JPS6277103A - 硬質膜表面被覆ロ−ル - Google Patents
硬質膜表面被覆ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS6277103A JPS6277103A JP21618385A JP21618385A JPS6277103A JP S6277103 A JPS6277103 A JP S6277103A JP 21618385 A JP21618385 A JP 21618385A JP 21618385 A JP21618385 A JP 21618385A JP S6277103 A JPS6277103 A JP S6277103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- film
- hard film
- hard
- wear resistance
- 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)
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
- Continuous Casting (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、硬質膜表面被覆ロールに関し、特に耐摩耗性
を必要とする製鉄用各種ロール、あるいは非鉄金属用ロ
ールの製造、加工分野で使用されるロール等に適用でき
るものである。
を必要とする製鉄用各種ロール、あるいは非鉄金属用ロ
ールの製造、加工分野で使用されるロール等に適用でき
るものである。
製鉄の圧延ラインにおいては、コスト低減、生産性向上
の点から高圧下圧延が指向され、圧延設備用ロール性能
にする要求も従来以上に厳しくなっている。
の点から高圧下圧延が指向され、圧延設備用ロール性能
に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。
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
よる板切れ、鋼板表面の性状不良などを生じ、生産低下
の要因となっている。従って、ロールの摩耗対策が高速
高圧ライン達成のため重要課題として取り上げられ、盛
んに研究開発が行なわれている。
の粗度の低下、それに起因する鋼板圧延時のスリップに
よる板切れ、鋼板表面の性状不良などを生じ、生産低下
の要因となっている。従って、ロールの摩耗対策が高速
高圧ライン達成のため重要課題として取り上げられ、盛
んに研究開発が行なわれている。
現在性なわれている方法の一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３％−０，５
％５ｉ−１，０％Ｃ鍛鋼が多用されているが、（１）
にｒ含有量を増力口させ耐摩耗性向上をねらった５％Ｏ
ｒ鍛鋼、１０〜１２％Ｏｒ鍛鋼が開発され、更には（２
）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。
る。たとえば現用の冷延ワークロールには３％−０，５
％５ｉ−１，０％Ｃ鍛鋼が多用されているが、（１）
にｒ含有量を増力口させ耐摩耗性向上をねらった５％Ｏ
ｒ鍛鋼、１０〜１２％Ｏｒ鍛鋼が開発され、更には（２
）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。
また（３）ロール表面に硬質膜を形成することも試みら
れている。
れている。
ＬＪ−Ｌ、前８工の高Ｃｒ蝦鋼はコストが高い割合には
耐摩耗性が十分でなく、また前記（２）の粉末焼結ロー
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。
耐摩耗性が十分でなく、また前記（２）の粉末焼結ロー
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。
しかも前記（３）の硬質膜法は、通常のメッキ法、溶射
法などでは下地との密着力が弱い、膜自身がもろいなど
の理由のため、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。
法などでは下地との密着力が弱い、膜自身がもろいなど
の理由のため、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。
本発明は、この硬質膜法の欠点を解消し、密着力が高く
、また膜自身の強度が高い硬質膜表面被覆ロールを提供
するものであシ、これによりロールの耐摩耗性の向上を
図るものである。
、また膜自身の強度が高い硬質膜表面被覆ロールを提供
するものであシ、これによりロールの耐摩耗性の向上を
図るものである。
本発明は、ロール表面にＢ Ｎ 、 ＦｅＭｏ２Ｂ２な
どのホウ化物硬質膜をイオンブレーティング法、スパッ
タリング法等のＰＶＤ法によシコーティングしてなる硬
質膜被覆ロールに関するものでるる。これによシ袈鉄用
ロール等の耐摩耗性の改善を図るが、硬質膜の形成法と
して、従来のメッキ法や溶射法ではなく、イオンブレー
ティング法、スパッタリング法等のＰＶＤ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優れ、ま
た膜自体の強度も優れた表面被覆ロールを得ることがで
きる。
どのホウ化物硬質膜をイオンブレーティング法、スパッ
タリング法等のＰＶＤ法によシコーティングしてなる硬
質膜被覆ロールに関するものでるる。これによシ袈鉄用
ロール等の耐摩耗性の改善を図るが、硬質膜の形成法と
して、従来のメッキ法や溶射法ではなく、イオンブレー
ティング法、スパッタリング法等のＰＶＤ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優れ、ま
た膜自体の強度も優れた表面被覆ロールを得ることがで
きる。
第１，２図は、本発明ロールの製造例を示す図である。
第１図はイオンブレーティング法による場合を示してお
シ、第１９（Ａｌが全体図、第１図（Ｂ）が第１図（Ａ
）のルツボ５の配置を示す平面図である。
シ、第１９（Ａｌが全体図、第１図（Ｂ）が第１図（Ａ
）のルツボ５の配置を示す平面図である。
Ｗ、１図（ＡＪ （８１において、イオングレーティン
グ容器１２内に被処理ロール１ｔ−設置する。該ロール
１にコーテイング膜２を均等に付けるためにロール１は
治具１０によって回転と軸方向の平行移動が可能となっ
ている。またヒーター１１によってコーディング時にロ
ーフ＋／１の温度を上げることができ、コーティング被
膜２と下地ロール１との密接性をよｐ強くすることがで
きる。蒸着金属５（Ｆｅ、 Ｍｏ、 Ｂそれぞれの焼結
体、またはＢ）をルツボ１３に入れ、それぞれのルツボ
の温度を変え、Ｆｅ、 Ｍｏ、 Ｂの原子比が１ ：２
：２となるように蒸発量を制御する。すなわち、イオン
グレーティング法においては蒸着金属組成と炸裂した膜
の組成が一致しない場合が多い。そこで複数個のルツボ
に蒸着金属としてＦｅ、 ！ｄｏ、 ＢのそれぞれをＦ
ｅ焼結体、Ｍｏ焼結体、Ｂ焼結体（またはＢのまま）の
形態で入れ、これらの焼結体各々の蒸発ｆｉｔ−制御し
て所望組成の膜が形成できるようにする。
グ容器１２内に被処理ロール１ｔ−設置する。該ロール
１にコーテイング膜２を均等に付けるためにロール１は
治具１０によって回転と軸方向の平行移動が可能となっ
ている。またヒーター１１によってコーディング時にロ
ーフ＋／１の温度を上げることができ、コーティング被
膜２と下地ロール１との密接性をよｐ強くすることがで
きる。蒸着金属５（Ｆｅ、 Ｍｏ、 Ｂそれぞれの焼結
体、またはＢ）をルツボ１３に入れ、それぞれのルツボ
の温度を変え、Ｆｅ、 Ｍｏ、 Ｂの原子比が１ ：２
：２となるように蒸発量を制御する。すなわち、イオン
グレーティング法においては蒸着金属組成と炸裂した膜
の組成が一致しない場合が多い。そこで複数個のルツボ
に蒸着金属としてＦｅ、 ！ｄｏ、 ＢのそれぞれをＦ
ｅ焼結体、Ｍｏ焼結体、Ｂ焼結体（またはＢのまま）の
形態で入れ、これらの焼結体各々の蒸発ｆｉｔ−制御し
て所望組成の膜が形成できるようにする。
また、ロール１の表面に硬質膜２を均等につけるために
ロール１の長さ方向にルツボ１３を懐数個備えである。
ロール１の長さ方向にルツボ１３を懐数個備えである。
また電導ブラシ９を介してロール１にバイアス′４圧を
印加し、硬質膜の付′着条件をコントロールする。容器
１２内を真空に引き、ＢＮを成膜する場合はガス導入管
８から反応ガス（Ｎ２ガス）を導入する。
印加し、硬質膜の付′着条件をコントロールする。容器
１２内を真空に引き、ＢＮを成膜する場合はガス導入管
８から反応ガス（Ｎ２ガス）を導入する。
この状態でグラズマガ・ン５を作動させると電子乙によ
りイオン化した蒸着金属５の原子７が、Ｎ２ガスと反応
して生成したＢＮ、あるいはＦ ｅ Ｍｏ２Ｂ２がロー
ル１０表面に凝着する。ロール１を回転平行移動させな
がら所定の時間イオンプレティングを行なうことによシ
、所定の均一な膜厚金持ち、硬質で強度なコーディグ膿
２で被覆されたロール１を得る。
りイオン化した蒸着金属５の原子７が、Ｎ２ガスと反応
して生成したＢＮ、あるいはＦ ｅ Ｍｏ２Ｂ２がロー
ル１０表面に凝着する。ロール１を回転平行移動させな
がら所定の時間イオンプレティングを行なうことによシ
、所定の均一な膜厚金持ち、硬質で強度なコーディグ膿
２で被覆されたロール１を得る。
第２図はスパッタリング法による場を示している。
第２因において、真空容器１２内にロール１を図のよう
に設置し、シールド１６ｉ取付ける。
に設置し、シールド１６ｉ取付ける。
コーテイング膜の付着、エツチングを均等に行なうため
にロール１の下にマスク１４を設置し、また治具１０は
よって回転と軸方向の平行移動が可能となっている。ま
たヒーター１１によってロール温度をコントロールでき
るようにする。
にロール１の下にマスク１４を設置し、また治具１０は
よって回転と軸方向の平行移動が可能となっている。ま
たヒーター１１によってロール温度をコントロールでき
るようにする。
スパッタ法では蒸着金属組成と同じ組成の膜が得られる
ゆえに、蒸着金属（すなわちスパッタターゲット）５′
としてＢＮ、 ＦｅＭｏ２Ｂ２の焼結体上用い、シール
ド１６を取付ける。また電導ブラシ９を用いてロール１
とマスク１４の間を同電位にする。容器１２内全真窒に
引き、ガス導入管８からＡｒガスを導入し、シャッター
１５とマスク１４間に放電を起こし、ロール１表面をプ
ラズマで洗浄する。つき゛にシャッター１５とターゲッ
ト５′、間で放電を起こし、ターゲット５′材料を洗浄
したのち、シャンター１５を開くとスパンタ現象により
ターゲット５Ｉ材料の原子がロール表面に凝着する。ロ
ール１を回転平行移動させながら所定の時間スパッタを
行うことにより、均一な膜厚金持ち、硬質で強固なコー
テイング膜で被覆されたロールを得る。
ゆえに、蒸着金属（すなわちスパッタターゲット）５′
としてＢＮ、 ＦｅＭｏ２Ｂ２の焼結体上用い、シール
ド１６を取付ける。また電導ブラシ９を用いてロール１
とマスク１４の間を同電位にする。容器１２内全真窒に
引き、ガス導入管８からＡｒガスを導入し、シャッター
１５とマスク１４間に放電を起こし、ロール１表面をプ
ラズマで洗浄する。つき゛にシャッター１５とターゲッ
ト５′、間で放電を起こし、ターゲット５′材料を洗浄
したのち、シャンター１５を開くとスパンタ現象により
ターゲット５Ｉ材料の原子がロール表面に凝着する。ロ
ール１を回転平行移動させながら所定の時間スパッタを
行うことにより、均一な膜厚金持ち、硬質で強固なコー
テイング膜で被覆されたロールを得る。
ロール表面に硬質膜をイオングレーティグ法とスパッタ
リング法によシ形成し、得られた表面被覆ロールの耐摩
耗性と膜の剥離について検討した。
リング法によシ形成し、得られた表面被覆ロールの耐摩
耗性と膜の剥離について検討した。
試験片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。
料を用いた。その組成を表１に示す。
コーデイグ条件を表２、表３に示す。
また摩耗試験の結果を第３図に示す。
表 １ 試験片の組成 （ｙｔ％）
第５図に示すように、被覆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。
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。
また、いずれの膜も摩耗部周辺に剥離が認められず、密
接性の良好な膜であった。
接性の良好な膜であった。
ロール表面に硬質膜をイオンブレーティング法するいは
スパッタリング法等のＰＶＤ法によって被覆することに
より、下地との密接性にすぐれた硬質膜をもつ本発明表
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。
スパッタリング法等のＰＶＤ法によって被覆することに
より、下地との密接性にすぐれた硬質膜をもつ本発明表
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
５倍から１０倍の改善効果がある。
５倍から１０倍の改善効果がある。
従って、本発明ロールを例えば圧延用ロールとして使用
する場合には、ロールを取９替えるまでに圧延できる量
が現在に比らべ約５〜１０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。
する場合には、ロールを取９替えるまでに圧延できる量
が現在に比らべ約５〜１０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。
また本発明ロールは、圧延用ロールだけでなく、テンシ
ョンレベラー等、耐摩耗性が要求される各種ロールに適
応できる。
ョンレベラー等、耐摩耗性が要求される各種ロールに適
応できる。
第１．２図は本発明ロールの製造例を示す図で、第１図
はイオングレーティング法による場合、第２図はスパッ
タリング法による場合であ復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
はイオングレーティング法による場合、第２図はスパッ
タリング法による場合であ復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- ホウ化物硬質膜をＰＶＤ法によりロール表面に被覆させ
た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 |
|---|---|---|---|
| JP21618385A JPS6277103A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21618385A JPS6277103A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277103A true JPS6277103A (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=16684589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21618385A Pending JPS6277103A (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 硬質膜表面被覆ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277103A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0422622A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Ngk Insulators Ltd | ホウ化物の被覆層を有する複合耐食性電極および複合耐食性発熱体 |
| FR2773174A1 (fr) * | 1997-12-30 | 1999-07-02 | Premark Rwp Holdings Inc | Procede pour revetir, par pulverisation cathodique, des plaques de pressage, par un revetement resistant a l'abrasion |
| US6656329B1 (en) | 1996-08-28 | 2003-12-02 | Premark Rwp Holdings, Inc. | Coated pressing surfaces for abrasion resistant laminate and making laminates therefrom |
| CN103866249A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种磁控溅射装置及其应用 |
| CN109306463A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-05 | 浙江工业大学 | 一种适用于磁控溅射仪的自动式圆棒试样镀膜夹持装置 |
| US10718047B2 (en) | 2016-02-09 | 2020-07-21 | Wilsonart Llc | Method for coating stainless steel press plates and coated press plates produced thereby |
| US12006565B2 (en) | 2022-08-22 | 2024-06-11 | Wilsonart Llc | Method for coating stainless steel press plates and coated press plates produced thereby |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP21618385A patent/JPS6277103A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0422622A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Ngk Insulators Ltd | ホウ化物の被覆層を有する複合耐食性電極および複合耐食性発熱体 |
| US6656329B1 (en) | 1996-08-28 | 2003-12-02 | Premark Rwp Holdings, Inc. | Coated pressing surfaces for abrasion resistant laminate and making laminates therefrom |
| FR2773174A1 (fr) * | 1997-12-30 | 1999-07-02 | Premark Rwp Holdings Inc | Procede pour revetir, par pulverisation cathodique, des plaques de pressage, par un revetement resistant a l'abrasion |
| CN103866249A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种磁控溅射装置及其应用 |
| US10718047B2 (en) | 2016-02-09 | 2020-07-21 | Wilsonart Llc | Method for coating stainless steel press plates and coated press plates produced thereby |
| CN109306463A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-05 | 浙江工业大学 | 一种适用于磁控溅射仪的自动式圆棒试样镀膜夹持装置 |
| US12006565B2 (en) | 2022-08-22 | 2024-06-11 | Wilsonart Llc | Method for coating stainless steel press plates and coated press plates produced thereby |
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