JPS6123755A - 熱処理炉用ロ−ル - Google Patents
熱処理炉用ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS6123755A JPS6123755A JP59144176A JP14417684A JPS6123755A JP S6123755 A JPS6123755 A JP S6123755A JP 59144176 A JP59144176 A JP 59144176A JP 14417684 A JP14417684 A JP 14417684A JP S6123755 A JPS6123755 A JP S6123755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- al2o3
- heat
- heat treating
- cr2o3
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
- B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
・(産業上の利用分野)
本発明は、熱処理炉用ロール、特に各種金属板、例えば
珪素鋼板、ステンレス板、アルミニウム板。
珪素鋼板、ステンレス板、アルミニウム板。
その他合金板、銅およびその合金板等の熱処理において
、雰囲気温度300〜1200℃の範囲で好適に使用し
うる熱処理炉用ロールに関するものである。
、雰囲気温度300〜1200℃の範囲で好適に使用し
うる熱処理炉用ロールに関するものである。
(従来の技術)
従来、この種の熱処理炉用ロールとしては、(1)高ク
ロム、高ニツケル含有の耐熱合金製ロールを水冷または
、非水冷で直接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属
ロール、 (2)前記(1)の耐熱合金製ロール表面にkt203
1ZrOz l 5102 p SIC等のセラミック
スを溶着被覆したもの、又は、セラミック、セラミック
ファイバーをスリープ状にして、被熱処理材を支持し搬
送に用いるセラミックロール、 (3)黒鉛又は黒鉛質繊維をスリープ状にして被熱処理
材を支持し、搬送に用いるカーがンロール、等が考案さ
れ使用されている。
ロム、高ニツケル含有の耐熱合金製ロールを水冷または
、非水冷で直接被熱処理材を支持し、搬送に用いる金属
ロール、 (2)前記(1)の耐熱合金製ロール表面にkt203
1ZrOz l 5102 p SIC等のセラミック
スを溶着被覆したもの、又は、セラミック、セラミック
ファイバーをスリープ状にして、被熱処理材を支持し搬
送に用いるセラミックロール、 (3)黒鉛又は黒鉛質繊維をスリープ状にして被熱処理
材を支持し、搬送に用いるカーがンロール、等が考案さ
れ使用されている。
しかし、これら何れの炉内ロールにおいても、希望する
特性をすべて満足するに至っていない。
特性をすべて満足するに至っていない。
即ち、水冷金属ロールにおいてはロール表面温度の低下
によシ、ロールビ、ファツジの発生には効果があるが、
水冷による熱量損失が非常に大きくなるという欠点があ
る・ また、非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱量損
失は解消できるものの炉内温度(ロール温度)が800
℃以上の高温下においては、ロールピックアップの多発
によシ、被熱処理材に押疵をつける等の品質低下をまね
く結果となる。
によシ、ロールビ、ファツジの発生には効果があるが、
水冷による熱量損失が非常に大きくなるという欠点があ
る・ また、非水冷金属ロールにおいては、水冷による熱量損
失は解消できるものの炉内温度(ロール温度)が800
℃以上の高温下においては、ロールピックアップの多発
によシ、被熱処理材に押疵をつける等の品質低下をまね
く結果となる。
前記、耐熱合金ロールのロールピックアクゾ防止を図る
手段として、耐熱合金製ロール表面に種種のセラミ、ク
スの溶着被膜を施した場合あるいはスリーブ状にして使
用するロールにおいては、セラミックスとしてSiCf
用いた場合、特に800℃以上の高温焼鈍を必要とする
珪素鋼、ステンレス鋼のストリップの熱処理に際し、ロ
ール表面上に鉄粉もしくは鉄酸化物物体が付着し、被熱
処理材に疵をつけるロールピックアップが発生しやすい
。この傾向は強環元性の雰囲気中において著しい発生と
なる。
手段として、耐熱合金製ロール表面に種種のセラミ、ク
スの溶着被膜を施した場合あるいはスリーブ状にして使
用するロールにおいては、セラミックスとしてSiCf
用いた場合、特に800℃以上の高温焼鈍を必要とする
珪素鋼、ステンレス鋼のストリップの熱処理に際し、ロ
ール表面上に鉄粉もしくは鉄酸化物物体が付着し、被熱
処理材に疵をつけるロールピックアップが発生しやすい
。この傾向は強環元性の雰囲気中において著しい発生と
なる。
また、炭素質スリーブロールを用いた場合は、炉内のわ
ずかな酸素や水蒸気によって酸化損耗が進行し耐用性が
低下するため、炉内を非酸化性雰囲気にしなければなら
ず煩雑な操作が要求されかつ装置コストが高くなると同
時に炭素質スリーブロールの使用範囲が非酸化性雰囲気
に限定される。
ずかな酸素や水蒸気によって酸化損耗が進行し耐用性が
低下するため、炉内を非酸化性雰囲気にしなければなら
ず煩雑な操作が要求されかつ装置コストが高くなると同
時に炭素質スリーブロールの使用範囲が非酸化性雰囲気
に限定される。
さらに′、Al2O3質、 ZrO□質等のセラミック
スを溶着被覆したロール又は之等をスリーブ状にしたロ
ールの場合、之等のセラミックの熱膨張係数が大きく熱
処理炉の急速な昇温あるいは炉温変動を生じた場合、ス
ポーリング性破壊やクラックの発生による耐用性の低下
を起こす。また、特公昭57−8847号公報等で提案
されている溶融5IO2質スリーブは、熱膨張係数が小
さいため、耐スポーリング抵抗は大きいが1000℃以
上で長時間使用量ると、溶融SjO□質の結晶形態は、
非晶質から結晶化が進み、低膨張性を失い耐用しなくな
る。
スを溶着被覆したロール又は之等をスリーブ状にしたロ
ールの場合、之等のセラミックの熱膨張係数が大きく熱
処理炉の急速な昇温あるいは炉温変動を生じた場合、ス
ポーリング性破壊やクラックの発生による耐用性の低下
を起こす。また、特公昭57−8847号公報等で提案
されている溶融5IO2質スリーブは、熱膨張係数が小
さいため、耐スポーリング抵抗は大きいが1000℃以
上で長時間使用量ると、溶融SjO□質の結晶形態は、
非晶質から結晶化が進み、低膨張性を失い耐用しなくな
る。
また、は等のスリーブの製造過程における焼成において
も結晶形態から1000℃以下の温度でしか焼成できな
いため、焼成後の溶融5102質スリーブは、低強度で
あシ研削による平滑度が出しにくいこと、また、使用中
の機械的衝撃で破壊しやすい等の問題がある。
も結晶形態から1000℃以下の温度でしか焼成できな
いため、焼成後の溶融5102質スリーブは、低強度で
あシ研削による平滑度が出しにくいこと、また、使用中
の機械的衝撃で破壊しやすい等の問題がある。
(発明が解決しようとする問題点)
このような実情に鑑み本発明は、耐ロールピックアツプ
性に優れ、かつ耐スポーリング性に優れ、高強度を有す
るとともに高温雰囲気下において、耐用性を発現する熱
処理炉用ロールを提供しよう ;とするものである。
性に優れ、かつ耐スポーリング性に優れ、高強度を有す
るとともに高温雰囲気下において、耐用性を発現する熱
処理炉用ロールを提供しよう ;とするものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、高温雰囲気の熱処理炉内において被熱処理材
を支持し、搬送する炉内ロールにおいて、金属板を支持
する表面に、Cr203f、70〜90%含み残部がA
l2O3から成る無機材料の溶着被覆層を設けた熱処理
炉用ロールを要旨とする。
を支持し、搬送する炉内ロールにおいて、金属板を支持
する表面に、Cr203f、70〜90%含み残部がA
l2O3から成る無機材料の溶着被覆層を設けた熱処理
炉用ロールを要旨とする。
以下、本発明について詳述する。
本発明のロールの被覆層は、Cr20370〜90チ、
残部M2O3からなる。
残部M2O3からなる。
Cr2O,は一般に、鉄系金属との濡れ性、反応性が悪
いために、高温雰囲気下で焼鈍する熱処理炉の搬送ロー
ルとして使用する場合、材質的に耐ピツクアツプ性に優
れた材料である。
いために、高温雰囲気下で焼鈍する熱処理炉の搬送ロー
ルとして使用する場合、材質的に耐ピツクアツプ性に優
れた材料である。
無機材料スリーブ表面あるいは耐熱合金製ロール表面に
溶着被膜を施してなるロールを得るための溶射法におい
ても、Cr2O3単体では、高強度化、緻密化はし難く
、無機材料スリーブ又は耐熱合金製ロール等の母材との
接着強度が充分ではなく母材と溶着被膜との間で剥離し
易く、使用に耐えない。
溶着被膜を施してなるロールを得るための溶射法におい
ても、Cr2O3単体では、高強度化、緻密化はし難く
、無機材料スリーブ又は耐熱合金製ロール等の母材との
接着強度が充分ではなく母材と溶着被膜との間で剥離し
易く、使用に耐えない。
この問題の解決を図るためには、Cr2O,と結晶形態
、膨張係数が近似しているAl2O3の添加が、溶着被
膜の緻密化、強度の向上に効果があシ、使用に供するこ
とが可能となる。
、膨張係数が近似しているAl2O3の添加が、溶着被
膜の緻密化、強度の向上に効果があシ、使用に供するこ
とが可能となる。
このことから、本出願人は先に特願昭58−10988
0号によシ、Cr2O3とAl2O3個々の粉末を使用
する場合、Cr2O5t−安定化させるためにAl2O
3量を30〜70チ配合した被覆層を形成してなる熱処
理炉用ロール全提供もだが、本発梼者らは前記のロール
以上に耐ロールピックアツプ性にすぐれたロールを開発
した。すなわち本発明は、事前に溶融凝固もしくは、1
300℃以上で長時間焼成したCr2O3・Al2O3
固溶体を被覆層として使用することによシ、Al2O3
量を10〜30チの少量に減少させることができその結
果、Al2O3量が著しく少なくなって、耐ロールピッ
クアツプ性が大幅に向上することを確めたものである。
0号によシ、Cr2O3とAl2O3個々の粉末を使用
する場合、Cr2O5t−安定化させるためにAl2O
3量を30〜70チ配合した被覆層を形成してなる熱処
理炉用ロール全提供もだが、本発梼者らは前記のロール
以上に耐ロールピックアツプ性にすぐれたロールを開発
した。すなわち本発明は、事前に溶融凝固もしくは、1
300℃以上で長時間焼成したCr2O3・Al2O3
固溶体を被覆層として使用することによシ、Al2O3
量を10〜30チの少量に減少させることができその結
果、Al2O3量が著しく少なくなって、耐ロールピッ
クアツプ性が大幅に向上することを確めたものである。
前記の固溶体を得る方法は、Cr2O5とAl2O.の
−44μm以下の粉体を、炭素電極を用いたアーク溶融
で溶融凝固させるか、同じ粒径の圧粉体を1300℃以
上で10時間以上焼成させることからなシ、之によって
Cr203−Al2O3の均質固溶体を得ることができ
る。
−44μm以下の粉体を、炭素電極を用いたアーク溶融
で溶融凝固させるか、同じ粒径の圧粉体を1300℃以
上で10時間以上焼成させることからなシ、之によって
Cr203−Al2O3の均質固溶体を得ることができ
る。
次にロールビ、クアップ性について、調査を行なった結
果について述べる。
果について述べる。
ロールビックアッノ性試験に用いた試料は、表1に示す
ようなCr2O5−Al2O3系の固溶体及び粉末溶射
物および耐熱鋳鋼であ)、これらについてロールピック
アツプ性を調査した。
ようなCr2O5−Al2O3系の固溶体及び粉末溶射
物および耐熱鋳鋼であ)、これらについてロールピック
アツプ性を調査した。
試験片は50X50割の厚み10walの平板状であシ
、表1に示す′ようにA1〜A8までの試料を用意した
。平板2枚の50X50mの面間にピックアップ原料で
ある鉄酸化物粉末をのせて重ね合わせその上に1 嘘/
an2の荷重を加え、更にピックアップ原料と2枚の
平板がとすル合わされるような動きを与える。この様な
試験装置を雰囲気制御可能な電気炉中に設置するもので
ある。
、表1に示す′ようにA1〜A8までの試料を用意した
。平板2枚の50X50mの面間にピックアップ原料で
ある鉄酸化物粉末をのせて重ね合わせその上に1 嘘/
an2の荷重を加え、更にピックアップ原料と2枚の
平板がとすル合わされるような動きを与える。この様な
試験装置を雰囲気制御可能な電気炉中に設置するもので
ある。
ロールピックアツプ性の試験は、雰囲気温度1000℃
、N2(10チ)−N2(90チ)雰囲気で5時間行な
い試験後試料を取シ出してピックアップを発生して込る
部分の面積を画像解析装置を用いて測定する。この値を
2枚の試験片面積(sox50m)で割算したビ、クア
ップ面積の割合をもってピックアップ発生率とした。ぎ
ツクア、プ発生率を第1図に、また試験後の表面性状観
察結果を表2に示した。
、N2(10チ)−N2(90チ)雰囲気で5時間行な
い試験後試料を取シ出してピックアップを発生して込る
部分の面積を画像解析装置を用いて測定する。この値を
2枚の試験片面積(sox50m)で割算したビ、クア
ップ面積の割合をもってピックアップ発生率とした。ぎ
ツクア、プ発生率を第1図に、また試験後の表面性状観
察結果を表2に示した。
表2 試験後の表面状況
第1図に示したビックア、f発生率の幅は10回の試験
におけるバラツキを示している。第1図に示したピック
アップ発生率の小さい順から挙げると、/al : C
r2O,90%−Al2O310%事前溶融。
におけるバラツキを示している。第1図に示したピック
アップ発生率の小さい順から挙げると、/al : C
r2O,90%−Al2O310%事前溶融。
A2;Cr20380%−A120320 %事前溶融
。
。
A 4 : Cr20370%−A−t2o330 %
事前溶融。
事前溶融。
A 5 : Cr2O560%−Al2O340%事前
溶融。
溶融。
A6 : Cr2O,60%−Al2O340% C
r2O3,Al2O゜2種粉体混合(バラツキ大) 、
48 :耐熱鋳鋼である。
r2O3,Al2O゜2種粉体混合(バラツキ大) 、
48 :耐熱鋳鋼である。
以上の結果からCr 205が70チ以上でピックアッ
プの発生が極めて少なくなる。しかし、Cr2O3量8
0チでもCr203−Al2O.固溶体化させていない
原料で溶射した場合には、剥離が発生する(A3)。
プの発生が極めて少なくなる。しかし、Cr2O3量8
0チでもCr203−Al2O.固溶体化させていない
原料で溶射した場合には、剥離が発生する(A3)。
更に固溶体化した原料音用いてもCr 203が90嗟
超(A7.95 % Crz05 )では、剥離を起こ
す。
超(A7.95 % Crz05 )では、剥離を起こ
す。
故に、固溶体化した原料を使用すれば、耐ピツクアツプ
性が極めて良いCr2O5704以上の組成の溶射体が
可能となるが、しかしCr2O390チが限界である。
性が極めて良いCr2O5704以上の組成の溶射体が
可能となるが、しかしCr2O390チが限界である。
実施例
耐熱鋳鋼製ロール表面に、原料粉体であるCr205(
80% ) 、 Cr2O3(20%)をアーク溶融し
て作成した固溶体原料及びCr2O,(50%) +
kt20s(50チ)を混合しただけの原料を浴射し、
表面平滑度が100μm以下になるように研削した熱処
理炉用ロールを用いた。
80% ) 、 Cr2O3(20%)をアーク溶融し
て作成した固溶体原料及びCr2O,(50%) +
kt20s(50チ)を混合しただけの原料を浴射し、
表面平滑度が100μm以下になるように研削した熱処
理炉用ロールを用いた。
また、従来品として耐熱鋳鋼ロールを用意した。
上記3種類の熱処理炉用ロールを実際の鋼板熱処理炉(
温度800〜1050℃、N2− H2−H20雰囲気
で2000時間使用した結果を表−3に示す。
温度800〜1050℃、N2− H2−H20雰囲気
で2000時間使用した結果を表−3に示す。
表 3
(発明の効果)
上記、実施例の結果からも明らかな如く本発明のロール
は、耐ロールビ、クア、グ性に著しく優“−cz−bo
−y**x長1大きく貢11°1産 □:業楽士益
するところが極めて大である。
は、耐ロールビ、クア、グ性に著しく優“−cz−bo
−y**x長1大きく貢11°1産 □:業楽士益
するところが極めて大である。
第1図は各種試料のピックアップ発生率を示したもので
ある。 第1図 試料Nθ。
ある。 第1図 試料Nθ。
Claims (1)
- 金属板を支持する表面に、Cr_2O_370〜90%
を含み残部がAl_2O_3からなる固溶体化した無機
材料の被覆層を形成して成る熱処理炉用ロール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59144176A JPS6123755A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 熱処理炉用ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59144176A JPS6123755A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 熱処理炉用ロ−ル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6123755A true JPS6123755A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15355970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59144176A Pending JPS6123755A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 熱処理炉用ロ−ル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6123755A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6414154U (ja) * | 1987-07-13 | 1989-01-25 | ||
JPH0375383A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Tocalo Co Ltd | 高温熱処理炉用ロールおよびその製造方法 |
JPH0396342U (ja) * | 1990-01-19 | 1991-10-02 | ||
JPH03226517A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Steel Corp | 熱処理用炉内ロール |
JPH049424A (ja) * | 1990-02-22 | 1992-01-14 | Kubota Corp | 鋼材熱処理炉用ハースロール |
WO2001081647A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-02-21 | Saint Gobain Ceramics | Improved thermal spray powder |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP59144176A patent/JPS6123755A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6414154U (ja) * | 1987-07-13 | 1989-01-25 | ||
JPH0375383A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Tocalo Co Ltd | 高温熱処理炉用ロールおよびその製造方法 |
JPH0396342U (ja) * | 1990-01-19 | 1991-10-02 | ||
JPH03226517A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Steel Corp | 熱処理用炉内ロール |
JPH049424A (ja) * | 1990-02-22 | 1992-01-14 | Kubota Corp | 鋼材熱処理炉用ハースロール |
WO2001081647A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-02-21 | Saint Gobain Ceramics | Improved thermal spray powder |
EP2062993A1 (en) * | 2000-04-24 | 2009-05-27 | Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. | Thermal spray powder |
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