圧延（金属加工）

金属加工において、圧延は金属素材を１対以上のロールに通して厚さを減らしたり、厚さを均一にしたり、所望の機械的特性を付与したりする金属成形プロセスである。その概念は生地を伸ばすのに似ている。圧延は、圧延される金属の温度によって分類される。金属の温度が再結晶温度より高い場合、そのプロセスは熱間圧延と呼ばれる。金属の温度が再結晶温度より低い場合、そのプロセスは冷間圧延と呼ばれる。使用法の点では、熱間圧延は他のどの製造プロセスよりも多くのトン数を処理し、冷間圧延はすべての冷間加工プロセスの中で最も多くのトン数を処理します。^{[1] [2]}一対のロールを保持するロールスタンドは、金属、通常は鋼を構造用鋼（Iビーム、アングル材、チャンネル材）、棒材、レールなどの製品に迅速に加工できる圧延機にグループ化されています。ほとんどの製鉄所には、半完成鋳造製品を完成品に 変換する圧延機部門があります。

圧延工程には、リング圧延、ロール曲げ、ロール成形、プロファイル圧延、制御圧延など、多くの種類があります。

最も古い圧延機は、原始的な形ではあるが同じ基本原理を持ち、紀元前600年には中東と南アジアで見つかっている。^{[要出典]ヨーロッパにおける圧延機の発明は、}レオナルド・ダ・ヴィンチの図面によるものかもしれない。 ^{[3] [検証に失敗]}最も古い圧延機はスリッティングミルであり、1590年に現在のベルギーからイギリスに導入された。これらは平らな棒をロールの間に通して鉄板を作り、次に溝付きロール（スリッター）の間に通して鉄の棒を生産した。^[4]鉄を圧延してブリキを作る最初の実験は、1670年頃に行われた。1697年、ジョン・ハンバリー少佐はポンティプールに工場を建設し、「ポンティプール板」、つまり黒板を圧延した。後にこれは再び圧延され、ブリキに加工されるようになった。ヨーロッパにおける初期の板鉄の生産は、圧延機ではなく鍛冶場で行われていた。

スリット工場は、1679 年頃に 2 つの特許の対象となった手段によって、樽用の輪や半円形またはその他の断面を持つ鉄を生産するために改造されました。

圧延機に関する最も古い文献は、スウェーデンの技術者クリストファー・ポルヘムが1761年に著した『愛国者の遺言』に遡ります。この著書の中で彼は、板鉄と棒鉄の両方の圧延機について言及しています。^[5] また、圧延機は1台で10～20本以上の棒鉄を同時に生産できるため、時間と労力を節約できることも説明しています。

1759年、イギリスのトーマス・ブロックリーに金属の研磨と圧延の特許が与えられた。また、1766年にはイギリスのリチャード・フォードに初のタンデム圧延機の特許が与えられた。^[6] タンデム圧延機とは、金属を連続したスタンドで圧延する圧延機のことで、フォードのタンデム圧延機は線材の熱間圧延用であった。

鉛の圧延工場は 17 世紀後半までに存在していたようです。銅と真鍮も 18 世紀後半までに圧延されました。

18世紀に入っても、圧延工場は水車から動力を得ていた。蒸気機関が直接圧延工場を駆動した最初の記録は、ジョン・ウィルキンソンのブラッドリー工場で、1786年にボウルトン・アンド・ワットのエンジンがスリッターと圧延工場に連結されたときとされている。蒸気機関の使用により、工場の生産能力は大幅に向上したが、 1900年以降すぐにこの動力源は電気モーターに取って代わられた。 ^[7]

現代の圧延技術は、イングランド、ハンプシャー州フェアハム近郊のファントレー製鉄所のヘンリー・コートの先駆的な努力によるものです。1783年、ヘンリー・コートは鉄棒を圧延するための溝付きロールの使用に対して特許を取得しました。^[8]この新しい設計により、製鉄所はハンマーを使用する場合よりも1日あたり15倍の生産量を達成しました。^[9]コートは溝付きロールを初めて使用したわけではありませんが、当時知られていたさまざまな製鉄および成形プロセスの最良の機能の多くを組み合わせた最初の人物でした。そのため、現代の著述家は彼を「近代圧延の父」と呼んでいます。

最初のレール圧延工場は、 1820年にイギリスのノーサンバーランドにあるベッドリントン製鉄所でジョン・バーケンショウによって設立され、長さ15フィートから18フィートの魚腹型錬鉄レールを生産しました。^[9]圧延工場の技術進歩に伴い、圧延工場のサイズは、圧延される製品のサイズとともに急速に大きくなりました。その一例は、 1851年のロンドン万国博覧会で、コンセット鉄工会社によって、長さ20フィート、幅3 1⁄2フィート、厚さ7/16インチ、重さ1,125ポンドの鋼板が展示されたことです。^{[9]圧延工場は、重いセクションを圧延するために1853年に}3段圧延機が導入されたことで、さらに進化しました。

熱間圧延は、材料の再結晶温度を超える温度で行われる金属加工プロセスです。加工中に粒子が変形した後、再結晶化することで等軸微細構造が維持され、金属の加工硬化が防止されます。出発材料は通常、インゴット、スラブ、ブルーム、ビレットなどの半完成鋳造製品のような大きな金属片です。

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  浸漬ピットから引き上げられたインゴット
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  冷間スラブの写真
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  貨車に鋼鉄の花が咲く
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  鉄道貨車上のビレット

これらの製品が連続鋳造工程から製造された場合、製品は通常、適切な温度で圧延機に直接投入されます。小規模な工程では、材料は室温で始まり、加熱する必要があります。これは、大型のワークピースの場合はガスまたは石油燃焼の均熱ピットで行われ、小型のワークピースの場合は誘導加熱が使用されます。材料が加工される際、温度が再結晶温度以上であることを確認するために温度を監視する必要があります。

安全係数を維持するために、仕上げ温度は再結晶温度よりも高く定義されます。これは通常、再結晶温度より50〜100℃（122〜212℉）高い温度です。温度がこの温度を下回る場合は、追加の熱間圧延の前に材料を再加熱する必要があります。^[10]

熱間圧延金属は、一般に機械的特性や変形誘起残留応力に方向性がほとんどありません。しかし、場合によっては非金属介在物が何らかの方向性を与え、厚さ 20 mm (0.79 インチ) 未満のワークピースはしばしば何らかの方向性を持ちます。不均一な冷却は多くの残留応力を引き起こしますが、これは通常、 I ビームなどの不均一な断面を持つ形状で発生します。完成品は高品質ですが、表面は高温で形成される酸化物であるミルスケールで覆われています。これは通常、酸洗または平滑クリーン表面 (SCS)プロセスによって除去され、滑らかな表面が現れます。^[11]寸法公差は通常、全体寸法の 2 ～ 5% です。^[12]

熱間圧延軟鋼は、冷間圧延鋼よりも炭素含有量の許容範囲が広いようで、そのため鍛冶屋にとって扱いが難しいようです。

熱間圧延は主に、金属板や鉄道の線路などの単純な断面を製造するために使用されます。

圧延機は、多くの場合、粗圧延、中圧延、仕上げ圧延に分けられます。形状圧延では、通常 100 ～ 140 mm のエッジ径を持つ最初のビレット (円形または角形) が連続的に変形され、より小さな断面寸法と形状を持つ特定の完成品が作られます。特定のビレットから始めて、特定の最終製品を製造するためにさまざまなシーケンスを採用できます。ただし、各圧延機は非常に高価であるため (最大 200 万ユーロ)、圧延パスの数を減らすことが一般的な要件です。経験的知識、数値モデルの採用、人工知能技術など、さまざまなアプローチが実現されています。Lambiase ら^{[13] [14] は、}丸平パスで圧延された棒鋼の最終形状を予測するための有限要素モデル (FE) を検証しました。圧延機を設計する際の主な懸念事項の 1 つは、パスの数を減らすことです。このような要件に対する可能な解決策は、スリットパス（スプリットパスとも呼ばれる）であり、これは入ってくる棒鋼を2つ以上のサブパーツに分割し、Lambiaseによって報告されているように、パスあたりの断面積減少率を実質的に増加させます。^[15] 圧延機のパス数を削減する別の解決策は、LambiaseとLangellaによって提案されたロールパス設計の自動化システムの使用です。^{[16]その後、Lambiaseは}人工知能に基づく自動化システム、特に遺伝的アルゴリズムに基づく推論エンジン、パラメトリック有限要素モデルによってトレーニングされた人工ニューラルネットワークに基づく知識データベースを含む統合システムをさらに開発し、圧延機を最適化して自動的に設計しました。^[17]

冷間圧延は、金属を再結晶温度（通常は室温）より低い温度で行い、ひずみ硬化によって強度を最大 20% 増加させます。また、表面仕上げが向上し、公差が厳しくなります。冷間圧延される一般的な製品には、シート、ストリップ、バー、ロッドなどがあり、これらの製品は通常、熱間圧延された同じ製品よりも小さくなります。ワークピースのサイズが小さく、熱間圧延ストックに比べて強度が高いため、4 段圧延機またはクラスター圧延機が使用されます。^[2]冷間圧延では、1 回のパスで熱間圧延ほどワークピースの厚さを減らすことはできません。

冷間圧延されたシートとストリップには、フルハード、ハーフハード、クォーターハード、スキンロールのさまざまな状態があります。フルハード圧延では厚さが 50% 減少しますが、他の圧延では減少量が少なくなります。冷間圧延された鋼はその後、冷間圧延鋼に延性を誘発するために焼きなましが行われ、これは単に冷間圧延およびクローズアニールと呼ばれます。スキンロールはスキンパスとも呼ばれ、減少量は最小で 0.5～1% です。これは、滑らかな表面、均一な厚さを生み出し、降伏点現象を減らすために使用されます (後の処理でリューダース帯が形成されるのを防ぐことによって)。これは表面の転位を固定し、それによってリューダース帯が形成される可能性を減らします。リューダース帯の形成を避けるためには、フェライトマトリックス内にピン留めされていない転位のかなりの密度を作り出す必要があります。これは亜鉛メッキ鋼のスパングルを破壊するためにも使用されます。スキンロールされた素材は通常、優れた延性が要求されるその後の冷間加工工程で使用されます。

断面が比較的均一で、横方向の寸法が比較的小さい場合は、他の形状も冷間圧延できます。形状の冷間圧延には、通常、サイジング、ブレークダウン、荒削り、半荒削り、半仕上げ、仕上げに沿った一連の成形操作が必要です。

鍛冶屋が加工すると、鋼鉄に含まれる炭素の含有量が少なくなり、より滑らかで均一になるため、加工が容易になりますが、コストが高くなります。^[18]

ロール曲げ加工では、板材や鋼材から円筒形の製品が作られます。^[19]

ロール成形、ロール曲げ、またはプレート圧延は、長い金属ストリップ (通常はコイル状の鋼) を連続したロール セットまたはスタンドに通して、各ロール セットまたはスタンドで曲げの増分部分のみを実行し、目的の断面プロファイルが得られるまで連続的に曲げる操作です。ロール成形は、長い部品や大量の部品を生産するのに最適です。主なプロセスには、4 つのローラー、3 つのローラー、および 2 つのローラーの 3 つがあり、出力プレートの目的の仕様に応じてそれぞれ異なる利点があります。

フラットローリングは、開始材料と終了材料が長方形の断面を持つ最も基本的な形式のローリングです。材料は、反対方向に回転するワーキングロールと呼ばれる2つのローラーの間に供給されます。2つのロール間のギャップは開始材料の厚さよりも小さいため、変形します。材料の厚さが減少すると、材料が伸びます。材料とロールのインターフェイスの摩擦により、材料が押し出されます。1回のパスで可能な変形量は、ロール間の摩擦によって制限されます。厚さの変化が大きすぎると、ロールは材料の上を滑るだけで、引き込まれません。^[1]最終製品はシートまたはプレートのいずれかであり、前者は厚さ6 mm（0.24インチ）未満、後者はそれより大きいですが、重いプレートは、ローリングではなく、プレスを使用して成形される傾向があり、これを鍛造と呼びます。^[要出典]

多くの場合、ロールは金属の加工性を高めるために加熱されます。加工物がロールにくっつかないようにするために、潤滑剤がよく使用されます。^[要出典]プロセスを微調整するために、ロールの速度とローラーの温度が調整されます。^[20]

厚さが 200 μm (0.0079 インチ) 未満の薄い金属板の場合、^[要出典]薄い板厚には小径のロールが必要となるため、クラスター ミルで圧延が行われます。 ^[10]小さなロールの必要性を減らすために、複数のシートを一緒に圧延して有効な開始厚さを増やすパック圧延が使用されます。箔シートがローラーを通過すると、円形またはカミソリのようなナイフでトリミングおよびスリットが入れられます。トリミングは箔の端を指し、スリットは箔を複数のシートに切断することを意味します。^{[20]パック圧延で最も一般的に生産される製品は} アルミ箔です。これは、2 つの異なる表面仕上げから明らかです。光沢のある面がロール側で、鈍い面がもう一方の箔シートに接しています。^[21]

リング圧延は、リングの直径を大きくする特殊なタイプの熱間圧延です。出発材料は厚肉リングです。このワークピースは、内側のアイドラーロールとリングを外側から押す駆動ロールの 2 つのロールの間に置かれます。圧延が行われると、直径が大きくなるにつれて壁の厚さが減少します。ロールは、さまざまな断面形状に成形できます。結果として得られる結晶構造は円周方向になり、より優れた機械的特性が得られます。直径は最大 8 m (26 フィート)、面高は最大 2 m (79 インチ) になります。一般的な用途には、鉄道タイヤ、ベアリング、ギア、ロケット、タービン、飛行機、パイプ、圧力容器などがあります。^[11]

制御圧延は、制御された変形と熱処理を統合した熱機械加工処理の一種です。ワークピースを再結晶温度以上にする熱は、熱処理にも使用されるため、その後の熱処理は不要です。熱処理の種類には、微細結晶構造の生成、さまざまな変態生成物（鋼鉄のフェライト、オーステナイト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイトなど）の性質、サイズ、分布の制御、析出硬化の誘発、靭性の制御などがあります。これを達成するには、プロセス全体を厳密に監視および制御する必要があります。制御圧延の一般的な変数には、出発材料の組成と構造、変形レベル、さまざまな段階での温度、および冷却条件が含まれます。制御圧延の利点には、機械的特性の向上とエネルギーの節約があります。^[12]

鍛造圧延は、加熱された棒材またはビレットを2つの反対方向に回転するロールセグメントの間に通すことで、その断面積を減らす縦方向の圧延プロセスです。このプロセスは主に、後続の型鍛造プロセスに最適な材料分布を提供するために使用されます。これにより、型鍛造プロセスで材料の利用率が向上し、プロセス力が低減し、部品の表面品質が向上します。^[22]

基本的に、鍛造可能な金属であれば、鍛造圧延も可能です。鍛造圧延は、主にクランクシャフト、コネクティングロッド、ステアリングナックル、車軸などの部品の長尺ビレットを目標質量配分で予備成形するために使用されます。鍛造圧延では、最も狭い製造公差を部分的にしか達成できません。これが、鍛造圧延が仕上げにはほとんど使用されず、主に予備成形に使用される主な理由です。^[23]

鍛造圧延の特徴：^[24]

• 高い生産性と高い材料利用率
• 鍛造圧延加工品の表面品質が良好
• ツール寿命の延長
• 小型ツールと低ツールコスト
• 金型鍛造のみのワークピースと比較して最適化された結晶粒度分布により機械的特性が向上

圧延機は、圧延機または圧延機とも呼ばれ、実行される圧延の種類に関係なく、共通の構造を持っています。^[25]

• ワークロール
• バックアップロール – 作業ロールが圧延荷重を受けて曲がるのを防ぐために必要な堅固なサポートを提供することを目的としています。
• ローリングバランスシステム - 上部の作業ロールとバックアップロールが下部のロールに対して適切な位置に維持されるようにします。
• ロール交換装置 - オーバーヘッドクレーンと、工場から取り外したり工場に挿入したりするロールのネック部分に取り付けるように設計されたユニットを使用します。
• ミル保護装置 – バックアップロールチョックに加わる力が、ロールネックを破損させたり、ミルハウジングを損傷したりするほど大きくないことを保証する。
• ロール冷却および潤滑システム
• ピニオン – 2つのスピンドルの間で動力を分割し、同じ速度で異なる方向に回転させるギア
• ギアリング – 希望の転がり速度を確立する
• 駆動モーター – 狭い箔製品を数千馬力まで圧延
• 電気制御 – モーターに印加される一定電圧と可変電圧
• コイラーとアンコイラー – 金属コイルを巻き取ったり巻いたりする

スラブは熱間圧延機またはプレート圧延機の供給材料であり、ブルームはビレット圧延機でビレットに、または構造圧延機で大きなセクションに圧延されます。ストリップ圧延機からの出力はコイル状に巻かれ、その後、冷間圧延機の供給材料として使用されるか、または加工業者によって直接使用されます。ビレットは、再圧延のために、その後、商用圧延機、棒鋼圧延機、またはロッド圧延機で圧延されます。商用圧延機または棒鋼圧延機では、アングル、チャンネル、ビーム、丸棒 (長尺またはコイル状)、および六角形など、さまざまな形状の製品が生産されます。

圧延機はさまざまなタイプの構成で設計されており、最も基本的なものは2段非逆転型で、これは2つのロールが一方向にしか回転しないことを意味します。2段可逆型圧延機は両方向に回転できるロールを備えていますが、欠点は各パス間でロールを停止し、逆転させてから圧延速度に戻す必要があることです。この問題を解決するために、3段圧延機が発明されました。これは一方向に回転する3つのロールを使用し、金属は2つのロールに送られ、もう1つのロールに戻ります。このシステムの欠点は、ワークピースをエレベーターで上げ下げする必要があることです。これらの圧延機はすべて通常、一次圧延に使用され、ロールの直径は60〜140 cm（24〜55インチ）です。^[10]

ロール径を最小にするために、4段式またはクラスター式圧延機が使用される。ロール径が小さいと、材料と接触するロールが少なくなり、必要な力と電力が少なくなるため有利である。ロールが小さいと剛性が低下するという問題があり、これはバックアップロールを使用することで克服される。これらのバックアップロールはより大きく、小さいロールの裏側に接触する。4段式圧延機には4つのロールがあり、2つは小さく、2つは大きい。クラスター式圧延機には4つ以上のロールがあり、通常は3段になっている。これらのタイプの圧延機は、幅広の板の熱間圧延、ほとんどの冷間圧延用途、および箔の圧延によく使用される。^[10]

歴史的に工場は生産する製品によって分類されていました。^[26]

• ブルーミング、コギング、スラブ圧延機は、それぞれ完成したレール、形鋼、または板材を圧延するための準備圧延機です。リバース圧延機の場合、直径は 34 ～ 48 インチ、3 段圧延機の場合、直径は 28 ～ 42 インチです。
• ビレットミルは、3段式で、直径24～32インチのロールがあり、ブルームをさらに1.5×1.5インチのビレットに縮小するために使用されます。これは、棒鋼やロッドの予備ミルです。
• ビームミルは 3 段式で、直径 28 ～ 36 インチのロールがあり、12 インチ以上の重いビームやチャンネルを製造します。
• 直径 26 ～ 40 インチのロールを備えたレールミル。
• 直径 20 ～ 26 インチのロールを備えたシェイプ ミル。小型の梁やチャネル、その他の構造形状に使用します。
• 直径 16 ～ 20 インチのロールを備えた商用バーミル。
• 直径 8 ～ 16 インチの仕上げロールを備えた小型商用バーミル。通常、より大きなサイズの粗加工スタンドが配置されています。
• 直径 8 ～ 12 インチの仕上げロールを備えたロッドおよびワイヤ圧延機。常に大型の粗加工スタンドが配置されています。
• フープおよびコットンタイ工場。小規模な商用バー工場に似ています。
• 直径 44 ～ 50 インチのロールと 140 ～ 180 インチの本体を備えた装甲板ミル。
• 直径 28 ～ 44 インチのロールを備えたプレートミル。
• 直径 20 ～ 32 インチのロールを備えたシートミル。
• 垂直ロールと水平ロールのシステムによって、角張ったエッジ、いわゆるユニバーサルプレートやさまざまな幅広フランジ形状のプレートを製造するためのユニバーサルミル。

タンデム圧延機は、1 回のパスで圧延が行われる特殊なタイプの最新式圧延機です。従来の圧延機では、圧延は複数のパスで行われますが、タンデム圧延機では複数のスタンド(>=2 スタンド) があり、圧下が連続して行われます。スタンドの数は 2 ～ 18 です。

タンデム圧延機は、熱間圧延機タイプと冷間圧延機タイプのいずれかになります。

冷間圧延工場は、さらに連続処理とバッチ処理に分けられます。

連続圧延機にはループ状のタワーがあり、これにより、圧延機はタワー内でストリップをゆっくりと圧延し続けることができ、その間にストリップ溶接機が現在のコイルの末端を次のコイルの先頭に接合します。圧延機の出口端には通常、フライング シャー (溶接部またはその近くでストリップを切断する) があり、その後に 2 台のコイラーが続きます。1 台は荷降ろしされ、もう 1 台は現在のコイルに巻き取ります。

ループタワーは、連続焼鈍ライン、連続電解錫メッキライン、連続亜鉛メッキラインなど他の場所でも使用されます。

熱間圧延では、ワークピースの温度が均一でない場合、材料の流れは温かい部分で多く発生し、冷たい部分では少なくなります。温度差が大きいと、ひび割れや裂けが発生する可能性があります。^[10] 冷たい部分は、とりわけ再加熱炉の支持部によって発生します。

冷間圧延の場合、ストリップの厚さの変動のほぼすべては、ホットストリップミルのスタンド 3 から完成品までのバックアップロールの偏心と真円度のずれの結果です。

バックアップ ロールの偏心は、スタックごとに最大 100 μm になります。偏心は、ミルがクリープ状態、ストリップが存在せず、ミル スタンドが面の下にある状態で、時間に対する力の変化をプロットすることでオフラインで測定できます。

修正フーリエ解析は、 1986 年から 2009 年に生産が停止されるまで、ポートケンブラのブルースコープ スチールの 5 スタンド冷間圧延機で使用されていました。各コイル内で、ストリップ 1 メートルあたりの出口厚さ偏差の 10 倍がファイルに保存されました。このファイルは、5 m から 60 m までの各周波数/波長について 0.1 m 刻みで個別に解析されました。精度を向上させるために、各波長の完全な倍数 (100*) を使用するように注意しました。計算された振幅は波長に対してプロットされ、各スタンドのバックアップ ロールによって生成される予測波長とスパイクを比較できるようにしました。

ミルスタンドに、電動機械式スクリューと直列に、または電動機械式スクリューの代わりに油圧ピストンを取り付けると、スタンドのバックアップロールの偏心の影響を排除できます。圧延中、各バックアップロールの偏心は、ロール力をサンプリングし、各バックアップロールの回転位置の対応する部分に割り当てることによって決定されます。これらの記録は、油圧ピストンを操作して偏心を中和するために使用されます。

平らな金属ワークピースでは、平坦度は基準面からの幾何学的偏差の程度を特徴付ける記述属性です。完全な平坦度からの偏差は、ロールの不均一な横方向の圧縮作用と、入ってくる材料の不均一な幾何学的特性によって引き起こされる内部応力パターンによる、熱間または冷間圧延後のワークピースの緩和の直接的な結果です。材料の平均適用応力に対する差動ひずみ/伸び誘導応力の横方向分布は、通常、形状と呼ばれます。形状と平坦度の間には厳密な関係があるため、これらの用語は互換的に使用できます。金属ストリップおよびシートの場合、平坦度はワークピースの幅全体にわたる差動繊維伸びを反映します。この特性は、最終的な変換プロセスで金属シートの機械加工性を保証するために、正確なフィードバックベースの制御を受ける必要があります。平坦度のフィードバック制御に関するいくつかの技術的な詳細は、^{[27]に記載されています。}

プロファイルは、クラウンとウェッジの測定値で構成されます。クラウンは、ワークピースの端の平均厚さと比較した中央の厚さです。ウェッジは、一方の端の厚さをもう一方の端と比較した測定値です。どちらも絶対測定値または相対測定値として表すことができます。たとえば、2 ミルのクラウン (ワークピースの中心が端より 2 ミル厚い) や 2% のクラウン (ワークピースの中心が端より 2% 厚い) などがあります。

通常、ワークピースにいくらかのクラウンを持たせることが望ましいです。これにより、ワークピースがミルの中心に引っ張られる傾向があり、より高い安定性で稼働するようになります。

ロール間の隙間を均一に保つことは困難です。なぜなら、ロールはワークピースを変形させるのに必要な負荷によってたわむからです。たわみにより、ワークピースの端は薄くなり、中央は厚くなります。これはクラウンローラー（放物線クラウン）を使用することで克服できますが、クラウンローラーは、材料、温度、変形量という1セットの条件のみを補正します。^[12]

ロールの変形を補正するその他の方法としては、連続可変クラウン (CVC)、ペアクロスローリング、ワークロールベンディングなどがあります。CVC は SMS-Siemag AG によって開発され、3 次多項式曲線をワークロールに研磨し、次にワークロールを横方向に均等に反対方向にシフトします。その結果、ロール間に放物線状の隙間ができ、横方向のシフトに応じて変化するため、ロールのクラウンを動的に制御できます。ペアクロスローリングでは、フラット クラウン ロールまたは放物線クラウン ロールを使用しますが、ロールの端を斜めにシフトして、ロールの端間の隙間が増減するようにすることで、動的なクラウン制御が可能になります。ワークロールベンディングでは、ロールの端に油圧シリンダーを使用してロールのたわみを相殺します。

たわみの問題を克服するもう一つの方法は、ロールにかかる負荷を減らすことです。これは、縦方向の力を加えることによって行うことができます。これは本質的には引き抜きです。ロールのたわみを減らす他の方法としては、ロール材料の弾性係数を高めたり、ロールにバックアップサポートを追加したりすることが挙げられます。^[12]

平坦性欠陥のさまざまな分類は次のとおりです。

• 対称エッジ波 - エッジの材料が中央の材料よりも長いため、ワークピースの両側のエッジが「波状」になります。
• 非対称エッジ ウェーブ - 片側の素材がもう片側よりも長いため、片側のエッジが「波状」になっています。
• センターバックル - 中央のストリップが端のストリップよりも長いため、ストリップの中央は「波状」になっています。
• クォーターバックル - これは、繊維がクォーター領域 (ストリップの中心と端の間の部分) で伸びるまれな欠陥です。これは通常、ロールの曲げ力が過大なために発生します。曲げ力がロールの全長にわたってロールのたわみを補正できないためです。

ワークピースが幅方向で同じ厚さであっても、平坦性に欠陥がある場合があります。また、クラウンやウェッジがかなり高い場合でも、平坦な材料を生産できます。平坦な材料を生産するには、材料を幅方向で同じ割合で減らす必要があります。これは、材料の質量流量を維持する必要があり、材料が減るほど、材料がより長く伸びるため重要です。材料が幅方向で同じように伸びると、ミルに入る平坦性がミルの出口で維持されます。

初期厚さと圧延後の金属片の厚さの差をドラフトと呼びます。したがって、が初期厚さで、が最終厚さの場合、ドラフトdは次のように表されます。 ${\displaystyle t_{i}}$${\displaystyle t_{f}}$

${\displaystyle d=t_{i}-t_{f}}$

ローラ半径R、ローラと金属表面間の 静摩擦係数fで達成できる最大ドラフトは、次のように表される。

${\displaystyle d_{\max}=f^{2}R}$

これは、入口接触からの金属に対する摩擦力が出口接触からの負の力と一致する場合です。

表面欠陥には6つの種類がある：^[28]

ラップ

このタイプの欠陥は、角やフィンが折り曲げられて巻かれていても金属に溶接されていない場合に発生します。^[29]金属の表面全体に継ぎ目として現れます。

ミルシャーリング

これらの欠陥は羽毛のようなラップとして発生します。

巻き尺

これは、ミルスケールが金属に圧延されたときに発生します。

かさぶた

これらは金属の表面に巻き込まれた長い金属片です。

縫い目

これらは、金属の長さに沿って走る開いた破線であり、スケールの存在と粗削りミルのパスの粗さによって発生します。

スリヴァー

顕著な表面の破裂。

圧延半製品の表面の多くの表面欠陥は、圧延加工の前に除去することができます。表面欠陥除去の方法には、ノミによる手作業での削り取り（18世紀と19世紀）、空気ノミとグラインダーによる電動削り取りと研削、酸素燃料トーチによる燃焼（ガス圧で炎で溶けた金属やスラグを吹き飛ばす）、レーザー削り取りなどがあります。 ^[30]

• ベルナール・ラウトは鉄の冷間圧延法を発明し特許を取得した。
• ジョン・B・タイタス、鋼鉄製造のための最初の実用的な幅広鋼板連続圧延法の発明者
• タデウシュ・ゼンジミールは、鉄鋼や金属の加工における革命的な手法で名を馳せた人物である。
• 電子ビームテクスチャリングは、圧延機のシリンダーの表面に粗さを加えるために使用されます。
• 引き出しスライドロール成形機
• カレンダー
• ロールベンダー

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