JPH01123094A - クロムめっきロールの製造方法 - Google Patents

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、圧延用ロール、特に、冷延鋼板のブライト圧
延に使用する耐摩耗性に優れたクロムめっきロールの製
造方法に関する。

（従来の技術） 冷延鋼板には表面が平滑ないわゆるブライト鋼板とダル
仕上によって適度に粗面化したダル綱板とがある。これ
らの製品は、通常冷間圧延の最終工程で使用する圧延用
ロールの種類によって、その表面状態が調整されている
。即ち、ブライト鋼板は、表面の粗度がおよそ０．１〜
０．３μｍＲａ程度に仕上げられた、いわゆるブライド
ロールで圧延して、その表面を平滑なブライト面にする
のである。

従来、かかるブライドロールとしては鍛鋼型のものが使
用されている。このようなロールは、ロール全体の摩耗
もさることながら、鋼板端部のエツジマーク　（被圧延
材の端部が当たるロール両端部の摩耗）やロール表面全
体の疵が目立ちやすく、美麗な表面のブライト鋼板を製
造するためには、ロールの交換をしばしばおこなわなけ
ればならない。即ち、ロール寿命が短い。このロール寿
命を延長するためにクロム１０〜２０％程度を含有させ
た高クロム合金鋳鉄を使用することもあるが、それでも
ロール、寿命の延長は高々１．１〜１，２倍程度に過ぎ
ない。

ロール寿命を延長するいまひとつの方法は、その表面に
耐摩耗性の被覆（コーティング）を施すことである。例
えば、タングステンカーバイドや成る種のセラミックス
を溶射肉盛することがあるが、かかる肉盛は施工が難し
いだけでなく、肉盛層自体が高い圧延負荷や衝撃で割れ
、ｔ！１１ａｌを生じやすく、また肉盛層の重なり合う
いわゆるビードマーク部分に異常摩耗が発生することが
あって、平均したロール寿命の延長は期待できない。

ロール寿命の延長対策として、最も実際的手段は、ロー
ル表面のクロムめっきである。クロムめっき技術はそれ
自体多方面で実用化されている技術であり、耐摩耗性に
優れた均一な皮膜をつけることも比較的容易である。し
かし、鋼板圧延用のブライドロールという特殊な物品に
所定の特性をもつクロムめっきを施すには、相応の工夫
が必要である。

圧延用ロールのクロムめっき方法としては、すでに特開
昭６１−２０１８００号公報、同６１−２０２７０７号
公報の提案がある。しかし、そこに提案されている方法
、即ち、めっきの前に下地となるロール表面の粗度を低
下させておくという方法では、本発明者らの試験では、
ロール寿命の大幅な延長効果は得られない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、圧延用ロールの寿命延長のため、クロム
めっきを施すに際し、下地ロール表面を粗化し、ＰＰＩ
を高めておくことを要旨とする発明をなし既に特願昭６
２−２９４０９号として出願した。

上記先願発明において明らかにしたとおり、ロール表面
にクロムめっきを施すに先立って、ロールを電解処理し
てめっき下地となるロール表面に適度の粗さを与えてお
けば、めっき皮膜の密着性が格段に改善され、ロール寿
命の大幅な延長が得られる。しかしながら、この密着性
向上のために、電解処理を強化して下地の粗面化を進め
ると、クロムめっき後の表面にその影響が現れる。

第１図は、かかる現象を説明するための、ロール表面部
の拡大断面図である０図示のように、電解処理によって
粗面化された下地ｌの凹凸が、めっき皮膜２の表面にま
で反映されて微小な荒れ３が現れてくるのである。この
ようなめっき皮膜表面の荒れは、粗度０．１〜０．７μ
ｍ　Ｒａ程度の微小なものであるから、−船釣な圧延に
はそれ程悪影響はない。しかし、近年よく問題にされる
鋼板の鮮映性を高めるため、品質の高いブライト鋼板を
製造するには、このような微細な見れも好ましくない。

このような荒れの生じたロール表面は、つや、光沢を失
っ°て乳白色を呈し、これで圧延した鋼板は鮮映性に劣
るものになる。

本発明は、上記先願発明を更に発展させ、特に高鮮映性
のブライト鋼板の圧延に使用するクロムめっきロールの
新たな製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、クロムめっき液中でブライト仕上のロールを
陽極として電解処理を行い、ＰＰＩで示されるロール表
面の山数を初期山数よりも１．３〜１５倍増加させ、し
かる後に極性を反転させてクロムめっきを施し、その後
めっきされたロール表面を研磨することを特徴とするク
ロムめっきロールの製造方法をその要旨とする。

上記の方法において、電解処理を施す前のロール表面は
、通常ブライト鋼板の仕上げに使用するロールと同等の
表面粗さ、即ち、０．１〜０．３μｍＲａ程度に研磨し
ておく、電解処理（電解エツチング）は、次にクロムめ
っきを行う同じ浴で行う。

但し、いうまでもなくめっきのときとは反対にロール側
を陽極とする。この電解エツチングによって、ＰＰＩ　
（Ｐｅａｋ　Ｃｏｕｎｔ　ｐｅｒ　Ｉｎｃｈ）で示され
るロール表面の山数を初期山数よりも１．３〜１５倍増
加させる。なお、ＰＰＩは、当業界で広く使われている
表面粗さの評価法である。（詳しくは、木下直治監修「
表面研磨・仕上技術集成」日経技術図書ａＩＰ、２３３
　　参照、）ここで、ＰＰＴの増加を１．３倍以上とす
るのは、めっき皮膜の密着性改善を確かなものとし、ロ
ール寿命の一層の延長を図るためである。電解エツチン
グを強化してＰＰＴを増加させる程めっき皮膜の密着性
は向上する。しかし、過度のエツチングはロール表面の
起伏を大きくしすぎて、めっき後の表面にまでその影響
を及ぼす。

本発明方法では、めっきの後にめっき皮膜表面を研磨す
る工程があるので、エツチングの程度を上げることがで
き、ＰＰＩの増加を初期の値の１５倍までとすることが
できる。ただし、１５倍を超えるような過度のエツチン
グを行うと、樹脂状の結晶構造が表面に増加しめっき皮
膜の密着性はかえって低下する。

電解処理の条件は、要するに上記のとおりのＰＰＩの増
加かえられるように定めればよい、ただし、次のめっき
工程を同じ処理液中で行うことを考慮して、望ましい条
件は、下記のようなものである。

電解液・・・クロム酸　１００〜３００ｇ＃！硫酸１〜
５ｇ／ｌの水溶液。

温度：２０〜６０　　℃ 電流密度・・・・２０〜６０　　Ａ／ｄａ＋”時間・・
・・・・２〜１５分 上記電解エツチングによって表面が粗面化（活性化）さ
れたロールは、同じ浴中で極性を反転しロール側を陰極
としてクロムめっきされる。めっきの厚さは、ロールの
使用条件、要求される寿命その他を考慮して決められる
が、実用的な範囲は５〜２０μ鏑である。５μｍ未満で
は耐摩耗性向上の効果が不十分であり、２０μｍを越え
るとめっき皮膜が＠離し易くなる。

前述のように、電解処理した下地に施されためっき皮膜
の表面には、微細な荒れがある。そこで本発明方法では
、めっき後に皮膜表面を研磨するのである。この仕上研
磨は、第１図に符号３で示す如き表面の微小な凹凸（表
面荒れ）を除去するに十分で、それ以上にめっき皮膜を
研削したり研摩圧を付けたりしない程度の研磨にする。

研磨方法としては、パフ研磨が好適で、パフ本体を構成
する基材には、綿布、フェルト、皮革等通常使用される
材料が使用でき、研磨剤としてはアルミナ、酸化クロム
、酸化セリウム、水酸化クロムその他慣用の研磨剤が使
用できる。この研にによって、めっき皮膜の表面荒れが
除去され、ロールは滑らかで光沢のよいものとなる。

（実施例） ６００龍φＸ１７００ｗｚの冷間調質圧延用鍛鋼ロール
（Ｈｖ８５０）の表面を砥石で研磨し、中心線平均粗さ
Ｒａ　＝０．２　Ｉｎ、ＰＰＩ＝５０のブライト仕上ロ
ールに加工した。

上記のロールを陽極として、下記の条件で電解エツチン
グを行った。

浴組成・・・クロム酸２２５ｇ／　１ 硫酸２．５ｇ／ｌ 浴温・・・・５０　　℃ 積算電流・・３０Ａ／ｄａ”　ｘ　４分間この処理後の
ロール表面は、Ｒａ　＝０．５μ清、ＰＰＩ　＝　２０
０であった。

次に、同じ浴中で、極性を反転してロールを陰極として
、電流密度３０＾／ｄｍ”で３０分のめっきを行い、１
２μｍ厚のクロムめっきを施した。これを水洗、乾燥後
外観に異常のないことを確認し、硬度を測定したところ
、Ｈｖ　＝１１００であった。

上記のロールをロールグラインダーに取付け、ロール表
面に水酸化クロム粉末含有油性液体研磨剤を塗布しつつ
綿布パフで研磨を行った。

以上の各工程で、ロール表面の光沢を村上色彩技術研究
所型の光沢度計（ポータプルグロスメーター、ＧＭＸ−
１００）を用いて測定したところ、電解エツチング前の
光沢度を１とすると、電解エツチング・クロムめっき後
は０．８そしてパフ研磨後は１．３であった。電解エツ
チングによってロール表面が粗面化され、めっきを施す
ことによってめっき表面まで粗面化が維持されるが、め
っき後の研磨で極めて良好な表面光沢をもつロールにな
ることが確認された。

上記によって得られたロールを使用して鋼板の圧延試験
を行い、ロール寿命を調べた。

被圧延鋼板は、ＪＩＳ　ＳＰ（：Ｃ相当の焼鈍材であっ
た。

圧延は、上記のロールを上下のワークロールとした調質
圧延（圧下率１．０％）であった。

ロール寿命の限界は、鋼板表面光沢度の変化とエツジマ
ーク発生の有無によって判定した。

第１表に試験結果を示す、なお、比較例１はめっきをし
ていない裸ロール、比較例２は、めっきまでは本発明例
と同じく処理し、最後の研磨をしていないロールである
。

第１表 比較例１のめっきをしていない裸ロールは、圧延−１ｆ
ｔ１００トンでエツジマークが発生したのに対し、本発
明方法で製造されたロールは、比較例１のロールの５倍
圧延しても、めっきＩ！ＪＪ離や、エツジマークのよう
な異常摩耗がない、また成品鋼板の光沢度も比較例１に
対し大幅に向上した。

比較例２は、めっきまでは本発明例と同じく処理し、最
後の研磨をしていないロールであるが、比較例１と同様
、圧延量５００トンまで、めっき剥離、エツジマーク等
なく問題ないが、ロール表面が粗面化しているため、鋼
板光沢度は比較例１に対しても劣る。比較例２は鋼板の
光沢度が要求されるものにはむかず、めっき後の研磨が
必要である。

（発明の効果） 実施例の結果にも明らかなように、本発明方法で製造さ
れたロールは、比較例】のロールの５倍量の鋼板を圧延
してもなお成品鋼板の光沢度は高い。比較例２のロール
でもエッヂマークの発生まで５００トンの圧延が可能で
あるが、成品鋼板の光沢度が劣る。これは、めっき後に
適切な研磨を行うことによって、ロール表面状態が著し
く改善されるためである。

本発明方法によるロールには、めっきの剥離や先に述べ
たエツジマークのような異常摩耗が発生せず、従って、
従来のロールを使用しては不可能であった幅スケジュー
ルフリー圧延もこのロールによって可能となる。ロール
寿命の延長は、ロール交換に伴う圧延作業の中断回数を
減らし、ロール補修のコストを下げ、結局、鋼板製造コ
ストの低減に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、めっきしたロール表面部の拡大断面模式図で
ある。 １：ロール下地　　　２：めっき皮膜 ３：表面荒れ 出願人　住友金属工業株式会社　（外１名）代理人　弁
理士　広　瀬　章　−（外１名）図面の浄上゛（ブ…宕
：二１更なし） 巷１図 手続補正書働側 昭和６３年２月２９日 特許庁長官　小　川　邦　夫　　殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２７８５７１号 ２、発明の名称 クロムめっきロールの製造方法 ３、補正をする者　事件との関係　特許出願人住所　大
阪市東区北浜５丁目１５番地 ６、補正の対象　　図　面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロムめっき液中でブライト仕上のロールを陽極として
   電解処理を行い、ＰＰＩで示されるロール表面の山数を
   初期山数よりも１．３〜１５倍増加させ、しかる後に極
   性を反転させてクロムめっきを施し、その後めっきされ
   たロール表面を研磨することを特徴とするクロムめっき
   ロールの製造方法。