JP2001073111A - 耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラ - Google Patents
耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラInfo
- Publication number
- JP2001073111A JP2001073111A JP25370899A JP25370899A JP2001073111A JP 2001073111 A JP2001073111 A JP 2001073111A JP 25370899 A JP25370899 A JP 25370899A JP 25370899 A JP25370899 A JP 25370899A JP 2001073111 A JP2001073111 A JP 2001073111A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- wear
- roller
- nitriding
- mixed
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐
摩耗性に優れた合金及び製鋼、圧延若しくは熱処理用ロ
ーラを提供する。 【解決手段】Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の
単独若しくは混合合金と炭化硼素とを混合して形成した
耐摩耗性合金に、窒化処理を施し、高温の蒸気及び水に
よる酸化腐蝕環境下での耐摩耗性向上させた。
摩耗性に優れた合金及び製鋼、圧延若しくは熱処理用ロ
ーラを提供する。 【解決手段】Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の
単独若しくは混合合金と炭化硼素とを混合して形成した
耐摩耗性合金に、窒化処理を施し、高温の蒸気及び水に
よる酸化腐蝕環境下での耐摩耗性向上させた。
Description
【０００１】
【０００２】この発明は、高温の蒸気及び水による酸化
腐蝕環境下での耐摩耗性に優れた合金及び該合金からな
る製鋼、圧延若しくは熱処理用ローラに関する。
腐蝕環境下での耐摩耗性に優れた合金及び該合金からな
る製鋼、圧延若しくは熱処理用ローラに関する。
【０００３】形鋼、棒鋼等鉄鋼材料の圧延には、搬送テ
ーブルローラ、ガイドロ−ラ等のロ−ラ類が使用されて
いる。このローラには、最近では、耐摩耗性材料を溶接
肉盛若しくは溶射肉盛することが一般に行われている。
ーブルローラ、ガイドロ−ラ等のロ−ラ類が使用されて
いる。このローラには、最近では、耐摩耗性材料を溶接
肉盛若しくは溶射肉盛することが一般に行われている。
【０００４】このような目的で使用される肉盛材料とし
て、Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｒ等を含有する合金及び該合金中
に炭化物を分散させた合金が使用されているが、従来の
これら合金は、高温での硬度が低下し、高温での耐摩耗
性が低下する問題があった。
て、Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｒ等を含有する合金及び該合金中
に炭化物を分散させた合金が使用されているが、従来の
これら合金は、高温での硬度が低下し、高温での耐摩耗
性が低下する問題があった。
【０００５】このような問題を解決するため、本出願人
は、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若し
くは混合合金中に、炭化硼素を混合することによって、
硬度を増大させ、高温での硬度の低下を抑制した耐摩耗
性合金を開発し、先に特許出願した。
は、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若し
くは混合合金中に、炭化硼素を混合することによって、
硬度を増大させ、高温での硬度の低下を抑制した耐摩耗
性合金を開発し、先に特許出願した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記耐
摩耗性合金は、高温での耐摩耗性に極めて優れていた
が、高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下で使用する
場合は、耐食性が不十分となり、酸化腐蝕が発生し、耐
摩耗性が悪化することが判明した。
摩耗性合金は、高温での耐摩耗性に極めて優れていた
が、高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下で使用する
場合は、耐食性が不十分となり、酸化腐蝕が発生し、耐
摩耗性が悪化することが判明した。
【０００７】この発明のうち請求項１に記載の発明は、
高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に
優れた合金を提供することを目的とする。
高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に
優れた合金を提供することを目的とする。
【０００８】また、請求項５に記載の発明は、高温の蒸
気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に優れた製
鋼、圧延若しくは熱処理用ローラを提供することを目的
とする。
気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に優れた製
鋼、圧延若しくは熱処理用ローラを提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究の結果、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基
合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金と炭化硼素
とを混合して形成した耐摩耗性合金を窒化処理すること
によって、蒸気や高温の水の中で８００℃以上の高温材
料と接触するという腐蝕雰囲気下でも、ローラの耐摩耗
性が増加するという驚くべき事実を見いだし、本発明に
到達した。
め、本発明者等は鋭意研究の結果、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基
合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金と炭化硼素
とを混合して形成した耐摩耗性合金を窒化処理すること
によって、蒸気や高温の水の中で８００℃以上の高温材
料と接触するという腐蝕雰囲気下でも、ローラの耐摩耗
性が増加するという驚くべき事実を見いだし、本発明に
到達した。
【００１０】即ち、請求項１に記載の発明は、Ｆｅ基合
金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金
と炭化硼素とを混合して形成した耐摩耗性合金に、窒化
処理したことを特徴とする。
金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金
と炭化硼素とを混合して形成した耐摩耗性合金に、窒化
処理したことを特徴とする。
【００１１】また、請求項５に記載の発明は、Ｆｅ基合
金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金
と炭化硼素とを混合して形成した耐摩耗性合金を、ロー
ラに溶接肉盛若しくは溶射肉盛し、該ローラを窒化処理
したことを特徴とする。
金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の単独若しくは混合合金
と炭化硼素とを混合して形成した耐摩耗性合金を、ロー
ラに溶接肉盛若しくは溶射肉盛し、該ローラを窒化処理
したことを特徴とする。
【００１２】前記したように、炭化物の強化粒子と合金
基とからなる耐摩耗性合金に摩耗が生じたのは、水分に
よる酸化腐蝕環境下で合金が錆びることによって脆くな
り、微小な崩壊が生じて、合金自体及び炭化物の脱落が
生じたためと推定される。
基とからなる耐摩耗性合金に摩耗が生じたのは、水分に
よる酸化腐蝕環境下で合金が錆びることによって脆くな
り、微小な崩壊が生じて、合金自体及び炭化物の脱落が
生じたためと推定される。
【００１３】本発明の方法によって、耐摩耗性が向上し
たのは、合金基の酸化が防止できたためと考えられる。
たのは、合金基の酸化が防止できたためと考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１５】本発明に適用する窒化処理自体は、公知の
方法によって行えば良い。即ち、ガス軟窒化法、酸窒化
法、ガス窒化法、イオン窒化法、塩浴軟窒化法等で行う
ことができる。
方法によって行えば良い。即ち、ガス軟窒化法、酸窒化
法、ガス窒化法、イオン窒化法、塩浴軟窒化法等で行う
ことができる。
【００１６】本発明に使用するＦｅ基合金、Ｃｏ基合金
及びＮｉ基合金としては、好ましくは、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ及びＣｒを含む合金を使用するのが良い。
及びＮｉ基合金としては、好ましくは、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ及びＣｒを含む合金を使用するのが良い。
【００１７】硼素（Ｂ）の含有量は、得られる合金に対
し、２〜５質量％とするのが良い。少なすぎると、高温
での硬度の低下を抑制する効果が不十分となるし、多す
ぎると非常に脆くなり、割れ・欠損等の欠陥が生じ易く
なる。
し、２〜５質量％とするのが良い。少なすぎると、高温
での硬度の低下を抑制する効果が不十分となるし、多す
ぎると非常に脆くなり、割れ・欠損等の欠陥が生じ易く
なる。
【００１８】混合する原料合金中に硼素を含有させる場
合は、炭化硼素の添加量は、混合後の硼素の含有量が、
２〜５質量％となるように調整する必要がある。
合は、炭化硼素の添加量は、混合後の硼素の含有量が、
２〜５質量％となるように調整する必要がある。
【００１９】本発明の原料合金には、炭化物粒子を配合
させるのが好ましい。このような炭化物粒子としては、
ＮｂＣ、ＴｉＣ、Ｍｏ2Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、Ｖ
Ｃ、ＴａＣ及びＺｒＣの１種若しくは複数使用するのが
よい。
させるのが好ましい。このような炭化物粒子としては、
ＮｂＣ、ＴｉＣ、Ｍｏ2Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、Ｖ
Ｃ、ＴａＣ及びＺｒＣの１種若しくは複数使用するのが
よい。
【００２０】上記本発明の原料合金を、通常の方法によ
って、ローラに溶接肉盛若しくは溶射肉盛した後、これ
を窒化処理することによって、本発明の製鋼、圧延若し
くは熱処理用ローラが得られる。
って、ローラに溶接肉盛若しくは溶射肉盛した後、これ
を窒化処理することによって、本発明の製鋼、圧延若し
くは熱処理用ローラが得られる。
【００２１】窒化処理は、約０．１ｍｍ以上、好ましく
は０．１〜１ｍｍの窒化処理層を形成するのが良く、こ
のようにすれば、本発明の効果が十分発揮される。
は０．１〜１ｍｍの窒化処理層を形成するのが良く、こ
のようにすれば、本発明の効果が十分発揮される。
【００２２】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に説明する
が、本発明は、この実施例に限定されない。
が、本発明は、この実施例に限定されない。
【００２３】実施例１ Ｆｅ基合金、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金及び炭化硼素の粉
末を、それぞれ粉末の状態で混合し、次表１に示す組成
（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ基合金）の合金（金属マトリ
ックス）とした。尚、表中の数字は、質量％を表す。
末を、それぞれ粉末の状態で混合し、次表１に示す組成
（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ基合金）の合金（金属マトリ
ックス）とした。尚、表中の数字は、質量％を表す。
【００２４】
【表１】 上記表１に記載の組成の粉末状合金８０質量％とＮｂＣ
２０質量％とを混合し、加熱溶融して得られた合金（粒
子強化合金）を、ローラークエンチ用ローラに、常法に
より溶接肉盛した。
２０質量％とを混合し、加熱溶融して得られた合金（粒
子強化合金）を、ローラークエンチ用ローラに、常法に
より溶接肉盛した。
【００２５】上記溶接肉盛したローラを加熱炉に入れ
て、ガス軟窒化法によって窒化処理した。窒化処理は、
加熱炉にＮＨ３ + Ｃ０ガスを流して、５７０℃で３時
間行った。窒化処理層は、約０．３ｍｍ形成された。
て、ガス軟窒化法によって窒化処理した。窒化処理は、
加熱炉にＮＨ３ + Ｃ０ガスを流して、５７０℃で３時
間行った。窒化処理層は、約０．３ｍｍ形成された。
【００２６】上記窒化処理した本発明のローラと窒化処
理しない比較ローラとについて、ローラークエンチ用ロ
ーラ（φ８８）として、温度８００℃の高温材料が拘束
されながら通過し、この材料への冷却水が噴水されてい
る中にあって六ヶ月間使用し、摩耗量を測定した。結果
を次表２に示す。尚、六ヶ月使用後のローラ外観のカラ
ー写真を、別添の物件提出書（本明細書と同日付けで提
出した）に添付した。
理しない比較ローラとについて、ローラークエンチ用ロ
ーラ（φ８８）として、温度８００℃の高温材料が拘束
されながら通過し、この材料への冷却水が噴水されてい
る中にあって六ヶ月間使用し、摩耗量を測定した。結果
を次表２に示す。尚、六ヶ月使用後のローラ外観のカラ
ー写真を、別添の物件提出書（本明細書と同日付けで提
出した）に添付した。
【００２７】
【表２】
【００２８】上記表２の結果から明らかなように、本発
明品は、０．４ｍｍしか摩耗しなかったのに対し、比較
品は０．８ｍｍと２倍摩耗した。
明品は、０．４ｍｍしか摩耗しなかったのに対し、比較
品は０．８ｍｍと２倍摩耗した。
【００２９】また、物件提出書に添付のカラー写真より
明らかなように、本発明品は全く錆が認められないのに
対し、比較品は酸化腐蝕によるかなりの錆が認められ
た。
明らかなように、本発明品は全く錆が認められないのに
対し、比較品は酸化腐蝕によるかなりの錆が認められ
た。
【００３０】本発明に使用する窒化処理法自体は公知の
技術であるが、従来、製鋼、圧延及び熱処理用ローラの
ような熱間の酸化腐蝕雰囲気下で使用する耐摩耗性合金
製品の耐摩耗性を、更に向上させる目的では窒化処理を
使用していない。
技術であるが、従来、製鋼、圧延及び熱処理用ローラの
ような熱間の酸化腐蝕雰囲気下で使用する耐摩耗性合金
製品の耐摩耗性を、更に向上させる目的では窒化処理を
使用していない。
【００３１】本発明に使用する耐摩耗性合金は、高温の
蒸気及び水による酸化腐蝕環境下という特殊の条件で耐
摩耗性が低下するが、これが相手材の温度に比較して処
理温度の低い窒化処理によって防止できるということ
は、極めて予想外のことであった。
蒸気及び水による酸化腐蝕環境下という特殊の条件で耐
摩耗性が低下するが、これが相手材の温度に比較して処
理温度の低い窒化処理によって防止できるということ
は、極めて予想外のことであった。
【００３２】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、高温
の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に極め
て優れた材料となるので、特にこのような酸化腐蝕環境
下で使用するローラの肉盛材料として極めて有用であ
り、特に摩耗の激しい製鋼、圧延及び熱処理用ローラ等
の寿命延長が達成できる。
の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性に極め
て優れた材料となるので、特にこのような酸化腐蝕環境
下で使用するローラの肉盛材料として極めて有用であ
り、特に摩耗の激しい製鋼、圧延及び熱処理用ローラ等
の寿命延長が達成できる。
【００３３】また、本発明になる耐摩耗性合金を肉盛し
たローラ等は、肉盛部以外は鋼の露出部分が錆びやす
く、使用中、使用後の外観が劣悪となるか、窒化処理す
ることにより、防錆効果が得られ、外観が改善され、商
品価値が増大する。
たローラ等は、肉盛部以外は鋼の露出部分が錆びやす
く、使用中、使用後の外観が劣悪となるか、窒化処理す
ることにより、防錆効果が得られ、外観が改善され、商
品価値が増大する。
【００３４】更に、本発明の耐摩耗性合金を肉盛したロ
ーラ等は、窒化処理を施すことにより、塗油等の防錆処
理が不要となり、保管が容易となる。
ーラ等は、窒化処理を施すことにより、塗油等の防錆処
理が不要となり、保管が容易となる。
Claims (8)
- 【請求項１】Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の
単独若しくは混合合金と炭化硼素とを混合して形成した
耐摩耗性合金を、窒化処理したことを特徴とする高温の
蒸気及び水による酸化腐蝕環境下での耐摩耗性を向上さ
せた合金。 - 【請求項２】前記炭化硼素を、硼素の含有量が２〜５質
量％となるように混合してなる請求項１に記載の合金。 - 【請求項３】前記耐摩耗性合金が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及
びＣｒを含む合金である請求項１または２に記載の合
金。 - 【請求項４】前記耐摩耗性合金に、ＮｂＣ、ＴｉＣ、Ｍ
ｏ2Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＶＣ、ＴａＣ及びＺｒ
Ｃの１種以上の粉末を分散させてなる請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の合金。 - 【請求項５】Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金及びＮｉ基合金の
単独若しくは混合合金と炭化硼素とを混合して形成した
耐摩耗性合金を、ローラに溶接肉盛若しくは溶射肉盛
し、該ローラを窒化処理したことを特徴とする製鋼、圧
延若しくは熱処理用ローラ。 - 【請求項６】前記耐摩耗性合金がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及び
Ｃｒを含む合金であり、前記炭化硼素を硼素の含有量が
２〜５質量％となるように混合してなる請求項５に記載
のローラ。 - 【請求項７】前記耐摩耗性合金に、ＮｂＣ、ＴｉＣ、Ｍ
ｏ2Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＶＣ、ＴａＣ及びＺｒ
Ｃの１種以上の粉末を分散させてなる請求項５又は６に
記載のローラ。 - 【請求項８】前記製鋼、圧延若しくは熱処理用ローラ
が、高温の蒸気及び水による酸化腐蝕環境下で使用する
ローラである請求項７に記載のローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370899A JP2001073111A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370899A JP2001073111A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073111A true JP2001073111A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17255055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25370899A Pending JP2001073111A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001073111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103060652A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 地质矿产部无锡钻探工具厂 | 一种耐高温合金及其生产工艺 |
| JP2018504521A (ja) * | 2014-12-10 | 2018-02-15 | フェストアルピーネ プレジション ストリップ アーベーＶｏｅｓｔａｌｐｉｎｅ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｔｒｉｐ Ａｂ | 長寿命なサーメットコーティングされたクレーピングブレード |
| CN107955898A (zh) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 刘立凡 | 硬质合金材料及其制造方法 |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25370899A patent/JP2001073111A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103060652A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 地质矿产部无锡钻探工具厂 | 一种耐高温合金及其生产工艺 |
| JP2018504521A (ja) * | 2014-12-10 | 2018-02-15 | フェストアルピーネ プレジション ストリップ アーベーＶｏｅｓｔａｌｐｉｎｅ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｔｒｉｐ Ａｂ | 長寿命なサーメットコーティングされたクレーピングブレード |
| CN107955898A (zh) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 刘立凡 | 硬质合金材料及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2213755B1 (en) | Hearth roll for continuous annealing furnace and process for production of the same | |
| JPS62250175A (ja) | ３層物体及びその製造法 | |
| JPH06172958A (ja) | 基板の耐食耐摩耗性の改善法 | |
| EP1149931A1 (en) | Cermet powder for sprayed coating excellent in build-up resistance and roll having sprayed coating thereon | |
| Arai | The thermo-reactive deposition and diffusion process for coating steels to improve wear resistance | |
| WO2016056491A1 (ja) | 金属の表面改質方法および金属製品 | |
| Zimmerman | Boriding (boronizing) of Metals | |
| JPH07300642A (ja) | 被覆用材料及びこの材料が被覆された金属浴浸漬用部材 | |
| JP2001073111A (ja) | 耐摩耗性を向上させた合金及び該合金からなるローラ | |
| JP4598499B2 (ja) | 複合層被覆部材の製造方法 | |
| JPH03272959A (ja) | 耐ビルドアップ性ならびに高温耐摩耗性に優れる搬送用ロール | |
| JP4332449B2 (ja) | 鋼板の連続焼鈍炉用ハースロールに被覆した溶射被膜 | |
| JP3522590B2 (ja) | 高硬度炭化物サーメット溶射皮膜被覆部材およびその製造方法 | |
| Pérez et al. | Adhesion properties of aluminide coatings deposited via CVD in fluidised bed reactors (CVD-FBR) on AISI 304 stainless steel | |
| JP5371376B2 (ja) | ステンレス鋼製の加工品の表面硬化方法及び該方法の実施のための溶融塩 | |
| JPH03248799A (ja) | 製鋼用ロール | |
| JP4992603B2 (ja) | 熱間継目無製管用マンドレルバーの表面処理方法 | |
| JPH08325698A (ja) | 連続溶融金属めっき浴中ロール軸部材用被覆材料 | |
| JP2006290547A (ja) | 高温部材搬送用ロールおよびその製造方法と溶射材料 | |
| JPH0913161A (ja) | 遊離炭素を含有する表面硬化被膜 | |
| JPS601387B2 (ja) | 高強度および高耐酸化性を有する炭化タングステン基超硬合金 | |
| JP7370263B2 (ja) | 金属製品およびその製造方法 | |
| WO2023277063A1 (ja) | 炉内構造物の被覆材料および表面被覆方法ならびに炉内構造物 | |
| JPS60141861A (ja) | 耐ビルドアツプ性の優れた連続焼鈍炉のハ−スロ−ル | |
| JP2004167599A (ja) | 搬送用ロール |