JP2004283898A - Ceramic roll - Google Patents

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JP2004283898A
JP2004283898A JP2003081860A JP2003081860A JP2004283898A JP 2004283898 A JP2004283898 A JP 2004283898A JP 2003081860 A JP2003081860 A JP 2003081860A JP 2003081860 A JP2003081860 A JP 2003081860A JP 2004283898 A JP2004283898 A JP 2004283898A
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sleeve
ceramic
room temperature
fitted
steel sheet
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JP2003081860A
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Japanese (ja)
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Shigesada Sugiyama
茂禎 杉山
Shigeyuki Hamayoshi
繁幸 濱吉
Shingo Nogami
信悟 野上
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic roll which can suppress a warp in the middle part of a conveyed steel sheet by enhancing resistance to thermal shock of a silicon nitride base sintered compact itself which forms ceramic sleeves. <P>SOLUTION: This ceramic roll is used for conveying the steel sheet in a hot-rolling line and is constituted by fitting one or a plurality of ceramic sleeves on the outer circumference of a metallic shaft member. One of the ceramic sleeves is fit so as to cover the middle part in the axial length direction of the metallic shaft material and consists of the sintered compact consisting essentially of silicon nitride which has a relative density of ≥ 98%, a four-point bending strength of ≥ 600 MPa at room temperature and a thermal conductivity of ≥ 50 W/(mK) at room temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延ラインにおいて鋼板を搬送するのに用いるロールに係り、詳しくは金属製軸材の外周にセラミックス製スリーブを嵌着させたセラミックス製ロールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から鉄鋼熱間圧延ラインに用いられる搬送用ロールには、金属製ロールが多く使われている。しかしながら、金属製ロールは摩耗しやすく、また耐食性、耐酸化性および耐熱性に劣るという問題があった。また金属自体の重量が重いためロールの取り替え作業が容易でないという問題があった。そこで、これらの欠点を解決するために金属製ロールに替わりセラミックス製ロールが種々提案されている。
【0003】
例えば特許文献1には、ロールの絶縁性を向上させるために、金属からなるロール表面にアルミナやジルコニア等のセラミックスを50〜100μmの厚みで溶射を施してなる熱間圧延ラインで用いられる搬送ロールが記載されている。
【0004】
また特許文献2には、熱間圧延ラインにおいて、圧延鋼板の上下から互いに対向した誘導加熱コイルを配置して圧延鋼板の幅方向両端部を加熱する誘導加熱装置の直下または前後に配置され、金属製芯金にセラミックス製スリーブを嵌合した熱間圧延ライン向けローラであって、セラミックス製スリーブは窒化ケイ素焼結体からなり、金属製芯金の胴長方向の両側にそれぞれ外嵌され、そのスリーブ外嵌部がローラの胴長方向中央部よりも大径となることが記載されている。
【0005】
【特許文献1】
実用新案登録2551611号公報
【特許文献2】
特開2002−178020号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1のロールにおいては、熱膨張係数が7〜11×10−6/℃程度であるアルミナやジルコニア等のセラミックスを50〜100μmの厚みでロール表面に溶射しており、被溶射材である金属製ロールの熱膨張係数15〜40×10−6/℃程度に比べて熱膨張係数差が大きいため、ロール全体を加熱冷却した際にアルミナやジルコニア等の極めて薄い溶射膜が剥離しやすいという問題がある。
【0007】
特許文献2はこの問題を解決したものであり、金属製芯金にセラミックス製スリーブを嵌合した熱間圧延ライン向けローラは、胴長方向中央部は小径でエアー間隔が形成され被加熱圧延鋼板と接触しないので、ローラ表面への熱衝撃の影響を抑えることができるが、鋼板の中央部を支持せずに鋼板両端部を加熱するため、鋼板の中央部が反りやすいという問題がある。
【0008】
そこで、本発明はセラミックス製スリーブを形成する窒化ケイ素系焼結体自体の耐熱衝撃性を高めて、搬送される鋼板の中央部が反ることを抑えることのできる、また搬送される鋼板の均熱化を図り鋼板の中央部が反ることを抑えることのできるセラミックス製ロールを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第1の本発明のセラミックス製ロールは、熱間圧延ラインにおいて鋼板を搬送するのに用いるセラミックス製ロールであって、1個または複数個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の外周に嵌着して構成され、そのうち1個のセラミックス製スリーブは金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着し、セラミックス製スリーブは相対密度が98%以上であり、常温における4点曲げ強度が600MPa以上であり、常温における熱伝導率が50W/(m・K)以上である窒化ケイ素を主成分とする焼結体からなることを特徴とする。
【0010】
また、第2の本発明のセラミックス製ロールは、熱間圧延ラインにおいて鋼板を搬送するのに用いるセラミックス製ロールであって、複数個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の外周に嵌着して構成され、そのうち1個のセラミックス製スリーブ(スリーブ1b)は金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着し、該スリーブ1bは相対密度が98%以上であり、常温における4点曲げ強度が600MPa以上であり、常温における熱伝導率が50W/(m・K)以上である窒化ケイ素を主成分とする焼結体からなり、他のセラミックス製スリーブ(スリーブ1aおよびスリーブ1c)は前記スリーブ1bの両側に嵌着し、該スリーブ1aおよびスリーブ1cは常温における熱伝導率が前記スリーブ1bより小さいセラミックスからなることを特徴とする。
【0011】
第1の本発明のセラミックス製ロールにおいては、1個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着して配置することにより、搬送される鋼板の中央部を適確に支持できるので、鋼板の中央部が反ることを防止できる。また、セラミックス製スリーブを耐摩耗性、耐食性、耐酸化性および耐熱性に優れる窒化ケイ素を主成分とする焼結体で形成し、相対密度が98%以上、常温における4点曲げ強度が600MPa以上で、かつ、特に常温における熱伝導率を50W/(m・K)以上に高めることにより、熱衝撃による破壊を十分に防止できる。焼結体のより好ましい常温における4点曲げ強度は700MPa以上、常温における熱伝導率は60W/(m・K)以上である。
【0012】
また、第2の本発明のセラミックス製ロールにおいては、第1の本発明と同様に搬送される鋼板の中央部を適確に支持するために、1個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着して配置する。また、圧延工程において、鋼板の中央部は鋼板の両端部に比べ高く昇温される。その鋼板の中央部と接触する部分に、高い熱伝導率を有する窒化ケイ素を主成分とする焼結体からなるスリーブを配置して放熱性を高め、鋼板の両端部と接触する部分に、熱伝導率が低い窒化ケイ素やサイアロンなどのセラミックス焼結体からなる別のスリーブを配置することにより、鋼板の中央部と両端部の温度差が小さくなり、鋼板が均熱化されて鋼板の反りが一層抑えられる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明実施例のセラミックス製ロールの概略図である。図1において、中実状の金属製軸材5の外周に、1個の中空円筒状のセラミックス製スリーブ1を約1mmの隙間を有するように嵌着した。セラミックス製スリーブ1は金属製軸材5の軸長方向の中央部を覆う位置に配置して嵌着した。このセラミックス製スリーブ1の両端部に金属製スリーブ2a、金属製スリーブ2bを配置した。金属製スリーブ2aおよび2bの外径はセラミックス製スリーブ1のそれより小さくする。
【0014】
そして、金属製スリーブ2aの端部(セラミックス製スリーブ1側でない方の端部)に隣接するように弾性部材3aを軸材5の外周に嵌合させて配置し、さらに弾性部材3aと隣接するように金属製締付部材4aを軸材5に螺合させた。金属製締付部材4aの内周面にはねじ溝が形成されており、軸材5の胴部端部の外周面に設けたねじ部と螺合される。同様に、金属製スリーブ2bの端部(セラミックス製スリーブ1側でない方の端部)に隣接するように弾性部材3bを軸材5の外周に嵌合させて配置し、さらに弾性部材3bと隣接するように金属製締付部材4bを軸材5に螺合させた。
【0015】
このように構成することにより、金属製締付部材4aおよび4bを、ロール軸方向にねじ回転移動させ、弾性部材3aおよび3bを伸縮させて、金属製スリーブ2aおよび2bに側圧を付与し、セラミックス製スリーブ1を所定の位置に位置決め固定した。位置決め後、金属製締付部材4aおよび4bのねじが緩まないように金属製締付部材4aおよび4bを軸材5に固定した。
【0016】
次に本発明のセラミックス製スリーブの製造方法について説明する。平均粒径0.5μmの窒化ケイ素粉末に、焼結助剤として、平均粒径0.2μmの酸化マグネシウム粉末を3.0重量%、平均粒径2.0μmの酸化イットリウム粉末を3.0重量%添加し、適量の分散剤を加えエタノール中で粉砕、混合した。ついで、噴霧乾燥後、篩を通して造粒した後、ゴム型に充填し、静水圧により冷間静水圧プレス(CIP)を行い、所定形状の中空スリーブロールとなる成形体を作製した。この成形体を1950℃、60気圧の窒素ガス雰囲気中で5時間焼成し、窒化ケイ素系セラミックス焼結体からなるスリーブを得た。更に得られた焼結体を、ダイヤモンド砥石を用いて所定の形状に加工し、本発明の窒化ケイ素系セラミックス製スリーブを製作した。
【0017】
また、得られた窒化ケイ素系セラミックス焼結体から、直径10mm×厚さ3mmの熱伝導率および密度測定用の試験片、縦3mm×横4mm×長さ40mmの4点曲げ試験片を採取した。密度はJIS R2205に基づいてアルキメデス法から求めた。相対密度はJIS R2205に準拠したアルキメデス法により実測密度を求めこれを計算により算出した理論密度で除した値とした。熱伝導率はレーザーフラッシュ法JIS R1611に準拠して常温での比熱および熱拡散率を測定し熱伝導率を算出した。4点曲げ強度は常温にてJIS R1601に準拠して測定を行った。
【0018】
その結果、本発明の窒化ケイ素系焼結体からなるセラミックス製スリーブは、相対密度が99.2%、常温における熱伝導率が70W/(m・K)、常温における4点曲げ強度が860MPaであり、ロールとして十分な特性が得られた。そして、本発明のセラミックス製ロールを実機ラインに適用した結果、耐摩耗性、耐食性、耐酸化性および耐熱性は良好であり、熱衝撃による破壊も見られず、鋼板の反りを抑えることができ安定した操業を実現することができた。
【0019】
図2は本発明の他形態の実施例であるセラミックス製ロールの概略図である。図2において、1個のセラミックス製スリーブ(スリーブ1b)を金属製軸材5の軸長方向の中央部を覆うように嵌着して配置した。また、他のセラミックス製スリーブ1aおよびスリーブ1cを前記スリーブ1bの両側でかつ鋼板の両端部と接触する部分に嵌着して配置した。
【0020】
セラミックス製スリーブ1として、外径355mm×内径305mm×長さ100mmの窒化ケイ素系セラミックススリーブを3個(セラミックス製スリーブ1a、1bおよび1c)製作した。これらの窒化ケイ素系焼結体からなるセラミックス製スリーブ(スリーブ1a、1bおよび1c)は、相対密度が99.5%、常温における熱伝導率が55W/(m・K)、常温における4点曲げ強度が940MPaである。
【0021】
軸材5として、オーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304を用いて、胴部中央部の外径300mmである中実状の軸材を製作した。また、金属製スリーブ2a、2b、2cおよび2dとして、SUS304を用いて外径326mm、厚み13mmの中空円筒体を製作した。弾性部材3aおよび3bとして、SUS304を用いてリング状の皿バネを作製し、この皿バネを5枚直列に組み合わせて形成した。金属製締付部材4aおよび4bとして、SUS304を用いて内周面にねじ溝を形成した中空円筒体を製作した。
【0022】
これらの部材を用いて、軸材5に同一材質からなる3個のセラミック製スリーブ1a、1bおよび1cと、金属製スリーブ2a、2b、2cおよび2dを嵌めて、その後、弾性部材3aおよび3bを嵌めて、金属製締付部材4aおよび4bを回転させて位置決めを行った。位置決め後、金属製締付部材4aおよび4bを軸材5に固定した。なお、本発明において、セラミック製スリーブの個数は3個に限定されず、それ以上の個数でも構わない。
【0023】
また、第2の本発明のセラミックス製ロールについて、図2を用いて説明する。セラミックス製スリーブ1bと、セラミックス製スリーブ1aおよび1cの材質が異なる点を除いて、ロールの組立方法は前述同様である。図2において、1個のセラミックス製スリーブ(スリーブ1b)を金属製軸材5の軸長方向の中央部を覆うように嵌着して配置した。また、他のセラミックス製スリーブ1aおよびスリーブ1cを前記スリーブ1bの両側に嵌着して配置した。
【0024】
鋼板の中央部と接触する部分に配置したスリーブ1bは、相対密度が99.5%、常温における熱伝導率が70W/(m・K)、常温における4点曲げ強度が920MPaの窒化ケイ素系焼結体からなる。また、鋼板の両端部と接触する部分に配置したスリーブ1aおよびスリーブ1cは、共に常温における熱伝導率が17W/(m・K)とスリーブ1bより小さいサイアロンセラミックス焼結体からなる。
【0025】
そして、第2の本発明のセラミックス製ロールを実機ラインに適用した結果、耐摩耗性、耐食性、耐酸化性および耐熱性は良好であり、熱衝撃による破壊も見られず、鋼板の中央部と両端部の温度差が小さくなり、鋼板が均熱化されて鋼板の反りを一層抑えることができ安定した操業を実現することができた。なお、第2の本発明においてセラミック製スリーブの個数は3個に限定されず、それ以上の個数でも構わない。
【0026】
【発明の効果】
本発明のセラミックス製ロールによれば、耐摩耗性、耐食性、耐酸化性および耐熱性に優れ、熱衝撃による破壊や、搬送される鋼板の中央部が反ることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のセラミックス製ロールの概略図である。
【図2】本発明の他形態の実施例であるセラミックス製ロールの概略図である。
【符号の説明】
1 セラミックス製スリーブ、 1a(1b、1c) セラミックス製スリーブ、
2a(2b、2c、2d) 金属製スリーブ、
3a(3b) 弾性部材、
4a(4b) 金属製締付部材、 5 軸材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roll used for transporting a steel sheet in a hot rolling line, and more particularly to a ceramic roll in which a ceramic sleeve is fitted around a metal shaft.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, metal rolls are often used as transport rolls used in steel hot rolling lines. However, there has been a problem that the metal roll is easily worn and is inferior in corrosion resistance, oxidation resistance and heat resistance. In addition, there is a problem that the work of replacing the roll is not easy due to the heavy weight of the metal itself. Therefore, in order to solve these disadvantages, various ceramic rolls have been proposed in place of metal rolls.
[0003]
For example, Patent Document 1 discloses a transfer roll used in a hot rolling line in which ceramics such as alumina and zirconia are sprayed on a roll surface made of metal to a thickness of 50 to 100 μm in order to improve the insulating property of the roll. Is described.
[0004]
Further, in Patent Document 2, in a hot rolling line, induction heating coils opposed to each other from above and below a rolled steel sheet are arranged, and disposed directly under or before and after an induction heating device that heats both ends in the width direction of the rolled steel sheet, A roller for a hot rolling line in which a ceramic sleeve is fitted to a metal core, and the ceramic sleeve is made of a silicon nitride sintered body, and is externally fitted to both sides of the metal core in the body length direction. It is described that the sleeve outer fitting portion has a larger diameter than the central portion of the roller in the body length direction.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Registration No. 2551611 [Patent Document 2]
JP 2002-178020 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the roll disclosed in Patent Literature 1, ceramics such as alumina and zirconia having a thermal expansion coefficient of about 7 to 11 × 10 −6 / ° C. are sprayed on the roll surface with a thickness of 50 to 100 μm. The thermal expansion coefficient of the metal roll is about 15 to 40 × 10 −6 / ° C., which is so large that a very thin sprayed film such as alumina or zirconia peels off when the entire roll is heated and cooled. There is a problem that it is easy.
[0007]
Patent Document 2 solves this problem, and a roller for a hot rolling line, in which a ceramic sleeve is fitted to a metal core, has a small diameter at the center in the body length direction and an air gap is formed, and the rolled steel sheet to be heated. However, the influence of thermal shock on the roller surface can be suppressed, but the both ends of the steel sheet are heated without supporting the central part of the steel sheet.
[0008]
Therefore, the present invention improves the thermal shock resistance of the silicon nitride-based sintered body itself forming the ceramic sleeve, and can suppress the warping of the central portion of the conveyed steel sheet, and furthermore, the uniformity of the conveyed steel sheet. An object of the present invention is to provide a ceramic roll capable of achieving thermalization and suppressing warping of a central portion of a steel sheet.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the ceramic roll of the first invention is a ceramic roll used for transporting a steel sheet in a hot rolling line, and one or a plurality of ceramic sleeves are fitted on the outer periphery of a metal shaft. One of the ceramic sleeves is fitted so as to cover the central portion in the axial direction of the metal shaft material. The ceramic sleeve has a relative density of 98% or more and has four points at room temperature. It is characterized by comprising a sintered body mainly composed of silicon nitride having a bending strength of at least 600 MPa and a thermal conductivity at room temperature of at least 50 W / (m · K).
[0010]
The ceramic roll according to the second aspect of the present invention is a ceramic roll used for transporting a steel sheet in a hot rolling line, and a plurality of ceramic sleeves are fitted on the outer periphery of a metal shaft. One of the ceramic sleeves (sleeve 1b) is fitted so as to cover the central portion in the axial direction of the metal shaft material. The sleeve 1b has a relative density of 98% or more and has a relative density of 4% at room temperature. Other ceramic sleeves (sleeve 1a and sleeve 1c) made of a sintered body mainly composed of silicon nitride having a point bending strength of at least 600 MPa and a thermal conductivity at room temperature of at least 50 W / (m · K). Are fitted on both sides of the sleeve 1b, and the sleeve 1a and the sleeve 1c are made of ceramics whose thermal conductivity at room temperature is smaller than that of the sleeve 1b. And wherein the Rukoto.
[0011]
In the ceramic roll according to the first aspect of the present invention, one ceramic sleeve is fitted and arranged so as to cover the central portion of the metal shaft in the axial direction, so that the central portion of the conveyed steel plate is formed. Can be properly supported, so that the central portion of the steel plate can be prevented from warping. In addition, the ceramic sleeve is formed of a sintered body containing silicon nitride as a main component, which is excellent in wear resistance, corrosion resistance, oxidation resistance, and heat resistance, and has a relative density of 98% or more and a four-point bending strength at room temperature of 600 MPa or more. By increasing the thermal conductivity at room temperature to 50 W / (m · K) or more, destruction due to thermal shock can be sufficiently prevented. More preferably, the four-point bending strength at room temperature of the sintered body is 700 MPa or more, and the thermal conductivity at room temperature is 60 W / (m · K) or more.
[0012]
In the ceramic roll according to the second aspect of the present invention, in order to properly support the central portion of the conveyed steel sheet as in the first aspect of the present invention, one ceramic sleeve is formed of a metal shaft. It is fitted and arranged so as to cover the central part in the axial direction. Further, in the rolling step, the temperature of the central portion of the steel sheet is raised higher than that of both ends of the steel sheet. A sleeve made of a sintered body containing silicon nitride having high thermal conductivity as a main component is arranged at a portion in contact with the central portion of the steel plate to enhance heat dissipation, and a heat contact portion is provided at a portion in contact with both ends of the steel plate. By arranging another sleeve made of ceramics sintered body such as silicon nitride or sialon with low conductivity, the temperature difference between the center and both ends of the steel sheet is reduced, the steel sheet is soaked, and the warpage of the steel sheet is reduced. It can be further suppressed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic view of a ceramic roll according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, one hollow cylindrical ceramic sleeve 1 was fitted to the outer periphery of a solid metal shaft member 5 so as to have a gap of about 1 mm. The ceramic sleeve 1 was disposed and fitted at a position covering the central portion of the metal shaft member 5 in the axial length direction. At both ends of the ceramic sleeve 1, a metal sleeve 2a and a metal sleeve 2b were arranged. The outer diameter of the metal sleeves 2a and 2b is smaller than that of the ceramic sleeve 1.
[0014]
The elastic member 3a is fitted to the outer periphery of the shaft member 5 so as to be adjacent to the end of the metal sleeve 2a (the end not on the side of the ceramic sleeve 1), and further adjacent to the elastic member 3a. Thus, the metal fastening member 4a was screwed into the shaft member 5. A screw groove is formed on the inner peripheral surface of the metal fastening member 4a, and is screwed to a screw portion provided on the outer peripheral surface of the end of the body of the shaft member 5. Similarly, the elastic member 3b is fitted to the outer periphery of the shaft member 5 so as to be adjacent to the end of the metal sleeve 2b (the end not on the side of the ceramic sleeve 1), and further adjacent to the elastic member 3b. The metal fastening member 4b was screwed to the shaft member 5 so as to perform the operation.
[0015]
With such a configuration, the metal tightening members 4a and 4b are screw-moved in the roll axis direction, the elastic members 3a and 3b are expanded and contracted to apply a side pressure to the metal sleeves 2a and 2b, The sleeve 1 was positioned and fixed at a predetermined position. After the positioning, the metal fastening members 4a and 4b were fixed to the shaft member 5 so that the screws of the metal fastening members 4a and 4b were not loosened.
[0016]
Next, a method for manufacturing the ceramic sleeve of the present invention will be described. As a sintering aid, 3.0% by weight of magnesium oxide powder having an average particle size of 0.2 μm and 3.0% by weight of yttrium oxide powder having an average particle size of 2.0 μm were added to silicon nitride powder having an average particle size of 0.5 μm. %, An appropriate amount of a dispersant was added, and the mixture was ground and mixed in ethanol. Next, after spray drying, the mixture was granulated through a sieve, filled in a rubber mold, and subjected to cold isostatic pressing (CIP) by hydrostatic pressure, to produce a molded body to be a hollow sleeve roll having a predetermined shape. The molded body was fired in a nitrogen gas atmosphere at 1950 ° C. and 60 atm for 5 hours to obtain a sleeve made of a silicon nitride ceramic sintered body. Further, the obtained sintered body was processed into a predetermined shape using a diamond grindstone to produce a silicon nitride-based ceramic sleeve of the present invention.
[0017]
Further, from the obtained silicon nitride-based ceramics sintered body, a test piece for measuring thermal conductivity and density of 10 mm in diameter × 3 mm in thickness and a 4-point bending test piece of 3 mm in length × 4 mm in width × 40 mm in length were sampled. . The density was determined from the Archimedes method based on JIS R2205. The relative density was a value obtained by calculating the measured density by the Archimedes method based on JIS R2205 and dividing the measured density by the theoretical density calculated by calculation. The thermal conductivity was calculated by measuring the specific heat and the thermal diffusivity at room temperature according to the laser flash method JIS R1611. The four-point bending strength was measured at room temperature in accordance with JIS R1601.
[0018]
As a result, the ceramic sleeve made of the silicon nitride-based sintered body of the present invention has a relative density of 99.2%, a thermal conductivity at room temperature of 70 W / (m · K), and a four-point bending strength at room temperature of 860 MPa. Yes, sufficient characteristics as a roll were obtained. And, as a result of applying the ceramic roll of the present invention to an actual machine line, the wear resistance, corrosion resistance, oxidation resistance and heat resistance are good, no destruction due to thermal shock is observed, and the warpage of the steel sheet can be suppressed. Stable operation was realized.
[0019]
FIG. 2 is a schematic view of a ceramic roll according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2, one ceramic sleeve (sleeve 1b) is fitted and arranged so as to cover the central part of the metal shaft member 5 in the axial length direction. Further, other ceramic sleeves 1a and 1c were fitted and arranged on both sides of the sleeve 1b and at the portions in contact with both ends of the steel plate.
[0020]
As the ceramic sleeve 1, three silicon nitride ceramic sleeves (ceramic sleeves 1a, 1b, and 1c) having an outer diameter of 355 mm, an inner diameter of 305 mm, and a length of 100 mm were manufactured. The ceramic sleeves (sleeve 1a, 1b and 1c) made of these silicon nitride based sintered bodies have a relative density of 99.5%, a thermal conductivity of 55 W / (m · K) at room temperature, and a four-point bending at room temperature. The strength is 940 MPa.
[0021]
Using SUS304, which is austenitic stainless steel, as the shaft member 5, a solid shaft member having an outer diameter of 300 mm at the center of the body was manufactured. In addition, hollow cylinders having an outer diameter of 326 mm and a thickness of 13 mm were manufactured using SUS304 as the metal sleeves 2a, 2b, 2c and 2d. Ring-shaped disc springs were manufactured using SUS304 as the elastic members 3a and 3b, and five such disc springs were combined in series. As the metal fastening members 4a and 4b, hollow cylindrical bodies having thread grooves formed on the inner peripheral surface thereof were manufactured using SUS304.
[0022]
Using these members, three ceramic sleeves 1a, 1b and 1c made of the same material and metal sleeves 2a, 2b, 2c and 2d are fitted to the shaft member 5, and then the elastic members 3a and 3b are attached. After fitting, the metal fastening members 4a and 4b were rotated to perform positioning. After the positioning, the metal fastening members 4 a and 4 b were fixed to the shaft 5. In the present invention, the number of ceramic sleeves is not limited to three, and may be more than three.
[0023]
The ceramic roll according to the second aspect of the present invention will be described with reference to FIG. The roll assembling method is the same as described above, except that the ceramic sleeve 1b and the ceramic sleeves 1a and 1c are made of different materials. In FIG. 2, one ceramic sleeve (sleeve 1b) is fitted and arranged so as to cover the central part of the metal shaft member 5 in the axial length direction. Further, other ceramic sleeves 1a and 1c were fitted and arranged on both sides of the sleeve 1b.
[0024]
The sleeve 1b arranged at the portion in contact with the central portion of the steel plate has a relative density of 99.5%, a thermal conductivity at room temperature of 70 W / (m · K), and a four-point bending strength at room temperature of 920 MPa. Consists of union. Further, the sleeve 1a and the sleeve 1c arranged at the portions in contact with both ends of the steel plate are both made of a sialon ceramic sintered body having a thermal conductivity of 17 W / (m · K) at room temperature, which is smaller than that of the sleeve 1b.
[0025]
And, as a result of applying the ceramic roll of the second invention to the actual machine line, the abrasion resistance, corrosion resistance, oxidation resistance and heat resistance are good, no destruction due to thermal shock is observed, The temperature difference between both ends became small, the steel sheet was soaked, the warpage of the steel sheet was further suppressed, and stable operation was realized. In the second aspect of the present invention, the number of ceramic sleeves is not limited to three, and may be more than three.
[0026]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the ceramics roll of this invention, it is excellent in abrasion resistance, corrosion resistance, oxidation resistance, and heat resistance, and can suppress the destruction by a thermal shock, and the center part of the steel plate conveyed can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a ceramic roll according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a ceramic roll according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ceramic sleeve, 1a (1b, 1c) ceramic sleeve,
2a (2b, 2c, 2d) metal sleeve,
3a (3b) elastic member,
4a (4b) metal fastening member, 5 shaft material

Claims (2)

熱間圧延ラインにおいて鋼板を搬送するのに用いるセラミックス製ロールであって、1個または複数個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の外周に嵌着して構成され、そのうち1個のセラミックス製スリーブは金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着し、セラミックス製スリーブは相対密度が98%以上であり、常温における4点曲げ強度が600MPa以上であり、常温における熱伝導率が50W/(m・K)以上である窒化ケイ素を主成分とする焼結体からなることを特徴とするセラミックス製ロール。A ceramic roll used for transporting a steel sheet in a hot rolling line, wherein one or more ceramic sleeves are fitted around the outer periphery of a metal shaft, and one of the ceramic sleeves is provided. Is fitted so as to cover the central part of the metal shaft material in the axial length direction. The ceramic sleeve has a relative density of 98% or more, a four-point bending strength at room temperature of 600 MPa or more, and a thermal conductivity at room temperature. Characterized by comprising a sintered body containing silicon nitride as a main component and having a wattage of 50 W / (m · K) or more. 熱間圧延ラインにおいて鋼板を搬送するのに用いるセラミックス製ロールであって、複数個のセラミックス製スリーブを金属製軸材の外周に嵌着して構成され、そのうち1個のセラミックス製スリーブ(スリーブ1b)は金属製軸材の軸長方向の中央部を覆うように嵌着し、該スリーブ1bは相対密度が98%以上であり、常温における4点曲げ強度が600MPa以上であり、常温における熱伝導率が50W/(m・K)以上である窒化ケイ素を主成分とする焼結体からなり、他のセラミックス製スリーブ(スリーブ1aおよびスリーブ1c)は前記スリーブ1bの両側に嵌着し、該スリーブ1aおよびスリーブ1cは常温における熱伝導率が前記スリーブ1bより小さいセラミックスからなることを特徴とするセラミックス製ロール。A ceramic roll used for transporting a steel sheet in a hot rolling line, comprising a plurality of ceramic sleeves fitted on the outer periphery of a metal shaft, and one of the ceramic sleeves (sleeve 1b) ) Is fitted so as to cover the central part in the axial direction of the metal shaft material, the sleeve 1b has a relative density of 98% or more, a four-point bending strength at room temperature of 600 MPa or more, and heat conduction at room temperature. And a ceramics sleeve (sleeve 1a and sleeve 1c) fitted on both sides of the sleeve 1b. A ceramic roll wherein the thermal conductivity at room temperature of the sleeve 1a and the sleeve 1c is smaller than that of the sleeve 1b.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101541231B1 (en) 2014-01-23 2015-08-03 박양수 Ceramic roller of grain milling and manufacture method thereof

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