JPS58181491A - ダルロ−ル及びその製造法 - Google Patents

ダルロ−ル及びその製造法

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JPS58181491A
JPS58181491A JP57063891A JP6389182A JPS58181491A JP S58181491 A JPS58181491 A JP S58181491A JP 57063891 A JP57063891 A JP 57063891A JP 6389182 A JP6389182 A JP 6389182A JP S58181491 A JPS58181491 A JP S58181491A
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JP
Japan
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roll
powder
metal compound
roughness
dull
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Pending
Application number
JP57063891A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Inagaki
正寿 稲垣
Ryutaro Jinbo
神保 龍太郎
Tomio Unno
海野 富男
Katsutoshi Kataoka
片岡 勝利
Tateo Tamamura
玉村 建雄
Hajime Sudo
一 須藤
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/327Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355Texturing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規なダルロール及びその製造法に係シ、特
に鋼板の前向に微細な凹凸を付与するに好適なダルミー
ル及びその製造法に関する。
圧am板六四は、失績(例えば装飾用つや消しステンレ
ス鋼4k)、塗装性(例えば自動車用鋼板)等の特性を
向上させるために倣細な凹凸を形成させる加工が施され
る場合がある。圧延鋼板表面の凹凸は、圧延ロール表面
の凹凸が圧延時に転写されることによシ形成さJLる。
従って圧延鋼板表面の凹凸Cよ、ロール懺圓に付与さ扛
た凹凸により定まる。
従来、圧蝙ロール衆面に粗さを付与する加工(ダル加工
)には、ショットブクスト法、放電加工法及びレーザパ
ルス照射法が公知である。
ショツトブラスト法では、グリッドと称する硬い做粒子
(?IIえば白銑の微粒子)倉吹きつけてダル加工が行
われる。ショツトブラスト法は簡便である反面、ロール
表向の凹凸が不規則であるという欠点t−iする。表面
の硬さもロール材以上には上昇しない。
ロール表面の粗さを均一化しかつ硬化させるダル加工法
として放電加工法が知られている。放電加工法において
は、ロール表面と対向させた1憾との間に火花放電を生
じさせa−ル表面ft浴融させる。#融金属は溶融部周
辺に押し上げられ凹部が形成されると共に凹部の周辺に
溶融金属が付着縦置し凸部が形成される。油中で以上述
べた加工が行なわれるので、ロール表面には、硬さの低
い残貿オーステナイトが生成する。該凸部は摩耗しやす
く、圧延時には顕著な初期摩耗が生じ(3)粗さが変化
するという欠点を有する。
レーザパルスをロール表面に照射し、被照射部をm−あ
るいは蒸発させて、クレータ状の凹部を所定の間隔で形
成させることによシダル加工を行うこともfM案されて
いる(特開昭54−158798号公報)。この方法は
精度よく凹部の閲−及びl租さを制御することができる
が、単位時間当シのm工山積が極めて小さくダルロール
のような太きな山積を1−する表面の加工には通してい
ない。
ができるロール表面の粗(3)化〃ロエ方法を提供する
ことにある。
本発明は、a〜ル六lに金属化合物の粉末層を設は友後
、この粉末層間にレーザ光を照射し、金属化合物の粉末
をロール表面に浴着させてロール表面に凹凸を形成させ
ることを時機とするものでめる。
特開昭54−158798号公報にはロール表(3)に
合金元*ftm加し、レーザ光を照射することも記載さ
れているが、レーザ光によって上記合金元素を加熱浴融
させロール材表(3)に合金化させてロール表面の耐J
lll耗性を同上させるものでちゃ、ロール表面の粗面
化はパルスレーザ光照射によシフレータ状の凹部を形成
し、ロールの粗面化を図っている。
しかるに本@明において、雀属化合物の粉末を完全に浴
融することなく、金属化合物の粉本形状tめる種実維持
した状態でロール表面に溶着σせ、このような形状の粉
末をロール表(3)に無数に形成することによってロー
ル表面に凹凸を形成するものである。したがって本@明
においては、ロール表面が、金属化合物で被榎されるの
で、この金属化合物の選定によってロール表面の特性f
t調整すへ ることかできる。すなわち、例えば快い金属化合物を選
定することによって耐摩耗性の尚いa−ル衆面が侍られ
る。また金属化合物の粉末形状をおる根度維狩した状態
でロール表面に溶層させるので粉末の粒径を選定するこ
とによって向粗さの制御が容易となる。
本発明において、ダルロール弐面に母材金属よ)も硬度
が高く、かつ該母材よ#)4融点が尚くレーザ照射中に
ほとんど溶融1分解しない金属化合物粒子が壌め込まれ
、かつロール表面に凸状に保持されておシ、その粒子の
大きさを選ぶことによってロール表面の粗さを任意に選
定することかで色るが、その−例としてV、Cr、W、
T i、Ta。
MOIZrの炭化物、窒化物又はホウ化物の1種以上を
挙げることができる。さらにロール拐よりも硬さが尚く
、室諷のグイソカース吠さが1000以上、好ましくは
1500以上の吠さの高い金属化合物を用いると、雀属
化合物の粉末ブレ状に使用中に蔑い時間維持することが
できる。融点の商い金属化合物は表面部を浴−6せて堰
込む揚台、粒末形状の筐を堀込まわるので、好ましい。
ま次金属化曾物の粉禾粒佳はU−ル次面の而粗さによっ
てfikされるが、C(1)粉末にはきわめて砿細な粉
末(粒径:2μm1tt後)と比較的粗い粉末(粒径:
e、lOμIll )とり混曾初木が用いることが孟ま
しい。この−に浴庸された大きな粉末の粒径′に変化さ
せることによりロール表面に形成される凹凸をi11′
lj−すると共に、微細粉末は大きな粉末が溶層された
マトリックス中に分散して六(3)溶融層を形成するの
でロール六(3)の1雄れ性の向上部を図ることかでさ
る。第1区は20μmのVC粉末と、1〜5μmのVC
粉末と金柑いて侍られタロール六面部の々rlt撲式的
に示すものであって10−ル材lの衣閣に形成された合
金層(浴融部)2中には小粒極のVC粉末3が分散さn
lこの合金層2面より大粒径のVC粉末4が突出し、ロ
ール表面に凹凸を形成している。
史に本発明において、ダルロール加工面にはうねりを生
じさせることがなく、金属化合物の粉末金ロール表面に
溶着するものであるのでレーザ光照射部が矩形でかつ出
力密度分布の均一なレーザ光が使用される。
金属化合物はフェライト生成元素でおる方が好ましい。
金属化合物として炭化物のCは、オーステナイト生成元
素であるので、Cとの親和力が強く、炭化物を生成しや
すい元素である並属の化合物が好ましい。金槁化合物は
基地金属と相容性のあるものが、特に好ましい。
炭化物としてV C、TIC,no、c、 NbC,T
a(: 。
we、zrc、stcが好ましく、これらは室温のグイ
ツカース硬さが1500以上、融点が2500G以上で
、V、T t、Mo、Nb、Ta、W、Zr。
Siはいずれもフェライト生成元素でめる。
窒化物としてBN、TiN、ZrN、VN、TaNが好
ましく、これらは同じく披δが1500以上、融点が2
000G以上で、Bはフェライト生成元素でめる。
硼化物として、TiB、ZrB、VB、、TaB、WH
が好ましく、これらii同じく硬さが2100以上、一
点が2000Gである。これらのうち、&地金属の比重
(7,877よシ小6いものとしテVC、TiC。
NbC,ZrC,8ic、 BN、 T IN、 Zr
N、 VN、 TaN。
TIB、ZrB、VB、が、製造上好ましい。
以ド、爽施告によシ本兄明を良に詳細に説明する。
第2図は、QI&WX夷行きaの矩形レーザ光5を照射
しつつ、ロール6を力1す7に回転させることによシ■
C粉末を#看させる方法を示す。
粒嫌1〜3μm (Q &細な粉末と比較的太きなりC
粉末との混合粉床tk用した。大きな粉末の粒儀は5μ
m、20μm、50μmの3徳類に変化させ次。VCC
粉末よアクリル4%#脂をバインダとしてロール表向に
予め値亜しである。照射レーザ光5の1一方向の出力W
度分布は均一となるように光学系で制御されている。こ
のようなレーザ光を照射する理由を以下に記す。照射レ
ーザ光5の一方向の出力![分布は均一であるので、レ
ーザ光照射部に形成される溶融部8の温度分布は一方向
に均一となυ矩形の溶融部8の凝固はビーム幅方向と直
角方向に均一に進行し凝固S表面にうねりは生じること
なくVC粉末の浴着部9が得られる。
しかし出力密度分布は均一であっても円形のレーザ光を
照射し表面を溶融させると、溶融部中央で最も温度が尚
くなる。溶融部の表向決方はm薇によって異なり、中火
部で小さいので溶融金J14F′i周辺部に引き寄せら
れて、凝固し九旗(8)にはうねりが生じ本発明を行う
手段としては好ましくない。
第3図は、ロール表面に予め迩布された混酋粉末のうち
大きなVC粉末粒径と、レーザ照射後に形成された表面
粗さくRMS)と放電加工により形成された表面粗さと
を比較して示す、表面粗8は粉末粒径を大きくすること
により粗くなジ、VC粉末粒径を変化させることにより
制御できることがわかる。ま九放電加工面とはぼ等しい
表面粗さが得られるのは、20μm=U後のVC粉末を
塗布後レーザ解層した場合でおることがわかる。
粉末溶層によるロール表向のダル加工においては、ビー
ム暢W會広くすることによシ人面棟のダル加工が可能と
なる。
表1は、粉末粒径20μ【nのVCC粉末浴溶着形成さ
れたロール向′5rrkJ圧150〜/■2でステンレ
ス鋼板に転写した際、ステンレス鋼板に形成される面粗
さ及び凹凸の線密度(単位:ビーク数/閣)について、
放電〃ロエ閃の14山と比較したものである。
六 1 表1よシ、本発明においても、放電加工面と同等の面粗
さに44−する転写面が得られることがわ力・る。
第4図はVC粉末溶看層及びWC粉末溶着層断面の硬さ
分布を示す。比較のために放電加工向のfiFkJ吠さ
も示した。表面層は、−い炭化物粒子が分散しているた
めに、1500Hv (ビッカース硬さ)前後と非常に
硬い表面層が形成されるが、放電加工向においては、表
面溶融層に残留オーステナイトが生成し着しく硬さが低
下していることがわかる。
ナ>、金j1m化合物としてV、Cr、W、T t。
Ta、MO,Zr等の炭化物を用いると、炭化物粉末溶
着直下も渦入れされて硬さが破くなり、硬さ分布が、!
漱に変化することもないので表面層が剥離しがたい。
以上のように本発明によれば、ロール表面に溶着される
金属化合物の粒径を変化させることによってダルロール
の面粗さを制御することができ、また金属化合物を選定
することによって凹凸を南するロール表面に耐圧壊強さ
を^くしたり、耐摩耗殉命を扱くするなどの特性を容易
に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
#41図11本発明で得られるロール六ml付近の町向
を示す構成図、第2図は本発明のV−ザ溶着法を示す斜
視図、N43図はダルロール衣面粗さに及ばずVC粉末
の影w1tホす図、第4図は炭化物溶層層断園の硬ざ分
布を示す図である。 l・・・ロール材、2・・・合金層(溶庸層)、3・・
・VC粉末(小粒径)、4・・・VC粉末(太粒僅)、
5・・・レーザ光、6・・・ロール、8・・・溶一部、
9・・・溶層部lit  口 !!J2目 vc灼“來ロナ杢(声覚り

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ロール六層部に、母材金属の融点よシ高い融点又
    は分解温度を有する粒状の金属化合物が埋め込まれ、か
    つ前記ロール外六面に前記金属化合物が凸状に保持され
    ていることをW黴とするダルロール。 2、特許請求の範囲第1項において、前記金属化合物の
    粒径が1〜50μmであることを特徴とするダルロール
    。 a、特許請求の範囲第1項において、紬記金輌化合物が
    、V、cr、w、TI、Ta、MO,Zrの辰化物、i
    it化物又はホウ化物のいずれか1槍以上であることを
    %像とするダルミール。 t ロール表面に母材金属の融点より高い融点又は分解
    温度を有する金属化合物の粉末層を設けた後、この粉末
    層面にレーザ光を照射し、金属化合物の粉末をロール表
    向に溶着させてロール表面に凹凸を形成させることを特
    徴とするダルロール製!法。
JP57063891A 1982-04-19 1982-04-19 ダルロ−ル及びその製造法 Pending JPS58181491A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6445755A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Hitachi Ltd Ceramic dull roll for rolling, its production and rolling mill using said roll
CN107234145A (zh) * 2017-07-18 2017-10-10 攀钢集团研究院有限公司 纯钛无缝管斜轧穿孔的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6445755A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Hitachi Ltd Ceramic dull roll for rolling, its production and rolling mill using said roll
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