JPS63199893A - 電気めつき用通電ロ−ル - Google Patents

電気めつき用通電ロ−ル

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JPS63199893A
JPS63199893A JP3026787A JP3026787A JPS63199893A JP S63199893 A JPS63199893 A JP S63199893A JP 3026787 A JP3026787 A JP 3026787A JP 3026787 A JP3026787 A JP 3026787A JP S63199893 A JPS63199893 A JP S63199893A
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JP
Japan
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composite layer
roll
sleeve
corrosion
matrix
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Pending
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JP3026787A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Ishii
利明 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、腐食および摩耗に対する抵抗性にすぐれた電
気めっき用通電ロールに関する。
〔従来の技術〕
連続電気亜鉛めっき等に使用される通電ロールは、基本
的には、第4図に示すように、ロール胴部をなすスリー
ブ(10)と、その両端に給電部材として嵌着されたロ
ールエンド(20,20)  とからなる。
上記通電ロールの胴部表面は、強酸性腐食液であるめっ
き液に対する腐食抵抗性と、その表面に接触してめっき
液中を走行する被めっき鋼板(通板材)との摩擦に耐え
る摩耗抵抗性とが要求される。なお、めっき液による腐
食は、通電量との相関が強く、通電量が増加するにつれ
て顕著となる通電腐食である。
従来、上記通電ロールとして、SUS  316等のオ
ーステナイト系ステンレス鋼、または「ハステロイC」
や「ハステロイC−276J等のNi基合金をスリーブ
(胴部)材料とするものが使用されてきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
近時、電気めっき条件は、通電量が従来のlθ〜15K
Aから40〜50KAと高通電量化し、まためっき液は
pH1〜2と低pH化し、更に通板速度は従来の100
m/分程度の速度から、150〜200m/分と高速度
化の傾向にある。
このように電気めっき条件が苛酷化するに伴い、SUS
  316等のオーステナイト系ステンレス鋼をスリー
ブ材とする通電ロールでは、めっき液に対する通電腐食
抵抗性が不足し、またその表面硬度もHv160程度と
低いため、腐食および摩耗による表面劣化がはやく進む
。他方、「ハステロイC」や「ハステロイC−276J
等のNi基合金をスリーブ材とする通電ロールは、めっ
き液に対し非常にすぐれた通電腐食抵抗性を有し、また
その表面硬度もHv190〜210と比較的高いけれど
も、近時の高速通板条件には十分に対応しきれず、殊に
高張力鋼板(Hv:200〜250)などの硬質の通板
材と接触する場合には、通板材のエツジ部との当接部に
疵がつき易い。
このため、従来の通電ロールは、1〜2週間の短い周期
でロール胴部表面の再研磨加工を行わねばならず、その
ロールの取替えと再研磨加工に多大の労力とコストを費
やしているのが実情である。
本発明は上記問題を解決するための改良された通電ロー
ルを提供するものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の電
気めっき用通電ロールは、そのロール胴部表面が、Ni
基耐食合金マトリックスと、該マトリックスに分散相と
して混在する10〜70重量%の炭化ニオブ粒子とから
なる複合層により被覆されていることを特徴としている
第1図は本発明通電ロールを示している。そのロール胴
部(10)はスリーブ基材(11)とその表面を被覆す
る複合層(12)とが両者の界面で接合一体化した積層
構造を有している。
ロール胴部の複合層は、めっき液に対する通電腐食抵抗
性を確保するために、そのマトリックスとして次のごと
きNi基耐食合金が好ましく用いられる。
Cr:15〜18%、Mo:16〜18%、W : 3
.5〜5.5%、Fe:4.5〜7%、Co:2.5%
以下、Si:1%以下、Mn:1%以下、C:0.15
%以下、残部Ni  (rハステロイC」相当)、Cr
 : 14〜17%、Mo:15〜17%、W:3〜4
.5%、 Fe:4〜7%、Co:2.5%以下、Si
:0.05%以下、Mn:1%以下、C:0.02%以
下、残部N1(rハステロイC−276J相当)、Cr
:20〜23%、Mo:8〜10%、Fe:5%以下、
Nb:3.15〜4.15%、C:Q、1%以下、Mn
:0.5%以下、Si:0.5%以下、Al:0.4%
以下、Ti:0.4%以下、残部Ni  (rインコネ
ル625」相当)、 Cr : 45〜47%、MO:2〜3%、Nb:1.
4〜1.7%、残部N i % Cr:23〜25%、Mo:6〜8%、W:3〜4%、
N i : 40〜42%、残部F13゜上記Ni基耐
食合金マトリックスに分散相として混在する炭化ニオブ
粒子(N b C)の粒径は特に限定されないが、粒径
の大きなものを用いると、肉盛溶接等による複合層形成
時の粒成長による粗大化、複合組織の不均一化等により
、分散強化の効果が損なわれ、また割れが発生し易くな
る。粒径が50〜200βmの範囲のものを用いれば、
そのような不都合はなく、良好な分散強化の効果を得る
ことができる。
複合層内の炭化ニオブ粒子の占める割合(混合比率)は
複合層の硬度・耐摩耗性に大きく反映する。第2図は、
炭化ニオブ粒子の混合比率(重量%)と複合層の硬度(
Hv、 10ksr)との関係を示している。供試複合
層は、「ハステロイC」合金(Cr : 16.0%、
M o : 16.5%、WS2.8%、Fe:5,0
%、Co:1.8%、Si:0.2%、Mn:0.5%
、C:0.02%、残部Ni)の粉末と、炭化ニオブ(
粒子粒径:50〜200μm)の粉末との粉末混合物を
肉感溶接材料とし、プラズマトランスファーアーク溶接
(PTA溶接)により、ロール胴部(炭素鋼製スリーブ
)の周面に形成したものである。
図示のように、複合層の硬度は、炭化ニオブ粒子の混合
比率(wt%)と共に直線的に増加する。
被めっき鋼板が高張力鋼板(Hv:約200〜250)
等である場合の高速通板に対する摩耗抵抗性を確保する
ためには、複合層の表面硬度を該通板材のそれと同等以
上にすることが必要である。このために、炭化ニオブ粒
子の混合比率を10重量%以上とする。これにより、複
合層の表面硬度として、Hv:約300以上の高硬度が
確保される。摩耗抵抗性の点からは、炭化ニオブ粒子量
を多くする程有利であるけれども、約70重量%を越え
ると、複金層の靭性が低くなり、構造部材としての使用
が困難となる。また、複合層形成時の冷却過程でクラン
クが生じ易くなるので、70重量%を上限とする。
第3図は、上記と同じ供試複合層の層厚方向の硬度分布
を示している。但し、炭化ニオブ粒子の混合比率は30
重量%であり、肉盛層は、層厚10mを目標として溶接
肉盛したものである。外表面から深さ:約10wの領域
に恒って、HV : 400以上の略均−な硬度を有し
ていることがわかる。
第1表は、前記と同じように「ハステロイC」合金粉末
と炭化ニオブ粒子(粒径:50〜200μm)の粉末混
合物を用いて溶接肉盛法により形成した複合層について
、硬度、耐通電腐食性および耐摩耗性を、従来のロール
胴部材料である「ハステロイC」合金および5US31
6ステンレス鋼と対比して示したものである。各特性値
の測定方法は次のとおりである。
(i)耐通電腐食性 通電ロールの実使用条件をシミュレートし、加温した強
酸性腐食液(23g#!  H2SO4溶液、液温55
℃)中に、試験片〔被試験面積:1−〕を陰極として、
陽極(Pt)との間に、IAのパルス電流(0,2秒間
通電−0,2秒間通電停止の繰り返し)を通電し、24
時間経iF4後の試験片の腐食減量(g/耐h)を測定
する。
(ii )耐腐食摩耗性 回転輪(SGP  100A炭素鋼、回転速度40rp
m)を相手材とし、その周面に試験片(15X 15 
X 10゜龍〕を、2 kgの押付力で押付けると共に
、その摺接部にめっき液050g/I!Z fi S 
04−7 H2O。
100g/1NazSO4,23g/77HzsO,)
を供給して腐食性湿潤環境とし、7日間(168時間)
経過後の試験片の摩耗減量(■)を測定する。
第1表に示すように、本発明ロールの胴部表面を被覆す
る複合層は、摩耗減量が5US316ステンレス鋼の約
1/20、「ハステロイC」合金の約1/10、またそ
の通電腐食減量は、5US316ステンレス鋼の約1 
/100とitで、「ハステロイC」合金と同等のレベ
ルにあり、通電腐食抵抗性および摩耗抵抗性ともに卓抜
している。
本発明の通電ロールの製作工程の例を説明すると、まず
炭素鋼あるいはステンレス鋼などの適宜の材料からなる
中空円筒体を遠心力鋳造し、その中空円筒体に一次粗機
械加工を加えてスリーブ基材(工1)となし、その外周
面に、Ni基基金食合金粉末炭化ニオブ粉末との混合粉
末を供給しながら、PTA溶接等を利用した肉盛溶接法
により、所定の層厚を有する複合層(12)を形成する
。複合層の層厚は、約3〜5fi程度であればよいが、
所望により約10鰭の厚い層厚を形成することも可能で
ある。複合層(工2)を形成したのち、スリーブ基材の
両端の開口部に、別途準備したロールエンド(2o。
20)を境域めし、適所を溶接(W)により接合したう
え、胴部表面に研磨加工を加え、更に仕上げ加工を施す
ことにより第1図に示すごとき通電ロールに仕上げられ
る。
なお、複合層(12)の形成は、前記のように溶接法に
よるほか、例えば溶射法を用いることもでき、あるいは
焼結形成の手法を利用し、スリーブ基材(11)のまわ
りに円筒状キャニング材を外嵌してスリーブ基材(11
)とキャニング材との空間にNi基合金粉末と炭化ニオ
ブ粉末との混合粉末を充填したうえ、ホットプレス、熱
間静水圧加圧焼結等の焼結処理に付して複合層を形成す
ることもできる。
〔発明の効果〕
本発明の通電ロールは、めっき液に対する通電腐食抵抗
性および腐食摩耗抵抗性にすぐれた複合層によりロール
胴部表面が被覆されているので、高通電量・高速通板の
めっき操業条件において、従来のステンレス鋼、または
「ハステロイ」合金製ロールを凌ぐすぐれた耐用寿命を
保証し、長期に恒って、平滑美麗な表面状態を保持する
。従って、ロールの取替え頻度が減少し、ロールの再研
磨加エコストが節減されると共に、安定した連続電気め
っき操業を維持することができ、更にはめつき製品の品
質向上効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明通電ロールの一部切欠正面図、第2図は
複合層の炭化ニオブ粒子混合比率と表面硬さの関係を示
すグラフ、第3図は複合層の層厚方向の硬度分布を示す
グラフ、第4図は従来の通電ロールの一部切欠正面図で
ある。 10:ロール胴部(スリーブ)、11ニスリーブ基材、
12:複合層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロール胴部表面が、Ni基耐食合金マトリックス
    と、該マトリックスに分散相として混在する10〜70
    重量%の炭化ニオブ粒子とからなる複合層により被覆さ
    れていることを特徴とする耐食性・耐摩耗性にすぐれた
    電気めっき用通電ロール。
JP3026787A 1987-02-12 1987-02-12 電気めつき用通電ロ−ル Pending JPS63199893A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2919511A1 (fr) * 2007-07-30 2009-02-06 Snecma Propulsion Solide Sa Rouleau composite thermostructural
JP2015224385A (ja) * 2014-05-30 2015-12-14 アイセイハード株式会社 NbC分散強化型ハステロイ系合金とその製造方法、耐腐食性・耐摩耗性表面肉盛溶接層を備えた鋼材とその製造方法、並びに冷間工具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964796A (ja) * 1982-09-30 1984-04-12 Kawasaki Steel Corp 電気めつきライン用コンダクタロ−ル

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