JPH0688052B2 - 高温セラミックスロール - Google Patents
高温セラミックスロールInfo
- Publication number
- JPH0688052B2 JPH0688052B2 JP63164728A JP16472888A JPH0688052B2 JP H0688052 B2 JPH0688052 B2 JP H0688052B2 JP 63164728 A JP63164728 A JP 63164728A JP 16472888 A JP16472888 A JP 16472888A JP H0688052 B2 JPH0688052 B2 JP H0688052B2
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- JP
- Japan
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- roll
- annular body
- ceramic
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Links
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
- B21B27/035—Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、セラミックスの環状体を表面部材とするロ
ールであって高温下においても破損のおそれなく使用で
きる耐磨耗性ロールに関するものである。
ールであって高温下においても破損のおそれなく使用で
きる耐磨耗性ロールに関するものである。
（従来技術） 圧延ロール或はガイドロールは高温下で使用されるため
一般に金属製のロールが使用されているが、耐磨耗性が
充分でなく寿命が比較的短かい欠点がある。
一般に金属製のロールが使用されているが、耐磨耗性が
充分でなく寿命が比較的短かい欠点がある。
この欠点を解消するためにSi3N4（サイアロンを含む）
などの高温度で耐蝕性があり軽量でしかも高硬度耐磨耗
性のあるセラミックスをロールの表面部材とすることが
考えられ、試験的に実施されている。
などの高温度で耐蝕性があり軽量でしかも高硬度耐磨耗
性のあるセラミックスをロールの表面部材とすることが
考えられ、試験的に実施されている。
しかしながら、Si3N4などのセラミックス質はロールの
シャフト又はボス部材となる金属と熱膨張係数が異なる
ため高温下で使用中に破損し易いという欠点がある。
シャフト又はボス部材となる金属と熱膨張係数が異なる
ため高温下で使用中に破損し易いという欠点がある。
即ち、高温下における金属とセラミックス質の熱膨張の
差は約１×10-5/℃であって室温で嵌合又は組込まれた
セラミックス製環状ロール表面部材は高温下で使用中、
金属体の熱膨張によって環状体の内側部に引張り応力を
生じて破損するのである。
差は約１×10-5/℃であって室温で嵌合又は組込まれた
セラミックス製環状ロール表面部材は高温下で使用中、
金属体の熱膨張によって環状体の内側部に引張り応力を
生じて破損するのである。
（目的） 本発明は、セラミックス環状体が破損する原因である金
属とセラミックスの熱膨張差を吸収する支持構造を備
え、高温下で使用しても安定性のある高硬度、耐磨性、
セラミックスロールを提供するものである。
属とセラミックスの熱膨張差を吸収する支持構造を備
え、高温下で使用しても安定性のある高硬度、耐磨性、
セラミックスロールを提供するものである。
（解決手段） 上記の目的を達成するため金属の熱膨張量がセラミック
のそれより大きいことを考慮した種々の支持構造につい
て研究した結果セラミックス環状体の内周側の両側面に
対称的な挟圧用テーパ面を形成すると共に前記環状体内
周面とこれに対面する金属製支持部材の表面との間に該
支持部材の膨張を許容する隙間を設けて固定することが
有効であることが判明した。
のそれより大きいことを考慮した種々の支持構造につい
て研究した結果セラミックス環状体の内周側の両側面に
対称的な挟圧用テーパ面を形成すると共に前記環状体内
周面とこれに対面する金属製支持部材の表面との間に該
支持部材の膨張を許容する隙間を設けて固定することが
有効であることが判明した。
而して、上記テーパ角度θは該環状体の中心軸（即ちロ
ールの回転軸）上であって環状体の中央横断面との交点
Ｐから前記中央横断面に対して５゜以上好ましくは10゜
以上で、必要な環状体挟着力が得られる角度である。
ールの回転軸）上であって環状体の中央横断面との交点
Ｐから前記中央横断面に対して５゜以上好ましくは10゜
以上で、必要な環状体挟着力が得られる角度である。
また、隙間距離δは、ロール使用温度において両対面部
が非接触状態を保持しうる距離である。
が非接触状態を保持しうる距離である。
環状体を構成するセラミックスの材質はロールの加工対
象、例えば被圧延金属などによりSi3N4、SiC、ZrB2、Cr
3C2、AlNなどから選択され、その成型法は任意である。
象、例えば被圧延金属などによりSi3N4、SiC、ZrB2、Cr
3C2、AlNなどから選択され、その成型法は任意である。
ロールの挟持支持手段は前記テーパ面の一方と接面する
テーパ面を有する固定部材と他のテーパ面と接面し、固
定部材に螺合する締着リングとで構成され、固定部材は
ロール軸と一体に形成されてもよいし、ロール軸に嵌着
されたリング体でもよい。
テーパ面を有する固定部材と他のテーパ面と接面し、固
定部材に螺合する締着リングとで構成され、固定部材は
ロール軸と一体に形成されてもよいし、ロール軸に嵌着
されたリング体でもよい。
（実施例１） 第１図は圧延ロールの実施例である。
（１）はセラミックス環状体（内径35mm）であって、Si
3N4（熱膨張係数４×10-6/℃）で成形されている。
3N4（熱膨張係数４×10-6/℃）で成形されている。
（２）はロールのシャフト（SKS3、熱膨張係数17×10-6
/℃）である。（３）はシャフトと一体に形成された固
定手段となるフランジ、（４）は固定部材のフランジに
対向する位置でシャフトに螺合（５）された可動部材と
なる締着リングであってフランジとの間にセラミック環
状体（１）を挟着支持する。
/℃）である。（３）はシャフトと一体に形成された固
定手段となるフランジ、（４）は固定部材のフランジに
対向する位置でシャフトに螺合（５）された可動部材と
なる締着リングであってフランジとの間にセラミック環
状体（１）を挟着支持する。
（1a）（1b）は環状体の内周側の両側面に形成したテー
パ面、（６）（７）は夫々に接面するテーパ面である。
パ面、（６）（７）は夫々に接面するテーパ面である。
テーパ角θは、シャフトの中心軸上の点Ｐの垂線Ｑに対
して約15゜である。
して約15゜である。
空隙距離δは0.20mmに設定した。
上記の圧延ロールは、常温下で組立て400℃下で貴金属
圧延ロールとして使用したが熱膨張による破損もなく使
用中の圧延荷重や熱衝撃にも充分耐えることができた。
圧延ロールとして使用したが熱膨張による破損もなく使
用中の圧延荷重や熱衝撃にも充分耐えることができた。
（実施例２） 第２図はガイドロールの実施例である。
（１）は、セラミックス環状体（内径＝150mm）であ
り、実施例１と同一素材である。
り、実施例１と同一素材である。
（13）は、ロール軸（２）に軸着された固定リングであ
って、テーパ部（13a）の反対面（13b）側に嵌合締付リ
ング（14）が固定リングに対して螺合（15）されて両者
間において環状体を挟圧支持している。
って、テーパ部（13a）の反対面（13b）側に嵌合締付リ
ング（14）が固定リングに対して螺合（15）されて両者
間において環状体を挟圧支持している。
空隙距離は0.70mmである。
上記ガイドロールを500℃での銅線圧延工程に用いても
破損はみられなかった。
破損はみられなかった。
（効果） 本発明ロールは前記した如き構成を有しセラミックス環
状体及びその固定部材の挟圧テーパ角をロール中心軸上
の点Ｐに対して点対称に形成してあるから両者が高温下
で夫々膨張してもこれによって両者の接触状態が変化す
ることなく常にテーパ面の全面が接触して相互に滑動す
るだけであるから環状体に熱変形による応力を生じさせ
ることがないのである。
状体及びその固定部材の挟圧テーパ角をロール中心軸上
の点Ｐに対して点対称に形成してあるから両者が高温下
で夫々膨張してもこれによって両者の接触状態が変化す
ることなく常にテーパ面の全面が接触して相互に滑動す
るだけであるから環状体に熱変形による応力を生じさせ
ることがないのである。
また、必要充分な空隙を設けてあるから金属部材の膨張
が大きくても金属部材が環状体に接することがなく環状
体に外力を与えない効果がある。
が大きくても金属部材が環状体に接することがなく環状
体に外力を与えない効果がある。
これらの結果本発明ロールの寿命は大巾に改善され通常
の使用では半永久的に使用可能である。
の使用では半永久的に使用可能である。
第１図、第２図は、夫々実施例ロールの半断面図であ
る。（１）はセラミックス環状体、（２）はロール軸
（1a）（1b）はテーパ面。
る。（１）はセラミックス環状体、（２）はロール軸
（1a）（1b）はテーパ面。
Claims (1)
- 【請求項１】セラミックス環状体が金属製の固定手段に
よって支持されて構成されるロールにおいて、セラミッ
クス環状体の内周側の両側面に、該環状体の中心軸と環
状体の厚み方向中央横断面との交点から夫々同一角度で
対称的なテーパ面が形成されてロール軸に設けられた固
定手段によって挟着支持されると共に前記環状体の内周
面と前記固定手段との間に使用高温下において接触しな
い程度の空隙が設けられてなる高温セラミックスロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164728A JPH0688052B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 高温セラミックスロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164728A JPH0688052B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 高温セラミックスロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215809A JPH0215809A (ja) | 1990-01-19 |
| JPH0688052B2 true JPH0688052B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=15798772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164728A Expired - Lifetime JPH0688052B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | 高温セラミックスロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688052B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757367B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1995-06-21 | 株式会社日立製作所 | セラミックスリーブ組立式圧延ロール |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282658A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-11 | Fuji Dies Kk | Hot rolling roll |
| DE2618884A1 (de) * | 1976-04-29 | 1977-11-03 | Hertel Guenther | Mit einem arbeitsmantel aus hartmetall armierte walze, insbesondere warmwalze |
| JPS5437791Y2 (ja) * | 1978-09-02 | 1979-11-12 |
-
1988
- 1988-07-01 JP JP63164728A patent/JPH0688052B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215809A (ja) | 1990-01-19 |
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