JP2960262B2 - 熱処理炉用ロール - Google Patents
熱処理炉用ロールInfo
- Publication number
- JP2960262B2 JP2960262B2 JP4221750A JP22175092A JP2960262B2 JP 2960262 B2 JP2960262 B2 JP 2960262B2 JP 4221750 A JP4221750 A JP 4221750A JP 22175092 A JP22175092 A JP 22175092A JP 2960262 B2 JP2960262 B2 JP 2960262B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistance
- build
- roll
- present
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱処理炉内に配設され、
鋼板を焼鈍し搬送するためのロールであって、特に、ビ
ルドアップ防止と高温耐剥離性、高温耐摩耗性とに優れ
た熱処理炉用ロール（以下ハースロール）に関するもの
である。
鋼板を焼鈍し搬送するためのロールであって、特に、ビ
ルドアップ防止と高温耐剥離性、高温耐摩耗性とに優れ
た熱処理炉用ロール（以下ハースロール）に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば、連続焼鈍炉内に配設されるハー
スロールは６００〜１３００℃の酸化性又は還元性雰囲
気で長時間連続して被熱処理材を焼鈍し、搬送させるた
めにその表面は摩耗を受けたり、また被熱処理材の付着
酸化物や鉄粉がロール表面に凝着堆積していわゆるビル
ドアップを形成したりしている。
スロールは６００〜１３００℃の酸化性又は還元性雰囲
気で長時間連続して被熱処理材を焼鈍し、搬送させるた
めにその表面は摩耗を受けたり、また被熱処理材の付着
酸化物や鉄粉がロール表面に凝着堆積していわゆるビル
ドアップを形成したりしている。
【０００３】このような摩耗やビルドアップによる凹凸
がハースロール上に発生すると、被熱処理材である鋼板
が搬送される間に疵付けられて、品質の低下の原因とな
っている。このような鋼板の品質低下を防止する為に、
定期的に操業を中断して熱処理炉内を冷却した後、作業
者が炉内に入ってハースロールの表面を研削手入れした
り、ロールそのものを取り替えたりしている。
がハースロール上に発生すると、被熱処理材である鋼板
が搬送される間に疵付けられて、品質の低下の原因とな
っている。このような鋼板の品質低下を防止する為に、
定期的に操業を中断して熱処理炉内を冷却した後、作業
者が炉内に入ってハースロールの表面を研削手入れした
り、ロールそのものを取り替えたりしている。
【０００４】従来でもこのような摩耗やビルドアップを
防止するために、例えば特公昭５７−２９５４９号公報
等で記載されている様に、ロール表面にジルコニアやア
ルミナ等のセラミックスを溶射被覆することが提案され
ていた。
防止するために、例えば特公昭５７−２９５４９号公報
等で記載されている様に、ロール表面にジルコニアやア
ルミナ等のセラミックスを溶射被覆することが提案され
ていた。
【０００５】しかしアルミナを溶射し得られた被膜はア
ルミナが高温雰囲気中で体積変化を起こし粒間強度が劣
化する、またジルコニアを溶射し得られた被膜はジルコ
ニアの融点が高く緻密でないことから鉄酸化物が噛み込
み易く耐ビルドアップ性に劣るという欠点がある。
ルミナが高温雰囲気中で体積変化を起こし粒間強度が劣
化する、またジルコニアを溶射し得られた被膜はジルコ
ニアの融点が高く緻密でないことから鉄酸化物が噛み込
み易く耐ビルドアップ性に劣るという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等はこれら酸
化性又は還元性雰囲気中で使用されるハースロールに適
用すべきビルドアップ防止効果が大きく、かつ高温耐剥
離性、耐摩耗性に優れる被覆材料及び被覆手段を種々研
究の結果、耐ビルドアップ性に優れかつ耐剥離性、耐摩
耗性にも優れた被覆ロールを見出し本発明を完成した。
化性又は還元性雰囲気中で使用されるハースロールに適
用すべきビルドアップ防止効果が大きく、かつ高温耐剥
離性、耐摩耗性に優れる被覆材料及び被覆手段を種々研
究の結果、耐ビルドアップ性に優れかつ耐剥離性、耐摩
耗性にも優れた被覆ロールを見出し本発明を完成した。
【０００７】すなわち本発明は酸化物または還元性雰囲
気中に配設されて使用するに際してビルドアップ防止効
果が大きく、かつ優れた高温耐剥離性及び耐摩耗性を持
つ被覆層をロール表面に形成したハースロールを提供す
ることを目的になされたものである。
気中に配設されて使用するに際してビルドアップ防止効
果が大きく、かつ優れた高温耐剥離性及び耐摩耗性を持
つ被覆層をロール表面に形成したハースロールを提供す
ることを目的になされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はＺｒ系珪化物
（以下ＺｒＳｉ2 とする）を全体の１０〜７０ vol％含
み残部がＭｇＯ，ＣａＯ，Ｙ2 Ｏ3 を一種以上重量％に
て５〜２０％含有するＺｒ系酸化物（以下安定化ＺｒＯ
2 とする）からなる溶射被膜を有する熱処理炉用ロール
である。
（以下ＺｒＳｉ2 とする）を全体の１０〜７０ vol％含
み残部がＭｇＯ，ＣａＯ，Ｙ2 Ｏ3 を一種以上重量％に
て５〜２０％含有するＺｒ系酸化物（以下安定化ＺｒＯ
2 とする）からなる溶射被膜を有する熱処理炉用ロール
である。
【０００９】以下、本発明について詳細に述べる。ハー
スロールの基体は、耐熱鋳鋼で作られる。これらの基体
にはその表面部にＺｒＳｉ2 及び安定化ＺｒＯ2 からな
る原料粉末を溶射施工し、セラミックス被膜を成膜す
る。
スロールの基体は、耐熱鋳鋼で作られる。これらの基体
にはその表面部にＺｒＳｉ2 及び安定化ＺｒＯ2 からな
る原料粉末を溶射施工し、セラミックス被膜を成膜す
る。
【００１０】本発明において溶射原料をＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ，Ｙ2 Ｏ3 を一種以上重量％にて５〜２０％含有する
安定化ＺｒＯ2 を用いたのは、鉄酸化物との反応性が低
く、高温雰囲気でも変態を起こさず安定しているためで
ある。しかし安定化ＺｒＯ2 は融点が高く溶射により緻
密な被膜が得られず鉄酸化物が被膜に噛み込み易く耐ビ
ルドアップ性に劣るという欠点がある。
Ｏ，Ｙ2 Ｏ3 を一種以上重量％にて５〜２０％含有する
安定化ＺｒＯ2 を用いたのは、鉄酸化物との反応性が低
く、高温雰囲気でも変態を起こさず安定しているためで
ある。しかし安定化ＺｒＯ2 は融点が高く溶射により緻
密な被膜が得られず鉄酸化物が被膜に噛み込み易く耐ビ
ルドアップ性に劣るという欠点がある。
【００１１】このため本発明では安定化ＺｒＯ2 原料粉
末に鉄酸化物との反応性が比較的低くかつ融点の低いＺ
ｒＳｉ2 粉末を添加し、緻密で耐ビルドアップ性に優
れ、かつ高温耐剥離性、高温耐摩耗性に優れる被膜を形
成するものである。
末に鉄酸化物との反応性が比較的低くかつ融点の低いＺ
ｒＳｉ2 粉末を添加し、緻密で耐ビルドアップ性に優
れ、かつ高温耐剥離性、高温耐摩耗性に優れる被膜を形
成するものである。
【００１２】試験結果からＺｒＳｉ2 添加量がＺｒＯ2
量に対し１０ vol％未満では被膜の緻密化の効果は得ら
れず、またＺｒＳｉ2 添加量がＺｒＯ2 量に対し７０ v
ol％を超えるとＺｒＳｉ2 の影響で被膜の耐ビルドアッ
プ性が低下することがわかった。このことから、ＺｒＳ
ｉ2 添加量としては１０〜７０ vol％程度でなければな
らない。
量に対し１０ vol％未満では被膜の緻密化の効果は得ら
れず、またＺｒＳｉ2 添加量がＺｒＯ2 量に対し７０ v
ol％を超えるとＺｒＳｉ2 の影響で被膜の耐ビルドアッ
プ性が低下することがわかった。このことから、ＺｒＳ
ｉ2 添加量としては１０〜７０ vol％程度でなければな
らない。
【００１３】
【実施例】以下、試験内容及び結果について詳細に述べ
る。本発明のセラミック被膜について、耐ビルドアップ
性、耐剥離性、耐摩耗性の試験を行なった。このうち耐
剥離性、耐摩耗性試験には５０×５０×１０mmのＳＵＳ
基材、耐ビルドアップ性試験には５０×３０×５mmのＳ
ＵＳ基材上に表１の溶射を施したサンプルを使用した。
尚、溶射被膜作成の際に使用した原料粉末の物性値を表
２に示す。
る。本発明のセラミック被膜について、耐ビルドアップ
性、耐剥離性、耐摩耗性の試験を行なった。このうち耐
剥離性、耐摩耗性試験には５０×５０×１０mmのＳＵＳ
基材、耐ビルドアップ性試験には５０×３０×５mmのＳ
ＵＳ基材上に表１の溶射を施したサンプルを使用した。
尚、溶射被膜作成の際に使用した原料粉末の物性値を表
２に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】本発明者等はまず本発明品の耐ビルドアッ
プ性を調べるために、下記の実験を行った。実験に用い
た試験装置を図１に示す。ＳＣＨ２２（２５Ｃｒ−２０
Ｎｉ−０．４Ｃ）を素材とした半径３５mmの半月形加圧
ロール６を製作し表１に示す溶射を行った２枚の各溶射
サンプル４、４′上を往復摺動させ、ビルドアップの発
生を再現できるような評価装置を用いた。２枚の溶射サ
ンプル４、４′は両面溶射したもの４と、片面溶射した
もの４′を用い、半月形加圧ロール６と２枚のサンプル
４、４′の間にはビルドアップ原料５（酸化鉄粉Ｆｅ3
Ｏ4 ：真比重５．１８：粒度分布１０um以下）を散布
し、トレイ３中に収容する。これらの装置は、つぼ型電
気炉２の中に配置され、Ｎ2 −Ｈ2 ５％の還元雰囲気中
で８５０℃の一定温度で４時間加圧ロール６を往復運動
させ、ビルドアップの発生を起こさせる。尚図中１は雰
囲気ガス導入管、７は加圧ロッド、８は荷重材料、９は
カウンターバランス、１０はシール板、１１は減速機で
ある。
プ性を調べるために、下記の実験を行った。実験に用い
た試験装置を図１に示す。ＳＣＨ２２（２５Ｃｒ−２０
Ｎｉ−０．４Ｃ）を素材とした半径３５mmの半月形加圧
ロール６を製作し表１に示す溶射を行った２枚の各溶射
サンプル４、４′上を往復摺動させ、ビルドアップの発
生を再現できるような評価装置を用いた。２枚の溶射サ
ンプル４、４′は両面溶射したもの４と、片面溶射した
もの４′を用い、半月形加圧ロール６と２枚のサンプル
４、４′の間にはビルドアップ原料５（酸化鉄粉Ｆｅ3
Ｏ4 ：真比重５．１８：粒度分布１０um以下）を散布
し、トレイ３中に収容する。これらの装置は、つぼ型電
気炉２の中に配置され、Ｎ2 −Ｈ2 ５％の還元雰囲気中
で８５０℃の一定温度で４時間加圧ロール６を往復運動
させ、ビルドアップの発生を起こさせる。尚図中１は雰
囲気ガス導入管、７は加圧ロッド、８は荷重材料、９は
カウンターバランス、１０はシール板、１１は減速機で
ある。
【００１７】以上の再現実験において、図２のごとく、
半月形ロール６と直接接触する面をＡ面、その裏の面を
Ｂ面、そしてＢ面と向かい合う面をＣ面とし、試験後の
ビルドアップ発生状況を表３に示すような耐ビルドアッ
プ性指数を用いて、それぞれの評価点を合計した値で比
較した。又、ビルドアップ源であるＦｅ3 Ｏ4 の付着面
積率の平均値をもって溶射試料の耐ビルドアップ性を評
価した。
半月形ロール６と直接接触する面をＡ面、その裏の面を
Ｂ面、そしてＢ面と向かい合う面をＣ面とし、試験後の
ビルドアップ発生状況を表３に示すような耐ビルドアッ
プ性指数を用いて、それぞれの評価点を合計した値で比
較した。又、ビルドアップ源であるＦｅ3 Ｏ4 の付着面
積率の平均値をもって溶射試料の耐ビルドアップ性を評
価した。
【００１８】
【表３】
【００１９】耐ビルドアップ性試験結果を表４に示す。
本発明品はいずれの比較材よりも耐ビルドアップ性指数
が高く、かつＦｅ3 Ｏ4 粉の付着面積率が小さく、耐ビ
ルドアップ性に優れる事がわかった。比較材について
耐ビルドアップ性が本発明に比べ低くなっているのは添
加したＺｒＳｉ2 がＺｒＯ2 よりも鉄酸化物と若干反応
しやすいためと考えられる。
本発明品はいずれの比較材よりも耐ビルドアップ性指数
が高く、かつＦｅ3 Ｏ4 粉の付着面積率が小さく、耐ビ
ルドアップ性に優れる事がわかった。比較材について
耐ビルドアップ性が本発明に比べ低くなっているのは添
加したＺｒＳｉ2 がＺｒＯ2 よりも鉄酸化物と若干反応
しやすいためと考えられる。
【００２０】
【表４】
【００２１】次に本発明品の高温耐剥離性を調べるため
に、下記の実験を行なった。耐剥離性試験は、サンプル
に１０００℃×１５分保持後水中１５分保持の熱衝撃を
繰り返した際の剥離回数を測定することにより行なっ
た。表５に示すように本発明は耐剥離性に若干優れる事
が分かった。
に、下記の実験を行なった。耐剥離性試験は、サンプル
に１０００℃×１５分保持後水中１５分保持の熱衝撃を
繰り返した際の剥離回数を測定することにより行なっ
た。表５に示すように本発明は耐剥離性に若干優れる事
が分かった。
【００２２】
【表５】
【００２３】次に本発明品の高温耐摩耗性を調べるため
に、下記の実験を行なった。耐摩耗性試験については、
耐剥離性試験に用いたのと同様の試料を用い、雰囲気Ｎ
2 −Ｈ2 ２％、温度９００℃中で、材質ＳＵＪ２のボー
ルを試料表面で荷重２Kg、摺動速度０．２m/s 、摺動距
離７２０ｍほど摺動させ高温耐摩耗性を調査した。表６
に示すように本発明品は被膜が緻密化されたため耐摩耗
性にも若干優れる事が分かった。サンプルについては
硬度の低いＺｒＳｉ2 を大量に添加したため被膜は緻密
化されたものの被膜自体の硬度が低下し耐摩耗性に劣る
結果になったと考えられる。
に、下記の実験を行なった。耐摩耗性試験については、
耐剥離性試験に用いたのと同様の試料を用い、雰囲気Ｎ
2 −Ｈ2 ２％、温度９００℃中で、材質ＳＵＪ２のボー
ルを試料表面で荷重２Kg、摺動速度０．２m/s 、摺動距
離７２０ｍほど摺動させ高温耐摩耗性を調査した。表６
に示すように本発明品は被膜が緻密化されたため耐摩耗
性にも若干優れる事が分かった。サンプルについては
硬度の低いＺｒＳｉ2 を大量に添加したため被膜は緻密
化されたものの被膜自体の硬度が低下し耐摩耗性に劣る
結果になったと考えられる。
【００２４】
【表６】
【００２５】本発明品について、ボンドコート成分には
ＣｏＣｒＡｌＹを使用したが、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ、Ｎ
ｉＣｒＡｌＹ系でも同等の結果を得た。更に耐剥離性を
向上させるには、メタルをトップ層に添加した、いわゆ
るサーメット層にすればよい。
ＣｏＣｒＡｌＹを使用したが、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ、Ｎ
ｉＣｒＡｌＹ系でも同等の結果を得た。更に耐剥離性を
向上させるには、メタルをトップ層に添加した、いわゆ
るサーメット層にすればよい。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のハースロー
ルは耐ビルドアップ性、高温耐剥離性、耐摩耗性に著し
く優れており、ロール寿命延長に大きく貢献するもので
ある。
ルは耐ビルドアップ性、高温耐剥離性、耐摩耗性に著し
く優れており、ロール寿命延長に大きく貢献するもので
ある。
【図１】ビルドアップ試験評価装置及び方法の説明図で
ある。
ある。
【図２】図１の部分拡大図である。
４，４′ 溶射サンプル ５ ビルドアップ原料 ６ 加圧ロール
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｒ系珪化物を全体の１０〜７０ vol％
含み残部がＭｇＯ，ＣａＯ，Ｙ2 Ｏ3 を一種以上重量％
にて５〜２０％含有するＺｒ系酸化物からなる溶射被膜
を有する熱処理炉用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221750A JP2960262B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 熱処理炉用ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221750A JP2960262B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 熱処理炉用ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665708A JPH0665708A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2960262B2 true JP2960262B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16771632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4221750A Expired - Lifetime JP2960262B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 熱処理炉用ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960262B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6376342B2 (ja) | 2014-10-03 | 2018-08-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ハースロール、連続焼鈍設備および連続焼鈍方法 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4221750A patent/JP2960262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665708A (ja) | 1994-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990629 |