JP2813517B2 - 電気メッキ用通電ロール及びその製造方法 - Google Patents
電気メッキ用通電ロール及びその製造方法Info
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- JP2813517B2 JP2813517B2 JP3823993A JP3823993A JP2813517B2 JP 2813517 B2 JP2813517 B2 JP 2813517B2 JP 3823993 A JP3823993 A JP 3823993A JP 3823993 A JP3823993 A JP 3823993A JP 2813517 B2 JP2813517 B2 JP 2813517B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車，家電用などの
薄板メッキ鋼板の製造ラインにおいて、鋼板表面に電気
亜鉛メッキを施すために使用する通電ロール及びその製
造方法に関する。
薄板メッキ鋼板の製造ラインにおいて、鋼板表面に電気
亜鉛メッキを施すために使用する通電ロール及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】一般的な電気亜鉛メッキは、亜鉛イオンを
含む酸性度の高いメッキ浴中に浸漬された通電ロールに
より鋼板に通電されることによって行われるもので、こ
の通電ロールはメッキ液中での電気腐食と鋼板との接触
による摩耗という２つの主な損耗因子により消耗され
る。その損耗はメッキ液濃度，電流等の各操業条件の違
いから、電気腐食が中心となる場合と、摩耗が中心の場
合に分類され、通電ロール材料としては、耐電気腐食性
を中心とした特性を有するものと、耐摩耗性を中心とし
た特性を有するものに分類されている。
含む酸性度の高いメッキ浴中に浸漬された通電ロールに
より鋼板に通電されることによって行われるもので、こ
の通電ロールはメッキ液中での電気腐食と鋼板との接触
による摩耗という２つの主な損耗因子により消耗され
る。その損耗はメッキ液濃度，電流等の各操業条件の違
いから、電気腐食が中心となる場合と、摩耗が中心の場
合に分類され、通電ロール材料としては、耐電気腐食性
を中心とした特性を有するものと、耐摩耗性を中心とし
た特性を有するものに分類されている。
【０００３】従来、この通電ロールはこれらの要求に対
処するためにＣｒ，Ｍｏによって高合金化したＮｉ基鋳
鍛造材が使用されてきたが、高合金化に伴う偏析に起因
する耐電気腐食性，強度等の特性劣化や、耐摩耗性不足
から前記要求を十分満足していなかった。
処するためにＣｒ，Ｍｏによって高合金化したＮｉ基鋳
鍛造材が使用されてきたが、高合金化に伴う偏析に起因
する耐電気腐食性，強度等の特性劣化や、耐摩耗性不足
から前記要求を十分満足していなかった。
【０００４】この鋳造通電ロールの偏析欠点を解消する
ために、粉末冶金法による製造が試みられている。
ために、粉末冶金法による製造が試みられている。
【０００５】例えば特開平１−１１６０９８号公報に
は、耐摩耗性を中心とした改善を目的として金属間化合
物析出による高硬度化を具備させるため、２５〜３３Ｃ
ｒ％、１６〜２３Ｍｏ％なる高Ｍｏ系のＮｉ基合金粉末
を熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）し製造する、焼結通電ロ
ールの製造法が開示されている。
は、耐摩耗性を中心とした改善を目的として金属間化合
物析出による高硬度化を具備させるため、２５〜３３Ｃ
ｒ％、１６〜２３Ｍｏ％なる高Ｍｏ系のＮｉ基合金粉末
を熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）し製造する、焼結通電ロ
ールの製造法が開示されている。
【０００６】これによって得られた焼結通電ロールはσ
相とγ相の２相からなり、結晶粒径が２０μｍ以下で出
発原料の粉末粒界には析出相を有せず耐食性と硬さに優
れたものであるとされている。
相とγ相の２相からなり、結晶粒径が２０μｍ以下で出
発原料の粉末粒界には析出相を有せず耐食性と硬さに優
れたものであるとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この焼
結通電ロールは、金属間化合物析出により高硬度化を図
っているものであるため、実際のメッキ作業に適用した
場合、従来の溶製鋳造ロールに比べ、耐摩耗性は改善さ
れているものの、金属間化合物そのものが比較的腐食し
やすいため耐電気腐食性の改善がみられず、電気腐食が
損耗機構の中心となる環境下での使用については、ロー
ル損耗の改善が不十分である。
結通電ロールは、金属間化合物析出により高硬度化を図
っているものであるため、実際のメッキ作業に適用した
場合、従来の溶製鋳造ロールに比べ、耐摩耗性は改善さ
れているものの、金属間化合物そのものが比較的腐食し
やすいため耐電気腐食性の改善がみられず、電気腐食が
損耗機構の中心となる環境下での使用については、ロー
ル損耗の改善が不十分である。
【０００８】本発明の目的は、溶製ロールと比較しても
耐摩耗性はむろん、耐電気腐食性においても格段に優れ
た焼結通電ロールを提供することにある。
耐摩耗性はむろん、耐電気腐食性においても格段に優れ
た焼結通電ロールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はＣｒ：３０重量
％以下、Ｍｏ：１２重量％以下、必要に応じてＮｂ，Ｆ
ｅ，Ｗ，Ｃｕ，Ｖ等の添加元素を５重量％含み、残部が
Ｎｉからなる合金粉末の焼結体からなり、かつ、５００
μｍ以下の出発原料粉末を用いて、結晶粒径が１５μｍ
以下で、結晶粒内、粒界に化合物を析出させない組織で
ある電気メッキ用通電ロールである。
％以下、Ｍｏ：１２重量％以下、必要に応じてＮｂ，Ｆ
ｅ，Ｗ，Ｃｕ，Ｖ等の添加元素を５重量％含み、残部が
Ｎｉからなる合金粉末の焼結体からなり、かつ、５００
μｍ以下の出発原料粉末を用いて、結晶粒径が１５μｍ
以下で、結晶粒内、粒界に化合物を析出させない組織で
ある電気メッキ用通電ロールである。
【００１０】そして、この電気メッキ用焼結通電ロール
は、粉末粒子径が５００μｍ以下の合金粉末を５０〜２
００ＭＰａの圧力で、再結晶温度＋５０℃、−１５０℃
の温度範囲で熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）により焼結す
ることにより、理論密度の９９．９％以上の密度を有す
る焼結体として得られる。
は、粉末粒子径が５００μｍ以下の合金粉末を５０〜２
００ＭＰａの圧力で、再結晶温度＋５０℃、−１５０℃
の温度範囲で熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）により焼結す
ることにより、理論密度の９９．９％以上の密度を有す
る焼結体として得られる。
【００１１】
【作用】本発明は結晶粒を超微細にすることにより優れ
た耐食性を有し、析出化合物を利用せずに優れた耐摩耗
性を通電ロールに具備させたものである。すなわち、結
晶粒が小さいと粒界面積は増大し、その結果、粒界偏析
濃度は低下することにより、耐電気腐食性は向上すると
ともに、組織内の析出化合物は微量なため、耐電気腐食
性を損なうことはない。また粒界は転位密度が高いた
め、粒内より高硬度であり、従って結晶粒微細化に伴う
粒界面積の増加により素材硬度は向上し、耐摩耗性も向
上する。
た耐食性を有し、析出化合物を利用せずに優れた耐摩耗
性を通電ロールに具備させたものである。すなわち、結
晶粒が小さいと粒界面積は増大し、その結果、粒界偏析
濃度は低下することにより、耐電気腐食性は向上すると
ともに、組織内の析出化合物は微量なため、耐電気腐食
性を損なうことはない。また粒界は転位密度が高いた
め、粒内より高硬度であり、従って結晶粒微細化に伴う
粒界面積の増加により素材硬度は向上し、耐摩耗性も向
上する。
【００１２】本発明は、急冷凝固された原料粉末内に結
晶粒を形成しやすくすることにより、微細な結晶粒を確
保でき、そのために、原料粉末として平均粒径５００μ
ｍ以下の急冷凝固アトマイズ粉末を使用し、焼結温度と
して粉末の再結晶温度＋５０℃、−１５０℃の温度範囲
内で焼結し、溶体化、析出時効熱処理を行わずに素材と
するものである。これにより出発原料粉末内に１５μｍ
以下の微細な結晶粒が形成され、この微細結晶粒子によ
り粒界腐食が顕著に低減し、その上に表面硬さも増大す
るため摩耗量が激減する。
晶粒を形成しやすくすることにより、微細な結晶粒を確
保でき、そのために、原料粉末として平均粒径５００μ
ｍ以下の急冷凝固アトマイズ粉末を使用し、焼結温度と
して粉末の再結晶温度＋５０℃、−１５０℃の温度範囲
内で焼結し、溶体化、析出時効熱処理を行わずに素材と
するものである。これにより出発原料粉末内に１５μｍ
以下の微細な結晶粒が形成され、この微細結晶粒子によ
り粒界腐食が顕著に低減し、その上に表面硬さも増大す
るため摩耗量が激減する。
【００１３】ここで原料粉末の平均粒径が５００μｍ超
の場合、粉末粒子内結晶粒が大きく、粉末の再結晶温度
＋５０℃、−１５０℃の温度範囲内で焼結しても、焼結
組織の結晶粒は１５μｍ超となり、耐電気腐食性，耐摩
耗性とも不十分となる。
の場合、粉末粒子内結晶粒が大きく、粉末の再結晶温度
＋５０℃、−１５０℃の温度範囲内で焼結しても、焼結
組織の結晶粒は１５μｍ超となり、耐電気腐食性，耐摩
耗性とも不十分となる。
【００１４】一方、粉末の再結晶温度＋５０℃超で焼結
した場合、結晶粒の粗大化がおこり、結晶粒は１５μｍ
超となる。また、粉末の再結晶温度−１５０℃未満では
十分焼結しないばかりか、当成分範囲では金属間化合物
が時効析出して耐電気腐食性を低下させる。なお、焼結
時の圧力は焼結体の緻密度を十分とするため通常のＨＩ
Ｐ処理圧力である５０〜２００ＭＰａとする。
した場合、結晶粒の粗大化がおこり、結晶粒は１５μｍ
超となる。また、粉末の再結晶温度−１５０℃未満では
十分焼結しないばかりか、当成分範囲では金属間化合物
が時効析出して耐電気腐食性を低下させる。なお、焼結
時の圧力は焼結体の緻密度を十分とするため通常のＨＩ
Ｐ処理圧力である５０〜２００ＭＰａとする。
【００１５】
【実施例】焼結用の粉末として、２２Ｃｒ−９Ｍｏ−
４．５Ｎｂ、２．３Ｆｅ−残Ｎｉの基本組成を有する平
均粒径が２５０μｍ以下のガスアトマイズ粉末を焼結し
て通電ロールを作成した。
４．５Ｎｂ、２．３Ｆｅ−残Ｎｉの基本組成を有する平
均粒径が２５０μｍ以下のガスアトマイズ粉末を焼結し
て通電ロールを作成した。
【００１６】１２０ＭＰａの圧力の下で、１０４０℃及
び１１００℃で３時間ＨＩＰ処理して、６０ｍｍ径で１
００ｍｍ長さの通電ロールを得た。なお、使用した粉末
の再結晶温度は１０５０℃であって、再結晶温度よりも
１０℃低い温度と、５０℃高い温度でＨＩＰ処理した。
び１１００℃で３時間ＨＩＰ処理して、６０ｍｍ径で１
００ｍｍ長さの通電ロールを得た。なお、使用した粉末
の再結晶温度は１０５０℃であって、再結晶温度よりも
１０℃低い温度と、５０℃高い温度でＨＩＰ処理した。
【００１７】比較例の１は、通常の溶製鋳鍛造したの
ち、溶体化処理を行なったものであり、比較例２はＨＩ
Ｐ処理を行ったものであるが、処理工程として、ＨＩＰ
処理温度の点で本実施例と相違するものである。また、
比較例３はＨＩＰ処理を行なったものであるが、粉末粒
径が本実施例と相違するものである。
ち、溶体化処理を行なったものであり、比較例２はＨＩ
Ｐ処理を行ったものであるが、処理工程として、ＨＩＰ
処理温度の点で本実施例と相違するものである。また、
比較例３はＨＩＰ処理を行なったものであるが、粉末粒
径が本実施例と相違するものである。
【００１８】表１から明らかなように、比較例１〜３と
本実施例とでは、製造ロール表面硬さと結晶粒径におい
て顕著に相違するものである。
本実施例とでは、製造ロール表面硬さと結晶粒径におい
て顕著に相違するものである。
【００１９】
【表１】 この通電ロールを用いて、損耗形態が電気腐食中心とな
る以下の条件で試験を行なった。
る以下の条件で試験を行なった。
【００２０】図１は試験状態を示す図である。同図にお
いて、１は供試ロールであり、これとゴムロール２との
間にＳＵＳ３１６ステンレス鋼板３をはさんで、鋼板３
とゴムロール２との間を通電しつつ回転して、その耐用
性を調べた。
いて、１は供試ロールであり、これとゴムロール２との
間にＳＵＳ３１６ステンレス鋼板３をはさんで、鋼板３
とゴムロール２との間を通電しつつ回転して、その耐用
性を調べた。
【００２１】通電は２５０ａｍｐで、１７ｍｓｅｃ／ｏ
ｎ、７５ｍｓｅｃ／ｏｆｆのパルス間隔を１００時間継
続した。
ｎ、７５ｍｓｅｃ／ｏｆｆのパルス間隔を１００時間継
続した。
【００２２】メッキ模擬液としてはＦｅ2 （ＳＯ4 ）3
及びＨ2 ＳＯ4 を含有する５０℃の液を使用して試験前
後の表面粗度及びロール損耗量を測定した。
及びＨ2 ＳＯ4 を含有する５０℃の液を使用して試験前
後の表面粗度及びロール損耗量を測定した。
【００２３】その結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】 この結果、本発明の場合、比較例と対比して良好な結果
が得られた。特に同じＨＩＰ焼結材でありながら良好な
結果が得られた。
が得られた。特に同じＨＩＰ焼結材でありながら良好な
結果が得られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００２６】（１）従来の焼結ロールよりも優れた耐電
気腐食性、耐摩耗性を有する通電ロールを得ることがで
き、通電ロールの長期にわたる使用が可能である。この
結果、ロール交換によるライン停止時間の大幅な削減と
なり、製品コストの低下、ラインの安定稼働に大きく寄
与する。
気腐食性、耐摩耗性を有する通電ロールを得ることがで
き、通電ロールの長期にわたる使用が可能である。この
結果、ロール交換によるライン停止時間の大幅な削減と
なり、製品コストの低下、ラインの安定稼働に大きく寄
与する。
【００２７】（２）出発原料として急冷凝固された原料
粉末を使用しているので、再結晶温度直上の温度で焼結
した場合、再結晶粒を形成しやすく、比較的低温焼結す
ることで微細な結晶粒を確保でき、その上、緻密性も確
保できたものとなる。
粉末を使用しているので、再結晶温度直上の温度で焼結
した場合、再結晶粒を形成しやすく、比較的低温焼結す
ることで微細な結晶粒を確保でき、その上、緻密性も確
保できたものとなる。
【００２８】（３）出発原料として急冷凝固された原料
粉末を使用しているので、再結晶温度直下の温度で焼結
した場合、出発原料内の微細な結晶粒が粗大化すること
なく保持できることにより微細な結晶粒を確保でき、そ
の上、緻密性も確保できたものとなる。
粉末を使用しているので、再結晶温度直下の温度で焼結
した場合、出発原料内の微細な結晶粒が粗大化すること
なく保持できることにより微細な結晶粒を確保でき、そ
の上、緻密性も確保できたものとなる。
【図１】 通電ロールの試験状態を示す図である。
１ 供試ロール ２ ゴムロール ３ 鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大堀 潤二 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵 株式会社 名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 平６−235004（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116098（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−325694（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−325695（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 7/06 B22F 3/14 B22F 5/00 C22C 19/05
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｒ：３０重量％以下、Ｍｏ：１２重量
％以下、必要に応じてＮｂ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｕ，Ｖ等の添
加元素を５重量％含み、残部がＮｉからなる合金粉末の
焼結体であり、かつ、焼結体の平均結晶粒径が１５μｍ
以下で、結晶粒内、粒界に化合物を析出させない組織で
ある電気メッキ用通電ロール。 - 【請求項２】 粉末粒子径が５００μｍ以下の請求項１
に示す成分系の合金粉末を５０〜２００ＭＰａの圧力の
もと、再結晶温度＋５０℃、−１５０℃以内の温度で焼
結する電気メッキ用通電ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3823993A JP2813517B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 電気メッキ用通電ロール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3823993A JP2813517B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 電気メッキ用通電ロール及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248493A JPH06248493A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2813517B2 true JP2813517B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=12519757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3823993A Expired - Fee Related JP2813517B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 電気メッキ用通電ロール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813517B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005163197A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 金属被覆炭素繊維の製造方法 |
| CN101850422B (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-16 | 北京工业大学 | 热等静压法制备Ni基合金复合基带 |
| US10112254B2 (en) | 2014-08-21 | 2018-10-30 | Huntington Alloys Corporation | Method for making clad metal pipe |
| JP6657548B2 (ja) * | 2017-12-15 | 2020-03-04 | 富山住友電工株式会社 | 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3823993A patent/JP2813517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06248493A (ja) | 1994-09-06 |
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