(57)【要約】【課題】ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、ステンレス鋼帯の後端部分が無張力状態で前進・後退を行うことに起因して、コイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯の表面に発生する表面疵を的確に防止することができるステンレス鋼帯の冷間圧延方法を提供する。【解決手段】ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、第１パスにおいて、払い出されるコイル状のステンレス鋼帯の残り巻き数が予め定めた巻き数になる時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とするステンレス鋼帯の冷間圧延方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、第１パスにおいて、払い出されるコイル状のステンレス鋼帯の残り巻き数が予め定めた巻き数になる時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とするステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【請求項２】
ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、第１パスが開始する時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とするステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【請求項３】
最終パスにおいて、ステンレス鋼帯の巻き取りを開始する時点からステンレス鋼帯の巻き取りを終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とする請求項１または２に記載のステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【請求項４】
用いる冷間圧延設備は、ペイオフリール、第１テンションリール、多段式冷間圧延機、第２テンションリールの順に設置されていて、第１パスは、ステンレス鋼帯をペイオフリールから払い出し、第２テンションリールで巻き取るようにし、第２パス以降は、第１テンションリールと第２テンションリールとでステンレス鋼帯の払い出しと巻き取りを交互に行うようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼帯の冷間圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷間変形抵抗が高いステンレス鋼帯を冷間圧延する際には、可逆式の多段式冷間圧延機（クラスター圧延機、ゼンジミア圧延機）が用いられる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
その一例を図７〜図１１に示した模式図によって説明する。
【０００４】
まず、図７は、従来のステンレス鋼帯の冷間圧延設備を示すものであり、多段式冷間圧延機１０を挟んで、右側に第１テンションリール１２、左側に第２テンションリール１４が設置されており、さらに、第１テンションリール１２の右側にペイオフリール１１が設置されている。言い換えれば、右側から、ペイオフリール１１、第１テンションリール１２、多段式冷間圧延機１０、第２テンションリール１４の順に設置されている。なお、第１テンションリール１２側に第１デフレクターロール１３、第２テンションリール１４側に第２デフレクターロール１５がそれぞれ配置されている。
【０００５】
そして、この冷間圧延設備では、第１パスは、ステンレス鋼帯１をペイオフリール１１から払い出し、第２テンションリール１４で巻き取るようにし、第２パス以降は、第１テンションリール１２と第２テンションリール１４とでステンレス鋼帯１の払い出しと巻き取りを交互に行うようにしている。
【０００６】
その際に、ステンレス鋼帯１の長手方向先後端部（ここでは、第２テンションリール１４側を先端、第１テンションリール１２側を後端とする）は、それぞれ第１テンションリール１２と第２テンションリール１４に巻き付いた状態のままになるので、それを見越して、ステンレス鋼帯の本体（母材）の先後端にはそれぞれ所定の長さ（例えば、１０ｍ）のリーダー材が溶接されている。ここでは、母材とリーダー材を合わせてステンレス鋼帯１と呼ぶことにする。
【０００７】
そして、第１パスは、図８に示すように、ステンレス鋼帯１（コイル状のステンレス鋼帯２）をペイオフリール１１から払い出し、第２テンションリール１４で巻き取ってコイル状のステンレス鋼帯２にしている。
【０００８】
そして、図９に示すように、ペイオフリール１１でのステンレス鋼帯１の残り巻き数が所定の巻き数（例えば、１〜５巻き）になって、ステンレス鋼帯１に張力が作用しなくなったら、多段式冷間圧延機１０を圧下を停止して、その状態で第２テンションリール１４の巻き取りを続行する。
【０００９】
そして、図１０に示すように、ステンレス鋼帯１の後端１ａが第１テンションリール１２と多段式冷間圧延機１０との間の所定の位置に達したら、第２テンションリール１４の巻き取りを停止して、第１パスが終了となる。
【００１０】
次に、第２パスは、図１１に示すように、ステンレス鋼帯１を逆方向に搬送して、第１テンションリール１２に巻き付かせて、ステンレス鋼帯１を第２テンションリール１４から払い出し、第１テンションリール１２で巻き取るようにする。
【００１１】
これによって、第２パス以降は、第１テンションリール１２と第２テンションリール１４とでステンレス鋼帯１の払い出しと巻き取りを交互に行うようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−１５７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ステンレス鋼帯は表面欠陥に対する判定が厳しい品種であるため、上記の図７〜図１１に示した従来の冷間圧延方法には、以下のような問題がある。
【００１４】
すなわち、図９、図１０に示したように、第１パスにおいて、ペイオフリール１１でのステンレス鋼帯１の残り巻き数が所定の巻き数（例えば、１〜５巻き）になって、ステンレス鋼帯１に張力が作用しなくなった状態（無張力状態）で前進した後、図１１に示したように、第２パスにおいて、その無張力状態のまま後退して、第１テンションリール１２に巻き付かせていることから、ステンレス鋼帯１の後端部分が無張力状態で前進・後退を行うことになる。そのため、図９〜図１１において、第２テンションリール１４にコイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯１の表面同士が何度も擦り合うことにより、表面疵が発生し、品質を悪化させてしまう。このことは、特にフェライト系ステンレス鋼は軟質であるため起こりやすい。
【００１５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、ステンレス鋼帯の後端部分が無張力状態で前進・後退を行うことに起因して、コイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯の表面に発生する表面疵を的確に防止することができるステンレス鋼帯の冷間圧延方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ステンレス鋼帯の後端部分が無張力状態で前進・後退を行う間は、コイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯の間に間紙を介在させて、ステンレス鋼帯の表面同士が直接擦り合わないようにすればよいとの着想を得た。
【００１７】
本発明は、上記の着想に基づいており、以下のような特徴を有している。
【００１８】
［１］ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、第１パスにおいて、払い出されるコイル状のステンレス鋼帯の残り巻き数が予め定めた巻き数になる時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とするステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【００１９】
［２］ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、第１パスが開始する時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とするステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【００２０】
［３］最終パスにおいて、ステンレス鋼帯の巻き取りを開始する時点からステンレス鋼帯の巻き取りを終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいくことを特徴とする前記［１］または［２］に記載のステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【００２１】
［４］用いる冷間圧延設備は、ペイオフリール、第１テンションリール、多段式冷間圧延機、第２テンションリールの順に設置されていて、第１パスは、ステンレス鋼帯をペイオフリールから払い出し、第２テンションリールで巻き取るようにし、第２パス以降は、第１テンションリールと第２テンションリールとでステンレス鋼帯の払い出しと巻き取りを交互に行うようにすることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に、ステンレス鋼帯の後端部分が無張力状態で前進・後退を行うことに起因して、コイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯の表面に発生する表面疵を的確に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態において用いる冷間圧延設備を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図３】本発明の一実施形態における冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図４】本発明の一実施形態における冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図５】本発明の一実施形態における冷間圧延方法を示す図である（第２パス）。
【図６】本発明の一実施形態における冷間圧延方法を示す図である（最終パス）。
【図７】従来の冷間圧延設備を示す図である。
【図８】従来の冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図９】従来の冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図１０】従来の冷間圧延方法を示す図である（第１パス）。
【図１１】従来の冷間圧延方法を示す図である（第２パス）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
まず、図１は、本発明の一実施形態において用いるステンレス鋼帯の冷間圧延設備を示すものである。基本的な構成は、図７に示した従来のステンレス鋼帯の冷間圧延設備と同様であり、可逆式の多段式冷間圧延機１０を挟んで、右側に第１テンションリール１２、左側に第２テンションリール１４が設置されており、さらに、第１テンションリール１２の右側にペイオフリール１１が設置されている。言い換えれば、右側から、ペイオフリール１１、第１テンションリール１２、多段式冷間圧延機１０、第２テンションリール１４の順に設置されている。なお、第１テンションリール１２側に第１デフレクターロール１３、第２テンションリール１４側に第２デフレクターロール１５がそれぞれ配置されている。
【００２６】
その上で、この実施形態では、第１テンションリール１２側に第１間紙供給装置２１、第２テンションリール１４側に第１間紙供給装置２２がそれぞれ設置されている。
【００２７】
なお、この冷間圧延設備で圧延されるステンレス鋼帯１は、例えば、圧延開始前の板厚が３．０〜６.０ｍｍ．圧延終了後の板厚が０．３〜２．５ｍｍであり、パス回数が２〜１５パスである。
【００２８】
そして、この冷間圧延設備では、第１パスは、ステンレス鋼帯１をペイオフリール１１から払い出し、第２テンションリール１４で巻き取るようにし、第２パス以降は、第１テンションリール１２と第２テンションリール１４とでステンレス鋼帯１の払い出しと巻き取りを交互に行うようにしている。
【００２９】
また、ステンレス鋼帯の本体（母材）の先後端（ここでは、第２テンションリール１４側を先端、第１テンションリール１２側を後端とする）には、それぞれ所定の長さ（例えば、１０ｍ）のリーダー材が溶接されており、母材とリーダー材を合わせてステンレス鋼帯１と呼ぶことにする。
【００３０】
そして、第１パスは、図２に示すように、ステンレス鋼帯１（コイル状のステンレス鋼帯２）をペイオフリール１１から払い出し、第２テンションリール１４で巻き取ってコイル状のステンレス鋼帯２にしている。
【００３１】
そして、図３に示すように、ペイオフリール１１でのステンレス鋼帯１の残り巻き数が所定の巻き数（例えば、１〜５巻き）になって、ステンレス鋼帯１に張力が作用しなくなったら、多段式冷間圧延機１０を圧下を停止するとともに、第２間紙供給装置２２からコイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯１の間に間紙２３を送り込んでいきながら、第２テンションリール１４の巻き取りを続行する。
【００３２】
そして、図４に示すように、ステンレス鋼帯１の後端１ａが第１テンションリール１２と多段式冷間圧延機１０との間の所定の位置に達したら、第２テンションリール１４の巻き取りを停止して、第１パスが終了となる。
【００３３】
次に、第２パスは、図５に示すように、ステンレス鋼帯１を逆方向に搬送して、第１テンションリール１２に巻き付かせて、ステンレス鋼帯１を第２テンションリール１４から払い出し、第１テンションリール１２で巻き取るようにする。
【００３４】
これにともなって、図３においてステンレス鋼帯１の間に送り込まれていた間紙２３は、第２テンションリール１４から払い出されるステンレス鋼帯１に導かれながら、ステンレス鋼帯１の間から送り出される。
【００３５】
これによって、図３〜図５に示したような、ステンレス鋼帯１の後端部分が無張力状態で前進・後退を行う間は、コイル状に巻き取り・巻き戻しされているステンレス鋼帯１の間に間紙２３が介在することになる。その結果、ステンレス鋼帯１の表面同士が直接擦り合うことがなくなり、表面疵の発生を的確に防止することができる。
【００３６】
そして、第２パス以降は、第１テンションリール１２と第２テンションリール１４とでステンレス鋼帯１の払い出しと巻き取りを交互に行う。
【００３７】
なお、ここでは、間紙２３の送り込みを開始する時点を、ペイオフリール１１でのステンレス鋼帯１の残り巻き数が所定の巻き数（例えば、１〜５巻き）になる時点（ステンレス鋼帯１が無張力になる時点）にしているが、間紙２３の送り込み作業に対する余裕を見て、残り巻き数がもう少し多い時点（例えば、１５巻き）にしてもよい。すなわち、操業条件等を考慮して、間紙２３の送り込みを開始する際のステンレス鋼帯１の残り巻き数を予め定めておけばよい。
【００３８】
ちなみに、上述した、ペイオフリール１１でのステンレス鋼帯１の残り巻き数が所定の巻き数になる時点（ステンレス鋼帯１が無張力になる時点）については、冷間圧延設備や操業条件（例えば、ステンレス鋼帯１の板厚）等によって変化する可能性があるので、予め実機試験等によって求めておくとよい。
【００３９】
また、場合によっては、第１パスが開始する時点から第１パスが終了する時点までの間、間紙２３を送り込むようにしてもよい。
【００４０】
なお、上述したように、第１パスにおいて、払い出されるステンレス鋼帯１の残り巻き数が予め定めた巻き数になる時点から第１パスが終了する時点までの間のみ、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯1の間に間紙２３を送り込んでいくようにして、第２パスで間紙２３をステンレス鋼帯１の間から送り出した後は、間紙２３を用いなくともよいが、ここでは、最終パスにおいて、ステンレス鋼帯１の巻き取りを開始する時点からステンレス鋼帯１の巻き取りを終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯１の間に間紙２３を送り込んでいる。
【００４１】
これは、圧延が終了したコイル状のステンレス鋼帯１を搬送する際に、振動等によってステンレス鋼帯１に表面疵が発生しないようにするためである。
【００４２】
図６は、最終パスにおいて、ステンレス鋼帯１の間に間紙２３を送り込んでいる状態を示すものであり、ここでは、第１テンションリール１２で巻き取っているので、第１間紙供給装置２１から間紙２３が供給されている。
【００４３】
ちなみに、間紙２３については、以下のようなものを用いればよい。
【００４４】
間紙２３の厚み（単面積当たりの質量）は、３０ｇ／ｍ２以上のものが好ましい。３０ｇ／ｍ２以上のものであれば、ステンレス鋼帯１から受ける張力や摩擦力に対して充分な強度を有している。特に、４０ｇ／ｍ２〜７０ｇ／ｍ２のものが好ましい。また、間紙２３の幅は、ステンレス鋼帯１の幅１の１／３以上で、かつ、ステンレス鋼帯１から片側で１００ｍｍ以上はみ出さない幅にすることが好ましい。ステンレス鋼帯１の幅の１／３以上の幅であれば、ステンレス鋼帯１同士の直接接触が的確に抑制される。また、ステンレス鋼帯１からのはみ出し量が片側で１００ｍｍ未満であれば、間紙が多段式冷間圧延機に接触するなどの問題を生じることがない。
【００４５】
そして、前述したように、本発明が対象としている表面疵はフェライト系ステンレス鋼に生じやすいので、そのフェライト系ステンレス鋼帯に適用すると大きな効果が得られる。例えば、成分組成や規格が以下のようなものが挙げられる。
【００４６】
成分組成としては、例えば、質量％で、Ｃ：０．１２％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１０．５〜３０．０％、Ｎｉ：１．００％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成が挙げられる。
【００４７】
また、前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０.８０％以下、Ｚｒ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有してもよい。
【００４８】
さらに、質量％で、Ｃｕ：１．００％以下、Ｍｏ：２．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有してもよい。
【００４９】
規格としては、日本工業規格ＪＩＳ  Ｇ  ４３０５に規定されたＳＵＳ４３０（１６質量％Ｃｒ)、ＳＵＳ４３６（１８質量％Ｃｒ、1質量％Ｍｏ、０．３質量％Ｔｉ)、ＳＵＳ４３９（１７質量％Ｃｒ、０．３質量％Ｔｉ) 、ＳＵＳ４４３Ｊ１（２１質量％Ｃｒ、０．５質量％Ｃｕ、０．３質量％Ｔｉ)、ＳＵＳ４４５Ｊ２（２２質量％Ｃｒ、1質量％Ｍｏ、０．３質量％Ｎｂ)等の鋼帯が挙げられる。
【００５０】
また、上記では、冷間圧延設備が、多段式冷間圧延機１０と、第１テンションリール１２・第２テンションリール１４と、ペイオフリール１１とを備えていたが、本発明は、多段式冷間圧延機１０と、第１テンションリール１２および第２テンションリール１４は備えていて、ペイオフリール１１は備えていない場合でも適用することができる。
【実施例】
【００５１】
本発明の実施例（本発明例）として、上述した本発明の一実施形態（図１〜図５）に基づいて、ステンレス鋼帯の冷間圧延を行った。
【００５２】
具体的には、両端に長さ１０ｍのリーダー材を溶接した板厚４．０ｍｍ、幅１０３０ｍｍ、長さ４６０ｍのＳＵＳ４３０（１６質量％Ｃｒ）のフェライト系ステンレス熱延焼鈍酸洗鋼帯に対して、直径５０８ｍｍφのペイオフリールと、直径５０８ｍｍφの第１テンションリールおよび第２テンションリールを備えた２０段ゼンジミア圧延機を用いて、第１パスでは板厚３．４ｍｍに圧延し、７パスのリバース圧延を施して、仕上げ板厚１．０ｍｍのステンレス冷延鋼帯を製造した。
【００５３】
なお、この圧延条件の第１パスでは、ペイオフリールでのステンレス鋼帯の残り巻き数が５巻きになるまでステンレス鋼帯に張力が作用することを予め確認した。
【００５４】
そして、第１パスにおいて、ペイオフリールでのステンレス鋼帯の残り巻き数が１５巻きになった時点から第１パスが終了する時点までの間、コイル状に巻き取られていくステンレス鋼帯の間に間紙を送り込んでいった。用いた間紙は、厚みが５０ｇ／ｍ２、幅が１０１０ｍｍであり、長さ約３０ｍほどの間紙がステンレス鋼帯とともに巻き取られた。なお、第１パスで第２テンションリールに巻き取られたのは、先端側のリーダー材とステンレス鋼帯の本体（母材）のみであり、後端側のリーダー材は巻き取られていない。
【００５５】
これに対して、従来例として、従来（図７〜図１１）のように、間紙を用いないで、上記のステンレス冷延鋼帯を製造した。なお、従来例は、間紙を用いなかったこと以外は、本発明例と同じ条件で実施した。
【００５６】
そして、それぞれの例（本発明例、比較例）について、第２パスにおいて、第２テンションリールから払い出されるステンレス鋼帯の表面を目視で検査した。
【００５７】
その結果、従来例では、第１パスが終了した時に第２テンションリールに巻き取られた位置を起点として、そこからコイルの内側に１０ｍ進んだ位置を終点とする範囲で、ステンレス鋼帯の表面に表面疵が生じていた。一方、本発明例では、表面疵は生じていなかった。
【００５８】
これによって、本発明の有効性が確認された。
【符号の説明】
【００５９】
１  ステンレス鋼帯
１ａ  ステンレス鋼帯の後端
２  コイル状のステンレス鋼帯
１０  多段式冷間圧延機
１１  ペイオフリール
１２  第１テンションリール
１３  第１デフレクターロール
１４  第２テンションリール
１５  第２デフレクターロール
２１  第１間紙供給装置
２２  第２間紙供給装置
２３  間紙
【図１】
2019111540.tif 000003
【図２】
2019111540.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019111540.tif 000006
【図５】
2019111540.tif 000007
【図６】
2019111540.tif 000008
【図７】
2019111540.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019111540.tif 000011
【図１０】
2019111540.tif 000012
【図１１】
2019111540.tif 000013