JPH0617508B2 - 電磁鋼板の耳割れ破断防止方法 - Google Patents
電磁鋼板の耳割れ破断防止方法Info
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- JPH0617508B2 JPH0617508B2 JP59072956A JP7295684A JPH0617508B2 JP H0617508 B2 JPH0617508 B2 JP H0617508B2 JP 59072956 A JP59072956 A JP 59072956A JP 7295684 A JP7295684 A JP 7295684A JP H0617508 B2 JPH0617508 B2 JP H0617508B2
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- laser beam
- steel sheet
- laser
- electromagnetic steel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
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- Metal Rolling (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁鋼板の製造工程において適用されるもので
ある。
ある。
（従来技術） 電磁鋼板を製造する場合、冷間圧延工程における耳割れ
発生率が高く、生産性を低下させる要因となつている。
特に高Si電磁鋼板においてはその傾向は著しい。従つて
割れ感受性（耳割れ発生率）を下げる必要がある。
発生率が高く、生産性を低下させる要因となつている。
特に高Si電磁鋼板においてはその傾向は著しい。従つて
割れ感受性（耳割れ発生率）を下げる必要がある。
そこで従来から熱延電磁鋼板の両縁部分を丸刃によつて
連続剪断（トリミング）することによつて、後続する冷
延工程での耳割れ発生を防止する方法が、採用されてい
る。しかしこの方法は必然的に加工硬化層を伴うこと、
返り、だれなどの形状不良が発生しやすいことや、工具
の損耗に起因する微小亀裂が生じやすいなどの問題点が
あり、そのためトリミング後、さらにこの微小欠陥を除
去する目的で、剪断面をグラインダ等で研磨する方法な
どが行われている。
連続剪断（トリミング）することによつて、後続する冷
延工程での耳割れ発生を防止する方法が、採用されてい
る。しかしこの方法は必然的に加工硬化層を伴うこと、
返り、だれなどの形状不良が発生しやすいことや、工具
の損耗に起因する微小亀裂が生じやすいなどの問題点が
あり、そのためトリミング後、さらにこの微小欠陥を除
去する目的で、剪断面をグラインダ等で研磨する方法な
どが行われている。
しかしながらこの方法は機械的な手法であり、微小欠陥
を完全に除去することができない。またSi含有率が増す
と脆化の傾向はさらに助長され、丸刃トリミングおよび
グライダー処理等では耳割れ破断を防止することは出来
ない。
を完全に除去することができない。またSi含有率が増す
と脆化の傾向はさらに助長され、丸刃トリミングおよび
グライダー処理等では耳割れ破断を防止することは出来
ない。
一方、電動機、変圧器等の電気機器においては、鉄損の
減少を図る等その特性の向上を図るため電磁鋼板のSi含
有量を増加させることが行われており、従つて耳割れ破
断を防止することが、電磁鋼鉄製造工程における極めて
重要な課題となつている。
減少を図る等その特性の向上を図るため電磁鋼板のSi含
有量を増加させることが行われており、従つて耳割れ破
断を防止することが、電磁鋼鉄製造工程における極めて
重要な課題となつている。
またレーザービームを用いて鋼鉄の端縁物をトリミング
する方法は、例えば特開昭56-163819号公報に開示され
ている。この方法は前記の機械的手法より優れている
が、未だ耳割れを完全に防止し得るには至つていない。
する方法は、例えば特開昭56-163819号公報に開示され
ている。この方法は前記の機械的手法より優れている
が、未だ耳割れを完全に防止し得るには至つていない。
（発明の目的） 本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、Si含
有率の高い電磁鋼板の場合においても、冷間圧延時の耳
割れ破断を防止することを目的とするものである。
有率の高い電磁鋼板の場合においても、冷間圧延時の耳
割れ破断を防止することを目的とするものである。
（発明の構成作用） 本発明は、サイドトリミング後の熱延電磁鋼板の側面に
レーザビームを照射加熱することにより電磁鋼板の耳割
れ破断を防止しようとするもので、エネルギー密度を鋼
板端部の加熱・加工のみに使用するよう処理速度に対し
て、レーザパワーとビーム径を決定して入熱制御したレ
ーザビームを、鋼板端部に照射することにより鋼板端部
の延性を向上させようとするものである。
レーザビームを照射加熱することにより電磁鋼板の耳割
れ破断を防止しようとするもので、エネルギー密度を鋼
板端部の加熱・加工のみに使用するよう処理速度に対し
て、レーザパワーとビーム径を決定して入熱制御したレ
ーザビームを、鋼板端部に照射することにより鋼板端部
の延性を向上させようとするものである。
以下図面により本発明を説明する。
第１図は本発明方法の要旨を示す説明図、第２図は本発
明方法の実施例を示す説明図である。図において、１は
レーザ発振器、２はレーザビーム、３はビーム形状制御
部、４はレーザビームを鋼板10の両側面11，11′に照射
するために分割するためのビーム分割部、５，５′はレ
ーザ照射ヘツドで、第１図に示すようにその内部に集光
レンズ50を設け、また鋼板の側面11，11′と対向する面
に反射ミラーからなるキヤビテイ51を設けてある。52は
レーザビーム導入孔、53は雰囲気ガス入口、54はキヤビ
テイ冷却水入口、55は同出口である。
明方法の実施例を示す説明図である。図において、１は
レーザ発振器、２はレーザビーム、３はビーム形状制御
部、４はレーザビームを鋼板10の両側面11，11′に照射
するために分割するためのビーム分割部、５，５′はレ
ーザ照射ヘツドで、第１図に示すようにその内部に集光
レンズ50を設け、また鋼板の側面11，11′と対向する面
に反射ミラーからなるキヤビテイ51を設けてある。52は
レーザビーム導入孔、53は雰囲気ガス入口、54はキヤビ
テイ冷却水入口、55は同出口である。
なおキヤビテイ51の内面は、例えば鏡面仕上げの上に金
メツキを施し、反射率が極めて高い状態にしてある。ま
た６，６′は鋼板10の端面を抑え、鋼板の上下振動を防
止するとともに、鋼板端面から外れたレーザビームを反
射させ、鋼板端面に導くテーパーロールである。７は押
えロール、８は回転計（速度計）である。
メツキを施し、反射率が極めて高い状態にしてある。ま
た６，６′は鋼板10の端面を抑え、鋼板の上下振動を防
止するとともに、鋼板端面から外れたレーザビームを反
射させ、鋼板端面に導くテーパーロールである。７は押
えロール、８は回転計（速度計）である。
本発明方法を実施するには、先ず鋼板10のライン速度ｖ
を速度計８により測定し、鋼板厚さｄと加熱温度Ｔと効
率ηとによつてレーザ発振器１の出力を制御する。レー
ザビーム２は長距離伝送において性能を確保するため
に、ビーム形状制御部３によりビーム径および発散角を
調節した後、ビーム分割部４によつて２分割され、レー
ザ照射ヘツド５，５′に供給される。そこでレーザビー
ム２を照射すれば、該ビーム２は照射ヘツド５内のレン
ズ50により集光され、キヤビテイ51に設けたレーザビー
ム導入孔52を介して鋼板10の側面11に照射される。同様
に鋼板10のもう一方の端面11′には、レーザ照射ヘツド
５′からレーザビームが照射される。
を速度計８により測定し、鋼板厚さｄと加熱温度Ｔと効
率ηとによつてレーザ発振器１の出力を制御する。レー
ザビーム２は長距離伝送において性能を確保するため
に、ビーム形状制御部３によりビーム径および発散角を
調節した後、ビーム分割部４によつて２分割され、レー
ザ照射ヘツド５，５′に供給される。そこでレーザビー
ム２を照射すれば、該ビーム２は照射ヘツド５内のレン
ズ50により集光され、キヤビテイ51に設けたレーザビー
ム導入孔52を介して鋼板10の側面11に照射される。同様
に鋼板10のもう一方の端面11′には、レーザ照射ヘツド
５′からレーザビームが照射される。
なお鋼板の端面11，11′におけるレーザビーム径Ｄは、
鋼板の振動幅を考慮して、鋼板の板厚ｄよりもΔｈ大き
く設定する。またレーザビーム導入孔52の大きさを極力
小さくするように、レーザビームの焦点位置は、できる
だけキヤビテイの極点位置になるように光学系を設定す
ることが望ましい。キヤビテイの径と焦点距離が長くと
れる場合は、光学系は不用で平行なレーザビームをキヤ
ビテイ導入孔52に導入するだけでよい。
鋼板の振動幅を考慮して、鋼板の板厚ｄよりもΔｈ大き
く設定する。またレーザビーム導入孔52の大きさを極力
小さくするように、レーザビームの焦点位置は、できる
だけキヤビテイの極点位置になるように光学系を設定す
ることが望ましい。キヤビテイの径と焦点距離が長くと
れる場合は、光学系は不用で平行なレーザビームをキヤ
ビテイ導入孔52に導入するだけでよい。
レーザビーム２の照射によつて鋼板10の端面11，11′は
加熱されるが、非溶融状態であり、この状態ではレーザ
ビーム特にCO2レーザの波長10.6μｍに対しては反射率
が非常に高く、従つて多くのエネルギーが反射し、キヤ
ビテイ51側に戻つてくる。そこで本発明においては、キ
ヤビテイ51を設けその表面およびテーパーロール６，
６′のテーパー部により、この反射エネルギーを多重反
射させ、再び鋼板側面に導入するようにしているので、
鋼板側面における実効吸収率αeはほぼ１に近い値とな
る。
加熱されるが、非溶融状態であり、この状態ではレーザ
ビーム特にCO2レーザの波長10.6μｍに対しては反射率
が非常に高く、従つて多くのエネルギーが反射し、キヤ
ビテイ51側に戻つてくる。そこで本発明においては、キ
ヤビテイ51を設けその表面およびテーパーロール６，
６′のテーパー部により、この反射エネルギーを多重反
射させ、再び鋼板側面に導入するようにしているので、
鋼板側面における実効吸収率αeはほぼ１に近い値とな
る。
すなわち αe＝α＋（１−α）α＋（１−α）2α＋……≒１ 但しαは鋼板側面の吸収率である。
本発明は、このように実効吸収率が高くとれるため、レ
ーザビーム径が大きく、低エネルギー密度状態でも余裕
をもつて均一な加熱を行うことができ、その結果鋼板端
面の延性を改善することができるのである。
ーザビーム径が大きく、低エネルギー密度状態でも余裕
をもつて均一な加熱を行うことができ、その結果鋼板端
面の延性を改善することができるのである。
第３図(a)(b)(c)は本発明方法による鋼板側面の延性改
善状況（歪取り状況）を、従来法と対比して示す説明図
である。すなわち第３図(a)は鋼板の縁部をロータリー
シヤーでトリミングした後の状態を示すものであるが、
側面に微小欠陥（亀裂）12が脆化部とともに存在してい
る。また第３図(b)は第３図(a)における微小欠陥を、グ
ラインダーにより機械的に除去したものであるのである
が、微小欠陥を完全に除去することはできずわずかに残
つており、それが冷却工程における耳割れ破断の原因と
なる。
善状況（歪取り状況）を、従来法と対比して示す説明図
である。すなわち第３図(a)は鋼板の縁部をロータリー
シヤーでトリミングした後の状態を示すものであるが、
側面に微小欠陥（亀裂）12が脆化部とともに存在してい
る。また第３図(b)は第３図(a)における微小欠陥を、グ
ラインダーにより機械的に除去したものであるのである
が、微小欠陥を完全に除去することはできずわずかに残
つており、それが冷却工程における耳割れ破断の原因と
なる。
これに対し本発明方法によれば、第３図(c)に示すよう
に、鋼板側面をレーザビームにより加熱処理されるの
で、該部分に延性部13が形成され、その結果微小欠陥が
わずかに存在しても、圧延性を高めることができるので
ある。なおキヤビテイ51内に雰囲気ガス入口53からガス
を供給することができるが、この雰囲気ガスはシールド
ガスの働きを行うとともに、レーザビームの照射による
蒸発物がキヤビテイ内面に付着することを防止する働き
も行う。
に、鋼板側面をレーザビームにより加熱処理されるの
で、該部分に延性部13が形成され、その結果微小欠陥が
わずかに存在しても、圧延性を高めることができるので
ある。なおキヤビテイ51内に雰囲気ガス入口53からガス
を供給することができるが、この雰囲気ガスはシールド
ガスの働きを行うとともに、レーザビームの照射による
蒸発物がキヤビテイ内面に付着することを防止する働き
も行う。
（実施例） 次に本発明の実施例を示す。
出力２ＫＷのCO2レーザを用い、半径３０mmの金メツキ
銅製、水冷のキヤビテイを用い、鋼板端面上でビームス
ポツト径３mmの条件で、板厚２．３mm、Si含有率３．２
％の電磁熱延板に、６m/minの速度で照射し、液体窒素
で約−１６０℃以下にして圧延したところ、レーザ照射
しないものには割れが大きく多く発生したが、レーザ照
射したものは、割れがほとんどなく発生した割れも非常
に小さかつた。
銅製、水冷のキヤビテイを用い、鋼板端面上でビームス
ポツト径３mmの条件で、板厚２．３mm、Si含有率３．２
％の電磁熱延板に、６m/minの速度で照射し、液体窒素
で約−１６０℃以下にして圧延したところ、レーザ照射
しないものには割れが大きく多く発生したが、レーザ照
射したものは、割れがほとんどなく発生した割れも非常
に小さかつた。
（発明の効果） 以上説明したように本発明においては、鋼板端面での実
効吸収率を高め、効率よく安定したレーザ熱処理を行な
うことができ、冷間圧延での耳割れ破断の発生しない、
熱延鋼板のトリミングプロセスとすることができ、電磁
鋼板製造プロセスの生産性を高めることができる。また
レーザビームの制御も容易になるので、自動化が容易で
ある等その効果は多大である。
効吸収率を高め、効率よく安定したレーザ熱処理を行な
うことができ、冷間圧延での耳割れ破断の発生しない、
熱延鋼板のトリミングプロセスとすることができ、電磁
鋼板製造プロセスの生産性を高めることができる。また
レーザビームの制御も容易になるので、自動化が容易で
ある等その効果は多大である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明方法の要旨を示す説明図、第２図は本発
明方法の実施例を示す説明図、第３図は本発明方法と従
来法とにおける電磁鋼板の側面の状態を示す説明図であ
る。 １：レーザー発振器、２：レーザビーム ３：ビーム形状制御部、４：ビーム分割部 5,5′：レーザ照射ヘツド 6,6′：テーパーロール、７：押えロール ８：回転計（速度計）、10：鋼板 11,11′：側面、12：微小欠陥 13：延性部、50：集光レンズ 51：キヤビテイ、52：レーザビーム導入孔 53：雰囲気ガス入口 54：キヤビテイ冷却水入口 55：キヤビテイ冷却水出口
明方法の実施例を示す説明図、第３図は本発明方法と従
来法とにおける電磁鋼板の側面の状態を示す説明図であ
る。 １：レーザー発振器、２：レーザビーム ３：ビーム形状制御部、４：ビーム分割部 5,5′：レーザ照射ヘツド 6,6′：テーパーロール、７：押えロール ８：回転計（速度計）、10：鋼板 11,11′：側面、12：微小欠陥 13：延性部、50：集光レンズ 51：キヤビテイ、52：レーザビーム導入孔 53：雰囲気ガス入口 54：キヤビテイ冷却水入口 55：キヤビテイ冷却水出口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−73357（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−137852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−140348（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】サイドトリミング後の熱延電磁鋼板の移動
域に、鋼板端面の上下振動を防止するテーパーロールを
設けるとともに、該ロールに対向してレーザ発振装置お
よび反射キャビティを設け、レーザ発振装置からのレー
ザビームを、該鋼板端面における該ビーム径を鋼板板厚
より大きくなるよう設定し、該レーザビームを前記テー
パーロールのテーパー面、および前記反射キャビティに
より多重反射させ、鋼板側面に導入し、該側面を加熱す
ることを特徴とする電磁鋼板の耳割れ破断防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072956A JPH0617508B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電磁鋼板の耳割れ破断防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072956A JPH0617508B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電磁鋼板の耳割れ破断防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218425A JPS60218425A (ja) | 1985-11-01 |
| JPH0617508B2 true JPH0617508B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=13504338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59072956A Expired - Lifetime JPH0617508B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電磁鋼板の耳割れ破断防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617508B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0226218B1 (en) * | 1985-12-18 | 1993-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| US6045636A (en) * | 1997-05-15 | 2000-04-04 | General Motors Corporation | Method for sliver elimination in shearing aluminum sheet |
| CN104399749B (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种能防止Si≥3.5%硅钢边裂及脆断的冷轧方法 |
| CN107636175A (zh) * | 2015-01-09 | 2018-01-26 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于热处理连续产品的成列基于激光的系统和方法 |
| CN112893466A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 太原理工大学 | 一种基于激光能场辅助轧制极薄带的方法 |
| JP2023148349A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 東静工業株式会社 | 金属材料の熱処理方法および金属材料の熱処理装置 |
| WO2024127063A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | Arcelormittal | Side trimming method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147423B2 (ja) * | 1972-11-15 | 1976-12-15 | ||
| JPS50137852A (ja) * | 1974-04-23 | 1975-11-01 | ||
| JPS52140348A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-22 | Hitachi Ltd | Optical device for photo-processing |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59072956A patent/JPH0617508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218425A (ja) | 1985-11-01 |
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