(57)【要約】【課題】冷間圧延機入側の鋼板表面に微小な異物付着があっても、冷間圧延においてその微小な異物を除去し、あるいは微小な異物による圧痕を無害化して、押疵、圧延疵、スリ疵等の表面欠陥を抑制することができる冷延鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】タンデム式冷間圧延機１による冷延鋼板の製造方法において、砥石研摩後に粒径２４０〜４００μｍのグリットを用いてショットブラスト加工を施したダルロール７ｘを、冷間圧延機の少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドのワークロールに用いて冷間圧延を行う。また、このダルロール７ｘを用いる少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドにおける各スタンドの圧下率を３５％以上とする。【選択図】　　　　　　図１
2004017106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンデム式冷間圧延機による冷延鋼板の製造方法において、砥石研摩後に粒径２４０〜４００μｍのグリットを用いてショットブラスト加工を施したダルロールを、冷間圧延機の少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドのワークロールに用いて冷間圧延を行うことを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
【請求項２】
ダルロールを用いる少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドにおける各スタンドの圧下率を３５％以上とすることを特徴とする請求項１に記載の冷延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム式冷間圧延機による冷延鋼板の製造方法に関するものであり、より詳細には、圧延材表面に付着した異物による表面欠陥を抑制することができる冷間圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷延鋼板や表面処理鋼板に要求される表面品質はますます厳しくなってきている。これらの鋼板は、熱間圧延後、酸洗設備、冷間圧延設備、連続焼鈍設備、表面処理設備等の鋼板製造設備において、脱スケール、冷間圧延、熱処理、めっき処理等の所要の処理が施されて製造される。ところが、これらの製造設備にて鋼板を搬送中に、異物が鋼板表面に落下したり、搬送ロールに付着していた異物が鋼板へ転着したり、あるいは鋼板表面の酸化物などの層が剥離するなどして、鋼板表面に異物が付着する場合がある。このような異物が付着した鋼板を圧延機などで圧下する（鋼板表面に異物を押しつける）と、表面欠陥の発生につながる恐れがある。
【０００３】
このような鋼板表面に付着した異物を除去する方法として、従来より様々な装置や方法が提案されている。例えば、実開平３−６８９１２号公報や特開平４−２５８３０９号公報には、酸洗設備等の鋼板製造設備の入側にブラシロールを設置し、これを鋼板表面へ回転接触させて鋼板表面の異物を剥離除去すること、あるいは更に、ブラシロールで除去されなかった異物を吸着除去するロールを前記ブラシロールの後方に配置することが記載されている。
【０００４】
また、特開２０００−２４７１１号公報には、鋼板製造設備の入側に設置する装置として、鋼板との接触線圧の高いロールの前方や後方において鋼板表面への異物付着を防止するための空気を送り込む流体スプレーと、前記流体スプレーの後方において鋼板表面から異物を除去して設備外へ排出する異物除去装置とが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
鋼板製造設備において鋼板表面に付着する異物としては、溶接時に発生するスパッタ（凝固した金属紛）、溶接時のビード部の切削屑、トリミング不良によるトリミング屑等の比較的大きなものから、工場建物上部からの塗料片や粉塵の落下によるもの、鋼板製造設備内の樹脂ロールの摩耗紛や切削紛、その他金属紛等の微小なものまで様々である。つまり、このような大きさも種類も異なる様々な異物を、鋼板表面から除去する必要がある。しかし、前述のような従来から提案されている異物除去装置による方法では、大きな異物を除去することはできても、微小な異物まで確実に除去することは困難である。
【０００６】
すなわち、微小な異物付着の場合、鋼板面に回転接触するブラシロールを用いた異物除去方法では、異物がブラシの隙間を通過したり、一旦ブラシロールにピックアップされた異物が落下または飛散し、鋼板に再付着するという問題がある。また、鋼板製造設備には鋼板との接触線圧の高いロールがあり、このようなロールにより鋼板に押しつけられた箔状の異物をブラシロール等により除去することは容易ではない。さらに、ブラシロール等の従来の異物除去装置により異物を除去できたとしても、その後、例えば冷間圧延機に鋼板が搬送される間に、再び異物が付着することもある。冷間圧延機入側は、蒸気や圧延油が飛散する劣悪な環境にあるため、前記のような従来の異物除去装置を冷間圧延機入側直前に設置することも事実上困難である。
【０００７】
したがって、従来の異物除去装置では、鋼板表面への異物付着による品質欠陥の発生を完全に防止することはできない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、冷間圧延機入側の鋼板表面に微小な異物付着があっても、冷間圧延においてその微小な異物を除去し、あるいは微小な異物による圧痕を無害化して、押疵、圧延疵、スリ疵等の表面欠陥を抑制することができる冷延鋼板の製造方法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】
本発明者等は、鋼板表面に付着した微小な異物を冷間圧延することにより発生する押疵、圧延疵、スリ疵等の表面欠陥の発生を防止する方法について種々検討を行った。
【００１０】
通常、連続式のタンデム冷間圧延機では、最終スタンド以外のスタンドのワークロールにはブライトロールを用いる。ところが、本発明者等は、冷間圧延機の第１スタンドを含む前段スタンドにダルロールを用いて冷間圧延を行うと、圧延機入側の鋼板表面に微小な異物が付着していても、ダルロールの加工条件によっては表面欠陥を大幅に低減することができることを知見した。また、その効果は、前記ダルロールを用いた圧延スタンドの圧下率が大きいほど顕著にあらわれることも判明した。
【００１１】
本発明等は、冷延鋼板の製造において、上記のような表面欠陥を抑制することができる冷間圧延方法について種々検討を重ね、本発明を完成させた。すなわち、本発明の冷延鋼板の製造方法は、以下のような特徴を有する。
【００１２】
（１）タンデム式冷間圧延機による冷延鋼板の製造方法において、砥石研摩後に粒径２４０〜４００μｍのグリットを用いてショットブラスト加工を施したダルロールを、冷間圧延機の少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドのワークロールに用いて冷間圧延を行うことを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
【００１３】
（２）ダルロールを用いる少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドにおける各スタンドの圧下率を３５％以上とすることを特徴とする上記（１）に記載の冷延鋼板の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施に供する冷間圧延設備の一例を示す全体構成図である。
【００１６】
連続式タンデム冷間圧延機１は、その入側に、コイルを巻き戻すペイオフリール２、先行材と後行材を接続する溶接機３及び冷間圧延機前設備４を備えている。また出側には、鋼板を所定位置で切断する切断機５及びコイルを巻き取るテンションリール６を備えている。
【００１７】
連続式タンデム冷間圧延機１は、上下ワークロール７及び上下バックアップロール８からなる４段式の冷間圧延機を４〜６スタンド備えている。そして、少なくとも第１スタンドのワークロールを含む前段スタンドのワークロールには、ダルロール７ｘを用いている。図１では、冷間圧延機を５スタンド備え、第１スタンドのワークロールにダルロール７ｘを用いた例を示している。
【００１８】
また、冷間圧延機前設備４とは、溶接機３と冷間圧延機１の間に設けられている全ての設備をまとめて概念的に示したもので、これらの設備の総称として用いている。例えば、鋼板Ｓを溜め込むルーパー等が代表的であるが、酸洗ラインと直結している場合には、酸洗槽やテンションレベラー、サイドトリマー等も含まれる。また、これらの設備間には、当然、多くの搬送ロールやブライドルロールが設けられている。そして、鋼板表面に付着する異物を除去する装置が設けられている場合もある。
【００１９】
次に、図１に示す冷間圧延設備による冷延鋼板の製造方法について説明する。
【００２０】
ペイオフリール２から払い出された鋼板Ｓは、溶接機３により先行材の後端と後行材の先端が溶接され、冷間圧延機前設備４へ送られる。冷間圧延機前設備４では、鋼板Ｓは数多くの搬送ロールやブライドルロールに接触したり巻きつけられながら搬送される。そして、鋼板Ｓは連続式タンデム冷間圧延機１へ連続的に供給され、各スタンドで所定の板厚に圧延された後、切断機５により所定長さに走間で切断されて、テンションリール６により巻き取られる。
【００２１】
前述したように、鋼板Ｓの表面には、冷間圧延機前設備４において多種多彩な異物が付着する可能性がある。そして、冷間圧延機前設備４には鋼板表面に付着した異物の除去装置が設けられている場合もあるが、そのような場合であっても全ての異物を除去できるとは限らない。したがって、鋼板Ｓは、その表面に異物を付着させた状態で、冷間圧延機１の入側まで搬送されてくる。このような表面に異物が付着した鋼板Ｓを圧延すると、異物が鋼板Ｓに噛み込み、圧延後の鋼板Ｓに表面欠陥となって現れる。
【００２２】
そこで、本発明では、冷間圧延機１の少なくとも第１スタンドのワークロールを含む前段スタンドのワークロールにダルロール７ｘを用いて、鋼板Ｓを圧延する。こうすることにより、冷間圧延前の鋼板Ｓの表面に異物が付着していても、圧延後の鋼板への表面欠陥の発生は大幅に抑制することができる。
【００２３】
その理由は明らかではないが、ダルロールはブライトロールと比較してロール表面の粗度が粗く、ロール表面の凸部が鋼板Ｓの表面に付着した異物を掻き取り除去する効果があるものと考えられる。また、ダルロールにより圧延する場合には圧延された鋼板Ｓにロール表面のダル目が転写されるため、異物が押しこまれて押し疵が発生しても、転写されたダル目が押し疵を目立たなくしているとも考えられる。
【００２４】
また、ダルロール７ｘを用いるスタンドを、少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドとしたのは、鋼板Ｓに付着した異物はできるだけ早い段階で除去することが好ましいからである。また、後段スタンドへ行くほど鋼板Ｓは加工硬化してダル目が転写されにくくなるため、ダル目の転写による効果が後段スタンドへいくほど減少するためである。
【００２５】
次に、このような前段スタンドのワークロールに用いるダルロール７ｘのロール加工方法について説明する。
【００２６】
本発明において前段スタンドのワークロールに用いるダルロール７ｘには、望ましくは表面粗さＲａ０．５〜２．０μｍに砥石研摩した後、粒径２４０〜４００μｍの大きさのグリットを用いてショットブラスト加工を施したものを使用する。そして、このような加工を施したワークロールを前段スタンドに用いた場合に、表面欠陥の発生率を最も抑制することができる。グリットの粒径が２４０μｍより小さい場合には、ロール表面の粗さが足りず、表面欠陥を消す効果は得られない。一方、グリットの粒径が４００μｍよりも大きい場合には、鋼板表面に付着した異物に起因する表面欠陥の発生は抑制できるものの、ロール表面が粗くなりすぎ、圧延荷重が高くなり、形状不良が発生するなど、他の欠陥発生の原因となる。
【００２７】
次に、このようなダルロールを用いた冷間圧延条件について説明する。
【００２８】
通常、第１スタンドの圧下率は、冷間圧延機の圧延スタンド数や圧延材の総圧下率等によっても異なるが、２０〜３０％程度とするのが一般的である。それに対し本発明では、前記ダルロールを用いる前段スタンドの圧下率は大きいほど好ましく、圧下率３５％以上とすることが望ましい。圧下率を大きくすることにより、ダルロール表面の凹凸部による異物の除去効果を高め、またダル目の転写を多くして表面欠陥を目立たなくすることができる。
【００２９】
なお、ダルロールの粗度は、圧延の進行と共に次第に低下する。図２は、入側板厚３．８ｍｍの鋼板を圧延した際の、第１スタンドの摩擦係数推移の一例を示したグラフである。ここで、第１スタンドのワークロールとして、表面粗さＲａ１．０μｍ程度に研摩後、粒径２４０〜４００μｍの大きさのグリットを用いてショットブラスト加工を施した本発明のダルロールを用いた場合と、表面粗さＲａ１．０μｍ程度に研摩したブライトロールを用いた場合の２種類を示している。本図より明らかなように、本発明のダルロールを用いた場合、圧延初期においては摩擦係数が高いが、圧延の進行に伴い摩擦係数は次第に低下する。そして、圧延長が第１スタンドの入側での距離換算で１０ｋｍに達すると、ブライトロールの場合とほぼ同等の摩擦係数となってしまう。
【００３０】
つまり、本発明は、鋼板の圧延長が第１スタンドの入側での距離換算で１０ｋｍ以下の場合に、効果を発揮する。
【００３１】
【実施例】
（実施例１）
図１に示す冷間圧延設備により、冷延鋼板の製造を行った。
【００３２】
前段スタンドに用いるワークロールは、本発明例として、表面粗さＲａ１．２５μｍに研磨後、粒径２４０〜４００μｍの大きさのグリットを用いてショットブラスト加工を施したダルロールを第１スタンドにのみ使用し、他のスタンドは通常のブライトロールを用いた。原板としては、板厚３．８ｍｍの極低炭素鋼のからなる熱延鋼板を用いた。そして、第１スタンドの圧下率を３５％とし、他のスタンドの圧下率は適宜定めて、出側板厚０．７ｍｍとなるように冷間圧延を施した。
【００３３】
このようにして得られた冷延鋼板の表面を観察し、表面欠陥の発生率を調べた。図３は圧延距離に対する欠陥混入率の推移を示す図である。ここで、圧延距離とは、第１スタンド入側での圧延材の長さに換算したものである。また、欠陥混入率とは、欠陥１個当りの不良部長さを１．５ｍと換算したときの欠陥部のコイル長さに対する比率である。すなわち、長さ１０００ｍのコイルに欠陥が１０個あれば、欠陥混入率は１．５％と計算される。また、欠陥混入率３％以内を合格範囲とした。
【００３４】
図３から明らかなように、圧延距離が１０ｋｍの範囲内では、欠陥混入率が合格範囲内であり、本発明による欠陥発生抑制効果が確認できた。しかし、圧延距離が１０ｋｍを超えると、欠陥混入率が高い場合が発生し、合格範囲から外れる場合も生じた。これは、図２で示したように、圧延距離が１０ｋｍを超えると第１スタンドに用いたダルロールが摩耗し、欠陥抑制効果がほとんどなくなることによるものと考えられる。
【００３５】
（実施例２）
次に、同じく図１に示す冷間圧延設備により、冷延鋼板の製造を行った。
【００３６】
第１スタンドに用いるワークロールと第１スタンドの圧下率は、表１に示す通りとした。すなわち、第１スタンドに用いるワークロールは、本発明例では、表面粗さＲａ１．２５μｍに研磨後、粒径２４０〜４００μｍの大きさのグリットを用いてショットブラスト加工を施したダルロールとし、比較例では表面粗さ約１．１μｍのブライトロールとした。他の前段スタンドはブライトロールとした。また、第１スタンドの圧下率は、本発明例１及び比較例は従来通りの２０〜３０％程度とし、本発明例２のみ３５〜４０％とした。また、原板としては、板厚３．２〜３．６ｍｍの極低炭素鋼からなる熱延鋼板を用い、第１スタンド以外のスタンドの圧下率は適宜定めて冷間圧延を施した。
【００３７】
【表１】
2004017106.tif 000003
以上の各条件により、冷延鋼板の製造を一定期間行い、表面欠陥の発生率を比較した。図４は各条件に対する表面欠陥の発生率を示している。なお、ここでいう表面欠陥の発生率とは、欠陥が混入した不合格コイルの、全コイルに対する重量比である。
【００３８】
図４から明らかなように、第１スタンドに所定のダルロールを用いた本発明例は、ブライトロールを用いた比較例よりも、表面欠陥の発生率が低く、ダルロールによる表面欠陥抑制効果が確認できた。また、本発明例１と本発明例２を比較すると、第１スタンドの圧下率が高い本発明例２の方が表面欠陥発生率は低く、ダルロールを用いた前段スタンドの圧下率を高めることによる表面欠陥抑制効果が確認できた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タンデム式冷間圧延機の少なくとも第１スタンドを含む前段スタンドに所定の加工を施したダルロールを用いて鋼板を冷間圧延することにより、鋼板表面に付着した微小な異物による品質欠陥の発生を抑制し、高品質な冷延鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に供する冷間圧延設備の一例を示す説明図
【図２】本発明における第１スタンドの摩擦係数推移の一例を示す説明図
【図３】実施例における表面欠陥発生率と圧延距離の関係を示す説明図
【図４】実施例における表面欠陥発生率の説明図
【符号の説明】
１　　タンデム式冷間圧延機
２　　ペイオフリール
３　　溶接機
４　　冷間圧延機前設備
５　　切断機
６　　テンションリール
７　　上下ワークロール
７ｘ　前段スタンドワークロールのダルロール
８　　上下バックアップロール
【図１】
2004017106.tif 000004
【図２】
2004017106.tif 000005
【図３】
2004017106.tif 000006
【図４】
2004017106.tif 000007