JPH06228724A - 溶融亜鉛メッキロール及びその製造法 - Google Patents
溶融亜鉛メッキロール及びその製造法Info
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- JPH06228724A JPH06228724A JP5017490A JP1749093A JPH06228724A JP H06228724 A JPH06228724 A JP H06228724A JP 5017490 A JP5017490 A JP 5017490A JP 1749093 A JP1749093 A JP 1749093A JP H06228724 A JPH06228724 A JP H06228724A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 皮膜形成の容易化及び溶融亜鉛浴中での耐用
性の向上。 【構成】 溶融亜鉛メッキ浴中で鋼板を支持するロール
の表面に窒化珪素皮膜又はサイアロンの皮膜を溶射にて
形成させたロール。窒化珪素は酸化珪素又は金属珪素皮
膜を溶射にて形成させた後、高濃度Ｎ2 雰囲気下で加熱
処理することにより窒化形成させる。
性の向上。 【構成】 溶融亜鉛メッキ浴中で鋼板を支持するロール
の表面に窒化珪素皮膜又はサイアロンの皮膜を溶射にて
形成させたロール。窒化珪素は酸化珪素又は金属珪素皮
膜を溶射にて形成させた後、高濃度Ｎ2 雰囲気下で加熱
処理することにより窒化形成させる。
Description
【０００１】
【産業の利用分野】本発明は溶融亜鉛メッキロール及び
その製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷延鋼板を熱処理炉内で還元後、溶融亜
鉛浴に浸漬して、鋼板表面に亜鉛をめっきする設備にお
いて、溶融亜鉛浴中で鋼板を支持しつつ鋼板の通板方向
を下向きから上向きに変えるために使用する溶融亜鉛メ
ッキロールの鋼板による摩耗を防止するため、ロール表
面にニッケルとコバルト他を含む自溶性合金とコバルト
を含むタングステン炭化物のいずれかの皮膜を溶射にて
付与している（特開０４−２５４５７１、特開０３−９
４０４８、特開０１−７９３５６）。
鉛浴に浸漬して、鋼板表面に亜鉛をめっきする設備にお
いて、溶融亜鉛浴中で鋼板を支持しつつ鋼板の通板方向
を下向きから上向きに変えるために使用する溶融亜鉛メ
ッキロールの鋼板による摩耗を防止するため、ロール表
面にニッケルとコバルト他を含む自溶性合金とコバルト
を含むタングステン炭化物のいずれかの皮膜を溶射にて
付与している（特開０４−２５４５７１、特開０３−９
４０４８、特開０１−７９３５６）。
【０００３】また、ニッケルとコバルト他を含む自溶性
合金溶射とコバルトを含むタングステン炭化物の溶融亜
鉛浴中の変質が防止出来て、しかも濡れ性が極めて小さ
い溶射皮膜として各種の酸化物系セラミックスを適用す
る方法が考えられる。
合金溶射とコバルトを含むタングステン炭化物の溶融亜
鉛浴中の変質が防止出来て、しかも濡れ性が極めて小さ
い溶射皮膜として各種の酸化物系セラミックスを適用す
る方法が考えられる。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従
来技術には以下のような問題点があった。
来技術には以下のような問題点があった。
【０００５】(I) コバルトやニッケルを含むサーメット
の場合は溶射皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質す
る。特にコバルトは溶射時に炭化物等を形成して安定化
することがないためメタリックな状態で皮膜中に分散し
ており、亜鉛と相互に置換して脱落する。
の場合は溶射皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質す
る。特にコバルトは溶射時に炭化物等を形成して安定化
することがないためメタリックな状態で皮膜中に分散し
ており、亜鉛と相互に置換して脱落する。
【０００６】コバルトやニッケル等はサーメット中に糊
材として分散しており、脱落すると皮膜内の剥離を誘発
し、皮膜本来の性能が低下する。
材として分散しており、脱落すると皮膜内の剥離を誘発
し、皮膜本来の性能が低下する。
【０００７】（II）各種のセラミックス又はサーメット
においては、窒化珪素が極めて共有結合性の強いセラミ
ックスで皮膜強度、耐熱衝撃性、機械的特性が優れ、し
かも金属との反応性が低い。溶融金属との濡れ性が小さ
いため、溶融亜鉛メッキロールの表面に窒化珪素の皮膜
表面を形成して、ロール母体の金属と亜鉛の反応による
ロールの消耗を防止する方法として有効である。
においては、窒化珪素が極めて共有結合性の強いセラミ
ックスで皮膜強度、耐熱衝撃性、機械的特性が優れ、し
かも金属との反応性が低い。溶融金属との濡れ性が小さ
いため、溶融亜鉛メッキロールの表面に窒化珪素の皮膜
表面を形成して、ロール母体の金属と亜鉛の反応による
ロールの消耗を防止する方法として有効である。
【０００８】従来からロール母体にセラミックス又はサ
ーメット皮膜を形成する方法として溶射法が幅広く用い
られている。
ーメット皮膜を形成する方法として溶射法が幅広く用い
られている。
【０００９】しかし窒化珪素の場合、１９００℃以上の
高温域では分解して昇華するため、溶射による皮膜形成
がきわめて困難であった。特殊な方法として窒化珪素の
溶射原料粉の周囲に他の低融点セラミックスまたはサー
メットを事前に付着させて、窒化珪素自身を溶かさずに
周囲のみを溶かして溶射する方法もあるが、この方法に
よる皮膜は気泡を多く含み、皮膜強度が低く、剥離し易
い。
高温域では分解して昇華するため、溶射による皮膜形成
がきわめて困難であった。特殊な方法として窒化珪素の
溶射原料粉の周囲に他の低融点セラミックスまたはサー
メットを事前に付着させて、窒化珪素自身を溶かさずに
周囲のみを溶かして溶射する方法もあるが、この方法に
よる皮膜は気泡を多く含み、皮膜強度が低く、剥離し易
い。
【００１０】また結合力が弱いので耐摩耗性に劣る等の
欠陥を内在していた。
欠陥を内在していた。
【００１１】以上のように従来溶射技術によるタングス
テン炭化物及び窒化珪素の皮膜は性能的にも十分なもの
でなかった。
テン炭化物及び窒化珪素の皮膜は性能的にも十分なもの
でなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するためになされたものであって、その要旨は以下の
通りである。
決するためになされたものであって、その要旨は以下の
通りである。
【００１３】（１）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面に、
窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素をアルミニュウ
ムで、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を形成させたこと
を特徴とする溶融亜鉛メッキロール。
送または支持するために使用するロールの胴体表面に、
窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素をアルミニュウ
ムで、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を形成させたこと
を特徴とする溶融亜鉛メッキロール。
【００１４】（２）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面にＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射した皮膜
を形成し、その上層に窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜
の珪素をアルミニュウムで、窒素を酸素で置換固溶した
皮膜を形成させたことを特徴とする溶融亜鉛メッキロー
ル。
送または支持するために使用するロールの胴体表面にＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射した皮膜
を形成し、その上層に窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜
の珪素をアルミニュウムで、窒素を酸素で置換固溶した
皮膜を形成させたことを特徴とする溶融亜鉛メッキロー
ル。
【００１５】（３）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面に炭
化タングステンを主成分とするサーメット皮膜を形成
し、その上層に窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素
をアルミニュウムで、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を
形成させたことを特徴とする溶融亜鉛メッキロール。
送または支持するために使用するロールの胴体表面に炭
化タングステンを主成分とするサーメット皮膜を形成
し、その上層に窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素
をアルミニュウムで、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を
形成させたことを特徴とする溶融亜鉛メッキロール。
【００１６】（４）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜２０ミクロンの酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射
法により被覆した後、濃度８０〜１００パーセント、絶
対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモ
ニアガスの雰囲気下で温度８００〜１４００℃に加熱
し、酸化珪素皮膜の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、
除去することを特徴とする溶融亜鉛メッキロールの製造
方法。
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜２０ミクロンの酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射
法により被覆した後、濃度８０〜１００パーセント、絶
対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモ
ニアガスの雰囲気下で温度８００〜１４００℃に加熱
し、酸化珪素皮膜の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、
除去することを特徴とする溶融亜鉛メッキロールの製造
方法。
【００１７】（５）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜２０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナを加え
た酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射法により被覆し
た後、濃度８０〜１００パーセント、絶対圧力１〜１０
ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモニアガスの雰囲
気下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜
の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、除去することを特
徴とする溶融亜鉛メッキロールの製造方法。
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜２０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナを加え
た酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射法により被覆し
た後、濃度８０〜１００パーセント、絶対圧力１〜１０
ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモニアガスの雰囲
気下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜
の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、除去することを特
徴とする溶融亜鉛メッキロールの製造方法。
【００１８】（６）鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜５０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナ及び５
〜２０パーセントのジルコニアを加えた酸化珪素皮膜又
は金属珪素皮膜を溶射法により被覆した後、濃度８０〜
１００パーセント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒
素ガスあるいはアンモニアガスの雰囲気下で温度８００
〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は皮膜中の
酸素を炭素で還元、除去することを特徴とする溶融亜鉛
メッキロールの製造方法。
送または支持するために使用するロールの胴体表面に５
〜５０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナ及び５
〜２０パーセントのジルコニアを加えた酸化珪素皮膜又
は金属珪素皮膜を溶射法により被覆した後、濃度８０〜
１００パーセント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒
素ガスあるいはアンモニアガスの雰囲気下で温度８００
〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は皮膜中の
酸素を炭素で還元、除去することを特徴とする溶融亜鉛
メッキロールの製造方法。
【００１９】
１）コバルトを含む合金またはサーメットの場合は溶射
皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質する。変質はコバ
ルトと溶射皮膜界面の亜鉛と鉄とアルミニュウムの３元
化合物の相互拡散によっておこるものである。これを防
止するためには亜鉛と鉄とアルミニュウムの３元化合物
とコバルトの接触を遮断する必要がある。コバルトを含
む合金またはサーメットの場合は表層に遮断層を形成さ
せる事が有効である。
皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質する。変質はコバ
ルトと溶射皮膜界面の亜鉛と鉄とアルミニュウムの３元
化合物の相互拡散によっておこるものである。これを防
止するためには亜鉛と鉄とアルミニュウムの３元化合物
とコバルトの接触を遮断する必要がある。コバルトを含
む合金またはサーメットの場合は表層に遮断層を形成さ
せる事が有効である。
【００２０】２）遮断層の材質は溶融亜鉛中の亜鉛と鉄
とアルミニュウムの３元化合物と反応性の低いものを選
定する必要があり、本発明者等の創案による窒化珪素及
び窒化珪素を第一成分とするセラミックスまたはサーメ
ットの皮膜が最も優れる。
とアルミニュウムの３元化合物と反応性の低いものを選
定する必要があり、本発明者等の創案による窒化珪素及
び窒化珪素を第一成分とするセラミックスまたはサーメ
ットの皮膜が最も優れる。
【００２１】３）ロールを溶融亜鉛中に浸漬する際は、
熱応力により溶射皮膜が剥離または割れることに対する
対策として、窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセ
ラミックスが熱伝導率が大きい一方で線膨張率が低いた
め耐熱衝撃性が極めて優れ、４５０℃の溶融亜鉛中に浸
漬させても割れ等のトラブルが発生しないため有効であ
る。
熱応力により溶射皮膜が剥離または割れることに対する
対策として、窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセ
ラミックスが熱伝導率が大きい一方で線膨張率が低いた
め耐熱衝撃性が極めて優れ、４５０℃の溶融亜鉛中に浸
漬させても割れ等のトラブルが発生しないため有効であ
る。
【００２２】他のセラミックスの場合は予め２５０〜３
００℃に予熱後、亜鉛中に浸漬させるが部分的に予熱が
不完全だと割れ等のトラブルが発生する。
００℃に予熱後、亜鉛中に浸漬させるが部分的に予熱が
不完全だと割れ等のトラブルが発生する。
【００２３】４）窒化珪素の場合、１９００℃以上の高
温域では分解して昇華するため、溶射により窒化珪素の
原料粉を直接的に溶融させて、ロールに付着させて溶射
皮膜を形成することが困難なため、窒化珪素の溶射原料
粉の周囲に他の低融点セラミックスまたはサーメット事
前に付着させて、窒化珪素自身を溶かさずに周囲のみを
溶かして溶射する方法もあるが、この方法による皮膜は
気泡を多く含み、皮膜強度が低く、剥離し易い。又結合
力が弱いので耐摩耗性に劣る。このため以下に示す方法
にてロールの表面に窒化珪素又は窒化珪素を第一成分と
するセラミックス皮膜を形成する。
温域では分解して昇華するため、溶射により窒化珪素の
原料粉を直接的に溶融させて、ロールに付着させて溶射
皮膜を形成することが困難なため、窒化珪素の溶射原料
粉の周囲に他の低融点セラミックスまたはサーメット事
前に付着させて、窒化珪素自身を溶かさずに周囲のみを
溶かして溶射する方法もあるが、この方法による皮膜は
気泡を多く含み、皮膜強度が低く、剥離し易い。又結合
力が弱いので耐摩耗性に劣る。このため以下に示す方法
にてロールの表面に窒化珪素又は窒化珪素を第一成分と
するセラミックス皮膜を形成する。
【００２４】ロールの胴体表面に５〜２０ミクロンの極
薄い酸化珪素又は金属珪素の皮膜を溶射法を用いて被覆
した後、被覆表面を所要の平坦精度に研削加工を行い、
濃度８０〜１００パーセント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／
ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲気下で温度５００〜１４００℃
に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は酸素を炭素で還元、除
去する。
薄い酸化珪素又は金属珪素の皮膜を溶射法を用いて被覆
した後、被覆表面を所要の平坦精度に研削加工を行い、
濃度８０〜１００パーセント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／
ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲気下で温度５００〜１４００℃
に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は酸素を炭素で還元、除
去する。
【００２５】その際の皮膜の反応で酸化珪素皮膜の場合
を１式、金属珪素皮膜の場合を２式に示す。
を１式、金属珪素皮膜の場合を２式に示す。
【００２６】 ３ＳｉＯ2 ＋６Ｃ＋２Ｎ2 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋６ＣＯ １式 ３Ｓｉ＋２Ｎ2 →Ｓｉ3 Ｎ4 ２式 この方法で形成した窒化珪素は一部に酸化珪素が残留
し、硝子状組織となり強度を低下させる要因となるた
め、ロールの胴体表面に５〜２０ミクロンの酸化珪素又
は金属珪素の皮膜に１〜１０パーセントのアルミナを加
えて溶射法により被覆した後、被覆表面を所要の平坦精
度に研削加工を行い、濃度８０〜１００パーセント、絶
対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲気下で温
度５００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は
皮膜中の酸素を炭素で還元、除去する方法にて、窒化珪
素皮膜を形成すると共に、皮膜中の硝子状組織の珪素を
アルミニュウムで、窒素を酸素で固溶置換して、組織の
粒界内に硝子状組織が存在しないようにする。
し、硝子状組織となり強度を低下させる要因となるた
め、ロールの胴体表面に５〜２０ミクロンの酸化珪素又
は金属珪素の皮膜に１〜１０パーセントのアルミナを加
えて溶射法により被覆した後、被覆表面を所要の平坦精
度に研削加工を行い、濃度８０〜１００パーセント、絶
対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲気下で温
度５００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は
皮膜中の酸素を炭素で還元、除去する方法にて、窒化珪
素皮膜を形成すると共に、皮膜中の硝子状組織の珪素を
アルミニュウムで、窒素を酸素で固溶置換して、組織の
粒界内に硝子状組織が存在しないようにする。
【００２７】更に、窒化珪素の強度を高めるために、ロ
ールの胴体表面に５〜２０ミクロンの１〜１０パーセン
トのアルミナ及びイットリアで部分安定化した５〜２０
パーセントのジルコニアを加えた酸化珪素皮膜または金
属珪素皮膜を溶射法により被覆した後、被覆表面を所要
の平坦精度に研削加工を行い、濃度８０〜１００パーセ
ント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲
気下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜
の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、除去する方法にて
皮膜中の硝子状組織の珪素をアルミニュウムで、窒素を
酸素で固溶置換して、組織の粒界内に硝子状組織が存在
せず、しかもジルコニアにより分散強化した皮膜も形成
出来る。
ールの胴体表面に５〜２０ミクロンの１〜１０パーセン
トのアルミナ及びイットリアで部分安定化した５〜２０
パーセントのジルコニアを加えた酸化珪素皮膜または金
属珪素皮膜を溶射法により被覆した後、被覆表面を所要
の平坦精度に研削加工を行い、濃度８０〜１００パーセ
ント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスの雰囲
気下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜
の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元、除去する方法にて
皮膜中の硝子状組織の珪素をアルミニュウムで、窒素を
酸素で固溶置換して、組織の粒界内に硝子状組織が存在
せず、しかもジルコニアにより分散強化した皮膜も形成
出来る。
【００２８】窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセ
ラミックスを遮断層としてロールに溶射した場合の作用
亜鉛とロール表面の溶射皮膜の間に形成する遮断層の材
質に窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセラミック
スを用いるのは窒化珪素が６方晶の極めて共有結合性の
強いセラミックスで溶融亜鉛に対する反応性が極めて低
いためである。
ラミックスを遮断層としてロールに溶射した場合の作用
亜鉛とロール表面の溶射皮膜の間に形成する遮断層の材
質に窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセラミック
スを用いるのは窒化珪素が６方晶の極めて共有結合性の
強いセラミックスで溶融亜鉛に対する反応性が極めて低
いためである。
【００２９】つまり、窒化珪素の場合、珪素と窒素の２
個の原子が接近した場合の、個々の原子軌道が強く重な
っており、この結合性軌道の珪素と窒素の原子の各電子
の結合が他のセラミックスに比べ強く、極めて共有結合
性が強いため、接触界面の亜鉛他の原子が結晶格子間に
拡散しにくく、格子間原子が入替わることにより生じる
拡散に起因した反応が起こりにくいためである。
個の原子が接近した場合の、個々の原子軌道が強く重な
っており、この結合性軌道の珪素と窒素の原子の各電子
の結合が他のセラミックスに比べ強く、極めて共有結合
性が強いため、接触界面の亜鉛他の原子が結晶格子間に
拡散しにくく、格子間原子が入替わることにより生じる
拡散に起因した反応が起こりにくいためである。
【００３０】５）下層にＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙか
らなる合金または炭化タングステンを溶射するのは、上
層の窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセラミック
スの表面に万一、微細な亀裂が発生した場合、溶融亜鉛
が亀裂を浸透して、ロール母体に至り、母体の金属を浸
食するため、これを防ぐ目的である。
らなる合金または炭化タングステンを溶射するのは、上
層の窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセラミック
スの表面に万一、微細な亀裂が発生した場合、溶融亜鉛
が亀裂を浸透して、ロール母体に至り、母体の金属を浸
食するため、これを防ぐ目的である。
【００３１】６）上層皮膜中に５〜２０パーセントのジ
ルコニアを加えるのは、窒化珪素及び窒化珪素を第一成
分とするセラミックス皮膜中に分散したジルコニアがス
トリップの巻付きによる圧縮応力を受け、正方晶から単
斜晶に応力誘起型の変態を起こす過程で、変態時の体積
膨張を伴う微細な亀裂を生じさせるためである。この微
細な亀裂は過大応力による変形を吸収し、さらに割れの
伝播を分散させるために皮膜自身の耐用を高める効果が
ある。
ルコニアを加えるのは、窒化珪素及び窒化珪素を第一成
分とするセラミックス皮膜中に分散したジルコニアがス
トリップの巻付きによる圧縮応力を受け、正方晶から単
斜晶に応力誘起型の変態を起こす過程で、変態時の体積
膨張を伴う微細な亀裂を生じさせるためである。この微
細な亀裂は過大応力による変形を吸収し、さらに割れの
伝播を分散させるために皮膜自身の耐用を高める効果が
ある。
【００３２】
窒化珪素セラミックスを遮断層としてロールに溶射した
場合の実施例 図１は本発明による溶融亜鉛メッキロールを示す図であ
り、図中１は溶射皮膜、２は溶融亜鉛メッキロール母体
の胴体、３は溶融亜鉛メッキロール母体の鏡板、４は溶
融亜鉛メッキロール母体の軸を示す。
場合の実施例 図１は本発明による溶融亜鉛メッキロールを示す図であ
り、図中１は溶射皮膜、２は溶融亜鉛メッキロール母体
の胴体、３は溶融亜鉛メッキロール母体の鏡板、４は溶
融亜鉛メッキロール母体の軸を示す。
【００３３】図２は本発明による溶融亜鉛メッキロール
の溶射皮膜の細部を示すもので、溶射皮膜１を窒化珪素
及び窒化珪素を第一成分とするセラミックスの皮膜とし
た実施例で、１Ａは酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜で窒
化反応が及ばなかった皮膜部分、１Ｂは下層に溶射した
炭化タングステンのサーメットまたはＣｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金層である。
の溶射皮膜の細部を示すもので、溶射皮膜１を窒化珪素
及び窒化珪素を第一成分とするセラミックスの皮膜とし
た実施例で、１Ａは酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜で窒
化反応が及ばなかった皮膜部分、１Ｂは下層に溶射した
炭化タングステンのサーメットまたはＣｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金層である。
【００３４】鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送また
は支持するために使用するロールの胴体表面にプラズマ
溶射機にて、１００ミクロンのＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｌ，Ｙからなる合金を被覆した後、その上層に１５ミク
ロンの薄い窒化珪素皮膜を、プラズマ溶射機にて被覆、
更に研摩にて最終仕上げ精度に加工した後、濃度１００
％、圧力５ｋｇ／ｃｍ2 の窒素雰囲気の電気炉内にて１
０００℃に加熱、その後、残留する酸素を炭素接触下で
加熱、還元除去し、酸化珪素の表面５〜１０ミクロンの
窒化珪素を形成させたロールを製造し溶融亜鉛めっきラ
インにて使用した。
は支持するために使用するロールの胴体表面にプラズマ
溶射機にて、１００ミクロンのＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｌ，Ｙからなる合金を被覆した後、その上層に１５ミク
ロンの薄い窒化珪素皮膜を、プラズマ溶射機にて被覆、
更に研摩にて最終仕上げ精度に加工した後、濃度１００
％、圧力５ｋｇ／ｃｍ2 の窒素雰囲気の電気炉内にて１
０００℃に加熱、その後、残留する酸素を炭素接触下で
加熱、還元除去し、酸化珪素の表面５〜１０ミクロンの
窒化珪素を形成させたロールを製造し溶融亜鉛めっきラ
インにて使用した。
【００３５】また胴体表面に窒化珪素を遮断層として形
成する方法として下層に炭化タングステンのサーメット
またはＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射
後、その上層に５〜１５ミクロン程度の薄い金属珪素皮
膜を溶射、更に研摩にて最終仕上げ精度に加工後、濃度
８０〜１００％、圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 窒素雰囲気
の電気炉内にて１０００℃程度に加熱して、金属珪素表
面の５〜１０ミクロンの窒化珪素化することも可能であ
り、本発明者はこの方法でも溶融亜鉛めっきロールを製
造し、実際の溶融亜鉛めっきラインにて使用した。
成する方法として下層に炭化タングステンのサーメット
またはＣｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射
後、その上層に５〜１５ミクロン程度の薄い金属珪素皮
膜を溶射、更に研摩にて最終仕上げ精度に加工後、濃度
８０〜１００％、圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 窒素雰囲気
の電気炉内にて１０００℃程度に加熱して、金属珪素表
面の５〜１０ミクロンの窒化珪素化することも可能であ
り、本発明者はこの方法でも溶融亜鉛めっきロールを製
造し、実際の溶融亜鉛めっきラインにて使用した。
【００３６】尚、この方法で形成した窒化珪素は一部に
酸化珪素が残留、硝子状組織となり強度を低下させるた
め、酸化珪素又は金属珪素の皮膜に１〜１０パーセント
のアルミナを加えて溶射しており、窒化珪素皮膜を形成
すると共に、皮膜中の硝子状組織の珪素をアルミニュウ
ムで、窒素を酸素で固溶置換して、組織の粒界内に硝子
状組織が存在しないようにしている。
酸化珪素が残留、硝子状組織となり強度を低下させるた
め、酸化珪素又は金属珪素の皮膜に１〜１０パーセント
のアルミナを加えて溶射しており、窒化珪素皮膜を形成
すると共に、皮膜中の硝子状組織の珪素をアルミニュウ
ムで、窒素を酸素で固溶置換して、組織の粒界内に硝子
状組織が存在しないようにしている。
【００３７】また、本発明者はこの方法でアルミナとイ
ットリアで部分安定化したジルコニアを加えた酸化珪素
皮膜でも前述の窒化処理により、高強度な窒化珪素皮膜
が形成できることを実験にて確認している。
ットリアで部分安定化したジルコニアを加えた酸化珪素
皮膜でも前述の窒化処理により、高強度な窒化珪素皮膜
が形成できることを実験にて確認している。
【００３８】本発明の方法より従来、皮膜の形成が困難
とされて来た窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセ
ラミックス皮膜が容易に溶融亜鉛めっきロールの母体表
面に形成出来るようになった。
とされて来た窒化珪素及び窒化珪素を第一成分とするセ
ラミックス皮膜が容易に溶融亜鉛めっきロールの母体表
面に形成出来るようになった。
【００３９】本発明品の上層に窒化珪素皮膜を形成し
て、下層に炭化タングステンのサーメットまたはＣｏ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射した溶融亜鉛
めっきロールを本発明者の従事する実ラインで使用した
結果、従来のコバルトやニッケルを含むサーメットの場
合は溶射皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質、延べ浸
漬期間６から１２ケ月で皮膜が剥離するトラブルが解消
出来た。
て、下層に炭化タングステンのサーメットまたはＣｏ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射した溶融亜鉛
めっきロールを本発明者の従事する実ラインで使用した
結果、従来のコバルトやニッケルを含むサーメットの場
合は溶射皮膜が溶融状態の亜鉛と接触して変質、延べ浸
漬期間６から１２ケ月で皮膜が剥離するトラブルが解消
出来た。
【００４０】更に従来のコバルトやニッケルを含むサー
メット溶射で変質した界面に反応により亜鉛と鉄とアル
ミニュウムの３元化合物が付着、厚みが成長し、ストリ
ップ表面に３元化合物が付着する現象も大幅に改善出来
た。
メット溶射で変質した界面に反応により亜鉛と鉄とアル
ミニュウムの３元化合物が付着、厚みが成長し、ストリ
ップ表面に３元化合物が付着する現象も大幅に改善出来
た。
【００４１】従来のコバルトやニッケルを含むサーメッ
トの場合は溶射皮膜の場合、延べ６ケ月間の浸漬期間で
３元化合物がロール母体の皮膜表面に１ｍｍ以上付着し
たが、窒化珪素皮膜の本発明品の場合は反応して付着し
ている３元化合物の厚みが０．１ｍｍ以下で、浸漬浴か
らロールを引き上げた後、付着している亜鉛と鉄とアル
ミニュウムの３元化合物が簡単に剥離除去出来る状態だ
った。
トの場合は溶射皮膜の場合、延べ６ケ月間の浸漬期間で
３元化合物がロール母体の皮膜表面に１ｍｍ以上付着し
たが、窒化珪素皮膜の本発明品の場合は反応して付着し
ている３元化合物の厚みが０．１ｍｍ以下で、浸漬浴か
らロールを引き上げた後、付着している亜鉛と鉄とアル
ミニュウムの３元化合物が簡単に剥離除去出来る状態だ
った。
【００４２】また、本発明品を溶融亜鉛浴中に浸漬させ
る際、従来品のように厳格な温度管理と均一加熱を行う
ためのハンドリングが省略出来て、ガスバーナによる簡
易な予熱にても亀裂トラブルを生じること無く使用出来
るためロールの交換作業が極めて簡略化された。
る際、従来品のように厳格な温度管理と均一加熱を行う
ためのハンドリングが省略出来て、ガスバーナによる簡
易な予熱にても亀裂トラブルを生じること無く使用出来
るためロールの交換作業が極めて簡略化された。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明の溶融亜鉛メッキロ
ールとその製造法は皮膜形成の容易化及び溶融亜鉛浴中
の耐用の向上並びに取扱易さの向上の点で極めて優れた
特性を有している。
ールとその製造法は皮膜形成の容易化及び溶融亜鉛浴中
の耐用の向上並びに取扱易さの向上の点で極めて優れた
特性を有している。
【図１】本発明を例示する斜視図。
【図２】本発明の溶射皮膜の細部を例示する斜視図。
１…溶射皮膜 ２…胴体 ３…鏡板 ４…軸
Claims (6)
- 【請求項１】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面に、窒化
珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素をアルミニュウム
で、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を形成させたことを
特徴とする溶融亜鉛メッキロール。 - 【請求項２】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面にＣｏ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｙからなる合金を溶射した皮膜を形
成し、その上層に窒化珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪
素をアルミニュウムで、窒素を酸素で置換固溶した皮膜
を形成させたことを特徴とする溶融亜鉛メッキロール。 - 【請求項３】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面にＷＣを
主成分とするサーメット皮膜を形成し、その上層に窒化
珪素皮膜または窒化珪素皮膜の珪素をアルミニュウム
で、窒素を酸素で置換固溶した皮膜を形成させたことを
特徴とする溶融亜鉛メッキロール。 - 【請求項４】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面に５〜２
０ミクロンの酸化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射法に
より被覆した後、濃度８０〜１００パーセント、絶対圧
力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモニア
ガスの雰囲気下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸
化珪素皮膜の場合は皮膜中の酸素を炭素で還元除去する
ことを特徴とする溶融亜鉛メッキロールの製造方法。 - 【請求項５】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面に５〜２
０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナを加えた酸
化珪素皮膜又は金属珪素皮膜を溶射法により被覆した
後、濃度８０〜１００パーセント、絶対圧力１〜１０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の窒素ガスあるいはアンモニアガスの雰囲気
下で温度８００〜１４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の
場合は皮膜中の酸素を炭素で還元除去することを特徴と
する溶融亜鉛メッキロールの製造方法。 - 【請求項６】 鋼板溶融亜鉛めっき浴中で鋼板を搬送ま
たは支持するために使用するロールの胴体表面に５〜５
０ミクロンの１〜１０パーセントのアルミナ及び５〜２
０パーセントのジルコニアを加えた酸化珪素皮膜又は金
属珪素皮膜を溶射法により被覆した後、濃度８０〜１０
０パーセント、絶対圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガ
スあるいはアンモニアガスの雰囲気下で温度８００〜１
４００℃に加熱し、酸化珪素皮膜の場合は皮膜中の酸素
を炭素で還元除去することを特徴とする溶融亜鉛メッキ
ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017490A JPH06228724A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 溶融亜鉛メッキロール及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017490A JPH06228724A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 溶融亜鉛メッキロール及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228724A true JPH06228724A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11945453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5017490A Withdrawn JPH06228724A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 溶融亜鉛メッキロール及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228724A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487490B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-05-03 | 주식회사 포스코 | 용융아연에 대한 내식성이 우수한 텅스텐계 용사코팅용분말의 제조방법 |
| JP2006137980A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
| DE202013002328U1 (de) | 2013-03-09 | 2013-03-26 | Wieland-Werke Ag | Lagersystem |
| DE102013004151A1 (de) | 2013-03-09 | 2014-09-11 | Wieland-Werke Ag | Lagersystem |
| EP2813720A1 (de) | 2013-03-09 | 2014-12-17 | Wieland-Werke AG | Lagersystem |
| DE102016218947A1 (de) | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Sms Group Gmbh | Bauteil für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage und Verfahren zum Herstellen eines solchen |
| JP2020066765A (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 日鉄日新製鋼株式会社 | セラミックスロールの加熱方法および加熱装置 |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP5017490A patent/JPH06228724A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487490B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-05-03 | 주식회사 포스코 | 용융아연에 대한 내식성이 우수한 텅스텐계 용사코팅용분말의 제조방법 |
| JP2006137980A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
| DE202013002328U1 (de) | 2013-03-09 | 2013-03-26 | Wieland-Werke Ag | Lagersystem |
| DE102013004151A1 (de) | 2013-03-09 | 2014-09-11 | Wieland-Werke Ag | Lagersystem |
| EP2813720A1 (de) | 2013-03-09 | 2014-12-17 | Wieland-Werke AG | Lagersystem |
| DE102013004151B4 (de) * | 2013-03-09 | 2015-11-26 | Wieland-Werke Ag | Lagersystem |
| US9464668B2 (en) | 2013-03-09 | 2016-10-11 | Wieland-Werke Ag | Bearing system |
| DE102016218947A1 (de) | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Sms Group Gmbh | Bauteil für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage und Verfahren zum Herstellen eines solchen |
| JP2020066765A (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 日鉄日新製鋼株式会社 | セラミックスロールの加熱方法および加熱装置 |
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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: 20000404 |