JP3357349B2 - 溝付き複層ロール - Google Patents
溝付き複層ロールInfo
- Publication number
- JP3357349B2 JP3357349B2 JP2000295958A JP2000295958A JP3357349B2 JP 3357349 B2 JP3357349 B2 JP 3357349B2 JP 2000295958 A JP2000295958 A JP 2000295958A JP 2000295958 A JP2000295958 A JP 2000295958A JP 3357349 B2 JP3357349 B2 JP 3357349B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- outer layer
- groove
- layer
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、条鋼やパイプを圧
延するため孔型を構成するための溝を、外層の外周面に
形成した溝付き複層ロールに関する。
延するため孔型を構成するための溝を、外層の外周面に
形成した溝付き複層ロールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内層と外層とを異なる材質で構成
した複層ロールにおいては、その複層ロールを、外層材
に対して内層材を遠心鋳造で形成することで製造し、或
いは内層材と外層材とを複合連続鋳造法にて製造するの
が一般的となっている。また熱間圧延用ロール等におい
ては、最近では耐摩耗性に優れたハイス系材料を外層
に、鋼系材料を内層にしたハイス系の複層ロールが実用
化されている。
した複層ロールにおいては、その複層ロールを、外層材
に対して内層材を遠心鋳造で形成することで製造し、或
いは内層材と外層材とを複合連続鋳造法にて製造するの
が一般的となっている。また熱間圧延用ロール等におい
ては、最近では耐摩耗性に優れたハイス系材料を外層
に、鋼系材料を内層にしたハイス系の複層ロールが実用
化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが条鋼やパイプ
の成形等、特に大きな孔型を構成する溝付きロールにあ
っては、前記ハイス系の複層ロールは殆ど使用されてい
ない。その理由としては、内層を鋼系材料等とした従来
のハイス系複層ロールは、従来の製造方法では円柱状の
芯材(内層)を用いて製造するため、そのように製造さ
れたハイス系複層ロールの外層に大きく深い溝を形成し
た場合には、外層における厚みが溝のある部分と溝の無
い部分との間で大きく異なる結果、ロール軸方向とロー
ル半径方向とロール円周方向とにおける各最大歪みの発
生位置がロール端面の内外層境界部に集中し、ロール端
面の内外層境界部を起点とするクラック、更には欠損が
非常に生じやすい欠点があったからである。
の成形等、特に大きな孔型を構成する溝付きロールにあ
っては、前記ハイス系の複層ロールは殆ど使用されてい
ない。その理由としては、内層を鋼系材料等とした従来
のハイス系複層ロールは、従来の製造方法では円柱状の
芯材(内層)を用いて製造するため、そのように製造さ
れたハイス系複層ロールの外層に大きく深い溝を形成し
た場合には、外層における厚みが溝のある部分と溝の無
い部分との間で大きく異なる結果、ロール軸方向とロー
ル半径方向とロール円周方向とにおける各最大歪みの発
生位置がロール端面の内外層境界部に集中し、ロール端
面の内外層境界部を起点とするクラック、更には欠損が
非常に生じやすい欠点があったからである。
【0004】そこで本発明は、上記従来のハイス系材料
を外層に用いた溝付きロールにおける欠点を解消し、ハ
イス系材料からなる溝付き複層ロールのロール端面に集
中するロール軸方向の最大歪みとロール半径方向の最大
歪みとロール円周方向の最大歪みとを互いに分散させる
ことにより、クラックや欠損等の事故が発生し難い溝付
き複層ロールの提供を課題とする。
を外層に用いた溝付きロールにおける欠点を解消し、ハ
イス系材料からなる溝付き複層ロールのロール端面に集
中するロール軸方向の最大歪みとロール半径方向の最大
歪みとロール円周方向の最大歪みとを互いに分散させる
ことにより、クラックや欠損等の事故が発生し難い溝付
き複層ロール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ため
本発明者は、条鋼やパイプ圧延等に用いられる、孔型を
構成する溝付き複層ロールのロール端面の内層と外層の
境界部に集中する歪みを如何に分散させるかについて鋭
意研究、実験を行った結果、本発明を完成した。即ち本
発明の溝付き複合ロールは、ハイス系材料からなる外層
と、鋼系材料からなる内層とから成り、外層の外周面に
は孔型を構成するための溝が形成されてなる溝付き複層
ロールであって、前記溝を形成した部分における最小の
外層厚みである最小外層厚みt2に対して、前記溝を形
成した部分以外の外層厚みである最大外層厚みt1の比
t1/t2が、1.6以下(最大外層厚みt 1 は最小外
層厚みt 2 より大であるので前記比t 1 /t 2 は1.0
以上であることを前提とする)になるように、予め内層
の前記溝に対応する部分の外周面に溝を形成してあるこ
とを特徴としている。
本発明者は、条鋼やパイプ圧延等に用いられる、孔型を
構成する溝付き複層ロールのロール端面の内層と外層の
境界部に集中する歪みを如何に分散させるかについて鋭
意研究、実験を行った結果、本発明を完成した。即ち本
発明の溝付き複合ロールは、ハイス系材料からなる外層
と、鋼系材料からなる内層とから成り、外層の外周面に
は孔型を構成するための溝が形成されてなる溝付き複層
ロールであって、前記溝を形成した部分における最小の
外層厚みである最小外層厚みt2に対して、前記溝を形
成した部分以外の外層厚みである最大外層厚みt1の比
t1/t2が、1.6以下(最大外層厚みt 1 は最小外
層厚みt 2 より大であるので前記比t 1 /t 2 は1.0
以上であることを前提とする)になるように、予め内層
の前記溝に対応する部分の外周面に溝を形成してあるこ
とを特徴としている。
【0006】上記本発明の基本的考え方は、孔型圧延を
行うために溝付き複層ロールを構成する場合、ハイス系
材料からなる外層だけに溝を形成するのではなく、内層
にも前記外層の溝に対応する外周面に溝を形成すること
である。そしてその場合に、外層における最大厚み(こ
の最大厚みは、実際には内外層において溝が形成されて
いない部分の厚みである。溝の形成されていない部分
は、通常においてほぼ一定の厚みである。)と溝のある
部分の最小厚みとの比が、予め実験によって決められる
一定値以下になるようにし、これによってロールに生じ
る歪みの集中の防止を可能とし、ロールにクラックが入
ったり、欠損したりするのを低減するようにしたことで
ある。
行うために溝付き複層ロールを構成する場合、ハイス系
材料からなる外層だけに溝を形成するのではなく、内層
にも前記外層の溝に対応する外周面に溝を形成すること
である。そしてその場合に、外層における最大厚み(こ
の最大厚みは、実際には内外層において溝が形成されて
いない部分の厚みである。溝の形成されていない部分
は、通常においてほぼ一定の厚みである。)と溝のある
部分の最小厚みとの比が、予め実験によって決められる
一定値以下になるようにし、これによってロールに生じ
る歪みの集中の防止を可能とし、ロールにクラックが入
ったり、欠損したりするのを低減するようにしたことで
ある。
【0007】上記において、外層材となるハイス系材料
としては、その中での成分のあれこれは特に限定される
ものではない。また上記において内層材となる鋼系材料
としては、SCM材、SNCM材等を用いることができ
る。また上記において、内層が鋼系材料の場合はハイス
系材料からなる外層における最大厚み(通常は内外層で
の溝が形成されていない部分の厚みである)と最小厚み
(溝のある部分の最小厚み)との比が、1.6以下にな
るように、予め内層の表面に溝を形成した上で外層を内
層外周面に積層し、その後で更に外層外表面に溝を形成
して、溝付き複層ロールを製作することになる。
としては、その中での成分のあれこれは特に限定される
ものではない。また上記において内層材となる鋼系材料
としては、SCM材、SNCM材等を用いることができ
る。また上記において、内層が鋼系材料の場合はハイス
系材料からなる外層における最大厚み(通常は内外層で
の溝が形成されていない部分の厚みである)と最小厚み
(溝のある部分の最小厚み)との比が、1.6以下にな
るように、予め内層の表面に溝を形成した上で外層を内
層外周面に積層し、その後で更に外層外表面に溝を形成
して、溝付き複層ロールを製作することになる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の実施例に用いた溝付き複層ロ
ールの例を示す正面図、図2は本発明の実施例で行った
圧延試験の結果を示す図、図3は本発明の実施例で行っ
たFEM解析圧におけるロールの座標を説明する図であ
る。
ールの例を示す正面図、図2は本発明の実施例で行った
圧延試験の結果を示す図、図3は本発明の実施例で行っ
たFEM解析圧におけるロールの座標を説明する図であ
る。
【0009】図1に示すような溝付き複層ロールで、外
層の最大厚みt1(溝が形成されていない部分の厚みで
もある)と外層の最小厚みt2(溝を形成した部分の最
小の厚みでもある)との比が2、1.8、1.6、1.
3となるように内層の溝の深さを変更して製作した。こ
の溝付き複層ロールに、溝の中央部に圧延荷重150ト
ン、ロール回転数60rpm、圧延鋼材温度800℃と
する圧延試験を行った。結果を図2に示す。
層の最大厚みt1(溝が形成されていない部分の厚みで
もある)と外層の最小厚みt2(溝を形成した部分の最
小の厚みでもある)との比が2、1.8、1.6、1.
3となるように内層の溝の深さを変更して製作した。こ
の溝付き複層ロールに、溝の中央部に圧延荷重150ト
ン、ロール回転数60rpm、圧延鋼材温度800℃と
する圧延試験を行った。結果を図2に示す。
【0010】なお外層材1としては、成分が重量%で、
C:2.0%、Si:0.8%、Mn:0.6%、C
r:5.0%、Mo:6.0%、W:4.0%、V:
6.0%のハイス系材料を用い、内層材2としての鋼材
はSCM440を用いた。またロールは、まず芯材を兼
ねた内層材2の外周面に所定の溝を形成し、次に外層材
1を内層材2の外周面に肉盛りして形成し、更に外層材
1の外周面に所定の溝を形成して製作した。
C:2.0%、Si:0.8%、Mn:0.6%、C
r:5.0%、Mo:6.0%、W:4.0%、V:
6.0%のハイス系材料を用い、内層材2としての鋼材
はSCM440を用いた。またロールは、まず芯材を兼
ねた内層材2の外周面に所定の溝を形成し、次に外層材
1を内層材2の外周面に肉盛りして形成し、更に外層材
1の外周面に所定の溝を形成して製作した。
【0011】図2によれば、外層の最大厚みと外層の最
小厚みとの比t1/t2が2.0と1.8の場合は、ク
ラックの発生率が10%程度、欠損率が5%程度である
のに対して、比t1/t2が1.6以下の場合には、ク
ラックの発生率、欠損率ともほぼ半減していることがわ
かる。
小厚みとの比t1/t2が2.0と1.8の場合は、ク
ラックの発生率が10%程度、欠損率が5%程度である
のに対して、比t1/t2が1.6以下の場合には、ク
ラックの発生率、欠損率ともほぼ半減していることがわ
かる。
【0012】次に図1に示す溝付き複層ロールについ
て、FEM(有限要素法)解析を行って、ロールのどの
位置に最大歪みが発生するかをシミュレートした。即
ち、図3に示すように、ロール胴部を座標軸(θ、L、
R)で表し、ロールの基端面Bの座標軸を(θ、L=
0、R)とした場合に、それぞれ比t1/t2=2.
0、1.8、1.6、1.4、1.2を持つ溝付き複層
ロールにおいて、ロール軸方向の最大歪みの発生位置
と、ロール半径方向の最大歪みの発生位置と、ロール円
周方向の最大歪みの発生位置とがどの位置になるのかを
シミュレートした。ここで、θ=0〜360度、L=0
〜700mm、R=0〜250mmである。また図1に
おいて、基端面Bの内外層の境界部位置は符号Pで示さ
れ、溝底の内外層の境界部位置は符号Qで示される。結
果を表1に示す。
て、FEM(有限要素法)解析を行って、ロールのどの
位置に最大歪みが発生するかをシミュレートした。即
ち、図3に示すように、ロール胴部を座標軸(θ、L、
R)で表し、ロールの基端面Bの座標軸を(θ、L=
0、R)とした場合に、それぞれ比t1/t2=2.
0、1.8、1.6、1.4、1.2を持つ溝付き複層
ロールにおいて、ロール軸方向の最大歪みの発生位置
と、ロール半径方向の最大歪みの発生位置と、ロール円
周方向の最大歪みの発生位置とがどの位置になるのかを
シミュレートした。ここで、θ=0〜360度、L=0
〜700mm、R=0〜250mmである。また図1に
おいて、基端面Bの内外層の境界部位置は符号Pで示さ
れ、溝底の内外層の境界部位置は符号Qで示される。結
果を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】表1から、ロール外層の最大厚みと外層の
最小厚みとの比t1/t2が2.0と1.8の場合は、
ロール軸方向の最大歪みの発生位置と、ロール半径方向
の最大歪みの発生位置と、ロール円周方向の最大歪みの
発生位置とが、基端面B付近で互いに近い位置に集中し
ていることがわかる。一方、ロール外層の最大厚みと最
小厚みとの比t1/t2が1.6と1.3の場合は、ロ
ール軸方向の最大歪みの発生位置と、ロール半径方向の
最大歪みの発生位置と、ロール円周方向の最大歪みの発
生位置とがロール軸方向Lにおいて比較的離れているこ
とが明らかであり、最大歪みの分散が行われていること
が明らかである。即ち、前記外層の最大厚みと最小厚み
との比t1/t2を1.6以下にすることで、最大歪み
の分散がなされ、その結果、溝付き複層ロールに対する
クラック、欠損の発生の低減が期待できる。この結果
は、上記図2に示す結果を裏付けるものである。
最小厚みとの比t1/t2が2.0と1.8の場合は、
ロール軸方向の最大歪みの発生位置と、ロール半径方向
の最大歪みの発生位置と、ロール円周方向の最大歪みの
発生位置とが、基端面B付近で互いに近い位置に集中し
ていることがわかる。一方、ロール外層の最大厚みと最
小厚みとの比t1/t2が1.6と1.3の場合は、ロ
ール軸方向の最大歪みの発生位置と、ロール半径方向の
最大歪みの発生位置と、ロール円周方向の最大歪みの発
生位置とがロール軸方向Lにおいて比較的離れているこ
とが明らかであり、最大歪みの分散が行われていること
が明らかである。即ち、前記外層の最大厚みと最小厚み
との比t1/t2を1.6以下にすることで、最大歪み
の分散がなされ、その結果、溝付き複層ロールに対する
クラック、欠損の発生の低減が期待できる。この結果
は、上記図2に示す結果を裏付けるものである。
【0015】なお外層をハイス系材で構成し、内径を鋼
系材以外の材料、例えば鋳鉄やその他の鉄系材料で構成
する場合においても、外層に形成された溝の寸法に合わ
せて、内層の外周面に溝を形成することで、最大歪みの
ロール端面付近への集中を回避することができる。その
際、内層の溝の深さは、外層の最大厚みと最小厚みの比
t1/t2を一定値以下にする必要があるが、その一定
値の値については、予め実験によって得ることができ
る。このような考え方による溝付きロールもまた、本発
明の範囲内である。
系材以外の材料、例えば鋳鉄やその他の鉄系材料で構成
する場合においても、外層に形成された溝の寸法に合わ
せて、内層の外周面に溝を形成することで、最大歪みの
ロール端面付近への集中を回避することができる。その
際、内層の溝の深さは、外層の最大厚みと最小厚みの比
t1/t2を一定値以下にする必要があるが、その一定
値の値については、予め実験によって得ることができ
る。このような考え方による溝付きロールもまた、本発
明の範囲内である。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項1に記載の溝付き複層ロールによれば、ハイス系材
料からなる外層と、鋼系材料からなる内層とからなり、
外層の外周面には孔型を構成するための溝が形成されて
なる溝付き複層ロールであって、前記溝を形成した部分
における最小の外層厚みである最小外層厚みt2に対し
て、前記溝を形成した部分以外の外層厚みである最大外
層厚みt1の比t1/t2が、1.6以下(最大外層厚
みt 1 は最小外層厚みt 2 より大であるので前記比t 1
/t 2 は1.0以上であることを前提とする)になるよ
うに、予め内層の前記溝に対応する部分の外周面に溝を
形成してあるので、ハイス系材料を外層とし、鋼系材料
を内層とした複層ロールを用いて孔型圧延を行う溝付き
ロールを製造しても、最大歪みの分散を十分に可能とし
て、クラックや欠損の生じ難いものを提供することが可
能となる。よってハイス系材料を外層、鋼系材料を内層
としたロールの特性を生かした孔型圧延用溝付き複層ロ
ールを提供することができる。
求項1に記載の溝付き複層ロールによれば、ハイス系材
料からなる外層と、鋼系材料からなる内層とからなり、
外層の外周面には孔型を構成するための溝が形成されて
なる溝付き複層ロールであって、前記溝を形成した部分
における最小の外層厚みである最小外層厚みt2に対し
て、前記溝を形成した部分以外の外層厚みである最大外
層厚みt1の比t1/t2が、1.6以下(最大外層厚
みt 1 は最小外層厚みt 2 より大であるので前記比t 1
/t 2 は1.0以上であることを前提とする)になるよ
うに、予め内層の前記溝に対応する部分の外周面に溝を
形成してあるので、ハイス系材料を外層とし、鋼系材料
を内層とした複層ロールを用いて孔型圧延を行う溝付き
ロールを製造しても、最大歪みの分散を十分に可能とし
て、クラックや欠損の生じ難いものを提供することが可
能となる。よってハイス系材料を外層、鋼系材料を内層
としたロールの特性を生かした孔型圧延用溝付き複層ロ
ールを提供することができる。
【図1】本発明の実施例に用いた溝付き複層ロールの例
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図2】本発明の実施例で行った圧延試験の結果を示す
図である。
図である。
【図3】本発明の実施例で行ったFEM解析圧における
ロールの座標を説明する図である。
ロールの座標を説明する図である。
1 ロール外層材 2 ロール内層材 t1 ロール外層の最大厚み t2 ロール外層の最小厚み B ロール基端面 P ロール基端面の内外層の境界部位置 Q 溝底の内外層の境界部位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−122714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 27/00 B21B 27/02
Claims (1)
- 【請求項1】 ハイス系材料からなる外層と、鋼系材料
からなる内層とからなり、外層の外周面には孔型を構成
するための溝が形成されてなる溝付き複層ロールであっ
て、前記溝を形成した部分における最小の外層厚みであ
る最小外層厚みt2に対して、前記溝を形成した部分以
外の外層厚みである最大外層厚みt1の比t1/t
2が、1.6以下(最大外層厚みt 1 は最小外層厚みt
2 より大であるので前記比t 1 /t 2 は1.0以上であ
ることを前提とする)になるように、予め内層の前記溝
に対応する部分の外周面に溝を形成してあることを特徴
とする溝付き複層ロール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000295958A JP3357349B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 溝付き複層ロール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000295958A JP3357349B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 溝付き複層ロール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002102907A JP2002102907A (ja) | 2002-04-09 |
JP3357349B2 true JP3357349B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=18778303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000295958A Expired - Fee Related JP3357349B2 (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 溝付き複層ロール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3357349B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104014591A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-09-03 | 山东鸿民轧辊模具有限公司 | 轧辊浮动旋翼装置 |
-
2000
- 2000-09-28 JP JP2000295958A patent/JP3357349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002102907A (ja) | 2002-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3659323A (en) | A method of producing compound cast rolls | |
JP3357349B2 (ja) | 溝付き複層ロール | |
JP4710904B2 (ja) | 継目無管圧延用ロール | |
JPH03204106A (ja) | 熱間継目無管製造用プラグ | |
JP5765757B2 (ja) | 環状素形材の製造方法 | |
JP3880770B2 (ja) | 圧延用ハイス系スリーブロールの製造方法およびスリーブロール | |
JPS58128525A (ja) | 複合ロ−ルの製造法 | |
JPH01180711A (ja) | 継目無鋼管製造用プラグ | |
CN109127734B (zh) | 轧辊辊套、轧辊辊套的制造方法以及轧辊 | |
JP3937631B2 (ja) | 断面複雑形状のリング状製品の製造方法 | |
JP2002047534A (ja) | 継目無管製造用工具及びその製造方法 | |
JPH06155287A (ja) | 高疲労強度アルミニウム合金コンロッドの製造方法 | |
JP4258580B2 (ja) | 継目無鋼管製造用工具およびその製造方法 | |
JP6573245B2 (ja) | 焼結部品の製造方法、及び焼結部品 | |
JPS6123507A (ja) | H型鋼圧延用三層強靭スリ−ブロ−ル | |
JP3296322B2 (ja) | グラビア印刷ロール及びその製造方法 | |
CN107206443A (zh) | 顶头的制造方法 | |
JP3755757B2 (ja) | 板圧延用複合ロール | |
JPS6016404Y2 (ja) | 圧延用ロ−ル | |
JPS60127008A (ja) | リ−ラミルのプラグ | |
JP3125679B2 (ja) | 継目無鋼管製造用ピアサープラグ | |
JPH02255204A (ja) | 鋼管製造用穿孔及び圧延用プラグ | |
JPS59215286A (ja) | ストリップの圧接方法 | |
JP4340989B2 (ja) | 超硬合金製複合ロール | |
JP2002292419A (ja) | 管の縮径方法及び管の縮径装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111004 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111004 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141004 Year of fee payment: 12 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |