JP2886368B2 - 熱間圧延用耐摩耗・耐熱亀裂ロール材 - Google Patents
熱間圧延用耐摩耗・耐熱亀裂ロール材Info
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- JP2886368B2 JP2886368B2 JP19152891A JP19152891A JP2886368B2 JP 2886368 B2 JP2886368 B2 JP 2886368B2 JP 19152891 A JP19152891 A JP 19152891A JP 19152891 A JP19152891 A JP 19152891A JP 2886368 B2 JP2886368 B2 JP 2886368B2
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- resistant
- heat
- wear
- roll material
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、耐熱亀裂性
に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の高負荷、高熱負荷操業に従い、熱
間圧延用ロールとしては、高温度における耐摩耗性、耐
熱亀裂性が強く要求される。これまで熱延ロールとして
は、主にアダマイト材やグレン材が使用されてきたが、
最近では、Ｃｒを１５〜２０％程度含有した高Ｃｒ鋳鉄
材が開発され、その良好な耐摩耗性により急速に適用が
拡大されている。さらに、高Ｃｒ鋳鉄よりも耐摩耗性に
すぐれるハイス材のロールも出現しつつある。しかし、
これらのロール材は非常に硬い炭化物を晶出、析出させ
ており、耐摩耗性は優れるものの耐熱亀裂性が劣る問題
を有している。
間圧延用ロールとしては、高温度における耐摩耗性、耐
熱亀裂性が強く要求される。これまで熱延ロールとして
は、主にアダマイト材やグレン材が使用されてきたが、
最近では、Ｃｒを１５〜２０％程度含有した高Ｃｒ鋳鉄
材が開発され、その良好な耐摩耗性により急速に適用が
拡大されている。さらに、高Ｃｒ鋳鉄よりも耐摩耗性に
すぐれるハイス材のロールも出現しつつある。しかし、
これらのロール材は非常に硬い炭化物を晶出、析出させ
ており、耐摩耗性は優れるものの耐熱亀裂性が劣る問題
を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、耐摩耗性を改
善するには、組織中に硬い炭化物を沢山晶析出させるこ
とが望ましい。しかし、遠心鋳造法等をはじめとする溶
湯から直接製造する場合は凝固速度が遅いこともあり、
炭化物の粗大化や偏析を伴い易い。これら、高硬度炭化
物及びその粗大化により、耐熱亀裂性が阻害される。本
発明は、耐摩耗性に優れるとともに耐熱亀裂性を改善し
たロール材を提供するためになされた。
善するには、組織中に硬い炭化物を沢山晶析出させるこ
とが望ましい。しかし、遠心鋳造法等をはじめとする溶
湯から直接製造する場合は凝固速度が遅いこともあり、
炭化物の粗大化や偏析を伴い易い。これら、高硬度炭化
物及びその粗大化により、耐熱亀裂性が阻害される。本
発明は、耐摩耗性に優れるとともに耐熱亀裂性を改善し
たロール材を提供するためになされた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃ：１．０〜
２．５％，Ｓｉ：０．３〜２．０％，Ｍｎ：０．１〜
２．０％，Ｃｒ：６．０〜１５．０％，Ｍｏ＜６．０
％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０〜８．０％，残部Ｆｅお
よび不可避不純物よりなる成分に、Ｔｉ：０．０１〜
０．１％添加することを特徴とする耐摩耗・耐熱亀裂ロ
ール材である。
２．５％，Ｓｉ：０．３〜２．０％，Ｍｎ：０．１〜
２．０％，Ｃｒ：６．０〜１５．０％，Ｍｏ＜６．０
％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０〜８．０％，残部Ｆｅお
よび不可避不純物よりなる成分に、Ｔｉ：０．０１〜
０．１％添加することを特徴とする耐摩耗・耐熱亀裂ロ
ール材である。
【０００５】
【作用】以下に本発明によるロール材について詳細に説
明する。上記のような成分系に限定した理由をまず説明
する。 Ｃの含有量を１．０から２．５％としたのは、ＣはＣ
ｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗと化合し、硬度の高いＭＣ型、Ｍ3 Ｃ
型、Ｍ7 Ｃ3 型の炭化物を晶析出させ耐摩耗性を向上さ
せる。下限の１．０％は、これ未満の添加では炭化物量
が少なく充分な耐摩耗性が得られない。上限の２．５％
は、これを越えた添加では炭化物は多すぎて靭性が低下
するため望ましくない。
明する。上記のような成分系に限定した理由をまず説明
する。 Ｃの含有量を１．０から２．５％としたのは、ＣはＣ
ｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗと化合し、硬度の高いＭＣ型、Ｍ3 Ｃ
型、Ｍ7 Ｃ3 型の炭化物を晶析出させ耐摩耗性を向上さ
せる。下限の１．０％は、これ未満の添加では炭化物量
が少なく充分な耐摩耗性が得られない。上限の２．５％
は、これを越えた添加では炭化物は多すぎて靭性が低下
するため望ましくない。
【０００６】Ｓｉの含有量を０．３〜２．０％としたの
は、良好な鋳造性を得るためであり、通常０．３〜２．
０％添加する。Ｍｎの含有量を０．１〜２．０％とした
のは、溶湯の脱酸、脱硫のためであり、通常０．１〜
２．０％添加する。
は、良好な鋳造性を得るためであり、通常０．３〜２．
０％添加する。Ｍｎの含有量を０．１〜２．０％とした
のは、溶湯の脱酸、脱硫のためであり、通常０．１〜
２．０％添加する。
【０００７】Ｃｒの含有量を６．０〜１５．０％とした
のは、ＣｒはＣと炭化物を生成しやすく耐摩耗性を向上
すること一部マトリックス中に固溶して焼入れ性を向上
することから耐摩耗性を改善する。Ｃｒ量の下限はＶＣ
をはじめとする他の炭化物とのバランス上６．０％とし
た。また、１５．０％超になると炭化物が粗大化しやす
く耐熱亀裂特性が悪くなることから、上限を１５．０％
とした。
のは、ＣｒはＣと炭化物を生成しやすく耐摩耗性を向上
すること一部マトリックス中に固溶して焼入れ性を向上
することから耐摩耗性を改善する。Ｃｒ量の下限はＶＣ
をはじめとする他の炭化物とのバランス上６．０％とし
た。また、１５．０％超になると炭化物が粗大化しやす
く耐熱亀裂特性が悪くなることから、上限を１５．０％
とした。
【０００８】Ｍｏ、Ｗの含有量を６．０％未満としたの
は、両者ともにＣと化合してＭ2 Ｃ、Ｍ6 Ｃ型炭化物を
生成するとともに、マトリックス中に固溶して基地を強
化し、耐摩耗性や高温硬度を向上する。しかし、Ｍｏ、
Ｗが多くなるとネット状の複炭化物が増加し、靭性及び
耐熱亀裂特性が低下する。また、Ｃｒ，Ｖ等とのＣ含有
量のバランス上、上限を各々６．０％とした。
は、両者ともにＣと化合してＭ2 Ｃ、Ｍ6 Ｃ型炭化物を
生成するとともに、マトリックス中に固溶して基地を強
化し、耐摩耗性や高温硬度を向上する。しかし、Ｍｏ、
Ｗが多くなるとネット状の複炭化物が増加し、靭性及び
耐熱亀裂特性が低下する。また、Ｃｒ，Ｖ等とのＣ含有
量のバランス上、上限を各々６．０％とした。
【０００９】Ｖの含有は、ＣとＭＣ型の非常に高硬度の
炭化物を生成し、初晶として生成するため耐摩耗性への
影響が大きい元素である。Ｖの含有量４．０％未満では
耐摩耗性が充分でない。上限を８．０％としたのは、他
の炭化物とのバランス上、均一分布が可能な範囲とし
た。
炭化物を生成し、初晶として生成するため耐摩耗性への
影響が大きい元素である。Ｖの含有量４．０％未満では
耐摩耗性が充分でない。上限を８．０％としたのは、他
の炭化物とのバランス上、均一分布が可能な範囲とし
た。
【００１０】さらに、発明者らは検討を重ねた結果、微
量のＴｉを添加するとＴｉ酸化物の周辺に炭化物が微細
に晶析出すること，および亀裂伝播のもととなるネット
状炭化物の析出を抑制することをみいだした。その結
果、靭性及び熱亀裂特性が改善できる。この場合、Ｔｉ
量が０．０１％以下ではその効果は充分でなく、０．１
％以下でその効果は充分発揮される。最終的には、炭化
物の量により、添加量は調節すればよい。なお、Ｔｉの
添加法としては、脱酸剤として添加すると合理的であ
る。また、確実にＴｉ酸化物を生成するため同時にＦｅ
3 Ｏ4 やＦｅＯ等のスケールを添加するとより効果的で
ある。
量のＴｉを添加するとＴｉ酸化物の周辺に炭化物が微細
に晶析出すること，および亀裂伝播のもととなるネット
状炭化物の析出を抑制することをみいだした。その結
果、靭性及び熱亀裂特性が改善できる。この場合、Ｔｉ
量が０．０１％以下ではその効果は充分でなく、０．１
％以下でその効果は充分発揮される。最終的には、炭化
物の量により、添加量は調節すればよい。なお、Ｔｉの
添加法としては、脱酸剤として添加すると合理的であ
る。また、確実にＴｉ酸化物を生成するため同時にＦｅ
3 Ｏ4 やＦｅＯ等のスケールを添加するとより効果的で
ある。
【００１１】上記記載組成以外に、より一層の焼入れ性
の向上をはかるためＮｉを、圧延使用中の焼戻し抵抗を
向上する意味でＣｏを通常添加される範囲内で添加して
もよい。なお、ロールの製造にあたっては、熱処理等に
より硬度としてはＨｓ８０〜９０に調節して耐摩耗性の
維持をはかるためその強度上、内部に高靭性材を有する
複合ロールとなる。外層の製造法としては、ＣＰＣ法
（連続溶湯鋳掛け法）等を利用すればよい。
の向上をはかるためＮｉを、圧延使用中の焼戻し抵抗を
向上する意味でＣｏを通常添加される範囲内で添加して
もよい。なお、ロールの製造にあたっては、熱処理等に
より硬度としてはＨｓ８０〜９０に調節して耐摩耗性の
維持をはかるためその強度上、内部に高靭性材を有する
複合ロールとなる。外層の製造法としては、ＣＰＣ法
（連続溶湯鋳掛け法）等を利用すればよい。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例として表１に示す成分のグレ
ンロール材、一般的なハイス材、本発明によるロール材
について熱間摩耗試験および熱亀裂試験を行なった。熱
間摩耗試験は、図１に示すようなディスク対ディスクタ
イプの転動摩耗試験により行い、圧延材に相当する加熱
片の温度は、８５０℃で、またディスク間の接触応力は
約３０ kgf／mm2 で、ディスク間のすべりは１１％にて
行なった。一方、熱亀裂試験は、５００℃にて１５分加
熱後、どぶ漬水冷の繰り返しを行いクラック発生迄の回
数で比較した。
ンロール材、一般的なハイス材、本発明によるロール材
について熱間摩耗試験および熱亀裂試験を行なった。熱
間摩耗試験は、図１に示すようなディスク対ディスクタ
イプの転動摩耗試験により行い、圧延材に相当する加熱
片の温度は、８５０℃で、またディスク間の接触応力は
約３０ kgf／mm2 で、ディスク間のすべりは１１％にて
行なった。一方、熱亀裂試験は、５００℃にて１５分加
熱後、どぶ漬水冷の繰り返しを行いクラック発生迄の回
数で比較した。
【００１３】尚、各種試験に先立ち、Ｔｉ添加量と炭化
物サイズを検討したが、その結果を図２に示す。図よ
り、Ｔｉ添加による炭化物の微細化効果がわかる。表２
より、発明材は現状材より耐摩耗性、耐熱亀裂性に優
れ、特に耐熱亀裂特性の改善が大きいことがわかる。
物サイズを検討したが、その結果を図２に示す。図よ
り、Ｔｉ添加による炭化物の微細化効果がわかる。表２
より、発明材は現状材より耐摩耗性、耐熱亀裂性に優
れ、特に耐熱亀裂特性の改善が大きいことがわかる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】上記発明組成よりなるロールを使用する
ことにより、高硬度による耐摩耗性と炭化物の微細分布
化による熱亀裂特性の向上が可能となり、高ロール寿命
が得られ、ロール交換の減少による作業率の向上やロー
ル原単位の低減等、その効果は大きい。
ことにより、高硬度による耐摩耗性と炭化物の微細分布
化による熱亀裂特性の向上が可能となり、高ロール寿命
が得られ、ロール交換の減少による作業率の向上やロー
ル原単位の低減等、その効果は大きい。
【図１】各種ロール材の熱間における摩耗量を評価する
試験機の構成を示す図である。
試験機の構成を示す図である。
【図２】本発明におけるＴｉ添加量と各種晶析出炭化物
のサイズを示す図である。
のサイズを示す図である。
１ 加熱コイル ２ 加熱片（圧延材相当） ３ 試験片（ロール材相当）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 光生 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 27/00 C22C 37/00
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：１．０〜２．５％，Ｓｉ：０．３〜
２．０％，Ｍｎ：０．１〜２．０％，Ｃｒ：６．０〜１
５．０％，Ｍｏ＜６．０％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０
〜８．０％，残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる成分
に、Ｔｉ：０．０１〜０．１％を添加することを特徴と
する耐摩耗・耐熱亀裂ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152891A JP2886368B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用耐摩耗・耐熱亀裂ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152891A JP2886368B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用耐摩耗・耐熱亀裂ロール材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531508A JPH0531508A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2886368B2 true JP2886368B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=16276169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19152891A Expired - Lifetime JP2886368B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用耐摩耗・耐熱亀裂ロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886368B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264828A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Fujikoo:Kk | 熱間圧延用複合ロール、熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延方法 |
| CN102296240A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-28 | 山东省四方技术开发有限公司 | 一种钢管及冷弯型钢高铬轧辊及其制备方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19152891A patent/JP2886368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264828A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Fujikoo:Kk | 熱間圧延用複合ロール、熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延方法 |
| CN102296240A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-28 | 山东省四方技术开发有限公司 | 一种钢管及冷弯型钢高铬轧辊及其制备方法 |
| CN102296240B (zh) * | 2011-08-12 | 2013-02-20 | 山东省四方技术开发有限公司 | 一种钢管及冷弯型钢高铬轧辊的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531508A (ja) | 1993-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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