特許 6033991 ロールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6033991

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】ロールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 4/10 20160101AFI20161121BHJP

   C23C 4/06 20160101ALI20161121BHJP

   C23C 4/02 20060101ALI20161121BHJP

   B21B 39/00 20060101ALN20161121BHJP

【ＦＩ】

   C23C4/10

   C23C4/06

   C23C4/02

   !B21B39/00 F

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-526371(P2016-526371)

(86)(22)【出願日】2016年2月18日

(86)【国際出願番号】JP2016054701

【審査請求日】2016年5月16日

(31)【優先権主張番号】特願2015-189755(P2015-189755)

(32)【優先日】2015年9月28日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000176626

【氏名又は名称】三島光産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(72)【発明者】

【氏名】森園 浩郁

(72)【発明者】

【氏名】梅山 祐登

(72)【発明者】

【氏名】山口 能宏

【審査官】 伊藤 寿美

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２５０１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０５３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１２６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４９４１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ ４／００− ４／１８

Ｂ２１Ｂ ２７／００−３５／１４，

３９／００−４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、溶射基材ａを７０〜９５質量％、ブレンド材としてのニッケル粉末を５〜３０質量％含み、しかも、前記溶射基材ａが、炭化クロムを１０〜３０質量％、ニッケルを５〜１５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、被覆材を溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍの範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有し、該第３工程のショットブラスト処理に、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用し、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあることを特徴とするロールの製造方法。

【請求項2】

ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、溶射基材ａを７０〜９５質量％、ブレンド材としてのニッケルクロム粉末を５〜３０質量％含み、しかも、前記溶射基材ａが、炭化クロムを１０〜３０質量％、ニッケルを５〜１５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、被覆材を溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍの範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有し、該第３工程のショットブラスト処理に、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用し、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあることを特徴とするロールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、鋼板等の搬送に適したロールの製造方法に関する。
なお、ここで、ロールには、鋼板等の搬送に適した搬送用ロールの他、鋼板、紙、合成樹脂シート等のラインに使用される例えば、アダマイトロール、アロイキャストスチールロール、アロイチルドロール、アンチフルーチングロール、アンチトラッキングロール、アブリケーターロール、アズユーロール、バックアップロール、バスケットロール、ベンディングロール、ビリーロール、ブロックロール、ブレークダウンロール、ブライドルロール、ビルドアップロール、ケージロール、キャリヤーロール、キャストスチールロール、センターリングロール、チルドロール、コーティングロール、コンポジットロール、コンダクターロール、クレードルロール、クラウンロール、ダムロール、ダンサーロール、デフレクターロール、デリバリーロール、ディスクロール、ドライブロール、ドリブンロール、アースロール、エンボシングロール、エントリーロール、エグジットロール、ファブリケーテッドロール、フィニッシングロール、フラップブラシロール、フォージドスチールロール、フォーミングロール、グレンロール、グラインディングロール、ガイドロール、ガッターロール、ハースロール、ヘリンボーンロール、ホールドダウンボール、ホローロール、ホリゾンタルロール、アイドルロール、インターメディエイトロール、インターメディエイトミルロール、カリバーロール、ラテラルアジャストロール、レベリングロール、リフトロール、ライニングロール、ルーパーロール、マグネットロール、マッシャーロール、メジャリングロール、メータリングロール、モーターロール、オイリングロール、パスラインロール、ピックアップロール、ピンチロール、プラネタリーロール、プリンターロール、プリングロール、レダクションロール、ローリングロール、ラフィングミルロール、スクラッピングロール、シールロール、シンクロール、スキューロール、スキンパスロール、スナバーロール、ソリッドロール、スクイズロール、スチールロール、ステアリングロール、ストレイトニングロール、サブマージングロール、サポートロール、テーブルロール、テークアップロール、テーパーロール、テンションロール、スレッディングロール、タッチロール、トランスファーロール、ターニングロール、アンフォールディングロール、バーチカルロール、ワイパーロール、ワークロール、ラッパーロール、リンガーロールと称されるものが含まれる。更に、ロールとして表面に金属めっき又は金属被覆したＣＦＲＰ（カーボン繊維強化プラスチック）等であってもよい。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、鋼板等の搬送においては、金属製のロール本体の表面に高硬質クロムめっきが施されたロールが使用されていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、この搬送用ロールでは、十分な耐摩耗性が得られず、ロールの長寿命化を図ることができなかった。
そこで、ロール本体の表面に、めっきよりも耐摩耗性を良好にできるサーメット溶射を行うことで、ロールの耐摩耗性を向上させ、長寿命化を図っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２４１１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記したロールは、耐摩耗性を改善できるものの、この改善によって搬送する鋼板の表面に疵（傷）を発生させてしまうという問題があった。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりも長寿命化が図れると共に、ロールに接する対象物への疵の発生を抑制、更には防止可能なロールの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の発明に係るロールは、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールにおいて、
ブラスト処理がなされた前記ロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた溶射皮膜が形成され、
前記溶射皮膜は、溶射基材ａを７０〜９５質量％と、ブレンド材としてのニッケル粉末を５〜３０質量％とを含み、
しかも、前記溶射基材ａは、炭化クロムを１０〜３０質量％と、ニッケルを５〜１５質量％とを含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである。

【0007】

第２の発明に係るロールは、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールにおいて、
ブラスト処理がなされた前記ロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた溶射皮膜が形成され、
前記溶射皮膜は、溶射基材ａを７０〜９５質量％と、ブレンド材としてのニッケルクロム粉末を５〜３０質量％とを含み、
しかも、前記溶射基材ａは、炭化クロムを１０〜３０質量％と、ニッケルを５〜１５質量％とを含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである。

【0008】

第３の発明に係るロールは、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールにおいて、
ブラスト処理がなされた前記ロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた溶射皮膜が形成され、
前記溶射皮膜は、コバルトを５〜２５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである溶射基材ｂを有する。

【0009】

第４の発明に係るロールは、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールにおいて、
ブラスト処理がなされた前記ロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた溶射皮膜が形成され、
前記溶射皮膜は、コバルトとクロムを合計で５〜２５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである溶射基材ｃを有する。

【0010】

第１〜第４の発明に係るロールにおいて、前記ショットブラストには、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材が使用され、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあることが好ましい。

【0011】

前記目的に沿う第１の発明に係るロールの製造方法は、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、溶射基材ａを７０〜９５質量％、ブレンド材としてのニッケル粉末を５〜３０質量％含み、しかも、前記溶射基材ａが、炭化クロムを１０〜３０質量％、ニッケルを５〜１５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、被覆材を溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有し、該第３工程のショットブラスト処理に、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用し、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にある。

【0012】

前記目的に沿う第２の発明に係るロールの製造方法は、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、溶射基材ａを７０〜９５質量％、ブレンド材としてのニッケルクロム粉末を５〜３０質量％含み、しかも、前記溶射基材ａが、炭化クロムを１０〜３０質量％、ニッケルを５〜１５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、被覆材を溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有し、該第３工程のショットブラスト処理に、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用し、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にある。

【0013】

第３の発明に係るロールの製造方法は、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、コバルトを５〜２５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、溶射基材ｂを溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有する。

【0014】

第４の発明に係るロールの製造方法は、ロール本体と、該ロール本体の両側に突出する支持軸とを有するロールの製造方法において、
前記ロール本体の表面をブラスト処理する第１工程と、
前記ブラスト処理された前記ロール本体の表面に、コバルトとクロムを合計で５〜２５質量％含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである、溶射基材ｃを溶射する第２工程と、
前記溶射処理された前記ロール本体の表面をショットブラスト処理して、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とする溶射皮膜を形成する第３工程とを有する。

【0015】

第３、第４の発明に係るロールの製造方法において、前記ショットブラスト処理には、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材が使用され、該投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあることが好ましい。
以上の発明においては、ロール本体は金属製であることが好ましいが、例えば、ＣＦＲＰ等の非金属製であっても本発明は適用される。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るロールの製造方法は、ブラスト処理がなされたロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした、上記した各組成の溶射皮膜を形成するので、耐摩耗性の向上によって従来よりも長寿命化が図れると共に、ロールに接する対象物に疵が発生することを抑制、更には防止できる。

【0017】

なお、ショットブラスト処理に、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用し、この投射材の粒度範囲を３８〜４２５μｍの範囲にする場合、溶射皮膜の表面粗度Ｒａを、上記した１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲に容易に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施例に係るロールの製造方法で製造されたロールの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施例に係るロールの製造方法で製造されたロール（以下、単にロールともいう）１０は、例えば、金属製のロール本体１１と、このロール本体１１の軸方向両側に突出する支持軸１２、１３とを有するものであり、耐摩耗性の向上によって従来よりも長寿命化が図れると共に、鋼板（ロールに接する対象物、ここでは搬送物の一例）に疵が発生することを抑制、更には防止可能なものである。以下、詳しく説明する。

【0020】

ロール１０は、冷間圧延設備に設置され、鋼板を搬送するものである。なお、ロールの使用用途は、鋼板の搬送に限定されるものではなく、例えば、他の金属板（例えば、非鉄板）や条鋼等、更には、樹脂製の板材（フィルムも含む）や棒材等の搬送に使用してもよいし、前述した搬送用以外のロールであってもよい。
ロール１０は、ロール本体１１（胴部）の軸方向の長さが、例えば、１０００〜１７００ｍｍ程度、直径が、例えば、２００〜７００ｍｍ程度、支持軸１２、１３も含めた軸方向の全長が、例えば、１５００〜２５００ｍｍ程度、のものである。なお、ロールの寸法は、使用用途によって種々変更可能であり、特に限定されるものではない。

【0021】

ロール本体１１は、中空状のものであるが、中実状のものでもよい。
また、ロール本体１１への支持軸１２、１３の取付けは、焼きばめによって行っているが、これに限定されるものではなく、ロール本体と支持軸とを一体的に金属塊から削り出すこともできる。
ロール本体１１を構成する金属としては、耐摩耗性を備えた軸受鋼（記号：ＳＵＪ）等の鋼材を使用できるが、使用用途によって種々変更可能であり、例えば、高硬度鋼や低炭素鋼等を使用することもでき、また、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ合金、Ｃｕ（銅）やＣｕ合金等を使用することもでき、場合によっては、表面に金属被覆加工等を行ったＣＦＲＰロールであってもよい。

【0022】

ロール本体１１の表面には、ブラスト処理（粗面化処理）がなされている。
このブラスト処理は、ロール本体１１と、その表面に形成される溶射皮膜１４との密着性を高めるために行う処理であり、例えば、塊状の金属や砂等を用いたサンドブラストにより実施できる。
なお、ブラスト処理によるロール本体１１の表面粗度Ｒａは、特に限定されるものではなく、ロール本体１１と溶射皮膜１４との密着性を考慮して、適宜設定できる。

【0023】

ブラスト処理がなされたロール本体１１の表面には、表面粗度Ｒａが１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲にある溶射皮膜１４が形成されている。
この溶射皮膜１４の厚み（膜厚）は、特に限定しないが、例えば、２０〜１００μｍの範囲で、密に（充填率が９０％以上、更には９５％以上）形成されていることが好ましい。
ここで、溶射皮膜の厚みが２０μｍ未満の場合、溶射皮膜の厚みが薄過ぎて、ロールの長寿命化が図れないおそれがある。一方、溶射皮膜の厚みが１００μｍを超える場合、溶射皮膜が厚過ぎて、溶射皮膜がロール本体の表面から剥がれ易くなる。
従って、形成する溶射皮膜１４の厚みは、２０〜１００μｍとすることが好ましいが、下限を４０μｍ、更には６０μｍ、上限を８０μｍとするのが、更に好ましい。

【0024】

溶射皮膜１４（溶射皮膜Ａ〜Ｄ）の成分組成は、以下の（１）〜（４）に示す通りである。
（１）溶射皮膜Ａは、溶射基材ａを７０〜９５質量％と、ブレンド材としてのニッケル粉末（Ｎｉ粉末）を５〜３０質量％とを含み、しかも、溶射基材ａは、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）を１０〜３０質量％と、ニッケル（Ｎｉ）を５〜１５質量％とを含み、残部が炭化タングステン（ＷＣ）である。
（２）溶射皮膜Ｂは、溶射基材ａを７０〜９５質量％と、ブレンド材としてのニッケルクロム粉末（Ｎｉ−Ｃｒ粉末）を５〜３０質量％とを含み、しかも、溶射基材ａは、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）を１０〜３０質量％と、ニッケル（Ｎｉ）を５〜１５質量％とを含み、残部が炭化タングステン（ＷＣ）である。
（３）溶射皮膜Ｃは、コバルト（Ｃｏ）を５〜２５質量％含み、残部が炭化タングステン（ＷＣ）である溶射基材ｂを有する。
（４）溶射皮膜Ｄは、コバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）を合計で５〜２５質量％含み、残部が炭化タングステン（ＷＣ）である溶射基材ｃを有する。

【0025】

まず、上記した（１）の溶射皮膜Ａについて説明する。
溶射皮膜Ａは、粒状の溶射基材ａ、Ｎｉ粉末、及び、不可避的不純物からなり、７０〜９５質量％の量の溶射基材ａと、この量に対応した３０〜５質量％の量のＮｉ粉末とを混合し、この混合した被覆材（溶射粒子）を、ロール本体１１の表面に溶射することで形成される。なお、被覆材中の溶射基材ａとＮｉ粉末の各量が、上記した割合を満足すれば、他の元素が含まれてもよい。
上記した溶射皮膜Ａは、粒状の溶射基材ａの粒界に、Ｎｉが存在するため、溶射皮膜の脆さを低減でき、靱性の向上が図れる。

【0026】

即ち、被覆材中のＮｉ粉末の量が５質量％未満の場合、溶射基材ａの粒界に存在するＮｉの量が少な過ぎて、靱性の改善効果が得られなくなる。一方、被覆材中のＮｉ粉末の量が３０質量％を超える場合、溶射皮膜中に含まれる溶射基材ａの量が少な過ぎて、溶射皮膜の耐摩耗性の低下を招く。なお、Ｎｉは、溶射基材ａの全ての粒界に存在することが好ましいが、部分的であってもよい。
従って、被覆材中のＮｉ粉末の量を５〜３０質量％としたが、下限を８質量％、更には１０質量％、上限を２５質量％、更には２０質量％とすることが好ましい。

【0027】

溶射基材ａは、前記したように、Ｃｒ_３Ｃ_２を１０〜３０質量％（好ましくは、下限を１３質量％、更には１５質量％、上限を２７質量％、更には２５質量％）と、Ｎｉを５〜１５質量％（好ましくは、下限を６質量％、上限を１２質量％、更には９質量％）とを含み、残部ＷＣで構成されている。なお、ＷＣは、溶射基材ａから、Ｃｒ_３Ｃ_２とＮｉを除いた残部のうち、その９５質量％以上含まれていればよく、例えば、鉄（Ｆｅ）等の不可避的不純物が含まれてもよい。
溶射基材ａを、上記した構成にすることで、従来使用されていたロール、即ち高硬質クロムめっきが施されたロールと比較して、長寿命化が図れる。

【0028】

次に、上記した（２）の溶射皮膜Ｂについて説明する。
なお、（２）の溶射皮膜Ｂは、上記した（１）の溶射皮膜Ａとは、ブレンド材の種類のみが異なるため、ブレンド材について説明する。
溶射皮膜Ｂは、溶射皮膜Ａを構成するＮｉと同様、粒状の溶射基材ａの粒界に、Ｎｉ−Ｃｒが存在することで、溶射皮膜の脆さを低減でき、靱性の向上が図れる。このため、被覆材（溶射粒子）中のＮｉ−Ｃｒ粉末の配合割合も、溶射皮膜ＡのＮｉ粉末と同様（５〜３０質量％：好ましくは、下限を８質量％、更には１０質量％、上限を２５質量％、更には２０質量％）である。

【0029】

続いて、上記した（３）の溶射皮膜Ｃについて説明する。
溶射皮膜Ｃは、粒状の溶射基材ｂ、及び、不可避的不純物からなり、この溶射基材ｂ（溶射粒子）を、ロール本体１１の表面に溶射することで形成される。
この溶射基材ｂは、前記したように、Ｃｏを５〜２５質量％（好ましくは、下限を７質量％、更には９質量％、上限を２０質量％、更には１５質量％）と、ＷＣとからなる。なお、ＷＣは、溶射基材ｂからＣｏを除いた残部のうち、その９５質量％以上含まれていればよく、例えば、鉄（Ｆｅ）等の不可避的不純物が含まれてもよい。

【0030】

溶射基材ｂを、上記した構成にすることで、前記した高硬質クロムめっきが施されたロールと比較して、長寿命化が図れる。
なお、溶射皮膜Ｃには、上記した溶射皮膜Ａや溶射皮膜Ｂのように、ブレンド材は含まれておらず（粒状の溶射基材ｂの粒界に、ＮｉやＮｉ−Ｃｒが存在せず）、溶射皮膜Ａや溶射皮膜Ｂと比較して、溶射皮膜の脆さに起因して寿命が短くなるが、前記した高硬質クロムめっきが施されたロールよりも、長寿命化が図れる。

【0031】

最後に、上記した（４）の溶射皮膜Ｄについて説明する。
溶射皮膜Ｄは、粒状の溶射基材ｃ、及び、不可避的不純物からなり、この溶射基材ｃ（溶射粒子）を、ロール本体１１の表面に溶射することで形成される。
この溶射基材ｃは、前記したように、ＣｏとＣｒを合計で５〜２５質量％（好ましくは、下限を８質量％、更には１０質量％、上限を２０質量％、更には１５質量％）と、ＷＣとからなる。ここで、Ｃｏを４〜１５質量％（好ましくは、下限を８質量％、上限を１０．５質量％）、Ｃｒを１〜１０質量％（好ましくは、下限を２質量％、上限を４．５質量％）とするのがよい。

【0032】

なお、ＷＣは、溶射基材ｃからＣｏとＣｒを除いた残部のうち、その９５質量％以上含まれていればよく、例えば、鉄（Ｆｅ）等の不可避的不純物が含まれてもよい。
溶射基材ｃを、上記した構成にすることで、前記した高硬質クロムめっきが施されたロールと比較して、長寿命化が図れる。
なお、溶射皮膜Ｄも、上記した溶射皮膜Ｃのように、ブレンド材は含まれていないが、前記した高硬質クロムめっきが施されたロールよりも、長寿命化が図れる。

【0033】

以上に示した溶射皮膜Ａ〜Ｄのいずれかからなる溶射皮膜１４は、火炎溶射機で溶射粒子を溶射して形成される。
この火炎溶射機は、溶射粒子の速度を６００ｍ／秒（好ましくは７００ｍ／秒）以上にする高速火炎溶射機であるが、通常使用されている火炎溶射機を使用することもできる。なお、高速火炎溶射機を用いた場合には、溶射皮膜１４のロール本体１１への密着力を更に高めることもできる。
上記した理由により、溶射粒子の速度の上限については規定していないが、現実的には、例えば、１０００ｍ／秒程度である。

【0034】

溶射皮膜１４の表面粗度Ｒａは、１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲である。なお、表面粗度Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４）における算術平均粗さで規定する。
ここで、溶射皮膜の表面粗度Ｒａが２．５μｍ未満の場合、特に１μｍ未満の場合、溶射皮膜に形成された凹凸が小さ過ぎるため、ロールの使用の際に短期間で凹凸がなくなり（鋼板に対するグリップ力がなくなり）、ロールの長寿命化が図れない。一方、溶射皮膜の表面粗度Ｒａが８μｍを超える場合、特に１５μｍを超える場合、溶射皮膜に形成された凹凸が大き過ぎるため、鋼板に疵を発生させるおそれがある。
従って、溶射皮膜１４の表面粗度Ｒａは、１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲としたが、下限を３．０μｍ、上限を７μｍとすることが好ましい。

【0035】

なお、上記した溶射皮膜１４の表面粗度Ｒａは、溶射粒子が溶射された（溶射処理された）ロール本体１１の表面をショットブラスト処理することで得られる。
このショットブラスト処理は、耐摩耗性と防疵性（搬送物への疵の発生を防止）を備えた溶射皮膜１４を形成するための処理であり、この処理には、アルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材が使用され、この投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあることが好ましい。
ここで、投射材にガラスビーズ（例えば、ＳｉＯ_２を主成分とする球状のガラス粒子：硬度モース５．５）を使用する場合の投射条件と、これによって形成される表面粗度Ｒａについて、具体的に説明する。

【0036】

粒度範囲が３８〜１５０μｍ（呼び番号：１００〜３２０）のガラスビーズを、ブラスト圧力：約０．１〜０．６ＭＰａ（１〜６ｋｇ／ｃｍ^２）で、溶射処理されたロール本体に投射することで、表面粗度Ｒａを３．５±０．５μｍに調整できる。この表面粗度Ｒａは、粒度範囲が６３〜１２５μｍ（呼び番号：１２０〜１５０）のガラスビーズを使用し、ブラスト圧力を約０．１〜０．３ＭＰａ（１〜３ｋｇ／ｃｍ^２）にすることで、より確実に実現できる。
また、粒度範囲が１２５〜４２５μｍ（呼び番号：４６〜９０）のガラスビーズを、ブラスト圧力：約０．１〜０．６ＭＰａで、溶射処理されたロール本体に投射することで、表面粗度Ｒａを６．０±１．０μｍに調整できる。なお、この表面粗度Ｒａは、粒度範囲が１５０〜３００μｍ（呼び番号：６０〜８０）のガラスビーズを使用し、ブラスト圧力を約０．３〜０．６ＭＰａにすることで、より確実に実現できる。

【0037】

続いて、本発明の一実施例に係るロールの製造方法について、図１を参照しながら説明する。
まず、ロール本体１１を準備する。
このロール本体１１の表面に、ブラスト処理する。
ここで、ブラスト処理は、前記した、例えば、塊状の金属や砂等を用いたサンドブラストにより実施できる（以上、第１工程）。

【0038】

ブラスト処理されたロール本体１１の表面に、溶射粒子を溶射する。
ここで、溶射粒子には、前記した溶射皮膜Ａや溶射皮膜Ｂを形成するための溶射基材ａとブレンド材からなる被覆材、溶射皮膜Ｃを形成するための溶射基材ｂ、また、溶射皮膜Ｄを形成するための溶射基材ｃを使用できる。なお、溶射粒子の粒度は、例えば、５０〜７０μｍ程度である。
これらの溶射粒子は、ロールの使用用途に応じて適宜選択する。
これにより、ロール本体１１の表面が溶射処理される（以上、第２工程）。

【0039】

溶射処理されたロール本体１１の表面をショットブラスト処理する。
ここで、ショットブラスト処理には、前記したアルミナ、スチール、又は、ガラスビーズを含む投射材を使用でき、しかも、この投射材の粒度範囲が３８〜４２５μｍの範囲にあるのが好ましい。
これにより、表面粗度Ｒａを１〜１５μｍ（より好ましくは、２．５〜８μｍ）の範囲とした溶射皮膜１４が形成できる（以上、第３工程）。

【0040】

得られたロール本体１１の表面に、必要に応じてピークカット処理（突出部分の除去）を行い、このロール本体１１の両側に、支持軸１２、１３を取付けることで、ロール１０として使用できる。なお、支持軸１２、１３を予めロール本体１１に取付けた状態で、上記したブラスト処理、溶射粒子の溶射、及び、ショットブラスト処理を行うこともできる。
このブラスト処理、溶射粒子の溶射、及び、ショットブラスト処理は、ロール本体１１を、その軸心を中心として回転させながら行うことが好ましいが、これに限定されるものではない。

【実験例】

【0041】

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実験例について説明する。
ここでは、ロールとして、金属製のロール本体（胴部）の軸方向の長さが１５００ｍｍ程度、直径が５００ｍｍ程度、支持軸も含めた軸方向の全長が２３００ｍｍ程度で、ロール本体の表面に種々の溶射皮膜を形成したものを使用し、これを冷間圧延設備に設置して鋼板を搬送し、ロールの寿命を調査した。なお、従来例１、２として、高硬質クロムめっきが施されたロールを用いた。
この溶射皮膜の成分組成と試験結果を、表１、表２にそれぞれ示す。

【0042】

【表1】

【0043】

【表2】

【0044】

表１は、溶射皮膜（従来例１においては高硬質クロムめっき）の表面粗度Ｒａを３．５±０．５μｍに設定した場合の結果であり、表２は、溶射皮膜（従来例２においては高硬質クロムめっき）の表面粗度Ｒａを６．０±１．０μｍに設定した場合の結果である。この表１、表２に記載の実験例１、５、実験例２、６、実験例３、７、実験例４、８の各溶射皮膜は、それぞれ同一の成分組成であり、前記した溶射皮膜Ａ〜Ｄの代表例である。
なお、表１に記載の「寿命の延長度合」とは、実験例１〜４の「ロール寿命」を従来例１の「ロール寿命」で除した指数である（表２も同様）。

【0045】

表１の実験例１〜４に示すように、表面粗度Ｒａを３．５±０．５μｍに設定した溶射皮膜が形成されたロールを使用することで、従来例１の高硬質クロムめっきが施されたロールと比較して、ロールの寿命を２．８倍以上にできることを確認できた。この結果は、表２においても同様であった（ロールの寿命は３．０倍以上）。
特に、実験例１、２のように、ブレンド材としてＮｉ粉末やＮｉ−Ｃｒ粉末を用いることで、実験例３、４のように、ブレンド材を用いない場合と比較して、ロールの更なる長寿命化を図れることが分かった。この結果は、表２においても同様であった。
なお、実験例１〜４、５〜８のいずれも、鋼板の疵の発生はなかった。

【0046】

以上のことから、本発明のロールの製造方法を用いることで、従来よりも長寿命化が図れると共に、搬送物（特に、鋼板）の疵の発生を抑制、更には防止できることを確認できた。

【0047】

以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施例や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のロールの製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施例においては、ロール本体の表面の溶射処理に火炎溶射機を用いた場合について説明したが、ロール本体の表面に溶射処理を行うことができれば、これに限定されるものではなく、密着性と緻密性の観点から、例えば、ＨＶＯＦ（Ｈｉｇｈ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｏｘｉｇｅｎ Ｆｕｅｌ）の溶射ガンや、Ｄ−Ｇｕｎ（Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ Ｇｕｎ）、プラズマ溶射等を用いることもできる。
そして、前記実施例においては、ブラスト処理がなされたロール本体の表面に、溶射粒子を直接溶射した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ロール本体の表面に、例えば、下地めっき層（例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、若しくは、Ｆｅの単体又は合金）を介して、溶射粒子を溶射することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

ブラスト処理がなされたロール本体の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍの範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた各組成の溶射皮膜を形成するので、ロール本体に溶射被膜が強固に付着し、耐磨耗性が向上し、ロールに接する対象物への疵の発生が抑制でき、搬送用ロール等各種のロールに適用でき、長寿命化を図ることができる。

【符号の説明】

【0049】

１０：ロール、１１：ロール本体、１２、１３：支持軸、１４：溶射皮膜

【要約】

ロール１０は、両側に支持軸１２、１３が設けられたロール本体１１を有し、ブラスト処理されたロール本体１１の表面に、ショットブラストによって表面粗度Ｒａを１〜１５μｍの範囲とした耐摩耗性及び防疵性を備えた溶射皮膜１４が形成され、溶射皮膜１４は、溶射基材ａを７０〜９５質量％と、ブレンド材としてのニッケル粉末を５〜３０質量％を含み、この溶射基材ａは、炭化クロムを１０〜３０質量％と、ニッケルを５〜１５質量％を含み、残部のうちの９５質量％以上が炭化タングステンである。製造方法は、ロール本体１１の表面をブラスト処理する第１工程と、この表面に被覆材を溶射する第２工程と、この表面をショットブラスト処理して表面粗度Ｒａを１〜１５μｍとする第３工程を有する。

【図1】