JPS62234612A - Guide roll for rolling wire rod - Google Patents

Guide roll for rolling wire rod

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Publication number
JPS62234612A
JPS62234612A JP178686A JP178686A JPS62234612A JP S62234612 A JPS62234612 A JP S62234612A JP 178686 A JP178686 A JP 178686A JP 178686 A JP178686 A JP 178686A JP S62234612 A JPS62234612 A JP S62234612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide roll
sialon
wire rod
rolling
silicon nitride
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.)
Pending
Application number
JP178686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ogata
緒方 憲嗣
Shigeaki Sato
重明 佐藤
Hisao Hara
久雄 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
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Publication of JPS62234612A publication Critical patent/JPS62234612A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B39/00Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/14Guiding, positioning or aligning work
    • B21B39/16Guiding, positioning or aligning work immediately before entering or after leaving the pass
    • B21B39/165Guides or guide rollers for rods, bars, rounds, tubes ; Aligning guides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001Aluminium or its alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/005Copper or its alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To have a high wear resistance and to prevent a crack as well by specifying the material of the guide roll for rolling a hot wire rod. CONSTITUTION:The material of the guide roll for rolling the hot wire rod of the alloy of Al and Cu and these as the base is taken a silicon nitride group ceramic, which is a 'Sialon(R)' group ceramic. The guide roll made of the silicon nitride group ceramics excepting 'Sialon(R)' has the resistance against the same crack as a 'Sialon(R)' made guide roll and no crack is caused. The wire rod to be rolled is guided by the annular groove of the outer periphery.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、A1およびCuならびにこれらをベースとす
る合金の熱間線材圧延用ガイドロールの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to improvements in guide rolls for hot wire rolling of A1 and Cu and alloys based on these.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

熱間線材圧延機は、多数のロールスタンド間を縫うごと
く線材を走行させて所定形状、寸法に圧延するもので、
各ロールスタンド間および最終日−ルスタンドと巻取り
機との間には、線材を誘導するための多数のガイド部材
を有する。このガイド部材は、通常無駆動で逆転可能に
支持されたロールとすることが多い。
A hot wire rod rolling machine rolls a wire into a predetermined shape and size by running the wire between multiple roll stands.
A large number of guide members for guiding the wire are provided between each roll stand and between the final roll stand and the winding machine. This guide member is often a non-driven, reversibly supported roll.

A1およびCuならびにこれらをベースとする合金の熱
間線材圧延機において、従来、このガイドロールは炭素
鋼等の金属が使用されていた。しかし、この金属製ガイ
ドロールは、摩耗が激しく早期に交換する必要がある。
Conventionally, in hot wire rolling mills for A1 and Cu and alloys based on these, metals such as carbon steel have been used for the guide rolls. However, this metal guide roll wears heavily and needs to be replaced at an early stage.

これに対し本発明者らは゛、ジルコニア系セラミックス
を上記のガイドロールの他の種々の物品に試用した。こ
のうち、ガイドロールは、その材質を被圧延材と可能な
限り異質な物質として両者間の親和力を低下すること、
および高硬度による高い摩耗性とにより被圧延材の先端
部がガイドロールに進入し、ガイドロールが加速される
間の激しい摩擦等による摩耗を減少しようとするもので
ある。しかし、この試用の結果、比較的高い靭性を有す
るとはいえ、ジルコニア系セラミックスではやはり割れ
が発生し、圧延作業を中断する等の事故を発生すること
を本発明者らは知見した。
In response, the present inventors have tried using zirconia ceramics for various articles other than the above-mentioned guide roll. Among these, the material of the guide roll should be as different from the material to be rolled as possible to reduce the affinity between the two;
Also, due to the high abrasiveness due to high hardness, the tip of the rolled material enters the guide roll, and the wear due to severe friction etc. while the guide roll is accelerated is attempted to be reduced. However, as a result of this trial use, the present inventors found that although zirconia ceramics have relatively high toughness, cracks still occur and accidents such as interruption of rolling operations occur.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は高耐摩耗性を有するとともに1割れを防止した
A1、Cu等の線材の熱間圧延機用ガイドロールを提供
することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a guide roll for a hot rolling mill made of wire rods such as A1 and Cu, which has high wear resistance and prevents single cracks.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、A1およびCuならびにこれらをベースとす
る合金の熱間線材圧延用ガイドロールにおいて、材質を
窒化珪素系セラミックスとしたことを特徴とする線材圧
延用ガイドロールである。
The present invention is a guide roll for hot wire rolling of A1 and Cu and alloys based on these, characterized in that the material is silicon nitride ceramic.

〔作用〕[Effect]

窒化珪素系および前記のジルコニア系セラミックス製ガ
イドロールの使用中の割れの原因またはメカニズムは明
らかでない。すなわち、使用時に加わる機械的衝撃の程
度、使用中の温度分布または熱応力の状況、材料の表面
、内部のミクロ的欠陥の状況等、割れの発生に関係する
と思われる要因が十分解明されていないからである。
The cause or mechanism of cracking during use of silicon nitride-based and zirconia-based ceramic guide rolls is not clear. In other words, the factors thought to be related to the occurrence of cracks, such as the degree of mechanical shock applied during use, temperature distribution or thermal stress during use, and the state of microscopic defects on the surface and inside of the material, are not fully understood. It is from.

表は、本発明者らが試作、測定した窒化珪素系セラミッ
クスであるサイアロンおよびジルコニア系セラミックス
の各特性例を示すものである。ここで熱衝撃抵抗は、所
定寸法、形状に調製された試片を加熱した後、水冷して
割れを生ずる温度である。この表によるとサイアロンは
ジルコニア系セラミックスに対し、それぞれ大幅に抗折
強度が低くかつ弾性率が高く、これらは割れの防止に対
して不利に作用すると思われる。他方、熱膨張率が小さ
くこれに伴って熱衝撃抵抗(温度)が高いことは、割れ
防止に対し有利に作用すると思われる。したがって、結
果的しこは熱衝撃抵抗(温度)が高いことが強く作用し
て、サイアロンは割れ発生が抑制されると思われる。
The table shows examples of characteristics of sialon and zirconia ceramics, which are silicon nitride ceramics, which were prototyped and measured by the present inventors. Here, the thermal shock resistance is the temperature at which cracks occur when a specimen prepared in a predetermined size and shape is heated and then cooled with water. According to this table, Sialon has significantly lower flexural strength and higher elastic modulus than zirconia ceramics, and these seem to have a disadvantageous effect on preventing cracking. On the other hand, a low coefficient of thermal expansion and a correspondingly high thermal shock resistance (temperature) are considered to have an advantageous effect on crack prevention. Therefore, as a result, it is thought that the high thermal shock resistance (temperature) has a strong effect, and the occurrence of cracking in Sialon is suppressed.

表   特性比較 〔実施例〕 本発明のサイアロン製ガイドロールをA]およびCuの
線材圧延機に装着して試用した。
Table Characteristic Comparison [Example] The Sialon guide roll of the present invention was attached to a wire rod rolling mill of A] and Cu for trial use.

図は、このうちCu線材圧延機用に実施したもののうち
、巻取り撮直前のものの断面図であり、該圧延機には他
に圧延の初期および中期のロールスタンド開用に適用し
た。いずれも表のサイアロンの欄に示したものとほぼ同
一の特性を示すものである。
The figure is a cross-sectional view of the one immediately before winding and photographing, among those implemented for a Cu wire rolling mill, and the rolling mill was also applied to the opening of a roll stand in the early and middle stages of rolling. All of them exhibit almost the same characteristics as those shown in the Sialon column of the table.

図において、被圧延線材は外周のリング状溝で案内され
る。
In the figure, the wire to be rolled is guided by a ring-shaped groove on the outer periphery.

上記実施例の各ガイドロールは、従来炭素鋼製として定
期的に交換していたものから、形状をセラミックスに適
するように変更し、材質をジルコニア系セラミックスに
改めて試用したものであり、この改変の結果、寿命は炭
素鋼製以上となることが確認されたものである。しかし
、このジルコニア系のものでは、圧延作業中に突発的に
割れを生じることがあり、圧延作業を中断させる等の事
態が発生していた。
Each of the guide rolls in the above examples was conventionally made of carbon steel and was replaced periodically, but the shape was changed to be suitable for ceramics, and the material was reused as zirconia ceramics. As a result, it was confirmed that the lifespan was longer than that of carbon steel. However, with this zirconia-based material, cracks may suddenly occur during rolling operations, resulting in situations such as interruption of rolling operations.

このガイドロールを形状はそのままとし、材質をサイア
ロンに変更して試用した。このガイドロールは、現在順
調に稼働中であり、その寿命は既にジルコニア系のそれ
を越えているが、未だ割れ等事故発生の報告はない。ま
た、溝面の摩耗等も特に問題はないので、さらに寿命更
新が期待されている。
The shape of this guide roll remained the same, but the material was changed to Sialon for trial use. This guide roll is currently operating smoothly, and its lifespan has already exceeded that of the zirconia type, but there have been no reports of accidents such as cracking. Furthermore, there are no particular problems with wear of the groove surface, so it is expected that the lifespan will be further extended.

CuまたはCu合金線材の圧延において、ビレットの加
熱温度は通常800℃程度とされるため、このビレット
と接するガイドロールの最高温度は、通常700℃程度
以下となり、またAlまたはA1合金の場合さらに低温
である。また、このガイドロールの温度は、同一使用条
件の場合、直径を拡大する等により表面積を増加、した
がって冷却効果を増加して過度の温度上昇を防止するこ
とができる。
In rolling Cu or Cu alloy wire, the heating temperature of the billet is usually about 800°C, so the maximum temperature of the guide roll in contact with the billet is usually about 700°C or lower, and even lower in the case of Al or A1 alloy. It is. Further, under the same usage conditions, the temperature of this guide roll can be increased by increasing the diameter or the like to increase the surface area, thereby increasing the cooling effect and preventing excessive temperature rise.

前記実施例は、サイアロン製ガイドロールであり、この
サイアロンは、他の窒化珪素系セラミックスとほぼ同等
の機械的物理的性質を有するほか、耐酸化性はより優れ
ている。
The above-mentioned example is a guide roll made of SiAlON, which has mechanical and physical properties almost equivalent to other silicon nitride ceramics, and has better oxidation resistance.

サイアロン以外の窒化珪素系セラミックスでも、前記の
700℃以下では酸化により損傷され、これにより割れ
を生ずることはない。したがってサイアロン以外の窒化
珪素系セラミックス製ガイドロールは、前記サイアロン
製ガイドロールと同様の割れに対する抵抗性を有し、割
れを生ずることはない。
Even silicon nitride ceramics other than SiAlON are damaged by oxidation at temperatures below 700° C., and will not crack as a result. Therefore, guide rolls made of silicon nitride ceramics other than Sialon have the same resistance to cracking as the Sialon guide roll, and do not cause cracks.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明のガイドロールは、従来の金
属製のものに比し、格段に向」ニした耐摩耗性を有し、
かつジルコニア系セラミックスのごとく圧延作業中に割
れを生ずることがない。
As described above, the guide roll of the present invention has much better wear resistance than conventional metal guide rolls,
Moreover, unlike zirconia ceramics, it does not crack during rolling.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は、本発明をCu熱間圧延機の巻取り撮直前部に使用
したガイドロールの断面図である。
The figure is a cross-sectional view of a guide roll in which the present invention is used in a portion immediately before winding of a Cu hot rolling mill.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 AlおよびCuならびにこれらをベースとする合金
の熱間線材圧延用ガイドロールにおいて、材質を窒化珪
素系セラミックスとしたことを特徴とする線材圧延用ガ
イドロール。 2 窒化珪素系セラミックスは、サイアロン系セラミッ
クスであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の線材圧延用ガイドロール。
[Scope of Claims] 1. A guide roll for hot wire rolling of Al, Cu, and alloys based on these, characterized in that the material is silicon nitride ceramics. 2. The guide roll for wire rolling according to claim 1, wherein the silicon nitride ceramic is a sialon ceramic.
JP178686A 1986-01-08 1986-01-08 Guide roll for rolling wire rod Pending JPS62234612A (en)

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