JP2007144444A - Composite roll for rolling - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite roll for rolling, which can solve the problems of traditional rolls for rolling, and has excellent wear resistance, excellent surface roughing resistant, and excellent seizure resistance, and in which an outer layer and an inner layer are perfectly welded. <P>SOLUTION: The composite roll for rolling has the outer layer having such a structure that MC carbide has been distributed on a base material having a Vickers hardness of 550 to 900 Hv so as to have an area ratio of 20 to 60%, and the region which does not contain the MC carbide having a diameter of 15 μm or more in terms of a circle does not exceed 150 μm in the diameter of an inscribed circle; and has the inner layer metallically joined on the inside surface of the outer layer, wherein the tensile strength of the portion between the outer layer and the inner layer is 400 MPa or higher. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧延ロール用外層およびそれを用いた圧延用複合ロールに関するものであり、耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性に優れ、特に熱間薄板圧延機の仕上列に用いられるワークロールとして好適なものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an outer layer for a rolling roll and a composite roll for rolling using the same, and is excellent in wear resistance, rough skin resistance, and seizure resistance, and particularly used in a finishing row of a hot sheet rolling mill. Is suitable.

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。また圧延ロールは、被圧延材との接触やバックアップロールとの接触などにより表面が不均一に摩耗し肌荒れが発生すると、その肌荒れが被圧延材に転写され、被圧延材の表面の外観を損なう。これらを防止する為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, if the surface of the rolling roll is worn unevenly due to contact with the material to be rolled or contact with the backup roll, the rough surface is transferred to the material to be rolled and the surface appearance of the material to be rolled is impaired. . In order to prevent these problems, the rolls must be replaced frequently, resulting in a decrease in rolling mill productivity due to an increase in the frequency of rolling operations, 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.

また、圧延ロールの他の重要な特性に耐焼付き性がある。耐焼付き性に乏しいと、圧延時のロールバイト内での発熱等により、被圧延材がロールに焼付き、正常な圧延ができなくなる。特に熱間薄板圧延機の仕上列の後段スタンドでは、被圧延材の端部が何らかの要因で2枚重ねで圧延される、いわゆる“絞り”と称される事故が発生する。その際、耐焼付き性に乏しいと被圧延材がロールに焼付いたり、さらに被圧延材がロール胴体に巻きつき圧延停止を余儀なくされる。また、被圧延材がロールに焼付いたまま圧延されると、その焼付き部に圧延荷重が集中することによりクラックが発生し、それを起点にスポール等のロール破損に至る場合がある。   Another important characteristic of the rolling roll is seizure resistance. If the seizure resistance is poor, the material to be rolled will seize on the roll due to heat generation in the roll bite during rolling, and normal rolling will not be possible. In particular, in the latter stage stand of the finishing row of a hot sheet rolling mill, an accident called so-called “drawing” occurs in which the end of the material to be rolled is rolled by two sheets for some reason. At that time, if the seizure resistance is poor, the material to be rolled is baked on the roll, and further, the material to be rolled is wound around the roll body and the rolling is forced to stop. Further, when the material to be rolled is rolled while being baked on a roll, a rolling load is concentrated on the baked portion, cracks are generated, and rolls such as a spall may be damaged starting from the crack.

そこで、従来から耐摩耗性、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MC型炭化物やMC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。この種の外層の公知例は数多くあり例えば以下のものが挙げられる。 Therefore, a high-speed alloy containing a large amount of alloy elements such as Cr, Mo, W, and V has been conventionally used as an outer layer for rolling rolls intended to meet the demands of wear resistance and rough skin resistance. In the structure, M 7 C 3 type carbide containing a large amount of Cr (M represents a metal element, hereinafter the same), M 2 C type carbide and M 6 C type carbide containing a lot of Mo and W, and a lot of V are contained. It contains metal carbide such as MC type carbide. There are many known examples of this type of outer layer, for example:

特許文献1には、化学成分が重量%で、C:1.0〜3.0%、Si:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.0%、Cr:2.0〜10.0%、Mo:0.1〜10.0%、V:1.0〜10.0%、W:0.1〜10.0%の範囲で、かつMo+W≦10.0%の式の満たす合金成分および残部がFeおよび不純物からなる外層と、鋳鉄または鋳鋼の内層からなる中実または中空の遠心鋳造複合ロールが記載されている。   In Patent Document 1, the chemical components are by weight, C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 2. 0 to 10.0%, Mo: 0.1 to 10.0%, V: 1.0 to 10.0%, W: 0.1 to 10.0%, and Mo + W ≦ 10.0% A solid or hollow centrifugal cast composite roll is described which consists of an outer layer composed of an alloy component and the balance of Fe and impurities, and an inner layer of cast iron or cast steel.

特許文献2には、C:3.5〜5.5%、Si:0.1〜1.5%、Mn:0.1〜1.2%、Cr:4.0〜12.0%、Mo:2.0〜8.0%、V:12.0〜18.0%、残部Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする熱間圧延用工具鋼が記載されている。前記熱間圧延用工具鋼について、またNb:8.0%以下を含有すること、さらにNi:5.5%以下を含有することが記載されている。また、熱間圧延用工具鋼からなる遠心力鋳造ロール用外層において、0.2≦Nb/Vを満足する遠心力鋳造ロール用外層が記載されている。   In Patent Document 2, C: 3.5 to 5.5%, Si: 0.1 to 1.5%, Mn: 0.1 to 1.2%, Cr: 4.0 to 12.0%, A hot-rolling tool steel characterized by Mo: 2.0 to 8.0%, V: 12.0 to 18.0%, the balance Fe and inevitable impurities is described. The hot rolling tool steel is described to contain Nb: 8.0% or less, and further Ni: 5.5% or less. Moreover, the outer layer for centrifugal casting rolls which satisfies 0.2 <= Nb / V in the outer layer for centrifugal casting rolls which consists of tool steel for hot rolling is described.

特許文献3には、面積比で、粒状炭化物5〜30%と非粒状炭化物5%以下を含有する組織からなり、かつ基地の硬さがビッカース硬さ(Hv)550以上の外層材と、鋼製の芯材とからなることを特徴とする熱間圧延用複合ロールが記載されている。前記熱間圧延用複合ロールにおいて、前記外層の化学成分がC1.0〜3.5重量%、Si3.0重量%以下、Mn1.5質量%以下、Cr2〜10重量%、Mo9重量%以下、W20重量%以下、V2〜15重量%、P0.08重量%以下、S0.06重量%以下、残部Fe及び不純物元素からなることが記載されている。さらに、B300ppm以下、Ni5.0重量%以下、Co5.0重量%以下、Nb5.0重量%以下のいずれかを含有することが記載されている。   Patent Document 3 includes an outer layer material having an area ratio of 5-30% granular carbide and 5% non-particulate carbide, and having a base hardness of Vickers hardness (Hv) of 550 or more, and steel. A hot-rolling composite roll characterized by comprising a core material made of the product is described. In the composite roll for hot rolling, the chemical component of the outer layer is C1.0 to 3.5 wt%, Si 3.0 wt% or less, Mn 1.5 wt% or less, Cr2 to 10 wt%, Mo 9 wt% or less, W20 wt% or less, V2 to 15 wt%, P 0.08 wt% or less, S 0.06 wt% or less, the balance Fe and impurity elements are described. Furthermore, it is described that any one of B 300 ppm or less, Ni 5.0 wt% or less, Co 5.0 wt% or less, and Nb 5.0 wt% or less is contained.

特許文献4には、重量比で、C:1.8〜5%,Si:2%以下、Mn:2%以下、Cr:4〜6%、W:2〜8%、Mo:2〜10%、V:11%を超えて17%以下、Co7〜13%,残部Feおよび不可避的不純物からなり、平均粒径1〜30μm、面積率20〜40%のMC型炭化物を含有する耐摩耗焼結合金が記載されている。   In Patent Document 4, by weight ratio, C: 1.8-5%, Si: 2% or less, Mn: 2% or less, Cr: 4-6%, W: 2-8%, Mo: 2-10 %, V: more than 11% and 17% or less, Co 7 to 13%, the balance Fe and inevitable impurities, and containing MC type carbide having an average particle size of 1 to 30 μm and an area ratio of 20 to 40% Bonds are listed.

また、従来から耐焼付き性および耐肌荒れ性に優れる圧延ロール用外層として、グレン系合金が使用されている。その組織中には、多量のセメンタイトすなわちMC炭化物と少量の黒鉛が含有されており、炭化物と黒鉛の効果により耐焼付き性が向上する。近年、このグレン系外層にVなどを添加し、その組織中にMC炭化物を含有させることで耐摩耗性の向上を図った材質の適用が拡大しつつある。この種の外層の公知例として例えば以下のものが挙げられる。 Further, a glen-based alloy has been conventionally used as an outer layer for a rolling roll that is excellent in seizure resistance and skin roughness resistance. The structure contains a large amount of cementite, that is, M 3 C carbide and a small amount of graphite, and the seizure resistance is improved by the effect of the carbide and graphite. In recent years, the application of materials having improved wear resistance by adding V or the like to this glenic outer layer and containing MC carbide in the structure has been expanding. The following is mentioned as a well-known example of this kind of outer layer, for example.

特許文献5には、化学成分が重量比でC2.0〜4.0%、Si0.5〜4.0%、Mn0.1〜1.5%、Ni2.0〜6.0%、Cr1.0〜7.0%、V:2.0〜8.0%、残部はFe及び不純物元素からなり、基地組織と0.5〜5面積%の黒鉛と0.2〜10面積%のMC系炭化物と10〜40面積%のセメンタイトからなる金属組織を有する耐摩耗耐焼付性熱間圧延ロールが記載されている。   In Patent Document 5, the chemical components are C2.0 to 4.0% by weight, Si 0.5 to 4.0%, Mn 0.1 to 1.5%, Ni 2.0 to 6.0%, Cr1. 0 to 7.0%, V: 2.0 to 8.0%, the balance is composed of Fe and impurity elements, the base structure, 0.5 to 5 area% graphite, and 0.2 to 10 area% MC system A wear-resistant and seizure-resistant hot rolling roll having a metal structure consisting of carbide and 10 to 40 area% cementite is described.

特開平8−60289号公報JP-A-8-60289 特開平9−256108号公報JP-A-9-256108 特開平3−254304号公報JP-A-3-254304 特開平7−268569号公報JP-A-7-268568 特開平6−335712号公報JP-A-6-335712

圧延ロールの耐摩耗性を向上させるには、一般的にロール材の硬さを増すことが行なわれる。ハイス系ロール材は、主に合金元素よりなる高硬度の炭化物(MC、MC、MC、M)を含んでおり、耐摩耗性を高めている。合金元素のうち、特にVやNbは、ビッカース硬さでHv2400〜3200程度の極めて高硬度のMC炭化物を形成し耐摩耗性の向上に寄与する。 In order to improve the wear resistance of the rolling roll, generally, the hardness of the roll material is increased. The high-speed roll material contains high-hardness carbides (MC, M 2 C, M 6 C, M 7 C 3 ) mainly composed of alloy elements, and has improved wear resistance. Among the alloy elements, V and Nb in particular form MC carbide having a very high hardness with a Vickers hardness of about Hv 2400 to 3200 and contribute to improvement of wear resistance.

しかしながら、VやNbが過剰に含まれた溶湯を遠心力鋳造すると、遠心分離による偏析が発生する。前述の特許文献1には、Vが10.0%を超えると、遠心力鋳造法の場合には形成される炭化物が軽いため内面に浮上し、圧延に用いる外層外表面では含有量相当の炭化物が含まれないことが記載されている。このような現象は、遠心力鋳造鋳型内に鋳込まれた溶湯が凝固する際、その溶湯が初晶にて粒状炭化物を晶出する場合に発生しやすい。この初晶粒状炭化物は比重が6g/cm程度と溶湯残液(比重7〜8g/cm程度)に対して比重が軽く、過剰に晶出すると遠心力により内面側に分離するためである。 However, when a molten metal containing excessive V or Nb is subjected to centrifugal force casting, segregation due to centrifugal separation occurs. In the above-mentioned Patent Document 1, when V exceeds 10.0%, the carbide formed in the case of the centrifugal casting method is light and floats on the inner surface, and the carbide corresponding to the content on the outer surface of the outer layer used for rolling. Is not included. Such a phenomenon is likely to occur when the molten metal cast into the centrifugal casting mold solidifies and crystallizes granular carbides in the primary crystal. The primary crystal granular carbides lighter specific gravity relative to a specific gravity of 6 g / cm 3 degree and the melt remaining liquid (specific gravity of about 7~8g / cm 3), excess by the crystallizes centrifugal force to separate the inner surface is there.

また、炭化物の比重を大きくすることで遠心分離による偏析を防止する手段も提案されている。前述の特許文献2には、VC炭化物はその比重が母溶湯に対して小さく、遠心力鋳造を行なうと偏析する。NbはVと複合炭化物{V,Nb}Cを形成し、V単独の炭化物のときより比重を増大させる。それにより、遠心分離による偏析を防止することが記載されている。また、遠心力鋳造法で製造した場合に均一なロール用外層を得るためには、0.2≦Nb/Vとしなければならないことが記載されている。また、Vが18.0%を超えると焼付き性向上の効果が飽和するとともに、溶解不良等の製造上の問題を生じる危険がある。NbはVと複合炭化物{V,Nb}Cを形成するが、8.0%を超えると溶解不良等の製造上の問題を生じることが記載されている。   In addition, means for preventing segregation due to centrifugation by increasing the specific gravity of the carbide has been proposed. According to the aforementioned Patent Document 2, VC carbide has a specific gravity smaller than that of the mother molten metal, and segregates when centrifugal casting is performed. Nb forms a composite carbide {V, Nb} C with V, and increases the specific gravity as compared with a carbide of V alone. Thus, it is described that segregation due to centrifugation is prevented. In addition, it is described that in order to obtain a uniform outer layer for rolls when manufactured by the centrifugal casting method, 0.2 ≦ Nb / V must be satisfied. On the other hand, if V exceeds 18.0%, the effect of improving the seizure property is saturated and there is a risk of producing problems such as poor dissolution. Nb forms composite carbides {V, Nb} C with V, but it is described that when it exceeds 8.0%, production problems such as poor dissolution occur.

さらに、ハイス系外層材の製造法として遠心力鋳造法の他に連続肉盛鋳造法がある。特許文献3には、外層材の化学組成の制約が少ないロールの製造方法として、鋼材からなる芯材の周囲に高周波コイルを用いて連続的に外層を形成するいわゆる連続肉盛鋳造法により、硬質の炭化物を形成するV、W、Mo等の元素を外層材に多量に添加できるようになり、従来の遠心力鋳造ロールと比較して耐摩耗性及び耐肌荒れ性の向上したロールの製造が可能となったことが記載されている。しかしながら肉盛する溶湯中に初晶粒状炭化物が過剰に晶出すると、この粒状炭化物が肉盛溶湯の上部に浮上分離し、肉盛外層中に含まれない。これを防ぐため、高周波コイルの撹拌を強化すると、浮上分離した炭化物が肉盛外層中へ不均質に含まれることにより炭化物偏析が発生する。例えば特許文献3には、粒状炭化物が30%を超えると均一に分散することが困難となることが記載されている。これらを防ぐため、連続肉盛鋳造されてなる外層に含まれるVやNbの含有量を制限している。     Further, as a method for producing the high-speed outer layer material, there is a continuous overlay casting method in addition to the centrifugal casting method. In Patent Document 3, as a method for manufacturing a roll with less restrictions on the chemical composition of the outer layer material, a so-called continuous overlay casting method in which an outer layer is continuously formed using a high-frequency coil around a core material made of steel, A large amount of elements such as V, W, and Mo that form carbides can be added to the outer layer material, making it possible to manufacture rolls with improved wear resistance and rough skin resistance compared to conventional centrifugal casting rolls. It is described that it became. However, if the primary crystal granular carbide crystallizes excessively in the molten molten metal, the granular carbide floats and separates on the upper part of the molten molten metal and is not included in the outer cladding layer. In order to prevent this, if the stirring of the high-frequency coil is strengthened, carbide segregation occurs due to the heterogeneous inclusion of carbides that have been levitated and separated into the outer cladding. For example, Patent Document 3 describes that it is difficult to uniformly disperse the granular carbide if it exceeds 30%. In order to prevent these, the content of V and Nb contained in the outer layer formed by continuous overlay casting is limited.

このように、遠心力鋳造されてなるハイス系外層の耐摩耗性を飛躍的に向上させるには、VおよびNbを多量に添加すればよいが、前述の通り実際には製造上極めて困難である。   Thus, in order to drastically improve the wear resistance of the high-speed outer layer formed by centrifugal force casting, a large amount of V and Nb may be added. However, as described above, it is actually very difficult to manufacture. .

また、特許文献4のような粉末HIP法の場合でも同様に、VやNbといったMC炭化物形成元素を多量に添加すると、粉末製造のプロセスで溶湯をガスアトマイズする際に使用する溶湯ノズル内でMC炭化物が晶出し、ノズルを閉塞させる。これを防ぐため、ノズル径を大きくすると、粉末の粒径が粗大化し、粉末中に含まれるMC炭化物のサイズが不均質となる。このような粉末を使用したHIP焼結合金は、MC炭化物のサイズや分布が不均一であり、MC炭化物の多い部分と少ない部分のミクロ的な偏析により摩耗差を生じ肌荒れが発生する。   Similarly, in the case of the powder HIP method as in Patent Document 4, when a large amount of MC carbide forming elements such as V and Nb are added, MC carbide is used in the melt nozzle used when gas atomizing the melt in the powder manufacturing process. Crystallizes and closes the nozzle. In order to prevent this, if the nozzle diameter is increased, the particle diameter of the powder becomes coarse, and the size of the MC carbide contained in the powder becomes inhomogeneous. In the HIP sintered alloy using such a powder, the size and distribution of MC carbides are non-uniform, and a difference in wear occurs due to micro segregation between a portion with a large amount of MC carbide and a portion with a small amount of MC carbide, resulting in rough skin.

また、圧延ロールの耐焼付き性を向上させるには、金属組織中に炭化物を多く含ませ、ロール表面において炭化物の面積率を増すことが一般的に知られている。従来のハイス系外層は、炭化物を面積率で20%程度含むが、耐焼付き性を高めるのには充分ではない。   Moreover, in order to improve the seizure resistance of a rolling roll, it is generally known that a large amount of carbide is contained in the metal structure and the area ratio of carbide is increased on the roll surface. The conventional high-speed outer layer contains about 20% of carbide in area ratio, but is not sufficient to enhance seizure resistance.

そこで、従来のハイス系外層において、耐焼付き性向上を目論み炭化物を増量させるためにCや合金元素を多く含ませると、靭性の低下や欠け落ちなどによる肌荒れが発生しやすい。特に、CやCr、MoおよびWといった合金元素を過剰に増加させると、MC、MC、およびM炭化物などいわゆる共晶炭化物が増加し、クラックが容易に伝播しやすくなる。そのため、靭性の低下や、これらの炭化物が粗大化し欠け落ちによる肌荒れを招きやすい。 Therefore, if the conventional high-speed outer layer contains a large amount of C or an alloy element in order to increase the amount of carbide in order to improve seizure resistance, rough skin due to a decrease in toughness or chipping is likely to occur. In particular, when alloy elements such as C, Cr, Mo, and W are excessively increased, so-called eutectic carbides such as M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides increase, and cracks easily propagate. . For this reason, the toughness is reduced, and these carbides are coarsened and are liable to cause rough skin due to chipping.

一方、特許文献5のようなグレン系外層は、セメンタイトを面積率で40%程度と多量に含んでおり、耐焼付き性を高めている。しかしながら、グレン系外層は主にFeよりなるMC炭化物(セメンタイト)を含有しており、その硬さはHv1000〜1800程度と比較的低いため、ハイス系外層よりも耐摩耗性に劣るという欠点がある。 On the other hand, a glen-based outer layer such as Patent Document 5 contains cementite in a large amount of about 40% in area ratio, and has improved seizure resistance. However, the glen-based outer layer contains M 3 C carbide (cementite) mainly composed of Fe, and its hardness is relatively low at about Hv 1000 to 1800, so that the wear resistance is inferior to that of the high-speed outer layer. There is.

そこで本発明は、従来の圧延ロールにおける問題点を解消し、優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性及び耐焼付き性を兼備するとともに、外層と内層が健全に溶着された圧延用複合ロールの提供を目的とする。   Accordingly, the present invention provides a composite roll for rolling in which the problems associated with conventional rolling rolls are solved, and excellent wear resistance, rough skin resistance, and seizure resistance are combined, and the outer layer and inner layer are welded in a sound manner. Objective.

本発明者は、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、遠心力鋳造して、鋳型内の内面側にMC炭化物が濃化した層を形成することにより、組織中にMC炭化物がリッチで均一に分散した組織を得ることができることを見いだし本発明に到達した。   The present inventor casts a molten metal adjusted to a chemical composition for crystallizing primary MC carbide into a casting mold for centrifugal force casting and centrifugally casting to form a layer in which MC carbide is concentrated on the inner surface side in the mold. As a result, it has been found that a structure in which MC carbides are rich and uniformly dispersed in the structure can be obtained, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明の第1の圧延用複合ロールは、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、該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を超えない外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有し、外層と内層との間の引張強度が400MPa以上であることを特徴とする。   That is, the first rolling composite roll of the present invention has 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 the equivalent circle diameter in the structure is 15 μm. The region containing no MC carbide has an outer layer whose inscribed circle diameter does not exceed 150 μm, and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, and the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 400 MPa or more. It is characterized by.

また、本発明の第2の圧延用複合ロールは、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、該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を超えない外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有する圧延用複合ロールにおいて、外層と内層との間の接合境界部を含む引張試験片を引張試験に供したとき、引張破断位置が接合境界部を除く外層に存することを特徴とする。   The second composite roll for rolling 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 the equivalent circle diameter in the structure is 15 μm. In the composite roll for rolling having an outer layer in which the MC carbide-free region does not exceed an inscribed circle diameter of 150 μm and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, a bonding boundary portion between the outer layer and the inner layer is formed. When the tensile test piece including the test piece is subjected to a tensile test, the tensile fracture position exists in the outer layer excluding the joining boundary portion.

また、本発明の第3の圧延用複合ロールは、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、該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である外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有し、外層と内層との間の引張強度が400MPa以上であることを特徴とする。   The third rolling composite roll 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 Hv 550 to 900, and the equivalent circle diameter in the structure is 15 μm. It has an outer layer whose average interparticle distance between MC carbides is 10 to 40 μm and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, and the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 400 MPa or more. And

また、本発明の第4の圧延用複合ロールは、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、該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である外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有する圧延用複合ロールにおいて、外層と内層との間の接合境界部を含む引張試験片を引張試験に供したとき、引張破断位置が接合境界部を除く外層に存することを特徴とする。   The fourth rolling composite roll of the present invention has 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 the equivalent circle diameter in the structure is 15 μm. In the composite roll for rolling which has the outer layer whose average interparticle distance between the MC carbides is 10 to 40 μm, and the inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, the tension including the joining boundary portion between the outer layer and the inner layer When the test piece is subjected to a tensile test, the tensile breaking position is in the outer layer excluding the joining boundary portion.

前記内層は化学成分が質量%で、C:0.5〜3.0%、Si:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜3.0%を含有したFe基合金からなることを特徴とする。   The inner layer is made of an Fe-based alloy containing, by mass, chemical components, C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.1 to 3.0%, and Mn: 0.1 to 3.0%. It is characterized by that.

前記外層中の分散する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 particles dispersed in the outer layer is 10 to 50 μm.

前記外層中の円相当直径が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。   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 outer layer to an average equivalent circle diameter (H) of MC carbides is 2 or less. And

円相当直径で1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の総量が0〜5%分散した組織であることを特徴とする。 The structure is characterized in that the total amount of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides having an equivalent circle diameter of 1 μm or more is dispersed in an amount of 0 to 5%.

前記外層の化学成分が質量%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。   Chemical component of the outer layer is% by 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% Hereinafter, it is characterized by containing V: more than 11.0% and 40.0% or less, and the balance being Fe and inevitable impurity elements.

さらに、前記外層に質量%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。   Further, in the outer layer by mass%, Cr: more than 1.0% to 15.0% or less, Mo: more than 0.5% to 20.0% or less, and W: more than 1.0% to 40.0% or less Any one or two or more of these are contained.

さらに、前記外層の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)
Furthermore, a part of V in the outer layer is substituted with Nb in a range satisfying the following formula (1) in mass%.
11.0% <V% + 0.55 × Nb% ≦ 40.0% (1)

さらに前記外層が下記(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)
Further, the outer layer satisfies the following expression (2).
0 <C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%) ≦ 2.0%. . . (2)

さらに前記外層中の成分が質量%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, the component in the outer layer is mass% and contains any one or two of Ni: 2.0% or less and Co: 10.0% or less.

さらに前記外層中の成分が質量%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。   Further, the component in the outer layer is mass% and contains any one or two of Ti: 0.5% or less and Al: 0.5% or less.

また、本発明の圧延用複合ロールの外層が遠心力鋳造で形成されてなることを特徴とする。   Further, the outer layer of the rolling composite roll of the present invention is formed by centrifugal casting.

まず、本発明の圧延用複合ロールの外層の組織要素について説明する。
前記外層の基地は、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 of the composite roll for rolling of the present invention will be described.
The base of the outer layer 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 ultrafine 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。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耐焼付き性が不十分であり、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. The MC carbide of the present invention has insufficient wear resistance and seizure resistance when the area ratio is less than 20%, and if MC carbide exceeds 60% by area ratio, the effect of improving seizure resistance is saturated and toughness is reduced. It drops significantly. Therefore, MC carbide is preferably 20 to 60% in terms of area ratio. A more preferable area ratio is 30 to 50%.

本発明の外層には、円相当直径で1μm以上のMC、MC、およびM炭化物の総量が面積率で0〜5%分散することができる。これらの炭化物の総和が面積率で5%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を損なう。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0〜3%であり、さらに好ましくは、0〜1%である。なお、本発明の外層においては、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 of the present invention, the total amount of M 2 C, M 6 C, and M 7 C 3 carbides having an equivalent circle diameter of 1 μm or more can be dispersed in an area ratio of 0 to 5%. If the sum of these carbides exceeds 5% in terms of area ratio, the carbides become coarse and the rough skin resistance and toughness are impaired. The smaller the number, the better. The area ratio may be 0%. A more preferable area ratio is 0 to 3%, and still more preferably 0 to 1%. The outer layer 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.

本発明の外層の最大の特徴は、本発明の外層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を超えないことである。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、耐焼付き性の向上が見られないことが判った。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。   The greatest feature of the outer layer of the present invention is that the region not containing MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure of the outer layer of the present invention 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. It became large and it turned out that the improvement of seizure resistance is not seen. 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としたのは、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、耐焼付き性の向上が見られないことが判った。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。   Moreover, in the structure of the outer layer of the present invention, the average inter-particle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more is set to 10 to 40 μm. If the average inter-particle distance is smaller than this, the MC carbides are aggregated too much. In addition, the micro-roughness due to the difference in wear occurs between the part with a large amount of MC carbide and the part with a small amount of MC carbide, thereby impairing the rough skin resistance. It was found that when the average interparticle distance was larger, the dispersion of MC carbide distribution was so large that it could not be ignored, and no improvement in seizure resistance was observed. 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、外層の組織中に分散する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を超えて粗大と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。   The average equivalent circle diameter of MC carbide dispersed in the outer layer structure is preferably 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、耐肌荒れ性に優れるが、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 outer layer structure of the present invention, the ratio (G / H) of the average interparticle 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 2 The following is desirable. The outer layer of the present invention contains a large amount of MC carbide excellent in wear resistance and is excellent in wear resistance and rough skin resistance, but 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、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 coating portions) are MC carbides having a circle equivalent diameter of 15 μm or more, and symbol b (black coating 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、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, the symbol a (white-coated portion) is an MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, the symbol b (black-coated portion) is an MC carbide having an equivalent circle diameter of less than 15 μm, and the symbol e is excluding 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, the MC carbide b of less than 15 μm is excluded from the measurement object, and the shortest distance between adjacent MC carbides a in the 15 μm or more MC carbide a existing on the straight line L Assuming that the line segment is Ln, the average interparticle 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)

次に本発明の圧延用複合ロールの外層の化学成分(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の化学成分を示す。   Next, the reason for limiting the chemical component (% by mass) of the outer layer of the composite roll for rolling of the present invention will be described. In addition, the chemical component of the outer layer of the present invention indicates not the component of the molten metal but the chemical component of the outer layer 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 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 of the present invention preferably contains at least one or more of Cr, Mo, or W, which are base strengthening elements, in order to obtain a base necessary for sufficiently exhibiting wear resistance. .

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 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.

次に、本発明の内層について説明する。本発明の外層は耐摩耗性を確保するため高合金成分である。そのため、外層と内層を接合した場合、外層から内層に合金成分が混入し靭性が劣化する。さらに、外層が高合金成分であるため、特にVおよびNbの炭化物が多量に存在し、遠心力鋳造を行った場合、炭化物の比重により外層材の内面に偏析が生じ、内面との溶着部分に偏在する炭化物層が発生するため、外層材と内層材の溶着が困難となる。そこで、内層成分を特定させることで、炭化物層の発生を抑制することにより、外層と内層の溶着の健全性及び強化を図った。   Next, the inner layer of the present invention will be described. The outer layer of the present invention is a high alloy component in order to ensure wear resistance. Therefore, when the outer layer and the inner layer are joined, alloy components are mixed from the outer layer to the inner layer, and toughness deteriorates. Furthermore, since the outer layer is a high alloy component, a large amount of carbides of V and Nb exist, and particularly when centrifugal casting is performed, segregation occurs on the inner surface of the outer layer material due to the specific gravity of the carbide, and the welded portion with the inner surface Since an unevenly distributed carbide layer is generated, it is difficult to weld the outer layer material and the inner layer material. Therefore, the soundness and strengthening of the welding between the outer layer and the inner layer were attempted by suppressing the generation of the carbide layer by specifying the inner layer component.

本発明の圧延用複合ロールにおいては、外層と内層との間の引張強度が400MPa以上であることを特徴とする。これにより、圧延使用時に発生する応力振幅によって疲労し外層が剥離しロール破壊することを防止できる。より好ましい外層と内層との間の引張強度は500MPa以上である。   The composite roll for rolling according to the present invention is characterized in that the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 400 MPa or more. Thereby, it is possible to prevent the outer layer from peeling off and roll breaking due to the stress amplitude generated during rolling use. More preferably, the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 500 MPa or more.

また、外層と内層との間の接合境界部を含む引張試験片を引張試験に供したとき、引張破断位置が接合境界部を除く部位すなわち外層に存するようにすれば、引張応力が極大となり疲労破壊の起点となりうる弱点部が接合境界部を除く部位に位置することになり、熱間薄板圧延機のワークロールのような高負荷条件においても十分耐えることが可能となる。   In addition, when a tensile test piece including a joint boundary between the outer layer and the inner layer is subjected to a tensile test, if the tensile fracture position exists in the portion excluding the joint boundary, that is, the outer layer, the tensile stress becomes maximum and fatigue occurs. The weak point that can be a starting point of fracture is located at a portion excluding the joining boundary, and can sufficiently withstand even under high load conditions such as a work roll of a hot sheet rolling mill.

内層の成分(質量%)の限定理由を次に説明する。なお、本発明の内層の成分とは、溶湯の成分ではなく、最終製品における内層の化学成分を示す。   The reason for limiting the component (mass%) of the inner layer will be described below. In addition, the component of the inner layer of this invention shows the chemical component of the inner layer in a final product instead of the component of a molten metal.

C:0.5〜3.0%
Cは強度向上に寄与するが、0.5%未満では溶着が不十分になりやすく、または内層の境界部に鋳巣等の欠陥が生成しやすい。また、Cが3.0%を超えると炭化物が過多となり強度が低下しやすい。より好ましいCの範囲は1.8〜2.4%である。
C: 0.5 to 3.0%
C contributes to improving the strength, but if it is less than 0.5%, welding tends to be insufficient, or defects such as a cast hole are likely to be generated at the boundary portion of the inner layer. On the other hand, if C exceeds 3.0%, carbides are excessive and the strength tends to be lowered. A more preferable range of C is 1.8 to 2.4%.

Si:0.1〜3.0%
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、3.0%を超えると焼入れ性が低下し脆化するため、内層としては不適となる。Siのより好ましい範囲は0.2〜1.5%であり、さらに好ましい範囲としては0.2%〜1.0%である。
Si: 0.1-3.0%
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. On the other hand, if it exceeds 3.0%, the hardenability is lowered and embrittled, so that it is not suitable as an inner layer. A more preferable range of Si is 0.2 to 1.5%, and a more preferable range is 0.2% to 1.0%.

Mn:0.1〜3.0%
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2.0%を超えると脆化しやすくなり内層としては不適となる。Mnのより好ましい範囲は0.2〜1.5%であり、さらに好ましい範囲は0.2〜1.0%である。
Mn: 0.1 to 3.0%
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 2.0%, it tends to become brittle and unsuitable as an inner layer. A more preferable range of Mn is 0.2 to 1.5%, and a more preferable range is 0.2 to 1.0%.

内層には上記以外にも、目的に応じて、Ni、Cr、Mo、W、V、Nb、Co、Ti、Al等の合金元素が混入してもよい。   In addition to the above, alloy elements such as Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Co, Ti, and Al may be mixed in the inner layer depending on the purpose.

次に、本発明における圧延用複合ロールの構造について説明する。図4は本発明の遠心力鋳造されてなる圧延用複合ロールの断面の模式図を示す。本発明の外層は、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、内面側に粒状炭化物を濃化した層を形成させることで得られる。図4において、イ部は粒状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粒状炭化物の存在が乏しい層である。ハ部は内層である。本発明における圧延用複合ロールは、外層部を鋳込んだ後、図4のハ部の内層を鋳込む。ロール素材が完成した後、図4のロ部を、切削加工などにより除去し、図4のイ部を外層とした本発明の圧延用複合ロールを得る。   Next, the structure of the composite roll for rolling in the present invention will be described. FIG. 4 shows a schematic view of a cross section of a composite roll for rolling formed by centrifugal casting according to the present invention. The outer layer 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 forming a layer enriched with granular carbide on the inner surface side by centrifugal casting. Can be obtained. In FIG. 4, the part a is a layer in which granular carbides are concentrated and concentrated. The part B is the other part and is a layer in which the presence of granular carbides is poor. Part C is the inner layer. The composite roll for rolling in the present invention casts the inner layer of the section C in FIG. 4 after casting the outer layer part. After the roll material is completed, the portion shown in FIG. 4 is removed by cutting or the like to obtain the composite roll for rolling of the present invention having the portion shown in FIG. 4 as the outer layer.

本発明の圧延用複合ロールは、圧延用ワークロール全般で優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性を発揮するが、特に熱間薄板圧延機の仕上列に用いられるワークロールで極めて優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性を発揮し、圧延工場における生産性の向上やロール原単位の向上に寄与する。   The composite roll for rolling of the present invention exhibits excellent wear resistance, rough skin resistance, and seizure resistance in general for the work roll for rolling, but is extremely excellent for the work roll used in the finishing row of a hot sheet rolling mill. It exhibits high wear resistance, rough skin resistance and seizure resistance, and contributes to improved productivity and roll unit intensity in rolling mills.

本発明の外層は、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。   In the outer layer of the present invention, MC carbide is concentrated on the inner surface side of the mold by casting a molten metal adjusted to a chemical composition for crystallizing primary granular carbide into a mold for centrifugal casting and centrifugal casting. A 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。   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%). .

さらに、MC炭化物の面積率、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。 Further, the area ratio of MC carbide, the total area ratio of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbide, the maximum value of the inscribed circle diameter of the region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more, base The Vickers hardness, the average equivalent circle diameter of MC 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 3 carbide corrosion black or after colored black or gray, and using an image analyzer measurement. 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(%)、1μm以上の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(μm)、基地のビッカース硬さ(Hv)、円相当直径が15μm以上のMC炭化物の平均粒子間距離(μm)、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 carbide (%), the total area ratio (%) of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides of 1 μm or more, and the region not including MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more Maximum value of inscribed circle diameter (μm), Vickers hardness of base (Hv), average inter-particle distance (μm) of MC carbide with equivalent circle diameter of 15 μm or more, wear amount (μm), surface roughness Rz (μm) ), Seizure area ratio (%), and fracture toughness value KIC (kg / mm 3/2 ).

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.

本発明例のNo.1〜5の摩耗量は、従来例のNo.9に比べ半分以下であり、耐摩耗性が極めて良好である。また本発明例は、粗さ、焼付き面積率および破壊靭性値KICも従来例材以上であり、耐肌荒れ性、耐焼付き性および十分な靭性を兼ね備えている。   No. of the example of the present invention. The wear amount of 1 to 5 is No. in the conventional example. It is less than half compared to 9, and the wear resistance is very good. In addition, the examples of the present invention have roughness, seizure area ratio, and fracture toughness value KIC that are higher than those of the conventional materials, and have both rough skin resistance, seizure resistance, and sufficient toughness.

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、1μm以上の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, and the total area ratio of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbide of 1 μm or more. 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 the MC carbide is 2 outside the scope of the present invention. The roughness and KIC are lower than those of 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.

次に、本発明の圧延用複合ロールの内層について検討を行った。表3に内層の最終製品における化学成分(質量%)を示す。供試材No.11〜13は本発明の内層材質である。供試材No.14、No.15は比較例であり、供試材No.16は従来の内層材質である球状黒鉛鋳鉄である。これらの材質を使用して、以下の溶着試験を行った。   Next, the inner layer of the composite roll for rolling of the present invention was examined. Table 3 shows chemical components (% by mass) in the final product of the inner layer. Specimen No. 11 to 13 are inner layer materials of the present invention. Specimen No. 14, no. 15 is a comparative example. Reference numeral 16 denotes spheroidal graphite cast iron which is a conventional inner layer material. Using these materials, the following welding test was performed.

溶着試験に用いる外層は表1に示す本発明材No.1とした。内径500mm、長さ1200mmの金型および遠心力鋳造機を用いて溶湯をを注入した。所定の時間が経過した後、さらに表3のNo.11〜15に示す成分になるように調製された内層溶湯を注入した。このようにして複合ロールの製造を行った。   The outer layer used in the welding test is the material No. 1 of the present invention shown in Table 1. It was set to 1. The molten metal was injected using a mold having an inner diameter of 500 mm and a length of 1200 mm and a centrifugal casting machine. After a predetermined time has passed, No. 1 in Table 3 is further added. The inner layer molten metal prepared so that it might become a component shown to 11-15 was inject | poured. In this way, a composite roll was manufactured.

表3の従来材であるNo.16については、内径500mm、長さ1200mmの金型および遠心力鋳造機を用いて表1のNo.1に示す外層になるように調製された溶湯をを注入した。所定の時間が経過した後、球状黒鉛鋳鉄の内層溶湯を注入し、複合ロールの製造を行った。   In Table 3, the conventional material No. No. 16 in Table 1 using a mold having an inner diameter of 500 mm and a length of 1200 mm and a centrifugal casting machine. The molten metal prepared so that it might become an outer layer shown in 1 was inject | poured. After a predetermined time had elapsed, the inner layer melt of spheroidal graphite cast iron was injected to produce a composite roll.

上記の試験ロールは鋳型と共に自然冷却し、ロールが室温になった時点で解体を行い、試験ロール素材を取り出した。ロール素材の胴体部において炭化物の少ない部分(図4のロ部)を旋盤加工にて除去し、外径350mm、胴長600mmの試験ロールを製造した。試験ロールに適正な熱処理を行った後、ロール胴体中央部よりステッキ加工により円盤型素材(ロール外層、内層を含む素材)を切り出し、前記円盤型素材より各種試験片を採取した。そして、溶着部の健全性の確認を行った。また、外層と内層の間の境界引張り試験を行った。   The test roll was naturally cooled together with the mold, and disassembled when the roll reached room temperature, and the test roll material was taken out. A portion with a small amount of carbide in the body portion of the roll material (the portion shown in FIG. 4) was removed by lathe processing to produce a test roll having an outer diameter of 350 mm and a body length of 600 mm. After performing an appropriate heat treatment on the test roll, a disc-shaped material (material including the outer layer and inner layer of the roll) was cut out from the center of the roll body by sticking, and various test pieces were collected from the disc-shaped material. And the soundness of the welding part was confirmed. Further, a boundary tensile test between the outer layer and the inner layer was performed.

表3に示すように、本発明の供試材No.11〜13の境界は正常に溶着しており、外層と内層との間の引張強度も480MPa以上であり内層に適していることが判った。一方、C%の低い供試材No.14では、接合境界部に鋳巣が多量に存在し、溶着不良が発生しているのが認められ、外層と内層との間の引張強度も非常に低い。また、C%の高い供試材No.15およびNo.16は接合境界部周辺に多量の炭化物偏析が認められ、引張強度も低いことが判った。   As shown in Table 3, the test material No. The boundary of 11-13 was welded normally, and the tensile strength between an outer layer and an inner layer was also 480 MPa or more, and it turned out that it is suitable for an inner layer. On the other hand, the test material No. In No. 14, it is recognized that there are a large amount of casting voids at the joint boundary and defective welding occurs, and the tensile strength between the outer layer and the inner layer is very low. Further, the test material No. 15 and no. No. 16 was found to have a large amount of carbide segregation in the vicinity of the joint boundary and low tensile strength.

図10は本発明の供試材No.11の引張試験後の断面組織写真を示す。図10において、本発明の供試材は、外層と内層との間の接合境界部に鋳巣や凝集した炭化物層はなく、外層側で破断していることがわかる。   FIG. 10 shows the specimen No. of the present invention. The cross-sectional structure | tissue photograph after the tension test of 11 is shown. In FIG. 10, it can be seen that the test material of the present invention does not have a cast hole or an aggregated carbide layer at the joint boundary between the outer layer and the inner layer, and is broken on the outer layer side.

図11は従来例の供試材No.16の引張試験後の断面組織写真を示す。図11において、従来例の供試材は、外層と内層との間の接合境界部に凝集した炭化物層があり、脆弱な接合境界部で破断していることがわかる。   FIG. 11 shows a conventional sample No. The cross-sectional structure | tissue photograph after 16 tensile tests is shown. In FIG. 11, it can be seen that the test material of the conventional example has an agglomerated carbide layer at the joint boundary between the outer layer and the inner layer, and is broken at the fragile joint boundary.

図12は本発明の圧延用複合ロールの種々の形態を示す概略断面図である。図12の(a)は、本発明の外層イと、内層ハよりなる中実ロールである。ヘは中空部である。図12(b)は本発明の外層イと、内層ハよりなる中空スリーブロールである。図12(c)は本発明の外層イと、内層ハよりなる中空スリーブロールを金属製の軸材ホに嵌合させたものである。なお、ここでいう外層イは、前述の図4におけるMC炭化物の乏しい層ロを加工除去したもので、MC炭化物が濃化した層イ部と同じである。   FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing various forms of the composite roll for rolling of the present invention. (A) of FIG. 12 is the solid roll which consists of the outer layer a of this invention, and the inner layer c. F is a hollow part. FIG. 12B shows a hollow sleeve roll comprising the outer layer A and the inner layer C of the present invention. FIG. 12 (c) shows the hollow sleeve roll made of the outer layer (i) and the inner layer (c) of the present invention fitted to a metal shaft member (e). The outer layer (a) referred to here is the same as the layer (i) where MC carbide is concentrated in FIG.

また、本発明の圧延用複合ロールを製造し、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。   Moreover, when the composite roll for rolling of this invention was manufactured and actually rolled, it was confirmed that it was excellent in wear resistance, rough skin resistance, and seizure resistance.

本発明の圧延用複合ロールは、圧延用ワークロール全般で優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性を発揮するが、特に熱間薄板圧延機の仕上列に用いられるワークロールで極めて優れた耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐焼付き性を発揮し、圧延工場における生産性の向上やロール原単位の向上に寄与する。   The composite roll for rolling of the present invention exhibits excellent wear resistance, rough skin resistance, and seizure resistance in general for the work roll for rolling, but is extremely excellent for the work roll used in the finishing row of a hot sheet rolling mill. It exhibits high wear resistance, rough skin resistance and seizure resistance, and contributes to improved productivity and roll unit intensity in rolling mills.

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. 本発明の圧延用複合ロールを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the composite roll for rolling 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. 本発明の供試材No.11の引張試験後の断面組織写真を示す。Sample No. of the present invention. The cross-sectional structure | tissue photograph after the tension test of 11 is shown. 従来例の供試材No.16の引張試験後の断面組織写真を示す。Sample No. of conventional example The cross-sectional structure | tissue photograph after 16 tensile tests is shown. 本発明に係る圧延用複合ロールの種々の形態の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the example of the various form of the composite roll for rolling which concerns on this invention.

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 内層、
ホ 軸材、 ヘ 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 concentrating layer, site excluding loi, c inner layer,
E Shaft material, F Hollow part

Claims (15)

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、該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を超えない外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有し、外層と内層との間の引張強度が400MPa以上であることを特徴とする圧延用複合ロール。 A structure in which MC carbide is dispersed in an area ratio of 20 to 60% on a base having a Vickers hardness of Hv 550 to 900, and a region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure is an inscribed circle diameter. A composite roll for rolling comprising an outer layer not exceeding 150 μm and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, wherein the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 400 MPa 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%分散した組織であって、該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を超えない外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有する圧延用複合ロールにおいて、外層と内層との間の接合境界部を含む引張試験片を引張試験に供したとき、引張破断位置が接合境界部を除く外層に存することを特徴とする圧延用複合ロール。 A structure in which MC carbide is dispersed in an area ratio of 20 to 60% on a base having a Vickers hardness of Hv 550 to 900, and a region not including MC carbide having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure is an inscribed circle diameter. In a composite roll for rolling having an outer layer not exceeding 150 μm and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, when a tensile test piece including a bonding boundary between the outer layer and the inner layer is subjected to a tensile test, tensile fracture A composite roll for rolling, characterized in that the position is in the outer layer excluding the joining boundary. 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、該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である外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有し、外層と内層との間の引張強度が400MPa以上であることを特徴とする圧延用複合ロール。 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 an average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure is 10 to 40 μm. A rolling composite roll characterized by having an outer layer as described above and an inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, wherein the tensile strength between the outer layer and the inner layer is 400 MPa 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%分散した組織であって、該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である外層と、前記外層の内面に金属接合された内層を有する圧延用複合ロールにおいて、外層と内層との間の接合境界部を含む引張試験片を引張試験に供したとき、引張破断位置が接合境界部を除く外層に存することを特徴とする圧延用複合ロール。 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 an average interparticle distance between MC carbides having an equivalent circle diameter of 15 μm or more in the structure is 10 to 40 μm. In the composite roll for rolling having the outer layer and the inner layer metal-bonded to the inner surface of the outer layer, when a tensile test piece including a bonding boundary between the outer layer and the inner layer is subjected to a tensile test, the tensile fracture position is A composite roll for rolling characterized by existing in an outer layer excluding a joining boundary portion. 前記内層は化学成分が質量%で、C:0.5〜3.0%、Si:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜3.0%を含有したFe基合金からな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用複合ロール。 The inner layer is made of an Fe-based alloy containing, by mass, chemical components, C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.1 to 3.0%, and Mn: 0.1 to 3.0%. The composite roll for rolling according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記外層中の分散する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1〜5のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 The composite roll for rolling according to any one of claims 1 to 5, wherein an average equivalent circle diameter of MC carbide dispersed in the outer layer is 10 to 50 µm. 前記外層中の円相当直径が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1〜6のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 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 outer layer to an average equivalent circle diameter (H) of MC carbides is 2 or less. The composite roll for rolling according to any one of claims 1 to 6. 円相当直径で1μm以上のMC、MCおよびM炭化物の総量が0〜5%分散した組織であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 The rolling according to any one of claims 1 to 7, wherein the total amount of M 2 C, M 6 C and M 7 C 3 carbides having an equivalent circle diameter of 1 µm or more is a structure in which 0 to 5% is dispersed. Composite roll. 前記外層の化学成分が質量%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1〜8のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 Chemical component of the outer layer is% by 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 composite roll for rolling according to any one of claims 1 to 8, wherein V is contained in excess of 11.0% and 40.0% or less, and consists of the remaining Fe and inevitable impurity elements. さらに、前記外層に質量%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1〜9のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 Further, in the outer layer by mass%, Cr: more than 1.0% to 15.0% or less, Mo: more than 0.5% to 20.0% or less, and W: more than 1.0% to 40.0% or less Any 1 type or 2 types or more of these are contained, The composite roll for rolling in any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. さらに、前記外層の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1〜10のいずれかに記載の圧延用複合ロール。
11.0%<V%+0.55×Nb%≦40.0% ・・・(1)
Furthermore, a part of V of the said outer layer is substituted with Nb of the range which satisfies the following (1) formula by mass%, The composite roll for rolling in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned.
11.0% <V% + 0.55 × Nb% ≦ 40.0% (1)
さらに前記外層が下記(2)式を満足することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の圧延用複合ロール。
0<C%−0.2×(V%+0.55×Nb%)≦2.0% ...(2)
Furthermore, the said outer layer satisfies the following (2) Formula, The composite roll for rolling in any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned.
0 <C% −0.2 × (V% + 0.55 × Nb%) ≦ 2.0%. . . (2)
さらに前記外層中の成分が質量%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1〜12のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 Furthermore, the component in the said outer layer is the mass%, and contains any 1 type or 2 types of Ni: 2.0% or less and Co: 10.0% or less, The one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned. A composite roll for rolling as described in 1. さらに前記外層中の成分が質量%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1〜13のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 Furthermore, the component in the said outer layer is the mass%, and contains any 1 type or 2 types of Ti: 0.5% or less and Al: 0.5% or less, The one of Claims 1-13 characterized by the above-mentioned. A composite roll for rolling as described in 1. 前記外層が遠心力鋳造で形成されてなることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の圧延用複合ロール。 The composite roll for rolling according to any one of claims 1 to 14, wherein the outer layer is formed by centrifugal casting.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007144442A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Hitachi Metals Ltd Composite roll for rolling

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5376119A (en) * 1976-12-17 1978-07-06 Hitachi Metals Ltd Highhhardness highhchrome roll and method of making same
JPH01241307A (en) * 1988-03-23 1989-09-26 Hitachi Metals Ltd Composite roll of high chrome cast iron
JPH02258949A (en) * 1988-12-02 1990-10-19 Hitachi Metals Ltd Wear-resistant composite roll
JPH09209073A (en) * 1996-01-31 1997-08-12 Kubota Corp Composite sleeve for roll for rolling wide flange shape
JPH09256108A (en) * 1996-03-15 1997-09-30 Kawasaki Steel Corp Tool steel for hot rolling and outer layer material for centrifugally cast roll
JP2000051912A (en) * 1998-08-03 2000-02-22 Hitachi Metals Ltd Roll for hot-rolling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5376119A (en) * 1976-12-17 1978-07-06 Hitachi Metals Ltd Highhhardness highhchrome roll and method of making same
JPH01241307A (en) * 1988-03-23 1989-09-26 Hitachi Metals Ltd Composite roll of high chrome cast iron
JPH02258949A (en) * 1988-12-02 1990-10-19 Hitachi Metals Ltd Wear-resistant composite roll
JPH09209073A (en) * 1996-01-31 1997-08-12 Kubota Corp Composite sleeve for roll for rolling wide flange shape
JPH09256108A (en) * 1996-03-15 1997-09-30 Kawasaki Steel Corp Tool steel for hot rolling and outer layer material for centrifugally cast roll
JP2000051912A (en) * 1998-08-03 2000-02-22 Hitachi Metals Ltd Roll for hot-rolling

Cited By (1)

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