JPH0533033A - Hearth roll - Google Patents
Hearth rollInfo
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- JPH0533033A JPH0533033A JP3188672A JP18867291A JPH0533033A JP H0533033 A JPH0533033 A JP H0533033A JP 3188672 A JP3188672 A JP 3188672A JP 18867291 A JP18867291 A JP 18867291A JP H0533033 A JPH0533033 A JP H0533033A
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- roll
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐ビルドアップ
性を有するハースロールに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a hearth roll having excellent build-up resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高温熱処理炉、例えば連続焼鈍炉におい
て、鋼板は高温の還元雰囲気下で多数のハースロールに
より搬送される間に熱処理を施される。この鋼板を搬送
するハースロールは一般にその表面が耐摩耗性、耐熱
性、ならびに耐ビルドアップ性を兼ね備えた材料で被覆
されており、被覆の方法としては溶射法が用いられてい
る。なお、ビルドアップとは、ロール表面に酸化鉄ある
いは鋼板の摩耗粉などの異物が付着する現象で、鋼板に
押し込み疵を生じさせ、製品歩留り低下の要因となる。2. Description of the Related Art In a high-temperature heat treatment furnace, for example, a continuous annealing furnace, a steel sheet is heat-treated while being conveyed by a number of hearth rolls in a high-temperature reducing atmosphere. The hearth roll that conveys the steel sheet is generally covered on its surface with a material having abrasion resistance, heat resistance, and build-up resistance, and a thermal spraying method is used as a coating method. Note that build-up is a phenomenon in which foreign matter such as iron oxide or wear powder of a steel plate adheres to the roll surface, which causes indentation flaws in the steel plate and causes a reduction in product yield.
【０００３】この場合の溶射材としては、特公昭56−34
632 号公報、特公昭58−17775 号公報、あるいは特開平
３−75383 号公報などに開示されているように、合金マ
トリックス中に金属酸化物や炭化物などのセラミックス
を混合した溶射材 (サーメット系溶射材)が使用され、
これによってある程度の性能の改善がなされている。As a thermal spray material in this case, Japanese Patent Publication No. 56-34
As disclosed in Japanese Patent No. 632, Japanese Patent Publication No. 58-17775, Japanese Patent Laid-Open No. 3-75383, etc., a thermal spray material in which a ceramic such as a metal oxide or a carbide is mixed in an alloy matrix (cermet-based thermal spraying). Material) is used,
This results in some performance improvements.
【０００４】しかし、鋼板温度が 800℃以上になる高温
域においては、耐ビルドアップ性が十分ではなく、特
に、ハースロールとしてクラウン付きロールが使用さ
れ、しかも、ロールが加熱されてサーマルクラウンが付
与された状態においては、ロールと鋼板がスリップする
部分でビルドアップが形成され、鋼板に表面疵が発生す
る。However, in the high temperature range where the steel plate temperature is 800 ° C. or higher, the build-up resistance is not sufficient, and in particular, a roll with a crown is used as a hearth roll, and the roll is heated to provide a thermal crown. In this state, build-up is formed at the portion where the roll and the steel plate slip, and surface defects occur on the steel plate.
【０００５】溶射層のセラミックス粒子の含有量が高い
ほど耐ビルドアップ性は向上するが、一方で、(a) 溶射
層が剥離しやすくなる、(b) 表面が硬く、脆くなる、と
いう問題があるため、溶射層全体のセラミックス含有量
をむやみに高めることはできない。The higher the content of ceramic particles in the thermal sprayed layer, the higher the build-up resistance, but on the other hand, there are problems that (a) the thermal sprayed layer is easily peeled off, and (b) the surface is hard and brittle. Therefore, the ceramic content of the entire sprayed layer cannot be increased unnecessarily.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロール表面
に上記のサーメット系溶射材の溶射により形成された溶
射層を有し、耐ビルドアップ性に優れたハースロールを
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hearth roll which has a thermal sprayed layer formed on the surface of a roll by thermal spraying of the cermet-based thermal spraying material and has excellent build-up resistance. To do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、下記〜の
知見に基づくものである。The present invention is based on the following findings.
【０００８】 サーメット系溶射材中の金属酸化物や
炭化物などは、この溶射材の溶射により形成される溶射
層を有するロール表面へのスケールの付着を抑制し、そ
れら金属酸化物や炭化物などの含有率が高い方が耐ビル
ドアップ性の向上に有効である。Metal oxides and carbides in the cermet-based thermal spray material suppress the adhesion of scale to the roll surface having a thermal spray layer formed by thermal spraying of the thermal spray material, and contain such metal oxides and carbides. The higher the rate, the more effective it is in improving build-up resistance.
【０００９】 ハースロールの周速度と鋼板の移動速
度が異なる部分でビルドアップが発生し易い。Build-up easily occurs at a portion where the peripheral speed of the hearth roll and the moving speed of the steel sheet are different.
【００１０】 ロールのビルドアップを生成しやすい
部分の溶射層のセラミックス含有量を高くし、それ以外
の部分の溶射層のセラミックス含有量を低く抑えれば、
耐ビルドアップ性と耐剥離性に優れたハースロールが得
られる。By increasing the ceramic content of the sprayed layer in the portion where roll build-up is likely to occur and keeping the ceramic content of the sprayed layer in other portions low,
A hearth roll with excellent build-up resistance and peeling resistance can be obtained.
【００１１】上記の知見に基づいてなされた本発明の要
旨は「ロール表面にサーメット系溶射材を溶射して形成
されるセラミックス粒子が分散した溶射層を有するハー
スロールであって、上記溶射層中のセラミックス粒子の
含有量が50重量％以下で、しかも、ロール軸方向に変化
していることを特徴とするハースロール」にある。The gist of the present invention made on the basis of the above findings is "a hearth roll having a sprayed layer on the surface of which a ceramic particle formed by spraying a cermet-based spraying material is dispersed. The content of the ceramic particles is 50% by weight or less, and moreover, it changes in the roll axis direction.
【００１２】上記のサーメット系溶射材とは、合金マト
リックス中に金属酸化物や炭化物などのセラミックスを
混合させた溶射材である。なお、前記の合金マトリック
スとは、例えば、Ni、Co等の純金属、またはこれらをベ
ースとして、Cr、Al、Ta、Hf、Mo、ZrおよびTiのような
合金元素の１種以上を添加したものをいう。また、セラ
ミックスとしては、前記特開平３−75383 号公報に記載
されているように、酸化鉄とのぬれ性（反応性）が悪
く、高温強度に優れているもの、即ち、Cr3C2 、NbC 、
TiC 、MoC 、WC、ZrC2、HfC 、VC、TaC 、SiC 、Al
2O3 、SiO2、Cr2O3 、ZrO2、HfO2およびY2O3のうちの１
種または２種以上の組み合わせからなるセラミックスを
使用すればよい。The cermet-based thermal spray material is a thermal spray material in which ceramics such as metal oxides and carbides are mixed in an alloy matrix. The alloy matrix is, for example, a pure metal such as Ni or Co, or based on these, one or more alloy elements such as Cr, Al, Ta, Hf, Mo, Zr and Ti are added. Say something. As the ceramics, as described in JP-A-3-75383, those having poor wettability (reactivity) with iron oxide and excellent high temperature strength, namely, Cr 3 C 2 , NbC,
TiC, MoC, WC, ZrC 2 , HfC, VC, TaC, SiC, Al
1 of 2 O 3 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , ZrO 2 , HfO 2 and Y 2 O 3
Ceramics composed of one kind or a combination of two or more kinds may be used.
【００１３】この溶射材により形成される溶射層中のセ
ラミックスの含有量は、最も高い部分で50重量％以下と
する。The content of ceramics in the thermal spray layer formed of this thermal spray material is 50% by weight or less in the highest portion.
【００１４】[0014]
【作用】本発明のハースロールは、上記のサーメット系
溶射材の溶射により形成され、セラミックスの含有量が
ロールの幅方向で異なる溶射層をその表面に有するロー
ルである。The hearth roll of the present invention is a roll formed by thermal spraying of the above-mentioned cermet-based thermal spray material and having a thermal sprayed layer on the surface of which the ceramic content differs in the width direction of the roll.
【００１５】セラミックスの含有量を50重量％以下とす
るのは、50重量％を超えると溶射層がロール表面から剥
離し易くなるからである。The content of the ceramics is set to 50% by weight or less, because if the content exceeds 50% by weight, the thermal sprayed layer is easily separated from the roll surface.
【００１６】図１は本発明のハースロールの表面層の一
例の断面を模式的に示した図で、１はロール（母材）、
２は溶射層、３は合金マトリックス、４はセラミックス
粒子で、セラミックス粒子４が合金マトリックス３中に
均一に混在している。FIG. 1 is a view schematically showing a cross section of an example of the surface layer of the hearth roll of the present invention, in which 1 is a roll (base material),
2 is a sprayed layer, 3 is an alloy matrix, 4 is ceramic particles, and the ceramic particles 4 are uniformly mixed in the alloy matrix 3.
【００１７】図２は本発明のハースロール（クラウン付
きハースロール）の一例の断面を模式的に示した図であ
る。同図において、例えば、ハースロール５のストレー
ト部（図中のｂ部）ではセラミックス含有量を30重量
％、両エッジ側のテーパー部（図中のａ部）では40重量
％と、ロール５の軸方向でセラミックス含有量を変えて
いる。なお、ストレート部、テーパー部ともそれぞれの
溶射層中ではセラミックスは均一に混在している。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of an example of the hearth roll (hearth roll with a crown) of the present invention. In the same figure, for example, the ceramic content in the straight portion (b portion in the figure) of the hearth roll 5 is 30% by weight, and in the taper portion on both edge sides (a portion in the figure) is 40% by weight. The ceramic content is changed in the axial direction. Ceramics are uniformly mixed in the sprayed layers of both the straight portion and the tapered portion.
【００１８】ロールのテーパー部のセラミックス含有量
をストレート部の含有量よりも多くするのは、テーパー
部でビルドアップが発生し易いからである。すなわち、
鋼板の移送にクラウン付きハースロールを使用する場
合、図３に示すように、ストレート部でのロール表面の
周速度をＶとすると、鋼板６は速度Ｖで移送されるが、
テーパー部でのロール表面の周速度ｖはストレート部で
のそれよりも小さいので（Ｖ＞ｖ）、テーパー部ではロ
ール５と鋼板６の間でスリップが生じ、ビルドアップが
発生する。The ceramic content in the taper portion of the roll is made higher than that in the straight portion because build-up is likely to occur in the taper portion. That is,
When a crown-equipped hearth roll is used to transfer the steel plate, the steel plate 6 is transferred at the speed V when the peripheral speed of the roll surface at the straight portion is V, as shown in FIG.
Since the peripheral velocity v of the roll surface at the taper portion is smaller than that at the straight portion (V> v), slip occurs between the roll 5 and the steel plate 6 at the taper portion, and buildup occurs.
【００１９】上記のように、本発明のハースロールはロ
ール表面の幅方向の部位によって溶射層中のセラミック
ス粒子の含有量が変化していることを特徴とするロール
で、ビルドアップが形成され易い部分の溶射層中のセラ
ミックス含有量が高められている。As described above, the hearth roll of the present invention is a roll characterized in that the content of the ceramic particles in the sprayed layer varies depending on the widthwise portion of the roll surface, and build-up is easily formed. The ceramic content in the partially sprayed layer is increased.
【００２０】溶射層中のセラミックス含有量は各部位で
全体にわたって同じである必要はない。例えば、図４は
本発明のクラウン付きハースロールの他の例の断面の模
式図で、テーパー部では溶射層２中のセラミックス含有
量がストレート部におけるよりも多い上に、ロール５の
鋼板エッジが当接する部分に向かってセラミックス含有
量が漸次高められている。つまり、ビルドアップがロー
ルのテーパー部、特に鋼板エッジ当接部近傍で発生し易
いことに鑑みて、ロールの軸方向に傾斜機能をもたせた
サーメット溶射層を有するハースロールの例である。The ceramic content in the sprayed layer does not have to be the same throughout each part. For example, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the hearth roll with a crown of the present invention, in which the ceramic content in the sprayed layer 2 in the tapered portion is higher than in the straight portion, and the steel plate edge of the roll 5 is The ceramic content is gradually increased toward the abutting portion. That is, this is an example of a hearth roll having a cermet sprayed layer having a tilting function in the axial direction of the roll in view of the fact that build-up is likely to occur in the taper portion of the roll, particularly near the steel plate edge contact portion.
【００２１】また、サーメット溶射は、前記図１に示し
たように、通常はセラミックス粒子４が合金マトリック
ス３中に均一に混在した状態になるように行うが、図５
に示すように、溶射層２の表層方向に漸次セラミックス
含有量を多くしていってもよい。この場合は、溶射層２
の厚み方向に傾斜機能をもたせたサーメット溶射層の例
で、このようにすれば、溶射層２のロール（母材）１に
接する部分はセラミックス含有量が少ないので耐剥離性
が損なわれることがなく、溶射層２の表面はセラミック
ス含有量が多いので優れた耐ビルドアップ性を示す。Cermet thermal spraying is usually performed so that the ceramic particles 4 are uniformly mixed in the alloy matrix 3 as shown in FIG.
As shown in, the ceramic content may be gradually increased in the surface layer direction of the sprayed layer 2. In this case, the sprayed layer 2
Is an example of a cermet thermal sprayed layer having a gradient function in the thickness direction of the above, and in this case, since the portion of the thermal sprayed layer 2 in contact with the roll (base material) 1 has a small ceramic content, the peeling resistance may be impaired. On the other hand, since the surface of the sprayed layer 2 has a large ceramic content, it exhibits excellent build-up resistance.
【００２２】[0022]
【実施例】連続焼鈍炉のハースロール（ロール径：800m
m 、長さ：1800mm）の表面に表１に示すセラミックス含
有量の溶射層を形成させ、 800℃で５時間実操業を行っ
た後、各ハースロールについて、ストレート部（図２の
ｂ部）とテーパー部（図２のａ部）別にビルドアップ発
生率と溶射層の剥離の有無を調査した。[Example] Hearth roll of continuous annealing furnace (roll diameter: 800 m
m), length: 1800 mm), a thermal sprayed layer with the ceramic content shown in Table 1 was formed on the surface, and after the actual operation at 800 ° C for 5 hours, the straight part (part b in Fig. 2) of each hearth roll was formed. The buildup occurrence rate and the presence or absence of delamination of the sprayed layer were examined for each taper portion (a portion in FIG. 2).
【００２３】結果を表１に併せ示す。同表において、実
施例２および３は、テーパー部における溶射層中のセラ
ミックス含有量をストレート部におけるよりも多くし、
かつ、ロールの軸方向に向かって、実施例２では30から
49重量％へ、実施例３では40から50重量％へ漸次高めた
場合である。The results are also shown in Table 1. In the table, in Examples 2 and 3, the content of ceramics in the sprayed layer in the taper portion was set to be larger than that in the straight portion,
And, in the second embodiment, from 30 in the axial direction of the roll.
49% by weight, and in Example 3, it was gradually increased from 40 to 50% by weight.
【００２４】この表から明らかなように、本発明のハー
スロールにおいては、耐ビルドアップ性が良好で、溶射
層の剥離も認められなかった。As is clear from this table, in the hearth roll of the present invention, the build-up resistance was good and no peeling of the sprayed layer was observed.
【００２５】[0025]
【表１】 [Table 1]
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明のハースロールは高温熱処理炉用
のロールとして好適で、優れた耐ビルドアップ性を有
し、耐剥離性も優れている。このハースロールを使用す
れば、ロール表面のビルドアップに起因する鋼板の表面
疵の発生を防止することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The hearth roll of the present invention is suitable as a roll for a high temperature heat treatment furnace and has excellent build-up resistance and excellent peeling resistance. By using this hearth roll, it is possible to prevent the occurrence of surface flaws on the steel sheet due to buildup of the roll surface.
【図１】本発明のハースロールの表面層の一例の断面を
模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of an example of a surface layer of a hearth roll of the present invention.
【図２】本発明のハースロールの一例の断面の模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic view of a cross section of an example of the hearth roll of the present invention.
【図３】（ａ）はクラウン付きロールの平面図で、スト
レート部とテーパー部における周速度の関係を模式的に
示す図である。 （ｂ）は（ａ）のクラウン付きロールの側面図で、スト
レート部とテーパー部における周速度の関係を模式的に
示す図である。FIG. 3A is a plan view of a roll with a crown and is a diagram schematically showing a relationship between peripheral velocities in a straight portion and a tapered portion. (B) is a side view of the roll with a crown of (a), and is a figure which shows typically the relationship of the peripheral speed in a straight part and a taper part.
【図４】本発明のハースロールの他の例の断面を模式的
に示すとともに、ロールの幅方向における溶射層中のセ
ラミックス含有量を示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of another example of the hearth roll of the present invention and showing the ceramic content in the thermal spray layer in the width direction of the roll.
【図５】本発明のハースロールの表面層の他の例の断面
を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of another example of the surface layer of the hearth roll of the present invention.
Claims (1)
溶射層を有するハースロールであって、上記溶射層中の
セラミックス粒子の含有量が50重量％以下で、しかも、
ロール軸方向に変化していることを特徴とするハースロ
ール。Claim: What is claimed is: 1. A hearth roll having a sprayed layer in which ceramic particles are dispersed on a roll surface, wherein the content of the ceramic particles in the sprayed layer is 50% by weight or less, and
A hearth roll characterized by changing in the roll axis direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188672A JPH0533033A (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Hearth roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188672A JPH0533033A (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Hearth roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533033A true JPH0533033A (en) | 1993-02-09 |
Family
ID=16227832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188672A Pending JPH0533033A (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Hearth roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0533033A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281748A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Jfe Steel Kk | Material for coating surface of roll for steel sheet heat treatment furnace |
| CN111979462A (en) * | 2020-08-21 | 2020-11-24 | 合肥工业大学 | WC-MoC-Co-Y2O3 hard alloy with high hardness and preparation method thereof |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188672A patent/JPH0533033A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281748A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Jfe Steel Kk | Material for coating surface of roll for steel sheet heat treatment furnace |
| CN111979462A (en) * | 2020-08-21 | 2020-11-24 | 合肥工业大学 | WC-MoC-Co-Y2O3 hard alloy with high hardness and preparation method thereof |
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