JP2007038289A - Outer layer for rolling roll, and rolling roll - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outer layer for a rolling roll having excellent wear resistance and rough surface resistance, capable of suppressing flattening of the roll by providing a high modulus of longitudinal elasticity to the outer layer, excellent in rolling consistency, and relatively low in manufacturing cost, and a rolling roll using the same. <P>SOLUTION: The outer layer a for the rolling roll has a structure in which 20-60% MC carbide in terms of the area ratio and carbides of M<SB>2</SB>C, M<SB>6</SB>C and M<SB>7</SB>C<SB>3</SB>of 0-5% in total with the size of ≥1 μm in terms of the circle-equivalent-diameter are dispersed in a base of the Vickers hardness of Hv550-900, and the modulus of longitudinal elasticity is ≥ 240 GPa. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧延ロール用外層材およびそれを用いた圧延ロールに関するものであり、耐摩耗性および耐肌荒れ性に優れるとともに、特にロールの偏平が少なく、熱間薄板圧延機の仕上列に用いられるワークロールおよびその外層材として好適なものである。   The present invention relates to an outer layer material for a rolling roll and a rolling roll using the same, and is excellent in abrasion resistance and skin roughness resistance, and particularly used in a finishing row of a hot sheet rolling mill with less flatness of the roll. It is suitable as a work roll and its outer layer material.

圧延の生産性を決定する重要な特性として、圧延ロールの耐摩耗性および耐肌荒れ性がある。耐摩耗性が乏しいと、早期にロール表面が摩耗し、被圧延材の寸法精度を損なう。また、耐肌荒れ性に乏しいと、ロール表面に凹凸が発生し、これが被圧延材に転写されることで、被圧延材の表面品質を損なう。これらを防止するためにはロールを頻繁に取り替えなければならず、圧延操業の中断の頻度が増えることによる圧延工場の生産性の低下、ロール表面研削加工に要するコストの増大、さらにロール表面研削量の増大によるロール原単位の低下といった問題が発生する。   Important properties that determine the productivity of rolling are the wear resistance and rough surface resistance of the rolling roll. If the wear resistance is poor, the roll surface is worn early and the dimensional accuracy of the material to be rolled is impaired. In addition, when the surface roughness resistance is poor, irregularities are generated on the roll surface, and this is transferred to the material to be rolled, thereby impairing the surface quality of the material to be rolled. In order to prevent these problems, the rolls must be replaced frequently, resulting in a decrease in rolling mill productivity due to increased frequency of rolling operation interruptions, an increase in the cost required for roll surface grinding, and the amount of roll surface grinding. There arises a problem that the roll basic unit is reduced due to an increase in the roll size.

そこで、従来から耐摩耗性および耐肌荒れ性の要求に応えることを目論んだ圧延ロール用外層材(圧延使用層)として、Cr、Mo、W、Vなどの合金元素を多量に含んだハイス系合金が使用されている。その組織には、Crを多く含むM型炭化物(Mは金属元素を示す、以降同様)、Mo及びWを多く含むM2C型炭化物やM6C型炭化物、およびVを多く含むMC型炭化物などの金属炭化物を含有しているものである。 Therefore, a high-speed alloy containing a large amount of alloy elements such as Cr, Mo, W, and V as an outer layer material (rolling layer) for rolling rolls intended to meet the demands of wear resistance and rough skin resistance. Is used. The structure contains M 7 C 3 type carbide containing a large amount of Cr (M represents a metal element, the same applies hereinafter), M 2 C type carbide and M 6 C type carbide containing a lot of Mo and W, and a lot of V. It contains metal carbide such as MC type carbide.

一方、近年、鋼の結晶粒の微細化による機械的性質の向上を目論み、熱間圧延仕上列における高圧下圧延の適用が進みつつある。このようなミルでは圧延荷重が増大するためロールの損耗、すなわち、ロール摩耗量の増加やロール表面の早期肌荒れが発生する。また、高圧延荷重により、ロールの表面に偏平が発生し、スリップの要因となる。これらの現象が発生すると安定的な圧延が困難となる。   On the other hand, in recent years, the application of high-pressure rolling in a hot rolling finishing row is progressing with the aim of improving mechanical properties by refining the crystal grains of steel. In such a mill, the rolling load increases, so that roll wear, that is, an increase in the amount of roll wear and early roughening of the roll surface occur. In addition, due to the high rolling load, flatness occurs on the surface of the roll, which causes slip. When these phenomena occur, stable rolling becomes difficult.

このような問題を解消するために、従来より種々のロールが提案されている。   In order to solve such a problem, various rolls have been conventionally proposed.

例えば、特許文献1には、帯鋼または鋼板を熱間連続圧延する仕上げタンデム圧延機群の後方3基の圧延機に作動ロールとして組み込まれる熱間圧延用複合ロールであって、該ロールの直径を250〜620mmとし、縦弾性係数を200〜260GPaにすると共に、外層の化学成分が質量比で、C:1.0〜3.0%、Si:0.2〜2.0%、Mn:0.2〜2.0%、V:3.0〜10.0%、Cr:3.0〜10.0%およびMo、Wの1種または2種を2.0〜10.0%含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる熱間圧延用複合ロールが記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a composite roll for hot rolling incorporated as working rolls in three rolling mills behind a finishing tandem rolling mill group that continuously hot-rolls a strip or steel plate, and the diameter of the roll 250 to 620 mm, the longitudinal elastic modulus to 200 to 260 GPa, and the chemical component of the outer layer in terms of mass ratio: C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2.0%, V: 3.0 to 10.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, and one or two of Mo and W are contained in an amount of 2.0 to 10.0% And the composite roll for hot rolling which consists of remainder Fe and an unavoidable impurity is described.

特許文献1によれば、熱間帯鋼連続圧延において、圧延鋼材との間で高い摩擦係数を有し摩耗が少なく、かつ偏平や降伏損傷しない作動ロールを提供すると共に、これを用いて仕上げ後段群において高圧下圧延を行うことにより、生産性が高く経済的な圧延ができるものである。   According to Patent Document 1, in hot strip continuous rolling, an operating roll having a high friction coefficient with a rolled steel material, low wear, and no flattening or yield damage is provided. High-productivity and economical rolling can be achieved by performing high-pressure rolling in a group.

また、特許文献2には、鋼板を熱間連続圧延する連続熱間圧延機群の後方3基の圧延機に組み込まれる熱間圧延用複合ロールにおいて、鋼系材料からなる芯材の周囲に、質量%でTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W金属との炭化物および/または窒化物の粉末10〜50%とC:0.5〜1.5%、Si:0.1〜2.0%、Mn:0.1〜2.0%、および、Ni:0.1〜2%、Cr:0.5〜10%、Mo:0.1〜2%の一種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鉄系粉末とを焼結して外層材を形成し、該外層材からなる複合ロールの直径を250〜620mm、かつ縦弾性係数を240GPa以上とした熱間圧延用複合ロールが記載されている。   Moreover, in patent document 2, in the composite roll for hot rolling integrated in the rolling machine of three backs of the continuous hot rolling mills which carry out hot continuous rolling of a steel plate, in the circumference | surroundings of the core material which consists of steel-based materials, 10% to 50% carbide and / or nitride powder with Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W metal in mass%, C: 0.5 to 1.5%, Si: 0 1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Ni: 0.1 to 2%, Cr: 0.5 to 10%, Mo: 0.1 to 2% or more The outer layer material is formed by sintering the remaining Fe and the iron-based powder composed of inevitable impurities, the diameter of the composite roll made of the outer layer material is 250 to 620 mm, and the longitudinal elastic modulus is 240 GPa or more. A composite roll for hot rolling is described.

特許文献2によれば、従来の鉄系鋳造材では弾性係数に自ずと限界があったが、本発明の炭化物は高い弾性係数を有し、これを多量に利用することによりロール材としても高い弾性係数を付与することができるものである。   According to Patent Document 2, the conventional iron-based cast material naturally has a limit in elastic modulus, but the carbide of the present invention has a high elastic modulus, and by utilizing this in large quantities, it has high elasticity as a roll material. A coefficient can be given.

特開2002−346613号公報JP 2002-346613 A 特開2004−148321号公報JP 2004-148321 A

近年、耐摩耗性、耐肌荒れ性に優れるとともに、安定的な圧延を行いやすい偏平の少ないロールの要望が高まっている。例えば、微細粒組織熱延鋼板を製造する熱間薄板圧延機の仕上列においては、従来の圧延に比べ圧下量が飛躍的に増大しており、耐摩耗性および耐肌荒れ性の向上に加え、特に偏平の少ないロールが求められている。   In recent years, there has been an increasing demand for rolls with excellent flatness and wear resistance, and with low flatness that facilitate stable rolling. For example, in the finish line of a hot sheet rolling mill that produces a fine-grained structure hot-rolled steel sheet, the amount of rolling reduction has increased dramatically compared to conventional rolling, in addition to improved wear resistance and rough skin resistance, In particular, rolls with less flatness are required.

ここで、特許文献1は、熱間圧延用複合ロールの縦弾性係数を制御する手段を開示していない。また、外層の金属組織の構成要素の最適化により縦弾性係数を上昇させロール偏平を抑制させることは考慮されていない。また、耐摩耗性に貢献するMC炭化物の量が従来のハイスロールと同等程度であり、さらなる耐摩耗性向上の要求に応えることが困難である。   Here, Patent Document 1 does not disclose means for controlling the longitudinal elastic modulus of the hot-rolling composite roll. Moreover, it is not considered to increase the longitudinal elastic modulus and suppress roll flatness by optimizing the components of the metal structure of the outer layer. In addition, the amount of MC carbide that contributes to wear resistance is comparable to that of conventional high-speed rolls, and it is difficult to meet the demand for further improvement of wear resistance.

また、特許文献2には、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W金属との炭化物および/または窒化物の粉末と鉄系粉末とを焼結してなる外層材からなる複合ロールにおいて、外層材の粉末の混合比率、ロール直径および縦弾性係数の範囲について記載されている。特許文献2によると、これらの炭化物もしくは窒化物を多量に利用することにより240GPa以上の高い縦弾性係数を付与させたものである。しかしながら、外層の金属組織に含まれる炭化物の量、種類および分布状態を制御することは考慮されていない。また、これらの炭化物および窒化物は極めて高価であるとともに、焼結プロセスには多大な工数を要するため、遠心力鋳造などの溶製プロセスに比べ製造コストが高くなる。   Patent Document 2 discloses an outer layer material obtained by sintering carbide and / or nitride powder of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, and W metal and iron-based powder. In the obtained composite roll, the mixing ratio of the powder of the outer layer material, the roll diameter, and the range of the longitudinal elastic modulus are described. According to Patent Document 2, a high longitudinal elastic modulus of 240 GPa or more is imparted by using a large amount of these carbides or nitrides. However, it is not considered to control the amount, type and distribution state of carbides contained in the outer layer metallographic structure. In addition, these carbides and nitrides are extremely expensive and require a great number of man-hours for the sintering process, so that the manufacturing cost is higher than that of a melting process such as centrifugal casting.

本発明は、優れた耐摩耗性および耐肌荒れ性を具備するとともに、外層材に高い縦弾性係数を付与することによりロールの偏平を抑制し、圧延の安定性に優れ、製造コストが比較的安価な圧延ロールを提供することを目的とする。 The present invention has excellent wear resistance and rough skin resistance, suppresses roll flatness by imparting a high longitudinal elastic modulus to the outer layer material, has excellent rolling stability, and is relatively inexpensive to manufacture. An object of the present invention is to provide a simple rolling roll.

ロール外層材中の金属炭化物は、基地に比べ縦弾性係数が高いので、これを多量に含ませることで縦弾性係数が向上する。本発明者らは、さらに、金属炭化物の量、種類および分布状態を制御することで、従来にない高い縦弾性係数が得られることを見出した。   Since the metal carbide in the roll outer layer material has a higher longitudinal elastic modulus than that of the base, the longitudinal elastic modulus is improved by containing a large amount thereof. Furthermore, the present inventors have found that an unprecedented high longitudinal elastic modulus can be obtained by controlling the amount, type and distribution state of the metal carbide.

すなわち、本発明の圧延ロール用外層材は、ビッカース硬さがHv550〜900の基地に、面積率でMC炭化物が20〜60%分散した組織であって、縦弾性係数が240GPa以上であることを特徴とする。   That is, the outer layer material for rolling rolls of the present invention is a structure in which MC carbide is dispersed in an area ratio of 20 to 60% on a base having a Vickers hardness of Hv550 to 900, and a longitudinal elastic modulus is 240 GPa or more. Features.

また、本発明の第2の圧延ロール用外層材は、ビッカース硬さがHv550〜900の基地に、面積率でMC炭化物が20〜60%、円相当直径で1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の総量で0〜5%分散した組織であって、縦弾性係数が240GPa以上であることを特徴とする。 Further, the second outer layer material for rolling rolls of the present invention is based on a base having a Vickers hardness of Hv 550 to 900, MC carbide is 20 to 60% in area ratio, and M 2 C, M 6 having a circle equivalent diameter of 1 μm or more. It is a structure in which 0 to 5% of the total amount of C and M 7 C 3 carbides is dispersed, and has a longitudinal elastic modulus of 240 GPa or more.

前記本発明において、前記外層材の組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域が内接円直径で150μmを超えないことを特徴とする。   In the present invention, a region not containing MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure of the outer layer material does not exceed 150 μm in inscribed circle diameter.

前記外層材の組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離が10〜40μmであることを特徴とする。   An average inter-particle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure of the outer layer material is 10 to 40 μm.

前記外層材の組織におけるMC炭化物の平均円相当直径が10〜50μmであることを特徴とする。   An average equivalent circle diameter of MC carbide in the structure of the outer layer material is 10 to 50 μm.

前記外層材の組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2以下であることを特徴とする。   The ratio (G / H) of the average inter-particle distance (G) between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure of the outer layer material to the average equivalent circle diameter (H) of MC carbides is 2 or less. It is characterized by.

また、本発明の圧延ロール用外層材は、化学成分が質量%で、C:2.5%を超え9.0%以下、Si:0.1%を超え3.5%以下、Mn:0.1%を超え3.5%以下、V:11.0%を超え40.0%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物元素からなることを特徴とする。   Moreover, the outer layer material for rolling rolls of the present invention has a chemical component of mass%, C: more than 2.5% and 9.0% or less, Si: more than 0.1% and 3.5% or less, Mn: 0 More than 1% and 3.5% or less, V: more than 11.0% and 40.0% or less, and the balance Fe and unavoidable impurity elements.

さらに前記外層材において、化学成分が質量%で、Cr:1.0%を超え15.0%以下、Mo:0.5%を超え20.0%以下およびW:1.0%を超え40.0%以下のいずれか1種または2種以上を含有することを特徴とする。   Further, in the outer layer material, the chemical component is mass%, Cr: more than 1.0% and 15.0% or less, Mo: more than 0.5% and less than 20.0%, and W: more than 1.0% and 40%. It is characterized by containing any one or more of 0.0% or less.

また、本発明の外層材の化学成分において、前記Vの一部を、質量%で下記(1)式を満足する範囲のNbで置換することを特徴とする。
11.0%<V%+0.55×Nb%≦40.0% ・・・(1)
Further, in the chemical component of the outer layer material of the present invention, a part of the V is substituted with Nb in a range satisfying the following formula (1) in mass%.
11.0% <V% + 0.55 × Nb% ≦ 40.0% (1)

さらに下記(2)式を満足することを特徴とする。
0<C%−0.2×(V%+0.55×Nb%)≦2.0% ・・・(2)
Furthermore, the following expression (2) is satisfied.
0 <C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%) ≦ 2.0% (2)

さらに質量%で、Ni:2.0%以下およびCo:10.0%以下のいずれか1種または2種を含有することを特徴とする。   Further, it is characterized by containing one or two of Ni: 2.0% or less and Co: 10.0% or less in mass%.

さらに質量%で、Ti:0.5%以下およびAl:0.5%以下のいずれか1種または2種を含有することを特徴とする。 Furthermore, it is characterized by containing any one or two of Ti: 0.5% or less and Al: 0.5% or less by mass%.

また、本発明の圧延ロール用外層材が遠心力鋳造で形成されてなることを特徴とする。さらに、本発明の圧延ロール用外層材を用いて形成された圧延ロールであることを特徴とする。 Moreover, the outer layer material for rolling rolls of the present invention is formed by centrifugal casting. Furthermore, it is a rolling roll formed using the outer layer material for rolling rolls of the present invention.

まず、本発明の圧延ロール用外層材の組織要素について説明する。
基地は、MC炭化物などの炭化物を除く部分であり、おもにFeおよび合金元素からなり、熱処理による変態や基地中の極微細な炭化物の析出などにより硬さが変化する。基地の硬さがビッカース硬さでHv550未満では耐摩耗性が低下する。耐摩耗性向上の観点から基地の硬さは高いほうが望ましいが、Hv900を超えると、基地の靭性が低下する。基地の硬さのより好ましい範囲は、Hv650〜850である。さらに好ましい範囲は、Hv650〜750である。
First, the structural elements of the outer layer material for rolling rolls of the present invention will be described.
The base is a portion excluding carbides such as MC carbide, and is mainly composed of Fe and alloy elements, and the hardness changes due to transformation by heat treatment, precipitation of very fine carbides in the base, and the like. When the hardness of the base is Vickers hardness and less than Hv550, the wear resistance is lowered. From the viewpoint of improving the wear resistance, it is desirable that the hardness of the base is high, but if it exceeds Hv900, the toughness of the base decreases. A more preferable range of the hardness of the base is Hv650-850. A more preferable range is Hv650-750.

MC炭化物は、他の炭化物に比べると高硬度であり、耐摩耗性の向上に寄与する。また、MC炭化物は高温で安定であり、被圧延材と金属結合しにくいことから、耐焼付き性改善にも優れた効果を発揮する。MC炭化物は粒状になりやすいことから、多く含ませても靭性低下が少ない特徴を有する。加えて、本発明はMC炭化物を多量に含ませることにより、縦弾性係数を高めたことが最大の特徴である。MC炭化物はFe系の基地に比べ縦弾性係数が高く、外層材の縦弾性係数を向上させるには効果的である。MC炭化物のうち、例えばVC炭化物の縦弾性係数は270GPa程度、NbC炭化物のそれは340GPa程度であり、基地の200〜220GPa程度に比べ大きい。本発明のMC炭化物は、面積率で20%未満では耐摩耗性および縦弾性係数の上昇が不十分であり、MC炭化物が面積率で60%を超えると耐焼付き性改善効果が飽和するとともに、靭性が著しく低下する。よってMC炭化物は面積率で20〜60%が好ましい。より好ましい面積率は30〜50%である。   MC carbide has higher hardness than other carbides and contributes to improvement of wear resistance. In addition, MC carbide is stable at high temperature and hardly metal-bonds with the material to be rolled, and therefore exhibits an excellent effect in improving seizure resistance. Since MC carbide tends to become granular, it has a characteristic that there is little decrease in toughness even if it is contained in a large amount. In addition, the greatest feature of the present invention is that the longitudinal elastic modulus is increased by containing a large amount of MC carbide. MC carbide has a higher longitudinal elastic modulus than that of Fe-based matrix, and is effective in improving the longitudinal elastic modulus of the outer layer material. Among MC carbides, for example, the longitudinal elastic modulus of VC carbide is about 270 GPa, and that of NbC carbide is about 340 GPa, which is larger than the base of about 200 to 220 GPa. MC carbide of the present invention, when the area ratio is less than 20%, the increase in wear resistance and longitudinal elastic modulus is insufficient, and when the MC carbide exceeds 60% in area ratio, the seizure resistance improving effect is saturated, Toughness is significantly reduced. Therefore, MC carbide is preferably 20 to 60% in terms of area ratio. A more preferable area ratio is 30 to 50%.

本発明の外層材は縦弾性係数が240GPa以上であるのが望ましい。また、本発明の外層材はMC炭化物の分散形態を特定することにより、従来のハイス系溶製材料に比べ縦弾性係数を格段に高めて、ロール表面の偏平を抑制し、圧延の安定性を向上させることができる。縦弾性係数のより好ましい範囲250GPa以上であり、さらに好ましい範囲としては260GPa以上である。   The outer layer material of the present invention preferably has a longitudinal elastic modulus of 240 GPa or more. In addition, the outer layer material of the present invention specifies the dispersion form of MC carbide, thereby significantly increasing the longitudinal elastic modulus compared to conventional high-speed smelted material, suppressing the flatness of the roll surface, and improving the stability of rolling. Can be improved. A more preferable range of the longitudinal elastic modulus is 250 GPa or more, and a more preferable range is 260 GPa or more.

本発明の外層材には、円相当直径で1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の合計総量が面積率で0〜5%分散することができる。MCおよびMC炭化物はおもにMoやWを多く含み、M炭化物はおもにCrを多く含む炭化物である。これらは、MC炭化物に次ぐ硬さを有する炭化物だが、粗大かつネットワーク状に分布しやすい。これらMC炭化物以外の炭化物が過剰に含まれると、圧延事故時のクラックがこれらの炭化物を伝播しやすくなり靭性が低下する。これらの炭化物の総和が面積率で3%を超えると、それらの炭化物が粗大化し耐肌荒れ性や靭性が劣化する。少ないほど好ましく、面積率で0%でもよい。より好ましい面積率は0〜1%である。なお、本発明の外層材においては、MC、MC、MCおよびM炭化物以外の各種炭化物を微量含んでもかまわない。 In the outer layer material of the present invention, the total amount of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides having a circle equivalent diameter of 1 μm or more can be dispersed in an area ratio of 0 to 5%. M 2 C and M 6 C carbides mainly contain a large amount of Mo and W, and M 7 C 3 carbides are a carbide mainly containing a large amount of Cr. These are carbides having hardness next to MC carbides, but are coarse and easily distributed in a network. When carbides other than these MC carbides are contained excessively, cracks during a rolling accident easily propagate these carbides, and toughness decreases. If the total of these carbides exceeds 3% in terms of area ratio, the carbides become coarse and the rough skin resistance and toughness deteriorate. The smaller the number, the better. The area ratio may be 0%. A more preferable area ratio is 0 to 1%. The outer layer material of the present invention may contain a small amount of various carbides other than MC, M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides.

本発明の圧延ロール用外層材は遠心力鋳造法で形成するのが望ましく、本発明の遠心力鋳造されてなる圧延ロール用外層材について説明する。図4は本発明の遠心力鋳造されてなる圧延ロール用外層材を説明するための図である。本発明の外層材は、初晶MC炭化物を晶出する化学組成に調整した溶湯を遠心力鋳造用鋳型内に鋳込み、遠心力鋳造することにより、内面側にMC炭化物を濃化した層を形成させて得られる。図4において、イ部はMC炭化物が密集濃化した層である。ロ部はそれ以外の部位でありMC炭化物の存在が乏しい層である。ハ部は遠心力鋳造によって形成された中空部である。遠心力鋳造後、図4のロ部を、切削加工などにより除去し、図4のイ部を、すなわち本発明の圧延ロール用外層材を得る。つまり、MC炭化物が濃化した層のイ部を圧延使用層とする。   The outer layer material for rolling rolls of the present invention is preferably formed by a centrifugal casting method, and the outer layer material for rolling rolls formed by centrifugal force casting of the present invention will be described. FIG. 4 is a view for explaining an outer layer material for rolling rolls formed by centrifugal casting according to the present invention. The outer layer material of the present invention forms a concentrated layer of MC carbide on the inner surface side by casting a molten metal adjusted to a chemical composition for crystallizing primary MC carbide into a casting mold for centrifugal force casting and centrifugal casting. Can be obtained. In FIG. 4, a portion is a layer in which MC carbides are concentrated and concentrated. The part B is the other part and is a layer in which MC carbide is poor. The part C is a hollow part formed by centrifugal casting. After centrifugal casting, the portion shown in FIG. 4 is removed by cutting or the like, and the portion shown in FIG. 4 is obtained, that is, the outer layer material for a roll according to the present invention. That is, the portion A of the layer in which MC carbides are concentrated is used as a rolling use layer.

本発明の外層材の組織において円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域が内接円直径で150μmを超えないことが好ましい。MC炭化物が円相当直径で15μm未満の場合、MC炭化物が本来有する耐焼付き性の向上効果を期待できない。また、円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径を150μm以下としたのは、この内接円直径より大きい領域が存在すると、MC炭化物の分布のばらつきが無視できないほど大きくなり、耐焼付き性に劣る。円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域が内接円直径で120μmを超えないことがより好ましい。さらには80μmを超えないことがより望ましい。   In the structure of the outer layer material of the present invention, it is preferable that the region not containing MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more does not exceed 150 μm in inscribed circle diameter. When the MC carbide has an equivalent circle diameter of less than 15 μm, the effect of improving the seizure resistance inherent to the MC carbide cannot be expected. In addition, the inscribed circle diameter of the region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is set to 150 μm or less. If there is a region larger than the inscribed circle diameter, variation in the distribution of MC carbide cannot be ignored. Larger and inferior in seizure resistance. It is more preferable that the region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more does not exceed 120 μm in inscribed circle diameter. Furthermore, it is more desirable not to exceed 80 μm.

また、本発明の外層材の組織において、円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離が10〜40μmであることが好ましい。この平均粒子間距離より小さいと、MC炭化物が凝集しすぎて、MC炭化物の多い部分と少ない部分で摩耗差によるミクロ的な凹凸を生じ、耐肌荒れ性を損なう。この平均粒子間距離より大きいと、MC炭化物の分布のばらつきが無視できないほど大きくなり、耐焼付き性に劣る。円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離は20〜30μmがより好ましい。   In the structure of the outer layer material of the present invention, the average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is preferably 10 to 40 μm. If the distance between the average particles is smaller than this, the MC carbide aggregates too much, and micro unevenness due to the difference in wear occurs between the portion where the MC carbide is large and the portion where the MC carbide is small, thereby impairing the rough skin resistance. When the average inter-particle distance is larger, the variation in the distribution of MC carbides becomes so large that it cannot be ignored, and the seizure resistance is poor. The average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is more preferably 20 to 30 μm.

また、本発明の外層材の組織において、分散するMC炭化物の平均円相当直径は10〜50μmが望ましい。圧延時にロール表面は圧延鋼板からの高熱に晒される。特に熱負荷が高い場合は、ロール表面から10μm程度熱影響を受け、ロール基地が軟化し、ロールの耐摩耗性、耐肌荒れ性の劣化の要因となる。MC炭化物の平均円相当直径が10μm未満では、前述の軟化した基地をMC炭化物が支持することができず、耐摩耗性、耐肌荒れ性が劣化する。一方、50μmを超えて粗大になると耐焼付き性の向上効果が飽和するとともに、靭性が低下する。MC炭化物の平均円相当直径のより好ましい範囲は、10〜40μmであり、さらに好ましくは15〜30μmである。   In addition, in the structure of the outer layer material of the present invention, it is desirable that the average equivalent circle diameter of the dispersed MC carbide is 10 to 50 μm. During rolling, the roll surface is exposed to high heat from the rolled steel sheet. In particular, when the heat load is high, the roll surface is affected by heat by about 10 μm, and the roll base is softened, which causes deterioration of the wear resistance and rough skin resistance of the roll. When the average equivalent circle diameter of MC carbide is less than 10 μm, MC carbide cannot support the above-mentioned softened base, and wear resistance and rough skin resistance deteriorate. On the other hand, when it exceeds 50 μm and becomes coarse, the effect of improving seizure resistance is saturated and toughness is lowered. A more preferable range of the average equivalent circle diameter of the MC carbide is 10 to 40 μm, and more preferably 15 to 30 μm.

また、本発明の外層材の組織において、円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2以下であるのが望ましい。本発明の外層材は、耐摩耗性に優れるMC炭化物を多量に含んでおり、耐摩耗性に優れるが、一方で製造時にはMC炭化物が凝集しやすい。MC炭化物が凝集すると、MC炭化物の多い部分と少ない部分で摩耗差によるミクロ的な凹凸を生じ、耐肌荒れ性を損なう一因となる。このG/Hの値が2を超えると、MC炭化物が凝集傾向にあり、MC炭化物の多い部分と少ない部分で摩耗差によるミクロ的な凹凸を生じ、耐肌荒れ性を損なう。より好ましいG/Hの値は、1.5以下である。   In the structure of the outer layer material of the present invention, the ratio (G / H) between the average inter-particle distance (G) between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more and the average equivalent circle diameter (H) of MC carbides is It is desirable that it is 2 or less. The outer layer material of the present invention contains a large amount of MC carbide having excellent wear resistance and is excellent in wear resistance. On the other hand, MC carbide tends to aggregate during production. When the MC carbide aggregates, microscopic unevenness due to a difference in wear occurs in a portion where the MC carbide is large and a portion where the MC carbide is small, which is a cause of impairing the rough skin resistance. When this G / H value exceeds 2, MC carbide tends to agglomerate, and micro unevenness due to a difference in wear occurs between a portion with a large amount of MC carbide and a portion with a small amount of MC carbide, thereby impairing rough skin resistance. A more preferable value of G / H is 1.5 or less.

ここで、本発明における円相当直径について説明する。図1に円相当直径の概念図を示す。円相当直径とは、対象物(ここでは炭化物を指す)と等しい面積の円の直径を表したものである。図1において、測定対象物Eの面積をAとすると、円相当直径Dは測定対象物の面積Aと等しい面積に相当する円Bの直径であり、式(3)で表される。
円相当直径D=√(A×4/π) ・・・(3)
Here, the equivalent circle diameter in the present invention will be described. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the equivalent circle diameter. The equivalent circle diameter represents the diameter of a circle having the same area as the object (in this case, a carbide). In FIG. 1, when the area of the measuring object E is A, the circle equivalent diameter D is the diameter of the circle B corresponding to the area equal to the area A of the measuring object, and is represented by the equation (3).
Equivalent circle diameter D = √ (A × 4 / π) (3)

このようにして、本発明のMC炭化物の円相当直径Dやそれらを平均したMC炭化物の平均円相当直径Hを求めた。   Thus, the equivalent circle diameter D of the MC carbide of the present invention and the average equivalent circle diameter H of the MC carbide obtained by averaging them were obtained.

また、本発明における円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径について説明する。図2に円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径の概念図を示す。   The inscribed circle diameter of the region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the present invention will be described. FIG. 2 shows a conceptual diagram of the inscribed circle diameter in a region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more.

図2において、符号a、a1、a2、a3、a4(白塗り部)は円相当直径で15μm以上のMC炭化物、符号b(黒塗り部)は円相当直径で15μm未満のMC炭化物、符号eはMC炭化物aおよびbを除いた部分であり、基地とMC、MCおよびM炭化物の存在する領域である。この場合、本発明の内接円直径は領域eの面に無数に描かれる。図2に示すように、15μm未満のMC炭化物bを測定対象から除外して、15μm以上のMC炭化物a1〜a4のすべてに内接する内接円直径dが、本発明における内接円直径である。 In FIG. 2, symbols a, a1, a2, a3, and a4 (white coated portions) are MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, and symbol b (black coated portion) is an MC carbide having an equivalent circle diameter of less than 15 μm, symbol e Is a portion excluding MC carbides a and b, and is a region where the base and M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides exist. In this case, the inscribed circle diameter of the present invention is drawn innumerably on the surface of the region e. As shown in FIG. 2, the inscribed circle diameter d inscribed in all of the MC carbides a1 to a4 of 15 μm or more excluding the MC carbide b of less than 15 μm from the measurement object is the inscribed circle diameter in the present invention. .

また、本発明における円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離について説明する。図3に平均粒子間距離の概念図を示す。図3において、符号a(白塗り部)は円相当直径で15μm以上のMC炭化物、符号b(黒塗り部)は円相当直径で15μm未満のMC炭化物、符号eはMC炭化物aおよびbを除いた部分であり、基地とMC、MCおよびM炭化物の存在する領域である。この場合、任意の直線Lにおいて、15μm未満のMC炭化物bを測定対象から除外して、直線L上に存在する15μm以上のMC炭化物aにおいて隣接するMC炭化物a同士間の最短距離であるLの線分をLn(nは線分の個数)とすると、平均粒子間距離Gは、式(4)で表される。なお、Xは他の任意の直線であって、直線L同様に平均粒子間距離Gを求める。
円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離G=
(Σ(L+L+・・・・+L))/n ・・・(4)
The average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the present invention will be described. FIG. 3 shows a conceptual diagram of the average interparticle distance. In FIG. 3, symbol a (white coated portion) represents MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, symbol b (black coated portion) represents MC carbide having an equivalent circle diameter of less than 15 μm, and symbol e excludes MC carbides a and b. This is a region where the base and M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides exist. In this case, in an arbitrary straight line L, MC carbide b of less than 15 μm is excluded from the measurement object, and the shortest distance between adjacent MC carbides a in MC carbide a of 15 μm or more existing on the straight line L is L When the line segment is Ln (n is the number of line segments), the average inter-particle distance G is expressed by Expression (4). Note that X is any other straight line, and the average interparticle distance G is obtained in the same manner as the straight line L.
Average interparticle distance G between MC carbides with equivalent circle diameters of 15 μm or more G =
(Σ (L 1 + L 2 +... + L n )) / n (4)

次に本発明の圧延ロール用外層材の化学成分(質量%)の限定理由について説明する。なお、本発明の外層材の化学成分は、溶湯の成分ではなく、最終製品における外層材の化学成分を示す。   Next, the reason for limiting the chemical component (mass%) of the outer layer material for rolling rolls of the present invention will be described. The chemical component of the outer layer material of the present invention is not the component of the molten metal, but indicates the chemical component of the outer layer material in the final product.

C:2.5%を超え9.0%以下
Cは、おもにVもしくはNbなどの合金元素と結合しMC炭化物を形成することで耐摩耗性に寄与する必須の元素である。また、合金元素と結合しないCはおもに基地中に固溶もしくは合金元素とともに極微細に析出し基地を強化することでも耐摩耗性に寄与する。Cが2.5%以下ではMC炭化物の量が不足し十分な耐摩耗性が得られない。一方、Cが9.0%を超えると、炭化物が過多となり耐熱亀裂性が劣化する。より好ましいC含有量は3.5%を超え9.0%以下であり、さらに好ましくは4.5%を超え9.0%以下である。
C: More than 2.5% and not more than 9.0% C is an essential element that contributes to wear resistance by forming MC carbide mainly by combining with alloy elements such as V or Nb. Further, C that does not bond with the alloy element mainly contributes to wear resistance by strengthening the matrix by solid solution or precipitation with the alloy element in the matrix. If C is 2.5% or less, the amount of MC carbide is insufficient and sufficient wear resistance cannot be obtained. On the other hand, if C exceeds 9.0%, the amount of carbide becomes excessive and the thermal crack resistance deteriorates. The C content is more preferably more than 3.5% and not more than 9.0%, still more preferably more than 4.5% and not more than 9.0%.

Si:0.1%を超え3.5%以下
Siは、溶湯中で脱酸剤として作用する。Siが0.1%以下では脱酸効果が不足して鋳造欠陥を生じやすい。また、3.5%を超えると脆化する。より好ましいSi含有量は0.2〜2.5%であり、さらに好ましくは0.2〜1.5%である。
Si: more than 0.1% and 3.5% or less Si acts as a deoxidizer in the molten metal. When Si is 0.1% or less, the deoxidation effect is insufficient and casting defects are likely to occur. Moreover, when it exceeds 3.5%, it will embrittle. The Si content is more preferably 0.2 to 2.5%, and still more preferably 0.2 to 1.5%.

Mn:0.1%を超え3.5%以下
Mnは、溶湯の脱酸や不純物であるSをMnSとして固定し、0.1%を超えると効果がある。Mnが3.5%を超えると残留オーステナイトを生じやすくなり安定して硬さを維持できず、耐摩耗性が劣化しやすくなる。より好ましいMn含有量は0.2〜2.5%であり、さらに好ましくは0.2〜1.5%である。
Mn: More than 0.1% and 3.5% or less Mn is effective when deoxidation of molten metal or S, which is an impurity, is fixed as MnS and exceeds 0.1%. When Mn exceeds 3.5%, retained austenite tends to be generated, and the hardness cannot be stably maintained, and the wear resistance is likely to deteriorate. A more preferable Mn content is 0.2 to 2.5%, and further preferably 0.2 to 1.5%.

V:11.0%を超え40.0%以下
Vは、おもにCと結合しMC炭化物を形成する本発明の重要な元素である。本発明の特徴の一つは、外層材に極めて多量のMC炭化物を含むことにある。Vが11.0%以下では、MC炭化物が不足し、十分な耐摩耗性が得られない。一方、Vが40.0%を超えるとMC炭化物が過剰となり、靭性が劣化する。より好ましいV含有量は15.0%を超え40.0%以下であり、さらに好ましくは18.0%を超え40.0%以下である。
V: more than 11.0% and not more than 40.0% V is an important element of the present invention which mainly bonds with C to form MC carbide. One of the features of the present invention is that the outer layer material contains a very large amount of MC carbide. When V is 11.0% or less, MC carbide is insufficient and sufficient wear resistance cannot be obtained. On the other hand, if V exceeds 40.0%, MC carbide becomes excessive and toughness deteriorates. The V content is more preferably more than 15.0% and not more than 40.0%, still more preferably more than 18.0% and not more than 40.0%.

Cr:1.0%を超え15.0%以下
Crは、基地に固溶し焼入性を高め、また一部は基地中でCと結合し極微細な炭化物として析出し基地部を強化する。Crが1.0%以下では、基地強化の効果が十分に得られない。また、15.0%を超えるとM炭化物などのMC炭化物以外の炭化物が特に増加、粗大化もしくは網目状に晶出し、耐熱亀裂性が劣化する。より好ましいCr含有量は3.0〜9.0%である。
Cr: more than 1.0% and 15.0% or less Cr dissolves in the matrix to improve hardenability, and part of it combines with C in the matrix and precipitates as ultrafine carbide to strengthen the matrix. . When Cr is 1.0% or less, the effect of strengthening the base cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 15.0%, carbides other than MC carbide such as M 7 C 3 carbide particularly increase, coarsen or crystallize in a network, and heat cracking resistance deteriorates. A more preferable Cr content is 3.0 to 9.0%.

Mo:0.5%を超え20.0%以下
Moは、基地に固溶し焼入性を高め、また一部は基地中でCと結合し極微細な炭化物として析出し基地を強化する。さらに、Moの一部はVやNbなどとともに粒状炭化物を形成する。Moが0.5%以下では、基地強化の効果が十分に得られない。一方、20.0%を超えるとMCやMCなどのMC炭化物以外の炭化物が特に増加、粗大化もしくは網目状に晶出し、耐熱亀裂性が劣化する。より好ましいMo含有量は2.5〜20.0%であり、さらに好ましくは2.5〜10.0%以下である。
Mo: more than 0.5% and not more than 20.0% Mo dissolves in the matrix and enhances hardenability, and partly bonds with C in the matrix and precipitates as ultrafine carbides to strengthen the matrix. Furthermore, a part of Mo forms granular carbide together with V, Nb and the like. When Mo is 0.5% or less, the effect of strengthening the base cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 20.0%, carbides other than MC carbides such as M 2 C and M 6 C are particularly increased, coarsened or crystallized in a network, and heat cracking resistance is deteriorated. A more preferable Mo content is 2.5 to 20.0%, and further preferably 2.5 to 10.0%.

W:1.0%を超え40.0%以下
Wは、基地部に固溶し焼入性を高め、また一部は基地中でCと結合し極微細な炭化物として析出し基地部を強化する。さらに、Wの一部はVやNbなどとともに粒状炭化物を形成する。Wが1.0%以下では、基地強化の効果が十分に得られない。一方、40.0%を超えるとMCやMCなどのMC炭化物以外の炭化物が特に増加、粗大化もしくは網目状に晶出し、耐熱亀裂性が劣化する。より好ましいW含有量は、5.0〜40.0%であり、さらに好ましくは5.0〜20.0%以下である。
W: More than 1.0% and 40.0% or less W is solid-solved in the base part to improve hardenability, and partly bonds with C in the base and precipitates as ultrafine carbide to strengthen the base part. To do. Furthermore, a part of W forms granular carbide together with V, Nb and the like. If W is 1.0% or less, the effect of strengthening the base cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 40.0%, carbides other than MC carbide such as M 6 C and M 2 C are particularly increased, coarsened or crystallized in a network, and heat cracking resistance is deteriorated. A more preferable W content is 5.0 to 40.0%, and further preferably 5.0 to 20.0% or less.

本発明の外層材には耐摩耗性を十分に発揮すべく必要な基地を得るために、基地の強化元素であるCr、MoもしくはWの少なくともいずれか1種または2種以上を含有させることが望ましい。   The outer layer material of the present invention may contain at least one kind or two or more kinds of Cr, Mo or W, which are base strengthening elements, in order to obtain a base necessary for sufficiently exhibiting the wear resistance. desirable.

11.0%<V%+0.55×Nb%≦40.0% ・・・(1)
Nbは、MC炭化物を形成する点でVと同様の作用がある。質量%でVが1.0%の場合、Nbは原子量の比より質量%で0.55×Nb%でVと等価となる。よって、(1)式の範囲でVの一部をNbで置換することができる。
11.0% <V% + 0.55 × Nb% ≦ 40.0% (1)
Nb has the same action as V in that it forms MC carbides. When V is 1.0% in mass%, Nb is equivalent to V at 0.55 × Nb% in mass% from the atomic weight ratio. Therefore, a part of V can be replaced with Nb within the range of the formula (1).

0<C%−0.2×(V%+0.55×Nb%)≦2.0% ・・・(2)
C%−0.2×(V%+0.55Nb%)の値が0以下となると、MC炭化物の量が十分に得られなくなるとともに、基地中にVやNbが過剰となり基地の硬さが得られず耐摩耗性が低下する。また、C%−0.2×(V%+0.55Nb%)の値が2.0%を超えると、MC、MC、およびM炭化物などのMC炭化物以外の炭化物が特に増加、粗大化もしくは網目状に晶出し、耐熱亀裂性が劣化する。
0 <C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%) ≦ 2.0% (2)
When the value of C% −0.2 × (V% + 0.55Nb%) is 0 or less, the amount of MC carbide cannot be obtained sufficiently, and V and Nb become excessive in the base, and the hardness of the base is obtained. The wear resistance decreases. When the value of C% −0.2 × (V% + 0.55Nb%) exceeds 2.0%, carbides other than MC carbides such as M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides In particular, it increases, becomes coarse or crystallizes in a network, and heat cracking resistance deteriorates.

また、圧延ロールの用途、使用方法に応じて、本発明の外層材には以下の成分を適宜添加することができる。   Moreover, according to the use and usage method of a rolling roll, the following components can be suitably added to the outer layer material of the present invention.

Ni:2.0%以下
Niは基地に固溶し、基地の焼入れ性を向上させるのに有効である。Niが2.0%を超えると基地のオーステナイトが安定するため、基地の硬さが十分に得られない。
Ni: 2.0% or less Ni dissolves in the base and is effective in improving the hardenability of the base. If Ni exceeds 2.0%, the base austenite is stabilized, and the base hardness cannot be sufficiently obtained.

Co:10.0%以下
Coは基地部に固溶し、基地強化の効果がある。また、高温においても基地の硬さを維持できる。Coが10.0%を超えると靭性が低下する。一方、Coは高価であるので、経済性と使用条件を考慮し含有量を決定するのが望ましい。
Co: 10.0% or less Co dissolves in the base portion and has the effect of strengthening the base. In addition, the hardness of the base can be maintained even at high temperatures. If Co exceeds 10.0%, the toughness decreases. On the other hand, since Co is expensive, it is desirable to determine the content in consideration of economy and use conditions.

Ti:0.5%以下
Tiは、溶湯中で脱酸剤として作用するほか、Nと結合して窒化物を形成し、粒状炭化物の核となり、粒状炭化物を微細にする効果がある。また一部はCと結合して粒状炭化物の一部となる。Tiの効果は0.5%以下で十分である。
Ti: 0.5% or less Ti acts as a deoxidizer in the molten metal, and also has an effect of combining with N to form a nitride, forming a nucleus of granular carbide, and making the granular carbide fine. Part of it is combined with C to become part of granular carbide. A Ti effect of 0.5% or less is sufficient.

Al:0.5%以下
Alは、溶湯中で脱酸剤として作用するほか、粒状炭化物を微細にする効果がある。0.5%を超えると焼入れ性を悪化させ十分な基地硬さが得がたく好ましくない。
Al: 0.5% or less Al acts as a deoxidizer in the molten metal and has an effect of making the granular carbide fine. If it exceeds 0.5%, the hardenability is deteriorated, and it is difficult to obtain sufficient base hardness.

また、内層材の外周に本発明の外層材を形成させた複合圧延ロールにおいて、内層材の材質は特に限定するものではない。例えば内層材の縦弾性係数が210GPa程度の鋼系材料を使用した場合、本発明の高縦弾性係数の外層材との相乗効果によりロール全体としてより高い剛性を発揮できる。また、内層材の縦弾性係数が180GPa程度のダクタイル系材料を使用した場合、本発明の高縦弾性係数の外層材を用いても、ロールベンディングなどによる板形状制御を容易にすることができる。このように、内層材は用途や目的に応じて適宜選定すればよい。また、複合圧延ロールにおいて、本発明の外層材と内層材の間に1層以上の中間層を設けても構わない。さらに、本発明の圧延ロールは、本発明の外層材を形成させた中実または中空ロールであればよく、本発明の外層材を有するスリーブを軸材に嵌合して構成してもよい。   In the composite rolling roll in which the outer layer material of the present invention is formed on the outer periphery of the inner layer material, the material of the inner layer material is not particularly limited. For example, when a steel-based material having an inner layer material having a longitudinal elastic modulus of about 210 GPa is used, the roll as a whole can exhibit higher rigidity due to a synergistic effect with the outer layer material having a high longitudinal elastic modulus of the present invention. Further, when a ductile material having an inner layer material having a longitudinal elastic modulus of about 180 GPa is used, plate shape control by roll bending or the like can be facilitated even when the outer layer material having a high longitudinal elastic modulus of the present invention is used. Thus, the inner layer material may be appropriately selected according to the application and purpose. In the composite rolling roll, one or more intermediate layers may be provided between the outer layer material and the inner layer material of the present invention. Furthermore, the rolling roll of the present invention may be a solid or hollow roll formed with the outer layer material of the present invention, and may be configured by fitting a sleeve having the outer layer material of the present invention to a shaft material.

本発明の圧延ロール用外層材およびそれを用いた圧延ロールは、圧延用ワークロール全般で優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および圧延の安定性を発揮する。特に熱間薄板圧延機の仕上列において高圧下圧延に用いられるワークロールで極めて優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および圧延の安定性を発揮し、圧延工場における生産性の向上、ロール原単位の低減および被圧延材の品質向上に寄与する。   The outer layer material for rolling rolls of the present invention and the rolling roll using the same exhibit excellent wear resistance, rough skin resistance and rolling stability in general work rolls for rolling. In particular, work rolls used for high-pressure rolling in the finishing row of hot sheet rolling mills exhibit extremely excellent wear resistance, rough skin resistance and rolling stability, improving productivity in rolling mills, Contributes to reduction and quality improvement of the material to be rolled.

本発明の外層材は、初晶粒状炭化物を晶出する化学組成に調整した溶湯を遠心力鋳造用鋳型内に鋳込み、遠心力鋳造することにより、鋳型内の内面側にMC炭化物が濃化した層を形成した。供試材No.1〜5は本発明の実施例であり、本発明の遠心力鋳造で形成し、前述の図4のイ部に相当する部位より採取したものである。また、供試材No.6〜8は比較例、供試材No.9および10は従来例である。供試材No.6は静置鋳造で形成し、供試材No.7〜10は遠心力鋳造で形成した。   The outer layer material of the present invention is formed by casting molten metal adjusted to a chemical composition for crystallizing primary granular carbide into a casting mold for centrifugal force casting, and casting the centrifugal force to concentrate MC carbide on the inner surface side in the mold. Layer was formed. Specimen No. Examples 1 to 5 are embodiments of the present invention, which are formed by centrifugal casting according to the present invention, and are collected from a portion corresponding to the above-mentioned portion a in FIG. In addition, specimen No. Nos. 6 to 8 are comparative examples, specimen Nos. Reference numerals 9 and 10 are conventional examples. Specimen No. No. 6 is formed by stationary casting. 7-10 were formed by centrifugal casting.

採取した供試材No.1〜8およびNo.10は、鋳込後1000〜1200℃で焼入れを行い、500〜600℃で3回焼戻しを行う熱処理を行った。また、供試材No.9は鋳込後400〜500℃で加熱し、残留オーステナイト分解兼歪取り熱処理を行った。各供試材はこれらの熱処理の後、各種試験片形状に加工を行った。これらの供試材No.1〜10の化学成分(質量%)を表1に示す。ここで、表1中の式(1)はV%+0.55×Nb%の値、また式(2)はC%−0.2×(V%+0.55×Nb%)の値である。また、表1における外層材の化学成分は、溶湯の成分ではなく、最終製品における外層材の化学成分を示す。   The collected specimen No. 1-8 and no. No. 10 was subjected to heat treatment after quenching at 1000 to 1200 ° C. and tempering at 500 to 600 ° C. three times. In addition, specimen No. No. 9 was heated at 400 to 500 ° C. after casting and subjected to residual austenite decomposition and strain relief heat treatment. Each specimen was processed into various specimen shapes after these heat treatments. These test materials No. Table 1 shows 1 to 10 chemical components (% by mass). Here, formula (1) in Table 1 is a value of V% + 0.55 × Nb%, and formula (2) is a value of C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%). . Moreover, the chemical component of the outer layer material in Table 1 indicates not the component of the molten metal but the chemical component of the outer layer material in the final product.

次に、各供試材の縦弾性係数の測定を行った。縦弾性係数の測定は、供試材を幅10mm、長さ60mm、厚み1.5mmに加工した試験片を用い、自由共振式固有振動法にて測定した。   Next, the longitudinal elastic modulus of each test material was measured. The longitudinal elastic modulus was measured by a free resonance natural vibration method using a test piece obtained by processing a specimen into a width of 10 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 1.5 mm.

さらに、MC、MCおよびM炭化物の合計の面積率、円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径の最大値、基地のビッカース硬さ、MC炭化物の平均円相当直径および円相当直径が15μm以上のMC炭化物の平均粒子間距離の測定をそれぞれ行った。 Furthermore, the total area ratio of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides, the maximum value of the inscribed circle diameter of the region not including MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, Vickers hardness of the base, MC The average equivalent circle diameter of carbide and the average interparticle distance of MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more were measured.

また、耐摩耗性および耐肌荒れ性の評価として圧延摩耗試験機による摩耗試験の摩耗量および粗さの測定、耐焼付き性の評価として摩擦熱衝撃試験による焼付き面積率の測定、また靭性評価として破壊靭性値KICの測定を行った。   In addition, as an evaluation of wear resistance and rough skin resistance, the wear amount and roughness of a wear test using a rolling wear tester are measured. A seizure resistance evaluation is a measurement of a seizure area ratio by a frictional thermal shock test. The fracture toughness value KIC was measured.

MC炭化物の面積率は、まず供試材を鏡面研磨し、次に重クロム酸カリウム水溶液中で電解腐食することによりMC炭化物を黒色に腐食した後、画像解析装置(日本アビオニクス株式会社製SPICCA−II)を使用し測定した。   The area ratio of MC carbide was determined by first polishing the specimen material and then corroding the MC carbide in black by electrolytic corrosion in an aqueous potassium dichromate solution, followed by an image analysis device (SPICCA- manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.). II) and measured.

また、MC、MCおよびM炭化物の面積率は、まず供試材を鏡面研磨し、次に村上試薬によって腐食することによりMC、MC、およびM炭化物を黒色に腐食または、黒色もしくは灰色に着色した後、画像解析装置を使用し測定した。なお、識別が容易な、円相当直径で1μm以上のMC、MC、およびM炭化物を測定対象とした。 In addition, the area ratio of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides is determined by first polishing the specimen to a mirror surface and then corroding it with Murakami's reagent, so that M 2 C, M 6 C, and M 7 C After the 3 carbides were corroded black or colored black or gray, they were measured using an image analyzer. Note that M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides having an equivalent circle diameter of 1 μm or more, which are easily discriminated, were measured.

これらの画像解析は1視野が供試材の0.23mm×0.25mmに相当する視野で面積率の測定を行った。この測定を、各供試材それぞれ任意の20視野について行い、その平均値を求めた。   In these image analyses, the area ratio was measured in a field of view corresponding to 0.23 mm × 0.25 mm of the specimen. This measurement was performed for any 20 visual fields of each test material, and the average value was obtained.

MC炭化物の平均円相当直径は、まず供試材を鏡面研磨し、次に重クロム酸カリウム水溶液中で電解腐食することによりMC炭化物を黒色に腐食した後、画像解析装置(日本アビオニクス株式会社製SPICCA−II)を使用し測定した。画像解析の測定範囲は、1視野が供試材の0.23mm×0.25mmに相当する視野とし、各供試材それぞれ任意の20視野について測定し、測定値の平均値を求めた。   The average equivalent circle diameter of MC carbide was determined by first mirror-polishing the test material and then corroding MC carbide in black by electrolytic corrosion in an aqueous potassium dichromate solution, followed by an image analyzer (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.). Measurement was performed using SPICCA-II). The measurement range of the image analysis was such that one visual field corresponds to 0.23 mm × 0.25 mm of the test material, and each test material was measured for 20 arbitrary visual fields, and the average value of the measured values was obtained.

円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離は、まず供試材を鏡面研磨し、次にピクリン酸アルコール溶液で基地を腐食する。これを光学顕微鏡で観察すると、基地は濃い灰色、MC炭化物は薄い灰色、MC、MCおよびM炭化物は白色に見える。このようにして、供試材試料の任意の1.0mm×1.5mmの面の倍率200倍の光学顕微鏡組織写真を用いて、円相当直径が15μm以上のMC炭化物の平均粒子間距離を測定した。 The average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is that the specimen is first mirror-polished and then the base is corroded with a picric alcohol solution. When observed with an optical microscope, the matrix appears dark gray, the MC carbides appear light gray, and the M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides appear white. In this way, the average interparticle distance of MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is measured using an optical microscope texture photograph of 200 × magnification of an arbitrary 1.0 mm × 1.5 mm surface of the test material sample. did.

円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径の測定は、まず供試材を鏡面研磨し、次にピクリン酸アルコール溶液で基地を腐食する。これを光学顕微鏡で観察すると、基地は濃い灰色、MC炭化物は薄い灰色、MC、MCおよびM炭化物は白色に見える。このようにして供試材試料の任意の2.0mm×3.0mmの面の倍率100倍の光学顕微鏡組織写真を作製し、本発明の内接円直径の最大値を測定した。 In order to measure the inscribed circle diameter in a region not containing MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, the specimen is first mirror-polished and then the base is corroded with a picric acid alcohol solution. When observed with an optical microscope, the matrix appears dark gray, the MC carbides appear light gray, and the M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides appear white. In this way, an optical microscope texture photograph of a magnification of 100 times on an arbitrary 2.0 mm × 3.0 mm surface of the test material sample was prepared, and the maximum value of the inscribed circle diameter of the present invention was measured.

基地のビッカース硬さは、供試材を鏡面研磨し、ピクリン酸エタノール溶液を用いて基地を軽く腐食した後、ビッカース硬さ試験機を用いて、荷重50g〜200gの範囲で測定した。供試材それぞれ任意の5箇所についてその平均値を求めた。   The Vickers hardness of the base was measured in a load range of 50 g to 200 g using a Vickers hardness tester after mirror-polishing the specimen and slightly corroding the base with a picric acid ethanol solution. The average value was calculated | required about arbitrary five places of each test material.

図5は圧延摩耗試験機の概略図を示す。図5において、圧延摩耗試験機は、圧延機1と、圧延材Sを余熱する加熱炉4と、圧延材Sを冷却する冷却水槽5と、圧延材Sの巻取り機6とテンションコントローラ7とから構成される。圧延機1には試験用ロール2、3が組み込まれる。試験用ロールは前述の各供試材から作製し、外径60mm、内径40mm、幅40mmの小型スリーブロールを用いた。圧延摩耗試験機に試験用ロールを組み込み、試験条件が、圧延材料:SUS304、圧下率:25%、圧延速度:150m/min、圧延温度:900℃、圧延距離:300m/回、ロール冷却:水冷、ロール数:4重式にて試験を行った。圧延後、試験用ロールの表面に生じた摩耗の深さと十点平均粗さ(Rz)を触針式表面粗さ計により測定した。   FIG. 5 shows a schematic view of a rolling wear tester. In FIG. 5, the rolling wear tester includes a rolling mill 1, a heating furnace 4 for preheating the rolled material S, a cooling water tank 5 for cooling the rolled material S, a winder 6 for the rolled material S, and a tension controller 7. Consists of Test rolls 2 and 3 are incorporated in the rolling mill 1. A test roll was prepared from each of the above-described test materials, and a small sleeve roll having an outer diameter of 60 mm, an inner diameter of 40 mm, and a width of 40 mm was used. A test roll is incorporated in the rolling wear tester, and the test conditions are rolling material: SUS304, rolling reduction: 25%, rolling speed: 150 m / min, rolling temperature: 900 ° C., rolling distance: 300 m / time, roll cooling: water cooling The number of rolls: The test was performed by a quadruple type. After rolling, the depth of wear and the ten-point average roughness (Rz) generated on the surface of the test roll were measured with a stylus type surface roughness meter.

図6は摩擦熱衝撃試験機の概略図を示す。この試験は、ラック8に重り9を落下させることによりピニオン10を回動させ、試験材11に噛み込み材12を強く接触させるものである。この試験により、試験材11に圧痕がつき、その一部もしくは全面に噛み込み材が焼付き付着する。焼付き面積率は焼付き付着面積を圧痕面積で割ったものを百分率で表したものである。この試験を各供試材につきそれぞれ2回行い、焼付き面積率の平均を求めた。   FIG. 6 shows a schematic diagram of a frictional thermal shock tester. In this test, the weight 9 is dropped on the rack 8 to rotate the pinion 10 and bring the biting material 12 into strong contact with the test material 11. By this test, the test material 11 is indented, and the biting material adheres to and adheres to a part or the entire surface thereof. The seizing area ratio is obtained by dividing the seizing adhesion area by the indentation area in percentage. This test was performed twice for each specimen, and the average of the seizure area ratio was determined.

破壊靭性値KICは、各供試材より破壊靭性値KIC測定用の試験片を採取し、ASTM E399に準拠した試験により測定した。測定は各供試材につき2個の試験片について行い、その平均値を求めた。   The fracture toughness value KIC was measured by taking a test piece for measuring the fracture toughness value KIC from each specimen and performing a test based on ASTM E399. The measurement was performed on two test pieces for each specimen, and the average value was obtained.

表2に各種測定した結果を示す。すなわち、MC炭化物の面積率(%)、円相当直径が1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の合計の面積率AA(%)、円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域の内接円直径の最大値BB(μm)、300℃における熱伝導率DD(W/m・K)、常温〜300℃における平均熱膨張係数CC(×10−6/℃)、円相当直径が15μm以上のMC炭化物の平均粒子間距離G(μm)、MC炭化物の平均円相当直径H(μm)、基地のビッカース硬さ(Hv)、摩耗量(μm)、表面粗さRz(μm)、焼付き面積率(%)および破壊靭性値KIC(kg/mm3/2)を示す。 Table 2 shows the results of various measurements. That is, the area ratio (%) of MC carbides, the total area ratio AA (%) of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides having an equivalent circle diameter of 1 μm or more, and MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more Value BB (μm) of the inscribed circle diameter of the region not containing the heat, thermal conductivity DD (W / m · K) at 300 ° C., average thermal expansion coefficient CC from normal temperature to 300 ° C. (× 10 −6 / ° C.) , MC carbide average particle distance G (μm) with equivalent circle diameter of 15 μm or more, MC carbide average circle equivalent diameter H (μm), Vickers hardness of base (Hv), wear amount (μm), surface roughness Rz (μm), seizure area ratio (%), and fracture toughness value KIC (kg / mm 3/2 ) are shown.

図7に本発明例の供試材No.1の金属組織を示す。図7において、白色の部分がMC炭化物であり、黒色の部分は基地である。供試材No.1はMC炭化物が高濃度に分布しているのがわかる。   In FIG. 1 shows a metallographic structure. In FIG. 7, the white part is MC carbide, and the black part is the base. Specimen No. 1 shows that MC carbide is distributed in high concentration.

図8に比較例の供試材No.6の金属組織を示す。図8において、白色の部分がMC炭化物であり、黒色の部分は基地である。供試材No.6はMC炭化物が部分的に偏在して分布しているのがわかる。   In FIG. 6 shows the metal structure. In FIG. 8, the white part is MC carbide and the black part is the base. Specimen No. 6 shows that MC carbide is partially unevenly distributed.

図9に従来例のハイス系ロール材の供試材No.10の金属組織を示す。図9において、白色の微細粒状の部分がMC炭化物、白色の網目状の部分がMC、MCおよびM炭化物であり、黒色の部分は基地である。供試材No.10はMC炭化物が部分的に偏在して分布し、MC、MCおよびM炭化物は網目状に分布しているのがわかる。 FIG. 9 shows a specimen No. of a conventional high-speed roll material. 10 metallographic structures are shown. In FIG. 9, white fine-grained portions are MC carbides, white mesh-like portions are M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides, and black portions are bases. Specimen No. 10 shows that MC carbides are partially unevenly distributed and M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides are distributed in a network.

本発明の供試材No.1〜5の縦弾性係数はすべて240GPa以上であり、特にMC炭化物の面積%が大きいものは、従来材に比べ格段に高い値が得られた。これはMC炭化物が面積率で20%以上分散分布していることが大きく寄与する。   Sample No. of the present invention. The longitudinal elastic moduli of 1 to 5 were all 240 GPa or more. Particularly, those having a large area percentage of MC carbides were significantly higher than those of conventional materials. This is largely due to the fact that MC carbide is dispersed and distributed in an area ratio of 20% or more.

摩耗量は従来材の供試材No.9およびNo.10に比べ半分以下であり、耐摩耗性が極めて良好であるとともに、破壊靭性値KICも従来材以上であり耐事故性を兼ね備えている。   The amount of wear is the same as the test material No. 9 and no. It is less than half compared to 10, wear resistance is extremely good, and fracture toughness value KIC is also higher than that of conventional materials, and it has accident resistance.

比較例のNo.6は、円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域が内接円直径で150μmを超え、また円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2を超える本発明の範囲外であり、粗さおよび焼付き面積率が従来例材以下であり、耐肌荒れ性および耐焼付き性が劣る。   Comparative Example No. 6, the region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more exceeds 150 μm in inscribed circle diameter, and the average inter-particle distance (G) between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, and the MC carbide The ratio (G / H) to the average equivalent circle diameter (H) is outside the range of the present invention exceeding 2 and the roughness and seizure area ratio are less than those of the conventional materials, and the rough skin resistance and seizure resistance are Inferior.

比較例のNo.7は、C%、Ni%、式(2)の値、MC炭化物の面積率、基地硬さ、MC炭化物の平均円相当直径が本発明の範囲外であり、また円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2を超えるものであり、摩耗量および焼付き面積率が従来例材以下であり、耐摩耗性および耐焼付き性が劣る。   Comparative Example No. 7 is C%, Ni%, the value of formula (2), the area ratio of MC carbide, the base hardness, the average equivalent circle diameter of MC carbide is outside the scope of the present invention, and the equivalent circle diameter is 15 μm or more. The ratio (G / H) between the average inter-particle distance (G) between MC carbides and the average equivalent circle diameter (H) of MC carbides exceeds 2, and the amount of wear and seizure area ratio are conventional materials. The wear resistance and seizure resistance are inferior.

比較例のNo.8は、V%、Cr%、式(1)の値、式(2)の値、MC炭化物の面積率、MC、MCおよびM炭化物の合計面積率が本発明の範囲外であり、また円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2を超えるものであり、粗さおよびKICが従来例材以下であり、耐肌荒れ性および靭性が劣る。 Comparative Example No. 8 is V%, Cr%, the value of formula (1), the value of formula (2), the area ratio of MC carbide, the total area ratio of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbide of the present invention The ratio (G / H) of the average inter-particle distance (G) between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more and the average equivalent circle diameter (H) of MC carbides exceeds 2 (G / H). Yes, the roughness and KIC are lower than the conventional materials, and the rough skin resistance and toughness are inferior.

従来例のNo.9は、V%、Ni%、式(1)の値、MC炭化物の面積率、MC炭化物の平均円相当直径が本発明の範囲外であり、また円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2を超えるものであり、耐摩耗性が本発明材よりも劣る。   No. of the conventional example. 9 is V%, Ni%, the value of the formula (1), the area ratio of MC carbide, the average equivalent circle diameter of MC carbide is outside the scope of the present invention, and between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more. The ratio (G / H) between the average interparticle distance (G) and the average equivalent circle diameter (H) of MC carbide exceeds 2, and the wear resistance is inferior to that of the present invention material.

本発明の圧延ロール用外層材を用いて圧延ロールを製造し、実際に圧延を行ったところ、耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性に優れることを確認した。   When the rolling roll was manufactured using the outer layer material for the rolling roll of the present invention and actually rolled, it was confirmed that it was excellent in wear resistance, rough skin resistance and seizure resistance.

本発明の圧延ロール用外層材およびそれを用いた圧延ロールは、圧延用ワークロール全般で優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および圧延の安定性を発揮する。特に熱間薄板圧延機の仕上列において高圧下圧延に用いられるワークロールで極めて優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および圧延の安定性を発揮し、圧延工場における生産性の向上、ロール原単位の低減および被圧延材の品質向上に寄与する。   The outer layer material for rolling rolls of the present invention and the rolling roll using the same exhibit excellent wear resistance, rough skin resistance and rolling stability in general work rolls for rolling. In particular, work rolls used for high-pressure rolling in the finishing row of hot sheet rolling mills exhibit extremely excellent wear resistance, rough skin resistance and rolling stability, improving productivity in rolling mills, Contributes to reduction and quality improvement of the material to be rolled.

円相当直径を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a circle equivalent diameter. 内接円直径を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an inscribed circle diameter. 平均粒子間距離を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distance between average particle | grains. 本発明の圧延ロール用外層材を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outer-layer material for rolling rolls of this invention. 圧延摩耗試験機の概略図である。It is the schematic of a rolling wear tester. 摩擦熱衝撃試験機の概略図である。It is the schematic of a friction thermal shock tester. 本発明の供試材No.1の光学顕微鏡による金属組織写真である。Sample No. of the present invention. 1 is a metallographic photograph taken by an optical microscope. 比較例の供試材No.6の光学顕微鏡による金属組織写真である。Sample No. of Comparative Example 6 is a metallographic photograph of the optical microscope of No. 6. 従来例の供試材No.10の光学顕微鏡による金属組織写真である。Sample No. of conventional example It is a metallographic photograph by 10 optical microscopes.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧延摩耗試験機、 2 試験用ロール、 3 試験用ロール、 4 加熱炉、
5 冷却水槽、 6 巻取り機、 7 テンションコントローラ、 S 圧延材、
8 ラック、 9 重り、 10 ピニオン、 11 試験材、
12 噛み込み材、 A 対象物の面積、 B 円、 D 円相当直径、
E 測定対象物、
a(a1、a2、a3、a4) 円相当直径で15μm以上のMC炭化物、
b 円相当直径で15μm以下のMC炭化物、 c 内接円、 d 内接円直径、
e MC炭化物a、bを除いた領域、 L 任意の直線、
L1、L2、L3 粒子間距離、 イ MC炭化物遠心分離濃化層、
ロ イを除く部位、 ハ 中空部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling wear test machine, 2 Test roll, 3 Test roll, 4 Heating furnace,
5 Cooling water tank, 6 Winder, 7 Tension controller, S Rolled material,
8 racks, 9 weights, 10 pinions, 11 test materials,
12 Biting material, A Area of the object, B circle, D circle equivalent diameter,
E measurement object,
a (a1, a2, a3, a4) MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more,
b MC carbide with an equivalent circle diameter of 15 μm or less, c inscribed circle, d inscribed circle diameter,
e Region excluding MC carbides a and b, L arbitrary straight line,
L1, L2, L3 Interparticle distance, b MC carbide centrifuge concentrated layer,
Part excluding Loi, C Hollow part

Claims (14)

ビッカース硬さがHv550〜900の基地に、面積率でMC炭化物が20〜60%分散した組織であって、縦弾性係数が240GPa以上であることを特徴とする圧延ロール用外層材。 An outer layer material for rolling rolls having a structure in which MC carbide is dispersed in an area ratio of 20 to 60% in a base having a Vickers hardness of Hv 550 to 900 and having a longitudinal elastic modulus of 240 GPa or more. ビッカース硬さがHv550〜900の基地に、面積率でMC炭化物が20〜60%、円相当直径で1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の総量で0〜5%分散した組織であって、縦弾性係数が240GPa以上であることを特徴とする圧延ロール用外層材。 Dispersed in a base having a Vickers hardness of Hv 550 to 900 in an amount of 20 to 60% of MC carbide in an area ratio and 0 to 5% in total amount of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbide having a circle equivalent diameter of 1 μm or more. An outer layer material for a rolling roll, characterized by having a longitudinal elastic modulus of 240 GPa or more. 前記組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物を含まない領域が内接円直径で150μmを超えないことを特徴とする請求項1または2に記載の圧延ロール用外層材。 The outer layer material for rolling rolls according to claim 1 or 2, wherein a region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 µm or more in the structure does not exceed 150 µm in inscribed circle diameter. 前記組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離が10〜40μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 The outer layer material for rolling rolls according to any one of claims 1 to 3, wherein an average inter-particle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 µm or more in the structure is 10 to 40 µm. 前記組織におけるMC炭化物の平均円相当直径が10〜50μmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 The outer layer material for rolling rolls according to any one of claims 1 to 4, wherein an average equivalent circle diameter of MC carbide in the structure is 10 to 50 µm. 前記組織における円相当直径が15μm以上のMC炭化物間の平均粒子間距離(G)と、MC炭化物の平均円相当直径(H)との比(G/H)が2以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 A ratio (G / H) of an average inter-particle distance (G) between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure to an average equivalent circle diameter (H) of the MC carbide is 2 or less. The outer layer material for rolling rolls according to any one of claims 1 to 5. 外層材は化学成分が質量%で、C:2.5%を超え9.0%以下、Si:0.1%を超え3.5%以下、Mn:0.1%を超え3.5%以下、V:11.0%を超え40.0%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物元素からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 The outer layer material has a chemical content of mass%, C: more than 2.5% and 9.0% or less, Si: more than 0.1% and 3.5% or less, Mn: more than 0.1% and 3.5% The outer layer material for rolling rolls according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it contains V: more than 11.0% and 40.0% or less, and consists of the remaining Fe and unavoidable impurity elements. さらに質量%で、Cr:1.0%を超え15.0%以下、Mo:0.5%を超え20.0%以下およびW:1.0%を超え40.0%以下のいずれか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7に記載の圧延ロール用外層材。 Further, any one of Cr: more than 1.0% and not more than 15.0%, Mo: more than 0.5% and not more than 20.0% and W: more than 1.0% and not more than 40.0% 1 The outer layer material for rolling rolls according to claim 7, comprising seeds or two or more species. 前記Vの一部を、質量%で下記(1)式を満足する範囲のNbで置換することを特徴とする請求項7または8に記載の圧延ロール用外層材。
11.0%<V%+0.55×Nb%≦40.0% ・・・(1)
9. The outer layer material for rolling rolls according to claim 7, wherein a part of the V is substituted with Nb in a range satisfying the following formula (1) in mass%.
11.0% <V% + 0.55 × Nb% ≦ 40.0% (1)
さらに下記(2)式を満足することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。
0<C%−0.2×(V%+0.55×Nb%)≦2.0% ・・・(2)
Furthermore, the following (2) Formula is satisfied, The outer layer material for rolling rolls in any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned.
0 <C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%) ≦ 2.0% (2)
さらに質量%で、Ni:2.0%以下およびCo:10.0%以下のいずれか1種または2種を含有することを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 The rolling roll according to any one of claims 7 to 10, further comprising, in mass%, any one or two of Ni: 2.0% or less and Co: 10.0% or less. Outer layer material. さらに質量%で、Ti:0.5%以下およびAl:0.5%以下のいずれか1種または2種を含有することを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 Furthermore, in mass%, it contains any 1 type or 2 types of Ti: 0.5% or less and Al: 0.5% or less, For the rolling roll in any one of Claims 7-11 characterized by the above-mentioned. Outer layer material. 遠心鋳造で形成されてなることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の圧延ロール用外層材。 It is formed by centrifugal casting, The outer layer material for rolling rolls according to any one of claims 1 to 12. 請求項1〜13のいずれかに記載の圧延ロール用外層材を用いて形成されたことを特徴とする圧延ロール。 A rolling roll formed using the outer layer material for a rolling roll according to any one of claims 1 to 13.
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