％減少する。また本発明は該方法を用いてつくられた板またはビレット、および該板またはビレットの使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属のスラブまたはビレットを圧延機のスタンドの一組の回転するロールの間に通して該スラブまたはビレットを圧延する金属のスラブまたはビレットを加工する方法において、圧延機のスタンドのロールは異なった周辺速度をもち、周辺速度の差は少なくとも１０％、多くとも１００％であり、スラブの厚さは１回通す毎に圧延により多くとも１５％だけ減少し、ロールの面内におけるビレットの直径は圧延により多くとも１５％減少することを特徴とする方法。
【請求項２】
スラブまたはビレットの厚さは１回通す毎に多くとも８％、好ましくは多くとも５％減少することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
周辺速度の差は多くとも５０％、好ましくは多くとも２０％であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ロールが異なった直径をもつように圧延機が設計されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
ロールは異なった回転速度をもっている請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
圧延は高温において行い、アルミニウムに対しては好ましくは３００〜５５０℃、さらに好ましくは４２５〜４７５℃の温度で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
ロールの中心軸を通る面に対する垂線に関して５〜４５°の角度で、好ましくは１０〜２５°、さらに好ましくは１５〜２５°の角度でスラブまたはビレットをロールの間に導入することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
最初の圧延操作の後で、上記請求項１〜７のいずれか一つに記載された加工操作を１回またはそれ以上、好ましくは２回繰り返すことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
スラブ、板またはビレットを圧延機のスタンドに１回通す毎に反対の方向に向けて通すことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
スラブ、板またはビレットを２個またはそれ以上の圧延機のスタンドに次々に通すことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
上記請求項１〜１０のいずれか一つに記載された加工操作を行う前または行った後において、ロールが実質的に同じ周辺速度をもつ圧延機を使用して圧延操作を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１２】
出発点は厚さ２０〜６０ｃｍ、好ましくは３０〜６０ｃｍ，さらに好ましくは４０〜６０ｃｍのアルミニウムのスラブであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１３】
出発点は直径４０〜６００ｃｍのアルミニウムの押出しビレットであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１４】
出発点は厚さ１０〜８０ｃｍ、好ましくは２０〜４０ｃｍの鋼のスラブであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１５】
出発点は直径２０〜６０ｃｍの鋼のビレットであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１６】
ステンレス鋼、銅、マグネシウムまたはチタンを金属のスラブまたはビレットとして使用することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１７】
２枚またはそれ以上の金属の層、好ましくは或る１種の金属または異なった金属の異なる合金から成る２枚またはそれ以上の層によって金属のスラブがつくられていることを特徴とする金属のスラブを加工するための請求項１〜１６のいずれか一つに記載された方法。
【請求項１８】
板は１０〜６０ｃｍの厚さ、好ましくは２０〜６０ｃｍの厚さをもっていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載された方法でつくられたアルミニウムの板。
【請求項１９】
板はＡＡ  ２ｘｘｘシリーズまたはＡＡ  ７ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ２３２４、ＡＡ  ７０５０またはＡＡ  ７０１０のアルミニウム合金から成っていることを特徴とする請求項１８記載のアルミニウムの板。
【請求項２０】
例えば圧力隔壁、床梁材または翼梁材のような航空機に対する請求項１８または１９記載のアルミニウムの板の使用。
【請求項２１】
板はＡＡ  ５ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ５０８３、ＡＡ  ５３８３またはＡＡ  ５０５９のアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求項１８記載のアルミニウムの板。
【請求項２２】
例えば水中ジェット・エンジンのサスペンジョン・リングのような船舶に対する請求項１８または２１記載のアルミニウムの板の使用。
【請求項２３】
板はＡＡ  ２ｘｘｘまたはＡＡ  ５ｘｘｘまたはＡＡ  ６ｘｘｘまたはＡＡ  ７ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ２０２４、ＡＡ  ５０８３、ＡＡ  ６０６１、ＡＡ７０５０またはＡＡ  ７０７５のアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求項１８記載のアルミニウムの板。
【請求項２４】
工具またはダイス型に対する請求項１８または２３記載のアルミニウムの板の使用。
【請求項２５】
ビレットはＡＡ  ２ｘｘｘ、ＡＡ  ６ｘｘｘまたはＡＡ  ７ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ２０１４、ＡＡ  ６０６１、ＡＡ  ６２６２、ＡＡ  ６０８２またはＡＡ  ７０７５のアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載された方法を用いてつくられたアルミニウムの押出しビレット。
【請求項２６】
例えば鉄道用車輛のような構造材料および車輛構造物に使用される弁ブロック、空気バッグおよび輪郭をもった部材を製造するための棒状原料材を製造するための請求項２５記載の押出しビレットの使用。
【請求項２７】
好ましくは臨界間圧延板、フェライト状で圧延された板または熱機械的制御を用いて圧延された板から成る請求項１〜１７のいずれか一つに記載された方法を用いてつくられた鋼板。
【請求項２８】
沖合の用途またはパイプの製造に対する請求項２７記載の鋼板の使用。
【請求項２９】
板またはビレットの芯の部分の細孔は最大寸法が２０μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満であることを特徴とする好ましくは請求項１〜１７のいずれか一つに記載された方法を用いてつくられた金属の板またはビレット。
【請求項３０】
板またはビレットの芯の部分の再結晶化されていない金属の板またはビレットは変形した粒子構造をもち、該粒子の平均の長さはその厚さより２〜２０倍、好ましくは５〜２０倍大きいことを特徴とする好ましくは請求項１〜１７のいずれか一つに記載された方法を用いてつくられた金属の板またはビレット。
【請求項３１】
再結晶の後で金属の板またはビレットがその厚さ全体に亙り実質的に均一な再結晶化度をもっていることを特徴とする好ましくは請求項１〜１７のいずれか一つに記載された方法を用いてつくられた金属の板またはビレット。
【請求項３２】
金属がアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムまたはチタン、或いはそれらの合金であることを特徴とする請求項２９、３０または３１記載の金属の板またはビレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブまたはビレットを圧延機のスタンドの一組の回転するロールの間に通してスラブの圧延または押出しを行う金属のスラブまたはビレットの加工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延は金属に所望の寸法および性質を賦与する極めて標準的な操作である。圧延を行うと、圧延の影響の下で起こる粒子の結晶粒微細化の結果構造に対する改善が得られる。
【０００３】
しかしスラブの圧延を行うと、厚さがかなり変化し、或る場合にはこのことは望ましくない。例えば航空機の製作において、特に航空機の床梁材の製造に対しては、厚さが２０〜３０ｃｍのアルミニウムの板が必要である。最近では鋳造してフライス加工したアルミニウムスラブは多くともの厚さが６０ｃｍであるから、圧延によって生じた厚さの変化は僅かに約５０％でしかない。通常、圧延機のスタンドに１回通す毎に厚さは１０〜３０％変化する。
【０００４】
厚いアルミニウムのスラブを鋳造すると、スラブの中に多孔構造が生じるが、これは鋳造工程に固有の特性である。スラブが十分な回数圧延されると、その結果この多孔構造はかけられた圧力によって塞がれる（ｃｌｏｓｅｄ  ｕｐ、潰される）。しかし厚さが２０〜３０ｃｍのアルミニウムの板をつくる必要がある場合、圧延してもスラブの最も外側の層の細孔が塞がれるだけであり、材料の芯の部分の細孔は塞がれない。しかし材料の芯の部分に細孔が存在することは材料の機械的性質に対しては極めて不利である。特に例えば航空機の床梁材では大部分の材料はフライス加工によって除去され、残った材料がすべての応力を吸収することができなければならないので、細孔は材料の強度に対して非常に不利になるからである。また粒子の結晶粒微細化も板の最も外側の層だけに起こる。従って圧力をかけて細孔を塞ぎ、板の芯の部分においても粒子の結晶粒微細化が達成されるためには、厚いスラブを通す圧延の程度を高くしなければならない。このことは大部分の場合板を横方向にも圧縮し、生じる板が十分に厚いままの状態を保つようにしなければならないことを意味する。
【０００５】
押し出しを行う目的のアルミニウムのビレットは通常圧延されない。これらは断面が丸いビレットとして鋳造され、押し出し用のプレスに使用する長さに切断されるだけである。この方法の欠点は、鋳造用のビレットに関連して大きな断面をもった棒および針金の押出しを行う際、材料の若干部分は殆どまたは全く変形せず、変形しない形で押出し用のダイス型を通って押出されることである。この場合粒子の結晶粒微細化は殆どまたは全く行われず、このことは押出された部材にとって不利である。通常アルミニウムの押出しビレットは直径が４０〜６００ｃｍである。
【０００６】
鋼の場合も粒子の結晶粒微細化が得られることが望ましい。例えば圧延されて或る形にした部材、例えばＨ−形の部材にされた鋼のビレットは、しばしば殆ど圧延を受けない部分を有し、その結果この部分では粒子の結晶粒微細化は殆どまたは全く起こらない。鋼のビレットは通常直径が２００〜６００ｍｍであり、断面が矩形の場合には断面が２００〜６００ｍｍである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、本発明方法により製造された製品の性質が改善されている金属のスラブまたはビレットの加工方法を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、その結果得られる製品の厚さ全体に亙り粒子の結晶粒微細化が生じている金属のスラブまたはビレットの加工方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、細孔が圧力により大きな程度に塞がれている金属のスラブまたはビレットの加工方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、細孔が圧力により大きな程度に塞がれているか、および／または粒子の結晶粒微細化が均一に行われている金属のスラブまたはビレットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの本発明の一つまたはそれ以上の目的は、金属のスラブまたはビレットを圧延機のスタンドの一組の回転するロールの間に通して該スラブまたはビレットを圧延する金属のスラブまたはビレットを加工する方法において、圧延機のスタンドの回転するロールは異なった周辺速度をもち、周辺速度の差は少なくとも１０％、多くとも１００％であり、スラブの厚さは１回通す毎に圧延により多くとも１５％だけ減少し、ロールの面内におけるビレットの直径は圧延により多くとも１５％減少することを特徴とする方法によって達成される。
【００１２】
圧延ロールが異なった周辺速度をもっているという事実は、スラブまたはビレットの中で剪断が起こることを意味し、この剪断はスラブまたはビレットの厚さ全体に亙って起こるものと思われる。これを達成するためには速度差が最低１０％必要であることが見出された。この剪断の結果細孔が大きな程度に塞がれ、スラブまたはビレットの厚さ全体を横切って剪断が起こるという事実は、材料の芯の部分の細孔でさえも大きな程度に塞がれることを意味している。従って厚さはあまり変化する必要がなく、厚さの変化は多くとも１５％で十分である。
【００１３】
細孔を塞ぐことに加えて、金属のスラブおよびビレットの両方に対し剪断によりスラブまたはビレットの厚さ全体に亙って細かい微粒子構造が得られることが重要である。これによって材料に一層大きな強度が付与される。また剪断は共融混合物の粒子を破壊し、その結果靭性が改善される。
【００１４】
またこれに加えて、材料は疲労亀裂成長速度が改善されることが期待される。何故なら剪断の結果微粒子は多少ともギザギザのついた（ｋｎｕｒｌｅｄ）形をしているからである。これによって靭性が改善され、損傷の受け易さが減少する。
【００１５】
また本発明の加工操作によって、材料を通常の方法で圧延した場合とは異なった材料の表面層が得られることが期待される。通常の圧延では極めて細かく微粒子化された材料を含んで成る層が生成する。この層は本発明の加工操作におけるよりも遥かに細かい。このことにより材料の腐蝕耐性が改善されることが期待される。このことはすべての種類の板材料、例えば構造物に使用される材料に対して有利である。
【００１６】
また、本発明の加工操作によって横方向の広がりが少ない圧延シートが得られることが期待される。
【００１７】
板の厚さ全体に亙って剪断がかけられる結果、本発明に従って加工された後の板は残留応力を殆どまたは全くもたず、従ってこの板は，フライス加工のような後で行われる加工を受けた後でも，その形を保持するであろう。
【００１８】
明らかに、ビレットは、最初それが円形の断面をもち、圧延されて卵形の断面になった場合には、９０°回転させて再び圧延しビレットの断面をほぼ円形に戻さなければならない。従って出発点は、鋳造される際は卵形であり、圧延された後に実質的に円形の断面になるような押出しビレットであることが好ましい。
【００１９】
ロールに１回通す毎にスラブまたはビレットの厚さが多くとも８％、好ましくは多くとも５％だけ減少するようにすることが好適である。本発明に従えばロールの間の周辺速度の差および得られる剪断によって細孔が塞がれるから、もはや細孔を塞ぐために材料の厚さを減少させる必要はなく、むしろ厚さの減少は主としてロールが材料を把持できるようにするための働きをする。原料に依存するが、これには厚さを僅かに変えることだけが必要であり、このことは厚さの厚い板を得る観点からすれば有利である。厚さの減少が少なければ少ないほど、厚い板はより厚い状態にとどまる。個々の違いを考慮して同じことが加工操作の他の利点並びにビレットにも当てはまる。何故ならすべての利点は剪断に連繋しているからである。
【００２０】
周辺速度の差は好ましくは多くとも５０％、さらに好ましくは多くとも２０％である。この速度の差が大きいと、ロールと材料の間で滑りが生じる危険がかなり大きくなり、その結果剪断が不均一になるであろう。
【００２１】
有利な一具体化例においては、圧延機はロールが異なった直径をもつように設計される。これによって周辺速度の所望の差を得ることができる。
【００２２】
他の有利な一具体化例においては、圧延機はロールが異なった回転速度をもつように設計される。これによっても回転速度に所望の差を得ることができる。
【００２３】
上記の二つの方法を組み合わせて回転速度に所望の差をつけることも可能である。
【００２４】
圧延は高温で行うことが好ましい。これによって圧延操作を一層円滑に行うことができる。アルミニウムに対しては３００〜５５０℃、さらに好ましくは４２５〜４７５℃の間の温度で圧延を行うことが好適である。何故ならば厚いアルミニウムのスラブおよび（押出し）ビレットはこの温度範囲において良好に変形させることができるからである。アルミニウムの変形は約４５０℃において最も容易に行える。
【００２５】
この方法の有利な一具体化例に従えば、ロールの中心軸を通る面に対する垂線に関し５〜４５°の角度でスラブまたはビレットをロールの間に導入する。或る角度をつけてスラブまたはビレットをロールの間に導入すると、厚さの変化をできるだけ小さく保つことができるようにロールがスラブまたはビレットを把持することがが容易になる。また実験によれば、或る角度で材料をロールの間に導入すれば、圧延を行った後に材料の直線性が改善されることが示されている。スラブまたはビレットは好ましくは１０〜２５°、さらに好ましくは１５〜２５°の角度で供給する。何故ならばこのような角度を用いれば材料は良好なレベルの直線性をもって圧延機から出てくるからである。この効果はまた材料の大きさの減少、材料および合金の種類、および温度に依存している。
【００２６】
またこの方法の有利な一具体化例に従えば、最初に圧延を行った後、上記の本発明の加工操作を１回またはそれ以上繰り返す。本発明の加工操作を１回またはそれ以上繰り返すと、細孔は殆ど完全に塞がれる。本発明に従って行われる加工操作の回数はまた結晶粒微細化の程度を決定する。最初の加工操作の後に加工操作を２回繰り返すことが好ましい。しかし加工操作を繰り返さなければならない回数はスラブの厚さまたはビレットの直径、ロールの周辺速度の差、およびスラブの中の細孔の大きさまたは所望の結晶粒微細化の程度に依存している。本発明による加工操作の後の細孔の大きさに課せられる要求も明らかに或る役割を演じている。各加工操作の際に５〜４５°、好ましくは１０〜２５°、さらに好ましくは１５〜２５°の角度で材料をロールの間に導入することが望ましい。
【００２７】
有利な具体化例に従って本発明による加工操作を数回繰り返す場合、スラブ、板またはビレットは各通過毎に反対の方向に向けて圧延機のスタンドに通すことができる。この時、各圧延操作の後にスラブ、板またはビレットの導入方向を変え、常に同じ圧延機のスタンドに通す。この場合各通過に対しロールは反対方向に回転していなければならない。この場合も各々の場合において材料を或る角度でロールの間に導入することが望ましい。
【００２８】
他の有利な具体化例に従えば、スラブ、板またはビレットを二つまたはそれ以上の圧延機のスタンドに順次通す。この方法は主として板材料に適しており、この方法で所望の加工操作を極めて迅速に行うことができる。
【００２９】
ロールが異なった周辺速度をもっている圧延機のスタンドを用い金属スラブに対して行う加工操作の前またはあとにおいて、ロールが実質的にに同じ周辺速度をもった圧延機を使用して行われる圧延操作を行うことが好ましい。後者の圧延操作は例えば厚さがかなり変化する標準的な圧延、または形状圧延（ｓｈａｐｅ  ｒｏｌｌｉｎｇ）を含むことができる。後者の操作により圧延によりつくられる板に所望の平らさ、最終的な形状、および最終的な厚さを正確に付与することができる。本発明に従って圧延を行った後、通常の方法で板を伸長し、それ以上厚さを実質的に変化させることなく所望の平らさをもった板を得ることができる。
【００３０】
一具体化例に従えば、出発点は厚さ２０〜６０ｃｍのアルミニウムのスラブであることが好ましい。本発明による方法ではもっと薄いスラブを使用することもできるが、薄いスラブでは標準的な方法で圧延した場合でも細孔は十分に塞がれる。さらに好ましくは出発点は厚さ３０〜６０ｃｍまたは４０〜６０ｃｍのスラブである。何故ならばこれからつくられる板はその厚さから考えて多くの工業的な関心がもたれているものだからである。
【００３１】
他の具体化例に従えば、出発点は直径４０〜６００ｃｍのアルミニウムの押出しビレットであることが好ましい。実際にこれらはアルミニウムの押出しを行うための標準的な寸法である。
【００３２】
さらに他の具体化例に従えば、出発点は厚さ１０〜８０ｃｍ、好ましくは２０〜４０ｃｍの鋼のスラブである。特に比較的厚い鋼のスラブに対しては、実質的に均一な結晶粒微細化を得ることが望ましい。
【００３３】
さらに他の具体化例に従えば、出発点は直径２０〜６０ｃｍの鋼のビレットである。このようなビレットから大きな鋼の部材を圧延することができる。
【００３４】
本発明の方法を用いれば、ステンレス鋼、銅、マグネシウムまたはチタンを加工することができる。
【００３５】
有利な一具体化例に従えば、金属のスラブは金属の二つまたはそれ以上の層、好ましくは或る１種の金属または異なった金属の異なった合金から成る二つまたはそれ以上の層によってつくられる。この方法により例えばアルミニウムの蝋付けシートに対する張り合わせ材料として知られているような積層材料をつくることができる。
【００３６】
本発明の上記の方法を用いてつくられるアルミニウムの板は好ましくは１０〜６０ｃｍの厚さをもっている。これよりも薄い板は通常の方法で圧延して細孔を塞ぐことができる。板の厚さは２０〜６０ｃｍであることが好ましい。何故ならこれらの厚さは大部分工業的な興味をもたれているからである。
【００３７】
上記方法で加工される押出しビレットはその直径が実質的に保持されることが好ましい。
【００３８】
アルミニウムの板はＡＡ  ２ｘｘｘシリーズまたはＡＡ  ７ｘｘｘ、例えばＡＡ  ２３２４、ＡＡ  ７０５０またはＡＡ  ７０１０のアルミニウム合金から成っていることが好ましい。ＡＡ  ７ｘｘｘシリーズの合金は航空機の構造材に広く使用されている。本発明のアルミニウム板は例えば圧力隔壁、床梁材または翼梁材として航空機に使用される。
【００３９】
別法として、アルミニウムの板はＡＡ  ５ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ５０８３、ＡＡ  ５３８３またはＡＡ  ５０５９のアルミニウム合金から成っている。この種のアルミニウム板は船舶の構造材、例えば高速フェリーの水中ジェットエンジンのサスペンジョン・リングとして使用される。
【００４０】
本発明のさらに他の態様に従えば、アルミニウム板はＡＡ  ２ｘｘｘまたはＡＡ  ５ｘｘｘまたはＡＡ  ６ｘｘｘまたはＡＡ  ７ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ２０２４、ＡＡ  ５０８３、ＡＡ  ６０６１、ＡＡ  ７０５０またはＡＡ  ７０７５のアルミニウム合金から成っている。この種のアルミニウム板は工具およびダイス型をつくるのに用いられる。
【００４１】
アルミニウムの押出しビレットはＡＡ  ２ｘｘｘ、ＡＡ  ６ｘｘｘまたはＡＡ  ７ｘｘｘシリーズ、例えばＡＡ  ２０１４、ＡＡ  ６０６１、ＡＡ  ６２６２、ＡＡ  ６０８２またはＡＡ  ７０７５のアルミニウム合金から成っている。この種のアルミニウムのビレットは弁のブロック、空気バッグおよび構造材の輪郭をもった部材、および車輛の構造材、例えば鉄道用車輛を製造するための棒状の原材料をつくるのに使用される。
【００４２】
他の具体化例に従えば、出発点は本発明による方法を用いてつくられた鋼板、好ましくは臨界間圧延板、フェライト状で（ｆｅｒｒｉｔｉｃａｌｌｙ）圧延した板、または熱機械的に制御して圧延した板である。この板の強度は通常の方法で圧延した同じ合金からつくられた板に比べて少なくとも１０％高い。
【００４３】
この種の鋼板は沖合での用途またはパイプの製造に使用することができる。この板は通常の方法で圧延した同じ合金からつくられた板に比べ少なくとも１０％高い強度をもっている。
【００４４】
また本発明は、板またはビレットの芯の部分の細孔が最大寸法で２０μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満の、好ましくは本発明の第１の態様による方法を用いて製造された改善された金属の板またはビレットに関する。鋳造操作の結果として鋳造したスラブおよびビレットは常に２０μｍよりも著しく大きな細孔をもっている。標準的な圧延操作では芯の部分の細孔を僅かしか塞ぐことができないか、あるいは全く塞ぐことができない。本発明の圧延操作では遥かに小さい細孔をもった板またはビレットを得ることができる。
【００４５】
また本発明は、再結晶していない金属の板またはビレットが板またはビレットの芯の部分において変形した粒子構造をもち、粒子の平均の長さはその厚さよりも２〜２０倍、好ましくは５〜２０倍大きい、好ましくは本発明の第１の態様に従った方法を用いてつくられた改善された金属の板またはビレットに関する。標準的な方法でスラブおよびビレットを圧延した場合これらのスラブおよびビレットは芯の部分において僅かしか変形を受けないと言う事実は、芯の部分の金属の粒子が殆ど変形していないことを意味する。本発明の圧延操作は高度に変形した粒子をもった板およびビレットをつくることができる。その結果再結晶の際に極めて細かい粒子構造が生じる。
【００４６】
また本発明は、再結晶後金属の板またはビレットがその厚さ全体に亙り実質的に均一な再結晶度をもっている、好ましくは本発明の第１の態様でつくられた改善された金属の板またはビレットに関する。本発明による圧延操作の結果芯の部分の粒子を含むすべての粒子が剪断を受けるという事実は、厚さ全体に亙って板およびビレットが再結晶化されていることを意味する。
【００４７】
このような細孔の大きさ、変形された粒子構造または再結晶化度をもった金属の板またはビレットは、好ましくはアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムまたはチタン、或いはそれらの合金からつくられる。何故ならばこれらの金属は工業的な工程において容易に使用できるからである。
【実施例】
【００４８】
次に例示的な具体化例を参照して本発明を説明する。
【００４９】
厚さ３２．５ｍｍのＡＡ７０５０のアルミニウムのスラブを用いて実験を行った。２個のロールを備えた圧延装置でこれらのスラブを１回圧延した。この装置の上側のロールの直径は１６５ｍｍであり、下側のロールの直径は１３５ｍｍであった。圧延を行った後のスラブの厚さは３０．５ｍｍであった。
【００５０】
５〜４５°の範囲で変化する異なった角度でスラブを導入した。スラブが圧延装置に導入された時のスラブの温度は約４５０℃であった。毎分５回転の速度で２個のロールを駆動した。
【００５１】
圧延を行った後、スラブは導入の角度に高度に依存した曲率をもっていた。圧延を行った後のスラブの直線性は大部分導入角によって決定され、この点に関して導入の最適角度はスラブの大きさの減少、材料および合金の種類、並びに温度に依存している。上記実験において圧延されたアルミニウムのスラブに対し最適の導入角は約２０°である。
【００５２】
上記実験に従って圧延されたアルミニウムのスラブにおいては２０°の剪断角度が測定された。この測定およびスラブの大きさの減少の値を使用すると、下記の式に従って等価の歪みを計算することができる。
【００５３】
【数１】
2005501726.tif 000002
【００５４】
この式を使用すると一次元方向における歪みを得ることができる。この式はＲ．Ｈ．Ｗａｇｏｎｅｒおよび  Ｊ．Ｌ．Ｃｈｅｕｏｌの「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  ｍｅｔａｌ  ｆｏｒｍｉｎｇ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、１９９７年発行に記載されている。
【００５５】
従って、この実験に従って圧延されたスラブにおいて等価の歪みは
【００５６】
【数２】
2005501726.tif 000003
【００５７】
である。通常の圧延機を用いる圧延の場合においては、剪断は板の厚さを横切って起こらないから、等価の歪みは
【００５８】
【数３】
2005501726.tif 000004
【００５９】
に過ぎない（板の厚さ全体に亙る均一な歪みを基準にして計算）。
【００６０】
従って本発明による方法を用いる圧延を行うと、周辺速度に差がない通常の圧延を行った場合に比べ３〜４倍大きい等価の歪みが得られる。等価の歪みが大きいということは、スラブの中の多孔性が少なく、再結晶度が大きく、従って結晶粒微細化が大きく、スラブの中の二次相の粒子（成分粒子）がより一層広範に破壊さていれることを意味する。等価の歪みが増加する場合これらの効果は一般に当技術業界の専門家には公知である。従って本発明による圧延を行うことは、本発明による方法を使用する結果として得られる材料の性質が著しく改善されることを意味している。
【国際公開パンフレット】
2005501726.tif 000005
2005501726.tif 000006
2005501726.tif 000007
2005501726.tif 000008
2005501726.tif 000009
2005501726.tif 000010
2005501726.tif 000011
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【国際調査報告】
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