JPH09125216A - Roll apparatus for hot dip metal coating - Google Patents

Roll apparatus for hot dip metal coating

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JPH09125216A
JPH09125216A JP28480595A JP28480595A JPH09125216A JP H09125216 A JPH09125216 A JP H09125216A JP 28480595 A JP28480595 A JP 28480595A JP 28480595 A JP28480595 A JP 28480595A JP H09125216 A JPH09125216 A JP H09125216A
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JP
Japan
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roll
molten metal
ceramic
bearing
metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP28480595A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Sakai
淳次 酒井
Moroo Nakagawa
師夫 中川
Yoshio Takakura
芳生 高倉
Norihiko Okochi
敬彦 大河内
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH09125216A publication Critical patent/JPH09125216A/en
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  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wear resistance of a shaft and a bearing by constituting a roll shaft member and the sliding surface of a bearing sliding member by a combination of a ceramics hardly causing wetting to molten metal with a member in which specific hard grains are dispersed and which has solid lubricity. SOLUTION: In hat dip metal coating equipment, a roll shaft member of at least either of a sink roll and a guide roll and at least sliding part surface of a bearing sliding member are constituted of a ceramics (sialon, etc.) hardly causing wetting to molten metal, and a member (carbon, etc.) in which grains (MoSi2 grains, etc.) having a hardness lower than that of the ceramics and higher than that of dross in molten metal are dispersed and which has solid lubricity. By this method, the wear resistance of the shaft and bearing can be improved, and a roll apparatus for hot dip metal coating, having long service life, can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属めっき装置
に係り、特に溶融金属中で回転するロールの軸受に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal plating apparatus, and more particularly to a bearing for a roll that rotates in molten metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の溶融金属めっき装置のロール軸及
び軸受部は耐食性に優れたステンレス鋼,高クローム
鋼,超硬等が用いられてきた。しかし、これらの材料で
も溶融金属、例えば、亜鉛めっき浴中で回転させると一
週間程度で、ロール軸と軸受間にガタが生じ、それに伴
いロールやめっき装置が振動し、めっき皮膜の付着特性
を低下させると云う問題があった。その原因は、耐食性
の優れた金属材料でもロール軸と軸受との摺動面が溶融
金属により腐食されて摩耗が生じるためである。従っ
て、これらロール軸と軸受の摩耗を少なくするためには
溶融金属に対する耐食性に優れた材料を選択することが
重要である。この問題を解決するため、ロール軸をセラ
ミックとし、ロール軸受を固体潤滑性を有するカーボン
などで構成することが特開平3−177552 号公報に開示さ
れている。この構成により、ロール軸が溶融金属に腐食
され摩耗が生じる問題は解決される。
2. Description of the Related Art The roll shaft and bearing of a conventional hot-dip galvanizing apparatus have been made of stainless steel, high chrome steel, cemented carbide or the like having excellent corrosion resistance. However, even with these materials, when rotating in a molten metal, for example, a zinc plating bath, rattling occurs between the roll shaft and the bearing in about one week, and the roll and plating equipment vibrate accordingly, and the adhesion characteristics of the plating film are There was a problem of lowering it. The reason is that even with a metal material having excellent corrosion resistance, the sliding surface between the roll shaft and the bearing is corroded by the molten metal to cause wear. Therefore, in order to reduce the wear of these roll shafts and bearings, it is important to select a material having excellent corrosion resistance against molten metal. To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 3-177552 discloses that the roll shaft is made of ceramic and the roll bearing is made of carbon having solid lubricity. This configuration solves the problem that the roll shaft is corroded by the molten metal and is worn.

【0003】また、特開平2−101150 号公報には、ロー
ル軸受を固体潤滑性を備えたカーボンと金属の複合材料
により構成することが開示されている。これはカーボン
の機械的強度を金属により強化するものである。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-101150 discloses that a roll bearing is made of a carbon-metal composite material having solid lubricity. This is to strengthen the mechanical strength of carbon with a metal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のセラミ
ックをロール軸とし、固体潤滑性を有する部材を軸受と
した組合せにおいて、溶融金属めっき浴中で連続運転し
た場合に問題となるのは、めっき浴中に生成するドロス
(Zn−Fe,Al−Fe等の金属間化合物)が、ロール
軸と軸受との摺動面に入り込んで摩擦し、この時にドロ
スがロール軸摺動面に付着して軸受の摺動面を削り、そ
の寿命を低下させることである。ドロスは、溶融金属の
成分であるZn,Alと被めっき鋼板の成分であるFe
が反応したものである。この硬度は固体潤滑性を有する
部材の硬度より大きく、従ってロール軸摺動面に付着し
た場合、軸受の摺動面を摩耗させる。特開平2−101150
号公報に開示された発明は、金属を炭素材料の強度を向
上する目的に用いており、含有する金属の硬度はドロス
より小さいアルミニウムであるため、軸受の摩耗を抑制
する効果はない。
In the combination of the above-mentioned prior art ceramic as a roll shaft and a member having solid lubricity as a bearing, a problem occurs in continuous operation in a molten metal plating bath. Dross generated in the bath
(Intermetallic compounds such as Zn-Fe and Al-Fe) enter the sliding surface between the roll shaft and the bearing and cause friction, and at this time dross adheres to the sliding surface of the roll shaft and Shaving and shortening its life. Dross is a component of molten metal, Zn or Al, and a component of the steel sheet to be plated, Fe.
Is a reaction. This hardness is higher than the hardness of a member having solid lubricity, and therefore, if it adheres to the sliding surface of the roll shaft, it will abrade the sliding surface of the bearing. JP-A-2-101150
The invention disclosed in the publication uses a metal for the purpose of improving the strength of the carbon material. Since the hardness of the contained metal is aluminum which is smaller than the dross, there is no effect of suppressing the wear of the bearing.

【0005】本発明の目的は、ドロスがロール軸摺動面
に付着した場合でも、セラミックと固体潤滑性を有する
部材との組合せの軸及び軸受の耐摩耗性を高め、長寿命
の溶融金属めっき用ロール装置を提供することにある。
The object of the present invention is to improve the wear resistance of the shaft and the bearing of the combination of the ceramic and the member having the solid lubricating property even if the dross adheres to the sliding surface of the roll shaft, and to provide a long-life molten metal plating. It is to provide a roll device for use.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題は、金属浴中で
軸受に支持されて回転するロール軸及び軸受摺動面のい
ずれか一方が溶融金属に濡れにくいセラミックで他の一
方が固体潤滑性を有する部材の組合せからなる溶融金属
めっき用ロール装置において、固体潤滑性を有する部材
に前記セラミックより軟らかく金属浴中に存在する粒子
(ドロス)より硬いセラミック粒子を分散したことを特
徴とする溶融金属めっき用ロール装置により解決され
る。溶融金属の成分であるZn,Alと被めっき鋼板の
成分であるFeが反応したものであるドロスが多種類存
在する場合は、その中の最も硬度の大きいドロスを基準
とし、その硬度よりも大きい硬度を有するセラミック粒
子を用いれば良い。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved by one of a roll shaft which is supported by a bearing and rotates in a metal bath and a bearing sliding surface which is hard to be wetted by molten metal, and the other which is solid lubricity. In a roll apparatus for hot-dip metal plating, which comprises a combination of members having a molten metal, a member having solid lubricity is characterized in that ceramic particles softer than the ceramic and harder than particles (dross) present in a metal bath are dispersed. It is solved by a plating roll device. When there are many types of dross, which are the reaction of Zn and Al, which are the components of the molten metal, and Fe, which is the component of the steel sheet to be plated, the dross with the highest hardness among them is used as the standard and is greater than the hardness. Ceramic particles having hardness may be used.

【0007】溶融金属に濡れにくいとは、溶融金属との
接触角ができるだけ大きいもの、好ましくは90°以上
のものを意味する。例えば、溶融金属をアルミニウムと
した場合は、酸化アルミニウム,サイアロン,窒化珪
素,窒化チタン等のセラミックが接触角90°以上を有
する。更に溶融金属に濡れにくい材料の硬度は溶融金属
中に存在するドロスよりも大きく、かつ固体潤滑性を有
する部材に分散するセラミック粒子よりも大きい必要が
ある。これらは、溶融金属中に生成するドロスの種類に
よる。生成するドロスの硬度が小さい場合、すなわち、
硬度の小さい金属間化合物を生成するような溶融金属を
めっきする場合は、溶融金属に濡れにくい材料は酸化ア
ルミニウムのような硬度のそれほど大きくない材料を用
いることができる。
The term "hardly wet with molten metal" means that the contact angle with the molten metal is as large as possible, preferably 90 ° or more. For example, when the molten metal is aluminum, ceramics such as aluminum oxide, sialon, silicon nitride and titanium nitride have a contact angle of 90 ° or more. Further, the hardness of the material that is difficult to wet with the molten metal needs to be higher than the dross existing in the molten metal and higher than the ceramic particles dispersed in the member having solid lubricity. These depend on the type of dross formed in the molten metal. When the hardness of the generated dross is low, that is,
In the case of plating a molten metal that produces an intermetallic compound having a low hardness, a material having a low hardness such as aluminum oxide can be used as the material that is difficult to wet with the molten metal.

【0008】分散するセラミック粒子は一種類である必
要はなく、例えば固体潤滑性を有するMoS2,WS2
の粒子とドロスより硬度の大きいY23粒子を混在させ
ても良い。
The ceramic particles to be dispersed do not have to be of one type, and for example, particles of solid lubricity such as MoS 2 and WS 2 and Y 2 O 3 particles having a hardness higher than that of dross may be mixed.

【0009】固体潤滑性を有する材料とは、カーボン,
BNのような材料である。カーボンの場合は、炭素繊維
の間に炭素粒子を含浸させて焼結した炭素/炭素複合焼
結体(C/Cコンポジット)のようなもの、BNの場合
は、単体の焼結体またはカーボン繊維の間にBN粒子を
分散させたようなものなどが適用できる。
The material having solid lubricity is carbon,
It is a material such as BN. In the case of carbon, it is like a carbon / carbon composite sintered body (C / C composite) obtained by impregnating carbon particles between carbon fibers and sintering, and in the case of BN, a single sintered body or carbon fiber. A material in which BN particles are dispersed in between can be applied.

【0010】また、金属浴中で軸受に支持されて回転す
るロール軸摺動面が溶融金属に濡れにくいセラミック,
軸受摺動面が固体潤滑性を有する部材の組合せからなる
溶融金属めっき用ロール装置において、固体潤滑性を有
する部材に前記セラミックより軟らかく金属浴中に存在
する粒子(ドロス)より硬いセラミック粒子を分散した
ことを特徴とする溶融金属めっき用ロール装置により解
決される。
[0010] Further, a ceramic roll bearing surface which is supported by bearings and rotates in a metal bath has a sliding surface which is hard to be wetted by molten metal.
In a roll device for hot-dip metal plating in which a bearing sliding surface is composed of a combination of members having solid lubricity, ceramic particles softer than the ceramic and harder than particles (dross) present in a metal bath are dispersed in the member having solid lubricity. This is solved by a roll device for hot-dip metal plating characterized by the above.

【0011】金属浴中で軸受に支持されて回転するロー
ル軸摺動面が固体潤滑性を有する部材,軸受摺動面が溶
融金属に濡れにくいセラミックとの組合せからなる溶融
金属めっき用ロール装置において、固体潤滑性を有する
部材に前記セラミックより軟らかく金属浴中に存在する
粒子(ドロス)より硬いセラミック粒子を分散したこと
を特徴とする溶融金属めっき用ロール装置により解決さ
れる。
In a roll apparatus for hot-dip galvanizing, which comprises a combination of a member having a solid lubricating property for a roll shaft sliding surface which is supported by a bearing and rotates in a metal bath, and a ceramic whose sliding surface is hard to be wetted by the molten metal. A roll device for hot metal plating is characterized in that ceramic particles, which are softer than the ceramic and harder than particles (dross) present in a metal bath, are dispersed in a member having solid lubricity.

【0012】さらにまた、溶融金属めっき浴中に少なく
とも1本のシンクロールと少なくとも1本のガイドロー
ルを有し、前記シンクロール及びガイドロール軸摺動面
が溶融金属に濡れにくいセラミック,軸受摺動面が固体
潤滑性を有する部材の組合せからなる溶融金属めっき用
ロール装置において、固体潤滑性を有する部材に前記セ
ラミックより軟らかく金属浴中に存在する粒子(ドロ
ス)より硬いセラミック粒子を分散したことを特徴とす
る溶融金属めっき用ロール装置により解決される。固体
潤滑性を有する部材に前記セラミックより軟らかく金属
浴中に存在する粒子(ドロス)より硬いセラミック粒子
を分散した部材は特にロール軸受に用いることが好まし
い。ロール軸部材としては溶融金属に濡れにくいセラミ
ックとしてサイアロンが好ましい。サイアロンとはSi
5.5Al0.50.57.5のような一般式で示される窒化珪
素系の化合物である。
Further, the molten metal plating bath has at least one sink roll and at least one guide roll, and the sink roll and the guide roll shaft sliding surface are hard to be wetted by the molten metal. In a roll device for hot-dip metal plating, the surface of which is composed of a combination of members having solid lubricity, ceramic particles which are softer than the ceramic and harder than particles (dross) present in the metal bath are dispersed in the member having solid lubricity. It is solved by a roll device for hot-dip galvanizing. A member in which ceramic particles that are softer than the ceramic and harder than particles (dross) present in the metal bath are dispersed in a member having solid lubricity is particularly preferably used for a roll bearing. As the roll shaft member, sialon is preferable as a ceramic that is hard to be wet by molten metal. What is sialon?
5.5 A silicon nitride-based compound represented by a general formula such as Al 0.5 O 0.5 N 7.5 .

【0013】前記セラミック粒子は酸化物,炭化物,窒
化物,硼化物、またはけい化物系セラミック粒子である
ことが好ましく、特に高温の金属浴中での使用を考える
と、Y23,TiO2等の酸化物,ThCの炭化物,M
2Nの窒化物,ThB4の硼化物,MoSi2 のけい化
物セラミック材料が好ましい。
It is preferable that the ceramic particles are oxide, carbide, nitride, boride, or silicide ceramic particles, and particularly considering use in a high temperature metal bath, Y 2 O 3 , TiO 2 Oxides, etc., ThC carbides, M
O 2 N nitride, ThB 4 boride, MoSi 2 silicide ceramic materials are preferred.

【0014】ロール軸及び軸受摺動面の少なくとも一方
が溶融金属に濡れにくいセラミック,他方が固体潤滑性
を有する部材の組合せからなる溶融金属めっき用ロール
装置において、固体潤滑性を有する部材に一方のセラミ
ックより軟らくドロスより硬いセラミック粒子を分散し
た部材で構成すれば、摺動面にドロスが侵入し、摺動面
に付着しても、セラミック粒子がスクレーパの役目をす
るため摩耗を抑制する。また、ロールの回転は滑らかで
ある。
In a roll apparatus for hot metal plating, which comprises a combination of a ceramic in which at least one of the roll shaft and the bearing sliding surface is hard to be wetted by the molten metal, and the other is a member having solid lubricity, one of the members having solid lubricity is If a member in which ceramic particles that are softer than ceramic and harder than dross are dispersed is used, even if dross enters the sliding surface and adheres to the sliding surface, the ceramic particles act as a scraper, thus suppressing wear. Also, the rotation of the roll is smooth.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)ロール軸と軸受との摺動面における摩擦係数
が摩耗に大きく影響するので、溶融金属の組成を変えて
摩擦・摩耗試験による検証を行った。試験法は、回転円
盤の側面に試験片を押し付ける摩擦・摩耗試験法により
行った。試験条件としては以下の通りである。
(Example 1) Since the friction coefficient at the sliding surface between the roll shaft and the bearing has a great influence on the wear, the composition of the molten metal was changed to perform the verification by the friction / wear test. The test method was a friction / wear test method in which a test piece was pressed against the side surface of a rotating disk. The test conditions are as follows.

【0016】 1.回転試験片 :外径100mm×厚さ10mm 2.固定試験片 :外径3mm,長さ25mm 3.面 圧 :4MPa 4.すべり速度 :10〜32m/min 5.試験浴,温度,時間:Zn浴(Zn:99.40,Pb:0.18,Fe: 0.02,Al:0.14) 460℃ Zn−Al浴(Zn:44.20,Al:54.24, Fe:0.06) 600℃ Al浴(Al:99.20,Si:0.50,Fe: 0.06) 680℃ 各々5h 回転試験片の材質として、サイアロンセラミック(ビッ
カース硬さ;1300)を選んだ。固定試験片には、固
体潤滑性のある炭素/炭素繊維複合材(以下、C/Cコ
ンポジットと略称)とC/Cコンポジットの中に硬さの
異なるセラミック粒子を分散したものを用いた。C/C
コンポジットは炭素繊維(直径1〜5μm)の表面にあら
かじめマトリックス(ピッチ系)成分を含ませてから直
径80〜120μmの繊維束をブロック状にホットプレ
ス成形してから焼成したものである。セラミック粒子は
炭素繊維束にマトリックス成分を含ませる時に2.5%
(Vol)添加した。繊維は一定方向に配向しており、
その含有量は約50%である。ビッカース硬さが180
0〜3000のセラミック粒子としてSiC,Al
23,TiC。ビッカース硬さが800〜1200のセ
ラミック粒子としてY23,TiO2,ThC,Mo
2N,ThB4,MoSi2。ビッカース硬さが300〜
700のセラミック粒子としてBN,Nb23,LaS
2 を選んだ。摩擦係数は、トルクを測定して求めた。
摩耗量は、試験片の寸法の変化を求めた。以上の試験結
果をまとめて、表1に示す。
[0016] 1. 1. Rotating test piece: outer diameter 100 mm x thickness 10 mm 2. Fixed test piece: outer diameter 3 mm, length 25 mm Surface pressure: 4 MPa 4. Sliding speed: 10 to 32 m / min 5. Test bath, temperature, time: Zn bath (Zn: 99.40, Pb: 0.18, Fe: 0.02, Al: 0.14) 460 ° C Zn-Al bath (Zn: 44.20, Al: 54) .24, Fe: 0.06) 600 ° C. Al bath (Al: 99.20, Si: 0.50, Fe: 0.06) 680 ° C. 5 h each Sialon ceramic (Vickers hardness; 1300) was selected. As the fixed test piece, a carbon / carbon fiber composite material having solid lubricity (hereinafter abbreviated as C / C composite) and a ceramic particle having different hardness dispersed in the C / C composite were used. C / C
The composite is obtained by preliminarily including a matrix (pitch type) component on the surface of carbon fiber (diameter 1 to 5 μm), hot pressing a fiber bundle having a diameter of 80 to 120 μm into a block, and then firing. Ceramic particles are 2.5% when the matrix component is included in the carbon fiber bundle.
(Vol) was added. The fibers are oriented in a certain direction,
Its content is about 50%. Vickers hardness is 180
SiC, Al as ceramic particles of 0 to 3000
2 O 3 , TiC. As ceramic particles having a Vickers hardness of 800 to 1200, Y 2 O 3 , TiO 2 , ThC, Mo
2 N, ThB 4 , MoSi 2 . Vickers hardness is 300 ~
BN, Nb 2 S 3 , LaS as 700 ceramic particles
i 2 was selected. The friction coefficient was obtained by measuring torque.
The amount of wear was determined by the change in the dimensions of the test piece. The above test results are summarized in Table 1.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】摩擦係数が小さく摩耗が少ない組合せが望
ましい。サイアロンより軟らかくドロス(ビッカース硬
さ;400〜750)より硬いY23,TiO2 ,Th
C,Mo2N,ThB4,MoSi2 粒子を分散したC/
Cコンポジットでの摩擦係数は0.10〜0.20と低い
値を示し、摩耗も0.2mm と少なく従来の1/5の摩耗
量である。サイアロンよりも硬いSiC,Al23,T
iC粒子を分散したC/Cコンポジットでの摩擦係数は
0.40〜0.50と高い値を示し、摩耗も1.5mmと多
い。ドロスよりも軟らかいBN,Nb23,NiSi2
粒子を分散したC/Cコンポジットでの摩擦係数は0.
10〜0.20と低いが、摩耗が1.2〜2.0mmと多い。
A combination having a small coefficient of friction and little wear is desirable. Softer than sialon and harder than dross (Vickers hardness: 400 to 750) Y 2 O 3 , TiO 2 , Th
C / Mo 2 N, ThB 4 , MoSi 2 particles dispersed C /
The friction coefficient of the C composite is as low as 0.10 to 0.20, and the wear is as small as 0.2 mm, which is 1/5 of the conventional wear amount. SiC, Al 2 O 3 , T, harder than sialon
The friction coefficient of the C / C composite in which iC particles are dispersed is as high as 0.40 to 0.50, and wear is also large at 1.5 mm. BN, Nb 2 S 3 , NiSi 2 softer than dross
The friction coefficient of the C / C composite in which particles are dispersed is 0.
It is as low as 10 to 0.20, but wear is large at 1.2 to 2.0 mm.

【0019】以上の試験結果から、サイアロンセラミッ
クを軸とした時は、ビッカース硬さが800〜1200
の範囲のセラミック粒子分散C/Cコンポジット軸受と
の組合せが摩擦係数が低く、摩耗も少ないことが判っ
た。
From the above test results, when the sialon ceramic is used as the shaft, the Vickers hardness is 800 to 1200.
It was found that the combination with the ceramic particle-dispersed C / C composite bearing in the range of 10 had a low coefficient of friction and little wear.

【0020】(実施例2)本発明をシンクロールに適用
した実施例について説明する。図1に本実施例の連続溶
融金属めっき装置の概略断面図を示す。鋼板(ストリッ
プ)1はスナウト2を経て供給されていき、めっき槽3
の中でシンクロール4により方向を変えられガイドロー
ル6の間を通ってから、めっき浴5から引き出され、ガ
スワイピングノズル7により、めっき厚みが調整され
る。
(Embodiment 2) An embodiment in which the present invention is applied to a sink roll will be described. FIG. 1 shows a schematic sectional view of the continuous hot-dip metal plating apparatus of this embodiment. The steel plate (strip) 1 is supplied through the snout 2, and the plating tank 3
After the direction is changed by the sink roll 4 in the inside of the chamber and the space is passed between the guide rolls 6, it is drawn out from the plating bath 5, and the plating thickness is adjusted by the gas wiping nozzle 7.

【0021】図2は本実施例のシンクロールの軸部の概
略断面図を示したものである。ロール軸8は、耐食性に
優れたステンレス鋼(SUS316)を機械加工により作製し
た。ロール軸部に装着したセラミックスリーブ9は溶融
金属に濡れにくく、耐食性に優れたサイアロン(Sialo
n)で作製した。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the shaft portion of the sink roll of this embodiment. The roll shaft 8 was made by machining stainless steel (SUS316) having excellent corrosion resistance. The ceramic sleeve 9 mounted on the roll shaft is hard to get wet with molten metal and has excellent corrosion resistance.
It was made in n).

【0022】セラミックスリーブ9は、サイアロン粉に
少量のバインダーを添加した後、メタノール中で湿式混
練し、スプレードライ法により造粒した。次いで、造粒
粉を冷間静水圧プレスを用いて、外径200mm,内径1
30mm,長さ200mmに成形した。成形体を仮焼成した
後に本焼成による寸法変化と仕上げ加工代を勘案し、旋
盤により所定の寸法に加工した。本焼成は1750℃と
し、窒素ガス中で行った。仕上げ加工後の寸法は、外径
165mm,内径125mm,長さ150mmで、外径側の表
面粗さは、Ra0.04μm である。
The ceramic sleeve 9 was prepared by adding a small amount of binder to sialon powder, then wet kneading in methanol, and granulating by a spray dry method. Then, the granulated powder is cold isostatically pressed to an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 1
Molded to a length of 30 mm and a length of 200 mm. After the molded body was preliminarily fired, it was processed to a predetermined size by a lathe in consideration of the dimensional change due to the main firing and the finishing allowance. The main calcination was performed at 1750 ° C. in a nitrogen gas. The dimensions after finishing are 165 mm in outer diameter, 125 mm in inner diameter and 150 mm in length, and the surface roughness on the outer diameter side is Ra 0.04 μm 2.

【0023】軸の組立ては、ロール軸8に受けリング1
1を挿入してから、ロール軸8の表面に応力緩衝材とし
てのステンレスパイプ10を巻き付けた後、セラミック
スリーブ9を嵌め込み、それから押えリング12,バネ
13,ボルト14でセラミックスリーブ9を軸方向に押
し付けてから、スラスト板15を溶接し固定した。
For assembly of the shaft, the roll ring 8 is provided with a receiving ring 1
After inserting 1, the stainless steel pipe 10 as a stress buffer material is wound around the surface of the roll shaft 8, the ceramic sleeve 9 is fitted therein, and then the ceramic sleeve 9 is axially moved by the pressing ring 12, the spring 13 and the bolt 14. After pressing, the thrust plate 15 was welded and fixed.

【0024】図3は軸受の概略断面図を示したものであ
る。金属製受メタル16の内周面には半円形状のC/C
コンポジット17が装着されている。
FIG. 3 is a schematic sectional view of the bearing. A semicircular C / C is formed on the inner peripheral surface of the metal receiving metal 16.
The composite 17 is attached.

【0025】金属製受メタル16は、前述のロール軸と
同じステンレス鋼(SUS316)を機械加工により作製し
た。C/Cコンポジット17が装着できるよう半円形の
蟻溝18,ネジ穴19を有する。
The metal receiving metal 16 was made by machining the same stainless steel (SUS316) as the roll shaft described above. It has a semi-circular dovetail groove 18 and a screw hole 19 so that the C / C composite 17 can be mounted.

【0026】C/Cコンポジット17は、炭素繊維(直
径1〜5μm)の表面にあらかじめマトリックス(ピッ
チ系)成分を含ませてから直径70〜100μmの繊維
束をブロック状にホットプレス成型してから焼成したも
のである。Y23粒子(2〜5μm)を炭素繊維束にマ
トリックス(ピッチ系)成分を含ませるときに2.5%
(Vol)添加した。繊維は一方向に配向しており、そ
の含有量は約50%である。これを研削して半円形状の
ブロックに仕上げた。このブロックは当板20を介し
て、金属製受メタル16の蟻溝18に装着し、ボルト2
1で固定した。
The C / C composite 17 is obtained by preliminarily including a matrix (pitch type) component on the surface of carbon fiber (diameter 1 to 5 μm), hot pressing a fiber bundle having a diameter of 70 to 100 μm into a block, It was baked. 2.5% when Y 2 O 3 particles (2 to 5 μm) are included in a carbon fiber bundle with a matrix (pitch type) component.
(Vol) was added. The fibers are oriented in one direction and their content is about 50%. This was ground and finished into a semicircular block. This block is attached to the dovetail groove 18 of the metal receiving metal 16 via the contact plate 20, and the bolt 2
Fixed at 1.

【0027】前記軸及び軸受を取り付けたシンクロール
を7日間亜鉛の連続めっきを行った時のロール軸と軸受
の摩耗を調べた。従来法の軸受の摩耗が8mmであったの
に対し、本実施例の軸受の摩耗は2mmであり、軸受側の
摩耗は1/4に低減した。サイアロンスリーブの摩耗は
両者とも認められなかった。
The wear of the roll shaft and the bearing was examined when the sink roll having the shaft and the bearing was continuously plated with zinc for 7 days. The wear of the bearing of the conventional method was 8 mm, whereas the wear of the bearing of this embodiment was 2 mm, and the wear on the bearing side was reduced to 1/4. No wear on the sialon sleeves was observed.

【0028】(実施例3)本発明をガイドロールに適用
した実施例について述べる。
(Embodiment 3) An embodiment in which the present invention is applied to a guide roll will be described.

【0029】ロール軸は実施例2と同じサイアロンスリ
ーブを用いた。スリーブの最終仕上げの寸法は外径80
mm,内径60mm,長さ50mmで、外径側の表面粗さは、
Ra0.03μm 、である。軸の構造は実施例2と同様
である。
As the roll shaft, the same sialon sleeve as in Example 2 was used. The final finish of the sleeve has an outer diameter of 80
mm, inner diameter 60 mm, length 50 mm, the surface roughness on the outer diameter side is
Ra 0.03 μm. The structure of the shaft is similar to that of the second embodiment.

【0030】図4は軸受の概略断面図を示したものであ
る。金属製受メタル16の内周面には半円形状のC/C
コンポジット17が装着されている。
FIG. 4 is a schematic sectional view of the bearing. A semicircular C / C is formed on the inner peripheral surface of the metal receiving metal 16.
The composite 17 is attached.

【0031】金属製受メタル16は、前述のロール軸と
同じステンレス鋼(SUS316)を機械加工により作製し
た。C/Cコンポジット17が装着できるよう半円形の
蟻溝18,ネジ穴19を有する。
The metal receiving metal 16 was made by machining the same stainless steel (SUS316) as the roll shaft described above. It has a semi-circular dovetail groove 18 and a screw hole 19 so that the C / C composite 17 can be mounted.

【0032】C/Cコンポジット17は、炭素繊維(直
径1〜5μm)の表面にあらかじめマトリックス(ピッ
チ系)成分を含ませてから直径70〜100μmの繊維
束をブロック状にホットプレス成型してから焼成したも
のである。TiO2粒子(1〜5μm)を炭素繊維束にマ
トリックス(ピッチ系)成分を含ませるときに2.5%
(Vol)添加した。繊維は一方向に配向しており、そ
の含有量は約50%である。これを研削して半円形状の
ブロックに仕上げた。このブロックは当板20を介し
て、金属製受メタル16の蟻溝18に装着し、ボルト2
1で固定した。このガイドロールを4日間亜鉛−アルミ
ニウム合金の連続めっきを行った時のロール軸と軸受の
摩耗を調べた。従来法の軸受の摩耗が6mmであったのに
対し、本実施例の軸受の摩耗は2mmであり、軸受側の摩
耗は1/3に低減した。サイアロンスリーブの摩耗は両
者とも認められなかった。
The C / C composite 17 is obtained by preliminarily including a matrix (pitch type) component on the surface of carbon fiber (diameter 1 to 5 μm), hot pressing a fiber bundle having a diameter of 70 to 100 μm into a block, It was baked. 2.5% when TiO 2 particles (1 to 5 μm) are included in a carbon fiber bundle with a matrix (pitch type) component
(Vol) was added. The fibers are oriented in one direction and their content is about 50%. This was ground and finished into a semicircular block. This block is attached to the dovetail groove 18 of the metal receiving metal 16 via the contact plate 20, and the bolt 2
Fixed at 1. This guide roll was examined for wear of the roll shaft and the bearing when the zinc-aluminum alloy was continuously plated for 4 days. The wear of the bearing of the conventional method was 6 mm, whereas the wear of the bearing of this embodiment was 2 mm, and the wear on the bearing side was reduced to 1/3. No wear on the sialon sleeves was observed.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の溶融金属めっき用ロール装置に
よれば、長寿命になるため、連続稼働が可能となり、生
産性が向上する。また、摩擦係数が低いため、ロールの
回転が滑らかになり均一なめっきが出来る。
According to the roll apparatus for hot-dip metal plating of the present invention, since it has a long service life, it can be continuously operated and the productivity is improved. In addition, since the coefficient of friction is low, the rotation of the roll becomes smooth and uniform plating can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の連続溶融金属めっき装置の概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a continuous hot-dip metal plating apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例2及び3で用いたロール軸の概略断面図
である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a roll shaft used in Examples 2 and 3.

【図3】実施例2で用いた軸受の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a bearing used in Example 2.

【図4】実施例3で用いた軸受の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a bearing used in Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…鋼板(ストリップ)、2…スナウト、3…めっき
槽、4…シンクロール、5…めっき浴、6…ガイドロー
ル、7…ガスワイピングノズル、8…ロール軸、9…セ
ラミックスリーブ、10…ステンレスパイプ、11…受
けリング、12…押えリング、13…バネ、14…ボル
ト、15…スラスト板、16…受けメタル、17…C/
Cコンポジット、18…蟻溝、19…ネジ穴、20…当
板、21…ボルト。
1 ... Steel plate (strip), 2 ... Snout, 3 ... Plating tank, 4 ... Sink roll, 5 ... Plating bath, 6 ... Guide roll, 7 ... Gas wiping nozzle, 8 ... Roll shaft, 9 ... Ceramic sleeve, 10 ... Stainless steel Pipe, 11 ... Receiving ring, 12 ... Retaining ring, 13 ... Spring, 14 ... Bolt, 15 ... Thrust plate, 16 ... Receiving metal, 17 ... C /
C composite, 18 ... Dovetail groove, 19 ... Screw hole, 20 ... Contact plate, 21 ... Bolt.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河内 敬彦 茨城県ひたちなか市堀口832番地の2 株 式会社日立製作所日立工場素形材センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Norihiko Okochi Two shares at 832 Horiguchi, Hitachinaka City, Ibaraki Hitachi, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶融金属めっき浴中に少なくとも1本のシ
ンクロールと少なくとも1本のガイドロールを有する溶
融金属めっき装置において、 前記シンクロールまたはガイドロールロールの少なくと
も一方のロール軸部材及び軸受摺動部材の少なくとも摺
動表面を、 前記溶融金属に濡れにくいセラミックと、 前記セラミックより硬度が小さく、かつ前記溶融金属中
に存在するドロスより硬度が大きい粒子が分散してい
る、固体潤滑性を有する部材との組合せとすることを特
徴とする溶融金属めっき用ロール装置。
1. A molten metal plating apparatus having at least one sink roll and at least one guide roll in a molten metal plating bath, wherein at least one roll shaft member of the sink roll or the guide roll roll and a bearing slide. A member having solid lubricity in which at least a sliding surface of a member is dispersed with a ceramic which is hard to be wetted by the molten metal, and particles having a hardness lower than that of the ceramic and higher than a dross existing in the molten metal. A roll device for molten metal plating, characterized in that
【請求項2】請求項1において、金属浴中で軸受に支持
されて回転するロール軸摺動面が溶融金属に濡れにくい
セラミック,軸受摺動面が固体潤滑性を有する部材の組
合せであることを特徴とする溶融金属めっき用ロール装
置。
2. The combination according to claim 1, wherein the roll shaft sliding surface which is supported and rotated by the bearing in the metal bath is made of a ceramic whose sliding surface is hard to be wetted by the molten metal, and the bearing sliding surface of which has solid lubricity. A roll device for hot dip metal plating.
【請求項3】請求項1において、前記セラミックより硬
度が小さく、かつ前記溶融金属中に存在するドロスより
硬度が大きい粒子がセラミック粒子であることを特徴と
する溶融金属めっき用ロール装置。
3. A roll apparatus for hot-dip metal plating according to claim 1, wherein particles having a hardness lower than that of the ceramic and higher than a dross existing in the molten metal are ceramic particles.
【請求項4】請求項3において、前記セラミック粒子が
23,TiO2,ThC,Mo2N,ThB4、またはM
oSi2のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とす
る溶融金属めっき用ロール装置。
4. The ceramic particles according to claim 3, wherein the ceramic particles are Y 2 O 3 , TiO 2 , ThC, Mo 2 N, ThB 4 , or M.
A roll apparatus for hot-dip metal plating, which comprises at least one of oSi 2 .
【請求項5】請求項1において前記溶融金属に濡れにく
いセラミックがサイアロンセラミックであることを特徴
とする溶融金属めっき用ロール装置。
5. A roll apparatus for hot metal plating according to claim 1, wherein the ceramic which is hard to be wetted by the hot metal is sialon ceramic.
【請求項6】請求項1において前記固体潤滑性を有する
部材が炭素複合材であることを特徴とする溶融金属めっ
き用ロール装置。
6. A roll apparatus for hot metal plating according to claim 1, wherein the member having solid lubricity is a carbon composite material.
【請求項7】溶融金属中に金属薄板を浸漬し、該金属薄
板の表面に該溶融金属のめっきを施す溶融金属めっき装
置の、該溶融金属に浸漬されて用いられるロール軸受に
おいて、 前記軸受の少なくとも摺動面が、 前記ロール軸受に組み合わされるロール部材より硬度が
小さく、かつ前記溶融金属中に存在するドロスより硬度
が大きい粒子が分散している、固体潤滑性を有する部材
からなることを特徴とする溶融金属めっき用ロール軸
受。
7. A roll bearing used by being immersed in a molten metal in a molten metal plating apparatus for immersing a thin metal plate in a molten metal and plating the surface of the thin metal plate with the molten metal. At least the sliding surface is made of a member having solid lubricity in which particles having a hardness lower than that of the roll member combined with the roll bearing and a hardness higher than that of the dross present in the molten metal are dispersed. Roll bearings for hot metal plating.
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