金属板材的轧制方法及使用上述轧制方法制造的轧制板材的制作方法

文档序号:3119667阅读:762来源:国知局

专利名称::金属板材的轧制方法及使用上述轧制方法制造的轧制板材的制作方法
技术领域
:本发明涉及金属板材的轧制方法及使用上述轧制方法制造的轧制板材。
背景技术
:若对金属材料施加塑性加工,则多晶金属材料中的晶粒的位向不是随机的,而是以特定的位向(择优位向)进行统计取向,加工集合组织进行发展。加工集合组织内、通过轧制形成为金属板材的加工集合组织被称为轧制集合组织。作为板材的加工集合组织,还有剪切集合组织,有时比轧制集合组织更理想。例如已知,通过发展剪切集合组织,就铝合金而言改善了压力成型性(深拉深性),就镁合金板而言改善了延展性,就铜合金而言改善了耐弯曲性,就钢铁材料而言易磁化方向<001>与轧制方向平行地进行取向。但是,在通常的轧制加工中,剪切集合组织由于与轧辊的摩擦,仅导入到轧制后的金属板材(以下,称为"轧制板材")的最表面,不能使剪切集合组织发展至轧制板材的板厚内部。因此,在通常的轧制加工中,很难得到上述剪切集合组织的发展带来的效果。于是,作为将剪切变形导入至轧制板材的板厚内部,并使剪切集合组织发展至板厚内部的方法,使用上下一对轧辊以相互不同的速度进行旋转的异周速轧制法(非专利文献l)。另外,提出了如下方案,为了降低轧制负载,^:对轧制材料的上下面供给的液体润滑剂的润滑油的油量或成分在上下不同,在使轧制材料的对上下的轧辊的摩擦系数发生大小变化的状态下进行轧制(专利文献1),即、使对一对轧辊与金属板材的各界面供给的润滑油的量或成分相互不同,从而在使各界面上的摩擦系数相互变化的状态下进行轧制。非专利文献1:左海哲夫、宇都宫裕、齐藤好弘,"剪切变形向铝板的导入和集合组织的控制,,,轻金属,社团法人轻金属学会,2002年11月,第52523。专利文献1:特开昭53-135861号公报。但是,在利用异周速轧制法进行的轧制加工中,需要具备将一对轧辊的各个独立驱动的机构的特殊的轧钢机(异周速轧钢才几)。该异周速轧钢才几与一对轧辊以相同的速度旋转的已有的通常的轧钢机(等速轧钢机)比较,机构复杂且价格高,因此其应用范围及其受限是实情。另外,即使使用了专利文献l所示的轧制方法,由于使用液体润滑剂,其界面上下均处于流体润滑或混合润滑的低摩擦状态,因此虽然作为降低轧制负载的方法很有效,但是不能使上下界面的摩擦有很大不同,所导入的剪切变形停留在板厚表面附近,不能使剪切集合组织充分发展到板厚内部。而且,即使使上下的润滑油的成分不同,在板材的轧制前后的空转时,或者润滑油从轧制中的板材的宽度的两侧转移到另一方,因此仍然不能使上下界面的摩擦有很大不同。而且,分别回收成分不同的各个润滑油极其困难,因此不能使润滑油循环进行再使用。因此,润滑油用一次就扔掉,或者需要进行从回收的润滑油中分离两成分的处理,现实上要实施无论从经济上还是技术上都极其困难。
发明内容本发明的课题是提供即使在使用一对轧辊以相同的速度旋转的通常的轧钢机的场合,与使用异周速轧钢机的场合同样,将剪切变形充分导入至轧制板材的板厚内部,并且使剪切集合组织发展至板厚中心部的金属板材的轧制方法。而且,课题是提供使用上述轧制方法制造的轧制板材。为了解决上述课题,本发明者着眼于剪切变形导入金属板材的原理,反复进行专心研究的结果发现,使用由液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法,使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦互不相同,从而即使是一对轧辊以相同的速度旋转的通常的轧钢机,也能对金属板材,将剪切变形深深导入至板厚中心部,而且使剪切结合组织充分发展,从而完成本发明。本发明的第一方案的金属板材的轧制方法是利用一对轧辊进行的金属板材的轧制方法,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦互不相同,而且,至少一个界面使用由液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法进行润滑。根据该轧制方法,即使使用一对轧辊以相同速度旋转的通常的轧钢机,也能将剪切5变形更深地导入至轧制板材的板厚中心部,能够使剪切集合组织充分发展。而且,不导致成本上升便能够提供成型性(深拉深性)优良的铝合金板、延展性高的镁合金板、耐弯曲性优良的铜合金板、电磁特性优良的电磁钢板等轧制板材。以下,说明对金属板材导入剪切变形的原理。首先,对使用了一对轧辊以相同速度旋转的通常的轧钢机的场合的轧制(如上所述,在该场合,在一对轧辊之间对称地进行轧制,因此,以下称为"对称轧制"),按照图l进行详细说明。而且,在图1中,(a)是说明材料4(金属板材)与一对上下轧辊(上轧辊l、下轧辊2)的界面为低摩擦状态的图,(b)是说明高摩擦状态时的对称轧制的图,各图同时表示了材料4与各轧辊1、2之间的轧制压力分布5和轧制前垂直的材料的线素3的变形。在轧钢机入口侧,材料速度比轧辊速度慢,材料4由来自轧辊的摩擦力被引入。此时,轧制前垂直的线素3只有表面附近稍微向轧制方向弯曲。材料4的体积是一定的,因此随着板厚减少,材料速度上升,并以比轧辊快的速度从轧钢机出口排出。从而,在轧辊咬入内,存在材料速度与轧辊速度成为相同速度的点(以下,称为"中立点")。图中的箭头^t式地表示材;阡从辊轧辊界面受到的摩擦力,其方向以中立点N为界反转。轧制压力分布5在由摩擦引起的约束最大的中立点N成为最大值。在高摩擦状态的场合(b),摩擦力大,摩擦剪切力大,因此比低摩擦状态的场合(a),导入材料4的表面下的剪切变形变大。同时,轧制压力变大,轧制负载增加。但是,如图1(a)(b)所示,在对称轧制中,导入剪切变形与摩擦的大小无关,都是仅在材料的最表面,将剪切变形导入到板厚内部在原理上是做不到的。接着,对利用异周速轧钢机进行的轧制,按照图2进行详细说明。而且,在图2中,就轧辊速度而言,下轧辊2比上轧辊1速度大。在异周速轧制中,由于上下轧辊的速度不同,因此中立点N的位置在上下轧辊上不同。首先,在轧钢机入口与上轧辊(低速轧辊)中立点之间,与上述对称轧制的场合同样,材料的表面附近受到剪切变形。在上下中立点之间的区域,如箭头所示,摩擦力的方向上下相反,因此在该区域作用相对的剪切应力,轧制压力分布5(摩擦峰)减少,轧制压力(轧制负载)也与上述对称轧制的场合相比变小。通过存在这种区域("交叉剪切区域7(相对剪切区域)"),在板厚内部也导入剪切变形,加工前垂直的线素3其高速轧辊侧向轧制方向前进。最后,对本发明的金属板材与上述轧钢机的上下各轧辊之间的摩擦状态不同的状态下的轧制(称为"异摩擦轧制"),按照图3进行详细说明。而且,在图3中,上轧辊1处于低摩擦状态,下轧辊2处于高摩擦状态。如上所述,在对称轧制中,中立点N的位置在上下相同。但是,如本发明那样在上下各轧辊界面的摩擦状态不同的场合,若中立点N的位置在上下相同,则下轧辊2的轧制负载比上轧辊1大,不能满足垂直方向的力的平衡。于是,低摩4察侧的中立点N向入口侧移动,高摩擦侧的中立点N向出口侧移动,从而满足力的平衡。即、与异周速轧制的场合同样,出现交叉剪切区域7。首先,在轧钢机入口与上(低摩擦侧)轧辊的中立点之间,材料的两表面受到摩擦剪切力。此时,由于下界面的摩擦系数大,因此所导入的剪切变形也不是上下对称而是在下表面附近较大。若进一步进入交叉剪切区域7,则与上述异周速轧制的场合同样,利用相对的剪切应力,在板厚内部也导入剪切变形,加工前垂直的线素3其高摩擦侧向轧制方向前进。如上所述,根据本发明,即使使用一对轧辊以相同速度旋转的通常的轧钢机,将剪切变形导入至轧制板材的板厚内部成为可能,可以使剪切集合组织发展到轧制板材的板厚中心部。在涉及本发明的异摩擦轧制的场合,由于导入剪切变形,因此能得到具有在倾斜方向拉伸的剪切晶粒组织和剪切集合组织的轧制板材。而且,与对称轧制的情况不同,通过存在交叉剪切区域,轧制负载低。另外,即使是相同的压下率,由于导入剪切变形,因此等效变形大,退火后的组织与对称轧制相比变得微细。而且,在本发明中.,至少一个界面使用由液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法进行润滑,使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同。因此,与两界面使用液体润滑剂的涂膜的场合(专利文献1)相比,能够使各界面的摩擦有很大不同,能够使剪切集合组织更充分地发展到板厚内部。而且,无需进行使用了液体润滑剂的涂膜后的处理。另夕卜,作为由液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的润滑方法,能够举出对材料或轧辊的表面处理等,详细后叙。作为以上的结果,不导致成本上升便能够得到压力成型性(深拉深性)优良的铝合金板、延展性高的镁合金板、耐弯曲性优良的铜合金板、铁损少的适合于变压器的电磁特性优良的电磁钢板等轧制板材。涉及本发明的异摩擦轧制能够利用一对轧辊以相同的速度旋转的通常的轧钢机,因此与异周速轧辊的场合相比,廉价且应用范围广,能够容易进行实用化。而且,轧辊的寿命长。在本发明的第一方案的金属板材的轧制方法中,也可以将由上述液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法作为由固体润滑剂的保护膜得到的润滑处理。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到上述的效果。如上所述,在两界面使用液体润滑剂的涂膜的场合,各界面处于流体润滑或混合润滑的状态,不能将形成于轧制^^材的表面下的剪切变形充分导入到板厚中心部,不能将剪切集合组织发展到板厚中心部。与此相对,在使用固体润滑剂的保护膜的场合,润滑剂不舍向高摩擦侧转移,其界面处于边界润滑的状态,能够将剪切变形更深地导入到板厚中心部,因此由上述异摩擦轧制得到的效果变得更大。而且,至少材料的一侧的表面更好地被润滑,因此与异周速轧制的场合相比,能够得到表面性质良好的轧制板材。在本发明的第一方案的金属板材的轧制方法中,上述固体润滑剂也可以使用氟树脂系润滑剂。在这里,作为固体润滑剂最好是氟树脂系润滑剂。作为氟树脂系润滑剂,最好是四氟乙烯树脂(PTFE)润滑剂、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂(PFA)润滑剂、四氟乙烯与六氟丙稀共聚物树脂(FEP)润滑剂。而且,这其中,四氟乙烯树脂(PTFE)润滑剂容易进行向金属表面上的保护膜形成,与基底金属的密合性高,显示出良好的润滑特性,因此尤其适合。本发明的第二方案的金属板材的轧制方法是利用一对轧辊进行的金属板材的轧制方法,使上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦相互不同,而且,至少一个界面使用润滑处理以外的方法进行表面处理。即、通过将至少一个界面使用润滑处理以外的方法进行表面处理,从而使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到与上述效果相同的效果。作为润滑处理以外的表面处理方法,可举出由研磨得到的平滑化、由喷丸得到的粗面化、TiC(碳化钛)等的保护膜形成、SiC或A1203等的增摩剂粉末的涂敷等。这些方法没有特别限定。在本发明第一及第二方案的金属板材的轧制方法中,也可以使上述一对轧辊的表面状态相互不同。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到上述效果。该场合,由于无需对金属板材的表面进行特别的处理,因此很有效。作为使一对轧辊的表面状态相互不同的方法,可举出利用电镀、研磨的平滑化等。这些方法不作特别限定。结果使一对轧辊的表面状态相互不同即可。另外,一个轧辊的表面无处理也可。在本发明的第一及第二方案的金属板材的轧制方法中,也可以使与上述一对轧辊接触的上述金属板材的各表面的状态相互不同。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到上述效果。该场合,由于无需对轧辊表面进行特别的处理,因此不妨碍轧钢机的通用性。而且,轧制加工结束后的轧辊清扫也容易。这里,作为使与一对轧辊接触的金属板材的各表面的状态不同的方法,例如除了利用氟树脂等有机材料的涂层之外,可举出电镀、磷酸盐保护膜等的化成处理、二硫化钼等的粉末润滑剂的涂敷等、金属板材的表面处理。而且,上述磷酸盐保护膜处理在板材为钢铁材料的场合是特别适合的方法。这些方法并不特别限定。结果使与一对轧辊接触的金属板材各表面的状态相互不同即可。而且,一个面无处理也可。在本发明的第一及第二方案的金属板材的轧制方法中,也可以使上述一对轧辊与上述金属^1材的各界面的一个界面未进行润滑或表面处理。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到上述效果。该场合,由于用对一个界面的处理便完成,因此在时间上和成本上都很有效。在本发明的第一及第二方案的金属板材的轧制方法中,也可以使上述一对轧辊的各表面及与上述一对轧辊接触的上述金属板材的各表面的四个表面之中的至少一个表面进行润滑或表面处理。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,得到上述效果。而且,在这里9所说的表面处理不仅包括润滑处理以外的表面处理方法,还包括由液体润滑剂的涂膜的润滑以外的表面处理得到的润滑方法。另外,通过仅进行表面处理,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,因此能容易进行异摩擦轧制。而且,由于在至少一个表面上仅实施表面处理即可,因此能更容易进行异摩擦轧制。例如,在对上述四个表面中的两个以上的表面设置表面处理层的场合,各表面处理层的组成或厚度相互不同也可。本发明的第三方案的金属板材的轧制方法是利用一对轧辊进行的金属板材的轧制方法,使上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦相互不同,而且,使上述一对轧辊的材质相互不同。即、使用一对轧辊的材质相互不同的轧辊,使一对轧辊的表面状态相互不同,从而使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩^^轧制,得到与上述效果相同的效果。根据本发明,由于无需对各轧辊和金属板材的表面进行特别的处理,因此能有效地进行异摩擦轧制。作为一对轧辊的材质相互不同的例子,可举出钢轧辊与铜轧辊的组合等。在本发明第一~第三方案的金属板材的轧制方法中,也可以使用上述一对轧辊以相同速度旋转的轧钢机。本发明的第一~第三方案虽然不排除使用异周速轧制的情况,但是通过使用一对轧辊以相同速度旋转的通常的轧钢机,能够利用廉价的设备制造使剪切集合组织发展至板厚中心部的压制板材。本发明的第一第三方案的金属板材的轧制方法也可以在温热环境下进行轧制。在本发明的第一~第三方案的金属板材的轧制方法中,在从上述金属板材的上面的静摩擦系数(对规定的对方材料的静摩擦系数,以下相同)减去下面的静摩擦系数的差p与从上述一对轧辊的上轧辊的静摩擦系数减去下轧辊的静摩擦系数的差q之间,将其绝对值IpI或IqI的任一大的一方设为上下界面的静摩擦系数差D时,该上下界面的静摩擦系数差D最好是0.15以上。如果这样,能够使一对轧辊与金属板材的各界面的摩擦相互不同,进行异摩擦轧制,更可靠地得到上述效果。在这里,规定的对方材料并不特别限定,例如也可以使用黄铜(硬铬处理)。而且,固体润滑剂保护膜的静摩擦系数最好是O.l以下。本发明的轧制板材是使用上述任一种金属板材的轧制方法制造的具有<111>//ND的轧制集合组织的板材。该轧制板材由于使用上述金属板材的轧制方法制造,因此是使剪切集合组织充分发展至板厚中心部的轧制板材,能廉价地提供例如深拉深性优良的铝合金板、延展性高的镁合金板、耐弯曲性优良的铜合金板、电磁特性优良的电磁钢板等。图l是对称轧制的压力分布和剪切变形的模式图。图2是异周速轧制的压力分布和剪切变形的模式图。图3是异摩擦轧制的压力分布和剪切变形的模式图。图4是表示工业用铍铜板材的耐弯曲性试验方法的图。图5是表示在实施例1及比较例1、2中埋入到工业用纯铝金属板材的板宽度中央的线材的轧制后的状态的光学显微镜照片。图6是表示在实施例29、比较例5中埋入到工业用铍铜板材的板宽度中央的线材的轧制后的状态的光学显微镜照片。图7是在实施例1及比较例1、2中得到的工业用纯铝金属板材的{111}极点图。图8是在实施例29、比较例5中得到的工业用铍铜板材的{111}极点图。具体实施例方式接着,对用于实施本发明的最佳方式,使用以下所示的实施例进行说明。而且,本发明并不限定于以下的实施例,在属于本发明的技术范围内当然能够以各种方式实施。实施例1.各实施例、各比较例的轧制方法1-1.实施例1~26的轧制方法作为轧制前的金属板材,准备了市场销售的板厚2.5mm、板宽30mm、长度300mm的工业用纯铝(A1050-O)板材。为了测定通过轧制导入的剪切变形,预先将直径2mm、高度2.5mm的铝线材沿板厚方向埋入板宽中央。使用该铝板,对轧辊和金属板材的两个界面和四个表面进行如表1的实施例1-26那样的各种固体润滑剂保护膜的形成和形成表面处理层那样的表面处理,将被覆处理后的板材或未处理的板材在200。C的电炉内保持10分钟之后,使用二级小型轧钢机进行一遍(1^7)轧制,将板厚减少了50%。在轧钢机中装有直径130mm的一对作业轧辊,两轧辊均以圓周速度2m/min驱动。而且,一对作业轧辊使用了材质为高碳铬轴承钢(JISG485SUJ-2种,以下筒称为SUJ)。然后,将轧制后的板材(轧制板材)在40(TC的电炉中保持30分钟,进行了退火。在这里,如表1所示,在实施例1~4、9~12中,形成了固体润滑剂保护膜。即、在实施例1、9中,作为固体润滑剂喷射四氟乙烯树脂(PTFE)润滑剂(商品名NEWTFE涂层,FineChemicalJapanCo.,LTD.制造),并在室温进行干燥,从而形成氟树脂保护膜进行了被覆。另外,在实施例2、10中,作为固体润滑剂使用将SiC充分^t在挥发性溶液中的润滑剂,在实施例3、11中,作为固体润滑剂使用将氧化铝充分分散在挥发性溶液中的润滑剂形成了保护膜。而且,在实施例4、12中,由MoS2(二硫化钼)的涂敷形成了保护膜。另一方面,在实施例5~8、13~16中,未形成固体润滑剂保护膜,而是形成了表面处理层。即、在实施例5、13中,利用对表面进行物理加工的抛光研磨处理形成了表面处理层。而且,在实施例7、15中实施利用喷砂进行的表面粗化处理,在实施例8中实施利用旋转砂轮(回転砥石掛〖寸)进行的表面粗面化处理,在实施例16中实施利用微细滚花加工进行的表面粗化处理形成了表面处理层。还有,在实施例6中实施利用TiC涂层进行的平滑化处理,在实施例14中实施利用硬质Cr电镀处理进行的平滑化处理形成了表面处理层。另外,在实施例17、19中,作为固体润滑剂保护膜形成石墨粉保护膜,在实施例18、20中,作为表面处理层实施利用C02(干冰)进行的表面粗化处理形成了表面处理层。而且,在实施例21、22、24~26中,是对轧辊和金属斧反材的合计四个表面中的两个表面进行了固体润滑剂保护膜的形成或表面处理层的形成的例子。另外,实施例23是将上轧辊的材质从SUJ改为纯铜(进行研磨)的例子。1-2.实施例27~29的轧制方法在实施例27、28中,作为金属板材代替铝板材分别使用了AZ31B镁合金板及硅钢板,以及为了测定剪切变形而代替铝线材埋入了镁线材,除此之外与<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>1-3.比4交例1~6的轧制方法表2表示比较例16的轧制方法。在比较例1中,将金属板材的上下面与实施例1同样地用固体润滑剂保护膜被覆,并且上下轧辊的表面未进行处理。在比较例2中,金属板材的上下面及上下轧辊的表面全部未进行处理,但进行了上轧辊圆周速度2m/min、下轧辊圓周速度3m/min的异周速轧制。在比较例3中,与比较例2同样地将金属板材的上下面及上下轧辊的表面全部未进行处理,轧辊圓周速度上下均设为2m/min。也就是,在比较例1、3中,金属板材的上面与上轧辊的界面的摩擦及金属板材的下面与下轧辊的界面的摩擦相同(上下对称轧制)。在比较例4~6中,为了与实施例28、29比较,在金属板材的材质为硅钢板或工业用铍铜合金板的场合,实施了上下对称轧制。表2表接下页<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>的性能用r值进行了评价。即、从实施例1及比较例1、2的退火材料切割出平行部的长度10mm、宽度5mm的拉伸试验片,用材料试验机以速度0.5mm/min拉伸,给予15~20%的拉伸,测定了r值。而且,对实施例2-26和比较例3、4也同样地测定了r值。将结果表示在表1及表2中。对于退火材料的r值,将一般在上下对称轧制后退火了的铝板的深拉深性(r值)设为100时,r值提高3°/。以上的情况视为合格,看不到3%以上的改善的情况视为不合格,将表1中的轧制材料的评价性能用r值的合格与否来表示。从表1及表2中可明确,在实施例1~26及比较例2(异周速)中为合格,在比较例1、3中为不合格。即,通过在上下的摩擦状态不同的状态下进行轧制,从而提高铝合金板材的压力成型性。这是因为r值依存于集合组织,fcc(面心立方晶格构造)材料的剪切集合组织提高r值。对于如实施例27那样的作为金属板材使用了镁合金板的情况的性能,用利用拉伸试验的延展性(JISZ2241基准)进行了评价。在这里,以比现有的轧制材料延展性是否改善了3%以上来判定了是否合格。其结果,从表l中可明确,评价为合格。对于如实施例28及比较例4那样的作为金属板材使用了硅钢板的情况的性能,用磁滞测定(JISC2502基准)和铁损试验(JISC2550基准)进行了评价。在这里,以比现有的轧制材料特性是否改善了3%以上来判定了是否合格。其结果,从表1及表2中可明确,在实施例28中为合格,在比较例4中评价为不合格。对于如实施例29及比较例5、6那样的作为金属板材使用了铍铜板的情况的性能,以耐弯曲特性进行了评价。具体来讲,首先,如下制作了试验片。即、对轧制板材实施固溶热处理(80(TCxl分钟)以使晶粒直径聚齐成(揃5)10pm左右,然后,实施精加工轧制处理(室温、等速润滑轧制、加工率9%),最后实施时效处理(300。Cx4分钟)以使材料强度为硬度300Hv,得到试验片。对这样得到的试验片,按照金属材料弯曲试验方法的V形块法(JISZ2248)评价了弯曲成V字形状时的耐弯曲性。作为评价的基准,测定了不产生弯曲裂紋的试验片内侧的弯曲半径(R)与试验片板厚(t)的比(R/t)值。该R/t值越小表示越好的耐弯曲性。弯曲方向以如图4所示轧制的方向为基准设定为160度方向(GoodWay)和90度方向(BadWay)。其结果,与比较例5、6相比,在实施例29中,在任何一个方向R/t值均为6~7成(割)左右,得到了优良的耐弯曲性。这种耐弯曲性的提高是利用由本发明得到的轧制方法使剪切集合组织发展至轧制板材的板厚内部来实现的,不限于铍铜板材,可预测在相同的fcc(面心立方晶格)构造的铜及铜合金中得能得到相同的效果。2-2.剪切变形的评价将实施例1及比较例1、2的金属板材在板宽中央进行切断,并用光学显微镜观察了所埋入的线材。将其照片表示在图5中。基于该线材的板厚中心的倾斜,求出了用各轧制导入的剪切变形。而且,对实施例2~29和比较例3~6也同样地求出了剪切变形。将实施例29的照片表示在图6中。将结果表示在表1及表2中。在图5中,能够观察到预先埋入的铝线材的轧制后的变形。在实施例1中可知,无润滑的下面比用氟处理润滑后的上面先行导入剪切变形。在比较例l中,线材的倾斜小,剪切变形几乎不导入。在比较例2中,高速轧辊侧表面比低速轧辊侧表面先进行剪切变形的导入。板厚中心附近的倾斜在实施例和比较例2中大致为相同的程度。在比较例2中,在高速轧辊侧线材倾斜较大,与此相对,在实施例l中,线材的倾斜在板厚整体范围内大致相同。另外,在图6中,能够观察到预先埋入的纯铜线材的轧制后的变形。在实施例29中,在板厚方向整体范围内观察到剪切变形,而在比较例5中观察到以未发生剪切变形的板厚中央为边界,在上下剪切变形的方向交替的典型的压缩轧制变形。在比较例5中也观察到在表面最近旁稍微受到摩擦的影响而产生剪切变形,而其大小也小,从表面朝向板厚方向中心剪切变形的影响所涉及的范围也小。另夕卜,虽然未图示,但在比较例6中也得到与比较例5相同的结果。2-3.平均粒度的评价将实施例1及比较例1、2的退火后的再结晶粒的平均切片长度作为平均粒度求出的结果,在实施例1中为64|jm,在比较例1中为85nm,在比较例2中为62^m。而且,实施例l、比较例l、2也在退火后均显示了由等轴再结晶粒构成的光学显微镜组织。另外,就作为其平均切片长度的平均粒度而言,在实施例l中,比比较例l小,与比较例2大致相等,由此可知,异摩擦轧制法具有晶粒微细化的效果。2-4.集合组织形成评伯、用X射线衍射法对在实施例1及比较例1、2中得到的轧制板材(铝)的极点图进行了测定。将轧制板材的{111}极点图表示在图7中。从图7所示的轧制板材的{111}极点图可知,在比较例1中为纯金属型的典型的轧制集合组织,与此相对,在实施例1及比较例2中,不是通常的轧制集合组织,而是形成相对板宽方向非对称的剪切集合组织(或者换言之成为〈111》/ND的轧制集合组织)。以该两者的极点图的形成图形的不同为样本进行判定,进行了实施例2~28及比较例3、4的集合组织形成的评价。将结果表示在表1及表2中。表示与实施例l相同的图形,O表示与实施例1大致相同但等高线的累积稍微緩慢而使图形倒塌的状态,x是判断为与比较例相同的完全其他图形的结果。在实施例2~16、21~28及比较例2中为O,在实施例17~20中为〇,在比较例1、3、4中为x。由此可知,根据实施例228形成良好的集合组织。另外,将实施例29及比较例5的轧制板材(铍铜)的{111}极点图表示在图8中。从图8所示的轧制板材的{111}极点图可知,在实施例29中成为表示剪切变形的轧制集合组织,而在比较例5中为明显不同的轧制集合组织,成为作为黄铜型一般所知的轧制集合组织。2-5.上下界面的静摩擦系数差D的评价对实施例1~29及比较例1~6,求出了上下界面的静摩擦次数差D。该上下界面的静摩擦系数差D在从金属板材的上面的静摩擦系数减去下面的静摩擦系数的差p、和从上轧辊的静摩擦系数减去下轧辊的静摩擦系数的差q中,设定为其绝对值IpI或IqI中的较大一方。各表面的静摩擦系数采用了利用摩擦计(商品名便携式摩擦计HEIDON卜,^f求斧了.$二一X、TYPE9II;新东科学(抹)制造)测量形成有固体润滑剂保护膜的表面及进行了表面处理的表面的值。而且,对方材料(滑块)使用了黄铜(硬铬处理)。就上下界面的静摩^^系数差D的具体的求出方法而言,若以实施例1及实施例21为例,则如下所示。在实施例1中,p=0.07-0.32=-0.25,|p|=0.25,q=0.3-0.3=0,|qI=0,Ip|>Iq|.'.D=0.25。在实施例21中,p=0.07—0.32=—0.25,|p|=0.25,q=0.08-0.32=-0.24,IqI=0.24,IpI〉IqI.-.D=0.25。从图5、图6及表1、2可知,在实施例129中,通过使上下界面的摩擦力不同,导入剪切变形,形成了成为<111>//^的轧制集合组织。尤其是,在上下界面的静摩擦系数差D的值为0.15以上时(实施例1~16、21~29),与上下界面的静摩擦系数差D的值为0.14以下时(实施例17~20)比较,更好地形成轧制集合组织,其剪切变形的程度与比较例2的异周速轧制相同。而且,在利用固体润滑剂的保护膜的润滑的场合,该保护膜的静摩擦系数为0.1以下能得到更好的剪切变形,因此比较好。例如,在表l中,金属板材上面的保护膜的静摩擦系数为0.07的实施例1中,与该静摩擦系数为0.18的实施例17相比,得到更好的剪切变形。2-6.评价总结根据以上结果,在实施例129中,即使使用上下一对轧辊以相同速度旋转的通常的轧钢机,也能将剪切变形更深地导入至轧制板材的板厚中心部,并使剪切集合组织充分发展。而且,不导致成本上升便能够提供成型性(深拉深性)优良的铝合金板、延展性高的镁合金板、耐弯曲性优良的铜合金板、电磁特性优良的电磁钢板等轧制板材。而且,实施例21、22、24-26由于对轧辊和金属板材的合计四个表面中的两个表面进行了固体润滑剂保护膜的形成或表面处理层的形成,因此与其他实施例相比成本会上升。本申请以2007年2月27日申请的日本专利申请第2007-047158号作为优先权主张的基础,作为引用将其全部内容包含在本说明书中。产业上的可利用性本发明可用于金属板材的轧制。权利要求1.一种金属板材的轧制方法,利用一对轧辊,其特征在于,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦相互不同,而且,至少一个界面使用由液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法进行润滑。2.根据权利要求1所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,由上述液体润滑剂的涂膜得到的润滑以外的方法是由固体润滑剂的保护膜的润滑处理。3.根据权利要求2所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,上述固体润滑剂为氟树脂系润滑剂。4.一种金属板材的轧制方法,利用一对轧辊,其特征在于,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦相互不同,而且,至少一个界面使用润滑处理以外的方法进行表面处理。5.根据权利要求1~4中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,上述一对轧辊的表面状态相互不同。6.根据权利要求1~5中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,与上述一对轧辊接触的上述金属板材的各表面的状态相互不同。7.根据权利要求1~6中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的一个界面未进行润滑或表面处理。8.根据权利要求1~7中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,上述一对轧辊的各表面及与上述一对轧辊接触的上述金属板材的各表面的四个表面中的至少一个表面进行润滑或表面处理。9.一种金属板材的轧制方法,利用一对轧辊,其特征在于,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦相互不同,而且,上述一对轧辊的材质相互不同。10.根据权利要求1-9中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,使用上述一对轧辊以相同速度旋转的轧钢机。11.根据权利要求110中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,在温热环境下进行轧制。12.根据权利要求1~11中任一项所述的金属板材的轧制方法,其特征在于,在从上述金属板材的上面的静摩擦系数(相对规定的对方材料的静摩擦系数,以下相同)减去下面的静摩擦系数的差p与从上述一对轧辊的上轧辊的静摩擦系数减去下轧辊的静摩擦系数的差q之间,将其绝对值IpI或IqI的任一大的一方设定为上下界面的静摩擦系数差D时,该上下界面的静摩擦系数差D为0.15以上。13.—种轧制板材,使用权利要求1~12中任一项所述的金属板材的轧制方法制造并具有〈111W/ND的轧制集合组织。全文摘要本发明的金属板材的轧制方法利用一对轧辊,其特征在于,上述一对轧辊与上述金属板材的各界面的摩擦互不相同,而且,至少一个界面使用由液体润滑剂得到的润滑以外的方法进行润滑,或者,至少一个界面使用润滑处理以外的方法进行表面处理,或者,一对轧辊的材质相互不同。另外,本发明提供使用上述轧制方法制造的轧制板材。文档编号B21B1/22GK101622081SQ200880006228公开日2010年1月6日申请日期2008年2月27日优先权日2007年2月27日发明者上野贵也,宇都宫裕,左海哲夫,村松尚国申请人:日本碍子株式会社
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