JPS63264995A

JPS63264995A - 製紙機用プレスロ−ル

Info

Publication number: JPS63264995A
Application number: JP9408587A
Authority: JP
Inventors: 実日根野; 平石　久志
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1988-11-01

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〕本発明は、製紙機用プレスロールに関する。

〔従来の技術〕

抄紙工程で抄紙された湿潤紙は、脱水工程において、サ
クションロール上を通過しながら、プレスロールにより
押圧されて、含有水分が搾出され、搾出された水分はサ
クションロールにより吸引排除される。

湿潤紙に含まれる水分は白水と称される強酸性腐食液で
あるから、湿潤紙を押圧して白水を搾出するプレスロー
ルは、白水に対する安定した腐食抵抗性を必要とするこ
とはもちろん、プレスロールに押圧されながら通過する
湿潤紙がそのロール表面に付着して引きつりなどの不都
合が生じることのないように、湿潤紙に対する良好な紙
ばなれ性を備えていることも必要である。

従来より、上記紙ばなれ性と耐食性とを兼備したプレス
ロールとして、グラナイトロール（花こう岩を材料とし
て所要形状に削り出されたストーンロール）が用いられ
てきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、グラナイトは現在世界的に入手困難となって
いる。また、グラナイトは極めて硬質で加工が著しく困
難である。加えてそのロールは靭性が低く亀裂が生じ易
いため、曲げ応力やタラッシング応力が繰返し加わる使
用条件に対する耐久性に乏しいという欠点がある。

本発明は上記問題点を解決するための新規プレスロール
を提供する。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の製
紙機用プレスロールは、そのロール胴部が、金属スリー
ブと、該金属スリーブの外周面を被覆する肉盛層とから
なり、前記肉盛層は、オーステナイト系合金マトリック
スと、該マトリックスに分散相として混在るす１０〜７
０重量％のセラミック粒子とからなる複合組織を有する
ことを特徴としている。

第１図は本発明のプレスロールを示している。

そのロール胴部（１０）は、金属スリーブ（１１）とそ
の外周面に形成された肉盛Ｎ（１２）とからなる二層積
層構造を有し、そのロール胴部（１０）に軸部材（２０
゜２０）が嵌着されている。

金属スリーブ（１１）を被覆する肉盛７！　（１２）は
マトリックスと分散相であるセラミック粒子とからなる
複合組織を有する。以下、この肉盛層（１２）を複合肉
盛層という。

複合肉盛層（１２）のマトリックス金属をオーステナイ
ト系合金とするのは、湿潤紙から搾出される白水に対す
る耐食性を確保するためであり、好ましくはＮｉ基合金
、またはＣＯ基合金敵劃側される。

マトリックスに分散相として混在るすセラミック粒子の
材質は限定されないが、耐摩耗性、耐食性等の点から、
炭化珪素（Ｓ　ｉ　Ｃ）や炭化クロム（Ｃｒ、Ｃ，）等
の炭化物系セラミックが好ましく用いられる。その粒径
は一般に約０．０１〜３．５μｍであってよい。

金属マトリックスとセラミック粒子とからなる複合肉盛
層におけるセラミック粒子の混合割合は１５〜７０重量
％とする。１５重量％を下限値とするのは、それより少
ないと、良好な紙ばなれ性を確保できないからであり、
好ましくは２０重量％以上である。他方、７０重量％を
上限とするのは、それを越えると、均質な複合肉盛層の
形成が困難になり、却って紙ばなれ性が悪くなると共に
、その肉盛層におけるマトリックス金属量の相対的減少
により、所要の耐食性が確保し難くなるからである。好
ましくは６０重量％を上限とする。

上記複合肉盛層は、マトリックスとなる金属粉末と分散
相となるセラミック粉−末との混合粉末を原料とし、例
えばプラズマ粉体溶接等の溶接肉盛法による溶接肉盛層
として、または溶射法による溶射肉盛層として母材であ
る金属スリーブ（１１）の外側周面に形成することがで
きる。複合肉盛層（１２）を以て被覆された金属スリー
ブ（１１）の表面には、直接湿潤紙が接触することはな
いから、その材質の選択は任意であり、例えば炭素鋼等
の安価な材料を適用することができる。

なお、前述のマトリックスとなるＮｉ基合金、およびＣ
ｏ基合金の好ましい合金組成と、その組成限定理由を示
せば次のとおりである。

Σ工益金皇Ｃ：０．１％以下、Ｃｒ　：　１０〜３０％、Ｍｎ：２
％以下、５ｉｌ１％以下、Ｍｏ：８〜１８％、残部実質
的にＮｉからなる合金、またはＮｉの一部が６％以下の
Ｗを以て置換された合金。

Ｃ：Ｑ、１％以下Ｃは強力なオーステナイト生成元素であり、その量の増
加は強度の向上に寄与するが、反面耐食性、靭性の低下
を招くので、０．１％以下とする。

好ましくは、０．０１〜０．１％である。

５ｉｌ１％以下Ｓｉは合金の硬化性を増し、ｉ械的性質を改善する効果
を有するが、最も重要な役割は脱酸剤としての働きであ
る。ただし、多量の含有は靭性を悪（するので、１％以
下とする。

Ｍｎ：２％以下Ｍｎは脱酸作用とオーステナイト相の安定化効果を有す
るが、２％を越えると耐食性を損なうので、２％以下と
する。

Ｃｒ：１０〜３０％Ｃｒは耐食性、特に耐粒界腐食性の向上に著効を奏する
ほか、耐応力腐食割れ性の改善に奏効する。また、組織
の安定化、強度向上に寄与する。

但し、Ｃｒは強力なフェライト生成元素であるので、オ
ーステナイト生成元素との量的バランスを考慮すべきで
あり、多量の添加は靭性の急激な低下を招く。これらの
点から、その含有量を１０〜３０％とする。

ＭＯ二　８〜１８％ＭＯは耐食性、特に孔食や隙間腐食抵抗性の改善に著効
を奏するが、多量に添加すると靭性の急激な低下を惹起
するので、８〜１８％とする。

Ｗ：６％以下ＷはＭｏとの共存下に耐食性を高める効果を示す。その
効果は６％以下の添加により得られる。

Ｎｉ：残部Ｎｉはオーステナイト生成元素であり、良好な耐食性を
確保するためにも欠（ことができない。

また、靭性の向上にも寄与する。

Ｃｏ基合金Ｃ：０．１％以下、５ｉ１１％以下、Ｍｎ：２％以下、
Ｃｒ：１０〜３０％、Ｎｉ：１０〜３０％、残部実質的
にＣｏからなる合金、またはＣｏの一部が２０％以下の
Ｆｅ、５％以下のＭｏのいずれか１種もしくは２種の元
素を以て置換された合金。

このＣｏ基合金におけるＣ、、Ｓｉ、ＭｎおよびＣｒに
ついての成分限定理由は前記Ｎｉ基合金におけるそれと
同じである。その他の成分限定理由を以下に示す。

Ｎｉ：１０〜３０％Ｎｉはオーステナイト生成元素であり、合金の籾性向上
にも奏効し、また耐食性の改善に寄与する。しかし、多
量に添加しても、添加量の割に効果の増加は少ない、。

従って、１０〜３０％とする。

Ｍｏ　：　５％以下Ｍｏは耐食性、就中孔食、隙間腐食抵抗性の向上に顕著
な効果を示すので、所望により５％以下添加される。５
％を上限とするのは、それをこえると添加効果がほぼ飽
和し、また脆化が生じるからである。

Ｆｅ：２０％以下Ｆｅは必要な元素ではないが、２０％までの混在が許さ
れる。この範囲であれば、耐食性が損なわれることもな
い。

ＣＯ：残部Ｇｏはオーステナイト地の安定化に極めて強力な作用を
有すると共に、すぐれた耐食性をもたらす。

〔実施例〕

Ｎｉ基合金またはＣｏ基合金粉末とセラミック粉末（炭
化珪素または炭化クロム、平均粒径μｍ）との混合粉末
（１００〜２００μｍの造粒粉）を溶接肉盛材とし、プ
ラズマ粉体肉盛溶接法により、金属スリーブ（遠心鋳造
炭素鋼円管、外径２２０ｎ）の表面を層厚４龍の複合肉
盛層で被覆することにより、下記４種の供試ロール胴部
材を製作し、これにロール軸部材を組込んでプレスロー
ルとなし、各プレスロールについて紙ばなれ性試験およ
び腐食試験を行って第１表〜第４表に示す結果を得た。

なお、第２図は第１表〜第４表中の紙ばなれ性評点とセ
ラミック粒子の混合割合（ｗｔ％）との関係を図に表し
たものである。図中の記号（Ａ）〜（Ｄ）は供試ロール
（Ａ）〜（Ｄ）に対応する。

供試ロールＡの　合肉盛ニッケル基合金＋炭化珪素粒子共試ロールＢのン合肉　層ニッケル基合金＋炭化クロム粒子供試ロールＣの複合肉盛層コバルト基合金＋炭化珪素粒子ｉロールＤの　ＡＪコバルト基合金＋炭化クロム粒子ニンケル基台合組成（ｗｔ％）Ｃ：　０．０３、Ｃｒ　：　１５．３、Ｍｎ：０．７、
ｓｉ：０．７４、Ｍｏ：１４．２、Ｗ　：　３．９６、
Ｎｉ　：　Ｂａ　１コバルト基合金組成（％ｖｔ％）Ｃ：　０．０５、Ｃｒ：２５．ＯｌＮ　ｉ　：　１７．
５、Ｍｎ：１．０、Ｓｉ：０．９、Ｆｅ　：１５．Ｏ，
Ｍｏ　：１．７、Ｃｏ：Ｂａｌ。

ＣＩ）紙ばなれ性試験サクションロールの上を通過する湿潤紙に各供試ロール
を５００〜８００ｋｇ／ｃｆｆｌの押付力で押付け、供
試ロールの表面に対する付着状況を、従来のグラナイト
ロールのそれと比較する。第１表〜第４表におけるＵ紙
ばなれ性評点」は、グラナイトロールの紙ばなれ性を基
準値「１」として表わした数値であり、その数値が小さ
い程、紙ばなれ性が良いことを意味している。

〔■〕腐食試験各供試ロール（Ａ）〜（Ｄ）のロール胴部から試験片を
切り出し、沸騰２％塩酸溶液中に浸漬し、１００時間経
過後の複合肉盛層面の腐食減量（ｇ／ｍｈ）を測定した
。

上記試験結果から明らかなように、複合肉盛層からなる
表面を有する本発明ロールは、従来のグラナイトロール
とほぼ同等もしくはそれよりすぐれた紙ばなれ性を示す
。また、沸咬塩酸溶液中における腐食減量もごく軽微な
ことからも、プレスロールとして必要な腐食抵抗性を十
分に備、えていることがわかる。

（発明の効果〕本発明のプレスロールは、従来のグラナイトロールと同
等もしくはそれ以上の良好な紙ばなれ性を有し、かつそ
の使用環境に対する十分な耐食性を備えている。また、
本発明のプレスロールの胴部は金属スリーブと複合肉盛
層との積層構造体であるから、グラナイトロールに比し
強度的にもすぐれて安定であり、曲げ応力やタラソシン
グ応力が繰返し加わる使用条件下において、グラナイト
ロールを凌ぐ安定した耐久性が保証される。本発明のプ
レスロールを使用することにより、グラナイトロールに
関連する原料事情、製造コストの問題が解消されると同
時に、耐久性の向上により湿潤紙の脱水工程の安定化・
効率化等の諸効果かえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プレスロールを示す一部切欠正面図、第
２図は複合肉盛層のセラミック粒子混合割合と紙ばなれ
性との関係を示すグラフである。１０：ロール胴部、１１：金属スリーブ、１２：複合肉
盛層、２０：ロール軸部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）オーステナイト系ニッケル基またはコバルト基合
金マトリックスに、分散相として１５〜７０重量％の炭
化物系セラミック粒子が混在してなる複合組織を有する
肉盛層によりロール胴部表面を被覆したことを特徴とす
る耐食性および紙ばなれ性にすぐれた製紙機用プレスロ
ール。