JPS63123586A - Surface roughing method for roll for cold rolling - Google Patents
Surface roughing method for roll for cold rollingInfo
- Publication number
- JPS63123586A JPS63123586A JP61268530A JP26853086A JPS63123586A JP S63123586 A JPS63123586 A JP S63123586A JP 61268530 A JP61268530 A JP 61268530A JP 26853086 A JP26853086 A JP 26853086A JP S63123586 A JPS63123586 A JP S63123586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- treatment
- laser
- roughening
- hardening
- 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
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は冷間圧延用ロールの粗面化方法に関し、さらに
詳しくは金属材料の冷間圧延用または11質圧延用ロー
ルの表面を所望のパターンと凹凸深さをもつ粗面に粗面
化し、維持する方法に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for roughening the surface of a roll for cold rolling, and more specifically, for roughening the surface of a roll for cold rolling of metal materials or for rolling 11 quality to a desired level. This invention relates to a method for roughening and maintaining a rough surface with a pattern and uneven depth.
金属材料である圧延鋼板の重要な品質として表面品質が
ある6表面品質には、美麗さ、塗装やほうろうの密着性
、プレス加工性、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 is an important quality for rolled steel sheets, which are metal materials.6 Surface qualities include beauty, adhesion to paint and enamel, press workability, corrosion resistance, and gloss, but these characteristics include the geometry of the sheet. The physical shape, ie surface roughness, has an important influence.
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
面を得る最も普通の方法は、冷間圧延用ロールまたは/
および調質圧延用ロール表面を所定の粗さに加工してお
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写せしめる方法である。The most common method of obtaining a metal surface with the desired surface roughness for each application is by cold rolling or/and
Another method is to process the surface of a temper rolling roll to a predetermined roughness, and then roll a steel plate with the roll at a predetermined pressure to transfer the roughness of the roll surface 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
る方法には、
(1)ショツトブラスト
(2)放電加工法
がある。Conventionally widely used methods for roughening the roll surface include (1) shot blasting and (2) electrical discharge machining.
ショツトブラストは非常に簡便であり、またこの加工に
よりロール表面が加工硬化してロールの耐摩耗性を向上
させるなど゛の利点を持っているが、粗さが不均則であ
ること、硬いロールには長時間の加工時間を要し、深い
粗さがつけにくいことなどの欠点がある。Shot blasting is very simple and has the advantage of work-hardening the roll surface and improving the wear resistance of the roll. The disadvantages of this method are that it requires a long processing time and that it is difficult to create deep roughness.
放電加工法では、表面粗さの制御は、回転するロニルと
軸方向に移動する電極との間の印加電圧および周波数を
変えることにより行う、この方法ではクレータの大きさ
を決定する火花の及ぶ範囲は電極の形状寸法によって決
まるので、ある限界を超えて微細な、ピッチの小さな粗
さを得ることは難しい、また放電加工によって生じた凸
部は。In electrical discharge machining, surface roughness is controlled by varying the applied voltage and frequency between a rotating Ronil and an axially moving electrode. Since the roughness is determined by the shape and dimensions of the electrode, it is difficult to obtain fine roughness with a small pitch beyond a certain limit, and convex portions caused by electrical discharge machining.
機械的に弱く、圧延中のロールの初期摩耗が激しく、転
写された板表面粗度の変化が激しい。It is mechanically weak, the initial wear of the rolls during rolling is severe, and the roughness of the transferred plate surface changes drastically.
上記の2つの方法に対し最近レーザビームを用いる加工
方法(以下レーザダル加工と記す)が提案されている0
例えば特開昭56−160892、特公昭58−255
57、特開昭54−61043、特開昭55−9479
0などである。In contrast to the above two methods, a processing method using a laser beam (hereinafter referred to as laser dull processing) has recently been proposed.
For example, JP 56-160892, JP 58-255
57, JP-A-54-61043, JP-A-55-9479
0, etc.
これらはいずれもレーザパルスをいかに照射するかにつ
いて詳細に述べているが照射されたロールの特性につい
ては言及されていない。All of these describe in detail how to irradiate the laser pulse, but do not mention the characteristics of the irradiated roll.
発明者らはレーザダル加工に基づくロール表面粗面化技
術を工業化すべく鋭意研究を重ねた。その研究によれば
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
延すると、ロールの初期の摩耗がかなり大きく、またレ
ーザダル加工により粗面化したロールにクロムメッキを
施した後、調質圧延すると、メッキの剥離を生じ、本方
法の効果が十分発揮できないことが判明した。The inventors have conducted extensive research in order to commercialize roll surface roughening technology based on laser dulling. According to the research, when skin pass rolling is performed using a roll that has been roughened by laser dulling, the initial wear of the roll is quite large. As a result, it was found that the plating peeled off and the effect of this method could not be fully demonstrated.
そこで、調質圧延ロールを詳細に調べた結果、圧延材料
と当接するワークロール部分の粗度低下と、圧延材料と
は当接せずバックアップロールとだけ当接するワークロ
ール部分の粗度低下とがほぼ等しいことが分った。この
ことからロールのダル加工した部分の摩耗あるいはメッ
キの剥離は、圧延材料に関係するのではなく、ワークロ
ールとバックアップロールとの間の転勤によって生じる
ことが明らかとなった。Therefore, as a result of a detailed investigation of the temper rolling rolls, we found that there was a decrease in roughness in the part of the work roll that comes into contact with the rolled material, and a decrease in roughness in the part of the work roll that does not come into contact with the rolled material but only with the backup roll. It turns out that they are almost equal. From this, it has become clear that the wear of the dulled portion of the roll or the peeling of the plating is not related to the rolled material, but is caused by the transfer between the work roll and the backup roll.
また圧延ロールを輪切りにして、ロール表面近傍の断面
組織および硬度分布を調べた結果、レーザビームによる
ダル加工によって生じたロール表面の凸部のごく表面近
くに、母材よりも軟い残留オーステナイト相が存在する
ことが分った。In addition, as a result of cutting the rolling roll into rounds and examining the cross-sectional structure and hardness distribution near the roll surface, it was found that retained austenite phase, which is softer than the base material, was found near the very surface of the convex part of the roll surface caused by dulling with a laser beam. was found to exist.
本発明は以上の知見に着目して開発されたもので馬る。The present invention has been developed focusing on the above findings.
本発明の目的は、表面の摩耗の少ない冷間圧延ロールを
得るため、パルスレーザによっテ圧JAロールの表面を
粗面化する改善された方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved method for roughening the surface of a rolling JA roll using a pulsed laser in order to obtain a cold rolling roll with less surface wear.
本発明は、冷間圧延用ロールにレーザダル加工によって
粗面化加工を施すに際し、レーザビームによるダル加工
後のロールにロール面圧低下処理を施し、次いでロール
表面の硬化処理を施すことを特徴とする冷間圧延用ロー
ルの粗面化方法である。The present invention is characterized in that when roughening a cold rolling roll by laser dulling, the roll after dulling by a laser beam is subjected to roll surface pressure reduction treatment, and then the roll surface is hardened. This is a method for roughening the surface of a cold rolling roll.
前記ロールの面圧低下処理の好適な方法にはキスロール
、研磨加工処理、粗面化加工に際してのアシストガスノ
ズルのロール面に対する角度を60度〜90度として吹
き付ける方法またはショットもしくはサンドブラスト加
工方法がある。Suitable methods for reducing the surface pressure of the roll include kiss rolling, polishing, spraying an assist gas nozzle at an angle of 60 degrees to 90 degrees with respect to the roll surface during surface roughening, or shot or sandblasting.
前記のロールの表面硬化処理方法としては、サブゼロ処
理、表面硬化被膜処理、またはサブゼロ処理を施した後
に表面硬化被膜処理を施す方法が好ましい、これらの表
面硬化処理は上記の何れの面圧低下処理と併用してもよ
い。The surface hardening treatment method for the roll is preferably sub-zero treatment, surface hardening film treatment, or sub-zero treatment followed by surface hardening film treatment.These surface hardening treatments include any of the above surface pressure reduction treatments. May be used in combination with
本発明によって加工された圧延ロールは、圧延に供した
ときにロール表面の摩耗力(少なく、長時間良好な粗度
状態を維持することができる。従って所望の表面粗さを
有する圧延材を長時間に亘って圧延することができる。The rolling roll processed according to the present invention has less wear force on the roll surface when subjected to rolling, and can maintain a good roughness state for a long time. It can be rolled over a period of time.
以下実施例に基づき詳細に説明する。 A detailed explanation will be given below based on examples.
第3図にレーザビームによるロールの粗面化装置の全体
図を示す。FIG. 3 shows an overall view of a roll surface roughening device using a laser beam.
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1を装着し、所定の
速度で回転させる。The roll 1 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、ロール表面に大略垂直に照射される
。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衛合わせて絞られる。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平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
設定によってロール表面粗さのパターンおよび深さを制
御することができる。またレーザビームの照射位置に向
けてアシストガス(o2)をノズルを用いて吹き付ける
。On the other hand, the laser beam output from the laser oscillator 3 is irradiated approximately perpendicularly onto the roll surface via a plurality of mirrors. The laser beam is adjusted to a predetermined beam by an optical device, and further focused on the roll surface. The laser irradiation head section 4 can be moved parallel to the roll axis direction by rotation of the drive screw 5 in synchronization with the roll rotation. The laser beam can be pulsed to a predetermined frequency by a Q-switch or by a mechanical chopper. The pattern and depth of the roll surface roughness can be controlled by setting the frequency and output of this pulse, the roll rotation speed, and the moving speed of the laser irradiation head. Further, assist gas (O2) is sprayed using a nozzle toward the laser beam irradiation position.
レーザ照射部のダル形状を第2図(a)、第2図(b)
に示す。Figures 2(a) and 2(b) show the dull shape of the laser irradiation part.
Shown below.
レーザダルロールのダル加工部の摩耗がバックアップロ
ール間の転勤によって生じることから、圧延中の面圧は
ダル部分の凸部で受は持つことが知られる。調質圧延時
のロール圧下荷重はダル加工部の被圧延材への転写率を
十分に確保する観点からこれを著しく下げることは問題
がある。It is known that the wear of the dulled portion of the laser dull roll is caused by transfer between backup rolls, and that the surface pressure during rolling is carried by the convex portion of the dulled portion. There is a problem in significantly lowering the roll rolling load during skin pass rolling from the viewpoint of ensuring a sufficient transfer rate of the dull portion to the rolled material.
本発明者らはダル部の凸部の形成のさせ方と血圧を低く
することとは深く関係があるとの知見を得た。The present inventors have found that there is a deep relationship between how to form the convex part of the barrel and how to lower blood pressure.
第2図(a)のように溶融メタルで局所的に盛り上げた
場合は、この凸部のみ受バックアップロールとの荷重を
支えることになり、面圧は著しく大きくなり摩耗も大き
くなる。第2図(b)のように溶融メタルを穴の周囲に
均等に盛り上げるとバックアップロールとの接触面積が
増加し、面圧を低くでき、寿命が向上する。詳細に調質
した結果、盛り上がり部分の穴の周長に占める割合が6
0%以上であれば摩耗が著しく少なくなることが分った
。If the molten metal is locally raised as shown in FIG. 2(a), only this convex portion will support the load from the receiving backup roll, resulting in significantly increased surface pressure and increased wear. If the molten metal is evenly piled up around the hole as shown in FIG. 2(b), the contact area with the backup roll will increase, the surface pressure can be lowered, and the service life will be improved. As a result of detailed tempering, the ratio of the raised part to the circumference of the hole was 6.
It has been found that when the amount is 0% or more, wear is significantly reduced.
面圧を低くする手段としてはクレータ部の特に高い凸部
をなくシ、凸部の最も高い部分を平坦にすることが有効
である。As a means of lowering the surface pressure, it is effective to eliminate particularly high convex portions in the crater portion and to flatten the highest portion of the convex portions.
血圧を低くする1つの手段としてはレーザダル加工後キ
スロールして面圧が60kg/mm″以下の状態で転動
させることが有効である。この時相手のロール面は粗度
が小さい研磨面であった方がよ伐均−な平坦化処理がで
き好ましい、80kg/mm″を越える面圧で転動させ
ると凸部の高さ減少が大きくなり、圧延後の被圧延材の
表面に所望の性能が得られない、キスロールによる面圧
低下処理は1例えばレーザダル加工後のロールと粗度R
aが0.5gmのバックアップロールとをキスロールし
、面圧が40kg/mrrI′となるように荷重をかけ
た状態でロールを50m/minの速度で5分間転動さ
せて行うとよい。One effective way to lower blood pressure is to kiss-roll the material after laser dulling and roll it under a surface pressure of 60 kg/mm" or less. At this time, the opposing roll surface is a polished surface with small roughness. It is preferable to roll with a surface pressure of more than 80 kg/mm, as it allows for a more even flattening process, and the reduction in the height of the convex portions increases, resulting in the desired performance on the surface of the rolled material after rolling. 1. For example, the surface pressure reduction treatment by kiss roll that cannot obtain
It is preferable to perform kiss rolling with a backup roll having a of 0.5 gm, and roll the roll at a speed of 50 m/min for 5 minutes under a load such that the surface pressure is 40 kg/mrrI'.
面圧を低下させるもう1つの手段は研磨加工である。こ
の方法はレーザダル加工後クレータ凸部の最高部を少し
削り取って高さを揃える方法で。Another means of reducing surface pressure is polishing. This method involves scraping off the highest part of the crater convex part a little after laser dulling to make the height even.
ロールを5ORPM以下のスピードで回転させ、これに
紙やすりあるいは砥石を10kg/mm″以下の面圧で
接触させ研磨することで行う、10kg/mm″を越え
る面圧ではキスロールの場合の60kg/mm″を越え
る面圧のときと同様に凸部の高さが減少し過ぎて被圧延
材の圧延後の表面性状が好ましくないものとなる0本方
法では当然のことながら、ロールを回転させないで紙や
すりあるいは砥石を回転させてもよい、研磨加工による
面圧低下処理の例を挙げると、レーザダル加工後のロー
ルを30m/minの速度で回転させ、これに帯状の6
00#エメリーペーパを面圧的5kg/mm″で接触さ
せ、これをロール軸方向に移動させることによって行っ
た。Polishing is performed by rotating the roll at a speed of 5 ORPM or less and bringing sandpaper or a grindstone into contact with it at a surface pressure of 10 kg/mm" or less. If the surface pressure exceeds 10 kg/mm", it is 60 kg/mm in the case of a kiss roll. In the 0-roll method, where the height of the convex portion decreases too much and the surface quality of the material to be rolled becomes unfavorable, as in the case of a surface pressure exceeding To give an example of surface pressure reduction treatment by polishing, which may be performed by rotating a file or a grindstone, a roll after laser dulling is rotated at a speed of 30 m/min, and a strip of 6
This was carried out by bringing 00# emery paper into contact with a surface pressure of 5 kg/mm'' and moving it in the roll axis direction.
さらに面圧低下処理の別の手段としてレーザダル加工後
のロール表面に軽度のショツトブラスト加工あるいは粒
径が小さな120#グリツドによるショツトブラスト加
工もしくはサンドブラスト加工することによっても局所
的な凸部の高さを低くし、高さを揃えることが可能であ
る。ブラスト加工による面圧低下処理は、例えばレーザ
ダル加工後のロールに120#グリツドのショツトブラ
スト加工を施すことにより行う。Furthermore, as another means of surface pressure reduction treatment, the height of local convexities can be reduced by performing light shot blasting on the roll surface after laser dulling, shot blasting with a 120# grid with a small particle size, or sandblasting. It is possible to lower the height and make the height the same. The surface pressure reduction treatment by blasting is performed, for example, by subjecting the roll after laser dulling to 120# grid shot blasting.
また、ロールの面圧低下を図る他の方法として、第4図
に示すようにレーザビーム11がロール面10に照射さ
れダル加工が施される箇所12を狙って供給されるアシ
ストガス(例えば02ガス)13のノズル14のロール
面10に対する吹付角θを一定範囲度に維持する方法に
よっても目的を達成することができる。As another method for reducing the surface pressure of the roll, as shown in FIG. 4, an assist gas (for example, The object can also be achieved by maintaining the spray angle θ of the nozzle 14 of the gas 13 with respect to the roll surface 10 within a certain range.
レーザビームによって生成したクレータ周囲の溶融金属
の盛り上がり部の占める周長の割合が、クレータの全周
長に対し60%以上を確保するた、めには、レーザビー
ムがロールに当る位置を狙って吹き付けるアシストガス
のノズルのロール面に対する吹付角θを60〜90度に
することが必要である。60度未満の角度でアシストガ
スを吹き付けると、レーザビーム照射位置での溶融メタ
ルが一方向にのみ盛り上がり、盛り上がり部の周長がク
レータの全周長の60%以上を確保することができない
、実際にはノズルのロール面に対する角度を65度とし
てアシストガスを吹き付けた。(この時のアシストガス
の流量は40i/min、圧力は3 k g / cゴ
で行った。)この処理により溶融メタルの盛り上り部高
さをより均一にすることができ、面圧を下げることが可
能となる。In order to ensure that the percentage of the circumference occupied by the bulge of molten metal around the crater generated by the laser beam is 60% or more of the total circumference of the crater, it is necessary to aim at the position where the laser beam hits the roll. It is necessary to set the blowing angle θ of the assist gas to the roll surface of the nozzle to be 60 to 90 degrees. If assist gas is blown at an angle of less than 60 degrees, the molten metal at the laser beam irradiation position will swell in only one direction, making it impossible to ensure that the circumference of the bulge is more than 60% of the total circumference of the crater. Assist gas was sprayed at the nozzle at an angle of 65 degrees with respect to the roll surface. (The flow rate of the assist gas at this time was 40 i/min, and the pressure was 3 kg/c.) This treatment made it possible to make the height of the bulge of the molten metal more uniform, reducing the surface pressure. becomes possible.
ロールの摩耗に対してはロール表面が硬い方が有利であ
る。従って、本発明ではロール表面硬化処理を行う。It is advantageous for the roll surface to be hard in terms of roll wear. Therefore, in the present invention, a roll surface hardening treatment is performed.
レーザダル加工後のロール表面層の軟かい部分はレーザ
照射により一旦溶融した金属が急冷され、マルテンサイ
トに十分変態できずにオーステナイト相が残留したもの
である。この部分に十分な耐摩耗性を発揮できる硬度を
与える有効な手段の1つは、ロール表面iサブゼロ処理
しマルテンサイト変態させることである。The soft portion of the roll surface layer after laser dulling is caused by the metal being melted by the laser irradiation being rapidly cooled and not sufficiently transformed into martensite, leaving the austenite phase behind. One effective means of imparting hardness to this portion to exhibit sufficient abrasion resistance is to transform the roll surface into martensite by subjecting it to i-subzero treatment.
サブゼロ処理によるロール表面硬化処理としては、ロー
ル表面に液体窒素を吹き付けることでよい0本実施例で
はサブゼロ処理として液体窒素液を吹き付けたがロール
表面のレーザ照射部をサブゼロ処理するためには如何な
る手段でもよく、例えばロールをドライアイス液に漬け
てもよい。As a roll surface hardening treatment by sub-zero treatment, it is sufficient to spray liquid nitrogen onto the roll surface. In this example, liquid nitrogen liquid was sprayed as sub-zero treatment, but any means can be used to perform sub-zero treatment on the laser irradiated portion of the roll surface. For example, the roll may be soaked in a dry ice solution.
また、ロール表面硬化処理の他の手段として表面硬化被
膜処理、例えばクロムメッキ、複合メッキ、イオンブレ
ーティングによるTEN等の被膜等を施す方法があり、
このような処理によっても摩耗を軽減することができる
。In addition, as another means of roll surface hardening treatment, there is a method of applying a surface hardening film treatment, such as applying a film such as chromium plating, composite plating, TEN film by ion blating, etc.
Such treatment can also reduce wear.
表面硬化被膜処理によるロール表面硬化処理としてロー
ル表面にクロムメッキを施した例を示す、クロムメッキ
の厚さおよびメッキ条件は次の通りである。The thickness of the chrome plating and the plating conditions are as follows, showing an example in which the roll surface was plated with chrome as a roll surface hardening treatment using a surface hardening film treatment.
メッキ浴はサージェント浴(Cr03:200g/ l
、 H2S 04 : 2 g/ l)を用い、静止
浴で浴温度50℃、電流密度30A/drn’で行い、
クロムメッキ厚10pmを得た。他の表面硬化被膜処理
法として1例えばTiNのイオンプレティング処理ある
いは複合メッキ、WCの溶射等を施してもよい、さらに
サブゼロ処理後に表面硬化被膜処理を施せば効果は一段
と向上する。The plating bath was Sargent bath (Cr03: 200g/l
, H2S 04: 2 g/l) in a static bath at a bath temperature of 50°C and a current density of 30 A/drn'.
A chrome plating thickness of 10 pm was obtained. As other surface hardening coating treatment methods, for example, TiN ion plating treatment, composite plating, WC thermal spraying, etc. may be applied.Furthermore, if the surface hardening coating treatment is performed after subzero treatment, the effect will be further improved.
上記、サブゼロ処理や表面硬化被膜処理等の硬化処理は
前述の面圧低下処理の後に実施することにより著しく耐
摩耗効果を発揮する。つまり、レーザダル加工後面圧低
下処理を施こしたロールの凹凸は均一となっており、シ
ャープな突起がないので、例えばクロムメッキ時に突起
部での電流密度が高くなることがなく、ミクロ的にも均
一なりロムメッキ厚を確保することができる。その結果
として従来しばしば問題となっていたメッキの剥離を皆
無にすることができる。By carrying out the above-mentioned hardening treatments such as sub-zero treatment and surface hardening coating treatment after the above-mentioned surface pressure reduction treatment, a remarkable wear-resistant effect is exhibited. In other words, the unevenness of the roll that has been subjected to surface pressure reduction treatment after laser dulling is uniform and there are no sharp protrusions, so the current density at the protrusions does not increase during chrome plating, for example, and the microscopic A uniform ROM plating thickness can be ensured. As a result, peeling of plating, which has often been a problem in the past, can be completely eliminated.
本発明方法は上記技術手段により、ロールの寸法精度を
悪化させることなく、面圧低下処理後にサブゼロ処理や
表面硬化被膜処理を施すことにより、従来に比し、格段
に優れた耐摩耗性をロールに付与することができ、被圧
延材の板面粗度変化を著しく小さく抑えることができる
。The method of the present invention uses the above-mentioned technical means to provide a roll with much superior wear resistance compared to conventional methods by applying sub-zero treatment and surface hardening coating after surface pressure reduction treatment without deteriorating the dimensional accuracy of the roll. It is possible to significantly suppress changes in plate surface roughness of the rolled material.
レーザダル加工後のロールを前記の何れかの面圧低下処
理を施した後、サブゼロ処理を行い、次いでクロムメッ
キした場合、サブゼロ処理によりメッキ前の下地が硬化
されることによって圧延によるロール表面の塑性変形が
著しく小さくなる。If a roll after laser dulling is subjected to any of the surface pressure reduction treatments mentioned above, then subjected to sub-zero treatment, and then chrome plated, the sub-zero treatment hardens the base before plating, which reduces the plasticity of the roll surface due to rolling. Deformation is significantly reduced.
この上にさらに硬いクロムメッキ層で覆われるため、さ
らに優れた耐摩耗性を示す。This is further covered with a hard chrome plating layer, which provides even better wear resistance.
次にさらに具体的な実施例に基づき具体的な処理条件を
示す。Next, specific processing conditions will be shown based on more specific 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0本ロールを用いてフ
ープ状材料を連続圧延してロールの摩耗、材料面の粗度
変化を調べた。The rolling mill used in the experiment was a small laboratory-type rolling mill, and the hoop-shaped material was continuously rolled using zero rolls with a diameter of 70 mm to check for wear of the rolls and changes in the roughness of the material surface. Examined.
実験に供したロールの化学成分は、 C:0.85重量% Si:0.8 重量% Mn:0.4 重量% Ni:0.15重量% Cr:2.9 重量% Mo:0.29重量% V:0.01重量% であり、広く用いられている成分系である。The chemical composition of the rolls used in the experiment was C: 0.85% by weight Si: 0.8 weight% Mn: 0.4 weight% Ni: 0.15% by weight Cr: 2.9 weight% Mo: 0.29% by weight V: 0.01% by weight 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、上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℃×10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0機械加工
後900℃で加熱した後、油中に焼入れを施し、次いで
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
加熱した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 with the above components, 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 XIO time and carbide spheroidization treatment at 700°C x 10 hours, machined to the specified dimensions, heated at 900°C, quenched in oil, then tempered at 650°C, It was 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 subjected to final surface polishing.
このような処理を施したロールは、マルテンサイト素地
中に球状炭化物が一様に分布している健全な組織を示す
。A roll subjected to such treatment exhibits a healthy structure in which spherical carbides are uniformly distributed in the martensitic matrix.
このロール表面に本発明方法によって、メカニカルチョ
ッパを用いてパルス化したCO2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。According to the method of the present invention, the surface of this roll was roughened to a predetermined roughness by irradiating it with a pulsed CO2 gas laser beam using a mechanical chopper.
レーザ照射条件として、
レーザ出カニ2kW
パルス周波数:56kHz
エネルギー密度:6.4X10”W/cゴlパルス当り
の照射時間: 25#Lsec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
220ルm
である、得られたロール粗度はRmaxが約20°ルm
である。The laser irradiation conditions are: Laser output: 2 kW Pulse frequency: 56 kHz Energy density: 6.4 x 10"W/c Irradiation time per pulse: 25 #Lsec Pitch of craters formed on the roll surface by irradiation: Roll circumferential direction , both in the axial direction are 220 lm, and the obtained roll roughness Rmax is about 20° lm
It is.
9のようにして粗面化したビールとバックアップロール
をキスさせ、面圧40 k g / mゴ、速度50m
/minで5分間転勤させることにより、血圧低下処理
を施した。Let the beer surface roughened as in step 9 kiss the backup roll, and the surface pressure was 40 kg/m and the speed was 50 m.
A blood pressure lowering treatment was performed by transferring the mice at a speed of 5 min.
得られたロール粗度はRmaxが204mから17終m
に低下した。The obtained roll roughness is Rmax from 204 m to 17 m
It declined to .
このように粗面化したロール表面近傍の硬度分布を測定
した結果を第5図に示す、サブゼロ処理後のロール表面
近傍の硬度分布を測定した結果を第6図に示す、溶融帯
の残留オーステナイトはほぼ完全にマルテンサイト化し
て母材より高い硬度を示している。Figure 5 shows the results of measuring the hardness distribution near the roll surface roughened in this way, and Figure 6 shows the results of measuring the hardness distribution near the roll surface after sub-zero treatment.Retained austenite in the molten zone is almost completely martensitic and exhibits higher hardness than the base metal.
サブゼロ処理後のロール表面を脱膜清浄化しクロムメッ
キを行った。After the sub-zero treatment, the roll surface was cleaned and chrome plated.
ロール表面の硬度分布を第7図に示す、ロール表面から
10pm深さに亘ってかなり高い硬度を示している。The hardness distribution on the roll surface is shown in FIG. 7, showing considerably high hardness over a depth of 10 pm from the roll surface.
前述の条件で4セツトのロールにダル加工した後、 a)1セツトは前述のクロムメッキ処理した。After dulling into 4 sets of rolls under the above conditions, a) One set was chrome plated as described above.
b)゛1セットは前述のキスロールによる面圧低下処理
、次いでサブゼロ処理した。b) One set was subjected to the surface pressure reduction treatment using the kiss roll described above, and then to the sub-zero treatment.
c)1セツトは前述のキスロールによる面圧低下処理、
次いでクロムメッキ処理した。c) 1 set is the above-mentioned surface pressure reduction treatment by kiss roll,
Then it was chrome plated.
d)1セツトは前述のキスロールによる面圧低下処理1
次いでサブゼロ処理、次いで−クロムメッキ処理した。d) 1 set is the above-mentioned surface pressure reduction treatment 1 by kiss roll.
Next, it was subjected to sub-zero treatment and then -chrome plating treatment.
この4セツトのロールを用い、板厚0.8 m mの低
炭素AfLキルド鋼の冷延後焼鈍した板を圧下率0.8
%で調質をし、板面粗度変化を調べ比較した結果を第1
図に示す、第1図において曲線11.12.13.14
はロール表面の平均粗さRaを示すもので、それぞれ、
曲線11:血圧低下処理後サブゼロ処理後クロムメッキ
処理したもの
曲線12二面圧低下処理後クロムメッキ処理したもの
曲[13:面圧低下処理後サブゼロ処理したもの
曲線14ニクロムメツキ処理したもの
で勲る。また曲線21.22..23.24は被圧延板
材の平均表面粗さRaを示したもので、それぞれ、
曲線21:面圧低下処理後サブゼロ処理後クロムメッキ
処理したもの
曲線22:面圧低下処理後クロムメッキ処理したもの
曲線23二面圧低下処理後サブゼロ処理したもの
曲線14ニクロムメツキ処理したもの
である。第1図によれば面圧低下処理を行わないでクロ
ムメッキをした場合には、メッキ層の剥離を生じ、初期
の粗度低下が著しく、所望の板性能を発揮できない0本
発明法を適用した他の3つの例では粗度低下を大幅に軽
減することができ、実機換算圧延長50kmでも初期の
粗度を維持することができる。Using these four sets of rolls, a cold-rolled and annealed plate of low carbon AfL killed steel with a plate thickness of 0.8 mm was rolled at a rolling reduction rate of 0.8.
%, and the results of examining and comparing changes in plate surface roughness are shown in the first table.
The curves 11.12.13.14 in FIG.
Curve 11: Blood pressure lowering treatment followed by sub-zero treatment followed by chromium plating. Curve 12 Bilateral pressure lowering treatment followed by chrome plating. Curve 13: Surface pressure reduction. After processing, the curve 14 was treated with sub-zero and the one with nichrome plating was used. Also curves 21.22. .. 23 and 24 show the average surface roughness Ra of the rolled plate materials, respectively.Curve 21: Surface pressure reduction treatment, sub-zero treatment, and chrome plating treatment.Curve 22: Surface pressure reduction treatment, then chrome plating treatment. Curve 23: Sub-zero treatment after bifacial pressure reduction treatment; Curve 14: Nichrome plating treatment. According to Figure 1, when chrome plating is performed without surface pressure reduction treatment, the plating layer peels off, the initial roughness decreases significantly, and the desired board performance cannot be achieved.0 The method of the present invention is applied. In the other three examples, the decrease in roughness can be significantly reduced, and the initial roughness can be maintained even with an actual machine equivalent pressure extension of 50 km.
本発明によれば、レーザ粗面化加工後、面圧低下処理と
表面硬化被膜処理を組み合わせることにより、ダルロー
ルの摩耗を著しく軽減することができ、被圧延材板面の
粗度低下が著しく改善される。According to the present invention, by combining surface pressure reduction treatment and surface hardening coating treatment after laser surface roughening processing, wear of dull rolls can be significantly reduced, and roughness reduction of the surface of the rolled material is significantly improved. be done.
第1図は実機換算圧延長さと平均表面粗さとの関係を示
すグラフ、第2図(a)、第2図(b)はレーザパルス
ビームで形成されたクレータ形状、第3図はロール粗面
化加工装置の斜視図、第4図はロール面とアシストガス
のノズルとの関係を示す説明図、第5図、第6図、第7
図はロールの表面からの深さと硬度との関係を示すグラ
フである。
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・・・レーザ駆動ねじ
、出願人 川崎製鉄株式会社Figure 1 is a graph showing the relationship between actual machine equivalent pressure extension and average surface roughness, Figures 2 (a) and 2 (b) are crater shapes formed by laser pulse beams, and Figure 3 is the rough surface of the roll. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the roll surface and the assist gas nozzle, and FIGS. 5, 6, and 7 are perspective views of the chemical processing equipment.
The figure is a graph showing the relationship between the depth from the surface of the roll and hardness. 1... Roll 2... Roll rotation support device 3... Laser oscillator 4... Laser irradiation head 5... Laser drive screw, applicant Kawasaki Steel Corporation
Claims (1)
^6W/cm^2のエネルギー密度のレーザビームを照
射してロール表面に粗面化加工を施すに際し、 a)レーザビームによるダル加工後のロールに面圧低下
処理を施す工程 b)次いでロール表面の硬化処理を施す工 程 を含むことを特徴とする冷間圧延用ロールの粗面化方法
。 2 前記ロールの面圧低下処理がキスロールである特許
請求の範囲第1項に記載のロールの粗面化方法。 3 前記ロールの面圧低下処理が研磨加工処理である特
許請求の範囲第1項に記載のロールの粗面化方法。 4 前記ロールの面圧低下処理が粗面化加工に際しての
アシストガスノズルのロール面に対する角度を60度〜
90度として吹き付けることである特許請求の範囲第1
項に記載の ロールの粗面化方法。 5 前記のロールの面圧低下処理がショットもしくはサ
ンドブラスト加工である特許請求の範囲第1項に記載の
ロールの粗面化方法。 6 前記ロール表面の硬化処理がサブゼロ処理である特
許請求の範囲第1項乃至第5項の何れかに記載のロール
の粗面化方法。 7 前記ロール表面の硬化処理が表面硬化被膜処理であ
る特許請求の範囲第1項乃至第5項の何れかに記載のロ
ールの粗面化方法。 8 前記ロール表面の硬化処理がサブゼロ処理を施した
後に表面硬化被膜処理を施すことである特許請求の範囲
第1項乃至第5項の何れかに記載のロールの粗面化方法
。[Claims] 1. On the surface of the cold rolling roll, 5×10^4 to 9×10
When roughening the roll surface by irradiating it with a laser beam with an energy density of ^6W/cm^2, there are two steps: a) applying surface pressure reduction treatment to the roll after dulling with the laser beam; b) then roughening the roll surface. 1. A method for roughening a cold rolling roll, the method comprising the step of subjecting a cold rolling roll to a hardening treatment. 2. The method for roughening the surface of a roll according to claim 1, wherein the surface pressure reduction treatment of the roll is a kiss roll. 3. The method for roughening the surface of a roll according to claim 1, wherein the treatment for reducing the surface pressure of the roll is a polishing treatment. 4 The angle of the assist gas nozzle with respect to the roll surface during surface roughening treatment of the roll is 60 degrees or more.
Claim 1 is to spray at 90 degrees.
The method for roughening the roll described in Section 1. 5. The method for roughening the surface of a roll according to claim 1, wherein the treatment for reducing the surface pressure of the roll is shot or sandblasting. 6. The method for roughening a roll surface according to any one of claims 1 to 5, wherein the hardening treatment of the roll surface is a sub-zero treatment. 7. The method for roughening a roll surface according to any one of claims 1 to 5, wherein the hardening treatment of the roll surface is a surface hardening coating treatment. 8. The method for roughening a roll surface according to any one of claims 1 to 5, wherein the hardening treatment for the roll surface is to perform a surface hardening film treatment after performing a sub-zero treatment.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61268530A JPS63123586A (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Surface roughing method for roll for cold rolling |
US07/072,429 US4841611A (en) | 1986-07-14 | 1987-07-13 | Work roll with dulled surface having geometrically patterned uneven dulled sections for temper rolling |
BR8703672A BR8703672A (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | LAMINATING CYLINDER, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND PROCESS FOR RUGGLE FINISHING OF A LAMINATING CYLINDER FOR LAMINATION OF CRUISE METAL PLATES |
AU75707/87A AU602906B2 (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | Work roll with dulled surface having geometrically patterned uneven dulled sections for temper rolling and production thereof |
KR1019870007533A KR880001342A (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | Work-rolls and their production with unmachined surfaces with geometrically unmachined recesses for temper rolling |
DE8787110171T DE3775293D1 (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | DEVICE FOR MANUFACTURING A WORK ROLLER WITH A MATTED SURFACE AND GEOMETRICALLY PATTERNED, UNIFORMLY MATTED AREAS FOR THE COLD ROLLING. |
ES198787110171T ES2027663T3 (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | LAMINATION ROLLER WITH A MATTE FINISHING SURFACE THAT HAS IRREGULAR ROME SECTIONS OF GEOMETRIC LAYOUT TO ROLL WITH TEMPLE AND ITS PRODUCTION. |
EP87110171A EP0253366B1 (en) | 1986-07-14 | 1987-07-14 | Apparatus for making a work roll with dulled surface having geometrically patterned uneven dulled sections for temper rolling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61268530A JPS63123586A (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Surface roughing method for roll for cold rolling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63123586A true JPS63123586A (en) | 1988-05-27 |
Family
ID=17459795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61268530A Pending JPS63123586A (en) | 1986-07-14 | 1986-11-13 | Surface roughing method for roll for cold rolling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63123586A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525160A (en) * | 2007-04-18 | 2010-07-22 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | Electrode with mechanically roughened surface for electrochemical applications |
KR101059211B1 (en) | 2008-12-04 | 2011-08-24 | 주식회사 포스코 | Casting roll side slot manufacturing apparatus and method using laser |
WO2023041711A1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | Atotech Deutschland GmbH & Co. KG | Method for depositing a chromium layer on a surface of a round-shaped substrate including laser pre-treating |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61268530A patent/JPS63123586A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525160A (en) * | 2007-04-18 | 2010-07-22 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | Electrode with mechanically roughened surface for electrochemical applications |
KR101059211B1 (en) | 2008-12-04 | 2011-08-24 | 주식회사 포스코 | Casting roll side slot manufacturing apparatus and method using laser |
WO2023041711A1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | Atotech Deutschland GmbH & Co. KG | Method for depositing a chromium layer on a surface of a round-shaped substrate including laser pre-treating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS63123586A (en) | Surface roughing method for roll for cold rolling | |
JPS6320193A (en) | Surface roughening method for cold rolling roll | |
JPS62110881A (en) | Surface roughening method for cold rolling roller | |
JPS6320192A (en) | Surface roughening method for cold rolling roll | |
JP2004122228A (en) | Chrome rolls for cold rolling, conveying and cooling, method for producing the same, and method for producing steel sheet | |
JPS63112086A (en) | Manufacture of dull roll for steel plate rolling | |
JP2676452B2 (en) | Manufacturing method of dull roll for rolling | |
JPS6320191A (en) | Surface roughening method for cold rolling roll | |
JPH0230717A (en) | Method for roughening and treating surface of roll for cold rolling | |
JPS62158591A (en) | Surface roughening of cold rolling roll | |
JPS62158588A (en) | Laser beam dull working method for cold rolling roll | |
JPH0195804A (en) | Temper rolled steel sheet with excellent paint clarity and press workability, and method for producing the same | |
JPH0394909A (en) | Manufacture of hard build-up welding roll or roller | |
JPS62158586A (en) | Surface roughening for cold rolling roll | |
JPS62137111A (en) | Method for manufacturing cold-rolled steel sheet with excellent paint clarity | |
JPS62158590A (en) | Processing method for rolling roll | |
JPS62158589A (en) | Surface roughening of cold rolling roll | |
JPS62158587A (en) | Laser beam dull working method for cold rolling roll | |
JPH05317928A (en) | Rolling roll repair method | |
JPH0366404A (en) | Surface roughening method for cold rolling roll | |
JPH05138214A (en) | Surface roughening device for cold rolling roll | |
JPS63313602A (en) | Method for rolling steel sheet by use of laser beam dulled roll | |
JPH05212418A (en) | Method for dull-working cold rolling roll | |
JPS5836649B2 (en) | Method for manufacturing hot rolling mill work rolls | |
JPH0489122A (en) | Production of dull roll for rolling |