JP2898749B2 - 高耐摩耗ロール材およびその製造法 - Google Patents
高耐摩耗ロール材およびその製造法Info
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- JP2898749B2 JP2898749B2 JP2338913A JP33891390A JP2898749B2 JP 2898749 B2 JP2898749 B2 JP 2898749B2 JP 2338913 A JP2338913 A JP 2338913A JP 33891390 A JP33891390 A JP 33891390A JP 2898749 B2 JP2898749 B2 JP 2898749B2
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- roll
- casting
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Classifications
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H8/00—Rolling metal of indefinite length in repetitive shapes specially designed for the manufacture of particular objects, e.g. checkered sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/011—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of iron alloys or steels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複合ロールの圧延使用層たる外層に使用さ
れるロール材に関する。
れるロール材に関する。
（従来の技術） 従来、耐摩耗性が特に要求される鉄鋼圧延用ロールの
圧延使用層の材質として、高クロム鋳鉄材や耐焼付性を
改善した黒鉛晶出型高クロム鋳鉄材が使用されていた。
圧延使用層の材質として、高クロム鋳鉄材や耐焼付性を
改善した黒鉛晶出型高クロム鋳鉄材が使用されていた。
近年の圧延条件の過酷化に伴ない、より高い耐摩耗性
が要求されるようになり、前記鋳鉄中にNb,Vの一種又は
二種を合計で２％以下添加して、その微細炭化物を結晶
核として生成させ、これによって組織の微細化緻密化を
図り、もって耐摩耗性を改善する試みも行われている
が、耐摩耗性の向上要求に十分対応しているとはいえな
いのが実情である。
が要求されるようになり、前記鋳鉄中にNb,Vの一種又は
二種を合計で２％以下添加して、その微細炭化物を結晶
核として生成させ、これによって組織の微細化緻密化を
図り、もって耐摩耗性を改善する試みも行われている
が、耐摩耗性の向上要求に十分対応しているとはいえな
いのが実情である。
一方、熱間圧延による耐摩耗性を大幅に改善するに
は、材質中にＷを多量に添加すればよい。しかしなが
ら、複合ロールの外層は、主として遠心力鋳造によって
鋳造されることから、Ｗが比重差により分離し、周方向
に偏析が生じて均一な材質が得難いという問題がある。
は、材質中にＷを多量に添加すればよい。しかしなが
ら、複合ロールの外層は、主として遠心力鋳造によって
鋳造されることから、Ｗが比重差により分離し、周方向
に偏析が生じて均一な材質が得難いという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、偏析の少
ない均一な材質が容易に得られ、かつ耐摩耗性に優れた
ロール材およびその鋳造法を提供することを目的とす
る。
ない均一な材質が容易に得られ、かつ耐摩耗性に優れた
ロール材およびその鋳造法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ロール材
は、遠心力鋳造装置で鋳造された外層の化学組成を重量
％で、 C :1.9〜3.0％、 Si:0.1〜 2.0％ Mn:0.1〜2.0％ Cr:3.0〜10.0％ Mo:0.1〜9.0％ W :1.5〜10.0％ V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜10.0％ 残部Feおよび不純物によって構成したものである。
は、遠心力鋳造装置で鋳造された外層の化学組成を重量
％で、 C :1.9〜3.0％、 Si:0.1〜 2.0％ Mn:0.1〜2.0％ Cr:3.0〜10.0％ Mo:0.1〜9.0％ W :1.5〜10.0％ V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜10.0％ 残部Feおよび不純物によって構成したものである。
この際、Feの一部に代えて、Alを0.01〜0.50％添加す
る。
る。
又鋳造方法としては遠心力鋳造装置を適用するのがよ
い。
い。
また、本発明のロール材の製造法としては、前記高耐
摩耗ロール材溶湯を遠心力鋳造装置で金型内に鋳込んで
複合ロール又は複合スリーブの外層として鋳造後、ロー
ル全体を焼入れ温度（オーステナイト化温度）から400
〜650℃までの温度域を250℃/Hr以上の冷却速度で焼入
れした後、500〜600℃の温度で少なくとも１回以上焼戻
しを行なう。
摩耗ロール材溶湯を遠心力鋳造装置で金型内に鋳込んで
複合ロール又は複合スリーブの外層として鋳造後、ロー
ル全体を焼入れ温度（オーステナイト化温度）から400
〜650℃までの温度域を250℃/Hr以上の冷却速度で焼入
れした後、500〜600℃の温度で少なくとも１回以上焼戻
しを行なう。
（作用） 本発明の高耐摩耗ロール材の化学組成は以下の理由に
より限定される。単位は重量％である。
より限定される。単位は重量％である。
C :1.9〜3.0％ Ｃは主としてFeおよびCrと結合してM7C3型の高硬度複
合炭化物を形成すると共にCr,Mo,V,Nb,Wと結合してMC型
の高硬度複合炭化物をも形成する。この高硬度複合炭化
物形成のために、1.9％以上のＣ％が必要である。一
方、3.0％を越えてＣが含有されると炭化物量が増すと
共に脆くなり、耐クラック性が劣化するため、3.0％以
下とする。
合炭化物を形成すると共にCr,Mo,V,Nb,Wと結合してMC型
の高硬度複合炭化物をも形成する。この高硬度複合炭化
物形成のために、1.9％以上のＣ％が必要である。一
方、3.0％を越えてＣが含有されると炭化物量が増すと
共に脆くなり、耐クラック性が劣化するため、3.0％以
下とする。
Si:0.1〜2.0％ Siは本発明材が鋳造合金であるため、湯流れ性の確保
のために必要な元素であり、同時に又、使用原材料か
ら、0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、2.0％
を越えると靱性の低下を招くため好ましくない。
のために必要な元素であり、同時に又、使用原材料か
ら、0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、2.0％
を越えると靱性の低下を招くため好ましくない。
Mn:0.1〜2.0％ Mnは硬化能を増し、また、Ｓと結合してMnSを生成
し、Ｓによる脆化を防ぐ元素であり、同時に使用原材料
から0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、2.0％
を越えると靱性の低下を招くため好ましくない。
し、Ｓによる脆化を防ぐ元素であり、同時に使用原材料
から0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、2.0％
を越えると靱性の低下を招くため好ましくない。
Cr:3.0〜10.0％ CrはFe.Mo,V,Nb,Wと共に、Ｃと結合して、高硬度複合
炭化物を形成して高温に於ける耐摩耗性の向上に寄与す
る。また、一部は基地中に固溶して焼入れ性および耐摩
耗性を改善する。3.0％未満ではこれらの効果が少な
く、耐摩耗性改善が期待できない。一方、10.0％を越え
て含有されると靱性の劣化を来すために好ましくない。
炭化物を形成して高温に於ける耐摩耗性の向上に寄与す
る。また、一部は基地中に固溶して焼入れ性および耐摩
耗性を改善する。3.0％未満ではこれらの効果が少な
く、耐摩耗性改善が期待できない。一方、10.0％を越え
て含有されると靱性の劣化を来すために好ましくない。
Mo:0.1〜9.0％ MoはFe,Cr,V,Wと共にＣと容易に結合して、主としてM
C型複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて
耐摩耗性の向上に寄与する。MoはＷに比較して少量添加
でその効果を発揮する。このさい、0.1％未満では所期
の耐摩耗性を得ることができず、一方、9.0％を越える
と靱性の低下を来し好ましくない。
C型複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて
耐摩耗性の向上に寄与する。MoはＷに比較して少量添加
でその効果を発揮する。このさい、0.1％未満では所期
の耐摩耗性を得ることができず、一方、9.0％を越える
と靱性の低下を来し好ましくない。
W:1.5〜10.0％ Ｗも同様に、Fe,Cr,Mo,V,Nbと共に容易に結合して複
合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗
性の向上に寄与する。1.5％未満では所期の耐摩耗性を
得ることができず、一方、10.0％を越えると靱性の低下
を来し、耐ヒートクラック性を悪化させる。また、遠心
力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くさせる。このため
10.0％以下とする。V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜
10.0％ V,Nbと同様にFe,Cr,Mo,Wと共にＣと容易に結合して、
主としてMC型複合炭化物を形成し、常温および高温硬度
を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、このMC型複
合炭化物は厚さ方向に枝状に生成するために、基地の靱
性変形を抑止し、機械的性質、さらには耐クラック性の
向上にも寄与する。単独または二種を複合して、3.0％
以上添加しないとかかる効果は現れにくい。しかし、添
加量が10.0％を越えると靱性の低下を招来すると共に、
遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くなる。このた
め、10.0％以下とする。
合炭化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗
性の向上に寄与する。1.5％未満では所期の耐摩耗性を
得ることができず、一方、10.0％を越えると靱性の低下
を来し、耐ヒートクラック性を悪化させる。また、遠心
力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くさせる。このため
10.0％以下とする。V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜
10.0％ V,Nbと同様にFe,Cr,Mo,Wと共にＣと容易に結合して、
主としてMC型複合炭化物を形成し、常温および高温硬度
を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、このMC型複
合炭化物は厚さ方向に枝状に生成するために、基地の靱
性変形を抑止し、機械的性質、さらには耐クラック性の
向上にも寄与する。単独または二種を複合して、3.0％
以上添加しないとかかる効果は現れにくい。しかし、添
加量が10.0％を越えると靱性の低下を招来すると共に、
遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くなる。このた
め、10.0％以下とする。
本発明のロール材は、前記の合金元素（以下ハイス成
分という）の他、Feの一部に代えて、Al:0.01〜0.50％
を含有させたものである。Alは溶湯中で酸化物を生成し
て、溶湯中の酸素含有量を低下させ、製品の健全性を向
上させると共に、生成した酸化物が結晶核として作用す
るために凝固組織の微細化による耐摩耗性改善に効果が
あると共に、遠心力鋳造における偏析をも併せて改善す
る効果がある。
分という）の他、Feの一部に代えて、Al:0.01〜0.50％
を含有させたものである。Alは溶湯中で酸化物を生成し
て、溶湯中の酸素含有量を低下させ、製品の健全性を向
上させると共に、生成した酸化物が結晶核として作用す
るために凝固組織の微細化による耐摩耗性改善に効果が
あると共に、遠心力鋳造における偏析をも併せて改善す
る効果がある。
上記の効果は、次のメカニズムによることを発明者ら
は知見した。
は知見した。
即ち、一般にハイス成分の耐摩耗性は、極めて硬いM1
C1型炭化物に負うところが大きい。このM1C1型炭化物は
実質的にはV1C1炭化物、Nb1C1炭化物、あるいは(V、Nb)1
C1炭化物であるが、溶湯の凝固過程においては固相率の
小さい段階で晶出するため、遠心力鋳造すると、晶出し
たM1C1型炭化物の粒子と溶湯の平均比重との差違によっ
て、その粒子に内面向きあるいは外面向きの遠心分離力
が働き、偏析を助長する。
C1型炭化物に負うところが大きい。このM1C1型炭化物は
実質的にはV1C1炭化物、Nb1C1炭化物、あるいは(V、Nb)1
C1炭化物であるが、溶湯の凝固過程においては固相率の
小さい段階で晶出するため、遠心力鋳造すると、晶出し
たM1C1型炭化物の粒子と溶湯の平均比重との差違によっ
て、その粒子に内面向きあるいは外面向きの遠心分離力
が働き、偏析を助長する。
粘性流体中（この場合はハイス材溶湯）での粒子の移
動速度は粒子の径に比例するから、遠心力鋳造された溶
湯中に晶出したM1C1型炭化物の粒子が小さいほど、遠心
力による移動は抑えられる。
動速度は粒子の径に比例するから、遠心力鋳造された溶
湯中に晶出したM1C1型炭化物の粒子が小さいほど、遠心
力による移動は抑えられる。
この際、Alは溶湯中で酸化物を形成して微細に分散
し、M1C1型炭化物晶出の核となるため、M1C1型炭化物を
微細・分散化させる効果があり、上記のメカニズムによ
って遠心力鋳造における耐摩耗性と偏析を改善する。
し、M1C1型炭化物晶出の核となるため、M1C1型炭化物を
微細・分散化させる効果があり、上記のメカニズムによ
って遠心力鋳造における耐摩耗性と偏析を改善する。
以上の効果を発揮するためには、前記のようにAlを0.
01〜0.50％含有させるのであるが、0.01％未満ではこの
効果は十分ではなく、0.50％を越えて含有されると介在
物となって残留し、好ましくない。
01〜0.50％含有させるのであるが、0.01％未満ではこの
効果は十分ではなく、0.50％を越えて含有されると介在
物となって残留し、好ましくない。
また、本発明のロール材は以上の成分のほか残部がFe
および不純物で形成される。尚、Ｐ、Ｓは原料より不可
避的に混入するが、材質を脆くするので少ない程望まし
く、P:0.2％以下、S:0.1％以下に止めておくのがよい。
および不純物で形成される。尚、Ｐ、Ｓは原料より不可
避的に混入するが、材質を脆くするので少ない程望まし
く、P:0.2％以下、S:0.1％以下に止めておくのがよい。
本発明のロール材は、複合ロールの外層として遠心力
鋳造、例えば横型遠心力鋳造するのが一般的であるが、
該横型遠心力鋳造に比べて立型遠心力鋳造はＧの変動、
遠心力鋳造用金型の振動が小さいので、金型内に鋳込ま
れた溶湯の成分の移動が起こりにくいため、組織均一性
に優れたロール材が容易に得られる。このため、立型遠
心力鋳造すると、横型遠心力鋳造する場合に比べて、特
に鋳込温度を高くすることができ、鋳込作業に時間的余
裕が出来るため作業の容易化が図られ、湯面に形成され
た酸化物等の巻き込みによる鋳造欠陥も防止しうる。
鋳造、例えば横型遠心力鋳造するのが一般的であるが、
該横型遠心力鋳造に比べて立型遠心力鋳造はＧの変動、
遠心力鋳造用金型の振動が小さいので、金型内に鋳込ま
れた溶湯の成分の移動が起こりにくいため、組織均一性
に優れたロール材が容易に得られる。このため、立型遠
心力鋳造すると、横型遠心力鋳造する場合に比べて、特
に鋳込温度を高くすることができ、鋳込作業に時間的余
裕が出来るため作業の容易化が図られ、湯面に形成され
た酸化物等の巻き込みによる鋳造欠陥も防止しうる。
（実施例） 複合ロールは、圧延使用層たる外層に軸芯部を溶着し
たものや、外層内面に内層を溶着した複合スリーブをロ
ール軸に焼きばめ等により固着したものであるが、本発
明のロール材はいずれのタイプについても、その外層材
として使用可能である。尚、外層から軸芯部や内層に合
金元素が混入し、軸芯材等の強靱性が劣化するのを防止
するために、その間に中間層を鋳造形成することもあ
る。前記軸芯や内層材としては下記第１表（溶湯組成）
に例示した高級鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、黒鉛鋼等の強靱
材が使用され、中間層材としてはアダマイト材が使用さ
れる。
たものや、外層内面に内層を溶着した複合スリーブをロ
ール軸に焼きばめ等により固着したものであるが、本発
明のロール材はいずれのタイプについても、その外層材
として使用可能である。尚、外層から軸芯部や内層に合
金元素が混入し、軸芯材等の強靱性が劣化するのを防止
するために、その間に中間層を鋳造形成することもあ
る。前記軸芯や内層材としては下記第１表（溶湯組成）
に例示した高級鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、黒鉛鋼等の強靱
材が使用され、中間層材としてはアダマイト材が使用さ
れる。
前記複合ロールの外層は、立型若しくは横型遠心力鋳
造によって形成されている。第１図は横型遠心力鋳造装
置を示しており、遠心力鋳造用金型１は回転ローラ2,2
によって回転自在に支持されており、外層材溶湯は堰鉢
３から注湯桶４を介して金型内に鋳込まれる。５は湯止
め用砂型である。軸芯部を鋳込むときは、外層６を内有
した遠心力鋳造用金型１を起立させ、その両端に軸芯部
形成用の上型、下型を連設した静置鋳型を構成し、その
内部に軸芯材溶湯を鋳込めばよい。該横型遠心力鋳造装
置においては、金型内に鋳込まれた溶湯の各部は金型の
回転毎に上下動するため、Ｇの変動があり、またローラ
や金型の偏心や傷により振動が発生し易く、鋳込まれた
溶湯中の成分は移動し易い。このため、成分の移動によ
り偏析が生じ易くなるので、通常、凝固開始温度＋70℃
程度以下として比較的低温で鋳込むのが良い。
造によって形成されている。第１図は横型遠心力鋳造装
置を示しており、遠心力鋳造用金型１は回転ローラ2,2
によって回転自在に支持されており、外層材溶湯は堰鉢
３から注湯桶４を介して金型内に鋳込まれる。５は湯止
め用砂型である。軸芯部を鋳込むときは、外層６を内有
した遠心力鋳造用金型１を起立させ、その両端に軸芯部
形成用の上型、下型を連設した静置鋳型を構成し、その
内部に軸芯材溶湯を鋳込めばよい。該横型遠心力鋳造装
置においては、金型内に鋳込まれた溶湯の各部は金型の
回転毎に上下動するため、Ｇの変動があり、またローラ
や金型の偏心や傷により振動が発生し易く、鋳込まれた
溶湯中の成分は移動し易い。このため、成分の移動によ
り偏析が生じ易くなるので、通常、凝固開始温度＋70℃
程度以下として比較的低温で鋳込むのが良い。
第２図は立型遠心力鋳造装置を示しており、遠心力鋳
造金型11の上下端には上型12、下型13が組み立てられて
おり、該鋳型は回転する基盤14に同心状に機械的に固定
されている。このため、堰鉢15を介して鋳型内に鋳込ま
れ、遠心力の作用で金型11内面に上昇し付着した外層材
溶湯16は、Ｇの変動や振動を受けにくい。尚、遠心力鋳
造用金型11のみ基盤14に固定し、外層鋳造後、上型、下
型を組み立て、軸芯部を静置鋳造してもよいことは勿論
である。
造金型11の上下端には上型12、下型13が組み立てられて
おり、該鋳型は回転する基盤14に同心状に機械的に固定
されている。このため、堰鉢15を介して鋳型内に鋳込ま
れ、遠心力の作用で金型11内面に上昇し付着した外層材
溶湯16は、Ｇの変動や振動を受けにくい。尚、遠心力鋳
造用金型11のみ基盤14に固定し、外層鋳造後、上型、下
型を組み立て、軸芯部を静置鋳造してもよいことは勿論
である。
本発明のロール材は、複合ロール又は複合スリーブの
外層として鋳造後、ロール全体を焼入れ温度（オーステ
ナイト化温度）から400〜650℃までの温度域を250℃/Hr
以上の冷却速度で焼入れることにより、良好な焼入れ組
織を得ることができる。尚、焼戻しは500〜600℃の温度
で１回ないし数回行うとよい。
外層として鋳造後、ロール全体を焼入れ温度（オーステ
ナイト化温度）から400〜650℃までの温度域を250℃/Hr
以上の冷却速度で焼入れることにより、良好な焼入れ組
織を得ることができる。尚、焼戻しは500〜600℃の温度
で１回ないし数回行うとよい。
本発明でいうロール材とは、上記説明した圧延用ロー
ルのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能な
材質であることを意味し、圧延用ロールの外層材に限ら
ず、例えばホットランテーブルローラ等の中空円筒状ロ
ールの外層材としても適用できる。
ルのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能な
材質であることを意味し、圧延用ロールの外層材に限ら
ず、例えばホットランテーブルローラ等の中空円筒状ロ
ールの外層材としても適用できる。
次に本発明のロール材を圧延使用層たる外層に適用し
た複合ロールの具体的製造実施例を比較例、及び従来例
と対比しつつ説明する。
た複合ロールの具体的製造実施例を比較例、及び従来例
と対比しつつ説明する。
〈Ｉ〉 （１）第２表の外層材溶湯を横型遠心力鋳造金型（内径
φ420mm）に凝固開始温度＋50℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。鋳込量は肉厚で65mm分とした。同表中にNbを有しな
い実施例１、実施例２及びNbを有する実施例３と、比較
例１、比較例２及び従来例を例示したが、該従来例は耐
摩耗性を改善した高クロム鋳鉄材である。
φ420mm）に凝固開始温度＋50℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。鋳込量は肉厚で65mm分とした。同表中にNbを有しな
い実施例１、実施例２及びNbを有する実施例３と、比較
例１、比較例２及び従来例を例示したが、該従来例は耐
摩耗性を改善した高クロム鋳鉄材である。
なお、金型回転数は共にGNOで100とした。
（２）外層鋳造後、外層を内有した金型を垂直に立て
て、両端に上型および下型を連設して、その内部に軸芯
材（高級鋳鉄）溶湯を鋳込んだ。
て、両端に上型および下型を連設して、その内部に軸芯
材（高級鋳鉄）溶湯を鋳込んだ。
（３）後日、鋳型を解体し、ロール素材を取出し、粗加
工後、1000℃で２時間保持後、420℃/Hrで450℃まで冷
却し、50℃/Hrで常温まで冷却した後、550℃×10Hr保持
の焼戻し熱処理を２回繰り返した。熱処理後の外層表面
硬度は下記第３表通りであった。
工後、1000℃で２時間保持後、420℃/Hrで450℃まで冷
却し、50℃/Hrで常温まで冷却した後、550℃×10Hr保持
の焼戻し熱処理を２回繰り返した。熱処理後の外層表面
硬度は下記第３表通りであった。
（４）外層端部縦断面のマクロ組織を目視観察したとこ
ろ、実施例１〜３は横型遠心力鋳造にも拘らず成分の偏
析も殆んど認められなかった。また、外層より板状試験
片を採取し、固定した試験片に回転輪を押し付けて比摩
耗量を測定した。試験結果を第４表に示す。
ろ、実施例１〜３は横型遠心力鋳造にも拘らず成分の偏
析も殆んど認められなかった。また、外層より板状試験
片を採取し、固定した試験片に回転輪を押し付けて比摩
耗量を測定した。試験結果を第４表に示す。
・試験条件 回転輪材質…SUJ2 浸炭焼入（HRC60〜62） 初期荷重 …18.0Kgf すべり速度…3.4m/秒 すべり距離…200m 第４表より、実施例１〜３は従来例に比べて４〜６
倍、耐摩耗性が優れていることが認められた。
倍、耐摩耗性が優れていることが認められた。
さらに、同表より、Nbが含有されていない実施例１お
よび実施例２は、Nbが含有されていない比較例１に比べ
て耐摩耗性がよく、Nbが含有されている実施例３は、Nb
が含有されている比較例２に比べて耐摩耗性がよいこと
がわかる。従って、これにより、Nbが非含有、含有にか
かわらずAl含有により耐摩耗性が向上していることがわ
かる。
よび実施例２は、Nbが含有されていない比較例１に比べ
て耐摩耗性がよく、Nbが含有されている実施例３は、Nb
が含有されている比較例２に比べて耐摩耗性がよいこと
がわかる。従って、これにより、Nbが非含有、含有にか
かわらずAl含有により耐摩耗性が向上していることがわ
かる。
〈II〉 （１）下記第５表の外層材溶湯を横型又は立型遠心力鋳
造用金型（内径φ420mm）に肉厚で50mm分鋳込んだ。金
型回転数は共にGNo.で100とした。鋳造種別、鋳込温度
は下記の通りである。尚、外層材の凝固開始温度は、各
実施例とも約1330℃である。
造用金型（内径φ420mm）に肉厚で50mm分鋳込んだ。金
型回転数は共にGNo.で100とした。鋳造種別、鋳込温度
は下記の通りである。尚、外層材の凝固開始温度は、各
実施例とも約1330℃である。
実施例４…横型、1430℃ 実施例５…横型、1380℃ 実施例６…立型、1430℃ 実施例７…立型、1430℃ 比較例３…横型、1430℃ なお、上記実施例４〜７及び比較例３は何れもNbを含
有しないものである。
有しないものである。
（２）鋳造後、型ばらしし、外層素材を1000℃で3Hr保
持した後、冷却し、550℃で10Hr焼鈍した。
持した後、冷却し、550℃で10Hr焼鈍した。
（３）熱処理後、外層素材を軸方向全長に亘って切断
し、縦断面のマクロ組織が目視観察した結果、実施例４
は部分的に軽度の偏析が認められたが、実施例５〜７は
偏析が殆ど認められなかった。
し、縦断面のマクロ組織が目視観察した結果、実施例４
は部分的に軽度の偏析が認められたが、実施例５〜７は
偏析が殆ど認められなかった。
一方、実施例４〜７の硬度、耐摩耗性は実施例１〜３
と略同値である。これに対して、比較例３は偏析が全体
にわたり認められた。
と略同値である。これに対して、比較例３は偏析が全体
にわたり認められた。
（発明の効果） 以上説明した通り、本発明のロール材は、遠心力鋳造
装置で鋳造された外層の化学組成が重量％で C :1.9〜3.0％、Si:0.1〜 2.0％ Mn:0.1〜2.0％、Cr:3.0〜10.0％ Mo:0.1〜9.0％ W :1.5〜10.0％ V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜10.0％ Al:0.01〜0.50％， 残部Feおよび不純物よりなり、特に遠心力鋳造装置に
おいて、その鋳造中に前記、遠心鋳造ハイス特定成分に
添加されたAlの特定含有によって、溶湯中で酸化物を生
成して、溶湯中の酸素含有量を低下させ、生成した酸化
物を形成して微細に分散し、M1C1型炭化物晶出の核とな
るため、M1C1型炭化物を微細・分散化させるために耐摩
耗性改善の効果に加えて遠心力鋳造における排除できな
かった偏析を大いに改善するという効果を顕著に発揮す
るものとして優れる。
装置で鋳造された外層の化学組成が重量％で C :1.9〜3.0％、Si:0.1〜 2.0％ Mn:0.1〜2.0％、Cr:3.0〜10.0％ Mo:0.1〜9.0％ W :1.5〜10.0％ V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜10.0％ Al:0.01〜0.50％， 残部Feおよび不純物よりなり、特に遠心力鋳造装置に
おいて、その鋳造中に前記、遠心鋳造ハイス特定成分に
添加されたAlの特定含有によって、溶湯中で酸化物を生
成して、溶湯中の酸素含有量を低下させ、生成した酸化
物を形成して微細に分散し、M1C1型炭化物晶出の核とな
るため、M1C1型炭化物を微細・分散化させるために耐摩
耗性改善の効果に加えて遠心力鋳造における排除できな
かった偏析を大いに改善するという効果を顕著に発揮す
るものとして優れる。
また、本発明は前記ロール材溶湯を遠心力鋳造装置で
金型内に鋳込んで複合ロール又は複合スリーブの外層と
して鋳造後、ロール全体を焼入れ温度（オーステナイト
化温度）から400〜650℃までの温度域を250℃/Hr以上の
冷却速度で焼入れした後、500〜600℃の温度で少なくと
も１回以上焼戻しを行なうことにより、偏析の少ない均
一な材質が容易に得られ、かつ耐摩耗性に優れたロール
材が得られた。
金型内に鋳込んで複合ロール又は複合スリーブの外層と
して鋳造後、ロール全体を焼入れ温度（オーステナイト
化温度）から400〜650℃までの温度域を250℃/Hr以上の
冷却速度で焼入れした後、500〜600℃の温度で少なくと
も１回以上焼戻しを行なうことにより、偏析の少ない均
一な材質が容易に得られ、かつ耐摩耗性に優れたロール
材が得られた。
第１図は横型遠心力鋳造装置の主要部断面図、第２図は
立型遠心力鋳造装置の主要部断面図である。
立型遠心力鋳造装置の主要部断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｅ (72)発明者 木村 広之 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社 クボタ尼崎工場内 (72)発明者 志方 敬 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社 クボタ尼崎工場内 (72)発明者 中川 義弘 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社 クボタ尼崎工場内 (56)参考文献 特開 平２−25205（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−29422（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 37/06 - 38/00 B22D 13/02 B21B 27/00
Claims (2)
- 【請求項１】遠心力鋳造装置で鋳造された外層の化学組
成が重量％で C :1.9〜3.0％、 Si:0.1〜 2.0％ Mn:0.1〜2.0％ Cr:3.0〜10.0％ Mo:0.1〜9.0％ W :1.5〜10.0％ V,Nbの内一種又は二種の合計:3.0〜10.0％ Al:0.01〜0.50％， 残部Feおよび不純物よりなることを特徴とする高耐摩耗
ロール材。 - 【請求項２】請求項（１）の高耐摩耗ロール材溶湯を遠
心力鋳造装置で金型内に鋳込んで複合ロール又は複合ス
リーブの外層として鋳造後、ロール全体を焼入れ温度
（オーステナイト化温度）から400〜650℃までの温度域
を250℃/Hr以上の冷却速度で焼入れした後、500〜600℃
の温度で少なくとも１回以上焼戻しを行なうことを特徴
とする高耐摩耗ロール材の製造法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2338913A JP2898749B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-11-30 | 高耐摩耗ロール材およびその製造法 |
| AU79482/91A AU7948291A (en) | 1990-07-04 | 1991-07-01 | Abrasion-resistant cast iron material for rolling rolls, and composite rolls |
| DE69118455T DE69118455T2 (de) | 1990-07-04 | 1991-07-02 | Verschleissfester Gusseisenwerkstoff für eine Arbeitswalze und Verbundwalze |
| EP91110962A EP0464780B1 (en) | 1990-07-04 | 1991-07-02 | Abrasion-resistant cast iron material for rolling rolls and composite rolls |
| KR1019910011245A KR930012181B1 (ko) | 1990-07-04 | 1991-07-03 | 압연로울용 복합로울 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17803890 | 1990-07-04 | ||
| JP2-178038 | 1990-07-04 | ||
| JP2338913A JP2898749B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-11-30 | 高耐摩耗ロール材およびその製造法 |
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| JPH04176840A JPH04176840A (ja) | 1992-06-24 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183085A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロール |
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|---|---|---|---|---|
| FR2686905B1 (fr) * | 1992-02-04 | 1995-03-24 | Chavanne Ketin | Cylindre de travail composite pour laminage a chaud de produits plats et procede de laminage en comportant application. |
| US5316596A (en) * | 1991-09-12 | 1994-05-31 | Kawasaki Steel Corporation | Roll shell material and centrifugal cast composite roll |
| US5355932A (en) * | 1992-03-06 | 1994-10-18 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of producing a compound roll |
| AT399673B (de) * | 1992-09-11 | 1995-06-26 | Boehler Edelstahl | Verbundwalze und verfahren zu ihrer herstellung |
| GB9409322D0 (en) * | 1994-05-10 | 1994-06-29 | Keg Services Ltd | Container |
| SE504707C2 (sv) | 1995-07-14 | 1997-04-07 | Sandvik Ab | Kompositvalls med hårdmetall och gjutjärn |
| EP1461175A2 (en) * | 2001-10-11 | 2004-09-29 | Corinox S.R.L. | A method for the production of hollow metallic ingots or compound metallic ingots |
| JP5338227B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2013-11-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 複合ロールの製造方法 |
| EP2511394B1 (de) * | 2011-04-15 | 2015-05-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Gusseisen mit Niob und Bauteil |
| KR101704148B1 (ko) * | 2011-10-19 | 2017-02-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내피로성이 우수한 열간 압연용 원심 주조제 롤 외층재 및 열간 압연용 원심 주조제 복합 롤 |
| SI2740552T1 (sl) * | 2012-04-02 | 2016-07-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugalno ulit kompozitni valj in postopek za proizvodnjo le-tega |
| CN102615107A (zh) * | 2012-04-05 | 2012-08-01 | 常熟市轧辊厂限公司 | 高硫合金离心复合球墨铸铁轧辊及其制造方法 |
| WO2015045720A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 日立金属株式会社 | 遠心鋳造製複合ロール及びその製造方法 |
| CN109570509A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-05 | 宁波申禾轴承有限公司 | 一种高强度轴承的制备方法 |
| CN109487150A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-19 | 宁波申禾轴承有限公司 | 一种耐磨轴承的制备方法 |
| CN114395666A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-26 | 安徽华聚新材料有限公司 | 一种双金属复合衬板的淬火工艺 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5830382B2 (ja) * | 1979-10-26 | 1983-06-29 | 株式会社クボタ | 高クロムワ−クロ−ル |
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| DE3882636T2 (de) * | 1987-03-24 | 1993-11-04 | Hitachi Metals Ltd | Verschleissfeste verbundwalze und verfahren zu ihrer herstellung. |
| FR2625226B1 (fr) * | 1987-12-23 | 1990-06-08 | Chavanne Ketin | Cylindre de travail composite bimetallique |
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-
1990
- 1990-11-30 JP JP2338913A patent/JP2898749B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-01 AU AU79482/91A patent/AU7948291A/en not_active Abandoned
- 1991-07-02 DE DE69118455T patent/DE69118455T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-02 EP EP91110962A patent/EP0464780B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-03 KR KR1019910011245A patent/KR930012181B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183085A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロール |
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| AU7948291A (en) | 1992-01-09 |
| KR920002251A (ko) | 1992-02-28 |
| KR930012181B1 (ko) | 1993-12-24 |
| EP0464780A1 (en) | 1992-01-08 |
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