(57)【要約】【課題】冷間圧延コイルを多段に積み重ねて焼鈍する際における疵の発生を抑制し得る焼鈍方法およびこれに用いられるコイル架台を提供する。【解決手段】焼鈍処理に際して、パレット１６に下段のコイル１０を載置すると共に、該コイル１０を跨ぐようにしてコイル架台２０をパレット１６に載置する。また、このコイル架台２０に上段のコイル１０を載置し、このように多段積みされたコイル１０，１０をＳＴＣ炉に装入する。下段のコイル１０に上段のコイル１０の荷重が掛からない状態で焼鈍処理が行なわれるから、該コイル１０表面の疵の発生は抑制される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延後の金属帯（１１）を中心に軸孔（１０ａ）が形成されるよう巻き取った冷間圧延コイル（１０）を、該コイル（１０）の中心軸線を整列させて多段に積み重ねた状態で焼鈍炉（１２）に装入するに際して、
下段に位置する冷間圧延コイル（１０）と上段に位置する冷間圧延コイル（１０）との間にコイル架台（２０）を介在させ、
このコイル架台（２０）は、前記上段に位置する冷間圧延コイル（１０）の荷重を直接支持すると共に、前記下段に位置する冷間圧延コイル（１０）には接触しないようになっている
ことを特徴とする冷間圧延コイルの焼鈍方法。
【請求項２】
冷間圧延後の金属帯（１１）を中心に軸孔（１０ａ）が形成されるよう巻き取った冷間圧延コイル（１０）を、該コイル（１０）の中心軸線を整列させて多段に積み重ねた状態で焼鈍炉（１２）に装入する際に用いる治具であって、
上段の冷間圧延コイル（１０）が載置される支持板（２２）と、
前記支持板（２２）から交差方向に延出するよう設けられ、該支持板（２２）に載置される上段の冷間圧延コイル（１０）の荷重を支持する複数の脚部（２４，２６）とからなり、
前記脚部（２４，２６）は、下段に位置する冷間圧延コイル（１０）を跨いで干渉しない位置に設定されている
ことを特徴とするコイル架台。
【請求項３】
前記支持板（２２）には、複数の通孔（２８）が開設されている請求項２記載のコイル架台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷間圧延コイルを再結晶化させて、ひずみの除去および延性を改善させる冷間圧延コイルの焼鈍方法およびコイル架台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、冷間圧延工程で加工された金属材料の内部構造には、熱ヒステリシスや加工ヒステリシスといった、いわゆる残留応力が存在する。これが大きい場合は、後で変形となって現れたり、亀裂にまで発達することがある。また、冷間圧延工程を経ると延性に乏しくなるため、加工性が悪くなってしまう。このため、冷間圧延した連続する金属帯１１を、図４に示すように、ロール状に巻き取りされた冷間圧延コイル（以下、単にコイルとも云う。）１０について、残留応力の影響をできるだけ除去して標準状態にもどすと共に、延性を向上させて優れた加工性を得るために焼鈍処理が実施される。
【０００３】
焼鈍工程は、コイル１０を焼鈍炉１２（図５参照）内で再結晶化温度まで加熱し、一定時間保持した後、焼鈍炉１２内で一定時間かけて徐冷する。そして、前記コイル１０が、所定の温度まで冷却されたら焼鈍炉１２の外に出して常温までさますことで完了する。
【０００４】
前記焼鈍炉１２は、コイル１０に箱形のカバーを被せて焼鈍を行なうバッチ型焼鈍炉と、連続的に処理をする連続焼鈍炉があり、製品の用途によって使い分けがされる。例えば、両方の特徴を併せ持つ半バッチ型であるＳＴＣ炉は、図５に示すように、コンベア１４に乗せられたコイル１０を連続的にＳＴＣ炉１２に装入し、炉内を所定時間かけて通過させることにより加熱、徐冷を行なう。このとき、前記コイル１０は、パレット１６に乗せられ、薄いステンレス板１８を介在させて、軸方向に多段（例えば、３段）積みされた状態で、ＳＴＣ炉１２へ装入される。このコイル１０の積み重ね段数は、前記ＳＴＣ炉１２の高さ方向の寸法によって決められる。また、上段と下段のコイル１０，１０間に介在させたステンレス板１８は、積み重ねられたコイル１０同士が加熱された際に、焼き付くことを防止している。
【０００５】
積み重ねられた状態で焼鈍される各コイル１０は、徐冷の過程でコイル１０内外の材料温度差により、該コイル１０内で巻きの強さの強弱が生じる。これが原因で、金属帯１１が部分的に軸方向にずれて、図４に示すように、金属帯１１の表面に細かい疵１１ａが発生してしまう表面欠陥が問題となる。前記コイル１０において、疵１１ａがついた部分は、製品として使用できず、歩留まりが悪くなってしまう。これに関し、バッチ型焼鈍炉では、昇温過程中に一定温度で保持する中間均熱処理に加え、コイル１０の外周部と内周部の温度差を一定温度以内とする温度管理をすることで、金属帯１１の表面に疵１１ａが発生するのを抑制することが行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２５１７６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記ＳＴＣ炉１２において、コイル１０を多段積みにして焼鈍を行なう場合、下段に積まれたコイル１０ほど疵１１ａの発生が顕著である。これは、上段に積み重ねられたコイル１０の荷重が、下段のコイル１０に掛かることにより、疵１１ａの発生が促進されるものと考えられる。すなわち、コイル１０を多段に積み重ねて行なわれる焼鈍は、徐冷時の内外の温度差による疵１１ａの発生のみならず、上段のコイル１０の荷重に起因して疵１１ａの発生率が高くなってしまう。しかし、前記特許文献１に開示されている温度管理による疵１１ａの抑制方法では、上段のコイル１０の荷重に起因して疵１１ａの発生が増加することに対して、対処できないという問題が指摘される。また、前述した温度管理を行なう場合には焼鈍時間が長くなり、処理能力が低下する欠点がある。
【０００８】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法に内在している前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、冷間圧延コイルを多段に積み重ねて焼鈍する際における疵の発生を抑制し得る焼鈍方法およびこれに用いられるコイル架台を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法は、
冷間圧延後の金属帯を中心に軸孔が形成されるよう巻き取った冷間圧延コイルを、該コイルの中心軸線を整列させて多段に積み重ねた状態で焼鈍炉に装入するに際して、
下段に位置する冷間圧延コイルと上段に位置する冷間圧延コイルとの間にコイル架台を介在させ、
このコイル架台は、前記上段に位置する冷間圧延コイルの荷重を直接支持すると共に、前記下段に位置する冷間圧延コイルには接触しないようになっていることを特徴とする。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別の発明に係るコイル架台は、
冷間圧延後の金属帯を中心に軸孔が形成されるよう巻き取った冷間圧延コイルを、該コイルの中心軸線を整列させて多段に積み重ねた状態で焼鈍炉に装入する際に用いる治具であって、
上段の冷間圧延コイルが載置される支持板と、
前記支持板から交差方向に延出するよう設けられ、該支持板に載置される上段の冷間圧延コイルの荷重を支持する複数の脚部とからなり、
前記脚部は、下段に位置する冷間圧延コイルを跨いで干渉しない位置に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施例に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法およびコイル架台つき、好適な実施例を挙げて、以下説明する。なお、冷間圧延コイルおよび焼鈍炉自体の構造は、図４および図５を参照して説明した従来の技術と基本的に同一であるので、既出の部材については、同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００１２】
図１に示すように、焼鈍炉であるＳＴＣ炉１２に前記複数のコイル１０を積み重ねた状態で装入するに際して、最下段のコイル１０は、パレット１６上に、該コイル１０の軸を垂直にした状態、すなわち、転がらないよう軸方向のコイル端面を該パレット１６に対向させた安定する状態で載置される。前記パレット１６には、図２に示すように、上下方向に貫通する複数の通孔１６ａが所定パターンで開設されている。そして、パレット１６上に、該パレット１６上に置かれた下段のコイル１０を跨ぐような格好で、後述するコイル架台２０が載置され、このコイル架台２０に上段のコイル１０が、該コイル架台２０に軸方向のコイル端面を対向させた状態で載置される。このとき、下段に位置するコイル１０と上段のコイル１０とは、軸方向に所定間隔離間するようコイル架台２０の高さが設定されている。
【００１３】
前記コイル架台２０は、図２に示すように、鋳物等で形成された架台であって、中央部に開口部２２ａが開設された円形の支持板２２と、該支持板２２の外周縁より交差方向に延出している外脚部２４と、前記開口部２２ａの開口縁より前記外脚部２４と同一方向へ延出している内脚部２６とから構成されている。前記外脚部２４は、支持板２２の外周に沿って所定間隔で複数（実施例では３本であるが、２本以上であればよい。）配設され、隣り合う外脚部２４，２４の間に内外方向（径方向）に開放する開口部が画成されている。また、前記内脚部２６は、開口部２２ａの開口縁に沿って所定間隔で複数（実施例では３本であるが、２本以上であればよい。）配設され、同じく隣り合う内脚部２６，２６間に内外方向（径方向）に開放する開口部が画成されている。ここで、外脚部２４と内脚部２６は、同一長さに設定され、かつ、両脚部２４，２６は、下段に載置されるコイル１０の幅（軸方向の長さ）より大きく設定される。また内脚部２６は、前記コイル１０の中心部に開設された軸孔１０ａに挿通するよう設定されると共に、内脚部２６と外脚部２４との間隔は、該コイル１０の巻き取り厚さ以上に設定される。すなわち、支持板２２の開口部２２ａは、コイル１０の軸孔１０ａより小さく、かつ支持板２２の直径は、コイル１０の直径より大きくなっている。従って、コイル架台２０の使用に際しては、パレット１６上に置かれた下段のコイル１０の軸孔１０ａに内脚部２６が挿通されると共に、外脚部２４がコイル１０の外側に位置するように配置され、この状態で支持板２２は、下段に位置するコイル１０の上端面と離間するようになっている。
【００１４】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法およびコイル架台の作用について説明する。図１に示すように、前記コンベア１４に載置されている前記パレット１６に、下段のコイル１０を載せた後、前述したように、該コイル１０の軸孔１０ａに内脚部２６を挿通すると共に、外脚部２４をコイル１０の外側に位置する状態で、前記コイル架台２０をパレット１６に載置する。次に、前記コイル架台２０の支持板２２上に上段のコイル１０を、その軸孔１０ａが前記開口部２２ａと略整列する状態で載置する。このように、前記パレット１６には、２つのコイル１０，１０を、コイル架台２０を介在して上下に積み重ねた状態で、これを一単位として、コンベア１４により移送して、前記ＳＴＣ炉１２に装入する。そして、ＳＴＣ炉１２内を移送される一単位のコイル１０，１０は、加熱および徐冷による焼鈍処理が施される。
【００１５】
前記コイル架台２０は、下段のコイル１０を跨ぐように配置されると共に、前記両脚部２４，２６の夫々が離間して開口部を画成しているから、ＳＴＣ炉１２内において下段のコイル１０の略全体を雰囲気ガスに晒すことができる。また、上段のコイル１０の荷重は、コイル架台２０で支えられるから、下段のコイル１０は、加熱、徐冷時に上段のコイル１０の荷重を受けることが無い。すなわち、上下段の各コイル１０は、互いの荷重から独立した状態で焼鈍が行なわれるので、荷重を受けることに起因する金属帯１１表面の疵１１ａの発生を防止することができる。
【００１６】
また、上段のコイル１０をコイル架台２０に載置することで、下段に位置するコイル１０の上端面は、上段に位置するコイル１０の下端面に接することで塞がれることが無い。すなわち、上下段の各コイル１０が独立した状態で焼鈍されるので、ＳＴＣ炉１２内の雰囲気ガスに触れる面積が増え、両コイル１０，１０の徐冷に際して生ずる内外温度差を低減させることができ、これによっても疵１１ａの発生を抑制し得る。
【００１７】
ここで、実施例に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法およびコイル架台を用いて、冷間圧延コイル１０を焼鈍した場合と、従来の焼鈍方法の場合との金属帯１１表面の疵１１ａの発生率を測定し、その結果を表１に示す。
【００１８】
なお、実施例および従来例の条件として、クロムモリブデン鋼（ＪＩＳ  ＳＣＭ４１５）を用い、冷間圧延工程で板厚が１．５ｍｍに圧延された３５０ｍｍ幅の金属帯１１を巻き取った重さ３．５ｔのコイル１０を用いた。また、ＳＴＣ炉１２においての加熱温度、加熱時間、徐冷時間等の諸条件は、実施例および従来例ともに同一に設定した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１より、実施例に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法およびコイル架台によりコイル１０を焼鈍した場合、各段における疵１１ａの発生率が、荷重に対する独立性が同等である従来例の最上段のコイル１０と同じとなることが確認された。
【００２１】
【変更例】
前記コイル架台２０は、パレット１６に載置された下段のコイル１０を跨ぎ、該下段のコイル１０の上方に上段のコイル１０を載置し得る構成であれば、特に形状、材質は限定されない。例えば、図３に示すように、支持板２２に複数の通孔２８を開設することで、コイル１０の支持板２２と接する端面においても、ＳＴＣ炉１２内の雰囲気ガスに晒されるようにしてもよい。この雰囲気ガスに触れる面積の増加は、コイル１０の内外温度差を低減し、金属帯１１における疵１１ａの発生を抑制する効果が向上する。
【００２２】
なお、実施例ではコイルを２段で積み重ねた場合で説明したが、コイル架台を積み重ねることで、３段以上にコイルを積み重ねてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る冷間圧延コイルの焼鈍方法によれば、複数の冷間圧延コイルを積み重ねて焼鈍処理を行なう際に、上段の冷間圧延コイルをコイル架台に載置することにより、荷重に起因する下段に位置する冷間圧延コイルの疵の発生を防止することができる。また、コイル架台を用いることにより、冷間圧延コイルは焼鈍炉内において、雰囲気ガスに触れる面積が増えるので、該コイルの内外温度差による疵の発生を抑制し得る。このように、疵の発生率を低減させることで、歩留まりをよくでき、安定した製品供給をなし得る。
【００２４】
更に、コイル架台の支持板に通孔を開設することにより、該コイル架台に載置される冷間圧延コイルの焼鈍炉内において雰囲気ガスに触れる面積が増加するので、該コイルの内外温度差による疵の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る焼鈍方法の焼鈍時の状況を示す概略図である。
【図２】実施例に係るコイル架台を示す概略斜視図である。
【図３】変更例に係るコイル架台を示す概略斜視図である。
【図４】従来の技術に係る焼鈍方法により焼鈍を施した冷間圧延コイルの概略斜視図である。
【図５】従来の技術に係る焼鈍方法による焼鈍時の状況を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  冷間圧延コイル，１０ａ  軸孔，１１  金属帯，１１ａ  疵，１２  焼鈍炉
２０  コイル架台，２２  支持板，２２ａ  開口部，２４  外脚部，２６  内脚部
２８  通孔
【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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