JP2017100149A - Hard metal work roll and method for utilization thereof - Google Patents
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Description
本発明は、超硬合金ワークロールおよびその運用方法に関する。 The present invention relates to a cemented carbide work roll and a method for operating the same.
冷間圧延の際、ワークロールは、被圧延材との接触によるヘルツ圧により、扁平する。ワークロールの扁平量が大きいほど、圧延荷重が大きくなるために、冷間圧延が困難になることは周知である。ワークロールの扁平量はワークロールのヤング率の影響を大きく受け、特許文献１に記載のように、特に、ワークロール外周部のヤング率、及び、その厚み比率が重要である。 During cold rolling, the work roll is flattened by Hertz pressure due to contact with the material to be rolled. It is well known that cold rolling becomes difficult because the rolling load increases as the flatness of the work roll increases. The flat amount of the work roll is greatly affected by the Young's modulus of the work roll, and as described in Patent Document 1, the Young's modulus of the outer periphery of the work roll and its thickness ratio are particularly important.
鉄鋼、銅などの金属材料の冷間圧延において、ワークロールの耐磨耗性向上（ロール原単位の向上）によるワークロールの高品質化、製品表面品質の向上への要求から、ワークロールの高平坦度化とその維持の長期化が進んでいる。さらに、近年では、地球環境問題への対応など、鋼板等の製品の高強度化、薄物化に対する要求が強くなってきている。高強度材、薄物材を圧延しようとすると、ワークロールの扁平が増大して圧延荷重が増加し圧延が困難となる場合がある。そこで、ヤング率が高く、ロール扁平し難い超硬合金のワークロールが使用されている。 In cold rolling of metal materials such as steel and copper, work rolls have been improved due to the demand for higher work roll quality and improved product surface quality by improving the wear resistance of the work roll (improving the basic unit of roll). The flatness and the maintenance of it have been prolonged. Furthermore, in recent years, there has been an increasing demand for higher strength and thinner products such as steel sheets in response to global environmental problems. When trying to roll a high-strength material or a thin material, the flatness of the work roll increases, the rolling load increases, and rolling may become difficult. Accordingly, cemented carbide work rolls that have a high Young's modulus and are not easily flattened are used.
例えば、特許文献２には、外層を超硬合金とし軸心を鋼系の材料で構成した複合ロールが提案されている。この複合ロールは、良好な耐磨耗性や高ヤング率という超硬合金ワークロールの長所を維持しながら、大径長尺のワークロールを製作可能という特徴がある。 For example, Patent Document 2 proposes a composite roll in which the outer layer is a cemented carbide and the shaft is made of a steel-based material. This composite roll is characterized in that a large-diameter long work roll can be manufactured while maintaining the advantages of the cemented carbide work roll with good wear resistance and high Young's modulus.
しかしながら、一般的に、超硬合金ワークロールには、冷間圧延のワークロールとして利用する際、以下のような欠点がある。すなわち、超硬合金ワークロールとバックアップロール、あるいは、超硬合金ワークロールと被圧延材の間に異物が挟まり、圧延時のヘルツ圧により、超硬合金ワークロールが局所的に凹んでしまい、深さ数十μｍ程度の凹み疵が発生するという問題である。超硬合金ワークロールが凹むと、後続の被圧延材に転写し、製品表面にワークロール回転周期ごとに疵、模様が発生するため、表面品質に厳しい冷延鋼板では、製品にならない。 However, generally, a cemented carbide work roll has the following drawbacks when used as a work roll for cold rolling. That is, a foreign object is caught between the cemented carbide work roll and the backup roll, or the cemented carbide work roll and the material to be rolled, and the cemented carbide work roll is locally recessed due to the Hertz pressure during rolling. This is a problem that a dent wrinkle of about several tens of μm occurs. When the cemented carbide work roll is dented, it is transferred to the subsequent material to be rolled, and wrinkles and patterns are generated on the product surface at every work roll rotation cycle.
このため、超硬合金ワークロールに凹み疵が発生すると、超硬合金ワークロールを交換する等の対処が必要となる。 For this reason, when a dent wrinkle generate | occur | produces in a cemented carbide alloy work roll, measures, such as replacing | exchanging a cemented carbide alloy work roll, are needed.
なお、熱間圧延では、被圧延材は冷間圧延に比べ軟質であるため、超硬合金ワークロールと被圧延材間に異物が挟まった場合も、被圧延材側が凹むことが多い。また、超硬合金ワークロールが凹んだとしても、熱間圧延後の鋼板は表面にスケールが生成しており凹みは該スケールにより吸収され、その後スケールは酸洗除去されるため、問題にならない場合が多い。 In hot rolling, since the material to be rolled is softer than cold rolling, even when foreign matter is caught between the cemented carbide work roll and the material to be rolled, the material to be rolled is often recessed. Also, even if the cemented carbide work roll is indented, the steel sheet after hot rolling has a scale formed on the surface and the indentation is absorbed by the scale, and the scale is then pickled and removed. There are many.
上記のような問題に対し、特許文献３には、ＷＣ含有量を増加させ、超硬合金の外層における押し込み硬さＨＲＡを８６以上とすることにより、凹み疵が発生し難い超硬合金ロールが提案されている。しかしながら、特許文献３にも記載のように、凹みを完全に防止するには至っていない。凹みが発生すると、圧延機から外してロール研磨により凹みを除去、平坦化しなければならず、超硬合金は高価であるため、ロールコストが著しく悪化する。更に、超硬合金は硬質であるため、研磨コストも著しく高額になる。よって、超硬合金適用のメリットがなくなってしまうのである。 In order to solve the above problems, Patent Document 3 discloses a cemented carbide roll in which dents are hardly generated by increasing the WC content and setting the indentation hardness HRA in the outer layer of the cemented carbide to 86 or more. Proposed. However, as described in Patent Document 3, the dent has not been completely prevented. When the dent is generated, it must be removed from the rolling mill and the dent removed and flattened by roll polishing. Since the cemented carbide is expensive, the roll cost is remarkably deteriorated. Further, since the cemented carbide is hard, the polishing cost is extremely high. Therefore, the merit of applying cemented carbide is lost.
上記従来技術に鑑み、ロール原単位を著しく悪化させることなく、超硬合金の長所である高ヤング率の効果を享受する超硬合金ワークロールおよびその運用方法を提供することを、本発明の課題とする。 In view of the above prior art, it is an object of the present invention to provide a cemented carbide work roll that enjoys the effect of high Young's modulus, which is an advantage of cemented carbide, without significantly deteriorating the roll basic unit, and an operation method thereof. And
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した。その結果、超硬合金であるロール部の外層に凹みが発生した場合、Ｃｒめっきにより凹みを平坦化でき、その結果凹み疵が鋼板に転写しないこと、及び、ヤング率の低いＣｒめっき層をワークロール最外層にした場合も、超硬合金の有する高ヤング率の効果を阻害しないことを知見し、本発明を完成させるに至った。本発明の要旨は以下のとおりである。 The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, when a dent is generated in the outer layer of the roll part, which is a cemented carbide, the dent can be flattened by Cr plating. Even when the outermost layer of the roll is used, it has been found that the effect of the high Young's modulus of the cemented carbide does not hinder and the present invention has been completed. The gist of the present invention is as follows.
［１］外周が超硬合金であるロール部とＣｒめっき層を備える超硬合金ワークロールであって、前記ロール部の外周に前記Ｃｒめっき層を備え、前記Ｃｒめっき層の厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下である、超硬合金ワークロール。 [1] A cemented carbide work roll having a roll part whose outer periphery is a cemented carbide and a Cr plating layer, the Cr plating layer being provided on the outer periphery of the roll part, and the thickness of the Cr plating layer being 10 μm or more A cemented carbide work roll that is 200 μm or less.
［２］前記超硬合金ワークロールの外径が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であり、前記ロール部は超硬合金からなる、［１］に記載の超硬合金ワークロール。 [2] The cemented carbide work roll according to [1], wherein an outer diameter of the cemented carbide work roll is 50 mm or more and less than 150 mm, and the roll portion is made of a cemented carbide.
［３］前記超硬合金ワークロールの外径が５０ｍｍ以上７００ｍｍ以下であり、前記ロール部は、超硬合金を外層とし、これが鋼軸心に固定された構成を有する、［１］に記載の超硬合金ワークロール。 [3] The outer diameter of the cemented carbide work roll is 50 mm or more and 700 mm or less, and the roll part has a configuration in which a cemented carbide alloy is used as an outer layer and this is fixed to a steel axis. Cemented carbide work roll.
［４］外周が超硬合金であるロールの表面に発生した凹みを、超硬合金の研磨により平坦化することなく、Ｃｒめっきにより平坦化する、超硬合金ワークロールの運用方法。 [4] A method of operating a cemented carbide work roll in which a dent generated on the surface of a roll whose outer periphery is cemented carbide is planarized by Cr plating without planarizing the cemented carbide by polishing.
［５］［１］〜［３］のいずれかに記載した超硬合金ワークロールの表面に発生した凹みを、超硬合金の研磨により平坦化することなく、Ｃｒめっきにより平坦化する、超硬合金ワークロールの運用方法。 [5] A cemented carbide in which the dent generated on the surface of the cemented carbide work roll according to any one of [1] to [3] is planarized by Cr plating without being planarized by polishing the cemented carbide. Operation method of alloy work roll.
本発明によれば、ロール原単位を著しく悪化させることなく、超硬合金の長所である高ヤング率の効果を享受し、高強度材、薄物材の冷間圧延が可能になる。 According to the present invention, the effect of high Young's modulus, which is an advantage of cemented carbide, can be enjoyed without significantly deteriorating the roll basic unit, and cold rolling of a high-strength material and a thin material becomes possible.
以下に、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
超硬合金の外周にＣｒめっき層を設けた場合の圧延特性を調査した。外径１００ｍｍ、バレル幅３００ｍｍのワークロールを用意し、圧延特性を評価した。ワークロールは以下の３種とした。
（１）５％Ｃｒ鋼：一般的に冷間圧延で使用されるＣｒを５質量％程度有する材質、ヤング率；２１，０００ｋｇｆ／ｍｍ２。
（２）複合ロール：外層は厚さ６ｍｍの超硬合金、超硬合金のＷＣ合金量は８０質量％、超硬合金のヤング率は４８，０００ｋｇｆ／ｍｍ２、軸心は上記（１）と同質の５％Ｃｒ鋼。
（３）Ｃｒめっき複合ロール：上記の（２）の複合ロールの外周に厚さ５０μｍのＣｒめっき層を備えたもの。
The rolling characteristics when a Cr plating layer was provided on the outer periphery of the cemented carbide were investigated. Work rolls having an outer diameter of 100 mm and a barrel width of 300 mm were prepared, and the rolling characteristics were evaluated. The following three types of work rolls were used.
(1) 5% Cr steel: a material having about 5% by mass of Cr generally used in cold rolling, Young's modulus: 21,000 kgf / mm 2 .
(2) Composite roll: The outer layer is a cemented carbide with a thickness of 6 mm, the WC alloy amount of the cemented carbide is 80% by mass, the Young's modulus of the cemented carbide is 48,000 kgf / mm 2 , and the axis is the above (1) Homogeneous 5% Cr steel.
(3) Cr plated composite roll: a roll provided with a 50 μm thick Cr plated layer on the outer periphery of the composite roll of (2) above.
いずれもワークロール表面を０．２μｍＲａに円筒研磨したものであり、これらを圧延特性の評価に用いた。供試材は、３．２質量％Ｓｉ含有の珪素鋼板とし、板厚０．３０ｍｍ・板幅１５０ｍｍのコイルを、圧延荷重６０ｔｏｎｆ、張力２０ｋｇｆ／ｍｍ２の一定条件で圧延し、板厚０．１５ｍｍまで圧延するのに必要なパス数を調査した。なお、市販の冷間圧延油を濃度５％で供給（エステルを基油とした圧延油で、水で５％に希釈して供給）しながら、圧延速度５ｍｐｍで圧延した。 In either case, the work roll surface was cylindrically polished to 0.2 μmRa, and these were used for evaluation of rolling characteristics. The test material is a silicon steel plate containing 3.2% by mass of Si, and a coil having a thickness of 0.30 mm and a width of 150 mm is rolled under a constant condition of a rolling load of 60 tonf and a tension of 20 kgf / mm 2 to obtain a plate thickness of 0. The number of passes required to roll to 15 mm was investigated. In addition, rolling was performed at a rolling speed of 5 mpm while supplying a commercially available cold rolling oil at a concentration of 5% (a rolling oil based on an ester and diluted to 5% with water).
図１に得られた評価結果を示す。図１では、複合ロールとＣｒめっき複合ロールのグラフがほぼ重なっている。５％Ｃｒ鋼では４パス必要であるのに対し、複合ロールでは２パスで圧延可能になっており、超硬合金の優れた圧延特性が確認できる。これに対し、Ｃｒめっき複合ロールの場合も、複合ロールと同じパス数で圧延できた。すなわち、ワークロール最外層のＣｒめっき層は、ヤング率が低いものの、ワークロールとしてのヤング率を低下させないことを知見した。また、厚さ５０μｍ程度の薄いＣｒめっき層の場合、ワークロール全体の扁平への影響は小さく、荷重をほとんど増大させないことをも発見した。 FIG. 1 shows the evaluation results obtained. In FIG. 1, the graphs of the composite roll and the Cr plating composite roll almost overlap. The 5% Cr steel requires 4 passes, whereas the composite roll can be rolled in 2 passes, and the excellent rolling characteristics of the cemented carbide can be confirmed. In contrast, the Cr plated composite roll could be rolled with the same number of passes as the composite roll. That is, it has been found that the Cr plating layer as the outermost layer of the work roll has a low Young's modulus but does not lower the Young's modulus as a work roll. It was also discovered that in the case of a thin Cr plating layer having a thickness of about 50 μm, the influence on the flatness of the entire work roll is small and the load is hardly increased.
次に、ワークロール凹みに対する対処法を調査した。まず、上述のように、冷間圧延において、ワークロールとバックアップロール間、あるいは、ワークロールと被圧延材間に異物が噛み込むと、ワークロールが凹むことは避け難い。これは、上記（１）〜（３）のいずれのワークロールであっても同様である。上記複合ロールの場合、外層が超硬合金であるため、研磨コストが高い、及び、ロール原単位が高いことが問題であった。本発明者らは、超硬合金の凹みを防止するのではなく、また、凹みを研磨して平坦化するのでもなく、Ｃｒめっきにより、凹みを平坦化することに想到した。 Next, the countermeasures against the work roll dent were investigated. First, as described above, in the cold rolling, when the foreign matter is caught between the work roll and the backup roll or between the work roll and the material to be rolled, it is difficult to avoid the work roll being recessed. This is the same for any of the above work rolls (1) to (3). In the case of the composite roll, since the outer layer is a cemented carbide, the polishing cost is high and the roll basic unit is high. The present inventors have come up with the idea of flattening the dents by Cr plating rather than preventing the dents of the cemented carbide or polishing and flattening the dents.
異物噛み込みによる、ワークロールの凹みの程度、及び、ワークロール凹みの鋼板への転写性を評価した。外径７０ｍｍ、バレル幅４０ｍｍのワークロールと外径１４０ｍｍ、バレル幅４０ｍｍのバックアップロールを用意し、異物としてφ１ｍｍの鋼線（ＪＩＳＧ ３５２１号に規定のＳＷ−Ｂ）を用意してワークロールとバックアップロールの間に噛み込ませ、１０ｔｏｎｆの荷重（実機製造ライン相当の２４０ｋｇｆ／ｍｍ２のヘルツ圧）を負荷し、ワークロールの凹み量（凹み深さ）を調査した。ワークロールは上記実験と同様に、（１）５％Ｃｒ鋼、（２）複合ロール、（３）Ｃｒめっき複合ロールの３種とした。 The degree of dent of the work roll due to foreign matter biting and the transferability of the work roll dent to the steel plate were evaluated. A work roll with an outer diameter of 70 mm and a barrel width of 40 mm and a backup roll with an outer diameter of 140 mm and a barrel width of 40 mm are prepared, and a φ1 mm steel wire (SW-B specified in JISG 3521) is prepared as a foreign object. A roll of 10 tonf (240 kgf / mm 2 hertz pressure corresponding to the actual machine production line) was applied between the rolls, and the dent amount (dent depth) of the work roll was investigated. As in the above experiment, the work rolls were three types: (1) 5% Cr steel, (2) composite roll, and (3) Cr plated composite roll.
図２に得られた結果を示す。複合ロールの凹み量が２５μｍ程度と最も大きく、５％Ｃｒ鋼は凹み量が１５μｍ程度であり、Ｃｒめっき複合ロールは凹み量が１３μｍ程度と最も小さく、複合ロールと比べて半減した。しかしながら、いずれの場合も凹みは発生している。この凹んだワークロールを用いて冷間圧延すると、ワークロールの凹みは鋼板に転写し、品質不適合となることが予想される。 FIG. 2 shows the results obtained. The dent amount of the composite roll was the largest at about 25 μm, and the 5% Cr steel had the dent amount of about 15 μm, and the Cr plated composite roll had the smallest dent amount of about 13 μm, which was halved compared to the composite roll. However, in any case, the dent has occurred. When cold rolling is performed using the concave work roll, the concave portion of the work roll is transferred to the steel plate, and it is expected that the quality is incompatible.
これに対し、異物噛み込みにより凹みの発生した（２）複合ロールに厚さ１５０μｍのＣｒめっきを施し、更に厚さ１００μｍ分を研磨した場合のワークロール幅方向のプロフィールを測定した。また、比較のため、同一箇所について、Ｃｒめっき前のプロフィールも併せて測定した。なお、それぞれ、３ヶ所について幅方向のプロフィールを測定した。図３に結果を示す。Ｃｒめっきにより、凹みを解消しワークロール表面を平坦化できている。このワークロールを用い、２．０ｍｍ厚の鋼板に、圧下率５０％の冷間圧延を施し、得られた鋼板について幅方向のプロフィールを測定した。図４に結果を示すように、鋼板に凹凸は確認できず、実機製造ラインにおいても、品質不適合になることはないと判断できる。 On the other hand, the profile in the width direction of the work roll was measured when the composite roll was plated with Cr having a thickness of 150 μm and the thickness of 100 μm was further polished. Moreover, the profile before Cr plating was also measured about the same location for the comparison. In addition, the profile of the width direction was measured about three places, respectively. The results are shown in FIG. The dent is eliminated and the work roll surface is flattened by Cr plating. Using this work roll, a 2.0 mm thick steel sheet was cold-rolled at a reduction rate of 50%, and the profile in the width direction of the obtained steel sheet was measured. As shown in FIG. 4, the unevenness in the steel sheet cannot be confirmed, and it can be determined that there is no quality incompatibility even in the actual machine production line.
以上の実験により、複合ロールの表面に凹みが発生した場合、超硬合金を研磨せず、Ｃｒめっきをすることで、表面が平坦な鋼板を圧延できた。また、ワークロール最外層のＣｒめっき層は、ヤング率が低いものの、ワークロールとしてのヤング率を低下させないことをも知見した。また、Ｃｒめっき層に凹みが生じた場合は、該Ｃｒめっき層を剥がして、再度、新たにＣｒめっき層を形成すればよいと考えた。 As a result of the above experiment, when a dent was generated on the surface of the composite roll, the steel plate having a flat surface could be rolled by applying Cr plating without polishing the cemented carbide. It was also found that the Cr plating layer, which is the outermost layer of the work roll, has a low Young's modulus but does not lower the Young's modulus as a work roll. Moreover, when a dent arises in the Cr plating layer, it was thought that the Cr plating layer may be peeled off and a new Cr plating layer may be formed again.
本発明の超硬合金ワークロールは、外周が超硬合金であるロール部とＣｒめっき層を備える超硬合金ワークロールであって、前記ロール部の外周に前記Ｃｒめっき層を備える。外周のＣｒめっき層は、ロール部外周の超硬合金に対して直接設ける必要がある。その理由は、ヤング率の低下を抑制する、凹みが生じたＣｒめっき層の剥離／再度のＣｒめっき処理という簡便なＣｒめっき層の入れ替えを実現するためである。 The cemented carbide work roll of the present invention is a cemented carbide work roll having a roll part whose outer periphery is a cemented carbide and a Cr plating layer, and includes the Cr plating layer on the outer periphery of the roll part. The outer Cr plating layer needs to be provided directly on the cemented carbide on the outer periphery of the roll part. The reason for this is to realize a simple exchange of the Cr plating layer that suppresses the decrease in Young's modulus, such as peeling of the Cr plating layer in which the dent has occurred / re-treatment of the Cr plating.
本発明において、Ｃｒめっき層の厚さは１０μｍ以上２００μｍ以下である。厚さ１０μｍ未満では表面の平坦度を制御することが困難な上、凹みを平坦化することが不可能となる。よって、Ｃｒめっき層の厚さは１０μｍ以上とし、好ましくは２０μｍ以上である。一方、厚さが２００μｍを超えると、Ｃｒめっきのコスト増を招くとともに、超硬合金とＣｒめっき層の密着性が低下し、圧延時にＣｒめっき層が剥離しやすくなる。よって、Ｃｒめっき層の厚さは２００μｍ以下とし、好ましくは５０μｍ以下である。 In the present invention, the Cr plating layer has a thickness of 10 μm or more and 200 μm or less. If the thickness is less than 10 μm, it is difficult to control the flatness of the surface and it becomes impossible to flatten the recess. Therefore, the thickness of the Cr plating layer is 10 μm or more, preferably 20 μm or more. On the other hand, when the thickness exceeds 200 μm, the cost of Cr plating is increased and the adhesion between the cemented carbide and the Cr plating layer is lowered, and the Cr plating layer is easily peeled off during rolling. Therefore, the thickness of the Cr plating layer is 200 μm or less, preferably 50 μm or less.
超硬合金は特に限定されず、例えば、主成分がＷＣのもの（以下ＷＣ系とも称する。）、サーメット等を使用可能であり、好ましくは、ＷＣ系である。ＷＣ系超硬合金におけるＷＣ含有量は７５質量％以上が好ましい。超硬合金はバインダーを含んでも含まなくてもよい。なお、ＷＣ系超硬合金がバインダーを含む場合、該バインダー成分として、例えば、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ等がある。 The cemented carbide is not particularly limited, and for example, a WC-based material having a main component of WC (hereinafter also referred to as a WC-based material), cermet, or the like can be used, and preferably a WC-based material. The WC content in the WC cemented carbide is preferably 75% by mass or more. The cemented carbide may or may not contain a binder. In addition, when a WC type cemented carbide contains a binder, there exist Co, Cr, Ni etc. as this binder component, for example.
本発明の超硬合金ロールの外径は特に限定されず、好ましくは５０ｍｍ以上７００ｍｍ以下である。本発明は超硬合金ワークロールのロール部の構成を適宜選択してよい。例えば、ワークロールは超硬合金からなってもよい。また、超硬合金製円筒スリーブを外層として鋼製軸心に固定したロール部とすることもできる。該固定の方法は特に限定されず、焼き嵌め、金属結合等がある。外層として超硬合金を有する場合、厚さは５〜２００ｍｍとすることが好ましい。なお、超硬合金ワークロールの外径が５０ｍｍ以上の場合、超硬合金製円筒スリーブを鋼製軸心に固定したロール部とすることもできる。また、外径が１５０ｍｍ未満の場合、ロール部を超硬合金製とすることもできる。他の観点では、製造性や製造コストを勘案し、ロール部の構造を適宜決定すればよい。 The outer diameter of the cemented carbide roll of the present invention is not particularly limited, and is preferably 50 mm or more and 700 mm or less. In the present invention, the configuration of the roll portion of the cemented carbide work roll may be appropriately selected. For example, the work roll may be made of cemented carbide. Moreover, it can also be set as the roll part fixed to the steel shaft center by making the cylindrical sleeve made from a cemented carbide into an outer layer. The fixing method is not particularly limited, and includes shrink fitting, metal bonding, and the like. When having a cemented carbide as the outer layer, the thickness is preferably 5 to 200 mm. In addition, when the outer diameter of a cemented carbide alloy work roll is 50 mm or more, it can also be set as the roll part which fixed the cemented carbide cylindrical sleeve to the steel shaft center. Moreover, when an outer diameter is less than 150 mm, a roll part can also be made from a cemented carbide alloy. From another viewpoint, the structure of the roll part may be appropriately determined in consideration of manufacturability and manufacturing cost.
本発明の超硬合金ワークロールの運用方法は、上記超硬合金ワークロールの表面に発生した凹みを、超硬合金の研磨により平坦化することなく、Ｃｒめっきにより平坦化する。上記超硬合金ワークロールは外周が超硬合金であるロール部と該ロール部の外周に備えられたＣｒめっき層を有する。よって、仮に表面に重度の凹みが発生した場合、例えば、凹みが発生したＣｒめっき層を剥がし、次いでロール部外周にＣｒめっきを施し、表面を研磨して平坦化する、という簡便な作業で超硬合金ワークロールの表面を平坦化できる。 In the method of operating the cemented carbide work roll of the present invention, the dent generated on the surface of the cemented carbide work roll is flattened by Cr plating without being flattened by polishing the cemented carbide alloy. The cemented carbide work roll has a roll part whose outer periphery is a cemented carbide and a Cr plating layer provided on the outer periphery of the roll part. Therefore, if a severe dent occurs on the surface, for example, the Cr plating layer in which the dent has occurred is peeled off, then the outer periphery of the roll is coated with Cr, and the surface is polished and flattened. The surface of the hard alloy work roll can be flattened.
以下に、本発明の実施例を説明する。本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below. The technical scope of the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１）
外径１３０ｍｍ、幅１４００ｍｍの５％Ｃｒ鋼ロール、同サイズの複合ロール（外層：厚さ６ｍｍの超硬合金、超硬合金のＷＣ合金量；８０質量％、残部バインダーをＣｏ、超硬合金のヤング率；４８，０００ｋｇｆ／ｍｍ２、軸心：５％Ｃｒ鋼）の２種のワークロールを用い、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼帯を３．０ｍｍから０．３ｍｍまで冷間圧延するのに必要なパス数を比較した。
Example 1
5% Cr steel roll with an outer diameter of 130 mm and a width of 1400 mm, a composite roll of the same size (outer layer: cemented carbide with a thickness of 6 mm, WC alloy amount of cemented carbide; 80% by mass, the balance binder as Co, cemented carbide Number of passes required to cold-roll a SUS304 stainless steel strip from 3.0 mm to 0.3 mm using two types of work rolls (Young's modulus; 48,000 kgf / mm 2 , axis: 5% Cr steel) Compared.
また、荷重１，０００ｔｏｎ圧延する際のロール運用コストを比較した。すなわち、両ワークロールについて、凹みが発生した場合、研磨により除去する方法とＣｒめっきにより平坦化する方法のそれぞれを比較した。なお、ワークロールの運用中にＣｒめっき層に凹みが発生した場合、Ｃｒめっき層を剥がして、再度、Ｃｒめっきした。本実施例において、ワークロールに形成するＣｒめっき層の厚さは２５μｍとした。 Moreover, the roll operation cost at the time of 1,000 ton rolling was compared. That is, when a dent generate | occur | produced about both work rolls, each of the method of removing by grinding | polishing and the method of planarizing by Cr plating were compared. In addition, when the dent generate | occur | produced in Cr plating layer during operation | use of a work roll, Cr plating layer was peeled and Cr plating was carried out again. In this example, the thickness of the Cr plating layer formed on the work roll was 25 μm.
なお、ロール運用コストの比較において、従来例の５％Ｃｒ鋼＋研磨（５％Ｃｒ鋼ロールを使用し、表面に凹みが生じた場合は研磨により表面を平坦化することを意味する）の場合を１．０とし、各条件のロール運用コストを算出した。表１に結果をまとめて示す。 In addition, in the comparison of roll operation costs, in the case of conventional 5% Cr steel + polishing (if 5% Cr steel roll is used and the surface has a dent, it means that the surface is flattened by polishing) Was set to 1.0, and the roll operation cost of each condition was calculated. Table 1 summarizes the results.
従来例の５％Ｃｒ鋼＋研磨の場合に対し、比較例の５％Ｃｒ鋼＋Ｃｒめっき（５％Ｃｒ鋼ロールを使用し、表面に凹みが生じた場合はＣｒめっきおよびＣｒめっき層の研磨により表面を平坦化することを意味する。）の場合、パス数は同じであった。しかし、Ｃｒめっきのコストに伴い、ロール運用コストが増加した。 Compared to the case of 5% Cr steel + polishing of the conventional example, 5% Cr steel + Cr plating of the comparative example (If 5% Cr steel roll is used and the surface has a dent, Cr plating and Cr plating layer polishing. In this case, the number of passes was the same. However, the roll operation cost increased with the cost of Cr plating.
同じく比較例の複合ロール＋研磨の場合、パス数は削減できた。しかし、凹みが発生した場合、それを研磨で平坦化するコストと超硬合金の研削ロスによるロール運用コストの大幅増加を招いた。結果として、上記パス数削減のメリットを享受できなくなった。 Similarly, in the case of the composite roll + polishing of the comparative example, the number of passes could be reduced. However, when a dent occurs, the cost of flattening the dent by polishing and the roll operating cost due to grinding loss of the cemented carbide are greatly increased. As a result, it is no longer possible to enjoy the benefits of reducing the number of passes.
本発明例の複合ロール＋Ｃｒめっきの場合、パス数を削減できるとともに、凹みが発生した場合も、硬質・高価な超硬合金を研磨することなく（ロール原単位の向上）Ｃｒめっきをやり直すだけですむので、ロール運用コストの増加はわずかであった。また、ロールの凹みが生じた場合も、Ｃｒめっきすることにより、凹みが製品表面に転写することはなかった。よって、パス数削減のメリットを十分に享受できるようになった。 In the case of the composite roll + Cr plating of the present invention example, the number of passes can be reduced, and even if dents occur, it is only necessary to redo the Cr plating without polishing hard and expensive cemented carbide (improving the roll basic unit) Therefore, the increase in roll operation costs was slight. Moreover, even when the dent of the roll was generated, the dent was not transferred to the product surface by Cr plating. Therefore, it has become possible to fully enjoy the benefits of reducing the number of passes.
以上、外周が超硬合金であるロールとＣｒめっきを併用することにより、超硬合金製ロールの欠点を補い、ロール運用コストを著しく劣化させることなく、パス数を削減できることを示した。 As described above, it has been shown that the combined use of a roll whose outer periphery is a cemented carbide and Cr plating can compensate for the defects of the roll made of cemented carbide and can reduce the number of passes without significantly deteriorating the roll operating cost.
（実施例２）
実施例１における本発明例（複合ロール＋Ｃｒめっき）において、Ｃｒめっき層の厚さを５μｍとしたところ、表面の平坦度を制御することが困難な上、凹みを平坦化することが不可能であったため、ステンレス鋼帯の表面に疵や模様が発生してしまった。
(Example 2)
In Example 1 of the present invention (composite roll + Cr plating) in Example 1, when the thickness of the Cr plating layer is 5 μm, it is difficult to control the flatness of the surface and it is impossible to flatten the dent. As a result, wrinkles and patterns occurred on the surface of the stainless steel strip.
また、Ｃｒめっき層の厚さを２５０μｍとしたところ、ロール運用中にＣｒめっき層が剥離してしまい、円滑なロール運用ができなかった。 Moreover, when the thickness of the Cr plating layer was 250 μm, the Cr plating layer was peeled off during roll operation, and smooth roll operation was not possible.
Claims (5)
前記ロール部の外周に前記Ｃｒめっき層を備え、
前記Ｃｒめっき層の厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下である、超硬合金ワークロール。 It is a cemented carbide work roll comprising a roll part whose outer periphery is a cemented carbide and a Cr plating layer,
The Cr plating layer is provided on the outer periphery of the roll part,
A cemented carbide work roll, wherein the Cr plating layer has a thickness of 10 µm to 200 µm.
前記ロール部は超硬合金からなる、請求項１に記載の超硬合金ワークロール。 The outer diameter of the cemented carbide work roll is 50 mm or more and less than 150 mm,
The cemented carbide work roll according to claim 1, wherein the roll portion is made of a cemented carbide.
前記ロール部は、超硬合金を外層とし、これが鋼軸心に固定された構成を有する、請求項１に記載の超硬合金ワークロール。 The outer diameter of the cemented carbide work roll is 50 mm or more and 700 mm or less,
The cemented carbide alloy work roll according to claim 1, wherein the roll part has a configuration in which a cemented carbide alloy is used as an outer layer, and the roll part is fixed to a steel axis.
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