JPS62110882A - 冷間圧延ロ−ルの粗面化方法 - Google Patents
冷間圧延ロ−ルの粗面化方法Info
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- JPS62110882A JPS62110882A JP60250637A JP25063785A JPS62110882A JP S62110882 A JPS62110882 A JP S62110882A JP 60250637 A JP60250637 A JP 60250637A JP 25063785 A JP25063785 A JP 25063785A JP S62110882 A JPS62110882 A JP S62110882A
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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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、冷間圧延ロールの粗面化方法に関し、さらに
詳しくは金属材料の冷間圧延または調質圧延ロールを所
望のパターンと凹凸深さに粗面化する方法に関する。
詳しくは金属材料の冷間圧延または調質圧延ロールを所
望のパターンと凹凸深さに粗面化する方法に関する。
金属材料の圧延鋼板の重要な品質として表面品質がある
。表面品質には、美麗さ、塗装やほうろうの密着性、プ
レス加工性、耐食性、光沢などがあるが、それらの特性
に板の幾何学的形状すなわち表面粗さが重要な影響を及
ぼす。
。表面品質には、美麗さ、塗装やほうろうの密着性、プ
レス加工性、耐食性、光沢などがあるが、それらの特性
に板の幾何学的形状すなわち表面粗さが重要な影響を及
ぼす。
それぞれの用途に応じた望ましい表面粗さを持つ金属表
面を得る最も普通の方法は、冷間圧延ロールまたは／お
よび調質圧延ロール表面を所定の粗さに加工しておき、
このロールで鋼板を所定の圧力で圧延し、板表面にロー
ル表面の粗さを転写せしめる方法である。
面を得る最も普通の方法は、冷間圧延ロールまたは／お
よび調質圧延ロール表面を所定の粗さに加工しておき、
このロールで鋼板を所定の圧力で圧延し、板表面にロー
ル表面の粗さを転写せしめる方法である。
ロール表面を粗面化する方法として従来広く行われてい
る方法には、 （１） ショツトブラスト ■ 放電加工法 がある。
る方法には、 （１） ショツトブラスト ■ 放電加工法 がある。
ショツトブラストは非常に簡便であり、またこの加工に
よりロール表面が加工硬化してロールの耐摩耗性を向」
ニさせるなどの利点を持っているが、粗さが不均則であ
ること、硬いロールには長時間の加工時間を要し、深い
粗さがづけにくいことなどの欠点がある。
よりロール表面が加工硬化してロールの耐摩耗性を向」
ニさせるなどの利点を持っているが、粗さが不均則であ
ること、硬いロールには長時間の加工時間を要し、深い
粗さがづけにくいことなどの欠点がある。
放電加工法では、粗さの制御は回転するロールと軸方向
に移動する電極との間の印加電圧と周波数を変えること
により行うが、クレータの大きさを決定する火花の及ぶ
範囲は電極の形状寸法によって決まるので、ある限界を
超えて微細な、ピッチの小さな粗さを得ることは難しい
。また放電加工によって生じた凸部は、機械的に弱く、
圧延中のロールの初期摩耗が激しく、転写された板表面
粗度の変化が激しい。
に移動する電極との間の印加電圧と周波数を変えること
により行うが、クレータの大きさを決定する火花の及ぶ
範囲は電極の形状寸法によって決まるので、ある限界を
超えて微細な、ピッチの小さな粗さを得ることは難しい
。また放電加工によって生じた凸部は、機械的に弱く、
圧延中のロールの初期摩耗が激しく、転写された板表面
粗度の変化が激しい。
上記の２つの方Ｖ：に対し最近レーザビームを用いる加
工方法（以下レーザダル加工と記す）が提案されている
。例えば特開昭５６−１６０８９２、特公昭５８−２５
５５７、特開昭５４−６１０４３、特開昭５５−９４７
９０などである。
工方法（以下レーザダル加工と記す）が提案されている
。例えば特開昭５６−１６０８９２、特公昭５８−２５
５５７、特開昭５４−６１０４３、特開昭５５−９４７
９０などである。
いずれにもレーザパルスをいかに照射するかについて詳
細に述べられているが照射されたロールの特性について
は言及されていない。
細に述べられているが照射されたロールの特性について
は言及されていない。
発明者らは、レーザダル加工に基づくロール表面粗化技
術を工業化すべく研究に着手した。
術を工業化すべく研究に着手した。
ロール表面に目標の粗度を与えようとしたがレーザビー
ムのエネルギー密度を大幅に変えないと目標の粗度が得
られないことが判明した。その原因を追求するために種
々の実験を行った結果ロールの表面状態によって粗度が
大きく異なることがわかった。
ムのエネルギー密度を大幅に変えないと目標の粗度が得
られないことが判明した。その原因を追求するために種
々の実験を行った結果ロールの表面状態によって粗度が
大きく異なることがわかった。
本発明はかかる点に着目し、パルスレーザによりロール
表面に効率よ〈粗度を付与する圧延ロールの表面粗化方
法を提供するものである。
表面に効率よ〈粗度を付与する圧延ロールの表面粗化方
法を提供するものである。
本発明者はロールの寸法精度を悪化させることなく、効
率よく粗度を得る方法について鋭意研究を重ねた結果、
従来法に比し格別に効率よくロール表面粗度を付与でき
る圧延用ロールの粗面化方法を見出した。
率よく粗度を得る方法について鋭意研究を重ねた結果、
従来法に比し格別に効率よくロール表面粗度を付与でき
る圧延用ロールの粗面化方法を見出した。
すなわち本発明の第１発明は冷間圧延用ロール表面に粗
面化加工を施すに際し、ロール表面に予め黒色被膜を施
した後、５Ｘ１０４〜５×１０３Ｗ／Ｃｍ２のエネルギ
ー密度のレーザビームを照射することによりロール表面
を粗面化することを特徴とする冷間圧延ロールの和尚化
方法である。
面化加工を施すに際し、ロール表面に予め黒色被膜を施
した後、５Ｘ１０４〜５×１０３Ｗ／Ｃｍ２のエネルギ
ー密度のレーザビームを照射することによりロール表面
を粗面化することを特徴とする冷間圧延ロールの和尚化
方法である。
さらに本発明の第２発ＩＪＪは、」−記第１発明に加え
、粗面化に用いたレーザビームのエネルギー密度より小
で、４Ｘ １０” Ｗ／ｃｍ２以」−のエネルギー密度
のレーザビームを＋ｌＴ度照耐照射熱処理を施すことを
特徴とするものである。
、粗面化に用いたレーザビームのエネルギー密度より小
で、４Ｘ １０” Ｗ／ｃｍ２以」−のエネルギー密度
のレーザビームを＋ｌＴ度照耐照射熱処理を施すことを
特徴とするものである。
冷間圧延用ロールにレーザダル加工によって粗面化加工
を施すに際し、レーザ装置によりロール表面にレーザビ
ームを照射１７粗面化する場合には、ロールの被照射部
が瞬間的に溶融し、その溶融メタルが周囲に飛散し盛り
上がることにより穴の谷部と山部とが形成されることに
よって粗度が付与される。ロール表面を無処理の状態で
レーザパルスを照射した場合、十分にエネルギーが吸収
されず、その結果溶融メタル量が少ないため得られる粗
度が小さくなる。粗度を効率よく得る有効な手段の１つ
はエネルギー吸収効率を上げる処理をロール表面に施す
ことであり、本発明は黒色塗膜を予め施すことによりこ
れを達成した。
を施すに際し、レーザ装置によりロール表面にレーザビ
ームを照射１７粗面化する場合には、ロールの被照射部
が瞬間的に溶融し、その溶融メタルが周囲に飛散し盛り
上がることにより穴の谷部と山部とが形成されることに
よって粗度が付与される。ロール表面を無処理の状態で
レーザパルスを照射した場合、十分にエネルギーが吸収
されず、その結果溶融メタル量が少ないため得られる粗
度が小さくなる。粗度を効率よく得る有効な手段の１つ
はエネルギー吸収効率を上げる処理をロール表面に施す
ことであり、本発明は黒色塗膜を予め施すことによりこ
れを達成した。
レーザ照射条件のうちのエネルギー密度のみを種々変え
て照射した場合のロールの粗度（Ｒｍａｘ）を黒色被膜
を施した場合と無処理の場合とで比較したものを第３図
に示す。黒色被膜の有無によりエネルギー密度が著しく
異なることがわかる。
て照射した場合のロールの粗度（Ｒｍａｘ）を黒色被膜
を施した場合と無処理の場合とで比較したものを第３図
に示す。黒色被膜の有無によりエネルギー密度が著しく
異なることがわかる。
以下、図面を参照して本発明方法を作用と共にさらに詳
細に説明する。 − 第１図および第２図に、本発明の実施に好適に用いるこ
とのできる粗面化装置の全体図を示した。
細に説明する。 − 第１図および第２図に、本発明の実施に好適に用いるこ
とのできる粗面化装置の全体図を示した。
旋盤あるいは研削盤などの１作機械と類似の構成からな
るロールの回転支持装２１２にロールｌを装着し、所定
の速度で回転させる。
るロールの回転支持装２１２にロールｌを装着し、所定
の速度で回転させる。
一方レーザ発振器３から出力されたレーザビームは複数
のミラーを介して、ロール表面に大略垂直に照射される
。レーザビームは、光学装置により所定のビームに調整
され、更にロール表面に焦点を合わせて絞られる。レー
ザ照射ヘッド部４はロール回転と同期した駆動ネジ５の
回転によりロール軸方向にこれと並行して移動すること
ができる。レーザビームはＱスイッチにより所定の周波
数にパルス化するか、あるいは、メカニカルチョッパに
よりパルス化することができる。このパルスの周波数と
出力およびロール回転数とレーザ照射ヘッドの移動速度
の設定によって表面粗さのパターン、深さを制御するこ
とができる。
のミラーを介して、ロール表面に大略垂直に照射される
。レーザビームは、光学装置により所定のビームに調整
され、更にロール表面に焦点を合わせて絞られる。レー
ザ照射ヘッド部４はロール回転と同期した駆動ネジ５の
回転によりロール軸方向にこれと並行して移動すること
ができる。レーザビームはＱスイッチにより所定の周波
数にパルス化するか、あるいは、メカニカルチョッパに
よりパルス化することができる。このパルスの周波数と
出力およびロール回転数とレーザ照射ヘッドの移動速度
の設定によって表面粗さのパターン、深さを制御するこ
とができる。
以上の構成は従来法のレーザによるロール粗面化方法で
あるが、本発明方法ではこれに加えてロール表面に所定
の材料を塗布するコータ６とそれの駆動ネジが装備され
ている。ロールはレーザビームを照射する前にコータ６
により均一な膜厚の黒色の塗膜で覆われ、次いでロール
粗面化用レーザ系３．４により粗面化される。この表面
処理によりパルスビームはロール面に効率よく吸収され
容易に目標の粗度が得られる。
あるが、本発明方法ではこれに加えてロール表面に所定
の材料を塗布するコータ６とそれの駆動ネジが装備され
ている。ロールはレーザビームを照射する前にコータ６
により均一な膜厚の黒色の塗膜で覆われ、次いでロール
粗面化用レーザ系３．４により粗面化される。この表面
処理によりパルスビームはロール面に効率よく吸収され
容易に目標の粗度が得られる。
本発明の第２発明は上記第１発明の施工に引続き粗面化
に用いたレーザビームより小さいエネルギーのレーザビ
ームを再度照射して熱処理を施すことによりロール表面
の硬化を図るものである。
に用いたレーザビームより小さいエネルギーのレーザビ
ームを再度照射して熱処理を施すことによりロール表面
の硬化を図るものである。
この時、レーザビームのエネルギーは４Ｘ １０”Ｗ
／ ｃ ｒｎ’以上であれば所定の効果を得ることがで
きる。
／ ｃ ｒｎ’以上であれば所定の効果を得ることがで
きる。
次に、実施例に基づき、具体的な処理条件を示す。
実験に用いた圧延機は実験室的な小型圧延機であり、そ
のロールの直径は７０ｍｍである。本ロールを用いてフ
ープ状材料を連続圧延してロールの摩耗、材面の粗度変
化を調べた。
のロールの直径は７０ｍｍである。本ロールを用いてフ
ープ状材料を連続圧延してロールの摩耗、材面の粗度変
化を調べた。
実験に供したロールの化学成分は、
Ｃ：０．８５重Ｊｉｔ％
Ｓ ｉ ： ０．８ ｊ’ｊ（ｉ１％
Ｍｎ：０．４重ｔ１１％
Ｎｉ：０．１５重１１１％
Ｃｒ：２．９重量％
Ｍｏ：０．２９重量％
Ｖ：０．０１重績％
であり、通常広く用いられている成分系である。
ロールの製造プロセスは次のようである。
すなわち、」１記成分の溶鋼を鋳造した後、温度１１０
０℃で鍛造比３．５まで鍛造した。その後９５０℃に加
熱空冷するいわゆるノルマ処理を施した。これを８００
℃ＸＩＯ時間および７００℃×１０時間のカーバイド球
状化処理をした後、所定の寸法に機械加工した。ａ械加
工後９００℃加熱後油中に焼入れを施した後、６５０℃
の焼戻しをし、再び機械加工を施し最終寸法にまで仕上
げた。更に表面層を誘導加熱により９００℃に加熱後水
中に焼入れをし、１５０℃の低温焼戻しを行い、しかる
後最後の表面研磨をした。
０℃で鍛造比３．５まで鍛造した。その後９５０℃に加
熱空冷するいわゆるノルマ処理を施した。これを８００
℃ＸＩＯ時間および７００℃×１０時間のカーバイド球
状化処理をした後、所定の寸法に機械加工した。ａ械加
工後９００℃加熱後油中に焼入れを施した後、６５０℃
の焼戻しをし、再び機械加工を施し最終寸法にまで仕上
げた。更に表面層を誘導加熱により９００℃に加熱後水
中に焼入れをし、１５０℃の低温焼戻しを行い、しかる
後最後の表面研磨をした。
このような処理を施したロールは、マルサンテイト素地
中に球状炭化物が一様に分布している健全な組織を示す
。
中に球状炭化物が一様に分布している健全な組織を示す
。
、このロール表面に本装置を用いてまず黒色塗料を被膜
し、メカニカルチョッパを用いてパルス化したＣＯ２ガ
スレーザビームを照射し所定の粗さに粗面化加工を施し
た。塗料は市販の黒色塗料を用いた。
し、メカニカルチョッパを用いてパルス化したＣＯ２ガ
スレーザビームを照射し所定の粗さに粗面化加工を施し
た。塗料は市販の黒色塗料を用いた。
レーザ照射条件として、
レーザ出カニ２ＫＷ
パルス周波数：５ＢＫＨｚ
レーザビーム直径：２００井ｍ
エネルギー密度： ６．４Ｘ １０” Ｗ／ ｃｒｎ”
１パルス当りの照射時間： １３ｐｓｅｃ照射されてロ
ール表面にできたクレータのピッチ二ロール円周方向、
軸方向とも １７０ルｍ である。得られたロール粗度はＲｍａｘが約１５’４ｍ
である。これに対し黒色被膜を施さないでレーザ照射を
行った場合はＲｍ ａ ｘでｌＯＩＬｍであった。
１パルス当りの照射時間： １３ｐｓｅｃ照射されてロ
ール表面にできたクレータのピッチ二ロール円周方向、
軸方向とも １７０ルｍ である。得られたロール粗度はＲｍａｘが約１５’４ｍ
である。これに対し黒色被膜を施さないでレーザ照射を
行った場合はＲｍ ａ ｘでｌＯＩＬｍであった。
レーザ粗面化加工前にロール表面に黒色塗１漠処理を行
うことによりより少ないエネルギーで効率よく目標の粗
度を得ることができる。実施例では黒色の市販の塗料を
用いたが、グラファイトやアモルファスカーボンに粘結
剤を加えたもの等黒色であれば十分「１的を達成できる
。また黒色被覆する装置として実施例ではロールコータ
方式を採用したがスプレー法、はけ塗り法等種々利用で
きることは言うまでもない。
うことによりより少ないエネルギーで効率よく目標の粗
度を得ることができる。実施例では黒色の市販の塗料を
用いたが、グラファイトやアモルファスカーボンに粘結
剤を加えたもの等黒色であれば十分「１的を達成できる
。また黒色被覆する装置として実施例ではロールコータ
方式を採用したがスプレー法、はけ塗り法等種々利用で
きることは言うまでもない。
第１図は本発明方法を好適に実施することのできるロー
ル粗面化加工装置の全体斜視図、第２図はその横断面図
、第３図はエネルギー密度とＲｍ ａ ｘとの関係を示
すグラフである。 ｌ・・・ロール ２・・・ロール回転支持装置 ３・・・レーザ発振器 ４・・・レーザ照射ヘッド ５・・・同上駆動ネジ ６・・・コータ
ル粗面化加工装置の全体斜視図、第２図はその横断面図
、第３図はエネルギー密度とＲｍ ａ ｘとの関係を示
すグラフである。 ｌ・・・ロール ２・・・ロール回転支持装置 ３・・・レーザ発振器 ４・・・レーザ照射ヘッド ５・・・同上駆動ネジ ６・・・コータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 冷間圧延用ロール表面に粗面化加工を施すに際し、
ロール表面に予め黒色被膜を施した後、５×１０＾４〜
５×１０＾６Ｗ／ｃｍ＾２のエネルギー密度のレーザビ
ームを照射することによりロール表面を粗面化すること
を特徴とする冷間圧延ロールの粗面化方法。 ２ 冷間圧延用ロール表面に粗面化加工を施すに際し、
ロール表面に予め黒色被膜を施して後、５×１０＾４〜
５×１０＾６Ｗ／ｃｍ＾２のエネルギー密度のレーザビ
ームを照射することによりロール表面を粗面化した後、
さらに粗面化に用いたレーザビームのエネルギー密度よ
り小で、４×１０＾３Ｗ／ｃｍ＾２以上のエネルギー密
度のレーザビームを再度照射し、熱処理を施すことを特
徴とする冷間圧延ロールの粗面化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250637A JPS62110882A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 冷間圧延ロ−ルの粗面化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250637A JPS62110882A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 冷間圧延ロ−ルの粗面化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110882A true JPS62110882A (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=17210816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60250637A Pending JPS62110882A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 冷間圧延ロ−ルの粗面化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110882A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01186292A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-25 | Nippon Steel Corp | パルスレーザによる圧延用ロールの加工方法および圧延方法 |
| JP2008114299A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Furukawa Rock Drill Co Ltd | ブレーカ停止装置 |
| WO2016170895A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | トーカロ株式会社 | 基材の粗面化方法、基材の表面処理方法、溶射皮膜被覆部材の製造方法及び溶射皮膜被覆部材 |
| CN108927407A (zh) * | 2017-05-27 | 2018-12-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低波纹度表面的金属材料及其制造方法 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60250637A patent/JPS62110882A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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