JPH01317605A - ロール表面の加工方法 - Google Patents
ロール表面の加工方法Info
- Publication number
- JPH01317605A JPH01317605A JP63147333A JP14733388A JPH01317605A JP H01317605 A JPH01317605 A JP H01317605A JP 63147333 A JP63147333 A JP 63147333A JP 14733388 A JP14733388 A JP 14733388A JP H01317605 A JPH01317605 A JP H01317605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- roll
- laser
- roughness
- dull
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/005—Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
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〕
炭化物系セラミックスを含むサーメットの被膜を表面に
有するロールの表面加工方法に関する。
有するロールの表面加工方法に関する。
ロール表面には被加工物との間のスリップの防止や被加
工物への凹凸の付与を目的としてダル目をつけている。
工物への凹凸の付与を目的としてダル目をつけている。
ところが、ロールの使用によりダル目に摩耗や潰れ等が
発生すると所期の目的を充分に達成できなくなるため、
ロールの交換が必要になってくる。このロールの交換が
頻繁になると、それに比例して操業の中断やロール再生
作業の増加も頻繁になるため好適ではない。
発生すると所期の目的を充分に達成できなくなるため、
ロールの交換が必要になってくる。このロールの交換が
頻繁になると、それに比例して操業の中断やロール再生
作業の増加も頻繁になるため好適ではない。
そこで、ロール表面の寿命延長対策が種々検討されてお
り、炭化物系セラミックスを含むサーメットの溶射被覆
もその有効手段として公知となっている。また、溶射被
覆されたダルロールへのダル目付与の方法としては、第
６図（ａ）に示すように、母材ｌにダル目を付与し、そ
の表面に溶射被覆して被膜２を施す方法と、第６図（ｂ
）に示すように母材ｌを溶射被覆して被膜２を施した後
、同図（Ｃ１に示すように被膜２表面を研削し、さらに
同図（ｄ）に示すように被膜２表面にダル目３を付与す
る方法が一般的である。かかる方法において、特開昭５
８−１４１３３８号公報では溶射材の成分を特定し、ま
た特開昭６０−１０２２２２号公報では溶射被覆ロール
の粗度範囲を限定している。
り、炭化物系セラミックスを含むサーメットの溶射被覆
もその有効手段として公知となっている。また、溶射被
覆されたダルロールへのダル目付与の方法としては、第
６図（ａ）に示すように、母材ｌにダル目を付与し、そ
の表面に溶射被覆して被膜２を施す方法と、第６図（ｂ
）に示すように母材ｌを溶射被覆して被膜２を施した後
、同図（Ｃ１に示すように被膜２表面を研削し、さらに
同図（ｄ）に示すように被膜２表面にダル目３を付与す
る方法が一般的である。かかる方法において、特開昭５
８−１４１３３８号公報では溶射材の成分を特定し、ま
た特開昭６０−１０２２２２号公報では溶射被覆ロール
の粗度範囲を限定している。
ロール表面へのダル目の付与方法としてはグリッドプラ
ストが一般的であり前記再公開公報記載の発明において
もグリッドブラストによりダル目を付与している。
ストが一般的であり前記再公開公報記載の発明において
もグリッドブラストによりダル目を付与している。
ところが、第７図に示すように、グリッドブラストによ
るダル目３は不規則であって部分的に異常に突出した異
常突起３ａが発生して被加工物に押し疵が発生する。ま
た異常突起３ａ以外においてもダル目３の粗度のばらつ
きも大きいのでロール寿命がばらつく原因になる。
るダル目３は不規則であって部分的に異常に突出した異
常突起３ａが発生して被加工物に押し疵が発生する。ま
た異常突起３ａ以外においてもダル目３の粗度のばらつ
きも大きいのでロール寿命がばらつく原因になる。
これに対し、規則正しいダル目を付与する方法として特
開昭５４−１５８７９８号公報にはレーザー加工機によ
るダル目付与の方法が開示されている。しかしこれは一
般に鋳鋼、鍛鋼ロール表面にダル目を付与する方法であ
って、炭化物系セラミックスを含むサーメットの被膜を
表面に有するロールの表面加工方法ではない。
開昭５４−１５８７９８号公報にはレーザー加工機によ
るダル目付与の方法が開示されている。しかしこれは一
般に鋳鋼、鍛鋼ロール表面にダル目を付与する方法であ
って、炭化物系セラミックスを含むサーメットの被膜を
表面に有するロールの表面加工方法ではない。
本発明者らは、炭化タングステンとコバルトのサーメッ
トによる溶射被膜を、表面粗さ３Ｓに研削した後、大気
中でレーザ加工機を用いてダル目を付与することを試み
た。第２図（ａ）に大気中でレーザ加工を施したもの、
同図（ｂｌにレーザ加工を用いないで、グリッドブラス
トにより加工したちののＸ線解析を示す。ここで、レー
ザ加工では炭化タングステンが酸化反応を起こし、炭素
は離脱していた。そのため、加工後の被膜内には炭化タ
ングステンは殆ど残っていなかった。即ち、特開昭５４
−１５８７９８号公報記載のレーザ加工によりセラミッ
クス又はサーメットの溶射被膜にダル目を付与すると、
材料本来の性能を発揮できなくなることが分かった。な
お、第２図におけるＣ／Ｓ （ＣＯＵＮＴ ＰＥＲ５Ｅ
ＣＯＮＤ）はエネルギの大きさを示す単位である。即ち
、グリッドブラストによる表面加工方法では、被加工物
における押し疵発生やロール寿命のばらつき大などの問
題があり、大気中でのレーザ加工による方法では、材料
本来の性能を発揮できないという問題がある。
トによる溶射被膜を、表面粗さ３Ｓに研削した後、大気
中でレーザ加工機を用いてダル目を付与することを試み
た。第２図（ａ）に大気中でレーザ加工を施したもの、
同図（ｂｌにレーザ加工を用いないで、グリッドブラス
トにより加工したちののＸ線解析を示す。ここで、レー
ザ加工では炭化タングステンが酸化反応を起こし、炭素
は離脱していた。そのため、加工後の被膜内には炭化タ
ングステンは殆ど残っていなかった。即ち、特開昭５４
−１５８７９８号公報記載のレーザ加工によりセラミッ
クス又はサーメットの溶射被膜にダル目を付与すると、
材料本来の性能を発揮できなくなることが分かった。な
お、第２図におけるＣ／Ｓ （ＣＯＵＮＴ ＰＥＲ５Ｅ
ＣＯＮＤ）はエネルギの大きさを示す単位である。即ち
、グリッドブラストによる表面加工方法では、被加工物
における押し疵発生やロール寿命のばらつき大などの問
題があり、大気中でのレーザ加工による方法では、材料
本来の性能を発揮できないという問題がある。
そこで、この発明は、前記各従来技術の問題点を解決す
ることを目的としてなされたものである。
ることを目的としてなされたものである。
この発明のロール表面の加工方法は、ロール表面に炭化
物系セラミックスを含むサーメットを溶射被覆し、その
被膜表面を研削して表面粗さを微小に整えた後に、無酸
化雰囲気中で前記被膜表面にレーザを照射してダル目を
付与するものである。
物系セラミックスを含むサーメットを溶射被覆し、その
被膜表面を研削して表面粗さを微小に整えた後に、無酸
化雰囲気中で前記被膜表面にレーザを照射してダル目を
付与するものである。
炭化物系セラミックスの被膜表面を研削して、表面粗さ
を微小に整えるため、ロール表面の異常突起がなくなり
、そこにレーザが照射されるために高密度エネルギによ
って表面にダル目が付与されるから、ダル目は安定して
形成される。
を微小に整えるため、ロール表面の異常突起がなくなり
、そこにレーザが照射されるために高密度エネルギによ
って表面にダル目が付与されるから、ダル目は安定して
形成される。
特に、前記レーザ照射は無酸化雰囲気中においてなされ
るから、炭化物は酸化反応を起こすことがなく、したが
って炭素は離脱することがない。
るから、炭化物は酸化反応を起こすことがなく、したが
って炭素は離脱することがない。
ここで無酸化雰囲気とは、酸素が存在しないか、存在し
ても極めて少量であって前記炭化物に酸化反応を殆ど起
こさせない程度の量であることを称し、真空状態又は不
活性ガス雰囲気中をいう。
ても極めて少量であって前記炭化物に酸化反応を殆ど起
こさせない程度の量であることを称し、真空状態又は不
活性ガス雰囲気中をいう。
炭化タングステンとコバルトのサーメットの照射被膜を
、表面粗さ３Ｓに研削した後、窒素雰囲気中でレーザ加
工を施したもののＸ線解析結果を第１図に示す。レーダ
によるダル目付は加工では微小領域に非常に密度の高い
エネルギが投入されるが、雰囲気中に酸素が存在しない
ため、炭化タングステンは分解せず、前記第２図（ａ）
と比較しても本来の成分を維持していることが理解でき
る。
、表面粗さ３Ｓに研削した後、窒素雰囲気中でレーザ加
工を施したもののＸ線解析結果を第１図に示す。レーダ
によるダル目付は加工では微小領域に非常に密度の高い
エネルギが投入されるが、雰囲気中に酸素が存在しない
ため、炭化タングステンは分解せず、前記第２図（ａ）
と比較しても本来の成分を維持していることが理解でき
る。
また第１図では炭化タングステンの場合について示した
が、炭化クロムとニッケルクロムのサーメットの溶射被
膜に、大気中でレーザによりダル目付は加工を施したも
のを第５図（ａ）に示し、レーザによらないものを第５
図（ｂｌに示し、窒素雰囲気中でレーザによりダル目付
は加工を施したものを第５図（Ｃ）に示す。その結果、
炭化クロムとニッケルクロムの場合も窒素雰囲気中でレ
ーザによりダル目付は加工を施すことにより本来の成分
が残っていることが分かる。なお、窒素に限らずアルゴ
ン、ヘリウム等の不活性ガス及び真空中でも炭化物の酸
化を防止できるから同様の結果を得ることができるのは
勿論である。
が、炭化クロムとニッケルクロムのサーメットの溶射被
膜に、大気中でレーザによりダル目付は加工を施したも
のを第５図（ａ）に示し、レーザによらないものを第５
図（ｂｌに示し、窒素雰囲気中でレーザによりダル目付
は加工を施したものを第５図（Ｃ）に示す。その結果、
炭化クロムとニッケルクロムの場合も窒素雰囲気中でレ
ーザによりダル目付は加工を施すことにより本来の成分
が残っていることが分かる。なお、窒素に限らずアルゴ
ン、ヘリウム等の不活性ガス及び真空中でも炭化物の酸
化を防止できるから同様の結果を得ることができるのは
勿論である。
炭化タングステンとコバルトのサーメットの溶射被膜を
研削して表面粗さを３Ｓ程度の微小な粗さに整えた後に
、大気中及び真空度が１００ｔｏｏｒの真空中でレーザ
によりダル目付は加工を行い、これらの評価を行った。
研削して表面粗さを３Ｓ程度の微小な粗さに整えた後に
、大気中及び真空度が１００ｔｏｏｒの真空中でレーザ
によりダル目付は加工を行い、これらの評価を行った。
密着強さ測定、摩耗試験及び粗さ測定の結果は表１に示
される通りである。
される通りである。
（表１）
表１から、大気中でレーザ加工を施した溶射被膜の場合
は、通常のグリッドプラスト加工を施した溶射被膜に比
べて、密着強さ、耐摩耗性共に低下していることが分か
る。これに対して、真空中でレーザ加工を施した溶射被
膜は通常のグリッドプラスト加工を施したものと同等の
性能であることが分かる。また、異常突起が被加工物へ
の押し疵につながり、この異常突起があると表面の平均
粗さＲａに対する最大粗さＲｍａχの比が大きくなるが
、表１から見て、レーザ加工による粗度比はグリッドプ
ラスト加工による粗度比に比べて小さく、押し疵は発生
しにくいことが分かる。但し、正弦波のように規則正し
い凹凸でも前記粗度は４より小さくにはならない。
は、通常のグリッドプラスト加工を施した溶射被膜に比
べて、密着強さ、耐摩耗性共に低下していることが分か
る。これに対して、真空中でレーザ加工を施した溶射被
膜は通常のグリッドプラスト加工を施したものと同等の
性能であることが分かる。また、異常突起が被加工物へ
の押し疵につながり、この異常突起があると表面の平均
粗さＲａに対する最大粗さＲｍａχの比が大きくなるが
、表１から見て、レーザ加工による粗度比はグリッドプ
ラスト加工による粗度比に比べて小さく、押し疵は発生
しにくいことが分かる。但し、正弦波のように規則正し
い凹凸でも前記粗度は４より小さくにはならない。
第３図には前記の密着試験方法が示される。即ち、母材
４に炭化タングステンとコバルトのサーメットを溶射し
て被膜５を施し、これを研削した面に接着剤６を塗布し
て金属７を接着したものを上下に引っ張った。このとき
の被膜５の表面は直径４０龍の円形をしていた。ここで
、被膜５が剥離するときの引っ張り荷重を前記面積で除
したものを密着力とした。なお、接着剤６の強度が１７
ｋｇ ／ ａｍ ”であったためにそれ以上の密着力を
測定することはできなかった。
４に炭化タングステンとコバルトのサーメットを溶射し
て被膜５を施し、これを研削した面に接着剤６を塗布し
て金属７を接着したものを上下に引っ張った。このとき
の被膜５の表面は直径４０龍の円形をしていた。ここで
、被膜５が剥離するときの引っ張り荷重を前記面積で除
したものを密着力とした。なお、接着剤６の強度が１７
ｋｇ ／ ａｍ ”であったためにそれ以上の密着力を
測定することはできなかった。
第４図には前記の摩耗試験方法が示される。母材４と被
膜５とは第３図と同様の関係にあり、研磨紙８を固定し
て、これの上から被膜５を下向きにして当てて、母材４
の上から荷重を与えた状態で母材４を被膜５と一体に横
方向に摺動させた。
膜５とは第３図と同様の関係にあり、研磨紙８を固定し
て、これの上から被膜５を下向きにして当てて、母材４
の上から荷重を与えた状態で母材４を被膜５と一体に横
方向に摺動させた。
このときの摺動距離は３０１）、接触幅は１２龍、研磨
紙は３２０番手のシリコンカーバイト、荷重は５ｋｇ、
摺動回数は５００往復で計１０”００回であった。摩耗
量は試験後の重量の減少量を測定して得た。
紙は３２０番手のシリコンカーバイト、荷重は５ｋｇ、
摺動回数は５００往復で計１０”００回であった。摩耗
量は試験後の重量の減少量を測定して得た。
［発明の効果〕
以上説明したように、この発明では、レーザ加工を無酸
化雰囲気中で行うために、炭化タングステンが酸化反応
を起こさないから炭素が離脱することがない。したがっ
て、レーザ照射により付与されたダル目の耐摩耗性が高
くなるという効果がある。しかも、レーザ照射前にサー
メットの溶射被膜表面を研削しているために、被膜表面
の異常突起は存在しないから、ロールによる被加工品表
面に押し疵等は発生しない。
化雰囲気中で行うために、炭化タングステンが酸化反応
を起こさないから炭素が離脱することがない。したがっ
て、レーザ照射により付与されたダル目の耐摩耗性が高
くなるという効果がある。しかも、レーザ照射前にサー
メットの溶射被膜表面を研削しているために、被膜表面
の異常突起は存在しないから、ロールによる被加工品表
面に押し疵等は発生しない。
第１図はこの発明の溶射被膜のＸ線解析結果を示すグラ
フ、第２図１８）は従来のレーザにより加工された被膜
のＸ線解析結果を示すグラフ、第２図（ｂｌはレーザ加
工を施さない被膜のＸ線解析結果を示すグラフ、第３図
は被膜の密着試験方法を示す説明図、第４図は被膜の摩
耗試験方法を示す説明図、第５図（ａｌは従来のレーザ
により加工された被膜のＸ線解析結果を示すグラフ、第
５図（ｂ）はレーザ加工を施さない被膜のＸ線解析結果
を示すグラフ、第５図［Ｃ１はこの発明の溶射被膜のＸ
線解析結果を示すグラフ、第６図（ａ）は従来のダル目
が付与されたロールの説明図、第６図（ｂｌ〜（Ｃ）は
従来のダル目を付与する手順を示す説明図、第７図はグ
リッドプラストによりダル目を示す説明図である。 ｌ・・・母材（ロール）、２・・・被膜、３・・・ダル
目、３ａ・・・異常突起、４・・・母材、５・・・被膜
。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 胚 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 代理人 弁理士 大 賀 眞 司 第１図 第２図 円 Ｘ 第３図 第４図 手続補正書働側 ｌ、事件の表示 昭和６３年特許願第１４７３３３号 事件との関係 特許出願人 名称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目４番２号東銀とルヂ
ング ６階 ６２８区 日栄特許事務所 （他３名） ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 （１） 明細書第１０頁第９行目の「第６図中）〜（
Ｃ）」を「第６図（ｂ）〜（ｄ）」と補正する。 以上
フ、第２図１８）は従来のレーザにより加工された被膜
のＸ線解析結果を示すグラフ、第２図（ｂｌはレーザ加
工を施さない被膜のＸ線解析結果を示すグラフ、第３図
は被膜の密着試験方法を示す説明図、第４図は被膜の摩
耗試験方法を示す説明図、第５図（ａｌは従来のレーザ
により加工された被膜のＸ線解析結果を示すグラフ、第
５図（ｂ）はレーザ加工を施さない被膜のＸ線解析結果
を示すグラフ、第５図［Ｃ１はこの発明の溶射被膜のＸ
線解析結果を示すグラフ、第６図（ａ）は従来のダル目
が付与されたロールの説明図、第６図（ｂｌ〜（Ｃ）は
従来のダル目を付与する手順を示す説明図、第７図はグ
リッドプラストによりダル目を示す説明図である。 ｌ・・・母材（ロール）、２・・・被膜、３・・・ダル
目、３ａ・・・異常突起、４・・・母材、５・・・被膜
。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也 代理人 弁理士 内 胚 嘉 昭 代理人 弁理士 清 水 正 代理人 弁理士 大 賀 眞 司 第１図 第２図 円 Ｘ 第３図 第４図 手続補正書働側 ｌ、事件の表示 昭和６３年特許願第１４７３３３号 事件との関係 特許出願人 名称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目４番２号東銀とルヂ
ング ６階 ６２８区 日栄特許事務所 （他３名） ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 （１） 明細書第１０頁第９行目の「第６図中）〜（
Ｃ）」を「第６図（ｂ）〜（ｄ）」と補正する。 以上
Claims (1)
- （１）ロール表面に炭化物系セラミックスを含むサーメ
ットを溶射被覆し、その被膜表面を研削して表面粗さを
微小に整えた後に、無酸化雰囲気中で前記被膜表面にレ
ーザを照射してダル目を付与することを特徴とするロー
ル表面の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147333A JPH0790250B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | ロール表面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147333A JPH0790250B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | ロール表面の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01317605A true JPH01317605A (ja) | 1989-12-22 |
| JPH0790250B2 JPH0790250B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15427810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63147333A Expired - Lifetime JPH0790250B2 (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | ロール表面の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790250B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017185546A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 金属部品の面を機械加工する方法および金属部品 |
| JP2019018259A (ja) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | 歯型ロールの製造方法及び鋼板の加工方法 |
| WO2020067248A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する炭化物系の非磁性セラミックス成形体とその製造方法 |
| JP2020125240A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-08-20 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する炭化物系の非磁性セラミックス成形体の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP63147333A patent/JPH0790250B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017185546A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 金属部品の面を機械加工する方法および金属部品 |
| US10309447B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-06-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for machining a surface of a metal component, and metal component |
| JP2019018259A (ja) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 新日鐵住金株式会社 | 歯型ロールの製造方法及び鋼板の加工方法 |
| WO2020067248A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する炭化物系の非磁性セラミックス成形体とその製造方法 |
| JP2020125240A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-08-20 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する炭化物系の非磁性セラミックス成形体の製造方法 |
| JP2020128336A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-08-27 | ダイセルポリマー株式会社 | 複合成形体 |
| JPWO2020067249A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2021-02-15 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する非磁性セラミックス成形体とその製造方法 |
| JPWO2020067248A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2021-02-15 | ダイセルポリマー株式会社 | 表面に粗面化構造を有する炭化物系の非磁性セラミックス成形体とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0790250B2 (ja) | 1995-10-04 |
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