JPS6227133B2 - - Google Patents

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JPS6227133B2
JPS6227133B2 JP57020875A JP2087582A JPS6227133B2 JP S6227133 B2 JPS6227133 B2 JP S6227133B2 JP 57020875 A JP57020875 A JP 57020875A JP 2087582 A JP2087582 A JP 2087582A JP S6227133 B2 JPS6227133 B2 JP S6227133B2
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JP
Japan
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roll
hardness
coating layer
heat treatment
carbide
Prior art date
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Expired
Application number
JP57020875A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58141338A (ja
Inventor
Satoshi Kasai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS58141338A publication Critical patent/JPS58141338A/ja
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562Details
    • C21D9/563Rolls; Drums; Roll arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は連続式熱処理炉用ロールに係り、特に
耐熱性および高温耐摩耗性にすぐれた被覆層を有
するロールに関する。 鋼帯の連続式熱処理炉の炉内ロールは通常600
〜1000℃の高温雰囲気で使用されるため一般に耐
熱性および高温クリープ特性にすぐれた高Ni―
Crの耐熱鋳鋼ロールが用いられている。 しかし従来使用されている耐熱鋳鋼ロールは高
温硬度が低いために、600〜1000℃の高温で常に
鋼帯と接触する状態では容易にロール表面に肌荒
れや疵が発生する欠点がある。また、このような
肌荒れや疵が発生すると製品鋼板に転写されるだ
けではなく、鋼板の表面が削り取られロールに付
着積層して、いわゆる「ビルドアツプ」と称され
る突起状物を形成し製品品質を著しく劣化させ
る。 また連続焼鈍炉などでは、第1図A,Bに示す
如く鋼帯2のスリツプもしくは蛇行を防止するた
めにシヨツトブラストなどによりロール4の表面
に適当な粗度6を与えているが、上記の如く従来
ロールでは高温硬度が低いために短期間で粗度が
低下し通板速度を落さざるを得なくなり生産性の
低下の原因ともなる。 かくの如く、従来の連続式熱処理炉用ロールは
多くの欠点を有し、そのため1〜3ケ月で表面研
摩もしくは取替えを余儀なくされている現状であ
る。 本発明の目的は、連続式熱処理炉用ロールの上
記従来技術の欠点を解消し、すぐれた耐熱性と高
温耐摩耗性を有するロールを提供するにある。 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、圧延鋼帯を連続熱処理する耐熱鋳鋼よ
り成る連続式熱処理炉用ロールにおいて、前記ロ
ール表面にクロム炭化物を60〜90重量%含み残部
がニツケル、クロム合金もしくはコバルトより成
る混合粉体の溶射による被覆層を有して成ること
を特徴とする連続式熱処理炉用ロール、である。 炭化物が一般に硬度が高く、特にCr炭化物は
経済的な常用金属炭化物中硬度が極めて高く、か
つ高温で硬度低下が少い安定炭化物であることが
知られている。しかしCr炭化物のみをロール表
面に溶射してもその密着性が悪いために実際に適
用することができない。そこで本発明者はCr炭
化物に密着性と結合性を付与するためにNi―Cr
合金もしくはCoを用い多くの物性試験の結果、
本発明を得たものである。 次に本発明を得るために本発明者が行つた実験
結果について説明する。 母材としてJIS G5122のNi:19.00〜22.00%、
Cr:23.00〜27.00%、C:0.35〜0.45%のSCH22
を使用し、クロム炭化物として安定なCr3C2粉末
を使用し、これにバインダーとしてNi―Cr合金
もしくはCo金属の粉体を混合し、その混合割合
を第1表に示す如く5種類として各供試混合粉体
を母材上に厚さ0.1mmを目標として通常0.05〜0.5
mm厚に溶射して被覆層を形成し、各被覆層につい
て熱衝撃試験を実施してその耐剥離性を試験し、
同時に各被覆層の高温硬度を測定した。 熱衝撃試験は1100℃に加熱後2分間保持後水冷
処理する繰返し試験を行ない、母材から被覆層が
剥離するまでの繰返し回数によつて優劣を判定し
た。 第1表のA,B,C,D,Eの各混合粉体試料
【表】 において使用したバインダー金属としては、Ni
―Cr合金とCoをそれぞれ別個に使用し、Ni―Cr
合金におけるNiとCrの組成はNi:55〜80%、
Cr:45〜20%の範囲で組成を変えて試験した
が、これらのバインダーの組成による被覆層の高
温硬度および耐熱衝撃性については有意差は認め
られなかつた。 上記A,B,C,D,Eの各供試混合粉体の溶
射による母材上に形成された被覆層の200〜1000
℃間の高温硬度(Hv)は第2図に示すとおりで
あり、熱衝撃試験による剥離までの繰返し回数は
第2表に示すとおりである。
【表】 第2表において各供試混合粉体中、数字1は
Ni―Cr合金、数字2はCoをそれぞれバインダー
金属として使用した場合であり、Ni―Cr合金の
Ni:Crの配合率は60:40の場合である。 先ず第2図に示す高温硬度については、各供試
材とも破線で示す母材Fよりも硬度が大であり、
混合粉中Cr炭化物の増加とともに硬さを増加
し、常用最高温度1000℃までの硬さの低減割合が
少い。しかしCr炭化物粉体の混合割合が50%の
試料Eにおいては、1000℃における高温硬度は母
材Fとほとんど差異がなくなるので、1000℃にお
けるHv硬度を少くとも300とするためCr炭化物粉
体の配合割合の下限を60%とすべきであることが
判明した。 次に第1表、第2表に示される熱衝撃試験結果
を見るに、被覆層の耐熱衝撃性はCr炭化物が少
いほどすぐれ、Cr炭化物の配合割合が増加する
に従つて耐熱衝撃性が急激に低下し、Cr炭化物
の混合割合が95%の試料Aを使用の場合には短期
間で剥離することが判明した。従つてCr炭化物
粉体の配合割合の上限を90%とすべきである。上
記より本発明による溶射に使用する混合粉体中の
Cr炭化物の混合割合を60〜90%とし、残部の40
〜10%をNi―Cr合金粉もしくはCo粉とし、これ
らの混合粉体を溶射により母材上に被覆層を形成
せしめたロールは、耐熱鋳鋼より成る母材よりは
るかに1000℃までの高温硬度が大であり、かつ耐
熱衝撃性にもすぐれ連続式熱処理炉用ロールとし
てすぐれた効果を発揮し得ることが判明した。 なお本発明による混合粉体の溶射による被覆層
形成方法については爆発方式とプラズマ方式のい
ずれによつてもよく、本発明者の実験結果より効
果に対する有意差は認められなかつた。 実施例 母材がSCH22材より成る連続焼鈍炉用ロール
の表面にCr炭化物75%、Ni―Cr合金25%の混合
粉体によりプラズマ溶射法で厚さ0.1mmの被覆層
を形成し、グリツドブラストにより表面粗度を付
与して実用に供した。 従来の母材のままで使用した場合には、2〜3
ケ月で表面粗度の低下、もしくは疵が発生した
が、本発明によるロールは1年間の使用後も粗度
の低下および疵の発生が認められず、現在なお継
続使用中であり、この間、製品の品質向上ならび
に生産性の向上に大きく貢献している。 本発明は高Ni―Cr耐熱鋳鋼より成る従来の連
続式熱処理炉用ロールが高温硬度が低く、そのた
め種々の障害を引起していたことに鑑み、ロール
表面にCr炭化物を主成分とし、これにNi―Cr合
金もしくはCoの混合粉体を溶射することにより
形成した被覆層を具備するロールとしたので次の
如き効果を収めることができた。 (イ) 連続式熱処理炉の常用温度600〜1000℃にお
ける高温硬度がHv硬さにて300〜700に達し、
きわめて硬さが大であるので従来の如きロール
表面の肌荒れや疵がほとんど発生せず、そのた
め従来の如き製品鋼板への転写やビルドアツプ
が一掃され、すぐれた品質の鋼帯製造が可能と
なつた。 (ロ) 本発明によるロールの被覆層は耐熱衝撃性も
比較的大で連続熱処理炉に使用しても剥離する
ことがない。 (ハ) 被覆層に適当な粗度を与えることは、第1図
で示した従来例と同様に可能であり、鋼帯のス
リツプや蛇行防止対策には全く支障がない。 (ニ) 本発明ロールは寿命がきわめて永く、補修に
要する操業中止を最少限とできるので生産性の
向上製品品質の安定確保に著しく貢献できる。 (ホ) 本発明による連続式熱処理炉用ロールは上記
の如く高温硬度が大であるだけではなく、常温
硬度も高く、かつ耐摩耗性がすぐれているの
で、上記の如き高温雰囲気だけではなく、連続
熱処理炉の冷却帯の如き低温雰囲気でも使用可
能であり、更に炉外ロールに適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図A,Bは連続式熱処理炉用ロールの表面
に形成されるスリツプもしくは蛇行防止用の粗度
を示す模式図であつて、Aは正面図、Bは側断面
図、第2図は本発明を得る実験におけるCr炭化
物とNi―Cr合金もしくはCoの組成の異なる各供
試混合粉の溶射により形成された各被覆層の高温
硬度を示す温度とHv硬さを示す相関図である。 2……鋼帯、4……ロール、6……粗度。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延鋼帯を連続熱処理する耐熱鋳鋼より成る
    連続式熱処理炉用ロールにおいて、前記ロール表
    面にクロム炭火物を60〜90重量%含み残部がニツ
    ケル、クロム合金もしくはコバルトより成る混合
    粉体の溶射による被覆層を有して成ることを特徴
    とする連続式熱処理炉用ロール。
JP2087582A 1982-02-12 1982-02-12 連続式熱処理炉用ロ−ル Granted JPS58141338A (ja)

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JP2087582A JPS58141338A (ja) 1982-02-12 1982-02-12 連続式熱処理炉用ロ−ル

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JPS58141338A JPS58141338A (ja) 1983-08-22
JPS6227133B2 true JPS6227133B2 (ja) 1987-06-12

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JP2003096553A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Tocalo Co Ltd 耐食性に優れる炭化物サーメット溶射皮膜被覆部材および炭化物系サーメット溶射材料

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