JPH1119720A - 耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材 - Google Patents
耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材Info
- Publication number
- JPH1119720A JPH1119720A JP9177876A JP17787697A JPH1119720A JP H1119720 A JPH1119720 A JP H1119720A JP 9177876 A JP9177876 A JP 9177876A JP 17787697 A JP17787697 A JP 17787697A JP H1119720 A JPH1119720 A JP H1119720A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbide
- oxide
- rolling
- surface roughness
- thermal spraying
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種鋼、特にステンレス鋼の熱間圧延時に接
触による表面疵を防止し、品質向上に寄与する耐摩耗性
および耐焼付き性に優れたガイド用材を提供すること。 【解決手段】 酸化物、炭化物、固体潤滑粉体またはそ
れらの混合粉末を用いて表面に溶射した圧延ガイド材に
おいて、該溶射材の空孔率が１５〜３５％、溶射後の初
期表面粗さが最大高さＲｙにおいて８０〜２７０μｍで
あることを特徴とする耐耐摩耗性・耐焼付き性に優れた
ガイド用材。
触による表面疵を防止し、品質向上に寄与する耐摩耗性
および耐焼付き性に優れたガイド用材を提供すること。 【解決手段】 酸化物、炭化物、固体潤滑粉体またはそ
れらの混合粉末を用いて表面に溶射した圧延ガイド材に
おいて、該溶射材の空孔率が１５〜３５％、溶射後の初
期表面粗さが最大高さＲｙにおいて８０〜２７０μｍで
あることを特徴とする耐耐摩耗性・耐焼付き性に優れた
ガイド用材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種鋼、特にステ
ンレス鋼の熱間圧延時に接触による表面疵を防止し、品
質向上に寄与する耐摩耗性および耐焼付き性に優れたガ
イド用材に関するものである。
ンレス鋼の熱間圧延時に接触による表面疵を防止し、品
質向上に寄与する耐摩耗性および耐焼付き性に優れたガ
イド用材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、線材圧延工程に使用するレイング
式巻取機は、例えば仕上ブロックミルで圧延した線材
を、非同心円状に重なった状態で平面展開させるか、あ
るいはリング状として自然落下させるなどして強制空冷
帯へ送るために、線材をリング状に形成するもので、そ
の回転軸が水平に近い横型と垂直になった竪型とがあ
る。これらの構成部材である入口部および螺旋状パイプ
の内面の熱間耐摩耗性を向上させるものとして、特公平
３−４２９６６号公報が知られている。
式巻取機は、例えば仕上ブロックミルで圧延した線材
を、非同心円状に重なった状態で平面展開させるか、あ
るいはリング状として自然落下させるなどして強制空冷
帯へ送るために、線材をリング状に形成するもので、そ
の回転軸が水平に近い横型と垂直になった竪型とがあ
る。これらの構成部材である入口部および螺旋状パイプ
の内面の熱間耐摩耗性を向上させるものとして、特公平
３−４２９６６号公報が知られている。
【０００３】すなわち、入口部および／又は螺旋状パイ
プの内面に酸化クロムを主体とする膜厚５００μｍ以上
８００μｍ未満の溶射皮膜層を形成することで、鋼線材
の高速進入、通過時における衝撃に耐え、かつ割れや剥
離が生じることなく、その寿命の延長、さらには耐焼付
性を著しく向上し、製品品質確保に大きく寄与すると言
うものである。また、溶射材に関しては、例えば「溶
射」Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．３（１９９２）や「表面技
術」Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．１１（１９９０）等が知られ
ている。
プの内面に酸化クロムを主体とする膜厚５００μｍ以上
８００μｍ未満の溶射皮膜層を形成することで、鋼線材
の高速進入、通過時における衝撃に耐え、かつ割れや剥
離が生じることなく、その寿命の延長、さらには耐焼付
性を著しく向上し、製品品質確保に大きく寄与すると言
うものである。また、溶射材に関しては、例えば「溶
射」Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．３（１９９２）や「表面技
術」Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．１１（１９９０）等が知られ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来における鋼の熱間圧延用ガイド材は、潤滑を主とし
た鋳鉄系材料や高硬度材であるセラミックスや酸化物・
炭化物等粉末による溶射によるものである。従って、こ
れらの場合には、確かに摩擦・焼付きによる疵の発生防
止に効果があるが、しかし、圧延のような高温で、かつ
高速で圧延されるオーステナイト系やフェライト系ステ
ンレス鋼の場合には、前述したような処理では、非常に
焼付き易い特徴を持つオーステナイト系やフェライト系
ステンレス鋼、特に高温硬度の低いＳＵＳＸＭ７等に対
しては、十分な効果が得られないのが現状である。
従来における鋼の熱間圧延用ガイド材は、潤滑を主とし
た鋳鉄系材料や高硬度材であるセラミックスや酸化物・
炭化物等粉末による溶射によるものである。従って、こ
れらの場合には、確かに摩擦・焼付きによる疵の発生防
止に効果があるが、しかし、圧延のような高温で、かつ
高速で圧延されるオーステナイト系やフェライト系ステ
ンレス鋼の場合には、前述したような処理では、非常に
焼付き易い特徴を持つオーステナイト系やフェライト系
ステンレス鋼、特に高温硬度の低いＳＵＳＸＭ７等に対
しては、十分な効果が得られないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述のような問題を解消
すべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、特にステン
レス鋼の熱間圧延の接触による表面疵を防止し、品質向
上に寄与する耐摩耗性および耐焼付き性に優れたガイド
用材を提供するものである。その発明の要旨とするとこ
ろは、酸化物、炭化物、固体潤滑粉体またはそれらの混
合粉末を用いて表面に溶射した圧延ガイド材において、
該溶射材の空孔率が１５〜３５％、溶射後の初期表面粗
さが最大高さＲｙにおいて８０〜２７０μｍであること
を特徴とする耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材
にある。
すべく、発明者らは鋭意開発を進めた結果、特にステン
レス鋼の熱間圧延の接触による表面疵を防止し、品質向
上に寄与する耐摩耗性および耐焼付き性に優れたガイド
用材を提供するものである。その発明の要旨とするとこ
ろは、酸化物、炭化物、固体潤滑粉体またはそれらの混
合粉末を用いて表面に溶射した圧延ガイド材において、
該溶射材の空孔率が１５〜３５％、溶射後の初期表面粗
さが最大高さＲｙにおいて８０〜２７０μｍであること
を特徴とする耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材
にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面に従っ
て詳細に説明する。先ず、本発明に係る溶射材料として
の酸化物、炭化物及び固体潤滑粉体としての酸化物とし
ては、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）、チタニア（ＴｉＯ
2 ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）等、また、炭化物として
はクロム炭化物（Ｃｒ4 Ｃ3 ）、タングステン炭化物
（ＷＣ）等が挙げられる。その他、Ｎｉ−Ｃｒ、ＷＣ−
Ｃｏ、ＢａＴｉＯ3 等のこれらの単独ないしは混合物が
用いられる。また、圧延ガイド材としては、各種鋼、特
にオーステナイト系やフェライト系ステンレス鋼を高
温、高速で圧延する場合での非常に焼付きやすいものを
対象とする。
て詳細に説明する。先ず、本発明に係る溶射材料として
の酸化物、炭化物及び固体潤滑粉体としての酸化物とし
ては、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）、チタニア（ＴｉＯ
2 ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）等、また、炭化物として
はクロム炭化物（Ｃｒ4 Ｃ3 ）、タングステン炭化物
（ＷＣ）等が挙げられる。その他、Ｎｉ−Ｃｒ、ＷＣ−
Ｃｏ、ＢａＴｉＯ3 等のこれらの単独ないしは混合物が
用いられる。また、圧延ガイド材としては、各種鋼、特
にオーステナイト系やフェライト系ステンレス鋼を高
温、高速で圧延する場合での非常に焼付きやすいものを
対象とする。
【０００７】このような熱間高速圧延での、例えばガイ
ド材等について従来、熱間での鋼に対する溶射材の耐焼
付き性や耐摩耗性には空孔率が低い方が良いとされてい
たが、発明者らが種々の実機試験の結果、同一の材質に
おいては、ある一定の空孔率において耐摩耗性の向上す
ることは判明した。また、溶射材は元来耐摩耗性が良好
なため、また鋳鉄系のように大きく摩耗することがない
ため、初期の表面粗さもある一定の粗さの場合に耐摩耗
性が向上することが判った。
ド材等について従来、熱間での鋼に対する溶射材の耐焼
付き性や耐摩耗性には空孔率が低い方が良いとされてい
たが、発明者らが種々の実機試験の結果、同一の材質に
おいては、ある一定の空孔率において耐摩耗性の向上す
ることは判明した。また、溶射材は元来耐摩耗性が良好
なため、また鋳鉄系のように大きく摩耗することがない
ため、初期の表面粗さもある一定の粗さの場合に耐摩耗
性が向上することが判った。
【０００８】しかも、空孔率と初期の表面粗さについて
は、図１に示すように、空孔率と初期表面粗さとの間に
相関のあることが実験の結果判明した。すなわち、図１
は空孔率と初期表面粗さとの関係を示す図である。この
図から判るように、空孔率が高くなると、それに対応し
て初期表面粗さも高くなることが判る。しかも、その関
係は初期表面粗さＲｙ＝１４．１＋２．６Ｒ＋０．１Ｒ
2 （但し、空孔率Ｒ2＝０．９５）によって決めること
が出来る。
は、図１に示すように、空孔率と初期表面粗さとの間に
相関のあることが実験の結果判明した。すなわち、図１
は空孔率と初期表面粗さとの関係を示す図である。この
図から判るように、空孔率が高くなると、それに対応し
て初期表面粗さも高くなることが判る。しかも、その関
係は初期表面粗さＲｙ＝１４．１＋２．６Ｒ＋０．１Ｒ
2 （但し、空孔率Ｒ2＝０．９５）によって決めること
が出来る。
【０００９】このような関係のもとに、溶接材の空孔率
が１５〜３５％の範囲において、極めて耐摩耗性の向上
が見られた。すなわち、１５％未満では耐摩耗性の向上
が見られず、また、３５％を超えると皮膜強度が低下
し、剥離が生ずることから、１５〜３５％とした。な
お、上記空孔率については断面を画像解析処理により算
出したものであり、表面粗さは表面粗さ計にて測定した
ものである。
が１５〜３５％の範囲において、極めて耐摩耗性の向上
が見られた。すなわち、１５％未満では耐摩耗性の向上
が見られず、また、３５％を超えると皮膜強度が低下
し、剥離が生ずることから、１５〜３５％とした。な
お、上記空孔率については断面を画像解析処理により算
出したものであり、表面粗さは表面粗さ計にて測定した
ものである。
【００１０】また、溶射後の初期表面粗さの最大高さＲ
ｙが８０μｍ未満では、摩耗時における接触面が点接触
とならず、また、２７０μｍを超えてもそれ以上の効果
は得られず、水冷が施される場合は水の層を保有するこ
とが出来なくなる。従って、初期表面粗さの最大高さＲ
ｙを８０〜２７０μｍとした。このように、Ｒｙが８０
〜２７０μｍの表面粗さおよび空孔率が１５〜３５％の
範囲において、摩耗時における接触面が面接触から点接
触になることで接触面積を減少させ、また、水冷が施さ
れる場合は、水の層を保有することで、潤滑効果が得ら
れることが判った。ただし、表面の研削や研磨を行う場
合はこの限りではない。
ｙが８０μｍ未満では、摩耗時における接触面が点接触
とならず、また、２７０μｍを超えてもそれ以上の効果
は得られず、水冷が施される場合は水の層を保有するこ
とが出来なくなる。従って、初期表面粗さの最大高さＲ
ｙを８０〜２７０μｍとした。このように、Ｒｙが８０
〜２７０μｍの表面粗さおよび空孔率が１５〜３５％の
範囲において、摩耗時における接触面が面接触から点接
触になることで接触面積を減少させ、また、水冷が施さ
れる場合は、水の層を保有することで、潤滑効果が得ら
れることが判った。ただし、表面の研削や研磨を行う場
合はこの限りではない。
【００１１】
【実施例】ＳＵＳ４０３を基材として、その表面にプラ
ズマ溶射ガンによりアンダーコートとして８０％Ｎｉ−
２０％Ｃｒからなる合金溶射層を約１００μｍ厚に溶射
し、次いで、その上に、表１に示すような種々の酸化
物、炭化物等の粉末を用いて５００〜１２００μｍ厚に
プラズマ溶射したものを供試材料とした。なお、空孔率
の調整は、使用する粉末粒度の調整、溶射ガンと基材軸
線方向との角度および基材の回転数の調整により行い、
溶射皮膜部分において種々の空孔率を有する供試材料を
作製した。
ズマ溶射ガンによりアンダーコートとして８０％Ｎｉ−
２０％Ｃｒからなる合金溶射層を約１００μｍ厚に溶射
し、次いで、その上に、表１に示すような種々の酸化
物、炭化物等の粉末を用いて５００〜１２００μｍ厚に
プラズマ溶射したものを供試材料とした。なお、空孔率
の調整は、使用する粉末粒度の調整、溶射ガンと基材軸
線方向との角度および基材の回転数の調整により行い、
溶射皮膜部分において種々の空孔率を有する供試材料を
作製した。
【００１２】
【表１】
【００１３】その供試材料を、圧延ラインのガイド材と
して組み込み、１０００〜１１００℃で熱間圧延された
ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳＸＭ７等のオ
ーステナイト系ステンレス鋼（圧延径φ６〜１３．５ｍ
ｍ）を通過させて、その摩耗量を測定した。その結果、
使用した各種の溶射皮膜による供試材料の殆ど全てにお
いて、空孔率が１５％未満のものに比べて、空孔率が１
５〜３５％、初期表面粗さが最大高さＲｙで８０〜２７
０μｍの場合に、耐摩耗性が約２０〜７０％向上するこ
とが得られた。さらに、本来の耐摩耗性が良好な溶射材
ほど、耐摩耗性の向上率が高い結果を示した。
して組み込み、１０００〜１１００℃で熱間圧延された
ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳＸＭ７等のオ
ーステナイト系ステンレス鋼（圧延径φ６〜１３．５ｍ
ｍ）を通過させて、その摩耗量を測定した。その結果、
使用した各種の溶射皮膜による供試材料の殆ど全てにお
いて、空孔率が１５％未満のものに比べて、空孔率が１
５〜３５％、初期表面粗さが最大高さＲｙで８０〜２７
０μｍの場合に、耐摩耗性が約２０〜７０％向上するこ
とが得られた。さらに、本来の耐摩耗性が良好な溶射材
ほど、耐摩耗性の向上率が高い結果を示した。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、鋼の
圧延時、特に焼付きやすいオーステナイト系やフェライ
ト系ステンレス鋼の熱間高速圧延時の摩擦による表面疵
防止が可能となり、これにより品質の向上および疵取り
工程の削減による低コスト化が可能となった。
圧延時、特に焼付きやすいオーステナイト系やフェライ
ト系ステンレス鋼の熱間高速圧延時の摩擦による表面疵
防止が可能となり、これにより品質の向上および疵取り
工程の削減による低コスト化が可能となった。
【図１】空孔率と初期表面粗さとの関係を示す図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物、炭化物、固体潤滑粉体またはそ
れらの混合粉末を用いて表面に溶射した圧延ガイド材に
おいて、該溶射材の空孔率が１５〜３５％、溶射後の初
期表面粗さが最大高さＲｙにおいて８０〜２７０μｍで
あることを特徴とする耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガ
イド用材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9177876A JPH1119720A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9177876A JPH1119720A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119720A true JPH1119720A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16038611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9177876A Withdrawn JPH1119720A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 耐摩耗性・耐焼付き性に優れたガイド用材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1119720A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000355752A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nippon Steel Hardfacing Co Ltd | 可動部品の表面に適用されるセラミック溶射皮膜 |
| CN103056173A (zh) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | 襄阳博亚精工装备股份有限公司 | 一种利用松孔镀铬达到辊面毛化的转向辊及其制造方法 |
| JP2025113505A (ja) * | 2022-05-17 | 2025-08-01 | 三菱重工業株式会社 | シール部材の製造方法及びシール層の気孔率制御方法 |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP9177876A patent/JPH1119720A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000355752A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nippon Steel Hardfacing Co Ltd | 可動部品の表面に適用されるセラミック溶射皮膜 |
| CN103056173A (zh) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | 襄阳博亚精工装备股份有限公司 | 一种利用松孔镀铬达到辊面毛化的转向辊及其制造方法 |
| JP2025113505A (ja) * | 2022-05-17 | 2025-08-01 | 三菱重工業株式会社 | シール部材の製造方法及びシール層の気孔率制御方法 |
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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: 20040907 |