JPS62158588A - Laser beam dull working method for cold rolling roll - Google Patents
Laser beam dull working method for cold rolling rollInfo
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- JPS62158588A JPS62158588A JP61000049A JP4986A JPS62158588A JP S62158588 A JPS62158588 A JP S62158588A JP 61000049 A JP61000049 A JP 61000049A JP 4986 A JP4986 A JP 4986A JP S62158588 A JPS62158588 A JP S62158588A
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- roll
- laser beam
- laser
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- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、冷間圧延ロールのレーザダル加玉力υ:に関
し、さらに詳しくはレーザダル加工によって所望のパタ
ーンと凹凸深さに粗面化して用いる金属材料用冷間圧延
ロールまたは調質圧延ロールに耐摩耗性を付与すること
を特徴とするレーザダル加工方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to the laser dulling force υ of cold rolling rolls, and more specifically, to roughening the surface to a desired pattern and unevenness depth by laser dulling. The present invention relates to a laser dulling method characterized by imparting wear resistance to a cold rolling roll or a temper rolling roll for metal materials.
圧延鋼板の重要な品質として表面品質がある。 Surface quality is an important quality of rolled steel sheets.
表面品質には、美麗さ、塗装やほうろうの密着性、プレ
ス加T性、耐食性、光沢などがあるが、それらの特性に
板の幾何学的形状すなわち表面粗さが重要な影響を及ぼ
す。Surface quality includes beauty, adhesion of paint and enamel, pressability, corrosion resistance, gloss, etc., and the geometrical shape of the board, that is, surface roughness, has an important influence on these properties.
それぞれの用途に応じた望ましい表面粗さを持つ金属表
面を得る最も汀通の方法は、冷間圧延ロールまたは/お
よび調質圧延ロール表面を所定の粗さに前玉しておき、
このロールで鋼板を所定の圧力で圧延し、板表面にロー
ル表面の粗さを転′す′する方法である。The most common method of obtaining a metal surface with the desired surface roughness for each application is to pre-mill the surface of a cold roll or/and temper roll roll to a predetermined roughness.
In this method, a steel plate is rolled at a predetermined pressure using these rolls, and the roughness of the roll surface is transferred to the plate surface.
ロール表面を粗面化する方法として従来広く行われてい
たショツトブラストや放電加工法に代る技術として、最
近レーザビームを用いる加F方法(以ドレーザダル加工
と記す)が提案されている。例えば特開昭56−160
892、特公昭58−25557、特開昭54−610
43、特開昭55−94790などである。いずれにも
レーザパルスをいかに照射するかについて詳、till
に述べられているが照射されたロールの特性については
、i−及されていない。As a technique to replace the shot blasting and electric discharge machining methods that have been widely used in the past as methods for roughening the roll surface, an F method using a laser beam (hereinafter referred to as laser dull processing) has recently been proposed. For example, JP-A-56-160
892, JP 58-25557, JP 54-610
43, Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-94790, etc. For details on how to irradiate laser pulses to both, please see till
However, the properties of the irradiated roll are not mentioned.
レーザダル加[はロール表面に、mm1lなビ、チの整
然とした凹凸模様を能率よく形成することができる。し
かしレーザダル加工により粗面化したロールを用いて調
質圧延したところ、ロールの初期の摩耗がかなり大きい
ことが判明した。その原因を追及するためにロールを輪
切りにして、表面近傍の断面組織および硬度分布を調べ
た結果、凸部のごく表面近くに母材よりも軟い残留オー
ステナイト相が存在することがわかった。Laser dulling can efficiently form a well-ordered uneven pattern of mm 1 l on the roll surface. However, when temper rolling was performed using a roll whose surface had been roughened by laser dulling, it was found that the initial wear of the roll was quite large. In order to investigate the cause, the roll was sliced into rings and the cross-sectional structure and hardness distribution near the surface were investigated. As a result, it was found that a retained austenite phase, which is softer than the base metal, existed near the surface of the convex portion.
本発明はこのオーステナイト相を強化し、圧延しても摩
耗が少なく従って粗度低下を少なくすることのできる圧
延ロールのパルスレーザによるレーザダル加工方法を提
供するものである。The present invention provides a method for laser dulling of a rolling roll using a pulsed laser, which strengthens this austenite phase, causes less wear during rolling, and therefore reduces roughness reduction.
本発明は、冷間圧延用ロール表面にレーザダル加工を施
すことによってロール表面を粗面化するに際し、ロール
表面に予め粒径3μm以fの金属炭化物粉末と粘着剤と
を含む塗膜剤を被覆し、次いでレーザダル加工を施すこ
とを特徴とする圧延用ロールのレーザダル加工方法であ
る。In the present invention, when roughening the roll surface by performing laser dulling on the surface of a cold rolling roll, the roll surface is coated in advance with a coating agent containing a metal carbide powder with a particle size of 3 μm or more and an adhesive. This is a method for laser dulling a rolling roll, which is characterized in that the rolling roll is then subjected to laser dulling.
金属炭化物としては、WC,NbC,Tic、VC,C
rCが好適である。Metal carbides include WC, NbC, Tic, VC, and C.
rC is preferred.
冷間圧延用ロールにレーザダル加工によって粗面化加重
を施すに際し、レーザ装置によりロール表面にレーザビ
ームを照射し粗面化する場合には、ロールの被照射部が
瞬間的に溶融し、その溶融メタルが周囲に飛散し盛り上
がることにより穴の四部と凸部とが形成されることによ
って粗度が付γされる。When roughening a cold rolling roll by laser dulling, when a laser device irradiates the roll surface with a laser beam to roughen the surface, the irradiated part of the roll melts instantaneously. The roughness is increased by the formation of the four parts of the hole and the convex part as the metal scatters around and swells up.
本発明方法ではこのレーザダル加工に先立って金属炭化
物粉末を粘着剤と混合したものをロール表面に被覆する
ので、上記凸部にこれらの炭化物粉末が抱合され、硬化
層を形成する。In the method of the present invention, the roll surface is coated with a mixture of metal carbide powder and adhesive prior to laser dulling, so that the carbide powder is conjugated to the convex portions to form a hardened layer.
金属酸化物としては耐摩耗性の観点からWClNbC,
Tic、VC,CrCが好適であり、その粒Y−径は3
ILm以下とし、粘着剤中に体積率で30%以ト混合し
、この混合物をロール表面にモ均5ILm程度の厚さで
被覆するとレーザダル加工後の凸部に硬化層を形成する
のに適切である。From the viewpoint of wear resistance, WClNbC,
Tic, VC, and CrC are suitable, and their particle Y-diameter is 3
It is suitable for forming a hardened layer on the convex parts after laser dulling if the ILm or less is mixed in the adhesive at a volume ratio of 30% or more, and this mixture is coated on the roll surface with a uniform thickness of about 5ILm. be.
以下、図面を参照して本発明方法を作用と共にさらに詳
細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention and its operation will be explained in more detail below with reference to the drawings.
第1図および第2図に、本発明の実施に好適に用いるこ
とのできる粗面化装置の全体図を示した。FIG. 1 and FIG. 2 show an overall view of a surface roughening apparatus that can be suitably used in carrying out the present invention.
旋盤あるいは研削盤などの工作機械と類似の構成からな
るロールの回転支持装置2にロールlを装着し、所定の
速度で回転させる。The roll l is attached to a roll rotation support device 2 having a configuration similar to that of a machine tool such as a lathe or a grinder, and is rotated at a predetermined speed.
一方レーザ発振器3から出力されたレーザビームは複数
のミラーを介して、ロール表面に大略前直に照射される
。レーザビームは、光学装置により所定のビームに調整
され、更にロール表面に焦点を合わせて絞られる。レー
ザ照射ヘッド部4はロール回転と同期した駆動ネジ5の
回転によりロール軸方向にこれと並行して移動すること
ができる。レーザビームはQスイッチにより所定の周波
数にパルス化するか、あるいは、メカニカルチョッパに
よりパルス化することができる。このパルスの周波数と
出力およびロール回転数とレーザ照射ヘッドの移動速度
の設定によって表面粗さのパターン、深さを制御するこ
とができる。On the other hand, the laser beam output from the laser oscillator 3 is irradiated onto the roll surface almost directly in front of it via a plurality of mirrors. The laser beam is adjusted to a predetermined beam by an optical device, and further focused and narrowed onto the roll surface. The laser irradiation head section 4 can be moved in parallel with the roll axis direction by rotation of the drive screw 5 in synchronization with the roll rotation. The laser beam can be pulsed at a predetermined frequency by a Q-switch or by a mechanical chopper. The pattern and depth of the surface roughness can be controlled by setting the frequency and output of this pulse, the number of rotations of the roll, and the moving speed of the laser irradiation head.
また、ロール表面に所定の塗膜材を塗布するコータ6と
それの駆動ネジ7が装備されている。Further, a coater 6 for applying a predetermined coating material to the roll surface and a drive screw 7 for the coater are provided.
ロールはレーザビームを照射する前にコータ6により金
属酸化物と粘着剤とを査む塗膜剤を塗布され、次いでロ
ール粗面化用レーザ3によりレーザダル加工される。Before being irradiated with a laser beam, the roll is coated with a coating agent that detects the metal oxide and the adhesive using a coater 6, and then subjected to laser dulling using a laser 3 for roughening the roll surface.
次に、実施例に基づき、具体的な処理案件を示す。Next, specific processing cases will be shown based on examples.
実験に用いた圧延機は実験室的な小型圧延機であり、そ
のロールの直径は70mmである。木ロールを用いてフ
ープ状材料を連続圧延してロールの摩耗、材面の粗度変
化を調べた。The rolling mill used in the experiment was a small laboratory rolling mill, and the diameter of its rolls was 70 mm. A hoop-shaped material was continuously rolled using wooden rolls, and wear of the rolls and changes in surface roughness were investigated.
実験に供したロールの化学成分は。What are the chemical compositions of the rolls used in the experiment?
C:0−85屯j−%
Si:0.8屯!I1%
M n : O−4市:n%
Ni:0.15屯、′七%
Cr:2.9屯!I)%
M O: 0.29 i7i’、 :4%V:O,O1
重贋%
であり、通常広く用いられている成分系である。C: 0-85 ton j-% Si: 0.8 ton! I1% Mn: O-4 city: n% Ni: 0.15 ton, '7% Cr: 2.9 ton! I)% M O: 0.29 i7i', :4%V:O,O1
It is a widely used component system.
ロールの製造プロセスは次のようである。The manufacturing process of the roll is as follows.
すなわち、L記成分の溶鋼を鋳造した後、温度1100
℃で鍛造比3.5まで鍛造した。その後950℃に加熱
空冷するいわゆるノルマ処理を施した。これを800℃
XIO時間および700℃×lO時間のカーバイド球状
化処理をした後、所定の寸法に機械加工した。a械加工
後900℃加熱後油中に焼入れを施した後、650℃の
焼戻しをし、再び機械加工を施し最終寸法にまで仕上げ
た。更に表面層を誘導加熱により900℃に加熱後水中
に焼入れをし、150℃の低温焼戻しを行い、しかる後
最後の表面研磨をした。That is, after casting molten steel having the components listed in L, the temperature is 1100.
It was forged at ℃ to a forging ratio of 3.5. Thereafter, a so-called norm treatment of heating to 950° C. and cooling with air was performed. This is heated to 800℃
After carrying out carbide spheroidization treatment for XIO hours and 700°C x 1O hours, it was machined to predetermined dimensions. After machining, it was heated to 900°C, quenched in oil, tempered at 650°C, and machined again to final dimensions. Further, the surface layer was heated to 900° C. by induction heating, quenched in water, tempered at a low temperature of 150° C., and then the final surface was polished.
このような処理を施したロールは、マルサンテイ)J地
中に球状炭化物が=・様に分布している卸全な組織を示
す。A roll subjected to such treatment exhibits an overall structure in which spherical carbides are distributed in the Marsantei (Marsantei) J earth.
このロール表面に清浄脱脂処理を施した後、」−記装置
を用いて粒径3ILm以下の金J+jS >R化物と粘
、n剤とを含む塗膜剤でロール表面を被膜し、次いでメ
カニカルチョッパによりパルス化したC02ガスレーザ
ビームを照射し、所定の粗さに粗面化加工を施した。金
属炭化物としてWC,NbC。After cleaning and degreasing the roll surface, the roll surface was coated with a coating agent containing a gold J+jS>R compound with a particle size of 3ILm or less and a viscous and n agent using a machine described in "-", and then a mechanical chopper. A pulsed C02 gas laser beam was irradiated to roughen the surface to a predetermined roughness. WC and NbC as metal carbides.
TiC,CrCを用いた。TiC and CrC were used.
レーザ照射条件として、
レーザ出カニ2KW
パルス周波数:56KHz
レーザビーム直径:200ルm
エネルギー密度: 8.4X I OEi W/crn
’■パルス当りの照射時間: 13g5ec照射されて
ロール表面にできたクレータのピッチ:ロール円周方向
、軸方向とも
70ILm
である。Laser irradiation conditions are: Laser power: 2KW Pulse frequency: 56KHz Laser beam diameter: 200 lm Energy density: 8.4X IOEi W/crn
Irradiation time per pulse: 13g Pitch of craters formed on the roll surface after 5ec irradiation: 70ILm in both the roll circumferential direction and axial direction.
このロールを用い、板厚9.8 m mの低炭素Aiキ
ルド鋼の冷延後焼鈍した板を圧下率0.8%で調質圧延
し、板面粗度の低Fを調べた。ロール転勤回数から換算
した長さで50kwを圧延した後の板面粗度低下ΔRa
で評価した結果を第1表に示す。第1図にはレーザダル
加工のみを施した比較例を併記した。Using this roll, a cold-rolled and annealed plate of low carbon Ai killed steel having a plate thickness of 9.8 mm was skin-pass rolled at a reduction ratio of 0.8%, and the low F of the plate surface roughness was examined. Decrease in plate surface roughness ΔRa after rolling 50kw using the length calculated from the number of roll transfers
The results of the evaluation are shown in Table 1. FIG. 1 also shows a comparative example in which only laser dull processing was performed.
第 1 表
〔発明の効果〕
レーザダル加工前にロール表面に金属炭化物微粉末を粘
着剤と共に被苗処理することによりレーザダル加工によ
って生じた凸部の硬度を4片し、耐摩耗性を付’j−I
、たロールを容易に製造できるようになった。Table 1 [Effects of the Invention] Before laser dulling, the surface of the roll is coated with fine metal carbide powder along with an adhesive to reduce the hardness of the protrusions caused by laser dulling and add wear resistance. -I
, it became possible to easily manufacture rolls.
また塗膜剤を被覆する方法として実施例ではロールコー
タ方式を示したがスプレー法、はけ塗り法等種々の方法
を利用できることは言うまでもない。In addition, although a roll coater method is shown in the examples as a method for coating the coating material, it goes without saying that various methods such as a spray method and a brush coating method can be used.
第1図は本発明方法を好適に実施することのできるロー
ル粗面化加工装置の全体斜視図、第2図はその横断面図
である。
1・・・ロール
2・・・ロール回転支持装置
3・・・レーザ発振器
4・・・レーザ照射ヘッド
5・・・同上駆動ねじ
6・・・コータFIG. 1 is an overall perspective view of a roll surface roughening processing apparatus that can suitably carry out the method of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. 1... Roll 2... Roll rotation support device 3... Laser oscillator 4... Laser irradiation head 5... Drive screw 6... Coater
Claims (1)
塗膜剤でロール表面を被覆し、次いでレーザダル加工を
施すことを特徴とする圧延用ロールのレーザダル加工方
法。1. A method for laser dulling a rolling roll, which comprises coating the roll surface with a coating material containing a metal carbide powder with a particle size of 3 μm or less and an adhesive, and then performing laser dulling.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61000049A JPS62158588A (en) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | Laser beam dull working method for cold rolling roll |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61000049A JPS62158588A (en) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | Laser beam dull working method for cold rolling roll |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62158588A true JPS62158588A (en) | 1987-07-14 |
Family
ID=11463409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61000049A Pending JPS62158588A (en) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | Laser beam dull working method for cold rolling roll |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62158588A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7086264B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-08-08 | Sms Demag Aktiengesellschaft | Combined drive for a four-or-six-high rolling stand and an operating method for the same |
DE102013204151A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Continental Automotive Gmbh | Device for operating a machine tool and machine tool |
-
1986
- 1986-01-06 JP JP61000049A patent/JPS62158588A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7086264B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-08-08 | Sms Demag Aktiengesellschaft | Combined drive for a four-or-six-high rolling stand and an operating method for the same |
DE102013204151A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Continental Automotive Gmbh | Device for operating a machine tool and machine tool |
DE102013204151B4 (en) * | 2013-03-11 | 2016-12-15 | Continental Automotive Gmbh | Control device for operating a machine tool and machine tool |
US9731380B2 (en) | 2013-03-11 | 2017-08-15 | Continental Automotive Gmbh | Device for operating a machine tool and machine tool |
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