JPH06170419A - セラミックローラー及びその製造方法 - Google Patents
セラミックローラー及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH06170419A JPH06170419A JP4328008A JP32800892A JPH06170419A JP H06170419 A JPH06170419 A JP H06170419A JP 4328008 A JP4328008 A JP 4328008A JP 32800892 A JP32800892 A JP 32800892A JP H06170419 A JPH06170419 A JP H06170419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- rolled
- oxide film
- silicon nitride
- surface roughness
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 少なくとも被圧延材と接する溝部の表面粗さ
がＲmax４μｍ以下で、表面に酸化膜を有し、材料物性
が、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値ＫIC７ＭＰ
ａｍ1/2以上、硬度ＨK１４ＧＰａ以上である窒化珪素製
セラミックローラー。 【効果】 大幅な製造コストの上昇を招かず、破損や被
圧延材の付着のない窒化珪素製ローラーを提供できる。
がＲmax４μｍ以下で、表面に酸化膜を有し、材料物性
が、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値ＫIC７ＭＰ
ａｍ1/2以上、硬度ＨK１４ＧＰａ以上である窒化珪素製
セラミックローラー。 【効果】 大幅な製造コストの上昇を招かず、破損や被
圧延材の付着のない窒化珪素製ローラーを提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、条鋼、線材等を製造す
る熱間圧延ラインに使用されるガイドローラー及び圧延
ロールとその製造方法に関する。
る熱間圧延ラインに使用されるガイドローラー及び圧延
ロールとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、条鋼、線材等を製造する熱間圧延
ラインに使用されるガイドローラーや圧延ロールは、合
金鋼や超硬等の金属製のものが主流であった。しかし、
金属製ローラーは摩耗が激しく短寿命であり、また、焼
付けが発生し易いという問題があった。更に、重量が重
いためローラーの取付や交換作業も容易ではなかった。
そこで、近年、このような金属製ローラーにかわるもの
として、セラミックスの有する優れた耐摩耗性、耐熱
性、軽量性等の特性を利用したセラミックス製ローラー
の開発が盛んに行われている。このようなセラミックス
製ローラーの構成材料としては、窒化珪素、サイアロン
等が主に用いられる。
ラインに使用されるガイドローラーや圧延ロールは、合
金鋼や超硬等の金属製のものが主流であった。しかし、
金属製ローラーは摩耗が激しく短寿命であり、また、焼
付けが発生し易いという問題があった。更に、重量が重
いためローラーの取付や交換作業も容易ではなかった。
そこで、近年、このような金属製ローラーにかわるもの
として、セラミックスの有する優れた耐摩耗性、耐熱
性、軽量性等の特性を利用したセラミックス製ローラー
の開発が盛んに行われている。このようなセラミックス
製ローラーの構成材料としては、窒化珪素、サイアロン
等が主に用いられる。
【０００３】例えば、特開昭６２−１０４６１６号公報
には、少なくとも被圧延材との接触面を気孔率１％以下
の緻密質の窒化珪素質セラミックスで形成し、該接触面
の面粗さを６S以下としたことを特徴とする圧延用ガイ
ドローラーが開示されている。このローラーは、ローラ
ー材質の気孔率、被圧延材との接触面の粗さを限定する
ことにより、被圧延材のローラー表面への付着やローラ
ーの摩耗粉が被圧延材に付着し傷が付くことを防止する
工夫がなされている。また、特開平２−２０６０２号公
報には、被圧延材の巻き付き現象を防止し、ローラーの
ロングライフ化を達成すべく、被圧面物と接触する面の
ＪＩＳ Ｂ ０６０１の中心線平均面粗さ（Ｒａ）が０．
２μｍ以下のセラミックスからなるセラミック圧延ロー
ルが提案されている。
には、少なくとも被圧延材との接触面を気孔率１％以下
の緻密質の窒化珪素質セラミックスで形成し、該接触面
の面粗さを６S以下としたことを特徴とする圧延用ガイ
ドローラーが開示されている。このローラーは、ローラ
ー材質の気孔率、被圧延材との接触面の粗さを限定する
ことにより、被圧延材のローラー表面への付着やローラ
ーの摩耗粉が被圧延材に付着し傷が付くことを防止する
工夫がなされている。また、特開平２−２０６０２号公
報には、被圧延材の巻き付き現象を防止し、ローラーの
ロングライフ化を達成すべく、被圧面物と接触する面の
ＪＩＳ Ｂ ０６０１の中心線平均面粗さ（Ｒａ）が０．
２μｍ以下のセラミックスからなるセラミック圧延ロー
ルが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のセラミックス製ローラーにおいては、ロー
ラーの強度や靭性についての考慮が十分になされておら
ず、高強度セラミックスとして知られる窒化珪素質セラ
ミックスであっても、強度、靭性が比較的低い材料から
なるものでは、使用中に破損してしまうことがあった。
ような従来のセラミックス製ローラーにおいては、ロー
ラーの強度や靭性についての考慮が十分になされておら
ず、高強度セラミックスとして知られる窒化珪素質セラ
ミックスであっても、強度、靭性が比較的低い材料から
なるものでは、使用中に破損してしまうことがあった。
【０００５】更に近年においては、被圧延材の材質が多
様化して圧延条件も厳しくなっており、耐摩耗性の改善
や被圧延材の付着防止を図った上記従来のローラーであ
っても、被圧延材がローラーに焼付き付着してしまうこ
とがあった。そして、被圧延材が一旦付着すると、後に
通過してくる被圧延材の表面が傷つき、品質が著しく劣
化する。付着の主な要因は、被圧延材がローラーを最初
に通過する際に、まだ回転していない静止状態のローラ
ーとの間で大きな接触抵抗が生ずることにある。したが
って、被圧延材と接するローラーの溝部の表面粗さを小
さくして被圧延材との接触抵抗を小さくすることによ
り、付着を防止することも可能であるが、仕上げ加工に
よって付着防止可能な程度まで表面粗さを小さくするに
は、高価な加工コストを要し実用的ではない。
様化して圧延条件も厳しくなっており、耐摩耗性の改善
や被圧延材の付着防止を図った上記従来のローラーであ
っても、被圧延材がローラーに焼付き付着してしまうこ
とがあった。そして、被圧延材が一旦付着すると、後に
通過してくる被圧延材の表面が傷つき、品質が著しく劣
化する。付着の主な要因は、被圧延材がローラーを最初
に通過する際に、まだ回転していない静止状態のローラ
ーとの間で大きな接触抵抗が生ずることにある。したが
って、被圧延材と接するローラーの溝部の表面粗さを小
さくして被圧延材との接触抵抗を小さくすることによ
り、付着を防止することも可能であるが、仕上げ加工に
よって付着防止可能な程度まで表面粗さを小さくするに
は、高価な加工コストを要し実用的ではない。
【０００６】本発明者らは、このような従来技術の問題
点を克服すべく、ローラーの破損防止や耐摩耗性の観点
から、セラミックス製ローラーとして好適な材料物性を
検討するとともに、ローラーをコスト上適度な面粗さま
で仕上げ加工した後、大気中熱処理を施し表面に酸化膜
を形成することで、大幅な製造コストの上昇を招かずに
被圧延材の付着が起こらないような表面状態が得られる
ことを見出し、本発明を完成した。
点を克服すべく、ローラーの破損防止や耐摩耗性の観点
から、セラミックス製ローラーとして好適な材料物性を
検討するとともに、ローラーをコスト上適度な面粗さま
で仕上げ加工した後、大気中熱処理を施し表面に酸化膜
を形成することで、大幅な製造コストの上昇を招かずに
被圧延材の付着が起こらないような表面状態が得られる
ことを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱間圧
延ラインに使用されるガイドローラー又は圧延ロールで
あって、少なくとも被圧延材と接する溝部の表面粗さが
Ｒmax４μｍ以下で、表面に酸化膜を有し、材料物性
が、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値ＫIC７ＭＰ
ａｍ1/2以上、硬度ＨK１４ＧＰａ以上であることを特徴
とする窒化珪素製セラミックローラーが提供される。ま
た、本発明によれば、窒化珪素原料粉末に焼結助剤を添
加した成形原料を用いて所望のローラー形状に成形した
成形体を焼成後、得られた焼成体の少なくとも被圧延材
と接する溝部の表面粗さをＲmax４μｍ以下に仕上げ加
工し、その後、大気中にて７００〜１１００℃で０．５
時間以上、好ましくは８００〜１０００℃で１〜２時間
熱処理をし、ローラー表面に酸化膜を形成することを特
徴とする窒化珪素製セラミックローラーの製造方法が提
供される。
延ラインに使用されるガイドローラー又は圧延ロールで
あって、少なくとも被圧延材と接する溝部の表面粗さが
Ｒmax４μｍ以下で、表面に酸化膜を有し、材料物性
が、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値ＫIC７ＭＰ
ａｍ1/2以上、硬度ＨK１４ＧＰａ以上であることを特徴
とする窒化珪素製セラミックローラーが提供される。ま
た、本発明によれば、窒化珪素原料粉末に焼結助剤を添
加した成形原料を用いて所望のローラー形状に成形した
成形体を焼成後、得られた焼成体の少なくとも被圧延材
と接する溝部の表面粗さをＲmax４μｍ以下に仕上げ加
工し、その後、大気中にて７００〜１１００℃で０．５
時間以上、好ましくは８００〜１０００℃で１〜２時間
熱処理をし、ローラー表面に酸化膜を形成することを特
徴とする窒化珪素製セラミックローラーの製造方法が提
供される。
【０００８】なお、本発明で規定される曲げ強度、破壊
靭性値ＫICおよび硬度ＨKは、ローラー自身から切り出
した試験片の測定値である。一般にカタログに示されて
いる値は、製品そのものから切り出した値ではなく、５
０mm角×５mm厚さの同一材料からなる角板から切り出し
た試験片の特性値であるが、ローラのように大寸法で肉
厚の部品は、均質な焼成が困難で同一材料でもカタログ
値と同じ特性値を得ることは困難である。
靭性値ＫICおよび硬度ＨKは、ローラー自身から切り出
した試験片の測定値である。一般にカタログに示されて
いる値は、製品そのものから切り出した値ではなく、５
０mm角×５mm厚さの同一材料からなる角板から切り出し
た試験片の特性値であるが、ローラのように大寸法で肉
厚の部品は、均質な焼成が困難で同一材料でもカタログ
値と同じ特性値を得ることは困難である。
【０００９】
【作用】本発明では、ローラー破損防止の観点から、そ
の材料物性を、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値
ＫIC７ＭＰａｍ1/2以上に限定している。曲げ強度又は
破壊靭性値ＫICが上記の値を下回ると、短期間すなわち
少ない圧延処理量でローラーが破損する。また、本発明
では、耐摩耗性の観点から硬度ＨK１４ＧＰａ以上に限
定している。硬度ＨKが上記の値を下回ると、比較的短
期間の使用でローラー表面に異常摩耗が生じる。
の材料物性を、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破壊靭性値
ＫIC７ＭＰａｍ1/2以上に限定している。曲げ強度又は
破壊靭性値ＫICが上記の値を下回ると、短期間すなわち
少ない圧延処理量でローラーが破損する。また、本発明
では、耐摩耗性の観点から硬度ＨK１４ＧＰａ以上に限
定している。硬度ＨKが上記の値を下回ると、比較的短
期間の使用でローラー表面に異常摩耗が生じる。
【００１０】更に、本発明のローラーは、その表面に酸
化膜を有する。この酸化膜は焼成後に所定の形状精度に
仕上げ加工したローラーを大気中熱処理することによっ
て形成される。酸化膜がローラー表面の鋭利な加工条痕
上に形成されることで、微視的には表面が円滑化して被
圧延材との接触抵抗が低減し、更に被圧延材との間での
酸化反応を防止する効果もあわせて、ローラー表面への
被圧延材の付着を防止できる。ただし、酸化膜形成によ
って被圧延材の付着防止が可能な程度まで表面状態を改
良できる表面粗さには限界があるので、本発明では少な
くとも被圧延材と接する溝部の表面粗さをＲmax４μｍ
以下としている。
化膜を有する。この酸化膜は焼成後に所定の形状精度に
仕上げ加工したローラーを大気中熱処理することによっ
て形成される。酸化膜がローラー表面の鋭利な加工条痕
上に形成されることで、微視的には表面が円滑化して被
圧延材との接触抵抗が低減し、更に被圧延材との間での
酸化反応を防止する効果もあわせて、ローラー表面への
被圧延材の付着を防止できる。ただし、酸化膜形成によ
って被圧延材の付着防止が可能な程度まで表面状態を改
良できる表面粗さには限界があるので、本発明では少な
くとも被圧延材と接する溝部の表面粗さをＲmax４μｍ
以下としている。
【００１１】以下、本発明の窒化珪素製セラミックロー
ラーの製造方法について説明する。まず、成形原料とし
ては、窒化珪素原料粉末に、焼結助剤として希土類酸化
物等を添加したものを用いる。次いで、この成形原料を
用いてローラーの成形を行う。成形方法は特に限定され
ないが、均質な焼結体を得るには、均質な成形体が必要
であり、このため、１ton/cm2以上、好ましくは２ton/c
m2以上の成形圧によるラバープレス成形が好ましい。な
お、この成形の際に、溝部を形成せず円筒状に成形し、
その後切削加工により溝部形状を与えるようにしてもよ
い。溝部は、ガイドローラー又は圧延ロールの用途、及
び目的とする被圧延材の形状に応じて、所望の形状に形
成する。また、必要に応じて、ローラー内周部にベアリ
ング装填部等を形成してもよい。
ラーの製造方法について説明する。まず、成形原料とし
ては、窒化珪素原料粉末に、焼結助剤として希土類酸化
物等を添加したものを用いる。次いで、この成形原料を
用いてローラーの成形を行う。成形方法は特に限定され
ないが、均質な焼結体を得るには、均質な成形体が必要
であり、このため、１ton/cm2以上、好ましくは２ton/c
m2以上の成形圧によるラバープレス成形が好ましい。な
お、この成形の際に、溝部を形成せず円筒状に成形し、
その後切削加工により溝部形状を与えるようにしてもよ
い。溝部は、ガイドローラー又は圧延ロールの用途、及
び目的とする被圧延材の形状に応じて、所望の形状に形
成する。また、必要に応じて、ローラー内周部にベアリ
ング装填部等を形成してもよい。
【００１２】次に、得られた成形体を、Ｎ2雰囲気下１
６００〜１８００℃で０．５〜５時間、好ましくは１〜
３時間焼成する。焼成後、得られた焼成体を最終製品寸
法形状に仕上げ加工するが、この際、少なくとも被圧延
材と接する溝部は表面粗さＲmax４μｍ以下に仕上げ
る。これは、溝部表面粗さがＲmax４μｍを超えると、
後述する大気中熱処理による酸化膜形成を行っても十分
な表面円滑化が図れず、被圧延材の付着防止の目的が達
成できなくなるからである。また、表面粗さは強度とも
密接な関係を有しており、Ｒmax４μｍを超えると８０k
gf/mm2以上の曲げ強度を得るのが困難となって、ローラ
ーの破損を招くおそれもある。
６００〜１８００℃で０．５〜５時間、好ましくは１〜
３時間焼成する。焼成後、得られた焼成体を最終製品寸
法形状に仕上げ加工するが、この際、少なくとも被圧延
材と接する溝部は表面粗さＲmax４μｍ以下に仕上げ
る。これは、溝部表面粗さがＲmax４μｍを超えると、
後述する大気中熱処理による酸化膜形成を行っても十分
な表面円滑化が図れず、被圧延材の付着防止の目的が達
成できなくなるからである。また、表面粗さは強度とも
密接な関係を有しており、Ｒmax４μｍを超えると８０k
gf/mm2以上の曲げ強度を得るのが困難となって、ローラ
ーの破損を招くおそれもある。
【００１３】ただし、Ｒmax１μｍ以下まで仕上げる
と、酸化膜を形成せずとも十分に円滑な表面状態が得ら
れるため、大気中熱処理による酸化膜形成の必要性が乏
しくなるとともに、仕上げ加工に要するコストが増大す
る。したがって、Ｒmax２〜４μｍ程度に仕上げた状態
で大気中熱処理に供するのが、最も効果的でコスト的に
も好ましい態様といえる。
と、酸化膜を形成せずとも十分に円滑な表面状態が得ら
れるため、大気中熱処理による酸化膜形成の必要性が乏
しくなるとともに、仕上げ加工に要するコストが増大す
る。したがって、Ｒmax２〜４μｍ程度に仕上げた状態
で大気中熱処理に供するのが、最も効果的でコスト的に
も好ましい態様といえる。
【００１４】このように、仕上げ加工を施した後、大気
中にて熱処理を施し、ローラー表面に酸化膜を形成す
る。この大気中熱処理は７００〜１１００℃で０．５時
間以上行う。熱処理温度が７００℃未満では酸化反応が
起こらないため酸化膜が形成されず、また、１１００℃
を超えると急激に酸化が進むため、表面近傍の組織が酸
化で変化して強度低下を起こす。また、熱処理時間が
０．５時間未満では酸化膜が十分に形成されない。な
お、熱処理時間２時間で酸化膜形成は、ほぼ完了し、こ
れ以上長くしても効果はあまり変わらない。大気中熱処
理により得られる効果は上述したとおりであり、これま
で説明した製造条件と相俟って、破損や異常摩耗、被圧
延材の付着等のない本発明の理想的なセラミックローラ
ーが得られる。
中にて熱処理を施し、ローラー表面に酸化膜を形成す
る。この大気中熱処理は７００〜１１００℃で０．５時
間以上行う。熱処理温度が７００℃未満では酸化反応が
起こらないため酸化膜が形成されず、また、１１００℃
を超えると急激に酸化が進むため、表面近傍の組織が酸
化で変化して強度低下を起こす。また、熱処理時間が
０．５時間未満では酸化膜が十分に形成されない。な
お、熱処理時間２時間で酸化膜形成は、ほぼ完了し、こ
れ以上長くしても効果はあまり変わらない。大気中熱処
理により得られる効果は上述したとおりであり、これま
で説明した製造条件と相俟って、破損や異常摩耗、被圧
延材の付着等のない本発明の理想的なセラミックローラ
ーが得られる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。
【００１６】（実施例１）窒化珪素原料粉末１００重量
部に対し、焼結助剤として希土類酸化物及びマグネシア
を合計１０重量部添加し混合した成形原料を、ラバープ
レス成形により円筒形状に成形後、旋盤を用いた切削加
工により、溝部形状を含めた最終形状に焼成収縮及び焼
成後の切削加工代を見込んだニアネット形状に形成し、
その後、Ｎ2雰囲気中１７００℃で２時間焼成した。得
られた焼成体を、ダイヤモンド砥石を用いて、外周から
溝部にかけてはＮＣプロファイル加工機による研削加工
で、内周は内面研削盤による研削加工で最終製品形状寸
法に仕上げ加工した。この際、溝部は表面粗さＲmaxが
２〜４μｍの範囲となるように仕上げ加工した。仕上げ
加工後、大気中８００℃で１時間保持することにより熱
処理を行い、ローラー表面に酸化膜を形成した。以上の
工程で作製した窒化珪素製ガイドローラーの材料物性
は、曲げ強度１００kgf/mm2、破壊靭性値ＫIC７ＭＰａ
ｍ1/2、硬度ＨK１４ＧＰａであった。この窒化珪素製ガ
イドローラーについて、炭素鋼の熱間圧延ラインで実機
評価試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。
部に対し、焼結助剤として希土類酸化物及びマグネシア
を合計１０重量部添加し混合した成形原料を、ラバープ
レス成形により円筒形状に成形後、旋盤を用いた切削加
工により、溝部形状を含めた最終形状に焼成収縮及び焼
成後の切削加工代を見込んだニアネット形状に形成し、
その後、Ｎ2雰囲気中１７００℃で２時間焼成した。得
られた焼成体を、ダイヤモンド砥石を用いて、外周から
溝部にかけてはＮＣプロファイル加工機による研削加工
で、内周は内面研削盤による研削加工で最終製品形状寸
法に仕上げ加工した。この際、溝部は表面粗さＲmaxが
２〜４μｍの範囲となるように仕上げ加工した。仕上げ
加工後、大気中８００℃で１時間保持することにより熱
処理を行い、ローラー表面に酸化膜を形成した。以上の
工程で作製した窒化珪素製ガイドローラーの材料物性
は、曲げ強度１００kgf/mm2、破壊靭性値ＫIC７ＭＰａ
ｍ1/2、硬度ＨK１４ＧＰａであった。この窒化珪素製ガ
イドローラーについて、炭素鋼の熱間圧延ラインで実機
評価試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。
【００１７】（比較例１）焼成温度及び成形体密度の制
御によって、破壊靭性値ＫIC及び硬度ＨKについてはで
きるだけ実施例１の値を変えないようにして、曲げ強度
８０kgf/mm2未満のローラーを作製し、実機評価試験を
行った。その結果を表１に示す。
御によって、破壊靭性値ＫIC及び硬度ＨKについてはで
きるだけ実施例１の値を変えないようにして、曲げ強度
８０kgf/mm2未満のローラーを作製し、実機評価試験を
行った。その結果を表１に示す。
【００１８】（比較例２）焼成温度の制御によって、曲
げ強度及び硬度ＨKについてはできるだけ実施例１の値
を変えないようにして、破壊靭性値ＫIC７ＭＰａｍ1/2
未満のローラーを作製し、実機評価試験を行った。その
結果を表１に示す。
げ強度及び硬度ＨKについてはできるだけ実施例１の値
を変えないようにして、破壊靭性値ＫIC７ＭＰａｍ1/2
未満のローラーを作製し、実機評価試験を行った。その
結果を表１に示す。
【００１９】（比較例３）焼成温度の制御によって、曲
げ強度及び破壊靭性値ＫICについてはできるだけ実施例
１の値を変えないようにして、硬度ＨK１４ＧＰａ未満
のローラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果
を表１に示す。
げ強度及び破壊靭性値ＫICについてはできるだけ実施例
１の値を変えないようにして、硬度ＨK１４ＧＰａ未満
のローラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果
を表１に示す。
【００２０】（比較例４）溝部を表面粗さＲmax１μｍ
以下まで仕上げ加工し、その後大気中熱処理による酸化
膜の形成を行わなかった以外は実施例１と同様にしてロ
ーラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果を表
２に示す。
以下まで仕上げ加工し、その後大気中熱処理による酸化
膜の形成を行わなかった以外は実施例１と同様にしてロ
ーラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果を表
２に示す。
【００２１】（比較例５）大気中熱処理による酸化膜の
形成を行わなかった以外は実施例１と同様にしてローラ
ーを作製し、実機評価試験を行った。その結果を表２に
示す。
形成を行わなかった以外は実施例１と同様にしてローラ
ーを作製し、実機評価試験を行った。その結果を表２に
示す。
【００２２】（比較例６）溝部を表面粗さＲmax５〜７
μｍの範囲に仕上げ加工した以外は実施例１と同様にし
てローラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果
を表２に示す。
μｍの範囲に仕上げ加工した以外は実施例１と同様にし
てローラーを作製し、実機評価試験を行った。その結果
を表２に示す。
【００２３】（比較例７）仕上げ加工後大気中熱処理を
行わなかった以外は比較例６と同様にしてローラーを作
製し、実機評価試験を行った。その結果を表２に示す。
行わなかった以外は比較例６と同様にしてローラーを作
製し、実機評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】上記表１及び表２に示す試験結果から明ら
かなように、本発明に係る実施例１のローラーは、長期
間の使用すなわち多量の圧延処理を行っても破損、異常
摩耗、被圧延材の焼付き付着がなく良好な特性を示し
た。これに対し、本発明の材料物性を満たさない比較例
１〜３のローラーは、少量の圧延処理で破損あるいは異
常摩耗が発生し、また、酸化膜形成を行わなかった比較
例５、表面粗さＲmaxが大きい比較例６、及び酸化膜形
成を行わず表面粗さＲmaxも大きい比較例７のローラー
は、破損や異常摩耗は起こさないものの被圧延材の品質
を低下させる程度の表面劣化が生じた。比較例４のロー
ラーは酸化膜の形成を行わなかったにもかかわらず実施
例１のものと同等の優れた性能を発揮したが、実施例１
のものと比べて仕上げ加工に多大なコストを要した。
かなように、本発明に係る実施例１のローラーは、長期
間の使用すなわち多量の圧延処理を行っても破損、異常
摩耗、被圧延材の焼付き付着がなく良好な特性を示し
た。これに対し、本発明の材料物性を満たさない比較例
１〜３のローラーは、少量の圧延処理で破損あるいは異
常摩耗が発生し、また、酸化膜形成を行わなかった比較
例５、表面粗さＲmaxが大きい比較例６、及び酸化膜形
成を行わず表面粗さＲmaxも大きい比較例７のローラー
は、破損や異常摩耗は起こさないものの被圧延材の品質
を低下させる程度の表面劣化が生じた。比較例４のロー
ラーは酸化膜の形成を行わなかったにもかかわらず実施
例１のものと同等の優れた性能を発揮したが、実施例１
のものと比べて仕上げ加工に多大なコストを要した。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大幅な製造コストの上昇を招かず、破損や被圧延材の付
着のない窒化珪素製ローラーを提供できる。
大幅な製造コストの上昇を招かず、破損や被圧延材の付
着のない窒化珪素製ローラーを提供できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間圧延ラインに使用されるガイドロー
ラー又は圧延ロールであって、少なくとも被圧延材と接
する溝部の表面粗さがＲmax４μｍ以下で、表面に酸化
膜を有し、材料物性が、曲げ強度８０kgf/mm2以上、破
壊靭性値ＫIC７ＭＰａｍ1/2以上、硬度ＨK１４ＧＰａ以
上であることを特徴とする窒化珪素製セラミックローラ
ー。 - 【請求項２】 窒化珪素原料粉末に焼結助剤を添加した
成形原料を用いて所望のローラー形状に成形した成形体
を焼成後、得られた焼成体の少なくとも被圧延材と接す
る溝部の表面粗さをＲmax４μｍ以下に仕上げ加工し、
その後、大気中にて７００〜１１００℃で０．５時間以
上熱処理をし、ローラー表面に酸化膜を形成することを
特徴とする窒化珪素製セラミックローラーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328008A JPH06170419A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | セラミックローラー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328008A JPH06170419A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | セラミックローラー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170419A true JPH06170419A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18205485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4328008A Withdrawn JPH06170419A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | セラミックローラー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06170419A (ja) |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP4328008A patent/JPH06170419A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0123490B1 (en) | Rolls for rolling mills | |
| JPH06108253A (ja) | 被覆超硬合金 | |
| JP3025601B2 (ja) | 鍛造加工用金型およびその製造方法 | |
| JP3219449B2 (ja) | プレス成形型 | |
| EP4553330A1 (en) | Material for ceramic ball, device for processing ceramic formed body, and method for processing ceramic formed body | |
| JP3335789B2 (ja) | 熱間圧延用セラミック治具及びその製造方法 | |
| EP0727399B1 (en) | Silicon nitride ceramic sliding member and process for producing the same | |
| JP2586873B2 (ja) | 熱間圧延セラミックスローラ及びロール | |
| JP4347949B2 (ja) | 粒子分散炭化珪素質焼結体及びその製造方法並びに線材圧延ガイドローラー | |
| JP2920138B1 (ja) | 熱間圧延ライン用セラミック治具 | |
| JPH0379299B2 (ja) | ||
| JPH06179005A (ja) | 複合構造ローラー | |
| JP2008105091A (ja) | 熱間押出成形用ダイス | |
| JP2693364B2 (ja) | セラミック製回転治具 | |
| JPH09278523A (ja) | 粒子分散炭化珪素質焼結体からなる線材圧延ガイドローラー | |
| JP2922713B2 (ja) | 工具用ジルコニア質焼結体 | |
| JPS5921416A (ja) | 金属の塑性加工用工具およびその製造法 | |
| US20060138715A1 (en) | Doped ceramic materials and methods of forming the same | |
| JPH067827A (ja) | 熱間線材圧延用サイドルーパーローラー | |
| JPS62277203A (ja) | 酸化アルミニウム質切削工具 | |
| JP2001270777A (ja) | セラミックスガイドローラー | |
| JPH111370A (ja) | 熱処理窒化珪素セラミックス及びその製造方法 | |
| JPH09278529A (ja) | 粒子分散窒化珪素質焼結体からなる線材圧延ガイドローラー | |
| JPH0230671A (ja) | 炭化珪素焼結体の製造方法 | |
| KR20010060637A (ko) | 내마모성이 우수한 선재 가이드롤라 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |