JPH05445B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH05445B2 JPH05445B2 JP24541083A JP24541083A JPH05445B2 JP H05445 B2 JPH05445 B2 JP H05445B2 JP 24541083 A JP24541083 A JP 24541083A JP 24541083 A JP24541083 A JP 24541083A JP H05445 B2 JPH05445 B2 JP H05445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- roll
- build
- metal
- silicon carbide
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
（発明の利用分野）
本発明は熱処理炉内に配設され、被熱処理材を
搬送させるロールであつて、特に耐摩耗性に優
れ、ビルドアツプの発生を防止した熱処理炉用ロ
ール（以下ハースロールという）に関するもので
ある。 （従来技術） 例えば、鋼板を連続焼鈍する場合、600〜1000
℃の酸化性又は還元性の雰囲気中に通板させる
が、この鋼板を搬送させるためのハースロール
は、長時間連続して使用されるために、その表面
は摩耗を受けたり、逆に鋼板の付着酸化物又は鉄
粉がハースロール表面に凝着堆積して、いわゆる
ビルドアツプを形成したりしている。このような
摩耗やビルドアツプの発生があると、鋼板はハー
スロール上を搬送される間に、その表面がきずつ
けられて鋼板の品質が低下する原因となり、時に
は、ただちに生産操業を中断して、ハースロール
の表面を研削手入れする事を余儀なくされる。こ
のため、従来からハースロールの材質を変更した
り、あるいは特公昭57−29549号公報等で記載さ
れている様に、ロール表面にジルコニアやアルミ
ナ等を溶射被覆することが試みられている。 しかしながら、これら公知の多くの試みは、熱
間耐摩耗性あるいはビルドアツプの発生防止にお
いて、充分に満足し得るものとなつていない。 （発明の目的） 本発明者等は、これら酸化性又は還元性雰囲気
中で使用されるハースロールに適用すべき耐摩耗
性に優れ、かつ耐ビルドアツプ性の良い被覆材
料、被覆方法を種々研究の結果、ハースロール基
体との密着性に優れ、剥離することがなく、かつ
高温強度にも優れた被覆ロールを見出し、本発明
を完成した。 すなわち、本発明は酸化性又は還元性雰囲気中
に設置されて使用されるに際して、優れた耐摩耗
性と、耐ビルドアツプ性を有する被覆層を表面に
形成した熱処理材搬送用のハースロールを提供す
ることを目的になされたものである。 （発明の構成・作用） 以下本発明について詳細に述べる。 ハースロールの基体は、耐熱鋼で作られる。こ
れらの基体には、その表面部に金属珪素量を極少
に抑えた炭化珪素、窒化珪素あるいは、それらの
混合物を30〜70重量％（以下％と略記する）含む
サーメツト層が溶射により形成される。まず炭化
珪素、窒化珪素あるいはそれらの混合物中の金属
珪素の影響について述べる。 通常、炭化珪素や窒化珪素を製造する際、金属
珪素を出発原料として炭化あるいは窒化する場
合、未反応の金属珪素が残留する場合がある。ま
た、酸化珪素を出発原料として還元炭化する際、
金属珪素を発生することがある。 ハースロールのサーメツト層において、炭化珪
素、窒化珪素あるいはそれらの混合物中に金属珪
素が存在すると、高温において鋼板の付着鉄粉が
凝着、堆積してビルドアツプを発生し易くなる。
含有金属珪素量の異なる炭化珪素、窒化珪素の焼
成体の上に鉄粉をのせ、900℃の無酸化雰囲気中
において、半月型ロールで押え付け、4Hrこする
ことにより、鉄粉の凝着、堆積性を調査した。 結果は第１図に示すように、金属珪素が１％以
上では、鉄粉の付着面積が急増し不適当である
が、金属珪素含有量が１％以下では、極めて優れ
た耐ビルドアツプ性を示す。高純度の炭化珪素、
窒化珪素は、1000℃以下で、Fe、Fe酸化物との
反応生成物を作り難いこと、共有結合物であり安
定なので高温で反応性に乏しいこと等により、耐
ビルドアツプ性に優れると共に、硬い材料である
ため耐摩耗性にも優れる。 次にサーメツトとしての炭化珪素、窒化珪素お
よびそれらの混合物の添加量について述べる。高
純度の炭化珪素、窒化珪素をそのままで溶射する
ことは極めて困難であるため、結合材としてCo、
Cr、Mo、Ni、Al、Ｗ、Ｙの単体又は２種以上
の混合物若しくは合金を活用し、マトリツクスを
形成させることによつて、高強度かつ密着性の強
い溶射被膜を作ることが必要である。 耐ビルドアツプ性に関しては、炭化珪素、窒化
珪素の含有量の多い方が優れた特性を示し、30％
以上含有しないと実用化にあたつて、充分な耐ビ
ルドアツプ性を保ち得ない。また、耐ビルドアツ
プ性が優れていても、溶射被膜がロール基体の耐
熱鋼から剥離しては無意味であり、この剥離を防
止するだけの密着力が必要となる。この密着力を
確保するためには、サーメツト層内に含まれる
Co、Cr、Mo、Ni、Al、Ｗ、Ｙなどの耐熱金属
の含有量が多い程、密着力は向上し耐剥離性は向
上する。溶射被膜の剥離を防止するためには、結
合材としての金属量は、最低30％以上が必要であ
ることが確認された。 このように、耐ビルドアツプ性と耐剥離性の特
性を確保し、ハースロールとしての機能を発揮す
るためには、炭化珪素、窒化珪素あるいはそれら
の混合物の適正配合量は30〜70％となり、好まし
くはその上限は60％である。 実施例 金属珪素0.7％の炭化珪素25％、Co−Cr系合
金75％を400μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素35％、Co−Cr系合
金65％を360μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素50％、Co−Cr系合
金50％を420μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素65％、Co−Cr系合
金35％を390μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素78％、Co−Cr系合
金22％を350μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素1.6％の炭化珪素63％、Co−Cr系合
金37％を410μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.8％の窒化珪素20％、Co−Cr系合
金80％を450μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.8％の炭化珪素と窒化珪素（17：
83）の混合物60％、Co−Cr系合金40％を410μ
の厚さで溶射被覆したハースロール 金属珪素0.8％の窒化珪素81％、Co−Cr系合
金19％を390μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 耐熱鋼SCH２２を用いたハースロール 上記の各ハースロールを無酸化雰囲気、使用雰
囲気温度750℃で長時間実機試験した。 結果を第１表に示す。 第１表に示すように、本発明ロール、、
、は非常に優秀な耐ビルドアツプ性、耐用性
を示し、他の試験品に関しては、ビルドアツプを
発生し易かつたり、あるいは溶射層の剥離等を発
生した。 更に〜と同様の材質を、100×100mmの耐熱
鋼表面に溶射し、800℃に１時間加熱した後水冷
する操作を繰り返し、剥離するまでの回数を剥離
指数として第２図に示す。 金属量の減少により耐剥離性の低下が確認さ
れ、金属結合材としての金属量は30％以上、好ま
しくは40％以上必要なことが分かる。
搬送させるロールであつて、特に耐摩耗性に優
れ、ビルドアツプの発生を防止した熱処理炉用ロ
ール（以下ハースロールという）に関するもので
ある。 （従来技術） 例えば、鋼板を連続焼鈍する場合、600〜1000
℃の酸化性又は還元性の雰囲気中に通板させる
が、この鋼板を搬送させるためのハースロール
は、長時間連続して使用されるために、その表面
は摩耗を受けたり、逆に鋼板の付着酸化物又は鉄
粉がハースロール表面に凝着堆積して、いわゆる
ビルドアツプを形成したりしている。このような
摩耗やビルドアツプの発生があると、鋼板はハー
スロール上を搬送される間に、その表面がきずつ
けられて鋼板の品質が低下する原因となり、時に
は、ただちに生産操業を中断して、ハースロール
の表面を研削手入れする事を余儀なくされる。こ
のため、従来からハースロールの材質を変更した
り、あるいは特公昭57−29549号公報等で記載さ
れている様に、ロール表面にジルコニアやアルミ
ナ等を溶射被覆することが試みられている。 しかしながら、これら公知の多くの試みは、熱
間耐摩耗性あるいはビルドアツプの発生防止にお
いて、充分に満足し得るものとなつていない。 （発明の目的） 本発明者等は、これら酸化性又は還元性雰囲気
中で使用されるハースロールに適用すべき耐摩耗
性に優れ、かつ耐ビルドアツプ性の良い被覆材
料、被覆方法を種々研究の結果、ハースロール基
体との密着性に優れ、剥離することがなく、かつ
高温強度にも優れた被覆ロールを見出し、本発明
を完成した。 すなわち、本発明は酸化性又は還元性雰囲気中
に設置されて使用されるに際して、優れた耐摩耗
性と、耐ビルドアツプ性を有する被覆層を表面に
形成した熱処理材搬送用のハースロールを提供す
ることを目的になされたものである。 （発明の構成・作用） 以下本発明について詳細に述べる。 ハースロールの基体は、耐熱鋼で作られる。こ
れらの基体には、その表面部に金属珪素量を極少
に抑えた炭化珪素、窒化珪素あるいは、それらの
混合物を30〜70重量％（以下％と略記する）含む
サーメツト層が溶射により形成される。まず炭化
珪素、窒化珪素あるいはそれらの混合物中の金属
珪素の影響について述べる。 通常、炭化珪素や窒化珪素を製造する際、金属
珪素を出発原料として炭化あるいは窒化する場
合、未反応の金属珪素が残留する場合がある。ま
た、酸化珪素を出発原料として還元炭化する際、
金属珪素を発生することがある。 ハースロールのサーメツト層において、炭化珪
素、窒化珪素あるいはそれらの混合物中に金属珪
素が存在すると、高温において鋼板の付着鉄粉が
凝着、堆積してビルドアツプを発生し易くなる。
含有金属珪素量の異なる炭化珪素、窒化珪素の焼
成体の上に鉄粉をのせ、900℃の無酸化雰囲気中
において、半月型ロールで押え付け、4Hrこする
ことにより、鉄粉の凝着、堆積性を調査した。 結果は第１図に示すように、金属珪素が１％以
上では、鉄粉の付着面積が急増し不適当である
が、金属珪素含有量が１％以下では、極めて優れ
た耐ビルドアツプ性を示す。高純度の炭化珪素、
窒化珪素は、1000℃以下で、Fe、Fe酸化物との
反応生成物を作り難いこと、共有結合物であり安
定なので高温で反応性に乏しいこと等により、耐
ビルドアツプ性に優れると共に、硬い材料である
ため耐摩耗性にも優れる。 次にサーメツトとしての炭化珪素、窒化珪素お
よびそれらの混合物の添加量について述べる。高
純度の炭化珪素、窒化珪素をそのままで溶射する
ことは極めて困難であるため、結合材としてCo、
Cr、Mo、Ni、Al、Ｗ、Ｙの単体又は２種以上
の混合物若しくは合金を活用し、マトリツクスを
形成させることによつて、高強度かつ密着性の強
い溶射被膜を作ることが必要である。 耐ビルドアツプ性に関しては、炭化珪素、窒化
珪素の含有量の多い方が優れた特性を示し、30％
以上含有しないと実用化にあたつて、充分な耐ビ
ルドアツプ性を保ち得ない。また、耐ビルドアツ
プ性が優れていても、溶射被膜がロール基体の耐
熱鋼から剥離しては無意味であり、この剥離を防
止するだけの密着力が必要となる。この密着力を
確保するためには、サーメツト層内に含まれる
Co、Cr、Mo、Ni、Al、Ｗ、Ｙなどの耐熱金属
の含有量が多い程、密着力は向上し耐剥離性は向
上する。溶射被膜の剥離を防止するためには、結
合材としての金属量は、最低30％以上が必要であ
ることが確認された。 このように、耐ビルドアツプ性と耐剥離性の特
性を確保し、ハースロールとしての機能を発揮す
るためには、炭化珪素、窒化珪素あるいはそれら
の混合物の適正配合量は30〜70％となり、好まし
くはその上限は60％である。 実施例 金属珪素0.7％の炭化珪素25％、Co−Cr系合
金75％を400μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素35％、Co−Cr系合
金65％を360μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素50％、Co−Cr系合
金50％を420μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素65％、Co−Cr系合
金35％を390μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.7％の炭化珪素78％、Co−Cr系合
金22％を350μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素1.6％の炭化珪素63％、Co−Cr系合
金37％を410μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.8％の窒化珪素20％、Co−Cr系合
金80％を450μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 金属珪素0.8％の炭化珪素と窒化珪素（17：
83）の混合物60％、Co−Cr系合金40％を410μ
の厚さで溶射被覆したハースロール 金属珪素0.8％の窒化珪素81％、Co−Cr系合
金19％を390μの厚さで溶射被覆したハースロ
ール 耐熱鋼SCH２２を用いたハースロール 上記の各ハースロールを無酸化雰囲気、使用雰
囲気温度750℃で長時間実機試験した。 結果を第１表に示す。 第１表に示すように、本発明ロール、、
、は非常に優秀な耐ビルドアツプ性、耐用性
を示し、他の試験品に関しては、ビルドアツプを
発生し易かつたり、あるいは溶射層の剥離等を発
生した。 更に〜と同様の材質を、100×100mmの耐熱
鋼表面に溶射し、800℃に１時間加熱した後水冷
する操作を繰り返し、剥離するまでの回数を剥離
指数として第２図に示す。 金属量の減少により耐剥離性の低下が確認さ
れ、金属結合材としての金属量は30％以上、好ま
しくは40％以上必要なことが分かる。
【表】
（発明の効果）
上記実施例に示す如く、本発明のロールは、耐
ビルドアツプ性に著しく優れており、ロール寿命
延長に大きく貢献するものである。
ビルドアツプ性に著しく優れており、ロール寿命
延長に大きく貢献するものである。
第１図は各種試料の鉄粉との付着性と、試料中
に含有する金属珪素量との関係の図表、第２図
は、各種試料の剥離指数と結合材として添加した
金属量との関係の図表である。
に含有する金属珪素量との関係の図表、第２図
は、各種試料の剥離指数と結合材として添加した
金属量との関係の図表である。
Claims (1)
- １ 金属珪素含有量１重量％以下の炭化珪素、窒
化珪素あるいはそれらの混合物を30〜70重量％含
み、残部がCo、Cr、Mo、Ni、Al、Ｗ、Ｙの単
体又は２種以上の混合物もしくは合金からなるサ
ーメツト層の溶射被覆を、ハースロールの基体上
に有することを特徴とする熱処理炉用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24541083A JPS60141819A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24541083A JPS60141819A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141819A JPS60141819A (ja) | 1985-07-26 |
| JPH05445B2 true JPH05445B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=17133235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24541083A Granted JPS60141819A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141819A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226517A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Steel Corp | 熱処理用炉内ロール |
| US7799111B2 (en) * | 2005-03-28 | 2010-09-21 | Sulzer Metco Venture Llc | Thermal spray feedstock composition |
| US8852066B2 (en) * | 2012-08-06 | 2014-10-07 | Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. | Hearth roll having high Mn build-up resistance |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24541083A patent/JPS60141819A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60141819A (ja) | 1985-07-26 |
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