专利名称：轧辊、轧辊的表面处理方法及轧辊用表面处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轧辊、轧辊的表面处理方法及轧辊用表面处理装置，具体涉及要求象在钢板的压延加工中使用的锻钢压延轧辊那样的高硬度及硬度的耐磨耗性的轧辊、轧辊的表面处理方法及轧辊用表面处理装置。
背景技术：
由于象在钢板的压延加工中使用的锻钢压延轧辊那样的轧辊要求具有高硬度及硬度的耐磨耗性，故通常在轧辊表面加以表面处理。
作为轧辊表面的表面处理，例如有为提高耐磨耗性而通过喷镀陶瓷系的硬质材料或超硬及其他硬质材料进行喷涂、其后进行磨削加工并保持轧辊表面品质的表面处理法，或采用渗碳处理、高频淬火等传统的表面处理法。
但在这些表面处理法中，由于近年来压延材料向硬度化和高精度化发展、设备开动率大幅度提高、并趋于高负荷作业，轧辊表面的劣化加剧，从而必须进行频繁的轧辊更换。
压延轧辊特别是在压延材料的宽度尺寸不同时，必须每次更换轧辊等，由于现场更换频度极高且作业烦杂，故要求大大减少更换频度。
另外，在其他要求方面，由于镀锌钢板等是通过电镀方式在熔融锌浴中加以处理的，在结构方面必须对钢板加以通电，并通过两个通电轧辊夹持钢板的方式在对钢板进行搬运的同时进行通电。
此时，通电轧辊中流过大量电镀电流并由于通过轧辊回转接触通电，故与钢板之间激发产生电弧火花而使轧辊表面早期损耗。
因此，通电轧辊必须定期更换，并成为作业停止等妨碍开动率改善的重要原因。虽然目前作为对策可进行前述硬质材料的喷镀等，但至今为止效果不大，急需加以解决。
一般地说，硬质皮膜的形成已知的有化学汽相淀积(CVD)和物理汽相淀积(PVD)等，并已在机械加工工具等以及机械要素零件行业发挥作用。
但是，这种方法实际上不可能应用于轧辊表面。其理由是轧辊本身极为巨大，制作容纳直径1米、长度3米左右的反应炉价格极高，其处理时间大大增加，因此并不合算。
用化学汽相淀积(CVD)和物理汽相淀积(PVD)等得到的陶瓷系的硬质皮膜本身虽然在性能方面能用于整个轧辊表面，唯一的缺点是不能得到厚膜，向母材的贴紧强度不够，压延加工时存在剥离的可能，故目前尚无法利用。而且膜厚为几微米左右，无法充分发挥作为钢板的压延轧辊的功能。
本发明为解决上述问题，其目的在于提供一种能大大改善轧辊表面的硬度及耐磨耗性、在能大大减少压延加工操作过程中轧辊的更换频度及开动率的同时在长时间的压延工序中保持压延钢板的品质的轧辊、轧辊的表面处理方法及轧辊用表面处理装置。
发明概况本发明提供一种轧辊，其特点是将由液中放电加工的放电能量产生的放电电极的电极消耗熔融物质或其反应物附着堆积在轧辊表面、并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
因此，通过液中间隙放电的放电表面处理法将轧辊表面镀覆由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质镀膜而使之具有作为轧辊所必需的高硬度和高耐磨耗性。另外，由于通过液中间隙放电的放电表面处理法形成硬质镀膜，硬质镀膜与母材之间能形成充分的倾斜物性区域，硬质镀膜与母材之间不形成材质边界，并由优良强度的硬质镀膜罩覆，故不会产生硬质镀膜的剥离破损。
另外，本发明提供一种轧辊，其特点是上述硬质皮膜为WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合。
因此，轧辊表面被WC、TiC、ZrC、VC、SiC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合成分的优质硬质镀膜罩覆，并具有作为轧辊所必需的的高硬度和高耐磨耗性。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，使轧辊表面和放电电极在加工液中以预定的放电间隙相对并在轧辊表面和放电电极之间产生放电，使通过放电能量产生的电极消耗熔融物质或其反应物附着堆积在轧辊表面，并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
因此，通过液中间隙放电的放电表面处理法能制造将轧辊表面罩覆由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质镀膜罩覆的轧辊，并使之具有作为轧辊所必需的高硬度和高耐磨耗性。另外，由于通过液中间隙放电的放电表面处理法在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物质构成的硬质镀膜，硬质镀膜与母材之间能形成充分的倾斜物性区域，硬质镀膜与母材之间不形成材质边界，并由优良强度的硬质镀膜对轧辊表面进行罩覆，故能得到不会产生硬质镀膜的剥离破损的耐久性的优良的轧辊。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是上述硬质皮膜为WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合。
因此，能得到轧辊表面被WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合成分的优质硬质镀膜罩覆的轧辊，并能得到具有高硬度和高耐磨耗性的轧辊。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，作为放电电极采用Ti、Zr、V、Nb、Ta等硬质金属的粉体、或者将这些金属的氢化物的粉体压缩成形的压粉体电极、或者由这些金属构成的金属电极，作为加工液采用含有HC的放电加工油，并形成硬质皮膜。
因此，通过电极材料与放电加工油的HC的反应，能在轧辊表面有效地形成TiC、ZrC、VC、NbC、TaC等金属碳化物构成的硬质镀膜，能以高生产率制造由品质优良的硬质镀膜罩覆轧辊表面的轧辊。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，作为放电电极采用轧辊形状，将该放电电极配置为与被处理物的轧辊的轴线方向平行，在使放电电极回转的同时在轧辊表面与放电电极之间产生放电。
因此，由于轧辊形状的放电电极具有较长的周长并在整个圆周上均匀磨耗，能长时间稳定地进行放电表面处理，且中途无需更换电极，故在轧辊表面不产生放电表面处理的残余或电极更换时的界面。因此能经常保持压延钢板的高品质。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，轧辊形状的放电电极系通过将多个圆盘电极沿轴线方向多层叠合构成。
因此，轧辊形状的放电电极与圆盘电极的叠合个数相对应而为任意轴长，能容易地得到任意轴长轧辊形状的放电电极。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，轧辊形状的放电电极系通过将多个圆盘电极与隔板沿轴线方向相互间隔地多层叠合构成，并在相邻的圆盘电极之间设有与隔板厚度相当的间隙。
因此，加工液沿各圆盘电极的圆周充分流过，能稳定地进行液中间隙放电的放电表面处理，并避免异常放电(产生短路、电弧放电等)，能得到高品质的轧辊。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，在轧辊上部配置抽底升斗形状的加工液槽，在将加工液供给该加工液槽的同时将放电电极配置在该加工液槽内，使上述放电电极和上述加工液槽沿轧辊的轴线方向连动移动并沿整个轧辊表面形成硬质皮膜。
因此，与将整个轧辊浸在加工液槽内的场合相比能减少加工液的总量，并能没有困难地进行大尺寸轧辊的处理。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，在设于轧辊两端部的小直径的轧辊支承轴部安装与轧辊外径相同外径的圆筒状罩壳并进行液中放电表面处理。
因此，即使加工液槽因向轧辊轴线方向移动而面临小直径的轧辊支承轴部，加工液槽的加工液也会不短缺，能稳定地进行轧辊轴端部分的液中间隙放电的放电表面处理。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，轧辊形状的放电电极通过将多个圆盘电极以相互电气绝缘状态沿轴线方向多层叠合构成，上述圆盘电极分别与各加工电源连接，分别将每个放电电压加到各圆盘电极上。
因此，能加快由各圆盘电极产生的硬质皮膜的形成速度，大大改善放电表面处理速度，大幅度缩短轧辊的放电表面处理时间。
另外，本发明提供一种轧辊的表面处理方法，其特点是，将按各圆盘电极划分的抽底升斗形状的加工液槽配置在轧辊上部，在将加工液供给已划分的加工液槽的同时配置圆盘电极，使上述圆盘电极和上述加工液槽沿轧辊的轴线方向连动移动并在整个轧辊表面形成硬质皮膜，在已划分的各加工液槽中通过浮子开关检测液面降低，在检测出液面降低的情况下在停止对于其加工液槽的加工液的供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。
因此，一旦通过加工液槽因向轧辊轴线方向移动面临小直径的轧辊支承轴部而加以划分的加工液槽从端部与轧辊表面分开而使该加工液槽的加工液短缺时，则浮子开关即通过液面降低对此进行检测，并在停止对于该加工液槽的加工液供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。因此能在不产生其他妨碍的情况下稳定地进行轧辊轴端部分的液中间隙放电的放电表面处理、并保持与无放电表面处理残余的中央部同样程度的放电表面处理品质。
另外，本发明提供一种轧辊用表面处理装置，其特点是包括以水平状态对作为被处理物的轧辊可回转地进行支承的轧辊支承装置，可沿轧辊轴线方向进给移动地设置的拖板，可沿上下方向进给移动地设置在上述拖板上的电极支承头，设置于上述电极支承头的下端部、可更换放电电极地进行保持的电极架，在配置在轧辊上部并将加工液供给槽内的同时配置有安装在上述电极架上的放电电极、与电极架连动并沿轧辊轴线方向移动的抽底升斗形状的加工液槽。
因此，安装在电极支承头上的放电电极因通过拖板的轧辊轴线方向的进给移动而向轧辊轴线方向移动，并因沿电极支承头上下方向进给移动而将与轧辊表面的放电间隙设定至适当值，在配置于轧辊上部的加工液槽内的加工液中在轧辊表面之间进行放电，并通过轧辊支承装置使轧辊回转，不需要将整个轧辊放入那样大的加工液槽，能在整个轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物质构成的硬质镀膜。
另外，本发明提供一种轧辊用表面处理装置，其特点是上述电极架具有与轧辊的轴线方向平行的轴线并支承轧辊形状的放电电极的支承轴，以及对上述支承轴进行回转驱动的回转驱动装置。
因此，由于能在对轧辊形状的放电电极进行回转的同时进行液中间隙放电的放电表面处理，轧辊形状的放电电极具有长的周长并在整个圆周上均匀磨耗，能长时间稳定并继续放电表面处理，且中途无需更换电极，故轧辊表面不产生放电表面处理残余或电极更换时的界面。因此能经常性地保持压延钢板的高品质。
另外，本发明提供一种轧辊用表面处理装置，其特点是轧辊形状的放电电极系由以将多个圆盘电极相互电气绝缘状态沿轴线方向多层叠合构成，上述圆盘电极分别与各个加工电源连接，并分别向各圆盘电极附加放电电压。
因此，由于各圆盘电极产生的硬质皮膜的形成速度加快，能大大改善放电表面处理速度并大幅度缩短轧辊的放电表面处理时间。
另外，本发明提供一种轧辊用表面处理装置，其特点是上述加工液槽被划按各个圆盘电极被划分，在向所划分的加工液槽供给加工液的同时配置圆盘电极，在所划分的各个加工液槽中设置浮子开关，在所划分的各个加工液槽中通过浮子开关对液面下降进行检测，并在检测出液面下降的情况下，在停止对于其加工液槽的加工液的供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。
因此，一旦由于通过加工液槽向轧辊轴线方向移动面临小直径的轧辊支承轴部而划分的加工液槽从端部与轧辊表面分开、该加工液槽内的加工液短缺时，即由浮子开关对此加以检测，并在停止对于其加工液槽的加工液的供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。因此能在不产生其他妨碍的情况下稳定地进行轧辊轴端部分的液中间隙放电的放电表面处理、并能保持与无放电表面处理残余的中央部同样程度的加工处理品质。
附图简单说明
图1为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态1的整体构成图；图2为本发明的轧辊用表面处理装置中所使用的加工液槽的立体图；图3为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态2的主要部分的局部剖面图；图4为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态2的变形例的主要部分的局部剖面图；图5为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态3的主要部分的局部剖面图；图6为表示实施形态3的轧辊用表面处理装置的供电结构部的放大图；图7为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态4的主要部分的局部剖面图；图8为表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态5的主要部分的局部剖面图。
实施本发明的最佳形态以下根据附图具体说明本发明。
图1表示本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态1。
轧辊用表面处理装置具有在底盘10内能以水平状态回转地对作为被处理物的轧辊100进行支承的左右一对轧辊支承装置12、14。轧辊支承装置12、14具有轧辊两端的小直径轧辊支承轴部102并能绕水平轴线回转地对轧辊100加以支承。一方的轧辊支承装置12内装有回转驱动装置并绕水平轴线回转驱动轧辊100。
在底盘10的上方固定配置有水平导轨16。水平导轨16沿轧辊轴线方向水平延伸，且在水平导轨16中可沿轧辊轴线方向移动地设置有拖板18。拖板18的轧辊轴线方向(Y轴方向)的进给移动是通过安装在水平导轨16上的Y轴伺服电机20回转驱动的进给丝杆22以任意进给速度进行的。
拖板18上可沿上下方向移动地设有电极支承架24。电极支承架24的上下方向进给移动是通过载放在电极支承架24上的Z轴伺服电机26回转驱动的进给丝杆28以位置伺服式进行的。
在电极支承架24的下端部安装有能更换放电电极30地保持的电极支承架32。放电电极30通过电极支承架24的Z轴移动在轧辊100的正上方位置处在与轧辊表面以预定的放电间隙相对，并通过电源装置34在与轧辊100之间附加脉冲电压。
在轧辊100的正上方位置处配置有加工液槽36。加工液槽36通过未图示的连接件与拖板18连接，并以将安装在电极架32上的放电电极30容置在槽内的状态通过拖板18的Y轴移动与电极架32连动并沿轧辊轴线方向移动。
如图2所示，加工液槽36为抽底升斗形状，底缘部38为与轧辊表面曲率配合的圆弧状，并通过轧辊表面加以支承。
加工液槽36中通过加工液供给管40溢流式供给油或水等加工液，在加工液槽36内灌满加工液并将放电电极30浸在加工液中。因此，在放电电极30与轧辊表面之间的放电间隙中存在加工液，并进行液中间隙放电。
将加工液供给加工液供给管40是通过加工液供给泵42从加工液槽44将加工液上抽进行的。
另外，将由加工液槽36溢流的加工液回收至底盘10内并通过加工液回收泵46返回加工液槽44。
在加工液槽36内的加工液中，使轧辊表面与放电电极30以预定的放电间隙相对并在轧辊表面与放电电极30之间附加脉冲电压并产生放电。因放电能量产生的电极消耗熔融物质或其与加工液成分的反应物在轧辊表面附着堆积并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
对于与硬质皮膜的形成相应的放电电极30的逐步消耗，必须通过Z轴控制将轧辊表面与放电电极30的放电间隙保持在预定值。该Z轴控制可通过检测平均电压并根据该平均电压(检测结果)通过极间伺服控制进行。
在该实施形态中，放电电极30为沿轧辊100的轴线方向的板片状，并通过拖板18的Y轴进给和使轧辊支承装置12支承的轧辊100能绕水平轴线回转而在整个轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
硬质皮膜具有优良的耐磨耗性，作为硬质皮膜的材料可以例举WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合。
另外，作为放电电极30，采用Ti、Zr、V、Ta等硬质金属的粉体、或者将这些金属的氢化物的粉体压缩成形的压粉体电极、或者由这些金属构成的金属电极，而作为加工液则采用含有HC的放电加工油，并通过电极材料与放电加工油中的HC的反应，能在轧辊表面有效地形成TiC、ZrC、VC、NbC、TaC等金属碳化物构成的硬质镀膜。
另外，上述的脉冲放电的硬质皮膜108的形成方法系依据被称为液中间隙放电的放电表面处理法，该放电表面处理法揭示于日本专利公报特开平6-182626、特开平8-257841、特开平9-19829、特开平9-192937。
通过上述放电表面处理，轧辊表面被WC、TiC、ZrC、VC、SiC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合成分的优质硬质镀膜镀覆，并获得具有所需高硬度和高耐磨耗性的轧辊100。
另外，由于通过液中间隙放电的放电表面处理法在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物质构成的硬质镀膜，故硬质镀膜与母材之间能形成充分的倾斜物性区域，硬质镀膜与母材之间不形成材质边界，并可由优良强度的硬质镀膜对轧辊表面进行镀覆，故能得到不会产生硬质镀膜的剥离破损的耐久性优良的轧辊。
另外，通过可动式的加工液槽36，无需将整个轧辊放入那样大的加工液槽或大量的加工液即可在整个轧辊的表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质镀膜。
图3示出本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态2的主要部分。在该实施形态中，作为放电电极系采用将多个圆盘电极50沿轴线方向多层叠合的轧辊形状的放电电极52。放电电极52固定在与由电极架32可回转地支承的轧辊轴线方向平行的支承轴54上，支承轴54通过皮带轮56、传动皮带58、皮带轮60与载放在电极架32上的电极回转用电机62驱动连接，并通过电极回转用电机62回转驱动。
因此，放电电极52围绕平行于轧辊轴线方向的轴线回转，并在下侧的外周面与轧辊表面以预定的放电间隙相对，并在以预定的低速度回转的同时与轧辊表面之间产生脉冲放电。
放电电极52为以预定速度低速回转，电极沿整个圆周均匀消耗，而外径则渐渐缩小。
在板状的电极形状中，电极消耗较快，其结果是必须频繁更换电极。对此，如将电极构成圆盘状并加以叠层，则可利用极长的周长并承受长时间的放电表面处理。
在板状电极中更换电极时，表面处理部与未进行表面处理部存在边界，并存在即使对该部分再次加工也无法消除该边界的问题。一般地说，当边界呈线状时会复制到压延钢板上，并使产品品质降低，故必须避免。
如放电电极构成轧辊形状，则由于能使用长时间的放电表面处理，无需中途更换电极，能继续到最后进行表面处理，其结果能保持压延钢板的品质。另外与板状电极相比，轧辊形状的电极在进行压缩成形并制作的情况下均较方便。
另外，轧辊形状的放电电极52相应于圆盘电极50的叠合个数而为任意轴长，故能获得任意轴长产生的轧辊形状的放电电极。
图4示出实施形态2的变形例。在该实施形态中，放电电极52系通过将多个圆盘电极50与隔板64沿轴线方向多层相互叠合构成，在相邻的圆盘电极50之间设有与隔板64的厚度相当的间隙。
因此，加工液沿各圆盘电极50的圆周充分流过，能稳定地进行液中间隙放电的放电表面处理，并避免产生短路、电弧放电等异常放电，并能得到进行高品质表面处理的轧辊。
图5和图6示出本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态3的主要部分。圆盘电极50通过电气绝缘套筒66安装在支承轴54上，并在相邻的圆盘电极50之间配置有电气绝缘隔板68，各圆盘电极50在电气方面分别独立。
对于各圆盘电极50通过电气绝缘支座70将杠杆72的一端可回转地安装在电极架32上。通过轴74将供电轧辊76可回转地安装在杠杆72的前端，供电轧辊76则通过扭簧78的弹簧力抵靠在各圆盘电极50的周面上，并随着圆盘电极50的回转在圆盘电极50的周面上转动。
供电轧辊76系各圆盘电极50在电气方面独立设置，各电源装置34分别与供电轧辊76连接，并分别将放电电压附加到各圆盘电极50上。
采用上述结构，通过对于各圆盘电极50独立的电源装置34向各圆盘电极50供电，能在各圆盘电极50中进行液中间隙放电的表面处理，并使放电表面处理效率大幅度提高。
因此，能加快由各圆盘电极50产生的硬质皮膜的形成速度，大大改善放电表面处理速度，大幅度缩短轧辊的放电表面处理时间。
虽然以前曾经提出过采用多个电源来改善表面处理效率的方案，但那是将以往的成形电极用薄的绝缘板分隔并改善一次表面处理中的处理效率的技术，由于产生电极制作及接缝的剩余物等不适合情况，故目前已不再使用。
而在本发明中，由于能容易地对圆盘状的独立电极进行绝缘并加以构成，并在回转的同时进行放电表面处理，电极的外形均匀，且消耗直径慢慢变化，故具有加工自体极为稳定、容易充分发挥连接多个电源的效果的特点。
图7示出本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态4的主要部分。
该实施形态对应于轧辊端部的处理。当在轧辊表面形成硬质皮膜的同时使放电电极52沿轴线方向移动时，放电电极52不久即到达轧辊端部。由于轧辊端部通常有将轴径缩小的小直径轧辊支承轴部102，就没有原有的轧辊表面，因加工液槽36的底部打开而使加工液槽36内的加工液一下子流出，从而不能进行液中间隙放电的适当的放电表面处理。
对此，通过紧固件82可装卸地将与轧辊外径相同外径的圆筒状罩壳80安装在设于轧辊100的两端部的小直径轧辊支承轴部102上。
由此，即使加工液槽36因向轧辊轴线方向移动而面临小直径的轧辊支承轴部102，加工液槽36的加工液也不会短缺，能稳定地进行轧辊轴端部分的液中间隙放电的放电表面处理。
图8示出本发明的轧辊用表面处理装置的实施形态5的主要部分。
该实施形态中与实施形态3同样，系通过各别的电源装置34对各圆盘电极50进行电压供给。将电磁开关90a-90d与各电源装置34连接成使各圆盘电极50的电源装置34能各别地对各圆盘电极加以开关。
加工液槽36按各个圆盘电极50被划分，被划分的加工液槽36a-36d分别通过各别的加工液供给分支管40a-40d供给加工液，各加工液槽36a-36d中配置一个圆盘电极50。在各加工液供给分支管40a-40d中分别设有电磁阀92a-92d。
被划分的各加工液槽36a-36d中均设有浮子开关94a-94d，并在被划分的各加工液槽36a-36d中通过浮子开关94a-94d对液面下降进行检测。在用浮子开关94a-94d中的任一个检测液面下降的场合，在将对于其加工液槽的电磁阀92a-92d关闭并停止加工液供给的同时通过对应的电磁开关90a-90d停止向圆盘电极的加工电源的供给。
例如，在图示的状态下，由于加工液槽36a面临轧辊支承轴部102而使加工液槽36a的加工液短缺，浮子开关94a对液面下降进行检测。从而在将对于其加工液槽36a的电磁阀92a关闭并停止对于加工液槽36a的加工液供给的同时，通过对应的电磁开关90a停止向加工液槽36a的圆盘电极50的供电。
其结果，能在不产生其他妨碍的情况下稳定地进行轧辊轴端部分的液中间隙放电的放电表面处理、并保持与无放电表面处理残余的中央部同样程度的放电表面处理品质。因此，无需进行罩壳装卸等操作，能在改善作业性和提高加工效率的同时进一步改善放电表面处理品质，并能大幅度提高生产率。
工业上利用的可能性如上所述，本发明的轧辊、轧辊的表面处理方法及轧辊用表面处理装置适用于高负荷作业的钢材的压延加工。
权利要求
1.一种轧辊，其特征在于，将由液中放电加工的放电能量产生的放电电极的电极消耗熔融物质或其反应物附着堆积在轧辊表面、并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
2.如权利要求1所述的轧辊，其特征在于，所述硬质皮膜为WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合。
3.一种轧辊的表面处理方法，其特征在于，使轧辊表面和放电电极在加工液中以预定的放电间隙相对并在轧辊表面和放电电极之间产生放电，使通过放电能量产生的电极消耗熔融物质或其反应物附着堆积在轧辊表面，并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
4.如权利要求3所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，所述硬质皮膜为WC、TiC、ZrC、SiC、VC、NbC、TaC等碳化物、TiB2、ZrB2等硼化物、TiN、TrN等氮化物的单体或它们的组合。
5.如权利要求3所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，作为放电电极采用Ti、Zr、V、Nb、Ta等硬质金属的粉体、或者将这些金属的氢化物的粉体压缩成形的压粉体电极、或者由这些金属构成的金属电极，作为加工液采用含有HC的放电加工油，并形成硬质皮膜。
6.如权利要求3所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，作为放电电极采用轧辊形状，将所述放电电极配置为与被处理物的轧辊的轴线方向平行，在使放电电极回转的同时在轧辊表面与放电电极之间产生放电。
7.如权利要求6所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，所述轧辊形状的放电电极系通过将多个圆盘电极沿轴线方向多层叠合构成。
8.如权利要求6所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，所述轧辊形状的放电电极系通过将多个圆盘电极与隔板沿轴线方向相互间隔地多层叠合构成，并在相邻的圆盘电极之间设有与隔板厚度相当的间隙。
9.如权利要求3所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，在所述轧辊上部配置抽底升斗形状的加工液槽，在将加工液供给所述加工液槽的同时将放电电极配置在所述加工液槽内，使所述放电电极和所述加工液槽沿轧辊的轴线方向连动移动并沿整个轧辊表面形成硬质皮膜。
10.如权利要求9所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，在设于所述轧辊两端部的小直径的轧辊支承轴部安装与轧辊外径相同外径的圆筒状罩壳并进行液中放电表面处理。
11.如权利要求6所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，所述轧辊形状的放电电极通过将多个圆盘电极以相互电气绝缘状态沿轴线方向多层叠合构成，所述圆盘电极分别与各加工电源连接，分别将每个放电电压加到各圆盘电极上。
12.如权利要求11所述的轧辊的表面处理方法，其特征在于，将划分为各圆盘电极的抽底升斗形状的加工液槽配置在轧辊上部，在将加工液供给已划分的加工液槽的同时配置圆盘电极，使所述圆盘电极和所述加工液槽沿轧辊的轴线方向连动移动并在整个轧辊表面形成硬质皮膜，在已划分的加工液槽中通过浮子开关检测液面降低，在检测出液面降低的情况下，在停止对于其加工液槽的加工液的供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。
13.一种轧辊用表面处理装置，其特征在于，包括以水平状态对作为被处理物的轧辊可回转地进行支承的轧辊支承装置，可沿轧辊轴线方向进给移动地设置的拖板，可沿上下方向进给移动地设置在所述拖板上的电极支承头，设置于所述电极支承头的下端部、可更换放电电极地进行保持的电极架，在配置在轧辊上部并将加工液供给槽内的同时配置有安装在所述电极架上的放电电极、与所述电极架连动并沿轧辊轴线方向移动的抽底升斗形状的加工液槽。
14.如权利要求13所述的轧辊用表面处理装置，其特征在于，所述电极架具有与轧辊的轴线方向平行的轴线并支承轧辊形状的放电电极的支承轴，以及对所述支承轴进行回转驱动的回转驱动装置。
15.如权利要求14所述的轧辊用表面处理装置，其特征在于，所述轧辊形状的放电电极系由以将多个圆盘电极相互电气绝缘状态沿轴线方向多层叠合构成，所述圆盘电极分别与各个加工电源连接，并分别向各圆盘电极附加放电电压。
16.如权利要求15所述的轧辊用表面处理装置，其特征在于，所述加工液槽按各个圆盘电极被划分，在向所划分的加工液槽供给加工液的同时配置圆盘电极，在所划分的各个加工液槽中设置浮子开关，在所划分的各个加工液槽中通过浮子开关对液面下降进行检测，并在检测出液面下降的情况下，在停止对于其加工液槽的加工液的供给的同时停止向对应的圆盘电极的加工电源的供给。
全文摘要
通过液中放电加工的放电能量产生的放电电极的电极消耗熔融物质或其反应物附着堆积在轧辊表面并在轧辊表面形成由电极消耗熔融物质或其反应物构成的硬质皮膜。
文档编号C23C26/02GK1271302SQ98809379
公开日2000年10月25日 申请日期1998年9月18日 优先权日1998年9月18日
发明者毛吕俊夫, 后藤昭弘 申请人:三菱电机株式会社