JPH0826427B2 - 電気メッキ用通電ロール - Google Patents
電気メッキ用通電ロールInfo
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- JPH0826427B2 JPH0826427B2 JP3258070A JP25807091A JPH0826427B2 JP H0826427 B2 JPH0826427 B2 JP H0826427B2 JP 3258070 A JP3258070 A JP 3258070A JP 25807091 A JP25807091 A JP 25807091A JP H0826427 B2 JPH0826427 B2 JP H0826427B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用表面処理鋼板
の表面処理を行う連続電気メッキ装置の陰極である電気
メッキ用通電ロールに関するものである。近年、この種
の表面処理鋼板に対する要求が厳しくなって来ており、
サビ止め性能に優れていることは当然のこととして、プ
レス加工性や、溶接性が良く、しかも、価格が低廉であ
ると言う多様な要求が、なされているのが現状である。
このような多様な要求に答えるために、種々の多層合金
メッキ鋼板が開発されて来ている。
の表面処理を行う連続電気メッキ装置の陰極である電気
メッキ用通電ロールに関するものである。近年、この種
の表面処理鋼板に対する要求が厳しくなって来ており、
サビ止め性能に優れていることは当然のこととして、プ
レス加工性や、溶接性が良く、しかも、価格が低廉であ
ると言う多様な要求が、なされているのが現状である。
このような多様な要求に答えるために、種々の多層合金
メッキ鋼板が開発されて来ている。
【０００２】また、この種の多層合金メッキ鋼板の製造
原価を低下させるために、この鋼板を製造するために使
用される連続電気メッキ装置のメッキラインの速度が向
上されると共にこれに使用される電気メッキ用通電ロー
ルに対する電流密度、メッキ溶液の種類、その濃度など
のメッキ条件が、苛酷となることは、止むを得ないとこ
ろである。
原価を低下させるために、この鋼板を製造するために使
用される連続電気メッキ装置のメッキラインの速度が向
上されると共にこれに使用される電気メッキ用通電ロー
ルに対する電流密度、メッキ溶液の種類、その濃度など
のメッキ条件が、苛酷となることは、止むを得ないとこ
ろである。
【０００３】既に、このような要求に応える電気メッキ
用通電ロールとして、種々の合金ロールが開発されて来
ているが、本出願人も、既に、このような苛酷な使用条
件に耐える電気メッキ用通電ロールとして、「電気メッ
キ用通電ロール」（特願昭５５−９１９０４号）（昭和
５５年７月５日特許出願）（特開昭５７−１９３５０号
公報）の発明を提案しており、このロールは、ロールの
基材としてＮｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金を使用するこ
とを特徴とするものであるが、この提案を契機として、
この基材であるＮｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金が、種々
提案されるようになって来ている。これらの耐食合金
は、電気メッキ用通電ロールとして、真に、優れた効果
を発揮していることは、当業界において広く知られてい
るところであるが、この耐食合金においても、特に、多
層合金メッキ用通電ロールとして使用する場合に、酸化
性の強い条件下においては、時として、腐食による損耗
が、比較的多くなることが発見された。この結果、ロー
ル表面に生ずる欠陥を修正するために、ロール表面を再
研磨することが必要となり、このためにロールの寿命が
短くなる外、ロールの組み換えが増加し、メッキライン
の生産性が低下し、これが、延いては、表面処理鋼板の
原単価を上昇する結果ともなっていた。
用通電ロールとして、種々の合金ロールが開発されて来
ているが、本出願人も、既に、このような苛酷な使用条
件に耐える電気メッキ用通電ロールとして、「電気メッ
キ用通電ロール」（特願昭５５−９１９０４号）（昭和
５５年７月５日特許出願）（特開昭５７−１９３５０号
公報）の発明を提案しており、このロールは、ロールの
基材としてＮｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金を使用するこ
とを特徴とするものであるが、この提案を契機として、
この基材であるＮｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金が、種々
提案されるようになって来ている。これらの耐食合金
は、電気メッキ用通電ロールとして、真に、優れた効果
を発揮していることは、当業界において広く知られてい
るところであるが、この耐食合金においても、特に、多
層合金メッキ用通電ロールとして使用する場合に、酸化
性の強い条件下においては、時として、腐食による損耗
が、比較的多くなることが発見された。この結果、ロー
ル表面に生ずる欠陥を修正するために、ロール表面を再
研磨することが必要となり、このためにロールの寿命が
短くなる外、ロールの組み換えが増加し、メッキライン
の生産性が低下し、これが、延いては、表面処理鋼板の
原単価を上昇する結果ともなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、既
に本出願人により提案されているものを改良し、従来の
亜鉛メッキ鋼板は無論のこと、多層合金メッキ鋼板の表
面処理を行う連続メッキ装置用としても好適である電気
メッキ用通電ロールを得ることを、その課題とするもの
である。
に本出願人により提案されているものを改良し、従来の
亜鉛メッキ鋼板は無論のこと、多層合金メッキ鋼板の表
面処理を行う連続メッキ装置用としても好適である電気
メッキ用通電ロールを得ることを、その課題とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、 〔１〕 必須成分として、重量％で Ｃ ０．０５以下 Ｓｉ １．０以下 Ｍｎ １．０以下 Ｃｒ １８．０以上 ２７．０以下 Ｍｏ ８．０以上 １４．０以下 ＮｂおよびＴａ ０．８以上 ４．５以下 Ｃｕ ２．０以下 Ｔｉ ０．２未満 Ａｌ ０．２未満 Ｒｅ（希土類元素のミッシュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど） ０．１以下 を含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物からなり、オー
ステナイト（γ）一相から成ることを特徴とする電気メ
ッキ用通電ロール、ならびに 〔２〕 追加して、重量％で Ｃａ ０．０５以上 Ｍｇ ０．０５以上 Ｚｒ １．０以下 Ｖ １．０以下 の一種又は二種以上を含んでいる電気メッキ用通電ロー
ルを提案するものである。
決するために、 〔１〕 必須成分として、重量％で Ｃ ０．０５以下 Ｓｉ １．０以下 Ｍｎ １．０以下 Ｃｒ １８．０以上 ２７．０以下 Ｍｏ ８．０以上 １４．０以下 ＮｂおよびＴａ ０．８以上 ４．５以下 Ｃｕ ２．０以下 Ｔｉ ０．２未満 Ａｌ ０．２未満 Ｒｅ（希土類元素のミッシュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど） ０．１以下 を含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物からなり、オー
ステナイト（γ）一相から成ることを特徴とする電気メ
ッキ用通電ロール、ならびに 〔２〕 追加して、重量％で Ｃａ ０．０５以上 Ｍｇ ０．０５以上 Ｚｒ １．０以下 Ｖ １．０以下 の一種又は二種以上を含んでいる電気メッキ用通電ロー
ルを提案するものである。
【０００６】このように、本発明においては、ロールの
基材として、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金を採用し、
そのマトリックスに、Ｎｂ及びＣｕを添加して構成され
たことを特徴とするものである。このように、Ｎｉ−Ｍ
ｏ−Ｃｒ系の基材に、ＮｂとＣｕとを複合して添加する
ことにより、腐食溶解速度を遅くし、不動態皮膜に優れ
た保護作用を与えることが出来るものである。更に、本
発明においては、この基本構成を有するロール材に、追
加して、Ａｌ、Ｔｉ、Ｒｅ（希土類元素のミッシュメタ
ル、Ｃｅ、Ｌａなど）を添加し、これに、選択元素とし
て、Ｃｒの多いものにはＺｒを添加する外、同様に、選
択元素として、Ｃａ、Ｍｇ、Ｖをも添加するものであ
る。これらの元素の内、脱酸に対しては、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｒｅ、Ａｌ、Ｔｉが、また、脱窒に対しては、Ｚｒ、Ａ
ｌ、Ｔｉが有効であり、このようにして、原子間元素で
あるＯ、Ｎを、これらの元素の存在により低減すること
により、溶体化処理（１,１８０℃Ｘ４ｈの水冷）の効
果を最大とし、オーステナイト（γ）一相の組織とする
ものである。
基材として、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系の耐食合金を採用し、
そのマトリックスに、Ｎｂ及びＣｕを添加して構成され
たことを特徴とするものである。このように、Ｎｉ−Ｍ
ｏ−Ｃｒ系の基材に、ＮｂとＣｕとを複合して添加する
ことにより、腐食溶解速度を遅くし、不動態皮膜に優れ
た保護作用を与えることが出来るものである。更に、本
発明においては、この基本構成を有するロール材に、追
加して、Ａｌ、Ｔｉ、Ｒｅ（希土類元素のミッシュメタ
ル、Ｃｅ、Ｌａなど）を添加し、これに、選択元素とし
て、Ｃｒの多いものにはＺｒを添加する外、同様に、選
択元素として、Ｃａ、Ｍｇ、Ｖをも添加するものであ
る。これらの元素の内、脱酸に対しては、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｒｅ、Ａｌ、Ｔｉが、また、脱窒に対しては、Ｚｒ、Ａ
ｌ、Ｔｉが有効であり、このようにして、原子間元素で
あるＯ、Ｎを、これらの元素の存在により低減すること
により、溶体化処理（１,１８０℃Ｘ４ｈの水冷）の効
果を最大とし、オーステナイト（γ）一相の組織とする
ものである。
【０００７】また、Ａｌ、Ｔｉは、不動態化皮膜に優れ
た保護作用を与え、特に、Ｒｅは、不動態化皮膜を速や
かに且つ強固に生成する再生能を発揮するものである。
た保護作用を与え、特に、Ｒｅは、不動態化皮膜を速や
かに且つ強固に生成する再生能を発揮するものである。
【０００８】以上のように、本発明の特徴は、Ｃｒの含
有量を ２２．５±４．５重量％とし、これにＮｂとＣ
ｕとを複合添加することにより耐食性を与え、原子間元
素であるＯ，Ｎを低減させることにより微細な且つ均一
なオーステナイト一相の組織を得、更に、Ｒｅの添加に
より、不動態化皮膜に迅速な再生性能を持たせたことに
あるものである。
有量を ２２．５±４．５重量％とし、これにＮｂとＣ
ｕとを複合添加することにより耐食性を与え、原子間元
素であるＯ，Ｎを低減させることにより微細な且つ均一
なオーステナイト一相の組織を得、更に、Ｒｅの添加に
より、不動態化皮膜に迅速な再生性能を持たせたことに
あるものである。
【０００９】また、本発明による電気メッキ用通電ロー
ルの製造に当たっては、その円筒状のロール素材は、配
合元素を不活性ガス・脱ガス・真空環境の下において溶
解し、あるいは、エレクトロスラグ溶解法（ＥＳＲ溶解
法）により溶解し、これを鋳造し、又は、遠心鋳造した
後、鍛造による伸鍛、あるいは、ガス噴射法（ガスアト
マイズ法）により粉状とし、これを高温ガス圧成形法
（ＨＩＰ）などによることが出来るものである。
ルの製造に当たっては、その円筒状のロール素材は、配
合元素を不活性ガス・脱ガス・真空環境の下において溶
解し、あるいは、エレクトロスラグ溶解法（ＥＳＲ溶解
法）により溶解し、これを鋳造し、又は、遠心鋳造した
後、鍛造による伸鍛、あるいは、ガス噴射法（ガスアト
マイズ法）により粉状とし、これを高温ガス圧成形法
（ＨＩＰ）などによることが出来るものである。
【００１０】連続メッキ装置においては、添付図面の図
１に示すように、通電ロールの表層には、その表層と、
被メッキ鋼帯（ストリップ）とが、ある圧力により押し
付けられることにより、電流が流れる活性域と、被メッ
キ鋼帯との接触の無い不活性域とが連続的に交互に現れ
ることとなる。この場合、活性域においては、この表面
の不動態化皮膜を通して電流が流れ、あるいは、その一
部を通電腐食することにより電気が流れ、あるいは、擦
過摩耗により破壊することにより電流が流れるが、これ
らの破壊部分は、通電ロールが不活性域に到達した時
に、不動態皮膜再生能により、不動態膜を再生する。こ
のような過程が、ロールの回転と共に繰り返し行われる
ものである。
１に示すように、通電ロールの表層には、その表層と、
被メッキ鋼帯（ストリップ）とが、ある圧力により押し
付けられることにより、電流が流れる活性域と、被メッ
キ鋼帯との接触の無い不活性域とが連続的に交互に現れ
ることとなる。この場合、活性域においては、この表面
の不動態化皮膜を通して電流が流れ、あるいは、その一
部を通電腐食することにより電気が流れ、あるいは、擦
過摩耗により破壊することにより電流が流れるが、これ
らの破壊部分は、通電ロールが不活性域に到達した時
に、不動態皮膜再生能により、不動態膜を再生する。こ
のような過程が、ロールの回転と共に繰り返し行われる
ものである。
【００１１】本発明によると、たとえ、通板中に、ロー
ル表面の不動態化皮膜が破壊され、あるいは、剥離する
ことがあっても、不活性域において、Ｎｂ，Ｃｕの複合
添加の効果により、腐食速度が遅く、また、Ｃｒの２
２．５±４．５重量％の含有並びにＮｂ及びＣｕの複合
添加による不動態能化皮膜により、優れた保護作用が与
えられる。更に、Ｒｅの添加により、速やかに皮膜を強
固に生成する再生能を発揮するものである。このよう
に、本発明による電気メッキ用通電ロールは、従来考え
られていなかった新規な構想による構成を有しているも
のである。
ル表面の不動態化皮膜が破壊され、あるいは、剥離する
ことがあっても、不活性域において、Ｎｂ，Ｃｕの複合
添加の効果により、腐食速度が遅く、また、Ｃｒの２
２．５±４．５重量％の含有並びにＮｂ及びＣｕの複合
添加による不動態能化皮膜により、優れた保護作用が与
えられる。更に、Ｒｅの添加により、速やかに皮膜を強
固に生成する再生能を発揮するものである。このよう
に、本発明による電気メッキ用通電ロールは、従来考え
られていなかった新規な構想による構成を有しているも
のである。
【００１２】次ぎに、本発明によるロールを構成する主
要構成元素について、その選択理由及び含有量の限定理
由を説明する。 Ｃ： Ｃは、出来る限り少量が、含有されることが望ま
しい。その含有により、炭化物が析出し、耐食性の劣化
があるので、０．０５重量％以下に限定する。 Ｓｉ： Ｓｉは、金属間化合物の析出を促す働きがある
ので、可能な限り少ない方が良い。しかしながら、製造
方法によっては、脱酸、湯流れを良好にする必要があ
る。従って、１．０重量％以下に限定する。 Ｍｎ： Ｍｎは、脱酸及び脱硫の効果がある。製造方法
によっては必要である。従って、１．０重量％以下に限
定する。 Ｎｉ： Ｎｉは、基本成分として、マトリックスをオー
ステナイト組織として安定化し、更に、Ｎｉそのもの
は、金属のイオン化傾向から貴であるので、腐食溶解速
度は遅く、しかも、不動態化皮膜は緻密であるので、保
護作用が大きく、優れた不動態化能を持たせるものであ
る。 Ｃｏ，Ｆｅ： 不純分として含まれるものは、いずれも
含まれない方が良い。しかしながら、不純分として最小
限に止めることが必要である。いずれも不動態化皮膜を
剥離し易くする。 Ｍｏ： Ｍｏの増量に伴って、腐食溶解速度は遅くな
り、不動態化能を増し、耐食性を改善する。Ｃｒの増量
に伴ってＭｏを増量すると、金属間化合物б相あるいは
ρ相を析出する可能性が出て来るので、８．０重量％以
上１４．０重量％以下に限定する。
要構成元素について、その選択理由及び含有量の限定理
由を説明する。 Ｃ： Ｃは、出来る限り少量が、含有されることが望ま
しい。その含有により、炭化物が析出し、耐食性の劣化
があるので、０．０５重量％以下に限定する。 Ｓｉ： Ｓｉは、金属間化合物の析出を促す働きがある
ので、可能な限り少ない方が良い。しかしながら、製造
方法によっては、脱酸、湯流れを良好にする必要があ
る。従って、１．０重量％以下に限定する。 Ｍｎ： Ｍｎは、脱酸及び脱硫の効果がある。製造方法
によっては必要である。従って、１．０重量％以下に限
定する。 Ｎｉ： Ｎｉは、基本成分として、マトリックスをオー
ステナイト組織として安定化し、更に、Ｎｉそのもの
は、金属のイオン化傾向から貴であるので、腐食溶解速
度は遅く、しかも、不動態化皮膜は緻密であるので、保
護作用が大きく、優れた不動態化能を持たせるものであ
る。 Ｃｏ，Ｆｅ： 不純分として含まれるものは、いずれも
含まれない方が良い。しかしながら、不純分として最小
限に止めることが必要である。いずれも不動態化皮膜を
剥離し易くする。 Ｍｏ： Ｍｏの増量に伴って、腐食溶解速度は遅くな
り、不動態化能を増し、耐食性を改善する。Ｃｒの増量
に伴ってＭｏを増量すると、金属間化合物б相あるいは
ρ相を析出する可能性が出て来るので、８．０重量％以
上１４．０重量％以下に限定する。
【００１３】Ｃｒ： Ｃｒは、著しい不動態化能を有し
ている。特に、酸化性の強い溶液では、１８重量％以上
の含有により、効果が現れる。また、Ｎｂ，Ｃｕとの共
存で一層不動態化皮膜を強靭にする。更に、完全に固溶
する限度以下のＡｌ，Ｔｉの添加により、一層強化さ
れ、これにＲｅ（希土類元素のミッシュメタル、Ｃｅ、
Ｌａなど）を添加することにより、著しい再生能を有す
るようになる。しかし、２７重量％以上の含有では、こ
の効果が飽和し、金属間化合物б相あるいはρ相の析出
の恐れが出るので、Ｃｒの含有量は１８．０重量％以上
２７．０重量％以下に限定する。 Ｎｂ（Ｔａ）： Ｃｒ、Ｃｕと共存することによりマト
リックスの中に固溶し、腐食速度を著しく遅くすると共
に不動態化皮膜を強靭にする外、Ｃを固定する効果もあ
る。しかし、４．５重量％以上ではもろくなり、０．８
重量％以下では、耐食性に対する効果が薄れる。そこで
０．８重量％以上４．５重量％以下に限定する。 Ｃｕ： Ｃｒ，Ｎｂと共存することにより、マトリック
スの中に固溶し、腐食溶解速度を著しく遅くすると共に
不動態化皮膜を強靭にする。しかしながら、２重量％を
越えると、これらの効果は飽和する一方メッキ溶液に悪
影響を与える。そこで、Ｃｕの含有量は、２重量％以下
に限定する。
ている。特に、酸化性の強い溶液では、１８重量％以上
の含有により、効果が現れる。また、Ｎｂ，Ｃｕとの共
存で一層不動態化皮膜を強靭にする。更に、完全に固溶
する限度以下のＡｌ，Ｔｉの添加により、一層強化さ
れ、これにＲｅ（希土類元素のミッシュメタル、Ｃｅ、
Ｌａなど）を添加することにより、著しい再生能を有す
るようになる。しかし、２７重量％以上の含有では、こ
の効果が飽和し、金属間化合物б相あるいはρ相の析出
の恐れが出るので、Ｃｒの含有量は１８．０重量％以上
２７．０重量％以下に限定する。 Ｎｂ（Ｔａ）： Ｃｒ、Ｃｕと共存することによりマト
リックスの中に固溶し、腐食速度を著しく遅くすると共
に不動態化皮膜を強靭にする外、Ｃを固定する効果もあ
る。しかし、４．５重量％以上ではもろくなり、０．８
重量％以下では、耐食性に対する効果が薄れる。そこで
０．８重量％以上４．５重量％以下に限定する。 Ｃｕ： Ｃｒ，Ｎｂと共存することにより、マトリック
スの中に固溶し、腐食溶解速度を著しく遅くすると共に
不動態化皮膜を強靭にする。しかしながら、２重量％を
越えると、これらの効果は飽和する一方メッキ溶液に悪
影響を与える。そこで、Ｃｕの含有量は、２重量％以下
に限定する。
【００１４】Ａｌ，Ｔｉ： Ａｌ，Ｔｉは、脱酸及び脱
窒の効果がある。原子間化合物であるＯ，Ｎを除くこと
により、溶体化処理における拡散が容易となる。また、
不動態化皮膜の強靭化の一役を担っている。しかしなが
ら、０．２重量％を越えると、介在物の増加及び不動態
化皮膜の電気抵抗を増加し、ロール表面にメッキ皮膜を
作り、作業効率の低下を来す。そこで、これらの元素の
含有量は、０．２重量％未満に限定する。Ｒｅ（希土類
元素のミッシュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど）： Ｒｅは、
脱酸、脱硫に著しい効果がある。原子間元素であるＯを
除くことにより、溶体化処理による拡散を容易にすると
共にＳを除くことにより、靭性の向上がある。また、殊
に、著しい酸化性を有しているので、不動態化皮膜に再
生能を与えることが出来る。しかしながら、その含有量
が０．１重量％を越えると、ぜい化する。Ｃｅの場合に
は、Ｎｉ5Ｃｅ相を析出する。そこで、この元素は、
０．１重量％以下に限定する。
窒の効果がある。原子間化合物であるＯ，Ｎを除くこと
により、溶体化処理における拡散が容易となる。また、
不動態化皮膜の強靭化の一役を担っている。しかしなが
ら、０．２重量％を越えると、介在物の増加及び不動態
化皮膜の電気抵抗を増加し、ロール表面にメッキ皮膜を
作り、作業効率の低下を来す。そこで、これらの元素の
含有量は、０．２重量％未満に限定する。Ｒｅ（希土類
元素のミッシュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど）： Ｒｅは、
脱酸、脱硫に著しい効果がある。原子間元素であるＯを
除くことにより、溶体化処理による拡散を容易にすると
共にＳを除くことにより、靭性の向上がある。また、殊
に、著しい酸化性を有しているので、不動態化皮膜に再
生能を与えることが出来る。しかしながら、その含有量
が０．１重量％を越えると、ぜい化する。Ｃｅの場合に
は、Ｎｉ5Ｃｅ相を析出する。そこで、この元素は、
０．１重量％以下に限定する。
【００１５】Ｃａ，Ｍｇ： これらの元素は、脱酸及び
脱硫に著しい効果がある。原子間元素であるＯを除くこ
とにより、溶体化処理における拡散を容易にすると共に
Ｓを除くことにより靭性の向上がある。しかしながら、
０．０５重量％を越えると、ぜい化するので、これらの
元素の含有量は、０．０５重量％以下に限定する。 Ｚｒ： 脱窒の効果がある。すなわち、Ｎを固着するこ
とにより、ぜい化の防止に役立つ。しかしながら、その
効果は、１．０重量％を越えると、低下するので、その
含有量は、１．０重量％以下に限定する。 Ｖ： 結晶粒を微細化するが、その添加は、１．０重量
％以下の添加で十分であるので、その含有量は１．０重
量％以下と限定する。
脱硫に著しい効果がある。原子間元素であるＯを除くこ
とにより、溶体化処理における拡散を容易にすると共に
Ｓを除くことにより靭性の向上がある。しかしながら、
０．０５重量％を越えると、ぜい化するので、これらの
元素の含有量は、０．０５重量％以下に限定する。 Ｚｒ： 脱窒の効果がある。すなわち、Ｎを固着するこ
とにより、ぜい化の防止に役立つ。しかしながら、その
効果は、１．０重量％を越えると、低下するので、その
含有量は、１．０重量％以下に限定する。 Ｖ： 結晶粒を微細化するが、その添加は、１．０重量
％以下の添加で十分であるので、その含有量は１．０重
量％以下と限定する。
【００１６】
【実施例】次に、本発明による電気メッキ用通電ロール
の実施例と、これを従来のロール材と比較するために行
われた実験結果とを説明する。本実験の供試材は、真空
高周波溶解炉により溶解し、次いで、遠心鋳造法により
ロールスリーブを作成し、これを１，１８０℃×４ｈの
水冷による溶体化処理を施し、これをロール状に切削
し、試験ロールとした。
の実施例と、これを従来のロール材と比較するために行
われた実験結果とを説明する。本実験の供試材は、真空
高周波溶解炉により溶解し、次いで、遠心鋳造法により
ロールスリーブを作成し、これを１，１８０℃×４ｈの
水冷による溶体化処理を施し、これをロール状に切削
し、試験ロールとした。
【００１７】このようにして作成された試験ロールを、
図２に略図により示すような試験装置により試験を行っ
た。この試験装置は、図２に示すように、容器１の中に
ＰＨ≒１．０の ３０％ＺｎＳＯ4＋３％Ｈ2ＳＯ4＋０．５％Ｆｅ の溶液Ｆを収容し、この溶液の中に試験ロール２を水平
に回転自在に浸漬し、下部に押さえロール７を圧力２０
ｋｇ／ｃｍにより密着させた。また、容器１の外部に
は、ブレーキロール３と、駆動ロール４とを配置し、更
に、容器１の内部には、試験ロール２の斜め下方に、そ
の軸心に平行に且つその表面から間隔を置いて陽極５を
配置することにより、構成されている。このような試験
装置により、試験ロール２の試験を実施する際には、被
メッキ帯鋼である軟鋼ストリップ６を、ロール３→ロー
ル２→ロール４の順に、それらの表面を矢印Ｘの方向に
通し、この場合、ストリップ６には一定の張力を加え、
陽極５から試験ロール２に溶液Ｆを経て５０Ａ／ｄｍ2
の電流密度で電流が流れるようにして行い、試験ロール
２の耐食・耐摩耗性の測定を行った。なお、耐食・耐摩
耗性試験は、５日間通電使用の後の試験ロール２の腐食
摩耗量を、試験ロール２の半径の減耗量として、最大減
耗深さ、最小減耗深さ、平均減耗深さにより測定した。
図２に略図により示すような試験装置により試験を行っ
た。この試験装置は、図２に示すように、容器１の中に
ＰＨ≒１．０の ３０％ＺｎＳＯ4＋３％Ｈ2ＳＯ4＋０．５％Ｆｅ の溶液Ｆを収容し、この溶液の中に試験ロール２を水平
に回転自在に浸漬し、下部に押さえロール７を圧力２０
ｋｇ／ｃｍにより密着させた。また、容器１の外部に
は、ブレーキロール３と、駆動ロール４とを配置し、更
に、容器１の内部には、試験ロール２の斜め下方に、そ
の軸心に平行に且つその表面から間隔を置いて陽極５を
配置することにより、構成されている。このような試験
装置により、試験ロール２の試験を実施する際には、被
メッキ帯鋼である軟鋼ストリップ６を、ロール３→ロー
ル２→ロール４の順に、それらの表面を矢印Ｘの方向に
通し、この場合、ストリップ６には一定の張力を加え、
陽極５から試験ロール２に溶液Ｆを経て５０Ａ／ｄｍ2
の電流密度で電流が流れるようにして行い、試験ロール
２の耐食・耐摩耗性の測定を行った。なお、耐食・耐摩
耗性試験は、５日間通電使用の後の試験ロール２の腐食
摩耗量を、試験ロール２の半径の減耗量として、最大減
耗深さ、最小減耗深さ、平均減耗深さにより測定した。
【００１８】すなわち、最大減耗深さは、試験ロール２
の表面の軟鋼ストリップ６の耳部の通板部の位置におい
て、また、最小摩耗深さは、軟軟鋼ストリップ６の幅方
向の中央部の通板部において、それぞれ、測定した。更
に、平均減耗深さは、試験ロール２の全長に渡って減耗
深さを測定し、その平均値を採った。更に、この測定値
は、従来品の最大摩耗深さを１．０とし、これに対する
割合により現し、また、寿命比として、従来品の最大減
耗量を１．００として各供試試験ロール２の最大減耗量
の割合から、それぞれの寿命比を求めた。
の表面の軟鋼ストリップ６の耳部の通板部の位置におい
て、また、最小摩耗深さは、軟軟鋼ストリップ６の幅方
向の中央部の通板部において、それぞれ、測定した。更
に、平均減耗深さは、試験ロール２の全長に渡って減耗
深さを測定し、その平均値を採った。更に、この測定値
は、従来品の最大摩耗深さを１．０とし、これに対する
割合により現し、また、寿命比として、従来品の最大減
耗量を１．００として各供試試験ロール２の最大減耗量
の割合から、それぞれの寿命比を求めた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】試験結果が、表１及び表２に示されている
が、表１には、供試験材の化学成分が示されており、本
発明ロールは、Ｉ−１〜Ｉ−１２に示すように、Ｃｒを
１８．０重量％以上２７．０重量％以下まで増量するに
従って、Ｍｏを１４．０重量％以下８．０重量％以上ま
で減量させて変化させた。更に、Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｖ
を単独、あるいは、複合添加したものを示す。 また、
従来品と、比較ロール用合金Ｃ−１〜Ｃ−８との化学成
分も、示されている。
が、表１には、供試験材の化学成分が示されており、本
発明ロールは、Ｉ−１〜Ｉ−１２に示すように、Ｃｒを
１８．０重量％以上２７．０重量％以下まで増量するに
従って、Ｍｏを１４．０重量％以下８．０重量％以上ま
で減量させて変化させた。更に、Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｖ
を単独、あるいは、複合添加したものを示す。 また、
従来品と、比較ロール用合金Ｃ−１〜Ｃ−８との化学成
分も、示されている。
【００２２】次に，表２には、従来品、本発明ロール用
合金及び比較ロール用合金の通電電気耐食・耐摩性及び
機械的性質が示されている。この表２から明らかである
とおり、寿命比については、本発明ロール用合金は、従
来品の１．０００に対して，１．３３３〜１，４６０
となっており、３０％強〜５０％弱の増となっている。
特に、Ｉ−５，Ｉ−６，Ｉー７，Ｉー８が優れている。
機械的性質は、いずれも十分な引張り強さ及び伸びを示
しており、製造中における割れの心配も無く、極めて容
易に製造することが出来ることが、判断されるところで
ある。
合金及び比較ロール用合金の通電電気耐食・耐摩性及び
機械的性質が示されている。この表２から明らかである
とおり、寿命比については、本発明ロール用合金は、従
来品の１．０００に対して，１．３３３〜１，４６０
となっており、３０％強〜５０％弱の増となっている。
特に、Ｉ−５，Ｉ−６，Ｉー７，Ｉー８が優れている。
機械的性質は、いずれも十分な引張り強さ及び伸びを示
しており、製造中における割れの心配も無く、極めて容
易に製造することが出来ることが、判断されるところで
ある。
【００２３】Ｚｒについては、特にＣｒの高いものであ
るＩ−１１及びＩ−１２に添加すれば、Ｎの含有量を他
に比較して低くして、充分な伸びを確保することが出来
ることを示しており、このことは、Ｚｒの有効であるこ
とを現すものである。Ｖについては、Ｉ−６に添加して
いるが、あらゆる点において優れていることから見て、
その効果のあることは、確かなところである。 Ｃａ，Ｍｇについては、Ｉ−１，Ｉ−４，Ｉ−５、Ｉ−
６、Ｉ−８、Ｉ−１０，Ｉー１２に添加した。これらを
添加していないものに比較し、Ｏの含有量が低いことが
分かり、このことから、これらの元素が脱酸に効果があ
り、溶体化処理による拡散を容易とすることにより、潜
在的な効果の得られることは、期待することが出来ると
ころである。
るＩ−１１及びＩ−１２に添加すれば、Ｎの含有量を他
に比較して低くして、充分な伸びを確保することが出来
ることを示しており、このことは、Ｚｒの有効であるこ
とを現すものである。Ｖについては、Ｉ−６に添加して
いるが、あらゆる点において優れていることから見て、
その効果のあることは、確かなところである。 Ｃａ，Ｍｇについては、Ｉ−１，Ｉ−４，Ｉ−５、Ｉ−
６、Ｉ−８、Ｉ−１０，Ｉー１２に添加した。これらを
添加していないものに比較し、Ｏの含有量が低いことが
分かり、このことから、これらの元素が脱酸に効果があ
り、溶体化処理による拡散を容易とすることにより、潜
在的な効果の得られることは、期待することが出来ると
ころである。
【００２４】比較ロール用合金については、Ｃ−１は、
Ｃｒを本発明における上限値以上に添加したものである
が、多少б相の析出が見られ、ぜい化の傾向が見られ
る。また、Ｃー２は、Ｃｒが本発明における下限値を下
回ったものであるが、不動態化皮膜が弱く、耐食性に劣
るものである。 Ｃ−３は、Ｍｏを本発明の上限値を越えているものであ
るが、多少Ｎｉ3Ｎｂを析出が認められ、耐食性に劣る
ものとなっている。 Ｃ−４は、Ｍｏを本発明における下限を下回ったもので
あるが、腐食溶解速度が速く、耐食性に劣るものであ
る。 Ｃ−５は、Ｎｂを本発明における上限を越えるものであ
るが、Ｎｉ3Ｎｂを析出し、ぜい化している。 Ｃ−６，Ｃー７，Ｃー８は，ＣｕとＣｅとを添加してい
ないものであるが、Ｏの含有量が高く、溶体化処理によ
っても充分に拡散されず、また、Ｃｕが添加されていな
いので、Ｃｒが高く、金属間化合物が析出していないの
にもかかわらず、腐食溶解速度が速く、不動態化皮膜も
弱く、耐食性に劣るものである。
Ｃｒを本発明における上限値以上に添加したものである
が、多少б相の析出が見られ、ぜい化の傾向が見られ
る。また、Ｃー２は、Ｃｒが本発明における下限値を下
回ったものであるが、不動態化皮膜が弱く、耐食性に劣
るものである。 Ｃ−３は、Ｍｏを本発明の上限値を越えているものであ
るが、多少Ｎｉ3Ｎｂを析出が認められ、耐食性に劣る
ものとなっている。 Ｃ−４は、Ｍｏを本発明における下限を下回ったもので
あるが、腐食溶解速度が速く、耐食性に劣るものであ
る。 Ｃ−５は、Ｎｂを本発明における上限を越えるものであ
るが、Ｎｉ3Ｎｂを析出し、ぜい化している。 Ｃ−６，Ｃー７，Ｃー８は，ＣｕとＣｅとを添加してい
ないものであるが、Ｏの含有量が高く、溶体化処理によ
っても充分に拡散されず、また、Ｃｕが添加されていな
いので、Ｃｒが高く、金属間化合物が析出していないの
にもかかわらず、腐食溶解速度が速く、不動態化皮膜も
弱く、耐食性に劣るものである。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明をしたように、本発明による
電気メッキ用通電ロールは、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏのマトリ
ックスに、Ｎｂ及びＣｕを複合添加することにより、腐
食速度を極めて遅くすると共に優れた不動態化皮膜を得
ることが出来るものである。また、脱酸及び脱窒を行
い、拡散を容易にし、均一で微細なオ−ステナイト（γ
相）一相の組織とし、また、Ｒｅ（希土類元素のミッシ
ュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど）の添加により、不動態化皮
膜の再生能を持たせたものである。このように、本発明
による電気メッキ用通電ロールは、従来の亜鉛メッキ鋼
板は無論のこと、Ｚｎ系合金メッキ鋼板及び多層合金メ
ッキ鋼板の表面処理を行う連続メッキ装置用通電ロール
として開発されたものであり、ＰＨ０．６〜２．０、電
流密度４０Ａ／ｄｍ2以上の条件の下で高速に通板させ
る電気メッキラインに組み込むことに適している電気メ
ッキ用通電ロールを提供するものである。
電気メッキ用通電ロールは、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏのマトリ
ックスに、Ｎｂ及びＣｕを複合添加することにより、腐
食速度を極めて遅くすると共に優れた不動態化皮膜を得
ることが出来るものである。また、脱酸及び脱窒を行
い、拡散を容易にし、均一で微細なオ−ステナイト（γ
相）一相の組織とし、また、Ｒｅ（希土類元素のミッシ
ュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど）の添加により、不動態化皮
膜の再生能を持たせたものである。このように、本発明
による電気メッキ用通電ロールは、従来の亜鉛メッキ鋼
板は無論のこと、Ｚｎ系合金メッキ鋼板及び多層合金メ
ッキ鋼板の表面処理を行う連続メッキ装置用通電ロール
として開発されたものであり、ＰＨ０．６〜２．０、電
流密度４０Ａ／ｄｍ2以上の条件の下で高速に通板させ
る電気メッキラインに組み込むことに適している電気メ
ッキ用通電ロールを提供するものである。
【図１】本発明によるロールを装備された連続メッキ装
置を通板中の被メッキストリップと共に示す略図であ
る。
置を通板中の被メッキストリップと共に示す略図であ
る。
【図２】本発明によるロールを試験するための試験装置
を示す略図である。
を示す略図である。
１ 容器 ２ 試験ロール ３ ブレーキロール ４ 駆動ロール ５ 陽極 ６ 軟鋼ストリップ ７ 押さえロール Ｆ 溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 希親 栃木県宇都宮市平出工業団地１番地 三菱 製鋼株式会社 宇都宮製作所内 (72)発明者 坂下 修一 栃木県宇都宮市平出工業団地１番地 三菱 製鋼株式会社 宇都宮製作所内 (72)発明者 赤沢 和夫 東京都江東区東雲一丁目９番31号 三菱製 鋼株式会社 技術開発センター内 (72)発明者 澤井 菊雄 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 會社 君津製鐵所内 (72)発明者 藤井 将之 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 會社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−211030（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 必須成分として、重量％で Ｃ ０．０５以下 Ｓｉ １．０以下 Ｍｎ １．０以下 Ｃｒ １８．０以上 ２７．０以下 Ｍｏ ８．０以上 １４．０以下 ＮｂおよびＴａ ０．８以上 ４．５以下 Ｃｕ ２．０以下 Ｔｉ ０．２未満 Ａｌ ０．２未満 Ｒｅ（希土類元素のミッシュメタル、Ｃｅ、Ｌａなど） ０．１以下 を含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物からなり、オー
ステナイト（γ）一相から成ることを特徴とする電気メ
ッキ用通電ロール。 - 【請求項２】 追加して、重量％で Ｃａ ０．０５ 以下 Ｍｇ ０．０５ 以下 Ｚｒ １．０ 以下 Ｖ １．０ 以下 の一種又は二種以上を含んでいる請求項１の電気メッキ
用通電ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258070A JPH0826427B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 電気メッキ用通電ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258070A JPH0826427B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 電気メッキ用通電ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598375A JPH0598375A (ja) | 1993-04-20 |
| JPH0826427B2 true JPH0826427B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17315113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3258070A Expired - Lifetime JPH0826427B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 電気メッキ用通電ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826427B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617173A (ja) * | 1992-07-03 | 1994-01-25 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 電気メッキ用通電ロール |
| JP4672433B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2011-04-20 | 株式会社東芝 | 耐熱鋳造合金およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211030A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Nippon Steel Corp | 電気亜鉛メツキ用ロ−ル |
| JPH028337A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 電気めっき用通電ロールおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3258070A patent/JPH0826427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598375A (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971028 |