CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -
CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,
Association sans but lucratif -
Vereniging zonder w instoogmerk
à BRUXELLES, (Belgique) .
Procédé de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir.
La présente invention concerne un procédé de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir. Elle a plus particulièrement trait à un procédé de marquage de cylindres de laminoir à froid devant conférer une rugosité contrôlée à une tôle d'acier.
On connaît déjà par diverses propositions antérieures du même demandeur, et notamment par son brevet belge N[deg.] 870.609, un procédé pour marquer la surface d'un cylindre de laminoir au moyen d'un faisceau laser intermittent. Ce procédé connu permet de former dans cette surface des micro-cratères distribués selon un motif prédéterminé et qui, en s'imprimant dans la surface des tôles, confèrent à celles-ci la rugosité désirée. Les cylindres ainsi traités donnent de très bons résultats.
Après usure de la rugosité, les cylindres doivent être recon-
<EMI ID=1.1>
lindre usagé doit être démonté du laminoir, rectifié, marqué
à nouveau, puis remonté dans le laminoir. Ces opérations,ainsi que les manipulations et les réglages qu'elles exigent, entraînent des frais importants qui se répercutent sur le coût du cylindre. Il y a donc avantage à espacer ces reconditionnements, c'est-à-dire à diminuer la vitesse d'usure de la rugosité.
La présente invention a pour objet un procédé permettant d'atteindre cet objectif.
Elle repose sur la constatation que dans la zone d'impact du faisceau laser, la surface du cylindre est le siège d'une fusion localisée avec refoulement du métal fondu vers la périphérie de cette zone. Il se forme ainsi, autour du micro-cratère obtenu, un bourrelet métallique qui se solidifie très rapidement, en raison de la très faible durée de l'impulsion laser qui lui a donné naissance. Ce bourrelet joue un rôle très important dans la formation de la rugosité contrôlée de la tôle laminée au moyen de ce cylindre. Le demandeur a imaginé un moyen original d'accroître la dureté de ce bourrelet,en profitant de son mode de formation, et d'améliorer ainsi la durée de vie du cylindre lui-même. Le procédé s'applique accessoirement au durcissement de toute la zone affectée par le rayonnement laser.
A cet effet, le procédé de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir, qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on marque la surface du dit cylindre au moyen d'un faisceau laser intermittent, est essentiellement caractérisé en ce qu'avant d'effectuer le dit marquage, on applique sur
la dite surface un revêtement constitué, au moins en partie,
<EMI ID=2.1>
Selon une modalité particulière de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on applique sur la surface du dit cylindre un revêtement métallique composé de nickel, de chrome, de cobalt ou d'un alliage d'au moins deux de ces métaux.
Selon une autre modalité de mise en oeuvre, on applique sur
la surface du dit cylindre un revêtement comprenant au moins un métal et au moins un oxyde métallique.
Dans le cadre de cette modalité de mise en oeuvre, l'oxyde métallique peut, selon l'invention, provenir d'un métal différent de celui qui entre dans la composition du dit revêtement. Il s'est cependant avéré intéressant d'utiliser un oxyde d'un métal également présent dans le dit revêtement.
Par exemple, la présence d'oxyde de nickel, associé à du nickel, entraîne une augmentation de la quantité d'énergie du faisceau laser absorbée par la surface; il en résulte d'une part, un accroissement de la profondeur de fusion et dès lors une profondeur de rugosité accrue, et d'autre part un meilleur alliage du métal du cylindre avec le nickel et une dureté plus élevée du bourrelet solidifié.
Selon encore une autre modalité de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on applique sur la surface du dit cylindre un revêtement ou une poudre contenant au moins un composant durcissant, tel qu'un carbure ou un nitrure et/ou au moins un composant capable de réagir avec au moins un constituant du matériau du dit cylindre pour former le dit composant durcissant.
Toujours selon la présente invention, on applique le dit revêtement par toute méthode connue en soi, appropriée au matériau de revêtement utilisé. A titre d'exemple non limitatif,�
on peut notamment faire appel aux méthodes connues de revêtement par électrolyse, par électrophorèse, par dépôt de vapeur ou par implantation ionique. On peut également déposer une poudre par une méthode adéquate.
Il ressort des caractéristiques qui viennent d'être exposées que, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, le revêtement appliqué sur la surface du dit cylindre est avantageusement constitué d'une substance capab le - ou contenant au moins un constituant capable - de s'allier avec le matériau, localement fondu, du cylindre et/ou de réagir avec au moins un des constituants de ce matériau.
Dans ces conditions en effet, l'effet durcissant résultant de l'alliage ou de la réaction précité est localisé essentiellement dans les bourrelets qui entourent les micro-cratères, c'est-à-dire précisément dans les régions qui servent à imprimer la rugosité dans la tôle laminée avec ce cylindre. Cette mise en oeuvre assure donc une efficacité maximum du procédé de l'invention.1111 -Revendications
1. Procédé de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir, dans lequel on marque la surface du dit cylindre au moyen d'un faisceau laser intermittent, caractérisé en ce qu'avant d'effectuer le dit marquage, on applique sur la dite surface un revêtement constitué, au moins en partie, d'une substance métallique.
METALLURGICAL RESEARCH CENTER -
CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,
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Vereniging zonder w instoogmerk
in BRUXELLES, (Belgium).
Method of surface treatment of a rolling mill cylinder.
The present invention relates to a method of surface treatment of a rolling mill cylinder. It relates more particularly to a method of marking cold rolling mill rolls which must impart controlled roughness to a steel sheet.
Already known by various previous proposals from the same applicant, and in particular by its Belgian patent N [deg.] 870.609, a method for marking the surface of a rolling mill cylinder by means of an intermittent laser beam. This known process makes it possible to form micro-craters distributed in this surface in a predetermined pattern and which, by imprinting on the surface of the sheets, give them the desired roughness. The cylinders thus treated give very good results.
After wear of the roughness, the cylinders must be recon-
<EMI ID = 1.1>
used liner must be dismantled from the rolling mill, rectified, marked
again, then reassembled in the rolling mill. These operations, as well as the manipulations and adjustments that they require, entail significant costs which have repercussions on the cost of the cylinder. It is therefore advantageous to space these repackages, that is to say to reduce the rate of wear of the roughness.
The present invention relates to a method for achieving this objective.
It is based on the observation that in the zone of impact of the laser beam, the surface of the cylinder is the seat of a localized fusion with the discharge of the molten metal towards the periphery of this zone. There is thus formed, around the micro-crater obtained, a metal bead which solidifies very quickly, due to the very short duration of the laser pulse which gave it birth. This bead plays a very important role in the formation of the controlled roughness of the sheet rolled by means of this cylinder. The applicant has devised an original means of increasing the hardness of this bead, by taking advantage of its mode of formation, and thus improving the life of the cylinder itself. The process incidentally applies to the hardening of the entire area affected by laser radiation.
To this end, the method of surface treatment of a rolling mill cylinder, which is the subject of the present invention, in which the surface of said cylinder is marked by means of an intermittent laser beam, is essentially characterized in that '' before carrying out the said marking, apply to
said surface a coating consisting, at least in part,
<EMI ID = 2.1>
According to a particular embodiment of the process of the invention, a metal coating composed of nickel, chromium, cobalt or an alloy of at least two of these metals is applied to the surface of said cylinder.
According to another mode of implementation, one applies to
the surface of said cylinder a coating comprising at least one metal and at least one metal oxide.
In the context of this method of implementation, the metal oxide can, according to the invention, come from a metal different from that which enters into the composition of said coating. However, it has proved advantageous to use an oxide of a metal also present in the said coating.
For example, the presence of nickel oxide, associated with nickel, causes an increase in the amount of energy of the laser beam absorbed by the surface; this results on the one hand, an increase in the depth of melting and therefore an increased roughness depth, and on the other hand a better alloy of the metal of the cylinder with nickel and a higher hardness of the solidified bead.
According to yet another method of implementing the method of the invention, a coating or a powder containing at least one hardening component, such as a carbide or a nitride and / or at least one, is applied to the surface of said cylinder. component capable of reacting with at least one component of the material of said cylinder to form said curing component.
Still according to the present invention, said coating is applied by any method known per se, suitable for the coating material used. As a non-limiting example, �
it is possible in particular to use known methods of coating by electrolysis, by electrophoresis, by vapor deposition or by ion implantation. A powder can also be deposited by an appropriate method.
It appears from the characteristics which have just been exposed that, for the implementation of the method of the invention, the coating applied to the surface of said cylinder advantageously consists of a substance capable of - or containing at least one constituent capable - to ally with the locally molten material of the cylinder and / or to react with at least one of the constituents of this material.
Under these conditions, in fact, the hardening effect resulting from the aforementioned alloy or reaction is located essentially in the beads which surround the micro-craters, that is to say precisely in the regions which serve to imprint the roughness. in the sheet rolled with this cylinder. This implementation therefore ensures maximum efficiency of the process of the invention. 111-Claims
1. Method of surface treatment of a rolling mill cylinder, in which the surface of said cylinder is marked by means of an intermittent laser beam, characterized in that before carrying out said marking, it is applied to said surface a coating consisting, at least in part, of a metallic substance.