JPH0481211A - 圧延用ダルロール - Google Patents

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、耐摩耗性に優れ、長寿命の圧延用ダルロー
ルに関する。

この発明のダルロールは鋼板の冷間圧延、特に調質圧延
に使用され、塗装鮮映性およびプレス加工性に優れた冷
延鋼板などの製造に利用される。

（従来の技術） 自動車、家電製品の外板や建築外装材などは、塗装面の
良好な鮮映性および複雑なプレス成形に耐えるためのプ
レス成形性が要求される。

塗装鮮映性やプレス加工性に、冷延鋼板の表面粗さが強
く影響を与えることが、従来から知られている。優れた
塗装鮮映性やプレス加工性をり、える表面粗さは、たと
えば１〜７　ｔｕｎ　Ｒａ程度である。

このような表面粗さは多くの場合、圧延ロール表面に形
成された表面粗さを転写することにより行なわれる。

圧延ロールに所要の表面粗さを付与する方法としては、
ショツトブラスト法（たとえば、特開昭５１−１０１７
７４号公報）、放電加工法（たとえば、特開昭４９−１
７３３１号公報）、あるいはレーザー光照射法（たとえ
ば特開昭６２−２２４４０５号公報）など種々な方法が
知られている。

（発明が解決しようとする課８） 表面粗さが１〜７　如Ｒａのダルロールは、ダル凸部に
おいて平均圧延圧力よりもかなり大きな接触面圧がかか
る。このために、上記従来の方法で製作されたダルロー
ルは、いずれもダル凸部の摩耗が激しく、ロール寿命が
短いという問題があった。ロール寿命が短いと、ロール
補修費がかさみ、またロールを頻繁に交換しなければな
らず、作業能率の低下を招いていた。

そこで、上記従来法により製作したダルロールの表面に
、耐摩耗性に優れた皮膜（たとえば、硬質クロムめっき
）をコーティングして、耐摩耗性を向上させることが考
えられる。しかし、ダルロールの表面に耐摩耗性の優れ
た皮膜をコティングしたとしても、ダル凸部では接触面
圧が高く摩擦力も大きいために皮膜がすぐに剥離し、平
坦な面にコーティングした皮膜よりも皮膜の耐剥離性は
著しく低下する。

この発明は、めっき皮膜の耐摩耗性および耐剥離性に優
れた、長寿命の圧延用ダルロールを提供しようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） この発明の圧延用ダルロールは、予め１〜７μｍＲａの
表面粗さが形成されたロール表面に複合めっきが施され
ている。複合めっきの金属７トリツクスの硬度はビッカ
ース硬度７００以上であり、金属マトリックス中に分散
する固体微粒子のビッカース硬度は上記金属マトリック
スのビッカース硬度以上である。また、上記固体微粒子
の分散量は１０〜［１０ｖｏＮ％である。さらに、複合
めっきの膜厚は、固体微粒子の平均粒径の３倍以上かつ
４０ｗｒＩ以下である。

複合めっきを施すロール表面に、１〜７μｍＲａの表面
粗さを形成するには、従来のダル形成法が用いられる。

上記複合めっき処理条件は、ダルロールに所要の耐摩耗
性を与えるために必要である。すなわち、金属マトリッ
クスの硬度をビッカース硬度で７００以上としないと、
現用の鍛鋼ロール以上の耐摩耗性は期待できない。所要
の耐摩耗性を得るためには、固体微粒子の粒径は１〜５
１Ｉ＃程度が適当である。また、固体微粒子の分散量を
１０ｖｏｌ％以上としないと、硬質クロムめっきを上回
る耐摩耗性および低摩擦係数を得る台とはできない。

一方、固体微粒子の分散量を８０ｖｏｌＪ％以上とする
と、金属マトリックスで固体微粒子を支えることができ
ないので、耐摩耗性はむしろ低下する。

また、同様の理由で複合めっきの膜厚は固体微粒子の平
均粒径の３倍以上でないと、金属マトリックスが固体微
粒子を支え切れないため、耐摩耗性の向上は期待できな
い。

一方、複合めっきの膜厚が４０節を超えると、第１図に
示すように耐剥離性が急激に減少する。

（作　　用） この発明による複合めっきは、第２図に示すように、従
来の鍛鋼ダルロールや硬質クロムめっき皮膜よりも摩擦
係数が非常に小さい。

複合めっき皮膜中に分散させる固体微粒子を考えると、
ビッカース硬度で７００以上の硬さをもつ固体微粒子は
、はとんどが酸化物や窒化物、炭化物などのセラミック
微粒子である。

一般に、金属と金属どうしの摩擦では摩耗量も摩擦係数
も大きくなり、全く性質の異る金属とセラミックどうし
の摩擦では摩耗量や摩擦係数は、金属どうしを摩擦する
ときよりも小さくなることがいわれている。すると、皮
膜中に固体微粒子（セラミック微粒子）を分散させた複
合めっきを金属（例えば圧延材）で摩擦すると、皮膜中
の硬い固体微粒子のところで主として接触面圧を支える
ことになるため、固体微粒子の存在しないもの（例えば
従来の鍛鋼ロールや固体微粒子の存在しないＣ「めっき
皮膜）よりも耐摩耗性が向上し、かつ、摩擦係数も低く
なる。

したがって、同じ接触面圧がダル凸部に働く場合、そこ
に生じる摩擦力も従来のダルロールよりも小さくなる。

この結果、鍛鋼ダルロールと比較すると、表面硬度の高
いこの発明のダルロールは、ダル凸部の耐摩耗性が大き
く寿命が向上する。

また、この発明のダルロールは、硬質クロムめっきを施
したダルロールと比較すると、ダル凸部に働く摩擦力が
小さいためにめっき皮膜の剥離が発生しにくく、寿命が
向上する。

（実　施　例） 大きさφ８０ＸＩＯｍ＋ｎの試験片を、ＳＵＪ　２で作
成した。放電ダル加工法によって、ダルロール表面に３
．４虜Ｒａの表面粗さを形成した。そして、Ｎ１−Ｐを
マトリックスめっきとし、ＳｉＣを４５ｖｏｌ％分散さ
せた。

複合めっきを形成させるためのめっき浴には、スルファ
ミン酸ニッケル８０％液８３０ｇ／Ω、塩化ニッケル１
５ｇ／Ω、ホウ酸４５ｇ／Ｎ−サッカリンソーダ３ｇ／
Ｎ、５ｉＣ（平均粒径２節）１５０ｇ／ｐの混合液を用
い、不活性ガスによる気体撹拌によって固体微粒子に凝
集を防ぎながら複合めっきを行った。

めっき浴の温度は５７℃、ｐＨは４，０、電流密度は２
ＯＡ／ｄｒＩｌ″とした。

そして、アムスラー型の転勤摩耗試験機において、耐摩
耗性と耐剥離性の試験を行った。相手片を５４５Ｃとし
て、荷重７０ｋｇをかけて転がり滑り摩擦を与え、試験
片の耐摩耗性と皮膜の耐剥離性を調べた。

その結果、この発明のダルロールは、第３図に示すよう
に鍛鋼ロールや硬質クロムめっき皮膜よりも耐摩耗性が
優れていること、まためっき皮膜の耐剥離性についても
硬質クロムめっきよりも優れていることが判明した。

（発明の効果） この発明の圧延用ダルロールは、めっき皮膜の耐摩耗性
および耐剥離性に優れているために、ロール寿命が向上
する。この結果、圧延ロール費の低減および圧延作業能
率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はめっき膜厚と剥離限界の摩擦距離との関係を示
すグラフ、第２図は摩擦距離と摩擦係数との関係を示す
グラフ、ならびに第３図は摩擦距離と摩耗量および剥離
発生との関係を示すグラフである。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　大口 腫 −膏凹１１１Ｂｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属マトリックスの硬度がビッカース硬度７００以上で
   あり、金属マトリックス中に分散する固体微粒子のビッ
   カース硬度が前記金属マトリックスのビッカース硬度以
   上であり、前記固体微粒子の分散量が１０〜６０ｖｏｌ
   ％である複合めっきが、固体微粒子の平均粒径の３倍以
   上かつ４０μｍ以下の膜厚で、表面粗さが１〜７μｍＲ
   ａのロール表面に施されていることを特徴とする圧延用
   ダルロール。