JPH02108479A - 粗面化圧延ロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼板等を冷間圧延するための圧延ロールのう
ち、特に表面を粗面化した粗面化圧延ロールの製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

圧延鋼板の表面粗さは、同圧延鋼板の品質決定要素、す
なわち外観、塗装やほうろうの密着性。

プレス加工性、耐蝕性、光沢等に大きな影響を及ぼす。

そこで所定の品質を確保するために、圧延ロールの表面
を必要な形状寸法の粗さに加工し、この粗面化ロールを
用いて鋼板を圧延することにより、鋼板表面にロール表
面の粗さを転写することが行なわれている。圧延ロール
の表面を粗面化する手段として、従来はショツトブラス
ト法と放電加工法とが主として用いられてきた。

ショツトブラスト法においては、ロール表面が加工硬化
されるため、耐摩耗性はある程度確保されるが、粗さが
不均一となる。しかもロール材が硬い材料の場合には加
工に長時間を要する上、深い粗面加工を行なうことは困
難である。

放電加工法においては、回転するロールと電極との間に
印加する電圧の大きさおよび周波数を変えることにより
、粗さをある程度は変化させ得るが、微細でピッチの小
さい粗面を得ることはかなり困難である。しかも放電加
工を施された部分の機械的性質が低下し、ロールが摩耗
し易いものとなり、転写される鋼板の粗さも不均一とな
る。

ところで最近では、上記二つの方法のほかに高エネルギ
ー密度熱源であるレーザビームを用いた加工法が提案さ
れている。このレーザビーム加工法は制御性がよく、パ
ルス化が容易であることから、鋼板表面を簡単かつ適確
に粗面化することが可能であり、圧延ロールの粗面化手
段として有効な方法であるといえる。しかしなから、次
のような問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

レーザビーム加工法は、従来のショツトブラスト法や放
電加工法に比べて制御性にすぐれており、ビームのパル
ス化やチョッパーの使用により、あらゆる形状寸法の凹
凸模様を均一にしかも高能率に加工することが可能であ
る。しかしながら、冷間圧延ロールの表面に対してレー
ザビームによる粗面加工を施すと、レーザビームが照射
された部分は瞬間的に溶融してそのメタルが周辺に盛上
がって凹凸部を形成し、粗面化されるが、このとき上記
凹凸部、特に凸部が凝固の際に瞬間的に急冷されて残留
オーステナイトになり易く、母材に比べて高度が低いも
のとなる。このため耐摩耗性に欠けたものとなる。ロー
ルの耐摩耗性を向上させるためには、ロール材料として
高硬化材料を用いればよい。しかしこのような材料は一
般に高価格である上、熱処理などの硬化処理時において
焼き割れ等が生じるおそれがある。

そこで本発明の目的は、必要な形状および寸法を有する
所要粗さの粗面加工を、能率よくかつ適確に行なえるの
は勿論、安価な材料を用いて耐摩耗性にすぐれた圧延ロ
ールを得ることのできる粗面化圧延ロールの製造方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決し目的を達成するために次の
ような手段を購じた。すなわち、冷間圧延ロールの表面
をレーザビーム加工法を用いて粗面化するに先だって、
ロール表面に例えばイオンブレーティング処理により、
ＴｉＮまたはＴｉＣを蒸着するようにした。

〔作用〕

この様な手段を講じたことにより、次のような作用を呈
する。例えばイオンブレーティング処理等により予め蒸
着されたＴｉＮまたはＴｉＣの硬質膜が、レーザビーム
による粗面化後においても凸部に残存するので、ロール
の硬度は高く保たれ、耐摩耗性が向上する。

〔実施例〕

本実施例における圧延ロールの直径は、５０ＭＩＩであ
る。ロール材の化学成分は、一般に冷間圧延ロール材と
して用いられるものと同じであり、０．８％Ｃ−３％Ｃ
ｒ−０，３％ＭＯ−系で、鍛造材である。熱処理条件は
、９００℃以上で加熱後、油中焼き入れし、その後６５
０℃での焼き戻しを行なった。しかるのち、このロール
表面に、イオンブレーティング処理によって、ＴＬＮを
約１０ｕＭの厚みとなるように蒸着した。このイオンブ
レーティング処理を行なうに際しては、母材とのなじみ
性を向上させるため、中間にＣ「を３〜１０、ｃｍ蒸着
させるようにしてもよい。これらの蒸着法としては、使
用素材の強度低下が起らない焼き戻し温度以下（本実施
例では２００℃）で施工が可能なイオン化率の高いイオ
ンブレーティング法、例えばアーク式イオンブレーティ
ング法などが有効である。

この様な蒸着を行なった後、ロール表面に、機械的チョ
ッパを用いてＣＯ２レーザビームをパルス化して照射し
、所定の粗さに加工した。レーザ照射条件は、Ｃ０２レ
ーザ出力２５ｋｗ、エネルギー密度５　ｘ　１０６ｗ／
ｄ、機械的チョッパによＺパルス数５０　ｋ　Ｈｚであ
る。

このような加工を行なったところ、ロール表面にはクレ
ータができた。クレータのピッチは、周方向、軸方向と
もに１６５ＩＥＲであった。

そこで、このロールを適用した小型圧延機を用いて板厚
０，６朋の軟鋼（Ｓ　Ｐ　ＣＣ）を、圧下率０．８％で
圧延し、鋼板面の粗度を調査した。その結果、約３０Ｋ
ＪＲ圧延後の鋼板面の粗度低下度は０．３ｐであり、Ｔ
ｉＮの蒸着を行なわずにレーザビーム加工のみを行なっ
た場合の粗度低下度０．７ｐに比べて約半減した。また
ＴｉＣを蒸着した後、同様の粗面化を行なったロールに
おいても、ＴｉＮの場合と同様の効果が得られた。

この様に本実施例によれば、レーザビーム加工法により
ロール表面の粗面化を行なうようにしたので、必要な形
状寸法の凹凸模様を任意に形成して粗面化することがで
きる。しかもイオンブレーティングにより、ロール表面
には予め硬質膜が形成されているため、ロールの硬度を
高いものとなし得、耐摩耗性を向上させることができる
。かくしてロールの長寿命化をはかることができる。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。例
えば、レーザビームによりロールの表面を粗面化したと
き、凹部では蒸着部が除去されることもあるので、ロー
ル表面の粗面化後、再度イオンブレーティング行なうよ
うにしてもよい。このほか本発明の要旨を越えない範囲
で種々変形実施可能であるのは勿論である。

〔発明の効果〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロール表面にＴｉＮまたはＴｉＣを蒸着した後、同表面
   をレーザビーム加工法により粗面化するようにしたこと
   を特徴とする粗面化圧延ロールの製造方法。