KR100846285B1

KR100846285B1 - 면 압연용 롤 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100846285B1
Application number: KR1020060009474A
Authority: KR
Inventors: 전해동
Original assignee: 전해동
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2008-07-16
Also published as: KR20070079095A

Abstract

본 발명은 면 압연기(Noodle roller Machine)의 주철제 롤(Roller)의 제조방법에 관한 것으로서 롤을 주조하여 제조시에 주물의 성분에 크롬, 니켈, 몰리를 소량 첨가하여 주조하고 주조된 롤을 산질화 처리하여 표면경도가 우수하며 표면에 산화피막층을 형성하여 내부식성과 내마모성 및 피로강도 등의 기계적 성질이 우수하게 한 것으로 회주철 주물소재에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리(Mo)를 소량 투입하여 롤의 형상으로 주조하여 이를 불림(normalizing)처리하여 황삭 및 정삭 가공하고 이를 풀림(anneailig)처리하여 가공경화등의 가공응력을 제거하고 연삭하여 필요 규격으로 기계가공된 롤을 산질화처리를 통하여 롤의 표피층에 피로한도를 증가시키는 확산층(3)과 내마모성을 증가시키는 금속화합물층(2) 및 부식을 방지하는 산화층(1)을 형성함으로서 내마모성과 내부식성 및 피로한도가 우수한 기계적성질을 가진 면 압연용 롤을 얻을 수 있다.

주철, 주물, 금속화합물층, 산화층, 확산층, 피로한도, 롤, 면 압연(국수,라면의 반죽, 떡등을 눌러서 두께를 줄임)

Description

면 압연용 롤 및 그 제조 방법{Roller and manufacture method for noodle rolling}

도 1은 본 발명의 실시 예를 나타낸 공정도

도 2는 본 발명의 제조방법을 통해 제조되는 롤(Roller)단면의 조직사진

*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***

1. 산화층

2. 금속화합물층

3. 확산층

4. 모재층

5. 흑연

본 발명은 라면, 국수와 같은 면류의 반죽, 떡등을 균일하게 압연하는 압연기의 주철제 롤의 제조방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 롤을 주조하여 제조시에 주물의 성분에 크롬,니켈, 몰리를 소량 첨가하여 주조하고 주조된 롤을 산질화 처리하여 표면경도가 우수하며 표면에 산화피막층을 형성하여 내부식성과 내마모성 및 피로강도등의 기계적성질이 우수하게 한 것이다.

일반적으로 면류 압연기의 롤은 상, 하 회전 롤 사이로 피압연물(국수, 라면류의 반죽, 떡등)을 통과시켜 피압연물의 두께가 균일하고 원하는 두께로 압연하는 기계로서 압연기롤의 제조 방법을 보면 회주철을 이용하여 주물로 롤의 형상을 만들어 황삭가공과 연마공정을 거쳐서 완성된 압연의 롤을 얻을 수 있게 된다.

그리고 상기와 같이 제조되는 롤은 회주철 주조의 특성상 열처리 및 표면처리가 어렵고 열처리 및 표면처리시에는 불량률이 과도하게 발생함으로서 일반적으로는 열처리와 표면처리등을 하지 않고 주조된 롤을 절삭가공하여 주조된 소재를 그대로 사용하게 된다.

따라서 종래의 롤은 부식성 및 내마모성과 피로한도가 약하게 되고 이는 면류의 반죽, 혼합물의 표면과 마찰 작용, 반죽내의 양념, 소금의 혼합물에 의해 쉽게 표면에 흠이 발생하게 되며 롤의 표면에 녹이 발생하여 부식 속도가 빨라지며, 녹은 혼합물에 혼입되어 피압연물의 불량이 높아지는 결점이 있다.

그리고 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 수시로 롤의 표면을 재연마하여 표면에 발생한 흠과 부식부분을 제거하여야 하므로 롤의 연마 및 교환을 위해서는 생산작업이 수시로 중단되어 생산성이 떨어지고 유지보수비용이 과다하게 되는 문제가 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 개선하여 롤의 주조시에 소량의 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리(Mo)를 투입하고 주조된 롤에 산질화처리를 행함으로서 표면에 내마모성이 우수한 화합물층인 백층과 피로강도를 증가시키는 확산층 및 내식성을 부여하는 산화층을 롤의 표면에 형성함으로서 기계적성질이 우수한 압연용롤을 얻을 수 있도록 함에 그 목적이 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 면류 압연롤의 제조공정을 보면 회주철 주물소재에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리(Mo)를 소량 투입하여 롤의 형상으로 주조하여 이를 불림(normalizing)처리하여 황삭 및 정삭 가공한 롤 중앙에 축을 억지 박음 후 핀으로 롤과 축을 고정시키고, 가공응력을 제거하고 연삭하여 필요 규격으로 기계가공된 롤을 산질화처리를 통하여 피로한도가 높고 내부식성과 내마모성이 강한 완성된 롤을 얻게 된다.

상기의 제조공정을 도 1에 도시한 바와 같이 공정별로 살펴보면 C,Si,P,Mn,S등을 함유하는 통상의 회주철주물 소재에 크롬(Cr) 0.2~2.0%, 니켈(Ni) 0.2~2.0%, 몰리(Mo)0.2~2.0%을 투입하여 롤의 형상으로 주조하는 주조공정(S1)과:

주조된 롤의 주조응력을 제거하고 미세화하여 결정조직 및 기계적, 물리적성질을 표준화 하는 불림(normalizing)공정(S2)과:

롤을 일정치수로 기계가공하는 절삭공정(S3)과:

절삭가공된 롤을 축과 억지박음 후 고정시키기 위한 핀을 박는 공정(S4)과:

절삭가공되고 박음 처리된 롤의 가공응력을 제거하고 균일화시키는 풀림(annealing)공정 (S5)과:

롤의 표면을 정밀가공하는 연삭공정(S6)과:

롤의 표피층에 금속 화합물층과 확산층 및 산화층을 형성하는 산질화처리공정(S7)과 롤의 축부를 일정 치수로 연삭하는 공정(S8)으로 이루어진다.

위와 같은 공정으로 이루어지는 본 발명은 제 1공정인 회주철의 주조시에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리(Mo)를 투입하는 것은 산질화 처리시에 롤의 표피층에 산화층(1)과 백층 즉 금속화합물층(2) 및 확산층(3)을 생성하기 위함으로 상기 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리(Mo)의 투입량을 0.2~20.%으로 제한하는 것은 투입된 크롬(Cr)의 량이 0.20 이하가 되면 충분한 내마모성을 가진 금속화합물층을 얻기가 어렵고 2.0%이상이 되면 주조된 롤의 내부에 균열등의 발생이 빈번하게 되어 주조제품의 불량률이 높게 되는 문제점이 발생하게 된다.

롤의 표면처리공정인 산질화처리공정(S7)은 500℃~600℃로 롤을 로내에서 가열하고 로내에 암모니아(NH3)가스를 투입하여 질화처리하며, 물(H₂O)을 스팀화(O₂)하여 로내로 투입하여 산화시키고 가열로 내에서 냉각 후 식용유에 투입하여 공기 중에서 냉각한다.

상기에서 산질화 처리 후의 냉각방법에 따라 산화층(1)과 금속화합물층(2) 및 확산층(3)이 형성되는 깊이 즉 내식성이 달라질 수 있으므로 롤의 크기 및 사용자가 요구하는 내모성 등의 수치에 따라 냉각방법이 선택될 것이며 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉각방법을 특정하지 않는다.

상기와 같은 공정을 거쳐서 완성되는 본 발명 롤의 조직사진이 도 2 에 도시되어 있다.

즉 회주철의 주조시에 크롬, 니켈, 몰리를 투입하고 산질화처리함으로서 롤의 표피층에 Fe₃O₄의 산화층(1)과 FeN,CrN,Fe₂,3N,Fe₄N의 금속화합물층(2) 및 확산층(3)과 원소재인 모재층(4)이 순차로 형성되어 있음을 알 수가 있다.

상기에서 불림공정(S2)과 절삭공정(S3)및 풀림공정(S5)과 연삭공정(S6),(S8)은 통상적인 가공방법에 따르므로 별도로 설명하지는 않으나 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 각 공정을 순차로 행하여 져야 함은 당연하다.

상기와 같이 되는 본 발명은 롤의 주철재를 모재로의 표피층에 피로한도를 증가시키는 확산층(3)과 내마모성을 증가시키는 금속화합물층(2) 및 부식을 방지하는 산화층(1)이 형성함으로서 반죽이 상하롤을 통과 압연시 롤 표면에 반죽이 흡착되는 현상이 없고 양념, 소금으로 인한 롤의 녹발생이 없으며, 내마모성이 좋아 균일하게 압연 할 수 있고 사용 수명이 길고, 생산성이 우수한 면류 압연롤을 얻을 수 있다는 잇점이 있다.

Claims

회주철주물소재에 크롬(Cr)을 0.2~2.0%, 니켈(Ni) 0.2~2.0%, 몰리(Mo) 0.2~2.0%투입하여 롤의 형상으로 주조하는 주조공정(S1)과:

주조된 롤을 불림(normalizing)공정(S2)과:

절삭공정(S3)및

축과 핀의 박음(S4)과:

풀림(annealing)공정(S5)과:

연삭공정(S6)을 순차로 행하여진 롤을 로내에서 500℃~600℃로 가열하여 그 로내에 암모니아(NH3)와 물(H₂O)을 스팀화(O₂)하여 투입하고 공기중에서 냉각하는 산 질화처리공정(S7), 축부의 연삭(S8)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 면류압연용롤 제조방법