JPH11293435A - Hot dip metal coating device - Google Patents

Hot dip metal coating device

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Publication number
JPH11293435A
JPH11293435A JP10099131A JP9913198A JPH11293435A JP H11293435 A JPH11293435 A JP H11293435A JP 10099131 A JP10099131 A JP 10099131A JP 9913198 A JP9913198 A JP 9913198A JP H11293435 A JPH11293435 A JP H11293435A
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JP
Japan
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molten metal
metal plating
steel
bearing
side member
Prior art date
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Application number
JP10099131A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Nishio
浩明 西尾
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH11293435A publication Critical patent/JPH11293435A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2206/00Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
    • F16C2206/80Cermets, i.e. composites of ceramics and metal
    • F16C2206/82Cermets, i.e. composites of ceramics and metal based on tungsten carbide [WC]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30Coating surfaces
    • F16C2223/40Coating surfaces by dipping in molten material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2223/30Coating surfaces
    • F16C2223/42Coating surfaces by spraying the coating material, e.g. plasma spraying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent or suppress the formation of intermetallic compds. by the reaction between a retainer made of steel in a hot dip metal coating bath and hot dip metal and to enable long-term stable plating for a steel sheet. SOLUTION: On the contact face (the part in contact with a plating soln.) of a retainer 12 made of steel arranged in a hot dip metal coating bath and a member 11 on the fixed side, with WC-Co sprayed coating interposed, or without interposing sprayed coating, TiAlN coating 14 is formed, and this coating has a compsn. expressed by Ti1-x Alx N, where (x) lies in the range of 0.4 to 0.9 and has 0.5 to 10 μm thickness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、鋼板を亜鉛、ア
ルミニウム等の溶融金属に浸漬してメッキを施す連続溶
融金属メッキのメッキ浴中で使用される溶融金族めっき
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot dip metal plating apparatus used in a continuous hot metal plating bath in which a steel sheet is immersed in a molten metal such as zinc or aluminum for plating.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、公知の連続溶融金属メッキ装置
の構成を示す。この装置は、加熱炉(図示せず)で加熱
焼鈍された鋼板1を、溶融金属槽2に導き、鋼板1へ溶
融金属3をメッキし、シンクロール4およびサポートロ
ール5を介して、引き上げ、連続的に金属メッキ鋼板6
を得るものである。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a configuration of a known continuous molten metal plating apparatus. This apparatus guides a steel sheet 1 heated and annealed in a heating furnace (not shown) to a molten metal tank 2, plating the steel sheet 1 with a molten metal 3, and pulling up the same via a sink roll 4 and a support roll 5. Continuously metal-plated steel plate 6
Is what you get.

【0003】図2は、このシンクロール4の構造を示
す。シンクロール4のシンクロール軸受け7は、回転側
部材10がロール軸またはロール軸に嵌合された円筒ス
リーブである。他方、シンクロール4の固定側部材11
は平板または半割の円筒形状をしており、鋼製リテーナ
ー12により保持されている。その構造例を図3に示
す。
FIG. 2 shows the structure of the sink roll 4. The sink roll bearing 7 of the sink roll 4 is a cylindrical sleeve in which the rotation-side member 10 is fitted to a roll shaft or a roll shaft. On the other hand, the fixed side member 11 of the sink roll 4
Has a flat or half-cylindrical shape, and is held by a steel retainer 12. FIG. 3 shows an example of the structure.

【0004】図4は、サポートロール軸受け8の構造例
を示す。サポートロール軸受け8の回転側部材10は、
ロール軸またはロール軸に嵌合された円筒スリーブであ
る。固定側部材11は半割円筒形状をしており、鋼製リ
テーナー12により保持されている。
FIG. 4 shows a structural example of a support roll bearing 8. The rotation side member 10 of the support roll bearing 8
A roll sleeve or a cylindrical sleeve fitted to the roll shaft. The fixed-side member 11 has a half-cylindrical shape, and is held by a steel retainer 12.

【0005】上記のシンクロール4は鋼板1の移動を動
力として回転する。サポートロール5の回転は鋼板1の
移動を動力とする場合と専用のモーターを動力とする場
合がある。
The above-mentioned sink roll 4 is rotated by the movement of the steel plate 1 as power. The rotation of the support roll 5 may be driven by the movement of the steel plate 1 or by a dedicated motor.

【0006】ところで、上述したロール、軸受け、リテ
ーナー、支持金具、スナウト等の鋼製機器がメッキ浴中
で使用されている。浴中で使用されるロールにはステン
レス鋼、高クロム鋼等溶融金属に対する耐食性に優れた
材料が適用される。メッキ浴を構成するZn、Al、S
iは浴中の鋼製機器、例えば、ロール母材を達成するF
eと反応して金属間化合物を生成し、これがロール表面
に成長して円滑な通板を阻害したり、脱落して異物とな
り浴に浮遊して製品欠陥を引き起こす。このため、ロー
ル表面及びロールを支持する各種部材に自溶性コバルト
合金あるいは超硬合金を溶射した材料を適用して溶融金
属との反応を防止することも知られている。しかし、溶
射膜に含有される成分Coもメッキ浴に溶出するのでC
oの溶出が終わると母材と反応するようになるので、母
材とメッキ浴との接触を絶つことは困難である。また、
CVD法あるいはPVD法により各種セラミック皮膜
(TiC 、SiC 、Si3 N 4 、BNの皮膜)を形成することが
提案されている(特開平6-346208号公報)。
[0006] Incidentally, steel equipment such as the above-mentioned rolls, bearings, retainers, support fittings, and snouts are used in a plating bath. For the roll used in the bath, a material having excellent corrosion resistance to molten metal such as stainless steel and high chromium steel is applied. Zn, Al, S constituting plating bath
i is the steel equipment in the bath, for example F to achieve a roll matrix
reacts with e to form an intermetallic compound, which grows on the roll surface and hinders smooth passing of the sheet, or falls off to become a foreign substance and floats in the bath to cause a product defect. For this reason, it is also known to apply a material sprayed with a self-fluxing cobalt alloy or a cemented carbide to the roll surface and various members supporting the roll to prevent a reaction with the molten metal. However, since the component Co contained in the sprayed film is also eluted into the plating bath, C
When the elution of o is completed, it reacts with the base material, so that it is difficult to cut off the contact between the base material and the plating bath. Also,
It has been proposed to form various ceramic films (TiC, SiC, Si 3 N 4 , BN films) by the CVD method or the PVD method (JP-A-6-346208).

【0007】他方、軸受けの回転側部材10および固定
側部材11は、摺動部にメッキ浴を構成する溶融金属に
対する耐食性に比較的優れた材料、例えばステンレス
鋼、高クロム鋼のほか、ステライト、超硬合金等が用い
られている。固定側部材は回転側部材と局部で摺動接触
するため、その摩耗量は回転側部材より多い。摩耗が進
行して固定側部材と回転側部材の間にガタが生ずると、
ロールが振動して鋼板のメッキ特性を著しく損なうこと
となる。このため、10〜20日運転すると、軸受け部
材が寿命に達し、ロールに異常がなくても、生産を停止
し、溶融金属メッキ浴中に浸漬されている部品全体を交
換しなければならず、操業上の損失はきわめて大きい。
上記のステンレス鋼、高クロム鋼、ステライト、超硬合
金等の比較的耐食性に優れた金属でも溶融金属による腐
食を皆無にすることは難しく、機械的摩耗と並行して腐
食摩耗が生じ摩耗量を増加させる。すなわち、腐食があ
る程度進行すると摺動面に腐食ピットが生じ、これが摩
擦を増大させ摩耗を加速するのである。したがって、溶
融金属メッキ浴中におけるロール軸受けは、高耐食性、
低摩耗であることが要求される。このようなことから、
固定側部材と回転側部材には、耐食性に優れた材料を選
択して、摩擦係数が小さくなるような材料を組み合わせ
ることが重要である。
On the other hand, the rotating side member 10 and the fixed side member 11 of the bearing are made of a material having relatively excellent corrosion resistance to the molten metal constituting the plating bath in the sliding portion, for example, stainless steel, high chromium steel, stellite, Cemented carbide and the like are used. Since the fixed-side member comes into sliding contact with the rotating-side member at a local portion, the amount of wear is greater than that of the rotating-side member. When wear progresses and backlash occurs between the fixed side member and the rotating side member,
The rolls vibrate and significantly impair the plating properties of the steel sheet. Therefore, after 10 to 20 days of operation, even if the bearing member reaches the end of its life and there is no abnormality in the roll, production must be stopped and the entire part immersed in the molten metal plating bath must be replaced. Operational losses are very high.
It is difficult to eliminate corrosion by molten metal even with relatively high corrosion resistance metals such as the above stainless steel, high chromium steel, stellite, cemented carbide, etc., and corrosion wear occurs in parallel with mechanical wear. increase. That is, when corrosion proceeds to some extent, corrosion pits are formed on the sliding surface, which increases friction and accelerates wear. Therefore, the roll bearing in the molten metal plating bath has high corrosion resistance,
Low wear is required. From such a thing,
It is important to select a material having excellent corrosion resistance for the fixed-side member and the rotating-side member, and to combine a material having a low friction coefficient.

【0008】そこで、溶融金属メッキ浴中で使用される
ローカル軸受けの寿命延長を図るために、実開昭55-142
571 号公報では、WC50wt%またはTiC50wt
%以上の組成を有する超硬合金を組み込んだ軸および軸
受けを有する溶融金属メッキ用ロールを、特開平1-3164
43号公報では、金属製軸受けシェル表面にセラミック焼
結体が装着されているロール軸受けを提案している。特
開平5-44002 号公報では、固定側部材をセラミックス、
回転側部材をサーメットとしたロール軸受けを提案し、
セラミックスとして、アルミナ、窒化ケイ素またはサイ
アロンを、サーメットとして高硬度の炭化物を含む耐食
合金を挙げている。特開平5-222499号公報では、固定側
部材および回転側部材の一方がセラミック焼結体で他方
が固体潤滑性材料の組み合わせからなるロール軸受けを
提案し、セラミックスとして、アルミナ、ジルコニア、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイアロン等の硬質セラミッ
クスを挙げ、固体潤滑性材料として、黒鉛、窒化ホウ
素、2硫化モリブデン、2硫化タングステンを含むセラ
ミックスを挙げている。
Therefore, in order to extend the life of a local bearing used in a hot-dip metal plating bath, Japanese Utility Model Application Laid-Open No.
No. 571 discloses that WC 50 wt% or TiC 50 wt%
% Of a roll for molten metal plating having a shaft and a bearing incorporating a cemented carbide having a composition of at least
No. 43 proposes a roll bearing in which a ceramic sintered body is mounted on the surface of a metal bearing shell. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-44002, the fixed side member is made of ceramic,
We propose a roll bearing with the rotating side member as cermet,
The ceramics include alumina, silicon nitride or sialon, and the cermets include corrosion-resistant alloys containing high-hardness carbides. Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-222499 proposes a roll bearing in which one of a fixed member and a rotating member is a ceramic sintered body and the other is a combination of a solid lubricating material, and as ceramics, alumina, zirconia,
Examples include hard ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, and sialon, and ceramics including graphite, boron nitride, molybdenum disulfide, and tungsten sulfide as solid lubricating materials.

【0009】しかし、前述のように、メッキ浴中には硬
質異物が浮遊しているので、これが固定側部材と回転側
部材の間に入り込んで、摺動面を傷めると摩擦が増大
し、摩耗が増加する現象がある。このため、黒鉛、窒化
ホウ素は優れた潤滑性材料であるが、硬度、強度が低い
ので、このような異物の噛み込みにより削られ低摩耗は
達成されない。
However, as described above, since hard foreign matter floats in the plating bath, it enters between the fixed-side member and the rotating-side member, and if the sliding surface is damaged, the friction increases, causing wear. There is a phenomenon that increases. For this reason, graphite and boron nitride are excellent lubricating materials, but because of their low hardness and strength, they are cut by such foreign matter and low wear cannot be achieved.

【0010】「日本セラミックス協会学術論文誌、vol.
105,No2,(1997),p136 〜140 」は、固定側部材をTiB
2 −SiAlONの材料とし、回転側部材をSiAlO
Nとして、亜鉛浴中で摩擦係数を測定し、TiB2 の配
合が増すにつれて摩擦係数が低下し、80wt%で約
0.1の極めて低い値になることを見出した。
"Academic Journal of the Ceramic Society of Japan, vol.
105, No2, (1997), p.
2- SiAlON material, and the rotating member is SiAlO
As N, the coefficient of friction was measured in a zinc bath, and it was found that the coefficient of friction decreased as the amount of TiB 2 increased, reaching a very low value of about 0.1 at 80 wt%.

【0011】しかし、一方で、このTiB2 −SiAl
ONではTiB2 の配合を増すと材料の強度が低下する
こと、60wt%を越えると硬度も低下することが指摘
されている。
However, on the other hand, the TiB 2 -SiAl
In the case of ON, it is pointed out that the strength of the material is reduced when the content of TiB 2 is increased, and that the hardness is reduced when the content exceeds 60 wt%.

【0012】以上より、溶融金属メッキ浴中で使用され
るロールの滑り軸受けの固定側部材に、溶融金属中での
耐食性の良好な硬質セラミック焼結体を適用すれば、固
定側部材が平滑に保たれ、固定側部材と回転側部材双方
の摩耗が減少して軸受けの寿命を延長することができ
る。
As described above, if a hard ceramic sintered body having good corrosion resistance in molten metal is applied to the fixed member of the sliding bearing of the roll used in the molten metal plating bath, the fixed member becomes smooth. As a result, wear of both the fixed side member and the rotating side member is reduced, and the life of the bearing can be extended.

【0013】しかし、ロールの滑り軸受けの固定側部材
に、溶融金属中での耐食性の良好な硬質セラミック焼結
体を適用した場合、以下の問題がある。図3、図4に示
すように、滑り軸受けの固定側部材11に硬質セラミッ
ク焼結体を適用する場合、鋼製のリテーナー12で該セ
ラミック焼結体の固定側部材11を支持するのが一般的
である。この構造では、固定側部材11とリテーナー1
2の隙間に溶融金属が侵入する。侵入した溶融金属はリ
テーナー12と接触して徐々にFe−AlあるいはFe
−Al−Znの金属間化合物を生成し、固定側部材11
を背面から押し上げ、セラミック焼結体を破損に至らし
める。この現象がロール軸受けの寿命を決めることとな
る。
However, when a hard ceramic sintered body having good corrosion resistance in molten metal is applied to the fixed side member of the sliding bearing of the roll, the following problems arise. As shown in FIGS. 3 and 4, when a hard ceramic sintered body is applied to the fixed side member 11 of the sliding bearing, the fixed side member 11 of the ceramic sintered body is generally supported by a steel retainer 12. It is a target. In this structure, the fixed side member 11 and the retainer 1
The molten metal enters the gap 2. The intruded molten metal comes into contact with the retainer 12 and gradually becomes Fe—Al or Fe
-Al-Zn intermetallic compound is generated, and the fixed-side member 11
Is pushed up from the back, and the ceramic sintered body is damaged. This phenomenon determines the life of the roll bearing.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その解決しようとする課題は、溶
融金属メッキ浴中鋼製機器、特に溶融金属中での耐食性
の良好な硬質セラミック焼結体を適用したロールの滑り
軸受けの固定側部材を支持する鋼製リテーナーにおい
て、その主要成分であるFeとZn、Al、Si等の溶
融金属成分との反応を防止して、機器の寿命を長くする
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a steel device in a molten metal plating bath, particularly a hard metal having good corrosion resistance in a molten metal. In a steel retainer that supports a fixed side member of a sliding bearing of a roll to which a ceramic sintered body is applied, a reaction between Fe and Zn, Al, Si and other molten metal components, which are main components thereof, is prevented, and the It is to extend the life.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、 (1) 溶融金属めっき浴に配置される機器のめっき浴
と接触する部位にTiAlN膜を形成することを特徴と
する溶融金属メッキ装置。
That is, the present invention provides: (1) A molten metal plating apparatus characterized in that a TiAlN film is formed on a portion of a device placed in a molten metal plating bath which is in contact with the plating bath.

【0016】(2)TiAlN膜は、Ti1-X AlX
の表示でxが0.4〜0.9の範囲の組成で、厚さ0.
5〜10μmであることを特徴とする(1)記載の溶融
金属メッキ装置。
(2) The TiAlN film is made of Ti 1-x Al x N
Is a composition in which x is in the range of 0.4 to 0.9 and has a thickness of 0.1.
The molten metal plating apparatus according to (1), wherein the thickness is 5 to 10 μm.

【0017】(3) 溶融金属メッキ浴中に配置される
機器のメッキ液と接触する部位に、WC−Co溶射膜を
形成し、この溶射膜の上に(1)又は(2)に記載のT
iAlN膜を形成してなることを特徴とする溶融金属メ
ッキ装置である。
(3) A WC-Co sprayed film is formed on a portion of the equipment placed in the molten metal plating bath which comes into contact with the plating solution, and the sprayed film described in (1) or (2) above. T
This is a molten metal plating apparatus characterized by forming an iAlN film.

【0018】(4) 溶融金属メッキ浴中に配置される
機器は、硬質セラミック焼結体からなる固定側部材と鋼
製リテーナーとを備えたシンクロールの軸受けで、Ti
AlN膜は、少なくとも固定側部材と鋼製リテーナーと
の接触面に形成されている(1)又は(2)又は(3)
に記載の溶融金属メッキ装置。
(4) The equipment placed in the molten metal plating bath is a bearing of a sink roll provided with a stationary member made of a hard ceramic sintered body and a steel retainer.
The AlN film is formed at least on the contact surface between the stationary member and the steel retainer (1) or (2) or (3).
2. The molten metal plating apparatus according to 1.

【0019】(5) 溶融金属メッキ浴中に配置される
機器は、硬質セラミック焼結体からなる固定側部材と鋼
製リテーナーとを備えたサポートロールの軸受けで、T
iAlN膜は、少なくとも固定側部材と鋼製リテーナー
との接触面に形成されている(1)又は(2)又は
(3)に記載の溶融金属メッキ装置である。
(5) The equipment placed in the molten metal plating bath is a bearing of a support roll provided with a stationary member made of a hard ceramic sintered body and a steel retainer.
The iAlN film is the molten metal plating apparatus according to (1) or (2) or (3), which is formed on at least a contact surface between the fixed member and the steel retainer.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明において、対象としている溶融金属メッキ浴中に配
置される機器は、浴中で使用されるロール、軸受け、リ
テーナー、支持金具、スナウト等の鋼製機器にすべて適
用可能であるが、特に、硬質セラミック焼結体からなる
固定側部材と鋼製リテーナーとを備えたシンクロール、
サポートロールに有効である。具体的な構成を図5、図
6に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. In the present invention, the equipment placed in the hot-dip metal plating bath of interest is applicable to all steel equipment such as rolls, bearings, retainers, support fittings, and snouts used in the bath. A sink roll provided with a stationary member made of a hard ceramic sintered body and a steel retainer,
Valid for support roles. The specific configuration is shown in FIGS.

【0021】図5はシンクロールの軸受けの一例であ
る。硬質セラミック焼結体からなる固定側部材11と鋼
製リテーナー12との接触面全体を含めて鋼製リテーナ
ー全体に、イオンプレーティングによりTiAlN膜1
3を施してある。
FIG. 5 shows an example of a sink roll bearing. The TiAlN film 1 is formed by ion plating on the entire steel retainer including the entire contact surface between the fixed side member 11 made of a hard ceramic sintered body and the steel retainer 12.
3 is given.

【0022】図6はサポートロールの軸受けの一例であ
る。硬質セラミック焼結体からなる固定側部材11と鋼
製リテーナー12との接触面全体を含めて鋼製リテーナ
ー全体に、イオンプレーティングによりTiAlN膜1
3を施す。軸受けの回転側10に、WC−Co溶射膜形
成後、イオンプレーティングにより例えばTi0.5 Al
0.5 N膜14を施してある。
FIG. 6 shows an example of a support roll bearing. The TiAlN film 1 is formed by ion plating on the entire steel retainer including the entire contact surface between the fixed side member 11 made of a hard ceramic sintered body and the steel retainer 12.
Apply 3. After the WC-Co sprayed film is formed on the rotation side 10 of the bearing, for example, Ti 0.5 Al is formed by ion plating.
A 0.5 N film 14 is provided.

【0023】鋼製機器の材料として各種のステンレス
鋼、耐熱鋼、耐熱鋳鋼が適用できる。例えば、SUS3
16Lである。これらの材料は機械的特性が安定してお
り大破することはなく信頼性が高い。特公平2-55502 号
公報等に示されるように、ステライトの肉盛り溶接、C
o基自溶性合金の溶射、WC−Coの溶射等を施してZ
n、Al等のメッキ浴との反応を抑制し、損耗を防止す
るようにしてもよい。
Various stainless steels, heat-resistant steels, and heat-resistant cast steels can be used as materials for steel equipment. For example, SUS3
16L. These materials have stable mechanical properties, are not severely damaged, and have high reliability. As shown in Japanese Patent Publication No. 55555/1990, stellite overlay welding, C
o-based self-fluxing alloy, WC-Co
A reaction with a plating bath such as n or Al may be suppressed to prevent wear.

【0024】また、シンクロール、サポートロールに適
用する場合、鋼製リテーナー等は、ステンレス鋼、高C
r鋼、ステライト、超硬合金など従来公知の溶融金属に
対する耐食性の優れた材料で構成することができる。他
方、固定側部材に適用される高質セラミックスとして
は、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
サイアロン等の従来公知の材料を適用できる。
When applied to a sink roll or a support roll, a steel retainer or the like is made of stainless steel, high carbon steel.
It can be made of a conventionally known material having excellent corrosion resistance to a molten metal such as steel, stellite, and cemented carbide. On the other hand, high-quality ceramics applied to the fixed-side member include alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride,
A conventionally known material such as sialon can be applied.

【0025】TiAlN膜の形成個所は、少なくとも固
定側部材と鋼製リテーナーとの接触面である。TiAl
N膜は、Ti1-X AlX Nで表示されるが、この化学式
中のxは原子比率で表示されるパラメータであり、Ti
とAlの原子比率がそれぞれ1−xとxの窒化物である
ことを示す。本発明では、このxが0.4〜0.9、す
なわち、Ti0.6 Al0.4 N〜Ti0.1 Al0.9 Nの範
囲にある窒化物とする。xが大きいほど溶融金属に対す
る耐食性が良いが、硬度が低くなる。逆に、xが小さい
ほど硬度が高く耐摩耗性が向上するが、耐食性は低下す
る傾向にあり、xが0.4未満では、耐食性が低く、溶
融金属に膜が溶出することが避けられず、0.9を越え
ると硬度が低下するので耐磨耗性を要求される機器、特
に、ロールと鋼板の接触面、軸受けの回転側および固定
側の回転側との接触部位には適用できない。したがっ
て、これらの特性を考慮してxは0.4〜0.9とす
る。ただし、0.9を超えるものについては、耐食性が
良好なので、耐磨耗性が要求されないリテーナー、支持
金具に好適である。
The portion where the TiAlN film is formed is at least the contact surface between the stationary member and the steel retainer. TiAl
The N film is represented by Ti 1-x Al x N, where x in this chemical formula is a parameter represented by an atomic ratio.
And the atomic ratio of Al to 1-x and x, respectively. In the present invention, the x is 0.4 to 0.9, i.e., the nitride is in the range of Ti 0.6 Al 0.4 N~Ti 0.1 Al 0.9 N. The larger x is, the better the corrosion resistance to the molten metal, but the lower the hardness. Conversely, the smaller x is, the higher the hardness is and the higher the wear resistance is, but the corrosion resistance tends to decrease. If x is less than 0.4, the corrosion resistance is low and the film is inevitably eluted in the molten metal. If it exceeds 0.9, the hardness decreases, so that it cannot be applied to equipment requiring abrasion resistance, in particular, to the contact surface between the roll and the steel plate, the contact portion between the rotating side of the bearing and the rotating side of the fixed side. Therefore, x is set to 0.4 to 0.9 in consideration of these characteristics. However, those exceeding 0.9 have good corrosion resistance and are therefore suitable for retainers and support fittings that do not require abrasion resistance.

【0026】TiAlN膜の形成方法については特に限
定はないが、均一な密着性のよい薄膜が容易に得られる
イオンプレーティングが好適である。厚さは0.5〜1
0μmとする。これは、0.5μm未満では耐用時間が
短いことが問題となり、また、10μmを越えると剥離
し易くなるからである。
There is no particular limitation on the method of forming the TiAlN film, but ion plating is preferred because a uniform thin film having good adhesion can be easily obtained. 0.5 to 1 thickness
0 μm. This is because if the thickness is less than 0.5 μm, the service life becomes short, and if it exceeds 10 μm, the film is easily peeled.

【0027】TiAlN膜は、必要により、WC−Co
溶射皮膜を介して形成して、さらに耐用時間を延長する
ようにすることができる。WC−Co溶射皮膜の形成に
は、従来公知の方法を適用できる。
The TiAlN film may be made of WC-Co
It can be formed through a thermal spray coating to further extend the service life. A conventionally known method can be applied to the formation of the WC-Co thermal spray coating.

【0028】以上のように、めっき浴中に配置される機
器のめっき液と接触する部位、特にセラミック軸受けに
おいて、硬質セラミック焼結体背面の鋼製リテーナーの
支持面に前記TiAlN皮膜を配することにより背面に
おける金属間化合物の生成を防止できる。金属間化合物
により背面からの押し上げによる硬質セラミック焼結体
の破損が回避される。
As described above, the TiAlN film is disposed on the support surface of the steel retainer on the back surface of the hard ceramic sintered body at the portion that comes into contact with the plating solution of the equipment placed in the plating bath, particularly at the ceramic bearing. Thereby, generation of an intermetallic compound on the back surface can be prevented. The intermetallic compound prevents the hard ceramic sintered body from being damaged by pushing from the back.

【0029】[0029]

【実施例】(実施例1)この実施例はシンクロールの軸
受けの実施例である。図5の断面概寸140mm×26
0mm、長さ180mmの鋼製リテーナー12を材質S
US316Lで製作した。次に、図5に示す半円状の固
定側部材11(内径140mm、外径200mm、長さ
140mm)を80wt%TiB2 、20wt%B4
C、理論密度比100%の材料で製作した。
(Embodiment 1) This embodiment is an embodiment of a bearing for a sink roll. 140mm × 26
0 mm, length 180 mm steel retainer 12 made of material S
Made with US316L. Then, semicircular fixed member 11 shown in FIG. 5 (internal diameter 140 mm, outer diameter 200 mm, length 140 mm) of 80wt% TiB 2, 20wt% B 4
C, made of a material having a theoretical density ratio of 100%.

【0030】鋼製リテーナー12の固定側部材11との
接触面を含めて内外面全体に、イオンプレーティングに
より厚さ2μmのTi0.1 Al0.9 N膜13を形成し
た。連続溶融亜鉛メッキ装置のシンクロール軸受けにこ
のすべり軸受けを適用した。回転側部材10は、SUS
316Lにステライト合金を3mmの厚さで肉盛り溶接
した。本軸受けを、述べた200日間、破損することな
く使用できた。固定側部材の最大摩耗量は0.4mmで
あった。
A 2 μm thick Ti 0.1 Al 0.9 N film 13 was formed by ion plating on the entire inner and outer surfaces including the contact surface of the steel retainer 12 with the fixed member 11. This slide bearing was applied to a sink roll bearing of a continuous galvanizing apparatus. The rotation side member 10 is made of SUS
316L was overlaid and welded with a stellite alloy to a thickness of 3 mm. The bearing has been usable without breakage for the stated 200 days. The maximum wear amount of the fixed side member was 0.4 mm.

【0031】(実施例2)この実施例は、サポートロー
ルの軸受けの実施例である。図6の外径170mm、最
内径120mm、長さ120mmの鋼製リテーナー12
を材質SUS316Lで製作し、全面、厚さ0.1mm
でWC−12wt%Coを溶射した。一方、図6に示す
半円状の固定側部材11(内径120mm、外径148
mm、長さ80mm)を80wt%TiB2 、20wt
%TiC、理論密度比100%の材料で製作した。
(Embodiment 2) This embodiment is an embodiment of a bearing for a support roll. A steel retainer 12 having an outer diameter of 170 mm, an innermost diameter of 120 mm, and a length of 120 mm in FIG.
Is made of SUS316L and the whole surface is 0.1mm thick
Sprayed WC-12 wt% Co. On the other hand, the semicircular fixed side member 11 (inner diameter 120 mm, outer diameter 148
mm, length 80 mm) to 80 wt% TiB 2 , 20 wt
% TiC, a material having a theoretical density ratio of 100%.

【0032】鋼製リテーナー12と固定側部材11の接
触面を含めて内外面全体に、イオンプレーティングによ
り、厚さ2μmのTi0.1 Al0.9 N膜を形成した。一
方、回転側部材10の表面にイオンプレーティングによ
り、厚さ4μmのTi0.5 Al0.5 N膜14を形成し
た。
A 2 μm thick Ti 0.1 Al 0.9 N film was formed by ion plating on the entire inner and outer surfaces including the contact surface between the steel retainer 12 and the fixed member 11. On the other hand, a Ti 0.5 Al 0.5 N film 14 having a thickness of 4 μm was formed on the surface of the rotating member 10 by ion plating.

【0033】連続溶融亜鉛メッキ装置のサポートロール
の軸受けにこのすべり軸受けを適用した。稼働側部材
は、SUS316Lにステライト合金を3mmの厚さで
肉盛り溶接した。本軸受けを、述べ200日間、回転が
停止することなく使用できた。固定側部材11の最大摩
耗量は0.8mm、回転側部材10の摩耗は0.2mm
であった。 (比較例)この比較例は、サポートロールの軸受けの実
施例である。図4の外径170mm、最内径120m
m、長さ120mmの鋼製リテーナー12を材質SUS
316Lで製作し、全面、厚さ0.1mmでWC−12
wt%Coを溶射した。一方、図4に示す半円状の固定
側部材11(内径120mm、外径148mm、長さ8
0mm)を80wt%TiB2 、20wt%TiC、理
論密度比100%の材料で製作した。
This slide bearing was applied to a bearing of a support roll of a continuous galvanizing apparatus. The working side member was build-up welded to SUS316L with a 3 mm thick stellite alloy. The bearing was able to be used without stopping rotation for the stated 200 days. The maximum wear amount of the fixed side member 11 is 0.8 mm, and the wear amount of the rotating side member 10 is 0.2 mm.
Met. (Comparative Example) This comparative example is an example of a support roll bearing. 4 outer diameter 170mm, innermost diameter 120m in FIG.
m, 120 mm long steel retainer 12 made of SUS
316L, WC-12 with 0.1mm thickness
wt% Co was sprayed. On the other hand, the semicircular fixed side member 11 (inner diameter 120 mm, outer diameter 148 mm, length 8
0 mm) was manufactured using 80 wt% TiB 2 , 20 wt% TiC, and a material having a theoretical density ratio of 100%.

【0034】連続溶融亜鉛メッキ装置のサポートロール
の軸受けにこのすべり軸受けを適用した。稼働側部材
は、SUS316Lにステライト合金を3mmの厚さで
肉盛り溶接した。本軸受けを使用したところ、述べ12
日間、回転が停止することなく使用できたがその後回転
不能となった。調べたところ、固定側部材11が中央部
で長さ方向に破断していた。破断の原因は背面に生成し
た金属間化合物が固定側部材を局部的に押し上げたため
と判明した。なお、固定側部材の摩耗は見られなかっ
た。
This slide bearing was applied to a support roll bearing of a continuous galvanizing apparatus. The working side member was build-up welded to SUS316L with a 3 mm thick stellite alloy. When this bearing was used, 12
It could be used without stopping rotation for days, but then became unrotatable. Inspection revealed that the fixed-side member 11 was broken at the center in the length direction. The cause of the fracture was found to be that the intermetallic compound generated on the back surface locally pushed up the fixed-side member. In addition, no abrasion of the fixed side member was observed.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、溶融
金属メッキ浴中鋼製機器と溶融金属との反応による金属
間化合物の生成が防止あるいは抑制できるので、鋼板の
長期安定したメッキが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent or suppress the formation of intermetallic compounds due to the reaction between the steel equipment and the molten metal in the molten metal plating bath. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】連続溶融金属めっき装置の構成を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of a continuous hot-dip metal plating apparatus.

【図2】シンクロールの構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a sink roll.

【図3】固定側部材の構造例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a structural example of a fixed side member.

【図4】サポートロール軸受けの構造例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a structural example of a support roll bearing.

【図5】本発明に係るシンクロールの軸受けに関する1
実施の形態を示す図。
FIG. 5 relates to a bearing for a sink roll according to the present invention.
FIG. 4 illustrates an embodiment.

【図6】本発明に係るサポートロールの軸受けに関する
1実施の形態を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a support roll bearing according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…鋼板、2…溶融金属槽、3…溶融金属、4…シンク
ロール、5…サポートロール、6…金属めっき鋼板、7
…シンクロール軸受け、8…サポートロール軸受け、1
0…回転側部材、11…固定側部材、12…鋼製リテー
ナー、13…TiAlN膜、14…Ti0.5 Al0.5
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel plate, 2 ... molten metal tank, 3 ... molten metal, 4 ... sink roll, 5 ... support roll, 6 ... metal plating steel plate, 7
... Sink roll bearing, 8 ... Support roll bearing, 1
0 ... rotary member, 11 ... fixing member, 12 ... steel retainer, 13 ... TiAlN film, 14 ... Ti 0.5 Al 0.5 N
film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融金属めっき浴に配置される機器のめ
っき浴と接触する部位にTiAlN膜を形成することを
特徴とする溶融金属メッキ装置。
1. A hot-dip metal plating apparatus, wherein a TiAlN film is formed on a portion of a device disposed in a hot-dip metal plating bath, which is in contact with a plating bath.
【請求項2】 TiAlN膜は、Ti1-X AlX Nの表
示でxが0.4〜0.9の範囲の組成で、厚さ0.5〜
10μmであることを特徴とする請求項1に記載の溶融
金属メッキ装置。
2. The TiAlN film has a composition in which x is in the range of 0.4 to 0.9 as represented by Ti 1-x Al x N and a thickness of 0.5 to 0.9.
The molten metal plating apparatus according to claim 1, wherein the thickness is 10 µm.
【請求項3】 溶融金属メッキ浴中に配置される機器の
メッキ液と接触する部位に、WC−Co溶射膜を介して
請求項1又は2に記載のTiAlN膜を形成してなるこ
とを特徴とする溶融金属メッキ装置。
3. The TiAlN film according to claim 1 or 2, wherein the TiAlN film according to claim 1 or 2 is formed via a WC-Co sprayed film on a portion of the equipment placed in the molten metal plating bath that comes into contact with the plating solution. Molten metal plating equipment.
【請求項4】 溶融金属メッキ浴中に配置される機器
は、硬質セラミック焼結体からなる固定側部材と鋼製リ
テーナーとを備えたシンクロールの軸受けで、TiAl
N膜は、少なくとも固定側部材と鋼製リテーナーとの接
触面に形成されている請求項1又は2又は3に記載の溶
融金属メッキ装置。
4. An apparatus arranged in a hot-dip metal plating bath is a bearing of a sink roll provided with a fixed side member made of a hard ceramic sintered body and a steel retainer.
The molten metal plating apparatus according to claim 1, wherein the N film is formed on at least a contact surface between the fixed member and the steel retainer.
【請求項5】 溶融金属メッキ浴中に配置される機器
は、硬質セラミック焼結体からなる固定側部材と鋼製リ
テーナーとを備えたサポートロールの軸受けで、TiA
lN膜は、少なくとも固定側部材と鋼製リテーナーとの
接触面に形成されている請求項1又は2又は3に記載の
溶融金属メッキ装置。
5. An apparatus arranged in a hot-dip metal plating bath is a bearing of a support roll provided with a fixed member made of a hard ceramic sintered body and a steel retainer, and is made of TiA.
The molten metal plating apparatus according to claim 1, wherein the 1N film is formed at least on a contact surface between the fixed-side member and the steel retainer.
JP10099131A 1998-04-10 1998-04-10 Hot dip metal coating device Pending JPH11293435A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015508476A (en) * 2011-12-07 2015-03-19 フェデラル−モーグル ヴィースバーデン ゲーエムベーハーFederal−Mogul Wiesbaden Gmbh Method for manufacturing a bearing shell for a sliding bearing

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015508476A (en) * 2011-12-07 2015-03-19 フェデラル−モーグル ヴィースバーデン ゲーエムベーハーFederal−Mogul Wiesbaden Gmbh Method for manufacturing a bearing shell for a sliding bearing
US9611889B2 (en) 2011-12-07 2017-04-04 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Method for producing bearing shells of plain bearings

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