JPH0469482B2 - - Google Patents

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JPH0469482B2
JPH0469482B2 JP1945688A JP1945688A JPH0469482B2 JP H0469482 B2 JPH0469482 B2 JP H0469482B2 JP 1945688 A JP1945688 A JP 1945688A JP 1945688 A JP1945688 A JP 1945688A JP H0469482 B2 JPH0469482 B2 JP H0469482B2
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laser beam
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coating
layer
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SANTORU DO RUSHERUSHU METARYURUJIIKU
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/354Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2267/00Roll parameters
    • B21B2267/10Roughness of roll surface
    • 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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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は圧延機ローラの表面処理方法に関す
る。さらにとくには、鋼板に制御粗さを与えるの
に先立つて冷間圧延機ローラの表面にマーキング
する方法に関する。
従来技術の説明 同一出願人の従来の種々の提案とくにベルギー
特許第870,609号により、間欠的レーザ光線を用
いて圧延機ローラの表面にマーキングをする方法
は既知である。この既知の方法により、鋼板の表
面にプリントしながら鋼板に所定の粗さを与える
ところの微小クレータを、所定の模様に従つて分
布させてローラ表面上に形成させることが可能で
ある。ローラをある時間使用後はその粗さは減少
するので、その初期の表面状態を回復するために
ローラを補修しなければならない。使用されたロ
ーラは圧延機から分離され、研削され、新たにマ
ーキングされ、そして圧延機に取付けられなけれ
ばならない。これらの作業はそれが行なう操作や
調整も含めて時間損失および費用を要し、この費
用はローラのコストに反映される。したがつてこ
の補修間隔を長くすること、すなわち粗さの摩耗
速度を低減させることが有利である。
ベルギー特許第A−901,055号は、前記技術に
よりマーキングされた圧延機ローラの寿命改善に
寄与を開示する。この方法は、ローラ表面に金属
コーテイングを施工し、次にこのようにコーテイ
ングされたローラを間欠的レーザ光線を用いて、
金属コーテイングとその直下のローラ表面とを局
部的に溶融しこれにより微小クレータの周囲に合
金盛上り部を形成させるように処理することから
なる。この方法は、硬さしたがつていわゆる盛上
り部の寿命をいちじるしく改善可能である。しか
しながら、合金盛上り部の金属コーテイングとの
付着方は必ずしも十分ではなく、盛上り部は圧延
中にしばしば剥脱されるようである。この場合こ
の剥脱はローラをいくらも使用しないうちにすで
に発生していることさえある。ローラの寿命が減
少するばかりでなく、このように盛上り部が剥脱
されると圧延製品表面の品質低下を招くことにも
なる。
発明の要約 本発明は、盛上り部の剥脱を防止しかつこのよ
うな処理によりローラの寿命を延長するように盛
上り部の固定方法を改善することにより、このよ
うな欠点を除去する方法を得ることを目的とす
る。
本発明によれば、ローラ表面の少なくとも一部
に少なくとも部分的に金属物質からなるコーテイ
ングを施こしたのち間欠的レーザ光線を用いて行
なう圧延機ローラの表面処理方法は、コーテイン
グされたローラ表面をコーテイングとローラ表面
薄層とを溶融させるのに十分な温度まで加熱する
こと;ローラ表面に、前記コーテイングの一部と
前記ローラ表面薄層とからなる連続の溶融合金層
を形成すること;前記溶融合金層を冷却するこ
と;および次に前記合金層とローラ表面との融解
を局部的に確実に行わせる間欠的レーザ光線を用
いて、凝固後凹部と盛上り部とが前記合金層と一
体に形成されるようにローラにマーキングするこ
と;が特徴である。
微小クレータと前記の盛上り部とを形成する機
構は、現在当業者にはよく知られている。しかし
念のために、レーザ光線の衝当領域においてロー
ラ表面が局部融解の場所となり、ここで溶融金属
がこの領域の周縁に押出されるということだけを
簡単に付言しておきたい。このように、得られた
微小クレータの周縁に盛上り部が形成されるが、
盛上り部を発生させるレーザ衝当時間はきわめて
短かいので盛上り部はきわめて急速に凝固する。
この盛上り部は、このローラで圧延される鋼板の
制御粗さの形成にきわめて重要な役割をなす。
この目的のために、コーテイングされたローラ
の表面は少なくとも、コーテイングまたはローラ
表面の金属の融点のいずれか高い方の温度まで加
熱される。圧延機のローラは一般に鋼製であり、
ここで用いられるコーテイングはクローム、コバ
ルトおよびニツケルの中から選ばれた少なくとも
1つの金属で形成するのが好ましい。
本発明の方法によると、コーテイングされたロ
ーラの表面は連続的レーザ光線を用いて加熱され
る。
さらに本発明により、コーテイングされたロー
ラをその縦軸のまわりに回転させること;衝当点
がコーテイングされたローラ表面上にらせん状軌
跡を描くような連続的に集光される第1のレーザ
光線を用いて、コーテイングとローラ表面薄層と
を溶融させるのに十分な温度まで前記ローラの表
面を加熱すること;コーテイングとローラの表面
層との境界層に形成された合金層を冷却するこ
と;およびその衝当点が第1のレーザ光線の衝当
点と同じらせん状軌跡を少し遅れて描くところの
間欠的に集光される第2のレーザ光線を用いてロ
ーラにマーキングすること;が有利であることが
わかる。
遅れは、第2のレーザ光線が衝当するまえに第
1のレーザ光線により溶融された合金層が凝固す
る時間を有するのに十分でなければならない。こ
の層の厚さが薄く、したがつて溶融される金属の
質量が小さいので、この凝固はきわめて短かい時
間の間に確実に行われ、その時間は一般に0.5秒
より小さい。
前記のらせん状軌跡は、前記軌跡がローラ上の
処理面全体をカバーするように同期させて、レー
ザ光線に対してローラに軸方向移動を与えるかま
たはその逆にレーザ光線の方を移動させて形成さ
れる。
本発明の目的を添付図を用いて以下さらに詳細
に説明する。
実施例 すべての図面を通じて同一部材には同一番号が
付けられている。さらに本発明の理解に直接必要
のない部材は図示されていない。最後に、第2図
および第3図においてローラ表面の曲線は考慮し
なかつた。その理由は、微小クレータの直径が小
さい(最大500μm)のでこの曲線は全く影響が
ないからである。
第1図は少なくとも1つのレーザ光線2,3に
よる表面のマーキング操作位置にある圧延機ロー
ラの正面図を示す。このローラはその軸のまわり
に矢印4の方向に回転される。枠、はそれぞ
れ第2図および第3図に示す詳細図に対応する。
第2図は前記の従来技術の方法により得られた
微小クレータの断面図を示す。ローラ1には、た
とえば電気分解などのあらゆる適当な方法で堆積
された厚さの薄い金属コーテイング5が施工され
る。このように処理されたローラ表面は、表面上
に集光される間欠的レーザ光線2により処理され
る。前に説明した機構によりこのレーザ光線は6
のような一連の微小クレータを形成させ、その凹
部は、位置7におけるコーテイング5とローラ1
の表面領域との融解の結果形成された合金層によ
り被覆される。さらに微小クレータ6は、同様に
同一合金からなる盛上り部8により包囲される。
第2図は、盛上り部8がコーテイング5上に堆積
され、盛上り部は必ずしも満足すべき方法で付着
していないことを明確に示している。
一方本発明による操作は、第3図に示すように
盛上り部8のきわめてすぐれた付着を確実に行な
う。この図においても同様に、ローラ1に厚さの
薄い金属コーテイング5が施工されている。矢印
4に従つて回転するときローラの表面は第1のレ
ーザ光線3により連続的に処理され、第1のレー
ザ光線は位置9においてコーテイング5とローラ
1の表面領域とを確実に溶融する。このようにし
てローラ1の表面に、コーテイング5の金属とロ
ーラ1の材料とからなる連続合金層10が形成さ
れる。もし合金が位置9において溶融されたコー
テイングを全量含むのでなければ、冷却して凝固
後層10は薄くなつたコーテイング5を保有可能
である。次にこのように製作された表面が間欠的
に第2のレーザ光線2により処理され、第2のレ
ーザ光線は位置11で確実に新たな溶融を行ない
かつ12のような微小クレータを形成する。レー
ザ光線の衝当領域内において、残留コーテイング
5の金属は合金10とともに溶融され;その結果
生成された合金は微小クレータ12の凹部を被覆
し、層10と同一組成を有する盛上り部13を形
成する。したがつて、微小クレータ12の凹部の
被覆と盛上り部13とは一体となつて合金層10
の一部を形成する。盛上り部13の剥脱抵抗は第
2図の構造を構成するこの盛上り部8よりはるか
にすぐれている。
本発明の方法においては、粗さを構成する微小
クレータと盛上り部とを形成するまえに、ローラ
の表面はその上に全面に拡がるコーテイングの金
層と合金を形成する。これにより、ローラの全表
面は耐摩耗性を増加する硬化処理を受ける。たと
えば単に0.5μmの厚さのクローム層でコーテイン
グされたローラ表面はビツカース硬さ500を示す
が、本発明により連続的レーザ光線を用いて処理
したのちでは、この同一表面がビツカーズ硬さ
1000を示す。結局盛上り部の剥脱抵抗は従来型の
盛上り部の剥脱抵抗に比較して約80%の増加を示
す。
【図面の簡単な説明】
第1図は圧延機ローラの表面に微小クレータを
形成することを可能とする装置の略取付図;第2
図は従来技術により形成された微小クレータの断
面図;および第3図は本発明の方法により形成さ
れた改良微小クレータの同様な断面図を示す。 1……ローラ、2……第2のレーザ光線、3…
…第1のレーザ光線、5……コーテイング、10
……合金層、12……微小クレータ、13……盛
上り部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ローラ表面の少なくとも一部に少なくとも部
    分的に金属物質からなるコーテイングを施こした
    のち間欠的レーザ光線を用いて行なう圧延機ロー
    ラの表面処理方法において: コーテイングされたローラ表面をコーテイング
    とローラ表面薄層とを溶融させるのに十分な温度
    まで加熱すること; ローラ表面に、前記コーテイングの一部と前記
    ローラ表面薄層とからなる連続の溶融合金層を形
    成すること; 前記溶融合金層を冷却すること;および 次に前記合金層とローラ表面との融解を局部的
    に確実に行わせる間欠的レーザ光線を用いて、凝
    固後凹部と盛上り部とが前記合金層と一体に形成
    されるようにローラにマーキングすること; を特徴とする圧延機ローラ表面処理方法。 2 コーテイングされたローラの表面を連続的レ
    ーザ光線を用いて加熱することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 3 コーテイングされたローラをその縦軸のまわ
    りに回転させること; 衝当点がコーテイングされたローラ表面上にら
    せん状軌跡を描くような連続的に集光される第1
    のレーザ光線を用いて、コーテイングとローラ表
    面薄層とを溶融させるのに十分な温度まで前記ロ
    ーラの表面を加熱すること; コーテイングとローラ表面層との境界層に形成
    された合金層を冷却すること;および その衝当点が第1のレーザ光線の衝当点と同じ
    らせん状軌跡を少し遅れて描くところの間欠的に
    集光される第2のレーザ光線を用いてローラにマ
    ーキングすること; を特徴とする特許請求の範囲第1項および第2項
    のいずれかに記載の方法。 4 前記遅れは、第2のレーザ光線が衝当するま
    えに第1のレーザ光線により溶融された合金層が
    凝固する時間を有するのに十分であることを特徴
    とする特許請求の範囲第3項に記載の方法。 5 前記遅れは0.5秒より小さいことを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項および第4項のいずれか
    に記載の方法。
JP63019456A 1987-01-30 1988-01-29 圧延機ローラ表面処理方法 Granted JPS63260609A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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LU86753A LU86753A1 (fr) 1987-01-30 1987-01-30 Procede pour le traitement superficiel d'un cylindre de laminoir
LU86753 1987-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63260609A JPS63260609A (ja) 1988-10-27
JPH0469482B2 true JPH0469482B2 (ja) 1992-11-06

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ID=19730858

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US (1) US4847112A (ja)
EP (1) EP0278942B1 (ja)
JP (1) JPS63260609A (ja)
AT (1) ATE64629T1 (ja)
DE (1) DE3863296D1 (ja)
LU (1) LU86753A1 (ja)

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