JPH0252110A - セラミックス被膜を有する金属ストリップ搬送用ロールの表面加工方法 - Google Patents

セラミックス被膜を有する金属ストリップ搬送用ロールの表面加工方法

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JPH0252110A
JPH0252110A JP20149588A JP20149588A JPH0252110A JP H0252110 A JPH0252110 A JP H0252110A JP 20149588 A JP20149588 A JP 20149588A JP 20149588 A JP20149588 A JP 20149588A JP H0252110 A JPH0252110 A JP H0252110A
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Japan
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roll
roughness
ceramic
buffing
resistance
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JP20149588A
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Akihiro Yanagisawa
柳沢 章博
Satoshi Kasai
聡 笠井
Akira Ichihara
市原 晃
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/005Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ダル目が形成されたセラミックス被膜を有
するロールの表面加工方法に関する。
〔従来の技術〕
金属ストリップの各種プロセスラインでは、ストリップ
搬送用として多数のロールが使用されている。この種ロ
ールでは金属ストリップとの摩擦係数を高くしてストリ
ップの蛇行を防止する必要があるが、このためにロール
表面にはダル目付は加工を施すのが一般的である。
このヨウにダル目を有するフ″ロセスロールでは、その
ダル目の粗度はμmオーダーであるため、そのダル目の
僅かな摩耗がロールの寿命を律速するものとなっている
。これに関して、クロームメツキや鋳鉄、鋳鋼ロールに
比べて耐摩耗性に優れるセラミックス溶射ロールが、ダ
ル目が低下しにくいのでロールの寿命延長に有効である
ことは公知である。さらにロール母材にセラミックスを
溶射したままでは、第3図(a)に示すように、異常突
起や1つの突起の斜面にさらに細かい突起が多数形成さ
れるため製品(被搬送ストリップ)に押し疵が発生する
そこで、特開昭60−102222号の発明では、セラ
ミックス溶射の後にバフ研磨加工で表面粗度Raを3.
5 a mから1.0〜2.5 u mに低下させるこ
とで押し疵を防止することが可能であるとしている。と
ころが、セラミックス溶射ロールは耐摩耗性に優れるた
めにバフ研磨加工で表面粗度を上記のように低下させる
ためには、ロールの一方の軸端から他方の軸端までの一
連のバフ研磨を1パスとして30〜40パスのバフ研磨
加工を必要とする。
ところで、冷間圧延プロセスにおいて使用するダルロー
ルに要求される機能は、大きく分けて、上記の耐押し疵
特性と、ダル目のグリップ力によって得られる耐スリッ
プ性である。特に、耐スリップ性がセラミックス溶射ロ
ールを冷間圧延プロセスに適用する最大の利点である。
そこで、前記特開昭60−102222号公報に記載さ
れる粗度Ra 3.5μmからバフ研磨加工で粗度Ra
 2. O〜2.5μmに低下させたセラミック溶射ロ
ール(最終粗度Ra 2.0〜2.5μm)と、溶射し
たままのセラミックス溶射ロール(最終粗度Ra 2.
0〜2.5μm)と、クロームメツキロール(最終粗度
Ra 2. O〜2.5μm)についての摩擦係数を測
定して比較した。この測定方法は第4図に示す通りであ
って、同図におけるaは測定対象のロールであって回転
しないように固定しである。bは鋼帯であって被搬送ス
トリップたる製品に対応する。Cは錘、dは引っ張り力
の測定器である。ここで、測定器dを下方へ引っ張り、
鋼帯すが動く瞬間の力Fと、錘Cの重量Wと、鋼帯すが
ロールaに巻きつく中心角θと、ftJ擦係数μとの間
に成立する、F / W = 6 us  によりr¥
!擦係数を算出した。その結果を第5図に示す。
第5図により、溶射したままのセラミックス溶射ロール
のP8!擦係数は、クロームメツキロールに比べて非常
に高い。またセラミックスは耐摩耗性に優れていること
から、セラミックス溶射ロールが耐スリップ性に優れて
いることは容易に推定することができる。ところが、前
記特開昭60−102222号公報に示される、粗度R
a 3.5 a mからバフ研磨により最終粗度Ra 
2.0〜245μmに加工されたセラミックス溶射ロー
ルのW!擦係数は、クロームメツキロールよりもさらに
低いことが分かった。このため、前記公報記載のロール
ではセラミックス溶射ロール本来の耐スリツプ特性を発
揮することは不可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
してみると、耐摩耗性に優れてダル目が低下しにくい性
質から寿命延長に有効なセラミックス溶射ロールを採用
する場合に、耐押し肌性を確保するために、前記公報記
載の通りに粗度Ra3.5μmからバフ研磨により最終
粗度Ra 2. O〜2.5μmに加工すると研磨作業
が長時間になる一方、摩擦係数が低下して製品のグリッ
プ力が低下し耐スリップ性が劣り、その結果、ダル目を
有したプロセスロールに求められる耐押し肌性と耐スリ
ップ性との両者を確保することができないという問題点
がある。
この発明は、このような従来技術の問題点を解決して、
耐押し疵性と耐スリップ性という、ダル目を有したプロ
セスロールに求められる両特性を確保することを目的と
している。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、ダル目が形成されたセラミックス被膜を有
するロールの表面加工方法において、前記セラミックス
被膜をバフ研磨により、中心線平均粗さRaを3.5〜
4.0μm、最大粗さRmaxと中心線平均粗さRaの
比Rmax/Raを、6.5〜5とするものである。
〔作用〕
バフ研磨により、中心線平均粗さRaを3.5〜4.0
μm、最大粗さRmaxと中心線平均粗さRaの比Rm
ax / Raを6.5〜8.5としているため、耐押
し肌性と耐スリップ性との両性能を確保することができ
る。Rmax/Raが8.5を超えるとダル目の突起研
磨が不充分であって耐押し肌性の点で難点があり製品に
押し疵が発生し、また6、5未満であるとロール表面の
摩擦係数が低下して耐スリップ性の点で不充分となる。
特に前述のようにしてバフによる研磨を行う被膜表面の
ダル目は、平均粗度Raが3.5〜4.0μmである場
合に、充分な摩擦係数が得られて耐スリップ性を確保で
きるものの、これより太き(するとダル目加工に必要な
エネルギが増加し、また突起研磨を行っても押し圧発生
の問題がある。
〔実施例〕
セラミック溶射ロールにダル目を付与し、且つバフ研磨
加工で仕上げる方法には、第1に、セラミック溶射前の
母材を粗面化した後に溶射して形成された被膜表面のダ
ル目についてバフ研磨加工をする方法と、第2に、母材
表面のダル目を研削して3S程度の平滑な面とした後に
、その面にセラミックを溶射して、その溶射被膜表面に
ダル目を施し、さらにこのダル目についてバフ研磨加工
をする方法とがある。この発明は前記いずれの方法も含
むものとし、そのバフ研磨加工は、ロールの一方の軸端
から他方の軸端までの一連のバフ研磨を1パスとしてい
る。
発明者らは、高炭素クロム軸受鋼(SUJ)からなるロ
ール母材に、タングステンカーバイドにコバルトを含有
する材料(以下WC−Coと表示する。)を溶射した後
、バフ研磨のパス回数を重ねるごとに粗度、ll!擦係
数及び感圧紙による押し疵の評価を試み、また比較のた
めクロームメツキにバフ研磨を施さない場合についても
同様に試みた。なお、粗度測定は2次元祖度計を用い、
摩擦係数測定は、前記従来の技術の項において説明した
第4図の方法において行い、押し疵評価は、第6図に示
すようにロール6表面に感圧紙rを置き、その上から円
筒状の錘gを1往復転がして、感圧紙rに表れた色の濃
淡を基礎として評価した。
この結果が第1図に示され、バフ研磨のパス回数を重ね
た場合の粗度の変化と、摩擦係数の9変化とが表される
。この結果、バフ研磨のパス回数が1.0パスまでは粗
度は殆ど変わらず、10バスがら20バス、30パスと
回数が増加するにしたがって粗度は徐々に低下する。こ
れに対して、摩擦係数は2パスから3パスに増加すると
急激に低下することが理解できる。
次に押し疵の評価を表1に示す。
表1では、クロームメツキにバフ研磨を施さない場合を
耐押し肌性は無しく×印)、WC−C。
溶射の被膜にバフ研930バスの場合を耐押し疵性は有
り(○印)とし、これらの中間値をΔ印として評価した
。表1より、バフ研磨のパス回数3回以降については評
価は変わらない。また異常突起が押し疵の原因となり、
その指標として最大粗さR+oaxと表面平均粗度Ra
との比Rmax/Raについては第1図において示しで
ある。
前記比Rmax/Raが大きいほど異常突起が大きくて
押し疵になる。ただし正弦波のように規則正しい粗さで
もRmax/Raは「4」より小さくならない。また第
1図により、バフ研磨のバス回数3回以降のRmax/
Raは殆ど変わらないことが理解できる。このために、
表1の押し疵評価の結果が表れたものと認められる。
異常の結果をさらに理解し易く且つ綜合的に表したのが
表2である。
(表 2) 表2から、バフ研磨のパス回数を2バスにすることで、
即ち、Rraax/Raを6.5〜8.5とすることに
より耐押し肌性と耐スリップ性との両方を備えたセラミ
ックス溶射ロールを得ることができることが理解できる
なお、セラミックスを溶射後に研削し、再度ね面化して
ダル目を付した被膜についてバフ研磨加工を施した場合
も同様の結果を得ている。
発明者らは、この発明の効果を確認するために、冷間圧
延鋼板にIt圧延を施すラインにおいて、圧延機出側の
プライドルロールに以下のA−Dのロールを組み込んで
操業した。
A−WC−Co溶射の後にバフ研磨2パス仕上げにより
粗度Ra 3.5〜4.0μmのもの。
B−WC−Co溶射の後にバフ研磨8バス仕上げにより
粗度Ra 3.5〜4.0μmのもの。
C−WC−Co溶射のままバフ研磨なしで、粗度Ra3
.5−4.0amのもの。
D−Crメツキ後にバフ研磨2バス仕上げにより粗度R
a 3.5〜4.0 a mのもの。
結果は第2図に示され、またこの発明により加工された
ロールである前記Aのロールの被膜の粗度プロフィール
は第3図(b)に示される。第2図に示されるように、
この発明により加工されたロールである前記へのロール
は6力月間使用可能であったが、Dのロールは1力月で
スリップが発生して使用不能になり、Bのロールは1週
間でスリップが発生して使用不能になり、さらにCのロ
ールは稼動直後に押し疵が発生して最初から使用不能で
あった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明にあっては、耐押し肌性
と耐スリップ性との両性能を兼備したセラミックス被膜
ロールを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、バフ研磨のパス回数とロール被膜の粗度々摩
擦係数との関係を示すグラフ、第2図は実機による試験
結果を示すグラフ、第3図はロール被膜の粗度プロフィ
ールを示す説明図であり、同図(a)がバフ研磨前、同
図(a)がバフ研磨2パス後のものである。第4図は摩
擦係数の測定方法を示す斜視図、第5図は摩擦係数の測
定結果を示すグラフ、第6図は押し疵の測定方法を示す
説明図である。 第2図 第 図 第3図(0) 第3図(b) 第

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ダル目が形成されたセラミックス被膜を有するロ
    ールの表面加工方法において、前記セラミックス被膜を
    バフ研磨により、中心線平均粗さ(Ra)を3.5〜4
    .0μm、最大粗さ(Rmax)と中心線平均粗さ(R
    a)の比(Rmax/Ra)を6.5〜8.5とするこ
    とを特徴とすることを特徴とするセラミックス被膜ロー
    ルの表面加工方法。
JP63201495A 1988-08-12 1988-08-12 セラミックス被膜を有する金属ストリップ搬送用ロールの表面加工方法 Expired - Lifetime JPH0722773B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000190013A (ja) * 1998-12-24 2000-07-11 Nippon Steel Corp テンションブライドル装置

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JPS60102222A (ja) * 1983-11-10 1985-06-06 Kawasaki Steel Corp 冷延プロセス用セラミツク溶射ロ−ル
JPH01293911A (ja) * 1988-05-18 1989-11-27 Nittetsu Hard Kk 耐摩耗性に優れた圧延用ワークロール

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