JP4678580B2 - 溶融金属めっき浴用ロール - Google Patents
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Description
W/(m・K)程度で、耐熱衝撃性が不十分であった。そのため、溶融金属浴に浸漬すると熱衝撃により破壊するおそれがあった。
W/(m・K)以上の熱伝導率を有するのは、不純物として存在するアルミニウム及び酸素の含有量を低減したためである。
本発明のロールの少なくとも胴部は高熱伝導率の窒化珪素系セラミックスにより形成するのが最良である。窒化珪素系セラミックス自体は特許文献5に記載のものと同じでよい。
MPa以上であるのが好ましい。
W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには5重量%以下であり、60 W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには3重量%以下である。また窒化珪素粒子中の酸素含有量は、50
W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには2.5重量%以下であり、60 W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには1.5重量%以下である。さらに窒化珪素系セラミックス中のアルミニウムの含有量は、50
W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには0.2重量%以下であり、60 W/(m・K)以上の熱伝導率を得るには0.1重量%以下である。
W/(m・K)未満となる。MgO+IIIA2O3は0.6〜4重量%であるのがより好ましい。
MPa以上の曲げ強度が得られない。従って、窒化珪素系焼結体中のβ型窒化珪素粒子のうち、短軸径が5μm以上のβ型窒化珪素粒子の割合は10体積%以下であるのが好ましい。同様に、組織中に導入された粗大粒子が破壊の起点として作用することを抑えるために、β型窒化珪素粒子のアスペクト比は15以下であるのが好ましい。
R = σc(1-ν)/Eα・・・(1)
(但し、σc:常温における4点曲げ強度(MPa)、ν:常温におけるポアソン比、E:常温におけるヤング率(GPa)、α:常温から800℃までの平均熱膨張係数)
により表される係数で表される。係数Rは600以上であるのが好ましく、700以上であるのがより好ましい。係数Rが600未満であるとロールが破壊するおそれがある。係数Rは、ロールから切り出した試験片に対して測定した常温における4点曲げ強度σc(MPa)、常温におけるポアソン比ν、常温におけるヤング率E(GPa)及び常温から800℃までの平均熱膨張係数αから求める。常温における4点曲げ強度は破壊強度と言うこともできる。
(1) 構造
図1(a) は本発明の一実施態様による溶融金属めっき浴用ロールの断面形状を示し、図1(b)
は一方の軸部が胴部から抜けた状態のロールを示す。このロールは図7に示す溶融金属めっき浴中でサポートロール6として使用される。ロール6は、中空円筒状の胴部10、胴部10の各端部に焼嵌めにより接合される軸部20,21、及び各軸部20,21の蓋状スラスト受け部材22,23から構成される。スラスト受け部材22,23は、サポートロール6の回転中に軸受(図示せず)と接触してスラスト力を受けるので、それらの先端部はスラスト力を緩和するために緩やかな曲面である。
平均粒径0.5μmの窒化珪素粉末94.0重量%に、焼結助剤として、平均粒径0.2μmの酸化マグネシウム粉末を3.0重量%、平均粒径2.0μmの酸化イットリウム粉末を3.0重量%添加し、適量の分散剤を加えてエタノール中で粉砕、混合した。得られた粉末混合物を造粒した後、ゴム型に充填して冷間静水圧プレス(CIP)し、得られた成形体を1950℃、60気圧の窒素ガス雰囲気中で5時間焼結した。
R1611に準拠して常温で測定した比熱及び熱拡散率から算出した。相対密度は、JIS R2205に準拠したアルキメデス法により実測した密度を理論密度で割ることにより求めた。4点曲げ強度は常温でJIS
R1601に準拠して測定した。
平均粒径1.0μmの窒化珪素粉末88.0重量%に、焼結助剤として、平均粒径0.5μmのアルミナ粉末を5.0重量%、平均粒径0.8μmの酸化イットリウム粉末を7.0重量%添加し、適量の分散剤を加えてエタノール中で粉砕、混合した。得られた粉末混合物を造粒した後、ゴム型に充填して冷間静水圧プレス(CIP)し、得られた成形体を1800℃、1気圧の窒素ガス雰囲気中で5時間焼結した。得られた窒化珪素系焼結体に対して、参考例1と同じ測定を行った。測定結果を表1に示す。
参考例1と同じ窒化珪素系セラミックスを用いて、図1(a)に示す形状のサポートロール6の胴部10及び軸部20,21を以下の手順で作製した。胴部10は、外径250
mm、内径200 mm(小径域10bの内径に相当する)及び長さ1800 mmの中空円筒状焼結体からなり、胴部10の内面に各端面から奥行き250 mmの範囲に焼嵌め部となる大径域10a(内径210
mm)を機械加工により形成した。胴部10の小径域10bの端部10b’を曲面状とした。
mm、内径50 mm及び長さ200 mmであり、フランジ部20b,21bは外径230 mm及び長さ50 mmであり、大径部20c,21cは外径210 mm、内径160
mm及び長さ250 mmであった。ただし、胴部10の大径域10aの内径より軸部20,21の大径部20c,21cの外径を僅かに(約40μm)大きくした。軸部20の全長は500
mmであった。大径部20c,21cの外周には円周方向に均等に6本の半円筒状の長さ方向溝部25(幅20 mm、深さ10 mm)を形成した。従って、フランジ部20b,21bにおける溝部25の深さは20
mmであった。スラスト受け部材22,23をそれぞれロール軸部20,21の外端部に嵌め込んだ。
mmであった。
mm、板幅が1300 mmのSUS300系ステンレス鋼板の亜鉛めっき処理を行った。約1ヶ月の連続使用後でも、このサポートロール6には侵食及び摩耗がほとんど見られなかった。またロールに亀裂は全く見られず、耐熱衝撃性に優れていることが確認できた。これは、ロールを形成する窒化珪素系セラミックスが50
W/(m・K)以上の高熱伝導率を有するためであると考えられる。また、胴部の大径域と軸部の大径部とが焼嵌めにより接合されているので、溶融金属めっき浴中に長時間浸漬されていても、胴部から軸部が脱離することがなく、胴部及び軸部は破損も全くなかった。本発明のサポートロール6により、めっき表面に疵がない高品質な亜鉛めっき鋼板が得られた。
比較参考例1と同じ窒化珪素系セラミックスを用いて、図1(a)
に示す形状のサポートロール6の胴部10及び軸部20,21を同じ手順で作製した。このサポートロール6を用いて、実施例1と同様に亜鉛めっき処理を行った。その結果、このサポートロール6は、耐食性及び耐摩耗性は良好であったが、係数Rが600未満で、熱伝導率が50
W/(m・K)未満であるために、使用を開始してまもなくロール表面に亀裂が発生した。
胴部10と軸部20,21との焼嵌め部がロール6の回転曲げにより破損したり抜けたりするかを調べるために、JIS
Z 2273に準拠した回転曲げ疲労試験を行った。回転曲げ疲労試験では、図6に示すようにロール胴部10を模した長さ50 mm、外径25 mmのスリーブ31に、ロール軸部20,21を模した長さ95
mm、外径15 mmの円柱体32,33を0.2/1000の焼嵌め率で焼嵌めた回転曲げ疲労試験用スリーブ組立体30を使用し、スリーブ組立体30に曲げ応力を付与しながら回転させ、圧縮応力と引張り応力を交互に付与した。
rpmでスリーブ組立体30を回転させ、スリーブ31及び円柱体32,33の破損や、スリーブ31からの円柱体32,33の抜け具合を評価した。
溶融金属めっき浴用ロールは鋼板と接して鋼板と同一速度で回転する必要があるので、鋼板の走行速度の変化に追従できるようにできるだけ回転し易いことが望まれる。そこで、回転運動の変化を妨げる働きをもつ物理量である慣性モーメントGD2(Gは重量、D2は回転直径の2乗)に着目した。その結果、図1(a) に示す胴部10の外径Soutと軸部20,21の小径部20a,21aの外径DSとの比(Sout/DS)が2〜10の範囲内であると、GD2が小さく、ロールは回転し易いことが分かった。
6 サポートロール、 7 ガスワイピングノズル、
10 胴部、 10a 胴部の大径域、 10b 胴部の小径域、
20 軸部、 20a 軸部の小径部、 20b 軸部のフランジ部、 20c 軸部の大径部、
21 軸部、 21a 軸部の小径部、 21b 軸部のフランジ部、 21c 軸部の大径部、
22 スラスト受け部材、 23 スラスト受け部材、
25 溝部、 25a 孔、 26 溝部、 26a 孔、
LB 胴部の大径域の長さ、 LS 軸部の大径部の長さ、 DL 軸部の大径部の外径、
G 隙間、 T 隙間の長さ、 Sa 胴部の大径域の内径、 Sb 胴部の小径域の内径、
30 スリーブ組立体、 31 スリーブ、 32 円柱体、 33 円柱体
Claims (4)
- 鋼板と接触する中空状胴部と、前記胴部に接合された軸部とからなる溶融金属めっき浴用ロールであって、前記胴部及び軸部をそれぞれセラミックスで形成してなり、前記胴部の内面は両端側の大径域と中央の小径域とからなり、前記軸部は小径部とフランジ部と大径部と、前記軸部の小径部の端部に配設されたスラスト受け部材とを有し、前記胴部の大径域に前記軸部の大径部が接合されており、かつ、前記胴部の外径Soutと前記軸部の小径部の外径DSとの比Sout/DSが2〜10であり、さらに前記軸部の軸心に交差する前記スラスト受け部材の外端面は緩やかな凸曲面状に形成されていることを特徴とする溶融金属めっき浴用ロール。
- 前記胴部の大径域に前記軸部の大径部が焼嵌めにより接合されていることを特徴とする請求項1に記載の溶融金属めっき浴用ロール。
- 前記胴部の大径域は前記軸部の大径部より長く、もって前記胴部の小径域の端部と前記軸部の内端との間に隙間があることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融金属めっき浴用ロール。
- 前記胴部が常温における熱伝導率が50 W/(m・K)以上の窒化珪素系セラミックスからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用ロール。
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JP2001089837A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-03 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
JP2001153115A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Ushio Kogyo Kk | 鋼管の連結構造 |
JP2002161346A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-06-04 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
JP2004182486A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
JP2004183011A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
JP2004244657A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Hitachi Metals Ltd | 連続溶融金属めっき用ロール |
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