JPS6036895B2 - ロ−ルの放電加工方法 - Google Patents
ロ−ルの放電加工方法Info
- Publication number
- JPS6036895B2 JPS6036895B2 JP8583779A JP8583779A JPS6036895B2 JP S6036895 B2 JPS6036895 B2 JP S6036895B2 JP 8583779 A JP8583779 A JP 8583779A JP 8583779 A JP8583779 A JP 8583779A JP S6036895 B2 JPS6036895 B2 JP S6036895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- roll surface
- discharge machining
- electrode
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
- B23H9/04—Treating surfaces of rolls
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属板を圧延する作動ロールの表面処理方法に
関するものである。
関するものである。
金属板を圧延する場合、仕上圧延、中間工程としての圧
延のいずれに於いても、金属板表面をダル（梨地）にす
ることがあり、この時には作動ロール表面にダル加工を
施こす必要がある。ダル加工方法として、従来よく知ら
れている方法はショットブラスト法であるが、近年放電
加工法が実用に供せられつつある。放電加工法は絶縁性
液体中に銅板電極とロールを微小間隙を隔てて対向させ
、その間隙に断続パルス電流を高頻度で供総合する。こ
の放電による高密度エネルギーにより、ロール表面の金
属及び鋼板電極は微小量だけ溶融し、同時に周辺の絶縁
性液体は熱により気化し急膨脹する結果、局部的に一種
の爆発が起る。ロール表面から溶融により剥離した微小
金属片はこの爆発のため吹き飛ばされ、１部は再びロー
ル表面に溶着する。次いで、周囲の冷たい絶縁性液体が
、この爆発領域に浸入し急速な冷却作用により気化した
液を再び液化すると共にロール表面及び鋼板電極を冷却
する。この様ないわゆる単発放電を無数に繰返すことに
より、ロール表面のダル加工が完成する。放電加工法に
よりダル加工したロールの性状を調査した結果、次の如
き知見を得た。
延のいずれに於いても、金属板表面をダル（梨地）にす
ることがあり、この時には作動ロール表面にダル加工を
施こす必要がある。ダル加工方法として、従来よく知ら
れている方法はショットブラスト法であるが、近年放電
加工法が実用に供せられつつある。放電加工法は絶縁性
液体中に銅板電極とロールを微小間隙を隔てて対向させ
、その間隙に断続パルス電流を高頻度で供総合する。こ
の放電による高密度エネルギーにより、ロール表面の金
属及び鋼板電極は微小量だけ溶融し、同時に周辺の絶縁
性液体は熱により気化し急膨脹する結果、局部的に一種
の爆発が起る。ロール表面から溶融により剥離した微小
金属片はこの爆発のため吹き飛ばされ、１部は再びロー
ル表面に溶着する。次いで、周囲の冷たい絶縁性液体が
、この爆発領域に浸入し急速な冷却作用により気化した
液を再び液化すると共にロール表面及び鋼板電極を冷却
する。この様ないわゆる単発放電を無数に繰返すことに
より、ロール表面のダル加工が完成する。放電加工法に
よりダル加工したロールの性状を調査した結果、次の如
き知見を得た。
｛ィ）加工したロールの断面を拡大して模型的に示すと
第１図の如くであって、１は溶融後再凝固した層で、い
わゆるダル目を形成する層である。
第１図の如くであって、１は溶融後再凝固した層で、い
わゆるダル目を形成する層である。
２は加工熱により硬化した層、３は加工熱により焼き戻
された層、４は加工の影響を受けないロール母材である
。
された層、４は加工の影響を受けないロール母材である
。
｛ｏ｝ 層１の表面部Ａ、同じく中心部Ｂとロール母材
の化学成分を比較すると次の如くである。
の化学成分を比較すると次の如くである。
・ＣはＡ部に於いて特に高く殆んど母材の２倍に近いが
、これは絶縁性液体（通常軽油を使用）中のＣがロール
表面の溶融時に溶け込むからである。
、これは絶縁性液体（通常軽油を使用）中のＣがロール
表面の溶融時に溶け込むからである。
またＣｒはロール表面が溶融飛散する際、飛び難いため
再凝固後には濃化し、Ａ部は母材に比して約３０％高い
値を示している。ＣｕはＡ部に於いて母材の約６倍にも
達しているが、これは放電時に銅板電極表面から剥離し
た微小金属片が飛散してロ−ル表面に達し、溶融してい
るロール表面に惨透するためであることが判明した。本
発明は以上の知見に基づいてなされたものであって、そ
の主旨は従来の鋼板電極の代りに合金板又は先端に銅以
外の金属或いは合金をろう付けした銅板と電極として放
電加工を行ない、放電によってこれらの有用な金属を微
小金属片として電極から剥離飛散せしめて溶融している
ロールの表面に到達せしめ、ロ−ル表面に惨透せしめて
ロール表面に於けるロールの化学成分を改良し、その結
果、ロールの性状を改良するものである。
再凝固後には濃化し、Ａ部は母材に比して約３０％高い
値を示している。ＣｕはＡ部に於いて母材の約６倍にも
達しているが、これは放電時に銅板電極表面から剥離し
た微小金属片が飛散してロ−ル表面に達し、溶融してい
るロール表面に惨透するためであることが判明した。本
発明は以上の知見に基づいてなされたものであって、そ
の主旨は従来の鋼板電極の代りに合金板又は先端に銅以
外の金属或いは合金をろう付けした銅板と電極として放
電加工を行ない、放電によってこれらの有用な金属を微
小金属片として電極から剥離飛散せしめて溶融している
ロールの表面に到達せしめ、ロ−ル表面に惨透せしめて
ロール表面に於けるロールの化学成分を改良し、その結
果、ロールの性状を改良するものである。
合金板電極として要求される性質は電気伝導性の良いこ
とと、製造・加工が容易なことである。このため、合金
の主成分としてＡｇ、Ｃい 山が考えられるが、Ｃｕ、
Ｎを推奨する。Ｃｕの場合、添加すべき元素はＮ、Ｂｅ
、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐを少なくとも１種以上添加する
。山を主成分とする場合、添加すべき元素は段、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ｎｉを少なくとも１種以上添加する。
とと、製造・加工が容易なことである。このため、合金
の主成分としてＡｇ、Ｃい 山が考えられるが、Ｃｕ、
Ｎを推奨する。Ｃｕの場合、添加すべき元素はＮ、Ｂｅ
、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐを少なくとも１種以上添加する
。山を主成分とする場合、添加すべき元素は段、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ｎｉを少なくとも１種以上添加する。
また、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、ＷはＣｕと合金を作り難
く、且つ、これらの金属単体では電気伝導性が悪いため
合金電極とせず、これらの金属単体又は適当な他の金属
との合金の小片を作り、これをＣ叫友もころう付けして
電極とする。この様にして製作された電極を使用してロ
ールを放電加工することにより、ロール表面の極〈薄い
層に対して、ＡＩ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎ
ｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗの内、少なくとも１種以上の成分
を添加出来る。
く、且つ、これらの金属単体では電気伝導性が悪いため
合金電極とせず、これらの金属単体又は適当な他の金属
との合金の小片を作り、これをＣ叫友もころう付けして
電極とする。この様にして製作された電極を使用してロ
ールを放電加工することにより、ロール表面の極〈薄い
層に対して、ＡＩ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎ
ｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗの内、少なくとも１種以上の成分
を添加出来る。
これらの元素を添加することによる効果をダル効果を施
したロール表層部に対する効果と云う見地から述べると
次の如くである。｛ィー ロールのダル目の寿命延長 ダル加工したロールは使用するにしたがってダル目が摩
滅して粗さが大きくなり、ひいては製品表面の粗ごが大
きくなるためロールを研摩し、再びダル加工しなければ
ならなくなる。
したロール表層部に対する効果と云う見地から述べると
次の如くである。｛ィー ロールのダル目の寿命延長 ダル加工したロールは使用するにしたがってダル目が摩
滅して粗さが大きくなり、ひいては製品表面の粗ごが大
きくなるためロールを研摩し、再びダル加工しなければ
ならなくなる。
この様なロールのダル目の寿命を延長するには氏、Ｃｏ
、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｗの添加が効果がある。即ち
、油中での放電加工により、ロール表面が油中で溶融し
、そのロールの溶融表面にロール表面及び電極より剥離
飛散する微小金属片が浸透してロールにダル目が形成さ
れ、このときの微少金属片は酸化皮膜が介在することな
くロールの溶融表面に溶着するから、金属同志の強固な
結合となってロール表面部の耐摩耗性が向上し、ダル目
の寿命を延長させると共に述べるロール研削量も減少さ
せるという効果がある。例えばロール題材のＰ含有量０
．０１３％のロールを従来法で放電ダル加工し使用した
所、平均寿命を調質圧延した冷延鋼板の延べ長さで表示
して６１０００ｍであった。このロールをＰｌ．２１％
を含む銅合金の電極を用いて放電ダル加工した所、ロ−
ル表面部のＰ含有量０．２０〜０．３３％となり、平均
寿命は７２０００ｍと従来法に較べて約１８％の寿命延
長となった。０１ ロール研削量の減少 ロールは研削後ダル加工し、圧延に使用した後、再び研
削する。
、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｗの添加が効果がある。即ち
、油中での放電加工により、ロール表面が油中で溶融し
、そのロールの溶融表面にロール表面及び電極より剥離
飛散する微小金属片が浸透してロールにダル目が形成さ
れ、このときの微少金属片は酸化皮膜が介在することな
くロールの溶融表面に溶着するから、金属同志の強固な
結合となってロール表面部の耐摩耗性が向上し、ダル目
の寿命を延長させると共に述べるロール研削量も減少さ
せるという効果がある。例えばロール題材のＰ含有量０
．０１３％のロールを従来法で放電ダル加工し使用した
所、平均寿命を調質圧延した冷延鋼板の延べ長さで表示
して６１０００ｍであった。このロールをＰｌ．２１％
を含む銅合金の電極を用いて放電ダル加工した所、ロ−
ル表面部のＰ含有量０．２０〜０．３３％となり、平均
寿命は７２０００ｍと従来法に較べて約１８％の寿命延
長となった。０１ ロール研削量の減少 ロールは研削後ダル加工し、圧延に使用した後、再び研
削する。
前回研削した後のロール径と今回研削した後のロール径
を今回研削した後のロール蓬の差がロール研削量であっ
てその大小はロール費の高低となり、金属板の圧延コス
トに大きく影響する。ロール表面部の耐摩耗性を増強す
ることにより研削量を減少させせるには、Ｂｅ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｗの添加が効果があり、例えば、ロール母材
にはＷを全く含まない場合、従来法で放電加工して使用
し５００トン圧延して研削量０．０９２肋であった。こ
のロールをＷＩＯ％を含有したＦｅ−Ｗ合金の小片を先
端に溶接した鋼板を電極として放電ダル加工して使用す
るとロール表面部のＷ含有量３．４０〜３．８０％とな
り、同様に５００トン圧延して研削量０．０４４欄と研
削量を半減する効果が得られた。同様に。
を今回研削した後のロール蓬の差がロール研削量であっ
てその大小はロール費の高低となり、金属板の圧延コス
トに大きく影響する。ロール表面部の耐摩耗性を増強す
ることにより研削量を減少させせるには、Ｂｅ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｗの添加が効果があり、例えば、ロール母材
にはＷを全く含まない場合、従来法で放電加工して使用
し５００トン圧延して研削量０．０９２肋であった。こ
のロールをＷＩＯ％を含有したＦｅ−Ｗ合金の小片を先
端に溶接した鋼板を電極として放電ダル加工して使用す
るとロール表面部のＷ含有量３．４０〜３．８０％とな
り、同様に５００トン圧延して研削量０．０４４欄と研
削量を半減する効果が得られた。同様に。
−ル母村のＣｒ含有量２．０９％の場合、従来法では４
００トン圧延して研削量０．１２１側であった所、Ｃｒ
１８％を含有するＦｅ−Ｃｒ合金の片を先端に熔接した
銅板を電極として同じロールを放電ダル加工して使用す
るとロール表面部のＣｒ含有量３．８８〜４．２５％と
なり、４００トン圧延して研削量０．６８％と半減に近
い効果が得られた。一 ロール表面のピーク数増大表面
が梨地の金属板を微細に見ると凹凸が連続しているが、
一定以上の高さを持つ山（凸部）が単位長さ当り出来る
だけ多数あることが加工性及び塗装性の見地から望まし
い。
００トン圧延して研削量０．１２１側であった所、Ｃｒ
１８％を含有するＦｅ−Ｃｒ合金の片を先端に熔接した
銅板を電極として同じロールを放電ダル加工して使用す
るとロール表面部のＣｒ含有量３．８８〜４．２５％と
なり、４００トン圧延して研削量０．６８％と半減に近
い効果が得られた。一 ロール表面のピーク数増大表面
が梨地の金属板を微細に見ると凹凸が連続しているが、
一定以上の高さを持つ山（凸部）が単位長さ当り出来る
だけ多数あることが加工性及び塗装性の見地から望まし
い。
これをピーク数と呼び、長さ１インチ当りの一定以上の
高さ（通常２５マイクロインチ以上）の山数で表わし、
Ｐ．Ｐ．１．と云う。圧延された金属板のピーク数を増
大させるにはロール表面のピーク数を増大させる必要が
ある。この目的にはＡＩ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖの
添加が効果があり、例えばロール母材のＮｉ含有量０．
２７％のロールを従来法で放電ダル加工して使用し、冷
延鋼板の表面粗（２案平均粗さ）６０マイクロインチに
於いてＰ．Ｐ．１１８５〜２１０を得ていた所、同じロ
ールをＮｉ２０％を含む銅合金の電極を使用して放電ダ
ル加工し、ロール表面部のＮｊ含有量１．４９〜１．８
４％、冷延鋼板の表面相さは同水準に於いてＰ．Ｐ．１
．２００〜２３０を得た。以上の如く、本発明は電極に
含有する含金元素を放電ダル加工によりロール表面部に
惨透させる所に特長があり、ロール母材成分に関係なく
合金元素をロール表面部に添加し、そ表面性状を改善す
ることが出来る。
高さ（通常２５マイクロインチ以上）の山数で表わし、
Ｐ．Ｐ．１．と云う。圧延された金属板のピーク数を増
大させるにはロール表面のピーク数を増大させる必要が
ある。この目的にはＡＩ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖの
添加が効果があり、例えばロール母材のＮｉ含有量０．
２７％のロールを従来法で放電ダル加工して使用し、冷
延鋼板の表面粗（２案平均粗さ）６０マイクロインチに
於いてＰ．Ｐ．１１８５〜２１０を得ていた所、同じロ
ールをＮｉ２０％を含む銅合金の電極を使用して放電ダ
ル加工し、ロール表面部のＮｊ含有量１．４９〜１．８
４％、冷延鋼板の表面相さは同水準に於いてＰ．Ｐ．１
．２００〜２３０を得た。以上の如く、本発明は電極に
含有する含金元素を放電ダル加工によりロール表面部に
惨透させる所に特長があり、ロール母材成分に関係なく
合金元素をロール表面部に添加し、そ表面性状を改善す
ることが出来る。
従来の技術によりロール表面部の合金元素含有量を高め
ようとすればロール溶製時にロール全体の合金元素と高
める他なく甚た不経済である。例えば冷延鋼板圧延用、
利用律８０伽、重量４８００ｋｇのロールに於いてＷ３
．５％を添加するにはＷ地金１６８ｋ９を必要とする。
然るにロールの経済的運用上、ダル加工しないで使用す
るロールと共用しなければならず、現在の生産技術では
ダル加工して使用するチャンスは利用径（ロール寿命）
の１５％程度に過ぎず、この場合１２肌位である。本発
明の方法によればロール利用径１２側分を放電加工する
ための電極所要量４２ｋ９であり、そのＷ分を地金に換
算すれば４．２ｋ９に過ぎない。同様に通常ロールに添
加されるＣｒ等の合金元素を溶製時には低目に添加し、
放電ダル加工時に更に添加して最終的にロール表面部に
於いて含有量を高くすることが可能である。また、Ｐの
如く溶製時に添加することは母材の性質を悪くする元素
、Ｔｉ、Ｖの如く炭化物の生成による影響を考えて添加
を制限しなければならない元素ＡＩの如く添加の困難な
元素もロール表面部に限り自由に添加出来る。
ようとすればロール溶製時にロール全体の合金元素と高
める他なく甚た不経済である。例えば冷延鋼板圧延用、
利用律８０伽、重量４８００ｋｇのロールに於いてＷ３
．５％を添加するにはＷ地金１６８ｋ９を必要とする。
然るにロールの経済的運用上、ダル加工しないで使用す
るロールと共用しなければならず、現在の生産技術では
ダル加工して使用するチャンスは利用径（ロール寿命）
の１５％程度に過ぎず、この場合１２肌位である。本発
明の方法によればロール利用径１２側分を放電加工する
ための電極所要量４２ｋ９であり、そのＷ分を地金に換
算すれば４．２ｋ９に過ぎない。同様に通常ロールに添
加されるＣｒ等の合金元素を溶製時には低目に添加し、
放電ダル加工時に更に添加して最終的にロール表面部に
於いて含有量を高くすることが可能である。また、Ｐの
如く溶製時に添加することは母材の性質を悪くする元素
、Ｔｉ、Ｖの如く炭化物の生成による影響を考えて添加
を制限しなければならない元素ＡＩの如く添加の困難な
元素もロール表面部に限り自由に添加出来る。
以上の通り本発明は、ダル加工したロールの研削量の減
少、ロールダル目の寿命延長の効果により金属板の製造
コストを低減させると共に金属板の表面性状を改善する
ことの出来る工業上極めて有益な発明である。
少、ロールダル目の寿命延長の効果により金属板の製造
コストを低減させると共に金属板の表面性状を改善する
ことの出来る工業上極めて有益な発明である。
第１図はロール表層部断面を模型的に示す断面図である
。 １は溶融後再凝固した層、２は加工熱により硬化した層
、３は加工熱により焼き戻された層、４はロール母材。
。 １は溶融後再凝固した層、２は加工熱により硬化した層
、３は加工熱により焼き戻された層、４はロール母材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ロール表面を放電するに際し、電気伝導性の良い金
属を主成分とし、これにロールの耐摩耗性を向上させる
に足る金属元素を少なくとも１種以上添加させた合金板
を電極として油中で放電加工を行ない、該ロール表面及
び該電極より溶融飛散する微小金属片を放電エネルギー
により溶融しているロール表面に浸透させ、ロール表面
の耐摩耗性を改善することを特徴とするロールの放電加
工方法。 ２ ロール表面を放電加工するに際し、電気伝導性に優
れた金属板の先端にロールの耐摩耗性を向上させるに足
る金属、若しくは合金をロウ付けして成る板状物を電極
として油中で、放電加工を行ない、該ロール表面及び該
電極より溶融飛散する微小金属片を放電エネルギーによ
り溶融しているロール表面に浸透させ、ロール表面の耐
摩耗性を向上することを特徴とするロールの放電加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8583779A JPS6036895B2 (ja) | 1979-07-09 | 1979-07-09 | ロ−ルの放電加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8583779A JPS6036895B2 (ja) | 1979-07-09 | 1979-07-09 | ロ−ルの放電加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5615938A JPS5615938A (en) | 1981-02-16 |
| JPS6036895B2 true JPS6036895B2 (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=13869966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8583779A Expired JPS6036895B2 (ja) | 1979-07-09 | 1979-07-09 | ロ−ルの放電加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036895B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3376174B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2003-02-10 | 三菱電機株式会社 | 放電加工による表面処理方法および装置 |
| DE19883017B4 (de) | 1998-11-13 | 2007-09-27 | Mitsubishi Denki K.K. | Oberflächenbehandlungsverfahren und Elektrode für ein Oberflächenbehandlungsverfahren |
| CA2484285C (en) | 2002-09-24 | 2012-10-02 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method for coating sliding surface of high temperature member, and high-temperature member and electrode for electric-discharge surface treatment |
| US9284647B2 (en) | 2002-09-24 | 2016-03-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment |
-
1979
- 1979-07-09 JP JP8583779A patent/JPS6036895B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5615938A (en) | 1981-02-16 |
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