JPH03151101A

JPH03151101A - チタン板の冷間圧延方法

Info

Publication number: JPH03151101A
Application number: JP28785789A
Authority: JP
Inventors: Akira Tajikawa; 田地川　彬; Kazumoto Hieda; 稗田　一元; Yuichi Haraguchi; 祐一原口; Sakae Sonoda; 園田　栄; Osamu Furuyama; 治古山; Yasuhiro Nezu; 根津　康弘
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として、タンデムミルによるチタン板の冷
間圧延方法に関するものである。

（従来の技術）チタン板の冷間圧延は、通常ステンレス鋼の圧延設備、
すなわち小径多段ロールの圧延機（以下ゼンジマーミル
と称する）で行われており、圧延潤滑油として鉱油をベ
ースとした低粘度のものがニート状態又は水分散のエマ
ルジョン状態で用いられている。

チタン板の冷間圧延にゼンジマーミルが使用されるのは
、チタン板の加工硬化特性がステンレス鋼に類似してい
るためであるが、しかし、圧延時にワークロールに非常
にビルドアップし易い性質があるため、１バスで高圧下
率をとることができず、高々１５％程度である。又、圧
延速度もあまり大きくとれず、ｌｏｏｍ／ｓｉｎ以下の
条件で行われているのが現状である。しかも、ゼンジマ
ーミルはリバースミルなので多くのバスｄ数を必要とし
、生産性が悪い。

最近、チタンが耐食性に優れていること、非強度が大き
いこと等からその需要が年々増大する傾向にある。それ
に対処するために生産性の向上が叫ばれており、タンデ
ムミル（大径のワークロールを有する）によるチタン板
の冷間圧延が検討されるようになってきた。しかし、タ
ンデムミルにおいてもゼンジマーミルの場合と同様、或
いはそれ以上にワークロールにビルドアップが発生し、
圧延が困難であるという問題を有している。

チタン板の冷間圧延時に発生するビルドアップを防止す
るため、現在までに種々の方法が検討されており、その
数例を以下に示す。

（１）チタン板に予め化成皮膜を施す方法（特開昭８２
−３３００５号公報参照）（２）チタン板に予め有機高分子皮膜を施す方法（特開
昭８２−３３００６号公報参照）（３）チタン板に予め
ブラスト処理により亜鉛コーティングを施す方法（特開
昭６２−６８６４７号公報参照）（４）高鹸化価の圧延油で圧延する方法（特開昭５４−
１４５３４９号公報参照）（発明が解決しようとする課題）しかし、（１）、（３）の方法は、チタンのワークロー
ルへのビルドアップを防止し高圧下率、高速の圧延が可
能となるという効果が期待できるものの、圧延前にそれ
ぞれの被覆工程、圧延後にそれぞれの除去工程が必要で
あることと、被覆を除去した後の表面平滑化処理（軽圧
下圧延）が必要となるので、かなりの工程が増え、その
ために新たな設備、スペースを準備しなければならない
。

従って（１）、（３）の方法は現段階では実用化が難し
い。

一方、　（２）　、　（４）の方法では、チタンのワー
クロールへのビルドアップを効果的に防止することは困
難である。

そこで、本発明者等は、タンデムミルによるチタン板の
冷間圧延について種々実験を行った結果、最初の１パス
のみにビルドアップが発生して高圧下率が採れないが、
２パス目以降はビルドアップが発生せずかなりの高圧下
率が採れることが判った。現時点では理由は明確ではな
いが、この知見にもとづき、本発明者等は最初の１バス
ロのビルドアップ防止を目的に、高鹸化価の圧延油エマ
ルジョンを使用のもとにチタン板の表面に予め高粘度の
油を塗布して圧延することを試みた。

その結果、油を塗布しなかった場合に比較して最初のパ
スでのビルドアップの発生を抑える効果は認められ、圧
下率が増加できることを確認したが、それでも圧下率は
２３％程度が限度であり、この程度の圧下率では不充分
で、特に薄物の製品チタン板を生産性良く得ることはで
きないものである。

本発明は、上記の問題点を解決し、チタン板をタンデム
ミルで冷間圧延する場合、最初のパスの圧下率を充分大
きく採ることができるチタン板の冷間圧延方法を提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するためになされた本発明は、冷間圧
延されるチタン板の表面に、表面処理を施した微粒の炭
酸カルシウムを２０〜７０重量％含有する油を塗布し、
しかる後、水又は圧延潤滑油を供給しながら冷間圧延す
ることを特徴とする、チタン板の冷間圧延方法である。

そして前記微粒の炭酸カルシウムの平均粒度は、０．０
５〜０．５０ｕｎの範囲であることが好ましい。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

先ず、表面処理を施した微粒の炭酸カルシウムは、炭酸
カルシウムの微粒子の表面を脂肪酸や樹脂酸で被覆した
ものであって、ベースとなる油に容易に馴染んで均一に
分散する。

微粒炭酸カルシウムのベースとなる油への含有量は、２
０〜７０重量％が必要であり、２０重量％未満でも７０
重量％を超えても最初のパスでのビルドアップ防止効果
が得られず、従って高圧下率の採用が不可能である。最
も好ましいのは３０〜５０重量％の範囲である。

第１図は、上記微粒炭酸カルシウムの油への含有量を決
定するために行ったバウデン試験結果の一例を示したも
のである。供試油および試験方法は下記の通りである。

図中のＯ内の数字は下記試供油の阻を示す。

（１）供試油 ■ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステ
ル　　　　　　　　　５０重二％牛脂脂肪酸のペンタエ
リスリトールジエステル　　　　　　　　　　　５０重量％■ラノリ
ン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステル　　　
　　　　　　４５重瓜％牛脂脂肪酸のペンタエリスリト
ールジエステル　　　　　　　　　　　４５重量％樹脂酸コ
ーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１！ｏｚｍ）　　　　　　　　１０重回
％■ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエス
テル　　　　　　　　　４０重量％牛脂脂肪酸のペンタ
エリスリトールジエステル　　　　　　　　　　　４０重量％樹脂酸コ
ーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１５庫）２０重量％ ■ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステ
ル　　　　　　　　　２５重量％牛脂脂肪酸のペンタエ
リスリトールジエステル　　　　　　　　　　　２５重量％樹脂酸コ
ーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１５μ５）５０重量％ ■ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステ
ル　　　　　　　　　１５重；％■ ■ ■ 牛脂脂肪酸のペンタエリスリトールジエステル　　　　　　　　　　　１５重量％樹脂酸コ
ーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１５μ５）７０重量％ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステル
　　　　　　　　　１０重量％牛脂脂肪酸のペンタエリ
スリトールジエステル　　　　　　　　　　　　１０重量％樹脂酸
コーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１５ｍ）　　　　　　　　　８０重量％
ラノリン脂肪酸のペンタエリスリトールテトラエステル
　　　　　　　　　２５重量％牛脂脂肪酸のペンタエリ
スリトールジエステル　　　　　　　　　　　２５重量％オレイン
酸コーティング炭酸カルシウム（平均粒径０．１５重ｍ
）　　　　　　　　５０重量％マシン油１００　　　　
　　　　　　５０重量％樹脂酸コーティング炭酸カルシ
ウム（平均粒径０．１５！Ｅｏ）　　　　　　　　　５０重
量％（２）試験方法 ■試　験　板　　１　、５１１ｍ厚Ｘ２０ｍ＋ｓ幅Ｘ１
００ｍ＋＊長純チタン２種 ■塗油：ｌ　　Ｏ，５ｇ／ｄ ■バウデン試験・温　度・鋼　球・荷　重・摺動速度・摺動距離（３）試験結果第１図からも明らかなように、表面処理を施した炭酸カ
ルシウムを本発明で規制する範囲（２０〜７０重量％）
含有するもの■、■、■、■、■は、表面処理を施した
炭酸カルシウムを含有しないもの■、含有しても過少又
は過大のもの■、■に比較して摩擦係数が著しく小さい
ことがわかる。

次に、本発明の表面処理を施した微粒の炭酸カルシウム
の平均粒径は０．０５〜０．５０Ｌ！ｎが望ましい。

これは０．０５−未満では最初のバスでのワークロー室
温１０ｍｍφＳＵＪ　２１ｋｇ８１１ＩＩｌ／５ｅＣ１Ｏ關ルの研磨目への充填が行われず、チタンのワークロール
へのビルドアップ防止効果が充分でない。

一方０．５０−を超えると油の流体力学線で説明される
ロールバイトへの流入量を上まわるので、微粒炭酸カル
シウムが充分にロールバイトへ持ち込まれなくなり、こ
の場合もチタンのワークロールへのビルドアップ防止効
果が充分得られない。

また、ベースとなる油は、鉱物油、天然油脂及び合成エ
ステルの中から選ぶことができる。油そのものの潤滑性
能から考えれば、エステル系の天然油脂又は合成エステ
ルがよいが、粘度から考えると高粘度のものが得られる
合成エステルがより好ましい。油の粘度は一般に５０℃
で３０〜３００ｃｓｔのものが用いられるが、流体力学
線からいえばロールバイトへの油の流入量が増加するの
で、高粘度の方が望ましい。

実作業において、冷間圧延には水又は圧延潤滑油を使用
する。圧延潤滑油として使用するエマルジョンの油は、
鉱物油、天然油脂、合成エステルのいずれでもよいが、
高鹸化価をもち潤滑性の優れたものとして、天然油脂又
は合成エステルが好ましい。一般的には安価に入手でき
る天然油脂、特に牛脂が用いられる。

圧延に際し、表面処理を施した微粒炭酸カルシウムを含
有する油をチタン板に塗布する場合、そのままでは粘度
が高いので一般的な塗布方法では塗布作業が困難である
。従って、一般的には石油系の溶剤で希釈して塗布する
方法を採用する。

このようにして粘度を低下させれば、ロールコータ−、
フローコーター等を用いて塗布し、溶剤揮散後の付着量
を０．５〜２ｇ／ゴに調整することが可能である。なお
、そのままでも加熱して粘度を下げれる場合には、溶剤
希釈を省略してもよい。

（作　　用）チタン板の表面に、表面処理を施した微粒炭酸カルシウ
ムを含有する油を塗布して、タンデムミルで冷間圧延す
る場合、最初のバスでチタン板の表面に付着している油
が、その粘度及び圧延条件に応じて一定量ロールバイト
に持ち込まれ、そのさい、表面処理を施した微粒炭酸カ
ルシウムの粒径が適正であれば、油に含有する割合と同
じ割合で、表面処理を施した微粒炭酸カルシウムもロー
ルバイトに持ち込まれる。

油だけの場合には、ロールバイト内での面圧が高いので
、ワークロールの研磨面の凸部とチタン板の間の油膜が
部分的に切れて、金属同志の接触が起きる。チタンは鋼
と溶着しやすい材質なので、チタンが容易にワークロー
ルの研磨面の凸部にビルドアップし、それが急速に成長
する。このような状態になると、ロールバイト内の摩擦
係数は著しく高くなり、その結果、先進率が大きくなっ
て圧延荷重が増大し、張力バランスが崩れて圧延が困難
となるものである。

これに対して、チタン板に塗布する油に表面処理を施し
た微粒炭酸カルシウムを含有させると、チタン板とワー
クロールの研磨面の凸部との間に、微粒炭酸カルシウム
が存在するので、チタンと鋼が直接接触するのを防ぎビ
ルドアップしにくくなるものである。更に、連続して圧
延している場合には、油に含有している微粒炭酸カルシ
ウムが、ワークロールの研磨目に堆積して研磨目を埋め
る形となり、より効果的に金属同志の接触を防止する。

その結果、チタンの最初のパスにおけるワークロールへ
のビルドアップが抑えられ、且つ、炭酸カルシウムが固
体潤滑剤の働きをするので、ロールバイト内の摩擦係数
の増大が大幅に軽減され、上記の現象が生じにくくなる
ものである。

なお、本発明の方法は、大径のワークロールを有するタ
ンデムミルへの適用に限定されることなく、大径のワー
クロールを有するレバースミルや、小径のワークロール
を有するゼンジマーミルにも適用できるものである。

（実　施　例）（１）タンデムミルの仕様 ■　ス　タ　ン　ド数　　５スタンド ■　ワークロール径　　４００〜０００　＋ｎφ■　ワ
ークロール粗度　　０．３（ｉ〜０．４６μＲａ■　圧
延潤滑油（クーラント）・濃　　　　度　　　５重量％（エマルジョン系）中温　　　　度　　６０℃ 争ベース油粘度　２５．２ｃｓｔ（２）被冷延材サイズ２．０＋ａ＋５Ｊ９Ｔ　Ｘ　１０４０ｍｍ幅Ｘｃｏｌｌ
（純チタン２８Ｉ）（３）　　目標製品板厚　　　　　０．５００ｍｍ（４
）　　チタン板への塗油の種類　第１表のとおり（５）
第２表の説明実施例１，２は、樹脂酸コーティング炭酸カルシウムを
含有しない場合であり、実施例１の如く第１スタンドの
圧下率は２３％が限界で得られた製品板厚は目標板厚よ
りも厚く、又実施例２に示す如く第１スタンドの圧下率
を３０％にすると圧延が困難となった。

実施例３は、樹脂酸コーティング炭酸カルシウムを含有
するが、その含有量が１０重量％と少ないために実施例
２の場合と同様に第１スタンドの圧下率３０％で圧延が
困難となった。

一方、実施例７は、樹脂酸コーティング炭酸カルシウム
の含有量が８０重量％と多過ぎるため、この場合も第１
スタンドの圧下率３０９６で圧延が困難となった。

これに対して実施例４，５．６の場合は、樹脂酸コーテ
ィング炭酸カルシウムの含有量が本発明の範囲（２０〜
７０重量％）にあり、第１スタンドの圧下率３０％で支
障なく圧延でき、０．５００ｍ＋＊の目標板厚が得られ
た。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のチタン板の冷間圧延方法
は、チタン板の表面に、表面処理を施した微粒炭酸カル
シウムを２０〜７０重量％含有する油を塗布し、しかる
後、水又は圧延潤滑油を供給しながら圧延する方法であ
り、特に、大径のワークロールを有するタンデムミルで
圧延する場合、最初のパスでのワークロールへのロール
ビルドアップを最小限に抑えることにより、最初のバス
での圧下率が大きく採れ、殊に、チタン薄物の圧延が生
産性よく行なえるという優れた効果を奏するものである
。

又、前述の圧延前のチタン板に化成皮膜、亜鉛コーティ
ング等を施す従来法に比較して、本発明は前後の余分な
工程が不要であり、実現化が容易であるというメリット
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種塗油の摺動回数と摩擦係数の関係を示し
たものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チタン板の表面に、表面処理を施した微粒炭酸カ
ルシウムを２０〜７０重量％含有する油を塗布し、しか
る後、水又は圧延潤滑油を供給しながら冷間圧延するこ
とを特徴とする、チタン板の冷間圧延方法。
（２）表面処理を施した微粒炭酸カルシウムの平均粒径
が、０．０５〜０．５０μｍであることを特徴とする、
請求項（１）記載のチタン板の冷間圧延方法。