JPH0711323A - 熱処理炉用ロール - Google Patents
熱処理炉用ロールInfo
- Publication number
- JPH0711323A JPH0711323A JP4186105A JP18610592A JPH0711323A JP H0711323 A JPH0711323 A JP H0711323A JP 4186105 A JP4186105 A JP 4186105A JP 18610592 A JP18610592 A JP 18610592A JP H0711323 A JPH0711323 A JP H0711323A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- furnace
- heat treating
- chromium carbide
- treating furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術製品のように多量の異種酸化物が混
入されていないで、しかも、ジルコニア本来の耐剥離性
の低下が最小に抑えられており、あるいは被搬送材のピ
ックアップ防止効果が大きく損なわれていないジルコニ
アセラミック系の硬質で、しかも被搬送材との摩擦係数
の高い溶射被覆を有する炉内ロ−ルの提供。 【構成】 耐熱鋼を母材とするロ−ルの表面にセラミッ
ク溶射被覆を有する熱処理炉用ロ−ルであって、上記溶
射被覆が1 〜10重量％のクロムカ−バイドを含み、被膜
硬さが図１に示されるように改善されたジルコニアセラ
ミックからなることを特徴とする。
入されていないで、しかも、ジルコニア本来の耐剥離性
の低下が最小に抑えられており、あるいは被搬送材のピ
ックアップ防止効果が大きく損なわれていないジルコニ
アセラミック系の硬質で、しかも被搬送材との摩擦係数
の高い溶射被覆を有する炉内ロ−ルの提供。 【構成】 耐熱鋼を母材とするロ−ルの表面にセラミッ
ク溶射被覆を有する熱処理炉用ロ−ルであって、上記溶
射被覆が1 〜10重量％のクロムカ−バイドを含み、被膜
硬さが図１に示されるように改善されたジルコニアセラ
ミックからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理炉用ロール、よ
り詳しくは600 ℃以上の高温域において操業される炉内
で被熱処理材を搬送するための炉内ロールに関する。
り詳しくは600 ℃以上の高温域において操業される炉内
で被熱処理材を搬送するための炉内ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】けい素鋼のストリップのような鋼板を60
0 ℃以上の高温域で熱処理する炉で鋼板を支持搬送する
ロールには、耐熱鋼を母材としその表面にセラミック溶
射が施されたものが用いられており、セラミック溶射が
適用される目的は一般に以下の通りである。 (1) 被搬送材よりの金属の移着（ピックアップと呼ばれ
る）の防止 ピックアップが発生すると被搬送材に押し傷あるいは擦
り傷がつき、製品の品質を著しく低下させるためであ
る。 (2) ロール表面の摩耗の防止 例えば、鋼板連続焼鈍炉の炉内ロールは、通常その表面
に一定の粗さが与えられている。ところが摩耗により粗
さが低下すると、毎分10〜300mで走行する鋼板の通板安
定性が損なわれ、操業に支障を来すからである。 (3) スリップ防止 鋼板のグリップの向上により、鋼板のスリップを防止す
る。
0 ℃以上の高温域で熱処理する炉で鋼板を支持搬送する
ロールには、耐熱鋼を母材としその表面にセラミック溶
射が施されたものが用いられており、セラミック溶射が
適用される目的は一般に以下の通りである。 (1) 被搬送材よりの金属の移着（ピックアップと呼ばれ
る）の防止 ピックアップが発生すると被搬送材に押し傷あるいは擦
り傷がつき、製品の品質を著しく低下させるためであ
る。 (2) ロール表面の摩耗の防止 例えば、鋼板連続焼鈍炉の炉内ロールは、通常その表面
に一定の粗さが与えられている。ところが摩耗により粗
さが低下すると、毎分10〜300mで走行する鋼板の通板安
定性が損なわれ、操業に支障を来すからである。 (3) スリップ防止 鋼板のグリップの向上により、鋼板のスリップを防止す
る。
【０００３】スリップが生ずると、被搬送材に傷を生
じ、さらには被搬送材が蛇行し操業が困難になるからで
ある。
じ、さらには被搬送材が蛇行し操業が困難になるからで
ある。
【０００４】以上のような目的で施されるセラミック溶
射においてはジルコニア（ＺｒＯ2) 系材質がしばしば
用いられている。ジルコニアが用いられる理由は、(1)
セラミック溶射による被覆で最大の懸念事項は金属であ
る母材からの剥離脱落であって、この点ジルコニアはジ
ェットエンジンの燃焼器等の遮熱被覆として多用されて
いるように、他のセラミックスと比較して高温における
耐剥離性に優れている、(2) ジルコニアは、鋼材との凝
着を起こしにくく、ピックアップの防止効果に優れる等
である。
射においてはジルコニア（ＺｒＯ2) 系材質がしばしば
用いられている。ジルコニアが用いられる理由は、(1)
セラミック溶射による被覆で最大の懸念事項は金属であ
る母材からの剥離脱落であって、この点ジルコニアはジ
ェットエンジンの燃焼器等の遮熱被覆として多用されて
いるように、他のセラミックスと比較して高温における
耐剥離性に優れている、(2) ジルコニアは、鋼材との凝
着を起こしにくく、ピックアップの防止効果に優れる等
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジルコ
ニアは前記用途に適用可能なセラミックス中では硬さが
比較的低く、したがって耐摩耗性が必ずしも十分でない
ことから上記ジルコニアの欠点を改良しようとして、ア
ルミナあるいはクロミア等の硬質酸化物を配合し、耐摩
耗性を向上させようとした例がある。例えば特開昭64-2
58号公報によれば、ＺｒＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3
−Ｙ2 Ｏ3 系固溶体材料からなるセラミック被覆を有す
る搬送ロールが示されており、少なくとも 9重量％のＡ
ｌ2 Ｏ3 およびＣｒ2 Ｏ3 が構成成分として配合されて
いる。また、特開昭64-62451号公報には、Ｃｒ2 Ｏ3 8
〜50重量、Ａｌ2 Ｏ3 8〜50重量％、残部がＺｒ2 Ｏ3
からなる溶射材料が示されている。このように、いずれ
も多量の異種酸化物を混入するためジルコニア本来の耐
剥離性に影響を与えるという課題があった。
ニアは前記用途に適用可能なセラミックス中では硬さが
比較的低く、したがって耐摩耗性が必ずしも十分でない
ことから上記ジルコニアの欠点を改良しようとして、ア
ルミナあるいはクロミア等の硬質酸化物を配合し、耐摩
耗性を向上させようとした例がある。例えば特開昭64-2
58号公報によれば、ＺｒＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃｒ2 Ｏ3
−Ｙ2 Ｏ3 系固溶体材料からなるセラミック被覆を有す
る搬送ロールが示されており、少なくとも 9重量％のＡ
ｌ2 Ｏ3 およびＣｒ2 Ｏ3 が構成成分として配合されて
いる。また、特開昭64-62451号公報には、Ｃｒ2 Ｏ3 8
〜50重量、Ａｌ2 Ｏ3 8〜50重量％、残部がＺｒ2 Ｏ3
からなる溶射材料が示されている。このように、いずれ
も多量の異種酸化物を混入するためジルコニア本来の耐
剥離性に影響を与えるという課題があった。
【０００６】そこで本発明の目的は、上述のように多量
の異種酸化物を混入する代わりに、添加してもジルコニ
ア本来の耐剥離性の低下が最小に抑えられ、あるいは被
搬送材のピクアップ防止効果が大きく損なわれない特定
の添加物質を添加することにより、硬質で、しかも被搬
送材との摩擦係数の高い溶射被覆を形成せしめた炉内ロ
ールを提供することにある。
の異種酸化物を混入する代わりに、添加してもジルコニ
ア本来の耐剥離性の低下が最小に抑えられ、あるいは被
搬送材のピクアップ防止効果が大きく損なわれない特定
の添加物質を添加することにより、硬質で、しかも被搬
送材との摩擦係数の高い溶射被覆を形成せしめた炉内ロ
ールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、前記従来例のような異種酸化物を多量に
混入することなく、しかもジルコニアの上記欠点を改良
する添加材料につき研究を進めた結果、硬質のクロムカ
ーバイドを所定量添加することにより上記課題が解決で
きることを見出し本発明に到達した。
を達成すべく、前記従来例のような異種酸化物を多量に
混入することなく、しかもジルコニアの上記欠点を改良
する添加材料につき研究を進めた結果、硬質のクロムカ
ーバイドを所定量添加することにより上記課題が解決で
きることを見出し本発明に到達した。
【０００８】したがって本発明は、耐熱鋼を母材とする
ロールの表面にセラミック溶射被覆層を有する熱処理炉
用ロールであって、上記溶射被覆層が 1〜10重量％のク
ロムカーバイドを含むジルコニアセラミックからなるこ
とを特徴とする熱処理炉用ロールを提供するものであ
る。
ロールの表面にセラミック溶射被覆層を有する熱処理炉
用ロールであって、上記溶射被覆層が 1〜10重量％のク
ロムカーバイドを含むジルコニアセラミックからなるこ
とを特徴とする熱処理炉用ロールを提供するものであ
る。
【０００９】
【作用】上記ジルコニアセラミック中のクロムカ−バイ
ド成分の範囲を上記のように限定した理由は、1 重量％
未満では硬さ、摩擦係数における添加効果が期待し難
く、10重量％を越えるとジルコニア本来の耐剥離性が急
激に劣化するためである。
ド成分の範囲を上記のように限定した理由は、1 重量％
未満では硬さ、摩擦係数における添加効果が期待し難
く、10重量％を越えるとジルコニア本来の耐剥離性が急
激に劣化するためである。
【００１０】
【実施例１〜４】図１はクロムカ−バイド添加量と溶射
被膜硬さの関係を示すグラフ、図２はクロムカ−バイド
添加量と摩擦係数の関係を示すグラフ、図３はリング／
ディスク型摩擦試験の要領を示す斜視図、図４は鉄粉付
着試験に用いた試験炉の模式断面図そして図５は耐ヒ−
トショック回数試験用の供試体の平面図（ａ）と断面図
（ｂ）であって、これらを参照して以下説明する。
被膜硬さの関係を示すグラフ、図２はクロムカ−バイド
添加量と摩擦係数の関係を示すグラフ、図３はリング／
ディスク型摩擦試験の要領を示す斜視図、図４は鉄粉付
着試験に用いた試験炉の模式断面図そして図５は耐ヒ−
トショック回数試験用の供試体の平面図（ａ）と断面図
（ｂ）であって、これらを参照して以下説明する。
【００１１】供試体の作製に当っては、ＳＵＳ３０４か
らなる母材上に、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金にＡ
ｌ2 Ｏ3 を30％添加した材料を用いて膜厚0.1mm の下地
コ−ティングを施し、その上にＺｒＯ2 にクロムカ−バ
イドをそれぞれ1 ないし10重量％を添加して調製した材
料を溶射して作製した供試体を用意した。なお溶射後は
研削仕上げとし、仕上げ面の粗さＲａは0.8 〜1.0 μm
とした。
らなる母材上に、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金にＡ
ｌ2 Ｏ3 を30％添加した材料を用いて膜厚0.1mm の下地
コ−ティングを施し、その上にＺｒＯ2 にクロムカ−バ
イドをそれぞれ1 ないし10重量％を添加して調製した材
料を溶射して作製した供試体を用意した。なお溶射後は
研削仕上げとし、仕上げ面の粗さＲａは0.8 〜1.0 μm
とした。
【００１２】以上のようにして作製した供試体につい
て、硬さ、摩擦係数、鉄粉付着量および耐ヒ−トショッ
ク回数を調べ、結果を表１に示した。
て、硬さ、摩擦係数、鉄粉付着量および耐ヒ−トショッ
ク回数を調べ、結果を表１に示した。
【００１３】上記それぞれの試験内容は下記の通りであ
る。 (1) 硬さ 予めコ−ティングした試料を切断し、その断面硬さをマ
イクロビッカ−ス硬さ計により測定し、結果を表１に示
した。なお測定荷重を300 ｇとした。 (2) 摩擦係数 図３に示すリング／ディスク型摩擦試験により測定し
た。すなわち、供試体１のコ−ティング面２上に、内径
24.0mm、外径25.6mmの摩擦試験用相手材リング３（材質
Ｓ４５Ｃ）を載せ、図の矢印方向に回転しながら白抜き
の矢印の方向に測定荷重5kgfをかけて行う方法を用い
た。結果は表１に示す通りであった。 (3) 鉄粉付着量 図４に示すように、ガス排出口７、ガス導入口８を有す
る炉体４にヒ−タ−５を備えた試験炉において、2 ％の
水素を含む窒素雰囲気中で供試体１を鉄粉６と接触さ
せ、950 ℃、100 時間焼成した。
る。 (1) 硬さ 予めコ−ティングした試料を切断し、その断面硬さをマ
イクロビッカ−ス硬さ計により測定し、結果を表１に示
した。なお測定荷重を300 ｇとした。 (2) 摩擦係数 図３に示すリング／ディスク型摩擦試験により測定し
た。すなわち、供試体１のコ−ティング面２上に、内径
24.0mm、外径25.6mmの摩擦試験用相手材リング３（材質
Ｓ４５Ｃ）を載せ、図の矢印方向に回転しながら白抜き
の矢印の方向に測定荷重5kgfをかけて行う方法を用い
た。結果は表１に示す通りであった。 (3) 鉄粉付着量 図４に示すように、ガス排出口７、ガス導入口８を有す
る炉体４にヒ−タ−５を備えた試験炉において、2 ％の
水素を含む窒素雰囲気中で供試体１を鉄粉６と接触さ
せ、950 ℃、100 時間焼成した。
【００１４】鉄付着量の多少は、コ−ティング表面のＸ
線回折チャ−トより鉄のピ−ク面積を求め、表１に示し
たように比較例１の値を1.00とした相対値で示した。 (4) 耐ヒ−トショック回数 図５に示すように、コ−ティング面２をもった供試体１
を950 ℃に保った炉内で15分間加熱し、直ちに25±5 ℃
の水中に投下し、コ−ティングの剥離の有無を確認す
る。以上の手順は、20回になるまで繰り返した。
線回折チャ−トより鉄のピ−ク面積を求め、表１に示し
たように比較例１の値を1.00とした相対値で示した。 (4) 耐ヒ−トショック回数 図５に示すように、コ−ティング面２をもった供試体１
を950 ℃に保った炉内で15分間加熱し、直ちに25±5 ℃
の水中に投下し、コ−ティングの剥離の有無を確認す
る。以上の手順は、20回になるまで繰り返した。
【００１５】なおコ−ティングが面積比で50% 以上剥離
した場合、その時点での水冷回数を耐剥離回数とし表１
に示した。
した場合、その時点での水冷回数を耐剥離回数とし表１
に示した。
【００１６】
【比較例１〜３】供試体の作製に当って、ＺｒＯ2 にク
ロムカ−バイドを添加しない場合、25重量％および50重
量％を添加した場合をそれぞれ比較例１、２および３と
した以外は全く実施例と同様な要領で供試体を調製し、
それぞれ前述の各試験に供した。結果は同じく表１に示
した。
ロムカ−バイドを添加しない場合、25重量％および50重
量％を添加した場合をそれぞれ比較例１、２および３と
した以外は全く実施例と同様な要領で供試体を調製し、
それぞれ前述の各試験に供した。結果は同じく表１に示
した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１および図１、図２から判るように、硬
さはクロムカ−バイドの添加量1 〜10重量％の範囲で向
上し、耐磨耗性が向上することを示しており、クロムカ
−バイド50重量％混入で硬さがむしろ低下した理由は、
気孔率の増大などコ−ティング組織の劣化にあると推定
される。
さはクロムカ−バイドの添加量1 〜10重量％の範囲で向
上し、耐磨耗性が向上することを示しており、クロムカ
−バイド50重量％混入で硬さがむしろ低下した理由は、
気孔率の増大などコ−ティング組織の劣化にあると推定
される。
【００１９】摩擦係数は、添加しない場合に比し、著し
く向上し、これはスリップ防止能の向上につながり操業
上極めて有益である。
く向上し、これはスリップ防止能の向上につながり操業
上極めて有益である。
【００２０】鉄付着量は、被搬送物のピックアップ防止
能の判定に重要であり、比較材ジルコニアは実用上十分
な防止能を有していると考えられ、実施例におけるその
わずかな劣化は無視し得る程度である。
能の判定に重要であり、比較材ジルコニアは実用上十分
な防止能を有していると考えられ、実施例におけるその
わずかな劣化は無視し得る程度である。
【００２１】耐ヒ−トショックは耐剥離性を判定する要
因であり、実施例ではいずれも20回以上であった。
因であり、実施例ではいずれも20回以上であった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理炉
用ロ−ルには、その表面に1 〜10重量％のクロムカ−バ
イドが混入固溶したジルコニアセラミックが溶射被覆さ
れているので、ジルコニアセラミック本来の耐剥離性を
損なうことなく、高度が高く耐磨耗性にすぐれ、かつ被
搬送材との摩擦係数が高く、従ってスリップ防止能の向
上した炉内ロ−ルを提供することができる。
用ロ−ルには、その表面に1 〜10重量％のクロムカ−バ
イドが混入固溶したジルコニアセラミックが溶射被覆さ
れているので、ジルコニアセラミック本来の耐剥離性を
損なうことなく、高度が高く耐磨耗性にすぐれ、かつ被
搬送材との摩擦係数が高く、従ってスリップ防止能の向
上した炉内ロ−ルを提供することができる。
【図１】クロムカ−バイド添加量と溶射被膜硬さ（Ｈ
ｖ）の関係を示すグラフである。
ｖ）の関係を示すグラフである。
【図２】クロムカ−バイド添加量と摩擦係数の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】リング／ディスク型摩擦試験の要領を示す斜視
図である。
図である。
【図４】鉄粉付着試験に用いた試験炉の模式断面図であ
る。
る。
【図５】耐ヒ−トショック回数試験用の供試体の平面図
（同図ａ）および断面図（同図ｂ）である。
（同図ａ）および断面図（同図ｂ）である。
１ 供試体 ２ コ−ティング面 ３ 相手材リング ４ 炉体 ５ ヒ−タ− ６ 鉄粉 ７ ガス排出口 ８ ガス導入口
Claims (1)
- 【請求項１】 耐熱鋼を母材とするロールの表面に、セ
ラミック溶射被覆層を有する熱処理炉用ロールであっ
て、上記溶射被覆層が、1 〜10重量％のクロムカーバイ
ドを含むジルコニアセラミックからなることを特徴とす
る熱処理炉用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186105A JPH0711323A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 熱処理炉用ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186105A JPH0711323A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 熱処理炉用ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711323A true JPH0711323A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=16182453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186105A Pending JPH0711323A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 熱処理炉用ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711323A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537019A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | スタンダード・エアロ・リミテッド | 耐磨耗性セラミック複合体被膜およびその製造のプロセス |
| CN116555532A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-08 | 宝镁特(上海)智能工程有限公司 | 一种薄规格硅钢材料的高精度退火方法 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4186105A patent/JPH0711323A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537019A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-09-11 | スタンダード・エアロ・リミテッド | 耐磨耗性セラミック複合体被膜およびその製造のプロセス |
| CN116555532A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-08 | 宝镁特(上海)智能工程有限公司 | 一种薄规格硅钢材料的高精度退火方法 |
| CN116555532B (zh) * | 2023-03-31 | 2024-04-09 | 宝镁特(上海)智能工程有限公司 | 一种薄规格硅钢材料的高精度退火方法 |
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