JP2017165997A - Skid button - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキッドボタンに関し、詳しくはセラミックスにより形成されたスキッドボタンに関する。 The present invention relates to a skid button, and more particularly, to a skid button formed of ceramics.
近年、鉄鋼業における著しい技術革新に伴って、鋼片の熱間圧延分野でも設備の大型化・高速化が進行している。コスト競争力向上の観点からも、省エネルギーの点で有利なウォーキングビーム式加熱炉の普及が進んでいる。 In recent years, along with remarkable technological innovations in the steel industry, the size and speed of equipment has been increasing in the field of hot rolling of steel slabs. From the standpoint of improving cost competitiveness, walking beam heating furnaces, which are advantageous in terms of energy saving, are becoming popular.
ウォーキングビーム式加熱炉は、鋼片（被支持物）を支持するスキッドビームが移動ビームと固定ビームとで構成されている。そして、移動ビームが、油圧作用や電動作用により、上昇→前進→下降→後退というサイクル運動を繰り返すことにより、鋼片を前方に搬送する。そして、移動ビームの運動の繰り返しにより、鋼片は、固定ビーム上を摺動することなく逐次前進する。このため、ウォーキングビーム式加熱炉は、高温においても、鋼片にキズがつきにくいという利点もあった。 In the walking beam type heating furnace, a skid beam that supports a steel piece (supported object) includes a moving beam and a fixed beam. Then, the moving beam repeats a cycle motion of ascending → advancing → descending → retreating by hydraulic action or electric action, thereby conveying the steel piece forward. Then, by repetitive movement of the moving beam, the steel piece advances sequentially without sliding on the fixed beam. For this reason, the walking beam type heating furnace has an advantage that the steel piece is hardly scratched even at a high temperature.
そして、スキッドビームは、内部を冷媒（水）が通過して冷却されるスキッドパイプの表面に、スキッドボタンが取り付けられている。スキッドビームにおいては、スキッドボタンが鋼片を支える構造となっている。
鋼片と直接当接するスキッドボタンは、例えば、特許文献１に記載されている耐熱合金を用いて製造される。
特許文献１には、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｃｒ，Ｗ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｎ，Ｂ，Ｏを所定の割合で含み、残部がＦｅ及び不可避不純物から成る加熱炉スキッドボタン用耐熱合金が記載されている。
The skid beam has a skid button attached to the surface of a skid pipe that is cooled by passing a coolant (water) through the inside. In the skid beam, the skid button supports the steel piece.
The skid button that directly contacts the steel piece is manufactured using, for example, a heat-resistant alloy described in Patent Document 1.
Patent Document 1 discloses a heat resistance for a heating furnace skid button that includes C, Si, Mn, P, S, Cr, W, Co, Ni, N, B, and O at a predetermined ratio, and the balance of Fe and inevitable impurities. Alloys are described.
また、セラミックスよりなるスキッドボタンとしては、特許文献２に記載されている。
特許文献２には、アルミナ−クロミア質のマトリックス連続相と、その中に分散する第２相凝集粒とからなり、分散する凝集粒が主として単斜晶のジルコニアを含有しているアルミナ−クロミア質焼結体であるスキッドボタンが記載されている。
A skid button made of ceramic is described in Patent Document 2.
Patent Document 2 discloses an alumina-chromia material comprising an alumina-chromia matrix continuous phase and second-phase aggregate particles dispersed therein, wherein the aggregate particles dispersed mainly contain monoclinic zirconia. A skid button which is a sintered body is described.
しかしながら、従来の耐熱合金で作られたスキッドボタンは、高温下で酸化による劣化やクリープ強度不足のため鋼材との摩擦などにより摩耗や塑性変形を起こし、短い試用期間での交換を余儀なくされていた。 However, skid buttons made of conventional heat-resistant alloys suffered wear and plastic deformation due to friction with steel materials due to deterioration due to oxidation and insufficient creep strength at high temperatures, and had to be replaced in a short trial period. .
さらに、スキッドボタン自身が合金よりなることで、熱伝導率が比較的高く、スキッドパイプにより冷却されやすい。つまり、鋼片と直接接触するスキッドボタンの温度が低くなりやすくなっている。スキッドボタンの温度が低下すると、鋼片のスキッドボタンと当接する当接部の温度が部分的に低下して、鋼片が均一に加熱できなくなるという問題が生じていた。
従来のセラミックスよりなるスキッドボタンについては、ジルコニアを凝集粒として分
散することで、耐熱衝撃性及び強度の向上を行う。しかしながら、このスキッドボタンにおいては、マイクロクラックや凝集粒を含むことから、これらの境界（界面）が存在することで、強度の向上に限界があった。
また、凝集粒を分散させた構成であり、その製造における工程数の増加がコストの増加を招くという問題もあった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、長寿命（耐熱性と耐摩耗性に優れた）で被支持物に加熱ムラを生じさせることなく支持できるスキッドボタンを提供することを課題とする。
Further, since the skid button itself is made of an alloy, the thermal conductivity is relatively high and is easily cooled by the skid pipe. That is, the temperature of the skid button that is in direct contact with the steel piece tends to be low. When the temperature of the skid button is lowered, the temperature of the abutting portion of the steel slab that is in contact with the skid button is partially lowered, which causes a problem that the steel slab cannot be heated uniformly.
About the skid button which consists of conventional ceramics, a thermal shock resistance and intensity | strength are improved by disperse | distributing a zirconia as an aggregated particle. However, since this skid button includes microcracks and agglomerated grains, there is a limit to improvement in strength due to the presence of these boundaries (interfaces).
In addition, the aggregated particles are dispersed, and there is a problem that an increase in the number of steps in the production leads to an increase in cost.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a skid button that can be supported without causing uneven heating on a supported object with a long life (excellent in heat resistance and wear resistance). To do.
上記課題を解決するために本発明者らはスキッドボタンの材質にセラミックスを用いることについて検討を重ねた結果本発明をなすに至った。
すなわち、本発明のスキッドボタンは、見掛気孔率が５％以下のアルミナ質セラミックスよりなり、かつ、全体を１００ｍａｓｓ％としたときに、１０ｍａｓｓ％以下で無機結合材を含有することを特徴とする。
本発明のスキッドボタンは、緻密なアルミナ質セラミックスよりなることで、高温下での酸化安定性や高い圧縮強度を持ち、少量の無機結合材を使用することにより熱伝導率を下げ、被支持物に加熱ムラを生じさせることなく支持できるスキッドボタンとなる。
また、無機結合材の含有割合が少なくなることで、スキッドパイプへの熱の拡散が生じにくくなり、被支持物の温度の低下が抑えられる。その結果、被支持物に加熱ムラを生じさせることなく支持できるスキッドボタンとなる。
さらに、本発明のスキッドボタンによると、被支持物に加熱ムラを生じさせることなく支持できることから、それ自身の温度差が発生しにくくなる。つまり、スキッドボタンが被支持物と当接する部分と、スキッドパイプと当接する部分との間の温度差が発生しにくくなり、この温度差によるスキッドボタンの損傷が抑えられる。つまり、本発明のスキッドボタンは、より長寿命で繰り返しの使用が可能となる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made studies on the use of ceramics as a material for the skid button.
That is, the skid button of the present invention is made of an alumina ceramic having an apparent porosity of 5% or less, and contains an inorganic binder at 10 mass% or less when the whole is 100 mass%. .
The skid button of the present invention is made of dense alumina ceramics, has oxidation stability at high temperatures and high compressive strength, reduces thermal conductivity by using a small amount of inorganic binder, and supports It becomes a skid button that can be supported without causing uneven heating.
Moreover, since the content rate of an inorganic binder becomes small, it becomes difficult to produce the spreading | diffusion of a heat to a skid pipe, and the fall of the temperature of a to-be-supported object is suppressed. As a result, it becomes a skid button that can be supported without causing uneven heating on the supported object.
Furthermore, according to the skid button of the present invention, the supported object can be supported without causing heating unevenness, so that it is difficult for the temperature difference of itself to occur. That is, a temperature difference between the portion where the skid button is in contact with the support and the portion where the skid pipe is in contact is less likely to occur, and damage to the skid button due to this temperature difference is suppressed. That is, the skid button of the present invention has a longer life and can be used repeatedly.
以下、本発明のスキッドボタンを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the skid button of this invention is demonstrated with reference to drawings.
［スキッドボタンのセラミックス］
本形態のスキッドボタンは、見掛気孔率が５％以下のアルミナ質セラミックスで形成されている。
本形態のスキッドボタンは、アルミナ質セラミックスよりなる。アルミナ質セラミックスとは、アルミナを主成分とするセラミックスであり、詳しくはアルミナの含有割合が最も大きな成分となるセラミックスである。アルミナ質セラミックスでは、アルミナの含有割合が高いほど好ましく、９０ｍａｓｓ％以上でアルミナを含有することが好ましく、後述の無機結合材以外がアルミナであることが最も好ましい。なお、不可避不純物が含まれていてもよい。
アルミナは耐熱性に優れた材質であり、加熱された被支持物（鋼片）を支持したときに熱による損傷を生じない。
また、アルミナは、反応性の低い（被支持物との反応性が低い）セラミックスであり、
鋼片等の被支持物と接触しても、被支持物を変質しない。
[Skid Button Ceramics]
The skid button of this embodiment is made of an alumina ceramic having an apparent porosity of 5% or less.
The skid button of this embodiment is made of alumina ceramics. Alumina ceramics are ceramics whose main component is alumina, and more specifically, ceramics whose alumina content is the largest. In the alumina ceramics, the higher the content ratio of alumina, the better. It is preferable to contain alumina at 90 mass% or more, and it is most preferable that alumina other than the inorganic binder described later is alumina. Inevitable impurities may be included.
Alumina is a material excellent in heat resistance, and does not cause damage due to heat when a heated object to be supported (steel piece) is supported.
Alumina is a ceramic with low reactivity (low reactivity with the support).
Even if it comes into contact with a supported object such as a steel piece, the supported object is not altered.
本形態のスキッドボタンは、見掛気孔率が５％以下と緻密に形成されている。見掛気孔率が５％以下と緻密に形成されることで、鋼片等の被支持物を支持できる圧縮強度を持ち、耐摩耗性に優れているので鋼材との接触による摩耗や変形が生じにくい。なお、見掛気孔率が５％を超えて大きくなると、スキッドボタンの強度の低下や耐摩耗性の減少が生じる。
スキッドボタンの見掛気孔率は、小さければ小さいほど好ましく、３％以下であることがより好ましい。すなわち、緻密体であることがより好ましい。緻密性の確認は、例えば、破断面を拡大して観察すること（例えば、顕微鏡写真を撮影して観察すること）ができる。
The skid button of this embodiment is densely formed with an apparent porosity of 5% or less. Since the apparent porosity is densely formed to 5% or less, it has a compressive strength that can support a supported object such as a steel slab and has excellent wear resistance, so wear and deformation due to contact with steel materials occur. Hateful. Note that when the apparent porosity exceeds 5%, the strength of the skid button and the wear resistance are reduced.
The apparent porosity of the skid button is preferably as small as possible, and more preferably 3% or less. That is, a dense body is more preferable. The confirmation of the denseness can be performed, for example, by magnifying and observing the fracture surface (for example, taking and observing a micrograph).
本形態のスキッドボタンを形成するセラミックスは、さらに、均一な組織を持つことが好ましい。この構成を持つことで、摩耗や変形がより生じにくくなる。仮に、その内部に粒界やクラックが存在すると、当該界面に部分的な応力の集中が生じ、スキッドボタンの損傷の起点となる。また、当該界面に沿って、部分的な伝熱経路が形成され、被支持物の温度の低下を招くおそれがある。 The ceramic forming the skid button of this embodiment preferably further has a uniform structure. By having this configuration, wear and deformation are less likely to occur. If there are grain boundaries or cracks in the interior, partial stress concentration occurs at the interface, which is a starting point for damage to the skid button. Moreover, a partial heat transfer path is formed along the interface, which may cause a decrease in the temperature of the supported object.
本形態のスキッドボタンを形成するセラミックスは、全体を１００ｍａｓｓ％としたときに、１０ｍａｓｓ％以下で無機結合材を含有する。セラミックスは、熱伝導率の低い無機結合材を少量含有することで熱伝導性が低く、スキッドボタンとして使用したときに、スキッドパイプへの熱の拡散が生じにくくなる。すなわち、加熱された被支持物（鋼片）を支持したときに、被支持物（鋼片）の温度の低下を生じにくい。
スキッドボタンを形成するセラミックスが無機結合材を含有することで、高温下での強度を低下させることなく熱伝導率を下げることができる。無機結合材が１０ｍａｓｓ％を超えると、アルミナの含有量が低下し、スキッドボタンの強度の低下を生じさせる。結合材は、０．５〜８ｍａｓｓ％であることがより好ましい。
結合材は、含有の効果を発揮できる程度の割合で含有することが好ましく、２ｍａｓｓ％以上であることがより好ましい。
The ceramic forming the skid button of the present embodiment contains an inorganic binder at 10 mass% or less when the whole is 100 mass%. Ceramics have a low thermal conductivity by containing a small amount of an inorganic binder having a low thermal conductivity, and when used as a skid button, it is difficult for heat to diffuse into the skid pipe. That is, when the heated supported object (steel piece) is supported, the temperature of the supported object (steel piece) is hardly lowered.
Since the ceramic forming the skid button contains an inorganic binder, the thermal conductivity can be lowered without lowering the strength at high temperatures. When the inorganic binder exceeds 10 mass%, the content of alumina is lowered, and the strength of the skid button is lowered. The binding material is more preferably 0.5 to 8 mass%.
The binder is preferably contained in such a ratio that the effect of inclusion can be exhibited, and more preferably 2 mass% or more.
結合材は、シリカ（ＳｉＯ２）であることが好ましい。シリカは、耐熱衝撃性に優れ、熱伝導率の低い材質である。このため、加熱された被支持物（鋼片）を支持したときに、被支持物（鋼片）との接触による熱衝撃での割れや温度の低下を生じにくいスキッドボタンとなる。 The binding material is preferably silica (SiO 2 ). Silica is a material having excellent thermal shock resistance and low thermal conductivity. For this reason, when a heated object to be supported (steel piece) is supported, it becomes a skid button that hardly causes cracking due to thermal shock due to contact with the object to be supported (steel piece) or a decrease in temperature.
本形態のスキッドボタンにおいて、シリカは、アルミナとの間で化合物を形成した状態で含有していてもよい。すなわち、本形態のスキッドボタンを形成するための原料として、アルミナとシリカの化合物（アルミノケイ酸塩）を用いても良い。さらに、アルミナとシリカの化合物（アルミノケイ酸塩）としては、ムライト（Ａｌ６Ｏ１３Ｓｉ２）をあげることができる。 In the skid button of this embodiment, silica may be contained in a state where a compound is formed with alumina. That is, an alumina and silica compound (aluminosilicate) may be used as a raw material for forming the skid button of this embodiment. Furthermore, examples of the compound of alumina and silica (aluminosilicate) include mullite (Al 6 O 13 Si 2 ).
［スキッドボタン］
本形態のスキッドボタン１は、その形状が限定されるものではなく、スキッドパイプ２に取り付けられたときに、加熱された鋼片を支持できる形状であればよい。例えば、図１に示した断面略台形の形状をあげることができる。
[Skid button]
The shape of the skid button 1 according to the present embodiment is not limited, and may be any shape that can support a heated steel piece when attached to the skid pipe 2. For example, the shape of the substantially trapezoidal cross section shown in FIG. 1 can be given.
本形態のスキッドボタン１は、略台形の上辺に当たる上面１ａは、被支持物（鋼片）３を支持可能な平面をなすように形成されている。また、略台形の下辺に当たる下面１ｂは、スキッドボタン１が取り付けられるスキッドパイプ２の外周面に応じた形状（曲面）となっている。
本形態のスキッドボタン１は、図２に示したように、スキッドパイプ２に取り付けられる。
In the skid button 1 of this embodiment, the upper surface 1a corresponding to the upper side of the substantially trapezoid is formed so as to form a plane that can support the supported object (steel piece) 3. Further, the lower surface 1b corresponding to the lower side of the substantially trapezoid has a shape (curved surface) corresponding to the outer peripheral surface of the skid pipe 2 to which the skid button 1 is attached.
The skid button 1 of this embodiment is attached to a skid pipe 2 as shown in FIG.
本形態のスキッドボタン１は、図示されない固定部材でスキッドパイプ２に接触するように取り付けられている。また、スキッドボタン１とスキッドパイプ２との周囲は、図示しない耐火物層で被覆されている。 The skid button 1 of this embodiment is attached so as to contact the skid pipe 2 with a fixing member (not shown). The periphery of the skid button 1 and the skid pipe 2 is covered with a refractory layer (not shown).
本形態のスキッドボタン１が組み付けられるスキッドパイプ２及び耐火物層は、その構成が限定されるものではなく、従来のスキッドパイプ及び耐火物層と同様の構成とすることができる。 The configuration of the skid pipe 2 and the refractory layer to which the skid button 1 of this embodiment is assembled is not limited, and can be the same configuration as the conventional skid pipe and refractory layer.
本形態のスキッドボタン１が組み付けられるスキッドパイプ２であるスキッドビームは、図３に示したように、上面１ａに被支持物（鋼片）３が当接するように、被支持物（鋼片）３を支持する。 As shown in FIG. 3, the skid beam, which is a skid pipe 2 to which the skid button 1 of this embodiment is assembled, has a supported object (steel piece) so that the supported object (steel piece) 3 comes into contact with the upper surface 1a. 3 is supported.
［ウォーキングビーム式加熱炉］
本形態のスキッドボタン１（スキッドビーム）が用いられるウォーキングビーム式加熱炉は、その構成が限定されるものではなく、従来公知の加熱炉を用いることができる。
[Walking beam furnace]
The walking beam type heating furnace in which the skid button 1 (skid beam) of this embodiment is used is not limited in its configuration, and a conventionally known heating furnace can be used.
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
本発明のスキッドボタンの実施例として試験片を作成し、評価を行った。
Hereinafter, the present invention will be described using examples.
As an example of the skid button of the present invention, a test piece was prepared and evaluated.
（以下、下線は省略しました。）
（実施例）
（試料１）
試料１の試験片は、Ａｌ２Ｏ３：９６ｍａｓｓ％、ＳｉＯ２：３．５ｍａｓｓ％、残部：不可避不純物の組成を有する。
本試料の試験片は、以下のように製造した。
まず、平均粒径（Ｄ５０）：０．５μｍ、純度９９．９％のアルミナ粉末を準備した。無機結合材として、アルミナとシリカを主成分とする結合材を準備した。無機結合材は、シリカが５５ｍａｓｓ％で含まれる。
(The underline is omitted below.)
(Example)
(Sample 1)
The test piece of Sample 1 has a composition of Al 2 O 3 : 96 mass%, SiO 2 : 3.5 mass%, and the balance: inevitable impurities.
The test piece of this sample was manufactured as follows.
First, an alumina powder having an average particle size (D50): 0.5 μm and a purity of 99.9% was prepared. As an inorganic binder, a binder mainly composed of alumina and silica was prepared. The inorganic binder contains 55 mass% of silica.
準備したアルミナ粉末、結着材を、上記の組成となるように秤量し、有機バインダ及び水とともに混練した。有機バインダは、ポリビニルアルコールよりなり、その後の焼成工程で消失（焼失）する。
アルミナ粉末、結着材を含む混練物を成形型を用いてプレス成形し、板状の成形体を得た。プレス成形は、９８．１ＭＰａ（１０００ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で加圧して行われた。
板状の成形体は、自然乾燥後、大気雰囲気下：４００℃で２４時間保持して脱脂した。
The prepared alumina powder and binder were weighed so as to have the above composition, and kneaded with an organic binder and water. The organic binder is made of polyvinyl alcohol and disappears (burns out) in the subsequent firing step.
A kneaded product containing alumina powder and a binder was press-molded using a molding die to obtain a plate-shaped molded body. The press molding was performed by pressurizing at a pressure of 98.1 MPa (1000 kgf / cm 2 ).
The plate-like molded body was degreased after being naturally dried and kept at 400 ° C. for 24 hours in an air atmosphere.
脱脂後、大気雰囲気下１６００℃で２時間保持して焼成した。焼成後、放冷し、板状の焼成体（焼結体）が得られた。
焼成体は、３０×４０ｍｍになるように切断し、表面を平面研削機で研削した。厚み：１０ｍｍ、反り：１００μｍ以下の板状（平板状）の試料１が作製された。
試料１の試験片の見掛気孔率を、ＪＩＳ Ｒ ２２０５ 耐火れんがの見掛気孔率、吸水率、比重の測定方法に記載の方法で測定した。試料１の試験片の見掛気孔率は、０％であった。
After degreasing, firing was performed at 1600 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. After firing, the plate was allowed to cool to obtain a plate-like fired body (sintered body).
The fired body was cut to 30 × 40 mm and the surface was ground with a surface grinder. A plate-like (flat plate) sample 1 having a thickness of 10 mm and a warp of 100 μm or less was produced.
The apparent porosity of the test piece of Sample 1 was measured by the method described in the method for measuring the apparent porosity, water absorption, and specific gravity of JIS R 2205 refractory brick. The apparent porosity of the test piece of Sample 1 was 0%.
（試料２）
試料２の試験片は、組成が異なること以外は、試料１と同様な試験片である。試料２の
試験片は、Ａｌ２Ｏ３：９２ｍａｓｓ％、ＳｉＯ２：７ｍａｓｓ％、残部：不可避不純物の組成を有する。また、試料２の試験片の見掛気孔率は、０％であった。
本試験片は、アルミナ粉末及び結着材の混合割合が異なるようにして、作成された。
(Sample 2)
The test piece of sample 2 is the same test piece as sample 1 except that the composition is different. The specimen of Sample 2 has a composition of Al 2 O 3 : 92 mass%, SiO 2 : 7 mass%, and the balance: inevitable impurities. Moreover, the apparent porosity of the test piece of Sample 2 was 0%.
This test piece was prepared such that the mixing ratio of the alumina powder and the binder was different.
（試料３）
試料３の試験片は、Ａｌ２Ｏ３：９６ｍａｓｓ％、ＳｉＯ２：３．５ｍａｓｓ％、残部：不可避不純物の組成を有する。試料３の試験片の見掛気孔率は、４．８％であった。
本試料は、アルミナ粉末及び結着材に、さらに平均粒径（Ｄ５０）：１０μｍの球状黒鉛を所定量加えたこと以外は、試料１と同様に作成される。なお、球状黒鉛は、その後の焼成により消失（焼失）し、細孔（空孔）を形成する。
(Sample 3)
The test piece of Sample 3 has a composition of Al 2 O 3 : 96 mass%, SiO 2 : 3.5 mass%, and the balance: inevitable impurities. The apparent porosity of the specimen of Sample 3 was 4.8%.
This sample is prepared in the same manner as Sample 1, except that a predetermined amount of spherical graphite having an average particle diameter (D50): 10 μm is further added to the alumina powder and the binder. Note that the spherical graphite disappears (burns out) by subsequent firing to form pores (holes).
（比較例）
（試料４）
試料４の試験片は、組成が異なること以外は、試料１と同様な試験片である。Ａｌ２Ｏ３：８８ｍａｓｓ％、ＳｉＯ２：１０．５ｍａｓｓ％、残部：不可避不純物の組成を有する。また、試料４の試験片の見掛気孔率は、０％であった。
本試験片は、アルミナ粉末及び結着材の混合割合が異なるようにして、作成された。
(Comparative example)
(Sample 4)
The test piece of sample 4 is the same test piece as sample 1 except that the composition is different. Al 2 O 3 : 88 mass%, SiO 2 : 10.5 mass%, balance: inevitable impurities. Moreover, the apparent porosity of the test piece of Sample 4 was 0%.
This test piece was prepared such that the mixing ratio of the alumina powder and the binder was different.
（試料５）
試料５の試験片は、見掛気孔率が異なること以外は、試料４と同様な試験片である。試料５の試験片は、Ａｌ２Ｏ３：９６ｍａｓｓ％、ＳｉＯ２：３．５ｍａｓｓ％、残部：不可避不純物の組成を有する。また、試料５の試験片の見掛気孔率は、９．２％であった。
(Sample 5)
The test piece of Sample 5 is the same test piece as Sample 4 except that the apparent porosity is different. The specimen of Sample 5 has a composition of Al 2 O 3 : 96 mass%, SiO 2 : 3.5 mass%, and the balance: inevitable impurities. Further, the apparent porosity of the test piece of Sample 5 was 9.2%.
（試料６）
本試料は、高クロム耐熱鋼よりなる板状の試料である。板状の形状は、各試料と同じである。本試料の高クロム耐熱鋼は、ＳＵＳ３１０Ｓ（ＪＩＳ）よりなり、ＣｒとＮｉが２５Ｃｒ−２０Ｎｉのバランスで含まれる。
(Sample 6)
This sample is a plate-like sample made of high chromium heat resistant steel. The plate shape is the same as each sample. The high chromium heat resistant steel of this sample is made of SUS310S (JIS), and Cr and Ni are included in a balance of 25Cr-20Ni.
［評価］
先ず、試料１の試験片について、ＳＥＭ写真を撮影した。詳しくは、試料１の試験片破断し、その破断面を撮影した。ＳＥＭ写真を図４に示す。
（ＳＥＭ写真）
試料１の試験片のＳＥＭ写真を図４に示した。
図４に示したように、試料１の試験片は、緻密で均一な構成を有することが確認できる。細孔（詳しくは、気孔やマイクロクラック）が確認できず、この点からも、緻密で均一な構成をもつことが確認できる。
[Evaluation]
First, an SEM photograph of the test piece of Sample 1 was taken. Specifically, the test piece of Sample 1 was broken and the fractured surface was photographed. An SEM photograph is shown in FIG.
(SEM photo)
The SEM photograph of the test piece of Sample 1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, it can be confirmed that the test piece of Sample 1 has a dense and uniform structure. No pores (more specifically, pores or microcracks) can be confirmed, and it can be confirmed from this point that the structure is dense and uniform.
つづいて、各試料の評価として、以下に記載の方法で耐摩耗試験を行った。
試験は、大越式迅速摩耗試験機（東京試験機製）を使用した。試験は、厚み：３ｍｍ、直径：３０ｍｍの回転円板を、各試料の試験片の表面に押しつけ、摩耗距離２００ｍになるまで回転させる。このとき、接触荷重は６１．８Ｎ（６．３ｋｇｆ）、回転速度は１．６４ｍ／ｓとした。
Subsequently, as an evaluation of each sample, an abrasion resistance test was performed by the method described below.
The test used an Ogoshi quick wear tester (manufactured by Tokyo Tester). In the test, a rotating disk having a thickness of 3 mm and a diameter of 30 mm is pressed against the surface of the test piece of each sample and rotated until the wear distance becomes 200 m. At this time, the contact load was 61.8 N (6.3 kgf), and the rotation speed was 1.64 m / s.
そして、試験後の摩耗痕幅をスケール付きのルーペを用いて計測する。測定した摩耗痕幅をｂ、円板の厚みをＢ、直径をＤとし、摩耗量Ｗを下記の式を用いて計算した。得られた摩耗量Ｗを表１に示した。
Ｗ＝Ｂｂ３／６Ｄ （ｍｍ３）
And the wear scar width after a test is measured using the magnifier with a scale. The measured wear scar width was b, the disc thickness was B, the diameter was D, and the wear amount W was calculated using the following equation. The obtained wear amount W is shown in Table 1.
W = Bb 3 / 6D (mm 3 )
表１に示したように、実施例の試料１〜３の試験片は、比較例の試料６の試験片と比較すると、摩耗痕幅及び摩耗量が大幅に低減している。すなわち、従来の非常に高い耐摩耗性があることが確認できる。 As shown in Table 1, when compared with the test piece of the sample 6 of the comparative example, the test pieces of the samples 1 to 3 of the example are significantly reduced in wear scar width and wear amount. That is, it can be confirmed that there is a very high conventional wear resistance.
また、実施例の試料１〜３の試験片は、比較例の試料５の試験片と比較すると、摩耗痕幅及び摩耗量が大幅に低減している。すなわち、見掛気孔率が小さいほど、高い耐摩耗性があることが確認できる。 In addition, the test specimens of Samples 1 to 3 of the example have a significantly reduced wear scar width and wear amount compared to the test specimen of Sample 5 of the comparative example. That is, it can be confirmed that the smaller the apparent porosity, the higher the wear resistance.
さらに、実施例の試料１、２の試験片は、比較例の試料４の試験片と比較すると、同じ見掛気孔率でも無機結合材の含有量が増加すると、摩耗痕幅及び摩耗量が増加している。すなわち、無機結着材の含有量がＳｉＯ２比率で１０ｍａｓｓ％以下であれば、高い耐摩耗性があることが確認できる。 Further, the test pieces of Samples 1 and 2 of the example, when compared with the test piece of Sample 4 of the comparative example, increase the wear scar width and the wear amount when the content of the inorganic binder increases even with the same apparent porosity. doing. That is, if the content of the inorganic binder is 10 mass% or less in terms of SiO 2 ratio, it can be confirmed that there is high wear resistance.
以上に詳述したように、実施例の各試料の試験片は、高い耐摩耗性を備えていることが確認できる。このことは、各試験片からスキッドボタンを作製したときに、それぞれのスキッドボタンが耐摩耗性に優れていることを示す。そうすると、スキッドボタンは、耐摩耗性に優れていることから、繰り返しの使用回数が増加する。この結果、長寿命のスキッドボタンとなる。 As described in detail above, it can be confirmed that the specimens of the samples of the examples have high wear resistance. This indicates that each skid button is excellent in wear resistance when a skid button is produced from each test piece. Then, since the skid button is excellent in wear resistance, the number of repeated use increases. This results in a long-life skid button.
１：スキッドボタン
２：スキッドパイプ
３：被支持物
1: Skid button 2: Skid pipe 3: Supported object
Claims (2)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD906386S1 (en) * | 2017-05-09 | 2020-12-29 | Ak Steel Properties, Inc. | Steel slab reheat furnace skid button |
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-
2016
- 2016-03-14 JP JP2016049901A patent/JP2017165997A/en active Pending
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