JP3248130B2 - Manufacturing method of wear resistant material - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は耐摩耗材の製造方
法に関し、さらに詳しくは、たとえば工場、倉庫等にお
ける台車走行用レール、トロリコンベヤのトロリ走行用
レール、およびホイスト走行用レールや、同じく工場等
におけるチェーン搬送システムのチェーン案内用レール
等として使用される耐摩耗材を製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a wear-resistant material, and more particularly, to a truck traveling rail in a factory or warehouse, a trolley traveling rail of a trolley conveyor, a hoist traveling rail, and a factory. The present invention relates to a method for producing a wear-resistant material used as a chain guide rail or the like of a chain transport system in the above.
【０００２】この明細書において、「アルミニウム」と
いう語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を
含むものとする。[0002] In this specification, the term "aluminum" shall include aluminum alloys in addition to pure aluminum.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来、耐摩耗材としては、ステンレス鋼
からなるものや、アルミニウム製本体の耐摩耗性を付与
すべき面にステンレス鋼板がねじ止めされたものが用い
られていた。たとえば、台車走行用レール、トロリコン
ベヤのトロリ走行用レール、およびホイスト走行用レー
ルの場合、その踏面に耐摩耗が要求されるが、そのため
に従来は全体がステンレス鋼で形成されたものが用いら
れていた。また、チェーン搬送システムのチェーン案内
用レールの場合、チェーン摺動面に耐摩耗性が要求され
るが、そのために従来はステンレス鋼で形成された板状
のものが、アルミニウム製支持部材にねじ止めされた状
態で用いられていた。2. Description of the Related Art Heretofore, as a wear-resistant material, a material made of stainless steel or a material in which a stainless steel plate is screwed to a surface of an aluminum body to which wear resistance is to be imparted has been used. For example, in the case of a trolley traveling rail, a trolley conveyor trolley traveling rail, and a hoist traveling rail, the treads thereof are required to have wear resistance. I was In addition, in the case of the chain guide rail of the chain transfer system, the wear resistance of the chain sliding surface is required. For this reason, a plate-shaped member conventionally made of stainless steel is screwed to an aluminum support member. It was used as it was.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
いずれの耐摩耗材の場合も、重量が大きく、取り扱いが
困難であるという問題があった。特に、上述したレール
の場合、重量が大きく取り扱いが困難であると、敷設時
の施工性が悪いという問題があった。さらに、トロリコ
ンベヤのトロリ走行用レール、およびホイスト走行用レ
ールのように天井に取付けられる形式の走行用レール
や、天井に設けられる形式のチェーン搬送システムのチ
ェーン案内用レールの場合には、敷設時の施工性が特に
悪くなるという問題があった。However, any of the conventional wear-resistant materials has a problem that it is heavy and difficult to handle. In particular, in the case of the rails described above, there is a problem that the workability at the time of laying is poor if the weight is large and handling is difficult. Furthermore, in the case of a trolley traveling rail of a trolley conveyor and a traveling rail that is mounted on the ceiling such as a hoist traveling rail, or a chain guide rail of a chain transport system that is mounted on the ceiling, However, there was a problem that the workability of the work became particularly poor.
【０００５】この発明の目的は、上記問題を解決し、従
来の耐摩耗材に比べて重量の小さい耐摩耗材を製造する
方法を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for producing a wear-resistant material having a smaller weight than conventional wear-resistant materials.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる耐摩耗材の製造方法は、アルミニウム製素材の耐摩
耗性を付与すべき面に金属を溶射して溶射皮膜を形成す
る第１工程と、周面に環状溝が全周にわたって形成され
た第１のワークロール、および周面に第１ワークロール
の環状溝における開口側の部分に嵌まる環状突起が全周
にわたって設けられた第２のワークロールより構成され
ており、第１ワークロールの環状溝と第２ワークロール
の環状突起とにより製造すべき耐摩耗材の横断面形状に
合致した形状の空間が形成される圧延機を使用し、アル
ミニウム製素材を、その溶射皮膜面がいずれか一方のワ
ークロール側を向くように圧延機の両ワークロールによ
り形成される上記空間に通して熱間圧延する第２工程と
を含むものである。The method for producing a wear-resistant material according to the present invention comprises a first step of spraying metal onto a surface of an aluminum material to which wear resistance is to be imparted to form a thermal spray coating. A first work roll in which an annular groove is formed on the entire circumference of the first work roll, and a second annular projection on the circumference of the first work roll, which is fitted in an opening-side portion of the annular groove of the first work roll. A rolling mill configured of a work roll, wherein a space having a shape matching the cross-sectional shape of the wear-resistant material to be manufactured is formed by the annular groove of the first work roll and the annular protrusion of the second work roll; And hot rolling the aluminum material through the space formed by the two work rolls of the rolling mill so that the sprayed coating surface faces one of the work rolls.
【０００７】この発明の耐摩耗材の製造方法によれば、
第１工程の後第２工程を実施するので、第２工程の熱間
圧延によって、第１工程で形成された溶射皮膜に存在す
る気泡やクラックが消失させられるとともに、溶射皮膜
の密着性が優れたものとなる。さらに、第２工程におい
ては、アルミニウム製素材を、第１ワークロールの環状
溝と第２ワークロールの環状突起とにより形成されてい
る製造すべき耐摩耗材の横断面形状に合致した形状の空
間を通過させて熱間圧延しているので、熱間圧延時に溶
射皮膜は幅方向に拘束されることになり、溶射皮膜の幅
方向の両側縁の耳部にクラックが発生するのを防止する
ことができる。したがって、この製造方法で製造された
耐摩耗材は、耐摩耗性が付与された面の耐摩耗性に優れ
ている。しかも、この製造方法で製造された耐摩耗材
は、アルミニウム製素材から形成され、その表面に溶射
皮膜が形成されているだけであるので、その重量は従来
のステンレス鋼製耐摩耗材に比べて小さくなる。したが
って、取り扱いが簡単になり、敷設時の施工性が向上す
る。According to the method for producing a wear-resistant material of the present invention,
Since the second step is performed after the first step, bubbles and cracks existing in the thermal spray coating formed in the first step are eliminated by the hot rolling in the second step, and the adhesion of the thermal spray coating is excellent. It will be. Further, in the second step, the aluminum material is filled with a space having a shape matching the cross-sectional shape of the wear-resistant material to be manufactured, which is formed by the annular groove of the first work roll and the annular protrusion of the second work roll. Since hot rolling is performed by passing through, the sprayed coating is constrained in the width direction at the time of hot rolling, and it is possible to prevent the occurrence of cracks at the ears at both side edges in the width direction of the sprayed coating. it can. Therefore, the wear-resistant material manufactured by this manufacturing method has excellent wear resistance on the surface to which the wear resistance has been imparted. Moreover, the wear-resistant material manufactured by this manufacturing method is formed from an aluminum material, and has only a thermal spray coating on its surface, so that its weight is smaller than that of a conventional stainless steel wear-resistant material. . Therefore, handling is simplified, and workability at the time of laying is improved.
【０００８】この発明の耐摩耗材の製造方法において、
アルミニウム製素材を押出加工または熱間圧延加工によ
り成形し、その表面温度が高く、表面が活性状態にある
うちに金属を溶射して溶射皮膜を形成することが好まし
い。この場合、形成された溶射皮膜の素材への密着性が
向上する。In the method for producing a wear-resistant material according to the present invention,
It is preferable to form an aluminum material by extrusion or hot rolling, and to spray a metal while the surface temperature is high and the surface is in an active state to form a thermal spray coating. In this case, the adhesion of the formed thermal spray coating to the material is improved.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明の
方法を、耐摩耗性レールの製造に適用したものである。
以下の説明において、各図面の上下、左右をそれぞれ上
下、左右というものとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the method of the present invention is applied to manufacture of a wear-resistant rail.
In the following description, the upper and lower sides and left and right sides of each drawing are referred to as upper and lower sides and left and right sides.
【００１０】図３はこの発明の方法により製造される耐
摩耗性レールを示す。FIG. 3 shows a wear-resistant rail manufactured by the method of the present invention.
【００１１】図３において、耐摩耗性レール(1) は、ア
ルミニウム製レール本体(2) と、レール本体(2) のレー
ル踏面(2a)を覆っている金属溶射皮膜(3) とよりなる。
レール本体(2) の下端には左右両側方に張り出したフラ
ンジ(2b)が一体に形成されている。In FIG. 3, the wear-resistant rail (1) comprises an aluminum rail body (2) and a metal spray coating (3) covering a rail tread (2a) of the rail body (2).
At the lower end of the rail body (2), a flange (2b) projecting to both left and right sides is integrally formed.
【００１２】耐摩耗性レール(1) は、アルミニウム押出
形材製支持部材(4) に取付けられて使用される。支持部
材(4) は横断面略Ｕ字状であって、その底壁(4a)上面に
おける幅の中央部に、レール(1) の下端部が嵌め入れら
れるレール嵌入用溝(5) が形成されている。レール嵌入
用溝(5) の両側壁(5a)の上縁に左右方向内方への突出壁
(5b)が全長にわたって一体に形成されている。レール
(1) はその下端部がレール嵌入用溝(5) 内に、フランジ
(2b)が突出壁(5b)と係合するように長さ方向の端部から
嵌め入れられており、レール(1) とレール支持部材(4)
とが図示しないねじにより固定されている。The wear-resistant rail (1) is used by being attached to a support member (4) made of extruded aluminum material. The support member (4) has a substantially U-shaped cross section, and a rail fitting groove (5) into which the lower end of the rail (1) is fitted is formed at the center of the width on the upper surface of the bottom wall (4a). Have been. Protruding wall inward in the left-right direction on the upper edge of both side walls (5a) of rail fitting groove (5)
(5b) is formed integrally over the entire length. rail
(1) has its lower end in the rail fitting groove (5)
(2b) is fitted from the longitudinal end so as to engage with the protruding wall (5b), the rail (1) and the rail support member (4).
Are fixed by screws (not shown).
【００１３】上記において、レール(1) とレール支持部
材(4) とがいずれもアルミニウム製であるので、両者間
に電位差はなくなり、腐食の発生が防止される。また、
レール(1) とレール支持部材(4) とがいずれもアルミニ
ウム製であるので、両者間に熱膨張率の差がなくなり、
高温雰囲気で使用した場合にも両者に反りが発生するの
を防止することができる。従来のように、レールがステ
ンレス鋼製であり、支持部材がアルミニウム製であれ
ば、両者間の電位差によりアルミニウム製である支持部
材に腐食が発生するおそれがある。また、従来のよう
に、レールがステンレス鋼製であり、支持部材がアルミ
ニウム製であれば、両者間の熱膨張率の差により、高温
雰囲気で使用した場合に両者に反りが発生する。In the above, since both the rail (1) and the rail support member (4) are made of aluminum, there is no potential difference between the two, and the occurrence of corrosion is prevented. Also,
Since both the rail (1) and the rail support member (4) are made of aluminum, there is no difference in the coefficient of thermal expansion between the two,
Even when used in a high-temperature atmosphere, it is possible to prevent the two from warping. If the rail is made of stainless steel and the supporting member is made of aluminum, as in the related art, the potential difference between the two may cause corrosion of the supporting member made of aluminum. Further, if the rail is made of stainless steel and the supporting member is made of aluminum as in the related art, the two will warp when used in a high-temperature atmosphere due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the two.
【００１４】耐摩耗性レール(1) を製造する方法は次の
通りである。The method of manufacturing the wear-resistant rail (1) is as follows.
【００１５】まず、押出加工または熱間圧延加工によ
り、角柱状のアルミニウム製レール素材(10)を成形す
る。レール素材(10)の幅はレール(1) のフランジ(2b)を
除いた部分の幅と等しく、同じく高さはレール(1) の高
さよりも高くなっている。ついで、押出加工または熱間
圧延加工により成形した直後の表面温度が高く、表面が
活性状態にあるうちに、角柱状レール素材(10)のレール
踏面となるべき上面に、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるアト
マイズ粉を使用して、ガス炎溶射法や大気プラズマ溶射
法により溶射皮膜(11)を形成する（図１参照）。なお、
溶射皮膜(11)を形成するために用いられる金属は、Ａｌ
−Ｓｉ系合金に限定されるものではなく、適宜変更可能
である。また、溶射法も、上記方法に限定されず、適宜
変更可能である。First, a prismatic aluminum rail material (10) is formed by extrusion or hot rolling. The width of the rail material (10) is equal to the width of the rail (1) excluding the flange (2b), and the height is also higher than the height of the rail (1). Then, while the surface temperature immediately after forming by extrusion or hot rolling is high and the surface is in an active state, the upper surface to be the rail tread of the prismatic rail material (10) is formed from an Al-Si alloy. Using the atomized powder, a thermal spray coating (11) is formed by a gas flame spray method or an atmospheric plasma spray method (see FIG. 1). In addition,
The metal used to form the thermal spray coating (11) is Al
The present invention is not limited to the -Si alloy, and can be changed as appropriate. Further, the thermal spraying method is not limited to the above method, and can be appropriately changed.
【００１６】ついで、溶射皮膜(11)の形成されたレール
素材(10)を、図２に示すような圧延機(12)を用いて熱間
圧延する。図２において、圧延機(12)は、左右方向に伸
びる軸線の回りに回転自在であり、かつ周面に環状溝(1
3)が全周にわたって形成された第１のワークロール(14)
と、左右方向に伸びる軸線の回りに回転自在であり、か
つ周面に先端側の部分が第１ワークロール(14)の環状溝
(13)における開口側の部分に嵌まる環状突起(15)が全周
にわたって設けられた第２のワークロール(16)とで構成
されている。Next, the rail material (10) on which the thermal spray coating (11) is formed is hot-rolled using a rolling mill (12) as shown in FIG. In FIG. 2, a rolling mill (12) is rotatable around an axis extending in the left-right direction, and has an annular groove (1
First work roll (14) in which 3) is formed over the entire circumference
And an annular groove of the first work roll (14), which is rotatable around an axis extending in the left-right direction, and has a tip portion on the peripheral surface thereof.
An annular projection (15) that fits on the opening side of (13) is constituted by a second work roll (16) provided over the entire circumference.
【００１７】第１ワークロール(14)の環状溝(13)の深さ
はレール(1) の高さよりも深くなっており、その底面側
の略半部を構成する幅狭部(13a) と、幅狭部(13a) より
も開口側の部分を構成する幅広部(13b) とよりなる。幅
狭部(13a) の幅はレール(1)のフランジ(2b)を除いた部
分およびレール素材(10)の幅と等しく、その深さはレー
ル(1) およびレール素材(10)の高さよりも若干浅くなっ
ている。幅広部(13b)の幅はレール(1) の左右のフラン
ジ(2b)の先端間の幅と等しく、その深さはレール(1) の
フランジ(2b)の厚さよりも深くなっている。第２ワーク
ロール(16)の環状突起(15)の幅は第１ワークロール(14)
の環状溝(13)の幅広部(13b) の幅と等しくなっている。
また、第２ワークロール(16)の環状突起(15)の高さは、
この環状突起(15)の先端側の部分が第１ワークロール(1
4)の環状溝(13)の幅広部(13b) 内に嵌まった状態で、そ
の周面と第１ワークロール(14)の幅狭部(13a) と幅広部
(13b) の間の段部との間隔が、レール(1) のフランジ(2
b)の厚さに等しくなるような高さとなっている。したが
って、第１ワークロール(14)の環状溝(13)と第２ワーク
ロール(16)の環状突起(15)とにより製造すべきレール
(1) に合致した形状の空間(17)が形成されている。The depth of the annular groove (13) of the first work roll (14) is deeper than the height of the rail (1), and the width of the narrow portion (13a) which forms a substantially half portion on the bottom side thereof is reduced. And a wide portion (13b) constituting a portion closer to the opening than the narrow portion (13a). The width of the narrow portion (13a) is equal to the width of the rail (1) excluding the flange (2b) and the width of the rail material (10), and its depth is greater than the height of the rail (1) and the rail material (10). Is also slightly shallower. The width of the wide portion (13b) is equal to the width between the tips of the left and right flanges (2b) of the rail (1), and its depth is greater than the thickness of the flange (2b) of the rail (1). The width of the annular protrusion (15) of the second work roll (16) is the first work roll (14).
The width of the wide portion (13b) of the annular groove (13).
Also, the height of the annular projection (15) of the second work roll (16) is
The portion on the tip side of the annular projection (15) is the first work roll (1).
In a state fitted in the wide portion (13b) of the annular groove (13) of (4), the peripheral surface and the narrow portion (13a) and the wide portion of the first work roll (14) are fitted.
The gap between the step between (13b) and the flange (2)
The height is equal to the thickness of b). Therefore, the rail to be manufactured by the annular groove (13) of the first work roll (14) and the annular protrusion (15) of the second work roll (16).
A space (17) having a shape conforming to (1) is formed.
【００１８】そして、溶射皮膜(11)の形成されたレール
素材(10)を、高周波誘導加熱等により圧延前の適温に加
熱保持しておき、その溶射皮膜(11)側の面が第１ワーク
ロール(14)側を向くように、圧延機(12)の上記空間(17)
に通すことにより熱間圧延し、溶射皮膜(3) を有する長
尺のレール(1) を成形する。このとき、溶射皮膜(11)に
存在する気泡やクラックが消失させられるとともに、溶
射皮膜(11)の密着性が優れたものとなる。さらに、レー
ル素材(10)を、第１ワークロール(14)の環状溝(13)と第
２ワークロール(16)の環状突起(15)とにより形成されて
いる製造すべきレール(1) に合致した形状の空間(17)を
通過させて熱間圧延しているので、熱間圧延時に溶射皮
膜(11)は幅方向に拘束されることになり、成形された溶
射皮膜(3) の幅方向の両側縁の耳部にクラックが発生す
るのを防止することができる。The rail material (10) on which the thermal spray coating (11) is formed is heated and held at an appropriate temperature before rolling by high frequency induction heating or the like, and the surface on the thermal spray coating (11) side is the first workpiece. The space (17) of the rolling mill (12) so as to face the roll (14).
To form a long rail (1) having a thermal spray coating (3). At this time, bubbles and cracks present in the thermal spray coating (11) are eliminated, and the adhesion of the thermal spray coating (11) is improved. Further, the rail material (10) is transferred to the rail (1) to be manufactured, which is formed by the annular groove (13) of the first work roll (14) and the annular projection (15) of the second work roll (16). Since hot rolling is performed by passing through the space (17) of the matched shape, the sprayed coating (11) is constrained in the width direction during hot rolling, and the width of the formed sprayed coating (3) is Cracks can be prevented from occurring at the ears on both side edges in the direction.
【００１９】ついで、レール(1) にストレッチ加工を施
した後、所定長さに切断する。なお、熱間圧延した後、
必要に応じて適当な熱処理を施してもよい。こうして、
レール(1) が製造される。Next, the rail (1) is stretched and then cut to a predetermined length. After hot rolling,
If necessary, an appropriate heat treatment may be performed. Thus,
The rail (1) is manufactured.
【００２０】上記実施形態は、この発明による方法を耐
摩耗性レールの製造に適用したものであるが、この発明
による方法は他の耐摩耗材の製造にも適用可能である。In the above embodiment, the method according to the present invention is applied to the production of a wear-resistant rail. However, the method according to the present invention is applicable to the production of other wear-resistant materials.
【図１】レール踏面となるべき面に溶射皮膜が形成され
たレール素材の横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a rail material having a thermal spray coating formed on a surface to be a rail tread surface.
【図２】レールを成形する圧延機を示す一部切欠き正面
図である。FIG. 2 is a partially cutaway front view showing a rolling mill for forming a rail.
【図３】この発明の方法で製造された耐摩耗性レールの
横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a wear-resistant rail manufactured by the method of the present invention.
(10)：レール素材 (11)：溶射皮膜 (12)：圧延機 (13)：環状溝 (14)：第１ワークロール (15)：環状突起 (16)：第２ワークロール (17)：空間 (10): Rail material (11): Thermal spray coating (12): Rolling mill (13): Annular groove (14): First work roll (15): Annular projection (16): Second work roll (17): space
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小久保 貞男 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 (72)発明者 榎本 正敏 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 37/00 B21B 1/00 - 3/02 B23K 20/04 C23C 4/00 - 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Sadao Kokubo 6,224 Kaiyamacho, Sakai City Showa Aluminum Co., Ltd. (72) Inventor Masatoshi Enomoto 6,224 Kaiyamacho Sakai City, Showa Aluminum Co., Ltd. 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B21C 37/00 B21B 1/00-3/02 B23K 20/04 C23C 4/00-6/00
Claims (2)
べき面に金属を溶射して溶射皮膜を形成する第１工程
と、周面に環状溝が全周にわたって形成された第１のワ
ークロール、および周面に第１ワークロールの環状溝に
おける開口側の部分に嵌まる環状突起が全周にわたって
設けられた第２のワークロールより構成されており、第
１ワークロールの環状溝と第２ワークロールの環状突起
とにより製造すべき耐摩耗材の横断面形状に合致した形
状の空間が形成される圧延機を使用し、アルミニウム製
素材を、その溶射皮膜面がいずれか一方のワークロール
側を向くように圧延機の両ワークロールにより形成され
る上記空間に通して熱間圧延する第２工程とを含む耐摩
耗材の製造方法。1. A first step of spraying a metal on a surface of an aluminum material to which wear resistance is to be imparted to form a sprayed film, and a first work roll having an annular groove formed on the entire peripheral surface. And a second work roll provided on its peripheral surface with an annular projection fitted around the opening of the annular groove of the first work roll over the entire circumference, and an annular groove of the first work roll and a second work roll. Using a rolling mill in which a space with a shape matching the cross-sectional shape of the wear-resistant material to be manufactured is formed by the annular projection of the work roll, the aluminum material is sprayed, and the sprayed coating surface of either side of the work roll side And hot rolling through the space formed by the two work rolls of the rolling mill so as to face each other.
間圧延加工により成形し、その表面温度が高く、表面が
活性状態にあるうちに金属を溶射して溶射皮膜を形成す
る請求項１記載の耐摩耗材の製造方法。2. The anti-wear coating according to claim 1, wherein the aluminum material is formed by extrusion or hot rolling, and the metal is sprayed while the surface temperature is high and the surface is in an active state. Method of manufacturing wear materials.
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| JP26554797A JP3248130B2 (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Manufacturing method of wear resistant material |
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