JP2608106B2 - 黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材 - Google Patents
黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材Info
- Publication number
- JP2608106B2 JP2608106B2 JP14130988A JP14130988A JP2608106B2 JP 2608106 B2 JP2608106 B2 JP 2608106B2 JP 14130988 A JP14130988 A JP 14130988A JP 14130988 A JP14130988 A JP 14130988A JP 2608106 B2 JP2608106 B2 JP 2608106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- cast iron
- high chromium
- chromium cast
- sintered material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主としてロール材として使用される耐摩耗
性および耐焼付性に優れた高クロム鋳鉄材に関する。
性および耐焼付性に優れた高クロム鋳鉄材に関する。
（従来の技術） 従来、ホットストリップミル仕上スタンド前段ワーク
ロールや同ミル粗スタンドワークロールとして、主にア
ダマイトロールが使用されていたが、近年、耐摩耗性に
優れる高クロムロール材を圧延使用層に適用した高クロ
ムロールが普及している。
ロールや同ミル粗スタンドワークロールとして、主にア
ダマイトロールが使用されていたが、近年、耐摩耗性に
優れる高クロムロール材を圧延使用層に適用した高クロ
ムロールが普及している。
しかし、高クロムロール材は、熱伝導率が低く焼付が
生じ易いという問題があった。
生じ易いという問題があった。
そこで、本出願人は、特公昭61−16415号および特公
昭61−16336号において開示した通り、高クロム組織中
に黒鉛を晶出させ、耐焼付性を著しく改善した黒鉛晶出
高クロム鋳鉄材を開発した。この黒鉛晶出高クロム鋳鉄
材を圧延使用層として有する圧延用ロールによって、従
来、焼付が生じ易いとされているステンレス鋼等の特殊
鋼を圧延したところ、焼付の発生も生じず、良好な結果
が得られた。
昭61−16336号において開示した通り、高クロム組織中
に黒鉛を晶出させ、耐焼付性を著しく改善した黒鉛晶出
高クロム鋳鉄材を開発した。この黒鉛晶出高クロム鋳鉄
材を圧延使用層として有する圧延用ロールによって、従
来、焼付が生じ易いとされているステンレス鋼等の特殊
鋼を圧延したところ、焼付の発生も生じず、良好な結果
が得られた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、最近、圧延条件が益々苛酷なものにな
ってきており、耐摩耗性のより一層の向上が望まれてい
る。これに対して、先の黒鉛晶出高クロム鋳鉄材では、
Cr含有量の低下に起因する基地の軟化やカーバイド量の
減少によって塑性変形に対する抵抗性が低下し、また黒
鉛の存在に起因する欠け落ちによって耐摩耗性の低下を
招来し、上記要望に充分応えていないのが実情である。
ってきており、耐摩耗性のより一層の向上が望まれてい
る。これに対して、先の黒鉛晶出高クロム鋳鉄材では、
Cr含有量の低下に起因する基地の軟化やカーバイド量の
減少によって塑性変形に対する抵抗性が低下し、また黒
鉛の存在に起因する欠け落ちによって耐摩耗性の低下を
招来し、上記要望に充分応えていないのが実情である。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、耐焼付性
を具備し、かつ良好な耐摩耗性を具えた黒鉛を有する高
クロム鋳鉄材を提供することを目的とする。
を具備し、かつ良好な耐摩耗性を具えた黒鉛を有する高
クロム鋳鉄材を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の高クロム
鋳鉄材は、化学組成が重量％で C:2.0〜3.2％、Ni:4.5〜10％ Si:2.0〜3.0％、Cr:6〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:0.5〜3.0％ P:0.08％以下 S:0.06％以下 残部実質的にFeからなる高クロム鋳鉄粉末の焼結材で
あって、黒鉛化焼なまし熱処理により組織中に黒鉛が析
出してなることを発明の構成とするものである。
鋳鉄材は、化学組成が重量％で C:2.0〜3.2％、Ni:4.5〜10％ Si:2.0〜3.0％、Cr:6〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:0.5〜3.0％ P:0.08％以下 S:0.06％以下 残部実質的にFeからなる高クロム鋳鉄粉末の焼結材で
あって、黒鉛化焼なまし熱処理により組織中に黒鉛が析
出してなることを発明の構成とするものである。
（作 用） まず、本発明に係る高クロム鋳鉄焼結材を構成する高
クロム鋳鉄粉末の成分限定理由について説明する。以
下、単位は重量％である。
クロム鋳鉄粉末の成分限定理由について説明する。以
下、単位は重量％である。
C:2.0〜3.2％ ＣはCrと結びついてクロムカーバイドを形成する他、
後述するSi、Niの黒鉛化生成元素によって後述の黒鉛化
焼なまし熱処理により微細な黒鉛となって析出する。Ｃ
が2.0％未満になると、クロムカーバイドが減ると共に
黒鉛の析出もなくなり、耐焼付性が著しく低下する。Ｃ
が3.2％を越えるとCr％との関係もあるが、本発明ではC
rが10％以下と限定されているため、過飽和のＣがSi
％、Ni％が高いため黒鉛化し、多量の黒鉛が析出し、耐
摩耗性、耐肌荒性の点で劣る。
後述するSi、Niの黒鉛化生成元素によって後述の黒鉛化
焼なまし熱処理により微細な黒鉛となって析出する。Ｃ
が2.0％未満になると、クロムカーバイドが減ると共に
黒鉛の析出もなくなり、耐焼付性が著しく低下する。Ｃ
が3.2％を越えるとCr％との関係もあるが、本発明ではC
rが10％以下と限定されているため、過飽和のＣがSi
％、Ni％が高いため黒鉛化し、多量の黒鉛が析出し、耐
摩耗性、耐肌荒性の点で劣る。
Si:2.0〜3.0％ Siは高クロム材質に黒鉛を析出させるために必要であ
り、白銑化元素であるCr％、Mo％との兼ね合いで、その
量は決定されるが、2.0％未満ではその効果がほとんど
なく、3.0％を越えると黒鉛晶出が過多となり、耐摩耗
性の点で劣る。
り、白銑化元素であるCr％、Mo％との兼ね合いで、その
量は決定されるが、2.0％未満ではその効果がほとんど
なく、3.0％を越えると黒鉛晶出が過多となり、耐摩耗
性の点で劣る。
Mn:0.5〜1.5％ 溶湯の脱酸としてSiと共に積極的に添加し、その含有
量は少なくとも0.5％なければならず、1.5％を越えて含
有されると機械的性質、特に靭性の点で劣化が著しい。
量は少なくとも0.5％なければならず、1.5％を越えて含
有されると機械的性質、特に靭性の点で劣化が著しい。
P:0.1％以下 ロール材質において少なければ少ないほど望ましく、
脆化を防ぐ点からも0.1％以下とする。
脆化を防ぐ点からも0.1％以下とする。
S:0.08％以下 ＳはＰと同様にロール材質を脆くするため、少なけれ
ば少ないほど望ましく、0.08％以下とする。
ば少ないほど望ましく、0.08％以下とする。
Ni:4.5〜10％ Niは基地組織の改良と黒鉛を析出させるため積極的に
含有させるもので、4.5％未満では黒鉛の析出がほとん
どなく、10％を越えるとSiと同様黒鉛過多となり、か
つ、残留オーステナイトが増加すると共に安定になり、
後の熱処理においても変態し難くなり、耐肌荒性が劣化
する。
含有させるもので、4.5％未満では黒鉛の析出がほとん
どなく、10％を越えるとSiと同様黒鉛過多となり、か
つ、残留オーステナイトが増加すると共に安定になり、
後の熱処理においても変態し難くなり、耐肌荒性が劣化
する。
Cr:6〜10％ CrはＣと結合してCr炭化物を形成するが、６％未満で
は炭化物が少なく耐摩耗性が不足し、一方10％を越える
と上記Ni,Si含有量では黒鉛の析出が困難となる。
は炭化物が少なく耐摩耗性が不足し、一方10％を越える
と上記Ni,Si含有量では黒鉛の析出が困難となる。
Mo:0.5〜3.0％ Moは焼入焼戻し抵抗や焼戻し軟化抵抗を高めると共に
炭化物中に入り炭化物硬度を上げるのに有効である。0.
5％未満ではこのような効果が少なく、一方、Moは白銑
化傾向が強いので、3.0％を越えて含有されると黒鉛の
析出が困難となる。
炭化物中に入り炭化物硬度を上げるのに有効である。0.
5％未満ではこのような効果が少なく、一方、Moは白銑
化傾向が強いので、3.0％を越えて含有されると黒鉛の
析出が困難となる。
本発明に係る高クロム鋳鉄粉末は、上記合金成分のほ
か、残部Feおよび不可避的に混入した不純物で形成され
る。
か、残部Feおよび不可避的に混入した不純物で形成され
る。
前記高クロム鋳鉄粉末は、通常、所期成分の高クロム
鋳鉄溶湯を溶製し、これをガスアトマイズ法や水アトマ
イズ法によって微粉化、急冷凝固して製造される。使用
する粉末粒径は、通常、100〜250メッシュ程度である。
粉末は急冷凝固しているため、初晶やクロムカーバイド
等は微細化された状態となっている。かかる微細組織は
従来の溶製材では得られないものである。
鋳鉄溶湯を溶製し、これをガスアトマイズ法や水アトマ
イズ法によって微粉化、急冷凝固して製造される。使用
する粉末粒径は、通常、100〜250メッシュ程度である。
粉末は急冷凝固しているため、初晶やクロムカーバイド
等は微細化された状態となっている。かかる微細組織は
従来の溶製材では得られないものである。
前記高クロム鋳鉄粉末は所期の形状に圧粉成形され焼
結される。この場合、圧粉成形には一軸圧縮や冷間等方
加圧（以下、CIPという。）を適用することができ、ま
た加圧成形と焼結とが同時に行われる熱間等方加圧（以
下、HIPという。）成形を適用することができる。
結される。この場合、圧粉成形には一軸圧縮や冷間等方
加圧（以下、CIPという。）を適用することができ、ま
た加圧成形と焼結とが同時に行われる熱間等方加圧（以
下、HIPという。）成形を適用することができる。
高クロム鋳鉄粉末の焼結材は、次に組織中に黒鉛を析
出させるための黒鉛化焼なまし熱処理に供される。この
熱処理は、焼結材を950〜1000℃に加熱し、数時間保持
することによって行われる。これにより、焼結材中の遊
離炭化物は分解し、分解によって生成されたＣが微細黒
鉛となって焼結材中に均一に析出する。
出させるための黒鉛化焼なまし熱処理に供される。この
熱処理は、焼結材を950〜1000℃に加熱し、数時間保持
することによって行われる。これにより、焼結材中の遊
離炭化物は分解し、分解によって生成されたＣが微細黒
鉛となって焼結材中に均一に析出する。
尚、黒鉛析出後の焼結材の基地は、焼入れ焼戻しによ
り焼戻しマルテンサイトやオーステンパーによりベーナ
イトとされたり、適宜の冷却速度によってパーライト，
フェライト組織に調整される。
り焼戻しマルテンサイトやオーステンパーによりベーナ
イトとされたり、適宜の冷却速度によってパーライト，
フェライト組織に調整される。
上記黒鉛化焼なまし熱処理によって得られた本発明の
焼結材は、組織中に黒鉛が微細析出しているので耐焼付
性が確保され、一方、黒鉛のみならず初晶やクロムカー
バイド等の組織が微細化され、これによって耐摩耗性の
向上が図られている。
焼結材は、組織中に黒鉛が微細析出しているので耐焼付
性が確保され、一方、黒鉛のみならず初晶やクロムカー
バイド等の組織が微細化され、これによって耐摩耗性の
向上が図られている。
本発明の黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材は、圧延用
複合ロールの圧延使用層たる外層材として好適なもので
あるが、耐摩耗性や耐焼付性が共に要求される種々の用
途（例えば、ガイドローラ，テーブルローラ等の圧延材
周辺のローラ類、熱間塑性加工用部品）に適用される。
尚、複合ロールの外層材として本発明を使用する場合
は、鋼材等で形成されたロール軸の外周面に前記高クロ
ム鋳鉄粉末によって外層を成形し、ロール軸ごと焼結処
理を行えばよい。
複合ロールの圧延使用層たる外層材として好適なもので
あるが、耐摩耗性や耐焼付性が共に要求される種々の用
途（例えば、ガイドローラ，テーブルローラ等の圧延材
周辺のローラ類、熱間塑性加工用部品）に適用される。
尚、複合ロールの外層材として本発明を使用する場合
は、鋼材等で形成されたロール軸の外周面に前記高クロ
ム鋳鉄粉末によって外層を成形し、ロール軸ごと焼結処
理を行えばよい。
（実施例） 丸棒仕上圧延スタンド出口ガイドローラの製造 実施例 （１） 下記組成の高クロム鋳鉄粉末（粒径100メッシ
ュアンダー）をCIP（圧力5kgf/cm2）で成形し、外径170
×内径60×幅105mmの成形筒体を得た。
ュアンダー）をCIP（圧力5kgf/cm2）で成形し、外径170
×内径60×幅105mmの成形筒体を得た。
・粉末組成（単位重量％） C:3.04％、Si:2.86％、Mn:0.82％ P:0.042％、S:0.029％、Ni:6.29％ Ci:7.21％、Mo:1.32％、残部実質Fe （２） 前記成形筒体を加圧200kgf/cm2、温度1150℃で
HIP処理し、焼結筒体を得た。該筒体を製品寸法に対し
加工代を1mm付けるように粗加工し、下記の〜の熱
処理を施した。
HIP処理し、焼結筒体を得た。該筒体を製品寸法に対し
加工代を1mm付けるように粗加工し、下記の〜の熱
処理を施した。
黒鉛化焼なまし熱処理 950℃×5Hr 塩浴中で保持 基地のベーナイト化熱処理 1000℃に昇温後、530℃の塩浴中へ急冷し、５時間保
持後、空中放冷し常温まで冷却した。
持後、空中放冷し常温まで冷却した。
残留オーステナイトの変態化熱処理 530℃に加熱し3Hr保持した後、常温まで冷却し、再び
同様に加熱保持した。
同様に加熱保持した。
（３） 熱処理後、仕上加工を行い、第１図の製品ロー
ラを得た。該ローラの組織は、微細なM7C3型の高硬度ク
ロムカーバイドと微細な黒鉛が均一に分散しており、基
地組織は焼戻しマルテンサイトであった。ローラ表面硬
度はHs89〜90であった。
ラを得た。該ローラの組織は、微細なM7C3型の高硬度ク
ロムカーバイドと微細な黒鉛が均一に分散しており、基
地組織は焼戻しマルテンサイトであった。ローラ表面硬
度はHs89〜90であった。
（４） 上記ローラを32φ丸鋼仕上圧延機出口側に設置
し、実際に使用した。出口ガイドローラ、圧延材が当接
しないときは回転せず、圧延機から出てきた圧延材がそ
の周面に当接することによって回転が誘導されるもので
ある。このため、かみ込み時にローラに焼き付きが生じ
易く、従来チルド鋳鉄製ローラが使用されていた。この
場合、約300Ton当り１回改削して使用していたが、本実
施例では１回改削当りの圧延量が15倍に向上した。
し、実際に使用した。出口ガイドローラ、圧延材が当接
しないときは回転せず、圧延機から出てきた圧延材がそ
の周面に当接することによって回転が誘導されるもので
ある。このため、かみ込み時にローラに焼き付きが生じ
易く、従来チルド鋳鉄製ローラが使用されていた。この
場合、約300Ton当り１回改削して使用していたが、本実
施例では１回改削当りの圧延量が15倍に向上した。
（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の黒鉛を有する高クロム鋳
鉄焼結材は、所定成分の高クロム鋳鉄粉末によって焼結
されたものであるので、組織が微細化されており、これ
によって耐摩耗性の向上が図られ、しかも黒鉛化焼なま
し熱処理によって焼結材中に微細黒鉛を均一に分散析出
したものとなり、耐焼付が確保される
鉄焼結材は、所定成分の高クロム鋳鉄粉末によって焼結
されたものであるので、組織が微細化されており、これ
によって耐摩耗性の向上が図られ、しかも黒鉛化焼なま
し熱処理によって焼結材中に微細黒鉛を均一に分散析出
したものとなり、耐焼付が確保される
第１図は実施例に係るローラの判断面図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前家 信朗 兵庫県尼崎市西向島町64番地 久保田鉄 工株式会社尼崎工場内
Claims (1)
- 【請求項１】化学組成が重量％で C:2.0〜3.2％、Ni:4.5〜10％ Si:2.0〜3.0％、Cr:6〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:0.5〜3.0％ P:0.08％以下 S:0.06％以下 残部実質的にFeからなる高クロム鋳鉄粉末の焼結材であ
って、黒鉛化焼なまし熱処理により組織中に黒鉛が析出
してなることを特徴とする黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼
結材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130988A JP2608106B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130988A JP2608106B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309940A JPH01309940A (ja) | 1989-12-14 |
| JP2608106B2 true JP2608106B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15288897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14130988A Expired - Fee Related JP2608106B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608106B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018093207A1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설 기계 버켓 부품 및 이의 제조 방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3617825B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2005-02-09 | 新東工業株式会社 | 軽合金鋳物の鋳巣の解消・低減方法およびその装置 |
| US11685982B2 (en) * | 2016-10-17 | 2023-06-27 | Tenneco Inc. | Free graphite containing powders |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP14130988A patent/JP2608106B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018093207A1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설 기계 버켓 부품 및 이의 제조 방법 |
| KR20180055355A (ko) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설 기계 버켓 부품 및 이의 제조 방법 |
| US11814819B2 (en) | 2016-11-17 | 2023-11-14 | Doosan Infracore Co., Ltd | Construction machine bucket part and manufacturing method therefor |
| KR102627470B1 (ko) * | 2016-11-17 | 2024-01-19 | 에이치디현대인프라코어 주식회사 | 건설 기계 버켓 부품 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01309940A (ja) | 1989-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109252104A (zh) | 一种高速钢及其生产方法 | |
| CN1179368A (zh) | 离心复合高速钢轧辊的生产方法 | |
| JPH0353041A (ja) | 熱間圧延用鍛造ロール | |
| JP2608106B2 (ja) | 黒鉛を有する高クロム鋳鉄焼結材 | |
| CN113699440A (zh) | 一种降低GCr15轴承钢棒材碳化物网状级别的生产工艺方法 | |
| JP3002392B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロールの製造方法 | |
| JPH0215150A (ja) | 黒鉛を有するニッケルクロム鋳鉄焼結材 | |
| JP3217661B2 (ja) | 高強度ダクタイル鋳鉄材 | |
| KR100530043B1 (ko) | 압연롤 및 그 제조방법 | |
| JPH02285047A (ja) | 熱間圧延用ロール | |
| JP2003342669A (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
| JP3412590B2 (ja) | 圧延用ロール | |
| JP3308058B2 (ja) | 棒鋼圧延用ロール | |
| JP3145766B2 (ja) | ２相系ステンレス鋼の薄板連続鋳造法 | |
| JPH0215149A (ja) | 黒鉛を有するニッケルクロム鋳鉄焼結材 | |
| JP2002346613A (ja) | 熱間圧延用複合ロールおよびそれを用いた熱間圧延方法 | |
| JP2672598B2 (ja) | 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール | |
| JPH0211739A (ja) | 複合リングロール | |
| JPH03281753A (ja) | 耐肌荒性に優れた圧延ロール用高合金グレン鋳鉄材 | |
| JP3241561B2 (ja) | 熱間圧延ロール | |
| JP2636020B2 (ja) | 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール | |
| JPH0211740A (ja) | 黒鉛を有するニッケルクロム鋳鉄粉末焼結材および複合リングロール | |
| CN114381667A (zh) | 一种高韧性高铬高碳铸钢及其热处理方法 | |
| JP3530379B2 (ja) | 冷間圧延用ワークロール | |
| JPH11279705A (ja) | 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |