JP2005105362A - Process roll of excellent toughness - Google Patents

Process roll of excellent toughness Download PDF

Info

Publication number
JP2005105362A
JP2005105362A JP2003341220A JP2003341220A JP2005105362A JP 2005105362 A JP2005105362 A JP 2005105362A JP 2003341220 A JP2003341220 A JP 2003341220A JP 2003341220 A JP2003341220 A JP 2003341220A JP 2005105362 A JP2005105362 A JP 2005105362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
quantitative value
oxygen
thermal spray
coating
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
JP2003341220A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Midorikawa
悟 緑川
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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 JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2003341220A priority Critical patent/JP2005105362A/en
Publication of JP2005105362A publication Critical patent/JP2005105362A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process roll having a WC-based cermet spray deposit film which is dense, has high hardness and is excellent in toughness on a surface layer. <P>SOLUTION: In the process roll, a WC-based cermet spray deposit film of the porosity of ≤ 0.5% is deposited by thermal spraying WC-based cermet thermal spraying powder containing Ni powder. The quantitative value of oxygen in the spray deposit film is set to be ≤ 2.0 mass %. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表層に、Ni粉末を含むWC系サーメット溶射粉末を溶射して、気孔率が0.5%以下のWC系サーメット溶射皮膜を形成してなるプロセスロールに関するものである。かかるプロセスロールは、例えば、金属帯の冷間圧延設備に用いるのに適する。   The present invention relates to a process roll formed by spraying a WC-based cermet sprayed powder containing Ni powder on a surface layer to form a WC-based cermet sprayed coating having a porosity of 0.5% or less. Such a process roll is suitable, for example, for use in cold rolling equipment for metal strips.

従来、冷間圧延設備のプロセスロール、特に耐摩耗性を要求されるプロセスロールには、クロムめっきロールが用いられていたが、最近では、このクロムめっきロールに代わってWC系サーメット溶射ロールが用いられるようになってきている。この溶射ロールは、耐摩耗性に優れている。   Conventionally, chromium-plated rolls have been used as process rolls for cold rolling equipment, particularly those that require wear resistance. Recently, WC-based cermet sprayed rolls have been used instead of chromium-plated rolls. It is getting to be. This thermal spray roll is excellent in wear resistance.

ここで、「プロセスロール」とは、被処理金属板を接触通過させるロールのうち、圧延作業ロール(ワークロール)を除いたものを意味し、具体的には、ガイドロール、ブライドルロール、テンションメータロール、デフレクタロール、ルーパロール、マッシャーサポートロールなどが挙げられる。   Here, the “process roll” means a roll excluding the rolling work roll (work roll) among the rolls through which the metal plate to be treated comes into contact. Specifically, the guide roll, the bridle roll, the tension meter Examples thereof include a roll, a deflector roll, a looper roll, and a masher support roll.

WC系サーメット溶射皮膜を有するロールとしては、例えば特許文献1に、酸素−水素ガスを熱源とし、溶射ガンへの供給圧力を高めることによって、溶射皮膜の気孔率を1.8%以下にすると共に、かかる小さな気孔率の溶射皮膜表面を鏡面研磨することによって、皮膜表面粗さRmaxを3.0μm以下にした圧延プロセス用ロールが記載されており、これによれば、通板材に対し、適度の摩擦係数を示しかつスリ傷などの表面疵が発生しないこと、表面に油脂類、金属系および非金属系粉塵が付着しにくいこと、及び上記各性能が長期間維持できること、が記載されている。   As a roll having a WC-based cermet sprayed coating, for example, in Patent Document 1, oxygen-hydrogen gas is used as a heat source, and the supply pressure to the spraying gun is increased, thereby reducing the porosity of the sprayed coating to 1.8% or less. A roll for rolling process in which the coating surface roughness Rmax is 3.0 μm or less by mirror-polishing the surface of the sprayed coating with a small porosity has been described. It is shown that surface flaws such as scratches are not generated, that oils and fats, metal-based and non-metallic dust hardly adhere to the surface, and that the above performances can be maintained for a long time.

ところが、本発明者が上記溶射皮膜を表層に有するロールについて詳細に調査したところ、溶射皮膜は確かに緻密で高硬度であるものの、使用中にちょっとした鉄粉等の噛み込みが起こっただけで、溶射皮膜にクラックが入り、溶射皮膜の剥離に至るトラブルが発生する場合があった。この原因は、微妙な溶射施工条件等の変化により、溶射皮膜中のバインダーであるNi等の金属が酸化されて十分な靱性が得られなくなり、溶射皮膜からNi酸化物が脱落するなどして溶射皮膜が剥離しやすくなることにあり、その結果、ロールを使用可能な期間が短くなるという問題があった。加えて、特許文献1に記載されたロールは、溶射皮膜の気孔率を1.8%以下にするための具体的な手段として、燃料ガスの供給圧力を高くする方法を採用しているが、これは、燃料ガスを加圧するための装置を付加する等、溶射装置の仕様を変更しなければならず、設備費の高騰を招くという問題もあった。   However, when the present inventors investigated in detail about the roll having the above-mentioned thermal spray coating on the surface layer, the thermal spray coating was indeed dense and high in hardness, but only a slight biting of iron powder or the like occurred during use. In some cases, cracks occurred in the sprayed coating, resulting in troubles resulting in peeling of the sprayed coating. The cause of this is that due to subtle changes in the thermal spraying application conditions, metals such as Ni that are binders in the thermal spray coating are oxidized and sufficient toughness cannot be obtained, and Ni oxide falls off from the thermal spray coating. There exists a problem that it becomes easy to peel a film | membrane and, as a result, the period which can use a roll becomes short. In addition, the roll described in Patent Document 1 employs a method of increasing the fuel gas supply pressure as a specific means for reducing the porosity of the sprayed coating to 1.8% or less. In addition, the specifications of the thermal spraying apparatus must be changed, such as adding a device for pressurizing the fuel gas.

ところで、本発明者もまた、耐剥離性の高い溶射皮膜の形成方法として、中間溶射皮膜に封孔剤の含浸処理を行い、さらに中間溶射皮膜のバインダーを塑性変形させて開孔部を封孔処理する方法を特許文献2で提案した。   By the way, the present inventor also performs the impregnation treatment of the intermediate sprayed coating with a sealing agent as a method of forming the sprayed coating having high peel resistance, and further plastically deforms the binder of the intermediate sprayed coating to seal the opening portion. A processing method was proposed in Patent Document 2.

しかしながら、特許文献2に記載された方法により製造されたプロセスロールも、緻密でかつ高硬度な溶射皮膜を有するものの、溶射皮膜中のバインダーであるNi等の金属が酸化される点については、特許文献1の場合と同様、何ら考慮していなかった。このため、ロールを使用可能な期間が短くなる場合があるという問題がやはりあった。特に、プロセスロールが従来より一層耐久性の必要な箇所に適用されるようになるにつれ、溶射皮膜の靱性が不十分であるが故のトラブルの発生は、一層顕著になる傾向があった。加えて、特許文献2は、溶射皮膜形成に当り、含浸処理や封孔処理を行なう必要があり、通常の溶射工程以外に付加的な特別の工程を経る必要があったことから、作業性が悪化するという問題もあった。
特開昭64−87006号公報 特開2003−113462号公報
However, although the process roll manufactured by the method described in Patent Document 2 also has a dense and high-hardness sprayed coating, it is patented that a metal such as Ni as a binder in the sprayed coating is oxidized. As in Reference 1, no consideration was given. For this reason, there is still a problem that the period in which the roll can be used may be shortened. In particular, as process rolls are applied to places where durability is required more than before, the occurrence of troubles due to insufficient toughness of the thermal spray coating tends to become more prominent. In addition, in Patent Document 2, it is necessary to perform an impregnation treatment and a sealing treatment in forming a thermal spray coating, and it is necessary to perform an additional special process in addition to the normal thermal spraying process. There was also the problem of getting worse.
JP-A 64-87006 JP2003-113462

以上のように、プロセスロールは、緻密でかつ高硬度であることに加えて、優れた靱性を有する溶射皮膜を表層に形成することが、ロールを安定して長期間使用できるようにする上で必要である。   As described above, in addition to being dense and having high hardness, the process roll is formed with a thermal spray coating having excellent toughness on the surface layer so that the roll can be used stably over a long period of time. is necessary.

本発明の目的は、特に、溶射皮膜中の酸素の定量値の適正化を図ることにより、緻密でかつ高硬度であることに加えて、優れた靱性も併せもつ、WC系サーメット溶射皮膜を表層に有するプロセスロールを提供することにある。   The object of the present invention is to provide a surface layer of a WC-based cermet sprayed coating that has excellent toughness in addition to being dense and high hardness by optimizing the quantitative value of oxygen in the sprayed coating. It is to provide a process role possessed by.

発明者は、形成したWC系サーメット溶射皮膜中の酸素の定量値に着目し、バインダーとして機能するNiの作用との関連性から、これを所定範囲に調整することにより、緻密でかつ高硬度なほか、優れた靱性も併せもつWC系サーメット溶射皮膜を形成することができ、耐久性の高いプロセスロールを得られることを見出し、本発明に想到した。   The inventor pays attention to the quantitative value of oxygen in the formed WC-based cermet sprayed coating, and by adjusting this to a predetermined range from the relationship with the action of Ni that functions as a binder, it is dense and has high hardness. In addition, the inventors have found that a WC-based cermet sprayed coating having excellent toughness can be formed and a highly durable process roll can be obtained, and the present invention has been conceived.

すなわち、本発明は、Ni粉末を含むWC系サーメット溶射粉末を溶射して、気孔率が0.5%以下のWC系サーメット溶射皮膜を表層に形成してなるプロセスロールであって、該溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下としたことを特徴とする靱性に優れたプロセスロールである。   That is, the present invention is a process roll formed by spraying a WC-based cermet sprayed powder containing Ni powder to form a WC-based cermet sprayed coating having a porosity of 0.5% or less on the surface layer, It is a process roll excellent in toughness characterized by having a quantitative value of oxygen of 2.0% by mass or less.

本発明によれば、緻密でかつ高硬度であることに加えて、優れた靱性も併せもつWC系サーメット溶射皮膜を表層に有する耐久性の高いプロセスロールを提供することが可能になった。また、これにより、ロールを安定して長期間使用できるようになることから、ロールの取替え頻度が減り、取替えに伴うロールコストの低減を図ることができ、また、取替えに要する金属帯の冷間圧延設備の操業停止時間も減らせることから、金属帯の冷間圧延設備の操業稼働率が向上し、ロールコストの低減とあわせ、製造コストの低減を図ることができる。   According to the present invention, it has become possible to provide a highly durable process roll having a WC-based cermet sprayed coating on the surface layer that has excellent toughness in addition to being dense and high in hardness. In addition, since the roll can be used stably for a long period of time, the frequency of replacing the roll can be reduced, the roll cost associated with the replacement can be reduced, and the metal band required for the replacement can be cooled. Since the operation stoppage time of the rolling equipment can be reduced, the operation operating rate of the cold rolling equipment for the metal strip can be improved, and the manufacturing cost can be reduced together with the reduction of the roll cost.

以下にこの発明をさらに詳細に説明する。
この発明は、Ni粉末を含むWC系サーメット溶射粉末を溶射して、気孔率が0.5%以下のWC系サーメット溶射皮膜を表層に形成してなるプロセスロールである。
The present invention is described in further detail below.
This invention is a process roll formed by spraying a WC cermet sprayed powder containing Ni powder to form a WC cermet sprayed coating having a porosity of 0.5% or less on the surface layer.

Ni粉末を含むWC系サーメット溶射粉末としては、バインダーとしてNi粉末を含むWC系サーメット溶射粉末であればよく、特に限定はしないが、例えば、70WC−19Cr−11Niや73WC−20Cr−7Niなどを用いることが好ましい。 The WC-based cermet thermal spraying powder containing Ni powder may be a WC-based cermet thermal spraying powder containing Ni powder as a binder, is not particularly limited, for example, 70WC-19Cr 3 C 2 -11Ni and 73WC-20Cr 3 C and the like are preferably used 2 -7Ni.

なお、溶射皮膜の気孔率を0.5%以下に限定した理由は、気孔率が0.5%を超えると、靱性が低下し、プロセスロールの耐摩耗性能が低下する傾向があるからである。気孔率は溶射皮膜のある部分を平坦に研磨して顕微鏡撮影したときの面積率で定義するのが簡単であるが、試片を切り出して重量と体積を測定し、気孔を除いた部分の比重の違いから割り出す方法もある。   The reason why the porosity of the thermal spray coating is limited to 0.5% or less is that when the porosity exceeds 0.5%, the toughness tends to decrease and the wear resistance of the process roll tends to decrease. It is easy to define the porosity by the area ratio when the part with the sprayed coating is polished flat and micrographed, but the specific gravity of the part excluding the pores is measured by cutting out the specimen and measuring the weight and volume. There is a way to figure out the difference.

また、この発明では、前記溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下とすることが必要である。   In the present invention, it is necessary that the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is 2.0% by mass or less.

発明者は、プロセスロールの耐久性の向上について鋭意検討を行なったところ、WC等のセラミックス含有により溶射皮膜の高硬度を維持しつつ、バインダーとして機能する溶射皮膜中のNi等の金属により靱性を向上させることが有効であることを見出し、そして、溶射皮膜中のNiにより靱性を向上させるには、Niの酸化を抑制すればよいこと、それを別の角度から表すと、溶射皮膜中に含有するNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合を高めればよいこと、さらに別の角度から表すと、前記溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下に制限すればよいことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。   The inventor conducted an intensive study on the improvement of the durability of the process roll. While maintaining the high hardness of the sprayed coating by containing ceramics such as WC, the toughness was increased by the metal such as Ni in the sprayed coating functioning as a binder. In order to improve the toughness by Ni in the thermal spray coating, it is found that it is effective to improve, and it is necessary to suppress the oxidation of Ni, which is included in the thermal spray coating from another angle. What is necessary is to increase the ratio of the quantitative value of Ni to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying, and from another angle, if the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is limited to 2.0 mass% or less The present invention has been found and the present invention has been completed.

溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下に規定する理由であるが、これは、酸素の定量値が2.0質量%以下であることが、溶射中のNiの異常酸化等がないことの結果として、靱性に優れた溶射皮膜を得られる条件として表れることによる。   This is the reason why the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating is regulated to 2.0% by mass or less. This is because the quantitative value of oxygen is 2.0% by mass or less, and there is no abnormal oxidation of Ni during thermal spraying. As a result, it appears as a condition for obtaining a thermal spray coating excellent in toughness.

なお、溶射皮膜中に含有する酸素あるいは後述のことと関連し、Niの定量値、ならびに溶射に用いるNi粉末の定量値の分析は、いずれも電子プローブ微小部分析法(Electron Probe Microanalysis、EPMA)により行った。   In connection with the oxygen contained in the thermal spray coating or the following, the quantitative value of Ni and the quantitative value of the Ni powder used for thermal spraying are both analyzed by electron probe microanalysis (EPMA). It went by.

図1は、WC系サーメット溶射粉末として、粒度が20〜53μmの70WC−19Cr−11Niを用い、溶射装置として、HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)の溶射装置(プラクスエア/ターファ社製、商品名:JP5000)を用い、そして、燃料(灯油)と酸素の比(F/O比)を変化させて溶射して、溶射皮膜中の酸素の定量値が0〜6.0質量%の範囲で異なる複数の溶射ロールを作製し、溶射皮膜中の酸素の定量値に対し、溶射皮膜の硬さと靱性(後述のロール転動試験での転動回数)をプロットしたものである。なお、作製した溶射ロールは、いずれも、溶射皮膜の気孔率が0.5%以下であり、また、これは、溶射ロール作成の過程におけるNiの酸化による脱落と関係があるが、溶射皮膜中に含有するNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合について、各プロットの上方位置にそれぞれパーセンテージを付記した。 Figure 1 is a WC-based cermet thermal spray powder, particle size using a 70WC-19Cr 3 C 2 -11Ni of 20~53Myuemu as spraying equipment, spraying equipment for HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) (Praxair / Tafa's trade Name: JP5000), and spraying by changing the ratio of fuel (kerosene) and oxygen (F / O ratio), the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is different in the range of 0-6.0 mass% The thermal sprayed roll was prepared, and the hardness and toughness of the thermal sprayed coating (the number of rolls in the roll rolling test described later) were plotted against the quantitative value of oxygen in the thermal sprayed coating. In addition, all of the produced thermal spray rolls have a porosity of 0.5% or less of the thermal spray coating, and this is related to the fall of Ni due to oxidation in the process of thermal spray roll creation, but is included in the thermal spray coating. As for the ratio of the quantitative value of Ni to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying, a percentage was added to the upper position of each plot.

なお、硬さの測定は、ビッカース硬度計により行った。
また、靱性は、図2に示すような推進ロール1と供試ロール2の配置状態で、回転数:50rpm、面圧:196MPa、392MPaおよび784MPaの3水準でロール転動試験を行い、溶射ロールを供試ロールとして用いた場合に溶射皮膜が剥離するまでの回転数で評価した。なお、推進ロール1は、寸法:φ160×80、材質:S45Cおよび硬さ:ショアー硬さHS75〜78であり、供試ロール2は、寸法:φ160×100であり、鉄芯に100μmの溶射皮膜を形成したものである。
The hardness was measured with a Vickers hardness meter.
As for toughness, the roll roll test was conducted at three levels of rotation speed: 50rpm, surface pressure: 196MPa, 392MPa and 784MPa with the propelling roll 1 and test roll 2 as shown in Fig. 2, and the thermal spray roll When using as a test roll, the number of revolutions until the thermal spray coating peeled was evaluated. The propulsion roll 1 has dimensions: φ160 × 80 L , material: S45C and hardness: Shore hardness HS75 to 78, and the test roll 2 has dimensions: φ160 × 100 L , and is 100 μm on the iron core. A thermal spray coating is formed.

図1から、溶射皮膜中の酸素の定量値が2.0質量%以下である場合に、1100HV以上の硬さを維持しつつ、いずれの面圧で試験した場合も、転動回数が1×10回以上となり、靱性に優れていることがわかる。 From FIG. 1, when the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is 2.0 mass% or less, the number of rollings is 1 × 10 7 when tested at any surface pressure while maintaining a hardness of 1100 HV or higher. It can be seen that the toughness is excellent and the toughness is excellent.

図3は、溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合を64〜99%の範囲で変化させるように異なる複数の溶射ロールを作製し、その割合に対し、溶射皮膜の硬さと靱性をプロットしたものである。なお、作製した溶射ロールは、いずれも、溶射皮膜の気孔率が0.5%以下であり、また、溶射皮膜中の酸素の定量値については、各プロットの上方位置にそれぞれ質量%を示す数値を付記した。   FIG. 3 shows that a plurality of different spray rolls were prepared so that the ratio of the quantitative value of Ni in the thermal spray coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying was changed in the range of 64 to 99%. It is a plot of the hardness and toughness of the sprayed coating. In addition, all of the produced sprayed rolls have a porosity of 0.5% or less of the sprayed coating, and the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is indicated by a numerical value indicating mass% at the upper position of each plot. did.

図3から、溶射皮膜中の酸素の定量値が2.0%以下であり、かつ溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合が80%以上、好ましくは90%以上である場合に、1100HV以上の硬さを維持しつつ、いずれの面圧でも、転動回数が1×10回以上、好ましくは1×10回以上となり、靱性に優れていることがわかる。 From FIG. 3, the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating is 2.0% or less, and the ratio of the quantitative value of Ni in the thermal spray coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying is 80% or more, preferably 90%. In this case, while maintaining a hardness of 1100 HV or higher, the number of rolling is 1 × 10 7 times or more, preferably 1 × 10 8 times or more at any surface pressure, and excellent toughness Understand.

以上のことから、本発明のプロセスロールは、溶射皮膜の気孔率を0.5%以下とし、溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下とすることによって、1100HV以上の硬さを維持しつつ靱性に優れたWC系サーメット溶射皮膜を表層に形成することができる。   From the above, the process roll of the present invention maintains the hardness of 1100 HV or more by setting the porosity of the sprayed coating to 0.5% or less and the quantitative value of oxygen in the sprayed coating to 2.0 mass% or less. A WC cermet sprayed coating with excellent toughness can be formed on the surface.

なお、溶射皮膜の気孔率を0.5%以下とするための手段としては、HVOFのJP5000を用いて溶射皮膜を形成することが好ましく、また、溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下とするための手段としては、燃料(灯油)と酸素の比(F/O比)を変化させる方法を用いることが好ましい。   As a means for setting the porosity of the thermal spray coating to 0.5% or less, it is preferable to form the thermal spray coating using JP5000 of HVOF, and the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating is 2.0 mass% or less. It is preferable to use a method for changing the ratio of fuel (kerosene) to oxygen (F / O ratio) as means for achieving this.

図4は、WC系サーメット溶射粉末として、粒度が20〜53μmの70WC−19Cr−11Niを用い、溶射装置として、HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)の溶射装置(プラクスエア/ターファ社製、商品名:JP5000)を用い、そして、燃料(灯油)と酸素の比(F/O比)を変化させて溶射したときの、溶射皮膜中の酸素の定量値をプロットしたものである。 Figure 4 is a WC-based cermet thermal spray powder, particle size using a 70WC-19Cr 3 C 2 -11Ni of 20~53Myuemu as spraying equipment, spraying equipment for HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) (Praxair / Tafa's trade No .: JP5000), and plotting the quantitative value of oxygen in the sprayed coating when spraying by changing the ratio of fuel (kerosene) and oxygen (F / O ratio).

図4から、F/O比が0.7〜0.82とすれば、溶射皮膜中の酸素の定量値を安定的に2.0質量%以下にできることがわかる。1.0を超えると不完全燃焼するという別の理由により好ましくない。   FIG. 4 shows that when the F / O ratio is 0.7 to 0.82, the quantitative value of oxygen in the sprayed coating can be stably reduced to 2.0 mass% or less. If it exceeds 1.0, it is not preferable for another reason of incomplete combustion.

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、本発明においては種々の変更を加えることができる。
例えば、WC系サーメットとしては、上記の70WC−19Cr−11Niや73WC−20Cr−7Niなど、要はWC系のものであればいかなる材質のものであってもよく、粒度も20〜53μmの範囲から外れるものであったとしても、当業者が必要とする範囲の緻密でかつ高い硬度の溶射皮膜が得られるものであればいかなるものであってもよい。さらに、溶射装置も上記のようなHVOFのタイプのものに限らず、溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下に低減可能なものであれば、いかなる種類のものであってもよい。
The above description is merely an example of an embodiment of the present invention, and various modifications can be made in the present invention.
For example, WC based cermets, such as those described above 70WC-19Cr 3 C 2 -11Ni and 73WC-20Cr 3 C 2 -7Ni, if short ones WC system may be of any material, size also Even if it is outside the range of 20 to 53 μm, it may be anything as long as it provides a dense and high hardness thermal spray coating in the range required by those skilled in the art. Further, the thermal spraying apparatus is not limited to the HVOF type as described above, and may be of any kind as long as the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating can be reduced to 2.0% by mass or less.

次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to this Example.

WC系サーメット溶射粉末として、粒度が20〜53μmの70WC−19Cr−11Niを用い、溶射装置として、HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)の溶射装置(プラクスエア/ターファ社製、商品名:JP5000)を用い、本発明に従うWC系サーメット溶射皮膜を有するロールを作製し、このロールを、CGLスキンパスミル出側デフレクタロールに適用した。CGLとは連続溶融亜鉛めっき設備である。このときの、溶射皮膜の気孔率は0.3%であり、溶射皮膜中の酸素の定量値は1.2質量%であった。溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合は92%であった。 As WC cermet thermal spray powder, particle size using a 70WC-19Cr 3 C 2 -11Ni of 20~53Myuemu, as spraying equipment, HVOF spraying device (High Velocity Oxygen Fuel) (Praxair / Tafa Inc., trade name: JP5000) Was used to prepare a roll having a WC cermet sprayed coating according to the present invention, and this roll was applied to a CGL skin pass mill exit deflector roll. CGL is a continuous hot dip galvanizing facility. At this time, the porosity of the thermal spray coating was 0.3%, and the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating was 1.2% by mass. The ratio of the quantitative value of Ni in the thermal spray coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying was 92%.

比較のため、以前、溶射皮膜がいずれも6ヶ月以内で早期に剥離して突発取替えに至っていた3本の不良デフレクタロールについて、溶射皮膜の気孔率、溶射皮膜中の酸素の定量値、および溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合も併せて測定した。1本目のデフレクタロールは、溶射皮膜の気孔率は0.2%であり、溶射皮膜中の酸素の定量値が2.5質量%であり、溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合は75%であり、2本目のデフレクタロールは、溶射皮膜の気孔率は0.3%であり、溶射皮膜中の酸素の定量値が3.5質量%であり、溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合は62%であり、そして、3本目のデフレクタロールは、溶射皮膜の気孔率は0.4%であり、溶射皮膜中の酸素の定量値が5.8質量%であり、溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合は56%であった。   For comparison, regarding the three defective deflector rolls, in which the sprayed coatings were all separated early within 6 months and were suddenly replaced, the porosity of the sprayed coating, the quantitative value of oxygen in the sprayed coating, and the spraying The ratio of the quantitative value of Ni in the coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying was also measured. The first deflector roll has a thermal spray coating porosity of 0.2%, a quantitative value of oxygen in the thermal spray coating of 2.5% by mass, and a quantitative value of Ni in the thermal spray coating of the Ni powder used for the thermal spraying. The ratio to the quantitative value is 75%, and the second deflector roll has a porosity of 0.3% of the sprayed coating, the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is 3.5% by mass, and the determination of Ni in the sprayed coating. The ratio of the value to the quantitative value of the Ni powder used for spraying is 62%, and the third deflector roll has a porosity of 0.4% of the sprayed coating, and the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is 5.8. The ratio of the quantitative value of Ni in the thermal spray coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying was 56%.

本発明のデフレクタロールは、20ヶ月以上問題なく継続使用することができた。   The deflector roll of the present invention could be continuously used without problems for 20 months or more.

本発明によれば、溶射皮膜中の酸素の定量値の適正化を図ることにより、緻密でかつ高硬度であることに加えて、優れた靱性を有するWC系サーメット溶射皮膜を表層に有するプロセスロールを提供することが可能になる。   According to the present invention, by optimizing the quantitative value of oxygen in the sprayed coating, in addition to being dense and high hardness, a process roll having a WC-based cermet sprayed coating having excellent toughness on the surface layer It becomes possible to provide.

溶射皮膜中の酸素の定量値に対し、溶射皮膜の硬さと靱性をプロットしたものである。The hardness and toughness of the thermal spray coating are plotted against the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating. 靱性を評価するためのロール転動試験について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the roll rolling test for evaluating toughness. 溶射皮膜中のNiの定量値の、前記溶射に用いるNi粉末の定量値に対する割合に対し、溶射皮膜の硬さと靱性をプロットしたものである。The hardness and toughness of the thermal spray coating are plotted against the ratio of the quantitative value of Ni in the thermal spray coating to the quantitative value of the Ni powder used for the thermal spraying. 燃料(灯油)と酸素の比(F/O比)を変化させて溶射したときの、溶射皮膜中の酸素の定量値をプロットしたものである。This is a plot of the quantitative value of oxygen in the thermal spray coating when spraying by changing the ratio of fuel (kerosene) and oxygen (F / O ratio).

符号の説明Explanation of symbols

1 推進ロール
2 供試ロール
1 Propulsion roll 2 Test roll

Claims (1)

Ni粉末を含むWC系サーメット溶射粉末を溶射して、気孔率が0.5%以下のWC系サーメット溶射皮膜を表層に形成してなるプロセスロールであって、
該溶射皮膜中の酸素の定量値を2.0質量%以下としたことを特徴とする靱性に優れたプロセスロール。
A process roll formed by spraying a WC-based cermet sprayed powder containing Ni powder to form a WC-based cermet sprayed coating with a porosity of 0.5% or less on the surface layer,
A process roll excellent in toughness, characterized in that the quantitative value of oxygen in the sprayed coating is 2.0% by mass or less.
JP2003341220A 2003-09-30 2003-09-30 Process roll of excellent toughness Pending JP2005105362A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003341220A JP2005105362A (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process roll of excellent toughness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003341220A JP2005105362A (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process roll of excellent toughness

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005105362A true JP2005105362A (en) 2005-04-21

Family

ID=34535899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003341220A Pending JP2005105362A (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process roll of excellent toughness

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005105362A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191318A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Tocalo Co Ltd Metallic member with sprayed coating having excellent carburizing resistance
JP6033991B1 (en) * 2015-09-28 2016-11-30 三島光産株式会社 Roll manufacturing method
WO2017056519A1 (en) * 2015-09-28 2017-04-06 三島光産株式会社 Roll and production method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191318A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Tocalo Co Ltd Metallic member with sprayed coating having excellent carburizing resistance
JP6033991B1 (en) * 2015-09-28 2016-11-30 三島光産株式会社 Roll manufacturing method
WO2017056519A1 (en) * 2015-09-28 2017-04-06 三島光産株式会社 Roll and production method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sadeghi et al. Chlorine-induced high-temperature corrosion and erosion-corrosion of HVAF and HVOF-sprayed amorphous Fe-based coatings
Azizpour et al. The effect of spraying temperature on the corrosion and wear behavior of HVOF thermal sprayed WC-Co coatings
Peat et al. Performance evaluation of HVOF deposited cermet coatings under dry and slurry erosion
Sadeghimeresht et al. Corrosion performance of bi-layer Ni/Cr2C3–NiCr HVAF thermal spray coating
Simunovic et al. Different approaches to the investigation and testing of the Ni-based self-fluxing alloy coatings—A review. Part 1: General facts, wear and corrosion investigations
Matikainen et al. Effect of Nozzle Geometry on the Microstructure and Properties of HVAF-Sprayed WC-10Co4Cr and Cr 3 C 2-25NiCr Coatings
Szala et al. Cavitation erosion and sliding wear of MCrAlY and NiCrMo coatings deposited by HVOF thermal spraying
Singh et al. Cavitation erosion resistant nickel-based cermet coatings for monel K-500
Tian et al. Study of the frictional-wear performance and abrasion resistance mechanism of a high-speed arc-sprayed FeNiCrAl coating
Goyal et al. Characterization and accelerated erosion testing of WC-Co-Cr-and CoNiCrAlY-coated CA6NM turbine steel
Milanti et al. Influence of the spray gun type on microstructure and properties of HVAF sprayed Fe-based corrosion resistant coatings
Babu et al. Structure and electrochemical behavior of atmospheric plasma sprayed Cr3C2-NiCr cermet composite coatings
Alroy et al. Role of process parameters on microstructure, mechanical properties and erosion performance of HVAF sprayed Cr3C2-NiCr coatings
Winnicki et al. Experimental study on aluminium bronze coatings fabricated by low pressure cold spraying and subsequent heat treatment
JP2005105362A (en) Process roll of excellent toughness
Varga et al. High temperature erosion-corrosion of wear protection materials
Singh et al. Erosion wear performance of HVOF and cold spray coatings deposited on T-91 boiler steel
Benegra et al. Effect of heat treatment on wear resistance of nickel aluminide coatings deposited by HVOF and PTA
JP2017066518A (en) Roll and method for manufacturing the same
Jiangzheng et al. Effects of La2O3 mass fraction on microstructure and friction-wear performances of WC− 10Co4Cr− Al2O3 coatings by laser cladding
JP2002088461A (en) Corrosion resisting roll
Lee Wear behaviors of WC-CoCr and WC-CrC-Ni coatings sprayed by HVOF
Kucuk et al. Ferrochromium slag as a protective coating material against oxidation for caster rolls
Boudi et al. ESEM evaluation of Inconel-625 thermal spray coating (HVOF) onto stainless steel and carbon steel post brine exposure after tensile tests
JP2004169080A (en) Wc cermet-sprayed roll and manufacturing method therefor