镁合金热轧装置 【技术领域】
本发明涉及一种镁合金热轧装置。
本申请要求2007年10月16日在日本提出的特愿2007-269057号申请的优先权，在此援用其内容。
背景技术
为了制造镁合金片材，例如通过热挤压将直径为300～400mm、长度为500～600mm的范围的圆棒状的坯料成形为例如厚度为10mm以下的厚板，将上述厚板切断成规定长度(例如3m)作为切板材，并通过粗轧将上述切板材轧制到厚度为1mm左右。
而且，通过精轧对上述厚度为1mm左右的镁合金卷材进行进一步的轧制，制造出厚度为0.2～0.5mm的范围的线圈材料或厚度为50μm以下(例如30～40μm)的卷材。
由于镁合金在常温下进行轧制不仅需要大的压力而且容易断裂，所以优选是进行热轧。
作为对镁合金进行热轧的装置的现有例子，公开在专利文献1的图1或专利文献2的图1中。
在这些专利文献中所公开的热轧装置具备对镁合金进行往返轧制的轧机，和配置在上述轧机的上游一侧以及下游一侧的两个加热炉，通过上述加热炉将镁合金加热到规定的温度，并通过轧机进行轧制。
专利文献1：日本专利第3521863号公报
专利文献2：日本专利第3821074号公报
但是，在上述专利文献1以及专利文献2所公开的热轧装置中，由于卷材前端部的卷取部以及后端的尾料部不能够加热而稳定地轧制，所以不能成为线圈材料。另外，存在成品率低、不能够增大生产量等缺点。
【发明内容】
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种镁合金热轧装置，能够防止因镁合金热轧中的温度变动所引起的产品的品质降低，提高成品率，增加生产量。
为了解决上述问题，本发明采用了如下的装置。
作为本发明的第1技术方案的镁合金热轧装置，在轧机的入口侧和出口侧两端设置有能够对各卷材状态的镁合金片材进行加热和保温的卷取机，通过多次反向轧制依次对上述镁合金片材进行厚度压下，轧机具备表面温度能够加热并升温到某一定温度的工作辊和支承轧辊。
作为本发明的第2技术方案的镁合金热轧装置是在上述技术方案1所涉及的镁合金热轧装置中，轧机可以是也能够设置能够加热并升温的小直径辊的级数切换轧机。
作为本发明的第3技术方案的镁合金热轧装置是在上述技术方案1所涉及的镁合金热轧装置中，也可以是在轧机和一对卷取辊的每一个之间配置有组装了多对能够加热并升温的的上下辊的夹送辊，进行镁合金卷材的稳定搬送，在夹送辊之间设置有张力调节装置。
根据本发明，由于构成为轧机的工作辊以及支承轧辊能够对镁合金片材进行加热和升温，所以能够防止因镁合金片材热轧中的温度变动而产生的产品的品质降低。另外，能够提高成品率，增加生产量，良好地保证片材或箔材的品质。
【附图说明】
图1是表示本发明的一实施方式的热轧装置的大致结构的示意图。
图2是表示上述实施方式中保加热卷取机的大致结构的示意图。
图3A是表示上述实施方式中轧机的设定变更的附图。
图3B是表示上述实施方式中轧机的设定变更的附图。
图4A是表示上述实施方式中轧机的其他级数的例子的附图。
图4B是表示上述实施方式中轧机的其他级数的例子的附图。
图5是表示上述实施方式中张力调节装置的大致结构的附图。
附图标记说明：
100：热轧装置(镁合金热轧装置)
1：第1保加热卷取机(卷取机)
2：第2保加热卷取机(卷取机)
1a、2a：卷取部
1b、2b：保加热炉
3：轧机(级数切换轧机)
3a：工作辊
3b：支承轧辊
4：夹送辊
5：张力调节装置
S：镁合金片材
【具体实施方式】
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式中的热轧装置100的结构的主视图。
如图1所示，本实施方式所涉及的热轧装置100(镁合金热轧装置)具备第1保加热卷取机1(卷取机)，第2保加热卷取机2(卷取机)，轧机3，多个成对的夹送辊4，以及张力调节装置5。
图2是表示第1保加热卷取机1以及第2保加热卷取机2的大致结构的示意图。
所述两保加热卷取机1、2具备卷取部1a、2a以及保加热炉1b、2b。保加热炉1b、2b内置有加热器H。
这种保加热卷取机1、2设置在轧机3的入口侧和出口侧两端，并且能够对各卷材状态的镁合金片材进行加热和保温，通过卷取部1a、2a将镁合金片材S长度方向上的两端部卷取成卷材状/退卷地自由卷绕，同时通过加热器H将保加热炉1b、2b内加热到规定温度(第1温度)并进行保温，将卷取成卷材状的镁合金片材S(镁合金卷材)维持在规定温度。
上述第1温度例如是100～350℃的范围，优选地是200～250℃。
回到图1继续进行说明。
轧机3(轧机、级数切换轧机)配置在上述一对保加热卷取机1、2之间，具有并行对置并能够加热和升温的一对工作辊3a，分别与上述工作辊3a平行对置并能够加热和升温的一对支承轧辊3b，支承并收纳这两对辊3a、3b自由旋转的壳体3c，以及驱动这两对辊3a、3b旋转的驱动源(未图示)。
工作辊3a以及支承轧辊3b是能够将表面温度加热和升温到一定温度(第2温度)的加热辊，一边将穿过工作辊3a之间的镁合金片材S向一个方向送出一边对镁合金片材S进行加热，使其升温并压下。工作辊3a以及支承轧辊3b例如具有在从表面到规定深度的位置上以规定间隔沿着轴线方向埋入有多根棒状的盒式加热器的构造。
上述第2温度例如是150℃以上且350℃以下的范围。
这样一来，轧机3稳定地对镁合金片材S进行厚度压下使其长条化。
而且，轧机3在规定的时刻使镁合金片材S的输送方向翻转，进行往返轧制。这样一来，轧机3将镁合金片材S从例如厚度为1mm左右厚度压下到0.2～0.5mm的范围，或者50μm以下(例如30～40μm)。使其长条化。
在此，本实施方式的轧机3是也能够设置小直径工作辊的级数切换轧机。图3A表示设定成4级结构的情况(图1中表示的情况)的轧机3，图3B表示设定成10级结构的情况的轧机3。这种轧机3通常是设定成图3A中所示的4级结构，但在薄材料的情况下，例如50μm箔材轧制的情况下，则如图4B所示，从中途道次设定变更成具备一对小直径工作辊3d和上下两对的水平支承辊3e的10级结构。
图4表示这种轧机3的其他结构例，图4A表示6级结构的轧机31，图4B表示10级结构的轧机32。
轧机31具有一对工作辊3a和两对支承轧辊3b，轧机32具有一对工作辊3a和四对支承轧辊3b。
在此，轧机32的四对支承轧辊3b中内侧的两对(与工作辊3a相接触的支承轧辊)也称为中间辊。
回到图1继续进行说明。
夹送辊4与上述工作辊3a以及支承轧辊3b同样，具有在从表面到规定深度的位置上以规定间隔沿着轴线方向埋入有多根棒状的盒式加热器的构造，使表面温度升温到适当温度(例如150℃以上且350℃以下)的加热辊，辅助输送伴随着轧机3的往返轧制而左右行走的镁合金片材S。这种夹送辊4在轧机3和第1保加热卷取机1之间、轧机3和第2保加热卷取机2之间分别配置有多组。
这些夹送辊4通过搬送速度的调节而赋予由轧机3轧制的镁合金片材S适当的张力。
张力调节装置5以夹在相邻的两对夹送辊4之间的方式配置，如图5所示，具备两个固定辊5a和一个张力调节辊5b。镁合金片材S盘绕成张力调节辊5b由镁合金片材S悬吊在两个固定辊5a之间，通过张力调节辊5b的上下移动控制张力，使另外设置的张力计(未图示)的计量值为一定。
在这种结构中，热轧装置100进行镁合金片材S的精轧。以下，对热轧装置100的动作进行说明。
镁合金片材S通过从第1保加热卷取机1退卷并卷取在第2保加热卷取机2上、或者相反地从第2保加热卷取机2退卷并卷取在第1保加热卷取机1上而向一个方向搬送，被轧机3轧制。
镁合金片材S的温度在从第1保加热卷取机1到第2保加热卷取机2之间稍有下降，但由于工作辊3a、支承轧辊3b、以及夹送辊4是加热辊，所以与这些辊相接触的材料的温度降低、温度变动很小。
在第1保加热卷取机1(或者第2保加热卷取机2)退卷镁合金片材S结束后，热轧装置100将轧制方向翻转，热轧装置100重复这一动作往返地对镁合金片材S进行轧制，使镁合金片材S依次被厚度压下，制造出厚度为0.2～0.5mm的范围的片材，或者50μm以下(例如30μm～40μm)的箔材。
在此，在下述的表1中表示本热轧装置100的精轧的轧制方案的具体例子。
表1
道次 入口侧厚度 (mm) 压下量 (mm) 轧制温度 (℃) 工作辊直径 (mm) 轧制速度 (m/分) 轧制负荷 (吨)
1 1.00 0.30 200 165 30 60
2 0.70 0.21 200 165 30 58
3 0.49 0.15 200 165 30 55
4 0.34 0.10 200 165 30 52
5 0.24 0.07 200 165 30 50
6 0.17 0.05 150 60 30 30
7 0.12 0.04 150 60 30 29
8 0.08 0.02 150 60 30 28
9 0.06 0.02 150 60 30 27
最终厚度：0.04mm
在上述轧制方案中，镁合金片材S是材质为AZ31B、尺寸是厚度为1.00mm、宽度为300mm的线圈材料。轧机3为4级，工作辊对3a的各辊的直径为165mm，卷筒长度为500mm，支承轧辊3b的各辊的直径为300mm，夹送辊4的各辊的直径为150mm。
而且，在上述例子中，两保加热卷取机1、2的加热和保温温度为250℃，工作辊3a、支承轧辊3b、以及夹送辊4是内置加热器的加热辊，表面温度为200℃。
而且，以轧制速度为30m/分为一定进行9道次(往返4次半)的往返轧制，作为最终厚度为0.04mm的箔材。而且，在第6道次时交换成10级小直径(工作辊直径：φ60mm)轧钢机，之后使用到最终级道次(第9道次)。
轧制中的镁合金片材S由于是高温所以容软，如果在轧机3之外的部位也施加了高压则有可能残留有压痕，但在本发明的热轧装置100中，通过由多组的夹送辊4在多个部位夹持镁合金片材S，各夹送辊4夹持的力被较小地分散，消除了残留夹送辊4形成的压痕的可能性。
而且，在本热轧装置100中，通过张力调节装置5使从夹送辊4到下一个夹送辊4的镁合金片材S的张力为一定。这样一来，防止了镁合金片材S的扭歪或皱褶，确保了稳定的轧制。
由于根据这种热轧装置100，在镁合金片材S的大致全长上一边进行加热和保温一边进行轧制，所以能够抑制镁合金片材S的温度降低，防止因热轧中的温度变动而产生的产品的品质下降。因此，能够提高成品率，增加生产量，良好地保证精制品、即片材或箔材的品质。
另外，在本实施方式中例示了4级、6级、以及10级的轧机，但在实施时并不仅限于此。
本发明的镁合金热轧装置由于构成为轧机的工作辊以及支承轧辊能够对镁合金片材进行加热和升温，所以能够防止因镁合金片材热轧中的温度变动而产生的产品的品质降低。另外，能够提高成品率，增加生产量，良好地保证片材或者箔材的品质。