(57)【要約】本発明は、スラブもしくはストリップを圧延するためにスラブもしくはストリップを圧延機スタンドの１組の圧延ロール間を通過させる、連続的鋳造金属スラブもしくはストリップを加工する方法に関する。本発明に従うと、圧延機スタンドのロールは異なる周速度を有し、周速度の差は少なくとも５％、そして最大１００％であり、そしてスラブもしくはストリップの厚さは各通過毎に最大１５％だけ減少される。本発明はまた、本方法を使用して製造される金属プレートもしくはストリップに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブもしくはストリップを圧延するためにスラブもしくはストリップが圧延機スタンドの１組の回転ロール間を通過する連続的に鋳造されたスラブもしくはストリップの加工法であって、圧延機スタンドのロールが異なる周速度を有し、かつ周速度の差が少なくとも５％、そして最大１００％であること、およびスラブもしくはストリップの厚さが各通過に対し最大１５％だけ減少されることを特徴とする方法。
【請求項２】
スラブもしくはストリップの厚さが各通過ごとに最大８％、そして好ましくは最大５％だけ減少される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
周速度の差が少なくとも２０％、そして好ましくは少なくとも５０％である、請求項１もしくは２記載の方法。
【請求項４】
圧延機がロールが異なる直径を有するように設計されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ロールが異なる回転速度を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
圧延が高温で、アルミニウムに対しては好ましくは３００℃と５５０℃の間の温度で、そしてより好ましくは４２５℃と４７５℃の間の温度で実施される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
スラブがロールの中心軸をとおる面に対する垂線に対して５°と４５°の間の角度で、好ましくは１５°と２５°の間の角度でロール間に導入される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
出発点が最大７０ｍｍ、好ましくは最大２５ｍｍの厚さをもつスラブもしくはストリップである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
圧延が最初に実施された後に、加工操作を１回もしくはそれ以上繰り返す、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
スラブ、プレートもしくはストリップが各通過に対して反対方向に圧延機スタンドを通過する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
スラブ、プレートもしくはストリップが２基以上の圧延機スタンドを継続して通過する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の加工操作の前もしくは後に、ロールが実質的に同一の周速度を有する圧延機を使用して実施される圧延操作を伴なう、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
金属スラブが２枚以上の金属の層、好ましくは１種の金属もしくは異なる複数の金属の異なる合金から成る２枚以上の層により形成される、請求項１〜１２のいずれれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
金属がアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムもしくはチタンまたはそれらの合金である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法を使用して製造される金属プレートもしくはストリップ。
【請求項１５】
５ｍｍと６０ｍｍの間、好ましくは５ｍｍと２０ｍｍの間の厚さを有する、請求項１４記載の金属プレート。
【請求項１６】
ＡＡ  １ｘｘｘもしくはＡＡ  ３ｘｘｘシリーズからの好ましくはＡＡ  １０５０もしくはＡＡ  １２００、もしくはＡＡ  ３１０３からのアルミニウム合金から成る、請求項１５記載の金属プレート。
【請求項１７】
最大７ｍｍ、好ましくは最大２ｍｍの厚さを有する、請求項１４記載の金属ストリップ。
【請求項１８】
ＡＡ  ５ｘｘｘシリーズからの、好ましくはＡＡ  ５１８２からのアルミニウム合金から成る、請求項１７記載の金属ストリップ。
【請求項１９】
乗り物中の、例えば乗り物の内装における構造部品としての請求項１８記載のアルミニウムストリップの使用。
【請求項２０】
プレートもしくはストリップのコア中の孔が２０μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満の最大ディメンションを有する、好ましくは請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法の助けにより、連続鋳造により製造された金属プレートもしくはストリップ。
【請求項２１】
未再結晶金属プレートもしくはストリップがプレートもしくはビレットのコア中に変形された粒子構造を有し、その粒子がそれらの厚さの２〜２０倍長い平均の長さ、好ましくはそれらの厚さの５〜２０倍長い長さを有する、好ましくは請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法の助けにより連続鋳造により製造される金属プレートもしくはストリップ。
【請求項２２】
再結晶後に、金属プレートもしくはストリップがその全体の厚さにわたり、実質的に均一な再結晶度（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）を有する、好ましくは請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法の助けにより連続鋳造により製造される金属プレートもしくはストリップ。
【請求項２３】
金属がアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムもしくはチタンまたはそれらの合金である、請求項２０、２１もしくは２２に記載の金属プレートもしくはストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブもしくはストリップを圧延するために、スラブもしくはストリップが圧延機スタンドの１組の回転ロール間を通過する、連続的鋳造スラブもしくはストリップを加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延は金属に所望されるディメンションおよび特性を与えるための極めて標準的加工操作である。例えば、圧延は圧延の影響下で起る粒子の精砕（ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）の結果として、微細構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に改良をもたらす。
【０００３】
例えば３０ｃｍ以上の厚いスラブから薄いプレートもしくはストリップを製造する場合は、圧延を極めて多数回繰り返さねばならないために、薄いプレートもしくはストリップの製造は極めて骨の折れる工程である。従って、薄いスラブもしくはストリップを直接得るためのその他の鋳造法が開発されてきた。十分な材料を更に製造するために、これらの過程が連続的に実施される。
【０００４】
アルミニウムの連続的鋳造のためには、現在使用されている原則的に３種の方法が区別され得る。第１の方法は、その上で熔融アルミニウムの薄い層が固化するまで冷却される、１基の冷却されたロールを使用する。この方法で得られるストリップは約１ｍｍの厚さを有する。技術的な理由で、この厚さをずっと厚くすることはできない。第２の方法は、その間を、熔融アルミニウムがストリップに固化するために通過する、２基の冷却されたロールを使用する。改良された冷却は、この方法が通常６ｍｍと１０ｍｍの間の厚さをもたらすことを意味し、現在達成することができる最小の厚さは約１ｍｍである。とりわけ厚さに応じて、形成されるストリップはスラブに切断されるか巻き取られるであろう。第３の方法においては、熔融アルミニウムをコンベヤーベルト上に誘導して、その上で固化するか、もしくは固化させるために２基のコンベヤーベルト間を通される。より長い固化経路のおかげで、より多くの熱を放散することができ、より厚い固化ストリップを製造することができる。厚さは通常、約２０ｍｍである。次に、この方法で形成された厚いストリップをスラブに切断するか巻き取ることができる。これら３種すべての方法においてはまた、連続的鋳造の直後に１基もしくは複数の圧延機スタンドにおいてストリップを圧延し、次に巻き取ることができる。
【０００５】
前記の３種の方法もしくは更にその他の方法をその他の金属の連続的鋳造のために使用することができ、そして適当な場合には、より厚いストリップを製造することもできる。
【０００６】
これらの方法およびそれらから誘導される方法は本発明に関しては、合わせて「連続的鋳造」と呼ばれ、それらにより得られる製品は「連続的鋳造スラブもしくはストリップ」と呼ばれる。
【０００７】
これらの製品の１つの欠点は、スラブおよびストリップはほとんど圧延されていないので、最終製品はまだ大部分鋳造微細構造を有することである。その結果、最終製品の機械的特性が比較的劣り、そのため、最終製品、例えばフォイルおよび熱交換機のフィンのための出発材料、等としての用途が比較的限定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それらにより製造される製品の特性を改善させる、連続的鋳造金属スラブもしくはストリップの加工法を提供することが本発明の目的である。
【０００９】
それにより鋳造材料中の孔を閉じることができる、連続的鋳造金属スラブもしくはストリップの加工法を提供することが本発明のもう１つの目的である。
【００１０】
本発明の更にもう１つの目的は、それにより製造される製品に粒子の精砕をもたらす、連続的鋳造金属スラブもしくはストリップの加工法を提供することである。
【００１１】
本発明の更にもう１つの目的はそれによりスラブもしくはストリップの表面が改善される連続的鋳造金属を加工する方法を提供することである。
【００１２】
好ましくは本法の助けにより製造される、改善された機械的特性をもつ金属のプレートもしくはストリップを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１のアスペクトに従うと、１つもしくは複数のこれらの目的は、スラブもしくはストリップを圧延するためにスラブもしくはストリップを圧延機スタンドの１組の回転ロール間を通過させ、そこで、圧延機スタンドのロールが異なる周速度を有し、かつ周速度の差が少なくとも５％、そして最大１００％であり、そこでスラブもしくはストリップの厚さが各通過ごとに最大１５％だけ減少される、連続的鋳造スラブもしくはストリップの加工法により達成される。
【００１４】
ロールが異なる周速度を与えられる結果として、剪断がスラブもしくはストリップ中に起り、スラブもしくはストリップの厚さ全体にわたって起ることが認められた。これは少なくとも５％の速度差を必要とすることが見いだされた。剪断はかなりの程度迄、連続的鋳造材料中の孔の閉鎖をもたらす。これは厚さに主要な変化を必要とはしないでむしろ、最大１５％の厚さの変化で十分であることができる。これは、その場合には厚さが実質的に維持されるので、多くの場合薄い厚さを伴なって鋳造される連続的鋳造金属スラブもしくはストリップにおいて有利である。
【００１５】
更に、本発明に従う圧延はスラブもしくはストリップの機械的特性に有利な、圧延された材料の全厚さにわたって起る粒子の精砕をもたらすことができることは重要である。なかでも、材料の強度が増大する。
【００１６】
剪断はまた共晶粒子を破壊して、改善された強靭性をもたらす。
【００１７】
更に、粒子は剪断の結果として多少ともぎざぎざのある形状を有するであろうため、材料は改善された疲労亀裂伝播速度（ｆａｔｉｇｕｅ  ｃｒａｃｋ  ｇｒｏｗｔｈ  ｒａｔｅ）を有することが期待される。これは改善された強靭性および損傷に対する感受性の減少をもたらす。
【００１８】
更に、本発明に従う加工は散らばりの少ない（ｗｉｔｈ  ｌｅｓｓ  ｓｐｒｅａｄ）圧延シートをもたらすことが期待される。
【００１９】
更に、本発明に従う加工は材料の表面層を材料の通常の圧延を伴なう場合と異なるようにさせることが期待される。通常の圧延は極めて微細な粒子の材料を含んで成る層の形成をもたらす。この層は本発明に従う加工においてはずっと薄い。期待されることは、これが材料の腐蝕抵抗を改善するであろうことである。これは現在の用途以外の用途に対する連続的鋳造アルミニウムプレートおよびストリップ材料の使用に有効であるかも知れない。
【００２０】
スラブもしくはストリップの厚さは好ましくは、各通過ごとに最大８％、そして好ましくは最大５％だけ減少される。ロール間の周速度の差により剪断および従って粒子の精砕がもたらされるので、粒子の精砕を得るために材料の厚さの減少は必要ではない。厚さの減少は、主としてロールが材料をグリップすることができるために必要である。これは、薄い連続的鋳造アルミニウムスラブおよびストリップ材料の場合に有利な、厚さの僅かな変化を必要とするのみである。減少が少ない程、スラブもしくはストリップは各通過後により厚く維持される。結果として連続的鋳造アルミニウムスラブおよびストリップ材料の可能な用途が増大する。
【００２１】
周速度の差は好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも５０％である。ロールの周速度の差がより大きいほど、剪断はより高いであろう。その結果、粒子の精砕はより強力になり、機械的特性は増大する。
【００２２】
有利な態様に従うと、圧延機はロールが異なる直径を有するように設計されている。これが周速度の所望の差を得ることを可能にする。
【００２３】
もう１つの有利な態様に従うと、ロールは異なる回転速度を有する。これももまた、回転速度の所望の差を得ることを可能にさせる。
【００２４】
回転速度の所望の差を得るためにこれらの後者の２種の指標を組み合わせることもできる。
【００２５】
圧延は好ましくは高温で実施される。これは圧延の実行をより円滑にさせる。３００℃と５５０℃の間の温度では、連続的鋳造アルミニウムスラブおよびストリップ上の良好な変形が可能であるので、圧延は好ましくはこの温度範囲で実施される。より好ましくは、圧延は４２５℃と４７５℃の間の温度で実施される。アルミニウムの変形は約４５０℃でもっとも容易である。
【００２６】
本法の有利な態様に従うと、スラブはロールの中心軸をとおる面の垂線に対して５°と４５°の間の角度でロール間に導入される。一定の角度でロール間にスラブを導入することはロールがスラブをグリップすることをより容易にさせ、その結果、厚さの変化をできるだけ低く維持することができる。１５°と２５°の間の角度の場合にロールのグリップが最良であるので、スラブは好ましくはその角度で供給される。
【００２７】
出発点は好ましくは、最大７０ｍｍ、より好ましくは最大２５ｍｍの厚さをもつスラブもしくはストリップである。より良い機械的特性を得るためには標準的圧延は約１ミリメーター以下の厚さへの圧延を伴なう。本発明に従う方法の助けをかりると、より良い機械的特性をスラブもしくはストリップに与えることができ、その結果、同様な用途に、より薄い材料を使用することができる。本発明に従う方法は比較的薄い連続的鋳造金属に、より良い特性を与えるために使用することができるので、今やより良い機械的特性をもつ、より薄い連続的鋳造プレートおよびストリップ材料もまた工業的用途を見いだすことが期待される。
【００２８】
この目的のために、最初に圧延を実施した後に、加工操作を好ましくは１回もしくはそれ以上繰り返される。例えば、本発明に従う加工操作を３回実施することにより、十分に良好な粒子の精砕を得る。しかし、加工操作を実施しなければならない回数は連続的鋳造材料の厚さ、ロールの周速度の差および所望の粒子精砕度に依存する。
【００２９】
本発明に従う加工操作を多数回実施し、必要な場合にはこれらの操作の間に材料を焼きなまし処理にかけることにより、超微細な粒子構造を得ることができる。材料が超可塑性になるためには、加工操作を十分に度々繰り返すことができる。超可塑性材料は極めて小さい粒子を有し、その結果、特定の条件下では亀裂を伴なわずにほとんど無限に圧延することができる。これは金属の変形、例えば工程前の素材の深絞りに著しく有利な特性である。明らかに、本発明に従う加工操作が多数回繰り返される時に、材料はより薄くなり、従って、最大の可能な厚さを伴なう、アルミニウムのような連続的鋳造金属から出発することが望ましい。
【００３０】
本発明に従う加工操作が有利な態様に従って多数回繰り返される場合に、スラブ、プレートもしくはストリップは各通過毎に反対方向に圧延機スタンドを通過させることができる。次に、スラブ、プレートもしくはストリップは各圧延操作後に方向を変更し、常に同一の圧延機スタンドを通過させられる。この場合、ロールは各通過ごとに反対方向に回転しなければならない。
【００３１】
もう１つの有利な態様に従うと、スラブ、プレートもしくはストリップは２基以上の圧延機スタンドを連続的に通過させられる。この方法は主としてストリップ材料に適し、この方法で、所望の加工操作を極めて迅速に受けることができる。
【００３２】
本発明に従う方法はその前もしくは後に、ロールが実質的に同一の周速度を有する圧延機を使用して実施される圧延操作を伴なうことができる。この方法で、例えば、正確に所望の厚さもしくは平滑度を製品に与えることができる。
【００３３】
有利な態様に従うと、金属スラブは２枚以上の金属の層、好ましくは１種の金属もしくは複数の異なる金属の異なる合金から成る２枚以上の層により形成される。この方法で、例えばアルミニウムブレージングシートのためのクラッド材料として知られているもののような層状材料を製造することができる。
【００３４】
本発明のもう１つのアスペクトはその金属がアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムもしくはチタンもしくはこれらの金属の１つの合金である、前記の方法を使用して製造される金属プレートもしくはストリップを提供する。これらの金属およびそれらの合金は、それらが産業において広範に使用され、連続的鋳造により製造される場合に、より良い機械的特性を得ることが極めて望ましい金属であるために、本発明に従う方法の助けを借りる製造に特に適する。
【００３５】
連続的鋳造金属プレートは好ましくは、５ｍｍと６０ｍｍの間の、より好ましくは５ｍｍと２０ｍｍの間の厚さを有する。この厚さは明らかに、金属が連続的に鋳造されることができる厚さに依存する。従って、本発明に従う加工操作は比較的薄い連続的鋳造材料からでさえ、良好な機械的特性をもつ比較的厚いプレートを製造することを可能にする。
【００３６】
プレートは好ましくは、ＡＡ  １ｘｘｘもしくはＡＡ  ３ｘｘｘシリーズからのアルミニウム合金、好ましくはＡＡ  １０５０もしくはＡＡ  １２００、もしくはＡＡ  ３１０３シリーズからのアルミニウム合金から成る。
【００３７】
連続的鋳造金属ストリップは好ましくは、最大７ｍｍ、より好ましくは最大２ｍｍの厚さを有する。もちろん標準の厚さをもつストリップを提供するかもしくは機械的特性が改善されるので、それをより薄くすることすらできるが、本発明に従う加工操作により良好な機械的特性をもつ比較的厚いストリップ材料を得ることができる。
【００３８】
金属ストリップは例えば、ＡＡ  ５ｘｘｘシリーズから、好ましくはＡＡ  ５１８２からのアルミニウム合金から成るストリップである。この材料は本発明に従う加工操作の結果として、自動車の車体のシートとして使用することができる。
【００３９】
本発明はまた、プレートもしくはストリップのコア中の孔が２０μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満の最大ディメンションを有する、好ましくは本発明の第１のアスペクトに従う方法の助けにより連続的鋳造により製造された改善された金属プレートもしくはストリップに関する。連続的鋳造の結果として、連続的鋳造プレートおよびストリップ材料は常に２０μｍより有意に大きい孔を有する。標準の圧延操作はコア中のこれらの孔を僅かに閉鎖することができるかもしくは全く閉鎖することができない。本発明に従う圧延操作はずっと小さい孔を有する連続的鋳造プレートおよびストリップ材料を提供することを可能にする。
【００４０】
本発明はまた、未再結晶金属プレートもしくはストリップがプレートもしくはビレットのコア中に変形した粒子構造をもち、粒子がそれらの厚さより２〜２０倍長い平均長さ、好ましくはそれらの厚さより５〜２０倍長い長さをもつ、好ましくは本発明の第１のアスペクトに従う方法の助けにより、連続的鋳造により製造される改善された金属プレートもしくはストリップに関する。通常の圧延により、連続的鋳造金属はコアに僅かな変形を受けるのみであるので、コア中の金属粒子はほとんど変形されない。本発明に従う圧延処理は著しく変形された粒子をもつ連続的鋳造プレートおよびストリップ材料を提供することを可能にする。その結果、再結晶時に非常に微細な粒子構造が形成されるであろう。
【００４１】
本発明はまた、金属プレートもしくはストリップが再結晶後に、その全体の厚さにわたり実質的に均一な再結晶度を有する、好ましくは本発明の第１のアスペクトに従う方法のにより、連続的鋳造により製造される改善された金属プレートもしくはストリップに関する。コア中のものを含む、本発明に従う圧延操作の結果として、粒子がすべて剪断を受けた事実は、連続的鋳造プレートおよびストリップ材料が厚さ全体上にわたり再結晶するであろうことを意味する。
【００４２】
このサイズの孔、変形した粒子構造もしくはこの程度の再結晶を伴なう金属プレートもしくはストリップは、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、マグネシウムもしくはチタンまたはそれらの合金は容易に産業的に適用可能であるので、好ましくはこれらの金属から製造される。
【国際公開パンフレット】
2005500165.tif 000002
2005500165.tif 000003
2005500165.tif 000004
2005500165.tif 000005
2005500165.tif 000006
2005500165.tif 000007
2005500165.tif 000008
2005500165.tif 000009
2005500165.tif 000010
2005500165.tif 000011
2005500165.tif 000012
2005500165.tif 000013
2005500165.tif 000014
【国際調査報告】
2005500165.tif 000015
2005500165.tif 000016
2005500165.tif 000017