JPS6264411A - スケ−ル付着の強固な熱間圧延用ロ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 熱間圧延用ロール（以下ロールという）、とくにワーク
ロールに関してこの明細書では、熱間圧延にて被圧延材
のスケールがロール胴の表面に付着してつくる１（ｖ８
００〜１２００の硬質皮膜によって、ロールの摩耗を防
止しその寿命を高め得るロールについての開発研究の成
果を述べる。

ロール表面に付着したスケール（以下黒皮という）は、
ロール表面が過酷な摩擦環境下にあり、さらに加熱、冷
却がくり返されるため、安定して生成されずに付着、は
く離、脱落をくり返す。そのためロール表面の摩耗プロ
フィルが不均一となって圧延材の断面形状不良を招き、
又黒皮の部分はく離によって圧延材表面の美観を損う、
ことがある。

また一般にロールとして使用されている、鋳鍛、鋼ロー
ル（０：　０．８５〜１．４ｗｔ％）、又はアダマイト
ロール（０：　１．４〜２．５　ｗｔ％）の硬さはＨｖ
４５θ程度であり、黒皮が安定して生成されないと短期
間で摩耗してしまう。

（従来の技術） ロールは一般に研摩仕上後に使用し、弐面粗さは１μ＠
Ｒａ（４μ＠Ｒｍａｘ相当）以下であって黒皮の付着は
弱く、又スリップ防止を目的としてローレット加工（約
５ｍｍピッチ）することもあるが、スケールの付着を強
固にするには及ばない。

またロールの表面粗さと黒皮の生成を線順とした技術文
献は見当らない。

（発明が解決しようとする問題点） ロールのロール胴表面にスケールを安定に付着させ強固
な黒皮の生成によりロールの摩耗を防止し、さらに圧延
材の品質を向上することが、この発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） 発明者らはロール表面に、例えば溶射により強固な皮膜
を形成する研究を行い、ロール表面な粗面化した後に被
覆した皮膜は粗面化しないで被覆した皮膜に比べて高い
せん断抵抗を示すことを見（・出した。

一方熱間圧延に使用したロールの調査から、残存する黒
皮はロール表面の四部に充てんされた如くの形態で付着
していることがわかった。

以上のことから、ロール表面な粗面化することによって
、スケールを強固に付着させ超硬質の皮膜としてロール
保護に使用できないかと考え、この発明を開発するに至
った。

すなわちこの発明は、圧延用ロールのロール胴が、表面
粗さ２〜ｌＯμＴｒＬＲａで、かつビッカース硬さ）ｌ
ｖ６００以上の表面をそなえ、熱間圧延に伴って被圧延
材のスケールがロール胴の表面に強固に付着されること
を特徴とするスケール付着の強固な熱間圧延用ロールで
ある。

さてこの発明に適合するロールは、８〜５　ｗｔ％Ｏｒ
含有鍛鋼、又はＣ量が２〜８　ｗｔ％でＯｒ含有量が１
２〜１８ｗｔ％の高Ｏｒ鋳鉄などのロールをむくのまま
、あるいは表面処理によって被膜層を形成して用い、表
面の硬さをＨＶ６００以上、表面粗さを２〜ｌＯμ７Ｈ
Ｒａとする。

第１図は圧延時のスケールの付着を示し、表面な粗面化
、硬質化したロールＩＫより圧延を行うと、被圧延材２
のスケール８が圧延に伴いロールｌの表面に付着し、黒
皮４が形成される。

次にロール表面の具体的な処理方法について第２図に示
すロール１０部分Ａの拡大断面図として第８図ないし第
５図に示す。

まず第８図はむくのロールｌの表面を、放電加工、レー
ザ加工およびショツトブラスト加工などにより粗面化し
たもので、ロールｌの表面の凹凸にスケールが付着して
黒皮４が生成される。

第４図は第１図の如く粗面化したロール１表面に高周波
焼入を施して硬質層６を形成したもので、この硬質層５
０表面に黒皮層が生成される◎第５図は粗面化したロー
ル１表面にセラミックス又はサーメットを被覆し超硬質
被覆層６を形成したもので、この超硬質被覆層６の表面
に黒皮層が生成される。セラミックス又はサーメットの
被覆方法としては、爆発式、プラズマ式、超音速法など
の溶射法、又は物理蒸着法、化学蒸着法などの蒸着法が
ある。

なおロールの表面粗さは硬質層、被覆層などを形成する
前にショツトブラスト処理の如きで与えておくが、溶射
法の場合は溶射で所定の表面粗さン得ることができる。

（作用） ロール表面での黒皮の生成は、第１図に示したように、
被圧延材表面のスケールが圧延時にロール表面に付着し
て起り、黒皮はロール表面の凹部内にスケールが充てん
される如き形態で付着して生成され、したがって黒皮生
成はロール表面の凹凸度、すなわち表面粗さに関係する
。そこでこの表面粗さを２〜ｌＯμｍＲａに規制して黒
皮の安定した生成を実現した。

ロールの表面粗さを２〜ｌＯμｍ、Ｒａ　（８〜４０μ
＠Ｒｍａｘに相当）としたのは、黒皮層の厚みは一般に
２０〜５０μｍであるから２μ７７１Ｒａ未溝の表面粗
さでは付層した黒皮層に対するくさび効果が不十分で黒
皮のはく離が起こり易く、またｌＯμｙｌＲａをこえる
と凹凸が大きすぎ生成した黒皮の層厚が不ＪＴＪ−とな
ってはく離、摩耗むらおよび圧延材の傷などの原因とな
る。

次にローｆし表面の硬さをＨｖ　６００以上とした理由
は、高い内圧を受ける圧延用のロールでは、黒皮が安定
し°（生成する前に、ロール表面の突起が摩耗し所定の
表面粗さを維持できなくなるためである。

黒皮を生成するには、鋼帯の場合２０８０コイルの圧延
が必要であるが、Ｈｖ６００未満のロールでは２０〜８
０コ・イルの圧延中に表面が摩耗されてしまう。

（実施例） 月産８０万ｔの熱間圧延工場に【単重平均２０ｔのコイ
ルを生産する際、仕上前段スタンドでこの発明に適合す
るロールを使用したときのスケール刊着状態について比
較例とともに表１に示す。

まず従来の表面を研摩したロール（４１，２）は、黒皮
が安定して生成せず圧延コイル本数４０〜８０本で被圧
延材の側縁部が通過する局部の摩耗により取替えなくて
はならなかった。

Ｈｖ４５０のアダマイトのロール表面をアルミナによる
ショツトブラスト処理にて４μｍＲａとしたロール（，
４６８）は、黒皮が生成する前に表面が摩耗し黒皮はロ
ール表面に点在していた。

８１０粒によるショツトブラスト処理を施したロー・ル
（４４）も黒皮は安定して生成されず、コイル８０本で
局部摩耗により取替えた。

ショツトブラスト処理により表面粗さを２〜１０　μｍ
Ｒａ　ＮかつＨｖ６５０としたｒ：ｘ−ル（／１６５＋
６．７）は、いずれも黒皮が全面的に付着し、１２０〜
１１３０本のコイルを圧延できた。

ロール表面の処理を放電加工により行った表面粗さ２μ
ｍＲａで硬化層１０１１ｍのａ−ル（Ａ２Ｂ）では、黒
皮は全面に生成し、１’６０本のコイルを圧延すること
ができた。

ロール表面が溶射による８　５　ｗｔ％ＷＯ−１５ｗｔ
％ｃｏの硬化層で覆われた２μ７７１Ｒａのロール（Ａ
９，１０．１１）は、黒皮が安定して生成し２００〜２
１０本のコイルを圧延できた。

ロール表面をショツトブラスト処理後、ＴｉＣ。

又はＴｉＮ材を超硬蒸着被覆した表面粗さ２μ７７１Ｒ
ａのロールは、黒皮が全面に生成し、２４０本のコイル
の圧延ができ生産性が向上した。

（発明の効果） この発明によれば、ロール表面に安定した黒皮を生成さ
せロール寿命の大幅な向上を達成でき、よって生産性お
よび品質の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はロールの黒皮生成を示す説明図、第２図はロー
ルの側面図、 第８図ないし第５図はロールの断面図、である。 ｌ・・・ロール　　　　　　２・・・被圧延材８・・・
スケール　　　　　番・・・黒皮５・・・硬質層　　　
　　　６・・・超硬質被覆層第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧延用ロールのロール胴が、表面粗さ２〜１０μｍ
   Ｒａで、かつビッカース硬さＨｖ６００以上の表面をそ
   なえ、熱間圧延に伴つて被圧延材のスケールがロール胴
   の表面に強固に付着されることを特徴とするスケール付
   着の強固な熱間圧延用ロール。