JP2001049344A - 冷間圧延用複合ロールの製造方法及びロール - Google Patents
冷間圧延用複合ロールの製造方法及びロールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続鋳掛け法にて製造された冷間圧延用複合
ロールであって、外層の表面圧縮応力を５００ＭＰａ以
下とし、外層剥離の生じない複合ロールを提供するこ
と。 【解決手段】 連続鋳掛け法にて外層を形成してなる冷
間圧延用複合ロールにおいて、鋳造後、漸進誘導加熱・
焼入れの後、焼き戻しを行い、かつ芯材の境界近傍を焼
入れ時に変態膨張させることを特徴とする冷間圧延用複
合ロールの製造方法及びロール。
ロールであって、外層の表面圧縮応力を５００ＭＰａ以
下とし、外層剥離の生じない複合ロールを提供するこ
と。 【解決手段】 連続鋳掛け法にて外層を形成してなる冷
間圧延用複合ロールにおいて、鋳造後、漸進誘導加熱・
焼入れの後、焼き戻しを行い、かつ芯材の境界近傍を焼
入れ時に変態膨張させることを特徴とする冷間圧延用複
合ロールの製造方法及びロール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の冷間圧延用
複合ロールの製造方法及びロールに関するものである。
複合ロールの製造方法及び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Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗ等を少量添加したエレクトロスラグ溶解法に
よるセミハイス系の鍛鋼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Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗ等を少量添加したエレクトロスラグ溶解法に
よるセミハイス系の鍛鋼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】これら従来の冷間圧延
用ロールは一般にエレクトロスラグ溶解法にて鋼塊を作
製し、鍛造工程を経て製造される一体式ロールである。
これらは、表面圧縮残留応力が９００ＭＰａと極めて高
く、使用中のスポーリングにおいて破片が大きく飛散す
る等安全性に問題があった。また、一方、複合ロールと
した場合、剛性の小さな芯材の選択により残留応力を低
減できる可能性が考えられる。しかし、複合故に、焼入
中に境界剥離を生じ易く、安定製造が難しい。あるいは
使用中に境界から外層が剥離する等の問題があった。本
発明は残留応力が小さく、かつ外層剥離の恐れのない複
合ロールを提供しようとするものである。
用ロールは一般にエレクトロスラグ溶解法にて鋼塊を作
製し、鍛造工程を経て製造される一体式ロールである。
これらは、表面圧縮残留応力が９００ＭＰａと極めて高
く、使用中のスポーリングにおいて破片が大きく飛散す
る等安全性に問題があった。また、一方、複合ロールと
した場合、剛性の小さな芯材の選択により残留応力を低
減できる可能性が考えられる。しかし、複合故に、焼入
中に境界剥離を生じ易く、安定製造が難しい。あるいは
使用中に境界から外層が剥離する等の問題があった。本
発明は残留応力が小さく、かつ外層剥離の恐れのない複
合ロールを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】一般に漸進誘導加熱・焼
入を行う場合、硬さの要求される必要な深さのみを加熱
する。特に複合ロールの場合、脆弱な境界への応力発生
を避けるため、必要以上に深く加熱することはなかっ
た。本発明者らは焼入れの際、外層の変態が完了する前
に芯材が変態膨張するよう、焼入れの手段として漸進誘
導加熱・焼入を採用するとともに、加熱深さの調整およ
び適当な芯材材質の選択により外層のマルテンサイト膨
張の起こるタイミングで芯材変態膨張が進むようにする
ことにより、焼入れ時の発生応力を緩和すると同時に、
残留応力を低減する方法について検討した。
入を行う場合、硬さの要求される必要な深さのみを加熱
する。特に複合ロールの場合、脆弱な境界への応力発生
を避けるため、必要以上に深く加熱することはなかっ
た。本発明者らは焼入れの際、外層の変態が完了する前
に芯材が変態膨張するよう、焼入れの手段として漸進誘
導加熱・焼入を採用するとともに、加熱深さの調整およ
び適当な芯材材質の選択により外層のマルテンサイト膨
張の起こるタイミングで芯材変態膨張が進むようにする
ことにより、焼入れ時の発生応力を緩和すると同時に、
残留応力を低減する方法について検討した。
【０００５】その発明の要旨とするところは、 （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圧延用複合ロールの製造方
法において、外層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜
１．５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：０．３〜
２．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：１．０〜
１０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅおよび不可
避元素からなり、鋳造後、漸進誘導加熱・焼入れの後、
焼き戻しを行い、かつ芯材の境界近傍を焼入れ時に変態
膨張させることを特徴とする冷間圧延用複合ロールの製
造方法。 （２）漸進誘導加熱・焼入れの前に予備熱処理を行うこ
とを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用複合ロール
の製造方法。
け法にて外層を形成してなる圧延用複合ロールの製造方
法において、外層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜
１．５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：０．３〜
２．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：１．０〜
１０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅおよび不可
避元素からなり、鋳造後、漸進誘導加熱・焼入れの後、
焼き戻しを行い、かつ芯材の境界近傍を焼入れ時に変態
膨張させることを特徴とする冷間圧延用複合ロールの製
造方法。 （２）漸進誘導加熱・焼入れの前に予備熱処理を行うこ
とを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用複合ロール
の製造方法。
【０００６】（３）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圧延用複合ロ
ールにおいて、外層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜
１．５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：０．３〜
２．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：１．０〜
１０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅおよび不可
避元素からなり、外層の表面圧縮残留応力を５００ＭＰ
ａ以下としたことを特徴とする冷間圧延用複合ロール。 （４）外層成分として、さらにＷ：０．５〜５％、Ｎ
ｉ：０．５〜５％、Ｃｏ：０．５〜５％、Ｎｂ：０．５
〜５％のいずれか１種または２種以上を含有することを
特徴とする前記（３）記載の冷間圧延用複合ロールにあ
る。
に、連続鋳掛け法にて外層を形成してなる圧延用複合ロ
ールにおいて、外層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜
１．５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：０．３〜
２．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：１．０〜
１０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅおよび不可
避元素からなり、外層の表面圧縮残留応力を５００ＭＰ
ａ以下としたことを特徴とする冷間圧延用複合ロール。 （４）外層成分として、さらにＷ：０．５〜５％、Ｎ
ｉ：０．５〜５％、Ｃｏ：０．５〜５％、Ｎｂ：０．５
〜５％のいずれか１種または２種以上を含有することを
特徴とする前記（３）記載の冷間圧延用複合ロールにあ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロールの化学
成分を限定した理由を述べる。Ｃは、炭化物を形成し、
耐摩耗性を確保する上で重要な元素である。その適正な
範囲は、０．５〜１．５％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、１．５％を超えると炭化物が粗大化し強度
が低下するので、上限を１．５％とした。
成分を限定した理由を述べる。Ｃは、炭化物を形成し、
耐摩耗性を確保する上で重要な元素である。その適正な
範囲は、０．５〜１．５％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、１．５％を超えると炭化物が粗大化し強度
が低下するので、上限を１．５％とした。
【０００８】Ｓｉ，Ｍｎはともに脱酸材であり、溶湯の
流動性の確保の点から欠くことのできない元素である
が、多すぎると材料を脆化させる。その範囲としては
０．３〜２．０％とした。好ましくは０．５〜２．０％
とする。ＣｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を形
成し、耐摩耗性を確保する上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
化物が粗大化しネット状に発達する傾向があり、靱性が
低下し脆くなるため漸進誘導加熱・焼入の適用が難しく
なる。従って、その最適な範囲は、３．０〜１０．０％
とした。
流動性の確保の点から欠くことのできない元素である
が、多すぎると材料を脆化させる。その範囲としては
０．３〜２．０％とした。好ましくは０．５〜２．０％
とする。ＣｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を形
成し、耐摩耗性を確保する上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
化物が粗大化しネット状に発達する傾向があり、靱性が
低下し脆くなるため漸進誘導加熱・焼入の適用が難しく
なる。従って、その最適な範囲は、３．０〜１０．０％
とした。
【０００９】Ｍｏは硬質の炭化物が得られ、また高温で
焼き戻しを行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素
である。しかし、１％未満の場合は炭化物としての析出
が不十分である。一方、１０．０％を超えると炭化物が
過剰となり、脆くなるため漸進誘導加熱・焼入の適用が
難しくなる。従って、その範囲を、１．０〜１０．０％
とした。好ましい範囲としては、３．０〜８．０％とす
る。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０．５
％未満であるとその効果は小さく、５％を超えると研削
性が阻害されるため、その範囲を０．５〜５％とした。
焼き戻しを行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素
である。しかし、１％未満の場合は炭化物としての析出
が不十分である。一方、１０．０％を超えると炭化物が
過剰となり、脆くなるため漸進誘導加熱・焼入の適用が
難しくなる。従って、その範囲を、１．０〜１０．０％
とした。好ましい範囲としては、３．０〜８．０％とす
る。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０．５
％未満であるとその効果は小さく、５％を超えると研削
性が阻害されるため、その範囲を０．５〜５％とした。
【００１０】Ｗは硬質の炭化物が得られる元素であり、
特に耐摩耗性を高める効果を有する。しかし、０．１％
未満の場合、炭化物としての晶出が不十分である。しか
し、５．０％を超えると炭化物が過剰となり脆くなるた
め、本発明の特徴とする低周波漸進誘導加熱・焼入れの
適用が難しくなる。従って、その上限を１０％とした。
好ましい範囲としては、０．５〜５％とする。Ｎｉは焼
入れ性を改善する元素である。ロール径の大きい大型ロ
ールあるいは使用径が大きく外層厚さが５０ｍｍを超え
るようなロールを製造する場合など、必要に応じて添加
すると良い。しかし、１０％を超えて添加すると残留オ
ーステナイトが過剰となり耐摩耗性が低下するため、そ
の上限を５％とした。好ましい範囲としては０．５〜５
％とする。
特に耐摩耗性を高める効果を有する。しかし、０．１％
未満の場合、炭化物としての晶出が不十分である。しか
し、５．０％を超えると炭化物が過剰となり脆くなるた
め、本発明の特徴とする低周波漸進誘導加熱・焼入れの
適用が難しくなる。従って、その上限を１０％とした。
好ましい範囲としては、０．５〜５％とする。Ｎｉは焼
入れ性を改善する元素である。ロール径の大きい大型ロ
ールあるいは使用径が大きく外層厚さが５０ｍｍを超え
るようなロールを製造する場合など、必要に応じて添加
すると良い。しかし、１０％を超えて添加すると残留オ
ーステナイトが過剰となり耐摩耗性が低下するため、そ
の上限を５％とした。好ましい範囲としては０．５〜５
％とする。
【００１１】Ｃｏは基地の強化を図るための元素であ
り、炭化物の保持が良くなるため、炭化物の欠け落ちが
抑制され、ロールの場合、耐肌荒れ性の向上に寄与す
る。０．１％未満ではその効果が顕著に現れない。一
方、１０％を超えて添加すると焼入れ性を著しく損なう
ため、その上限を１０％とした。好ましい範囲として
は、０．５〜１０％とする。ＮｂはＶと同じく、炭化物
を形成して耐摩耗性を高める効果を有する。０．５％よ
り少ないと炭化物が不十分なため耐摩耗性の改善効果が
十分に得られない。一方、５．０％を超えて添加する
と、粗大な炭化物が形成され、本発明の特徴とする低周
波漸進誘導加熱・焼入の適用が難しくなる。従って、そ
の最適な範囲は、０．５〜５．０％とした。
り、炭化物の保持が良くなるため、炭化物の欠け落ちが
抑制され、ロールの場合、耐肌荒れ性の向上に寄与す
る。０．１％未満ではその効果が顕著に現れない。一
方、１０％を超えて添加すると焼入れ性を著しく損なう
ため、その上限を１０％とした。好ましい範囲として
は、０．５〜１０％とする。ＮｂはＶと同じく、炭化物
を形成して耐摩耗性を高める効果を有する。０．５％よ
り少ないと炭化物が不十分なため耐摩耗性の改善効果が
十分に得られない。一方、５．０％を超えて添加する
と、粗大な炭化物が形成され、本発明の特徴とする低周
波漸進誘導加熱・焼入の適用が難しくなる。従って、そ
の最適な範囲は、０．５〜５．０％とした。
【００１２】次に、本発明に係る圧延用複合ワークロー
ルの鋳造方法について説明する。図１は本発明に係る連
続鋳掛け法を説明する概略図である。この図に示すよう
に、連続鋳掛け法とは、垂直に立てられた芯材１の周囲
に水冷モールド６を設け、その間隙に外層成分からなる
溶湯８を加熱コイル５により加熱しつつ導入し、芯材１
を断続的に下方に引き抜きながら順次凝固、芯材１への
溶着を進め、複合ロールを鋳造するものである。なお、
符号２は外層、３は予熱コイル、４は耐火枠、７はノズ
ルである。鋳造後、軟化焼鈍、さらに必要に応じて調質
等の予備熱処理を経て低周波誘導加熱にて漸進誘導加熱
焼入れを行う。予備熱処理は芯材の強度を確保したい場
合や、外層材の組織の均質化あるいは高Ｃ材のため焼入
れ時の割損が懸念される場合の外層の延性確保等を目的
として行われるものである。
ルの鋳造方法について説明する。図１は本発明に係る連
続鋳掛け法を説明する概略図である。この図に示すよう
に、連続鋳掛け法とは、垂直に立てられた芯材１の周囲
に水冷モールド６を設け、その間隙に外層成分からなる
溶湯８を加熱コイル５により加熱しつつ導入し、芯材１
を断続的に下方に引き抜きながら順次凝固、芯材１への
溶着を進め、複合ロールを鋳造するものである。なお、
符号２は外層、３は予熱コイル、４は耐火枠、７はノズ
ルである。鋳造後、軟化焼鈍、さらに必要に応じて調質
等の予備熱処理を経て低周波誘導加熱にて漸進誘導加熱
焼入れを行う。予備熱処理は芯材の強度を確保したい場
合や、外層材の組織の均質化あるいは高Ｃ材のため焼入
れ時の割損が懸念される場合の外層の延性確保等を目的
として行われるものである。
【００１３】なお、焼入れに先立って、外層は伸びで
０．５％以上の延性が確保されていることが望ましい。
外層の延性の確保あるいは芯材の強度確保のため、必要
に応じて予備調質を行うとよい。０．５％以上の延性を
確保するためには、７００〜８００℃の加熱から炉冷す
る軟化焼鈍を行うことにより達成される。しかし、この
方法では芯材も軟化するため、芯材に高強度あるいは硬
さを求める場合には、外層の延性確保と芯材の強度確保
を兼ねた予備熱処理を行うとよい。予備熱処理として
は、例えば９００〜１２００℃の高温に加熱・保定した
後、衝風冷却し、その後、４００〜８００℃で１回ない
し２回の焼き戻しを行うと良い。
０．５％以上の延性が確保されていることが望ましい。
外層の延性の確保あるいは芯材の強度確保のため、必要
に応じて予備調質を行うとよい。０．５％以上の延性を
確保するためには、７００〜８００℃の加熱から炉冷す
る軟化焼鈍を行うことにより達成される。しかし、この
方法では芯材も軟化するため、芯材に高強度あるいは硬
さを求める場合には、外層の延性確保と芯材の強度確保
を兼ねた予備熱処理を行うとよい。予備熱処理として
は、例えば９００〜１２００℃の高温に加熱・保定した
後、衝風冷却し、その後、４００〜８００℃で１回ない
し２回の焼き戻しを行うと良い。
【００１４】本発明の要旨は、芯材の変態膨張を積極的
に利用して、漸進誘導加熱・焼入れ時に外層部に発生す
る応力並びに焼き戻し後の表面圧縮応力の低減を図るも
のである。そのためには芯材として、およそ６００℃以
下の弾性域において外層のマツテンサイト変態膨張終了
温度より高い温度で変態膨張が起こるような成分を適宜
選択する必要がある。焼入冷却条件下において変態しな
いオーステナイト系材料あるいは６００℃以上でパーラ
イト変態するような材料は芯材として好ましくない。
に利用して、漸進誘導加熱・焼入れ時に外層部に発生す
る応力並びに焼き戻し後の表面圧縮応力の低減を図るも
のである。そのためには芯材として、およそ６００℃以
下の弾性域において外層のマツテンサイト変態膨張終了
温度より高い温度で変態膨張が起こるような成分を適宜
選択する必要がある。焼入冷却条件下において変態しな
いオーステナイト系材料あるいは６００℃以上でパーラ
イト変態するような材料は芯材として好ましくない。
【００１５】次に、漸進波誘導加熱・焼入れの際、芯材
の変態を起こさせるためには、外層／内層境界近傍の芯
材が、そのオーステナイト化温度以上に加熱される必要
がある。十分な熱処理後の残留応力の低減を図るために
は、図２に示すように外層／内層境界からの芯材加熱深
さ（ｄ）が１０ｍｍ以上あることが望まれる。こうして
芯材の変態膨張により、外層の変態膨張によって境界に
発生する引張応力が緩和されるため、焼入れ時の割損が
抑制でき、安定製造に寄与するとともに焼入・焼戻後の
外層の表面圧縮残留応力の低減により外層の剥離を抑制
することができるものである。これにより、表面圧縮応
力が５００ＭＰａ以下の冷間圧延用複合ロールの製造が
可能となったものである。また、これにより境界に残留
する半径方向の引張応力は１００ＭＰａ以下となり、使
用中の外層剥離に対する安全性が飛躍的に向上した。
の変態を起こさせるためには、外層／内層境界近傍の芯
材が、そのオーステナイト化温度以上に加熱される必要
がある。十分な熱処理後の残留応力の低減を図るために
は、図２に示すように外層／内層境界からの芯材加熱深
さ（ｄ）が１０ｍｍ以上あることが望まれる。こうして
芯材の変態膨張により、外層の変態膨張によって境界に
発生する引張応力が緩和されるため、焼入れ時の割損が
抑制でき、安定製造に寄与するとともに焼入・焼戻後の
外層の表面圧縮残留応力の低減により外層の剥離を抑制
することができるものである。これにより、表面圧縮応
力が５００ＭＰａ以下の冷間圧延用複合ロールの製造が
可能となったものである。また、これにより境界に残留
する半径方向の引張応力は１００ＭＰａ以下となり、使
用中の外層剥離に対する安全性が飛躍的に向上した。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。表１
に示す成分の芯材の周囲に各成分の溶湯を連続鋳掛け法
にて注入し、外径がφ６００ｍｍ、外層厚さが５０ｍｍ
のロールを製造した。本発明に係る芯材は６００〜３０
０℃の温度域でベイナイト変態膨張する成分の鋼材を適
用した。次いで、低周波誘導加熱装置にて漸進誘導加熱
・焼入れを施した。焼入れ時の表面温度は１０００〜１
２００℃の温度範囲にて管理した。事前の温度測定試験
により９００℃以上に加熱される深さは７０ｍｍである
ことを確認した。これは外層／内層境界から１０ｍｍ深
さ以上芯材がオーステナイト化される加熱条件である。
に示す成分の芯材の周囲に各成分の溶湯を連続鋳掛け法
にて注入し、外径がφ６００ｍｍ、外層厚さが５０ｍｍ
のロールを製造した。本発明に係る芯材は６００〜３０
０℃の温度域でベイナイト変態膨張する成分の鋼材を適
用した。次いで、低周波誘導加熱装置にて漸進誘導加熱
・焼入れを施した。焼入れ時の表面温度は１０００〜１
２００℃の温度範囲にて管理した。事前の温度測定試験
により９００℃以上に加熱される深さは７０ｍｍである
ことを確認した。これは外層／内層境界から１０ｍｍ深
さ以上芯材がオーステナイト化される加熱条件である。
【００１７】本発明例Ｎｏ１および比較例Ｎｏ７，８に
ついて、焼入れ時の発生応力のシュミレーション計算結
果を図３に示す。横軸の経過時間は焼入れ開始時点を０
ｓｅｃとしている。また計算に用いた加熱温度分布条件
を図４に示す。本発明例Ｎｏ１の場合、芯材の変態膨張
が始まることにより、境界部に発生する引張応力が、一
端低減され、最終的に残留する応力も低いものとなって
いる。比較例Ｎｏ７は芯材までオーステナイト化する加
熱条件であるが、芯材に、本焼入れ条件下では７００℃
付近でパーライト変態する鋼材を適用した例である。変
態膨張する温度域が塑性域であるため、応力低減効果が
現れていない。その結果、残留応力も大きいものとなっ
た。
ついて、焼入れ時の発生応力のシュミレーション計算結
果を図３に示す。横軸の経過時間は焼入れ開始時点を０
ｓｅｃとしている。また計算に用いた加熱温度分布条件
を図４に示す。本発明例Ｎｏ１の場合、芯材の変態膨張
が始まることにより、境界部に発生する引張応力が、一
端低減され、最終的に残留する応力も低いものとなって
いる。比較例Ｎｏ７は芯材までオーステナイト化する加
熱条件であるが、芯材に、本焼入れ条件下では７００℃
付近でパーライト変態する鋼材を適用した例である。変
態膨張する温度域が塑性域であるため、応力低減効果が
現れていない。その結果、残留応力も大きいものとなっ
た。
【００１８】比較例Ｎｏ８は外層のみがオーステナイト
化されるよう加熱した例である。芯材の変態膨張が起き
ないため、過大な応力が発生している。実機製造試験に
おいては焼戻完了後Ｘ線残留応力測定法により応力を測
定した。本発明例においては、いずれも表面圧縮残留応
力が５００ＭＰａ以下となっている。比較例Ｎｏ７は表
面圧縮残留応力が過大になっている。比較例Ｎｏ８にお
いては芯材の変態膨張が起こらないため、発生応力が過
大となったものであり、実際、熱処理において端面に欠
損が見られた。
化されるよう加熱した例である。芯材の変態膨張が起き
ないため、過大な応力が発生している。実機製造試験に
おいては焼戻完了後Ｘ線残留応力測定法により応力を測
定した。本発明例においては、いずれも表面圧縮残留応
力が５００ＭＰａ以下となっている。比較例Ｎｏ７は表
面圧縮残留応力が過大になっている。比較例Ｎｏ８にお
いては芯材の変態膨張が起こらないため、発生応力が過
大となったものであり、実際、熱処理において端面に欠
損が見られた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば表面
圧縮残留応力が低減され、安定した製造が可能になると
共に、外層剥離の恐れのない冷間圧延用複合ロールおよ
び圧縮残留応力が５００ＭＰａ以下の耐事故性に優れた
冷間圧延への適用に好適なロールを製造することがで
き、鉄鋼圧延の生産性の向上に大きく貢献することがで
きる極めて優れた効果を奏するものである。
圧縮残留応力が低減され、安定した製造が可能になると
共に、外層剥離の恐れのない冷間圧延用複合ロールおよ
び圧縮残留応力が５００ＭＰａ以下の耐事故性に優れた
冷間圧延への適用に好適なロールを製造することがで
き、鉄鋼圧延の生産性の向上に大きく貢献することがで
きる極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る連続鋳掛け法を説明する概略図、
【図２】漸進誘導加熱時の加熱深さを説明するための
図、
図、
【図３】漸進誘導加熱・焼入れ時の発生応力のシュミレ
ーション計算結果を示す図、
ーション計算結果を示す図、
【図４】発生応力シュミレーション計算に用いた加熱温
度分布を説明する図である。
度分布を説明する図である。
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） Ｃ２１Ｄ 1/10 Ｃ２１Ｄ 1/10 Ｈ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｌ ３０２ ３０２Ｅ 38/38 38/38 38/58 38/58 (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） 4E016 CA09 DA03 EA02 EA22 EA23 FA01 FA04 4K042 AA20 BA09 BA14 CA04 CA06 CA07 CA08 CA09 CA13 DA01 DA02 DB01 DC05 DD06
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圧延用複合ロール
の製造方法において、外層材の成分は重量％で、Ｃ：
０．５〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：
０．３〜２．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：
１．０〜１０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅお
よび不可避元素からなり、鋳造後、漸進誘導加熱・焼入
れの後、焼き戻しを行い、かつ芯材の境界近傍を焼入れ
時に変態膨張させることを特徴とする冷間圧延用複合ロ
ールの製造方法。 - 【請求項２】 漸進誘導加熱・焼入れの前に予備熱処理
を行うことを特徴とする請求項１記載の冷間圧延用複合
ロールの製造方法。 - 【請求項３】 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圧延用複合ロール
において、外層材の成分は重量％で、Ｃ：０．５〜１．
５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：０．３〜２．０
％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％、Ｍｏ：１．０〜１０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部がＦｅおよび不可避元
素からなり、外層の表面圧縮残留応力を５００ＭＰａ以
下としたことを特徴とする冷間圧延用複合ロール。 - 【請求項４】 外層成分として、さらにＷ：０．５〜５
％、Ｎｉ：０．５〜５％、Ｃｏ：０．５〜５％、Ｎｂ：
０．５〜５％のいずれか１種または２種以上を含有する
ことを特徴とする請求項３記載の冷間圧延用複合ロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218576A JP2001049344A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 冷間圧延用複合ロールの製造方法及びロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218576A JP2001049344A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 冷間圧延用複合ロールの製造方法及びロール |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049344A true JP2001049344A (ja) | 2001-02-20 |
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ID=16722122
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11218576A Pending JP2001049344A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | 冷間圧延用複合ロールの製造方法及びロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001049344A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285714A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fujico Co Ltd | 使用済圧延用複合ロールの再生方法及びこの方法によって製造された再生複合ロール |
| JP2012110968A (ja) * | 2012-03-16 | 2012-06-14 | Fujico Co Ltd | 使用済圧延用複合ロールの再生方法及びこの方法によって製造された再生複合ロール |
| JP2014121732A (ja) * | 2013-12-20 | 2014-07-03 | Fuji Corp | 再生複合ロール |
| 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 |
| CN110527919A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-03 | 安徽省凌锋冶金机械有限公司 | 一种高耐磨刃模具材料及其热处理工艺 |
| CN112410673A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 宝钢轧辊科技有限责任公司 | 超高强度钢板轧制用高速钢轧辊及其制造方法 |
| CN115233101A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-25 | 上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院 | 一种超高强度合金钢和一种18.8级螺纹紧固件及其制备方法 |
-
1999
- 1999-08-02 JP JP11218576A patent/JP2001049344A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285714A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fujico Co Ltd | 使用済圧延用複合ロールの再生方法及びこの方法によって製造された再生複合ロール |
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