JPS61273206A - 硬質膜表面被覆ロ−ル - Google Patents
硬質膜表面被覆ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS61273206A JPS61273206A JP11325985A JP11325985A JPS61273206A JP S61273206 A JPS61273206 A JP S61273206A JP 11325985 A JP11325985 A JP 11325985A JP 11325985 A JP11325985 A JP 11325985A JP S61273206 A JPS61273206 A JP S61273206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- coating
- film
- hard film
- hard
- 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
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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、耐摩耗性を必要とする各櫨ロール、すなわち
、製鉄用各種ロール非鉄金ｌ！４（銅、アルミなど）の
製造、加工分野で使用されるロールに関するものである
。
、製鉄用各種ロール非鉄金ｌ！４（銅、アルミなど）の
製造、加工分野で使用されるロールに関するものである
。
（従来の技術）
製鉄の圧延ラインにおいては、コスト低減、生産性向上
の点から、高速高圧下圧延が指向され、圧延設備用ロー
ル性能に対する要求も従来以上に厳しくなっている。冷
間圧延においても、高圧下圧延に対応するためワークロ
ールが小径化し、ロール面圧の増大、鋼板とロールの接
触回数の増加などロールの摩耗条件が非常に厳しくなっ
てきている。そのため冷間圧延用ロールの摩耗が進み、
ロール表面の粗度の低下、それに起因する鋼板圧延時の
スリップによる板切へ鋼板表面の性状不要などを生じ、
生産性低下の要因となっている。そのためロールの摩耗
対策が、高速高圧下ライン達成のための重要課題として
取り上げられ、製鉄メーカ、ロール専業メーカ、のみな
らず、圧延機メーカも含めて、ロールの耐摩耗性向上の
研究開発が盛んに行われている。
の点から、高速高圧下圧延が指向され、圧延設備用ロー
ル性能に対する要求も従来以上に厳しくなっている。冷
間圧延においても、高圧下圧延に対応するためワークロ
ールが小径化し、ロール面圧の増大、鋼板とロールの接
触回数の増加などロールの摩耗条件が非常に厳しくなっ
てきている。そのため冷間圧延用ロールの摩耗が進み、
ロール表面の粗度の低下、それに起因する鋼板圧延時の
スリップによる板切へ鋼板表面の性状不要などを生じ、
生産性低下の要因となっている。そのためロールの摩耗
対策が、高速高圧下ライン達成のための重要課題として
取り上げられ、製鉄メーカ、ロール専業メーカ、のみな
らず、圧延機メーカも含めて、ロールの耐摩耗性向上の
研究開発が盛んに行われている。
現在性われている方法のひとつは、ロール材質の改良で
ある。たとえば、現用の冷延ワークロールには、５％０
ｒ−１５％８１−１．０％Ｏ鍜鋼が多用されているが、
Ｏｒ含有量を増加させ耐摩耗性向上をねらった５％Ｏｒ
鍜鋼、１０〜１２％Ｃｒ鍛鋼が開発され、更には、高速
度鋼の粉末焼結ロールなども研究開発されつつある。し
かし、高Ｃｒ鍛鋼はコストが高い割合には、耐摩耗性が
十分でなく、また粉末焼結ロールは、コストが非常に高
いのみならず、生産設備の点で実用規模のロール製造が
困難な状況にある。
ある。たとえば、現用の冷延ワークロールには、５％０
ｒ−１５％８１−１．０％Ｏ鍜鋼が多用されているが、
Ｏｒ含有量を増加させ耐摩耗性向上をねらった５％Ｏｒ
鍜鋼、１０〜１２％Ｃｒ鍛鋼が開発され、更には、高速
度鋼の粉末焼結ロールなども研究開発されつつある。し
かし、高Ｃｒ鍛鋼はコストが高い割合には、耐摩耗性が
十分でなく、また粉末焼結ロールは、コストが非常に高
いのみならず、生産設備の点で実用規模のロール製造が
困難な状況にある。
また、ロール表面に硬質膜をつけることも試みられてい
るが、通常のメッキ法、溶射法などのため、下地との密
着力が弱い、膜自身がもろいなどのため、剥離しやすく
、面圧が高い圧延ロールなどへの適用は困難で負荷の低
い一部ロールに試みられているにすぎない。
るが、通常のメッキ法、溶射法などのため、下地との密
着力が弱い、膜自身がもろいなどのため、剥離しやすく
、面圧が高い圧延ロールなどへの適用は困難で負荷の低
い一部ロールに試みられているにすぎない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、非常に厳しい条件下においても耐摩耗性に優
れているロールを提供しようとするものである。
れている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、ロール表面１ｃＴｉＮ 、 Ｔｉｅ 、Ｏ
ｒＨなどの七うミクス系の硬質膜をコーティングするこ
とによシ、ロールの耐摩耗性の改善を図るが、硬質膜の
付は方として、ロール材が９００℃以上に加熱されるた
めロール母材が転化する問題のある溶射法ではなく、５
００℃程度の低温で密着性の優れたコーティングが可能
なイオンプレーティング法を用いることにより、硬質膜
と下地ロール材との密着性にすぐれ、また膜自体の強度
もすぐれた表面被覆ロールを得るものである。すなわち
、本発明は、ＴｉＮ 、 ＴｉｅＯｒＨなどのセラミ
ックス系硬質膜を、イオンプレーティング法によりロー
ル表面に被覆させてなることを特徴とする硬質膜表面被
覆ロールである。
ｒＨなどの七うミクス系の硬質膜をコーティングするこ
とによシ、ロールの耐摩耗性の改善を図るが、硬質膜の
付は方として、ロール材が９００℃以上に加熱されるた
めロール母材が転化する問題のある溶射法ではなく、５
００℃程度の低温で密着性の優れたコーティングが可能
なイオンプレーティング法を用いることにより、硬質膜
と下地ロール材との密着性にすぐれ、また膜自体の強度
もすぐれた表面被覆ロールを得るものである。すなわち
、本発明は、ＴｉＮ 、 ＴｉｅＯｒＨなどのセラミ
ックス系硬質膜を、イオンプレーティング法によりロー
ル表面に被覆させてなることを特徴とする硬質膜表面被
覆ロールである。
本発明におけるロール材料は、高硬度鋼ならば何んでも
よく、例えば５Ｃｒ鍜鋼ロール、５０ｒ鍜鋼ｏ−ル（１
％ｃ −５０ｒ系）などがあげられる。
よく、例えば５Ｃｒ鍜鋼ロール、５０ｒ鍜鋼ｏ−ル（１
％ｃ −５０ｒ系）などがあげられる。
以下、本発明の一実施例をあげ本発明を詳述する。
（実施例）
第１図に表面被覆ロールの製造法を示す。
真空容器１２内にロール１ｔ−設置する。コーテイング
膜を均等に付けるためロールは冶具１゜によって回転と
軸方向の平行移動が可能となっている。またヒータ１１
によりコーティング時にロールの温度を上げることがで
き、コーティング被膜と下地ロールとの密着性をより強
くすることができるようにされている。ルツボ４内に蒸
着金ｆｉ（Ｔｉ、ｃｒなど）５を入れる。ロール表面に
硬質膜２を均等につけるために、ルツボ４を複数個そな
えである。また電導ブラシ９を介し、ロールにバイアス
電圧を印加し、硬質膜２の付着条件をコントロールでき
るようにされている。容器１２内を真空に引き、８から
反応ガス（Ｎ２ガスなど）を導入する。この状態でプラ
ズマガン６を作動させると、イオン化し次蒸発金属電子
がガスと反応して生成した粒子（Ｔｉｅ 、 ＴｉＮ
、 ＯｒＮなど）がロール１表面に凝着する。ロールを
回転、平行移動させながら、所定の時間イオンプレーテ
ィングを行うことによシ所定の均一な膜厚を持ち、硬質
で強固なコーティング膜２で被覆されたロールを得る。
膜を均等に付けるためロールは冶具１゜によって回転と
軸方向の平行移動が可能となっている。またヒータ１１
によりコーティング時にロールの温度を上げることがで
き、コーティング被膜と下地ロールとの密着性をより強
くすることができるようにされている。ルツボ４内に蒸
着金ｆｉ（Ｔｉ、ｃｒなど）５を入れる。ロール表面に
硬質膜２を均等につけるために、ルツボ４を複数個そな
えである。また電導ブラシ９を介し、ロールにバイアス
電圧を印加し、硬質膜２の付着条件をコントロールでき
るようにされている。容器１２内を真空に引き、８から
反応ガス（Ｎ２ガスなど）を導入する。この状態でプラ
ズマガン６を作動させると、イオン化し次蒸発金属電子
がガスと反応して生成した粒子（Ｔｉｅ 、 ＴｉＮ
、 ＯｒＮなど）がロール１表面に凝着する。ロールを
回転、平行移動させながら、所定の時間イオンプレーテ
ィングを行うことによシ所定の均一な膜厚を持ち、硬質
で強固なコーティング膜２で被覆されたロールを得る。
なお図中、６は電子、７はイオンを表わす。
実機ロールの硬質膜のコーティングに先立ち、試験片の
段階で、硬質膜のコーティング条件と耐摩耗性、膜の剥
離の関連性について、検討した。試験片には、冷間圧延
ロールとして一般に使用されている材料を用いた。その
組成を表１に示す。
段階で、硬質膜のコーティング条件と耐摩耗性、膜の剥
離の関連性について、検討した。試験片には、冷間圧延
ロールとして一般に使用されている材料を用いた。その
組成を表１に示す。
表１ 試験材の組成（重量％）
コーテイング膜としてはＴｉＮ 、 Ｔｉｅ 、
ＣｒＮについて行った。コーテイング膜をＴｉＨにする
ときには、蒸着金属には金属Ｔｉ、導入ガスはチッ素ガ
スを用い、ＴｌＣのときには、導入ガスはアセチレンを
用いた。またＯｒＮをコーティングするときには、蒸着
金属には金属Ｏｒ、導入ガスはチッ素ガスを用いた。コ
ーティング条件を表２に示す。
ＣｒＮについて行った。コーテイング膜をＴｉＨにする
ときには、蒸着金属には金属Ｔｉ、導入ガスはチッ素ガ
スを用い、ＴｌＣのときには、導入ガスはアセチレンを
用いた。またＯｒＮをコーティングするときには、蒸着
金属には金属Ｏｒ、導入ガスはチッ素ガスを用いた。コ
ーティング条件を表２に示す。
表 ２ イオンプレーティング条件また摩耗試験の
結果を第２図に示す。なお第２図には、被膜なしの場合
の摩耗試験結果も合せて示しである。第２図に示すよう
に被膜なしの場合に比較して、硬質膜を付けた場合は、
いずれも摩耗が少なく、耐摩耗性向上に有効であること
がわかる。
結果を第２図に示す。なお第２図には、被膜なしの場合
の摩耗試験結果も合せて示しである。第２図に示すよう
に被膜なしの場合に比較して、硬質膜を付けた場合は、
いずれも摩耗が少なく、耐摩耗性向上に有効であること
がわかる。
（発明の効果）
ロール表面に硬質膜をイオンプレーティング法によって
被覆することＫよシ、下地との密着性にすぐれた硬質膜
をもつ表面被覆ロールを得ることができ、耐摩耗性が大
幅に改善される。
被覆することＫよシ、下地との密着性にすぐれた硬質膜
をもつ表面被覆ロールを得ることができ、耐摩耗性が大
幅に改善される。
改善効果は被覆する硬質膜の種類によって異なるが、約
３倍が１０倍の改善効果がある。従って、ロールを取シ
替えるまでに圧延できる量ヵζ現在に比らべて、約３〜
１０倍多くなることになり、圧延ラインの高速高圧下に
十分対応できることになる。
３倍が１０倍の改善効果がある。従って、ロールを取シ
替えるまでに圧延できる量ヵζ現在に比らべて、約３〜
１０倍多くなることになり、圧延ラインの高速高圧下に
十分対応できることになる。
第１図は本発明の硬質膜被覆ロールの製造法を示す図。
第２図は本発明ロールの効果を示す図表である。
復代理人 内 １） 明
復代理人 萩 原 亮 −
復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮなどの硬質膜をイオンプレーテ
ィング法により、ロール表面に被覆させてなることを特
徴とする硬質膜表面被覆ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11325985A JPS61273206A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11325985A JPS61273206A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273206A true JPS61273206A (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=14607616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11325985A Pending JPS61273206A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273206A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04154955A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Toshiba Corp | スピニング加工装置 |
| EP0874064A1 (de) * | 1997-03-25 | 1998-10-28 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen aus Stahl |
| TWI447252B (zh) * | 2010-06-25 | 2014-08-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 一種於滾輪表面形成氮化鈦薄膜的方法 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP11325985A patent/JPS61273206A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04154955A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Toshiba Corp | スピニング加工装置 |
| EP0874064A1 (de) * | 1997-03-25 | 1998-10-28 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen aus Stahl |
| TWI447252B (zh) * | 2010-06-25 | 2014-08-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 一種於滾輪表面形成氮化鈦薄膜的方法 |
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