JP3540903B2

JP3540903B2 - Temper rolling roll for plated steel strip with excellent foreign matter adhesion resistance

Info

Publication number: JP3540903B2
Application number: JP23535896A
Authority: JP
Inventors: 彰藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: JPH1080704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐異物付着性に優れためっき鋼帯の調質圧延ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯の圧延ロールとして、ロール表面に凹凸を形成して圧延鋼帯にダル仕上げすることが知られている。また、ロール表面に凹凸を形成する方法として、レーザー、プラズマ、電子ビームによる方法が特開昭６３−１００１３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき、圧延ロールによって溶融亜鉛ー鉄合金めっき鋼帯等を調質圧延すると、凹部に亜鉛や鉄粉等の異物が付着して鋼帯に押し疵を発生させることがある。しかして凹部への異物付着のメカニズムについて、本発明者等が種々検討した結果、レーザー、プラズマ、電子ビーム、化学エッチングによってロール表面に凹凸を形成すると、図４に示すごとくロール１表面凹２凸３部の凹２部の加工面（底部や側壁）に微細凹凸４が形成されていることが判明した。このような微細凹凸４が異物を捕捉し、あるいは徐々に堆積して凸３部上へ成長して圧延中の鋼帯に押し疵を発生させることが明らかになった。
本発明は、このような知見に基づきなされたものであり、ロール表面に凹凸部を形成するに際して、電解エッチング法により凹部に加工面（底部や側壁）を平滑に加工することにより、耐異物付着性等に優れためっき鋼帯の調質圧延ロールを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、ロール表面に凹部深さ５〜１００μｍ、凸部平滑面積比率１０〜８０％の凹凸部を、電解エッチングにより形成し、かつエッチング彫り込み加工速度を１０μｍ／分以下として、前記凹凸部の底部及び側壁を平滑な面としたことを特徴とする耐異物付着性に優れためっき鋼帯の調質圧延ロールである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
上記のごとき圧延ロール表面に形成する凹凸としては、凹部深さ５〜１００μｍで、凸部平滑面積比率１０〜８０％（ほぼ等間隔）、凸部平滑面の形状としては円形、角形等適宜の形状を採ることができる。このような形状の圧延ロールで、溶融亜鉛ー鉄合金めっき鋼帯、下層溶融亜鉛ー鉄合金めっき、上層電気亜鉛ー鉄合金めっきからなる二層めっき鋼帯等のめっき鋼帯を調質圧延することにより、プレス成形時の局部的なめっき層の剥離（型カジリ等）を防止することができる凹凸をめっき鋼板に形成することができる。しかして、圧延ロール表面の凹凸部形成は、電解エッチングで上記のごとき凹凸部を確実に形成することができ、その凹凸部の凹部加工面（底部や側壁）には微細凹凸は形成されず、凹部加工面（底部や側壁）は平坦にして、異物の付着堆積を防止するものである。即ち、図１に示すごとく、圧延ロール１の表面に電解エッチングにより凹２凸３部を形成することにより、凹２部加工面（底部や側壁）が平坦になり、圧延ロール１の耐異物付着性を高めることができる。
【０００６】
次に、電解エッチングによって圧延ロール表面に凹凸部を形成する方法としては、例えばまず圧延ロール表面にレジスト剤として感光硬化型樹脂等を塗布し、凸部に相当する部位を感光硬化させた後、凹部に相当する未感光部（未硬化部）のレジスト剤を洗浄除去し、次いで図２に示すごとく、圧延ロール１を電解装置６に装着し電解エッチング液タンク７の電解エッチング液８をポンプ９を介してノズル１０から圧延ロール１へ流下させ、圧延ロール１を伝って電解エッチング液受パン１１から電解エッチング液タンク７へ流入し、電解エッチング液タンク７から再度ノズル１０へ循環しつつ圧延ロール１表面へ流下接触させ、同時に圧延ロール１を回転するとともに、電極１２を陰極、圧延ロール１を陽極として電源１３から通電し、レジスト剤除去部位を電解エッチングして凹部を形成することによって凹凸部を形成する。
【０００７】
このように電解エッチング液を圧延ロール表面へ流下させつつ、通電する電解エッチングにおいては、圧延ロール表面のエッチングによる彫り込み加工速度が１０μｍ／分を越えないようにすることによって、凹部加工面の微細凹凸形成を防止して、加工面が平滑になる電解加工を施すこができる。また、平滑性を向上するためにエッチングによる彫り込み加工速度を過度に小さくすると、レジスト剤が膨張して剥離し易くなることがあるので、加工速度の下限は、０．０５μｍ／分以上が好ましい。
【０００８】
上記のごとき電解エッチングにおいては、電解時に圧延ロール１の電解部位に不働態膜が生成すると、凹凸部表面に微細凹凸が形成されることや加工性が低下することがあり、不働態膜が生成し難い電解エッチング液として例えば、塩化ナトリウム水溶液（１０〜２５％）等の不働態膜抑制電解エッチング液を用いることが好ましい。また、液温としては、常温〜６０℃で電解エッチングを施すことができ、６０℃超になると電解による加熱が加わり沸騰温度に達することがあり好ましくない。
【０００９】
このような電解エッチング液を圧延ロールへ流下させつつ、前記の加工速度を１０μｍ／分以下にするためには、例えば通電する電流線密度としては、３〜１５Ａ／ｃｍで凹部加工面（底部や側壁）の微細凹凸形成を防止し、平坦に電解加工することができる。即ち、電流線密度が３Ａ／ｃｍ未満であると凹部底部や側壁に微細凹凸が形成され易くなり好ましくない、また１５Ａ／ｃｍ超になると、前記のごとく塗布したレジスト剤が剥離して凸部もエッチングされ、目的とする凹部深さが得られないことがあり好ましくない。
【００１０】
このような本発明圧延ロールにおいては、凹凸部が深く、しかもほぼロール中心方向に形成できるので、圧延による摩耗で凹凸部の形状が変化せず、めっき鋼帯（板）のプレス成形時に型カジリ等を発生しないダル（凹凸）をめっき鋼帯に形成することができるとともに、前記のごとく異物の付着を防止してめっき鋼帯への押し疵の発生を防止することがでるものである。即ち、本発明圧延ロールは、耐異物付着性に優れ、しかもプレス成形性に優れためっき鋼帯に圧延することができる圧延ロールである。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明の実施例を比較例とともに挙げる。
【表１】

【００１２】
注１：凹凸形成は、実施例は、電解液として塩化ナトリウム水溶液（１０〜２５％、液温常温〜６０℃）をロール上部から流下し、流下位置の電極を陰極、ロールを陽極として、電流線密度３〜１５Ａ／ｃｍ、ロール回転周速１０〜４０ｍｐｍで電解エッチング（エッチング彫り込み加工速度０．２〜１０μｍ／分）により形成。比較例１、２、３は一般に行われている化学エッチング法によって形成。比較例４、５、６は、レーザーによって形成した。
注２：実施例１、３、５及び比較例１、３、５は、溶融亜鉛ー鉄（鉄１０％、残り亜鉛）合金めっき（付着量４０ｇ／ｍ²）のめっき鋼帯を圧延。実施例２、４、６及び比較例２、４、６は、下層溶融亜鉛ー鉄（鉄１０％、残り亜鉛）合金めっき（付着量３０ｇ／ｍ²）、上層電気溶融亜鉛ー鉄（鉄８５％、残り亜鉛）合金めっき（付着量５ｇ／ｍ²）のめっき鋼帯を圧延。
注３：押し疵格落率は、板厚０．６ｍｍ、板幅９００ｍｍの鋼帯を４万ｔ圧延したときの圧延ロールに付着した異物による押し疵の発生で製品格落した率を表示した。
注４：型カジリ率は、調質圧延後のめっき鋼帯を角ビード部引張試験して評価した。試験片１４の寸法は、１７Ｗ×４５０Ｌで前処理としてアセトン脱脂後、防錆油（ノックスラスト５３０日本パーカーライジング社製）を１ｇ／ｍ²塗布したものを供した。ビード形状は、突き出し高さＨ：６ｍｍ、巾Ｄ：６ｍｍで肩部半径２Ｒで、角ビードの基本形状は図３に示す。試験片１４は、ビード押え荷重１００〜３００Ｋｇｆの範囲で数段階の荷重テストし、引張速度５００ｍｍ／分で連続的に３００ｍｍ長手方向に引っ張った後、ビード接章句両側をテープテストし、その黒化度から耐フレーキング性を評価した。評価は、押え荷重高い領域でめっき剥離の生じないものを良、低荷重領域において容易に剥離するものを劣とした（◎実用上問題なし、○ほぼ実用上問題なし、△使用上要注意、×使用不可）。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、圧延ロールへの異物付着を確実に防止することができ、めっき鋼帯の押し疵を著しく軽減することができるので、鋼帯の品質を向上するとともに、製品歩留りを高めることができる。また、圧延ロールの摩耗による凹凸部の形状変化がほとんどなく、型カジリ等による製品の劣化も軽減することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明圧延ロールの要部側断面図である。
【図２】本発明圧延ロール表面の凹凸部を形成する装置例を示す正面図である。
【図３】角ビード部引張試験方法の説明図である。
【図４】従来の圧延ロールの要部側断面図である。
【符号の説明】１圧延ロール
２凹部
３凸部
４凹部底部の微細凹凸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a temper rolling roll for a plated steel strip having excellent foreign matter adhesion resistance.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a roll of a steel strip, it is known to form unevenness on the roll surface and dull finish the rolled steel strip. As a method for forming irregularities on the roll surface, a method using laser, plasma, and electron beam is disclosed in JP-A-63-10013.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the hot-dip zinc-iron alloy-plated steel strip or the like is temper-rolled by the rolling rolls, foreign substances such as zinc and iron powder may adhere to the concave portions and generate a pressing flaw on the steel strip. As a result of various studies by the present inventors on the mechanism of adhesion of foreign matter to the concave portions, as a result of forming irregularities on the roll surface by laser, plasma, electron beam, or chemical etching, as shown in FIG. It was found that the fine irregularities 4 were formed on the processing surfaces (bottom and side walls) of the three concave portions and the two concave portions. It has been clarified that such fine irregularities 4 capture foreign substances or gradually accumulate and grow on the three convex portions to generate press flaws in the steel strip during rolling.
The present invention has been made based on such knowledge, and when forming a concavo-convex portion on a roll surface, the processed surface (bottom or side wall) is smoothly processed into a concave portion by electrolytic etching to thereby prevent foreign matter adhesion. It is an object of the present invention to provide a temper roll of a plated steel strip having excellent properties and the like.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention is that a concave and convex portion having a concave portion depth of 5 to 100 μm and a convex portion smooth area ratio of 10 to 80% is formed on the roll surface by electrolytic etching , and the etching engraving speed is set to 10 μm / min or less. And a temper rolling roll of a plated steel strip excellent in foreign matter adhesion resistance , wherein the bottom and side walls of the uneven portion are smooth surfaces .
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The concavities and convexities formed on the surface of the rolling roll as described above have a concave part depth of 5 to 100 μm, a convex part smooth area ratio of 10 to 80% (substantially equal intervals), and the convex part smooth surface has an appropriate shape such as a circle or a square. It can take any shape. With such rolls, temper rolling is performed on a steel strip such as a hot-dip galvanized-iron alloy-plated steel strip, a double-layer-plated steel strip consisting of a lower-layer hot-dip zinc-iron alloy plating, and an upper-layer electric zinc-iron alloy plating. This makes it possible to form irregularities on the plated steel sheet, which can prevent local peeling of the plating layer (e.g., mold galling) during press forming. Thus, the formation of the irregularities on the surface of the rolling roll can reliably form the irregularities as described above by electrolytic etching, and no fine irregularities are formed on the concave processing surface (bottom or side wall) of the irregularities. The concave processing surface (bottom and side walls) is made flat to prevent foreign matter from adhering and accumulating. That is, as shown in FIG. 1, by forming three convex portions and two concave portions on the surface of the rolling roll 1 by electrolytic etching, the processed surface (bottom and side walls) of the concave portion becomes flat, and foreign matter adhesion of the rolling roll 1 is prevented. Can be enhanced.
[0006]
Next, as a method of forming an uneven portion on the surface of the rolling roll by electrolytic etching, for example, first apply a photosensitive curable resin or the like as a resist agent on the surface of the rolling roll, and after photosensitive-curing a portion corresponding to the convex portion, The resist material in the unexposed portion (uncured portion) corresponding to the concave portion was washed and removed, and then, as shown in FIG. 2, the rolling roll 1 was mounted on the electrolytic device 6 and the electrolytic etching solution 8 in the electrolytic etching solution tank 7 was pumped with a pump 9. Flow from the nozzle 10 to the rolling roll 1 through the rolling roll 1 and flow from the electrolytic etching solution receiving pan 11 into the electrolytic etching solution tank 7 through the rolling roll 1, and circulate from the electrolytic etching solution tank 7 to the nozzle 10 again while being rolled. 1 to the surface, and at the same time, the rolling roll 1 is rotated, and the power is supplied from a power source 13 using the electrode 12 as a cathode and the rolling roll 1 as an anode. Forming a concavo-convex portion by forming a recess strike agent removal site by electrolytic etching.
[0007]
In this way, in the electrolytic etching in which the electrolytic etching solution flows down to the surface of the rolling roll while energizing, the engraving processing speed by etching on the surface of the rolling roll does not exceed 10 μm / min. Formation can be prevented, and electrolytic processing for smoothing the processed surface can be performed. Also, if the engraving processing speed by etching is excessively reduced in order to improve the smoothness, the resist agent may expand and be easily peeled off. Therefore, the lower limit of the processing speed is preferably 0.05 μm / min or more.
[0008]
In the electrolytic etching as described above, if a passivation film is formed at the electrolysis portion of the rolling roll 1 during electrolysis, fine irregularities may be formed on the surface of the uneven portion or workability may be reduced, and the passivation film may be formed. It is preferable to use a passive film suppressing electrolytic etching solution such as an aqueous solution of sodium chloride (10 to 25%) as an electrolytic etching solution that is difficult to perform. In addition, electrolytic etching can be performed at a liquid temperature of normal temperature to 60 ° C. If the liquid temperature exceeds 60 ° C., heating due to electrolysis is applied to reach the boiling temperature, which is not preferable.
[0009]
In order to make the above-mentioned processing speed 10 μm / min or less while flowing such an electrolytic etching solution to the rolling rolls, for example, the current line density of energization is 3 to 15 A / cm and the concave processing surface (bottom or bottom) The formation of fine irregularities on the side wall) can be prevented, and flat electrolytic processing can be performed. That is, if the current linear density is less than 3 A / cm, fine irregularities are likely to be formed on the bottom and side walls of the concave portions, which is not preferable. If the current linear density exceeds 15 A / cm, the resist agent applied as described above is peeled off and the convex portions are also formed. Etching is not preferred because the desired depth of the concave portion may not be obtained.
[0010]
In such a roll of the present invention, since the uneven portion can be formed deeply and almost in the direction of the center of the roll, the shape of the uneven portion does not change due to the abrasion caused by the rolling, and the die welding during press forming of the plated steel strip (plate). In addition to forming dulls (irregularities) that do not generate the like on the plated steel strip, as described above, it is possible to prevent the adhesion of foreign substances and to prevent the occurrence of press flaws on the plated steel strip. That is, the rolling roll of the present invention is a rolling roll that is excellent in foreign matter adhesion resistance and can be rolled into a plated steel strip having excellent press formability.
[0011]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.
[Table 1]

[0012]
Note 1: In the example, the unevenness is formed by flowing a sodium chloride aqueous solution (10 to 25%, liquid temperature, normal temperature to 60 ° C) as an electrolytic solution from the upper part of the roll, using the electrode at the falling position as a cathode, and using the roll as an anode. Formed by electrolytic etching (etching engraving rate 0.2 to 10 μm / min) at a linear density of 3 to 15 A / cm and a roll rotation peripheral speed of 10 to 40 mpm. Comparative Examples 1, 2, and 3 were formed by a general chemical etching method. Comparative Examples 4, 5, and 6 were formed by a laser.
Note 2: Examples 1, 3, and 5 and Comparative Examples 1, 3, and 5 rolled a galvanized steel strip of molten zinc-iron (iron 10%, remaining zinc) alloy plating (adhesion amount 40 g / m ² ). In Examples 2, 4, and 6 and Comparative Examples 2, 4, and 6, the lower layer molten zinc-iron (iron 10%, remaining zinc) alloy plating (adhesion amount 30 g / m ² ) and the upper layer electrically molten zinc-iron (iron 85 %, Residual zinc) Rolled steel strip with alloy plating (adhesion amount: 5 g / m ² ).
Note 3: The press flaw drop rate indicates the rate of product flaws due to the generation of press flaws due to foreign matter adhering to the roll when a steel strip having a thickness of 0.6 mm and a width of 900 mm is rolled by 40,000 t. .
Note 4: The mold galling rate was evaluated by performing a square bead portion tensile test on the plated steel strip after temper rolling. The size of the test piece 14 was 17 W × 450 L, which was subjected to acetone degreasing as a pretreatment and then applied with a rust preventive oil (Knoxlast 530 manufactured by Nippon Parker Rising Co., Ltd.) at 1 g / m ² . The bead shape has a protrusion height H: 6 mm, a width D: 6 mm, a shoulder radius 2R, and the basic shape of a square bead is shown in FIG. The test piece 14 was subjected to several stages of load tests in the range of a bead pressing load of 100 to 300 Kgf, and was continuously pulled in the longitudinal direction at a pulling speed of 500 mm / min by 300 mm. The flaking resistance was evaluated from the degree. In the evaluation, those which did not cause plating peeling in the region where the holding load was high were evaluated as good, and those which easily peeled in the region of low load were inferior (◎ practically no problem, ○ almost practically no problem, △ use caution, × not available).
[0013]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reliably prevent foreign matters from adhering to the rolling rolls, and to significantly reduce the pressing flaws of the plated steel strip, thereby improving the quality of the steel strip and increasing the product yield. Can be. In addition, there is obtained an excellent effect that there is almost no change in the shape of the uneven portion due to abrasion of the rolling roll, and that the deterioration of the product due to mold galling or the like can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a main part of a roll of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an example of an apparatus for forming uneven portions on the surface of a rolling roll of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view of a tensile test method of a corner bead portion.
FIG. 4 is a side sectional view of a main part of a conventional rolling roll.
[Description of Signs] 1 Roll roll 2 Concave part 3 Convex part 4 Fine irregularities at the bottom of concave part

Claims

An uneven portion having a concave portion depth of 5 to 100 μm and a convex portion smooth area ratio of 10 to 80% is formed on the roll surface by electrolytic etching , and the etching engraving speed is set to 10 μm / min or less, and the bottom and side walls of the uneven portion are formed. Temper-rolling roll for plated steel strip with excellent foreign matter adhesion resistance characterized by having a smooth surface .