JP6881422B2 - 金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法に関し、特に室温付近にて低い延性挙動を示し、破断し易い金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法に関する。

冷間圧延では、多種多様な素材が圧延され、圧延後の形状を良好に保つために形状制御が行われる。具体的には、圧延機の出側に設置された接触式あるいは非接触式の形状計にて圧延後の鋼板の形状をリアルタイムに測定し、その測定された鋼板の形状が予め設定された目標形状と一致するよう、ロールシフトやレベリング、蛇行制御といった形状制御アクチュエータを操作することが行われる。
ここで、近年、需要が増加している添加元素を多量に含む高張力鋼板や電磁鋼板、ステンレス鋼板等は、難圧延材と呼ばれ、室温にて低延性を示すことが知られている。このような難圧延材は、冷間圧延を行うまでの段階で鋼板の幅方向両端部に耳割れと呼ばれる、結晶粒レベルでの細かい凹凸が存在しており、このような鋼板に対して形状制御アクチュエータを使用すると、鋼板の幅方向両端部の耳割れ部に応力集中が生じ、冷間圧延中に鋼板の絞りや破断が生じ、圧延能率や圧延機自体の稼働率の低下を招く場合がある。

従来、耳割れ部の応力集中を抑えつつ、安定的に冷間圧延を行うものとして、例えば、特許文献１〜３に示す方法が知られている。
特許文献１に示す珪素鋼板の冷間圧延における耳割れ防止方法は、冷間タンデム圧延機によりＳｉ含有量（重量％）が１．５％以上の珪素鋼板を圧延する方法であって、圧延前のサイドトリミングの工程で、トリミング直後に板エッジより板幅方向に研削代０．５ｍｍ以上のエッジグラインダー処理を施す。そして、その後のタンデム圧延にあたっては、第１スタンドのワークロールの一端を先太りとし、上下のワークロールの軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつワークロール軸方向へ移動可能なものとする。また、第２スタンド以降のスタンドのワークロールの一端を先細りとし、上下のワークロールの軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつワークロール軸方向へ移動可能としている。
特許文献１に示す耳割れ防止方法によれば、圧延前のサイドトリミングの工程で、トリミング直後に板エッジより板幅方向に研削代０．５ｍｍ以上のエッジグラインダー処理を施すことにより、剪断時の加工硬化層とトリミング時に発生する破断面の微小な割れを削除し、耳割れの大きな要因が消去可能となる。

また、特許文献２に示す冷間圧延方法は、順次搬送される鋼板の幅方向の両エッジ部を加熱装置によって加熱し、加熱後の鋼板を、鋼板の搬送方向に並ぶ複数の圧延機を有するタンデム圧延機によって順次圧延する冷間圧延方法において、加熱装置による加熱前の鋼板の蛇行量と、タンデム圧延機における最上流の圧延機による冷間圧延後の鋼板の形状とを測定するステップと、鋼板の蛇行量の測定値に基づいて加熱前の鋼板の蛇行を制御し、且つ、鋼板の形状の測定値に基づいて鋼板の冷間圧延に起因する蛇行を制御する蛇行制御ステップとを含んでいる。
特許文献２に示す冷間圧延方法によれば、冷間圧延前に順次搬送される鋼板の幅方向の両エッジ部を加熱装置によって加熱することにより、当該両エッジ部の温度を延性―脆性遷移温度以上の温度に昇温させ、耳割れ起因の破断を防止する。

また、特許文献３に示す冷延鋼板の製造方法は、鋼板のパスラインを挟んで対向する上下一対のワークロールの少なくとも一方の、圧延時に鋼板の幅方向端部と接触する接触領域の少なくとも一部を加熱し、膨張部を形成する膨張部形成工程と、膨張部を有するワークロールで、鋼板を冷間圧延する冷間圧延工程とを有する。
特許文献３に示す冷延鋼板の製造方法によれば、ワークロールの圧延時に鋼板の幅方向端部と接触する接触領域の少なくとも一部を加熱し、膨張部を形成することで、耳割れの発生を効果的に抑制することができる。

特開平５−７６９０４号公報 特開２０１５−１３９８１０号公報 特開２０１６−６４４４２号公報

しかしながら、この従来の特許文献１〜３に示す方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す珪素鋼板の冷間圧延における耳割れ防止方法の場合、圧延前のサイドトリミングの工程で、鋼板の全長に亘って板エッジより板幅方向に研削代０．５ｍｍ以上のエッジグラインダー処理（研削）を施している。鋼板の全長に亘り一律に０．５ｍｍ以上研削しているため、研削する箇所によっては研削代が大きすぎてしまうことがあり、鋼板の全長に亘って良好な鋼板形状を得ることが困難であった。

また、特許文献２に示す冷間圧延方法の場合、加熱装置による加熱は鋼板の全長に亘って行われている。このため、耳割れが発生している箇所には有効であるが、耳割れが発生していない箇所も加熱することになり、鋼板の全長に亘って良好な鋼板形状を得ることが困難であった。
更に、特許文献３に示す冷延鋼板の製造方法の場合、ワークロールを膨張させたことによって生じるサーマルクラウンを直接計測することが困難であるだけでなく、サーマルクラウンが経時的に変化していくため、鋼板の全長に亘って良好な形状制御を行うことが困難であった。

従って、本発明はこれら従来の課題を解決するためになされたものであり、難圧延材である金属帯の幅方向両端面における割れ深さに応じて研削することで、圧延後の絞りや破断を生じさせることなく安定的な冷間圧延を行い、金属帯の全長に亘って良好な形状を得ることができる金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る金属帯の冷間圧延方法は、 ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方が軸方向に移動可能な１台以上の圧延機を用いて金属帯を冷間圧延する金属帯の冷間圧延方法であって、前記金属帯の幅方向両端面における割れ深さを測定する端面測定工程と、該端面測定工程で測定された前記割れ深さに応じて前記金属帯の幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で前記金属帯の幅方向両端面を研削する端面研削工程と、該端面研削工程における前記研削量に応じて前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量で前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方を軸方向に移動させて前記金属帯を冷間圧延する冷間圧延工程とを含むことを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る金属帯の冷間圧延設備は、ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方が軸方向に移動可能な１台以上の圧延機によって金属帯を冷間圧延する金属帯の冷間圧延設備であって、前記金属帯の幅方向両端面における割れ深さを測定する端面測定装置と、該端面測定装置で測定された前記割れ深さに応じて前記金属帯の幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で前記金属帯の幅方向両端面を研削する端面研削装置と、該端面研削装置における前記研削量に応じて前記ワークロール及び中間ロールのうちの少なくともいずれか一方の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量で前記ワークロール及び中間ロールのうちの少なくともいずれか一方を軸方向に移動させるロールシフト装置とを備えていることを要旨とする。
更に、本発明の別の態様に係る金属帯の製造方法は、前述の金属帯の冷間圧延方法を用いて金属帯を製造することを要旨とする。

本発明に係る金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法によれば、難圧延材である金属帯の幅方向両端面における割れ深さに応じて研削することで、圧延後の絞りや破断を生じさせることなく安定的な冷間圧延を行い、金属帯の全長に亘って良好な形状を得ることができる金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る金属帯の冷間圧延方法が適用される冷間圧延設備の概略構成図である。 冷間圧延設備で実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図２のフローチャートにおけるステップＳ２（端面研削工程）の処理の流れを詳細に示すフローチャートである。 研削前における金属帯の幅方向両端面における割れ深さＮ、研削前における金属帯の幅方向両端部での破断割れＥＬｅ、及び研削前の金属帯の幅方向中心部での破断割れＥＬｃの（１）式で定義されたパラメータと、冷間圧延時の破断発生率との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

図１には、本発明の一実施形態に係る金属帯の冷間圧延方法が適用される冷間圧延設備の概略構成が示されており、冷間圧延設備１は、金属帯Ｓを払い出すペイオフリール２と、ペイオフリール２から払い出された金属帯Ｓを冷間圧延するタンデム圧延機５と、タンデム圧延機５で冷間圧延された金属帯Ｓを巻き取るコイラー９とを備えている。
ここで、金属帯Ｓは、本発明が冷間圧延時の板破断を抑止する技術であることから、高張力鋼板や高炭素鋼板、電磁鋼板、ステンレス鋼板等、加工硬化による延性低下が大きく、圧延時に板破断を起こしやすい難圧延材であることが好ましい。具体的には、圧延後の鋼板から圧延方向を引張方向とする試験片を採取して引張試験を行ったときの引張強さが０．２％耐力以下を示す鋼板である。なお、より確実に破断を防止する観点から、圧延後の引張強さが０．２％耐力超えの鋼板に対しても本発明の効果が損なわれることはない。

また、タンデム圧延機５は、第１圧延機（圧延機）５ａ〜第５圧延機（圧延機）５ｅを所定間隔を保って一列に配置されている。第１圧延機５ａ〜第５圧延機５ｅの各々は、４段式（４Ｈｉ）の圧延機であり、金属帯Ｓを挟んで上下から圧延する上下一対のワークロール６と、上下一対のワークロール６のそれぞれを支持する上下一対のバックアップロール７とを備えている。そして、第１圧延機５ａのワークロール６は、軸方向の片側端部にテーパーを付与され、軸方向に移動可能となっている。

なお、各第１圧延機５ａ〜第５圧延機５ｅは、４段式に限らず、２段式（２Ｈｉ）や６段式（６Ｈｉ）等の４段式（４Ｈｉ）以外の多重圧延機であってもよい。第１圧延機５ａが２段式（２Ｈｉ）圧延機の場合、ワークロール６を軸方向に移動可能とし、６段式（６Ｈｉ）圧延機の場合、ワークロールを軸方向に移動可能としてもよいし、中間ロールを軸方向に移動可能としてもよい。また、タンデム圧延機５ではなく、単圧延機のリバース式圧延機であってもよいし、クラスター圧延機やゼンジミア圧延機であってもよい。また、タンデム圧延機５の圧延機の数は５つに限られない。

また、冷間圧延設備１は、ペイオフリール２とタンデム圧延機５との間に、金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さを測定する端面測定装置３を備えている。
端面測定装置３は、ペイオフリール２から払い出された冷間圧延前の金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さを測定する。端面測定装置３としては、例えば、画像センサーや高速度カメラ、レーザー変位計などを用いることができる。本実施形態では、端面測定装置３をタンデム圧延機５の入側に設置しているが、設置位置はこれらに限られるものではなく、例えば、冷間圧延前の酸洗ラインや検査ライン（図示せず）に設置してもよい。

また、冷間圧延設備１は、端面測定装置３とタンデム圧延機５との間に、端面研削装置４を備えている。
この端面研削装置４は、端面測定装置３で測定された割れ深さに応じて金属帯Ｓの幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で金属帯Ｓの幅方向両端面を研削する。ここで、端面研削装置４は、図示しないトラッキングロールから端面測定装置３で割れ深さが測定された金属帯Ｓの長手方向位置の情報を受け取り、当該割れ深さの長手方向位置と端面研削装置４で機械的研削する金属帯Ｓの長手方向位置とを一致させるように制御する。ここで、金属帯Ｓの幅方向両端面における研削量とは、研削される金属帯Ｓの幅方向各端面からの量（研削代）を意味する。

端面研削装置４は、金属帯Ｓの幅方向両端面を研削する一対の研削体（図示せず）と、各研削体を制御する制御部（図示せず）とを備えている。各研削体は、回転軸が金属帯Ｓの圧延方向と垂直な筒状の回転体（例えば、回転ブラシや弾性砥石）で構成され、研削体自身が動力を有して回転するようになっている。但し、各研削体自体は動力を持たず、金属帯Ｓの幅方向端面に押し当てる機構としてもよい。また、各研削体の研削手段に特別な制限はなく、例えば、研磨布紙、ワイヤブラシ、砥粒ナイロンブラシ、弾性砥石ロール、オイルストーン等を適用することができる。また、砥粒入りの研削手段を用いる場合には、ＪＩＳ−Ｒ６００１規格の砥粒番号は＃４０〜＃４００、好ましくは＃６０〜＃２４０であることが望ましい。また、切削のように工具を金属帯Ｓの幅方向端面に当てて端面を削ってもよい。また、制御部は、演算処理機能を有するコンピュータであり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を備えて構成され、ＲＯＭ等に予め記憶された各種専用のプログラムを実行することにより、後述する判定機能、研削量決定機能及び研削条件決定機能等をソフトウェア上で実現する。また、各研削体は、例えば、超硬バー等を適用することができる。端面研削装置４の機能は、後に詳細に説明する。

また、冷間圧延設備１は、端面研削装置４における研削量に応じ第１圧延機５ａのワークロール６の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量でワークロール６を軸方向に移動させるロールシフト装置８を備えている。ロールシフト装置８は、演算処理機能を有するコンピュータであり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を備えて構成され、ＲＯＭ等に予め記憶された各種専用のプログラムを実行することにより、後述する軸方向移動量の算出機能等をソフトウェア上で実現する。このロールシフト装置８の機能は、後に詳細に説明する。

次に、冷間圧延設備１を用いた冷間圧延方法について、図２に示す冷間圧延設備で実行される処理の流れを説明するためのフローチャートを参照して説明する。
冷間圧延設備１の端面測定装置３は端面測定工程であるステップＳ１を実行し、端面研削装置４は端面研削工程であるステップＳ２を実行し、ロールシフト装置８及びタンデム圧延機５は冷間圧延工程であるステップＳ３を実行する。
先ず、端面測定装置３は、ステップＳ１で、金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さを測定する（端面測定工程）。
次いで、端面研削装置４は、ステップＳ２で、端面測定工程で測定された割れ深さに応じて金属帯Ｓの幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で金属帯の幅方向両端面を研削する（端面研削工程）。

この端面測定工程について、図３を参照して詳細に説明する。
先ず、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２１で、端面測定工程によって測定された金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さの実測値を取得する。また、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２１で、図示しないトラッキングロールから端面測定工程で割れ深さが測定された金属帯Ｓの長手方向位置の情報を受け取る。
次いで、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２２で、研削前における端面測定工程で測定された割れ深さをＮとし、研削前における金属帯Ｓの幅方向両端部での破断伸び（機械特性）をＥＬｅとし、研削前の金属帯Ｓの幅方向中心部での破断伸び（機械特性）をＥＬｃとし、閾値をＴとした場合、下記（１）式を満足するか否かを判定する。
Ｎ×ＥＬｃ／ＥＬｅ＞Ｔ ・・・（１）
但し、閾値Ｔは０．５とする。

本実施形態に係る種々の金属帯Ｓにおける冷間圧延時の破断発生率について、金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さＮ、研削前における金属帯Ｓの幅方向両端部での破断伸びＥＬｅ、及び研削前の金属帯の幅方向中心部での破断伸びＥＬｃとの関係で整理した結果を図４に示す。図４より、（１）式で定義されるパラメータを横軸に取ることで、冷間圧延時の破断発生率との相関が取れていることがわかる。そして、図４に示すように、（１）式で定義されるパラメータ（Ｎ×ＥＬｃ／ＥＬｅ）の値が閾値Ｔ＝０．５を超えている場合に、冷間圧延時の破断発生率が一次的に上昇していることがわかる。

このため、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２２における判定結果がＹＥＳのとき、即ち（１）式を満足する場合に、ステップＳ２３に移行し、研削量の決定を行う。（１）式を満足する場合、（１）式で定義されるパラメータ（Ｎ×ＥＬｃ／ＥＬｅ）の値が閾値Ｔ＝０．５を超えており、冷間圧延時の破断発生率が一次的に上昇しているので、この場合に、研削を行うこととして耳割れの懸念のある領域のみを研削するようにしている。

ステップＳ２３における研削量の決定に際しては、ステップＳ２１にて取得した割れ深さの実測値に応じた研削量を決定する。研削量の決定に際しては、例えば、研削後の割れ深さＮが（１）式を満足しなくなるように行う。
次いで、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で決定した研削量を確保するための研削条件を決定する。
例えば、研削条件としては、研削体の回転数、圧下量、接触荷重、負荷動力などが挙げられる。ここで、研削体の回転数を調整することにより、研削体と金属帯Ｓとの摩擦力が変化するため、研削量を調整することができる。また、研削体の圧下量、接触荷重あるいは負荷動力の調整により、研削体と金属帯Ｓとの接触面積が変化することにより、研削量を調整することができる。

ここで、研削体の回転数は、１００〜１５００ｒｐｍ程度が好ましい。また、研削体の圧下量は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度が好ましい。ここで、圧下量とは、研削体の外面（作業面）が金属帯Ｓの幅方向端面と接触（無圧下荷状態で接触）した状態における研削体の位置を基準とし、この基準位置と研削時における研削体の位置との間の金属帯Ｓの幅方向の距離を意味する。また、研削体の接触荷重は、０．１〜１０ｋｇｆ／ｍｍ^２程度が好ましい。

ここで、冷間圧延前の金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さに応じた研削条件を予め定めておき、この研削条件に従い、研削体の回転数、圧下量、接触荷重、及び負荷動力のうち１つ以上を調整するようにしてもよい。この場合には、端面測定工程で測定された割れ深さに対して目標とする研削量を確保できる研削条件を、材料（材質や板厚、板幅の寸法）毎に整理した実験データや操業データなどから予め求めておく。
次いで、端面研削装置４の制御部は、ステップＳ２５にて、ステップＳ２４で決定した研削条件で各研削体が研削を行うよう各研削体に指令を出し、各研削体はこの研削条件で研削を行い、処理を終了する。これにより、ステップＳ２３で決定した研削量で金属帯Ｓの幅方向両端面を研削することができる。

ここで、端面研削装置４による研削に際しては、ステップＳ２１で受け取った、図示しないトラッキングロールから端面測定工程で割れ深さが測定された金属帯Ｓの長手方向位置と、当該トラッキングロールから取得する端面研削装置４で機械的研削する金属帯Ｓの長手方向位置とを一致させるように制御する。
なお、端面研削装置４は、ステップＳ２２における判定結果がＮｏのとき、即ち（１）式を満足しない場合には、研削量の決定、研削条件の決定及び研削体による研削を行わずに処理を終了する。

そして、端面研削工程が終了した後、ロールシフト装置８は、ステップＳ３にて、端面研削工程における研削量に応じて第１圧延機５ａのワークロール６の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量でワークロール６を軸方向に移動させ、タンデム圧延機５は金属帯Ｓの冷間圧延を行う（冷間圧延工程）。
この冷間圧延工程における調整した軸方向移動量は、当該軸方向移動量をＳ、金属帯Ｓの幅方向両端面の研削が行われない場合に予め設定した軸方向移動量をＳ_０、前述の研削量をＨ、金属帯Ｓの材料（材質や板厚、板幅の寸法）毎に設定される係数をｋとした場合、下記（２）式を満足するように算出される。
Ｓ＝Ｓ_０＋ｋ×Ｈ ・・・（２）
そして、ロールシフト装置８は、算出した軸方向移動量Ｓだけ第１圧延機５ａのワークロール６を軸方向に移動させる。
そして、タンデム圧延機５は、ワークロール６を軸方向に移動させた状態で金属帯Ｓの冷間圧延を行う（冷間圧延工程）。
そして、このような冷間圧延工程を経て金属帯Ｓが製造される。

このように、本実施形態に係る金属帯Ｓの冷間圧延方法及び冷間圧延設備１によれば、金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さを測定し（端面測定工程：ステップＳ１、端面測定装置３）、測定された割れ深さに応じて金属帯Ｓの幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で金属帯Ｓの幅方向両端面を研削し（端面研削工程：ステップＳ２、端面研削装置４）、当該研削量に応じてワークロール６の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量でワークロール６を軸方向に移動させて金属帯Ｓの冷間圧延を行う（冷間圧延工程：ステップＳ３、ロールシフト装置８及びタンデム圧延機５）。これにより、難圧延材である金属帯Ｓの幅方向両端面における割れ深さに応じて研削することで、圧延後の絞りや破断を生じさせることなく安定的な冷間圧延を行い、金属帯の全長に亘って良好な形状を得ることができる金属帯の冷間圧延方法及び冷間圧延設備並びに金属帯の製造方法を提供できる。つまり、研削量が常に一定の大きさではないので、必要以上に研削代が大きすぎてしまうおそれはない。

ここで、端面研削装置４による研削量に応じてワークロール６の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量でワークロール６を軸方向に移動させないと、金属帯Ｓの幅方向端面が必要以上に圧下され、冷間圧延後に金属帯の幅方向端面の形状が悪化してしまう。
そして、本実施形態に係る金属帯Ｓの冷間圧延方法においては、端面研削工程において、研削前における端面測定工程で測定された割れ深さをＮとし、研削前における金属帯Ｓの幅方向両端部での破断伸び（機械特性）をＥＬｅとし、研削前の金属帯Ｓの幅方向中心部での破断伸び（機械特性）をＥＬｃとし、閾値をＴとした場合、下記（１）式を満足するか否かを判定し（ステップＳ２２）、判定結果が（１）式を満足する場合に研削量を決定する（ステップＳ２３）。
Ｎ×ＥＬｃ／ＥＬｅ＞Ｔ ・・・（１）
但し、閾値Ｔは０．５とする。
これにより、金属帯Ｓの幅方向両端面において、耳割れの懸念のある領域のみを研削することができ、金属帯Ｓの歩留まりの低下を抑えつつ、圧延時の板破断を大幅に低減することができ、そして、耳割れの懸念のない領域の研削は行わないので、生産性の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、端面研削装置４は、一対の研削体を備えているが、研削体を少なくとも一対備えていればよく、要求される金属帯Ｓの品質や性能を得ることができれば、一対でもよいし、設備の設置スペースを確保できれば複数対備えていても良い。
また、（１）式の判定における研削前における金属帯Ｓの幅方向両端部での破断伸び（機械特性）をＥＬｅとし、研削前の金属帯Ｓの幅方向中心部での破断伸び（機械特性）をＥＬｃとしてあるが、機械特性としては、破断伸びのみならず、降伏応力、０．２％耐力、引張強さ、及びストレッチベンド試験における最大荷重のうちのいずれか一つであってもよい。
また、（１）式の判定における閾値Ｔは０．５としてあるが、この閾値Ｔは０．４〜０．６であればよい。

また、各圧延機において、ワークロールではなく、中間ロールを軸方向に移動する場合、ロールシフト装置８は、ステップＳ３にて、端面研削工程における研削量に応じて中間ロールの軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量で中間ロールを軸方向に移動させる。
また、ステップＳ２２による判定工程は必ずしも設ける必要はなく、ステップＳ２１で割れ深さを取得したら、ステップＳ２３で全ての割れ深さのある領域の研削量を決定し、ステップＳ２４で研削条件を決定し、ステップＳ２５で研削を行うようにしてもよい。
また、本実施形態にあっては、第１圧延機５ａのワークロール６を軸方向に移動可能としてあるが、第１圧延機５ａ〜第５圧延機５ｅのワークロール６のうち、軸方向に移動させるワークロール６は任意とするこができ、その数も任意とすることができる。この場合、ロールシフト装置８は、軸方向に移動する全てのワークロール６を軸方向に移動させる。

本発明の効果を検証すべく、図１に示す第１圧延機５ａ〜第５圧延機５ｅを有するタンデム圧延機５を用い、母材厚２．０ｍｍ、板幅１０００ｍｍの３ｍａｓｓ％Ｓｉを含有する電磁鋼板用の素材鋼板を板厚０．３ｍｍまで冷間圧延する実験を行った。
タンデム圧延機５の第１圧延機５ａには、片側端部にテーパーを付与したワークロール６を配設し、軸方向（板幅方向）にロールシフト装置８によりシフトさせる機構とした。
予め素材鋼板の幅方向中心部での破断伸びＥＬｃと素材鋼板の幅方向両端部での破断伸びＥＬｅとの比を測定したところ、ＥＬｃ／ＥＬｅ＝１．０５であった。なお、上記圧延後の鋼板から圧延方向を引張方向とする引張試験片を採取し、引張試験を行ったところ、０．２％耐力に達する前に破断した。

実施例では、冷間圧延前に端面測定装置３にて鋼板の幅方向両端面における割れ深さを測定し、その割れ深さＮが（１）を満足した場合のみ、端面研削装置４にて研削量を決定し、その研削量で鋼板の幅方向両端面を研削した。そして、ロールシフト装置８によってその研削量に応じて第１圧延機５ａのワークロール６の軸方向移動量を調整し、その調整した軸方向移動量でワークロール６を移動させ、タンデム圧延機５により冷間圧延を行った。なお、ワークロール６の軸方向移動量の調整において、（２）式中のパラメータｋは１．０とした。

比較例１では端面研削装置４によって鋼板の幅方向両端面を研削する以外は実施例と同様にして冷間圧延を行った。ロールシフト装置８によるワークロール６の軸方向移動量は調整しなかった。
また、比較例２では、冷間圧延前の鋼板の幅方向両端面における研削量に応じたワークロール６に軸方向移動量を調整しない以外は実施例と同様にして冷間圧延を行った。
以上のような冷間圧延を実施例、比較例１及び比較例２のそれぞれにつき２００コイルずつ行い、冷間圧延後の形状及び冷間圧延時の破断回数を調査した。調査結果を表１に示す。冷間圧延後の形状は鋼板長手方向における幅方向端部のＩ−Ｕｎｉｔの最大値として示した。Ｉ−Ｕｎｉｔは、伸び率差Δε＝Δｌ／ｌ（一定区間ｌにおける板の幅方向での伸びの差Δｌ）に１０^５を乗じたものである。

表１に示すように、実施例の場合、冷間圧延時に耳割れ起因となる破断を起こすことなく、鋼板の全長に亘って良好な形状の冷延鋼板を安定的に得ることができた。一方、比較例１では、冷間圧延前に残存していた鋼板の幅方向両端面の割れが冷間圧延時に拡大し、圧延張力により割れの部分に過度な応力集中が起きたことに起因した破断が見られた。比較例２では、鋼板の幅方向両端面の研削処理を行い、凹凸の平滑化が図られたものの、その研削量に応じてワークロール６の軸方向移動量を調整しなかったため、鋼板の幅方向両端面が必要以上に圧下され、冷間圧延後の幅方向端部の形状が悪化した。また、鋼板の幅方向両端面が必要以上に悪化されたことによる絞り破断も発生した。
これにより、本発明に係る冷間圧延方法を用いることで、低延性を示す鋼帯であっても、冷間圧延時の耳割れや板破断を大幅に低減できるだけでなく、全長に亘って良好な形状の冷延鋼板を得ることができ、ひいては、生産性の向上や品質の向上に大いに寄与することができる。

１ 冷間圧延設備
２ ペイオフリール
３ 端面測定装置
４ 端面研削装置
５ タンデム圧延機
５ａ 第１圧延機（圧延機）
５ｂ 第２圧延機（圧延機）
５ｃ 第３圧延機（圧延機）
５ｄ 第４圧延機（圧延機）
５ｅ 第５圧延機（圧延機）
６ ワークロール
７ バックアップロール
８ ロールシフト装置
Ｓ 金属帯

Claims (7)

1. ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方が軸方向に移動可能な１台以上の圧延機を用いて金属帯を冷間圧延する金属帯の冷間圧延方法であって、
   前記金属帯の幅方向両端面における割れ深さを測定する端面測定工程と、該端面測定工程で測定された前記割れ深さに応じて前記金属帯の幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で前記金属帯の幅方向両端面を研削する端面研削工程と、該端面研削工程における前記研削量に応じて前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量で前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方を軸方向に移動させて前記金属帯を冷間圧延する冷間圧延工程とを含むことを特徴とする金属帯の冷間圧延方法。
2. 前記端面研削工程は、研削前における前記端面測定工程で測定された前記割れ深さをＮとし、研削前における前記金属帯の幅方向両端部での機械特性をＥＬｅとし、研削前の前記金属帯の幅方向中心部での機械特性をＥＬｃとし、閾値をＴとした場合、下記（１）式を満足するか否かの判定工程を含み、該判定工程の結果が（１）式を満足する場合に前記研削量を決定することを特徴とする請求項１に記載の金属帯の冷間圧延方法。
   Ｎ×ＥＬｃ／ＥＬｅ＞Ｔ ・・・（１）
   但し、Ｔは０．４〜０．６とする。
3. 前記機械特性は、破断伸び、降伏応力、０．２％耐力、引張強さ、及びストレッチベンド試験における最大荷重のうちのいずれか一つを適用することを特徴とする請求項２に記載の金属帯の冷間圧延方法。
4. 前記冷間圧延工程における前記調整した軸方向移動量は、当該軸方向移動量をＳ、前記金属帯の幅方向両端面の研削が行われない場合に予め設定した軸方向移動量をＳ_０、前記研削量をＨ、金属帯の材料毎に設定される係数をｋとした場合、下記（２）式を満足するように算出されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の金属帯の冷間圧延方法。
   Ｓ＝Ｓ_０＋ｋ×Ｈ ・・・（２）
5. ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方が軸方向に移動可能な１台以上の圧延機によって金属帯を冷間圧延する金属帯の冷間圧延設備であって、
   前記金属帯の幅方向両端面における割れ深さを測定する端面測定装置と、該端面測定装置で測定された前記割れ深さに応じて前記金属帯の幅方向両端面における研削量を決定し、決定された研削量で前記金属帯の幅方向両端面を研削する端面研削装置と、該端面研削装置における前記研削量に応じて前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方の軸方向移動量を調整し、調整した軸方向移動量で前記ワークロール及び中間ロールのうちのいずれか一方を軸方向に移動させるロールシフト装置とを備えていることを特徴とする金属帯の冷間圧延設備。
6. 前記端面研削装置は、前記金属帯の幅方向両端面を研削する少なくとも一対の研削体を備えていることを特徴とする請求項５に記載の金属帯の冷間圧延設備。
7. 請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の金属帯の冷間圧延方法を用いて金属帯を製造することを特徴とする金属帯の製造方法。

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