JPH08296061A - アルカリソルトバス浸漬ロール - Google Patents

アルカリソルトバス浸漬ロール

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JPH08296061A JP12738895A JP12738895A JPH08296061A JP H08296061 A JPH08296061 A JP H08296061A JP 12738895 A JP12738895 A JP 12738895A JP 12738895 A JP12738895 A JP 12738895A JP H08296061 A JPH08296061 A JP H08296061A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品質製品が得られるアルカリソルトバス浸
漬ロールの提供。 【構成】 鉄系ロールの胴部表面に下地層として、厚さ
50μm以上の純Niめっき被覆、又はNi70重量%
以上のNi合金のめっきあるいは溶射被覆と、その上
に、35重量%以下のY23、CaO、CeO2のいず
れか1種を添加した安定化ZrO2被覆を50〜500
μmの厚さに形成し、必要に応じ前記安定化ZrO2
覆を、ZrO2を主成分として生成する封孔剤で含浸封
孔処理したことを特徴とするアルカリソルトバス浸漬ロ
ール。 【効果】 表面疵の無い高品質のステンレス鋼ストリッ
プ又はチタンストリップを生産することができ、ロール
寿命も向上される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板用連続焼鈍酸洗ラ
インの酸洗前処理としてのアルカリソルトバスに使用す
る浸漬ロールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ステンレス鋼ストリップ又はチタ
ンストリップ等の薄板連続焼鈍酸洗ラインにおいて、す
でに所定の厚さにまで圧延されたステンレス鋼ストリッ
プ又はチタンストリップは、焼鈍炉により焼鈍され、ソ
ルトバスでアルカリ洗浄の上、さらに酸洗槽で洗浄が行
なわれる。ソルトバスには水酸化ナトリウムを主成分と
する溶融塩を満たし、ステンレス鋼ストリップ又はチタ
ンストリップを浸漬ロールにより浸漬する。この浸漬ロ
ールには一般にダクタイル鋳鉄等の鋳鉄ロールが使用さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、ステンレス
鋼ストリップ又はチタンストリップを通板した場合に、
浸漬ロールの材質とは異種金属であるステンレス鋼スト
リップ又はチタンストリップとが溶融塩を介することに
よって局部電池が形成される。
【0004】したがって、ステンレス鋼ストリップ又は
チタンストリップと浸漬ロールが溶融塩中で接触する
際、スパーク現象が発生しステンレス鋼ストリップ又は
チタンストリップに疵を生ずる。この疵はストリップの
裏側までも届くことがあり、これにより製品の品質を著
しく損ねるため、高価なステンレス鋼ストリップ又はチ
タンストリップの歩留まりを低下させる等極めて悪影響
が大きい。また、溶融塩は温度が500℃前後と高く、
高温、高濃度のアルカリ浴であるため極めて腐食性が強
い。従って、溶融塩中に浸漬している鋳鉄ロールは溶融
塩による腐食が激しく、ロール寿命が短い。
【0005】以上の問題点を解決するために、設備的な
電気絶縁対策やロール材質の検討が種々試みられた。し
かし、スパーク疵の発生は、ステンレス鋼ストリップ又
はチタンストリップと鋳鉄ロールとの間の電池作用によ
り発生するものであるため、有効な対策は見いだし得な
かった。本発明は、前記従来の問題点を解決し、ロール
表面にセラミックスコーティングによる電気絶縁層を形
成した、アルカリソルトバス浸漬ロールを提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は種々研究を重ねた結果、ロール表面に
セラミックスコーティングによる電気絶縁層を形成する
こと、さらにセラミックスの下地層として溶融塩に対す
る耐食性に優れたNi系材料を使用することによってセ
ラミックスの耐剥離性を改善し、ロール寿命も向上でき
ることを知見し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち前記知見に基づいてなされた本発
明は、鉄系ロールの胴部表面に下地層として、厚さ50
μm以上の純Niめっき被覆、又はNi70重量%以上
のNi合金のめっきあるいは溶射被覆と、その上に、3
5重量%以下のY23、CaO、CeO2のいずれか1
種を添加した安定化ZrO2被覆を50〜500μmの
厚さに形成したことを特徴とするアルカリソルトバス浸
漬ロールを要旨とするものであり、また、ZrO2を主
成分として生成する封孔剤で含浸封孔処理した安定化Z
rO2被覆を形成したアルカリソルトバス浸漬ロールも
本発明の要旨である。
【0008】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明におい
ては、アルカリソルトバス浸漬ロール母材として通常使
用されている鋳鉄はもちろん、炭素鋼、低合金鋼等も使
用される。ロールとストリップ間におけるスパークの発
生を防止するため、電気絶縁材として、高温、高濃度の
アルカリに対する耐食性に優れた酸化物系セラミックス
をロール表面に被覆する。セラミックス材料には、35
重量%以下のY23、CaO、CeO2のいずれか1種
の安定化剤を添加した安定化ジルコニアが使用される。
【0009】セラミックスが電気絶縁性を有すること及
び優れた耐食性を有することは一般的に知られている
が、これのみでは本発明ロールに十分な条件とはいえな
い。すなわち、セラミックス皮膜には細かい気孔が存在
するために、この気孔を通して溶融塩が侵入して母材に
達し、母材が腐食して被覆されているセラミックス皮膜
が剥離する。これを防止するため、アルカリ溶融塩に対
する耐食性に優れた純Niめっき被覆又はNi70重量
%以上のNi合金めっきあるいは溶射被覆を下地として
ロール母材に施し、これにより母材の腐食を防ぐと共
に、母材表面からセラミックス皮膜の剥離を阻止する。
また、溶射したセラミック皮膜内へのアルカリ溶融塩浸
透を防ぐために、ZrO2を主成分として生成する封孔
剤で含浸封孔処理することも、本発明の有効手段であ
る。
【0010】本発明では、下地層に純Ni又はNi70
重量%以上のNi合金が使用されるが、その被覆には、
経済性を考慮すると溶射又はめっきが好ましい。鋳鉄以
外のロール母材では肉盛溶接も可能である。下地層の厚
さはアルカリ溶融塩に対する耐食性を考慮すると50μ
m以上必要である。めっきの場合、セラミックス被覆の
ための前処理としてブラスト処理による下地層の減肉を
考慮すると100μm以上必要である。上限はあまり厳
密でないが通常100〜200μmで十分である。肉盛
溶接の場合は数mm以下でよい。
【0011】本発明ロールに被覆されるセラミックス皮
膜材としては、35重量%以下のY23、CaO、Ce
2のいずれか1種の安定化剤を添加した安定化ジルコ
ニアが使用される。これは、ジルコニアが電気絶縁性を
有するだけでなく、化学的に安定でアルカリ溶融塩に対
する耐食性に優れ、さらにセラミックス中では熱膨張係
数が大きく、耐熱衝撃性にも優れているからである。
【0012】ジルコニアセラミックスの被覆は、一般的
にはプラズマ溶射による方法が好ましいが、その他の手
段でも強固な皮膜形成ができるものであれば差し支えな
い。皮膜厚みは電気絶縁性、耐食性、耐摩耗性の点より
50μm以上必要である。上限は、皮膜の耐剥離性の点
から500μmである。ただし、通常は経済性を考慮し
て100〜200μmが好ましい。
【0013】ロール母材に被覆される下地材及び下地材
+セラミックス+封孔処理剤の、高温、高濃度のアルカ
リ溶融塩中における耐食性を調査するため、浸漬試験材
として鋳鉄製平板(100×50×10mm)の片面に
溶射又はメッキにより皮膜を形成し、実機アルカリ溶融
塩槽(480℃)中に500時間浸漬後、皮膜の腐食性
と密着性とを比較調査した。表1に下地材の浸漬試験結
果を、表2に下地材+セラミックス+封孔処理剤の浸漬
試験結果を示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】アルカリに対する耐食性が良好なNi系材
料について比較調査したが、表1にみられるとおり、本
発明例(No.1〜4)はアルカリ溶融塩に対しいずれ
も良好な耐食性を示している。これに対して、比較例N
o.5は本発明例よりも腐食が大きく、比較例No.6
は皮膜が損傷して母材が露出している。また表2によれ
ば、本発明例はいずれも皮膜の割れ、剥離はなく、表面
の肌荒れ、腐食も殆どみられない。しかるに比較例6
は、皮膜割れはないものの表面の肌荒れ及び腐食が大き
く、比較例7、8は皮膜割れを生じている。また比較例
9は皮膜が剥離して残存していない。
【0017】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されることはない。 実施例 胴の直径750mm、胴長1500mmのダクタイル鋳
鉄製ロール母材に、本発明を適用した。ロール表面を研
磨加工し、グリッドブラストによる粗面化処理を行なっ
た後、下地材Ni−20Cr合金をプラズマ溶射により
150μm厚さ溶射した。前記下地材層の上にセラミッ
クスZrO2−8Y23を300μm厚さ溶射した。こ
の溶射皮膜をダイヤモンド砥石により研摩し、セラミッ
クス皮膜厚さを200μmとした。研摩仕上げ加工後、
ZrO2を主成分とする封孔剤(6%Zrアルコキシド
アルコール溶液)を塗布含浸させ、封孔のため、酸化性
雰囲気中410℃で焼成して封孔成分であるZrO2
皮膜内に生成させた。
【0018】このロールを薄板連続焼鈍酸洗ラインのソ
ルトバスの浸漬ロールとして使用した。チタンストリッ
プを通板したところ、スパーク疵の発生は全くなく、ア
ルカリ溶融塩による腐食も殆ど生じないため、1ヵ月使
用してもロールの損傷は認められなかった。これに対
し、従来使用されていたダクタイル鋳鉄製ロールでは、
チタンストリップを通板したところ、ロールとチタンス
トリップとの間で発生するスパークによるスパーク疵及
びアルカリ溶融塩による腐食のために10日間程度でロ
ール交換が必要となり、短いときには3日間でロール交
換をしなければならない場合もあった。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、表面疵の無い高品質のステンレス鋼ストリ
ップ又はチタンストリップを生産することができ、ロー
ル寿命も向上されるため、工業的価値が大きく産業上極
めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日向寺 幸夫 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 川添 勝利 東京都中央区八重洲一丁目3番8号 日鉄 ハード株式会社内 (72)発明者 北川 公一 東京都中央区八重洲一丁目3番8号 日鉄 ハード株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄系ロールの胴部表面に下地層として、
    厚さ50μm以上の純Niめっき被覆、又はNi70重
    量%以上のNi合金のめっきあるいは溶射被覆と、その
    上に、35重量%以下のY23、CaO、CeO2のい
    ずれか1種を添加した安定化ZrO2被覆を50〜50
    0μmの厚さに形成したことを特徴とするアルカリソル
    トバス浸漬ロール。
  2. 【請求項2】 ZrO2を主成分として生成する封孔剤
    で含浸封孔処理した安定化ZrO2被覆である請求項1
    記載のアルカリソルトバス浸漬ロール。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226758A (ja) * 1999-12-20 2001-08-21 United Technol Corp <Utc> タービンブレード及びガスタービン部材
JP2002129303A (ja) * 2000-10-31 2002-05-09 Dai Ichi High Frequency Co Ltd 溶融塩浴用ローラー
JP2013067836A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Nisshin Steel Co Ltd 耐食性ロールおよびその製造方法
JP2015183283A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社栗本鐵工所 溶射下地の形成方法

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