JPS602658A - 耐ロ−ルピツクアツプ性の優れた熱処理炉用ロ−ル - Google Patents
耐ロ−ルピツクアツプ性の優れた熱処理炉用ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS602658A JPS602658A JP10987983A JP10987983A JPS602658A JP S602658 A JPS602658 A JP S602658A JP 10987983 A JP10987983 A JP 10987983A JP 10987983 A JP10987983 A JP 10987983A JP S602658 A JPS602658 A JP S602658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- heat treatment
- cr2o3
- treatment furnace
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱処理炉用ロール、特に各種金属板例えば珪
素鋼板、ステンレス版、アルミニウム板。
素鋼板、ステンレス版、アルミニウム板。
その他合金板、銅およびその合金板等の熱処理において
、雰囲気温度３００〜１２００℃の範囲で好適に使用し
うる耐ロールピックアツプ性の優れた熱処理炉用ロール
に関するものである。
、雰囲気温度３００〜１２００℃の範囲で好適に使用し
うる耐ロールピックアツプ性の優れた熱処理炉用ロール
に関するものである。
（従来技術）
従来、この種の熱処理炉用ロールとしては、（１）高ク
ロム、高ニツケル含有の耐熱合金製ロールを水冷又は非
水冷で直接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属ロー
ル１、 （２）前記（１）の耐熱合金製ロールの寿命延長を目的
として、耐熱合金製ロール表面にＡｔ２０３１ＺｒＯ２
ｔ ５ｉ０２ ｔ ＳｉＣ等のセラミックスを溶着被膜
したもの、又は、セラミック、セラミックフアイノぐ−
をスリーブ状にして被熱処理材を支持し搬送に用いるセ
ラミックロール、（３）黒鉛又は黒鉛質繊維をスリーブ
状にして被熱処理材を支持し、搬送に用いるカーデンロ
ール、 等が考案され、使用されている。
ロム、高ニツケル含有の耐熱合金製ロールを水冷又は非
水冷で直接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属ロー
ル１、 （２）前記（１）の耐熱合金製ロールの寿命延長を目的
として、耐熱合金製ロール表面にＡｔ２０３１ＺｒＯ２
ｔ ５ｉ０２ ｔ ＳｉＣ等のセラミックスを溶着被膜
したもの、又は、セラミック、セラミックフアイノぐ−
をスリーブ状にして被熱処理材を支持し搬送に用いるセ
ラミックロール、（３）黒鉛又は黒鉛質繊維をスリーブ
状にして被熱処理材を支持し、搬送に用いるカーデンロ
ール、 等が考案され、使用されている。
しかし、これらいずれの炉内ロールにおいても、希望す
る特性をすべて満足するに至ってぃガい。
る特性をすべて満足するに至ってぃガい。
即ち、水冷金属ロールにおいては、ロール表面温度の低
下によシ、ロールピックアップの発生には効果があるが
、水冷による熱量損失が非常に大きくなるという欠点が
ある。また非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱
量損失は解消できるものの炉内温度（ロール温度）が８
ｏｏ℃以上の高温下においては、ロールピックアップの
多発ニより、被熱処理材に押疵をつける等の品質低下を
まねく結果となる。
下によシ、ロールピックアップの発生には効果があるが
、水冷による熱量損失が非常に大きくなるという欠点が
ある。また非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱
量損失は解消できるものの炉内温度（ロール温度）が８
ｏｏ℃以上の高温下においては、ロールピックアップの
多発ニより、被熱処理材に押疵をつける等の品質低下を
まねく結果となる。
前記、耐熱合金製ロールのロールビラファツジ防止を図
る手段として、耐熱合金製ロール表面に種々のセラミッ
クスの溶着被膜あるいはスリーブ状にして使用したロー
ルにおいては、セラミックスとしてｓｉｃを用いた場合
、特に８００’Ｃ以上の高温焼鈍を必要とする珪素鋼、
ステンレス鋼のストリップにおいてロール表面上に鉄粉
もしくは鉄酸化物粉体が付着し、被熱処理材に疵をつけ
るロールピックアップが発生しやすい。この傾向は、還
元性の雰囲気中において著しい発生となる。
る手段として、耐熱合金製ロール表面に種々のセラミッ
クスの溶着被膜あるいはスリーブ状にして使用したロー
ルにおいては、セラミックスとしてｓｉｃを用いた場合
、特に８００’Ｃ以上の高温焼鈍を必要とする珪素鋼、
ステンレス鋼のストリップにおいてロール表面上に鉄粉
もしくは鉄酸化物粉体が付着し、被熱処理材に疵をつけ
るロールピックアップが発生しやすい。この傾向は、還
元性の雰囲気中において著しい発生となる。
また、炭素質スリーブを用いた場合は、炉内のわずかな
酸素や水蒸気にようて酸化損耗が進行し耐用性が低下す
るため、炉内を非酸化性雰囲気にしなければならず煩雑
な操作が要求されかつ装置コストが高くなると同時に炭
素質スリーブの使用範囲が非酸化性雰囲気に限定される
。
酸素や水蒸気にようて酸化損耗が進行し耐用性が低下す
るため、炉内を非酸化性雰囲気にしなければならず煩雑
な操作が要求されかつ装置コストが高くなると同時に炭
素質スリーブの使用範囲が非酸化性雰囲気に限定される
。
さらに、Ａｔ２０３質ｅ ＺｒＯ２質等の場合、熱膨張
係数が大きく熱処理炉の急速な昇温あるいは炉温変動を
生じた場合、スポーリング性破壊やクラックの発生によ
る耐用性の低下を起こす。また、特公昭５７−８８４７
号公報等で提案されている溶融８１０□質スリーブは熱
膨張係数が小さい為、耐スポーリング抵抗は大きいが１
０００℃以上で長時間使用すると、溶融５ｉ０２質の結
晶形態は、非晶質から結晶化が進み９、低膨張性を失い
耐用しなくなる。
係数が大きく熱処理炉の急速な昇温あるいは炉温変動を
生じた場合、スポーリング性破壊やクラックの発生によ
る耐用性の低下を起こす。また、特公昭５７−８８４７
号公報等で提案されている溶融８１０□質スリーブは熱
膨張係数が小さい為、耐スポーリング抵抗は大きいが１
０００℃以上で長時間使用すると、溶融５ｉ０２質の結
晶形態は、非晶質から結晶化が進み９、低膨張性を失い
耐用しなくなる。
また、製造過程における焼成においても結晶形態から１
ｏｏｏ℃以下の温度でしか焼成できないため、焼成後の
溶融Ｓ １０２質スリーブは低強度であシ、研削による
平滑度が出しにくいこと、また、使用中に機械的衝撃で
破壊しやすい等の問題がある。
ｏｏｏ℃以下の温度でしか焼成できないため、焼成後の
溶融Ｓ １０２質スリーブは低強度であシ、研削による
平滑度が出しにくいこと、また、使用中に機械的衝撃で
破壊しやすい等の問題がある。
（発明の目的）
このような実情に鑑み本発明は、耐ロールピックアツプ
性に優れ、かつ耐スポーリング性に優れ高温においても
高耐用性を発現する熱処理炉用ロールを提供しようとす
るものである。
性に優れ、かつ耐スポーリング性に優れ高温においても
高耐用性を発現する熱処理炉用ロールを提供しようとす
るものである。
（発明の構成・作用）
本発明は高温雰囲気の熱処理炉において、被熱処理材を
支持し、搬送する炉内ロールにおいて、金属板を支持す
る表面にＣｒ２Ｏ３を３０〜７０多含み、残部がＣｏよ
り成る溶射層を形成して成ることを特徴とした耐ロール
ピックアツプ性の優れた熱処理炉用ロールを要旨とする
ものである。
支持し、搬送する炉内ロールにおいて、金属板を支持す
る表面にＣｒ２Ｏ３を３０〜７０多含み、残部がＣｏよ
り成る溶射層を形成して成ることを特徴とした耐ロール
ピックアツプ性の優れた熱処理炉用ロールを要旨とする
ものである。
以下、本発明について詳細に述べる。
本発明による熱処理炉用ロールはＣｒ２０３３０〜７０
％、残部Ｃｏからなる溶射層を具備する。
％、残部Ｃｏからなる溶射層を具備する。
Ｃｒ ２０３は一般に、鉄系金属との濡れ性２反応性が
悪いために、高温下で焼鈍する熱処理炉の搬送ロールと
して使用する場合、材質としては耐ピツクアツプ性に対
して好適な材料である。ところが、Ｃｒ２Ｏ３単味では
、焼結し難く溶射層がポーラスとなると共に結合強度が
弱い。その結果ピックアップが発生し、又温度変化に対
して剥離が起り高温熱処理炉用として使用することが困
難であった。
悪いために、高温下で焼鈍する熱処理炉の搬送ロールと
して使用する場合、材質としては耐ピツクアツプ性に対
して好適な材料である。ところが、Ｃｒ２Ｏ３単味では
、焼結し難く溶射層がポーラスとなると共に結合強度が
弱い。その結果ピックアップが発生し、又温度変化に対
して剥離が起り高温熱処理炉用として使用することが困
難であった。
そこで本発明ではＣｒ ２０ ｓ よシも融点の低いＣ
ｏをＣｒ２Ｏ３に適量配合することによシ上記の難点を
解決したものである。この場合Ｃｒ２Ｏ３添加量の下限
に関しては、３０チ未満になると、ピックアップ（５） の発生量が著しく増大し、使用に耐えなくなることから
決められる。
ｏをＣｒ２Ｏ３に適量配合することによシ上記の難点を
解決したものである。この場合Ｃｒ２Ｏ３添加量の下限
に関しては、３０チ未満になると、ピックアップ（５） の発生量が著しく増大し、使用に耐えなくなることから
決められる。
またＣｒ２Ｏ，添加量の上限に関しては溶射被膜製造上
の問題から制約を受ける。つまりＣｒ２Ｏ，単体では、
高強度化、緻密化し難く、母材と剥離し易く使用に耐え
ない。しかし、Ｃｏを３０チ〜７（ｌ添加することによ
、！ｌ） 、Ｃｒ ２０５粒子間にＣｏが介在するため
、得られた溶射被膜は緻密で高強度の被膜が形成される
。さらに、母材との接着が良好であるため母材と溶射被
膜との耐剥離性は向上する。
の問題から制約を受ける。つまりＣｒ２Ｏ，単体では、
高強度化、緻密化し難く、母材と剥離し易く使用に耐え
ない。しかし、Ｃｏを３０チ〜７（ｌ添加することによ
、！ｌ） 、Ｃｒ ２０５粒子間にＣｏが介在するため
、得られた溶射被膜は緻密で高強度の被膜が形成される
。さらに、母材との接着が良好であるため母材と溶射被
膜との耐剥離性は向上する。
次にロールピックアツプ性について調査を行なった結果
について述べる。
について述べる。
ロールピックアツプ性試験に用いた試料は表−１に示す
ようにＣｏ−Ｃｒ２Ｏ，系溶射物および比較品としての
耐熱合金でちる。
ようにＣｏ−Ｃｒ２Ｏ，系溶射物および比較品としての
耐熱合金でちる。
（６）
表 １
試験片は５０Ｘ５０ｍＸ厚み１０ｗ１１の平板状でおシ
表１に示すように篇１〜Ａ６迄の試料を用意した。平板
２枚の５０Ｘ５０ｍｍの面間にピックアップ原料である
鉄酸化物粉末をのせて重ね合わせ、その上に１ｋｇ／ｃ
ｒｎ２の荷重を加え、更にピックアップ原料と２枚の平
板がこすシ合わされるような動きを与える。この様な試
験装置を雰囲気制御可能力電気炉中に設置するものであ
る。ロールピックアツプ性の試験は雰囲気温度１０００
℃、Ｎ２（９５％）−Ｈ２（５Ｆ）雰囲気で５時間行力
い、試験後試料を取出して、ピックアップを発生してい
る部分の面積を画像解析装置によシ測定する。この値を
試験片面積（５０×５０Ｗｍ）で割算した値をもってピ
ックアップ発生率とした。
表１に示すように篇１〜Ａ６迄の試料を用意した。平板
２枚の５０Ｘ５０ｍｍの面間にピックアップ原料である
鉄酸化物粉末をのせて重ね合わせ、その上に１ｋｇ／ｃ
ｒｎ２の荷重を加え、更にピックアップ原料と２枚の平
板がこすシ合わされるような動きを与える。この様な試
験装置を雰囲気制御可能力電気炉中に設置するものであ
る。ロールピックアツプ性の試験は雰囲気温度１０００
℃、Ｎ２（９５％）−Ｈ２（５Ｆ）雰囲気で５時間行力
い、試験後試料を取出して、ピックアップを発生してい
る部分の面積を画像解析装置によシ測定する。この値を
試験片面積（５０×５０Ｗｍ）で割算した値をもってピ
ックアップ発生率とした。
各種試料のピックアップ発生率を第１図に示した。
第１図においてピックアップ発生率の幅は１０回の試験
結果のバラツキを示している。
結果のバラツキを示している。
また、ピックアツプ性試験後の表面状況を表−２に示す
。
。
表 −２試験後の表面状況
第１図に示した、ピックアップ発生率の小さい順から挙
げると、Ｃｒ２０３（７０％）−Ｃｏ （３０ｑ６）、
Ｃｒ ２０ｓ （５０％ ） −Ｃｏ （５０ｆ’ ）
、Ｃｒ２０３（３０％ ） −Ｃｏ（７０％）、Ｃｒ２
Ｏ３（８０％）−Ｃｏ （２０％）、ｃｒ２ｏｓ （２
０％）−Ｃｏ （８０’％）、耐熱鋳鋼の順であるこの
中でＣｒ ２Ｏｓ量が３０〜７０％の各試別では、ピッ
クアップの発生率は少々いが、Ｃｒ２Ｏ３量が８０チで
は溶射被膜の強度が弱く機械的な摩擦。
げると、Ｃｒ２０３（７０％）−Ｃｏ （３０ｑ６）、
Ｃｒ ２０ｓ （５０％ ） −Ｃｏ （５０ｆ’ ）
、Ｃｒ２０３（３０％ ） −Ｃｏ（７０％）、Ｃｒ２
Ｏ３（８０％）−Ｃｏ （２０％）、ｃｒ２ｏｓ （２
０％）−Ｃｏ （８０’％）、耐熱鋳鋼の順であるこの
中でＣｒ ２Ｏｓ量が３０〜７０％の各試別では、ピッ
クアップの発生率は少々いが、Ｃｒ２Ｏ３量が８０チで
は溶射被膜の強度が弱く機械的な摩擦。
衝撃によシ徽細なキレンな発生するため、その凹面を起
点としてピックアップが発生する。また、Ｃｒ２Ｏ３Ｎ
が２０ｑ６では、溶射被膜は緻密で高強度の被膜は得ら
れるがピックアップ原料との反応によシ、ピックアップ
発生率は高くなる。
点としてピックアップが発生する。また、Ｃｒ２Ｏ３Ｎ
が２０ｑ６では、溶射被膜は緻密で高強度の被膜は得ら
れるがピックアップ原料との反応によシ、ピックアップ
発生率は高くなる。
この結果が示すように、Ｃｒ２ｏ６量３０％未満ではピ
ックアップ原料との反応にょシピックアップ発生率は高
くガる反面Ｃｒ２ｏ３量が７ｏチを越えると溶射被膜の
強度不足に伴なうキレンの発生を起点としてピックアッ
プ発生率は高くなる。
ックアップ原料との反応にょシピックアップ発生率は高
くガる反面Ｃｒ２ｏ３量が７ｏチを越えると溶射被膜の
強度不足に伴なうキレンの発生を起点としてピックアッ
プ発生率は高くなる。
この様にＣｒ ２０ ｓ量を３０〜７０係（好壕しくけ
４０〜７０％）含有させることにょシ、ピックアップ原
料との反応性に乏しく、かつ使用中のキレン発生に伴な
うピックアップ発生率の低い、熱処（９） 理炉用ロールが可能となる。
４０〜７０％）含有させることにょシ、ピックアップ原
料との反応性に乏しく、かつ使用中のキレン発生に伴な
うピックアップ発生率の低い、熱処（９） 理炉用ロールが可能となる。
以下、実施例について説明する。
実施例
耐熱鋳鋼製ロールの表面に、ｃｒ２ｏｓ （３ｏ ｑ６
） −Ｃｏ（７０％）、Ｃｒ２０３（５０％）−Ｃｏ
（５０’％）、Ｃｒ２０３（７０％）−Ｃｏ （３０
％）、Ｃｒ２Ｏ３（９５％）−ｃｏ（５％）から々る溶
射被膜を形成し、表面平滑度が１００μｍ以下になるよ
うに、研削し、熱処理炉用ロールとした。また、比較例
として、耐熱鋳鋼製ロールを用意した。
） −Ｃｏ（７０％）、Ｃｒ２０３（５０％）−Ｃｏ
（５０’％）、Ｃｒ２０３（７０％）−Ｃｏ （３０
％）、Ｃｒ２Ｏ３（９５％）−ｃｏ（５％）から々る溶
射被膜を形成し、表面平滑度が１００μｍ以下になるよ
うに、研削し、熱処理炉用ロールとした。また、比較例
として、耐熱鋳鋼製ロールを用意した。
上記５種類の熱処理炉用ロールを、実際の鋼板熱処理炉
（温度ｓｏｏ〜１０５０℃、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２０算囲気
）で１８００時間使用した結果を表−３に示す。
（温度ｓｏｏ〜１０５０℃、Ｎ２−Ｈ２−Ｈ２０算囲気
）で１８００時間使用した結果を表−３に示す。
（１０）
表 −３
（発明の効果）
上記実施例に示す如く、本発明のロールは、耐ロールピ
ックアツプ性に著しく優れておシロール寿命延長に大き
く貢献するものであるから、産業上稗益するところが極
めて犬である。
ックアツプ性に著しく優れておシロール寿命延長に大き
く貢献するものであるから、産業上稗益するところが極
めて犬である。
第１図は、各種試料のピックアップ発生率を示したもの
である。 （１１）
である。 （１１）
Claims (1)
- 金属板を支持する表面に、Ｃｒ２Ｏ３を３０〜７゜チ含
み、残部がＣｏよシ成る溶射層を形成して成る耐ロール
ピックアツプ性の優れた熱処理炉用ロールＱ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10987983A JPS602658A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 耐ロ−ルピツクアツプ性の優れた熱処理炉用ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10987983A JPS602658A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 耐ロ−ルピツクアツプ性の優れた熱処理炉用ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602658A true JPS602658A (ja) | 1985-01-08 |
Family
ID=14521480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10987983A Pending JPS602658A (ja) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | 耐ロ−ルピツクアツプ性の優れた熱処理炉用ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602658A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61253385A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-11 | Kawasaki Steel Corp | 熱処理炉用ロ−ルの製造方法 |
| CN1044146C (zh) * | 1995-04-24 | 1999-07-14 | 三菱电机株式会社 | 内燃机的点火装置 |
-
1983
- 1983-06-18 JP JP10987983A patent/JPS602658A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61253385A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-11 | Kawasaki Steel Corp | 熱処理炉用ロ−ルの製造方法 |
| CN1044146C (zh) * | 1995-04-24 | 1999-07-14 | 三菱电机株式会社 | 内燃机的点火装置 |
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