JP2749099B2 - 複合ロールの焼入れ方法 - Google Patents
複合ロールの焼入れ方法Info
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- JP2749099B2 JP2749099B2 JP1025799A JP2579989A JP2749099B2 JP 2749099 B2 JP2749099 B2 JP 2749099B2 JP 1025799 A JP1025799 A JP 1025799A JP 2579989 A JP2579989 A JP 2579989A JP 2749099 B2 JP2749099 B2 JP 2749099B2
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- Japan
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- roll
- temperature
- frequency induction
- induction heating
- composite roll
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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〕 本発明は高速度工具鋼からなる外層部とこの外層部と
異種材料からなる芯材部により形成される金属材料圧延
用複合ロールの焼入れ方法に関する。
異種材料からなる芯材部により形成される金属材料圧延
用複合ロールの焼入れ方法に関する。
金属材料圧延用ロールの多くは、圧延時に、直接、使
用する胴表層部は硬く、胴内部、及び、軸部は靭性を付
与するため胴表層部より低硬度に調質する必要があり、
従来は胴表層部のみを、例えば、熱加熱28巻２号P80〜P
86に記載のように、低周波誘導加熱、或いは、中周波誘
導加熱により適正な焼入温度まで加熱して焼入れを行な
つていた。
用する胴表層部は硬く、胴内部、及び、軸部は靭性を付
与するため胴表層部より低硬度に調質する必要があり、
従来は胴表層部のみを、例えば、熱加熱28巻２号P80〜P
86に記載のように、低周波誘導加熱、或いは、中周波誘
導加熱により適正な焼入温度まで加熱して焼入れを行な
つていた。
しかし、従来技術により高速度工具鋼からなる外層部
をもつ金属材料圧延用複合ロールの焼入れを行つた場
合、低周波誘導加熱により加熱を行うと、第１図に示す
ように、外層部と芯材部の境界部が焼入れ温度と同温度
かそれ以上の高温に加熱されてしまうため、境界部の粒
界の炭化物が溶融してキヤビテイを生成し、キヤビテイ
に熱及び変態応力が作用し、境界部が剥離する現象が発
生する。また、中周波誘導加熱を行うと、第２図に示す
ように、外層部と芯材部の境界部は焼入温度以下とな
り、低周波誘導加熱により発生する上述の問題は解決さ
れるが、ロール表層部と内部の温度差が大きいため冷却
時に冷却速度が速くなり過ぎ熱応力により表面から亀裂
が発生する問題があつた。
をもつ金属材料圧延用複合ロールの焼入れを行つた場
合、低周波誘導加熱により加熱を行うと、第１図に示す
ように、外層部と芯材部の境界部が焼入れ温度と同温度
かそれ以上の高温に加熱されてしまうため、境界部の粒
界の炭化物が溶融してキヤビテイを生成し、キヤビテイ
に熱及び変態応力が作用し、境界部が剥離する現象が発
生する。また、中周波誘導加熱を行うと、第２図に示す
ように、外層部と芯材部の境界部は焼入温度以下とな
り、低周波誘導加熱により発生する上述の問題は解決さ
れるが、ロール表層部と内部の温度差が大きいため冷却
時に冷却速度が速くなり過ぎ熱応力により表面から亀裂
が発生する問題があつた。
本発明の目的は、複合ロールの焼入れ時の表面からの
亀裂発生を防止すると共に、焼入れ時の複合ロール境界
部の剥離の発生を防止することにある。
亀裂発生を防止すると共に、焼入れ時の複合ロール境界
部の剥離の発生を防止することにある。
本発明の複合ロールの焼入れ方法は、高速度工具鋼か
ら成る外層部と、前記外層部とは異種材料から成る芯材
部との複合構造を有する金属材料圧延用複合ロールの焼
入れ方法において、低周波誘導加熱によって該複合ロー
ルの表面温度を700〜900℃に予熱して該複合ロールの中
心部の温度を400〜600℃とする予熱工程と、前記予熱工
程後に該複合ロールの該外層部を中周波誘導加熱によっ
て所望する焼入れ温度に加熱する加熱工程と、前記加熱
工程後に該複合ロールの中心部の温度を300〜600℃に保
ちながら冷却する冷却工程とを含むことを特徴とする。
ら成る外層部と、前記外層部とは異種材料から成る芯材
部との複合構造を有する金属材料圧延用複合ロールの焼
入れ方法において、低周波誘導加熱によって該複合ロー
ルの表面温度を700〜900℃に予熱して該複合ロールの中
心部の温度を400〜600℃とする予熱工程と、前記予熱工
程後に該複合ロールの該外層部を中周波誘導加熱によっ
て所望する焼入れ温度に加熱する加熱工程と、前記加熱
工程後に該複合ロールの中心部の温度を300〜600℃に保
ちながら冷却する冷却工程とを含むことを特徴とする。
［作用］ そこで、本発明では、低周波誘導加熱、及び、中周波
誘導加熱を組合せて行うことにより上記目的を達成させ
た。すなわち、複合ロールの焼入れに際し、低周波誘導
加熱コイルと中周波誘導加熱コイルを二段に配置し、ま
ず、低周波誘導加熱により表面を700〜900℃に予熱す
る。これにより、内部は中心付近でも400〜600℃に加熱
される。次に、中周波誘導加熱により表面層を適正な焼
入温度まで加熱した後、冷却する。この操作を連続的に
行えば冷却時にもロールの中心付近の温度は300〜600℃
に保たれているため、内部への伝熱による冷却が抑制さ
れて、冷却速度が速くなり過ぎるために発生する熱応力
による亀裂を防ぐことが可能となる。且つ、外層部と芯
材部の境界部は中周波誘導加熱の特徴として焼入温度以
下までしか加熱されないため、境界部における剥離の発
生を防ぐことが可能となる。
誘導加熱を組合せて行うことにより上記目的を達成させ
た。すなわち、複合ロールの焼入れに際し、低周波誘導
加熱コイルと中周波誘導加熱コイルを二段に配置し、ま
ず、低周波誘導加熱により表面を700〜900℃に予熱す
る。これにより、内部は中心付近でも400〜600℃に加熱
される。次に、中周波誘導加熱により表面層を適正な焼
入温度まで加熱した後、冷却する。この操作を連続的に
行えば冷却時にもロールの中心付近の温度は300〜600℃
に保たれているため、内部への伝熱による冷却が抑制さ
れて、冷却速度が速くなり過ぎるために発生する熱応力
による亀裂を防ぐことが可能となる。且つ、外層部と芯
材部の境界部は中周波誘導加熱の特徴として焼入温度以
下までしか加熱されないため、境界部における剥離の発
生を防ぐことが可能となる。
本発明では低周波誘導加熱によりロールの内部まで適
当な温度に予熱することで冷却時の冷却速度を抑制し、
中周波誘導加熱によりロールの表層部のみを加熱するこ
とで外層部と芯材部の境界部の温度がキヤビテイ発生温
度以上になることを抑制できるため、境界部の剥離、及
び、表面からの亀裂の発生を防ぐことが可能となる。
当な温度に予熱することで冷却時の冷却速度を抑制し、
中周波誘導加熱によりロールの表層部のみを加熱するこ
とで外層部と芯材部の境界部の温度がキヤビテイ発生温
度以上になることを抑制できるため、境界部の剥離、及
び、表面からの亀裂の発生を防ぐことが可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明
する。
する。
ロール１は高速度工具鋼からなる外層材と３％Cr鋼か
ら成る芯材から形成される複合ロールである。第１図に
示すように、ロール１は、ロール回転方向５に回転しな
がらロール軸方向６に移動する。ロール１の胴部が、低
周波誘導加熱コイル２内に移動した後に、第２図に示す
ような低周波誘導加熱により表面が800℃に予熱され
る。この時、ロール１の中心部は約400℃になる。ロー
ル１の移動を連続的に行うとロール１の胴部は中周波誘
導加熱コイル３内に移動し、第３図に示すような中周波
誘導加熱により適正な焼入温度1160℃に表面が加熱され
る。この時、ロール１の中心部は、まだ、350℃以上あ
り、また、外層部と芯材部の境界部の温度は1100℃以下
である。中周波誘導加熱コイル３を出たロール１の胴部
は衡風冷却リング４から吹き出る空気による強制的に冷
却される。しかし、この時でもロール１の中心部は300
℃以上あるため、内部からの冷却はそれほと大きくな
り、表面及び表層部の冷却は主として表面からの放熱の
みとなり、冷却速度が抑えられる。
ら成る芯材から形成される複合ロールである。第１図に
示すように、ロール１は、ロール回転方向５に回転しな
がらロール軸方向６に移動する。ロール１の胴部が、低
周波誘導加熱コイル２内に移動した後に、第２図に示す
ような低周波誘導加熱により表面が800℃に予熱され
る。この時、ロール１の中心部は約400℃になる。ロー
ル１の移動を連続的に行うとロール１の胴部は中周波誘
導加熱コイル３内に移動し、第３図に示すような中周波
誘導加熱により適正な焼入温度1160℃に表面が加熱され
る。この時、ロール１の中心部は、まだ、350℃以上あ
り、また、外層部と芯材部の境界部の温度は1100℃以下
である。中周波誘導加熱コイル３を出たロール１の胴部
は衡風冷却リング４から吹き出る空気による強制的に冷
却される。しかし、この時でもロール１の中心部は300
℃以上あるため、内部からの冷却はそれほと大きくな
り、表面及び表層部の冷却は主として表面からの放熱の
みとなり、冷却速度が抑えられる。
ロール１の外層部と芯材部の境界部では1160℃以上の
温度になると炭化物が溶融してキヤビテイを形成する
が、本実施例によれば、焼入れ中に上記境界部が1160℃
以上に加熱されることがなく、従つて、キヤビテイの発
生は起らず境界部の剥離を防ぐことができる。また、ロ
ール１を低周波誘導加熱による予熱なしで中周波誘導加
熱により1160℃まで加熱し衝風冷却リング４より吹き出
す空気により強制冷却させると、ロール１の中心部は常
温のままほとんど加熱されないため、ロール内部への伝
熱による冷却と外部からの強制冷却が相乗し、冷却速度
が速くなり過ぎて熱応力により表面から亀裂が発生して
しまう。しかし、本実施例によれば、低周波誘導加熱に
よる予熱でロール１の中心部の温度が300℃以上あるた
め、内部への伝熱による冷却が抑えられ、冷却速度が抑
制されるので、表面からの亀裂の発生を防ぐことができ
る。
温度になると炭化物が溶融してキヤビテイを形成する
が、本実施例によれば、焼入れ中に上記境界部が1160℃
以上に加熱されることがなく、従つて、キヤビテイの発
生は起らず境界部の剥離を防ぐことができる。また、ロ
ール１を低周波誘導加熱による予熱なしで中周波誘導加
熱により1160℃まで加熱し衝風冷却リング４より吹き出
す空気により強制冷却させると、ロール１の中心部は常
温のままほとんど加熱されないため、ロール内部への伝
熱による冷却と外部からの強制冷却が相乗し、冷却速度
が速くなり過ぎて熱応力により表面から亀裂が発生して
しまう。しかし、本実施例によれば、低周波誘導加熱に
よる予熱でロール１の中心部の温度が300℃以上あるた
め、内部への伝熱による冷却が抑えられ、冷却速度が抑
制されるので、表面からの亀裂の発生を防ぐことができ
る。
本発明によれば、低周波誘導加熱による適切な予熱に
よって、衡風冷却時においても複合ロールの中心部温度
を300〜600℃にすることができ、冷却速度を抑制して、
複合ロールの焼入れ時の表面からの亀裂発生を防止する
ことができる。更に、低周波誘導加熱による適切な予熱
後に、中周波誘導加熱による焼入れ温度への加熱及び衡
風冷却によって、複合ロールの境界部の温度がキャビテ
ィ発生温度以上になることを抑制できるため、焼入れ時
の複合ロール境界部の剥離の発生を防止することができ
る。
よって、衡風冷却時においても複合ロールの中心部温度
を300〜600℃にすることができ、冷却速度を抑制して、
複合ロールの焼入れ時の表面からの亀裂発生を防止する
ことができる。更に、低周波誘導加熱による適切な予熱
後に、中周波誘導加熱による焼入れ温度への加熱及び衡
風冷却によって、複合ロールの境界部の温度がキャビテ
ィ発生温度以上になることを抑制できるため、焼入れ時
の複合ロール境界部の剥離の発生を防止することができ
る。
第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は低周波誘
導加熱におけるロール内部の温度分布図、第３図は中周
波誘導加熱におけるロール内部の温度分布図を示す。 １……ロール、２……低周波誘導加熱コイル、３……中
周波誘導加熱コイル、４……衝風冷却リング、５……ロ
ール回転方向、６……ロール移動方向。
導加熱におけるロール内部の温度分布図、第３図は中周
波誘導加熱におけるロール内部の温度分布図を示す。 １……ロール、２……低周波誘導加熱コイル、３……中
周波誘導加熱コイル、４……衝風冷却リング、５……ロ
ール回転方向、６……ロール移動方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−136523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8463（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−118160（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−1772（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−8298（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−36649（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】高速度工具鋼から成る外層部と、前記外層
部とは異種材料から成る芯材部との複合構造を有する金
属材料圧延用複合ロールの焼入れ方法において、 低周波誘導加熱によって該複合ロールの表面温度を700
〜900℃に予熱して該複合ロールの中心部の温度を400〜
600℃とする予熱工程と、前記予熱工程後に該複合ロー
ルの該外層部を中周波誘導加熱によって所望する焼入れ
温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程後に該複合ロ
ールの中心部の温度を300〜600℃に保ちながら冷却する
冷却工程とを含むことを特徴とする複合ロールの焼入れ
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025799A JP2749099B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 複合ロールの焼入れ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025799A JP2749099B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 複合ロールの焼入れ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205633A JPH02205633A (ja) | 1990-08-15 |
| JP2749099B2 true JP2749099B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=12175898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025799A Expired - Fee Related JP2749099B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 複合ロールの焼入れ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749099B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100418755C (zh) * | 2006-11-16 | 2008-09-17 | 周雷 | 人造板、塑料板或橡胶板连续压机辊轴的稳定工艺处理方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0466619A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-03 | Kubota Corp | 複合ハイスロールの熱処理法 |
| JP4628077B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2011-02-09 | 第一高周波工業株式会社 | スケールブレーカー用ロール，その製造方法，及び焼入れ装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558463A (en) * | 1978-07-05 | 1980-01-22 | Hitachi Ltd | Manufacture of reducing roll for rolling mill |
| JPS594194Y2 (ja) * | 1981-09-05 | 1984-02-06 | 山内ゴム工業株式会社 | 歯付きベルト |
| JPS591772A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | 帝人株式会社 | 吸水性起毛布帛 |
| JPS608298A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | アルキルアリ−ルホスフエイトの着色防止方法 |
| JPS62136523A (ja) * | 1985-12-07 | 1987-06-19 | Kobe Steel Ltd | 冷間圧延用ワ−クロ−ルの製造法 |
| JPS62118160U (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-27 |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1025799A patent/JP2749099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100418755C (zh) * | 2006-11-16 | 2008-09-17 | 周雷 | 人造板、塑料板或橡胶板连续压机辊轴的稳定工艺处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02205633A (ja) | 1990-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |