JPH05138216A - Surface roughening method for cold rolling roll - Google Patents
Surface roughening method for cold rolling rollInfo
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- JPH05138216A JPH05138216A JP3329563A JP32956391A JPH05138216A JP H05138216 A JPH05138216 A JP H05138216A JP 3329563 A JP3329563 A JP 3329563A JP 32956391 A JP32956391 A JP 32956391A JP H05138216 A JPH05138216 A JP H05138216A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた耐摩耗性のロールを得ることができる
冷間圧延ロールの粗面化加工方法を提供することにあ
る。
【構成】 レーザビーム、電子ビーム等のビーム照射若
しくは放電加工により冷間圧延ロールに粗面化加工を施
す方法であって、ロール表面にビーム照射または放電加
工により粗面化加工し、該粗面化加工した部分に、加工
直後から60分以内に液体窒素を吹付け、ロール表面温
度を−50℃以下に低下させる処理を施す。また、好ま
しくは液体窒素の吹き付け流量を制御することにより、
粗面化加工部表層における残留オーステナイト量を2.
5〜16%とする。
(57) [Abstract] [Purpose] It is intended to provide a surface roughening method for cold rolling rolls capable of obtaining rolls having excellent wear resistance. [Method] A method of roughening a cold rolling roll by beam irradiation of a laser beam, an electron beam or the like, or electric discharge machining, wherein the roll surface is roughened by beam irradiation or electric discharge machining. Liquid nitrogen is blown to the chemically processed portion within 60 minutes immediately after the processing to reduce the roll surface temperature to −50 ° C. or lower. Also, preferably by controlling the flow rate of the spray of liquid nitrogen,
The amount of retained austenite in the surface layer of the roughened portion is 2.
5 to 16%.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、レーザビームまたは
電子ビーム等のビーム照射、或いは放電加工により冷間
圧延ロールに粗面化加工を施す方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of roughening a cold rolling roll by irradiating a beam such as a laser beam or an electron beam, or by electric discharge machining.
【0002】[0002]
【従来の技術】冷間圧延ロールに粗面化加工を施す方法
として、レーザビームや電子ビーム等のビーム照射或い
は放電加工による加工方法が知られている。しかし、こ
れらの方法により得られる粗面は、ビーム照射や放電加
工により生じるクレータ状の凸部の表層近くに、残留オ
ーステナイト量が多く母材に較べ硬度が低い白色層が形
成され、耐摩耗性に劣るという欠点がある。このため、
この種の加工ロールは従来のショットブラスト等による
粗面化加工ロールに較べ、ロール寿命が短いという問題
があった。図5ないし図7は、電子ビーム加工(図
5)、レーザビーム加工(図6)および放電加工(図
7)後の各ロールの表層からの硬度分布を示している。2. Description of the Related Art As a method of roughening a cold rolling roll, there is known a method of irradiating a beam such as a laser beam or an electron beam or an electric discharge machining. However, the rough surface obtained by these methods forms a white layer with a large amount of retained austenite and a hardness lower than that of the base metal near the surface layer of the crater-shaped convex portion generated by beam irradiation or electric discharge machining, and wear resistance Has the disadvantage of being inferior to. For this reason,
This type of processing roll has a problem that the roll life is shorter than that of the conventional roughening processing roll by shot blasting or the like. 5 to 7 show hardness distributions from the surface layer of each roll after electron beam machining (FIG. 5), laser beam machining (FIG. 6) and electric discharge machining (FIG. 7).
【0003】このような問題を解決するため、特開昭6
3−20192号や特開昭63−20193号では、レ
ーザ加工後に液体窒素の吹付等によってロールにサブゼ
ロ処理を施すことによりロールを硬化させ、耐摩耗性を
向上させる方法が提案されている。この提案では、特
に、粗面化加工部表層の残留オーステナイト量が15〜
30%となるようにすることが、ロールの耐摩耗性の改
善に有効であるとしている。In order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 3-20192 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-20193 propose a method of hardening the roll by subjecting the roll to sub-zero treatment such as spraying with liquid nitrogen after laser processing to improve wear resistance. In this proposal, in particular, the amount of retained austenite in the surface layer of the roughened portion is 15 to
It is said that 30% is effective in improving the wear resistance of the roll.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般の鍛鋼ロ
ールの母材の残留オーステナイト量は11〜16%の範
囲であって、残留オーステナイト量が少ないほど耐摩耗
性は向上するものであり、本発明者らの実験によって
も、残留オーステナイト量の少ないロールほど硬度が高
く、粗度低下率が小さくなる傾向を示しいる。したがっ
て、上記特開昭63−20192号等に示されるよう
な、粗面化加工部表層の残留オーステナイト量が、母材
残留オーステナイト量より多い20%前後で粗度低下率
が最低になるということには疑問がある。However, the residual austenite amount of the base material of a general forged steel roll is in the range of 11 to 16%, and the wear resistance is improved as the residual austenite amount is smaller. According to the experiments conducted by the inventors, the roll having a smaller amount of retained austenite has a higher hardness and a smaller decrease rate of roughness. Therefore, as shown in JP-A-63-20192, etc., when the residual austenite amount in the surface layer of the roughened portion is about 20%, which is larger than the residual austenite amount in the base material, the reduction rate of roughness becomes the minimum. Is doubtful.
【0005】さらに、本発明者らの検討によれば、液体
窒素吹き付けによるサブゼロ処理は、その実施のタイミ
ングが重要であり、時期を失して処理を行なっても十分
な耐摩耗性は得られないことが判明した。すなわち、ロ
ール粗面化加工は、例えばロール径600mm,ロール
長2100mm程度の通常サイズのロールで約1時間を
要するが、このような粗面化加工完了を待ってサブゼロ
処理を実施した場合、十分な耐摩耗性が得られないこと
が判った。Further, according to the study by the present inventors, the timing of the sub-zero treatment by spraying liquid nitrogen is important, and sufficient abrasion resistance can be obtained even if the treatment is performed at a later time. Turned out not to. That is, roll roughening requires about 1 hour with a roll having a normal size of, for example, a roll diameter of 600 mm and a roll length of about 2100 mm. However, when sub-zero treatment is carried out after completion of such roughening, it is sufficient. It was found that excellent abrasion resistance cannot be obtained.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな事実に基づきさらに検討を加えた結果、液体窒素の
吹付は粗面化加工後60分以内に実施しないと、十分な
耐摩耗性が得られず、また、このような処理によって加
工部表層の残留オーステナイト量を2.5〜16%とす
ることにより、特に優れた耐摩耗性が得られることを見
出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発
明は次のような構成を有する。As a result of further studies based on the above facts, the inventors of the present invention have found that the spraying of liquid nitrogen must be carried out within 60 minutes after the roughening process to obtain sufficient durability. It was found that wear resistance is not obtained, and that particularly excellent wear resistance is obtained by setting the amount of retained austenite in the surface layer of the processed portion to 2.5 to 16% by such treatment, and the present invention is completed. It was made. That is, the present invention has the following configurations.
【0007】(1) レーザビーム、電子ビーム等のビ
ーム照射により冷間圧延ロールに粗面化加工を施す方法
において、ロール表面にビームを照射して粗面化加工
し、該粗面化加工した部分に、加工直後から60分以内
に液体窒素を吹付け、ロール表面温度を−50℃以下に
低下させる処理を施すことを特徴とする冷間圧延ロール
の粗面化加工方法。(1) In a method of roughening a cold rolling roll by irradiating a beam such as a laser beam or an electron beam, the roll surface is irradiated with a beam to be roughened, and then the roughening is performed. A method for roughening a cold-rolling roll, characterized in that liquid nitrogen is blown to the portion within 60 minutes immediately after processing to lower the roll surface temperature to −50 ° C. or lower.
【0008】(2) 放電加工により冷間圧延ロールに
粗面化加工を施す方法において、放電加工によりロール
表面を粗面化加工し、該粗面化加工した部分に、加工直
後から60分以内に液体窒素を吹き付け、ロール表面温
度を−50℃以下に低下させる処理を施すことを特徴と
する冷間圧延ロールの粗面化加工方法。(2) In the method of roughening a cold-rolled roll by electric discharge machining, the roll surface is roughened by electric discharge machining, and the roughened portion is treated within 60 minutes immediately after machining. A method of roughening a cold-rolling roll, comprising spraying liquid nitrogen onto the surface of the roll to reduce the roll surface temperature to −50 ° C. or lower.
【0009】(3) 上記(1)または(2)の方法に
おいて、液体窒素の吹き付け流量を制御することによ
り、粗面化加工部表層における残留オーステナイト量を
2.5〜16%とすることを特徴とする冷間圧延ロール
の粗面化加工方法。(3) In the above method (1) or (2), the amount of residual austenite in the surface layer of the roughened portion is controlled to 2.5 to 16% by controlling the flow rate of liquid nitrogen sprayed. A characteristic method for roughening a cold rolling roll.
【0010】[0010]
【作用】以下、本発明の詳細を説明する。粗面化加工後
のロール表層の軟らかい部分は、ビーム照射や放電加工
により一旦溶融した金属が大気中で瞬時に急冷され常温
に到ったために、マルテンサイトに十分に変態できず、
オーステナイト相が残留したものである。本発明では、
このようなオーステナイト相の残留量を制御するため、
ビーム照射または放電加工による粗面化加工後、その粗
面化加工した部分に対し、加工直後から60分以内に液
体窒素を吹付け、ロール表面温度を−50℃以下に低下
させる処理を施す。The details of the present invention will be described below. The soft portion of the roll surface layer after the roughening process cannot be sufficiently transformed into martensite because the metal once melted by beam irradiation or electrical discharge machining is instantaneously cooled in the atmosphere and reaches room temperature,
The austenite phase remains. In the present invention,
To control the residual amount of such austenite phase,
After roughening by beam irradiation or electric discharge machining, liquid nitrogen is blown to the roughened portion within 60 minutes immediately after the processing to reduce the roll surface temperature to -50 ° C or lower.
【0011】図1は、C:0.93wt%、Si:0.
53wt%、Mn:0.89wt%、Cr:5.08w
t%、Mo:0.33wt%の組成のロール(硬度Hv
800)にレーザビーム照射により粗面化加工を施した
後、この粗面化加工部に対し、種々の時間経過後に液体
窒素を吹き付けることにより、ロール表面をそれぞれ−
196℃、−120℃、−50℃、−40℃、−20
℃、0℃の6水準まで冷却する冷却処理を行ない、ビー
ム照射後上記冷却処理開始までの時間がビーム照射部の
硬度に及ぼす影響を調べたものである。なお、上記冷却
温度の調整は、液体窒素吹付量をコントロールすること
により行った。図2に、−196℃に冷却した場合の液
体窒素吹き付け開始からのロール表層近傍の温度変化を
示す。FIG. 1 shows that C: 0.93 wt%, Si: 0.
53 wt%, Mn: 0.89 wt%, Cr: 5.08w
t%, Mo: 0.33 wt% composition roll (hardness Hv
(800) is subjected to surface roughening by laser beam irradiation, and then liquid nitrogen is sprayed onto the surface roughened portion after various times, so that the roll surfaces are each-
196 ° C, -120 ° C, -50 ° C, -40 ° C, -20
The effect of the cooling time of cooling to 6 levels of 0 ° C. and 0 ° C. and the effect of the time from the irradiation of the beam until the start of the cooling process on the hardness of the beam irradiation part was investigated. The cooling temperature was adjusted by controlling the amount of liquid nitrogen sprayed. FIG. 2 shows a temperature change in the vicinity of the surface layer of the roll from the start of spraying liquid nitrogen when cooled to −196 ° C.
【0012】図1によれば、ロール表層の冷却温度が−
50℃を超えた例えば−40℃では、加工後ほぼ瞬間的
に冷却を行わないと母材硬度であるHv800以上の硬
度が得られず、さらに−40℃を超える温度では、加工
から冷却開始までの時間の長短に拘らず母材硬度である
Hv800以上の硬度が得られない。また、冷却温度が
−50℃以下であっても、粗面化加工してから液体窒素
吹き付けまでの時間が略60分を超えると、Hv800
以上の硬度が得られないことが判る。このため、本発明
では粗面化加工した部分に、加工直後から60分以内に
液体窒素を吹付け、ロール表面温度を−50℃以下に低
下させる処理を施すことをその要件とする。According to FIG. 1, the cooling temperature of the roll surface layer is −
At a temperature of more than 50 ° C, for example, -40 ° C, a hardness of Hv800 or higher, which is the base material hardness, cannot be obtained unless cooling is performed almost instantaneously after processing. Despite the length of time, a hardness of Hv 800 or higher, which is the base metal hardness, cannot be obtained. Even if the cooling temperature is -50 ° C or less, if the time from the roughening processing to the liquid nitrogen spraying exceeds about 60 minutes, Hv800
It is understood that the above hardness cannot be obtained. Therefore, in the present invention, it is a requirement that the roughened portion is subjected to a treatment of spraying liquid nitrogen within 60 minutes immediately after the processing to reduce the roll surface temperature to −50 ° C. or lower.
【0013】また、本発明者らは、粗面化加工部表層の
残留オーステナイト量が硬度およびロール粗度低下率に
及ぼす影響について調べた。図3はその結果を示すもの
で、残留オーステナイト量が16%以下では、表層部硬
度が母材硬度と同等かそれ以上となるため粗面低下率が
減少する傾向があり、ほぼ5〜10%の範囲で最もロー
ル粗度低下率が減少する。一方、残留オーステナイト量
が2.5%未満では、硬度は高いものの溶融部分が脆く
なるため、粗度低下率が大きい。以上の結果から、上記
冷却処理により、粗面化加工部表層の残留オーステナイ
ト量を2.5〜16%とすることが好ましい。このよう
な残留オーステナイト量の調整は、液体窒素の吹付量を
調整し、冷却温度をコントロールすることにより行うこ
とができる。図4に液体窒素吹付量と残留オーステナイ
ト量との関係を示す。Further, the present inventors investigated the influence of the amount of retained austenite in the surface layer of the surface-roughened portion on the hardness and roll roughness reduction rate. FIG. 3 shows the results. When the retained austenite amount is 16% or less, the surface layer hardness becomes equal to or higher than the base material hardness, so that the rough surface reduction rate tends to decrease, and the surface roughness is almost 5 to 10%. In the range of 1, the roll roughness reduction rate is reduced most. On the other hand, when the amount of retained austenite is less than 2.5%, the hardness is high, but the melted portion becomes brittle, so that the roughness reduction rate is large. From the above results, it is preferable that the amount of retained austenite in the surface layer of the roughened portion is 2.5 to 16% by the cooling treatment. Such adjustment of the amount of retained austenite can be performed by adjusting the spraying amount of liquid nitrogen and controlling the cooling temperature. FIG. 4 shows the relationship between the amount of liquid nitrogen sprayed and the amount of retained austenite.
【0014】図8および図9に本発明の実施に供される
粗面化加工装置と、これによる本発明の実施状況を示
す。粗面化加工装置は、ロールを保持し、且つこれを回
転させるための回転保持機構1と、ロール長手方向に沿
って移動可能な移動台2と、該移動台上に並列して設け
られたレーザ照射ヘッド3および液体窒素吹付装置4と
からなっている。前記移動台2は、駆動ネジ軸5の回転
により、ロールの回転と同期してロール軸線方向と平行
に移動可能となっている。また、前記液体窒素吹付装置
4は、ロール面に対向した液体窒素の噴射ノズル8を有
している。なお、その他図面において、6はレーザ発信
器、7は移動台2のガイド軸、9は流量調整弁である。FIG. 8 and FIG. 9 show a surface roughening apparatus used for practicing the present invention and a practical situation of the present invention by the roughening apparatus. The roughening apparatus is provided with a rotation holding mechanism 1 for holding a roll and rotating the roll, a movable table 2 movable along the longitudinal direction of the roll, and a parallel arrangement on the movable table. It comprises a laser irradiation head 3 and a liquid nitrogen spraying device 4. The movable table 2 can move in parallel with the roll axis direction in synchronization with the rotation of the roll by the rotation of the drive screw shaft 5. Further, the liquid nitrogen spraying device 4 has a liquid nitrogen injection nozzle 8 facing the roll surface. In addition, in other drawings, 6 is a laser oscillator, 7 is a guide shaft of the moving base 2, and 9 is a flow rate adjusting valve.
【0015】このような粗面化加工装置によれば、上記
回転保持機構1にはロールAがセットされ、これを所定
の回転速度で回転させる。一方、レーザ発信器6から出
力されたレーザビームは、複数のミラ−を介して、レー
ザ照射ヘッド3からロールAの表面に略垂直に照射され
る。このレーザ照射ヘッド3は、レーザビームをメカニ
カルチッパによりパルス化して照射することができる。
また、このパルスの周波数と出力、ロール回転数および
レーザ照射ヘッド3の移動速度の設定によって、表面粗
さのパタ−ン深さを制御することができる。なお、通常
この装置によるロール粗面化加工は、ロール径600m
m、ロール長2100mmのロールで約1時間を要す
る。According to such a surface-roughening apparatus, the roll A is set on the rotation holding mechanism 1 and is rotated at a predetermined rotation speed. On the other hand, the laser beam output from the laser oscillator 6 is irradiated from the laser irradiation head 3 to the surface of the roll A substantially perpendicularly through a plurality of mirrors. The laser irradiation head 3 can irradiate a laser beam in pulses by a mechanical chipper.
Further, the pattern depth of the 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 3. In addition, roll roughening by this device is usually 600 m
It takes about 1 hour with a roll of m and a roll length of 2100 mm.
【0016】上記のようなレーザ照射ヘッド3による粗
面化加工中、液体窒素吹付装置4の噴射ノズル8から粗
面化加工部に対して液体窒素が吹き付けられ、冷却処理
がなされる。このような装置において、例えば、 ロール回転速度:200rpm 移動台の移動速度:50mm/min レーザ照射部と液体窒素吹付部のロール軸方向距離:4
00mm クレータのロール軸方向ピッチ:300μm の条件で、上記のようなロール径600mm、ロール長
2100mmのロールの粗面化加工を行った場合、粗面
化加工部に対し、加工直後から略8分以内に液体窒素を
吹付を行うことができる。During the roughening process by the laser irradiation head 3 as described above, liquid nitrogen is sprayed from the jet nozzle 8 of the liquid nitrogen spraying device 4 to the roughened part to perform the cooling process. In such an apparatus, for example, roll rotation speed: 200 rpm, moving speed of moving table: 50 mm / min, roll-axis-direction distance between laser irradiation section and liquid nitrogen spraying section: 4
When a roll having a roll diameter of 600 mm and a roll length of 2100 mm as described above is roughened under the condition of a roll axial pitch of a 00 mm crater of 300 μm, the roughened portion is subjected to approximately 8 minutes immediately after processing. Liquid nitrogen can be sprayed within.
【0017】また、液体窒素の吹付量は流量調整弁9に
より制御される。この液体窒素の流量調整により、ロー
ル表面の冷却温度をコントロールして熱処理レベルを変
えることで、残留オーステナイト量を任意にコントロー
ルすることができ、これにより、所望のロール表面硬度
を確保することができる。The amount of liquid nitrogen sprayed is controlled by the flow rate adjusting valve 9. By controlling the cooling temperature of the roll surface and changing the heat treatment level by adjusting the flow rate of the liquid nitrogen, the amount of retained austenite can be arbitrarily controlled, and thus a desired roll surface hardness can be secured. ..
【0018】図10ないし図12は、本発明法の実施に
供される装置の他の実施例を示すもので、基台13上に
移動台2がロール長手方向移動可能に設けられ、この移
動台2上にレーザ照射ヘッド3と液体窒素吹付装置4と
が並列的に設けられている。移動台2は駆動ネジ軸5の
回転により、ロールの回転と同期してロール軸線方向と
平行に移動可能となっている。FIGS. 10 to 12 show another embodiment of the apparatus used for carrying out the method of the present invention. A movable table 2 is provided on a base 13 so as to be movable in the roll longitudinal direction, and this movement is performed. A laser irradiation head 3 and a liquid nitrogen spraying device 4 are provided in parallel on the table 2. The movable table 2 can move in parallel with the roll axis direction in synchronization with the rotation of the roll by the rotation of the drive screw shaft 5.
【0019】前記液体窒素吹付装置4は、ロールを外囲
し、且つリングの内周に流体流通用の環状溝100を有
する保冷リング10を有している。この保冷リング10
の内部には、リングの略半周に亘ってノズルヘッダ11
が設けられ、このノズルヘッダ11の長手方向に適当な
間隔をおいて噴射ノズル12が取り付けられ、各噴射ノ
ズル12は、その先端がロール面に近接するようにし
て、前記環状溝100内に位置している。前記ノズルヘ
ッダ11には、液体窒素の供給管19が接続されてい
る。The liquid nitrogen spraying device 4 has a cold insulation ring 10 which surrounds the roll and which has an annular groove 100 for fluid circulation on the inner circumference of the ring. This cool ring 10
Inside the nozzle, the nozzle header 11
Are provided and the injection nozzles 12 are attached at appropriate intervals in the longitudinal direction of the nozzle header 11. Each injection nozzle 12 is positioned in the annular groove 100 with its tip close to the roll surface. is doing. A liquid nitrogen supply pipe 19 is connected to the nozzle header 11.
【0020】また、保冷リング10の内径はロールAの
外面との間で若干の間隙が形成される程度に構成され、
環状溝100内での保冷効果を高めるようにしている。
保冷リング10の内部には、保冷用の断熱材17が充填
されている。また、保冷リング10は、その内部にロー
ルを挿通させるため半割構造とし、両半割部が連結金具
18で脱着可能に連結されている。なお、図示しない
が、本実施例でもロールの回転保持機構やレーザ発信器
等は図8に示す実施例と同様の構成となっている。ま
た、その他図面において、14は液体窒素の気液分離装
置、15は流量調整弁、16は流量計である。Further, the inner diameter of the cold insulating ring 10 is constructed so that a slight gap is formed between the cold insulating ring 10 and the outer surface of the roll A.
The cooling effect in the annular groove 100 is enhanced.
The inside of the cold insulation ring 10 is filled with a heat insulating material 17 for cold insulation. The cold insulating ring 10 has a half-split structure for inserting a roll therein, and both half split parts are detachably connected by a connecting fitting 18. Although not shown, the roll rotation holding mechanism, the laser oscillator, and the like in this embodiment also have the same configurations as those in the embodiment shown in FIG. Further, in the other drawings, 14 is a gas-liquid separator for liquid nitrogen, 15 is a flow rate adjusting valve, and 16 is a flow meter.
【0021】[0021]
【実施例】ロール径600mmの調質圧延用ロールを用
い、これに本発明法および比較法により粗面化加工を施
し、ロール表面の摩耗による被圧延ストリップの粗度変
化を調べた。このロールの成分組成は、C:0.90w
t%、Si:0.50wt%、Mn:0.90wt%、
Cr:5.0wt%、Mo:0.30wt%、V:0.
01wt%であり、通常広く用いられている成分系の鍛
鋼ロールである。一般に、この種のロールは鋳造後鍛造
して、焼入、焼戻等の熱処理がなされるもので、マルテ
ンサイト素地中に球状炭化物が一様に分布した健全な組
織を有している。EXAMPLE A temper rolling roll having a roll diameter of 600 mm was subjected to surface roughening by the method of the present invention and the comparative method, and the change in roughness of the strip to be rolled due to abrasion of the roll surface was examined. The component composition of this roll is C: 0.90w
t%, Si: 0.50 wt%, Mn: 0.90 wt%,
Cr: 5.0 wt%, Mo: 0.30 wt%, V: 0.
The content is 01 wt%, which is a commonly used component type forged steel roll. In general, this type of roll is forged after casting and subjected to heat treatment such as quenching and tempering, and has a sound structure in which spherical carbides are uniformly distributed in the martensite matrix.
【0022】〔比較例1〕ロール表面にCO2ガスレー
ザビーム法によって、以下のレーザビーム照射条件で粗
面化加工を施した。このロールの表層近傍の硬度分布を
図13に示す。 レーザ出力:1.4kW パルス周波数:50kHz エネルギー密度:6.0×106W/cm2 クレータのピッチ:ロール円周方向、軸方向とも300
μm ロールの粗度:Ra2.0μm[Comparative Example 1] CO on the roll surface2Guthray
The ZaBeam method can be used under the following laser beam irradiation conditions.
Surface treatment was applied. The hardness distribution near the surface of this roll
It shows in FIG. Laser output: 1.4 kW Pulse frequency: 50 kHz Energy density: 6.0 × 106W / cm2 Crater pitch: 300 in both roll and axial directions
Roughness of roll: Ra 2.0 μm
【0023】〔比較例2〕ロールに上記と同様の条件で
レーザビーム照射による粗面化加工を施し、粗面化加工
から240分経過後、ロール表面に液体窒素を200g
/minの吹付量で吹き付けた。このロールの粗面化加
工部表層の残留オーステナイト量は約30%、表面硬度
はHv680であった。Comparative Example 2 A roll was roughened by laser beam irradiation under the same conditions as above, and 240 minutes after the roughening, 200 g of liquid nitrogen was applied to the roll surface.
Sprayed at a spraying rate of / min. The amount of retained austenite in the surface layer of the roughened portion of this roll was about 30%, and the surface hardness was Hv680.
【0024】〔本発明例〕図10ないし図12に示す装
置を用いて、ロールに上記と同様の条件でレーザビーム
照射による粗面化加工を施すとともに、粗面化加工部に
対して加工から8分以内に液体窒素を200g/min
の吹付量で吹き付け、粗面化加工部表層の残留オーステ
ナイト量が約10%、表面硬度が約1000Hvのロー
ルを得た。[Invention Example] Using the apparatus shown in FIGS. 10 to 12, the roll is roughened by laser beam irradiation under the same conditions as described above, and the roughened portion is processed by 200g / min of liquid nitrogen within 8 minutes
The amount of residual austenite in the surface layer of the roughened portion was about 10% and the surface hardness was about 1000 Hv.
【0025】以上のようにして得られた比較例および本
発明例の各ロールと、ショットブラスト加工して得られ
た従来の粗面化加工ロールとを用い、焼鈍後のSPCC
の冷延鋼板(板厚0.7mm)を圧下率1.0%で調質
圧延(圧延長:50km)し、板表面粗さの低下の程度
(ΔRa)を調べた。その結果を図14に示す。これに
よれば、比較例1や比較例2のロールでは、従来の粗面
化加工ロールに較べて粗度が大きく低下しているのに対
し、本発明法により粗面化加工したロールでは、従来の
粗面加工ロール以上に粗度低下が抑えられている。Using the rolls of the comparative example and the example of the present invention obtained as described above and the conventional surface-roughening roll obtained by shot blasting, SPCC after annealing was performed.
The cold-rolled steel sheet (0.7 mm in plate thickness) was subjected to temper rolling (rolling length: 50 km) with a rolling reduction of 1.0%, and the degree of decrease in plate surface roughness (ΔRa) was examined. The result is shown in FIG. According to this, in the rolls of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the roughness is significantly lower than that of the conventional surface-roughening roll, whereas in the roll roughened by the method of the present invention, Roughness reduction is suppressed more than the conventional rough surface processing roll.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、従来法によ
り得られるロールに較べ摩耗と粗面低下が少ない冷間圧
延用の粗面化加工ロールを得ることができる。According to the present invention described above, it is possible to obtain a surface-roughening roll for cold rolling which causes less wear and less surface roughness than rolls obtained by the conventional method.
【図1】ロール粗面化加工後、液体窒素吹き付け開始ま
での時間とロール表層の硬度との関係を示す図面FIG. 1 is a drawing showing the relationship between the time until the start of spraying liquid nitrogen after roll roughening and the hardness of the roll surface layer.
【図2】液体窒素吹き付け開始からのロール表層近傍の
温度変化の一例を示す図面FIG. 2 is a drawing showing an example of a temperature change in the vicinity of a roll surface layer from the start of spraying liquid nitrogen.
【図3】ビーム照射によるロール粗面化加工部表層の残
留オーステナイト量とロールの硬度および粗度低下率と
の関係を示す図面FIG. 3 is a drawing showing the relationship between the amount of retained austenite in the surface layer of the surface roughened by beam irradiation, the hardness of the roll, and the rate of decrease in roughness.
【図4】粗面化加工部への液体窒素吹き付け量と粗面化
加工部表層の残留オーステナイト量との関係を示す図面FIG. 4 is a drawing showing the relationship between the amount of liquid nitrogen sprayed onto the roughened portion and the amount of retained austenite on the surface layer of the roughened portion.
【図5】電子ビームによる粗面化加工部(加工まま)の
ロール表層近傍の硬度分布を示す図面FIG. 5 is a drawing showing a hardness distribution in the vicinity of a roll surface layer of a roughened portion (as-processed) by an electron beam.
【図6】レーザビームによる粗面化加工部(加工まま)
のロール表層近傍の硬度分布を示す図面[Fig. 6] Surface roughening processing part by laser beam (as-processed)
Drawing showing hardness distribution near the roll surface
【図7】放電加工による粗面化加工部(加工まま)のロ
ール表層近傍の硬度分布を示す図面FIG. 7 is a drawing showing a hardness distribution in the vicinity of a roll surface layer in a surface-roughened portion (as-machined) by electric discharge machining.
【図8】本発明の実施に供される装置の一例と、これに
よる本発明法の実施状況を示す正面図FIG. 8 is a front view showing an example of an apparatus used for practicing the present invention and an implementation state of the method of the present invention.
【図9】図8のIX−IX線に沿う断面図9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
【図10】本発明の実施に供される装置の他の例を示す
側面図FIG. 10 is a side view showing another example of an apparatus used for carrying out the present invention.
【図11】図10に示す装置の液体窒素吹付装置を部分
的に示す一部切欠正面図11 is a partially cutaway front view partially showing a liquid nitrogen spraying device of the device shown in FIG.
【図12】図11のXII−XII線に沿う断面図12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
【図13】実施例で加工された比較例1のロールの粗面
化加工部表層近傍の硬度分布を示す図面FIG. 13 is a drawing showing the hardness distribution in the vicinity of the surface layer of the roughened portion of the roll of Comparative Example 1 processed in Example.
【図14】実施例で得られた比較例および本発明例の各
ロールと従来例のロールで鋼板の調質圧延を実施した際
の、鋼板表面粗さ変化を示す図面FIG. 14 is a drawing showing changes in the surface roughness of a steel sheet when temper rolling is performed on the steel sheet by each roll of the comparative example and the example of the present invention obtained in the example and the roll of the conventional example.
1…回転保持機構、2…移動台、3…レーザ照射ヘッ
ド、4…液体窒素吹付装置、5…駆動ネジ軸、6…レー
ザ発信器、8…噴射ノズル、9…流量調整弁、10…保
冷リング、11…ノズルヘッダ、12…噴射ノズル、1
3…基台、15…流量調整弁、A…ロールDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotation holding mechanism, 2 ... Moving stand, 3 ... Laser irradiation head, 4 ... Liquid nitrogen spraying device, 5 ... Drive screw shaft, 6 ... Laser oscillator, 8 ... Injection nozzle, 9 ... Flow control valve, 10 ... Cooling Ring, 11 ... Nozzle header, 12 ... Jet nozzle, 1
3 ... Base, 15 ... Flow control valve, A ... Roll
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 1/09 M B 9/38 A (72)発明者 金藤 秀司 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 実川 正治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 森 俊量 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication C21D 1/09 MB 9/38 A (72) Inventor Hideji Kanto 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Shoji Mitsukawa Maruuchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Co., Ltd. (Inventor) Toshinori Mori 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Main Steel Pipe Co., Ltd.
Claims (4)
射により冷間圧延ロールに粗面化加工を施す方法におい
て、ロール表面にビームを照射して粗面化加工し、該粗
面化加工した部分に、加工直後から60分以内に液体窒
素を吹付け、ロール表面温度を−50℃以下に低下させ
る処理を施すことを特徴とする冷間圧延ロールの粗面化
加工方法。1. A method of roughening a cold rolling roll by irradiating a beam such as a laser beam or an electron beam, wherein the roll surface is irradiated with a beam to roughen the surface, and the roughened portion. The method for roughening a cold rolling roll is characterized in that, within 60 minutes immediately after processing, liquid nitrogen is sprayed to reduce the surface temperature of the roll to −50 ° C. or lower.
により、粗面化加工部表層における残留オーステナイト
量を2.5〜16%の範囲とすることを特徴とする請求
項1に記載の冷間圧延ロールの粗面化加工方法。2. The cold austenite according to claim 1, wherein the amount of retained austenite in the surface layer of the roughened portion is controlled to be in the range of 2.5 to 16% by controlling the flow rate of liquid nitrogen sprayed. Surface roughening method for rolling rolls.
加工を施す方法において、放電加工によりロール表面を
粗面化加工し、該粗面化加工した部分に、加工直後から
60分以内に液体窒素を吹き付け、ロール表面温度を−
50℃以下に低下させる処理を施すことを特徴とする冷
間圧延ロールの粗面化加工方法。3. A method of roughening a cold rolling roll by electric discharge machining, wherein the roll surface is roughened by electric discharge machining, and the roughened portion is processed within 60 minutes immediately after machining. Blow liquid nitrogen to reduce roll surface temperature
A method of roughening a cold rolling roll, which comprises performing a treatment for reducing the temperature to 50 ° C. or lower.
により、粗面化加工部表層における残留オーステナイト
量を2.5〜16%とすることを特徴とする請求項3に
記載の冷間圧延ロールの粗面化加工方法。4. The cold rolling roll according to claim 3, wherein the residual austenite amount in the surface layer of the roughened portion is controlled to 2.5 to 16% by controlling the flow rate of liquid nitrogen sprayed. Roughening method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329563A JPH05138216A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Surface roughening method for cold rolling roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329563A JPH05138216A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Surface roughening method for cold rolling roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138216A true JPH05138216A (en) | 1993-06-01 |
Family
ID=18222758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3329563A Pending JPH05138216A (en) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Surface roughening method for cold rolling roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05138216A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5514064A (en) * | 1987-08-20 | 1996-05-07 | Della Torre; Renato | Process and means for making metal inking rolls |
| US5662573A (en) * | 1988-08-18 | 1997-09-02 | Torre; Renato Della | Metal inking roll for use in flexographic printing |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3329563A patent/JPH05138216A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5514064A (en) * | 1987-08-20 | 1996-05-07 | Della Torre; Renato | Process and means for making metal inking rolls |
| US5662573A (en) * | 1988-08-18 | 1997-09-02 | Torre; Renato Della | Metal inking roll for use in flexographic printing |
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