JP2000326003A - 冷間圧延用複合ワークロール - Google Patents
冷間圧延用複合ワークロールInfo
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- JP2000326003A JP2000326003A JP11136554A JP13655499A JP2000326003A JP 2000326003 A JP2000326003 A JP 2000326003A JP 11136554 A JP11136554 A JP 11136554A JP 13655499 A JP13655499 A JP 13655499A JP 2000326003 A JP2000326003 A JP 2000326003A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間圧延用複合ワークロールにおいて、研削
性に優れたロールを提供しそれにより、冷間圧延の生産
性を向上させる。 【解決手段】 鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に連
続鋳掛け法にて外層を形成してなる冷間圧延用複合ワー
クロールにおいて、前記外層材の成分は重量％で、Ｃ：
０．５〜１．２％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：
０．２〜２．０％、Ｃｒ：４．０〜８．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．０％、Ｖ：０．１〜３．０％及び残部がＦ
ｅ及び不可避元素からなることを特徴とする冷間圧延用
複合ワークロールとする。
性に優れたロールを提供しそれにより、冷間圧延の生産
性を向上させる。 【解決手段】 鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に連
続鋳掛け法にて外層を形成してなる冷間圧延用複合ワー
クロールにおいて、前記外層材の成分は重量％で、Ｃ：
０．５〜１．２％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：
０．２〜２．０％、Ｃｒ：４．０〜８．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．０％、Ｖ：０．１〜３．０％及び残部がＦ
ｅ及び不可避元素からなることを特徴とする冷間圧延用
複合ワークロールとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の冷間圧延用
複合ワークロールに関するものである。
複合ワークロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼の冷間圧延用ワークロールと
しては５〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用されてきた。また
近年、特公昭６１−１１３１０号公報あるいは特公平７
−６８５８８号公報に開示されるロールのようなＭｏ、
Ｖ、Ｗ等を少量添加したいわゆるセミハイス系のロール
の適用が広がりつつある。
しては５〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用されてきた。また
近年、特公昭６１−１１３１０号公報あるいは特公平７
−６８５８８号公報に開示されるロールのようなＭｏ、
Ｖ、Ｗ等を少量添加したいわゆるセミハイス系のロール
の適用が広がりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、冷間圧
延用ロールの鋳造法として適用されてきたエレクトロス
ラグ溶解法を用いて、ハイス系材料のロールを製造した
場合、凝固速度が遅いため炭化物が粗大化するため、そ
の製造工程において鍛造による炭化物の微細化が必要と
なるだけでなく、そのロールとしての使用上において
も、粗大炭化物を起因とする研削スクラッチが発生する
という問題があった。特開平１０−２７７６１１号公報
に見られるように連続鋳掛け法の適用により、組織の微
細化を図った例はあるが、ハイス系材料は基本的に研削
性に難点があり、高価なセラミック系砥石で研削する必
要がある上、スクラッチ等の研削キズに対する許容が少
ないタンデム冷間圧延機の最終スタンドやテンパーミル
に適用されるには至っていない。本発明の目的は、耐摩
耗性を損なうことなく、良好な研削性を有する冷間圧延
用ワークロールを提供することにある。特に安価なアル
ミナ系砥石で研削可能であることを目標とした。
延用ロールの鋳造法として適用されてきたエレクトロス
ラグ溶解法を用いて、ハイス系材料のロールを製造した
場合、凝固速度が遅いため炭化物が粗大化するため、そ
の製造工程において鍛造による炭化物の微細化が必要と
なるだけでなく、そのロールとしての使用上において
も、粗大炭化物を起因とする研削スクラッチが発生する
という問題があった。特開平１０−２７７６１１号公報
に見られるように連続鋳掛け法の適用により、組織の微
細化を図った例はあるが、ハイス系材料は基本的に研削
性に難点があり、高価なセラミック系砥石で研削する必
要がある上、スクラッチ等の研削キズに対する許容が少
ないタンデム冷間圧延機の最終スタンドやテンパーミル
に適用されるには至っていない。本発明の目的は、耐摩
耗性を損なうことなく、良好な研削性を有する冷間圧延
用ワークロールを提供することにある。特に安価なアル
ミナ系砥石で研削可能であることを目標とした。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳鋼または鍛
鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛け法にて外層を形成
してなる冷間圧延用複合ワークロールであって、前記外
層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜１．２％、Ｓｉ：
０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｃｒ：
４．０〜８．０％、Ｍｏ：１．０〜３．０％、Ｖ：０．
１〜３．０％及び残部がＦｅ及び不可避元素からなるこ
とを特徴とするものである。さらに必要に応じて外層成
分としてＷを０．１〜３．０％、Ｗ＋Ｍｏが６．０％を
越えない範囲で、またＮｉ、Ｃｏをそれぞれ０．１〜
５．０％を含むことを特徴とするものである。
鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛け法にて外層を形成
してなる冷間圧延用複合ワークロールであって、前記外
層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜１．２％、Ｓｉ：
０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｃｒ：
４．０〜８．０％、Ｍｏ：１．０〜３．０％、Ｖ：０．
１〜３．０％及び残部がＦｅ及び不可避元素からなるこ
とを特徴とするものである。さらに必要に応じて外層成
分としてＷを０．１〜３．０％、Ｗ＋Ｍｏが６．０％を
越えない範囲で、またＮｉ、Ｃｏをそれぞれ０．１〜
５．０％を含むことを特徴とするものである。
【０００５】以下、本発明について詳細に説明する。
【発明の実施の形態】ここで外層の成分を限定した理由
を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重要な元素であ
る。Ｃ量が０．５％より少ないと基地に固溶するＣが不
足し、十分なマトリックス硬さが得られなくなると同時
に、高合金化が難しくなる。しかし１．２％を超えると
炭化物が粗大化し研削性を損なうので上限を１．２％と
した。Ｓｉ、Ｍｎはともに脱酸効果ならびに溶湯の流動
性確保の点から、一般のハイス系材料に含まれているよ
うに各々、０．２〜２．０％の範囲で含有させることが
望ましい。
を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重要な元素であ
る。Ｃ量が０．５％より少ないと基地に固溶するＣが不
足し、十分なマトリックス硬さが得られなくなると同時
に、高合金化が難しくなる。しかし１．２％を超えると
炭化物が粗大化し研削性を損なうので上限を１．２％と
した。Ｓｉ、Ｍｎはともに脱酸効果ならびに溶湯の流動
性確保の点から、一般のハイス系材料に含まれているよ
うに各々、０．２〜２．０％の範囲で含有させることが
望ましい。
【０００６】ＣｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物
を構成し、耐摩耗性を確保するうえで必要な元素である
が少ないと十分な耐摩耗性が確保できず、一方多すぎる
と炭化物が粗大化し、靱性が低下する。その最適な範囲
は４．０％以上８．０％以下である。Ｍｏは硬質の炭化
物が得られ、耐摩耗性向上に寄与する。１％未満の場
合、炭化物としての析出が不十分であり、耐摩耗性を満
足しえない。しかし３％を超えると炭化物が粗大化した
ネット状になるため、その適正な範囲を１％以上３％以
下とした。
を構成し、耐摩耗性を確保するうえで必要な元素である
が少ないと十分な耐摩耗性が確保できず、一方多すぎる
と炭化物が粗大化し、靱性が低下する。その最適な範囲
は４．０％以上８．０％以下である。Ｍｏは硬質の炭化
物が得られ、耐摩耗性向上に寄与する。１％未満の場
合、炭化物としての析出が不十分であり、耐摩耗性を満
足しえない。しかし３％を超えると炭化物が粗大化した
ネット状になるため、その適正な範囲を１％以上３％以
下とした。
【０００７】Ｖは硬度の極めて高いＭＣ系炭化物を形成
するため最も強く耐摩耗性に寄与する元素である。しか
し０．１％以下であるとその効果は小さく、３％を超え
ると研削性が著しく阻害され、アルミナ系砥石での研削
が困難になる。そこで、その範囲を０．１％超３％以下
とした。ＷはＭｏと同様の効果を有し、耐摩耗性向上に
寄与する。特に高い耐摩耗性が要求される場合に添加す
るとよい。含有量が０．１より少ないと添加した効果が
十分に現れない。一方，Ｗが３．０％を超える、あるい
はＷ＋２Ｍｏが６．０％を超えると炭化物が粗大化し，
研削性が著しく阻害される。そこでその適正な範囲を
０．１％超３．０％以下でかつ、Ｗ＋２Ｍｏが６．０％
を超えない範囲とした。
するため最も強く耐摩耗性に寄与する元素である。しか
し０．１％以下であるとその効果は小さく、３％を超え
ると研削性が著しく阻害され、アルミナ系砥石での研削
が困難になる。そこで、その範囲を０．１％超３％以下
とした。ＷはＭｏと同様の効果を有し、耐摩耗性向上に
寄与する。特に高い耐摩耗性が要求される場合に添加す
るとよい。含有量が０．１より少ないと添加した効果が
十分に現れない。一方，Ｗが３．０％を超える、あるい
はＷ＋２Ｍｏが６．０％を超えると炭化物が粗大化し，
研削性が著しく阻害される。そこでその適正な範囲を
０．１％超３．０％以下でかつ、Ｗ＋２Ｍｏが６．０％
を超えない範囲とした。
【０００８】Ｎｉは焼き入れ性を向上させる効果を有す
る。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
５．０％を超えると残留オーステナイト量が過剰となり
硬度が低下するため、その上限を５．０％とした。Ｃｏ
は基地中に固溶し、基地の硬度を増加させる効果を有す
る。高硬度を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５．０％を超えて添加すると焼き
入れ性が損なわれるため、その上限を５．０％とした。
る。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
５．０％を超えると残留オーステナイト量が過剰となり
硬度が低下するため、その上限を５．０％とした。Ｃｏ
は基地中に固溶し、基地の硬度を増加させる効果を有す
る。高硬度を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５．０％を超えて添加すると焼き
入れ性が損なわれるため、その上限を５．０％とした。
【０００９】次に、本発明にかかる冷間圧延用複合ワー
クロールの鋳造方法について説明する。従来、冷間圧延
用ワークロールの鋳造法として用いられてきた特開昭５
４−１５９３２３号や特開平８−２６０１００号公報に
開示されているエレクトロスラグ溶解法の場合、凝固速
度が遅く、かつその制御が容易ではない。従って、本発
明の目的である炭化物の粗大化を抑制しつつ、炭化物の
増量を図るためには連続鋳掛け法の適用が望ましい。図
１に連続鋳掛け法の概要を示す。ここで、連続鋳掛け法
とは、垂直に立てられた芯材の周囲に水冷モールドを設
け、その間隙に外層成分からなる溶湯を加熱コイルによ
り加熱しつつ導入し、芯材を断続的に下方に引き抜きな
がら順次凝固、芯材への溶着を進め、複合ロールを鋳造
するものである。ここで、炭化物の粗大化を抑制するた
めには１０ｍｍ／分以上の鋳造速度が確保されている必
要がある。
クロールの鋳造方法について説明する。従来、冷間圧延
用ワークロールの鋳造法として用いられてきた特開昭５
４−１５９３２３号や特開平８−２６０１００号公報に
開示されているエレクトロスラグ溶解法の場合、凝固速
度が遅く、かつその制御が容易ではない。従って、本発
明の目的である炭化物の粗大化を抑制しつつ、炭化物の
増量を図るためには連続鋳掛け法の適用が望ましい。図
１に連続鋳掛け法の概要を示す。ここで、連続鋳掛け法
とは、垂直に立てられた芯材の周囲に水冷モールドを設
け、その間隙に外層成分からなる溶湯を加熱コイルによ
り加熱しつつ導入し、芯材を断続的に下方に引き抜きな
がら順次凝固、芯材への溶着を進め、複合ロールを鋳造
するものである。ここで、炭化物の粗大化を抑制するた
めには１０ｍｍ／分以上の鋳造速度が確保されている必
要がある。
【００１０】ところで、研削試験を重ねる中で、本発明
者らはＣ量あるいは添加合金量が上記成分範囲にあって
も、晶出している炭化物が連続的に連なったネット状に
なっている場合、本発明の目標とするアルミナ砥石での
研削が困難となることが判明した。炭化物の晶出形態と
しては、粒界に晶出する炭化物が分断されていることが
望ましい。
者らはＣ量あるいは添加合金量が上記成分範囲にあって
も、晶出している炭化物が連続的に連なったネット状に
なっている場合、本発明の目標とするアルミナ砥石での
研削が困難となることが判明した。炭化物の晶出形態と
しては、粒界に晶出する炭化物が分断されていることが
望ましい。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例として芯材にＳＣＭ４４０丸
鋼を使用し、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛け法にて溶着させた胴径φ６００ｍｍ，胴長
１８００ｍｍ、全長４３００ｍｍの圧延用複合ワークロ
ールを製造した（本発明例Ｎｏ１〜１１）。また比較例
として、連続鋳掛け法によるもののＣ量あるいは合金量
が本発明の範囲からはずれているもの（比較例Ｎｏ１２
〜１７）、および従来、冷間圧延用ワークロールとして
用いられてきたエレクトロスラグ溶解法によるもの（比
較例Ｎｏ１８）を同じく胴径φ６００ｍｍ、胴長１８０
０ｍｍ、全長４３００ｍｍのサイズにて製造した。
鋼を使用し、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛け法にて溶着させた胴径φ６００ｍｍ，胴長
１８００ｍｍ、全長４３００ｍｍの圧延用複合ワークロ
ールを製造した（本発明例Ｎｏ１〜１１）。また比較例
として、連続鋳掛け法によるもののＣ量あるいは合金量
が本発明の範囲からはずれているもの（比較例Ｎｏ１２
〜１７）、および従来、冷間圧延用ワークロールとして
用いられてきたエレクトロスラグ溶解法によるもの（比
較例Ｎｏ１８）を同じく胴径φ６００ｍｍ、胴長１８０
０ｍｍ、全長４３００ｍｍのサイズにて製造した。
【００１２】
【表１】
【００１３】ここで研削テストに用いた砥石の特性を表
２に示す。冷間圧延用ワークロールはその圧延品種や使
用スタンドに応じて様々な表面粗度が要求され、目的に
応じて砥石が使い分けられている。ここで、大きい粗度
が得られる砥石Ａ、中程度の粗度が得られる砥石Ｂ、そ
して鏡面研磨面が得られる砥石Ｃを準備した。砥石の種
類はいずれもアルミナ砥石である。本発明にかかる実施
例Ｎｏ１〜１１は、砥石Ｃによる鏡面研磨テストにおい
ても、スクラッチの発生は認められず良好な研削性を確
保できていることが確認された。またいずれも冷間圧延
用ワークロールに要求される必要な硬さを満足してお
り、問題なく圧延にも使用できた。
２に示す。冷間圧延用ワークロールはその圧延品種や使
用スタンドに応じて様々な表面粗度が要求され、目的に
応じて砥石が使い分けられている。ここで、大きい粗度
が得られる砥石Ａ、中程度の粗度が得られる砥石Ｂ、そ
して鏡面研磨面が得られる砥石Ｃを準備した。砥石の種
類はいずれもアルミナ砥石である。本発明にかかる実施
例Ｎｏ１〜１１は、砥石Ｃによる鏡面研磨テストにおい
ても、スクラッチの発生は認められず良好な研削性を確
保できていることが確認された。またいずれも冷間圧延
用ワークロールに要求される必要な硬さを満足してお
り、問題なく圧延にも使用できた。
【００１４】一方、比較例Ｎｏ１２はＭｏ量が過剰であ
るもの、比較例Ｎｏ１３およびＮｏ１４はＭｏとＷを複
合添加したものであるが、２Ｍｏ＋Ｗが６．０％を超え
ている例である。いずれも炭化物が過剰かつ粗大化して
いるため、良好な研削面が特に鏡面研磨において得られ
なかった。比較例Ｎｏ１５はＭｏ添加量が過小であるも
のであるが、炭化物が不足し硬さが低いため満足できる
耐摩耗性が得られなかった。比較例Ｎｏ１６はＮｉが過
剰であるため残留オーステナイトが多量に残留し、硬さ
不足により十分な耐摩耗性が得られなかった。
るもの、比較例Ｎｏ１３およびＮｏ１４はＭｏとＷを複
合添加したものであるが、２Ｍｏ＋Ｗが６．０％を超え
ている例である。いずれも炭化物が過剰かつ粗大化して
いるため、良好な研削面が特に鏡面研磨において得られ
なかった。比較例Ｎｏ１５はＭｏ添加量が過小であるも
のであるが、炭化物が不足し硬さが低いため満足できる
耐摩耗性が得られなかった。比較例Ｎｏ１６はＮｉが過
剰であるため残留オーステナイトが多量に残留し、硬さ
不足により十分な耐摩耗性が得られなかった。
【００１５】比較例Ｎｏ１７はＣｏが過剰であるため焼
き入れ性が悪化し、十分な硬さが得られなかったもので
ある。耐摩耗性も満足できるものではなかった。比較例
Ｎｏ１８として示したエレクトロスラグ溶解法により製
造したロールの成分は本発明の請求範囲を満足している
が、凝固速度が遅いため炭化物が粗大化し、いずれの研
削テストにおいてもスクラッチの発生がひどく、使用に
は適さなかった。
き入れ性が悪化し、十分な硬さが得られなかったもので
ある。耐摩耗性も満足できるものではなかった。比較例
Ｎｏ１８として示したエレクトロスラグ溶解法により製
造したロールの成分は本発明の請求範囲を満足している
が、凝固速度が遅いため炭化物が粗大化し、いずれの研
削テストにおいてもスクラッチの発生がひどく、使用に
は適さなかった。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば研
削性に優れた鋳造ハイス系圧延用複合ワークロールを提
供することができ、それにより冷間圧延の生産性の向上
に大きく貢献するものである。
削性に優れた鋳造ハイス系圧延用複合ワークロールを提
供することができ、それにより冷間圧延の生産性の向上
に大きく貢献するものである。
【図１】本発明にかかる連続鋳掛け法を説明する概略図
である。
である。
【図２】本発明にかかる実施例において最適合金範囲を
示す図である。
示す図である。
１ 芯材 ２ 外層 ３ 予熱コイル ４ 耐火枠 ５ 加熱コイル ６ 水冷モールド ７ ノズル ８ 溶湯
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｅ 38/38 38/38 38/58 38/58
Claims (4)
- 【請求項１】 鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、
連続鋳掛け法にて外層を形成してなる冷間圧延用複合ワ
ークロールであって、前記外層材の成分は重量％で、
Ｃ：０．５〜１．２％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．２〜２．０％、Ｃｒ：４．０〜８．０％、Ｍ
ｏ：１．０〜３．０％、Ｖ：０．１〜３．０％及び残部
がＦｅ及び不可避元素からなることを特徴とする冷間圧
延用複合ワークロール。 - 【請求項２】 外層材成分として、さらにＷ：０．５〜
３．０％をＷ＋２Ｍｏが６．０％を越えない範囲で含有
することを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延用複合
ワークロール。 - 【請求項３】 外層材の成分として、さらにＮｉ：０．
１〜５．０％含有することを特徴とする請求項１または
２記載の冷間圧延用複合ワークロール。 - 【請求項４】 外層材の成分として、さらにＣｏ：０．
１〜５．０％含有することを特徴とする請求項１〜３記
載の冷間圧延用複合ワークロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136554A JP2000326003A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 冷間圧延用複合ワークロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136554A JP2000326003A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 冷間圧延用複合ワークロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326003A true JP2000326003A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15177947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11136554A Pending JP2000326003A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 冷間圧延用複合ワークロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000326003A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105112787A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-02 | 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法 |
| CN108486499A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-04 | 湖北上大模具材料科技股份有限公司 | 一种盾构机刀具用钢及其制造方法 |
| CN114941103A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-26 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种平整机工作辊的制备方法 |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11136554A patent/JP2000326003A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105112787A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-02 | 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法 |
| CN108486499A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-04 | 湖北上大模具材料科技股份有限公司 | 一种盾构机刀具用钢及其制造方法 |
| CN114941103A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-26 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种平整机工作辊的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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