JPS59200716A - 熱処理炉用ロ−ル - Google Patents
熱処理炉用ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS59200716A JPS59200716A JP58073835A JP7383583A JPS59200716A JP S59200716 A JPS59200716 A JP S59200716A JP 58073835 A JP58073835 A JP 58073835A JP 7383583 A JP7383583 A JP 7383583A JP S59200716 A JPS59200716 A JP S59200716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- carbon
- heat treatment
- ceramics
- resistance
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱処理炉用ロール、特に各腫金属板、例えば珪
素鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、その低合金板
、銅およびその合金板等の熱処理において、雰囲気温度
３００〜１’２００ ｃの範囲で好適に使用しうる熱処
理炉用ロールに関するものである。
素鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、その低合金板
、銅およびその合金板等の熱処理において、雰囲気温度
３００〜１’２００ ｃの範囲で好適に使用しうる熱処
理炉用ロールに関するものである。
従来、この種の熱処理用ロールとしては、（１）高Ｃｒ
、高Ｎｉ含有の耐熱合金製ロールを水冷又は非水冷で直
接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属ロール、 ［有］）前記（１）の耐熱合金製ロールの寿命延長を目
的として耐熱合金製ロール表面にＡｌ１２０ｓ 、 Ｚ
ｒＯ２゜ＳｉＯ２等のセラミックスを溶着被膜したもの
、又はセラミック、セラミックファイバーをスリーブ状
にして、被熱処理材を支持し、搬送に用いるセラミック
ロール、 （３）黒鉛又は黒鉛質繊維をスリーブ状にして被熱処理
材を支持し、搬送に用いるカーボンロール、等が考案さ
れ使用されている。
、高Ｎｉ含有の耐熱合金製ロールを水冷又は非水冷で直
接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属ロール、 ［有］）前記（１）の耐熱合金製ロールの寿命延長を目
的として耐熱合金製ロール表面にＡｌ１２０ｓ 、 Ｚ
ｒＯ２゜ＳｉＯ２等のセラミックスを溶着被膜したもの
、又はセラミック、セラミックファイバーをスリーブ状
にして、被熱処理材を支持し、搬送に用いるセラミック
ロール、 （３）黒鉛又は黒鉛質繊維をスリーブ状にして被熱処理
材を支持し、搬送に用いるカーボンロール、等が考案さ
れ使用されている。
しかしこれらいずれの炉中ロールにおいても希望する特
性をすべて満足するには至ってぃ４ｃい。
性をすべて満足するには至ってぃ４ｃい。
即ち、水冷金属ロールにおいては、ロール表面ｗｋ度の
低下によシロールピノクアンズの発生には効果があるが
、水冷による熱量損失が非常に太きくなるという欠点が
ある。まだ非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱
量損失は解消できるものの、炉内温度（ロール温度）が
８００ｔ：以」二の高温下においては、ロールピソクア
ノグの多発にょリ、被熱処理材に押疵をつける等の品質
低下をまねく結果となる。
低下によシロールピノクアンズの発生には効果があるが
、水冷による熱量損失が非常に太きくなるという欠点が
ある。まだ非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱
量損失は解消できるものの、炉内温度（ロール温度）が
８００ｔ：以」二の高温下においては、ロールピソクア
ノグの多発にょリ、被熱処理材に押疵をつける等の品質
低下をまねく結果となる。
前記耐熱合金製ロールのロールピックアップ防止によシ
被熱処理材の品質を安定させかつロール寿命を延長させ
る手段として、耐熱、合金製ロール表面に、１２０３’
ｌ ＺｒＯ２１５ｉｎ２等を溶着被覆したものが使用さ
れているが、素材と溶着層との熱膨張差に伴なうは（離
を生じやすく、これがロール寿命を決定してしまうとい
う欠点があった。
被熱処理材の品質を安定させかつロール寿命を延長させ
る手段として、耐熱、合金製ロール表面に、１２０３’
ｌ ＺｒＯ２１５ｉｎ２等を溶着被覆したものが使用さ
れているが、素材と溶着層との熱膨張差に伴なうは（離
を生じやすく、これがロール寿命を決定してしまうとい
う欠点があった。
またセラミックスリーブをロールに嵌合させたロールも
用いられたことがあるが、セラミックＸスリーブ自体の
機械的強度が弱いため、取付は特等１’Ｃ充分な注意を
必要とされるばかりでカ（、セラミック自体が割れ易い
という欠点のため、セラミックの長所である耐ロールピ
ックアツプ性が発揮されていない。
用いられたことがあるが、セラミックＸスリーブ自体の
機械的強度が弱いため、取付は特等１’Ｃ充分な注意を
必要とされるばかりでカ（、セラミック自体が割れ易い
という欠点のため、セラミックの長所である耐ロールピ
ックアツプ性が発揮されていない。
また、アスベスト積層板をロール軸に締め付けたアスヘ
ストロールも提案されているが、アスベストは約４００
Ｃ以上で結晶水を放出し、７００Ｃを越えるとアスベス
ト自体が脆弱化するという欠点がある。
ストロールも提案されているが、アスベストは約４００
Ｃ以上で結晶水を放出し、７００Ｃを越えるとアスベス
ト自体が脆弱化するという欠点がある。
さらにまたカーボンロールの場合は、高温弱酸化性寮囲
気から高温還元雰囲気まで比較的ロールピックアップは
少ない。例えば特公昭４７−１３１６５号公報で提案し
た酸化クロムを含浸したカーボンロールは弱酸化性雰囲
気中において良好なピックアツプ性を示す。しかし酸化
クロム含浸カーボンロールの使用温度は９００ｔｌ’程
度でそれ以上の高温では酸化消耗がかえって大きくなり
、使用できな（なる。また、特公昭５４−１０９６１号
公報で提案されたリン酸アルミニウム水溶液を含浸させ
ることを特徴としたカーボンスリーブを熱処理炉用とし
て用いることにより１０００ｃ以上の高温でかつ弱酸化
性雰囲気において、耐ロールピックアツプ性に対して良
好な結果を得ている。しかしリン酸アルミニウムを含浸
させだ力〜ポンスＩＪ−プは、サポートとしているシャ
フト等を腐食させ、シャフトの折損につながる欠点を有
している。加えて全般的にカーボンロールは被熱処理材
に対して軟かいということから、金属ロールやセラミッ
クロールの耐摩耗性に比べると劣っている。
気から高温還元雰囲気まで比較的ロールピックアップは
少ない。例えば特公昭４７−１３１６５号公報で提案し
た酸化クロムを含浸したカーボンロールは弱酸化性雰囲
気中において良好なピックアツプ性を示す。しかし酸化
クロム含浸カーボンロールの使用温度は９００ｔｌ’程
度でそれ以上の高温では酸化消耗がかえって大きくなり
、使用できな（なる。また、特公昭５４−１０９６１号
公報で提案されたリン酸アルミニウム水溶液を含浸させ
ることを特徴としたカーボンスリーブを熱処理炉用とし
て用いることにより１０００ｃ以上の高温でかつ弱酸化
性雰囲気において、耐ロールピックアツプ性に対して良
好な結果を得ている。しかしリン酸アルミニウムを含浸
させだ力〜ポンスＩＪ−プは、サポートとしているシャ
フト等を腐食させ、シャフトの折損につながる欠点を有
している。加えて全般的にカーボンロールは被熱処理材
に対して軟かいということから、金属ロールやセラミッ
クロールの耐摩耗性に比べると劣っている。
本発明者らは種々の検討を行なった結果、セラミックス
の持つ耐摩耗性、高硬度、高強度とカーボンの持つ微鉄
粉との低ぬれ性、低反応性を活用して耐ロールピックア
ツプ性を向上させるためには、ち密でかつ高強度でさら
には炭素質粉体を内在したものが好ましく、そのために
は炭素質粉体材料もち密な粉体を使用してセラミックス
およびバインダー等とを混合して成形し、焼成すること
が望ましいことが判明し、これは既に特願昭５８−１３
１７５号で出願済みである。
の持つ耐摩耗性、高硬度、高強度とカーボンの持つ微鉄
粉との低ぬれ性、低反応性を活用して耐ロールピックア
ツプ性を向上させるためには、ち密でかつ高強度でさら
には炭素質粉体を内在したものが好ましく、そのために
は炭素質粉体材料もち密な粉体を使用してセラミックス
およびバインダー等とを混合して成形し、焼成すること
が望ましいことが判明し、これは既に特願昭５８−１３
１７５号で出願済みである。
ここで用い−る炭素質粉体の粒度々しては、粗すぎると
セラミックス中に炭素がまばらに存在し、炭素の存在し
ないところで耐ロールピックアツプ性が低下しピックア
ップが発生し易（なってしまう。
セラミックス中に炭素がまばらに存在し、炭素の存在し
ないところで耐ロールピックアツプ性が低下しピックア
ップが発生し易（なってしまう。
また、ロール表面を研削する際、セラミック成分との硬
度差があるため（セラミックスに対して炭素質粉体の硬
度は小さい）平滑度が得られず、段差を生ずる。この段
差の発生により段差部分から、ピックアップを発生し易
（なり、ロールの耐用性が低下する。この様な種々の検
討結果から用いる炭素質粉体の粒子径を細粒化（７４，
ｆｆｍ以下）することにより、問題解決を図ったが、そ
の結果は充分なものでないことが判明した。
度差があるため（セラミックスに対して炭素質粉体の硬
度は小さい）平滑度が得られず、段差を生ずる。この段
差の発生により段差部分から、ピックアップを発生し易
（なり、ロールの耐用性が低下する。この様な種々の検
討結果から用いる炭素質粉体の粒子径を細粒化（７４，
ｆｆｍ以下）することにより、問題解決を図ったが、そ
の結果は充分なものでないことが判明した。
本発明者等は更に検討を加えた結果、カーボン源として
ＡＡ２０３ 、 ＳｉＯ□等セラミックス材料を灰分と
して含むカーボン材料を用いることにより優れた特性を
示すことが判明した。このカーボン材料においては、セ
ラミックス材料は極めて小さな単位でカーボン中に分散
されており、カーボンとセラミックスの複合化が均一に
行なわれているだめ炭素質粉体の硬度が向上する。また
、炭素質粉体の酸化損耗に対しては灰分として含まれた
セラミックスが黒鉛粒子の表面に保ｄ（５被膜を形成す
るため酸化損耗速度は減衰することにより耐ロールピン
クアップ性の高いロールを得ることができる。
ＡＡ２０３ 、 ＳｉＯ□等セラミックス材料を灰分と
して含むカーボン材料を用いることにより優れた特性を
示すことが判明した。このカーボン材料においては、セ
ラミックス材料は極めて小さな単位でカーボン中に分散
されており、カーボンとセラミックスの複合化が均一に
行なわれているだめ炭素質粉体の硬度が向上する。また
、炭素質粉体の酸化損耗に対しては灰分として含まれた
セラミックスが黒鉛粒子の表面に保ｄ（５被膜を形成す
るため酸化損耗速度は減衰することにより耐ロールピン
クアップ性の高いロールを得ることができる。
即ち、本発明は高温雰囲気炉内において被熱処理材を支
持し、搬送する炉内ロールに見られる前記諸問題を除去
し、耐ロールピックアツプ性、耐摩耗性に優えしる熱処
理炉用ロールを目的とするものであり、この目的達成の
ために本発明は、上記先願（特願昭５８−１３１７５号
）の炭素質材料にかえてＡ＋’２０３． ＳｉＯ２等セ
ラミックス材料を灰分として含むカーボン材料を使用す
ることを特徴とする熱処理ロールを提案するものである
。
持し、搬送する炉内ロールに見られる前記諸問題を除去
し、耐ロールピックアツプ性、耐摩耗性に優えしる熱処
理炉用ロールを目的とするものであり、この目的達成の
ために本発明は、上記先願（特願昭５８−１３１７５号
）の炭素質材料にかえてＡ＋’２０３． ＳｉＯ２等セ
ラミックス材料を灰分として含むカーボン材料を使用す
ることを特徴とする熱処理ロールを提案するものである
。
本発明において用いられるカーボン源としては灰分とし
てＡｌ２Ｏ５、ＳｉＯ２等セラミックス材料を含む土状
黒鉛、鱗状黒鉛等の微粉体カーボン材料（好ましくは７
４μｍ以下）を用いる。この微粉体カーボン材料におい
ては、灰分が１０ｗｔ％以上のもので灰分中のＡｌ２Ｏ
３と５１０２の含量Ｍ５０ｗｔチ以上を含むものがより
好ましい。この様なカーボン材料を用いて炭素成分がロ
ール中に５〜４０係以上になる様に配合する。
てＡｌ２Ｏ５、ＳｉＯ２等セラミックス材料を含む土状
黒鉛、鱗状黒鉛等の微粉体カーボン材料（好ましくは７
４μｍ以下）を用いる。この微粉体カーボン材料におい
ては、灰分が１０ｗｔ％以上のもので灰分中のＡｌ２Ｏ
３と５１０２の含量Ｍ５０ｗｔチ以上を含むものがより
好ましい。この様なカーボン材料を用いて炭素成分がロ
ール中に５〜４０係以上になる様に配合する。
上記したカーボン材料に酸化物、窒化物、炭化物の１種
まだは２種以−ヒのセラミックス粉体にバインダーを添
加した後十分に混合を行ないスＩＪ−プを成形する。成
形方法としては、アイソスタティックプレス、押出成形
、プレス成形、振動成形等の成形法がある。この様にし
て成形された成形体を無酸化雰囲気中で焼成を行なう。
まだは２種以−ヒのセラミックス粉体にバインダーを添
加した後十分に混合を行ないスＩＪ−プを成形する。成
形方法としては、アイソスタティックプレス、押出成形
、プレス成形、振動成形等の成形法がある。この様にし
て成形された成形体を無酸化雰囲気中で焼成を行なう。
本発明においては、潤滑法、微鉄粉との反応抑制のため
に炭素成分を耐摩耗性に優れたセラミックス中に必要な
量、粉体原料として添加するだめ耐ロールピックアツプ
性、耐摩耗性に優れた炭素含有セラミックスリーブを得
ることかり能となると同時に、灰分としてＡｌ２Ｏ３，
５ｉＯｚ等のセラミックス材料を含むカーボン源を使用
することにより耐酸化性の向上、さらにはカーボン材料
の硬度向上により優れた耐ロールピックアツプ性を示す
。
に炭素成分を耐摩耗性に優れたセラミックス中に必要な
量、粉体原料として添加するだめ耐ロールピックアツプ
性、耐摩耗性に優れた炭素含有セラミックスリーブを得
ることかり能となると同時に、灰分としてＡｌ２Ｏ３，
５ｉＯｚ等のセラミックス材料を含むカーボン源を使用
することにより耐酸化性の向上、さらにはカーボン材料
の硬度向上により優れた耐ロールピックアツプ性を示す
。
しかし、焼成体スリーブ中に含まれる炭素成分が５％未
満になると潤滑性、微鉄粉との反応抑制効果が低下する
と共に耐熱衝撃性が低下する。他方炭素成分が４０％を
越えると機械的強度の低下に伴ない、耐摩耗性の低下を
招くとともに、耐酸化性が低下する結果となるため、焼
成体スリーブ中に含まれる炭素成分は５〜４０係が必要
となるが好ましくは１０〜４０％の範囲である。
満になると潤滑性、微鉄粉との反応抑制効果が低下する
と共に耐熱衝撃性が低下する。他方炭素成分が４０％を
越えると機械的強度の低下に伴ない、耐摩耗性の低下を
招くとともに、耐酸化性が低下する結果となるため、焼
成体スリーブ中に含まれる炭素成分は５〜４０係が必要
となるが好ましくは１０〜４０％の範囲である。
以下実施例について説明する。
実施例
Ａｌ２Ｏ３＋ ＭｇＯ、５１３Ｎ４ ＋ ＳＩＣ等のセ
ラミックス粉体に、粒径７４μｍ以下の灰分１５チを含
む土状黒鉛（灰分中のＭ２Ｏ３とＳｉＯ□の含量６８％
）を加えフェノール樹脂を配合して混練後、成形し無酸
化雰囲気で焼成した。焼成後スリーブはダイヤモンドに
より表面平滑度が１００μｍ以下になるように研削し、
熱処理炉用ロールとした。
ラミックス粉体に、粒径７４μｍ以下の灰分１５チを含
む土状黒鉛（灰分中のＭ２Ｏ３とＳｉＯ□の含量６８％
）を加えフェノール樹脂を配合して混練後、成形し無酸
化雰囲気で焼成した。焼成後スリーブはダイヤモンドに
より表面平滑度が１００μｍ以下になるように研削し、
熱処理炉用ロールとした。
以上のようにして得られた焼成体スリーブを実際の鋼板
熱処理炉（温度８００〜１０５０１Ｚ’。
熱処理炉（温度８００〜１０５０１Ｚ’。
Ｎ２− Ｈ２−Ｈ２０雰囲気）で１８００時間使用した
結果を次表に示す。なお、比較として炭素を一含まない
７Ｖ！２０３０−ルおよびカーボン含浸Ａｉ！２０３０
−ルさらに低炭素含有ＭｇＯロールの使用を同一条件下
で行なったのでその結果も次表に併記した。
結果を次表に示す。なお、比較として炭素を一含まない
７Ｖ！２０３０−ルおよびカーボン含浸Ａｉ！２０３０
−ルさらに低炭素含有ＭｇＯロールの使用を同一条件下
で行なったのでその結果も次表に併記した。
上記実施例の如（、本発明の１コールは、耐ロールピッ
クアンプ性に優秀な成績を示し、ロール寿命延長に大き
く貢献したことがわかる。
クアンプ性に優秀な成績を示し、ロール寿命延長に大き
く貢献したことがわかる。
特許出願人 代理人
弁理士 矢 葺 知 之
（ほか１名）
Claims (1)
- ７４ｉ５温雰囲気の熱処理炉内にて被熱処理材を支持し
搬送する炉内ロールにおいて、ロール軸に、Ａｌ２０３
＋ Ｓ Ｉ ０２等のセラミックス材料を灰分として
含む炭素拐料を炭素成分として５〜４０％含有し、残部
酸化物、窒化物、炭化物等のセラミックスよりなる焼成
体を具備することを特徴とする熱処理炉用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073835A JPS59200716A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073835A JPS59200716A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200716A true JPS59200716A (ja) | 1984-11-14 |
| JPS6116408B2 JPS6116408B2 (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=13529591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073835A Granted JPS59200716A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱処理炉用ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648224A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-12 | Ibiden Co Ltd | Roller for transferring stainless steel |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58073835A patent/JPS59200716A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648224A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-12 | Ibiden Co Ltd | Roller for transferring stainless steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6116408B2 (ja) | 1986-04-30 |
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