JPH02280907A - Rolling roll for dull working - Google Patents
Rolling roll for dull workingInfo
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- JPH02280907A JPH02280907A JP24014588A JP24014588A JPH02280907A JP H02280907 A JPH02280907 A JP H02280907A JP 24014588 A JP24014588 A JP 24014588A JP 24014588 A JP24014588 A JP 24014588A JP H02280907 A JPH02280907 A JP H02280907A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/227—Surface roughening or texturing
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、鋼板、例えば冷延鋼板の表面にダル加工を
施すための圧延ロールに関し、特に耐摩耗性に優れ、し
かも鋼板の表面に最も望ましい性状のダル加工を施すこ
とができる圧延ロールとその製造方法に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a rolling roll for dulling the surface of a steel plate, for example, a cold rolled steel plate, which has particularly excellent wear resistance and is most suitable for the surface of a steel plate. The present invention relates to a rolling roll that can be subjected to dull processing with desirable properties and a manufacturing method thereof.
(従来の技術)
家電製品、事務用機器などの外装、その他広い分野で鋼
板が使用されているが、特に冷延i+mFiは加工性に
優れ、しかも比較的安価であるため自動車の外装材等に
多量に使用されている。(Conventional technology) Steel sheets are used in a wide range of fields, such as the exterior of home appliances and office equipment, but cold-rolled i+mFi is particularly easy to work with and is relatively inexpensive, so it is used as an exterior material for automobiles, etc. Used in large quantities.
これらの鋼板に求められる性質は様々であるが、材質上
の要求の外に表面性状についての要望が最近廠しくなっ
てきた0例えば、鋼板表面の美しさやプレス加工性など
も鋼板表面の性状、具体的には表面の粗度に影響される
ところが大きい、一般に鋼板の表面は平滑な(粗度が小
さい)はど金属特有の光沢があって美しい、しかし、プ
レス加工性その他の点から、適度のネ■度を持つことが
必要とされ、鋼板の表面に微小凹凸を付けて所定の粗度
を与えることが多い、これを一般にダル加工と呼んでい
る。そして、このダル加工は鋼板の最終圧延、例えば調
質圧延に使用するワークロールの表面に凹凸加工(ダル
加工)を施して、これを鋼板の表面に押圧転写する方法
を用いるのが普通である。There are various properties required of these steel plates, but in addition to material requirements, requests for surface properties have recently become more important.For example, the beauty of the steel plate surface, press workability, etc. , Specifically, it is largely influenced by the roughness of the surface.In general, the surface of a steel sheet is smooth (low roughness), and has a beautiful luster characteristic of metals.However, in terms of press workability and other aspects, It is necessary to have an appropriate degree of roughness, and the surface of the steel plate is often given a predetermined roughness by creating minute irregularities, which is generally called dulling. This dulling is usually done by applying a roughening process (dulling) to the surface of the work roll used for the final rolling of the steel plate, such as temper rolling, and transferring this to the surface of the steel plate by pressure. .
上記ワークロール(以下圧延ロールという)の表面の凹
凸加工の方法としては、ショツトブラスト法、放電加工
法が一般的であるが、最近では特公昭62−11922
号公報に紹介されているようなし−ザービーム加工法が
実用化されつつある。この方法は、レーザービームをチ
ョッパーブレードにより変調させ、レンズによりロール
表面に集光し、ロール材料を溶融させ、加工補助ガスを
吹き付けることにより、溶融した金属を流動・凝固させ
凹凸を形成する技術である。このようにして形成された
ロール表面のクレータは、第1図に示すように、周囲に
リング状の盛り上がり (凸部)を有し、中央が凹んだ
形状となる。この盛上がり部は、第4図に示すように、
レーザー照射により溶融した金属が加工補助ガスにより
溶融池から排出され急冷凝固したものである0通常の冷
間圧延ロール材質では、盛上がり部のM織が極めて短い
冷却時間のため残留オーステナイトの多い組織となり、
母材より軟化している。The shot blasting method and the electric discharge machining method are commonly used as methods for machining irregularities on the surface of the work roll (hereinafter referred to as the rolling roll).
The laser beam machining method introduced in the above publication is being put into practical use. This method is a technology in which a laser beam is modulated by a chopper blade, focused on the roll surface by a lens, the roll material is melted, and processing auxiliary gas is sprayed to flow and solidify the molten metal, forming unevenness. be. As shown in FIG. 1, the crater formed on the surface of the roll has a ring-shaped bulge (convex portion) around the periphery and is concave in the center. As shown in Fig. 4, this raised part is
The metal melted by laser irradiation is discharged from the molten pool by processing auxiliary gas and rapidly solidified.0 In normal cold rolling roll materials, the M weave in the raised area becomes a structure with a large amount of retained austenite due to the extremely short cooling time. ,
It is softer than the base metal.
第2図は、上記のようなレーザーによりダル加工された
ロール(以下、レーザーダルロールという)で調質圧延
された鋼板(以下、レーザーダル鋼板という)の表面を
模式的に示したものであり、(a)が平面図、(b)が
(a)のB−R線断面図である0図示のとおり、比較的
低圧下の場合、鋼板の表面にはリング状の満1を周囲に
有し、中央部2が若干凸または平坦なりレータ杖の凹凸
(ロールの凹凸が反転したもの)が形成される。Figure 2 schematically shows the surface of a steel plate (hereinafter referred to as a laser dull steel plate) that has been temper-rolled with a roll dulled by a laser as described above (hereinafter referred to as a laser dull roll). , (a) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along the line B-R of (a). However, if the center part 2 is slightly convex or flat, the unevenness of the roller rod (the unevenness of the roll is reversed) is formed.
レーザーダル鋼板は、クレータの中央部の台地とクレー
タ−の外側が比較的平坦な面となり、またうねりも小さ
いことから塗装後の鮮映性(写像が鮮明で歪みがない状
態)に優れている。一方、鋼板のプレス加工性の観点か
らは、平坦面の確保だけでは焼き付きを起こし易くプレ
ス加工時の油溜まり、金属粉のトラップサイトとして、
適度な凹部を有していることが必要とされる。レーザー
ダル綱板では、ショットダル法に比べ、一つ一つが大き
く、深い凹部を規則的につけることができるため、凹み
部の面積の比率が小さいにも拘らず、ショットダル鋼板
と同等以上のプレス成形性を得ることができる。Laserdal steel plate has a relatively flat surface on the central plateau of the crater and the outside of the crater, and has small waviness, so it has excellent image clarity after painting (clear mapping and no distortion). . On the other hand, from the viewpoint of press workability of steel sheets, simply ensuring a flat surface is likely to cause seizure, and it can act as a trap site for oil pools and metal powder during press work.
It is necessary to have an appropriate recess. Compared to the Schottdal method, Laserdal steel plates can create larger and deeper recesses regularly, so even though the area ratio of the recesses is small, the recesses are the same or better than Schottdal steel plates. Press formability can be obtained.
上記のレーザーダル法は、ロールのレーザー加工におい
て凹凸の形状や配置(まとめて凹凸パターンまたはダル
パターンという)を調整することによって、そのロール
で圧延する鋼板の平坦度などを相当程度コントロールす
ることができるから、例えば、塗装鮮映性と加工性が共
に優れた鋼板等を製造する技術として優れたものである
。In the laser dull method described above, by adjusting the shape and arrangement of the unevenness (collectively referred to as an uneven pattern or dull pattern) during laser processing of a roll, it is possible to considerably control the flatness of the steel plate rolled by the roll. Therefore, it is an excellent technique for manufacturing steel plates, etc., which have excellent coating clarity and workability.
(発明が解決しようとする課題)
前記のようにロール表面の凹凸パターンを調整して、そ
れによって圧延する鋼板の平坦度をコントロールしよう
とする場合、ロールのクレータ盛上がり(以下、微小凸
部という)の形状が圧延中に摩擦や塑性変形によって変
化していくことは好ましくない、ところが圧延による転
写の際、微小凸部に圧力が集中する上に、前述した如く
その部分は金属組織的にも軟質であるため、レーザーダ
ルロールは、圧延量の増加に伴い、微小凸部が摩耗して
いく、そのため、同一ロールを用いても製造されるロー
ルの表面性状が変化していくことが避けられず、頻繁に
ロールの取替えが必要となる。(Problems to be Solved by the Invention) When attempting to control the flatness of the steel plate being rolled by adjusting the uneven pattern on the roll surface as described above, the crater build-up (hereinafter referred to as micro-convex portion) of the roll occurs. It is undesirable for the shape to change due to friction or plastic deformation during rolling. However, when transferring by rolling, pressure is concentrated on minute convexities, and as mentioned above, the metal structure of those parts is soft. Therefore, with laser dull rolls, as the amount of rolling increases, the minute protrusions wear out, so even if the same roll is used, the surface properties of the rolls manufactured will inevitably change. , requiring frequent roll replacement.
また、レーザーダル鋼板の表面形状の特徴である深くて
急峻な凹み部は、表面清浄化のための脱脂処理の際にも
、内部に入り込んだ油脂が除去されにくい傾向にある。Furthermore, the deep and steep recesses that characterize the surface shape of laser dull steel sheets tend to make it difficult to remove oils and fats that have entered the inside even during degreasing treatment for surface cleaning.
そのため、脱脂工程につづく化成処理において化成処理
結晶が十分に得られなかったり、メツキ工程で凹みの底
部のメッキ厚が充分でないといった問題が生じる。This causes problems such as not enough chemical conversion crystals being obtained in the chemical conversion treatment following the degreasing process, and insufficient plating thickness at the bottom of the recess in the plating process.
本発明の目的は、凹凸パターンが崩れ難く長期の使用に
耐えるダル加工ロールであって、かつそのロールで圧延
した鋼板表面の凹凸パターンが、極端に急峻なものにな
らず、化成性(例えば、塗装下地としてのリン酸塩皮膜
が良好に形成される性質)に優れた表面性状となる圧延
ロールを提供することにある。An object of the present invention is to provide a dulling roll that can withstand long-term use without collapsing in its uneven pattern, and that prevents the uneven pattern on the surface of a steel sheet rolled by the roll from becoming extremely steep and prevents chemical formation (e.g. It is an object of the present invention to provide a rolling roll having an excellent surface quality (the ability to form a phosphate film as a coating base).
(課題を解決するための手段)
本発明らは、レーザーダルロールの表面凹凸パターン(
ダルパターン)とその耐久性、およびかかるロールで圧
延した鋼板の化成性などについて詳しく調査した結果、
次のような知見を得た。即ちダルパターンの耐久性不足
、およびレーザーダル鋼板の化成不良などは、いずれも
ロール表面の盛上がり部の急峻な形状に起因する。これ
らの問題を解決するためには、ダル耐久性については、
圧延時の盛上がり部の鋼板への押し込みにおける面圧を
減少させることが有効であり、化成性については、鋼板
の凹み形状が滑らかな盆地状であることが望ましい、そ
して、この望ましい形態を得るためには、ロール表面の
盛り上がり部(微小凸部)の幅と高さを所定の範囲に収
めればよいことを確認した。(Means for Solving the Problems) The present inventors have developed a surface unevenness pattern (
As a result of detailed investigation into the dull pattern), its durability, and the chemical formability of steel sheets rolled with such rolls, we found that
The following findings were obtained. That is, the lack of durability of the dull pattern and the poor chemical formation of the laser dull steel sheet are both caused by the steep shape of the raised portion on the roll surface. In order to solve these problems, regarding dull durability,
It is effective to reduce the surface pressure when the raised part is pressed into the steel plate during rolling, and for chemical formation, it is desirable that the concave shape of the steel plate be a smooth basin shape, and in order to obtain this desired shape. It was confirmed that the width and height of the bulges (microscopic protrusions) on the roll surface can be kept within a predetermined range.
ここに、本発明は、「鋼板表面にダル加工を施すための
圧延ロールであって、その表面の微小凸部の幅W、(−
m) と高さH1(mm) とが、Wl”/H1≧0.
08(gi麟)の関係にあることを特徴とする圧延ロー
ル」をその要旨とする。Here, the present invention relates to a rolling roll for dulling the surface of a steel plate, which has a width W of minute protrusions on the surface, (-
m) and height H1 (mm), Wl''/H1≧0.
08 (girin)" is the gist of the roll.
(作用)
以下、鋼板の最も代表的なものである冷延鋼板を例とし
て、本発明の詳細な説明する。(Function) Hereinafter, the present invention will be described in detail using a cold-rolled steel plate, which is the most typical type of steel plate, as an example.
前述のレーザーダル鋼板は、ロール表面にレーザー加工
によって形成された1つ1つのクレータ−の盛上がり部
(微小凸部)が、圧延によって鋼板に押し込まれること
により、無数の均一な塑性変形現象が同時に起こる結果
、鋼板に均一な凹みが規則的に形成されることを特徴と
している(第2図参照)、従って、ロールの耐久性は、
微小凸部の鋼板への押し込みの際における応力状態によ
って支配されると考えられる。The aforementioned Laser Dull Steel Sheet has a number of uniform plastic deformation phenomena occurring at the same time, as each crater bulge (microscopic convexity) formed on the roll surface by laser processing is pushed into the steel sheet by rolling. As a result, uniform dents are regularly formed in the steel plate (see Figure 2). Therefore, the durability of the roll is
It is thought that this is controlled by the stress state when the minute convex portion is pressed into the steel plate.
第3図は、第1図に示したレーザー加工ロール表面のク
レータ−の一つを拡大して示したもので、(a)が平面
図、(b)が(a)のB−B線断面図である。この図は
、実際のレーザーダルロールの凹凸をほぼ正確に模写し
たものであるが、その凸部(イ)の付近の断面曲線は、
第3図の(C)のように近イ以でき、
y−Hlsin(gx /W+) ・・・■と表すこ
とができる。ただし、
Wl :凸部の幅 (−一)
Hl :凸部の高さ(−)
0≦×≦W1
従って、凸部先端の最小曲率半径をρとすれば、ρ
dx”
0式を微分して、
これにX=−を代入して、
1 πtH1
ρ Wl”
πtHI
となる。Figure 3 is an enlarged view of one of the craters on the surface of the laser processing roll shown in Figure 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross section taken along line B-B of (a). It is a diagram. This figure is an almost accurate reproduction of the unevenness of an actual laser dull roll, but the cross-sectional curve near the convex part (A) is
As shown in FIG. 3(C), it can be expressed as y-Hlsin(gx/W+)...■. However, Wl : Width of the convex part (-1) Hl : Height of the convex part (-) 0≦×≦W1 Therefore, if the minimum radius of curvature at the tip of the convex part is ρ, then ρ
By differentiating the dx''0 equation and substituting X=- into it, we get 1 πtH1 ρ Wl'' πtHI.
一方、鋼板圧延時における凸部の先端の応力Pは、A/
ρ@ (Aおよび−は定数)に比例するから、ρの値を
調整することによって凸部先端にかかる応力が制御でき
、ひいては凸部の耐久性(耐摩耗性)を制御できるはず
である。しかしながら、レーザービームで瞬時に溶解さ
れ凝固する凸部の先端の曲率半径を直接的に制御するの
は困難である。そこで、本発明者らは、ρの制御におい
て、(Wl”/H,)をパラメータとすることが妥当で
あると考えた。そして、ロールのレーザーダルの耐久性
と(Wl” /H1)の関係を明らかにすべく、後述す
る方法によって、WlとHlの大きさを種々に変化させ
たロールを作製し、初期の凸部の高さHl・対する、冷
延鋼板500 ト、を圧延した後のロール凸部の盛上が
り高さH,+″の比(H,”/H−)について調査した
結果、
(Wl”/H1)≧0.08 (as)において、優れ
た耐久性が得られることを見い出した。On the other hand, the stress P at the tip of the convex part during rolling of a steel plate is A/
Since it is proportional to ρ@ (A and - are constants), by adjusting the value of ρ, it is possible to control the stress applied to the tip of the protrusion, and in turn, it should be possible to control the durability (wear resistance) of the protrusion. However, it is difficult to directly control the radius of curvature of the tip of the convex portion that is instantaneously melted and solidified by the laser beam. Therefore, the inventors thought that it is appropriate to use (Wl''/H,) as a parameter in controlling ρ. In order to clarify the relationship, rolls with various sizes of Wl and Hl were manufactured by the method described later, and after rolling a cold-rolled steel plate of 500 mm with respect to the initial convex height Hl. As a result of investigating the ratio (H,''/H-) of the raised height H,+'' of the roll convex portion, it was found that excellent durability was obtained when (Wl''/H1)≧0.08 (as). I found out.
上記のように、ロール表面に形成される微小凸部の幅と
高さが調整されていれば、凸部先端の曲率半径ρが大き
くなり、耐摩耗性が向上するだけでなく、このロールに
よって圧延された鋼板表面の性状も改善される。As mentioned above, if the width and height of the minute protrusions formed on the roll surface are adjusted, the radius of curvature ρ at the tip of the protrusion becomes large, which not only improves wear resistance but also increases the The surface properties of the rolled steel sheet are also improved.
即ち、滑らかな盛上がりを有するロールのダル形状が転
写された鋼板の凹みの断面形状も滑らかになる結果、そ
の脱脂処理性が向上する。脱脂処理の良し悪しは、次工
程の化成性に影響する。そこで、前記にテストにより製
造した種々の凸部先端曲率をもつロールで圧延試作した
鋼板について、その凹み形状と化成性の関係について調
査を行った。That is, the cross-sectional shape of the recess of the steel plate to which the smoothly raised dull shape of the roll is transferred also becomes smooth, resulting in improved degreasing properties. The quality of the degreasing treatment affects the chemical formability of the next step. Therefore, we investigated the relationship between the concave shape and the chemical formability of the steel plates that were trial rolled using rolls with various convex tip curvatures manufactured in the tests described above.
化成性は、脱脂工程を経てリン酸亜鉛処理を行う通常の
塗装前処理工程に沿って化成処理を行い、SEM (走
査型電子顕微鏡)を使用して評価した。The chemical conversion property was evaluated using a SEM (scanning electron microscope) after a chemical conversion treatment was carried out in accordance with the usual painting pretreatment process of performing a zinc phosphate treatment after a degreasing process.
なお、塗装下地としての化成処理皮M(りん酸塩皮膜)
は、外観ムラがなく、ミクロ的には微細なりん酸塩結晶
が表面を緻密に被覆しているのが好ましい、従って、化
成性の評価は被覆度と結晶粒の大きさとで評価した。In addition, chemical conversion coating M (phosphate coating) is used as a base for painting.
It is preferable that there is no unevenness in appearance and that the surface is densely covered with microscopically fine phosphate crystals.Therefore, the chemical conversion properties were evaluated based on the degree of coverage and the size of crystal grains.
この調査結果から、下記の結論が得られた。即ち、第2
図の(C)は、同図(b)の凹み部の拡大図であるが、
ここで、
Wl +凹みの幅(義−)
h、:凹みの深さ(mm)
とすれば、(w、”/h+ )≧0.1 (−一)であ
る鋼板は、特に化成性に優れている。ただし、通常は0
.08以上であれば、次工程の電着塗装の品質には問題
ない。From the results of this investigation, the following conclusions were drawn. That is, the second
Figure (C) is an enlarged view of the concave portion in Figure (b).
Here, if Wl + width of dent (definition) h,: depth of dent (mm), the steel plate with (w, ”/h+)≧0.1 (-1) is particularly susceptible to chemical formation. Excellent, but usually 0
.. If it is 08 or higher, there is no problem with the quality of the electrodeposition coating in the next step.
急峻な凹み形状では限られた時間内で脱脂が十分にされ
ないため、化成処理工程まで防錆油等の油分が持ちこま
れ、化成液と鋼板表面が十分に接することができないた
めに、化成結晶の粗大化やスケとなる。しかし、上記の
式を満足するような凹みの形状゛をもつ鋼板は、凹みの
断面曲線が滑らかであり、脱脂が容易に進行するのであ
る。Steep concave shapes do not allow sufficient degreasing within a limited time, so oils such as rust preventive oil are carried into the chemical conversion treatment process, and the chemical liquid and the steel plate surface cannot come into sufficient contact, resulting in formation of chemical crystals. It becomes coarse and sketchy. However, in a steel plate having a concave shape that satisfies the above formula, the concavity has a smooth cross-sectional curve, and degreasing progresses easily.
鋼板の凹部の形状は、ロールの凸部の形状が反転して転
写されたものである。転写率は圧下率によって変化する
から、凹部と凸部の大きさは同じではないが、
(Wl” /H1)ζ(wt”/h+)の関係が成り立
つ、従って、前述のW + ”/ H+が0.08以上
であるロールで圧延された鋼板の凹部の形状は、はぼ、
(W、”/h、)≧0.08の関係を満足し、化成処理
性の優れたものとなる。The shape of the concave portion of the steel plate is the reversed shape of the convex portion of the roll and transferred thereto. Since the transfer rate changes depending on the rolling reduction rate, the sizes of the concave and convex parts are not the same, but the relationship (Wl''/H1)ζ(wt''/h+) holds.Therefore, the above-mentioned W+''/H+ The shape of the concave part of the steel plate rolled with a roll whose is 0.08 or more is
It satisfies the relationship (W, "/h,)≧0.08, and has excellent chemical conversion treatment properties.
次に、本発明の圧延ロールを製造する方法について述べ
る。Next, a method for manufacturing the mill roll of the present invention will be described.
第4図は、レーザービームでロール表面に凹凸加工を施
す状態を概念的に示したものである。レーザービームで
溶融したメタルは加工補助ガスで溶融池から排除されて
その周囲の盛り上がって凝固する。加工補助ガスとして
は、通常、酸素が使用されるが、その場合、第4図の(
a)に示すように、溶融池で激しく酸化反応が起き、溶
融メタルは周囲に排除されてリング状の盛り上がりにな
る。しかし、本発明者らの試験結果によれば、加工補助
ガスとして不活性ガスを用いれば、第4図の(b)に示
すように、盛り上がりは一方に偏りその形状が滑らかな
三日月形の山部となる。そしてその山頂部の曲率半径が
大きくなり、(wt”/U+)≧0.08 (mm)の
関係を満たす凸部が容易に得られる。FIG. 4 conceptually shows how the surface of the roll is textured with a laser beam. The metal melted by the laser beam is removed from the molten pool by the processing auxiliary gas, and solidifies in a bulge around it. Oxygen is usually used as a processing auxiliary gas, but in that case, (
As shown in a), a violent oxidation reaction occurs in the molten pool, and the molten metal is expelled to the surroundings, forming a ring-shaped bulge. However, according to the test results of the present inventors, if an inert gas is used as the processing auxiliary gas, the bulge will be biased to one side and the shape will be a smooth crescent-shaped mountain, as shown in Figure 4(b). Becomes a department. The radius of curvature of the peak portion becomes large, and a convex portion satisfying the relationship (wt”/U+)≧0.08 (mm) can be easily obtained.
従来のレーザーダル加工では、より高い効率でロールを
加工するために、前記のように加工補助ガスに酸素を用
い、レーザー照射により溶融した金属の燃焼反応を誘起
することによって、高い盛上がりを得ることが行われて
いる。加工補助ガスに酸素を用いた場合、前述したよう
に盛上がり部の形状はリング状になる結果、H2の割に
Wlが小さくなり、先端の曲率半径が減少し、良好な耐
久性が得られない、一方、加工補助ガスに不活性ガスを
使用すれば、前述のレーザーダル加工による盛上がり形
成プロセスにおいて、酸化反応が起こらず、溶融金属は
周囲に押し拡げられることなく、ガスの動圧のみによっ
て溶融池から排出されるため、ガスの吹き付は方向に沿
って、片寄った盛、Lがり部が形成される結果、先端部
の曲率半径が大きい滑らかな盛上がり部が得られるので
ある。In conventional laser dull processing, in order to process rolls with higher efficiency, high bulges can be obtained by using oxygen as a processing auxiliary gas and inducing a combustion reaction in the molten metal by laser irradiation, as described above. is being carried out. When oxygen is used as the machining auxiliary gas, as mentioned above, the shape of the raised part becomes ring-shaped, resulting in Wl being small compared to H2, the radius of curvature of the tip decreasing, and good durability not being obtained. On the other hand, if an inert gas is used as the processing auxiliary gas, the oxidation reaction will not occur in the bulge formation process by laser dull processing mentioned above, and the molten metal will not be spread around, but will be melted only by the dynamic pressure of the gas. Since the gas is discharged from the pond, the gas is blown along the direction, forming uneven bulges and L-bent parts, resulting in a smooth bulge with a large radius of curvature at the tip.
なお、レーザーダル鋼板では、成形性の点から言って、
凹み部の面積および深さが極端に小さいとプレス加工の
際の油溜まり、および微小金属粉などのトラップサイト
としての機能を果たさなくなり型かじりが発生し易(な
る0本発明者らは、同一のレーザー加工条件で、加工補
助ガスのみ変えてダル加工を行い、得られたリング状お
よび三日月形のクレータ−について、鋼板の圧延試作を
行い、プレス成形性と塗装鮮映性について調査した。そ
の結果、ロールの凸部形状が三日月形であっても、従来
のリング状の凸部を持つロールで圧延された鋼板と同等
の特性を有していることをる1認した。In addition, in terms of formability, laser dull steel sheets have
If the area and depth of the recessed portion is extremely small, it will not function as a trap site for oil pools and fine metal powder during press processing, and mold galling will occur easily (the inventors of the present invention Dull processing was performed under the following laser processing conditions by changing only the processing auxiliary gas, and the resulting ring-shaped and crescent-shaped craters were trial rolled into steel plates, and the press formability and paint clarity were investigated. As a result, it was confirmed that even if the convex part of the roll was crescent-shaped, it had the same properties as a steel sheet rolled with a conventional roll having a ring-shaped convex part.
三日月型クレータ−を得るための加工補助ガスとしては
、窒素、アルゴン等の不活性ガスが望ましい、しかし、
レーザー照射エネルギーが極端に大きくない場合、酸素
分圧の低下に従い、徐々に(W12/H1)が大きくな
ってくる。実験結果によれば、酸素含有量が25vo1
1%以下の不活性ガスであれば、(W、”/H1)≧0
.08を満足する凸部の形状が得られる。従って、例え
ば、空気を加工補助ガスとして使用してもよい。An inert gas such as nitrogen or argon is preferable as a processing auxiliary gas to obtain a crescent-shaped crater, but
When the laser irradiation energy is not extremely large, (W12/H1) gradually increases as the oxygen partial pressure decreases. According to the experimental results, the oxygen content is 25 vol.
If the inert gas is 1% or less, (W,”/H1)≧0
.. A shape of the convex portion satisfying 08 can be obtained. Thus, for example, air may be used as a processing auxiliary gas.
(実施例)
下記の条件でレーザーダルロールを作製し、その凸部形
状(W12/ H+)と耐摩耗性(H,’″/■−)、
並びにそれらのロールで圧延した鋼板の凹部形状(wl
”/h+)、鮮映性、化成性および加工性を調べた。(Example) A laser dull roll was produced under the following conditions, and its convex shape (W12/H+) and wear resistance (H,'''/■-),
and the concave shape (wl) of the steel plate rolled by those rolls.
”/h+), image clarity, chemical conversion properties, and processability.
■ ロール材質: JIS 5UJ−2鋼■ ロール加
工法;
A レーザーダル加工(加工補助ガス・・・酸素)B
レーザーダル加工(加工補助ガス・・・窒素または窒素
と酸素の混合ガス)
但し、レーザーダル加工は出力2KHの炭酸ガスレーザ
ー発振器を用い、チョッパーにより周波数10KIiz
のパルスビームを発振し、これをロール表面にレンズに
より集光した。加工補助ガスは、ビーム集光点に内径l
−φのノズルから吹き付けた。■ Roll material: JIS 5UJ-2 steel ■ Roll processing method; A Laser dull processing (processing auxiliary gas...oxygen) B
Laser dull processing (processing auxiliary gas: nitrogen or a mixed gas of nitrogen and oxygen) However, laser dull processing uses a carbon dioxide laser oscillator with an output of 2KH, and a chopper with a frequency of 10KIz.
A pulsed beam was oscillated, and this was focused on the roll surface by a lens. The processing auxiliary gas has an inner diameter of l at the beam focal point.
It was sprayed from a -φ nozzle.
■ 綱板: JIS331Gの5PCIIS材、板厚
ll−■ 圧延条件:圧下率0.8%の調質圧延を1パ
ス行った。■ Steel plate: JIS331G 5PCIIS material, plate thickness ll-■ Rolling conditions: One pass of temper rolling was performed at a rolling reduction of 0.8%.
[F] 耐摩耗性の試験条件】
ロール表面粗度(3次元プロフィール)を、レーザーダ
ル加工直後及び上記鋼板をsoo ト、圧延した後に測
定し、それぞれの微小凸部の高さH−51冒−の比(I
ll” /H1@)にて評価した。90%以上を良とし
た。[F] Wear resistance test conditions] The roll surface roughness (three-dimensional profile) was measured immediately after laser dulling and after the above steel plate was rolled, and the height of each minute convexity was determined by H-51. - ratio (I
ll"/H1@). 90% or more was considered good.
■ 鮮映性の試験条件:
自動車外装板の塗装に倣って、浸漬化成後カチオン電着
塗装(20μm)、中塗り(35μ錫)、上塗り(35
μ−)の3コートした塗板についてPG口計(日本色彩
研製)を用いて鮮映性を評価した。化成剤、塗料はいず
れも市販の自動車用のものである。■ Test conditions for sharpness: Similar to the painting of automobile exterior panels, cationic electrodeposition coating (20 μm), intermediate coating (35 μm tin), and top coating (35 μm) were applied after dipping.
The sharpness of the painted plate coated with μ-) was evaluated using a PG gauge (manufactured by Nippon Color Research Institute). Both the chemical agent and the paint are commercially available for automobiles.
■ 化成性の試験条件:
市販の自動車用脱脂剤を用いて2分間浸漬脱脂後、浸漬
型リン酸亜鉛処理剤に2分浸漬し、水洗乾燥後、SEM
にてリン酸亜鉛結晶の状態を観察して評価した。評価は
化成結晶の粗大化や結晶が付着していないスケ部がある
ものを×とし、良好なものをOとして行った。■ Test conditions for chemical conversion: After degreasing by immersion in a commercially available automotive degreaser for 2 minutes, immersion in an immersion zinc phosphate treatment agent for 2 minutes, washing with water and drying, SEM
The state of zinc phosphate crystals was observed and evaluated. The evaluation was made as "x" if the chemical crystals were coarse or had a slit to which no crystals were attached, and "O" if the product was good.
■ プレス加工性の試験条件:
円筒絞り試験による限界絞り比(LDR)によって評価
した。2.2以上を良好とした。■ Test conditions for press workability: Evaluation was performed using the limit drawing ratio (LDR) in a cylindrical drawing test. A rating of 2.2 or higher was considered good.
上記の結果を第1表のまとめて掲げる。The above results are summarized in Table 1.
第1表から、(w12 /Ht )≧0.08・(鵬■
)の条件を満たす本発明のロールは、耐摩耗性に優れ、
しかもそのロールで圧延された鋼板は化成性が良好であ
ることが分かる。From Table 1, (w12 /Ht )≧0.08・(Peng■
) The roll of the present invention that satisfies the conditions has excellent wear resistance,
Furthermore, it can be seen that the steel plate rolled with the rolls has good chemical formability.
(発明の効果)
本発明は、鋼板表面ダル加工用のロールの寿命を延ばし
、ロール原単位の削減とロール替えの減少による工程短
縮という大きな実益を生むものである。しかも、本発明
のロールでダル加工された冷延鋼板、熱延鋼板、そのめ
っき鋼板などは、塗装下地等のための化学的前処理にお
いて優れた表面処理性をもつ。(Effects of the Invention) The present invention extends the life of rolls for dulling the surface of steel plates, and produces great benefits such as reducing the unit consumption of rolls and shortening the process by reducing the number of roll changes. Moreover, the cold-rolled steel sheets, hot-rolled steel sheets, plated steel sheets, etc. that have been dulled using the rolls of the present invention have excellent surface treatment properties in chemical pretreatment for painting bases and the like.
第1図は、レーザーダルロールの表面拡大模式第2図は
、レーザーダルロールで圧延したダル鋼板の表層部の拡
大模式図で、(a)が平面図、(b)が(a)のB−B
線断面図である。
第3図は、第1図に示したレーザー加工ロール表面のク
レータ−の一つを拡大して示したもので、(a)が平面
図、(b)が(a)のB−B線断面図、(C)は(b)
の凸部付近の近似断面曲線を示すものである。Figure 1 is an enlarged schematic diagram of the surface of a laser dull roll. Figure 2 is an enlarged schematic diagram of the surface layer of a dull steel plate rolled by a laser dull roll. -B
FIG. Figure 3 is an enlarged view of one of the craters on the surface of the laser processing roll shown in Figure 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross section taken along line B-B of (a). Figure, (C) is (b)
This figure shows an approximate cross-sectional curve near the convex part.
Claims (1)
その表面の微小凸部の幅W_1(mm)と高さH_1(
mm)とが下記の関係にあることを特徴とする圧延ロー
ル。 W_1^2/H_1≧0.08(mm)[Claims] A rolling roll for dulling the surface of a steel plate,
The width W_1 (mm) and height H_1 (
mm) has the following relationship. W_1^2/H_1≧0.08 (mm)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24014588A JPH02280907A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Rolling roll for dull working |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24014588A JPH02280907A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Rolling roll for dull working |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280907A true JPH02280907A (en) | 1990-11-16 |
Family
ID=17055165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24014588A Pending JPH02280907A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Rolling roll for dull working |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02280907A (en) |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24014588A patent/JPH02280907A/en active Pending
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