JP2000288708A - 圧延用スリーブロール - Google Patents
圧延用スリーブロールInfo
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- JP2000288708A JP2000288708A JP11094704A JP9470499A JP2000288708A JP 2000288708 A JP2000288708 A JP 2000288708A JP 11094704 A JP11094704 A JP 11094704A JP 9470499 A JP9470499 A JP 9470499A JP 2000288708 A JP2000288708 A JP 2000288708A
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- roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性、耐肌荒れ性、強靱性を兼備した圧
延用高性能スリーブロールを提供する。 【解決手段】 Ｃ：１．０〜３．５％、Ｖ：４．５〜１
０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｓｉ：０．２〜
２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％およびＭｏ、Ｗの１
種以上を２〜１５％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる溶湯で、遠心鋳造方法により円筒状中空素
材に鋳造後、熱間鍛造方法により所定の形状に成形した
圧延用スリーブロール。
延用高性能スリーブロールを提供する。 【解決手段】 Ｃ：１．０〜３．５％、Ｖ：４．５〜１
０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｓｉ：０．２〜
２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％およびＭｏ、Ｗの１
種以上を２〜１５％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる溶湯で、遠心鋳造方法により円筒状中空素
材に鋳造後、熱間鍛造方法により所定の形状に成形した
圧延用スリーブロール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の圧延に用い
られる圧延用ワークロール、例えば圧延用スリーブロー
ルに関するものである。
られる圧延用ワークロール、例えば圧延用スリーブロー
ルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】耐摩耗性に優れたロール材として近年ハ
イス系ロール材と呼ばれるＶ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗを多量に
含有した白鋳鉄が採用されてきている。とりわけ特許国
際公開Ｗ０８８／０７５９４もしくはＷ０９１／１９８
２４公報に示された連続鋳掛け方法によるロールは良好
な耐摩耗性を発揮し、ホットストリップ仕上げ圧延用と
して普及した。この製造方法はハイス系ロールの材質特
性を発揮させるには優れたものであったが、設備がホッ
トストリップ仕上げ圧延ロール用に設置されたため、そ
の設備容量より適用されるロールは寸法や形状が限定さ
れ、特にロール直径が１ｍを超える大径のものや鋳掛け
厚みが１５０ｍｍを超えるもの、また型鋼圧延用の深い
孔型を有するロールを製造できなかった。
イス系ロール材と呼ばれるＶ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗを多量に
含有した白鋳鉄が採用されてきている。とりわけ特許国
際公開Ｗ０８８／０７５９４もしくはＷ０９１／１９８
２４公報に示された連続鋳掛け方法によるロールは良好
な耐摩耗性を発揮し、ホットストリップ仕上げ圧延用と
して普及した。この製造方法はハイス系ロールの材質特
性を発揮させるには優れたものであったが、設備がホッ
トストリップ仕上げ圧延ロール用に設置されたため、そ
の設備容量より適用されるロールは寸法や形状が限定さ
れ、特にロール直径が１ｍを超える大径のものや鋳掛け
厚みが１５０ｍｍを超えるもの、また型鋼圧延用の深い
孔型を有するロールを製造できなかった。
【０００３】また、エレクトロ・スラグ再溶解法にて製
造した後、鍛造成形することも試みられ特開平３−９０
２７０号公報、特開平３−２１９０４７号公報、特開平
７−２３３４４１号公報等に開示されている。しかしな
がら、この方法では電源容量ならびに精錬効果の観点よ
り再溶解速度を小さく制限せざるを得ず、したがって凝
固速度が小さく、凝固時にデンドライトが大きく成長し
組織が粗く耐肌荒れ性において全く満足できるものでは
なく、かつ多くの製造工程を経るため高価なものとなっ
ている。
造した後、鍛造成形することも試みられ特開平３−９０
２７０号公報、特開平３−２１９０４７号公報、特開平
７−２３３４４１号公報等に開示されている。しかしな
がら、この方法では電源容量ならびに精錬効果の観点よ
り再溶解速度を小さく制限せざるを得ず、したがって凝
固速度が小さく、凝固時にデンドライトが大きく成長し
組織が粗く耐肌荒れ性において全く満足できるものでは
なく、かつ多くの製造工程を経るため高価なものとなっ
ている。
【０００４】一方、既存の製造方法において最も一般的
な遠心鋳造方法を用いたものでは、たとえば特開平２−
２３２３３８号公報、特開平４−３６５８３６号公報、
特開平８−０６０２８９号公報等に開示されている。し
かしながら、硬いＭＣ型およびＭ2 Ｃ型炭化物が鋳造時
に偏析し、使用した際に肌荒れを招いた。この偏析を緩
和するために性能を犠牲にして含有元素の添加を抑制せ
ざるをえず、またこれを補足するため特殊元素を添加す
るも、十分な性能を発揮することができなかった。
な遠心鋳造方法を用いたものでは、たとえば特開平２−
２３２３３８号公報、特開平４−３６５８３６号公報、
特開平８−０６０２８９号公報等に開示されている。し
かしながら、硬いＭＣ型およびＭ2 Ｃ型炭化物が鋳造時
に偏析し、使用した際に肌荒れを招いた。この偏析を緩
和するために性能を犠牲にして含有元素の添加を抑制せ
ざるをえず、またこれを補足するため特殊元素を添加す
るも、十分な性能を発揮することができなかった。
【０００５】遠心鋳造材を鍛造する試みは特開平８−１
５８０１８号公報に開示されているが、一体型ロールに
関するものであり本発明が対象とする特に大径ロールを
製造することが難しく、採用しても加熱および鍛造作業
の繰り返しが多くなり、作業効率が悪く経済的でない。
また、材質的にもＮｂの添加を不可欠としているが、Ｎ
ｂの添加が極めて硬いＶＣ炭化物の晶出を抑制し耐摩耗
性において望ましいものではなかった。
５８０１８号公報に開示されているが、一体型ロールに
関するものであり本発明が対象とする特に大径ロールを
製造することが難しく、採用しても加熱および鍛造作業
の繰り返しが多くなり、作業効率が悪く経済的でない。
また、材質的にもＮｂの添加を不可欠としているが、Ｎ
ｂの添加が極めて硬いＶＣ炭化物の晶出を抑制し耐摩耗
性において望ましいものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】圧延用ワークロールに
おいて種々の寸法および形状に対応し、耐摩耗性、耐肌
荒れ性、さらには強靱性に優れた高性能ロールを経済的
に供給するものであり、まず本発明は耐摩耗性を向上さ
せるため、硬質の晶出炭化物、すなわちＶによるＭＣ型
炭化物あるいはＣｒ，Ｍｏ，ＷによるＭ2 Ｃ型、Ｍ7 Ｃ
3 型炭化物を利用し、これらの炭化物を微細に分散させ
ることを最大の特徴とする。そのために遠心鋳造方法の
採用および円筒状中空ロール（以下スリーブロールと呼
ぶ）に適用することにより種々のロール寸法および形状
へ製造でき、また化学成分的には従来使用されているＮ
ｂの添加をなくし、ＶＣ炭化物の晶出を積極的に行うと
ともに、従来遠心鋳造方法では積極的に利用されていな
いＷ，Ｍｏを添加し、該添加により生成する層状に偏析
した炭化物を鋳造後の鋳造にて解消するものである。
おいて種々の寸法および形状に対応し、耐摩耗性、耐肌
荒れ性、さらには強靱性に優れた高性能ロールを経済的
に供給するものであり、まず本発明は耐摩耗性を向上さ
せるため、硬質の晶出炭化物、すなわちＶによるＭＣ型
炭化物あるいはＣｒ，Ｍｏ，ＷによるＭ2 Ｃ型、Ｍ7 Ｃ
3 型炭化物を利用し、これらの炭化物を微細に分散させ
ることを最大の特徴とする。そのために遠心鋳造方法の
採用および円筒状中空ロール（以下スリーブロールと呼
ぶ）に適用することにより種々のロール寸法および形状
へ製造でき、また化学成分的には従来使用されているＮ
ｂの添加をなくし、ＶＣ炭化物の晶出を積極的に行うと
ともに、従来遠心鋳造方法では積極的に利用されていな
いＷ，Ｍｏを添加し、該添加により生成する層状に偏析
した炭化物を鋳造後の鋳造にて解消するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】圧延用ロールにおいて、
重量％で、Ｃ：１．０〜３．５％、Ｖ：４．５〜１０．
０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｓｉ：０．２〜２．
０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％およびＭｏ、Ｗの１種以
上を２％以上含有し残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる材料を遠心鋳造方法により円筒状中空素材に鋳造、
また別の材料と複合構造とした後、熱間鍛造方法により
成形比を１．５以上５以下の範囲で、種々の寸法および
形状に成形し、耐摩耗性、耐肌荒れ性、さらには強靱性
に優れた高性能ロールを経済的に製造するものである。
重量％で、Ｃ：１．０〜３．５％、Ｖ：４．５〜１０．
０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｓｉ：０．２〜２．
０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％およびＭｏ、Ｗの１種以
上を２％以上含有し残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる材料を遠心鋳造方法により円筒状中空素材に鋳造、
また別の材料と複合構造とした後、熱間鍛造方法により
成形比を１．５以上５以下の範囲で、種々の寸法および
形状に成形し、耐摩耗性、耐肌荒れ性、さらには強靱性
に優れた高性能ロールを経済的に製造するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここで化学成分を限定した理由を
以下に述べる。Ｃはロールの性能に直接影響する硬さを
得るための重要な元素である。Ｃ量が１．０％より少な
いと耐摩耗性および耐肌荒れ性を向上させるために有効
な硬い炭化物の晶出が少なく、さらに基地に固溶するＣ
が不足し、焼き入れによっても十分な基地硬さが得られ
なくなると同時に、合金添加の効果を十分発揮できな
い。一方、３．５％を越えると硬いが脆い炭化物が粗大
化し且つその晶出量も過大となり強度が損なわれ、使用
中に割損や表層剥離等が生じ使用に耐えないためこれを
上限とした。
以下に述べる。Ｃはロールの性能に直接影響する硬さを
得るための重要な元素である。Ｃ量が１．０％より少な
いと耐摩耗性および耐肌荒れ性を向上させるために有効
な硬い炭化物の晶出が少なく、さらに基地に固溶するＣ
が不足し、焼き入れによっても十分な基地硬さが得られ
なくなると同時に、合金添加の効果を十分発揮できな
い。一方、３．５％を越えると硬いが脆い炭化物が粗大
化し且つその晶出量も過大となり強度が損なわれ、使用
中に割損や表層剥離等が生じ使用に耐えないためこれを
上限とした。
【０００９】Ｖは優先的にＣと結合し極めて硬く粒状の
ＭＣ型炭化物、すなわちＶＣ炭化物を形成し耐摩耗性を
向上させるために極めて有用な元素である。しかし４．
５％以下であるとその効果は小さく、一方１０％を超え
るとＶＣ型炭化物は比重が小さく遠心鋳造時に内面側に
重力偏析しやすくなるため偏析の抑制と強度を損なわな
い範囲として１０％を上限とした。
ＭＣ型炭化物、すなわちＶＣ炭化物を形成し耐摩耗性を
向上させるために極めて有用な元素である。しかし４．
５％以下であるとその効果は小さく、一方１０％を超え
るとＶＣ型炭化物は比重が小さく遠心鋳造時に内面側に
重力偏析しやすくなるため偏析の抑制と強度を損なわな
い範囲として１０％を上限とした。
【００１０】ＣｒはＣと結合し主にＭ7 Ｃ3 型の硬い炭
化物を結晶粒界に晶出生成し、耐摩耗性を向上させる。
Ｍ7 Ｃ3 型炭化物は遠心鋳造時にも比較的偏析し難い
が、網目状に大きく凝集して晶出する。添加量が少ない
と炭化物が少なくその効果が十分確保できず、一方多す
ぎると炭化物の晶出量が過大となり前述のとおり強度が
損なわれる。そこで最適な範囲として３％以上１０％以
下とした。
化物を結晶粒界に晶出生成し、耐摩耗性を向上させる。
Ｍ7 Ｃ3 型炭化物は遠心鋳造時にも比較的偏析し難い
が、網目状に大きく凝集して晶出する。添加量が少ない
と炭化物が少なくその効果が十分確保できず、一方多す
ぎると炭化物の晶出量が過大となり前述のとおり強度が
損なわれる。そこで最適な範囲として３％以上１０％以
下とした。
【００１１】ＭｏおよびＷは主として硬いＭ2 Ｃ型炭化
物を形成し耐摩耗性を向上させ、Ｖとともに本発明材の
重要な元素である。その効果が現われるためには少なく
とも１種を２％以上含有することが必要であり、望まし
くは両元素の総量が４％以上１５％以下である。このＭ
2 Ｃ型炭化物は棒状で結晶粒界に凝集して晶出する。こ
の炭化物は先に述べた連続鋳掛け方法では比較的偏析す
ることなく鋳造できるため利用されているが、前記特開
平８−０６０２８９号公報に開示のとおり一般に遠心鋳
造方法においては層状に偏析が発生しやすいため、耐肌
荒れ性を損ない利用できなかった。
物を形成し耐摩耗性を向上させ、Ｖとともに本発明材の
重要な元素である。その効果が現われるためには少なく
とも１種を２％以上含有することが必要であり、望まし
くは両元素の総量が４％以上１５％以下である。このＭ
2 Ｃ型炭化物は棒状で結晶粒界に凝集して晶出する。こ
の炭化物は先に述べた連続鋳掛け方法では比較的偏析す
ることなく鋳造できるため利用されているが、前記特開
平８−０６０２８９号公報に開示のとおり一般に遠心鋳
造方法においては層状に偏析が発生しやすいため、耐肌
荒れ性を損ない利用できなかった。
【００１２】しかしながら、本発明においては好ましく
なかったこの種の炭化物を晶出させ、後述する鍛造効果
により有用なものとして積極的に利用することを大きな
特徴の一つとする。なお、本発明材においては鋳造時に
晶出したＭ2 Ｃ型炭化物はその後の熱処理工程を経てし
ばしばＭ6 Ｃ型炭化物になることがある。Ｓｉ，Ｍｎは
ともに脱酸効果ならびに溶湯の流動性を高める観点よ
り、一般の高速度鋼に含まれている各々０．２〜２．０
％の範囲を含有させることが望ましい。
なかったこの種の炭化物を晶出させ、後述する鍛造効果
により有用なものとして積極的に利用することを大きな
特徴の一つとする。なお、本発明材においては鋳造時に
晶出したＭ2 Ｃ型炭化物はその後の熱処理工程を経てし
ばしばＭ6 Ｃ型炭化物になることがある。Ｓｉ，Ｍｎは
ともに脱酸効果ならびに溶湯の流動性を高める観点よ
り、一般の高速度鋼に含まれている各々０．２〜２．０
％の範囲を含有させることが望ましい。
【００１３】Ｎｉは０．２％程度以上を添加すると焼入
性を向上させる効果を有する。直径の大きいロールなど
大きい硬化深度が要求される場合にはその要求に応じて
添加するとよい。しかし多量に添加すると残留オーステ
ナイトが過剰となりかえって高硬度が得られなくなるた
め５％以下の範囲で用いることも有効である。Ｃｏは
０．５％程度以上添加すると高温使用下で基地の硬さと
強度を向上させるもので、特に熱間圧延用のロールには
１０％以下の範囲で用いることも有効である。
性を向上させる効果を有する。直径の大きいロールなど
大きい硬化深度が要求される場合にはその要求に応じて
添加するとよい。しかし多量に添加すると残留オーステ
ナイトが過剰となりかえって高硬度が得られなくなるた
め５％以下の範囲で用いることも有効である。Ｃｏは
０．５％程度以上添加すると高温使用下で基地の硬さと
強度を向上させるもので、特に熱間圧延用のロールには
１０％以下の範囲で用いることも有効である。
【００１４】Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，はＭＣ型炭化物の重力
偏析を抑制し、また分散晶出させる効果があることが一
般に知られており、この目的で添加されても本発明の効
果を損なうものではない。一方、ＮｂはＶと同様にＣと
強く結合しＭＣ型のＮｂＣ炭化物を形成するため、軽く
て偏析し易いＶＣ炭化物に変えしばしば利用されるが、
Ｎｂの添加は本発明の最大の特徴の一つである極めて硬
いＶＣ炭化物の生成を阻害し、耐摩耗性を損なってしま
うので本発明材で添加してはならない。
偏析を抑制し、また分散晶出させる効果があることが一
般に知られており、この目的で添加されても本発明の効
果を損なうものではない。一方、ＮｂはＶと同様にＣと
強く結合しＭＣ型のＮｂＣ炭化物を形成するため、軽く
て偏析し易いＶＣ炭化物に変えしばしば利用されるが、
Ｎｂの添加は本発明の最大の特徴の一つである極めて硬
いＶＣ炭化物の生成を阻害し、耐摩耗性を損なってしま
うので本発明材で添加してはならない。
【００１５】次に製造方法について述べる。本発明にお
いてはまず遠心鋳造方法により円筒状中空素材を製造す
る。これは後工程である鍛造作業を容易にしてその効果
を顕著なものとするためである。すなわち、外内面両方
から半径方向に、さらに軸方向からも鍛造することがで
きる。したがって、鍛造条件が自由に選べ、種々の寸法
ならびに形状とすることが可能である。さて、本発明材
を遠心鍛造方法にて鋳造した場合、前述のとおり炭化物
特にＭ2 Ｃ型炭化物が層状に偏析する。
いてはまず遠心鋳造方法により円筒状中空素材を製造す
る。これは後工程である鍛造作業を容易にしてその効果
を顕著なものとするためである。すなわち、外内面両方
から半径方向に、さらに軸方向からも鍛造することがで
きる。したがって、鍛造条件が自由に選べ、種々の寸法
ならびに形状とすることが可能である。さて、本発明材
を遠心鍛造方法にて鋳造した場合、前述のとおり炭化物
特にＭ2 Ｃ型炭化物が層状に偏析する。
【００１６】また、図１に示すようにＭ2 Ｃ型ならびに
Ｍ7 Ｃ3 型炭化物は比較的大きく且つ結晶粒界に凝集し
て晶出する。したがって、この素材のままでは、ロール
として使用した際、耐肌荒れ性と強靱性を満足させるこ
とができない。そこで、この素材に鍛造を施した結果、
比較的大きな炭化物が凝集して晶出していたＭ2 Ｃ型お
よびＭ7 Ｃ3 型炭化物が微細に分割され、もともと微細
で粒状に晶出していたＭＣ型炭化物とともに分散され、
図２に示すとおり均質な金属組織が得られた。
Ｍ7 Ｃ3 型炭化物は比較的大きく且つ結晶粒界に凝集し
て晶出する。したがって、この素材のままでは、ロール
として使用した際、耐肌荒れ性と強靱性を満足させるこ
とができない。そこで、この素材に鍛造を施した結果、
比較的大きな炭化物が凝集して晶出していたＭ2 Ｃ型お
よびＭ7 Ｃ3 型炭化物が微細に分割され、もともと微細
で粒状に晶出していたＭＣ型炭化物とともに分散され、
図２に示すとおり均質な金属組織が得られた。
【００１７】図３には鍛造作業での成形比と本発明材の
引っ張り強度の関係を示すが、強度は成形比１．５以上
とすることで３０％から５０％と著しく向上し強靱性が
付与された。なお、ここで成形比は鍛造作業で一般的に
用いられる指標の一つで鍛造前後の材料の断面積比、具
体的には（初めの断面積／鍛造後の断面積）である。さ
らに、要求される耐肌荒れ性に対しても十分満足する均
質な金属組織が達成された。一方、成形比を大きくすれ
ばその効果は高いが、加熱・鍛造作業の繰り返しが多く
なるため経済的でなく、実用的な上限として５以下とし
た。また、孔型ロールにおいては孔型部のみを大きな成
形比で鍛造することにより、ロール性能をさらに向上さ
せるとともに材料の歩留まりをよくするために有効であ
る。
引っ張り強度の関係を示すが、強度は成形比１．５以上
とすることで３０％から５０％と著しく向上し強靱性が
付与された。なお、ここで成形比は鍛造作業で一般的に
用いられる指標の一つで鍛造前後の材料の断面積比、具
体的には（初めの断面積／鍛造後の断面積）である。さ
らに、要求される耐肌荒れ性に対しても十分満足する均
質な金属組織が達成された。一方、成形比を大きくすれ
ばその効果は高いが、加熱・鍛造作業の繰り返しが多く
なるため経済的でなく、実用的な上限として５以下とし
た。また、孔型ロールにおいては孔型部のみを大きな成
形比で鍛造することにより、ロール性能をさらに向上さ
せるとともに材料の歩留まりをよくするために有効であ
る。
【００１８】本発明によれば、耐摩耗性に極めて優れた
材料をまず遠心鋳造方法により小径から大径まで、さら
に厚肉のロールも簡便に製造できる。さらには鍛造によ
り寸法および形状を大幅に変えることも容易であり、且
つ均一な金属組織が得られ、耐肌荒れ性および強靱性を
も付与でき、種々の寸法・形状のロールに対し高性能ロ
ールを経済的に供給することが可能となった。本ロール
は軸部を繰り返し使用することができ経済的な図４に示
す組立て式ロールにおいて、有効使用域が消耗した後に
取り替えられる一般にスリーブと呼ばれる中空円筒状の
ロールとして用いられる。この際、焼嵌等による組立て
時の加工のために内面に例えば黒鉛鋳鋼もしくはダクタ
イル鋳鉄等の柔らかく、且つ強靱な材料を予め採用し遠
心鋳造時に複合材として製造することも可能である。
材料をまず遠心鋳造方法により小径から大径まで、さら
に厚肉のロールも簡便に製造できる。さらには鍛造によ
り寸法および形状を大幅に変えることも容易であり、且
つ均一な金属組織が得られ、耐肌荒れ性および強靱性を
も付与でき、種々の寸法・形状のロールに対し高性能ロ
ールを経済的に供給することが可能となった。本ロール
は軸部を繰り返し使用することができ経済的な図４に示
す組立て式ロールにおいて、有効使用域が消耗した後に
取り替えられる一般にスリーブと呼ばれる中空円筒状の
ロールとして用いられる。この際、焼嵌等による組立て
時の加工のために内面に例えば黒鉛鋳鋼もしくはダクタ
イル鋳鉄等の柔らかく、且つ強靱な材料を予め採用し遠
心鋳造時に複合材として製造することも可能である。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例として表１に示す化学成分に
て遠心鋳造方法にて円筒状中空素材を鋳造した後、成形
比２．０にて鍛造成形し、外径１，４００ｍｍ、内径８
５０ｍｍ、幅５００ｍｍの型鋼圧延用スリーブロールを
製造した。また従来例として遠心鋳造方法のみにより製
造したロール、及びＶに換えＮｂを含有させ遠心鋳造後
に鍛造を行ったロールを示した。まず、本発明材の製造
工程を詳細に述べる。まず原材料を誘導加熱溶解炉にて
加熱溶解したのち、遠心鋳造方法にて円筒状中空素材を
鋳造した。焼鈍後、外内面を加工した。これを鍛造にて
所定の寸法・形状に成形し、さらに硬化熱処理を施し、
最終的に仕上げ加工を実施した。なお製品は前述のよう
に予め用意された軸に焼嵌めて実際の圧延作業に供し
た。
て遠心鋳造方法にて円筒状中空素材を鋳造した後、成形
比２．０にて鍛造成形し、外径１，４００ｍｍ、内径８
５０ｍｍ、幅５００ｍｍの型鋼圧延用スリーブロールを
製造した。また従来例として遠心鋳造方法のみにより製
造したロール、及びＶに換えＮｂを含有させ遠心鋳造後
に鍛造を行ったロールを示した。まず、本発明材の製造
工程を詳細に述べる。まず原材料を誘導加熱溶解炉にて
加熱溶解したのち、遠心鋳造方法にて円筒状中空素材を
鋳造した。焼鈍後、外内面を加工した。これを鍛造にて
所定の寸法・形状に成形し、さらに硬化熱処理を施し、
最終的に仕上げ加工を実施した。なお製品は前述のよう
に予め用意された軸に焼嵌めて実際の圧延作業に供し
た。
【００２０】
【表１】
【００２１】以下実際の圧延試験での評価結果を詳述す
る。比較例Ｎｏ．１〜４はいずれも遠心鋳造のみにより
製造したものである。ここで、耐摩耗比は各ロールの単
位摩耗深さ当りの圧延製品量、すなわち（圧延量÷摩耗
量）を比較して係数で示した。また、耐肌荒れ性では圧
延操業途中で肌荒れによりロールを組替、もしくは製品
の手入れが必要であったものを不良とした。
る。比較例Ｎｏ．１〜４はいずれも遠心鋳造のみにより
製造したものである。ここで、耐摩耗比は各ロールの単
位摩耗深さ当りの圧延製品量、すなわち（圧延量÷摩耗
量）を比較して係数で示した。また、耐肌荒れ性では圧
延操業途中で肌荒れによりロールを組替、もしくは製品
の手入れが必要であったものを不良とした。
【００２２】まず、比較例Ｎｏ．１に記載のものはＭｏ
を６％と多く含有し、したがってＭ 2 Ｃ炭化物が晶出し
これが鋳造時に偏析して、圧延に使用した際に耐肌荒れ
性が極めて不良で使用に耐えなかった。また本発明に必
須のＷを含まないため、炭化物の偏析もあって耐摩耗性
も十分でなかった。比較例Ｎｏ．２に記載のものは比重
が小さく遠心力で偏析しやすいＶＣ炭化物の晶出を抑制
させるためにＶに換えＮｂを含有させたものであり、そ
のため耐肌荒れ性は確保されたもののＣが高く炭化物の
晶出量が多いにもかかわらず耐摩耗性は十分でなかっ
た。
を６％と多く含有し、したがってＭ 2 Ｃ炭化物が晶出し
これが鋳造時に偏析して、圧延に使用した際に耐肌荒れ
性が極めて不良で使用に耐えなかった。また本発明に必
須のＷを含まないため、炭化物の偏析もあって耐摩耗性
も十分でなかった。比較例Ｎｏ．２に記載のものは比重
が小さく遠心力で偏析しやすいＶＣ炭化物の晶出を抑制
させるためにＶに換えＮｂを含有させたものであり、そ
のため耐肌荒れ性は確保されたもののＣが高く炭化物の
晶出量が多いにもかかわらず耐摩耗性は十分でなかっ
た。
【００２３】比較例Ｎｏ．３に記載のものは偏析をなく
すためＶ，Ｍｏ，Ｗの含有量を適正に抑えた遠心鋳造方
法でのもっとも一般的なものであるが、耐摩耗性ならび
に強靱性の向上が望まれるものである。比較例Ｎｏ．４
に記載のものは比較例Ｎｏ．１のＭｏの一部をＷに置き
換えたものであるがＭ2 Ｃ型炭化物が晶出し比較例Ｎ
ｏ．１と同様に偏析により圧延に使用した際に耐肌荒れ
性が極めて不良で使用に耐えなかった。
すためＶ，Ｍｏ，Ｗの含有量を適正に抑えた遠心鋳造方
法でのもっとも一般的なものであるが、耐摩耗性ならび
に強靱性の向上が望まれるものである。比較例Ｎｏ．４
に記載のものは比較例Ｎｏ．１のＭｏの一部をＷに置き
換えたものであるがＭ2 Ｃ型炭化物が晶出し比較例Ｎ
ｏ．１と同様に偏析により圧延に使用した際に耐肌荒れ
性が極めて不良で使用に耐えなかった。
【００２４】比較例Ｎｏ．５に記載のものはＶに換えＮ
ｂを含有させ遠心鋳造後に鍛造を行ったものであり、偏
析も無く特に鍛造の効果で引っ張り強度が遠心鋳造材で
ある比較例Ｎｏ．１〜４に対し５０％以上向上し強靱性
が付与されている。しかしながらＶ炭化物に比べ軟らか
いＮｂ炭化物の影響で耐摩耗性において満足できるもの
ではなかった。一方、本発明例Ｎｏ．６〜１２はいずれ
も偏析もなく、したがって十分な耐肌荒れ性を有すると
ともに、耐摩耗性ならびに強靱性が著しく向上した。
ｂを含有させ遠心鋳造後に鍛造を行ったものであり、偏
析も無く特に鍛造の効果で引っ張り強度が遠心鋳造材で
ある比較例Ｎｏ．１〜４に対し５０％以上向上し強靱性
が付与されている。しかしながらＶ炭化物に比べ軟らか
いＮｂ炭化物の影響で耐摩耗性において満足できるもの
ではなかった。一方、本発明例Ｎｏ．６〜１２はいずれ
も偏析もなく、したがって十分な耐肌荒れ性を有すると
ともに、耐摩耗性ならびに強靱性が著しく向上した。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば種々の寸
法や形状のロールに対し、耐摩耗性、耐肌荒れ性、強靱
性を兼備した高性能ロールを安価に供給することがで
き、その結果圧延製品の品質向上ならびに連続操業によ
る生産性の向上が可能となり、工業的に大きな価値を有
するものである。
法や形状のロールに対し、耐摩耗性、耐肌荒れ性、強靱
性を兼備した高性能ロールを安価に供給することがで
き、その結果圧延製品の品質向上ならびに連続操業によ
る生産性の向上が可能となり、工業的に大きな価値を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における遠心鋳造素材の代表的顕微鏡組
織写真（５０倍）、
織写真（５０倍）、
【図２】本発明材の代表的顕微鏡組織写真（５０倍）、
【図３】本発明材における鍛造成形比と引張強度との関
係、
係、
【図４】組立て式ロールの構造を示す図である。
１ ロール（スリーブとも呼ぶ） ２ 軸（アーバーとも呼ぶ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｋ 21/06 Ｂ２１Ｋ 21/06 Ｚ Ｂ２２Ｄ 19/16 Ｂ２２Ｄ 19/16 Ｆ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｅ 38/22 38/22 38/46 38/46 38/52 38/52 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ (72)発明者 大友 清司 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA12 FA13 FA15 FA30 GA02 GA17 HA31 HA32 HA35 4E016 DA18 EA02 FA02 4E087 BA02 BA24 CB01 CB12 DB12 DB22 HA18 HB02
Claims (6)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：１．０〜３．５％、 Ｖ ：４．５〜１０．０％、 Ｃｒ：３．０〜１０．０％、 Ｓｉ：０．２〜２．０％、 Ｍｎ：０．２〜２．０％ およびＭｏ、Ｗの１種以上を２〜１５％含有し、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる溶湯で、遠心鋳造方法
により円筒状中空素材に鋳造後、熱間鍛造方法により所
定の形状に成形したことを特徴とする圧延用スリーブロ
ール。 - 【請求項２】 遠心鋳造時の溶湯でＮｉを５％以下含有
したことを特徴とする請求項１記載の圧延用スリーブロ
ール。 - 【請求項３】 遠心鋳造時の溶湯でＣｏを１０％以下含
有したことを特徴とする請求項１または２記載の圧延用
スリーブロール。 - 【請求項４】 遠心鋳造方法にて鋳造後、引き続き別の
材料を鋳造し複合材とした請求項１〜３記載の圧延用ス
リーブロール。 - 【請求項５】 熱間鍛造方法での鍛錬成形比を１．５以
上５．０以下で熱間鍛造を施したことを特徴とする請求
項１〜４記載の圧延用スリーブロール。 - 【請求項６】 外表面の孔型部を鍛造にて成形したこと
を特徴とする請求項５記載の圧延用スリーブロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094704A JP2000288708A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 圧延用スリーブロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094704A JP2000288708A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 圧延用スリーブロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000288708A true JP2000288708A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14117565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11094704A Pending JP2000288708A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 圧延用スリーブロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000288708A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006030795A1 (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hitachi Metals, Ltd. | 圧延ロール用遠心鋳造外層及びその製造方法 |
| JP2007197841A (ja) * | 2007-04-26 | 2007-08-09 | Kubota Corp | 圧延用ロール材 |
| CN103691903A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 唐山联强冶金轧辊有限公司 | 离心铸造多元共晶高合金轧辊的制造工艺 |
| CN104384470A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-04 | 唐山联强冶金轧辊有限公司 | 一种双金属复合辊环的制造工艺 |
| CN104894489A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-09 | 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 | 一种耐磨钢材料的制备方法 |
| JP2016043388A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロールの外層材及び圧延用複合ロール |
| WO2016055098A1 (en) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | Aktiebolaget Skf | Steel alloy |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11094704A patent/JP2000288708A/ja active Pending
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| KR101312597B1 (ko) | 2004-09-13 | 2013-09-30 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 압연 롤용 원심 주조 외층 및 그 제조 방법 |
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