JPH01258A - 高温鋼材用搬送ロ−ル - Google Patents
高温鋼材用搬送ロ−ルInfo
- Publication number
- JPH01258A JPH01258A JP62-154987A JP15498787A JPH01258A JP H01258 A JPH01258 A JP H01258A JP 15498787 A JP15498787 A JP 15498787A JP H01258 A JPH01258 A JP H01258A
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- JP
- Japan
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- build
- roll
- temperature
- resistance
- steel materials
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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。
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、熱処理炉内に配設され、鋼板を焼鈍し搬送す
るためのロールであって、特に高温耐摩耗性とビルドア
ップ防止効果があり、ハースロール基体との密着性に優
れ、剥離することなく、かつ高温強度にも優れた高温鋼
材用搬送ロール（以下ハースロールという）に関するも
のである。
るためのロールであって、特に高温耐摩耗性とビルドア
ップ防止効果があり、ハースロール基体との密着性に優
れ、剥離することなく、かつ高温強度にも優れた高温鋼
材用搬送ロール（以下ハースロールという）に関するも
のである。
（従来の技術）
例えば熱処理炉内に配設されるハースロールは、６００
〜１３００℃の酸化性または還元性雰囲気温度で長時間
連続して被熱処理材を焼鈍し、搬送させるためにその表
面は摩耗を受けたり、また被熱処理材の付着酸化物や鉄
粉がロール表面に凝着、堆積していわゆるビルドアップ
を形成したりしている。
〜１３００℃の酸化性または還元性雰囲気温度で長時間
連続して被熱処理材を焼鈍し、搬送させるためにその表
面は摩耗を受けたり、また被熱処理材の付着酸化物や鉄
粉がロール表面に凝着、堆積していわゆるビルドアップ
を形成したりしている。
このような摩耗やビルドアップによる凹凸がハースロー
ル上に発生すると被熱処理材である鋼板が搬送される間
に疵付けられて、品質の低下の原因となっている。この
ような鋼板の品質低下を防止するために、定期的に操業
を中断して熱処理炉内を冷却した後、作業者が炉内に入
ってハースロールの表面を研削手入れをしたり、ロール
そのものを取替えたりしている。
ル上に発生すると被熱処理材である鋼板が搬送される間
に疵付けられて、品質の低下の原因となっている。この
ような鋼板の品質低下を防止するために、定期的に操業
を中断して熱処理炉内を冷却した後、作業者が炉内に入
ってハースロールの表面を研削手入れをしたり、ロール
そのものを取替えたりしている。
このため、従来からハースロール材質の高クロム、高ニ
ツケル含有の耐熱合金を改良したり、あるいは特公昭５
７−２９５４９号公報等に記載されているように、ロー
ル表面にジルコニアやアルミナ等のセラミックを溶射被
覆したりしていた。
ツケル含有の耐熱合金を改良したり、あるいは特公昭５
７−２９５４９号公報等に記載されているように、ロー
ル表面にジルコニアやアルミナ等のセラミックを溶射被
覆したりしていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、耐熱合金の改良でも酸化鉄粉の凝着堆積
に起因するビルドアップの発生防止には効果が薄く、ま
たジルコニア、アルミナの溶射被膜層は、高温雰囲気中
で使用されると、被膜層内の粒子間強度が劣化して被膜
自体の剥離が生成するという欠点からビルドアンプ防止
において十分に満足し得るものになっていない。
に起因するビルドアップの発生防止には効果が薄く、ま
たジルコニア、アルミナの溶射被膜層は、高温雰囲気中
で使用されると、被膜層内の粒子間強度が劣化して被膜
自体の剥離が生成するという欠点からビルドアンプ防止
において十分に満足し得るものになっていない。
本発明者等は、ＺｒＯ□−Ｙ！０．系ロール材質と１Ｖ
ｚｏｉ−Ｃｒｔ０３系ロール材質が高温強度に優れ、ビ
ルドアップ防止に効果のあることをそれぞれ特開昭６１
−１２４５３４号公報と特開昭６２−３７３１４号公報
で先に提唱ずみである０本発明者等は、これを−歩進め
て、酸化性又は還元性雰囲気中で使用されるハースロー
ルに適用すべきロール被膜材料を研究検討した結果、さ
らにビルドアップ防止効果があり、ハースロール基体と
の密着性に優れ、剥離することなく、かつ高温強度にも
優れた被膜材を見出し、本発明を完成した。
ｚｏｉ−Ｃｒｔ０３系ロール材質が高温強度に優れ、ビ
ルドアップ防止に効果のあることをそれぞれ特開昭６１
−１２４５３４号公報と特開昭６２−３７３１４号公報
で先に提唱ずみである０本発明者等は、これを−歩進め
て、酸化性又は還元性雰囲気中で使用されるハースロー
ルに適用すべきロール被膜材料を研究検討した結果、さ
らにビルドアップ防止効果があり、ハースロール基体と
の密着性に優れ、剥離することなく、かつ高温強度にも
優れた被膜材を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は酸化性または還元性雰囲気中に配設
されて使用するに際して、優れた高温耐摩耗性とビルド
アップ防止効果があり、ハースロール基体との密着性に
優れ、剥離することなく、かつ高温強度にも優れた被膜
層をロール表面に形成したハースロールを提供すること
を目的とするものである。
されて使用するに際して、優れた高温耐摩耗性とビルド
アップ防止効果があり、ハースロール基体との密着性に
優れ、剥離することなく、かつ高温強度にも優れた被膜
層をロール表面に形成したハースロールを提供すること
を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ＺｒＯｇ−Ａｊｇ（ｈ−Ｃｒ２Ｏ３−ＹｚＯ
：＋系固溶体材料からなるセラミック被覆を有する高温
耐摩耗性とビルドアップ防止に優れた焼鈍炉の高温鋼材
用搬送ロールを要旨とするものである。
：＋系固溶体材料からなるセラミック被覆を有する高温
耐摩耗性とビルドアップ防止に優れた焼鈍炉の高温鋼材
用搬送ロールを要旨とするものである。
以下、本発明について詳細に述べる。
ハースロールの基体は、耐熱鋳鋼で作られる。
これらの基体に、Ｚｒ（ｈ−Ａｊｇ（ｈ−Ｃｒｚ（ｈ−
Ｙ２Ｏ３系固溶体原料を溶射法で形成するものである。
Ｙ２Ｏ３系固溶体原料を溶射法で形成するものである。
本発明において、被覆原料にＺｒＯ□−へ１ｚＯｘ−Ｃ
ｒｚ０３−Ｙ、０．系系固溶体原料を用いたのはＺｒＯ
□がセラミックスの中でも断熱性に優れ、かつ熱膨張係
数が高いからで、金属基体に被覆する上で有利であるこ
と、また、ＺｒＯ□にＹ２Ｏ，を結晶安定化剤として添
加することによって、ＺｒＯ□の結晶形態を単斜晶系か
ら正方晶系に変え、温度による堆積変化を緩和させるこ
とが可能であること、さらにＭ２Ｏ３とＣｒｚＯ。
ｒｚ０３−Ｙ、０．系系固溶体原料を用いたのはＺｒＯ
□がセラミックスの中でも断熱性に優れ、かつ熱膨張係
数が高いからで、金属基体に被覆する上で有利であるこ
と、また、ＺｒＯ□にＹ２Ｏ，を結晶安定化剤として添
加することによって、ＺｒＯ□の結晶形態を単斜晶系か
ら正方晶系に変え、温度による堆積変化を緩和させるこ
とが可能であること、さらにＭ２Ｏ３とＣｒｚＯ。
が全域で完全固溶体を形成するため、高温における結晶
安定性に優れること等に着ｉしたからである。
安定性に優れること等に着ｉしたからである。
本発明者等は、Ｚｒ０ｚ４ｔＯｓとＡｌｔｏｓ−Ｃｒ２
Ｏ３系の材料を種々の組成で電気溶融して得た１０〜４
０μ−粒径の粉末をプラズマ溶射し、これら四元系につ
いて結晶構造がどのような形態をとるかを調べた結果、
プラズマ溶射被膜の結晶構造がＺｒＯ，立方晶単一相に
なることを見出した。すなわち、ＺｒＯ，が’１ｔＯｚ
、ｌ’ＪｚｏｓおよびＣｒ、０２を固溶して完全に安定
化し、ＺｒＯｇ−Ｙ２Ｏ３系とは異なる新しい立方晶Ｚ
ｒ０ｇになっており、その結果、より一層の耐熱性、高
温強度、耐ビルドアツプ性が期待できると考えたからで
ある。
Ｏ３系の材料を種々の組成で電気溶融して得た１０〜４
０μ−粒径の粉末をプラズマ溶射し、これら四元系につ
いて結晶構造がどのような形態をとるかを調べた結果、
プラズマ溶射被膜の結晶構造がＺｒＯ，立方晶単一相に
なることを見出した。すなわち、ＺｒＯ，が’１ｔＯｚ
、ｌ’ＪｚｏｓおよびＣｒ、０２を固溶して完全に安定
化し、ＺｒＯｇ−Ｙ２Ｏ３系とは異なる新しい立方晶Ｚ
ｒ０ｇになっており、その結果、より一層の耐熱性、高
温強度、耐ビルドアツプ性が期待できると考えたからで
ある。
尚、溶射被膜のボンドコート層とサーメツト層のメタル
成分は、ＣｏＣｒＡｊＹ系、Ｎ１ＣｒＡｊＹ系の耐熱合
金の他、Ｎｉ−Ｃｒ合金等を使用することによって耐Ｉ
４離性の向上を図ることができる。また、施工方法につ
いては、通常のガスプラズマ法、水プラズマ法、エアー
プラズマ法の他、減圧プラズマ法、爆発溶射法でもかま
わない。
成分は、ＣｏＣｒＡｊＹ系、Ｎ１ＣｒＡｊＹ系の耐熱合
金の他、Ｎｉ−Ｃｒ合金等を使用することによって耐Ｉ
４離性の向上を図ることができる。また、施工方法につ
いては、通常のガスプラズマ法、水プラズマ法、エアー
プラズマ法の他、減圧プラズマ法、爆発溶射法でもかま
わない。
以下、実施例を挙げ、ＺｒＯｇ−Ｖｚ（ｈ−Ｃｒｚ（ｈ
−ＹｚＯ＋系材料の被覆について詳細に説明する。
−ＹｚＯ＋系材料の被覆について詳細に説明する。
塞立■上
実験に用いた試験装置を第１図及び第２図に示す、 ５
ＣＨ２２（２５Ｃｒ−２ＯＮｉ−０，４Ｃ）を素材とし
た半径３５嘗の半月形加圧ロール６を製作し、第１表に
示す溶射を行った２枚の各溶射試料４．４′上を往復摺
動させ、ビルドアップ発生を再現できるような評価装置
を用いた。２枚の溶射試料４．４′は３０日×５０謳×
５鶴サイズのＳｕＳ製基板基板面溶射したちの４と、片
面溶射したちの４′を用い、半月形加圧ロール６と２枚
の試料４，４′の間にはビルドアップ原料５ （Ｆｅ３
０．等の酸化鉄粉）を散布し、トレイ３中に収容する。
ＣＨ２２（２５Ｃｒ−２ＯＮｉ−０，４Ｃ）を素材とし
た半径３５嘗の半月形加圧ロール６を製作し、第１表に
示す溶射を行った２枚の各溶射試料４．４′上を往復摺
動させ、ビルドアップ発生を再現できるような評価装置
を用いた。２枚の溶射試料４．４′は３０日×５０謳×
５鶴サイズのＳｕＳ製基板基板面溶射したちの４と、片
面溶射したちの４′を用い、半月形加圧ロール６と２枚
の試料４，４′の間にはビルドアップ原料５ （Ｆｅ３
０．等の酸化鉄粉）を散布し、トレイ３中に収容する。
これらの装置は、つぼ型電気炉２の中に配置され、Ｎ２
−５％ｌｉｔの還元雰囲気中で８５０℃の一定温度で４
時間加圧ロール６を往復運動させ、ビルドアップの発生
を起こさせる。
−５％ｌｉｔの還元雰囲気中で８５０℃の一定温度で４
時間加圧ロール６を往復運動させ、ビルドアップの発生
を起こさせる。
尚、図中１は雰囲気ガス導入管、７は加圧ロッド、８は
加重材料、９はカウンターバランス、１０はシール板、
１１は減速機である。
加重材料、９はカウンターバランス、１０はシール板、
１１は減速機である。
以上の再現試験において、第２図の如く、半月形ロール
６と直接接触する面をＡ面、その裏側の面をＢ面、そし
てＢ面と向い合う面を０面とし、試Ｍ後のビルＦ′アン
プ発生状況を第２表に示すような耐ビルドアツプ性指数
を用いて、それぞれの評価点を合計した値で比較した。
６と直接接触する面をＡ面、その裏側の面をＢ面、そし
てＢ面と向い合う面を０面とし、試Ｍ後のビルＦ′アン
プ発生状況を第２表に示すような耐ビルドアツプ性指数
を用いて、それぞれの評価点を合計した値で比較した。
また、ビルドアップ源であるＦｅ、０．０付着面積率の
平均値をもって溶射試料の耐ビルドアツプ性を評価した
。
平均値をもって溶射試料の耐ビルドアツプ性を評価した
。
第 ２ 表 耐ビルドアツプ性指数
耐ビルドアツプ性試験結果を第３表に示す、第１表に示
す本発明品（■〜＠）は比較材（Φ〜■）に比べて耐ビ
ルドアツプ性指数も高＜ 、Ｐｅ＊Ｏａ粉の付着面積率
も小さいことから優れた耐ビルドアツプ性を示すことが
わかった。
す本発明品（■〜＠）は比較材（Φ〜■）に比べて耐ビ
ルドアツプ性指数も高＜ 、Ｐｅ＊Ｏａ粉の付着面積率
も小さいことから優れた耐ビルドアツプ性を示すことが
わかった。
また、本発明品は、ＰＪ、Ｏ，被膜（■） 、ＣｒｚＯ
ｘ被膜（■）のように試験中に剥離することなく、良好
な耐スポール性を有することも確認した。これは、／Ｖ
２Ｏ３、 ＣｒＪｓ＋ Ｙ２Ｏ２を固溶させたＺｒ０ｚ
立方晶系が熱膨張、収縮等の体積変化に強く、安定なこ
とに起因するものと考える。
ｘ被膜（■）のように試験中に剥離することなく、良好
な耐スポール性を有することも確認した。これは、／Ｖ
２Ｏ３、 ＣｒＪｓ＋ Ｙ２Ｏ２を固溶させたＺｒ０ｚ
立方晶系が熱膨張、収縮等の体積変化に強く、安定なこ
とに起因するものと考える。
一方、ＡＪｚ（ｈ、ｃｒｚ（ｈを多く固溶することによ
って、Ｆｅ−０ｗ１ｄｅに対する耐反応性は極めて低（
、Ｆｅ−０ｘｉｄｅと反応し難いことがわかった。
って、Ｆｅ−０ｗ１ｄｅに対する耐反応性は極めて低（
、Ｆｅ−０ｘｉｄｅと反応し難いことがわかった。
尚、溶射試料のボンドコートはいずれもＣｏＣｒＶＹ系
を使用した。
を使用した。
去ｍ
連続焼鈍炉用ハースロール材質の高温耐摩耗性を調べる
ために、下記の実験を行った。第３図に示す如＜ ５ｕ
ｓ３ｉｏｓを素材とし、直径１２０鰭、胴長１００鶴の
テストロール１２を作製し、その表面に第４表に示す種
々の材質を０．３〜０．５１厚さに溶射被覆した。これ
を発熱体１３による８５０℃の加熱下、酸化雰囲気と還
元雰囲気中で７５ Ｘ ５００×１０（鶴）の５Ｓ４１
鋼板１４と端部支点Ｉ５による自重荷重で回転接触させ
、高温耐摩耗性を調査した。
ために、下記の実験を行った。第３図に示す如＜ ５ｕ
ｓ３ｉｏｓを素材とし、直径１２０鰭、胴長１００鶴の
テストロール１２を作製し、その表面に第４表に示す種
々の材質を０．３〜０．５１厚さに溶射被覆した。これ
を発熱体１３による８５０℃の加熱下、酸化雰囲気と還
元雰囲気中で７５ Ｘ ５００×１０（鶴）の５Ｓ４１
鋼板１４と端部支点Ｉ５による自重荷重で回転接触させ
、高温耐摩耗性を調査した。
各溶射ロールの摩耗量は触針式粗度計で測定し、その結
果を第５表に示す。
果を第５表に示す。
比較材のＺｒ（ｈ （■） 、ｊＶ２Ｏ３（■）及びＺ
ｒＯ，−３％’１ｔｏｓ （■）、５０％ＡｈＯｚ−５
０％Ｃｒ１ｅｓ（■）に比べ本発明品（■〜０）は、極
めて耐摩耗性に優れている。
ｒＯ，−３％’１ｔｏｓ （■）、５０％ＡｈＯｚ−５
０％Ｃｒ１ｅｓ（■）に比べ本発明品（■〜０）は、極
めて耐摩耗性に優れている。
これは、ｋｌｔｏｓ＋ Ｃｒ２Ｏ２の高硬度とＺｒ０ｚ
系の高靭性を兼ね合わせたことにより、セラミック被膜
微構造の持つ脆性を克服できたことによるものと推測さ
れる。
系の高靭性を兼ね合わせたことにより、セラミック被膜
微構造の持つ脆性を克服できたことによるものと推測さ
れる。
尚、耐ビルドアツプ性試験、高温耐摩耗性試験を実施し
たＺｒ０２−Ａ／ｚ０３−Ｃｒ２Ｏ２−ＹｚＯｔ系被覆
材の各組成を第６表に示すと共に第４図の三元系状態図
で示す。
たＺｒ０２−Ａ／ｚ０３−Ｃｒ２Ｏ２−ＹｚＯｔ系被覆
材の各組成を第６表に示すと共に第４図の三元系状態図
で示す。
（発明の効果）
上記実施例にも示す如く、本発明のハースロールは高温
耐摩耗性及び耐ビルドアツプ性に著しく優れ、かつハー
スロール基体との密着性に優れ、剥離することなく、高
温強度にも優れており、ロール寿命延長に大きく貢献す
るものである。
耐摩耗性及び耐ビルドアツプ性に著しく優れ、かつハー
スロール基体との密着性に優れ、剥離することなく、高
温強度にも優れており、ロール寿命延長に大きく貢献す
るものである。
第１図、第２図はビルドアップ試験評価装置及び方法の
説明図、第３図は耐摩耗性の評価試験装置の概略を示す
説明図、第４図は実施例２において耐ビルドアツプ性試
験、高温耐摩耗性試験を実施したＺｒ（ｈ−／’Ｊｚ０
３−ＣｒｚＯｉ−ＹｚＣｈ系被覆材の組成を示す三元系
状態図である。 ４．４′・・・溶射試料、５・・・ビルドアップ原料、
６・・・加圧ロール、１２・・・溶射テストロール、１
４・・・接触用鋼板。 第１図
説明図、第３図は耐摩耗性の評価試験装置の概略を示す
説明図、第４図は実施例２において耐ビルドアツプ性試
験、高温耐摩耗性試験を実施したＺｒ（ｈ−／’Ｊｚ０
３−ＣｒｚＯｉ−ＹｚＣｈ系被覆材の組成を示す三元系
状態図である。 ４．４′・・・溶射試料、５・・・ビルドアップ原料、
６・・・加圧ロール、１２・・・溶射テストロール、１
４・・・接触用鋼板。 第１図
Claims (1)
- ＺｒＯ＿２−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｃｒ＿２Ｏ＿３−Ｙ＿２
Ｏ＿３系固溶体材料からなるセラミック被覆を有する高
温耐摩耗性とビルドアップ防止に優れた焼鈍炉の高温鋼
材用搬送ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154987A JPH06104888B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 高温鋼材用搬送ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154987A JPH06104888B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 高温鋼材用搬送ロ−ル |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64258A JPS64258A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01258A true JPH01258A (ja) | 1989-01-05 |
| JPH06104888B2 JPH06104888B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=15596240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154987A Expired - Lifetime JPH06104888B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 高温鋼材用搬送ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104888B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3356889B2 (ja) | 1994-08-26 | 2002-12-16 | プラクスエア エス ティ テクノロジー インコーポレイテッド | 耐久性に優れたハースロール |
| JP2000355752A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nippon Steel Hardfacing Co Ltd | 可動部品の表面に適用されるセラミック溶射皮膜 |
| US6553263B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-04-22 | Advanced Bionics Corporation | Implantable pulse generators using rechargeable zero-volt technology lithium-ion batteries |
| SE0004813L (sv) * | 2000-12-21 | 2002-06-18 | Skf Ab | Rullningslager |
| US7927722B2 (en) * | 2004-07-30 | 2011-04-19 | United Technologies Corporation | Dispersion strengthened rare earth stabilized zirconia |
| ES2560081T3 (es) | 2005-04-07 | 2016-02-17 | Oerlikon Metco Ag, Wohlen | Compresor con una capa superficial de un material cerámico y el procedimiento para su fabricación |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62154987A patent/JPH06104888B2/ja not_active Expired - Lifetime
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