JPS6199652A - Electrically conductive roll - Google Patents

Electrically conductive roll

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JPS6199652A
JPS6199652A JP22256084A JP22256084A JPS6199652A JP S6199652 A JPS6199652 A JP S6199652A JP 22256084 A JP22256084 A JP 22256084A JP 22256084 A JP22256084 A JP 22256084A JP S6199652 A JPS6199652 A JP S6199652A
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sleeve
corrosion
alloy
hardness
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利明 石井
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electrically conductive roll having superior corrosion and wear resistances by forming a work-hardened layer having a specified Shore hardness or above on the surface of the body of a roll made of an Ni alloy having a specified composition. CONSTITUTION:The body of a roll is made of an Ni alloy having a composition consisting of, by weight, <0.15% C, <2% Si, <2% Mn, 15-30% Cr, 4-10% Mo, 0.2-2% Al, <10% Fe and the balance Ni with inevitable impurities. The composition may further contain one or more among 0.1-3% Nb, 0.05-1% Ti, 0.01-0.5% V and 0.001-0.1% B. A work-hardened layer having >=40 Shore hardness (Hs) is formed on the surface of the body.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気めっき設備等に使用される通電ロールに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a current-carrying roll used in electroplating equipment and the like.

〔従来技術の問題点〕[Problems with conventional technology]

連続電気亜鉛めっき等の電気めっき設備における通電ロ
ールは、所要の通電性のほかに、酸性溶液から成るめっ
き浴に対する腐食抵抗と、めっき浴中を連続的に通過す
る被めっき鋼板(通板材)との接触に耐える摩耗抵抗を
備えていなければならない。
In addition to the required electrical conductivity, the current-carrying roll used in electroplating equipment, such as continuous electrogalvanizing, has corrosion resistance against a plating bath consisting of an acidic solution, and the strength of the steel plate to be plated (passing material) that passes continuously through the plating bath. It must have abrasion resistance to withstand contact.

通電ロールは、基本的には第4図に示すように、ロール
IR部を成すスリーブ+11の両端にロールエンド(2
,2)を嵌装し熔接市めした構造を有し、そのロール胴
部の周面に通板(71が接触する。
Basically, as shown in Fig. 4, the current-carrying roll has roll ends (2
, 2) are fitted and welded together, and the plate (71) contacts the peripheral surface of the roll body.

従来より、そのロール胴部の構成材料として、通電性と
、めっき浴に対する耐食性の点から、5O3−14やs
 U S−316等のニッケル含有ステンレス合金が専
ら使用され、これらの合金の鋳造品や鍛造品の固溶化熱
処理材から成るスリーブをロール胴部とする通電ロール
が用いられてきた。
Traditionally, 5O3-14 and S
Nickel-containing stainless steel alloys such as US-316 have been used exclusively, and energized rolls have been used in which the roll body is a sleeve made of a cast or forged solution heat-treated material of these alloys.

しかるに、近時、表面処理鋼板の性能、ことに耐食性、
深絞り成形性等の品質面の要請、また製造面ではライン
の高速化、大通電量化、めっき浴液の低pH化等により
通電ロールの使用環境が著しく苛酷化しつつある。従来
の通電ロールは、かかる使用環境の苛酷化に耐え得ず、
通電状態下での腐食や、通板材との接触による摩耗、め
っきカスによる押疵等による肌荒れが生じ易い。
However, recently, the performance of surface-treated steel sheets, especially their corrosion resistance, has improved.
The environment in which energized rolls are used is becoming significantly harsher due to demands for quality such as deep drawing formability, as well as higher production line speeds, higher current flow rates, and lower pH of plating bath solutions. Conventional energized rolls cannot withstand such harsh usage environments,
Corrosion under energized conditions, abrasion due to contact with the plate-carrying material, and roughness due to scratches due to plating scum are likely to occur.

このため、ロール胴部の肌荒れによる耐用寿命の低下が
著しく、それに伴いロールの取替え頻度が増大し、その
都度めっきラインの操業中断を余儀なくされると共に、
ロールを再生使用するための再研磨加工に膨大な費用が
必要となっている。
As a result, the useful life of the roll body is significantly shortened due to rough skin, and as a result, the frequency of roll replacement increases, forcing the plating line to suspend operation each time.
A huge amount of cost is required for re-polishing the rolls in order to reuse them.

〔発明の課題〕[Problem of invention]

上記通電ロールの使用条件の苛酷化に対処し、電気めっ
き操業能率の向上、メインテナンスコストの削減、およ
びめっき品質の向上を図るために、胴部表面の耐食性お
よび耐摩耗性、殊に腐食液中での摩耗抵抗(耐腐食摩耗
性)にすぐれた通電ロールを提供することを目的とする
In order to cope with the harsher usage conditions of the above-mentioned energized rolls, improve electroplating operation efficiency, reduce maintenance costs, and improve plating quality, we have developed a system that improves the corrosion and abrasion resistance of the body surface, especially in corrosive liquids. The purpose of this invention is to provide a current-carrying roll with excellent abrasion resistance (corrosion abrasion resistance).

〔技術的手段および作用〕[Technical means and effects]

本発明は、特定の化学成分組成を有する耐食性にすぐれ
たニッケル基合金をロール胴部素材とし、そのロール胴
部表面を加工硬化させることにより、耐摩耗性、特に耐
腐食摩耗性を飛躍的に高めたものである。
The present invention uses a nickel-based alloy with a specific chemical composition and excellent corrosion resistance as the material for the roll body, and by work-hardening the surface of the roll body, the wear resistance, especially the corrosion and wear resistance, is dramatically improved. It is elevated.

本発明に係る第1の通電ロールは、ロール胴部が、C:
0.15%以下、Si:2.0%以下、Mn:2.0%
以下、Cr : 15.0〜30.0%、Mo:4.0
〜LO60%、A 1 : 0.2〜2.0%、F e
 : 10.0%以下、残部は実質的にNtであるニッ
ケル基合金からなり、かつその表面にショア硬度(Hs
)40以上の加工硬化層が形成されている点に特徴を有
し、また、本発明に係る第2の通電ロールは、ロール胴
部が、上記の各成分元素のほかに、Nb:0.1〜3.
0%、Ti:0.05〜1.0%、V : 0.01〜
0.5%、B : 0.001〜0.1%のいづれか1
種または2種以上の元素を含有し、残部は実質的にNi
であるニッケル基合金からなり、かつその表面にショア
硬度()(s)40以上の加工硬化層が形成されている
点に特徴を有する。
In the first energized roll according to the present invention, the roll body has C:
0.15% or less, Si: 2.0% or less, Mn: 2.0%
Below, Cr: 15.0-30.0%, Mo: 4.0
~LO60%, A1: 0.2-2.0%, Fe
: 10.0% or less, the remainder is made of a nickel-based alloy consisting essentially of Nt, and the surface has Shore hardness (Hs
) The second energized roll according to the present invention is characterized in that 40 or more work-hardened layers are formed, and the roll body contains Nb:0. 1-3.
0%, Ti: 0.05~1.0%, V: 0.01~
0.5%, B: Any 1 from 0.001 to 0.1%
Contains a species or two or more elements, the remainder being substantially Ni
It is characterized in that it is made of a nickel-based alloy, and a work-hardened layer with a Shore hardness ()(s) of 40 or more is formed on its surface.

本発明通電ロールの胴部を成すニッケル基台金は、第1
の通電ロールにあってはAlを含有する点に、また第2
の通電ロールにあっては、AIlと、N b −、T 
i、■またはB等とを複合的に含有する点に最も特徴を
有する。本発明通電ロールについて、まずその胴部をな
す合金の成分限定理由を説明する。
The nickel base metal forming the body of the current-carrying roll of the present invention is
The current-carrying roll contains Al, and the second
In the current-carrying roll, AIl, N b −, T
The most characteristic feature is that it contains i, ■, B, etc. in combination. Regarding the current-carrying roll of the present invention, the reasons for limiting the composition of the alloy forming the body will first be explained.

c:o、is%以下 Cの含有■は耐食性の点から少ない程有利である。通電
ロールとしての耐食性を損なわないために、0.15%
を上限とする。好ましくは、o、io  %以下である
。なお、Cは一般に耐摩耗性を高める効果を有するが、
通電ロールのように、単純な摩耗でなく、通電状態下に
腐食と摩耗が相乗的に作用する使用条件に対しては、特
にCの含有を必要とせず、従って下限値は規定しない。
c: o, is% or less C content (2) is more advantageous as it is less from the viewpoint of corrosion resistance. 0.15% in order not to impair the corrosion resistance as a current-carrying roll.
is the upper limit. Preferably, it is less than o,io%. Note that C generally has the effect of increasing wear resistance, but
For use conditions such as an energized roll where corrosion and abrasion act synergistically under energized conditions rather than simple abrasion, the inclusion of C is not particularly required, and therefore no lower limit is specified.

Si:2.0%以下 Siは、合金溶製時の脱酸、および鋳造時の湯流れ性等
の鋳造性改善等のために適量加えられるが、その含有j
lは2.0%をこえる必要はない。
Si: 2.0% or less Si is added in an appropriate amount for deoxidation during alloy melting and to improve castability such as flowability during casting.
l need not exceed 2.0%.

Mn:2,0%以下 MnはSiと同様に、合金溶湯の脱酸、鋳造性改善等の
ために適量加えられる。その量は2.0%をこえる必要
はない。
Mn: 2.0% or less Similar to Si, Mn is added in an appropriate amount for deoxidizing the molten alloy, improving castability, etc. The amount need not exceed 2.0%.

Cr : 15.0〜30.0% Crは、N i 、、 M oおよびAfとの金属間化
合物の析出により硬度を高める作用をなす。また、強固
な不動態化皮膜を形成せしめ耐食性の向上に奏効する。
Cr: 15.0 to 30.0% Cr acts to increase hardness by precipitation of intermetallic compounds with Ni, Mo, and Af. It also forms a strong passivation film and is effective in improving corrosion resistance.

これらの効果を得るには少なくとも、15.0%の含有
を必要とするが、過度に添加すると、材料の靭性の低下
をみるので、30.0%を上限とすべきである。より好
ましい含有量は15.0〜25.0%である。
To obtain these effects, it is necessary to contain at least 15.0%, but if excessively added, the toughness of the material decreases, so the upper limit should be 30.0%. A more preferable content is 15.0 to 25.0%.

Mo:4.0〜10.0% Moは、耐酸性、殊に硫酸系、塩酸系等の非酸化性の酸
溶液(電気めっき浴はこの系統の溶液である)に対する
耐食性の向上に著効を奏する。また、硬度向上・耐摩耗
性の改善効果を有する。これらの効果を発揮させるには
少なくとも4.0%の含有を必要とするが、10.0%
をこえると、含有量の増加の割に効果の向上は少な(な
り、高価なMoを多量に使用することの経済的不利が増
大し、また靭性が低下するので、10.0%を上限とす
る。
Mo: 4.0 to 10.0% Mo is extremely effective in improving acid resistance, especially corrosion resistance to non-oxidizing acid solutions such as sulfuric acid and hydrochloric acid (electroplating baths are solutions of this type). play. It also has the effect of improving hardness and wear resistance. At least 4.0% content is required to exhibit these effects, but 10.0%
If the content exceeds 10.0%, the improvement in effectiveness will be small despite the increase in Mo content, and the economic disadvantage of using a large amount of expensive Mo will increase, and the toughness will decrease, so 10.0% is the upper limit. do.

より好ましくは6.0〜10.0%である。More preferably, it is 6.0 to 10.0%.

F e : 10.0%以下 Feは硬度を高める効果を有する。含有1がio、o%
までは耐食性に対する悪影響は特にない。
Fe: 10.0% or less Fe has the effect of increasing hardness. Containment 1 is io, o%
Up to this point, there is no particular adverse effect on corrosion resistance.

経済性の点からは、高価なN1の量を節減し、feeを
増量することが有利であるが、耐食性の点から10.0
%を上限とする。好ましくは4.0〜10.0%である
From an economic point of view, it is advantageous to reduce the amount of expensive N1 and increase the fee, but from the point of view of corrosion resistance, it is advantageous to reduce the amount of expensive N1 and increase the fee.
The upper limit is %. Preferably it is 4.0 to 10.0%.

Al:0.2〜2.0% Aj!は通常脱酸剤として最大0.1%程度まで添加さ
れる元素であるが、本発明合金においては、通電状態で
の耐食性および耐腐食摩耗性を共に満足させる元素とし
7/lが極めて有効であるとの知見に基づき、この動床
、を得るために、下限値を0.2%とする。また、下記
Nb、Ti、■、B等を複合含有する場合の楔合添加効
果を得るためにも、0.2%以上を必要とする。しかし
、過度に含有すると、Niとの金属間化合物の析出が顕
著となり、材料の靭性や溶接性の低下傾向を伴うので、
2.0%を上限とする。より好ましい含有量は0.5〜
1.5%である。
Al: 0.2-2.0% Aj! is an element that is usually added up to about 0.1% as a deoxidizing agent, but in the alloy of the present invention, 7/l is an extremely effective element that satisfies both corrosion resistance and corrosion wear resistance in the energized state. Based on the knowledge that there is, in order to obtain this moving bed, the lower limit is set to 0.2%. In addition, in order to obtain the wedge addition effect when Nb, Ti, ■, B, etc. described below are contained in a composite manner, 0.2% or more is required. However, if it is contained in an excessive amount, precipitation of intermetallic compounds with Ni becomes noticeable, which tends to reduce the toughness and weldability of the material.
The upper limit is 2.0%. More preferable content is 0.5~
It is 1.5%.

Nb:0.1〜3.0% NbはAlと複合して耐食性、耐摩耗性、特に耐腐食摩
耗性あ向上に奏効する。この効果を得るには少なくとも
0.1%を必要とするが、あまり多く添加すると、合金
の品質低下をきたすと共に、靭性、溶接性等の悪化によ
り1JT1電ロールの構造材料としての適性が損なわれ
る。従って、3.0%を上限とする。より好ましい含有
量は0.5〜2.0%である。
Nb: 0.1-3.0% Nb is effective in improving corrosion resistance and abrasion resistance, especially corrosion and abrasion resistance, in combination with Al. At least 0.1% is required to obtain this effect, but if too much is added, the quality of the alloy will deteriorate, and its suitability as a structural material for 1JT1 electric rolls will be impaired due to deterioration of toughness, weldability, etc. . Therefore, the upper limit is set at 3.0%. A more preferable content is 0.5 to 2.0%.

Ti:0.05〜1.0% Tiは上記Nbと同様に、Alとの共存下に耐食性と耐
摩耗性、殊に耐腐食摩耗性を大きく改善する効果を有す
る。この効果を得るには、少なくとも0.05%含有し
なければならないが、多量に加えると、品質の低下、靭
性、溶接性の低下が生じるので、1.0%を上限とする
。より好ましくは0.08〜0.7%である。
Ti: 0.05 to 1.0% Like Nb, Ti, in coexistence with Al, has the effect of greatly improving corrosion resistance and abrasion resistance, especially corrosion and abrasion resistance. To obtain this effect, the content must be at least 0.05%, but if added in large amounts, quality, toughness, and weldability will deteriorate, so the upper limit is set at 1.0%. More preferably, it is 0.08 to 0.7%.

V:0.01〜0.5% ■は、Alとの共存下に、耐食性、耐摩耗性、特に耐腐
食摩耗性の向上に大きく寄与する。この効果を得るには
、少なくとも0.01%を必要とする。
V: 0.01 to 0.5% (2), in coexistence with Al, greatly contributes to improving corrosion resistance and abrasion resistance, especially corrosion and abrasion resistance. To achieve this effect, at least 0.01% is required.

含有量の増加により効果は増大するが、0.5%をこえ
ると、効果はほぼ飽和する。従って、0.5%を上限と
する。より好ましい含有量は、0.05〜0.3%であ
る。
The effect increases as the content increases, but when it exceeds 0.5%, the effect is almost saturated. Therefore, the upper limit is set at 0.5%. A more preferable content is 0.05 to 0.3%.

B : 0.001−0.1% Bは、A’との共存下に、耐食性および耐摩耗性、特に
耐腐食摩耗性の向上に大きく寄与する。
B: 0.001-0.1% B, in coexistence with A', greatly contributes to improving corrosion resistance and abrasion resistance, particularly corrosion and abrasion resistance.

この効果を得るには少なくとも0.001%が必要であ
る。多量に添加しても、耐摩耗性等には問題ないものの
、溶接性が悪化するので、0.1%を上限とすべきであ
る。より好ましい含有量は0.005〜+1.08%で
ある。
At least 0.001% is required to achieve this effect. Even if added in a large amount, there is no problem with wear resistance etc., but weldability deteriorates, so the upper limit should be 0.1%. A more preferable content is 0.005 to +1.08%.

なお、残部をなすNiは265%以下のCOを含aして
いてもさしつかえない。
Note that the remaining Ni may contain 265% or less of CO.

本発明通電ロールの胴部は、上記合金から成り、その表
面に冷間加工により硬化層が形成されたものである。そ
の表面硬度は、実機使用における耐腐食摩耗性の確保の
点から、ショア硬度(Hs)=lO以上であることが望
ましい。
The body of the energizing roll of the present invention is made of the above alloy, and has a hardened layer formed on its surface by cold working. The surface hardness is desirably at least Shore hardness (Hs) = 1O from the viewpoint of ensuring corrosion and wear resistance in actual use.

ロール胴部に加工硬化層を導入するための冷間加工は、
例えば第3図に示すように、ロール(101を旋盤上に
チャッキング(30,30) L、ロールを軸心まわり
に適当な回転速度で回転させながら、その胴部表面に、
旋盤加工用ハイドの代わりに、ローラ(20)等の加工
冶具を適当な押付力で押付けた状態にて、ロールの軸方
向に漸次シフトさせていくことにより達成される。押付
は加工治具には、ローラのほかに、ベアリングや刃先を
有しないバイト等を用いるごともできる。
Cold working to introduce a work hardening layer into the roll body is
For example, as shown in FIG. 3, a roll (101) is chucked (30, 30) L on a lathe, and while the roll is rotated around the axis at an appropriate rotation speed, the surface of the body is
This is achieved by pressing a processing jig such as a roller (20) with an appropriate pressing force instead of the hide for lathe processing, and gradually shifting the roll in the axial direction. For pressing, in addition to rollers, a tool such as a bearing or a cutting tool without a cutting edge can be used as a processing jig.

冷間加工により導入される表面硬度は、その冷間加工に
おける加工条件により容易に3[ffiすることができ
る。上記の押付は加工においては、押付は圧力50kg
f /n”以上で押付は加工することにより、Hs40
以上の表面硬度を与えることができる。
The surface hardness introduced by cold working can be easily increased to 3[ffi] depending on the working conditions in the cold working. The above pressing is done at a pressure of 50kg during processing.
By processing the pressing at f/n” or more, Hs40
It is possible to provide a surface hardness of more than 100%.

第1図に、遠心力鋳造製スリーブ(外形300鴎)の外
表面にローラによる押付は加工を施した場合の押付は圧
力(kg(/as”)と、それにより得られる表面硬度
(Hs)の関係を例示する。供試合金は下記の(1)お
よび(If)であり、図中、(i)は、合金■のスリー
ブ(以下、スリーブ■)、(11)は合金■のスリーブ
(以下、スリーブ■)の硬度を示す。なお、冷間加工前
の表面硬度は、スリーブ(1)では、Hs27、スリー
ブ(II)では、Hs29である。
Figure 1 shows the pressing pressure (kg (/as)) and the resulting surface hardness (Hs) when the outer surface of a centrifugal force casting sleeve (outer diameter: 300 mm) is processed by a roller. The following is an example of the relationship between the following: The test metals are (1) and (If) below, and in the figure, (i) is the sleeve of alloy ■ (hereinafter referred to as sleeve ■), and (11) is the sleeve of alloy ■ ( The hardness of sleeve (2) is shown below.The surface hardness before cold working is Hs27 for sleeve (1) and Hs29 for sleeve (II).

”&[C:0.02%、Si:0.78%、Mn:0.
95%、Cr : 21.05%、Mo:8.1%、A
j!:0.95%、F e : 4.8%、残部Nt。
"& [C: 0.02%, Si: 0.78%, Mn: 0.
95%, Cr: 21.05%, Mo: 8.1%, A
j! : 0.95%, Fe: 4.8%, balance Nt.

合金II  C: 0.03%、S i : 0.90
%、Mn:0.76%、Cr : 20.7%、Moニ
ア、7%、Aj!:1.02%、Nb:0.42%、T
 i : 0.36%、Fe:4.5%、V : 0.
21%、13 : 0.035%、残部Ni。
Alloy II C: 0.03%, Si: 0.90
%, Mn: 0.76%, Cr: 20.7%, Mo near, 7%, Aj! :1.02%, Nb:0.42%, T
i: 0.36%, Fe: 4.5%, V: 0.
21%, 13: 0.035%, balance Ni.

第1図に示されるように、押付は加工においては、押付
は圧力の調整により所望の表面硬度を付与することがで
き、スリーブ(1)では、押付は圧力50kgf /m
*2で、また、スリーブ(II)テ4;!押付は圧力4
3kgf /u2で、それぞれHs40以上の表面硬度
が与えられている。
As shown in Fig. 1, in the pressing process, the desired surface hardness can be imparted by adjusting the pressure, and for the sleeve (1), the pressing pressure is 50 kgf/m.
*2, and sleeve (II) Te4;! Pressure is 4
3kgf/u2, and each has a surface hardness of Hs40 or higher.

第2図は、上記のスリーブ(1)およびスリーブ(II
)につき、冷間加工後の肉厚方向における硬度分布の例
を示す。図中、(1)はスリーブ(1)、(ii )は
スリーブ(II)の硬度分布を示す。但し、表面硬度は
、スリーブ(1)では、Hs51、スリーブ(II)で
はHs55である0図から、冷間加工により十分に表面
硬度を高めると、深部まで加工硬化させることができ、
スリーブ(1)では深さ約1 msまで、またスリーブ
゛(II)においても深さ約1鶴までビッカース硬度(
HV)260以上の高硬度ををしている。
FIG. 2 shows the above-mentioned sleeve (1) and sleeve (II).
), an example of the hardness distribution in the wall thickness direction after cold working is shown. In the figure, (1) shows the hardness distribution of the sleeve (1), and (ii) shows the hardness distribution of the sleeve (II). However, the surface hardness is Hs51 for sleeve (1) and Hs55 for sleeve (II), which is Figure 0. If the surface hardness is sufficiently increased by cold working, work hardening can be achieved deep down.
Sleeve (1) has a Vickers hardness (up to a depth of about 1 ms), and sleeve (II) has a Vickers hardness (up to a depth of about 1 ms).
HV) High hardness of 260 or higher.

通電ロールの実使用においてロール胴部に当接する通板
材の表面硬度は、通常、HV150〜200であり、高
くてもHV250程度であるから、上記のようにロール
胴部表面に深部まで、HV260程度の高硬度を与えて
おけば、使用後の再生加工(その1回当たりの研削代は
、通常約0.2〜0.3龍/径である)を2〜3回実施
しても、なお胴部の表面硬度は通板材よりも高いので、
長期にわたり良好な耐摩耗性が保たれる。再生加工が繰
り返されて、当初形成した加工硬化層の残存量が不足す
るに到れば、再生加工の際にあらためて冷間加工を実施
して再び加工硬化させればよい。
In actual use of an energized roll, the surface hardness of the threading material that comes into contact with the roll body is usually HV150 to 200, and is about HV250 at most. If you give it a high hardness, it will still hold up even if it is reprocessed 2 to 3 times after use (the grinding allowance per time is usually about 0.2 to 0.3 mm/diameter). The surface hardness of the body is higher than that of the threaded material, so
Good wear resistance is maintained over a long period of time. If the reprocessing process is repeated and the remaining amount of the initially formed work-hardened layer becomes insufficient, cold working may be performed again during the reprocessing process to work harden the layer again.

なお、加工硬化層を形成するための冷間加工は、前記方
法のほかに、引抜加工(好ましくは、減面率5%以上)
、あるいはピーニング等のハンマリングやショツトブラ
スト等により行うこともできる。
In addition to the above-mentioned method, the cold working for forming the work-hardened layer may include drawing processing (preferably with an area reduction rate of 5% or more).
Alternatively, it can also be performed by hammering such as peening, shot blasting, or the like.

本発明通電ロールの製造工程の具体例について説明する
と、まず遠心力鋳造により中空円筒状スリーブを制作し
、固溶化熱処理を施した後、その内外径を必要寸法に機
械加工(切削)する。これにマンドレルを介装して旋盤
にセットし、前記第3図に示したごとき要領でスリーブ
の外表面に押付は加工を施して所要の硬化層を形成する
。ついで、スリーブの両端部のロールエンドが嵌装さる
部分を旋盤加工して必要寸法に仕上げ、場合によっては
内径のみポーリング加工する。しかるのち、そのスリー
ブの両端に、別途準備したロールエンドを嵌着し、溶接
接合し、ついでスリーブ表面に研磨加工を施すことによ
り目的とする通電ロールとして完成される。スリーブの
外表面に対する冷間加工は、スリーブにロールエンドを
組込んだ後に行ってもよい。従って、ロールの再研磨加
工を行う際にも、適宜この冷間加工を実施することがで
きる。
To explain a specific example of the manufacturing process of the current-carrying roll of the present invention, first, a hollow cylindrical sleeve is manufactured by centrifugal casting, subjected to solution heat treatment, and then its inner and outer diameters are machined (cut) to required dimensions. A mandrel is interposed therebetween and the sleeve is set on a lathe, and the outer surface of the sleeve is pressed to form a desired hardened layer as shown in FIG. Next, the parts at both ends of the sleeve into which the roll ends are fitted are lathed to the required dimensions, and in some cases only the inner diameter is polled. Thereafter, separately prepared roll ends are fitted onto both ends of the sleeve, welded and joined, and the sleeve surface is then polished to complete the intended energizing roll. Cold working the outer surface of the sleeve may be performed after the sleeve has been assembled with the roll end. Therefore, this cold working can be carried out as appropriate even when repolishing the roll.

なお、一般に冷間加工を施した場合、腐食抵抗の低下が
懸念されるものであるが、電気めっき等の通電ロールの
用途に限れば、実用上その心配は全く無い。また、通電
性についても何ら問題の無いことが確認されている。
In general, when cold working is performed, there is a concern that corrosion resistance may decrease, but there is no need to worry about this in practice, as long as the application is limited to current-carrying rolls such as electroplating. Furthermore, it has been confirmed that there is no problem with electrical conductivity.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 第1表に示す各合金からなる供試材に所定の処理を施し
て試験片を調製し、それぞれにつき腐食摩耗試験を行い
、第2表に示す結果を得た。試験片の調製条件および試
験条件は次のとおりである。
Example 1 Specimens made of each alloy shown in Table 1 were subjected to predetermined treatments to prepare test pieces, and each was subjected to a corrosion wear test, with the results shown in Table 2 being obtained. The preparation conditions and test conditions for the test piece are as follows.

(1)試験片の調製 (1)賦香1 (供試合金:Al) 遠心力鋳造製素材を固溶化熱処理(1150℃×2Hr
−水冷)した後、円柱状試験片(15gmφ)を採取し
、その表面にロールによる冷間押付は加工(押付は圧カ
ニ50〜120 kgf/am2)を加えて、表面を硬
化させる。
(1) Preparation of test piece (1) Flavoring 1 (Sample metal: Al) Solution heat treatment of centrifugal casting material (1150°C x 2Hr)
-Water cooling), a cylindrical test piece (15 gmφ) is taken, and its surface is subjected to cold pressing with a roll (pressing is done with a pressure crab of 50 to 120 kgf/am2) to harden the surface.

(2)賦香2(供試合金:B1(SC3ld相当材))
遠心力鋳造製素材を固溶化熱処理(1150”c x 
2Hr−水冷)した後、円柱状試験片(15龍φ)を採
取する。
(2) Incense 2 (Prepared gold: B1 (SC3ld equivalent material))
Solution heat treatment of centrifugal casting material (1150”c x
After cooling for 2 hours (water cooling), a cylindrical test piece (15 mm) was collected.

(3)賦香3 (供試合金CI(ハステロイC相当材)
遠心力鋳造製素材を固溶化熱処理(1150℃×2Hr
−水冷)した後、円柱状試験片(15龍φ)を採取する
(3) Adding incense 3 (Prepared gold CI (material equivalent to Hastelloy C)
Solution heat treatment of centrifugal casting material (1150℃×2Hr)
-Water cooling), then a cylindrical test piece (15 φ) is taken.

(4)賦香4(供試合金:Al (発明合金))試Kl
と同一の遠心iJi造製中空円筒体の固溶化熱処理材か
ら、加工硬化を行うことなく、円柱状試験片(15m−
φ)を採取する。
(4) Incense adding 4 (sample metal: Al (invention alloy)) test Kl
A cylindrical test piece (15 m-
φ) is collected.

(n)腐食摩耗試験 試験片(15闘φX100mm1)を、室温に保持した
めっき浴液(組成: ZnSO440Q g/l、Zn
CEz  30g/(1、pH1,5)中、360 r
pmで回転させながら、これに5 kgf /cazの
負荷で5GP50Aの相手材を押付け、2日間経過後の
摩耗?li量(g/m)を測定する。
(n) Corrosion abrasion test specimen (15 mm φ x 100 mm 1) was kept at room temperature in a plating bath solution (composition: ZnSO440Q g/l, Zn
CEz 30g/(1, pH 1,5), 360 r
While rotating at pm, a 5GP50A mating material was pressed against this with a load of 5 kgf /caz, and the wear after 2 days? Measure the amount of li (g/m).

ス」組成l′ 第3表に示す各合金からなる供試材に所定の熱処理を施
して試験片を調製し、それぞれにつき腐食摩耗試験を行
い、第、1表に示す結果を得た。試験片調製条件および
試験条件は次のとおりである。
Samples made of each alloy shown in Table 3 were subjected to a prescribed heat treatment to prepare test pieces, and each was subjected to a corrosion wear test, with the results shown in Table 1 being obtained. The test piece preparation conditions and test conditions are as follows.

(1)試験片の調製 +1)賦香l (供試合金:A2) 遠心力鋳造製素材を固溶化熱処理(1150℃×2Hr
−水冷)した後、円柱状試験片(15龍φ)を採取し、
その表面にロールによる冷間押付は加工(押付は圧カニ
50〜120 kirf/la”)を加えて、表面を硬
化させる。
(1) Preparation of test piece + 1) Flavoring l (Sample metal: A2) Solution heat treatment of centrifugal casting material (1150°C x 2Hr)
-Water cooling), a cylindrical test piece (15 dragons φ) was collected,
The surface is subjected to cold pressing using a roll (pressing is performed at a pressure of 50 to 120 kirf/la'') to harden the surface.

(2)賦香2〜4 実施例1における同一番号の賦香のそれと同じ。(2) Incense 2 to 4 Same as that of the perfume with the same number in Example 1.

(n)腐食摩耗試験 実施例1と同じ。(n) Corrosion wear test Same as Example 1.

各実施例に示されるように、本発明例は、いずれも表面
硬度が高く、強酸性めっき浴液中において卓抜した摩耗
抵抗を存している。一方、従来材である5O3−14相
当材を用いた比較例N002では、めっき浴液中で著し
い摩耗が生じている。
As shown in each example, the examples of the present invention all have high surface hardness and excellent abrasion resistance in a strongly acidic plating bath solution. On the other hand, in Comparative Example No. 002 using a conventional material equivalent to 5O3-14, significant wear occurred in the plating bath solution.

また、従来材であるハステロイC相当材を用いた比較例
No、3は、上記5O3−14相当材の比較例NO12
よりも良好ではあるが、本発明例の耐摩耗性にはとうて
い及ばない。なお、比較例No。
In addition, Comparative Example No. 3 using a material equivalent to Hastelloy C, which is a conventional material, is compared to Comparative Example No. 12 using a material equivalent to 5O3-14.
Although the wear resistance is better than that of the example of the present invention, it is far inferior to that of the example of the present invention. In addition, comparative example No.

4に示されるように、本発明規定の合金を素材として使
用しても、冷間加コニにより所定の表面硬化を行わない
場合の耐腐食摩耗性は本発明例のそれに及ばない。
As shown in No. 4, even if the alloy specified by the present invention is used as a material, the corrosion wear resistance is not as good as that of the examples of the present invention when the specified surface hardening is not performed by cold hardening.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明通電ロールは、索材の材料特性と冷間加工硬化と
の相乗効果により、従来ロールに比し、腐食環境下に卓
抜した耐摩耗性を有するので、電気めっき操業において
、長期間平滑美麗な表面状態が保たれる。従って、従来
のような頻繁なロール取替の煩わしさやロール再研磨加
工に要する費用が大幅に軽減され、安定・円滑なめっき
操業が維持されると同時に、得られるめっき品質の向上
・安定化がもたらされる。むろん、電気めっきは、亜鉛
めっきに限らず、錫めっき、ニッケルめっき等、各種の
電気めっき用通電ロールとして適用することができ、ま
た電気めっきに限られず、溶融めっき用ジンクロール電
解化成処理や電解脱脂処理設備等における通電ロールと
しても、従来材にまさる安定性・耐久性の向上をもたら
す。
The energized roll of the present invention has excellent wear resistance in a corrosive environment compared to conventional rolls due to the synergistic effect of the material properties of the rope material and cold work hardening. A good surface condition is maintained. Therefore, the hassle of frequent roll replacement and the cost required for roll regrinding are significantly reduced, stable and smooth plating operations are maintained, and the resulting plating quality is improved and stabilized. brought about. Of course, electroplating is not limited to zinc plating, but can also be applied to tin plating, nickel plating, etc. as a current-carrying roll for various electroplating. It can also be used as a current-carrying roll in degreasing equipment, etc., offering improved stability and durability over conventional materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は通電ロール胴部の冷間押付加工圧力と表面硬さ
の関係を示すグラフ、第2図は通電ロール胴部の肉厚方
向の硬度分布図、第3図CI)は通電ロール胴部の冷間
加工法の具体例を示す正面図、同図(n)は側面図、第
4図は通電ロニルの一部切欠正面図である。 1:ロール胴部、2:ロールエンド、10:通電ロール
、20:冷間加工治具。
Figure 1 is a graph showing the relationship between cold pressing pressure and surface hardness of the energized roll body, Figure 2 is a hardness distribution diagram in the thickness direction of the energized roll body, and Figure 3 (CI) is a graph showing the relationship between cold pressing pressure and surface hardness of the energized roll body. FIG. 4 is a front view showing a specific example of the cold working method of the part, FIG. 4(n) is a side view, and FIG. 1: roll body, 2: roll end, 10: energized roll, 20: cold working jig.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ロール胴部が、C:0.15%以下、Si:2.
0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:15.0〜30
.0%、Mo:4.0〜10.0%、Al:0.2〜2
.0%、Fe:10.0%以下を含み、残部は実質的に
Niであるニッケル基合金から成り、表面にショア硬度
(Hs)40以上の加工硬化層が形成されていることを
特徴とする耐腐食摩耗性にすぐれた通電ロール。
(1) The roll body has C: 0.15% or less, Si: 2.
0% or less, Mn: 2.0% or less, Cr: 15.0 to 30
.. 0%, Mo: 4.0-10.0%, Al: 0.2-2
.. 0%, Fe: 10.0% or less, and the remainder is essentially Ni, and is characterized by having a work-hardened layer with a Shore hardness (Hs) of 40 or more formed on the surface. An energized roll with excellent corrosion and wear resistance.
(2)ロール胴部が、C:0.15%以下、Si:2.
0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:15.0〜30
.0%、Mo:4.0〜10.0%、Al:0.2〜2
.0%、Fe:10.0%以下、およびNb:0.1〜
3.0%、Ti:0.05〜1.0%、V:0.01〜
0.5%、B:0.001〜0.1%の1種もしくは2
種以上を含有し、残部は実質的にNiであるニッケル基
合金からなり、その表面にショア硬度(Hs)40以上
の加工硬化層が形成されていることを特徴とする耐腐食
摩耗性にすぐれた通電ロール。
(2) The roll body has C: 0.15% or less and Si: 2.
0% or less, Mn: 2.0% or less, Cr: 15.0 to 30
.. 0%, Mo: 4.0-10.0%, Al: 0.2-2
.. 0%, Fe: 10.0% or less, and Nb: 0.1~
3.0%, Ti: 0.05-1.0%, V: 0.01-
0.5%, B: 0.001-0.1% 1 or 2
The alloy is made of a nickel-based alloy containing at least 50% of Ni, with the remainder being essentially Ni, and has excellent corrosion and wear resistance, characterized by a work-hardened layer with a Shore hardness (Hs) of 40 or more formed on its surface. energized roll.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01219134A (en) * 1988-02-26 1989-09-01 Kubota Ltd Alloy for electric conductive roll in electroplating equipment
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