JPH032941B2 - - Google Patents
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- JPH032941B2 JPH032941B2 JP5793483A JP5793483A JPH032941B2 JP H032941 B2 JPH032941 B2 JP H032941B2 JP 5793483 A JP5793483 A JP 5793483A JP 5793483 A JP5793483 A JP 5793483A JP H032941 B2 JPH032941 B2 JP H032941B2
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- less
- roll
- corrosion
- corrosion resistance
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
本発明は、電気メツキ用通電ロール材に関する
ものである。 従来、電気メツキ用通電ロールとしては、JIS
SCS14やJIS SUS316などの耐食鋼が使用されて
きたが、これらの耐食鋼は、通電電気腐食、酸性
溶液による腐食等の耐食性並びに耐摩耗性が劣つ
ており、ロール表面に著しいはだ荒れを生じ、そ
の結果、短時間（例えば１週間）で再使用のため
の研磨が必要であつた。 本発明は、従来使用されてきた耐食鋼における
上記のような欠点を解決し、電気メツキ用通電ロ
ールとして、通電性を損わず、大電流通電条件の
下における電気亜鉛メツキ、電気すずメツキなど
において耐食性に優れ、しかも、比較的硬度、じ
ん性及び強度が大きく、耐磨耗性をも有する電気
メツキ用通電ロールを得ることを、その目的とす
るものである。 本発明によるロールは、その目的を達成するた
めに、重量％で C0.05％以下、Si1.00％以下、Mn2.00％以下、
Cr18.00％以上25.00％以下、Mo5.00％以上8.00％
以下、Fe18.00％以上25.00％以下、Cu1.00％以上
5.00％以下、Nb＋Ta1.75％以上2.50％以下を含
み、これにW1.00％以下、Cc5.00％以下の内の２
種の成分を含み、残部がNi及び不可避的不純物
から成ること を特徴とするものである。 前記のように、本発明によるロールは、Niに
主要成分としてCr，Mo，Fe及びCuを含有させ
ることによつて耐食性に優れ、比較的硬度・じん
性及び強度が大きく、耐磨耗性を有し、しかも、
Feの含有により熱間加工性・溶接性の向上、価
格面での低減が見込まれることに特徴があるもの
である。なお、後に詳細に説明するように、ロー
ルとして使用する際には、耐食性と耐磨耗性とを
兼ね備えさせるために、溶体化処理を施してオー
ステナイト素地を均一にして使用するものであ
る。 以下、本発明をその実施例などに基づいて詳細
に説明する。 まず、最初に、本発明ロールにおいて、各化学
成分を上記のような特定の範囲に限定した理由を
説明する。 Niは、基本成分として、マトリツクスをオー
ステナイト組織として安定化し、更に、Niその
ものは、金属のイオン化傾向から貴であるため、
腐食溶解速度は小さく、しかも、腐食性皮膜は、
ち密であるため、保護作用が大きく、優れた不動
態化能を持つている。 Moは、それをNiに添加した時、その含有量の
増加に伴つて腐食溶解速度は小さくなり、不動態
化能を増し、耐食性を著しく改善する。この耐食
性は、本合金のようにCuを含有の場合、5wt％の
含有から効果が現われるが、8wt％を超えると飽
和して金属間化合物を析出し、耐食性をかえつて
劣化させることになる。そこで、Moの含有量
を、5.00wt％以上、8.00wt％以下とする。 Crは、腐食溶解速度が小さく、しかも、不動
態化能を持ち合わせたNi並びにFe及びMoとマト
リツクスを構成し、より強固な保護皮膜を形成
し、不動態化能を与えるものである。Crの含有
は、本合金においては、18wt％で効果が著しく
現われ、25wt％を超えると飽和し、金属間化合
物の生成によつてぜい化をきたし、更には耐食性
をも劣化させる。そこで、Crの含有量を、
18.00wt％以上25.00wt％以下とする。 Cuは、Ni、Moの共存によるマトリツクスを構
成し、表層に強固な保護皮膜を形成し、不動態化
能を与えるものである。Mo共存の本合金におい
ては1wt％で効果が現われ、5wt％を超えると金
属間化合物の生成が顕著となり、ぜい化をきた
し、更に耐食性をも劣化させる。そこで、Cuの
含有量を1.00wt％以上5.00wt％以下とする。 Feに関しては、Cr，Mo，Cuなどとの共存に
より本合金においては18wt％以上では耐食性に
多少の劣化がみられるものの熱間加工性、溶接性
が向上すると共に価格面での低減が見込めるが、
25wt％を超えると、耐食性を劣化させる。そこ
で、Feの含有量を、18.00wt％以上25.00wt％以
下とする。 Ｃ及びSiは、製造上その含有は避けられない
が、可能な限り少量にあることが好ましい。しか
しながら、Ｃは、その含有によつて炭化物が析出
し、耐食性の劣化があるので、0.05wt％以下が好
ましい。 Nb及びTaは、Ｃをオーステナイト相中で安定
化させ、粒界腐食防止のためにはそのいずれかの
添加が有効であり、また、この効果を出すために
は（Nb＋Ta）≧40×Cwt％は必要である。従つ
て、Nb＋Taは1.75wt％以上2.50wt％以下に限定
する。 Siは、金属間化合物を析出するので、低く抑え
ることが望ましいが、溶体化処理を完全に施すこ
とによつて耐食性の劣化を防止することができ
る。Siの含有量は、製造法によつて異なるが、本
合金においては、脱酸・湯流れ性などの点から、
1wt％以下の含有は必要である。 Mnは、その効果はそれ程顕著ではないが、一
応γ相領域を広げ、安定化すると共に熱間加工性
を改善するが、本合金では含有量を2wt％以下と
する。 Ｗについては、Moと同じく耐食性を改善し、
強度の向上が認められるが、１％を超えると効果
は添加量に比べて小さく且つ金属間化合物が析出
しやすくなるので、本合金では含有量を1.00wt％
以下とする。 Coについては、耐食性改善があり、Ni中の不
純物として含有されるので、本合金では含有量を
5.00wt％以下とする。 次ぎに、本発明の電気メツキ用通電ロールの実
施例を、従来のロール材を比較して行なわれた実
験結果に基づいて説明する。 表１は、供試材の化学成分（重量％）を示し、
表２は、通電電気耐食耐摩耗性と、機械的性質と
を示すものである。なお、この通電電気耐食耐摩
耗性は、添付図面に示すように、30％ZnSO4＋３
％H2SO4，PH1.2、電流密度40A／ｄm2の条件の
溶液１の中に試験ロール２を浸漬し、この前後に
ブレーキロール３と駆動ロール４とを配置し、軟
鋼ストリツプ５を通して一定張力を加えて試験を
実施した。また、この耐食耐摩耗性試験は、ロー
ル寿命化と、１週間通電使用後に、機械的要因に
よつてロール表面に発生したスクラツチや、押し
傷などの傷の発生率とによつて比較した。なお、
表２には、本発明ロールの一部のものについて、
鋳造のままの状態において行なわれた腐食量の試
験結果も示してある。 また、従来合金としては、JIS SCB14及び
SUS316を採用し、また、本発明合金の実施例と
しては、本合金の各成分の限定範囲内で基本成分
を変えたものをNo.１，２，３及び８とし、No.２の
基本成分（Cr，Mo，Feとも中心値）にCo及び
Ｗをそれぞれ添加したものを、れれぞれ、No.４及
び７とし、No.８の基本成分（Cr，Feの中心値、
Moの上限値）にCo、Ｗを添加したものを、それ
ぞれ、No.９及び12としてある。 また、表２の腐食量については、試験片を50％
濃度の沸騰硫酸溶液並びに５％濃度の沸騰硫酸溶
液に浸漬し、侵食度ｇ／cm2／dayを求めた。 表２からわかるように、本発明合金（溶体化処
理温度1150℃）は、JIS SCS14、SUS316に比較
して、耐食性に関して相対的に優れた値を示して
いる。本表から、本発明合金は、鋳造のままの状
態でも極めて優れた耐食性が得られることが分か
る。 また、表２から明らかであるように、本発明に
よるロールは、JIS SUS316を用いた従来ロール
に比較して、耐腐食耐摩耗性は寿命比で６〜13倍
となつている。また、傷発生率は、45〜65％の間
にあり、これは機械的性質が優れているためにロ
ール表面にスクラツチや、押し傷などが発生しな
いためであると考えられる。更に、通電性は、
JIS SUS316の電気抵抗74μΩcmに対して112μΩcm
と劣るが、実用上は170μΩcmまではさしつかえな
いものとされているので、この点は問題とならな
い。 次ぎに、表２について各組成別に考察すると、
基本成分を変えたNo.１，２，３及び８について
は、Cr及びFe中心値、Mo上限値であるNo.８，
Cr，Fe及びMo中心値でCuが多いNo.３が優れ、
JIS SUS316に比較して寿命比で、それぞれ、11
倍及び12倍の値を示し、傷発生率では、２〜2.2
倍の値を示している。 次ぎに、Coを添加したNo.４及び９並びにＷを
添加したNo.７及び12については、寿命で、それぞ
れ、JIS SUS316の10〜11倍と11〜12倍との値を
示しており、また、傷発生率については、それぞ
れ、JIS SUS316の2.2倍及び1.7〜1.8倍の値を示
している。しかし、機械的性質については、他の
組成との間に顕著な差異は認められない。 以上のように、本発明によるロールの基本成分
は、Ni−Cr−Fe−Mo−Cu系のものであるが、
本発明によるロールは、通電電気腐食中の比較的
苛酷でない腐食条件においては、十分な耐食性を
有しているものである。従つて、本発明による通
電ロールは、JIS SCS14やJIS SUS316によつて
は得られることのできなかつた通電耐食条件PH
0.6〜1.6の下においても使用することができ、し
かも、比較的硬度・じん性及び強度が大きく、耐
磨耗性を有し、通電性に関しても、何らのさしつ
かえもなく、Feの含有により熱間加工性・溶接
性が優れ十分に実用に供することができるもので
ある。 このように、本発明は、これらの性質を不可欠
とする電気メツキ用通電ロールとして価格の面を
考慮した場合、使用状況の設定を確実に実施すれ
ば、最適のものを提供するものである。
ものである。 従来、電気メツキ用通電ロールとしては、JIS
SCS14やJIS SUS316などの耐食鋼が使用されて
きたが、これらの耐食鋼は、通電電気腐食、酸性
溶液による腐食等の耐食性並びに耐摩耗性が劣つ
ており、ロール表面に著しいはだ荒れを生じ、そ
の結果、短時間（例えば１週間）で再使用のため
の研磨が必要であつた。 本発明は、従来使用されてきた耐食鋼における
上記のような欠点を解決し、電気メツキ用通電ロ
ールとして、通電性を損わず、大電流通電条件の
下における電気亜鉛メツキ、電気すずメツキなど
において耐食性に優れ、しかも、比較的硬度、じ
ん性及び強度が大きく、耐磨耗性をも有する電気
メツキ用通電ロールを得ることを、その目的とす
るものである。 本発明によるロールは、その目的を達成するた
めに、重量％で C0.05％以下、Si1.00％以下、Mn2.00％以下、
Cr18.00％以上25.00％以下、Mo5.00％以上8.00％
以下、Fe18.00％以上25.00％以下、Cu1.00％以上
5.00％以下、Nb＋Ta1.75％以上2.50％以下を含
み、これにW1.00％以下、Cc5.00％以下の内の２
種の成分を含み、残部がNi及び不可避的不純物
から成ること を特徴とするものである。 前記のように、本発明によるロールは、Niに
主要成分としてCr，Mo，Fe及びCuを含有させ
ることによつて耐食性に優れ、比較的硬度・じん
性及び強度が大きく、耐磨耗性を有し、しかも、
Feの含有により熱間加工性・溶接性の向上、価
格面での低減が見込まれることに特徴があるもの
である。なお、後に詳細に説明するように、ロー
ルとして使用する際には、耐食性と耐磨耗性とを
兼ね備えさせるために、溶体化処理を施してオー
ステナイト素地を均一にして使用するものであ
る。 以下、本発明をその実施例などに基づいて詳細
に説明する。 まず、最初に、本発明ロールにおいて、各化学
成分を上記のような特定の範囲に限定した理由を
説明する。 Niは、基本成分として、マトリツクスをオー
ステナイト組織として安定化し、更に、Niその
ものは、金属のイオン化傾向から貴であるため、
腐食溶解速度は小さく、しかも、腐食性皮膜は、
ち密であるため、保護作用が大きく、優れた不動
態化能を持つている。 Moは、それをNiに添加した時、その含有量の
増加に伴つて腐食溶解速度は小さくなり、不動態
化能を増し、耐食性を著しく改善する。この耐食
性は、本合金のようにCuを含有の場合、5wt％の
含有から効果が現われるが、8wt％を超えると飽
和して金属間化合物を析出し、耐食性をかえつて
劣化させることになる。そこで、Moの含有量
を、5.00wt％以上、8.00wt％以下とする。 Crは、腐食溶解速度が小さく、しかも、不動
態化能を持ち合わせたNi並びにFe及びMoとマト
リツクスを構成し、より強固な保護皮膜を形成
し、不動態化能を与えるものである。Crの含有
は、本合金においては、18wt％で効果が著しく
現われ、25wt％を超えると飽和し、金属間化合
物の生成によつてぜい化をきたし、更には耐食性
をも劣化させる。そこで、Crの含有量を、
18.00wt％以上25.00wt％以下とする。 Cuは、Ni、Moの共存によるマトリツクスを構
成し、表層に強固な保護皮膜を形成し、不動態化
能を与えるものである。Mo共存の本合金におい
ては1wt％で効果が現われ、5wt％を超えると金
属間化合物の生成が顕著となり、ぜい化をきた
し、更に耐食性をも劣化させる。そこで、Cuの
含有量を1.00wt％以上5.00wt％以下とする。 Feに関しては、Cr，Mo，Cuなどとの共存に
より本合金においては18wt％以上では耐食性に
多少の劣化がみられるものの熱間加工性、溶接性
が向上すると共に価格面での低減が見込めるが、
25wt％を超えると、耐食性を劣化させる。そこ
で、Feの含有量を、18.00wt％以上25.00wt％以
下とする。 Ｃ及びSiは、製造上その含有は避けられない
が、可能な限り少量にあることが好ましい。しか
しながら、Ｃは、その含有によつて炭化物が析出
し、耐食性の劣化があるので、0.05wt％以下が好
ましい。 Nb及びTaは、Ｃをオーステナイト相中で安定
化させ、粒界腐食防止のためにはそのいずれかの
添加が有効であり、また、この効果を出すために
は（Nb＋Ta）≧40×Cwt％は必要である。従つ
て、Nb＋Taは1.75wt％以上2.50wt％以下に限定
する。 Siは、金属間化合物を析出するので、低く抑え
ることが望ましいが、溶体化処理を完全に施すこ
とによつて耐食性の劣化を防止することができ
る。Siの含有量は、製造法によつて異なるが、本
合金においては、脱酸・湯流れ性などの点から、
1wt％以下の含有は必要である。 Mnは、その効果はそれ程顕著ではないが、一
応γ相領域を広げ、安定化すると共に熱間加工性
を改善するが、本合金では含有量を2wt％以下と
する。 Ｗについては、Moと同じく耐食性を改善し、
強度の向上が認められるが、１％を超えると効果
は添加量に比べて小さく且つ金属間化合物が析出
しやすくなるので、本合金では含有量を1.00wt％
以下とする。 Coについては、耐食性改善があり、Ni中の不
純物として含有されるので、本合金では含有量を
5.00wt％以下とする。 次ぎに、本発明の電気メツキ用通電ロールの実
施例を、従来のロール材を比較して行なわれた実
験結果に基づいて説明する。 表１は、供試材の化学成分（重量％）を示し、
表２は、通電電気耐食耐摩耗性と、機械的性質と
を示すものである。なお、この通電電気耐食耐摩
耗性は、添付図面に示すように、30％ZnSO4＋３
％H2SO4，PH1.2、電流密度40A／ｄm2の条件の
溶液１の中に試験ロール２を浸漬し、この前後に
ブレーキロール３と駆動ロール４とを配置し、軟
鋼ストリツプ５を通して一定張力を加えて試験を
実施した。また、この耐食耐摩耗性試験は、ロー
ル寿命化と、１週間通電使用後に、機械的要因に
よつてロール表面に発生したスクラツチや、押し
傷などの傷の発生率とによつて比較した。なお、
表２には、本発明ロールの一部のものについて、
鋳造のままの状態において行なわれた腐食量の試
験結果も示してある。 また、従来合金としては、JIS SCB14及び
SUS316を採用し、また、本発明合金の実施例と
しては、本合金の各成分の限定範囲内で基本成分
を変えたものをNo.１，２，３及び８とし、No.２の
基本成分（Cr，Mo，Feとも中心値）にCo及び
Ｗをそれぞれ添加したものを、れれぞれ、No.４及
び７とし、No.８の基本成分（Cr，Feの中心値、
Moの上限値）にCo、Ｗを添加したものを、それ
ぞれ、No.９及び12としてある。 また、表２の腐食量については、試験片を50％
濃度の沸騰硫酸溶液並びに５％濃度の沸騰硫酸溶
液に浸漬し、侵食度ｇ／cm2／dayを求めた。 表２からわかるように、本発明合金（溶体化処
理温度1150℃）は、JIS SCS14、SUS316に比較
して、耐食性に関して相対的に優れた値を示して
いる。本表から、本発明合金は、鋳造のままの状
態でも極めて優れた耐食性が得られることが分か
る。 また、表２から明らかであるように、本発明に
よるロールは、JIS SUS316を用いた従来ロール
に比較して、耐腐食耐摩耗性は寿命比で６〜13倍
となつている。また、傷発生率は、45〜65％の間
にあり、これは機械的性質が優れているためにロ
ール表面にスクラツチや、押し傷などが発生しな
いためであると考えられる。更に、通電性は、
JIS SUS316の電気抵抗74μΩcmに対して112μΩcm
と劣るが、実用上は170μΩcmまではさしつかえな
いものとされているので、この点は問題とならな
い。 次ぎに、表２について各組成別に考察すると、
基本成分を変えたNo.１，２，３及び８について
は、Cr及びFe中心値、Mo上限値であるNo.８，
Cr，Fe及びMo中心値でCuが多いNo.３が優れ、
JIS SUS316に比較して寿命比で、それぞれ、11
倍及び12倍の値を示し、傷発生率では、２〜2.2
倍の値を示している。 次ぎに、Coを添加したNo.４及び９並びにＷを
添加したNo.７及び12については、寿命で、それぞ
れ、JIS SUS316の10〜11倍と11〜12倍との値を
示しており、また、傷発生率については、それぞ
れ、JIS SUS316の2.2倍及び1.7〜1.8倍の値を示
している。しかし、機械的性質については、他の
組成との間に顕著な差異は認められない。 以上のように、本発明によるロールの基本成分
は、Ni−Cr−Fe−Mo−Cu系のものであるが、
本発明によるロールは、通電電気腐食中の比較的
苛酷でない腐食条件においては、十分な耐食性を
有しているものである。従つて、本発明による通
電ロールは、JIS SCS14やJIS SUS316によつて
は得られることのできなかつた通電耐食条件PH
0.6〜1.6の下においても使用することができ、し
かも、比較的硬度・じん性及び強度が大きく、耐
磨耗性を有し、通電性に関しても、何らのさしつ
かえもなく、Feの含有により熱間加工性・溶接
性が優れ十分に実用に供することができるもので
ある。 このように、本発明は、これらの性質を不可欠
とする電気メツキ用通電ロールとして価格の面を
考慮した場合、使用状況の設定を確実に実施すれ
ば、最適のものを提供するものである。
【表】
図は、通電電気耐食耐摩耗性試験方法を示す説
明図である。 １……溶液；２……試験ロール；３……ブレー
キロール；４……駆動ロール；５……軟鋼ストリ
ツプ。
明図である。 １……溶液；２……試験ロール；３……ブレー
キロール；４……駆動ロール；５……軟鋼ストリ
ツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で Ｃ 0.05％以下 Si 1.00％以下 Mn 2.00％以下 Cr 18.00％以上 25.00％以下 Mo 5.00％以上 8.00％以下 Fe 18.00％以上 25.00％以下 Cu 1.00％以上 5.00％以下 Nb＋Ta 1.75％以上 2.50％以下 を含み、これにw1.00％以下及びCo5.00％以下の
内の１種又は２種の成分を含み、残部がNi及び
不可避的不純物から成ることを特徴とする電気メ
ツキ用通電ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5793483A JPS59182937A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 電気メツキ用通電ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5793483A JPS59182937A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 電気メツキ用通電ロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182937A JPS59182937A (ja) | 1984-10-17 |
| JPH032941B2 true JPH032941B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=13069842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5793483A Granted JPS59182937A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 電気メツキ用通電ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182937A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824638A (en) * | 1987-06-29 | 1989-04-25 | Carondelet Foundry Company | Corrosion resistant alloy |
| JPH01219134A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Kubota Ltd | 電気メッキ設備における通電ロール用合金 |
-
1983
- 1983-04-04 JP JP5793483A patent/JPS59182937A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182937A (ja) | 1984-10-17 |
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