JP2000303135A - Composite roll for hot rolling made by centrifugal casting excellent in accident resistance - Google Patents

Composite roll for hot rolling made by centrifugal casting excellent in accident resistance

Info

Publication number
JP2000303135A
JP2000303135A JP11162499A JP11162499A JP2000303135A JP 2000303135 A JP2000303135 A JP 2000303135A JP 11162499 A JP11162499 A JP 11162499A JP 11162499 A JP11162499 A JP 11162499A JP 2000303135 A JP2000303135 A JP 2000303135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
less
thermal expansion
outer layer
inner layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11162499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3582400B2 (en
Inventor
Kenji Ichino
健司 市野
Tomoya Koseki
智也 小関
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 Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP11162499A priority Critical patent/JP3582400B2/en
Publication of JP2000303135A publication Critical patent/JP2000303135A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3582400B2 publication Critical patent/JP3582400B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite roll for hot rolling made by centrifugal casting, having excellent wear resistance and surface roughening resistance, excellent in accident resistance and suitable for a final stand in hot finish rolling. SOLUTION: As to this roll, an external layer has a compsn. contg., by weight, 1.5 to 2.6% C, 7 to 15% Cr, 2.5 to 10% Mo, 3 to 10% V and 0.5 to 5% Nb and simultaneously satisfying 0.27<=Mo(%)/Cr(%)<=0.8 and Cr(%)/C(%)>=3.3, and in which the average thermal expansion coefficient in the range from room temp. to 300 deg.C is controlled to <=11.5×10-6/ deg.C, and an internal layer is composed of spherical graphite cast iron contg. 2.5 to 4.0% C, 1.5 to 3.5% Si, 0.3 to 2.0% Mn, 0.3 to 0.8% Cr, 0.5 to 4.0% Mo, 0.1 to 1.0% V, <=0.5% Nb, <=1.5% Ni and 0.02 to 0.08% Mg or moreover contg. <=10% Co as well, and in which the average thermal expansion coefficient in the range from room temp. to 500 deg.C is controlled to <=13.5×10-6/ deg.C.

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】本発明は、遠心鋳造性複合ロ
ールに関し、とくに熱間圧延の仕上後段スタンドに好適
な熱間圧延用複合ロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugally castable composite roll, and more particularly to a composite roll for hot rolling suitable for a hot-rolling finishing stand.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、熱間圧延技術の進歩はめざまし
く、それに伴い、使用される熱間圧延ロールの特性、と
くに耐摩耗性の向上が強く要求されてきた。このような
耐摩耗性の向上要求に対し、高速度工具鋼組成に類似し
た組成の外層とし、硬質な炭化物を析出させ、耐摩耗性
を格段に向上させた、高性能ロール(ハイス系ロール)
が開発され実用化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of hot rolling technology has been remarkable, and accordingly, there has been a strong demand for improvement of the properties of a hot rolling roll used, especially wear resistance. In response to such a demand for improved wear resistance, a high-performance roll (high-speed steel roll) has an outer layer having a composition similar to that of a high-speed tool steel, has hard carbide precipitated, and has significantly improved wear resistance.
Has been developed and put into practical use.

【0003】例えば、特開平8−73977 号公報には、重
量比で、C:2.5 〜4.0 %、Si:1.5 %以下、Mn:1.2
%以下、Cr:6.0 〜20%、Mo:2.0 〜12%、V:3.0 〜
10.0%、Nb:0.6 〜5.0 %を含有し、10<6.5C−1.3V−
0.7Nb ≦2Cr −2を満足する組成のハイス系の熱間圧延
用ロール外層材が提案されている。この外層材を使用し
た複合ロールは、摩擦係数が低く、耐摩耗性、耐肌あれ
性と耐バンディング性に優れているとされる。
For example, JP-A-8-73977 discloses that, by weight, C: 2.5-4.0%, Si: 1.5% or less, Mn: 1.2%.
%: Cr: 6.0-20%, Mo: 2.0-12%, V: 3.0-
10.0%, Nb: 0.6-5.0%, 10 <6.5C-1.3V-
A high-speed hot-rolling roll outer layer material having a composition satisfying 0.7Nb ≦ 2Cr-2 has been proposed. It is said that the composite roll using the outer layer material has a low coefficient of friction and is excellent in abrasion resistance, skin roughening resistance and banding resistance.

【0004】また、特開平10−183289号公報には、重量
比で、C:2.4 〜2.9 %、Si:1 %以下、Mn:1%以
下、Cr:12〜18%、Mo:3〜9%、V:3〜8%、Nb:
0.5 〜4%を含有し、0.27≦Mo/Cr <0.7 、およびC+
0.2Cr ≦6.2 を満足する組成のハイス系の外層を有する
熱間圧延用ロールが提案されている。この熱間圧延用ロ
ールは、炭化物の偏析が少なく耐摩耗性に著しく優れて
いるとされる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-183289 discloses that C: 2.4 to 2.9%, Si: 1% or less, Mn: 1% or less, Cr: 12 to 18%, Mo: 3 to 9 by weight. %, V: 3 to 8%, Nb:
Contains 0.5-4%, 0.27 ≦ Mo / Cr <0.7, and C +
A roll for hot rolling having a high-speed outer layer having a composition satisfying 0.2Cr ≦ 6.2 has been proposed. This hot-rolling roll is said to have less segregation of carbides and extremely excellent wear resistance.

【0005】また、特開平10−192916号公報には、連続
肉盛鋳造法により常温〜100 ℃における熱膨張係数が12
×10-6/℃以下あるいはさらに熱伝導率が0.12cal /(cm
・sec ・℃) 以下の軸材の外周に、ハイス系材の外層を
溶着形成した熱間圧延用複合ロールが提案されている。
このロールは、耐摩耗性、耐肌あれ性に優れ、さらにサ
ーマルクラウンが小さいとされている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-192916 discloses that the thermal expansion coefficient at room temperature to 100.degree.
× 10 -6 / ° C or less or thermal conductivity of 0.12 cal / (cm
(Sec. ° C.) A composite roll for hot rolling in which an outer layer of a high-speed material is welded to the outer periphery of the following shaft material has been proposed.
This roll is said to be excellent in abrasion resistance and skin abrasion resistance and has a small thermal crown.

【0006】しかしながら、圧延製品の品質向上と効率
的生産の観点から熱間圧延用ロールの使用環境はますま
す過酷化し、同時に生産される圧延製品の品種が多様化
するに伴い、ロールの使いやすさへの要望が高くなるな
ど、熱間圧延作業ロールに対する要求もさらに高く、し
かも多様化している。例えば、熱間仕上圧延における最
終スタンドでは、とくに薄物圧延時に、圧延トラブル等
で鋼板が折り畳まれた状態で圧延されるという、いわゆ
る絞り圧延事故がしばしば発生し、ハイス系ロールの使
用を制限することを余儀なくされている。このような絞
り圧延事故が発生すると、作業ロール表面には非常に大
きな熱負荷と面圧が瞬間的に負荷され、このため、作業
ロール表面に粗大な亀裂、いわゆる絞りクラックが形成
されることが多い。絞りクラックが形成されたままの作
業ロールで圧延を続けると、繰り返し圧延応力の作用に
より絞りクラックから疲労亀裂が伝播して、ついには作
業ロールの割損に至る。
However, the use environment of hot rolling rolls is becoming increasingly severe from the viewpoint of quality improvement and efficient production of rolled products. Demands for hot rolling work rolls are further increasing, such as the demand for heat rolls is increasing. For example, in the final stand in hot finish rolling, especially during thin rolling, a so-called draw-rolling accident often occurs in which the steel sheet is rolled in a folded state due to rolling troubles and the like, and the use of high-speed rolls is restricted. Have to be forced. When such a drawing rolling accident occurs, a very large heat load and surface pressure are instantaneously applied to the work roll surface, so that coarse cracks, so-called drawn cracks, may be formed on the work roll surface. Many. When rolling is continued on the work roll with the drawn cracks still formed, fatigue cracks propagate from the drawn cracks by the action of repeated rolling stress, eventually leading to breakage of the work roll.

【0007】絞り圧延事故の多くは、作業ロールのサー
マルクラウンの増加により、ロールギャップが小さくな
るためであると考えられている。ロールギャップが小さ
くなることにより、通板性が低下して、鋼板の蛇行や、
鋼板の腹伸び、耳伸び等の圧延トラブルが生じて、鋼板
が折り畳まれて圧延されるのである。ここで、耐摩耗性
に優れるハイス系ロールは、ロールの消耗量が少なくな
るため、サーマルクラウンが見掛け上大きくなって通板
性が低下するという問題があった。また、ハイス系ロー
ルでは絞りクラックが発生しやすいという問題もあり、
ハイス系ロールの熱間仕上圧延最終スタンドへの適用が
制限されていた。
It is considered that many of the rolling accidents are caused by a decrease in the roll gap due to an increase in the thermal crown of the work roll. By reducing the roll gap, the sheet passing property is reduced, and meandering of the steel sheet,
Rolling troubles such as belly extension and ear extension of the steel sheet occur, and the steel sheet is folded and rolled. Here, a high-speed steel roll excellent in abrasion resistance has a problem in that the consumption amount of the roll is reduced, so that the thermal crown is apparently large and the threadability is reduced. In addition, there is also a problem that a drawing crack is easily generated in a high-speed roll,
The application of the high-speed roll to the final stand of the hot finish rolling was limited.

【0008】例えば、特開平8−73977 号公報、特開平
10−183289号公報に記載された技術で製造された熱間圧
延用複合ロールは、炭化物の強化により亀裂発生への抵
抗が高いが、硬質な炭化物を多量に含有することから、
過大な絞り圧延に遭遇した場合には亀裂が炭化物を進展
して粗大化し、同時に内層と外層の熱膨張係数の隔たり
からロール外層に高い残留応力が存在することに起因
し、亀裂の進度が著しく促進されて、スポーリングと呼
ばれるロール表面の割損事故が発生する場合があり、熱
間仕上圧延の後段スタンド用ロールとして、安定して使
用できるまでの特性を有していないという問題があっ
た。
For example, JP-A-8-73977,
The composite roll for hot rolling manufactured by the technique described in 10-183289 Publication has high resistance to crack generation due to strengthening of carbide, but contains a large amount of hard carbide,
If excessive reduction rolling is encountered, the cracks develop carbides and become coarse, and at the same time, the crack progresses significantly due to the presence of high residual stress in the outer layer of the roll due to the difference in the thermal expansion coefficient between the inner layer and the outer layer. Accelerated, a roll surface breakage accident called spalling may occur, and there is a problem that it does not have the properties until it can be used stably as a roll for the subsequent stand of hot finish rolling. .

【0009】また、特開平10−192916号公報に記載され
た技術で製造された熱間圧延用複合ロールは、軸材の熱
膨張係数と熱伝達率を低下させ、軸材の熱膨張を抑制さ
せることでロールのサーマルクラウンを減少させようと
するものであるため、圧延中に最も熱膨張するロール外
層部の熱膨張の抑制が不十分であり、優れた通板性を確
保できるほど圧延中の見掛けのサーマルクラウンを低減
できず、圧延トラブルの発生を完全に抑制することがで
きないという問題があった。
Further, the composite roll for hot rolling manufactured by the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-192916 reduces the thermal expansion coefficient and the heat transfer coefficient of the shaft and suppresses the thermal expansion of the shaft. In order to reduce the thermal crown of the roll by doing, the suppression of the thermal expansion of the outer layer portion of the roll, which is the most thermally expanded during rolling, is insufficient, and the rolling is performed so that excellent threadability can be ensured. However, there was a problem that the apparent thermal crown could not be reduced and the occurrence of rolling trouble could not be completely suppressed.

【0010】このような背景から、熱間仕上圧延の後段
スタンドでも安定して使用可能なハイス系ロールが熱望
されていた。
[0010] From such a background, there has been a strong demand for a high-speed roll that can be used stably even in a post stand of hot finish rolling.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題を解決し、熱間仕上圧延の最終スタンドに
安定して適用できる、優れた耐摩耗性と耐肌荒れ性を有
し、かつ良好な通板性や耐絞りクラック性などの、耐事
故性に優れた遠心鋳造製熱間圧延用複合ロールを提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and has excellent abrasion resistance and rough surface resistance which can be stably applied to the final stand of hot finish rolling. It is an object of the present invention to provide a composite roll for hot rolling made by centrifugal casting, which is excellent in accident resistance such as good sheet passing property and drawing crack resistance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するために、ハイス系ロール外層材における
耐摩耗性、耐肌荒れ性、耐事故性におよぼす合金元素配
合量の影響について鋭意研究した。その結果、Cr、Mo含
有量を高くし、VとNbを複合添加するとともに、C、Cr
およびMo量を最適化することにより、熱膨張係数の低
下、耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐事故性の向上が同時
に可能であることを見いだした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have studied the effect of the amount of alloying elements on the wear resistance, surface roughening resistance and accident resistance of the outer layer material of a high-speed roll. Diligently studied. As a result, the contents of Cr and Mo were increased, and V and Nb were added in a complex manner.
It has been found that by optimizing the amount of Mo and the amount of Mo, it is possible to simultaneously reduce the coefficient of thermal expansion, and improve the abrasion resistance, rough surface resistance and accident resistance.

【0013】しかし、良好な通板性を確保し耐事故性を
向上させるために、外層材の熱膨張係数を小さくする
と、ロール熱処理時の冷却中に、外層材が収縮する量よ
り内層材が収縮する量が非常に大きくなり、熱処理中の
ロールの内部応力や熱処理後のロールの残留応力を増加
させることになる。この熱処理中の応力増加は、熱処理
中のロール割損事故の原因となり、また、熱処理後の残
留応力の増加は、絞り圧延に遭遇した際のロール表層部
の剪断力を増大させ、絞りクラックの生成と粗大化を促
進する原因になる。そこで、本発明者らは、外層の熱膨
張係数が低く、かつ残留応力の低い複合ロールを安定し
て製造するという観点から、内層材の熱膨張係数を低減
する必要があるという結論に達した。
However, if the coefficient of thermal expansion of the outer layer material is reduced in order to ensure good sheet passing properties and improve accident resistance, the inner layer material shrinks during cooling during the heat treatment of the roll, based on the shrinkage of the outer layer material. The amount of shrinkage becomes very large, which increases the internal stress of the roll during heat treatment and the residual stress of the roll after heat treatment. The increase in stress during the heat treatment causes a roll breakage accident during the heat treatment, and the increase in the residual stress after the heat treatment increases the shearing force of the roll surface layer when encountering the reduction rolling, and causes the reduction of the reduction crack. It causes formation and coarsening. Therefore, the present inventors have come to the conclusion that it is necessary to reduce the thermal expansion coefficient of the inner layer material from the viewpoint of stably producing a composite roll having a low thermal expansion coefficient of the outer layer and a low residual stress. .

【0014】本発明における複合ロールは、焼入れ後に
500℃前後の温度で応力弛緩処理を兼ねた焼戻処理が1
回から複数回実施される。このことから、本発明者ら
は、ロール熱処理中の応力や熱処理後の残留応力を低減
するには、内層材の室温から 500℃における平均熱膨張
係数を低下することが有効であることに思い至った。本
発明は、上記した知見に基づいて完成されたものであ
る。
The composite roll according to the present invention, after quenching,
Tempering treatment that also serves as stress relaxation treatment at a temperature around 500 ° C
It is carried out several times. From this, the present inventors think that it is effective to reduce the average thermal expansion coefficient of the inner layer material from room temperature to 500 ° C. in order to reduce the stress during the roll heat treatment and the residual stress after the heat treatment. Reached. The present invention has been completed based on the above findings.

【0015】すなわち、遠心鋳造で製造された外層と溶
着一体化した内層を有する熱間圧延用複合ロールであっ
て、前記外層が、重量比で、C: 1.5〜2.6%、Si:0.1
〜2.0 %、Mn:0.1 〜2.0 %、Cr:7〜15%、Mo: 2.
5〜10%、V:3〜10%、Nb:0.5 〜5%を含み、ある
いはさらにCo:10%以下、Ni:3%以下のうちから選ば
れた1種または2種を含有し、さらに次(1)、(2)
式 0.27 ≦Mo (%) /Cr (%) ≦0.8 ……(1) Cr (%) /C (%) ≧3.3 ……(2) (ここで、Cr、Mo、C:各元素の含有量(%))を同時
に満足し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有し、かつ室温から300 ℃における平均熱膨張係数が1
1.5×10-6/℃以下であり、前記内層の室温から500 ℃
までの平均熱膨張係数が13.5×10-6/℃以下であること
を特徴とする耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロールで
あり、また、本発明では、前記内層が、重量比で、C:
2.5〜 4.O%、Si: 1.5〜 3.5%、Mn: 0.3〜 2.0%、
Cr: 0.3〜 0.8%、Mo: 0.4〜 4.0%、V: 0.1〜 1.0
%、Nb: 0.5%以下、Ni: 1.5%以下、Mg:0.02〜0.08
%を含み、あるいはさらにCo:10%以下を含有し、残部
Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、かつ室温
から 500℃までの平均熱膨張係数が13.5×10-6/℃以下
であることが好ましい。
That is, a composite roll for hot rolling having an inner layer welded and integrated with an outer layer manufactured by centrifugal casting, wherein the outer layer has a weight ratio of C: 1.5 to 2.6% and Si: 0.1%.
~ 2.0%, Mn: 0.1 ~ 2.0%, Cr: 7 ~ 15%, Mo: 2.
5-10%, V: 3-10%, Nb: 0.5-5%, or further contains one or two selected from Co: 10% or less, Ni: 3% or less. Next (1), (2)
Formula 0.27 ≦ Mo (%) / Cr (%) ≦ 0.8 (1) Cr (%) / C (%) ≧ 3.3 (2) (where, Cr, Mo, C: content of each element) (%)) At the same time, has a composition comprising the balance of Fe and unavoidable impurities, and has an average coefficient of thermal expansion from room temperature to 300 ° C. of 1
1.5 × 10 −6 / ° C or less, 500 ° C from room temperature of the inner layer
Is a composite roll for hot rolling excellent in accident resistance characterized in that the average thermal expansion coefficient up to 13.5 × 10 −6 / ° C. or less, and in the present invention, the inner layer has a weight ratio of , C:
2.5 ~ 4.0%, Si: 1.5 ~ 3.5%, Mn: 0.3 ~ 2.0%,
Cr: 0.3-0.8%, Mo: 0.4-4.0%, V: 0.1-1.0
%, Nb: 0.5% or less, Ni: 1.5% or less, Mg: 0.02 to 0.08
% Or Co: 10% or less, with the balance being
Preferably, it has a composition comprising Fe and unavoidable impurities, and has an average coefficient of thermal expansion from room temperature to 500 ° C. of 13.5 × 10 −6 / ° C. or less.

【0016】また、本発明は、遠心鋳造で製造された外
層と内層との間に中間層を有し、該中間層を介して外層
と内層が溶着一体化してなる熱間圧延用複合ロールであ
って、前記外層が、重量比で、C: 1.5〜2.6%、Si:
0.1 〜2.0 %、Mn:0.1 〜2.0%、Cr:7〜15%、Mo:
2.5〜10%、V:3〜10%、Nb:0.5 〜5%を含み、あ
るいはさらにCo:10%以下、Ni:3%以下のうちから選
ばれた1種または2種を含有し、さらに(1)、(2)
式を同時に満足し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る組成を有し、かつ室温から300 ℃における平均熱膨張
係数が11.5×10 -6/℃以下であり、前記内層の室温から
500 ℃までの平均熱膨張係数が13.5×10 -6/℃以下であ
ることを特徴とする耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロ
ールであり、また、本発明では、前記内層が、重量比
で、C: 2.5〜 4.O%、Si: 1.5〜3.5%、Mn: 0.3〜
2.0%、Cr: 0.3〜 0.8%、Mo: 0.5〜 4.0%、V: 0.
1〜1.0%、Nb: 0.5%以下、Ni: 1.5%以下、Mg:0.02
〜0.08%を含み、あるいはさらにCo:10%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
かつ室温から 500℃までの平均熱膨張係数が13.5×10-6
/℃以下であることが好ましい。また、本発明では、前
記中間層が、重量比で、C:1〜3%含有し、より好ま
しくは、重量比で、C:1.5 〜3%、Si:0.5 〜3.5
%、Mn:0.2 〜2%、Cr:1.0 〜6.0 %、Mo:1.0 〜6.
0 %、V:3%以下、Nb:2%以下、Ni:2%以下を含
み、あるいはさらにCo:8%以下を含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる組成を有する合金材料である
ことが好ましい。また、本発明では、前記中間層は、前
記外層の平均熱膨張係数と前記内層の平均熱膨張係数と
の中間の平均熱膨張係数、または前記内層の平均熱膨張
係数と同等の平均熱膨張係数を有する合金材料であるこ
とが好ましい。
Further, the present invention relates to an outer case manufactured by centrifugal casting.
An intermediate layer between the layer and the inner layer, and an outer layer
A composite roll for hot rolling in which the inner layer is welded and integrated.
Thus, the outer layer is, by weight ratio, C: 1.5 to 2.6%, Si:
0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 7 to 15%, Mo:
2.5 to 10%, V: 3 to 10%, Nb: 0.5 to 5%.
Or select from Co: 10% or less, Ni: 3% or less.
(1), (2)
The formula is satisfied at the same time, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities.
Average thermal expansion from room temperature to 300 ° C
Coefficient is 11.5 × 10 -6/ ° C or less, from the room temperature of the inner layer
Average thermal expansion coefficient up to 500 ℃ 13.5 × 10 -6/ ℃ or less
Composite roll for hot rolling with excellent accident resistance
In the present invention, the inner layer has a weight ratio of
And C: 2.5 ~ 4.0%, Si: 1.5 ~ 3.5%, Mn: 0.3 ~
2.0%, Cr: 0.3-0.8%, Mo: 0.5-4.0%, V: 0.
1 to 1.0%, Nb: 0.5% or less, Ni: 1.5% or less, Mg: 0.02
0.08% or Co: 10% or less
Having a composition consisting of the balance Fe and unavoidable impurities,
And the average coefficient of thermal expansion from room temperature to 500 ℃ is 13.5 × 10-6
/ ° C or lower. In the present invention,
The intermediate layer contains C: 1 to 3% by weight, and is more preferable.
Or, by weight ratio, C: 1.5 to 3%, Si: 0.5 to 3.5
%, Mn: 0.2-2%, Cr: 1.0-6.0%, Mo: 1.0-6.
0%, V: 3% or less, Nb: 2% or less, Ni: 2% or less
Or further Co: 8% or less, with the balance Fe and
Alloy material with a composition consisting of
Is preferred. In the present invention, the intermediate layer may be
The average thermal expansion coefficient of the outer layer and the average thermal expansion coefficient of the inner layer
Or the average thermal expansion coefficient of the inner layer
Alloy material having an average coefficient of thermal expansion equivalent to the
Is preferred.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の熱間圧延用複合ロールの
外層の組成限定理由について説明する。なお、組成にお
ける%は重量比である。 C: 1.5〜2.6 % Cは、ロールの耐摩耗性を向上するための炭化物形成に
必須な元素であり、本発明では 1.5〜2.6 %の範囲に限
定した。本発明の範囲にC量を調整することにより、共
晶炭化物の多量晶出が抑制されて耐摩耗性と同時に耐絞
りクラック性(耐熱衝撃性)が向上する。C含有量が
1.5%未満では、炭化物量が不足して耐摩耗性が劣化す
る。一方、 2.6%を超えると炭化物量が過多となり熱衝
撃特性を劣化させ、同時に熱膨張係数をも増加させる。
なお、熱膨張係数を低くする観点から好ましくは、1.5
〜2.4 %である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The reasons for limiting the composition of the outer layer of the composite roll for hot rolling according to the present invention will be described. In addition,% in a composition is a weight ratio. C: 1.5 to 2.6% C is an element essential for carbide formation for improving the abrasion resistance of the roll, and is limited to the range of 1.5 to 2.6% in the present invention. By adjusting the amount of C within the range of the present invention, crystallization of a large amount of eutectic carbide is suppressed, and simultaneously the wear resistance and the draw crack resistance (thermal shock resistance) are improved. C content
If it is less than 1.5%, the amount of carbides becomes insufficient and the wear resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 2.6%, the amount of carbides becomes excessive and the thermal shock characteristics deteriorate, and at the same time, the coefficient of thermal expansion increases.
Incidentally, from the viewpoint of lowering the coefficient of thermal expansion, preferably 1.5
~ 2.4%.

【0018】Si: 0.1〜 2.0% Siは、脱酸剤として作用するともに、Crと同様に基地に
固溶して耐高温酸化性を高める作用もある。このような
作用は、0.1 %以上の含有で認められるが、2.0 %を超
えて添加しても効果が飽和し、経済的に不利となる。こ
のため、Siは0.1 〜 2.0%の範囲に限定した。
Si: 0.1 to 2.0% Si acts not only as a deoxidizing agent but also as a solid solution in a matrix, like Cr, to enhance high-temperature oxidation resistance. Such an effect is observed at a content of 0.1% or more. However, if the content exceeds 2.0%, the effect is saturated, and it is economically disadvantageous. For this reason, Si is limited to the range of 0.1 to 2.0%.

【0019】Mn: 0.1〜 2.0% Mnは、溶鋼中のSをMnS として固定し、Sの悪影響を除
去するために有用である。また、焼入れ性を向上する効
果もある。このような効果を得るためには、0.1 %以上
の含有が必要である。しかし、2.0 %を超えて含有する
とオーステナイトが多量に残留してロール特性を劣化さ
せる。このため、Mnは0.1 〜 2.0%の範囲に限定した。
Mn: 0.1 to 2.0% Mn is useful for fixing S in molten steel as MnS and removing the adverse effect of S. It also has the effect of improving the hardenability. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain 0.1% or more. However, when the content exceeds 2.0%, a large amount of austenite remains to deteriorate the roll characteristics. For this reason, Mn was limited to the range of 0.1 to 2.0%.

【0020】Cr:7〜15% Crは、耐摩耗性と耐肌荒れ性を向上させる強固なCr系炭
化物を出現させるために必須の元素である。また、Cr
は、基地に固溶して熱膨張係数を効果的に低下させる作
用を有する。さらにCrは、熱伝導率を低下させる強い作
用をもち、外層から内層への熱伝達を抑制し、内層が熱
膨張することによるサーマルクラウンの増大を抑制する
重要な効果を有する。このような効果は、Cr7%以上の
含有で認められる。Crが7%未満では、上記した効果が
不足し、通板性の向上、耐摩耗性の向上を達成すること
が不可能となる。一方、15%を超えると炭化物が過多と
なって耐熱衝撃性が低下する。なお、より好ましくは7
〜13%の範囲である。
Cr: 7 to 15% Cr is an essential element for the appearance of a strong Cr-based carbide which improves wear resistance and surface roughening resistance. Also, Cr
Has the effect of forming a solid solution in the matrix to effectively lower the coefficient of thermal expansion. Further, Cr has a strong effect of lowering the thermal conductivity, suppresses heat transfer from the outer layer to the inner layer, and has an important effect of suppressing an increase in thermal crown due to thermal expansion of the inner layer. Such an effect is recognized when the content of Cr is 7% or more. If the Cr content is less than 7%, the above-described effects are insufficient, and it becomes impossible to achieve an improvement in sheet passing properties and an improvement in wear resistance. On the other hand, if it exceeds 15%, the amount of carbides becomes excessive, and the thermal shock resistance decreases. In addition, more preferably, 7
It is in the range of ~ 13%.

【0021】Cr/C:≧ 3.3 Cr/Cは、熱膨張係数に影響を及し、本発明では重要な
因子であり、3.3 以上に限定する。Cr/Cが、 3.3未満
では、基地に固溶するCr量が不足して、所定の熱膨張係
数を達成できない。なお、好ましくはCr/Cは3.5 〜7.
5 の範囲である。
Cr / C: ≧ 3.3 Cr / C affects the coefficient of thermal expansion and is an important factor in the present invention, and is limited to 3.3 or more. If Cr / C is less than 3.3, the amount of Cr dissolved in the matrix is insufficient, so that a predetermined coefficient of thermal expansion cannot be achieved. Preferably, Cr / C is 3.5 to 7.
5 range.

【0022】Mo: 2.5〜10% Moは、Cr炭化物およびMC炭化物中に濃化してこれらのCr
系炭化物を強化し、耐肌荒れ性と耐摩耗性および耐熱衝
撃性を著しく向上する効果を有する。また、Moは熱膨張
係数の低下にも効果的に作用する。このような効果は、
2.5 %以上の含有で認められる。しかし、10%を超える
含有は、脆弱なMo系の炭化物が多量に出現し、耐肌荒れ
性と耐摩耗性が著しく劣化する。このため、Moは2.5 〜
10%の範囲に限定した。
Mo: 2.5 to 10% Mo is concentrated in Cr carbide and MC carbide to form these Cr
It has the effect of strengthening the system carbides and significantly improving the surface roughness resistance, abrasion resistance and thermal shock resistance. Mo also effectively acts to lower the coefficient of thermal expansion. These effects are:
It is recognized at a content of 2.5% or more. However, if the content exceeds 10%, a large amount of fragile Mo-based carbides appears, and the rough surface resistance and wear resistance are significantly deteriorated. Therefore, Mo is 2.5 ~
Limited to 10% range.

【0023】0.27≦Mo(%)/ C(%)≦0.8 本発明では、さらにMo/Cr が0.27〜0.8 の範囲となるよ
うにCr含有量に応じMo含有量を調整する。Mo/Cr が2.7
未満では、Cr系炭化物の強化が不十分であり、一方、0.
8 を超えると、強化されたCr系炭化物に比べて脆弱なMo
系の炭化物が多量に出現し、耐肌荒れ性と耐摩耗性が著
しく劣化する。
0.27 ≦ Mo (%) / C (%) ≦ 0.8 In the present invention, the Mo content is further adjusted according to the Cr content so that Mo / Cr is in the range of 0.27 to 0.8. Mo / Cr is 2.7
If it is less than 10, the strengthening of the Cr-based carbide is insufficient, and on the other hand, it is not more than 0.1.
Above 8, Mo that is more fragile than reinforced Cr-based carbides
A large amount of carbides of the system appears, and the surface roughness and abrasion resistance are significantly deteriorated.

【0024】V:3〜10% Vは、硬質なMC炭化物を形成させ、耐摩耗性を向上させ
る効果を有する。このため、一定レベルの耐摩耗性を得
るために、ハイス系ロールとしては必須な元素である。
このような効果は、3%以上の含有で認められるが、10
%を超える含有は、溶湯の融点を上昇させるとともに溶
湯の流動性を低下させ、遠心鋳造を困難にする。このた
め、Vは3〜10%の範囲に限定した。なお、好ましく
は、3〜7%の範囲である。
V: 3 to 10% V has an effect of forming a hard MC carbide and improving wear resistance. Therefore, in order to obtain a certain level of wear resistance, it is an essential element for a high-speed roll.
Such an effect is observed at a content of 3% or more,
%, The melting point of the molten metal is increased and the fluidity of the molten metal is reduced, making centrifugal casting difficult. For this reason, V is limited to the range of 3 to 10%. In addition, Preferably, it is the range of 3-7%.

【0025】Nb: 0.5〜5% Nbは、Vと同様に硬質なMC炭化物を形成させ、さらにMo
をより効果的にMC炭化物中に濃化させる作用を有し、本
発明の範囲のCr、Moとの共存により耐摩耗性を著しく向
上する。さらに、MC炭化物を粒状化して、亀裂生成への
抵抗力を高める作用も有する。このような効果は、0.5
%以上の含有で認められるが、5%を超えて添加しても
効果が飽和するうえ、MC型炭化物の晶出温度を著しく上
昇させ、MC型炭化物の著しい粗大化を招き、炭化物の偏
析を助長する。なお、好ましくは、0.5 〜3%である。
Nb: 0.5 to 5% Nb forms a hard MC carbide similarly to V,
Has the effect of more effectively enriching in MC carbides, and the coexistence of Cr and Mo within the scope of the present invention significantly improves wear resistance. Further, it has the effect of granulating MC carbides to increase the resistance to crack formation. Such an effect is 0.5
%, But the effect is saturated even if it exceeds 5%, and the crystallization temperature of MC type carbide is remarkably increased, resulting in remarkable coarsening of MC type carbide and segregation of carbide. Encourage. Preferably, the content is 0.5 to 3%.

【0026】Co:10%以下 本発明では、Coは必要に応じ添加できる。Coは、基地中
に固溶するとともに、他元素の基地への固溶量を高めて
基地をより強化する効果を有する。またCoは、熱膨張係
数を低下する作用も有する。10%を超えて含有してもそ
の効果が飽和するため10%を上限とするのが好ましい。
Co: 10% or less In the present invention, Co can be added as needed. Co is dissolved in the matrix and has the effect of increasing the amount of other elements dissolved in the matrix to further strengthen the matrix. Co also has the effect of lowering the coefficient of thermal expansion. Even if the content exceeds 10%, the effect is saturated, so the upper limit is preferably 10%.

【0027】Ni:3%以下 本発明では、Niは必要に応じ添加できる。Niは、焼入れ
性を向上させる作用があり、熱処理での変態挙動を制御
するのに有用な元素である。しかし、耐摩耗性を劣化す
る作用も合わせもつため、3%以下に限定するのが好ま
しい。Ni含有量が3%を超えると、焼入れ性向上効果も
飽和する。
Ni: 3% or less In the present invention, Ni can be added as needed. Ni has an effect of improving hardenability and is a useful element for controlling the transformation behavior in heat treatment. However, since it also has the effect of deteriorating wear resistance, it is preferably limited to 3% or less. If the Ni content exceeds 3%, the effect of improving hardenability is saturated.

【0028】さらに、本発明では、下記の範囲内であれ
ば、W、Bを含有してもよい。 W:1%以下 Wは、硬質な炭化物を形成する元素であり、1%以下で
あれば含有してもさしつかえない。しかし、1%を超え
ると、耐肌荒れ性や耐熱衝撃性が劣化する。 B:0.05%以下 Bは、Nと結合しNを安定化させる作用を有するため、
0.05%以下であれば含有してもよい。本発明では、Cr、
V、Nbなどの合金元素を多量に含有するため、通常の大
気溶解では多量のNが不可避的に溶湯に混入し、Nの悪
影響も懸念される。BはNとともにBNを形成してNを安
定化する作用があるためBを0.05%以下であれば含有し
てもよい。しかし、0.05%を超えると材質が脆くなる。
Further, in the present invention, W and B may be contained within the following range. W: 1% or less W is an element forming a hard carbide, and may be contained if it is 1% or less. However, if it exceeds 1%, the rough surface resistance and the thermal shock resistance deteriorate. B: 0.05% or less B has an effect of binding N and stabilizing N,
If it is 0.05% or less, it may be contained. In the present invention, Cr,
Since a large amount of alloying elements such as V and Nb is contained, a large amount of N is inevitably mixed into the molten metal in ordinary atmospheric melting, and there is a concern that N may have an adverse effect. B has the effect of forming BN together with N and stabilizing N, so that B may be contained at 0.05% or less. However, if it exceeds 0.05%, the material becomes brittle.

【0029】本発明の複合ロールの外層は、上記した成
分以外は残部Feおよび不可避的不純物である。また、本
発明の複合ロールの外層は、室温から 300℃における平
均熱膨張係数が11.5×10-6/℃以下の低熱膨張係数を有
する外層である。とくに、外層の熱膨張係数の低減は、
ロールのサーマルクラウンを大幅に低減し、ロールの通
板性向上に最も有効に作用する。室温から 300℃におけ
る平均熱膨張係数が11.5×10-6/℃を超えると、ロール
のサーマルクラウンが大幅に増大する傾向を有し、優れ
た通板性を確保できなくなる。
The outer layer of the composite roll of the present invention is the balance of Fe and inevitable impurities other than the above components. The outer layer of the composite roll of the present invention is an outer layer having a low coefficient of thermal expansion of 11.5 × 10 −6 / ° C. or less from room temperature to 300 ° C. In particular, the reduction of the thermal expansion coefficient of the outer layer
It significantly reduces the thermal crown of the roll and works most effectively to improve the rollability of the roll. When the average coefficient of thermal expansion from room temperature to 300 ° C. exceeds 11.5 × 10 −6 / ° C., the thermal crown of the roll tends to greatly increase, and it becomes impossible to secure excellent sheet passing property.

【0030】本発明の熱間圧延用複合ロールでは、従来
のハイスロールに比べて耐摩耗性も向上しているため、
ロール消耗量が小さくなる。このため、外層が従来のロ
ールと同様に膨張したときには、従来に比べ、あたかも
ロールが膨張したように見えてしまう。すなわち、摩耗
量が小さくなった分だけ、見掛け上サーマルクラウンが
増大したようにみえる。しかし、本発明のロールは、室
温から 300℃における熱膨張係数が11.5×10-6/℃以下
と小さく限定されているため、実際にはサーマルクラウ
ンが大幅に低下しており、従来のハイス系ロールに比べ
て見掛け上のサーマルクラウンも減少する。このため、
本発明の熱間圧延用ロールは、通板性が向上するのであ
る。
In the composite roll for hot rolling of the present invention, the abrasion resistance is improved as compared with the conventional high-speed roll.
Roll consumption is reduced. For this reason, when the outer layer expands similarly to the conventional roll, it looks as if the roll expanded compared to the conventional case. That is, it seems that the thermal crown has apparently increased by an amount corresponding to the decrease in the wear amount. However, in the roll of the present invention, the thermal expansion coefficient from room temperature to 300 ° C. is limited to a small value of 11.5 × 10 −6 / ° C. or less. The apparent thermal crown is also reduced as compared to the roll. For this reason,
The roll for hot rolling of the present invention improves the sheet passing property.

【0031】本発明の範囲の組成を有する外層が、耐摩
耗性、耐熱衝撃性を有し、低い熱膨張係数を有すること
を本発明者らが行った実験結果に基づいて説明する。表
1に示す組成のロール外層用溶湯を溶製し、遠心鋳造法
で690mm φのロール外層材(肉厚:80mm)とした。これ
ら外層材を、1050℃に加熱したのち、焼入れし、さらに
500〜 550℃で2回焼戻しを実施した。なお、外層材N
o.O-11 は、熱間仕上圧延後段最終スタンド用の作業ロ
ールとして主に使用されている NiG鋳鉄である。
The fact that the outer layer having the composition within the range of the present invention has abrasion resistance, thermal shock resistance and low thermal expansion coefficient will be described based on the results of experiments conducted by the present inventors. A melt for a roll outer layer having the composition shown in Table 1 was melted, and a roll outer layer material (thickness: 80 mm) having a diameter of 690 mm was formed by centrifugal casting. After heating these outer layer materials to 1050 ° C, they are quenched,
Tempering was performed twice at 500 to 550 ° C. The outer layer material N
oO-11 is NiG cast iron mainly used as a work roll for the final stand after the hot finish rolling.

【0032】ついで、これら熱処理ずみ外層材から、試
験片を採取し、摩耗試験、熱衝撃試験および熱膨張試験
を実施した。摩耗試験は、相手材(S45C)と試験片の2
円盤すべり摩耗方式で実施した。回転数600rpmで回転さ
せながら、相手材を800 ℃に加熱し、試験片を水冷し、
試験片と相手材のすべり率を10%として、荷重 100kgで
圧接しながら転動させた。この試験を相手材を更新して
4回繰り返した後(転動回数:72000 回)、試験片の摩
耗減量を測定した。
Next, test specimens were taken from the heat-treated outer layer material and subjected to a wear test, a thermal shock test and a thermal expansion test. The abrasion test was performed on the test piece (S45C) and the test piece.
The test was performed by the disk sliding wear method. While rotating at a rotational speed of 600 rpm, the mating material is heated to 800 ° C., and the test piece is water-cooled,
The test piece and the mating material were rolled while being pressed against each other with a load of 100 kg with a slip ratio of 10%. After repeating this test four times by updating the mating material (number of rolling: 72000 times), the abrasion loss of the test piece was measured.

【0033】熱衝撃試験は、加熱回転した円板状の相手
材(S45C)を25mm厚の板状の試験片に圧接し、圧接終了
直後に水冷する方式で行った。相手材の温度は 800℃か
ら1050℃の間(50℃ピッチ)で変化させた。この熱衝撃
試験では、相手材の温度が高いほど試験片への熱負荷が
大きくなり、試験片に熱衝撃亀裂が入りやすくなるた
め、亀裂が発生する温度が高いほど耐熱衝撃性が優れる
ことを意味する。
In the thermal shock test, a disk-shaped counterpart material (S45C) that was heated and rotated was pressed against a 25 mm-thick plate-shaped test piece, and water cooling was performed immediately after the pressing was completed. The temperature of the mating material was varied between 800 ° C and 1050 ° C (50 ° C pitch). In this thermal shock test, the higher the temperature of the mating material, the greater the thermal load on the test piece and the more likely it is for the thermal shock crack to enter the test piece.Therefore, the higher the temperature at which the crack occurs, the better the thermal shock resistance. means.

【0034】熱膨張試験は、5mmφ×20mm長さの試験片
を用いて、室温(20℃)〜300 ℃、室温(20℃)〜500
℃における平均熱膨張係数を測定した。これらの結果を
表2に示す。
The thermal expansion test is performed using a test piece having a length of 5 mmφ × 20 mm and a room temperature (20 ° C.) to 300 ° C. and a room temperature (20 ° C.) to 500 ° C.
The average coefficient of thermal expansion at ℃ was measured. Table 2 shows the results.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】本発明の外層組成の範囲では、従来組成で
ある外層材No.11 (NiG 鋳鉄)と比べて、いずれも摩耗
量が1/10程度までに低減しており、極めて優れた耐摩耗
性を有している。また、室温から 300℃における熱膨張
係数も11.5×10-6以下と極めて小さい熱膨張係数を有し
ており、サーマルクラウンの減少による通板性向上が期
待できる。
In the range of the outer layer composition of the present invention, the wear amount was reduced to about 1/10 compared to the conventional outer layer material No. 11 (NiG cast iron), and extremely excellent wear resistance was obtained. It has nature. In addition, the thermal expansion coefficient from room temperature to 300 ° C. has an extremely small thermal expansion coefficient of 11.5 × 10 −6 or less, and it is expected that the thermal crown can be reduced to improve the sheet passing property.

【0038】さらに、本発明の外層組成の範囲では、熱
衝撃試験における熱衝撃亀裂発生温度が1050℃以上と高
く、耐熱衝撃性に優れ、絞りクラックの抑制が達成でき
る。なお、本発明の外層組成の範囲を外れた場合は、熱
膨張係数が大きいか、耐摩耗性、耐熱衝撃性のいずれか
が劣化している。外層材No.O-8は、Cr量とCr/Cが本発明
の範囲を外れたため、熱膨張係数が大きく、耐摩耗性、
耐熱衝撃性が著しく劣化している。
Further, in the range of the composition of the outer layer of the present invention, the thermal shock crack initiation temperature in the thermal shock test is as high as 1050 ° C. or more, the thermal shock resistance is excellent, and the suppression of drawing crack can be achieved. When the outer layer composition of the present invention is out of the range, the thermal expansion coefficient is large, or any of the wear resistance and the thermal shock resistance is deteriorated. The outer layer material No.O-8 has a large thermal expansion coefficient, abrasion resistance, because the Cr content and Cr / C are out of the range of the present invention.
Thermal shock resistance is significantly degraded.

【0039】外層材No.O-9は、C量が本発明の範囲を外
れたため、耐熱衝撃性が著しく劣化している。外層材N
o.O-10 は、Wを多量に含有し、Nb量が本発明の範囲を
外れたため、熱膨張係数が大きく、耐摩耗性と耐熱衝撃
性が著しく劣化している。本発明では、上記した組成の
溶湯を、遠心鋳造法で外層としたのち、さらに内層を静
置鋳造して、外層と内層が溶着一体化した複合ロールと
する。
Since the outer layer material No. O-9 has a C content outside the range of the present invention, the thermal shock resistance is remarkably deteriorated. Outer layer material N
Since oO-10 contains a large amount of W and the amount of Nb is out of the range of the present invention, the coefficient of thermal expansion is large, and the wear resistance and thermal shock resistance are significantly deteriorated. In the present invention, after the molten metal having the above-described composition is formed into an outer layer by a centrifugal casting method, the inner layer is further subjected to stationary casting to form a composite roll in which the outer layer and the inner layer are welded and integrated.

【0040】静置鋳造される内層は、鋳造性と機械的性
質に優れた球状黒鉛鋳鉄を用いるのが好ましく、さらに
残留応力の低い複合ロールを安定して製造することを可
能とするため、室温から 500℃までの平均熱膨張係数が
13.5×10-6/℃以下となる組成とする。室温から 500℃
の間の平均熱膨張係数を低下するにはCrとMoあるいはCo
の添加が有効である。
For the inner layer to be subjected to stationary casting, it is preferable to use spheroidal graphite cast iron having excellent castability and mechanical properties. Further, in order to stably produce a composite roll having low residual stress, room temperature is used. From 500 to 500 ℃
The composition should be 13.5 × 10 −6 / ° C or less. Room temperature to 500 ℃
To reduce the average coefficient of thermal expansion between Cr and Mo or Co
Is effective.

【0041】つぎに、内層の好ましい組成について説明
する。 C:2.5 〜 4.0% Cは、鋳造性の向上と黒鉛を出現させるために添加され
る。C含有量が 2.5%未満では黒鉛の量が少なく、鋳造
性が劣化し、引け巣が発生しやすくなる。一方、4.0 %
を超えると粗大な黒鉛が出現し内層材質が脆弱となる。
このため、Cは2.5〜 4.0%の範囲に限定するのが好ま
しい。
Next, a preferred composition of the inner layer will be described. C: 2.5 to 4.0% C is added in order to improve castability and make graphite appear. When the C content is less than 2.5%, the amount of graphite is small, castability is deteriorated, and shrinkage cavities are easily generated. Meanwhile, 4.0%
If it exceeds, coarse graphite appears and the material of the inner layer becomes brittle.
For this reason, C is preferably limited to the range of 2.5 to 4.0%.

【0042】Si:1.5 〜 3.5% Siは、Cと同様に鋳造性の向上と黒鉛化のために添加さ
れる。Si含有量が 1.5%未満では黒鉛化が不十分とな
り、炭化物の晶出が増加する。このため内層が硬脆化す
る。一方、 3.5%を超えて含有しても、黒鉛化の効果は
飽和するうえ、形の崩れた黒鉛が出現しやすくなり、内
層強度が低下する。このため、Siは1.5 〜3.5 %の範囲
に限定するのが好ましい。
Si: 1.5 to 3.5% Si is added for improving castability and graphitizing, like C. If the Si content is less than 1.5%, the graphitization becomes insufficient and the crystallization of carbides increases. For this reason, the inner layer becomes hard and brittle. On the other hand, if the content exceeds 3.5%, the effect of graphitization is saturated, and graphite with a deformed shape is likely to appear, and the inner layer strength is reduced. For this reason, Si is preferably limited to the range of 1.5 to 3.5%.

【0043】Mn:0.3 〜 2.0% Mnは、溶湯中のSをMnS として固定し、Sの悪影響を除
去する作用を有する。このような作用は0.3 %以上の含
有で認められるが、2%を超えて含有すると内層材質が
脆化する。 Cr:0.1 〜 0.8% Crは、パーライト組織を安定にする作用を有し、内層強
度を向上させ、さらに熱膨張係数を低下させる効果を有
する。この効果は0.1 %以上の含有で認められるが、0.
8 %を越えて含有すると共晶炭化物の晶出が増加して内
層材質が硬脆化する。
Mn: 0.3 to 2.0% Mn has the effect of fixing S in the molten metal as MnS and removing the adverse effect of S. Such an effect is observed at a content of 0.3% or more, but if it exceeds 2%, the material of the inner layer becomes brittle. Cr: 0.1 to 0.8% Cr has the effect of stabilizing the pearlite structure, improves the strength of the inner layer, and has the effect of lowering the coefficient of thermal expansion. This effect is observed at a content of 0.1% or more, but is not less than 0.1%.
If the content exceeds 8%, the crystallization of eutectic carbides increases and the material of the inner layer becomes hard and brittle.

【0044】Mo:0.5 〜 4.0% Moは、内層の熱膨張係数を低下させる作用を有し、さら
に強度を増加させる作用もある。この効果を得るために
は 0.5%以上含有させる必要があるが、4.0 %を超えて
含有すると炭化物の晶出量が増加して内層材質が硬脆化
する。 V:0.1 〜1% Vは、MC炭化物を形成し、脆弱なセメンタイトの出現を
抑制するとともに、内層強度を上昇させる効果を有す
る。この効果を得るには0.1 %以上の含有が必要であ
る。一方、1%を超える含有は、内層材質を硬脆化させ
る。このため、Vは0.1〜1%の範囲に限定するのが好
ましい。
Mo: 0.5 to 4.0% Mo has the effect of lowering the coefficient of thermal expansion of the inner layer and also has the effect of increasing the strength. To obtain this effect, the content must be 0.5% or more. However, if it exceeds 4.0%, the amount of carbide crystallization increases and the material of the inner layer becomes hard and brittle. V: 0.1 to 1% V forms an MC carbide, suppresses the appearance of fragile cementite, and has the effect of increasing the inner layer strength. To obtain this effect, the content of 0.1% or more is required. On the other hand, when the content exceeds 1%, the material of the inner layer is hardly embrittled. For this reason, V is preferably limited to the range of 0.1 to 1%.

【0045】Nb:0.5 %以下 Nbは、Vと同様にMC炭化物を形成させ、脆弱なセメンタ
イトの出現を抑制するとともに、内層強度を上昇させる
効果を有する。しかし、0.5 %を超える含有は、内層材
質を硬脆化させる。このため、Nbは 0.5%以下に限定す
るのが好ましい。
Nb: 0.5% or less Nb has the effect of forming MC carbide similarly to V, suppressing the appearance of fragile cementite, and increasing the inner layer strength. However, if the content exceeds 0.5%, the material of the inner layer becomes hard and brittle. For this reason, Nb is preferably limited to 0.5% or less.

【0046】Ni:1.5 %以下 Niは、炭化物の出現を抑制して強度を向上する作用を有
する。しかし、1.5 %を超えて含有しても効果が飽和す
るため、Niは1.5 %以下に限定するのが好ましい。 Mg:0.02〜0.08% Mgは、黒鉛を球状化して強度を向上するために必須な元
素である。黒鉛を球状化するためには、0.02%以上の含
有を必要とする。0.02%未満では、黒鉛が球状化度合い
が低下する。一方、0.08%を超えると白銑化しやすくな
り、また、ドロスなどの介在物欠陥が多くなる。このた
め、Mgは0.02〜0.08%の範囲に限定するのが好ましい。
Ni: 1.5% or less Ni has the effect of suppressing the appearance of carbides and improving the strength. However, the effect is saturated even if the content exceeds 1.5%, so that Ni is preferably limited to 1.5% or less. Mg: 0.02 to 0.08% Mg is an element essential for spheroidizing graphite to improve strength. In order to spheroidize graphite, a content of 0.02% or more is required. If it is less than 0.02%, the degree of spheroidization of graphite decreases. On the other hand, if it exceeds 0.08%, it becomes easy to turn into white iron, and inclusion defects such as dross increase. For this reason, Mg is preferably limited to the range of 0.02 to 0.08%.

【0047】Co:10%以下 Coは、熱膨張係数を低下するのに効果をもち、必要に応
じ含有できる。しかし、10%を超えて含有しても、効果
が飽和する。このため、Coは10%以下に限定するのが好
ましい。なお、内層は、上記した成分以外は残部Feおよ
び不可避的不純物からなる。不可避的不純物として、
P:0.05%以下、S:0.03%以下とするのが好適であ
る。
Co: 10% or less Co has an effect of lowering the coefficient of thermal expansion, and can be contained if necessary. However, even if the content exceeds 10%, the effect is saturated. For this reason, it is preferable that Co is limited to 10% or less. The inner layer is composed of the balance Fe and unavoidable impurities other than the above components. As unavoidable impurities,
It is preferable that P: 0.05% or less and S: 0.03% or less.

【0048】本発明の複合ロールの内層は、室温から 5
00℃における熱膨張係数を13.5×10 -6/℃以下とする。
本発明の複合ロールの熱処理は、焼入れに引き続いて 4
00〜 600℃での焼戻し処理が1回から複数回実施され
る。外層と内層の熱処理中あるいは熱処理後の熱膨張差
を低減するために、室温から 500℃における平均熱膨張
係数を13.5×10-6/℃以下に限定する。室温から 500℃
における平均熱膨張係数が13.5×10-6/℃を超えると、
ロール製造における熱処理時に内層と外層との収縮量差
が著しく大きくなるため、内層に過大な引張応力が、外
層には過大な圧縮応力が発生する。内層の過大な引張応
力は熱処理でのロール割損事故を発生させ、外層の過大
な圧縮残留応力は粗大な絞りクラックの発生原因とな
る。このため、本発明では、内層の室温から 500℃にお
ける熱膨張係数は、13.5×10-6/℃以下に限定する。こ
れにより、内層外層に発生する応力を制限でき、ロール
割損事故や粗大絞りクラックの生成を抑制できる。な
お、従来の球状黒鉛鋳鉄では、室温から 500℃における
熱膨張係数は13.5×10-6/℃を超えていることが多い。
[0048] The inner layer of the composite roll of the present invention is formed at room temperature to 5
The thermal expansion coefficient at 00 ° C is 13.5 × 10 -6/ ° C or lower.
The heat treatment of the composite roll of the present invention is performed after quenching.
Tempering at 00-600 ° C is performed once or multiple times
You. Thermal expansion difference during or after heat treatment of outer layer and inner layer
Average thermal expansion from room temperature to 500 ° C to reduce
The coefficient is 13.5 × 10-6/ ° C or lower. Room temperature to 500 ℃
Average thermal expansion coefficient of 13.5 × 10-6/ ℃,
Difference in shrinkage between inner layer and outer layer during heat treatment in roll production
Becomes excessively large, so that an excessive tensile stress
Excessive compressive stress is generated in the layer. Excessive tension in the inner layer
The force causes a roll breakage accident in heat treatment and the outer layer becomes excessive.
Compressive residual stress may cause coarse drawing cracks.
You. Therefore, in the present invention, the temperature of the inner layer is increased from room temperature to 500 ° C.
Thermal expansion coefficient is 13.5 × 10-6/ ° C or lower. This
As a result, the stress generated in the inner and outer layers can be
Breakage accidents and generation of coarse drawing cracks can be suppressed. What
In conventional spheroidal graphite cast iron, at room temperature to 500 ° C
Thermal expansion coefficient is 13.5 × 10-6/ ° C in many cases.

【0049】本発明の範囲の組成を有する内層が、低い
熱膨張係数を有することを、本発明者らが行った実験結
果に基づいて説明する。表3に示す組成の溶湯を溶製
し、肉厚50mmの大きさの鋳造品としたのち、1050℃に加
熱し冷却(徐冷)し基地組織をパーライト組織とした。
これら鋳造品から、試験片を採取し、引張試験と熱膨張
試験を実施した。その結果を表4に示す。
The fact that the inner layer having a composition within the range of the present invention has a low coefficient of thermal expansion will be described based on the results of experiments conducted by the present inventors. A molten metal having the composition shown in Table 3 was melted to form a cast product having a thickness of 50 mm, and then heated to 1050 ° C. and cooled (slowly cooled) to obtain a base structure of pearlite.
Specimens were collected from these castings and subjected to a tensile test and a thermal expansion test. Table 4 shows the results.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】[0051]

【表4】 [Table 4]

【0052】本発明の内層材(内層材No.I-1〜No.I-5)
は、いずれも室温から500 ℃における平均熱膨張係数は
13.5×10-6/℃以下となっており、複合ロールの熱処理
での過大な応力の発生を抑制できる。しかも、白銑化元
素であるCrとMoを増加したにもかかわらず、内層材とし
て十分な 500MPa 以上の引張強さを保持できる。一方、
本発明の内層組成の範囲を外れる鋳造品では、内層材N
o.I-6はCrとMo量が、No.I-7はMoとV量が、それぞれ本
発明の範囲を外れており、平均の熱膨張係数が13.5×10
-6/℃を超え、複合ロールの熱処理での過大な応力が発
生することが懸念される。
The inner layer material of the present invention (inner layer materials No. I-1 to No. I-5)
Means that the average coefficient of thermal expansion from room temperature to 500 ° C is
Since it is 13.5 × 10 −6 / ° C. or less, it is possible to suppress occurrence of excessive stress in the heat treatment of the composite roll. Moreover, despite increasing the amounts of Cr and Mo, which are elements of white iron, it is possible to maintain sufficient tensile strength of 500 MPa or more as an inner layer material. on the other hand,
In castings outside the range of the inner layer composition of the present invention, the inner layer material N
oI-6 has Cr and Mo amounts, No.I-7 has Mo and V amounts outside the range of the present invention, and has an average thermal expansion coefficient of 13.5 × 10
Exceeding -6 / ° C, there is a concern that excessive stress may occur during the heat treatment of the composite roll.

【0053】本発明の複合ロールでは、外層と内層の間
に中間層を設け、内層と外層を溶着一体化させることが
できる。中間層は、外層を遠心鋳造法で製造したのち、
遠心鋳造法で外層の内側に形成させるのが好ましい。中
間層の存在は、外層と内層の熱膨張率、ヤング率などの
物理的性質や機械的性質の隔たりを埋める緩衝層として
の作用を有し、かつ外層成分、とくに炭化物形成元素
(Cr)が内層に過剰に混入し内層が硬脆化するのを防止
するのに有効である。
In the composite roll of the present invention, an intermediate layer is provided between the outer layer and the inner layer, and the inner layer and the outer layer can be welded and integrated. After manufacturing the outer layer by centrifugal casting,
It is preferable to form it inside the outer layer by a centrifugal casting method. The presence of the intermediate layer acts as a buffer layer that bridges the gap between physical properties and mechanical properties such as the coefficient of thermal expansion and Young's modulus of the outer layer and the inner layer, and the components of the outer layer, especially the carbide-forming element (Cr), This is effective for preventing the inner layer from being excessively mixed into the inner layer and becoming hard and brittle.

【0054】中間層は、1〜3%のCを含有した合金材
料、例えば、過共析鋼、黒鉛鋼、鋳鉄系材料とするのが
好ましい。さらにより好ましくは、外層と内層の中間あ
るいは内層と同等の熱膨張係数をもつことが、ロール製
造上、あるいはロール使用上推奨される。つぎに、中間
層の好ましい組成について、説明する。
The intermediate layer is preferably made of an alloy material containing 1 to 3% of C, for example, hypereutectoid steel, graphite steel or cast iron material. Even more preferably, it is recommended to have a coefficient of thermal expansion between the outer layer and the inner layer or equivalent to that of the inner layer for roll production or roll use. Next, a preferred composition of the intermediate layer will be described.

【0055】C:1〜3% Cは、基地中に溶け込んで強度を確保する。C含有量が
1%未満ではその効果が不十分であり、一方、3%を超
えると、炭化物が多くなり靱性が低下する。このため、
Cは1〜3%に限定する。なお、好ましくは1.5 〜3%
である。 Si:0.5 〜3.5 % Siは、硬脆化の抑制と鋳造性確保のため、0.5 %以上必
要である。しかし、3.5 %を超えるて含有しても効果が
飽和する。このため、Siは0.5 〜3.5 %とするのが好ま
しい。
C: 1 to 3% C is dissolved in the matrix to secure the strength. If the C content is less than 1%, the effect is insufficient. On the other hand, if the C content exceeds 3%, carbides increase and toughness decreases. For this reason,
C is limited to 1-3%. Preferably, 1.5 to 3%
It is. Si: 0.5 to 3.5% Si is required to be 0.5% or more in order to suppress hard embrittlement and ensure castability. However, the effect is saturated even if the content exceeds 3.5%. For this reason, the content of Si is preferably set to 0.5 to 3.5%.

【0056】Mn:0.2 〜2% Mnは、強度を向上させる効果があり、強度確保のために
は0.2 %以上の含有が必要であるが、2%を超える含有
は効果が飽和する。このため、Mnは0.2 〜2%とするの
が好ましい。 Cr:1.0 〜6.0 % Crは、熱膨張係数を低下させるのに有効な元素である。
外層あるいは内層の熱膨張係数に近づけるには1.0 %以
上含有するのが好ましい。一方、6%を超える含有は、
炭化物が過多隣、材質が脆化する。このようなことか
ら、Crは1.0 〜6.0 %とするのが好ましい。
Mn: 0.2 to 2% Mn has the effect of improving the strength. To secure the strength, the content of 0.2% or more is required, but if it exceeds 2%, the effect is saturated. For this reason, Mn is preferably set to 0.2 to 2%. Cr: 1.0 to 6.0% Cr is an element effective in lowering the coefficient of thermal expansion.
In order to approach the thermal expansion coefficient of the outer layer or the inner layer, the content is preferably 1.0% or more. On the other hand, the content exceeding 6%
Excessive carbides and brittle material. Therefore, the content of Cr is preferably set to 1.0 to 6.0%.

【0057】Mo:1.0 〜6.0 % Moも、Crと同時に熱膨張係数を低下させるのに有効な元
素である。外層あるいは内層の熱膨張係数に近づけるに
は1%以上含有するのが好ましくい。一方、6%を超え
る含有は、炭化物が過多となり、材質が脆化する。この
ため、Moは1.0〜6.0 %に限定するのが好ましい。
Mo: 1.0-6.0% Mo is also an element effective in lowering the coefficient of thermal expansion simultaneously with Cr. In order to approach the thermal expansion coefficient of the outer layer or the inner layer, it is preferable to contain 1% or more. On the other hand, when the content exceeds 6%, the amount of carbide becomes excessive and the material becomes brittle. For this reason, Mo is preferably limited to 1.0 to 6.0%.

【0058】V:3%以下、Nb:2%以下 V、Nbはいずれも、中間層の強度を向上させる作用があ
る。しかし、Vが3%、Nbが2%を超えて含有すると、
中間層にミクロな引け巣が形成されやすくなり、中間層
の強度が低下する。このため、Vは3%以下、Nbは2%
以下に限定するのが好ましい。
V: 3% or less, Nb: 2% or less Both V and Nb have an effect of improving the strength of the intermediate layer. However, if V contains more than 3% and Nb exceeds 2%,
Micro shrinkage cavities are easily formed in the intermediate layer, and the strength of the intermediate layer is reduced. Therefore, V is 3% or less, and Nb is 2%.
It is preferable to limit to the following.

【0059】Ni:2%以下 Niは、焼入れ性の向上に有効であるが、2%を超えて含
有しても効果が飽和する。このため、Niは2%以下に限
定するのが好ましい。 Co:8%以下 Coは、熱膨張係数を低下させる作用を有し、必要に応じ
含有できる。8%を超えて含有してもその効果は変化が
ないため、8%以下に限定するのが好ましい。
Ni: 2% or less Ni is effective in improving hardenability, but the effect is saturated even if it exceeds 2%. For this reason, Ni is preferably limited to 2% or less. Co: 8% or less Co has a function of lowering the coefficient of thermal expansion, and can be contained as necessary. Even if the content exceeds 8%, the effect is not changed, so it is preferable to limit the content to 8% or less.

【0060】なお、中間層は上記した成分以外は残部Fe
および不可避的不純物からなる。不可避的不純物として
は、P:0.05%以下、S:0.03%以下とするのが好適で
ある。また、脱酸剤として、Al、Ti、Zr等を添加しても
よい。なお、本発明の複合ロールにおける中間層は、外
層の平均熱膨張係数と内層の平均熱膨張係数との中間の
平均熱膨張係数、または内層の平均熱膨張係数と同等の
平均熱膨張係数を有するものであることが好ましい。
The intermediate layer was composed of the remainder Fe except for the above components.
And unavoidable impurities. As the inevitable impurities, it is preferable that P: 0.05% or less and S: 0.03% or less. Further, Al, Ti, Zr or the like may be added as a deoxidizing agent. The intermediate layer in the composite roll of the present invention has an average thermal expansion coefficient between the average thermal expansion coefficient of the outer layer and the average thermal expansion coefficient of the inner layer, or an average thermal expansion coefficient equivalent to the average thermal expansion coefficient of the inner layer. Preferably, it is

【0061】[0061]

【実施例】胴径 690mm、胴長2400mmの複合ロールを以下
の手順で製造した。遠心力 140Gで回転する鋳型内に、
外層として肉厚80mmになるように、表5に示す組成の溶
湯を鋳込んだ。外層が凝固した直後に、外層の内面に肉
厚40mmに相当する中間層を鋳造して、外層の内面を7〜
20mm再溶解させ、中間層と一体溶着させた。中間層が凝
固した後に鋳型の回転を停止し、内層材を鋳造すること
によって外層−中間層−内層を一体溶着させた。外層の
表面温度が80℃以下になるまで冷却した後、鋳型を解体
した。
EXAMPLE A composite roll having a body diameter of 690 mm and a body length of 2400 mm was produced by the following procedure. In a mold rotating with a centrifugal force of 140G,
A molten metal having a composition shown in Table 5 was cast so that the outer layer had a thickness of 80 mm. Immediately after the outer layer solidifies, an intermediate layer corresponding to a thickness of 40 mm is cast on the inner surface of the outer layer, and the inner surface of the outer layer is
It was redissolved by 20 mm and was integrally welded to the intermediate layer. After the intermediate layer was solidified, the rotation of the mold was stopped, and the outer layer-intermediate layer-inner layer was integrally welded by casting the inner layer material. After cooling until the surface temperature of the outer layer became 80 ° C. or lower, the mold was disassembled.

【0062】得られた複合ロールは、1050℃から焼入れ
し、引き続いて 500〜 550℃で3回以上焼戻しする熱処
理を実施し、外層の硬さを77〜82Hsとした。熱処理後、
ロール胴端部から外層と中間層の試験材を採取した。外
層は化学組成分析用試料、熱膨張試験用試験材を採取
し、中間層はその肉厚中央部から化学組成分析用試料を
採取した。なお、内層についてはロール軸端の中心部か
ら化学組成分析用試料と熱膨張試験用試験材を採取し
た。
The obtained composite roll was quenched from 1050 ° C., and subsequently subjected to a heat treatment of tempering at 500 to 550 ° C. three times or more, so that the hardness of the outer layer was 77 to 82 Hs. After heat treatment,
Test materials for the outer layer and the intermediate layer were collected from the end of the roll body. For the outer layer, a sample for chemical composition analysis and a test material for thermal expansion test were collected, and for the intermediate layer, a sample for chemical composition analysis was collected from the center of the wall thickness. As for the inner layer, a sample for chemical composition analysis and a test material for thermal expansion test were collected from the center of the roll shaft end.

【0063】各複合ロールの外層、中間層、内層の化学
組成と、外層、内層の熱膨張係数を表5に示す。
Table 5 shows the chemical composition of the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer of each composite roll, and the thermal expansion coefficients of the outer layer and the inner layer.

【0064】[0064]

【表5】 [Table 5]

【0065】本発明例の外層、内層は、いずれも低い熱
膨張係数を有している。これに対し、本発明の範囲を外
れる比較例では、高い熱膨張係数を有している。ロール
No.4では、外層が本発明範囲であるが、内層が本発明範
囲を外れているため、熱処理中にロール胴端部が割損し
た。この割損は、内層と外層の熱歪差に基づく過大な熱
応力の発生に起因している。なお、仮に熱処理中にロー
ルが割損せずに製造できたとしても、熱間圧延中に、ロ
ールの熱膨張によって割損する可能性が大きく、また、
絞り圧延が発生した場合には非常に大きな亀裂が生成し
やすくなるものと考えられる。
Both the outer layer and the inner layer of the present invention have a low coefficient of thermal expansion. On the other hand, Comparative Examples outside the scope of the present invention have a high coefficient of thermal expansion. roll
In No. 4, the outer layer was within the range of the present invention, but the inner layer was out of the range of the present invention. This breakage is caused by the generation of excessive thermal stress based on the difference in thermal strain between the inner layer and the outer layer. In addition, even if rolls can be manufactured without breakage during heat treatment, during hot rolling, there is a high possibility of breakage due to thermal expansion of the rolls,
It is considered that a very large crack is likely to be generated when the reduction rolling occurs.

【0066】ロールNo.4を除く、ロールNo.1〜No.3の複
合ロールを、熱間仕上圧延ミルのF7スタンドの作業ロー
ルとして投入し、試験圧延を実施した。なお、ロールN
o.5は、熱処理中にロール胴端部が割損したため、熱延
仕上げ圧延機での試験圧延は実施しなかった。試験圧延
は、圧延距離約200 kmとした。本発明例(ロールNo.1,N
o.2 )は、鋼板の蛇行や耳伸び、腹伸び等の圧延トラブ
ルの発生もなく、極めて良好な通板性が確認された。こ
れに対し、比較例(ロールNo.3)(従来のハイス系ロー
ル)では、鋼板に腹伸びが生じ、通板性の劣化が認めら
れた。
Except for the roll No. 4, the composite rolls of the rolls No. 1 to No. 3 were loaded as working rolls of the F7 stand of the hot finish rolling mill, and test rolling was performed. Note that roll N
In test o.5, test rolling in a hot-rolling finishing mill was not performed because the roll barrel end was broken during the heat treatment. The test rolling was performed at a rolling distance of about 200 km. Example of the present invention (Roll No. 1, N
In o.2), there was no occurrence of rolling troubles such as meandering, ear extension, and belly extension of the steel sheet, and extremely good sheet permeability was confirmed. On the other hand, in the comparative example (roll No. 3) (conventional high-speed roll), the steel plate was stretched in antinodes, and deterioration of the sheet passing property was recognized.

【0067】圧延直後、ロールをミルから引き出し、ロ
ール表面温度の低下推移とロール外径の収縮量の推移を
4時間測定し、ロール全体としての見掛け上の熱膨張係
数(見掛けの熱膨張係数)を求めた。なお、見掛けの熱
膨張係数は、ロール内部の温度を表面温度と同じ温度と
みなして熱膨張係数を算出した。その結果を図1に示
す。
Immediately after rolling, the roll is pulled out of the mill, and the transition of the roll surface temperature and the transition of the outer diameter of the roll are measured for 4 hours, and the apparent thermal expansion coefficient of the entire roll (apparent thermal expansion coefficient) is measured. I asked. The apparent coefficient of thermal expansion was calculated assuming that the temperature inside the roll was the same as the surface temperature. The result is shown in FIG.

【0068】図1から、本発明例(ロールNo.1,No.2 )
では、比較例(ロールNo.3)(従来のハイス系ロール)
と比べて見掛けの熱膨張係数が大幅に低下している。本
発明の複合ロールは、外層にCrを多量含有していること
により、内層への熱伝導が抑制され見掛けの熱膨張係数
が非常に小さくなっている。このことから、本発明の複
合ロールは、サーマルクラウンの抑制効果が極めて大き
いことが明らかである。
FIG. 1 shows that the example of the present invention (roll No. 1 and No. 2)
Then, a comparative example (roll No. 3) (conventional high-speed roll)
The apparent coefficient of thermal expansion is greatly reduced as compared with. In the composite roll of the present invention, since the outer layer contains a large amount of Cr, heat conduction to the inner layer is suppressed, and the apparent coefficient of thermal expansion is extremely small. From this, it is clear that the composite roll of the present invention has an extremely large thermal crown suppressing effect.

【0069】また、本発明の複合ロールの圧延肌は良好
で、肌荒れの発生もなかった。
Further, the rolled surface of the composite roll of the present invention was good, and no rough surface occurred.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、熱間仕上圧延の最終ス
タンドにおいても、良好な通板性を有し、絞り圧延など
の圧延トラブルを防止でき、安定した熱間仕上圧延が可
能となり、さらに、ロールの耐摩耗性が向上しロール消
耗量が減少し、ロール原単位が向上する。また、ロール
製造時の割損が防止でき、ロールの安定製造が可能とな
る効果もある。また、本発明の複合ロールは、中間層を
省略した構造と、すなわち、外層と内層の2構造で構成
したロールとしてもよい。
According to the present invention, even in the final stand of hot finish rolling, it has good threading properties, can prevent rolling troubles such as reduction rolling, and can perform stable hot finish rolling. Further, the wear resistance of the roll is improved, the roll consumption is reduced, and the unit consumption of the roll is improved. Further, there is an effect that breakage during roll production can be prevented, and stable production of rolls becomes possible. Further, the composite roll of the present invention may have a structure in which the intermediate layer is omitted, that is, a roll having two structures of an outer layer and an inner layer.

【0071】なお、本発明の複合ロールは、熱間仕上圧
延後段スタンドに適用するのが好適であるが、耐摩耗性
と耐肌荒れ性に優れるため熱延仕上げ前段用ロールある
いは熱延粗ミル用ロールとしても適用できることはいう
までもない。
The composite roll of the present invention is preferably applied to a stand after hot finish rolling. However, since the composite roll is excellent in abrasion resistance and surface roughening resistance, it can be used for a hot roll finishing pre-roll or a hot roll rough mill. Needless to say, it can be applied as a roll.

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

【図1】各複合ロールの見掛けの熱膨張係数を示すグラ
フである。
FIG. 1 is a graph showing the apparent thermal expansion coefficient of each composite roll.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遠心鋳造で製造された外層と内層との間
に中間層を有し、該中間層を介して外層と内層が溶着一
体化してなる熱間圧延用複合ロールであって、前記外層
が、重量比で C:1.5 〜2.6 %、 Si:0.1 〜2.0 %、 Mn:0.1 〜2.0 %、 Cr:7〜15%、 Mo:2.5 〜10%、 V:3〜10%、 Nb:0.5 〜5% を含み、さらに下記(1)、(2)式を同時に満足し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、かつ
室温から300 ℃における平均熱膨張係数が11.5×10-6
℃以下であり、前記内層の、室温から500 ℃までの平均
熱膨張係数が13.5×10-6/℃以下であることを特徴とす
る耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロール。 記 0.27≦Mo (%) /Cr (%) ≦0.8 ……(1) Cr (%) /C (%) ≧3.3 ……(2) ここで、Cr、Mo、C:各元素の含有量(%)
1. A composite roll for hot rolling, comprising an intermediate layer between an outer layer and an inner layer produced by centrifugal casting, wherein the outer layer and the inner layer are welded and integrated via the intermediate layer, The outer layer is, by weight ratio, C: 1.5 to 2.6%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 7 to 15%, Mo: 2.5 to 10%, V: 3 to 10%, Nb: 0.5 to 5%, and simultaneously satisfy the following expressions (1) and (2).
It has a composition consisting of the balance Fe and unavoidable impurities, and has an average thermal expansion coefficient from room temperature to 300 ° C. of 11.5 × 10 −6 /
C. or lower, and the inner layer has an average coefficient of thermal expansion from room temperature to 500 ° C. of 13.5 × 10 −6 / ° C. or lower, a composite roll for hot rolling excellent in accident resistance. 0.27 ≦ Mo (%) / Cr (%) ≦ 0.8 (1) Cr (%) / C (%) ≧ 3.3 (2) Here, Cr, Mo, C: content of each element ( %)
【請求項2】 前記外層が、前記組成に加えて、さらに
重量比で、Co:10%以下、Ni:3%以下のうちから選ば
れた1種または2種を含有することを特徴とする請求項
1に記載の耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロール。
2. The method according to claim 1, wherein the outer layer further contains, in addition to the composition, one or two selected from Co: 10% or less and Ni: 3% or less by weight. The composite roll for hot rolling according to claim 1, which is excellent in accident resistance.
【請求項3】 前記内層が、重量比で、 C:2.5 〜 4.O%、 Si:1.5 〜 3.5%、 Mn:0.3 〜 2.0%、 Cr:0.3 〜 0.8%、 Mo:0.5 〜 4.0%、 V:0.1 〜 1.0%、 Nb:0.5 %以下、 Ni:1.5 %以下、 Mg:0.02〜0.08% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有し、かつ室温から 500℃までの平均熱膨張係数が13.5
×10-6/℃以下であることを特徴とする請求項1または
2に記載の耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロール。
3. The method according to claim 1, wherein the inner layer comprises, by weight, C: 2.5 to 4.0%, Si: 1.5 to 3.5%, Mn: 0.3 to 2.0%, Cr: 0.3 to 0.8%, Mo: 0.5 to 4.0%, V: 0.1 to 1.0%, Nb: 0.5% or less, Ni: 1.5% or less, Mg: 0.02 to 0.08%, the composition consisting of the balance of Fe and unavoidable impurities, and the average from room temperature to 500 ° C Thermal expansion coefficient is 13.5
The composite roll for hot rolling excellent in accident resistance according to claim 1 or 2, wherein the composite roll is not more than × 10 -6 / ° C.
【請求項4】 前記内層が、前記組成に加えて、さらに
重量比で、Co:10%以下を含有することを特徴とする請
求項3に記載の耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロー
ル。
4. The composite for hot rolling excellent in accident resistance according to claim 3, wherein the inner layer further contains Co: 10% or less by weight in addition to the composition. roll.
【請求項5】 前記中間層が、重量比で、C:1〜3%
含有する合金材料であることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかに記載の耐事故性に優れた熱間圧延用複
合ロール。
5. The method according to claim 1, wherein the intermediate layer has a weight ratio of C: 1 to 3%.
The composite roll for hot rolling excellent in accident resistance according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite roll is a contained alloy material.
【請求項6】 前記中間層が、重量比で、 C:1.5 〜3%、 Si:0.5 〜3.5 %、 Mn:0.2 〜2%、 Cr:1.0 〜6.0 %、 Mo:1.0 〜6.0 %、 V:3%以下、 Nb:2%以下、 Ni:2%以下 を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を
有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載の耐事故性に優れた熱間圧延用複合ロール。
6. The intermediate layer has a weight ratio of C: 1.5-3%, Si: 0.5-3.5%, Mn: 0.2-2%, Cr: 1.0-6.0%, Mo: 1.0-6.0%, V: 6. The accident resistance according to any one of claims 1 to 5, wherein the composition contains: 3% or less, Nb: 2% or less, Ni: 2% or less, and has a balance of Fe and unavoidable impurities. Excellent roll for hot rolling.
【請求項7】 前記中間層が、前記組成に加えて、さら
に重量比で、Co:8%以下を含有することを特徴とする
請求項6に記載の耐事故性に優れた熱間圧延複合ロー
ル。
7. The hot-rolled composite with excellent accident resistance according to claim 6, wherein the intermediate layer further contains Co: 8% or less by weight in addition to the composition. roll.
JP11162499A 1999-04-20 1999-04-20 Composite roll for centrifugal casting hot-rolling finishing post stand with excellent accident resistance Expired - Fee Related JP3582400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11162499A JP3582400B2 (en) 1999-04-20 1999-04-20 Composite roll for centrifugal casting hot-rolling finishing post stand with excellent accident resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11162499A JP3582400B2 (en) 1999-04-20 1999-04-20 Composite roll for centrifugal casting hot-rolling finishing post stand with excellent accident resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000303135A true JP2000303135A (en) 2000-10-31
JP3582400B2 JP3582400B2 (en) 2004-10-27

Family

ID=14566045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11162499A Expired - Fee Related JP3582400B2 (en) 1999-04-20 1999-04-20 Composite roll for centrifugal casting hot-rolling finishing post stand with excellent accident resistance

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3582400B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342422A (en) * 2005-05-10 2006-12-21 Hitachi Metals Ltd External layer material for rolling roll, and rolling roll
JP2009066633A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Kubota Corp Composite rolling mill roll
US8156651B2 (en) 2004-09-13 2012-04-17 Hitachi Metals, Ltd. Centrifugally cast external layer for rolling roll and method for manufacture thereof
EP2267174A3 (en) * 2009-06-23 2012-05-02 General Electric Company Simo ductile iron castings for gas turbine applications
JP2014223676A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Casting method, cast article and casting system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5232620B2 (en) 2008-12-18 2013-07-10 三菱重工業株式会社 Spheroidal graphite cast iron

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8156651B2 (en) 2004-09-13 2012-04-17 Hitachi Metals, Ltd. Centrifugally cast external layer for rolling roll and method for manufacture thereof
JP2006342422A (en) * 2005-05-10 2006-12-21 Hitachi Metals Ltd External layer material for rolling roll, and rolling roll
JP2009066633A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Kubota Corp Composite rolling mill roll
EP2267174A3 (en) * 2009-06-23 2012-05-02 General Electric Company Simo ductile iron castings for gas turbine applications
JP2014223676A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Casting method, cast article and casting system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3582400B2 (en) 2004-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7400718B2 (en) Centrifugal casting composite roll for rolling and its manufacturing method
JP2000160277A (en) Composite roll
JP3582400B2 (en) Composite roll for centrifugal casting hot-rolling finishing post stand with excellent accident resistance
JP3755396B2 (en) Hot roll outer layer material and centrifugal cast hot roll composite roll with excellent crack resistance
JPH09209073A (en) Composite sleeve for roll for rolling wide flange shape
JP4354718B2 (en) Composite roll for hot rolling made by centrifugal casting
JP3975600B2 (en) Outer layer material for rolling roll made by centrifugal casting, rolling roll and manufacturing method thereof
JP2635973B2 (en) High hardness graphite crystallized high chromium composite roll
JPH08117965A (en) Production of composite roll made by centrifugal casting
JP2000178675A (en) Composite roll
JP3028514B2 (en) Composite roll for rolling with excellent wear resistance and rough surface resistance
JP2835259B2 (en) High-speed cast iron with graphite and composite roll
JP3945935B2 (en) Composite roll for post-stage stand of hot rolling finished by centrifugal casting with excellent accident resistance
JP3820853B2 (en) Hot rolling roll outer layer material and centrifugal cast hot rolling composite rolls with excellent accident resistance and sheeting
JP2835260B2 (en) High-speed cast iron with graphite and composite roll
JP2004162104A (en) Roll external layer material for hot rolling and composite roll for hot rolling
JP2001294975A (en) Composite roll for rolling treatment
JP3407755B2 (en) Composite roll
JP2005169460A (en) Compound sleeved roll for hot finish rolling
KR100333311B1 (en) Manufacturing Method of Ferritic Spheroidal Graphite Cast Iron with Excellent Ductility and Strength Properties
JP3155398B2 (en) Composite roll
JPH11199962A (en) Composite rolling for rolling
JP2003001307A (en) Roll
JP3358664B2 (en) Composite roll
JP2986236B2 (en) Composite roll with tough inner layer

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040412

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040719

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070806

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110806

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120806

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120806

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees