JP3172483B2 - Composite roll for metal strip rolling and method of manufacturing the same - Google Patents

Composite roll for metal strip rolling and method of manufacturing the same

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JP3172483B2 JP30827897A JP30827897A JP3172483B2 JP 3172483 B2 JP3172483 B2 JP 3172483B2 JP 30827897 A JP30827897 A JP 30827897A JP 30827897 A JP30827897 A JP 30827897A JP 3172483 B2 JP3172483 B2 JP 3172483B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯板の冷間圧
延用の大型ワークロールとして用いて好適な複合ロール
に関し、とくにロール破損や圧延後の金属帯板に疵等を
発生することのない金属帯板圧延用複合ロールおよびそ
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite roll suitable for use as a large-sized work roll for cold rolling of a metal strip, and more particularly to a composite roll which is susceptible to breakage of the roll and occurrence of flaws or the like on the rolled metal strip. The present invention relates to a composite roll for rolling a metal strip and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板、線材、棒鋼等の圧延において、圧
延中の疵や汚れ等を防止して表面品質を向上させ、圧延
時のロール磨耗を防止するためのロールとして、例え
ば、特開昭60−261609号公報、特開昭63−195243号公報
等に記載のような、高硬度、高ヤング率の材質を有する
ロールが開発され適用されている。従来、これらのロー
ルは、一体物または小型スリーブを鋼に固定したロール
であり、比較的ロール径が細く長さの短いものが主であ
った。例えば、鋼板の圧延に用いられるゼンジミア圧延
機用のロールでは、一体物が使用され、ロールの径が20
mm〜90mmで、長さが300mm 〜1300mm程度であり、また、
線材圧延機用ロールでは、鋼アーバに高硬度スリーブを
組み込んで楔型リングによる円周方向応力により固定し
て用いられており、ロールの径が50mm〜200mm で個々の
スリーブの長さは 100〜200mm 程度の小型ロールが主で
あった。
2. Description of the Related Art In the rolling of steel sheets, wire rods, steel bars, etc., rolls for preventing scratches and dirt during rolling to improve the surface quality and to prevent roll wear during rolling are disclosed in, for example, Rolls having a material with high hardness and a high Young's modulus as described in JP-A-60-261609 and JP-A-63-195243 have been developed and applied. Conventionally, these rolls are rolls in which an integral body or a small sleeve is fixed to steel, and are mainly rolls having a relatively small roll diameter and a short length. For example, in a roll for a Sendzimir rolling mill used for rolling steel sheets, an integrated material is used and the diameter of the roll is 20 mm.
mm to 90 mm, the length is about 300 mm to 1300 mm, and
In rolls for wire rod rolling mills, a high-hardness sleeve is incorporated into a steel arbor and fixed by circumferential stress using a wedge-shaped ring.The diameter of the roll is 50 mm to 200 mm, and the length of each sleeve is 100 to 100 mm. Most of them were small rolls of about 200mm.

【0003】近年、鋼板の製造能率の大幅な向上のた
め、完全連続式冷間タンデム圧延機等の、大型ロールを
用いた高速圧延が指向されるようになってから、圧延能
率の向上のみならず、圧延された鋼板表面の品質向上も
強く要望されるようになった。このために、鋼板表面の
疵防止、ロール磨耗の防止、光沢の向上等に有利となる
高硬度、高ヤング率の特性を有し、ロール径が150mm 以
上、ロール長さが1000mm以上といった大型ロールが望ま
れている。
In recent years, high-speed rolling using large rolls, such as a fully continuous cold tandem rolling mill, has been aimed at in order to greatly improve the production efficiency of steel sheets. In addition, there has been a strong demand for improved quality of the rolled steel sheet surface. For this reason, it has high hardness and high Young's modulus characteristics that are advantageous for preventing scratches on the steel sheet surface, preventing roll wear, improving gloss, etc., and large rolls with a roll diameter of 150 mm or more and a roll length of 1000 mm or more. Is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような要望に対処
する方策として、従来の技術を適用し、小型ロールを軸
方向に複数個並べることが考えられる。しかし、かかる
方法では、ロールバレルを長くできるものの、このロー
ルを用いて鋼板を圧延すると、荷重により、隣り合う小
型ロールの角でロールが破損しやすいという問題が、ま
た、圧延中には軸方向に荷重の分布が生じて、隣り合う
小型ロールの接触面で段差を生じて鋼板表面に線状の疵
が発生して残り、製品歩留りの低下を招くという問題が
ある。一方、ロールすべてが一体物からなる大型ロール
を製造すると、焼結法によっても、製造コストが上昇す
るという問題があるほか、ロール成型用の粉末充填から
冷間等方加圧(CIP)等の型押し等におけるハンドリ
ングの過程で、成型体が崩れやすく、焼結での収縮に伴
う歪みの発生も加わって、所望の寸法のものが取りにく
く、歩留りが著しく低下するという問題がある。さら
に、大型ロールでは圧延時にロールのネック部分にチョ
ックを装着して使用するのが一般的であり、この場合に
はネック部分も高硬度の材質であるので、鋼製のチョッ
ク内部のベアリングが磨耗して使用に耐えないという問
題があった。
As a measure to cope with such a demand, it is conceivable to apply a conventional technique and arrange a plurality of small rolls in the axial direction. However, in such a method, although the roll barrel can be lengthened, when a steel sheet is rolled using this roll, there is a problem that the roll is easily broken at a corner of an adjacent small roll due to a load. In this case, there is a problem that a load distribution is generated, a step is generated on the contact surface of the adjacent small rolls, and a linear flaw is generated on the surface of the steel sheet, which causes a reduction in product yield. On the other hand, when manufacturing a large roll in which all the rolls are formed integrally, there is a problem that the manufacturing cost is increased even by the sintering method, and in addition to the powder filling for roll molding to the cold isostatic pressing (CIP). In the process of handling in embossing or the like, there is a problem that the molded body is easily collapsed, and distortion due to shrinkage due to sintering is added, so that it is difficult to obtain desired dimensions and the yield is significantly reduced. In addition, in the case of large rolls, it is common to use a chock attached to the neck of the roll during rolling. In this case, since the neck is also made of a hard material, the bearings inside the steel chock are worn. There is a problem that it cannot withstand use.

【0005】そこで、本発明の目的は、従来技術が抱え
ている上記問題を解決するための圧延用のロールを提供
することにあり、ロール破損を招かず、鋼板表面に疵を
発生させることのない、安価な金属帯板圧延用のロール
を提供することにある。本発明の他の目的は、バレルに
高強度、高ヤング率材料を使用しつつも、チョック内部
のベアリング磨耗を抑制した、安価な金属帯板圧延用の
ロールを提供することにある。さらに、本発明の他の目
的は、上記ロールを、所望の大きさの大型ロールに、低
コストで提供するための製造方法を提供することにあ
る。
[0005] Therefore, an object of the present invention is to provide a roll for rolling to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide an inexpensive roll for rolling a metal strip. Another object of the present invention is to provide an inexpensive roll for rolling a metal strip, which uses a high-strength, high-Young's modulus material for the barrel while suppressing bearing wear inside the chock. Still another object of the present invention is to provide a manufacturing method for providing the above-mentioned roll to a large-sized roll of a desired size at low cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、ロールバレル
とロールネックとが異種の材料からなる複合ロールであ
って、前記ロールバレルは2個以上の円柱体を軸方向に
連ねた焼結体からなり、しかも、前記ロールバレルおよ
び前記ロールネックのいずれか一方の接合端部の軸方向
に、他方の軸端部を嵌着するための嵌合穴を設けたこと
を特徴とする金属帯板圧延用複合ロールである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a composite roll in which a roll barrel and a roll neck are made of different materials, wherein the roll barrel is a sintered body in which two or more cylindrical bodies are connected in the axial direction. And a fitting hole for fitting the other shaft end in the axial direction of one of the joining ends of the roll barrel and the roll neck. It is a composite roll for rolling.

【0007】上記発明ロールにおける構成材料として
は、ロールバレルに、WC(タングステンカーバイト)
系合金材料を用いることが好ましく、また、ロールネッ
クに、鋼材料を用いることが好ましい。
[0007] As a constituent material of the roll of the invention, WC (tungsten carbide) is added to the roll barrel.
It is preferable to use a system alloy material, and it is preferable to use a steel material for the roll neck.

【0008】また、本発明は、合金粉末を円柱体に成型
し、この円柱体の2個以上をほぼ同軸の下に重ねて、焼
結処理および/または熱間等方加圧処理を施しロールバ
レルとなし、このロールバレルおよびロールネックのい
ずれか一方の接合端部の軸方向に、他方の軸端部を嵌着
するための嵌合穴を加工し、嵌着処理することを特徴と
する金属帯板圧延用複合ロールの製造方法である。
The present invention also relates to a method of molding an alloy powder into a cylindrical body, stacking two or more of the cylindrical bodies substantially coaxially and subjecting them to a sintering treatment and / or a hot isostatic pressing treatment. In the axial direction of one of the joining ends of the roll barrel and the roll neck, a fitting hole for fitting the other shaft end is formed, and a fitting process is performed. This is a method for producing a composite roll for rolling a metal strip.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】鋼帯の冷間圧延では、従来より、
鋼製のワークロールを用いて、数100tonf 〜数千tonfの
高荷重を加えて所望の板厚まで圧延している。このよう
な冷間圧延では、ロールは磨耗しやすく、また、圧延中
に鋼帯板端部の耳屑や供給された圧延油中の異物がロー
ルと板の間にかみ込んで疵を発生しやすいという問題を
常に抱えていた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In cold rolling of steel strip, conventionally,
Using a steel work roll, a high load of several hundred tons to several thousand tons is applied to roll to a desired thickness. In such cold rolling, the rolls are liable to wear, and during the rolling, filings at the ends of the steel strip and foreign substances in the supplied rolling oil are liable to bite between the rolls and the strip to generate flaws. I was always having problems.

【0010】これらの問題を解決するには、鋼板と接触
するロールバレル部分の硬度およびヤング率を鋼以上に
大きくすることが有効である。そこで、発明者らは、か
かる高硬度、高ヤング率特性のロールバレルを具えたロ
ールの構造について種々検討した。
In order to solve these problems, it is effective to increase the hardness and Young's modulus of the roll barrel in contact with the steel sheet to be higher than that of steel. Then, the inventors studied variously about the structure of a roll provided with a roll barrel having such high hardness and high Young's modulus characteristics.

【0011】前述した理由により、帯板に接触するロー
ルバレル部分には、小型ロールを組み合わせて用いるこ
とができないため、ロールバレルは一体物とする必要が
ある。しかし、この場合に、ロールネック部分まで一体
化してしまうと、高硬度のロールネック部を鋼ベアリン
グに組み込んでチョックに装着することとなり、ベアリ
ングが磨耗して使用に耐えられなくなる。そこで、発明
者等は、多くの検討ののち、ロールネック部を鋼製と
し、この鋼ネック部と高硬度、高ヤング率の材質からな
るロールバレル部とを嵌着した複合ロールの構造を採用
することにより、この問題が効果的に解決できるとの結
論に達した。このようなロール構造を採用することによ
って、チョックのベアリング寿命を保持できるだけでな
く、ロールの製造コストも低減できるという効果も得ら
れる。なお、ロールバレル部の材質としては、硬度がHv
880〜Hv 1500 、ヤング率が30000 〜60000 kg/mm2の範
囲が好ましいことも確認した。
[0011] For the above-mentioned reason, a roll barrel cannot be used in combination with a roll barrel portion that comes into contact with the strip, so that the roll barrel needs to be an integral body. However, in this case, if the roll neck portion is integrated, the high hardness roll neck portion is incorporated into the steel bearing and mounted on the chock, and the bearing is worn and cannot be used. Therefore, the inventors have made a number of studies and have adopted a composite roll structure in which the roll neck portion is made of steel and the steel neck portion is fitted with a roll barrel portion made of a material having high hardness and a high Young's modulus. Have concluded that this problem can be solved effectively. By adopting such a roll structure, not only can the bearing life of the chock be maintained, but also the effect of reducing the roll manufacturing cost can be obtained. The material of the roll barrel is Hv hardness.
It was also confirmed that 880 to Hv 1500 and Young's modulus in the range of 30,000 to 60,000 kg / mm 2 were preferable.

【0012】さて、大型のロールバレル部を一体化して
製造する際に、通常の製造方法では、製造コストが著し
く大となる。これを粉末成形にて製造する場合、もとも
との原料コストが高いことに加え、大型であることに起
因して、型押しを均一に行うことが難しくなり、成型体
が崩れやすく、さらに焼結工程での極端な収縮歪みが生
じてしまう。このため、所望寸法のロールバレルを製造
することが極めて困難となり、製品歩留りの低下、製造
コストの上昇を招くことになる。このほか、製造後のロ
ールバレル部分の内部には、微小な空隙が残りやすく、
ロール強度の低下にもつながることになる。
Now, when manufacturing a large roll barrel unit integrally, the manufacturing cost is significantly increased by the usual manufacturing method. When this is manufactured by powder molding, in addition to the high raw material cost, it is difficult to perform embossing uniformly due to its large size, the molded body is easily broken, and the sintering process is also difficult. Extreme shrinkage distortion occurs at the time. For this reason, it becomes extremely difficult to manufacture a roll barrel of a desired size, which leads to a reduction in product yield and an increase in manufacturing cost. In addition, small voids are likely to remain inside the roll barrel after manufacture,
This also leads to a reduction in roll strength.

【0013】そこで、発明者らは、ロールバレル部分を
軸方向に分割すること、すなわち、予め複数個の円柱状
の部材を成型しておき、これら各成型部材を軸方向に連
ねて焼結または熱間等方加圧により一体化することを着
想した。このような小型の成型部材であれば、成型体が
緻密であるために崩れにくく、また、その後の焼結工程
での収縮歪みが小さくできて、高品質で、所望寸法のロ
ールバレルを採りやすくなり、結果的に、製品歩留りの
向上、製造コストの低減を達成することができる。この
ようにして、円柱状の部材の成型後、2個以上の成型部
材を軸方向に連ねて焼結する工程で製造したロールは、
一体化したロールであるので、ロールの破損を防止で
き、圧延した冷延鋼板表面の疵も防止できる。
Therefore, the present inventors divided the roll barrel portion in the axial direction, that is, molded a plurality of columnar members in advance, and connected these molded members in the axial direction to sinter or The idea was to integrate by hot isostatic pressing. With such a small molded member, the compact is hard to collapse because of its denseness, and the shrinkage strain in the subsequent sintering process can be reduced, so that it is easy to take a roll barrel of high quality and desired dimensions. As a result, an improvement in product yield and a reduction in manufacturing cost can be achieved. In this way, the roll manufactured in the step of sintering two or more molded members in the axial direction after molding the columnar member,
Since the rolls are integrated, breakage of the rolls can be prevented, and scratches on the surface of the rolled cold-rolled steel plate can also be prevented.

【0014】以上述べたロール構造について、図1の具
体例により説明する。図1は、ロールネック2の接合端
部2aの軸方向に、ロールバレル1を嵌着するための嵌
合穴3を設け、この嵌合穴3にロールバレル1の軸端部
に突設した接合突起4を嵌合し、接合面5にて嵌着した
ものである。そして、ロールバレル1は、複数の円柱体
(図1では4個)を接合部6で焼結接合した焼結体から
なっている。ロールネック部とロールバレルとの嵌合方
法は、図1のように、ロ−ルネックに嵌合穴を設けて嵌
合するほか、ロールバレルに嵌合穴を設けて嵌合しても
よい。これらいずれの嵌合方法を採用するかの選択は、
ロールに加わる応力および温度などの使用条件を勘案し
て決めればよい。なお、嵌着方法として、材料同士の熱
膨張率の差を利用する方法や、軸方向に押し込んで圧入
する方法およびこれらを組み合わせる方法などの接合手
段を用いることができる。
The above-described roll structure will be described with reference to a specific example of FIG. In FIG. 1, a fitting hole 3 for fitting the roll barrel 1 is provided in the axial direction of the joining end 2 a of the roll neck 2, and the fitting hole 3 protrudes from the shaft end of the roll barrel 1. The joining projections 4 are fitted and fitted at the joining surfaces 5. The roll barrel 1 is made of a sintered body in which a plurality of cylindrical bodies (four in FIG. 1) are sintered and joined at the joint 6. As for the method of fitting the roll neck portion and the roll barrel, as shown in FIG. 1, the roll neck may be fitted with a fitting hole, or the roll barrel may be fitted with a fitting hole. The choice of which of these mating methods to use is
It may be determined in consideration of the use conditions such as the stress applied to the roll and the temperature. As the fitting method, a joining method such as a method utilizing a difference in thermal expansion coefficient between materials, a method of pressing in by pushing in an axial direction, and a method of combining these can be used.

【0015】発明者等は、このようなロールバレル部分
について、高荷重の圧延でも破損することのない高い接
合強度を得るための方法についても検討した。その結
果、例えば、粉末充填、型押し(CIP等)、焼結処
理、熱間等方加圧処理(HIP)などの製造工程におい
て、成型体が崩れやすい粉末充填や型押しの処理では、
接合してもロールの形を保つのが難しい。これに対し
て、焼結処理および熱間等方加圧処理のいずれか一方ま
たは両方の処理を、円柱状の成型体をほぼ同軸の下で重
ねた状態で実施すれば極めて良好な性状なものが得られ
ることがわかった。後者の方法に従い、材料粉末を高温
で処理すれば、粉末とこれに含まれるバインダーとが強
固に結合し、ロールの形を保持しやすく、接合面での強
度も高くなるのである。
The inventors also studied a method for obtaining a high joining strength of such a roll barrel portion without breaking even under high load rolling. As a result, for example, in manufacturing processes such as powder filling, embossing (CIP etc.), sintering, hot isostatic pressing (HIP), etc.
It is difficult to maintain the shape of the roll even after joining. On the other hand, if one or both of the sintering process and the hot isostatic pressing process are performed in a state where the columnar molded bodies are superimposed substantially coaxially, very good properties are obtained. Was obtained. If the material powder is treated at a high temperature in accordance with the latter method, the powder and the binder contained therein are firmly bonded, the shape of the roll is easily maintained, and the strength at the joint surface is increased.

【0016】発明者らは、また、ロール材質についても
検討した。従来から、ロールの硬度を大きくすることに
より、圧延中の疵やロール磨耗を抑制できることは知ら
れていたが、発明者らの検討では、ロールの硬度のみを
大きくし過ぎると、ロールの破損が起こりやすく、実用
に耐えなくなることが判明した。そこで、ロールの材質
そのものに着目して検討した結果、酸化物、炭化物、窒
化物等からなるロールも良好な成績をもたらすが、とり
わけWC(タングステンカーバイト)からなるWC系合
金が、硬度、ヤング率とも大きく、ロール強度も鋼と同
程度であり、他のものに比較して好ましいことを確認し
た。なお、WC系合金としては、WCの他に、Co、Ni、
Cr、Ti等のうちの1種以上を8〜25wt%含有する合金が
適していることもわかった。
The inventors have also studied the roll material. Conventionally, it has been known that by increasing the hardness of the roll, it is possible to suppress flaws and roll abrasion during rolling.However, according to studies by the inventors, if only the hardness of the roll is excessively increased, the breakage of the roll may occur. It has been found that it is easy to occur and cannot be put to practical use. Therefore, as a result of examining the material itself of the roll, a roll made of an oxide, a carbide, a nitride or the like also gives good results. In particular, a WC-based alloy made of WC (tungsten carbide) has a high hardness and a low Young's strength. The rate was large, and the roll strength was almost the same as that of steel. In addition, as a WC-based alloy, in addition to WC, Co, Ni,
It was also found that an alloy containing at least one of Cr, Ti and the like in an amount of 8 to 25% by weight was suitable.

【0017】[0017]

【実施例】以下、複合ロールを用いて鋼帯板を冷間圧延
した実施例について説明する。WCにCoを20%混合した
粉末を円柱状に冷間等方加圧(CIP)し、1120℃×2
hrにて仮焼結処理した後、機械加工して、周面および接
合面を平滑にして、6個の円柱体を製造した。これらの
円柱体は、バレル中央部(図1の1b)用の外径450mm
×長さ420mm のもの4個、バレル端部用の外径280mm ×
長さ390mm のもの2個からなる。これらの円柱体をほぼ
中心軸を揃えて縦(鉛直方向)に積み重ね、1230℃×2
hrにて焼結処理を施して焼結接合し、さらに、1330℃,
1000 kgf/cm2の条件で熱間等方加圧した。その後、この
外周を砥石研磨により仕上げて、バレルの中央部分が外
径400mm ×長さ1500mm、軸方向両端の嵌合部が外径250m
m ×長さ350mm の寸法で、ヤング率48000 kgf/mm2 、ビ
ッカース硬さ 980の一体物のWC合金ロールバレルを作
製した。一方、外径350 mm×内径250 mmで、嵌合穴深さ
351 mm の嵌合穴を有する、冷間ダイス鋼製のネックを
作製した。このネックの嵌合穴に、上記ロールバレル両
端の接合突起を、嵌合代0.1 mmにて嵌合して接合するこ
とによって、図1に示す圧延用複合ワークロールを製造
した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a steel strip is cold-rolled using a composite roll will be described below. A powder obtained by mixing WC with 20% of Co is cold isostatically pressed (CIP) into a columnar shape, and 1120 ° C. × 2
After temporary sintering at hr, the workpiece was machined to smooth the peripheral surface and the joint surface, thereby producing six cylindrical bodies. These cylinders have an outer diameter of 450 mm for the barrel center (1b in FIG. 1).
× 4 pieces of 420mm length, outer diameter 280mm for barrel end ×
It consists of two 390mm long ones. These cylinders are stacked vertically (vertically) with their center axes aligned, and 1230 ° C x 2
hr sintering process and sinter bonding
Hot isostatic pressing was performed under the condition of 1000 kgf / cm 2 . After that, the outer periphery is finished by grinding stone, the center part of the barrel is outer diameter 400 mm × length 1500 mm, the fitting part at both axial ends is outer diameter 250 m
A WC alloy roll barrel having dimensions of m × 350 mm in length, a Young's modulus of 48000 kgf / mm 2 and a Vickers hardness of 980 was produced. On the other hand, the outer diameter is 350 mm x the inner diameter is 250 mm,
A neck made of cold die steel with a 351 mm fitting hole was made. By joining the joining projections at both ends of the roll barrel to the fitting holes of the neck with a fitting allowance of 0.1 mm and joining, the composite work roll for rolling shown in FIG. 1 was manufactured.

【0018】得られたロールを、5スタンド冷間タンデ
ムミルの最終スタンドに組み込んで荷重1000〜1200tonf
以上の高荷重条件の下に、素材厚み2.0 mmの低炭素酸洗
ずみ熱延鋼帯を板厚0.8 mmまで、ミル出側速度1500 mpm
で13トンの鋼帯を圧延した。その結果、ロールは全く破
損せず、圧延後の鋼板表面も疵がなく良好な表面を示し
た。
The obtained roll is assembled into the final stand of a five-stand cold tandem mill, and a load of 1000 to 1200 tonf is applied.
Under the above high load conditions, a low carbon pickled hot-rolled steel strip with a material thickness of 2.0 mm was rolled to a sheet thickness of 0.8 mm, and the mill exit speed was 1500 mpm.
Rolled a 13 ton steel strip. As a result, the roll was not damaged at all, and the surface of the steel sheet after rolling showed a good surface without any flaws.

【0019】また、比較のために、WCにCoを20%混合
した粉末を円柱状に冷間等方加圧し、バレル中央部用に
外径470mm ×長さ440mm の成型体部材4個、バレル端部
用に外径290mm ×長さ410mm の成型体部材2個を製造し
た。その後、これを機械加工して焼結処理し、熱間等方
加圧しようとしたが、冷間等方加圧後の成型体部材を並
べる工程で、成型体部材の角が崩れていびつな形状とな
り、仮焼結したあとの機械加工でロール直径の半分以上
を削らざるをえなくなって、所望の寸法のロールを製造
することができなかった。
For comparison, a powder obtained by mixing WC with 20% Co was cold isostatically pressed into a columnar shape, and four molded members having an outer diameter of 470 mm and a length of 440 mm were used for the center of the barrel. Two molded members having an outer diameter of 290 mm and a length of 410 mm were manufactured for the ends. After that, it was machined and sintered to try to hot isostatically pressurize, but in the process of arranging the compacted members after cold isostatic pressing, the corners of the compacted members were distorted. The roll had a shape, and had to be cut by half or more of the roll diameter by machining after the preliminary sintering, so that a roll having a desired size could not be manufactured.

【0020】別の比較例として、WCにCoを20%添加し
たWC系合金により、外径400mm ×長さ375mm のスリー
ブを製造し、このスリーブ4個を鋼アーバに並べて装着
し、楔形リングによる円周方向応力により固定したロー
ルを製造した。このロールを用いて、同様に、タンデム
ミルに組み込んで冷間圧延したところ、スリーブの合わ
せ面に対応した鋼帯全長の表面に筋状模様が発生し、圧
延した鋼帯を製品とすることができなかった。また、ス
リーブの角でロールが破損し途中で圧延を断念した。
As another comparative example, a sleeve having an outer diameter of 400 mm and a length of 375 mm was manufactured from a WC-based alloy obtained by adding 20% of Co to WC, and these four sleeves were arranged side by side on a steel arbor and mounted with a wedge-shaped ring. Rolls fixed by circumferential stress were produced. Using this roll, similarly, when the rolled steel strip was assembled into a tandem mill and cold rolled, streaks appeared on the entire surface of the steel strip corresponding to the mating surface of the sleeve. could not. In addition, the roll was damaged at the corner of the sleeve, and rolling was abandoned halfway.

【0021】また、別の比較例として、窒化珪素からな
るヤング率29000 kgf/mm2 、ビッカース硬さ1600、外径
400 mm×長さ375 mmのスリーブを製造し、このスリーブ
4個を鋼アーバに並べて装着し、側面から圧縮力を加え
て固定したロールを製造した。このロールを用いて、同
様に、タンデムミルに組み込んで冷間圧延したところ、
スリーブの角でロールが破損し途中で圧延を断念した。
As another comparative example, Young's modulus of silicon nitride is 29,000 kgf / mm 2 , Vickers hardness is 1600, and outer diameter is
A sleeve having a length of 400 mm and a length of 375 mm was manufactured. Four sleeves were mounted side by side on a steel arbor, and a roll was fixed by applying compressive force from the side. Using this roll, similarly, when cold rolled by incorporating in a tandem mill,
The roll was damaged at the corner of the sleeve, and rolling was abandoned halfway.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焼結による一体化と嵌合による複合化を効果的に組み合
わせることにより、金属帯板の冷間タンデム圧延にも適
用しうる大型ロールを低コストで提供することが可能と
なる。また、本発明によれば、バレル部に高硬度、高ヤ
ング率特性のWC系合金を用いることにより、圧延後の
帯板表面の疵を効果的に防止できて、さらに、ネック部
に鋼を用いることにより、圧延時のロール破損を生じる
ことのない、安価な金属帯板圧延用のロールを提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
By effectively combining the integration by sintering and the compounding by fitting, it becomes possible to provide a large-sized roll applicable to cold tandem rolling of a metal strip at low cost. Further, according to the present invention, by using a WC-based alloy having a high hardness and a high Young's modulus for the barrel portion, it is possible to effectively prevent flaws on the surface of the strip after rolling, and further, to form a steel on the neck portion. By using this, it is possible to provide an inexpensive roll for metal strip rolling that does not cause roll breakage during rolling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による複合ロールの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a composite roll according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロールバレル 1a バレル端部 1b バレル中央部 2 ロールネック 2a ネック端部 3 嵌合穴 4 接合突起 5 接合面 6 焼結接合部 Reference Signs List 1 roll barrel 1a barrel end 1b barrel center 2 roll neck 2a neck end 3 fitting hole 4 joining protrusion 5 joining surface 6 sintered joint

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鑓田 征雄 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−361803(JP,A) 特開 平1−316413(JP,A) 特開 昭63−28821(JP,A) 特開 昭55−144369(JP,A) 特開 昭63−195243(JP,A) 特開 昭51−30513(JP,A) 特開 昭50−120410(JP,A) 特開 平8−73964(JP,A) 特開 昭60−261609(JP,A) 特開 平11−147117(JP,A) 特開 平11−47807(JP,A) 特開 平10−263627(JP,A) 特開 昭63−52703(JP,A) 特開 平5−169114(JP,A) 実開 昭57−194702(JP,U) 特公 昭58−39906(JP,B2) 特公 昭60−1384(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 27/00 B21B 27/02 B22F 7/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshio Yarida 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-4-361803 (JP, A) JP-A Heisei JP-A-63-288821 (JP, A) JP-A-55-144369 (JP, A) JP-A-63-195243 (JP, A) JP-A-51-30513 (JP, A) A) JP-A-50-120410 (JP, A) JP-A-8-73964 (JP, A) JP-A-60-261609 (JP, A) JP-A-11-147117 (JP, A) JP-A-11 -47807 (JP, A) JP-A-10-263627 (JP, A) JP-A-63-52703 (JP, A) JP-A-5-169114 (JP, A) Japanese Patent Publication No. 58-39906 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 60-1384 (JP, B2) (58) t.Cl. 7 , DB name) B21B 27/00 B21B 27/02 B22F 7/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロールバレルとロールネックとが異種の
材料からなる複合ロールであって、前記ロールバレルは
2個以上の円柱体を軸方向に連ねた焼結体からなり、し
かも、前記ロールバレルおよび前記ロールネックのいず
れか一方の接合端部の軸方向に、他方の軸端部を嵌着す
るための嵌合穴を設けたことを特徴とする金属帯板圧延
用複合ロール。
1. A composite roll in which a roll barrel and a roll neck are made of different materials, wherein the roll barrel is made of a sintered body in which two or more cylindrical bodies are connected in the axial direction. A composite roll for metal strip rolling, wherein a fitting hole for fitting the other shaft end is provided in the axial direction of one of the joining ends of the roll neck.
【請求項2】 ロールバレルに、WC(タングステンカ
ーバイト)系合金材料を用いた請求項1に記載の金属帯
板圧延用複合ロール。
2. The composite roll according to claim 1, wherein a WC (tungsten carbide) alloy material is used for the roll barrel.
【請求項3】 ロールネックに、鋼材料を用いた請求項
1または2に記載の金属帯板圧延用複合ロール。
3. The composite roll for rolling a metal strip according to claim 1, wherein a steel material is used for the roll neck.
【請求項4】 合金粉末を円柱体に成型し、この円柱体
の2個以上をほぼ同軸の下に重ねて、焼結処理および/
または熱間等方加圧処理を施しロールバレルとなし、こ
のロールバレルおよびロールネックのいずれか一方の接
合端部の軸方向に、他方の軸端部を嵌着するための嵌合
穴を加工し、嵌着処理することを特徴とする金属帯板圧
延用複合ロールの製造方法。
4. An alloy powder is formed into a cylindrical body, and two or more of the cylindrical bodies are superimposed substantially coaxially, and are sintered and / or sintered.
Alternatively, hot isostatic pressing is performed to form a roll barrel, and a fitting hole for fitting the other shaft end in the axial direction of one of the joining ends of the roll barrel and the roll neck is formed. And producing a composite roll for rolling a metal strip.
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