JP3195777B2 - Outer layer material of rolling roll - Google Patents

Outer layer material of rolling roll

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JP3195777B2 JP09192599A JP9192599A JP3195777B2 JP 3195777 B2 JP3195777 B2 JP 3195777B2 JP 09192599 A JP09192599 A JP 09192599A JP 9192599 A JP9192599 A JP 9192599A JP 3195777 B2 JP3195777 B2 JP 3195777B2
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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】本発明は圧延ロールの外層材
に関し、より詳細には熱間圧延ロールに好ましく用いる
ことができる圧延ロールの外層材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an outer layer material of a rolling roll, and more particularly to an outer layer material of a rolling roll which can be preferably used for a hot rolling roll.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱間圧延用の圧延ロールにおいては、そ
の外層部を構成する材料には、一般に耐肌荒れ性、耐摩
耗性、耐事故性等が要求される。そしてこのような要求
にある程度答えることができるロール材料として、例え
ば特開平1−96355号公報、特開平2−88745
号公報、WO88/07594号WIPO国際公開公報
及びWO91/19824号WIPO国際公開公報に開
示されているような、高炭素系ハイス材料が知られてい
る。ハイス材料はCr、Mo、W、V等を各数%含有
し、高温において良好な耐摩耗性を有する点において、
熱間圧延ロールの外層材として適している。
2. Description of the Related Art In a rolling roll for hot rolling, a material constituting an outer layer portion is generally required to have rough surface resistance, wear resistance, accident resistance and the like. Examples of roll materials that can meet such demands to some extent include, for example, JP-A-1-96355 and JP-A-2-88745.
High carbon-based high-speed materials, such as those disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. WO 88/07594 and WIPO International Publication WO 91/19824, are known. The high-speed material contains Cr, Mo, W, V, etc. in a few percent each, and has good wear resistance at high temperatures.
Suitable as an outer layer material for hot rolling rolls.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ハイス材料は、従来の鋳鉄系ロールと比較して、サーマ
ルクラウンが大きいこと、また硬質のMC型炭化物を主
体とした組織構成により摩擦係数が大きいこと等が原因
となって、通板性が悪く、また絞り事故が発生し易い問
題があった。そして絞り事故等により焼付きが発生し易
く、その際にはクラック、特に深いクラックが発生し易
い問題があった。そして上記のような問題を有すること
から、熱間薄板圧延の仕上後段スタンド、特に板厚の薄
くなる最終スタンドには使用することが殆どできなかっ
た。
However, the conventional high-speed steel material has a large thermal crown and a low friction coefficient due to a structure mainly composed of a hard MC-type carbide as compared with a conventional cast iron roll. Due to the large size, there is a problem that the sheet passing property is poor and a drawing accident is apt to occur. Seizure easily occurs due to a drawing accident or the like, and in that case, there is a problem that cracks, particularly deep cracks, easily occur. Because of the above-mentioned problems, it could hardly be used as a finishing stand for hot sheet rolling, particularly a final stand where the sheet thickness is reduced.

【0004】そこで本発明は、圧延ロールにおいて上記
ハイス系材料を外層材に用いた場合における問題を解消
し、サーマルクラウンの低減、絞り事故の低減、通板性
の向上を図ることができ、破壊靱性値が大きくてクラッ
クが発生し難く、またクラックが発生しても進展し難い
圧延ロールの外層材の提供を課題とする。
Accordingly, the present invention solves the problem when the above-mentioned high-speed material is used as the outer layer material in the rolling roll, and can reduce the thermal crown, reduce the drawing accident, and improve the sheet passing property. An object of the present invention is to provide an outer layer material of a rolling roll that has a large toughness value and hardly causes cracks, and hardly develops even if cracks occur.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の圧延ロールの外層材は、ロールの外層部を構成する
材料が、重量パーセントで、C:1.5〜3.0%、S
i:0.2〜1.5%、Mn:0.2〜1.5%、C
r:3.0〜5.0%、Mo:5.0〜8.0%、W:
5.0〜8.0%、V:3.0〜6.0%を含有すると
共に、残部が実質的にFeから成り、鋳造及び軟化焼鈍
した外層材を、一旦、オーステナイト化した後、ベイナ
イト変態点とマルテンサイト変態点との間の温度領域で
行うオーステンパリング処理とその後の焼戻し処理とを
1乃至数回繰り返して行うことで、その組織中の炭化物
の面積率を≦(MC+MC+MC)/1
0、且つ(MC+MC)/MC≧2とし、基地を
0%以上のベイナイトと20%未満の焼戻しマルテンサ
イトからなる組織としたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the outer layer material of the rolling roll according to the present invention is such that the material constituting the outer layer portion of the roll is C: 1.5 to 3.0% by weight, S:
i: 0.2 to 1.5%, Mn: 0.2 to 1.5%, C
r: 3.0 to 5.0 %, Mo: 5.0 to 8.0 %, W:
5.0 to 8.0% V: with containing 3.0 to 6.0%, the balance being substantially Fe, casting and anneal
Once the outer layer material is austenitized,
In the temperature range between the site transformation point and the martensitic transformation point
The austempering and subsequent tempering
Repeated one to several times to obtain carbides in the tissue
Area ratio of M 7 C 3 ≦ (M 2 C + M 6 C + MC) / 1
0, and (M 2 C + M 6 C) / MC ≧ 2 , and the base is 8
It is characterized by having a structure comprising 0% or more of bainite and less than 20% of tempered martensite.

【0006】上記本発明の特徴によれば、該特徴におい
て限定された成分及び組織を有する外層材を用いて圧延
ロールを構成することにより、良好なる耐摩耗性を保持
しつつ、サーマルクラウンの低減、絞り事故の低減、通
板性の向上及び耐クラック性の向上を図ることができ
る。よって、本発明の外層材を用いた圧延ロールによれ
ば、一般的な熱間圧延ロールとしては勿論のこと、熱間
薄板圧延仕上げスタンド用ワークロールとしても十分に
適用することができる。本発明の外層材では、含有成分
及び炭化物の割合を上記のように限定して、MC型炭化
物とM型炭化物を少なくし、一方、MC型炭化
物及びMC型炭化物を多くしたことで、従来のMC型
炭化物やM型炭化物を主体とした外層材に比較し
て、熱膨張係数と摩擦係数を低減させることができた。
記熱膨張係数や摩擦係数の低減は圧延ロールのサーマ
ルクラウンの低減、絞り事故の低減、焼付事故の低減、
通板性の向上等につながる。また本発明の外層材では、
基地組織のベイナイトの量を80%以上として、焼戻し
マルテンサイトの量を20%未満とすることで、焼戻し
マルテンサイトを主体とした従来の外層材に比較して、
材質の靭性を向上させることができる。従って破壊靭性
値が向上し、絞り事故や焼付事故発生時のクラック発生
抵抗の向上、クラック進展抵抗の大幅な向上が図られ
る。またベイナイトを多く、焼戻しマルテンサイトを少
なくすることで、材料の残留応力の低減が図られ、事故
発生時のスポーリングや遅れ破壊を低減することができ
る。尚、基地をベイナイト化することによる硬度低下も
ほとんどなく、耐摩耗性の低下の心配も少ない。
According to the above-mentioned feature of the present invention, by forming a rolling roll using an outer layer material having a component and a structure limited in the above-mentioned feature, reduction of thermal crown while maintaining good wear resistance is achieved. Thus, it is possible to reduce the drawing accident, improve the sheet passing property, and improve the crack resistance. Therefore, according to the rolling roll using the outer layer material of the present invention, it can be sufficiently applied not only as a general hot rolling roll but also as a work roll for a hot thin-rolled finishing stand. In the outer layer material of the present invention, the proportions of the contained components and the carbides are limited as described above to reduce the MC type carbide and the M 7 C 3 type carbide, while the M 2 C type carbide and the M 6 C type carbide are reduced. By doing so, the coefficient of thermal expansion and the coefficient of friction could be reduced as compared with the conventional outer layer material mainly composed of MC type carbide and M 7 C 3 type carbide .
Reduction before SL reduction of thermal expansion coefficient and friction coefficient thermal crown of the rolling rolls, the reduction of aperture accidents, reducing the baking accident,
This leads to improved threadability. In the outer layer material of the present invention,
By setting the amount of bainite in the base structure to 80% or more and the amount of tempered martensite to less than 20%, compared to a conventional outer layer material mainly containing tempered martensite,
The toughness of the material can be improved. Therefore, the fracture toughness value is improved, and the crack generation resistance at the time of a drawing accident or seizure accident is improved, and the crack propagation resistance is greatly improved. Further, by increasing the amount of bainite and reducing the tempered martensite, the residual stress of the material can be reduced, and spalling and delayed fracture at the time of occurrence of an accident can be reduced. Incidentally, there is almost no decrease in hardness due to bainite conversion of the base, and there is little concern about a decrease in wear resistance.

【0007】本発明の圧延ロールの外層材について、そ
の製造例を説明する。先ず所定の成分組成としたもの
を、一般的な鋳造温度から鋳造した後、機械加工を容易
にするため及び割れ防止のために、軟化焼鈍する。軟化
焼鈍は、例えば800〜1000℃に十分保持した後、
徐冷することで、基地をパーライト組織にする。図1に
具体的な軟化焼鈍の作業工程を示す。
A production example of the outer layer material of the rolling roll of the present invention will be described. First, a material having a predetermined component composition is cast from a general casting temperature, and then softened and annealed to facilitate machining and prevent cracking. After softening annealing, for example, after sufficiently holding at 800 to 1000 ° C.,
The base is made into a pearlite structure by slow cooling. FIG. 1 shows a specific softening annealing work process.

【0008】前記軟化焼鈍の終了後に、該材料について
必要な機械加工等を施した後、オーステンパリング処理
を行う。前記オーステンパリング処理は、先ず1000
〜1200℃に十分保持、例えば10〜15時間保持し
た後、単位時間あたり150℃以上の速度でベイナイト
変態点(Bs点)とマルテンサイト変態点(Ms点)と
の間の温度領域、例えば300〜400℃の温度領域ま
で冷却し、その温度領域で十分保持、例えば10〜15
時間保持する。そして前記オーステンパリング処理後、
第1回目の焼戻しを500〜600℃で十分保持、例え
ば10〜15時間保持して行う。その後必要に応じて、
2回目のオーステンパリング処理を同様にベイナイト変
態点とマルテンサイト変態点との間の温度領域で行い、
また2回目の焼戻しを同様に行う。上記1回または2回
のオーステンパリング処理により、基地のベイナイト変
態は完了する。必要に応じて第3回目の焼戻し処理を一
般的な条件で実施する。図2に上記オーステンパリング
処理の具体的な作業工程を示す。
After the soft annealing is completed, necessary machining and the like are performed on the material, and then an austempering process is performed. In the austempering process, first, 1000
After the temperature is sufficiently maintained at 11200 ° C., for example, for 10 to 15 hours, the temperature range between the bainite transformation point (Bs point) and the martensitic transformation point (Ms point) at a rate of 150 ° C. or more per unit time, for example, 300 Cool to a temperature range of 400 to 400 ° C and hold sufficiently in that temperature range, for example, 10 to 15
Hold for hours. And after the austempering process,
The first tempering is performed by sufficiently holding at 500 to 600 ° C., for example, for 10 to 15 hours. Then, if necessary,
The second austempering process is similarly performed in the temperature range between the bainite transformation point and the martensite transformation point,
The second tempering is performed in the same manner. The bainite transformation of the base is completed by one or two austempering processes. If necessary, the third tempering process is performed under general conditions. FIG. 2 shows specific working steps of the austempering process.

【0009】本発明における上記のオーステンパリング
処理と従来の処理の違いは、従来のこの種のハイス系材
料による外層材の熱処理においては、焼入れ時にMs点
付近又はそれ以下の温度、例えば50〜200℃まで冷
却、保持し、その後第1回目の焼戻しを行った後の冷却
もMs点以下まで冷却して、次の焼戻しに移る等の処理
を行っていた点である。
The difference between the above-mentioned austempering treatment and the conventional treatment in the present invention is that in the conventional heat treatment of the outer layer material with this type of high-speed steel material, the temperature near or below the Ms point during quenching, for example, 50 to 200. This is a point that the cooling after the first tempering was performed, the cooling was performed to the Ms point or lower, and the process of the next tempering was performed.

【0010】本発明の圧延ロールの外層材における各成
分元素の含有範囲の限定理由について次に説明する。C
の含有量は1.5重量%以上で3.0重量%以下とす
る。CはCr、Mo、W、Vと結合して高硬度の炭化
物、M、MC、MC、MC等を構成して、圧
延ロールの耐摩耗性を高める。その含有量が1.5重量
%未満では炭化物の生成量が不足して、熱間での耐摩耗
性が不足する。一方、3.0重量%以上になると炭化物
量が増大し、靱性、耐熱亀裂性が低下するため、上限を
3.0重量%とする。好ましくは1.6〜2.4重量%
とする。
The reason for limiting the content range of each component element in the outer layer material of the rolling roll of the present invention will be described below. C
Is 1.5% by weight or more and 3.0% by weight or less. C combines with Cr, Mo, W, and V to form carbides of high hardness, such as M 7 C 3 , M 2 C, M 6 C, and MC, and enhances the wear resistance of the rolling roll. If the content is less than 1.5% by weight, the amount of carbide generated is insufficient, and the hot wear resistance is insufficient. On the other hand, when the content is 3.0% by weight or more, the amount of carbides increases, and toughness and heat crack resistance decrease. Therefore, the upper limit is set to 3.0% by weight. Preferably 1.6 to 2.4% by weight
And

【0011】Siの含有量は0.2重量%以上で1.5
重量%以下とする。Siは湯流れ性の確保等のために必
要な元素である。一方、材料の靱性向上には含有量が低
いほどよい。よって含有量は0.2〜1.5重量%とす
る。好ましくは0.4〜1.0重量%とする。
The content of Si is not less than 0.2% by weight and not more than 1.5%.
% By weight or less. Si is an element necessary for ensuring the fluidity of the molten metal. On the other hand, to improve the toughness of the material, the lower the content, the better. Therefore, the content is set to 0.2 to 1.5% by weight. Preferably, it is 0.4 to 1.0% by weight.

【0012】Mnの含有量は0.2重量%以上で1.5
重量%以下とする。Mnは硬化能を増す働きがある。一
方、材料の靱性向上には含有量が低いほどよい。よって
含有量は0.2〜1.5重量%とする。好ましくは0.
4〜1.0重量%とする。
The content of Mn is not less than 0.2% by weight and not more than 1.5%.
% By weight or less. Mn has a function of increasing the curing ability. On the other hand, to improve the toughness of the material, the lower the content, the better. Therefore, the content is set to 0.2 to 1.5% by weight. Preferably 0.
4 to 1.0% by weight.

【0013】Crの含有量は3.0重量%以上で8.0
重量%以下とする。Crは一部は基地中に固溶し、基地
を強化する。その一方、高硬度のM型共晶炭化物
を晶出し易い。そしてM型共晶炭化物が多くなる
とクラックが進展し易くなる。よってCrの含有量は
3.0〜8.0重量%とする。好ましくは3.0〜5.
0重量%とする。
The content of Cr is 3.0% by weight or more and 8.0% or more.
% By weight or less. Cr partially dissolves in the matrix to strengthen the matrix. On the other hand, it is easy to crystallize a high hardness M 7 C 3 type eutectic carbide. When the amount of the M 7 C 3 type eutectic carbide increases, cracks easily develop. Therefore, the content of Cr is set to 3.0 to 8.0% by weight. Preferably 3.0 to 5.
0% by weight.

【0014】Moの含有量は4.0重量%以上で12.
0重量%以下とする。MoはMC型、MC型の複合
炭化物を形成し、常温硬度、高温硬度を高め、耐摩耗性
の向上に寄与する。また焼入性を向上させる。4.0重
量%未満では上記MC型、MC型の複合炭化物量の
形成量が不足する一方、12.0重量%を超えると、炭
化物量が多くなりすぎて好ましくない。よってMoの含
有量は4.0〜12.0重量%とする。好ましくは5.
0〜8.0重量%とする。
The content of Mo is 4.0% by weight or more.
0% by weight or less. Mo forms an M 6 C-type or M 2 C-type composite carbide, increases normal-temperature hardness and high-temperature hardness, and contributes to improvement of wear resistance. It also improves hardenability. If the amount is less than 4.0% by weight, the amount of the M 6 C-type and M 2 C-type composite carbides formed will be insufficient, while if it exceeds 12.0% by weight, the amount of carbides will be too large, which is not preferable. Therefore, the content of Mo is set to 4.0 to 12.0% by weight. Preferably 5.
0 to 8.0% by weight.

【0015】Wの含有量は4.0重量%以上で12.0
重量%以下とする。Wも同様にCと結合して、主として
C型、MC型の複合炭化物を形成し、常温硬度、
高温硬度を高め、耐摩耗性の向上に寄与する。また焼入
性を向上させる。4.0重量%未満では上記MC型、
C型の複合炭化物量の形成量が不足する一方、1
2.0重量%を超えると炭化物量が多くなりすぎて好ま
しくない。よってWの含有量は4.0〜12.0重量%
とする。好ましくは5.0〜8.0重量%とする。
The content of W is not less than 4.0% by weight and 12.0%.
% By weight or less. W also combines with C to form a composite carbide of mainly M 6 C type and M 2 C type,
Increases high temperature hardness and contributes to improvement of wear resistance. It also improves hardenability. If it is less than 4.0% by weight, the above M 6 C type,
While the amount of the M 2 C-type complex carbide is insufficient, 1
If it exceeds 2.0% by weight, the amount of carbides becomes too large, which is not preferable. Therefore, the content of W is 4.0 to 12.0% by weight.
And Preferably, it is 5.0 to 8.0% by weight.

【0016】Vの含有量は3.0重量%以上で8.0重
量%以下とする。VはCと容易に結合して、主としてM
C型炭化物を形成し、耐摩耗性の向上に寄与する。多過
ぎるとMC型炭化物量が増えて耐摩擦係数を高めるので
好ましくない。よってVの含有量は3.0〜8.0重量
%とする。好ましくは3.0〜6.0重量%とする。
The content of V is not less than 3.0% by weight and not more than 8.0% by weight. V is easily associated with C and mainly forms M
It forms C-type carbide and contributes to improvement of wear resistance. If it is too large, the amount of MC-type carbide increases, and the coefficient of friction is increased, which is not preferable. Therefore, the content of V is set to 3.0 to 8.0% by weight. Preferably, it is 3.0 to 6.0% by weight.

【0017】Coの含有量は10.0重量以下(0重量
%の場合も含む)とする。Coは基地中に固溶し、基地
硬度の向上と共に、高温でのCr、Mo等の炭化物形成
元素の基地中への固溶量を増大させ、Ms点を下げてベ
イナイト化を容易にし、摩擦係数及び熱膨張係数の低
減、耐亀裂性を向上させる効果がある。10.0重量%
を超えるとその効果は飽和するので、Coの含有量は0
〜10.0重量%とする。好ましくは3.0〜7.0重
量%とする。
The content of Co is 10.0 weight or less (including the case of 0 weight%). Co forms a solid solution in the matrix, increases the hardness of the matrix, increases the solid solution amount of carbide-forming elements such as Cr and Mo in the matrix at a high temperature, lowers the Ms point, facilitates the formation of bainite, and reduces friction. This has the effect of reducing the coefficient and coefficient of thermal expansion and improving crack resistance. 10.0% by weight
Is exceeded, the effect is saturated.
To 10.0% by weight. Preferably, it is 3.0 to 7.0% by weight.

【0018】Tiの含有量は0.5重量%以下(0重量
%の場合も含む)とする。Tiは発生したMC型炭化物
を粒状化する作用がある。但し0.5重量%を超えると
角型のTi炭化物が晶出し、悪影響を及ぼす。よってT
iの含有量は0〜0.5重量パーセントとする。好まし
くは0.1〜0.2重量%とする。
The content of Ti is 0.5% by weight or less (including 0% by weight). Ti has an action of granulating the generated MC type carbide. However, if it exceeds 0.5% by weight, square Ti carbides are crystallized, which has an adverse effect. Therefore T
The content of i is 0 to 0.5 weight percent. Preferably, it is 0.1 to 0.2% by weight.

【0019】なお炭化物に関する本発明の基本的な考え
方は、クラックの発生を少なくするためにM型炭
化物については晶出量をできるだけ少なく抑えるように
し、またMC型炭化物も多すぎると摩擦係数を高め、通
板性を悪化させるため、低めに抑えるようにしている。
そしてそれらM型炭化物、MC炭化物の代わりに
C型炭化物とMC型炭化物とを主体とした炭化物
構成としている。その炭化物の総量は15〜20%程度
が好ましい。
The basic concept of the present invention regarding carbides is to minimize the amount of crystallization of M 7 C 3 type carbides in order to reduce the occurrence of cracks. In order to increase the coefficient and worsen the sheet passing property, it is made to keep it low.
And, instead of these M 7 C 3 type carbides and MC carbides, the carbide composition is mainly composed of M 2 C type carbides and M 6 C type carbides. The total amount of the carbide is preferably about 15 to 20%.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の圧延ロールの外層材の実施例につい
て、以下に説明する。図3に示す目標含有量にてNo.
1〜4の本発明実施例の各材料とNo.5〜6の比較例
の各材料とを圧延ロールの外層部として鋳込み、その
後、図1に示す手順で軟化焼鈍処理を行った後、ロール
外層部より試験片を加工し、更に本発明実施例1〜4に
ついては図2に示す手順でオーステンパリング処理を行
った。また比較例5〜6については通常の焼入れ、焼戻
し処理を行った。得られた各試験片の組織について、各
炭化物が占める面積割合と、基地組織におけるベイナイ
トと焼戻しマルテンサイトが占める面積割合を図4に示
す。次に、ロールのサーマルクラウンと耐クラック性を
評価するため、熱膨張係数、摩擦係数、圧縮強度、破壊
靱性値を測定した。結果を図5に示す。
EXAMPLES Examples of the outer layer material of the rolling roll of the present invention will be described below. With the target content shown in FIG.
Nos. 1 to 4 according to the present invention, Each material of Comparative Examples 5 to 6 was cast as an outer layer portion of a rolling roll, and then subjected to softening annealing according to the procedure shown in FIG. 1, and then a test piece was processed from the outer layer portion of the roll. The austempering process was performed on the samples 1 to 4 according to the procedure shown in FIG. In Comparative Examples 5 and 6, ordinary quenching and tempering treatments were performed. FIG. 4 shows the area ratio occupied by each carbide and the area ratio occupied by bainite and tempered martensite in the matrix structure in the structure of each of the obtained test pieces. Next, in order to evaluate the thermal crown and crack resistance of the roll, the thermal expansion coefficient, friction coefficient, compressive strength, and fracture toughness value were measured. The results are shown in FIG.

【0021】図4より、実施例の各材料No.1〜4の
場合、炭化物割合としては、MC+MCが十分に多
く、またMが十分に少なくされており、MCも減
少されていることが判る。また基地組織としては、85
%を超えるベイナイトと15%を下回る焼戻しマルテン
サイトからなる組織割合となっている。また図5より、
実施例の各材料No.1〜4の場合、低い熱膨張係数と
摩擦係数、及び破壊靱性の向上が確認され、且つ高硬度
の維持が図られていることが判る。
As shown in FIG. In the case of Nos. 1 to 4, it can be seen that as the carbide ratio, M 6 C + M 2 C is sufficiently large, M 7 C 3 is sufficiently reduced, and MC is also reduced. As a base organization, 85
% Of bainite and less than 15% of tempered martensite. Also, from FIG.
Each of the material Nos. In the case of Nos. 1 to 4, it was confirmed that a low coefficient of thermal expansion, a low coefficient of friction, and an improvement in fracture toughness were confirmed, and that high hardness was maintained.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項1に記載の圧延ロールの外層材によれば、含有成分
及び炭化物割合を請求項1に示すように限定することで
MC型炭化物とM型炭化物を少なくする一方、M
C型炭化物及びMC型炭化物を多くしたので、従来
のMC型炭化物やM型炭化物を主体とした外層材
に比較して、熱膨張係数及び摩擦係数を十分低減させる
ことができた。よってこの熱膨張係数や摩擦係数の低減
により、圧延ロールのサーマルクラウンの低減、絞り事
故の低減、焼付事故の低減、通板性の向上を図ることが
可能となった。また本発明の外層材では、基地組織のベ
イナイトの量を80%以上として、焼戻しマルテンサイ
トの量を20%未満としたので、焼戻しマルテンサイト
を主体とした従来の外層材に比較して、材質の靱性を十
分に向上させることができた。よってこの靱性の向上に
より、絞り事故や焼付事故発生時のクラック発生抵抗の
向上、クラック進展抵抗の大幅な向上が図ることが可能
となる。加えてベイナイトを多く、焼戻しマルテンサイ
トを少なくすることで、材料の残留応力の低減が図ら
れ、事故発生時のスポーリングや遅れ破壊を低減するこ
とが可能となる。勿論、基地をベイナイト化することに
よる硬度低下もほとんどなく、耐摩耗性の低下も少な
い。以上より本発明の外層材を用いて圧延ロールを構成
することで、ロールにおける良好なる耐摩耗性を保持し
つつ、サーマルクラウンの低減、絞り事故の低減、通板
性の向上及び耐クラック性の向上を図ることができる。
よって本発明の外層材を用いた圧延ロールは、一般的な
熱間圧延ロールとしては勿論のこと、熱間薄板圧延仕上
げスタンド用ワークロールとしても十分に適用すること
ができる。
According to the present invention, the outer layer material of the rolling roll according to the first aspect of the present invention has the MC type by limiting the contained components and the carbide ratio as described in the first aspect. While reducing carbides and M 7 C 3 type carbides,
Since the amount of 2 C-type carbide and M 6 C-type carbide is increased, it is possible to sufficiently reduce the coefficient of thermal expansion and the coefficient of friction as compared with the conventional outer layer material mainly composed of MC-type carbide and M 7 C 3- type carbide. did it. Therefore, by reducing the coefficient of thermal expansion and the coefficient of friction, it was possible to reduce the thermal crown of the rolling roll, reduce the drawing accident, reduce the seizure accident, and improve the sheet passing property. Further, in the outer layer material of the present invention, the amount of bainite in the base structure is set to 80% or more and the amount of tempered martensite is set to less than 20%. The toughness was able to be sufficiently improved. Therefore, by the improvement of the toughness, it is possible to improve the crack generation resistance at the time of the drawing accident and the seizure accident, and to significantly improve the crack propagation resistance. In addition, by increasing the amount of bainite and reducing the tempered martensite, the residual stress of the material can be reduced, and spalling and delayed fracture at the time of occurrence of an accident can be reduced. Of course, there is almost no decrease in hardness due to bainite conversion of the base, and there is little decrease in wear resistance. From the above, by forming a rolling roll using the outer layer material of the present invention, while maintaining good abrasion resistance of the roll, reduction of thermal crown, reduction of drawing accident, improvement of sheet passing property and crack resistance Improvement can be achieved.
Therefore, the rolling roll using the outer layer material of the present invention can be sufficiently applied not only as a general hot rolling roll but also as a work roll for a hot thin plate rolling finishing stand.

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

【図1】本発明実施形態の外層材の軟化焼鈍の作業工程
を示す図である。
FIG. 1 is a view showing an operation process of softening annealing of an outer layer material according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施形態の外層材のオーステンパリング
処理の作業工程を示す図である。
FIG. 2 is a view showing work steps of an austempering process of an outer layer material according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の各供試材No.1〜4と従来
例の各供試材No.5〜6における成分とその目標含有
量を示す図である。
FIG. 3 shows each test piece No. of Example of the present invention. Nos. 1 to 4 and each of the test material Nos. It is a figure which shows the component in 5-6, and its target content.

【図4】各試験片について炭化物が占める面積割合と、
基地組織におけるベイナイトと焼戻しマルテンサイトが
占める面積割合を示す図である。
FIG. 4 shows an area ratio occupied by carbide for each test piece,
It is a figure which shows the area ratio which bainite and tempered martensite occupy in a base structure.

【図5】各試験片についての熱膨張係数、摩擦係数、靱
性値の測定結果を示す図である。
FIG. 5 is a view showing measurement results of a coefficient of thermal expansion, a coefficient of friction, and a toughness value of each test piece.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神戸 隆 兵庫県姫路市大津区吉美403 虹技株式 会社 姫路西工場内 (56)参考文献 特開 平5−271875(JP,A) 特開 平4−176840(JP,A) 特開 平5−148510(JP,A) 特開 平1−96355(JP,A) 特開 平11−61322(JP,A) 特開 平5−287437(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 B21B 27/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Kobe 403 Yoshimi, Otsu-ku, Himeji-shi, Hyogo Pref. 176840 (JP, A) JP-A-5-148510 (JP, A) JP-A-1-96355 (JP, A) JP-A-11-61322 (JP, A) JP-A-5-287437 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C22C 38/00-38/60 B21B 27/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロールの外層部を構成する材料が、重量
パーセントで、 C : 1.5〜3.0% Si: 0.2〜1.5% Mn: 0.2〜1.5% Cr: 3.0〜5.0% Mo: 5.0〜8.0% W : 5.0〜8.0% V : 3.0〜6.0% を含有すると共に、残部が実質的にFeから成り、鋳造
及び軟化焼鈍した外層材を、一旦、オーステナイト化し
た後、ベイナイト変態点とマルテンサイト変態点との間
の温度領域で行うオーステンパリング処理とその後の焼
戻し処理とを1乃至数回繰り返して行うことで、その組
織中の炭化物の面積率を≦(MC+MC+
MC)/10、且つ(MC+MC)/MC≧2
し、基地を80%以上のベイナイトと20%未満の焼戻
しマルテンサイトからなる組織としたことを特徴とする
圧延ロールの外層材。
The material constituting the outer layer portion of the roll is, as weight percent, C: 1.5 to 3.0% Si: 0.2 to 1.5% Mn: 0.2 to 1.5% Cr : 3.0~ 5.0% Mo: 5.0~8.0% W: 5.0~8.0% V: with containing 3.0 to 6.0%, the balance being substantially Fe Consisting of a casting
And the softened and annealed outer layer material is austenitized once
Between the bainite and martensitic transformation points
Austempering in a temperature range of
By repeating the return process once or several times, the set
The area ratio of carbides in the weave is calculated as M 7 C 3 ≦ (M 2 C + M 6 C +
MC) / 10, and a (M 2 C + M 6 C ) / MC ≧ 2
And, the outer layer material of the rolling roll, characterized in that the base of consisting 80% or more of bainite and less than 20% tempered martensite structure.
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