JPS59182937A - 電気メツキ用通電ロ−ル - Google Patents

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、宙１気メッキ用通屯ロール材に関するもので
ある。

従来、電気メツキ用通電ロールとしては、ＪＩＳ　ＳＣ
８’／　ｌＩやＪＩＳ　ＳＵＳ、？＃などの耐食鋼が使
用されてきたが、これらの耐食鋼は、通電電気腐食、酸
性溶液による腐食等の耐食性並びに耐摩耗性が劣ってお
り、ロール表面に著しいはだ荒れを生じ、その結果、短
時間（例えば１週間）で再使用のための研磨が必要であ
った。

本発明は、従来使用されてきた耐食鋼における上記のよ
うな欠点を解決１−１電気メッキ用通電ロールとして、
通電性を損わず、大電流通電条件の下における電気亜鉛
メッキ、電気すずメッキなどにおいて耐食性に優れ、し
かも、比校的硬度、じん性及び強度が太き（、耐磨耗性
をも有する電気メツキ用通電ロールを得ることを、その
目的とするものである。

本発明によるロールは、その目的を達成するために、重
量％で ＣＯ，０３％以下、ｓｉ　ｉ、ｏｏ％以下、Ｍｎ　、２
゜００チ以下、Ｃｒ／ｌ：、００％以上ｒｓ、ｏｏ％以
下、Ｍ。

ｓ、ｏ　ｏ％％以下、００　％以下、Ｆｅ　／ざ、０θ
饅以上２　ｊｔ、００％以下、ｃｕ　／、００％以上ｓ
、ｏ　ｏ％％以下Ｎｂ＋Ｔａ　／、？！ｒ％以上ツ以上
ツメ以下を含み、これにｙＯ，！ｒＯ％以下、Ｔｉ　／
、００　％以下、Ｗ／、００饅以下、ｃｏｓ、ｏｏ％以
下の内の／橿又は２種以上の成分を含み、残部が実質的
にＮ１　　から成ること を特徴とするものである。

前記のように、本発明によるロールは、旧に主要成分と
してＣｒ　、　Ｍｏ　、　ＦＢ及びＣｕを含有させるこ
とによって耐食性に優れ、比較的硬度・じん性及び強度
が大きく、耐磨耗性を有し、しかも、Ｆｅ　　の含有に
より熱間加工性・溶接性の向上、価格面での低減が見込
まれることに特徴があるものである。なお、後に詳細に
説明するように、ロールとして使用する際には、耐食性
と耐磨耗性とを兼ね備えさせるために、溶体化処理を施
してオーステナイト素地を均一にして使用するものであ
る。

以下、本発明をその実施例などに基づいて詳細に説明す
る。

まず、最初に、本発明ロールにおいて、各化学成分を上
記のような特定の範囲に限定した理由を説明する。

Ｎ１　　は、基本成分として、マトリックスをオーステ
ナイト組織として安定化し、更に、Ｎ１そのものは、金
属のイオン化傾向から責であるため、腐食溶解速度は小
さく、しかも、腐食性皮膜は、ち密であるため、保護作
用が大きく、優れた不動態化能を持っている。

ＭＯは、それをＮｉ　　に添加した時、その含有量の増
加に伴って腐食溶解速度は小さくなり、不動態化能を増
し、耐食性を著しく改善する。

この耐食性は、本合金のようにＣｕ　　を含有の場合、
！；　ｗｔ％の含有から効果が現われるが、３ｗｔ％を
超えると飽和して金属間化合物を析出し、耐食性をかえ
って劣化させることになる。

Ｃｒ　　は、腐食溶解速度が小さく、しかも、不動態化
能を持ち合わせたＮｉ　　並びにＦｅ及びＭ。

とマトリックスを構成し、より強固ガ保訛皮膜を形成し
、不動態化能を与えるものである。

Ｃｒ　の含有は、本合金においては、／Ａ’ｗｔ％で効
果が著しく現われ、コｈｗｔ％を超えると飽和し、金属
間化合物の生成によってぜい化をきたし、更には耐食性
をも劣化させる。

ＣＵは、Ｎ１、ＭＯの共存によるマトリックスを構成し
、表層に強固な保護皮膜を形成し、不動態化能を与える
ものである。Ｍｏ　　共存の本合金においては７ｗｔ％
で効果が現われ、！ｒｗｔ％を超えると金属間化合物の
生成が顕著となり、ぜい化をきたし、更に耐食性をも劣
化させる。

Ｆｅ　　に関しては、Ｃｒ　、　Ｍｏ、　Ｃｕ　　など
との共存により本合金においては／　、！ｒｗｔ％以上
では耐食性に多少の劣化がみられるものの熱間加工性、
溶接性が向上すると共に価格面での低減が見込めるが、
コｊｗｔ％を超えると、耐食性を劣化させる。

Ｃ及びＳｌ　　は、製造上その含有は避けられないが、
可能な限り少量にあることが好ましい。

しかしながら、Ｃは、その含有によって炭化物が析出し
、耐食性の劣化があるので、０．０！ｒｗｔ％以下が好
ましい。

Ｎｂ及びＴａは、Ｃをオーステナイト相中で安定化させ
、粒界腐食防止のためにはそのいずれかの添加が有効で
あり、また、この効果を出すためには、（Ｎｂ十Ｔａ　
）≧りＯＸＣｗｔ％は必要である。従って、Ｎｂ十Ｔａ
は／、？５＋　２．３０　ｗｔ％に限定する。

Ｔ１　　は、過剰炭化物の安定化のためにその添加が有
効なものであり、そのためには、Ｔ１≧！ｒ　Ｘ　０ｗ
ｔ％の含有は必要であるので、Ｔ１　　は７ｗｔ％　以
下に限定する。

Ｓｌ　　は、金属間化合物を析出するので、低く抑える
ことが望ましいが、溶体化処理を完全に施すことによっ
て耐食性の劣化を防止することができる。Ｓｌ　　の含
有量は、製造法によって異なるが、本合金においては、
脱酸・湯流れ性ガどの点から、／ｗｔ％以下の含有は必
要である。

Ａ１　　は、Ｓｌ　　の代わりに脱酸剤として使用する
ことが効果的であるので、Ａ１　の含有はＯ，Ｓｗｔ％
以下と限定する。

Ｍｎ　　は、その効果はそれ程顕著ではガいが、一応γ
相領域を広げ、安定化すると共に熱間加工性を改善する
が、本合金では含有量を、２ｗｔ％以下とする。

Ｗについては、ＭＯと同じ（耐食性を改善し、強度の向
上が認められるが、／％を超えると効果は添加量に比べ
て小さく且つ金属間化合物が析出しやすくなるので、本
合金では含有量を７ｗｔ％　以下となる。

ＣＯについては、耐食性改善があり、Ｎｉ中の不純物と
して含有されるので、本合金では含有量を５ｗｔ％以下
とする。

次ぎに、本発明の電気メツキ用通電ロールの実施例を、
従来のロール材と比較して行なわれた実験結果に基づい
て説明する。

表／は、供試材の化学成分（重量％）を示し表−は、通
１！電気耐食耐摩耗性と、機械的性質とを示すものであ
る。なお、この通電電気耐食耐摩耗性は、添付図面に示
すように、３０％ＺｎＳＯ４＋、、？％Ｈ２Ｓｏ、　、
　ｐＨ／、；ｔ　、電流密度ｙ。

Ａ／ｄｍ２の条件の溶液ｌの中に試験ロールａを浸漬し
、この前後にブレーキロール３と駆動ロールｌとを配置
し、軟鋼ストリップＳを通して一定張力を加えて試験を
実施した。また、この耐食耐摩耗性試験は、ロール寿命
化と、／週間通電使用後に、機械的要因によってロール
表面に発生したスクラッチや、押し傷などの傷の発生率
とによって比較した。なお、表−には、本発明ロールの
一部のものについて、鋳造のままの状態において行なわ
れた腐食量の試験結果も示しである。

また、従来合金としては、ＪＩＳ　ＳＣ８／４’及び３
ｔｌＳ、？／Ａを採用し、また、本発明合金の実施例と
しては、本合金の各成分の限定範囲内で基本成分を変え
たものをＡ／　ｌ　ｕ　＃　３及びざとし、Ａ、２の基
本成分（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｆｅ　　とも中心値〕にｃｏ　、
Ｔｉ　、Ａｉ　、Ｗをそれぞれ添加したものを、それぞ
れ、Ａ１１ｔ　３　＋　Ａ及び７とし、應ｇの基本成分
（Ｃｒ、Ｆｅ　　の中心値、Ｍｏ　の上限値）にＣｏ　
、Ｔｉ　、ＡＪ　、　Ｗ　　をそれぞれ添加したものを
、それぞれ、Ａ９．１０．／／及び／コとしである。

また、表−の腐食量については、試験片全ＳＯ％濃度の
沸騰硫酸溶液並びにＳ％濃度の沸騰硫酸溶液に浸漬し、
侵食度９／ｃｍ２／　ｄａｙを求めた。

表−かられかるように、本発明合金（溶体化処理温度１
／３０”Ｃ）は、ＪＩＳＳＣ３／ダ、５ＴＪＳ３ノ乙　
に比較して、耐食性に関して相対的に優れた値を示して
いる。木表から、本発明合金は、鋳造のままの状態でも
極めて優れた耐食性が得られることが分かる。

また、表コから明らかであるように、本発明によるロー
ルは１．ＴＩＳ　５ＴＪＳ　３／　４を用いた従来ロー
ルに比較して、耐腐食耐摩耗性は寿命比で６〜ノ３倍と
なっている。また、傷発生率は、ｔｉｓ〜ｂｓ％の聞に
あり、これは機械的性質が優れているためにロール表面
にスクラッチや、押し傷などが発生しないためであると
考えられる。更に、通電性は、ＪＩＳ　５ＵＳｊ　／　
Ａ　の電気抵抗７ダμΩｃｍに対して／１．２μΩＣＩ
ｎと劣るが、実用上は１７０μΩｃｍまではさしつかえ
ないものとされているので、この点は問題とならない。

次ぎに、表λについて各組成別に考察すると、基本成分
を変えた＆　／　＋　、２　＋　３及びざについては、
Ｃｒ　　及びＦｅ　　中心値、ＭＯ上限値である煮ｇ　
、　’Ｃｒ　、Ｆｅ　　及びＭＯ中心値でＣｕ　　が多
い應３が優れ、ＪＩＳ　ＳＵＳ　３　／　Ａに比較して
寿命比で、それぞれ、７７倍及び７．２倍の値を示し、
傷発生率では、２〜λ、２倍の値を示している。

また、Ｃを安定化するためにＴ１　　を添加したＡＳ及
びｌθと、Ｓｌ　　量を減じてＡ１　　を添加した應６
及び／／とは、それぞれ、寿命比でＪＩＳｓｕｓ　Ｊ　
／　ａ　の９〜ＩＯ倍と７０倍とを示している。

これは、基本成分のＡ　／　＋　−１＋　３及びＡＡ’
の寿命比と変わらず、Ａ１　　及びＴ１　　の添加の効
果は現われていない。

次ぎに、　Ｃｏ　　を添加した＆グ及び９並びにＷをｍ
ノ用したノにり及び７．２については、！＃ＩＩａで、
それぞれ、ＪＩＢ　ＳＬ］Ｓ、７／　Ａ　　の１０〜７
７倍と／／−／コｆ＆とのｌｌ（ｔをボしており、また
、傷発生率については、それぞれ、ＪＩＳ　８０Ｓｊ　
／　Ａの２．１倍及び／、７〜／、１；１Ｎの愉を示し
ている。しかし、機械的性質について一、ｉ、１（ｊｌ
の組成との同に顕著な差異は、繭められない。

以上の゛よ５に、本開明によるロールの基本成分は、Ｎ
ｉ−Ｃｒ　−Ｆｅ−ｕｏ−Ｃｕ系のものであるが、本発
明によるロールは、ＪＩｆｉ電゛龜気腐食中の比較的苛
酷でない腐食条件下においては、十分な耐食性ｔ−有し
ているものであり。従って、小発明による通４０−ルは
、ＪＩＳ　ＢＯ２／４１　’Ｐ、７Ｉ８８１１８３１４
　によっては得られることのでざなかった通電耐食条件
ｐＨ１７，４〜／ｊ　　の下においても使用することか
でさ、しかも、比較的硬度ｅじん性及び！ｉ！ｉ１！焚
か大さく、耐１Δ耗性を有し、通電性に氏しても、何ら
のさしつかえもなく、　Ｆｅ　の含有により燕１４１　
ｊｉｌｔ工注・俗接商が優れ十分に実用に供することが
でさるものであｏｏ こりように、本発明は、これらの性ａを不可欠とするｔ
４　’Ａ（、メッキ用通１ｉＬロールとして価格の圓を
考慮した場合、使用状況の設電を確実に冥施すれは、最
適のものを提供するものである。

１ミビ−ニ、！−一・

【図面の簡単な説明】

図は、通電電気耐食耐摩耗性試験方法を示す説明図であ
る。 ｌ・・ｍ　Ｋｔ　ｐコ・−試験ロール；３・・ブレーキ
ロール；り・ＩＩ駆動ロール；Ｓ＠・軟綱スト　リ　ッ
　プ。 特許出ム【人　三菱＊鯛１本式会社 向　　　　絣日本製鐵体弐會社 ；；−へ１．ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　重ｉ％で Ｃ’　　　　　　　　　　　　　　０．０！饅以下Ｓ１
   　　　　　　　　　　　　ハθＯ％以ドＭｎ　　　　　
   　　　　　　　、；１．００％以ＦＣｒ　　　　　１ｇ
   、００％以上　２　！；、００％以下Ｍｏ　　　　　！
   ；、００％以上　　ｇ、００％以下Ｆｅ　　　　　／Ｉ
   ｉ、００％以上　−Ｓ、ＯＯ％以下Ｃｕ　　　　／、０
   ０％以上　　Ｓ、θＯ％以下Ｎ’ｔ）十’Ｉ’ａ　　　
   ／　、？　！　％以上　　２．！；　０％以下を含み、
   これにＡＪ　Ｏ，！；０％以下、Ｔｉ　／、００％以下
   、Ｗ／、００％以下、Ｃｏ　！；、００％以下の内の７
   種又は一種以上の成分を含み、残部が実質的にＮ１　　
   から成ることを特徴とする電気メツキ用通電ロール。