JPH0544002A - 溶融金属メツキ用ロール軸受およびその使用方法 - Google Patents
溶融金属メツキ用ロール軸受およびその使用方法Info
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- JPH0544002A JPH0544002A JP20181691A JP20181691A JPH0544002A JP H0544002 A JPH0544002 A JP H0544002A JP 20181691 A JP20181691 A JP 20181691A JP 20181691 A JP20181691 A JP 20181691A JP H0544002 A JPH0544002 A JP H0544002A
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続溶融メッキ浴中で、長期間安定して使用
できるロール軸受およびその使用方法を提供する。 【構成】 溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受
２２において、固定側部材１９をセラミックス、回転側
部材２０をサーメットで構成することにより、摩耗量が
少なくかつ摩擦係数も小さい軸受が実現できる。セラミ
ックスはアルミナまたは窒化珪素・サイアロン、サーメ
ットは高硬度の炭化物を含む耐食合金であることが好ま
しい。固定側部材１９および回転側部材２０がセラミッ
クスからなる軸受では、回転するロールを外部から回転
駆動することにより、摩擦係数は大きいが摩耗量はきわ
めて小さい軸受が実現できる。セラミックスは、アルミ
ナまたは窒化珪素・サイアロンであることが好ましい。
できるロール軸受およびその使用方法を提供する。 【構成】 溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受
２２において、固定側部材１９をセラミックス、回転側
部材２０をサーメットで構成することにより、摩耗量が
少なくかつ摩擦係数も小さい軸受が実現できる。セラミ
ックスはアルミナまたは窒化珪素・サイアロン、サーメ
ットは高硬度の炭化物を含む耐食合金であることが好ま
しい。固定側部材１９および回転側部材２０がセラミッ
クスからなる軸受では、回転するロールを外部から回転
駆動することにより、摩擦係数は大きいが摩耗量はきわ
めて小さい軸受が実現できる。セラミックスは、アルミ
ナまたは窒化珪素・サイアロンであることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続溶融金属メッキ浴中
で使用されるロール軸受およびその使用方法に関する。
で使用されるロール軸受およびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続溶融金属メッキ装置の構成を図５に
示す。加熱炉１２で加熱焼鈍された鋼板１３を、溶融金
属槽１４に導き、鋼板１３へ溶融金属１５をメッキし、
シンクロール１６およびガイドロール１７を介して、こ
れを引き上げ、連続的に金属メッキ鋼板１８を得る方法
がおこなわれている。シンクロール１６の構造を図６
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。シンクロール軸受２２
の固定側部材１９は、半割の円筒または平板の形状をし
ており、回転側部材２０は、ロール軸に嵌合された円筒
スリーブまたはロール軸である。固定側部材１９および
回転側部材２０には、耐食性の良好な２４Ｃｒ−１２Ｎ
ｉ系ステンレス鋼が一般に使用されている。ステンレス
鋼は、溶融金属との反応性が小さく、耐食性は良好であ
るが、耐摩耗性の面では十分とはいえず、特に固定側部
材は、回転側部材とごく狭い範囲で常時接触しているた
め摩耗量は回転側部材より大きく、寿命は１０日〜２０
日程度と短い。軸受部材の摩耗が進行すると、鋼板にば
た付き等が発生するため溶融金属メッキ浴中から引き上
げ、軸受部材を交換しなければならないが、溶融金属メ
ッキ浴中に浸漬されているロール等の部品は、一体とな
っているフレーム２１に取り付けられているため、軸受
部材が摩耗すると、ロールには異常がなくとも、生産を
停止し溶融金属メッキ浴中に浸漬されている部品全体を
一括で交換しなければならず、操業上の損失はきわめて
大きい。なお、ガイドロール１７もシンクロール１６と
ほぼ同様の構造となっているが、鋼板とのスリップを防
止するため外部から電動機等により駆動することが多
い。溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受の寿命
延長をはかる手段として、特開昭４７−３３７２８号で
は、重量％でモリブデン（３０〜７０）と硼化ジルコニ
ウム（７０〜３０）より成る中間層をもつ硼化ジルコニ
ウムあるいは酸化アルミニウムを被覆した溶融金属メッ
キ用浸漬部品を、実開昭５５−１４２５７１号では、Ｗ
Ｃ５０％（重量）またはＴｉＣ５０％（重量）以上の組
成を有する超硬合金を組込んだ軸および軸受を有する溶
融金属メッキ用浸漬ロールを、実開昭６３−７３３４９
号では、ロール軸に外周面に耐熱性緩衝材シートを介し
てセラミックで被覆した金属スリーブを嵌合させるとと
もに、軸受部分の内周面を耐熱性緩衝材シートを介して
セラミックで被覆した軸受金で前記金属スリーブの外周
面を保持した溶融メッキ浴におけるロール軸受を、特開
平１−３１６４４３号では、金属製軸受シェル表面にセ
ラミックス燒結体が装着されているロール軸受を提案し
ている。また、溶融金属中で使用されるロール軸受をセ
ラミックス製ころがり軸受とした発明および考案は、特
開平１−１５９３５９号、実開昭６０−８２４５７号、
実開昭６１−７３８３４号、実開昭６１−９０８５２
号、実開昭６１−１４２８５８号、実開昭６３−８９４
２８号、など多数提案されている。
示す。加熱炉１２で加熱焼鈍された鋼板１３を、溶融金
属槽１４に導き、鋼板１３へ溶融金属１５をメッキし、
シンクロール１６およびガイドロール１７を介して、こ
れを引き上げ、連続的に金属メッキ鋼板１８を得る方法
がおこなわれている。シンクロール１６の構造を図６
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。シンクロール軸受２２
の固定側部材１９は、半割の円筒または平板の形状をし
ており、回転側部材２０は、ロール軸に嵌合された円筒
スリーブまたはロール軸である。固定側部材１９および
回転側部材２０には、耐食性の良好な２４Ｃｒ−１２Ｎ
ｉ系ステンレス鋼が一般に使用されている。ステンレス
鋼は、溶融金属との反応性が小さく、耐食性は良好であ
るが、耐摩耗性の面では十分とはいえず、特に固定側部
材は、回転側部材とごく狭い範囲で常時接触しているた
め摩耗量は回転側部材より大きく、寿命は１０日〜２０
日程度と短い。軸受部材の摩耗が進行すると、鋼板にば
た付き等が発生するため溶融金属メッキ浴中から引き上
げ、軸受部材を交換しなければならないが、溶融金属メ
ッキ浴中に浸漬されているロール等の部品は、一体とな
っているフレーム２１に取り付けられているため、軸受
部材が摩耗すると、ロールには異常がなくとも、生産を
停止し溶融金属メッキ浴中に浸漬されている部品全体を
一括で交換しなければならず、操業上の損失はきわめて
大きい。なお、ガイドロール１７もシンクロール１６と
ほぼ同様の構造となっているが、鋼板とのスリップを防
止するため外部から電動機等により駆動することが多
い。溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受の寿命
延長をはかる手段として、特開昭４７−３３７２８号で
は、重量％でモリブデン（３０〜７０）と硼化ジルコニ
ウム（７０〜３０）より成る中間層をもつ硼化ジルコニ
ウムあるいは酸化アルミニウムを被覆した溶融金属メッ
キ用浸漬部品を、実開昭５５−１４２５７１号では、Ｗ
Ｃ５０％（重量）またはＴｉＣ５０％（重量）以上の組
成を有する超硬合金を組込んだ軸および軸受を有する溶
融金属メッキ用浸漬ロールを、実開昭６３−７３３４９
号では、ロール軸に外周面に耐熱性緩衝材シートを介し
てセラミックで被覆した金属スリーブを嵌合させるとと
もに、軸受部分の内周面を耐熱性緩衝材シートを介して
セラミックで被覆した軸受金で前記金属スリーブの外周
面を保持した溶融メッキ浴におけるロール軸受を、特開
平１−３１６４４３号では、金属製軸受シェル表面にセ
ラミックス燒結体が装着されているロール軸受を提案し
ている。また、溶融金属中で使用されるロール軸受をセ
ラミックス製ころがり軸受とした発明および考案は、特
開平１−１５９３５９号、実開昭６０−８２４５７号、
実開昭６１−７３８３４号、実開昭６１−９０８５２
号、実開昭６１−１４２８５８号、実開昭６３−８９４
２８号、など多数提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すべり軸受に関する上
記の発明および考案は、固定側部材および回転側部材の
たがいに接触する面を、ステンレス鋼より溶融金属中で
の耐食性が良好でかつ硬度の高いセラミック被覆、超硬
合金、セラミックス燒結体等とすることにより軸受の寿
命延長をはかろうとしたものである。しかし、溶融金属
メッキ浴中におけるロール軸受は、固定側部材と回転側
部材の最適な材質の組み合わせにより、耐摩耗性を向上
させるとともに回転中の摩擦係数を小さくすることが必
要であり、摩擦係数についての記述のない上記の発明お
よび考案は、実用性の観点からは不十分である。すなわ
ち、シンクロールは金属メッキ浴中に深く浸漬されてい
るため無駆動とならざるをえず、また、ガイドロールは
鋼板とのスリップを防止するため電動機により駆動する
ことが多いが、鋼板の速度と完全に同調させるためには
無駆動とすることが望ましく、溶融金属メッキ浴中で使
用されるロール軸受は、耐摩耗性にすぐれていると同時
に回転中の摩擦係数が小さいことが具備すべき条件であ
る。
記の発明および考案は、固定側部材および回転側部材の
たがいに接触する面を、ステンレス鋼より溶融金属中で
の耐食性が良好でかつ硬度の高いセラミック被覆、超硬
合金、セラミックス燒結体等とすることにより軸受の寿
命延長をはかろうとしたものである。しかし、溶融金属
メッキ浴中におけるロール軸受は、固定側部材と回転側
部材の最適な材質の組み合わせにより、耐摩耗性を向上
させるとともに回転中の摩擦係数を小さくすることが必
要であり、摩擦係数についての記述のない上記の発明お
よび考案は、実用性の観点からは不十分である。すなわ
ち、シンクロールは金属メッキ浴中に深く浸漬されてい
るため無駆動とならざるをえず、また、ガイドロールは
鋼板とのスリップを防止するため電動機により駆動する
ことが多いが、鋼板の速度と完全に同調させるためには
無駆動とすることが望ましく、溶融金属メッキ浴中で使
用されるロール軸受は、耐摩耗性にすぐれていると同時
に回転中の摩擦係数が小さいことが具備すべき条件であ
る。
【０００４】本発明者等は、摩耗量および摩擦係数の両
者に着目した実用的な研究をおこない、特願平２−２４
１４６９号において、耐摩耗性にすぐれかつ低摩擦係数
となる最適な材質の組み合わせである、固定側部材をセ
ラミックスまたはサーメット、回転側部材をステンレス
鋼としたロール軸受を提案している。
者に着目した実用的な研究をおこない、特願平２−２４
１４６９号において、耐摩耗性にすぐれかつ低摩擦係数
となる最適な材質の組み合わせである、固定側部材をセ
ラミックスまたはサーメット、回転側部材をステンレス
鋼としたロール軸受を提案している。
【０００５】また、ころがり軸受とすることにより寿命
延長をはかる方法は、溶融金属メッキ浴中から引き上げ
た時に、溶融金属が軸受内部で凝固するため酸洗等によ
る溶融金属の除去に多大の時間と労力を要するという欠
点があり、実用化はなされていない。特開昭６３−１８
６０３５号では、この欠点を改善する技術として、ころ
がり軸受の各ハウジングのつばに外面から内面に貫通し
て軸方向の溝に貫通する穴、もしくは溝に連通する切欠
きを設けることにより、メンテナンス時に固着した金属
の排出を容易にできるようにした軸受ユニットを提案し
ているが、大気中に引き上げると溶融金属はただちに凝
固し始めるため、この方法でも軸受内部での溶融金属の
凝固を完全に無くすことは困難である。
延長をはかる方法は、溶融金属メッキ浴中から引き上げ
た時に、溶融金属が軸受内部で凝固するため酸洗等によ
る溶融金属の除去に多大の時間と労力を要するという欠
点があり、実用化はなされていない。特開昭６３−１８
６０３５号では、この欠点を改善する技術として、ころ
がり軸受の各ハウジングのつばに外面から内面に貫通し
て軸方向の溝に貫通する穴、もしくは溝に連通する切欠
きを設けることにより、メンテナンス時に固着した金属
の排出を容易にできるようにした軸受ユニットを提案し
ているが、大気中に引き上げると溶融金属はただちに凝
固し始めるため、この方法でも軸受内部での溶融金属の
凝固を完全に無くすことは困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、特願平２−２
４１４１６９号で提案したロール軸受にさらに改良を加
え、従来の技術では困難な溶融金属メッキ浴中での耐摩
耗性にすぐれ長期間安定して連続使用できるすべり軸受
および使用方法を提供することを目的としてなされたも
のであり、 （１）溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受にお
いて、固定側部材をセラミックス、回転側部材をサーメ
ットとしたことを特徴とする溶融金属メッキ用ロール軸
受。 （２）上記セラミックスが、アルミナまたは窒化珪素・
サイアロンであることを特徴とする前記第（１）項記載
の溶融金属メッキ用ロール軸受。 （３）上記サーメットが、高硬度の炭化物を含む耐食合
金であることを特徴とする前記第（１）項記載の溶融金
属メッキ用ロール軸受。 （４）固定側部材および回転側部材がセラミックスから
なる溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受におい
て、回転するロールを外部から回転駆動することを特徴
とする溶融金属メッキ用ロール軸受の使用方法。 （５）上記セラミックスがアルミナまたは窒化珪素・サ
イアロンであることを特徴とする前記第（４）項記載の
溶融金属メッキ用ロール軸受の使用方法。 である。
４１４１６９号で提案したロール軸受にさらに改良を加
え、従来の技術では困難な溶融金属メッキ浴中での耐摩
耗性にすぐれ長期間安定して連続使用できるすべり軸受
および使用方法を提供することを目的としてなされたも
のであり、 （１）溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受にお
いて、固定側部材をセラミックス、回転側部材をサーメ
ットとしたことを特徴とする溶融金属メッキ用ロール軸
受。 （２）上記セラミックスが、アルミナまたは窒化珪素・
サイアロンであることを特徴とする前記第（１）項記載
の溶融金属メッキ用ロール軸受。 （３）上記サーメットが、高硬度の炭化物を含む耐食合
金であることを特徴とする前記第（１）項記載の溶融金
属メッキ用ロール軸受。 （４）固定側部材および回転側部材がセラミックスから
なる溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸受におい
て、回転するロールを外部から回転駆動することを特徴
とする溶融金属メッキ用ロール軸受の使用方法。 （５）上記セラミックスがアルミナまたは窒化珪素・サ
イアロンであることを特徴とする前記第（４）項記載の
溶融金属メッキ用ロール軸受の使用方法。 である。
【０００７】
【作用および実施例】本発明は、溶融金属中での各種材
料の組み合わせ摩耗特性に関する知見がほとんど得られ
ていないため、有効な改良技術が提案されていない現状
に鑑み、溶融金属中での各種材料の組み合わせ摩耗試験
を実施し、本試験により得られた各種材料の組み合わせ
摩耗特性に関する知見をもとになされたものである。
料の組み合わせ摩耗特性に関する知見がほとんど得られ
ていないため、有効な改良技術が提案されていない現状
に鑑み、溶融金属中での各種材料の組み合わせ摩耗試験
を実施し、本試験により得られた各種材料の組み合わせ
摩耗特性に関する知見をもとになされたものである。
【０００８】試験装置の構造を、図４（ａ），（ｂ）に
示す。試験は、溶融金属中でのピン−リング摩耗試験に
よりおこなった。ピン試験片１は、すべり軸受の固定側
部材に相当し、中間支点２を有する固定軸３の先端に取
り付けられている。リング試験片４は、すべり軸受の回
転側部材に相当し、電動機で駆動する回転軸５の先端に
取り付けられている。ピン試験片１への加圧力は、固定
軸上端に取り付けられたバネ６により調整する構造とな
っている。電気炉７の容器８内で金属を溶解させた後、
ピンおよびリング試験片を溶融金属９中に浸漬し、ピン
試験片を一定の加圧力でリング試験片に押しつけ、リン
グ試験片を一定速度で連続回転させ、摩耗試験をおこな
った。ピン試験片の加圧力は、ロードセル１０、ピン試
験片にかかる摩擦力は、ロードセル１１により連続的に
検出し、ピン試験片とリング試験片の摩耗量は、試験中
の固定軸の変位をダイアルゲージで読みとることから、
ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計値を連続的に測
定した。
示す。試験は、溶融金属中でのピン−リング摩耗試験に
よりおこなった。ピン試験片１は、すべり軸受の固定側
部材に相当し、中間支点２を有する固定軸３の先端に取
り付けられている。リング試験片４は、すべり軸受の回
転側部材に相当し、電動機で駆動する回転軸５の先端に
取り付けられている。ピン試験片１への加圧力は、固定
軸上端に取り付けられたバネ６により調整する構造とな
っている。電気炉７の容器８内で金属を溶解させた後、
ピンおよびリング試験片を溶融金属９中に浸漬し、ピン
試験片を一定の加圧力でリング試験片に押しつけ、リン
グ試験片を一定速度で連続回転させ、摩耗試験をおこな
った。ピン試験片の加圧力は、ロードセル１０、ピン試
験片にかかる摩擦力は、ロードセル１１により連続的に
検出し、ピン試験片とリング試験片の摩耗量は、試験中
の固定軸の変位をダイアルゲージで読みとることから、
ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計値を連続的に測
定した。
【０００９】前述のごとく、すべり軸受においては、固
定側部材の方が回転側部材より摩耗量が大きく、固定側
部材の耐摩耗性を改善することがすべり軸受の寿命延長
につながるとの観点から、ピン試験片の材質はセラミッ
クスとし、リング試験片の材質はセラミックスおよびセ
ラミックスより硬度の低いサーメットとした。セラミッ
クスとしては、溶融金属とまったく反応しないアルミ
ナ、ジルコニア、サイアロンの３種類、サーメットとし
ては、溶融金属とほとんど反応しない、高硬度の炭化ク
ロムまたは炭化ニオブを４０重量％含むステライト耐食
合金のサーメット２種類、炭化タングステン−コバルト
系超硬合金１種類を選定した。セラミックスおよびサー
メットはいずれも容易に入手できる市販品を使用した。
溶融金属としては純亜鉛を用いて摩耗試験をおこなっ
た。試験片の寸法および試験条件を下記に示す。
定側部材の方が回転側部材より摩耗量が大きく、固定側
部材の耐摩耗性を改善することがすべり軸受の寿命延長
につながるとの観点から、ピン試験片の材質はセラミッ
クスとし、リング試験片の材質はセラミックスおよびセ
ラミックスより硬度の低いサーメットとした。セラミッ
クスとしては、溶融金属とまったく反応しないアルミ
ナ、ジルコニア、サイアロンの３種類、サーメットとし
ては、溶融金属とほとんど反応しない、高硬度の炭化ク
ロムまたは炭化ニオブを４０重量％含むステライト耐食
合金のサーメット２種類、炭化タングステン−コバルト
系超硬合金１種類を選定した。セラミックスおよびサー
メットはいずれも容易に入手できる市販品を使用した。
溶融金属としては純亜鉛を用いて摩耗試験をおこなっ
た。試験片の寸法および試験条件を下記に示す。
【００１０】 （１）ピン試験片：直径５ｍｍ×全長２０ｍｍ （２）リング試験片：直径４０ｍｍ×厚み１０ｍｍ （３）溶融亜鉛温度：４６０℃ （４）加圧力：３０Ｎ （５）すべり速度：２．１ｍ／ｓ。
【００１１】摩耗試験の結果を図１から図３、表１、表
２に示し、試験により得られた知見を以下に説明する。
図１から図３は、ピン試験片をそれぞれアルミナ、サイ
アロン、ジルコニアとしたときの、ピンおよびリング試
験片の摩耗量の合計値の変化をすべり距離に対しプロッ
トしたいわゆる摩耗変位曲線を示したものである。摩耗
量の合計値が小さくかつ摩耗変位が初期摩耗後は一定と
なる材質の組み合わせが、実用上の耐摩耗性にすぐれて
いると評価できる。図１から、アルミナピンとの組み合
わせですぐれた材質は、炭化クロムサーメット、サイア
ロン、アルミナ、炭化ニオブサーメットである。図２か
ら、サイアロンピンとの組み合わせですぐれた材質は、
サイアロン、アルミナ、炭化クロムサーメット、炭化ニ
オブサーメットである。なお、図１および図２におい
て、摩耗量の合計値が初期摩耗後若干低下している組み
合わせがあるが、これは初期摩耗後に摩擦面におけるな
じみがよくなり、摩擦面に溶融亜鉛の薄い潤滑膜が生
じ、見かけ上摩耗量の合計値が減少するためであり、摩
耗はほとんど進行していない良好な状態である。図３か
ら、ジルコニアとの組み合わせでは、いずれも摩耗が進
行し耐摩耗性にすぐれた材質組み合わせは存在しない。
以上をまとめた結果を表１に示す。
２に示し、試験により得られた知見を以下に説明する。
図１から図３は、ピン試験片をそれぞれアルミナ、サイ
アロン、ジルコニアとしたときの、ピンおよびリング試
験片の摩耗量の合計値の変化をすべり距離に対しプロッ
トしたいわゆる摩耗変位曲線を示したものである。摩耗
量の合計値が小さくかつ摩耗変位が初期摩耗後は一定と
なる材質の組み合わせが、実用上の耐摩耗性にすぐれて
いると評価できる。図１から、アルミナピンとの組み合
わせですぐれた材質は、炭化クロムサーメット、サイア
ロン、アルミナ、炭化ニオブサーメットである。図２か
ら、サイアロンピンとの組み合わせですぐれた材質は、
サイアロン、アルミナ、炭化クロムサーメット、炭化ニ
オブサーメットである。なお、図１および図２におい
て、摩耗量の合計値が初期摩耗後若干低下している組み
合わせがあるが、これは初期摩耗後に摩擦面におけるな
じみがよくなり、摩擦面に溶融亜鉛の薄い潤滑膜が生
じ、見かけ上摩耗量の合計値が減少するためであり、摩
耗はほとんど進行していない良好な状態である。図３か
ら、ジルコニアとの組み合わせでは、いずれも摩耗が進
行し耐摩耗性にすぐれた材質組み合わせは存在しない。
以上をまとめた結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に表２に、ピン試験片とリング試験片の
定常状態での摩擦係数の測定値を示す。一般的な油潤滑
によるすべり軸受の摩擦係数は０．１〜０．２であり、
この範囲以下の摩擦係数となる材質組み合わせが、実用
上軸受材料として使用可能であるといえる。表２からこ
の範囲以下である材質の組み合わせは、ピン試験片がア
ルミナまたはサイアロン、リング試験片が炭化クロムサ
ーメットまたは炭化ニオブサーメットである組み合わせ
である。
定常状態での摩擦係数の測定値を示す。一般的な油潤滑
によるすべり軸受の摩擦係数は０．１〜０．２であり、
この範囲以下の摩擦係数となる材質組み合わせが、実用
上軸受材料として使用可能であるといえる。表２からこ
の範囲以下である材質の組み合わせは、ピン試験片がア
ルミナまたはサイアロン、リング試験片が炭化クロムサ
ーメットまたは炭化ニオブサーメットである組み合わせ
である。
【００１４】
【表２】
【００１５】表１および表２から、摩耗量が少なくかつ
摩擦係数の小さい材質の組み合わせは、固定側部材に相
当するピン試験片がセラミックス、回転側部材に相当す
るリング試験片がサーメットの場合であり、セラミック
スとしては、アルミナまたはサイアロン、サーメットと
しては、高硬度の炭化物を含む耐食合金であることが良
好な耐摩耗性および低摩擦係数を実現する最適な材質の
組み合わせである。なお、サイアロンは、窒化珪素と類
似の組成を有しその摩耗特性もサイアロンとはほぼ同等
であることを、本発明者等はラボ試験により明らかにし
ており、サイアロンの替わりに窒化珪素を用いても試験
結果はほぼ同じとなる。
摩擦係数の小さい材質の組み合わせは、固定側部材に相
当するピン試験片がセラミックス、回転側部材に相当す
るリング試験片がサーメットの場合であり、セラミック
スとしては、アルミナまたはサイアロン、サーメットと
しては、高硬度の炭化物を含む耐食合金であることが良
好な耐摩耗性および低摩擦係数を実現する最適な材質の
組み合わせである。なお、サイアロンは、窒化珪素と類
似の組成を有しその摩耗特性もサイアロンとはほぼ同等
であることを、本発明者等はラボ試験により明らかにし
ており、サイアロンの替わりに窒化珪素を用いても試験
結果はほぼ同じとなる。
【００１６】また、固定側部材および回転側部材をセラ
ミックスとした場合、摩擦係数は大きくなり、無駆動ロ
ールでは回転不良が生じる可能性が大きく実用には供せ
ないが、該セラミックスがアルミナまたはサイアロンで
ある場合には、摩擦係数は大きくなるものの摩耗量はき
わめて小さくなり、摩擦係数がある程度大きくとも問題
とならない外部から回転駆動されるロールでは軸受材料
としての使用が十分可能である。
ミックスとした場合、摩擦係数は大きくなり、無駆動ロ
ールでは回転不良が生じる可能性が大きく実用には供せ
ないが、該セラミックスがアルミナまたはサイアロンで
ある場合には、摩擦係数は大きくなるものの摩耗量はき
わめて小さくなり、摩擦係数がある程度大きくとも問題
とならない外部から回転駆動されるロールでは軸受材料
としての使用が十分可能である。
【００１７】上記は、溶融金属を純亜鉛とした場合の試
験結果であるが、溶融金属をアルミニウムとした場合の
摩耗試験でも同様の結果が得られており、本発明は、溶
融亜鉛メッキのみならず、溶融アルミニウムメッキ等の
溶融金属用メッキロール軸受全般に応用できる。
験結果であるが、溶融金属をアルミニウムとした場合の
摩耗試験でも同様の結果が得られており、本発明は、溶
融亜鉛メッキのみならず、溶融アルミニウムメッキ等の
溶融金属用メッキロール軸受全般に応用できる。
【００１８】次に本発明による軸受の使用例について述
べる。
べる。
【００１９】連続溶融亜鉛メッキ装置のシンクロール軸
受において、本発明によるすべり軸受を実機で使用し
た。固定側部材は、内径１６０ｍｍ、外形１９０ｍｍ、
長さ１８０ｍｍの半割円筒形状をしたブシュを、常温で
の曲げ強さが８００ＭＰａの高強度サイアロンで製作
し、回転側部材は、外径１４４ｍｍ、内径１２０ｍｍ、
長さ１８０ｍｍの２４Ｃｒ−１２Ｎｉステンレス鋼製円
筒の外面に４０重量％炭化クロムを含むステライト耐食
合金のサーメットをプラズマ粉体肉盛法により３ｍｍの
厚みで肉盛し外径１５０ｍｍのスリーブを製作した。形
状および寸法は、従来のステンレス鋼のブシュおよびス
リーブとまったく同じであるため、取り付け部の改造等
はいっさいおこなっていない。本軸受を、延べ２００日
間使用した結果、最大摩耗量は、サイアロンのブシュが
１ｍｍ、炭化クロムサーメットのスリーブが肉厚で２ｍ
ｍと摩耗量はきわめて少なく良好な耐摩耗性を示し、ス
テンレス鋼の組み合わせでは１０〜２０日程度であった
軸受の寿命を１０〜２０に延長できた。
受において、本発明によるすべり軸受を実機で使用し
た。固定側部材は、内径１６０ｍｍ、外形１９０ｍｍ、
長さ１８０ｍｍの半割円筒形状をしたブシュを、常温で
の曲げ強さが８００ＭＰａの高強度サイアロンで製作
し、回転側部材は、外径１４４ｍｍ、内径１２０ｍｍ、
長さ１８０ｍｍの２４Ｃｒ−１２Ｎｉステンレス鋼製円
筒の外面に４０重量％炭化クロムを含むステライト耐食
合金のサーメットをプラズマ粉体肉盛法により３ｍｍの
厚みで肉盛し外径１５０ｍｍのスリーブを製作した。形
状および寸法は、従来のステンレス鋼のブシュおよびス
リーブとまったく同じであるため、取り付け部の改造等
はいっさいおこなっていない。本軸受を、延べ２００日
間使用した結果、最大摩耗量は、サイアロンのブシュが
１ｍｍ、炭化クロムサーメットのスリーブが肉厚で２ｍ
ｍと摩耗量はきわめて少なく良好な耐摩耗性を示し、ス
テンレス鋼の組み合わせでは１０〜２０日程度であった
軸受の寿命を１０〜２０に延長できた。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、連続溶融金属メッキ装置
におけるシンクロール軸受の寿命が大幅に延長でき、長
期間安定して金属メッキ鋼板の生産が可能となる。
におけるシンクロール軸受の寿命が大幅に延長でき、長
期間安定して金属メッキ鋼板の生産が可能となる。
【図１】溶融亜鉛中における摩耗試験において、すべり
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、アルミナピ
ンでの試験結果を示す。
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、アルミナピ
ンでの試験結果を示す。
【図２】溶融亜鉛中における摩耗試験において、すべり
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、サイアロン
ピンでの試験結果を示す。
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、サイアロン
ピンでの試験結果を示す。
【図３】溶融亜鉛中における摩耗試験において、すべり
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、ジルコニア
ピンでの試験結果を示す。
距離に対する、ピンおよびリング試験片の摩耗量の合計
値を連続的に測定した結果を示したもので、ジルコニア
ピンでの試験結果を示す。
【図４】（ａ），（ｂ）は溶融金属中における摩耗試験
機の構造を示す。
機の構造を示す。
【図５】連続溶融亜鉛メッキ装置の構成を示す。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はシンクロールの構造
を示す図。
を示す図。
１：ピン試験片 ２：中間支点 ３：固定軸 ４：リング試験片 ５：回転軸 ６：ばね ７：電気炉 ８：容器 ９：溶融金属 １０、１１：ロードセル １２：加熱炉 １３：鋼板 １４：溶融金属槽 １５：溶融金属 １６：シンクロール １７：ガイドロール １８：金属メッキ鋼板 １９：固定側部材 ２０：回転側部材 ２１：フレーム ２２：軸受
Claims (5)
- 【請求項１】 溶融金属メッキ浴中で使用されるロール
軸受において、固定側部材をセラミックス、回転側部材
をサーメットとしたことを特徴とする溶融金属メッキ用
ロール軸受。 - 【請求項２】 セラミックスが、アルミナまたは窒化珪
素・サイアロンであることを特徴とする請求項１記載の
溶融金属メッキ用ロール軸受。 - 【請求項３】 サーメットが、高硬度の炭化物を含む耐
食合金であることを特徴とする請求項１記載の溶融金属
メッキ用ロール軸受。 - 【請求項４】 固定側部材および回転側部材がセラミッ
クスからなる溶融金属メッキ浴中で使用されるロール軸
受において、回転するロールを外部から回転駆動するこ
とを特徴とする溶融金属メッキ用ロール軸受の使用方
法。 - 【請求項５】 セラミックスがアルミナまたは窒化珪素
・サイアロンであることを特徴とする請求項４記載の溶
融金属メッキ用ロール軸受の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20181691A JPH0544002A (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 溶融金属メツキ用ロール軸受およびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20181691A JPH0544002A (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 溶融金属メツキ用ロール軸受およびその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0544002A true JPH0544002A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16447383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20181691A Pending JPH0544002A (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 溶融金属メツキ用ロール軸受およびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0544002A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315830B1 (en) | 1998-05-11 | 2001-11-13 | Hitachi, Ltd. | Molten metal plating apparatus |
| JP2002206155A (ja) * | 2001-01-09 | 2002-07-26 | Nippon Steel Corp | 溶融金属めっき浴用浸漬部材及び製造方法 |
| US6612745B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-09-02 | Kawasaki Steel Corporation | Slide bearing device for roll immersed in continuous molten metal plating bath |
| US10156256B2 (en) * | 2015-11-04 | 2018-12-18 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Cermet bearing, in particular for an implantable medical device |
| CN115151677A (zh) * | 2020-02-27 | 2022-10-04 | 东华隆株式会社 | 熔融金属浴用部件 |
| KR20230021379A (ko) | 2021-08-05 | 2023-02-14 | 이건영 | 내열성 및 내마모성이 향상된 메탈 하우징 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394048A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-18 | Nittetsu Hard Kk | 耐食・耐摩耗性に優れた溶融金属用浸漬部材 |
| JPH03177552A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-08-01 | Hitachi Ltd | 連続溶融金属メツキ装置、連続溶融金属メツキ装置の製造方法、連続溶融金属メツキ装置用軸受、及び、連続溶融金属メツキ装置用ロール |
| JPH03253547A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融メッキ用サポートロールの非駆動回転支持方法 |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP20181691A patent/JPH0544002A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394048A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-18 | Nittetsu Hard Kk | 耐食・耐摩耗性に優れた溶融金属用浸漬部材 |
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| US10156256B2 (en) * | 2015-11-04 | 2018-12-18 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Cermet bearing, in particular for an implantable medical device |
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| KR20230021379A (ko) | 2021-08-05 | 2023-02-14 | 이건영 | 내열성 및 내마모성이 향상된 메탈 하우징 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960430 |