JPH0874017A - 溶融めっき浴中ロール - Google Patents

溶融めっき浴中ロール

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JPH0874017A
JPH0874017A JP6209772A JP20977294A JPH0874017A JP H0874017 A JPH0874017 A JP H0874017A JP 6209772 A JP6209772 A JP 6209772A JP 20977294 A JP20977294 A JP 20977294A JP H0874017 A JPH0874017 A JP H0874017A
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JP
Japan
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roll
grooves
groove
outer peripheral
peripheral surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP6209772A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Takaso
正志 高祖
Tomio Kondo
富男 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】溶融めっき浴中ロールの提供。 【構成】上記ロールにおいてドロス排出用溝と、更に外
周面に下記条件を満たして刻設したV型断面の複数のら
せん状溝と、これらの溝に囲まれたひし型形状の凸部が
あり、かつ全表面が炭化物のサーメット又は酸化物の溶
射皮膜で被覆されている溶融めっき浴中ロール。 V型溝の角度(α): 115〜150 °、V型溝のピッチ
(P): 1.0〜2.5mm ロール外周面でのV型溝幅WとピッチPとの比率(C=
W/P): 0.4〜0.6 【効果】ドロス排出用溝に起因する鋼帯表面の欠陥(め
っきむら)の発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外周面にドロス排出用
の溝が刻設された溶融めっき浴中ロールの改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】溶融めっき浴中ロールでは、特開昭64−
79356 号公報に示されるように、その外周面にドロス排
出用の溝を刻設し、ロールへのドロス付着の防止が図ら
れる。
【0003】しかし、この溝が鋼帯表面めっきの不均一
の原因となり、色調および光沢のむらが発生する場合が
ある。このようなめっきむらが発生するのは、ドロス排
出用溝の部分と溝間の外周面では、鋼帯とロールとの接
触状態が異なるためである。
【0004】ドロス排出用溝間の部分の外周面を凹凸化
し、微小な凸部のみで鋼帯と接触させて凸部の周囲の凹
部には溶融めっき金属を存在させ、溝部における鋼帯と
の接触状態に近づけることが知られている。
【0005】例えば特開平4−301057号公報には、鋼帯
と接触するドロス排出用溝間の外周面に凹凸を付与し、
上記の表面欠陥を防止することができるめっき浴用ロー
ルが示されている。このロールの特徴は、凹凸の高低差
の範囲を 0.5〜5mmとしてドロス排出用溝間のロール外
周面と鋼帯表面とが全面的に直接接触しないようにした
ことにある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記発明のよ
うにドロス排出用の溝間の外周面に凹凸が刻設されてい
ても、なお溝間の外周面と鋼帯が接触する状態によって
は、溝にならって鋼帯表面に色調むら、光沢むらなどの
表面欠陥が形成されることがある。
【0007】本発明の目的は、上記の表面欠陥の形成を
さらに効果的に防止することができる溶融めっき浴中ロ
ールを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の溶
融めっき浴中ロールにある。
【0009】ロール外周面にドロス排出用溝を刻設した
溶融めっき浴中ロールであって、さらにドロス排出用溝
間のロール外周面に、下記の条件を満たして刻設された
V型断面の複数のらせん状溝と、これらの溝に囲まれた
ひし型形状の凸部があり、かつ全表面が炭化物のサーメ
ットまたは酸化物の溶射皮膜で被覆されていることを特
徴とする溶融めっき浴中ロール。
【0010】V型溝の角度(α): 115〜150 ° V型溝のピッチ(P): 1.0〜2.5mm ロール外周面でのV型溝幅WとピッチPとの比率(C=
W/P): 0.4〜0.6 本発明者らは、ドロス排出用溝に加えてさらに、らせん
状に多数のV型溝を適切に刻設すると、V型溝の凹部に
囲まれた、しかも面積の小さいひし型形状の凸部が多数
形成され、凹凸の作用効果に加えて、V型溝に沿って溶
融めっき金属(以下、単に溶融金属という)が流動し、
ドロス排出溝間における鋼帯との接触部分においても溶
融金属が供給、排出されるため、ドロス排出用溝による
鋼帯表面欠陥の形成が効果的に防止されることを知見し
た。
【0011】本発明は、多数のらせん状のV型溝で複数
の凹部を形成させることにより、凹部内の溶融金属の流
動をよくし、溝部と溝間部とにおける鋼帯との接触状態
の差異を解消し、めっきむら防止効果を高めようとする
ものである。
【0012】
【作用】本発明の溶融めっき浴中ロールを図1〜図6に
基づいて説明する。
【0013】図1は、先ずドロス排出用溝を刻設した段
階を示すロールの側面図である。図示するように、溶融
めっき浴中ロール1の外周面に傾斜角度γでドロス排出
用溝2がピッチmでらせん状に刻設される。この溝2は
ロール1の両端から出発し、ロール1の中央でぶつかる
構造になっており、ロール1の回転とともに溶融金属が
ロール1の中央からその両端に排出され、ドロスも除去
される。
【0014】ドロス排出用溝2の望ましい条件は、傾斜
角度γで87.5〜89.5°、ピッチmで20〜30mm、溝2の断
面の最大深さで1〜2mmである。その断面形状は後述の
図6に示すような半円状、断面積の範囲は 6.5〜8.5mm2
とするのがよい。
【0015】このロールの外周面にさらに、後述するV
型溝形状の、図2にで示す基準らせん溝をピッチL 、
傾斜角度βでロールの全長にわたって刻設する。図2
は、この基準らせん溝の刻設状況の概念を示すロール
1の要部の側面図である。符号2はドロス排出用溝、γ
はその傾斜角度である。
【0016】次に上記基準らせん溝とロール径方向の
180 °反対の位置から逆回転で同様に基準らせん溝を
刻設する。これは、正、逆回転のらせん溝とすることに
より、溶融金属の供給、排出を容易に行わせるためであ
る。ロール1の外径をφとすると基準らせん溝のピッチ
L と外径φとの関係は、 L=2φ/tan βとなる。
【0017】さらに、図3に示すように、上記の基準ら
せん溝およびを基準に、ピッチPで出発点をずらし
て順次n本の後述するV型溝形状のらせん溝群を刻設す
る。
【0018】図3は、このらせん溝群の刻設が終了した
状態を概念的に示すロール1の要部の側面図である。符
号2はドロス排出用溝である。
【0019】図示するように、nはL/Pであり、(n
+1)本目のV型溝は基準らせん溝と重なる。逆回転
方向のらせん溝についても同様であり、ロール1の外周
面には、V型溝形状の凹部を形成する正逆方向の2n本
のらせん溝群により、数多くの「ひし型」形状を有する
凸部が形成されることになる。
【0020】図4は、らせん溝群による凹部(V型溝)
とこれによるひし型形状の凸部を概念的に示す図であ
る。図5はその一部を示す図である。図6は、らせん溝
群を構成するV型溝の形状を示すロールの断面図であ
る。この断面線はロール軸方向のそれであって、凸部の
ロール軸方向の頂点を通るものである。
【0021】図2、図3および図6に示すように、V型
溝の開き角度α、ロール外周面での溝幅WのV型溝がド
ロス排出溝2間にピッチPで刻設される。
【0022】図2に示すとおり、このときの基準らせん
溝およびを含む、らせん溝群の傾斜角度βは、ドロ
ス排出用溝2の傾斜角度γよりも小さくするのが望まし
い。
【0023】具体的には、傾斜角度βの望ましい範囲は
50〜70°である。
【0024】この理由は、らせん溝群は前記のひし型形
状の凸部を形成するためだけでなく、ドロス排出用溝2
と同様にそれらのV型溝3内で溶融金属を流動させるこ
とを目的としているが、V型溝3の断面積はドロス排出
用溝2のそれと比べて小さいため、V型溝3の傾斜角度
βを小さくしてこの溝に沿ったロール周速を速くし、よ
り高速に溶融金属を流動させるためである。
【0025】凹凸形成用の溝の断面をV型としたのは、
小さい断面積の溝内で溶融金属を流動させるのに適して
おり、また実用的に機械加工が容易であるからである。
【0026】次に、図5および図6に示すらせん溝幅W
とピッチPとの比率(W/P)をCと定義し、本発明の
溶融めっき浴用ロールのV型らせん溝の刻設条件を V型溝の開き角度(α): 115〜150 ° ピッチ(P): 1.0〜2.5mm ロール外周面での溝幅WとピッチPとの比率(C):
0.4〜0.6 と限定した理由を説明する。
【0027】まず、ピッチ(P)について述べる。図5
に示すように、ロール軸方向で、幅WのV型溝3が幅
(P−W)のひし型形状の凸部を囲む。ドロス排出用溝
間の外周面を凹凸化し、溝と溝間の外周面における鋼帯
との接触状態の差異を解消するにはピッチPを小さく
し、凹凸を微細化する方が望ましい。
【0028】しかし、ピッチPを減少させると、C=W
/Pの値にも依存するが、V型溝幅Wを減少させること
になる。Wが減少するとV型溝の断面積が減少する。す
なわち、図6に示すように、V型溝3の開き角度をαと
すると、 V型溝の断面積=(W2 )/4tan(α/2) となり、αが一定ならV型溝の断面積はW2 に比例す
る。このため、過度にピッチPを減少させるとV型溝の
断面積も減少し、V型溝を通して溶融金属を供給、排出
することが困難となる。これを防止することができるピ
ッチPの下限が 1.0mmである。
【0029】一方、ピッチPが2.5mm を超えると凹凸を
微細化することができず、凹凸付与の効果がなくなる。
【0030】次に前記比率Cについて述べる。ピッチP
に対してV型溝幅Wが大きいほど凸部周囲に多くの溶融
金属が存在することになり、C=W/Pは大きいほど望
ましい。しかし、比率Cが過度に大きくなると凸部が小
さくなりすぎて、接触面圧が大きくなり、鋼帯への押込
み疵の原因となる。これを回避することができる比率C
の上限が0.6 である。一方、比率Cが0.4 を下廻ると相
対的にV型溝幅Wが小さくなりすぎ、溶融金属の供給、
排出が困難となって、凹凸付与の効果がなくなる。
【0031】次に、V型溝の開き角度αの限定理由を説
明する。前述のように、図6に示すV型溝3の開き角度
をαとすると、 V型溝の断面積=(W2 )/4tan(α/2) の関係があり、開き角度αが小さいほどV型溝3の断面
積は大きくなり、溶融金属の供給、排出が容易となる。
しかし、開き角度αが115 °未満では、V型溝内を溶融
金属が流動する際、それに含まれるドロスが溝底に付着
しやすくなり、溝内にドロスが堆積する。一方、開き角
度αが150 °を超えるとV型溝の断面積が不足し、凹凸
の効果がなくなる。
【0032】本発明の溶融めっき浴中ロールは、溶融金
属によるロールの溶損を防止するため炭化物のサーメッ
トまたは酸化物の溶射皮膜で被覆を施したものである。
この被覆なしで、例えば溶融亜鉛めっきに使用すると、
ロールと溶融亜鉛が反応して合金化し、ロール表面に亜
鉛が付着するが、炭化物のサーメットまたは酸化物で被
覆することにより、この付着は防止される。溶射法を用
いるのは、溶射法がこれらの材料の被覆をロールのよう
な大型部材の表面に高能率で施工するのに適した手法で
あるからである。
【0033】望ましい炭化物のサーメットはWC−10〜
20%Co、同じく酸化物は安定化ジルコニア(ZrO2・8%
Y2O3)である。被覆を施す範囲は、全ての溝内およびひ
し型の凸部表面を含むロール胴部の全表面である。望ま
しい皮膜厚さの範囲は、ドロス排出用溝内、V型らせん
溝群の溝内およびひし型形状の凸部外周面のいずれも、
50〜200 μmである。
【0034】
【実施例】表1に示す条件でらせん溝群を加工した溶融
亜鉛めっき浴中ロールを作製し、さらに安定化ジルコニ
ア(ZrO2・8%Y2O3)を溶射被覆したものを用いて鋼帯
に溶融亜鉛めっきを施し、表面めっきむらの発生傾向を
比較した。表示以外の条件は次とおりとした。
【0035】 ロール:胴部寸法 外径650mm φ×長さ2100mm 材質 SCS1 ドロス排出用溝の刻設条件:ピッチ(m) 24mm 傾斜角度(γ)88.9° 溝断面形状 半円状 溝最大深さ 1.5mm 最大幅 約10mm 断面積 約7.5mm2 V型らせん溝群の傾斜角度:60° 溶射被覆厚さ:ドロス排出用溝 100 μm V型らせん溝 100 μm ひし型凸部外周面 100 μm めっき条件: 浴組成 Zn−0.1 %Al−0.05%Fe 温度 470 ℃ ロール回転数 35rpm 結果を表1に併せて示す。
【0036】
【表1】
【0037】表1に示すように、V型溝の開き角度αが
160 °またはピッチPが0.5mm 、もしくはV型溝幅Wと
ピッチPとの比率Cが0.3 では、V型溝による溶融金属
の供給、排出の促進効果が少なく、鋼帯表面にめっきむ
らが発生した。また、V型溝の開き角度αが110 °では
V型溝内にドロスが堆積し、めっきむらが発生した。
【0038】V型溝のピッチPが3.0mm では、凹凸付与
の効果がなく、鋼帯表面にめっきむらが発生した。比率
Cが0.7 では凸部が小さいため、鋼帯表面に押込み疵が
発生した。
【0039】
【発明の効果】本発明の溶融めっき浴中ロールによれ
ば、ドロス排出用溝に起因する鋼帯表面の欠陥(めっき
むら)の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドロス排出用溝を刻設した段階を示すロールの
側面図である。
【図2】基準らせん溝の刻設状況の概念を示すロール要
部の側面図である。
【図3】らせん溝群の刻設が終了した状態を概念的に示
すロール要部の側面図である。
【図4】らせん溝群による凹部と、これによるひし型形
状の凸部を概念的に示す図である。
【図5】ひし型形状の凸部とらせん溝の凹部の一部を示
す図である。
【図6】らせん溝群を構成するV型溝の形状を示すロー
ル軸方向の断面図である。
【符号の説明】
1:ロール、2:ドロス排出用溝、3:V型溝、,
:基準らせんV型溝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロール外周面にドロス排出用溝を刻設した
    溶融めっき浴中ロールであって、さらにドロス排出用溝
    間のロール外周面に、下記の条件を満たして刻設された
    V型断面の複数のらせん状溝と、これらの溝に囲まれた
    ひし型形状の凸部があり、かつ全表面が炭化物のサーメ
    ットまたは酸化物の溶射皮膜で被覆されていることを特
    徴とする溶融めっき浴中ロール。 V型溝の角度(α): 115〜150 ° V型溝のピッチ(P): 1.0〜2.5mm ロール外周面でのV型溝幅WとピッチPとの比率(C=
    W/P): 0.4〜0.6
JP6209772A 1994-09-02 1994-09-02 溶融めっき浴中ロール Pending JPH0874017A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009270157A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Tocalo Co Ltd 回転性に優れた溶融金属メッキ浴用ロールおよびその製造方法
WO2019111843A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 日本製鉄株式会社 溶融金属めっき浴中ロール及び溶融金属めっき浴中ロールの製造方法

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US11072845B2 (en) 2017-12-05 2021-07-27 Nippon Steel Corporation Hot dip metal plating bath roll and method of production of hot dip metal plating bath roll

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