JPH03291112A - Guide roller for rolling and its manufacture - Google Patents
Guide roller for rolling and its manufactureInfo
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Classifications
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- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［ｌｒ！、葉上の利用分野］
本発明は圧延用ガイドローラおよびその製造方法に関す
るもので、とくに中間的な特性を有する少なくとも一層
の中間金属層を形成することにより製品の割れや眉間剥
離を防止するとともに、耐摩耗性および耐腐食性に優れ
た寿命の長い圧延用ガイドローラおよびその製造方法に
関する。[Detailed Description of the Invention] [lr! Field of Application on Rolls] The present invention relates to a rolling guide roller and a method for manufacturing the same, and in particular, by forming at least one intermediate metal layer having intermediate properties, it is possible to prevent product cracking and glabella peeling. The present invention relates to a rolling guide roller having a long life and excellent wear resistance and corrosion resistance, and a method for manufacturing the same.
［従来の技術］
一般に、鋼線や棒鋼等のワークを圧延する圧延用ガイド
ローラに要求される性能は、高速で突入する上記ワーク
に対して速やかにワークと同一速度まで回転するととも
にワークをつぎのステップへ案内することである。こう
したワークの仕上げ段においては、一部軽負荷の領域で
はセラミックス製のガイドローラも採用しているが、主
として超硬合金製のガイドローラを使用している。こう
した超硬合金やセラミックスを用いるようになった理由
は、ガイドローラ表面の摩耗を少なくして安定性を向上
させ、ワークを安定して案内するためである。[Prior Art] In general, the performance required of a rolling guide roller for rolling a workpiece such as a steel wire or steel bar is to quickly rotate the workpiece to the same speed as the workpiece that enters the workpiece at high speed, and to roll the workpiece. The goal is to guide you through the steps. In the finishing stages of such workpieces, guide rollers made of cemented carbide are mainly used, although guide rollers made of ceramics are also used in some light load areas. The reason why such cemented carbide and ceramics are used is to reduce wear on the guide roller surface, improve stability, and stably guide the workpiece.
しかしながら、このような使用状態での超硬合金および
セラミックスの欠点は、両者ともに硬質のため加工コス
トが高いこと、および脆性材料であるため１割れや剥離
し易いことである。とくに脆性材料であるためにガイド
ローラ表面に生じた微細な剥離および熱亀裂によりいわ
ゆる肌あれを起こし、こうした表面状況はワークに転写
されることから、ワーク自体の寿命もガイドローラの材
質によって決められることが多いという問題もある。However, the drawbacks of cemented carbide and ceramics under such conditions of use are that both are hard and therefore expensive to process, and that they are brittle materials that are prone to cracking or peeling. In particular, since it is a brittle material, fine peeling and thermal cracks that occur on the surface of the guide roller cause so-called skin roughness, and since these surface conditions are transferred to the workpiece, the life of the workpiece itself is also determined by the material of the guide roller. There is also the problem that there are many cases.
また、高価な耐摩耗用合金である超硬合金等をガイドロ
ーラ鋼材の表面にクラッドする試みもなされている。つ
まり、ガイドローラ全体でなくその表面等必要な部分に
のみ超硬合金の層を形成し、材料費のコスト・ダウンを
図っている。Furthermore, attempts have been made to clad the surface of the guide roller steel material with an expensive wear-resistant alloy such as cemented carbide. In other words, the cemented carbide layer is formed only on necessary parts such as the surface of the guide roller, rather than on the entire guide roller, thereby reducing material costs.
しかし、ガイドローラ母材である鋼材と表面の超硬合金
とではそれぞれの熱膨張係数の差が大きく、使用時の発
熱や製造時の加熱により両者間で熱応力が発生し、割れ
や剥離が起こりやすいため、寿命が短いという問題もあ
る。したがってガイドローラ全体を超硬合金で製造せざ
るを得ない状況である。なお、セラミックスについても
同様の問題がある。However, there is a large difference in the coefficient of thermal expansion between the steel that is the base material of the guide roller and the cemented carbide on the surface, and thermal stress is generated between the two due to heat generated during use and heating during manufacturing, resulting in cracking and peeling. Because it occurs easily, there is also the problem of short lifespan. Therefore, the entire guide roller has to be manufactured from cemented carbide. Note that ceramics also have similar problems.
［発明が解決しようとする課題］
本発明は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、ガイドローラ全体ではなくその表面など必要な部分
にのみ耐摩耗性および耐腐食性を有する合金層を形成（
クラッド）し、かっこの耐摩耗性および耐腐食性を有す
る合金層とガイドローラ母材と間の熱応力を緩和して寿
命を長くシ。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it provides an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance only on necessary parts such as the surface of the guide roller rather than on the entire guide roller. form (
cladding) and alleviates thermal stress between the wear-resistant and corrosion-resistant alloy layer of the bracket and the guide roller base material, extending its life.
かつ安価で割れや剥離の起こりにくい圧延用ガイドロー
ラおよびその製造方法を提供することを課題とする。It is an object of the present invention to provide a rolling guide roller that is inexpensive and less prone to cracking or peeling, and a method for manufacturing the same.
［課題を解決するための手段］
すなわち第一の発明は、ガイドローラ母材の表面に耐摩
耗性および耐腐食性を有する合金層を形成した圧延用ガ
イドローラであって、上記ガイドローラ母材の表面と上
記合金層との間に形成するとともに、たとえば熱膨張係
数等について中間的な特性を有する少なくとも一層の中
間金属層を形成したことを特徴とする圧延用ガイドロー
ラである。[Means for Solving the Problems] That is, the first invention is a rolling guide roller in which an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance is formed on the surface of the guide roller base material, the guide roller base material having wear resistance and corrosion resistance. This rolling guide roller is characterized in that at least one intermediate metal layer is formed between the surface of the metal layer and the alloy layer, and has intermediate characteristics such as a coefficient of thermal expansion.
また第二の発明は、ガイドローラ母材の表面に耐摩耗性
および耐腐食性を有する合金層を形成する圧延用ガイド
ローラの製造方法であって、鋼材をローラ形状に加工し
てガイドローラ母材を準備する工程と、このガイドロー
ラ母材の表面に、中間的な特性を有する混合金属粉末を
容射して混合金属粉末溶射層を形成する工程と、この混
合金属粉末溶射層の表面に、耐摩耗性および耐腐食性を
有する合金粉末を溶射して合金粉末溶射層を形成し、Ｈ
ＩＰ用母材を準備する工程と、このＨＩＰ用母材を熱間
静水圧加圧処理（ＨＩＰ処理）することにより上記混合
金属粉末溶射層および上記合金粉末溶射層を加圧焼結し
てそれぞれ中間金属層および合金層を形成する工程とを
有することを特徴とする圧延用ガイドローラの製造方法
である６さらに第三の発明は、ガイドローラ母材の表面
に耐摩耗性および耐腐食性を有する合金層を形成した圧
延用ガイドローラの製造方法であって、ＨＩＰカプセル
の内空部にガイドローラ母材を挿入するとともに、この
ガイドローラ母材と上記ＨＩＰカプセルとの間に空隙に
中空円筒状の薄肉パイプを配置する工程と、この薄肉パ
イプと上記ＨＩＦカプセルとの間の空隙に′＃摩耗性お
よび耐腐食性を有する合金粉末を充填して合金粉末層を
形成するとともに、上記薄肉パイプと上記ガイドローラ
母材との間の空隙に中間的な特性を有する混合金属粉末
を充填して混合金属粉末層を形成する工程と、上記薄肉
パイプを抜き取ってＨＩＰ用母材を準備する工程と、こ
のＨＩＰ母材を熱間静水圧加圧処理することにより上記
混合金属粉末および合金粉末を加圧焼結して少なくとも
一層の中間金属層および合金層を形成する工程とを有す
ることを特徴とする圧延用ガイドローラの製造方法であ
る。The second invention is a method for manufacturing a rolling guide roller in which an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance is formed on the surface of the guide roller base material, and the method includes forming a steel material into a roller shape. a step of preparing a mixed metal powder sprayed layer on the surface of the guide roller base material, a step of spraying a mixed metal powder having intermediate characteristics on the surface of the guide roller base material to form a mixed metal powder sprayed layer; , an alloy powder having wear resistance and corrosion resistance is thermally sprayed to form an alloy powder spray layer, and H
A step of preparing a base material for IP, and a hot isostatic pressing treatment (HIP treatment) of the base material for HIP to pressure sinter the mixed metal powder sprayed layer and the alloy powder sprayed layer, respectively. 6. A third invention is a method for manufacturing a rolling guide roller, which is characterized by comprising a step of forming an intermediate metal layer and an alloy layer.6 Furthermore, a third invention provides a method for manufacturing a rolling guide roller, which is characterized by having a step of forming an intermediate metal layer and an alloy layer. A method for manufacturing a rolling guide roller having an alloy layer formed thereon, wherein a guide roller base material is inserted into the inner space of a HIP capsule, and a hollow cylinder is inserted into a gap between the guide roller base material and the HIP capsule. a process of arranging a thin-walled pipe of the shape of a shape, and filling an alloy powder having wear and corrosion resistance into the gap between the thin-walled pipe and the HIF capsule to form an alloy powder layer; a step of filling a mixed metal powder having intermediate characteristics into a gap between the guide roller base material and the guide roller base material to form a mixed metal powder layer; and a step of extracting the thin wall pipe to prepare a HIP base material. , comprising the step of press-sintering the mixed metal powder and alloy powder by subjecting the HIP base material to hot isostatic pressing to form at least one intermediate metal layer and alloy layer. This is a method of manufacturing a rolling guide roller.
なお、上記中間的な特性を有するとは、たとえば熱膨張
係数などが、ガイドローラ母材および合金層の材質のも
のの中間的な値を有するということである。したがって
、こうした中間的な特性を付与することにより、ＨＩＰ
処理後あるいは実稼動状態においてにおいてガイドロー
ラ母材および合金層の間に層間剥離や割れを発生させる
ことがないようにすることができるものである。In addition, having the above-mentioned intermediate characteristics means that, for example, the coefficient of thermal expansion has an intermediate value between those of the materials of the guide roller base material and the alloy layer. Therefore, by imparting these intermediate characteristics, HIP
It is possible to prevent delamination or cracking between the guide roller base material and the alloy layer after processing or during actual operation.
また、こうした中間的な特性を付与するためには、たと
えばガイドローラ母材の材質と、合金層の材質とを混合
した混合金属粉末層ＭＷないしは混合金属粉末層を準備
することが考えられる。Further, in order to impart such intermediate characteristics, it is conceivable to prepare a mixed metal powder layer MW or a mixed metal powder layer in which the material of the guide roller base material and the material of the alloy layer are mixed, for example.
さらに、ＨＩ Ｐ処理を行うＪ−程としては、通常のＨ
ＩＰカプセルを利用するもの、ないしはガラス粉末を溶
射してＨＩＰカプセルとするもの等を採用可能である。Furthermore, as a J-process that performs HIP processing, ordinary H
It is possible to adopt a method that uses an IP capsule or a method that uses thermal spraying of glass powder to form a HIP capsule.
つぎに、第１図ないし第４図にもとづき第一の発明によ
る圧延用ガイドローラおよび第二の発明によるその製造
方法をより具体的に説明する。Next, the rolling guide roller according to the first invention and the manufacturing method thereof according to the second invention will be explained in more detail based on FIGS. 1 to 4.
まず、鋼材を加工してたとえばつつみ状の回転体にした
ガイドローラ母材１を形成する。このガイドローラ母材
の材料としては、機械構造用炭素鋼、Ｃｒ−Ｍｏ鋼ある
いは高速度工具鋼などがある。First, a guide roller base material 1 is formed by processing a steel material into, for example, a wrapper-shaped rotating body. Materials for the guide roller base material include carbon steel for machine structures, Cr-Mo steel, and high-speed tool steel.
ガイドａ−ラ母材１の寸法は、最終製品（ガイドローラ
）寸法より、たとえば半径で約１．５ｍｍ程度小さくな
るようにする。The dimensions of the guide a-ra base material 1 are set to be smaller, for example, by about 1.5 mm in radius than the dimensions of the final product (guide roller).
つぎにガイドローラ母材１の外周表面上に溶射処理によ
り、このガイドローラ母材１の物理特性に近い物理特性
を有する混合金属粉末を溶射して混合金属粉末溶射層２
を厚さ約１．５ｍｍに形成する。Next, a mixed metal powder having physical properties close to those of the guide roller base material 1 is thermally sprayed onto the outer circumferential surface of the guide roller base material 1 to form a mixed metal powder sprayed layer 2.
is formed to a thickness of about 1.5 mm.
この混合金属粉末としては、市販のＮｉ系あるいはＣｏ
系の耐摩耗性および耐腐食性を有する合金粉末に、ガイ
ドローラ母材１と同材質のＦｅ系金属粉末を３０〜７０
ｗｔ％の範囲で混ぜ合わせた混合金属粉末を用いる。This mixed metal powder may be commercially available Ni-based or Co-based powder.
30 to 70% Fe-based metal powder of the same material as the guide roller base material 1 is added to the alloy powder that has wear resistance and corrosion resistance.
A mixed metal powder mixed in a range of wt% is used.
さらに、この混合金属粉末溶射層２の表面に上記耐摩耗
性および耐腐食性を有する合金粉末を溶射して合金粉末
溶射層３を所定の厚さたとえば１．５ｍｍ）に形成する
。かくしてＨＩＰ用母材４を準備する。Further, the alloy powder having wear resistance and corrosion resistance is sprayed onto the surface of the mixed metal powder spray layer 2 to form the alloy powder spray layer 3 to a predetermined thickness, for example, 1.5 mm. In this way, the base material 4 for HIP is prepared.
つぎに第２図に示すように、上記ＨＩＰ用母材４を、パ
イプ状のＨＩＰカプセル５内に挿入する。なお、このＨ
ＩＰカプセル５にはあらかじめ下蓋６を溶接により取り
付けておき、ＨＩＰカプセル５を挿入後、上１１７を電
子ビーム溶接等により真空シールする。符号８はこの溶
接部を示す。Next, as shown in FIG. 2, the HIP base material 4 is inserted into a pipe-shaped HIP capsule 5. Furthermore, this H
A lower lid 6 is attached to the IP capsule 5 in advance by welding, and after the HIP capsule 5 is inserted, the upper 117 is vacuum-sealed by electron beam welding or the like. Reference numeral 8 indicates this welded portion.
こうした準備の完了後、ＨＩＰ用母材４を装入したＨＩ
Ｐカプセル５をＨＩＰ処８！（熱間静水圧加圧処理）す
ることにより、第３図に示すようにこのＨＩＰカプセル
５をＨＩＰ用母材４の外形に接触して沿うように変形さ
せるとともに、混合金属粉末溶射＃２および合金粉末溶
射Ｗ１３を真密度になるように加圧焼結する。After completing these preparations, the HI
P capsule 5 at HIP place 8! (hot isostatic pressing treatment), the HIP capsule 5 is deformed so as to contact and follow the outer shape of the HIP base material 4 as shown in FIG. The sprayed alloy powder W13 is sintered under pressure so that it has true density.
こうしたＨＩＰｆｉ理過程においてＨＩＰカプセル５は
、均一かつ十分に変形するため、混合金属粉末溶射層２
および合金粉末溶射層３の収縮はっつみ状のガイドロー
ラ母材１の外形に沿って十分追随することができる。In this HIPfi process, the HIP capsule 5 deforms uniformly and sufficiently, so the mixed metal powder sprayed layer 2
The contraction of the alloy powder sprayed layer 3 can sufficiently follow the contour of the hatch-like guide roller base material 1.
なおＨＩ Ｐ条件としては、加熱温度９５０℃〜１１０
０℃、加圧圧力１０００ Ｋ ｇ ｆ ／ ｃ ｒｒｆ
、処理時間＝２〜４時間である。The HIP conditions include a heating temperature of 950°C to 110°C.
0℃, pressurization pressure 1000Kgf/crrf
, treatment time = 2 to 4 hours.
このようなＨＩＰ処理により混合金属粉末溶射層２．な
らびに耐摩耗性および耐腐食性を有する合金粉末溶射層
３は加圧焼結され、それぞれ密度１００％の中間金属層
９、ならびに耐摩耗性および耐腐食性を有する合金層１
ｏになる。By such HIP treatment, a mixed metal powder sprayed layer 2. and a wear-resistant and corrosion-resistant alloy powder sprayed layer 3 are pressure sintered, each forming an intermediate metal layer 9 with a density of 100% and an alloy powder layer 1 having wear and corrosion resistance.
It becomes o.
最終的に、ＨＩＰカプセル５、下蓋６および上蓋７を機
械加工により除去し、第４図のように軸穴１１を開ける
などして最終的製品（圧延用ガイドローラ１２）に仕上
げる。Finally, the HIP capsule 5, lower cover 6, and upper cover 7 are removed by machining, and a shaft hole 11 is drilled as shown in FIG. 4, thereby completing the final product (rolling guide roller 12).
なお、このＨＩＰ処理後の冷却過程においてガイドロー
ラ母材１、中間金属層９および合金層１０はそれぞれ収
縮するが、それぞれの熱膨張係数を段階的に変化させる
ようにしているので、熱応力は緩和される。したがって
、こうした熱応力により層間剥離あるいは割れが生ずる
ことを防止可能である。Note that during the cooling process after this HIP treatment, the guide roller base material 1, intermediate metal layer 9, and alloy layer 10 each contract, but since the coefficient of thermal expansion of each is changed in stages, thermal stress is reduced. eased. Therefore, it is possible to prevent delamination or cracking from occurring due to such thermal stress.
もちろん、圧延用ガイドローラ１２としての実稼動状態
においても従来からの既述のような問題を発生すること
がない。Of course, even when the rolling guide roller 12 is in actual operation, the above-mentioned conventional problems do not occur.
つぎに第三の発明による製造方法を第５図ないしｊＩ７
図にもとづき具体的に説明する。Next, the manufacturing method according to the third invention is shown in FIGS.
This will be explained in detail based on the drawings.
まず第５図に示すように、この発明の応用例としては、
ガイドローラ母材２０が比較的単純な形状たとえば円柱
状を呈している場合に実施することができるもので、Ｈ
ＩＰカプセル２１の内空部に上記ガイドローラ母材２０
を挿入する。なお、ＨＩＰカプセル２１にはあらかじめ
下１ｆｔ２２をしておく。First, as shown in Fig. 5, as an application example of this invention,
This can be implemented when the guide roller base material 20 has a relatively simple shape, for example, a cylindrical shape, and H
The guide roller base material 20 is placed in the inner space of the IP capsule 21.
Insert. Note that the HIP capsule 21 has a 1 ft. 22 height in advance.
つぎに、このガイドローラ母材２０とＨＩＰカプセル２
１との間の円環状の空隙に中空円筒状の薄肉パイプ２３
を同軸的に配置する。Next, this guide roller base material 20 and HIP capsule 2
A hollow cylindrical thin-walled pipe 23 is placed in the annular gap between the
are arranged coaxially.
この薄肉パイプ２３の外周面とＨＩＰカプセル２１の内
周面の間の円環状空隙に、ＮｉまたはＧｏ系の耐摩耗性
および酎腐食性を有する合金粉末２４を充填する。The annular gap between the outer circumferential surface of the thin-walled pipe 23 and the inner circumferential surface of the HIP capsule 21 is filled with Ni or Go alloy powder 24 having wear resistance and corrosion resistance.
また、薄肉パイプ２３の内周面とガイドローラ母材２０
の外周面との間の円環状空隙には、ガイドローラ母材２
０および合金粉末２４の物理的特性に対して中間的な特
性を有する混合金属粉末２５を充填する。In addition, the inner peripheral surface of the thin-walled pipe 23 and the guide roller base material 20
In the annular gap between the outer peripheral surface of the guide roller base material 2
A mixed metal powder 25 having intermediate physical properties with respect to those of zero and alloy powder 24 is filled.
この混合金属粉末２５としては、上記合金粉末２４にガ
イドローラ母材２０と同材質のＦｅ系粉末を３０〜７０
ｗｔ％の範囲で混ぜ合わせて中間的特性を有する混合金
属粉末とする。As the mixed metal powder 25, 30 to 70% Fe-based powder of the same material as the guide roller base material 20 is added to the alloy powder 24.
A mixed metal powder having intermediate properties is obtained by mixing in a range of wt%.
つぎに第６図に示すように、薄肉パイプ２３を抜き取り
１合金粉末２４と混合金属粉末２５とを互いに当接させ
たのち、真空中で上１１２６を電子ビーム溶接によりシ
ールしＨＩＰカプセル２１を密封してＨＩＰ用母材２７
を準備する。そしてＨＩＰ用母材２７をＨＩＰ処理し、
合金粉末２４および混合金属粉末２５を加圧焼結する。Next, as shown in FIG. 6, the thin-walled pipe 23 is extracted, the first alloy powder 24 and the mixed metal powder 25 are brought into contact with each other, and then the upper part 1126 is sealed by electron beam welding in a vacuum to seal the HIP capsule 21. Base material for HIP 27
Prepare. Then, the HIP base material 27 is subjected to HIP treatment,
The alloy powder 24 and the mixed metal powder 25 are sintered under pressure.
耐摩耗性および酎腐食性を有する合金粉末およびＨＩＰ
処理条件は第二の発明と同一である。Alloy powder and HIP with wear resistance and corrosion resistance
The processing conditions are the same as in the second invention.
ＨＩＰ処理により合金粉末２４は耐摩性および耐腐食性
を有する合金層２８になるとともに、混合金属粉末２５
は中間金属層２９になる。Through the HIP process, the alloy powder 24 becomes an alloy layer 28 having wear resistance and corrosion resistance, and the mixed metal powder 25
becomes the intermediate metal layer 29.
ＨＩＰ処理後、第７図に示すように公知の機械加工によ
りＨＩＰカプセル２１、下Ｍ２２および上蓋２６を取り
外し、軸穴１１を開けるなどして最終製品（ガイドロー
ラ３０）に仕上げる。After the HIP treatment, as shown in FIG. 7, the HIP capsule 21, lower M22, and upper cover 26 are removed by known machining, and the shaft hole 11 is drilled, thereby completing the final product (guide roller 30).
なお本発明においてその中間金属層を構成するものとし
て、中間の混合金属粉末溶射層ないしは混合金属粉末層
を一層としているが、必要に応じて混合金属粉末の混合
割合を段階的に変え、二層以上の中間金属層を形成させ
ることによりさらに熱応力の緩和を図ることもできる。In the present invention, the intermediate metal layer is composed of a single intermediate mixed metal powder sprayed layer or a mixed metal powder layer, but if necessary, the mixing ratio of the mixed metal powder may be changed in stages to form a double layer. By forming the above intermediate metal layer, thermal stress can be further alleviated.
当然、層数に見合った数の薄肉パイプを粉末充填の際に
使用することもできる。Naturally, a number of thin-walled pipes commensurate with the number of layers can also be used for powder filling.
また圧延用ガイドローラに限らず、−船釣な母材と物性
値（とくに熱膨張係数）の異なる別の材質をクラッド（
ライニング）する場合にも応用することができる。In addition, not only for rolling guide rollers, but also for use in cladding (
It can also be applied to the case of lining).
［作用コ
本発明による圧延用ガイドローラおよびその製造方法に
おいては、ガイドローラ形状にあらか、しめ加工したガ
イドローラ母材の表面に耐摩耗性および耐腐食性を有す
る合金粉末溶射層ないしは合金粉末層を重ねて形成する
とともに、このガイドローラ母材とこれらの層との間に
混合金属粉末溶射層ないしは混合金属粉末層を介在させ
てその後にＨＩＰ処理することとしたので、加熱および
加圧処理中でもこれらの層を均一に変形させて。[Function] In the rolling guide roller and the manufacturing method thereof according to the present invention, an alloy powder sprayed layer or alloy powder having wear resistance and corrosion resistance is applied to the guide roller shape and the surface of the tightened guide roller base material. In addition to forming layers in a stacked manner, a mixed metal powder sprayed layer or a mixed metal powder layer was interposed between the guide roller base material and these layers, and then HIP treatment was performed, so heating and pressure treatment were not required. Above all, by uniformly deforming these layers.
熱応力による眉間剥離あるいは割れを防止し、中間金属
層および合金層の焼結接合を均一緻密に実現することが
できる。Peeling or cracking between the eyebrows due to thermal stress can be prevented, and the intermediate metal layer and alloy layer can be sintered and bonded uniformly and precisely.
したがって、寿命の長い耐摩耗性および耐腐食性を有す
る合金層を有するガイドローラを低コストで製造するこ
とができるとともに、大量生産が可能となる。Therefore, a guide roller having an alloy layer having long life and wear resistance and corrosion resistance can be manufactured at low cost, and mass production becomes possible.
［実施例コ
つぎに本発明の第２の発明による製造方法の一実施例を
説明する
１１表に合金粉末の組成の一例を示す。[Example] Next, an example of the composition of the alloy powder is shown in Table 11, which describes an example of the manufacturing method according to the second aspect of the present invention.
第１表
なお上記合金粉末に、たとえばＷＣ，ＮｂＣ１ＶＣなど
の炭化物、ＴｉＢＺ、ＭｏＢなどのほう化物、あるいは
Ａ １２０３、ＺｒＯ２などの酸化物等の硬質粒子を必
要に応じて添加することにより硬度の向上をはかること
もできる。Table 1 Note that hardness can be improved by adding hard particles such as carbides such as WC and NbC1VC, borides such as TiBZ and MoB, or oxides such as A1203 and ZrO2 to the above alloy powder as necessary. It is also possible to measure
前記混合金属粉末溶射１１２を形成するための混合金属
粉末としては、上記した合金粉末にガイドローラ母材１
０と同材質のＦｅ系金属粉末を３０〜７０ｗｔ％の範囲
で混ぜ合わせたものを用いた。The mixed metal powder for forming the mixed metal powder thermal spraying 112 includes the above alloy powder and the guide roller base material 1.
A mixture of Fe-based metal powder of the same material as 0 was used in a range of 30 to 70 wt%.
ＨＩＰ条件としては既述のように、加熱温度９５０℃〜
１１００℃、加圧圧力１００１００Ｏ／ ｃ ｎ（、処
理時間２〜４時間である。As mentioned above, the HIP conditions are a heating temperature of 950℃~
1100℃, pressurization pressure 100100O/cn (, treatment time 2-4 hours.
かくして、低コストで耐摩耗性および耐腐食性を有する
合金層１０および中間的な特性を有する中間金属層９を
１割れや剥離を生じさせることなくガイドローラ母材１
０表面上に形成することができた。In this way, the alloy layer 10 having low cost and wear resistance and corrosion resistance and the intermediate metal layer 9 having intermediate properties can be formed into the guide roller base material 1 without cracking or peeling.
0 surface.
なお、第三の発明による製造方法についても同様の材料
を用いて実施可能である。Note that the manufacturing method according to the third invention can also be implemented using similar materials.
［発明の効果コ
以上のように本発明によれば、耐摩耗性および耐腐食性
を有する合金層とガイドローラ母材との間に、両者の中
間組成を有する中間金属層を形成させることにより、ガ
イドローラ母材に耐摩耗性および耐腐食性を有する合金
層を強固に接合することができ、かつ両者間に発生する
熱応力の緩和が可能であって割れや剥離などの発生を防
ぎ、寿命の長いガイドローラとすることができる。した
がって、安価で耐久性のある圧延用ガイドローラを大量
生産により提供できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an intermediate metal layer having a composition intermediate between the alloy layer having wear resistance and corrosion resistance and the guide roller base material is formed between the alloy layer and the guide roller base material. , it is possible to firmly bond the alloy layer having wear resistance and corrosion resistance to the guide roller base material, and it is also possible to alleviate the thermal stress generated between the two, thereby preventing the occurrence of cracks and peeling, etc. It can be used as a guide roller with a long life. Therefore, inexpensive and durable rolling guide rollers can be provided by mass production.
第１図ないし第４図は第一および第二の発明を説明する
図であって、
第１図はガイドローラ母材１の表面に重ねて順に中間の
混合金属粉末層射層２および耐摩耗性および耐腐食性を
有する合金粉末溶射層３を形成した断面図、
第２図はＨＩＰ用母材４をＨＩＰカプセル５内に密封し
た断面図、
第３図は熱間静水圧加熱処理（ＨＩＰ処理）した後の断
面図、
ｊＩ４図は完成後の圧延用ガイドローラ１２の断面図で
あり、
第５図ないし第７図は第三の発明を説明する図であって
。
第５図はＨＩ Ｐカプセル２１内にガイドローラ母材２
０．耐摩耗性および耐腐食性を有する合金粉末２４なら
びに混合金属粉末２５を充填した断面図。
第６図はＨＩＰ用母材２７のｈ面図、
＠７図は完成後の圧延用ガイドローラ３ｏの断面図であ
る。
１ 、、、、、、ガイドローラ母材
２ 、、、、、、混合金属粉末溶射層
３ 、、、、、、耐摩耗性および耐腐食性を有する合金
粉末溶射層
４ 、、、、、、ＨＩ Ｐ用母材
５ 、、、、、、ＨＩ Ｐカプセル
６ 、、、、、、下蓋
７、、、、、、上蓋
８ 、、、、、、溶接部
９ 、、、、、、中間金ＭＬＮ
１０、、、耐摩耗性および耐腐食性を有する合金層１１
、、、、、、軸穴
１２ 、、、、、、圧延用ガイドローラ（最終製品）２
０ 、、、、、、ガイドローラ母材
２１ 、、、、、、ＨＩ Ｐカプセル
２２ 、、、、、、下蓋
２３ 、、、、、、薄肉パイプ
２４ 、、、、、、耐摩耗性および耐腐食性を有する合
金粉末層
２５、、、、、、混合金属粉末層
２６ 、、、、、、上蓋
２７ 、、、、、、ＨＩ Ｐ用母材
２８ 、、、Ｆ１摩粍性および耐腐食性を有する合金層
２９ 、、、、、、中間金属層1 to 4 are diagrams for explaining the first and second inventions, and FIG. 1 shows the intermediate mixed metal powder layer 2 and the wear-resistant layer layered on the surface of the guide roller base material 1 in order. 2 is a sectional view of the HIP base material 4 sealed in the HIP capsule 5, and FIG. 3 is a sectional view of the HIP base material 4 sealed in the HIP capsule 5. Fig. jI4 is a cross-sectional view of the rolling guide roller 12 after completion, and Figs. 5 to 7 are views for explaining the third invention. Figure 5 shows the guide roller base material 2 inside the HIP capsule 21.
0. FIG. 3 is a cross-sectional view filled with alloy powder 24 and mixed metal powder 25 having wear resistance and corrosion resistance. FIG. 6 is an h-side view of the HIP base material 27, and FIG. 7 is a sectional view of the rolling guide roller 3o after completion. 1. Guide roller base material 2. Mixed metal powder sprayed layer 3. Alloy powder sprayed layer with wear resistance and corrosion resistance 4. Base material for HIP 5 , HIP capsule 6 , Lower cover 7 , Upper cover 8 , Welding part 9 , Intermediate metal MLN 10, , alloy layer 11 with wear resistance and corrosion resistance
, , , , , Shaft hole 12 , , , , Rolling guide roller (final product) 2
0, Guide roller base material 21, HIP capsule 22, Lower cover 23, Thin pipe 24, Wear resistance and Corrosion-resistant alloy powder layer 25, mixed metal powder layer 26, upper cover 27, HIP base material 28, F1 abrasiveness and corrosion resistance alloy layer 29 having properties, intermediate metal layer
Claims (3)
性を有する合金層を形成した圧延用ガイドローラであっ
て、 前記ガイドローラ母材の表面と前記合金層との間に形成
するとともに、中間的な特性を有する少なくとも一層の
中間金属層を形成したことを特徴とする圧延用ガイドロ
ーラ。(1) A rolling guide roller in which an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance is formed on the surface of a guide roller base material, the alloy layer being formed between the surface of the guide roller base material and the alloy layer, and A rolling guide roller comprising at least one intermediate metal layer having intermediate characteristics.
性を有する合金層を形成する圧延用ガイドローラの製造
方法であつて、 鋼材をローラ形状に加工してガイドローラ母材を準備す
る工程と、 このガイドローラ母材の表面に、中間的な特性を有する
混合金属粉末を容射して混合金属粉末溶射層を形成する
工程と、 この混合金属粉末溶射層の表面に、耐摩耗性および耐腐
食性を有する合金粉末を溶射して合金粉末溶射層を形成
し、ＨＩＰ用母材を準備する工程と、 このＨＩＰ用母材を熱間静水圧加圧処理することにより
前記混合金属粉末溶射層および前記合金粉末溶射層を加
圧焼結してそれぞれ中間金属層および合金層を形成する
工程とを有することを特徴とする圧延用ガイドローラの
製造方法。(2) A method for manufacturing a rolling guide roller in which an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance is formed on the surface of a guide roller base material, the method comprising preparing the guide roller base material by processing a steel material into a roller shape. a step of forming a mixed metal powder sprayed layer by spraying a mixed metal powder having intermediate characteristics on the surface of the guide roller base material; and a step of forming a mixed metal powder sprayed layer on the surface of the mixed metal powder sprayed layer; and preparing a base material for HIP by thermally spraying an alloy powder having corrosion resistance to form an alloy powder sprayed layer; A method for manufacturing a rolling guide roller, comprising the step of pressurizing and sintering the sprayed layer and the alloy powder sprayed layer to form an intermediate metal layer and an alloy layer, respectively.
性を有する合金層を形成した圧延用ガイドローラの製造
方法であって、 ＨＩＰカプセルの内空部にガイドローラ母材を挿入する
とともに、このガイドローラ母材と前記ＨＩＰカプセル
との間に空隙に中空円筒状の薄肉パイプを配置する工程
と、 この薄肉パイプと前記ＨＩＰカプセルとの間の空隙に耐
摩耗性および耐腐食性を有する合金粉末を充填して合金
粉末層を形成するとともに、前記薄肉パイプと前記ガイ
ドローラ母材との間の空隙に中間的な特性を有する混合
金属粉末を充填して混合金属粉末層を形成する工程と、 前記薄肉パイプを抜き取ってＨＩＰ用母材を準備する工
程と、 このＨＩＰ母材を熱間静水圧加圧処理することにより前
記混合金属粉末および合金粉末を加圧焼結して少なくと
も一層の中間金属層および合金層を形成する工程とを有
することを特徴とする圧延用ガイドローラの製造方法。(3) A method for manufacturing a rolling guide roller in which an alloy layer having wear resistance and corrosion resistance is formed on the surface of a guide roller base material, the method comprising: inserting the guide roller base material into the inner cavity of a HIP capsule; , a step of arranging a hollow cylindrical thin-walled pipe in the gap between the guide roller base material and the HIP capsule, and providing wear resistance and corrosion resistance to the gap between the thin-walled pipe and the HIP capsule. Filling an alloy powder to form an alloy powder layer, and filling a gap between the thin-walled pipe and the guide roller base material with a mixed metal powder having intermediate characteristics to form a mixed metal powder layer. and a step of preparing a base material for HIP by extracting the thin-walled pipe, and applying a hot isostatic pressure treatment to the HIP base material to pressure sinter the mixed metal powder and alloy powder to form at least one layer. 1. A method for manufacturing a rolling guide roller, comprising a step of forming an intermediate metal layer and an alloy layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219090A JPH03291112A (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Guide roller for rolling and its manufacture |
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| JP9219090A JPH03291112A (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Guide roller for rolling and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291112A true JPH03291112A (en) | 1991-12-20 |
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|---|---|
| JP (1) | JPH03291112A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106363027A (en) * | 2016-08-19 | 2017-02-01 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | Flexible guide wheel formed from multiple compound bases and manufacturing method thereof |
| CN108500069A (en) * | 2018-05-14 | 2018-09-07 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | A kind of antifriction alloy Roll Collar |
| WO2022175873A1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | Avery Dennison Retail Information Services Llc | Anvil roll and die cutter systems and methods |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP9219090A patent/JPH03291112A/en active Pending
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