JP2653612B2 - 圧延用複合ロール - Google Patents
圧延用複合ロールInfo
- Publication number
- JP2653612B2 JP2653612B2 JP26517692A JP26517692A JP2653612B2 JP 2653612 B2 JP2653612 B2 JP 2653612B2 JP 26517692 A JP26517692 A JP 26517692A JP 26517692 A JP26517692 A JP 26517692A JP 2653612 B2 JP2653612 B2 JP 2653612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core material
- erosion
- amount
- boundary
- outer layer
- 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 - Lifetime
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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗性に優れた圧延ロ
ールに関するものである。
ールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波誘導加熱を利用して芯材周囲に外
層溶湯をクラッディングして複合ロールを製造する方法
においては、特公昭６０−５１５４８号公報のように芯
材の溶損量は特に規定していなかった。
層溶湯をクラッディングして複合ロールを製造する方法
においては、特公昭６０−５１５４８号公報のように芯
材の溶損量は特に規定していなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】固相芯材の表面に外層
溶湯をクラッディングする場合、溶湯表面にあるスラグ
が芯材表面に付着されるため外層と芯材の境界にスラグ
噛み欠陥が発生しやすい。したがって、芯材の溶損量を
できるだけ大きくして芯材表面のスラグを浮上させ境界
部の溶着を完全にさせていた。その溶損量は１５〜３０
mmを目標としてクラッディングしていた。
溶湯をクラッディングする場合、溶湯表面にあるスラグ
が芯材表面に付着されるため外層と芯材の境界にスラグ
噛み欠陥が発生しやすい。したがって、芯材の溶損量を
できるだけ大きくして芯材表面のスラグを浮上させ境界
部の溶着を完全にさせていた。その溶損量は１５〜３０
mmを目標としてクラッディングしていた。
【０００４】しかし、芯材の溶損量を大きくし過ぎる
と、図２に示すように境界の外層側に炭化物が密集した
ミクロ組織偏析が発生することがわかった。このミクロ
組織偏析が発生すると材料強度が低くなるため境界強度
が劣化する。したがって、このミクロ組織偏析が製品寸
法内にあると硬化熱処理中に外層が剥離してロールが不
合格になる。また、圧延使用中にその部分から剥離する
といったトラブルが発生する。本発明はこのようなミク
ロ組織偏析の発生を防止し、複合ロールの内外層の境界
強度の向上を目的とするものである。
と、図２に示すように境界の外層側に炭化物が密集した
ミクロ組織偏析が発生することがわかった。このミクロ
組織偏析が発生すると材料強度が低くなるため境界強度
が劣化する。したがって、このミクロ組織偏析が製品寸
法内にあると硬化熱処理中に外層が剥離してロールが不
合格になる。また、圧延使用中にその部分から剥離する
といったトラブルが発生する。本発明はこのようなミク
ロ組織偏析の発生を防止し、複合ロールの内外層の境界
強度の向上を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、高周波誘導加熱を利用
して芯材周囲に外層溶湯をクラッディングして製造され
た圧延用複合ロールにおいて、芯材の溶損量を３〜１５
mmにしたことを特徴とする圧延用複合ロールにある。
の本発明の要旨とするところは、高周波誘導加熱を利用
して芯材周囲に外層溶湯をクラッディングして製造され
た圧延用複合ロールにおいて、芯材の溶損量を３〜１５
mmにしたことを特徴とする圧延用複合ロールにある。
【０００６】
【作用】前記のミクロ組織偏析の発生傾向は操業条件、
外層材の材質等によって異なるが本発明者等の知見によ
ると芯材の溶損量が２０mm以上になると発生する。
外層材の材質等によって異なるが本発明者等の知見によ
ると芯材の溶損量が２０mm以上になると発生する。
【０００７】図１は表１に示す外層；工具鋼系、内層；
クロムモリブデン鋼の材料で実機サイズのロールをクラ
ッディングしたものの芯材溶損量と硬化熱処理後の境界
部（境界を挟んで）の引張強度の関係を表した図であ
る。芯材の溶損量が２０mm以上になると境界強度は低く
なっている。また、逆に溶損量が３mm以下になると境界
強度は低くなっている。この理由としては芯材の溶損量
が大きくなると境界の外層側に炭化物が発生するため境
界強度が低くなることと、また小さい場合は境界にスラ
グ噛み欠陥が発生しやすくなり境界強度は低くなること
による。
クロムモリブデン鋼の材料で実機サイズのロールをクラ
ッディングしたものの芯材溶損量と硬化熱処理後の境界
部（境界を挟んで）の引張強度の関係を表した図であ
る。芯材の溶損量が２０mm以上になると境界強度は低く
なっている。また、逆に溶損量が３mm以下になると境界
強度は低くなっている。この理由としては芯材の溶損量
が大きくなると境界の外層側に炭化物が発生するため境
界強度が低くなることと、また小さい場合は境界にスラ
グ噛み欠陥が発生しやすくなり境界強度は低くなること
による。
【０００８】
【表１】
【０００９】図５は本発明に使用するプロセス概要図で
ある。図において、１は中心となる固相芯材、２は芯材
１と耐火枠３間に注入される溶湯、４は該溶湯２を加熱
する誘導加熱コイル、５は芯材１を予熱するための予熱
コイル、６は耐火枠３下部に設けた水冷モールド、７は
溶湯が凝固してできる外層材である。
ある。図において、１は中心となる固相芯材、２は芯材
１と耐火枠３間に注入される溶湯、４は該溶湯２を加熱
する誘導加熱コイル、５は芯材１を予熱するための予熱
コイル、６は耐火枠３下部に設けた水冷モールド、７は
溶湯が凝固してできる外層材である。
【００１０】芯材１の溶損量ｄは、耐火枠内溶湯を誘
導加熱する加熱コイル電力、芯材の予熱温度、引抜
き速度、外層溶湯の注入温度を選ぶことによってコン
トロールする。加熱コイル電力は大きくすると芯材の溶
損量が増し、小さくすると減少する。また、加熱コイル
電力が大きすぎると水冷モールド内での凝固殻の発達が
遅れ、未凝固の溶湯が凝固殻を破って流出するいわゆる
ブレークアウトにいたる。逆に小さすぎると境界にスラ
グ噛みが発生する。したがって、ブレークアウトせずス
ラグ噛みが発生しない範囲で適正な加熱電力を設定する
必要がある。
導加熱する加熱コイル電力、芯材の予熱温度、引抜
き速度、外層溶湯の注入温度を選ぶことによってコン
トロールする。加熱コイル電力は大きくすると芯材の溶
損量が増し、小さくすると減少する。また、加熱コイル
電力が大きすぎると水冷モールド内での凝固殻の発達が
遅れ、未凝固の溶湯が凝固殻を破って流出するいわゆる
ブレークアウトにいたる。逆に小さすぎると境界にスラ
グ噛みが発生する。したがって、ブレークアウトせずス
ラグ噛みが発生しない範囲で適正な加熱電力を設定する
必要がある。
【００１１】次に芯材の予熱温度も低すぎると境界にス
ラグ噛みを発生する。また、引抜き速度は小さくすると
加熱コイル４による芯材の単位表面積あたりの投入熱量
が大きくなるため芯材の溶損量は大きくなる。逆に引抜
き速度を大きくすると芯材の溶損量は小さくなる。外層
の注入温度は高いと芯材の溶損量は増す傾向にある。以
上、４つの条件を適宜選択することにより芯材の溶損量
をコントロールすることが重要である。
ラグ噛みを発生する。また、引抜き速度は小さくすると
加熱コイル４による芯材の単位表面積あたりの投入熱量
が大きくなるため芯材の溶損量は大きくなる。逆に引抜
き速度を大きくすると芯材の溶損量は小さくなる。外層
の注入温度は高いと芯材の溶損量は増す傾向にある。以
上、４つの条件を適宜選択することにより芯材の溶損量
をコントロールすることが重要である。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例により説明する。 〔実施例１〕外層材質；工具鋼系、芯材材質；クロムモ
リブデン鋼の材質組み合わせでモールド径；φ６６０、
芯材径；φ５００、長さ２５００mmを表２に示す鋳造条
件でクラッディングした。鋳造後、外層を粗削して超音
波探傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量は５〜１２
mmであった。また、境界のミクロ組織偏析は全く発生し
ていなく良好な境界品質であった。
リブデン鋼の材質組み合わせでモールド径；φ６６０、
芯材径；φ５００、長さ２５００mmを表２に示す鋳造条
件でクラッディングした。鋳造後、外層を粗削して超音
波探傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量は５〜１２
mmであった。また、境界のミクロ組織偏析は全く発生し
ていなく良好な境界品質であった。
【００１３】〔比較例１〕外層材質；工具鋼系、芯材材
質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモールド
径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mm、芯
材溶損量２０mm目標で鋳造した。鋳造後、外層を粗削し
て超音波探傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調
査した結果、芯材の溶損量は１９〜２５mmであった。ま
た、境界のミクロ組織偏析は図３に示すとおり芯材の溶
損量が２３mmを超えた部分３個所に１２０×２３０，２
００×２３０，４２０×１９０mmサイズのミクロ組織偏
析が発生している。
質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモールド
径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mm、芯
材溶損量２０mm目標で鋳造した。鋳造後、外層を粗削し
て超音波探傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調
査した結果、芯材の溶損量は１９〜２５mmであった。ま
た、境界のミクロ組織偏析は図３に示すとおり芯材の溶
損量が２３mmを超えた部分３個所に１２０×２３０，２
００×２３０，４２０×１９０mmサイズのミクロ組織偏
析が発生している。
【００１４】〔実施例２〕外層材質；工具鋼系、芯材材
質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモールド
径；φ８５０、芯材径；φ６７０、長さ３０００mmを表
２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材の溶損量
目標を１０mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は１１〜１５mmであった。また、境界
のミクロ組織偏析は全く発生していなく、良好な境界品
質であった。
質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモールド
径；φ８５０、芯材径；φ６７０、長さ３０００mmを表
２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材の溶損量
目標を１０mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は１１〜１５mmであった。また、境界
のミクロ組織偏析は全く発生していなく、良好な境界品
質であった。
【００１５】〔実施例３〕外層材質；高クロム鋳鉄、芯
材材質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモール
ド径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mmを
表２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材の溶損
量目標を５mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は４〜７mmであった。また、境界のミ
クロ組織偏析は全く発生していなく、良好な境界品質で
あった。
材材質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモール
ド径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mmを
表２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材の溶損
量目標を５mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は４〜７mmであった。また、境界のミ
クロ組織偏析は全く発生していなく、良好な境界品質で
あった。
【００１６】〔比較例２〕外層材質；高クロム鋳鉄、芯
材材質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモール
ド径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mmを
表２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材溶損量
目標を２５mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は２６〜３１mmで予想より大きかっ
た。また、境界のミクロ組織偏析は図４のとおり芯材溶
損量の大きい個所に６００×４００mmサイズのミクロ組
織偏析が発生した。
材材質；クロムモリブデン鋼の材質組み合わせでモール
ド径；φ６６０、芯材径；φ５００、長さ２５００mmを
表２に示す鋳造条件でクラッディングした。芯材溶損量
目標を２５mmとした。鋳造後、外層を粗削して超音波探
傷により境界の溶着状況、芯材の溶損量を調査した結
果、芯材の溶損量は２６〜３１mmで予想より大きかっ
た。また、境界のミクロ組織偏析は図４のとおり芯材溶
損量の大きい個所に６００×４００mmサイズのミクロ組
織偏析が発生した。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】本発明によると境界近傍のミクロ組織偏
析の発生がなくなった。すなわち、本発明を採用する前
は表３に示すように外層：高クロム鋳鉄、内層：クロム
モリブデン鋼では４本中、４本に、外層：工具鋼、内
層：クロムモリブデン鋼では７本中、６本にミクロ組織
偏析が発生した。しかし、本発明の採用以後は高クロム
鋳鉄５本、工具鋼系２６本の合計３１本を鋳造したがミ
クロ組織偏析による不合格は全くなくなりミクロ組織偏
析は完全に解決した。
析の発生がなくなった。すなわち、本発明を採用する前
は表３に示すように外層：高クロム鋳鉄、内層：クロム
モリブデン鋼では４本中、４本に、外層：工具鋼、内
層：クロムモリブデン鋼では７本中、６本にミクロ組織
偏析が発生した。しかし、本発明の採用以後は高クロム
鋳鉄５本、工具鋼系２６本の合計３１本を鋳造したがミ
クロ組織偏析による不合格は全くなくなりミクロ組織偏
析は完全に解決した。
【００１９】
【表３】
【図１】芯材溶損量と境界の引張り強度の関係の説明
図。
図。
【図２】ミクロ組織偏析の発生位置の説明図であり、
（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図。
（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図。
【図３】比較例１で鋳造したときのミクロ組織偏析の発
生位置を示す。
生位置を示す。
【図４】比較例２で鋳造したときのミクロ組織偏析の発
生位置を示す。
生位置を示す。
【図５】本発明のプロセス説明図である。
１ 固相芯材 ２ 溶湯 ３ 耐火枠 ４ 加熱コイル ５ 予熱コイル ６ 水冷モールド ７ 外層材
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波誘導加熱を利用して芯材周囲に外
層溶湯をクラッディングして製造された圧延用複合ロー
ルにおいて、芯材の溶損量を３〜１５mmにしたことを特
徴とする圧延用複合ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517692A JP2653612B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 圧延用複合ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517692A JP2653612B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 圧延用複合ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114412A JPH06114412A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2653612B2 true JP2653612B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17413640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26517692A Expired - Lifetime JP2653612B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 圧延用複合ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653612B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26517692A patent/JP2653612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06114412A (ja) | 1994-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970415 |