JPH0765227B2 - クロムめっきロールの製造方法 - Google Patents
クロムめっきロールの製造方法Info
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- JPH0765227B2 JPH0765227B2 JP27857187A JP27857187A JPH0765227B2 JP H0765227 B2 JPH0765227 B2 JP H0765227B2 JP 27857187 A JP27857187 A JP 27857187A JP 27857187 A JP27857187 A JP 27857187A JP H0765227 B2 JPH0765227 B2 JP H0765227B2
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- Japan
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- plating
- rolling
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-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延用ロール、特に、冷延鋼板のブライト圧
延に使用する耐摩耗性に優れたクロムめっきロールの製
造方法に関する。
延に使用する耐摩耗性に優れたクロムめっきロールの製
造方法に関する。
（従来の技術） 冷延鋼板には表面が平滑ないわゆるブライト鋼板とダル
仕上によって適度に粗面化したダル鋼板とがある。これ
らの製品は、通常冷間圧延の最終工程で使用する圧延用
ロールの種類によって、その表面状態が調整されてい
る。即ち、ブライト鋼板は、表面の粗度がおよそ0.1〜
0.3μmRa程度に仕上げられた、いわゆるブライトロール
で圧延して、その表面を平滑なブライト面にするのであ
る。
仕上によって適度に粗面化したダル鋼板とがある。これ
らの製品は、通常冷間圧延の最終工程で使用する圧延用
ロールの種類によって、その表面状態が調整されてい
る。即ち、ブライト鋼板は、表面の粗度がおよそ0.1〜
0.3μmRa程度に仕上げられた、いわゆるブライトロール
で圧延して、その表面を平滑なブライト面にするのであ
る。
従来、かかるブライトロールとしては鍛鋼製のものが使
用されている。このようなロールは、ロール全体の摩耗
もさることながら、鋼板端部のエッジマーク（被圧延材
の端部が当たるロール両端部の摩耗）やロール表面全体
の疵が目立ちやすく、美麗な表面のブライト鋼板を製造
するためには、ロールの交換をしばしばおこなわなけれ
ばならない。即ち、ロール寿命が短い。このロール寿命
を延長するためにクロム10〜20％程度を含有させた高ク
ロム合金鋳鉄を使用することもあるが、それでもロール
寿命の延長は高々1.1〜1.2倍程度に過ぎない。
用されている。このようなロールは、ロール全体の摩耗
もさることながら、鋼板端部のエッジマーク（被圧延材
の端部が当たるロール両端部の摩耗）やロール表面全体
の疵が目立ちやすく、美麗な表面のブライト鋼板を製造
するためには、ロールの交換をしばしばおこなわなけれ
ばならない。即ち、ロール寿命が短い。このロール寿命
を延長するためにクロム10〜20％程度を含有させた高ク
ロム合金鋳鉄を使用することもあるが、それでもロール
寿命の延長は高々1.1〜1.2倍程度に過ぎない。
ロール寿命を延長するいまひとつの方法は、その表面に
耐摩耗性の被覆（コーティング）を施すことである。例
えば、タングステンカーバイドや或る種のセラミックス
を溶射肉盛することがあるが、かかる肉盛は施工が難し
いだけでなく、肉盛層自体が高い圧延負荷や衝撃で割
れ、剥離を生じやすく、また肉盛層の重なり合ういわゆ
るビードマーク部分に異常摩耗が発生することがあっ
て、平均したロール寿命の延長は期待できない。
耐摩耗性の被覆（コーティング）を施すことである。例
えば、タングステンカーバイドや或る種のセラミックス
を溶射肉盛することがあるが、かかる肉盛は施工が難し
いだけでなく、肉盛層自体が高い圧延負荷や衝撃で割
れ、剥離を生じやすく、また肉盛層の重なり合ういわゆ
るビードマーク部分に異常摩耗が発生することがあっ
て、平均したロール寿命の延長は期待できない。
ロール寿命の延長対策として、最も実際的手段は、ロー
ル表面のクロムめっきである。クロムめっき技術はそれ
自体多方面で実用化されている技術であり、耐摩耗性に
優れた均一な皮膜をつけることも比較的容易である。し
かし、鋼板圧延用のブライトロールという特殊な物品に
所定の特性をもつクロムめっきを施すには、相応の工夫
が必要である。
ル表面のクロムめっきである。クロムめっき技術はそれ
自体多方面で実用化されている技術であり、耐摩耗性に
優れた均一な皮膜をつけることも比較的容易である。し
かし、鋼板圧延用のブライトロールという特殊な物品に
所定の特性をもつクロムめっきを施すには、相応の工夫
が必要である。
圧延用ロールのクロムめっき方法としては、すでに特開
昭61−201800号公報、同61−202707号公報の提案があ
る。しかし、そこに提案されている方法、即ち、めっき
の前に下地となるロール表面の粗度を低下させておくと
いう方法では、本発明者らの試験では、ロール寿命の大
幅な延長効果は得られない。
昭61−201800号公報、同61−202707号公報の提案があ
る。しかし、そこに提案されている方法、即ち、めっき
の前に下地となるロール表面の粗度を低下させておくと
いう方法では、本発明者らの試験では、ロール寿命の大
幅な延長効果は得られない。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、圧延用ロールの寿命延長のため、クロム
めっきを施すに際し、下地ロール表面を粗化し、PPIを
高めておくことを要旨とする発明をなし既に特願昭62−
29409号として出願した。
めっきを施すに際し、下地ロール表面を粗化し、PPIを
高めておくことを要旨とする発明をなし既に特願昭62−
29409号として出願した。
上記先願発明において明らかにしたとおり、ロール表面
にクロムめっきを施すに先立って、ロールを電解処理し
てめっき下地となるロール表面に適度の粗さを与えてお
けば、めっき皮膜の密着性が格段に改善され、ロール寿
命の大幅な延長が得られる。しかしながら、この密着性
向上のために、電解処理を強化して下地の粗面化を進め
ると、クロムめっき後の表面にその影響が現れる。
にクロムめっきを施すに先立って、ロールを電解処理し
てめっき下地となるロール表面に適度の粗さを与えてお
けば、めっき皮膜の密着性が格段に改善され、ロール寿
命の大幅な延長が得られる。しかしながら、この密着性
向上のために、電解処理を強化して下地の粗面化を進め
ると、クロムめっき後の表面にその影響が現れる。
第１図は、かかる現象を説明するための、ロール表面部
の拡大断面図である。図示のように、電解処理によって
粗面化された下地１の凹凸が、めっき皮膜２の表面にま
で反映されて微小な荒れ３が現れてくるのである。この
ようなめっき皮膜表面の荒れは、粗度0.1〜0.7μm Ra程
度の微小なものであるから、一般的な圧延にはそれ程悪
影響はない。しかし、近年よく問題にされる鋼板の鮮映
性を高めるため、品質な高いブライド鋼板を製造するに
は、このような微細な荒れも好ましくない。このような
荒れの生じたロール表面は、つや、光沢を失って乳白色
を呈し、これで圧延した鋼板は鮮映性に劣るものにな
る。
の拡大断面図である。図示のように、電解処理によって
粗面化された下地１の凹凸が、めっき皮膜２の表面にま
で反映されて微小な荒れ３が現れてくるのである。この
ようなめっき皮膜表面の荒れは、粗度0.1〜0.7μm Ra程
度の微小なものであるから、一般的な圧延にはそれ程悪
影響はない。しかし、近年よく問題にされる鋼板の鮮映
性を高めるため、品質な高いブライド鋼板を製造するに
は、このような微細な荒れも好ましくない。このような
荒れの生じたロール表面は、つや、光沢を失って乳白色
を呈し、これで圧延した鋼板は鮮映性に劣るものにな
る。
本発明は、上記先願発明を更に発展させ、特に高鮮映性
のプライド鋼板の圧延に使用するクロムめっきロールの
新たな製造方法を提供するものである。
のプライド鋼板の圧延に使用するクロムめっきロールの
新たな製造方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、浴温度20〜60℃のクロム電気めっき浴中でブ
ライト仕上の鍛鋼ロールを陽極とし、電極密度×時間で
表される積算電流が40〜900A/dm2・分となる条件で電解
処理を行い、PPIで示されるロール表面の山数を電解前
の山数よりも1.3〜15倍増加させ、しかる後に極性を反
転させてクロムめっきを施し、その後めっきされたロー
ル表面を研磨することを特徴とするクロムめっきロール
の製造方法をその要旨とする。
ライト仕上の鍛鋼ロールを陽極とし、電極密度×時間で
表される積算電流が40〜900A/dm2・分となる条件で電解
処理を行い、PPIで示されるロール表面の山数を電解前
の山数よりも1.3〜15倍増加させ、しかる後に極性を反
転させてクロムめっきを施し、その後めっきされたロー
ル表面を研磨することを特徴とするクロムめっきロール
の製造方法をその要旨とする。
上記の方法において、電解処理を施す前のロール表面
は、通常ブライド鋼板の仕上げに使用するロールと同等
の表面粗さ、即ち、0.1〜0.3μm Ra程度に研磨してお
く。電解処理（電解エッチング）は、次にクロムめっき
を行う浴で行う。但し、いうまでもなくめっきのときと
は反対にロール側を陽極とする。この電解エッチングに
よって、PPI（Peak Count per Inch）で示されるロール
表面の山数を通常PPI＝20〜80の範囲内である電解前の
山数よりも1.3〜15倍増加させる。なお、PPIは、当業界
で広く使われている表面粗さの評価法である。（詳しく
は、木下直治監修「表面研磨・仕上技術集成」日経技術
図書（株）P.233参照。）ここで、PPIの増加を1.3倍以
上とするのは、めっき皮膜の密着性改善を確かなものと
し、ロール寿命の一層の延長を図るためである。電解エ
ッチングを強化して、PPIを増加させる程めっき皮膜の
密着性は向上する。しかし、過度のエッチングはロール
表面の起伏を大きくしすぎて、めっき後の表面にまでそ
の影響を及ぼす。本発明方法では、めっきの後にめっき
皮膜表面を研磨する工程があるので、エッチングの程度
を上げることができ、PPIの増加を初期の値の15倍まで
とすることができる。ただし、15倍を超えるような過度
のエッチングを行うと、樹脂状の結晶構造が表面に増加
しめっき皮膜の密着性はかえって低下する。
は、通常ブライド鋼板の仕上げに使用するロールと同等
の表面粗さ、即ち、0.1〜0.3μm Ra程度に研磨してお
く。電解処理（電解エッチング）は、次にクロムめっき
を行う浴で行う。但し、いうまでもなくめっきのときと
は反対にロール側を陽極とする。この電解エッチングに
よって、PPI（Peak Count per Inch）で示されるロール
表面の山数を通常PPI＝20〜80の範囲内である電解前の
山数よりも1.3〜15倍増加させる。なお、PPIは、当業界
で広く使われている表面粗さの評価法である。（詳しく
は、木下直治監修「表面研磨・仕上技術集成」日経技術
図書（株）P.233参照。）ここで、PPIの増加を1.3倍以
上とするのは、めっき皮膜の密着性改善を確かなものと
し、ロール寿命の一層の延長を図るためである。電解エ
ッチングを強化して、PPIを増加させる程めっき皮膜の
密着性は向上する。しかし、過度のエッチングはロール
表面の起伏を大きくしすぎて、めっき後の表面にまでそ
の影響を及ぼす。本発明方法では、めっきの後にめっき
皮膜表面を研磨する工程があるので、エッチングの程度
を上げることができ、PPIの増加を初期の値の15倍まで
とすることができる。ただし、15倍を超えるような過度
のエッチングを行うと、樹脂状の結晶構造が表面に増加
しめっき皮膜の密着性はかえって低下する。
電解処理の条件は、要するに上記のとおりのPPIの増加
がえられるように定めればよい。ただし、次のめっき工
程を同じ処理液中で行うことを考慮して、望ましい条件
は、下記のようなものである。
がえられるように定めればよい。ただし、次のめっき工
程を同じ処理液中で行うことを考慮して、望ましい条件
は、下記のようなものである。
電解液・・・クロム酸 100〜300g/ 硫酸1.5g/の水溶液。
温度:20〜60℃ 電流密度・・・・20〜60A/dm2 時間・・・・・・２〜15分 上記電解エッチングによって表面が粗面化（活性化）さ
れたロールは、同じ浴中で極性を反転しロール側を陰極
としてクロムめっきされる。めっきの厚さは、ロールの
使用条件、要求される寿命その他を考慮して決められる
が、実用的な範囲は５〜20μｍである。５μｍ未満では
耐摩耗性向上の効果が不十分であり、21μｍを越えると
めっき皮膜が剥離し易くなる。
れたロールは、同じ浴中で極性を反転しロール側を陰極
としてクロムめっきされる。めっきの厚さは、ロールの
使用条件、要求される寿命その他を考慮して決められる
が、実用的な範囲は５〜20μｍである。５μｍ未満では
耐摩耗性向上の効果が不十分であり、21μｍを越えると
めっき皮膜が剥離し易くなる。
前述のように、電解処理した下地に施されためっき皮膜
の表面には、微細な荒れがある。そこで、本発明方法で
は、めっき後に皮膜表面を研磨するのである。この仕上
研磨は、第１図に符号３で示す如き表面の微小な凹凸
（表面荒れ）を除去するに十分で、それ以上にめっき皮
膜を研削したり研磨疵を付けたりしない程度の研磨にす
る。研磨方法としては、バフ研磨が好適で、バフ本体を
構成する基材には、綿布、フェルト、皮革等通常使用さ
れる材料が使用でき、研磨剤としてはアルミナ、酸化ク
ロム、酸化セリウム、水酸化クロムその他慣用の研磨剤
が使用できる。この研磨によって、めっき皮膜の表面荒
れが除去され、ロールは滑らかで光沢のよいものとな
る。
の表面には、微細な荒れがある。そこで、本発明方法で
は、めっき後に皮膜表面を研磨するのである。この仕上
研磨は、第１図に符号３で示す如き表面の微小な凹凸
（表面荒れ）を除去するに十分で、それ以上にめっき皮
膜を研削したり研磨疵を付けたりしない程度の研磨にす
る。研磨方法としては、バフ研磨が好適で、バフ本体を
構成する基材には、綿布、フェルト、皮革等通常使用さ
れる材料が使用でき、研磨剤としてはアルミナ、酸化ク
ロム、酸化セリウム、水酸化クロムその他慣用の研磨剤
が使用できる。この研磨によって、めっき皮膜の表面荒
れが除去され、ロールは滑らかで光沢のよいものとな
る。
（実施例） 600mmφ×1700mmの冷間調質圧延用鍛鋼ロール（Hv85
0）の表面を砥石で研磨し、中心線平均粗さRa＝0.2μ
ｍ、PPI＝50のブライト仕上ロールに加工した。
0）の表面を砥石で研磨し、中心線平均粗さRa＝0.2μ
ｍ、PPI＝50のブライト仕上ロールに加工した。
上記のロールを陽極として、下記の条件で電解エッチン
グを行った。
グを行った。
浴組成・・・クロム酸225g/ 硫酸2.5g/ 浴温・・・・50℃ 積算電流・・30A/dm2×４分間 この処理後のロール表面は、Ra＝0.5μｍ、PPI＝200で
あった。
あった。
次に、同じ浴中で、極性を反転してロールを陰極とし
て、電流密度30A/dm2で30分のめっきを行い、12μｍ厚
のクロムめっきを施した。これを水洗、乾燥後外観に異
常のないことを確認し、硬度を測定したところ、Hv＝11
00であった。
て、電流密度30A/dm2で30分のめっきを行い、12μｍ厚
のクロムめっきを施した。これを水洗、乾燥後外観に異
常のないことを確認し、硬度を測定したところ、Hv＝11
00であった。
上記のロールをロールグラインダーに取付け、ロール表
面に水酸化クロム粉末含有油性液体研磨剤を塗布しつつ
綿布バフで研磨を行った。
面に水酸化クロム粉末含有油性液体研磨剤を塗布しつつ
綿布バフで研磨を行った。
以上の各工程で、ロール表面の光沢を村上色彩技術研究
所製の光沢度計（ポータブルグロスメーター、GMX−10
0）を用いて測定したところ、電解エッチング前の光沢
度を１とすると、電解エッチング・クロムめっき後は0.
8そしてバフ研磨後は1.3であった。電解エッチングによ
ってロール表面が粗面化され、めっきを施すことによっ
てめっき表面まで粗面化が維持されるが、めっき後の研
磨で極めて良好な表面光沢をもつロールになることが確
認された。
所製の光沢度計（ポータブルグロスメーター、GMX−10
0）を用いて測定したところ、電解エッチング前の光沢
度を１とすると、電解エッチング・クロムめっき後は0.
8そしてバフ研磨後は1.3であった。電解エッチングによ
ってロール表面が粗面化され、めっきを施すことによっ
てめっき表面まで粗面化が維持されるが、めっき後の研
磨で極めて良好な表面光沢をもつロールになることが確
認された。
上記によって得られたロールを使用して鋼板の圧延試験
を行い、ロール寿命を調べた。
を行い、ロール寿命を調べた。
被圧延鋼板は、JIS SPCC相当の焼鈍材であった。圧延
は、上記のロールを上下のワークロールとした調質圧延
（圧下率1.0％）であった。
は、上記のロールを上下のワークロールとした調質圧延
（圧下率1.0％）であった。
ロール寿命の限界は、鋼板表面光沢度の変化とエッジマ
ーク発生の有無によって判定した。
ーク発生の有無によって判定した。
第１表に試験結果を示す。なお、比較例１はめっきをし
ていない裸ロール、比較例２は、めっきまでは本発明例
と同じく処理し、最後の研磨をしていないロールであ
る。
ていない裸ロール、比較例２は、めっきまでは本発明例
と同じく処理し、最後の研磨をしていないロールであ
る。
比較例１のめっきをしていない裸ロールは、圧延量100
トンでエッジマークが発生したのに対し、本発明方法で
製造されたロールは、比較例１のロールの５倍圧延して
も、めっき剥離や、エッジマークのような異常磨耗がな
い。また成品鋼板の光沢度も比較例１に対し大幅に向上
した。
トンでエッジマークが発生したのに対し、本発明方法で
製造されたロールは、比較例１のロールの５倍圧延して
も、めっき剥離や、エッジマークのような異常磨耗がな
い。また成品鋼板の光沢度も比較例１に対し大幅に向上
した。
比較例２は、めっきまでは本発明例と同じく処理し、最
後の研磨をしていないロールであるが、比較例１と同
様、圧延量500トンまで、めっき剥離、エッジマーク等
なく問題ないが、ロール表面が粗面化しているため、鋼
板光沢度は比較例１に対しても劣る。比較例２は鋼板の
光沢度が要求されるものにはむかず、めっき後の研磨が
必要である。
後の研磨をしていないロールであるが、比較例１と同
様、圧延量500トンまで、めっき剥離、エッジマーク等
なく問題ないが、ロール表面が粗面化しているため、鋼
板光沢度は比較例１に対しても劣る。比較例２は鋼板の
光沢度が要求されるものにはむかず、めっき後の研磨が
必要である。
（発明の効果） 実施例の結果にも明らかなように、本発明方法で製造さ
れたロールは、比較例１のロールの５倍量の鋼板を圧延
してもなお成品鋼板の光沢度は高い。比較例２のロール
でもエッヂマークの発生まで500トンの圧延が可能であ
るが、成品鋼板の光沢度が劣る。これは、めっき後に適
切な研磨を行うことによって、ロール表面状態が著しく
改善されるためである。
れたロールは、比較例１のロールの５倍量の鋼板を圧延
してもなお成品鋼板の光沢度は高い。比較例２のロール
でもエッヂマークの発生まで500トンの圧延が可能であ
るが、成品鋼板の光沢度が劣る。これは、めっき後に適
切な研磨を行うことによって、ロール表面状態が著しく
改善されるためである。
本発明方法によるロールには、めっきの剥離や先に述べ
たエッジマークのような異常摩耗が発生せず、従って、
従来のロールを使用しては不可能であった幅スケジュー
ルフリー圧延もこのロールによって可能となる。ロール
寿命の延長は、ロール交換に伴う圧延作業の中断回数を
減らし、ロール補修のコストを下げ、結局、鋼板製造コ
ストの低減に寄与するところが大きい。
たエッジマークのような異常摩耗が発生せず、従って、
従来のロールを使用しては不可能であった幅スケジュー
ルフリー圧延もこのロールによって可能となる。ロール
寿命の延長は、ロール交換に伴う圧延作業の中断回数を
減らし、ロール補修のコストを下げ、結局、鋼板製造コ
ストの低減に寄与するところが大きい。
第１図は、めっきしたロール表面部の拡大断面模式図で
ある。 1:ロール下地、2:めっき皮膜 3:表面荒れ
ある。 1:ロール下地、2:めっき皮膜 3:表面荒れ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新城 昭夫 兵庫県尼崎市西長洲本通１丁目３番地 住 友金属工業株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 孝行 大阪府大阪市住吉区東粉浜１丁目10番７号
Claims (1)
- 【請求項１】浴温度20〜60℃のクロム電気めっき浴中で
ブライト仕上の鍛鋼ロールを陽極とし、電流密度×時間
で表される積算電流が40〜900A/dm2・分となる条件で電
解処理を行い、PPIで示されるロール表面の山数を電解
前の山数よりも1.3〜15倍増加させ、しかる後に極性を
反転させてクロムめっきを施し、その後めっきされたロ
ール表面を研磨することを特徴とするクロムめっきロー
ルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27857187A JPH0765227B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | クロムめっきロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27857187A JPH0765227B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | クロムめっきロールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123094A JPH01123094A (ja) | 1989-05-16 |
| JPH0765227B2 true JPH0765227B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=17599119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27857187A Expired - Fee Related JPH0765227B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | クロムめっきロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765227B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296517B2 (en) | 2003-11-11 | 2007-11-20 | Fujifilm Corporation | Roll for metal rolling, and support for lithographic printing plate |
| JP4516761B2 (ja) | 2004-01-20 | 2010-08-04 | 富士フイルム株式会社 | アルミニウム板エンボス加工用ロール |
| JP6103200B2 (ja) | 2013-02-13 | 2017-03-29 | Nok株式会社 | 電鋳ベルトの製造方法 |
| EP3895818B1 (en) * | 2018-12-12 | 2023-03-08 | JFE Steel Corporation | Work roll for rolling, rolling machine equipped with same, and rolling method |
| KR102168644B1 (ko) * | 2020-05-21 | 2020-10-21 | 에스앤티모티브 주식회사 | 내마모성 향상을 위한 Cr-Mo-V 합금강 기반의 총열 표면처리방법 |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP27857187A patent/JPH0765227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01123094A (ja) | 1989-05-16 |
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