JP3338681B2 - 高クロム鋳鋼系圧延用ロール材 - Google Patents
高クロム鋳鋼系圧延用ロール材Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱間圧延等に適した
高クロム鋳鋼系圧延用ロール材に関する。
高クロム鋳鋼系圧延用ロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延用ロール材には、耐摩耗性、耐肌荒
れ性、耐事故性、その他加工性等が要求され、従来から
使用されている材料として鋳鉄系材料、アダマイト系材
料、或いは耐摩耗性を重視したハイス系材料等がある。
れ性、耐事故性、その他加工性等が要求され、従来から
使用されている材料として鋳鉄系材料、アダマイト系材
料、或いは耐摩耗性を重視したハイス系材料等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の鋳
鉄系材料、アダマイト系材料の圧延用ロール材では、耐
摩耗性、耐肌荒れ性において改善すべき点があり、また
ハイス系材料では耐摩耗性は良いが、耐事故性、加工性
の面で改善すべき点がある。
鉄系材料、アダマイト系材料の圧延用ロール材では、耐
摩耗性、耐肌荒れ性において改善すべき点があり、また
ハイス系材料では耐摩耗性は良いが、耐事故性、加工性
の面で改善すべき点がある。
【０００４】そこで、本発明は優れた耐摩耗性と強靭
性、即ち耐事故性（スリーブロールの場合には耐割損
性）に優れ、耐肌荒れ性もまずまずの高クロム鋳鋼系の
圧延用ロール材の提供を課題とする。
性、即ち耐事故性（スリーブロールの場合には耐割損
性）に優れ、耐肌荒れ性もまずまずの高クロム鋳鋼系の
圧延用ロール材の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の高クロム鋳鋼系圧延用ロール材は、成分組成が重量
％で、Ｃ：１．０〜１．７％、Ｓｉ：０．２〜１．５
％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｃｒ：７．０〜１４．０
％、Ｍｏ：２．０〜６．０％、Ｖ：０．５〜４．０％、
Ｗ：０．５〜４．０％を含有すると共に、残部が実質的
にＦｅから成り、且つ重量％でＣｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧
１．６と、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％を満たし、更に基地を
ベイナイト組織にしてあることを特徴としている。
明の高クロム鋳鋼系圧延用ロール材は、成分組成が重量
％で、Ｃ：１．０〜１．７％、Ｓｉ：０．２〜１．５
％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｃｒ：７．０〜１４．０
％、Ｍｏ：２．０〜６．０％、Ｖ：０．５〜４．０％、
Ｗ：０．５〜４．０％を含有すると共に、残部が実質的
にＦｅから成り、且つ重量％でＣｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧
１．６と、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％を満たし、更に基地を
ベイナイト組織にしてあることを特徴としている。
【０００６】上記本発明の特徴によれば、そこに示され
るＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗの各成分条件と
すると共に、加えて基地をベイナイト組織にしたこと
で、耐摩耗性に優れ且つ十分な強靭性を保持することに
よる耐事故性にも優れ、耐肌荒れ性もまずまずの高クロ
ム鋳鉄系の圧延用ロール材を提供することが可能にな
る。かかる圧延用ロール材は熱間圧延用ロールの材料と
して好ましく用いることができるが、熱間圧延用ロール
が複合ロールの場合には、その外層部を構成する材料と
して好ましく用いることができる。また熱間圧延用以外
の冷間圧延用のロールにも用いることが可能である。
るＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗの各成分条件と
すると共に、加えて基地をベイナイト組織にしたこと
で、耐摩耗性に優れ且つ十分な強靭性を保持することに
よる耐事故性にも優れ、耐肌荒れ性もまずまずの高クロ
ム鋳鉄系の圧延用ロール材を提供することが可能にな
る。かかる圧延用ロール材は熱間圧延用ロールの材料と
して好ましく用いることができるが、熱間圧延用ロール
が複合ロールの場合には、その外層部を構成する材料と
して好ましく用いることができる。また熱間圧延用以外
の冷間圧延用のロールにも用いることが可能である。
【０００７】本発明の高クロム鋳鋼系圧延用ロール材に
ついて、その成分組成における各成分元素の含有範囲の
限定理由について以下に説明する。尚、含有量は全て重
量％で示す。
ついて、その成分組成における各成分元素の含有範囲の
限定理由について以下に説明する。尚、含有量は全て重
量％で示す。
【０００８】Ｃの含有量は１．０〜１．７％とする。Ｃ
はＣｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗと結合して、高硬度の炭化物を形
成して耐摩耗性を高める。１．０％未満では炭化物量不
足で耐摩耗性が不足し、１．７％を超えると全体の炭化
物量が増大し、強靭性が低下する。好ましくは１．２〜
１．６％とする。
はＣｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗと結合して、高硬度の炭化物を形
成して耐摩耗性を高める。１．０％未満では炭化物量不
足で耐摩耗性が不足し、１．７％を超えると全体の炭化
物量が増大し、強靭性が低下する。好ましくは１．２〜
１．６％とする。
【０００９】Ｓｉの含有量は０．２〜１．５％とする。
Ｓｉは溶湯の脱酸と鋳造性を改善する効果がある。０．
２％未満では前記効果が不足し、１．５％を超えると靭
性、機械的性質が劣化する。好ましくは０．４〜１．２
％とする。
Ｓｉは溶湯の脱酸と鋳造性を改善する効果がある。０．
２％未満では前記効果が不足し、１．５％を超えると靭
性、機械的性質が劣化する。好ましくは０．４〜１．２
％とする。
【００１０】Ｍｎの含有量は０．２〜１．５％とする。
Ｍｎは脱酸効果がある。０．２％未満では前記効果が不
足し、１．５％を超えると靭性が低下する。好ましくは
０．４〜１．２％とする。
Ｍｎは脱酸効果がある。０．２％未満では前記効果が不
足し、１．５％を超えると靭性が低下する。好ましくは
０．４〜１．２％とする。
【００１１】Ｃｒの含有量は７．０〜１４．０％とす
る。Ｃｒは本発明のポイントとなる元素で、Ｃと結合し
て高硬度のＭ７Ｃ３型共晶炭化物を形成し、耐摩耗性、
靭性を高める効果がある。一部は基地中に固溶して基地
を強化する。７．０％未満では、炭化物の生成量が不足
して硬度が低下する。１４．０％を超えると炭化物が増
大し、靭性が低下する。好ましくは、８．０〜１３．０
％とする。
る。Ｃｒは本発明のポイントとなる元素で、Ｃと結合し
て高硬度のＭ７Ｃ３型共晶炭化物を形成し、耐摩耗性、
靭性を高める効果がある。一部は基地中に固溶して基地
を強化する。７．０％未満では、炭化物の生成量が不足
して硬度が低下する。１４．０％を超えると炭化物が増
大し、靭性が低下する。好ましくは、８．０〜１３．０
％とする。
【００１２】Ｍｏの含有量は２．０〜６．０％とする。
ＭｏはＣと結合してＭ２Ｃ型炭化物を形成し、また基地
に固溶して焼入れ性の向上と高温軟化抵抗の改善をなす
効果がある。２．０％未満では効果が薄く、６．０％を
超えると靭性の低下を招く。好ましくは、２．０〜５．
０％とする。
ＭｏはＣと結合してＭ２Ｃ型炭化物を形成し、また基地
に固溶して焼入れ性の向上と高温軟化抵抗の改善をなす
効果がある。２．０％未満では効果が薄く、６．０％を
超えると靭性の低下を招く。好ましくは、２．０〜５．
０％とする。
【００１３】Ｖの含有量は０．５〜４．０％とする。Ｖ
はＣと結合して高硬度のＭＣ型炭化物を形成して、耐摩
耗性を向上させる。０．５％未満では効果が薄く、４．
０％を超えるとＭＣ型炭化物を多く晶出し、加工性の悪
化、ロール表面の肌荒れを引き起こし易くなる。好まし
くは、１．０〜２．５％とする。
はＣと結合して高硬度のＭＣ型炭化物を形成して、耐摩
耗性を向上させる。０．５％未満では効果が薄く、４．
０％を超えるとＭＣ型炭化物を多く晶出し、加工性の悪
化、ロール表面の肌荒れを引き起こし易くなる。好まし
くは、１．０〜２．５％とする。
【００１４】Ｗの含有量は０．５〜４．０％とする。Ｗ
はＣと結合してＭ２Ｃ型、Ｍ６Ｃ型等の複合炭化物を形
成して、耐摩耗性を向上させる。０．５％未満では効果
が薄く、４．０％を超えると鋳造時に偏析等を発生し易
くなる。好ましくは、１．０〜２．０％とする。
はＣと結合してＭ２Ｃ型、Ｍ６Ｃ型等の複合炭化物を形
成して、耐摩耗性を向上させる。０．５％未満では効果
が薄く、４．０％を超えると鋳造時に偏析等を発生し易
くなる。好ましくは、１．０〜２．０％とする。
【００１５】上記各成分毎の含有量の他、ＣｒとＭｏと
Ｗとは、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６となるように成分
間の条件を満たすようにする。またＣｒとＭｏとＶと
は、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％となるように成分間の条件を
満たすようにする。上記２つの成分間の条件を満たすこ
とで、基地硬度を高めて好ましい機械的性質を確保する
と共に、組織中に主としてＭ７Ｃ３型炭化物と少量のＭ
Ｃ型及びＭ ２Ｃ型炭化物を均一に晶出させることで、耐
摩耗性と靭性を向上させることが可能となる。Ｍ７Ｃ３
型炭化物の代わりにＭＣ型及びＭ２Ｃ型炭化物が多く晶
出する場合には、基地硬度の低下、機械的性質の低下に
つながり、耐摩耗性の確保、強靭性の確保が困難とな
る。
Ｗとは、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６となるように成分
間の条件を満たすようにする。またＣｒとＭｏとＶと
は、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％となるように成分間の条件を
満たすようにする。上記２つの成分間の条件を満たすこ
とで、基地硬度を高めて好ましい機械的性質を確保する
と共に、組織中に主としてＭ７Ｃ３型炭化物と少量のＭ
Ｃ型及びＭ ２Ｃ型炭化物を均一に晶出させることで、耐
摩耗性と靭性を向上させることが可能となる。Ｍ７Ｃ３
型炭化物の代わりにＭＣ型及びＭ２Ｃ型炭化物が多く晶
出する場合には、基地硬度の低下、機械的性質の低下に
つながり、耐摩耗性の確保、強靭性の確保が困難とな
る。
【００１６】本発明のロール材は、溶湯から鋳造した後
に、機械加工を行い易くするため、また割れ防止のため
の軟化焼鈍を、例えば図１に示すような軟化焼鈍工程で
行う。またロールの外層部等として加工させた後の熱処
理として、例えば図２に示すような熱処理工程を行う。
この熱処理は、先ず９００〜１１００℃に１０〜１５時
間保持することで基地をオーステナイト化し、次に１５
０℃／時間以上の速度でベイナイト変態とマルテンサイ
ト変態との間の温度である３００〜５００℃の温度に焼
入れ、その後５００〜６００℃の温度で１０〜１５時間
保持する焼戻し作業を３回以上行う。この処理は、要す
るに基地のほとんどがベイナイト組織になる（マルテン
サイトが少し混在する）ようにする処理であって、その
結果、材料の硬度がショア硬度で７０〜８０になる。基
地がベイナイト組織となることで、耐摩耗性の他に靭性
を兼ね備えることができる。
に、機械加工を行い易くするため、また割れ防止のため
の軟化焼鈍を、例えば図１に示すような軟化焼鈍工程で
行う。またロールの外層部等として加工させた後の熱処
理として、例えば図２に示すような熱処理工程を行う。
この熱処理は、先ず９００〜１１００℃に１０〜１５時
間保持することで基地をオーステナイト化し、次に１５
０℃／時間以上の速度でベイナイト変態とマルテンサイ
ト変態との間の温度である３００〜５００℃の温度に焼
入れ、その後５００〜６００℃の温度で１０〜１５時間
保持する焼戻し作業を３回以上行う。この処理は、要す
るに基地のほとんどがベイナイト組織になる（マルテン
サイトが少し混在する）ようにする処理であって、その
結果、材料の硬度がショア硬度で７０〜８０になる。基
地がベイナイト組織となることで、耐摩耗性の他に靭性
を兼ね備えることができる。
【００１７】
【実施例】実施例１〜６、及び比較例１〜４の各材料
を、表１に示す成分組成となるように鋳造した。その
後、基地組織と硬度調整のため図２に示す熱処理を施し
た。得られた実施例１〜６、及び比較例１〜４の各材料
について、炭化物の同定、基地硬度（ビッカース硬度
（Ｈｖ））の測定、抗張力、シャルピー衝撃試験を実施
した。その結果を表２に示す。
を、表１に示す成分組成となるように鋳造した。その
後、基地組織と硬度調整のため図２に示す熱処理を施し
た。得られた実施例１〜６、及び比較例１〜４の各材料
について、炭化物の同定、基地硬度（ビッカース硬度
（Ｈｖ））の測定、抗張力、シャルピー衝撃試験を実施
した。その結果を表２に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例１〜６と比較例１〜４とを比較する
と、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）の値が１．６より十分大きい値
であり、且つＣｒ＋Ｍｏの値が５×Ｖ％よりも十分に大
きい値となる実施例１〜３では、主たる炭化物がＭ７Ｃ
３型炭化物となり、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）の値及びＣｒ＋
Ｍｏの値が低下するに従って、ＭＣ型炭化物とＭ２Ｃ型
炭化物が徐々に増えてくることが判る。また比較例１〜
４では、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６の条件とＣｒ＋Ｍ
ｏ≧５×Ｖ％の条件との何れか一方又は両方を満たさ
ず、ＭＣ型炭化物とＭ２Ｃ型炭化物が増加している。ま
た実施例１〜６では基地硬度、抗張力、シャルピー衝撃
値が何れも良好であるのに対して、比較例１〜４ではそ
れらの各値がかなり低い値となっていることが判る。
尚、実施例１〜６のものは耐肌荒れ性もまずまずであっ
た。
と、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）の値が１．６より十分大きい値
であり、且つＣｒ＋Ｍｏの値が５×Ｖ％よりも十分に大
きい値となる実施例１〜３では、主たる炭化物がＭ７Ｃ
３型炭化物となり、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）の値及びＣｒ＋
Ｍｏの値が低下するに従って、ＭＣ型炭化物とＭ２Ｃ型
炭化物が徐々に増えてくることが判る。また比較例１〜
４では、Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６の条件とＣｒ＋Ｍ
ｏ≧５×Ｖ％の条件との何れか一方又は両方を満たさ
ず、ＭＣ型炭化物とＭ２Ｃ型炭化物が増加している。ま
た実施例１〜６では基地硬度、抗張力、シャルピー衝撃
値が何れも良好であるのに対して、比較例１〜４ではそ
れらの各値がかなり低い値となっていることが判る。
尚、実施例１〜６のものは耐肌荒れ性もまずまずであっ
た。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項１に記載の高クロム鋳鋼系圧延用ロール材によれ
ば、成分組成が重量％で、Ｃ：１．０〜１．７％、Ｓ
ｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｃ
ｒ：７．０〜１４．０％、Ｍｏ：２．０〜６．０％、
Ｖ：０．５〜４．０％、Ｗ：０．５〜４．０％を含有す
ると共に、残部が実質的にＦｅから成り、且つ重量％で
Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６と、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％
を満たし、更に基地をベイナイト組織にしてあることと
したので、耐摩耗性に優れ、且つ十分な強靭性を保持す
ることによる耐事故性にも優れ、耐肌荒れ性もまずまず
の高クロム鋳鉄系の圧延用ロール材を提供することが可
能になる。かかる圧延用ロール材は熱間圧延用ロールの
材料として好ましく用いることができる。また熱間圧延
用ロールが複合ロールの場合には、その外層部を構成す
る材料として好ましく用いることができる。勿論、熱間
圧延用以外の冷間圧延用のロールにも用いることが可能
である。
求項１に記載の高クロム鋳鋼系圧延用ロール材によれ
ば、成分組成が重量％で、Ｃ：１．０〜１．７％、Ｓ
ｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｃ
ｒ：７．０〜１４．０％、Ｍｏ：２．０〜６．０％、
Ｖ：０．５〜４．０％、Ｗ：０．５〜４．０％を含有す
ると共に、残部が実質的にＦｅから成り、且つ重量％で
Ｃｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６と、Ｃｒ＋Ｍｏ≧５×Ｖ％
を満たし、更に基地をベイナイト組織にしてあることと
したので、耐摩耗性に優れ、且つ十分な強靭性を保持す
ることによる耐事故性にも優れ、耐肌荒れ性もまずまず
の高クロム鋳鉄系の圧延用ロール材を提供することが可
能になる。かかる圧延用ロール材は熱間圧延用ロールの
材料として好ましく用いることができる。また熱間圧延
用ロールが複合ロールの場合には、その外層部を構成す
る材料として好ましく用いることができる。勿論、熱間
圧延用以外の冷間圧延用のロールにも用いることが可能
である。
【図１】本発明のロール材の軟化焼鈍工程の例を示す図
である。
である。
【図２】本発明のロール材の熱処理工程の例を示す図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 岩根 潤 兵庫県姫路市大津区勘兵衛町３丁目12 虹技株式会社 姫路東工場内 (56)参考文献 特開 平３−153841（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−61322（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−145888（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−65683（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−179391（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (1)
- 【請求項１】 成分組成が重量％で、 Ｃ ： １．０〜１．７％ Ｓｉ： ０．２〜１．５％ Ｍｎ： ０．２〜１．５％ Ｃｒ： ７．０〜１４．０％ Ｍｏ： ２．０〜６．０％ Ｖ ： ０．５〜４．０％ Ｗ ： ０．５〜４．０％ を含有すると共に、残部が実質的にＦｅから成り、且つ
重量％でＣｒ／（Ｍｏ＋Ｗ）≧１．６と、Ｃｒ＋Ｍｏ≧
５×Ｖ％を満たし、更に基地をベイナイト組織にしてあ
ることを特徴とする高クロム鋳鋼系圧延用ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36045399A JP3338681B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 高クロム鋳鋼系圧延用ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36045399A JP3338681B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 高クロム鋳鋼系圧延用ロール材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001181795A JP2001181795A (ja) | 2001-07-03 |
| JP3338681B2 true JP3338681B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=18469476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36045399A Expired - Fee Related JP3338681B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 高クロム鋳鋼系圧延用ロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338681B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100423858C (zh) * | 2006-11-22 | 2008-10-08 | 袁厚之 | 焊接钢管用铸造高铬铁或铸造高铬钢轧辊 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36045399A patent/JP3338681B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001181795A (ja) | 2001-07-03 |
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