JP3361990B2 - 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール - Google Patents
圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロールInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延ロール用外層
材とそれを用いた圧延ロールに関する。
材とそれを用いた圧延ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱間圧延ロールには、耐肌荒
性、耐摩耗性、耐事故性（耐亀裂性）が要求され、この
要求に応える材料として、Cr、Mo、Ｗ、Ｖ、Co等を各数
％含有するハイス系ロール材が知られている。このハイ
ス系ロール材は高温において良好な耐摩耗性を有してい
るため、複合ロールの使用層を形成する外層材として好
適である。ところが、従来のハイス系ロール材はCr、M
o、Ｗ、Ｖ等の多くの炭化物形成元素を含有しているた
めに、凝固過程でMC、M2C 、M6C 、M7C3等の多種類の一
次炭化物を晶出するが、使用中に基地が優先的に摩耗
し、その結果、炭化物が突出した後、欠落してロール表
面の肌荒れが発生しやすい問題があった。
性、耐摩耗性、耐事故性（耐亀裂性）が要求され、この
要求に応える材料として、Cr、Mo、Ｗ、Ｖ、Co等を各数
％含有するハイス系ロール材が知られている。このハイ
ス系ロール材は高温において良好な耐摩耗性を有してい
るため、複合ロールの使用層を形成する外層材として好
適である。ところが、従来のハイス系ロール材はCr、M
o、Ｗ、Ｖ等の多くの炭化物形成元素を含有しているた
めに、凝固過程でMC、M2C 、M6C 、M7C3等の多種類の一
次炭化物を晶出するが、使用中に基地が優先的に摩耗
し、その結果、炭化物が突出した後、欠落してロール表
面の肌荒れが発生しやすい問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
従来のハイス系ロール材における問題点を解消し、熱間
圧延に適したものとして、耐摩耗性のほか耐肌荒性にも
優れた圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロールの
提供を課題とする。
従来のハイス系ロール材における問題点を解消し、熱間
圧延に適したものとして、耐摩耗性のほか耐肌荒性にも
優れた圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロールの
提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】熱間圧延ロール用の外層
材における耐肌荒性の向上は、一次炭化物を微細均一に
晶出させ、且つ適正な焼入れ・焼戻し処理を施し、基地
中に微細な二次炭化物を多く析出させることで達成でき
る。本発明者は晶出炭化物のうち、M2C 型炭化物を低減
し、主として粒状のMC型炭化物を均一に分散させること
で、基地の摩耗に伴う炭化物の欠落を低減し、耐肌荒性
に優れた熱間圧延に適した圧延ロール用外層材と、それ
を用いた圧延ロールを発明した。
材における耐肌荒性の向上は、一次炭化物を微細均一に
晶出させ、且つ適正な焼入れ・焼戻し処理を施し、基地
中に微細な二次炭化物を多く析出させることで達成でき
る。本発明者は晶出炭化物のうち、M2C 型炭化物を低減
し、主として粒状のMC型炭化物を均一に分散させること
で、基地の摩耗に伴う炭化物の欠落を低減し、耐肌荒性
に優れた熱間圧延に適した圧延ロール用外層材と、それ
を用いた圧延ロールを発明した。
【０００５】即ち、本発明の圧延ロール用外層材は、溶
融と凝固を経て得られる圧延ロール用外層材であって、
重量パーセントで、Ｃ：１．０〜２．０％、Ｓｉ：０．
２〜３．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｃｒ：３．０
〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜６．０％、Ｗ：３．０〜
６．０％、Ｖ：６．０〜１０．０％、Ｃｏ：５．０％以
下を含有し、残部が実質的にＦｅから成り、且つ前記Ｖ
の含有量とＭｏ及びＷの含有量との関係がＶ（％）≧Ｍ
ｏ（％）＋Ｗ（％）に調整されていることを第１の特徴
としている。また本発明の圧延ロール用外層材は、上記
第１の特徴に加えて、１０００〜１２００℃から焼入
れ、５００〜６００℃で焼戻すことを第２の特徴として
いる。また本発明の圧延ロールは、上記第１の特徴に示
す成分組成の溶湯を、鋼系芯材の外側周に溶着一体化さ
せてなることを第３の特徴としている。また本発明の圧
延ロールは、上記第３の特徴に加えて、溶着一体化させ
た後に、少なくともロール外層材を１０００〜１２００
℃から焼入れ、５００〜６００℃で焼戻すことを第４の
特徴としている。また本発明の圧延ロールは、上記第１
の特徴に示す成分組成の溶湯からなる外層材溶湯を、遠
心鋳造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼からなる
内層材溶湯と溶着一体化させてなることを第５の特徴と
している。また本発明の圧延ロールは、上記第５の特徴
に加えて、溶着一体化させた後に、少なくともロール外
層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６０
０℃で焼戻すことを第６の特徴としている。
融と凝固を経て得られる圧延ロール用外層材であって、
重量パーセントで、Ｃ：１．０〜２．０％、Ｓｉ：０．
２〜３．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｃｒ：３．０
〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜６．０％、Ｗ：３．０〜
６．０％、Ｖ：６．０〜１０．０％、Ｃｏ：５．０％以
下を含有し、残部が実質的にＦｅから成り、且つ前記Ｖ
の含有量とＭｏ及びＷの含有量との関係がＶ（％）≧Ｍ
ｏ（％）＋Ｗ（％）に調整されていることを第１の特徴
としている。また本発明の圧延ロール用外層材は、上記
第１の特徴に加えて、１０００〜１２００℃から焼入
れ、５００〜６００℃で焼戻すことを第２の特徴として
いる。また本発明の圧延ロールは、上記第１の特徴に示
す成分組成の溶湯を、鋼系芯材の外側周に溶着一体化さ
せてなることを第３の特徴としている。また本発明の圧
延ロールは、上記第３の特徴に加えて、溶着一体化させ
た後に、少なくともロール外層材を１０００〜１２００
℃から焼入れ、５００〜６００℃で焼戻すことを第４の
特徴としている。また本発明の圧延ロールは、上記第１
の特徴に示す成分組成の溶湯からなる外層材溶湯を、遠
心鋳造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼からなる
内層材溶湯と溶着一体化させてなることを第５の特徴と
している。また本発明の圧延ロールは、上記第５の特徴
に加えて、溶着一体化させた後に、少なくともロール外
層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６０
０℃で焼戻すことを第６の特徴としている。
【０００６】上記第１の特徴によれば、該特徴において
限定された成分組成の材料を用いることにより、鋳放し
状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型炭化物の面積率を十分
に低くすることができ、且つ主として粒状のＭＣ型炭化
物を十分に多く且つ均一に分散させることができる。加
えて、Ｃｏを５．０重量％以下添加することで、上記効
果に加えて、基地硬度の向上と共に、高温での炭化物形
成元素の基地中への固溶量を増大させ、これにより焼戻
し時に多量の二次炭化物を析出させることが可能とな
り、これらの結果、耐摩耗性と耐肌荒性に優れた圧延ロ
ール用外層材を提供することができる。また第２の特徴
によれば、上記第１の特徴による材料を、適切な焼入れ
・焼戻し処理である１０００〜１２００℃からの焼入
れ、及び５００〜６００℃での焼戻しを行うことで、基
地中に微細な二次炭化物を多く析出させることができ
る。これによって、良好な耐摩耗性と耐肌荒性に優れ、
熱間圧延に適した圧延ロール用外層材を得ることができ
る。また第３、第４の特徴によれば、第１の特徴により
限定された成分組成の材料からなる溶湯を、鋼系芯材の
外側周に溶着一体化させて圧延ロールを構成しているの
で、内層部においては鋼系材料による特性を保持し、且
つ外層部においては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有し
た圧延ロールを、機械的な継ぎ目なく、容易に提供する
ことが可能となる。そして溶着一体化させた後に、ロー
ル外層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜
６００℃で焼戻しすることで、熱間圧延等に適した前記
外層部の耐摩耗性と耐肌荒性を一層好ましく確保するこ
とができる。また第５、第６の特徴によれば、第１の特
徴に示す成分組成の溶湯からなる外層材溶湯を、遠心鋳
造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼からなる内層
材溶湯と溶湯一体化させて圧延ロールを構成しているの
で、内層部においてはダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼によ
る靭性に優れた特性を保持し、且つ外層部においては良
好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延ロールを、機械
的な継ぎ目無く、容易に提供することが可能になる。そ
して、溶着一体化させた後に、ロール外層材を１０００
〜１２００℃から焼入れ、５００〜６００℃で焼戻しす
ることで、熱間圧延等に適した前記外層部の耐摩耗性と
耐肌荒性を一層好ましく確保することができる。
限定された成分組成の材料を用いることにより、鋳放し
状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型炭化物の面積率を十分
に低くすることができ、且つ主として粒状のＭＣ型炭化
物を十分に多く且つ均一に分散させることができる。加
えて、Ｃｏを５．０重量％以下添加することで、上記効
果に加えて、基地硬度の向上と共に、高温での炭化物形
成元素の基地中への固溶量を増大させ、これにより焼戻
し時に多量の二次炭化物を析出させることが可能とな
り、これらの結果、耐摩耗性と耐肌荒性に優れた圧延ロ
ール用外層材を提供することができる。また第２の特徴
によれば、上記第１の特徴による材料を、適切な焼入れ
・焼戻し処理である１０００〜１２００℃からの焼入
れ、及び５００〜６００℃での焼戻しを行うことで、基
地中に微細な二次炭化物を多く析出させることができ
る。これによって、良好な耐摩耗性と耐肌荒性に優れ、
熱間圧延に適した圧延ロール用外層材を得ることができ
る。また第３、第４の特徴によれば、第１の特徴により
限定された成分組成の材料からなる溶湯を、鋼系芯材の
外側周に溶着一体化させて圧延ロールを構成しているの
で、内層部においては鋼系材料による特性を保持し、且
つ外層部においては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有し
た圧延ロールを、機械的な継ぎ目なく、容易に提供する
ことが可能となる。そして溶着一体化させた後に、ロー
ル外層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜
６００℃で焼戻しすることで、熱間圧延等に適した前記
外層部の耐摩耗性と耐肌荒性を一層好ましく確保するこ
とができる。また第５、第６の特徴によれば、第１の特
徴に示す成分組成の溶湯からなる外層材溶湯を、遠心鋳
造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼からなる内層
材溶湯と溶湯一体化させて圧延ロールを構成しているの
で、内層部においてはダクタイル鋳鉄或いは黒鉛鋼によ
る靭性に優れた特性を保持し、且つ外層部においては良
好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延ロールを、機械
的な継ぎ目無く、容易に提供することが可能になる。そ
して、溶着一体化させた後に、ロール外層材を１０００
〜１２００℃から焼入れ、５００〜６００℃で焼戻しす
ることで、熱間圧延等に適した前記外層部の耐摩耗性と
耐肌荒性を一層好ましく確保することができる。
【０００７】圧延ロールの場合、その性能を決定する外
層材の化学成分は最重要項目であり、請求項１に記載の
化学成分範囲の限定理由を次に説明する。
層材の化学成分は最重要項目であり、請求項１に記載の
化学成分範囲の限定理由を次に説明する。
【０００８】Ｃの含有量は1.0 重量％以上で2.0 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（MC、M2C 、M6C 、M7C3）を形成してロールの耐
摩耗性を高める。その含有量が1.0 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2.0 重量％を越えると、全体の炭化物量が増大し、
耐亀裂性が低下するため、上限を2.0 重量％とした。
以下とする。ＣはCr、Mo、Ｗ、Ｖと結合して、高硬度の
炭化物（MC、M2C 、M6C 、M7C3）を形成してロールの耐
摩耗性を高める。その含有量が1.0 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2.0 重量％を越えると、全体の炭化物量が増大し、
耐亀裂性が低下するため、上限を2.0 重量％とした。
【０００９】Siの含有量は0.2 重量％以上で3.0 重量％
以下とする。Siは、溶湯の脱酸と鋳造性を改善する効果
がある。0.2 重量％未満では十分な効果が不足し、一方
3.0重量％を越えると靱性、機械的性質が劣化する。従
ってSi含有量は0.2 〜3.0 重量％とした。
以下とする。Siは、溶湯の脱酸と鋳造性を改善する効果
がある。0.2 重量％未満では十分な効果が不足し、一方
3.0重量％を越えると靱性、機械的性質が劣化する。従
ってSi含有量は0.2 〜3.0 重量％とした。
【００１０】Mnの含有量は0.2 重量％以上で2.0 重量％
以下とする。Mnには脱酸効果があり、その含有量が0.2
重量％未満では十分な効果が得られず、一方2.0 重量％
を越えると靱性が低下する。従ってMnの含有量は0.2 〜
2.0 重量％とした。
以下とする。Mnには脱酸効果があり、その含有量が0.2
重量％未満では十分な効果が得られず、一方2.0 重量％
を越えると靱性が低下する。従ってMnの含有量は0.2 〜
2.0 重量％とした。
【００１１】Crの含有量は3.0 重量％以上で10.0重量％
以下とする。Crは耐摩耗性を向上させる炭化物を構成す
る主要元素の一つであると共に、基地硬度の向上にも不
可欠な元素であり、3.0 重量％未満では炭化物の生成量
が不足するため、硬度が低下し、一方、10.0重量％を越
えると炭化物が増大し、靱性が低下する。従ってCrの含
有量は3.0 〜10.0重量％とした。
以下とする。Crは耐摩耗性を向上させる炭化物を構成す
る主要元素の一つであると共に、基地硬度の向上にも不
可欠な元素であり、3.0 重量％未満では炭化物の生成量
が不足するため、硬度が低下し、一方、10.0重量％を越
えると炭化物が増大し、靱性が低下する。従ってCrの含
有量は3.0 〜10.0重量％とした。
【００１２】Moは6.0 重量％以下で含有させる（無添加
を含まない）。Moは基地に固溶して、焼入れ性を向上さ
せ、高温軟化抵抗を改善するほか、Ｃと結合してM2C 、
M6C等の高硬度の炭化物を形成し、熱間での耐摩耗性を
向上させる効果がある。しかし6.0 重量％を越えると粗
大なM2C 型炭化物が増大して靱性の低下を招き、且つ耐
肌荒性を低下させるため、Moの含有量は6.0 重量％以下
とした。
を含まない）。Moは基地に固溶して、焼入れ性を向上さ
せ、高温軟化抵抗を改善するほか、Ｃと結合してM2C 、
M6C等の高硬度の炭化物を形成し、熱間での耐摩耗性を
向上させる効果がある。しかし6.0 重量％を越えると粗
大なM2C 型炭化物が増大して靱性の低下を招き、且つ耐
肌荒性を低下させるため、Moの含有量は6.0 重量％以下
とした。
【００１３】Ｗは6.0 重量％以下で含有させる（無添加
を含まない）。Ｗは基地に固溶して、焼戻し軟化抵抗や
耐熱性を高めるほか、Ｃと結合してM2C 、M6C 等の高硬
度の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。しかし6.
0 重量％を越えると、炭化物が粗大化すると共に、製造
時に偏析が発生しやすくなり、且つ耐肌荒性を低下させ
るため、Ｗの含有量は6.0 重量％以下とした。
を含まない）。Ｗは基地に固溶して、焼戻し軟化抵抗や
耐熱性を高めるほか、Ｃと結合してM2C 、M6C 等の高硬
度の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。しかし6.
0 重量％を越えると、炭化物が粗大化すると共に、製造
時に偏析が発生しやすくなり、且つ耐肌荒性を低下させ
るため、Ｗの含有量は6.0 重量％以下とした。
【００１４】Ｖの含有量は５．０重量％以上で２０．０
重量％以下とする。Ｖは本発明のポイントとなる元素で
あり、ＶはＣと結合して、耐摩耗性の向上に最も有効な
高硬度のＭＣ型炭化物を形成する。Ｖ（重量％）≧Ｍｏ
（重量％）＋Ｗ（重量％）とすることにより、主として
粒状のＭＣ型炭化物が微細均一に晶出する。従来のハイ
ス系ロール材においては多種類の一次炭化物（ＭＣ、Ｍ
２Ｃ、Ｍ６Ｃ、Ｍ７Ｃ３）を晶出し、中でもＭ２Ｃ、Ｍ
６Ｃ等の炭化物は基地の摩耗に伴いロール表面の肌荒れ
を引き起こしやすい。これに対し、本発明では、Ｍ２Ｃ
型炭化物を面積率で十分に低くすることができ、且つ粒
状のＭＣ型炭化物を主体にしてこれを均一に分散させる
ことが可能となり、耐肌荒性の改善に成功した。前記耐
肌荒性の改善の効果は、Ｖが５．０重量％未満ではＭＣ
型炭化物は棒状となり、２０．０重量％を越えるとＭＣ
型炭化物が粗大化して、耐肌荒性が低下するため、Ｖの
含有量は５．０〜２０．０重量％とした。
重量％以下とする。Ｖは本発明のポイントとなる元素で
あり、ＶはＣと結合して、耐摩耗性の向上に最も有効な
高硬度のＭＣ型炭化物を形成する。Ｖ（重量％）≧Ｍｏ
（重量％）＋Ｗ（重量％）とすることにより、主として
粒状のＭＣ型炭化物が微細均一に晶出する。従来のハイ
ス系ロール材においては多種類の一次炭化物（ＭＣ、Ｍ
２Ｃ、Ｍ６Ｃ、Ｍ７Ｃ３）を晶出し、中でもＭ２Ｃ、Ｍ
６Ｃ等の炭化物は基地の摩耗に伴いロール表面の肌荒れ
を引き起こしやすい。これに対し、本発明では、Ｍ２Ｃ
型炭化物を面積率で十分に低くすることができ、且つ粒
状のＭＣ型炭化物を主体にしてこれを均一に分散させる
ことが可能となり、耐肌荒性の改善に成功した。前記耐
肌荒性の改善の効果は、Ｖが５．０重量％未満ではＭＣ
型炭化物は棒状となり、２０．０重量％を越えるとＭＣ
型炭化物が粗大化して、耐肌荒性が低下するため、Ｖの
含有量は５．０〜２０．０重量％とした。
【００１５】Ｃｏは１０．０重量％以下を含有させるの
が好ましい。Ｃｏは基地中に固溶し、基地硬度の向上と
共に、高温での炭化物形成元素の基地中への固溶量を増
大させる効果がある。これにより焼戻し時に多量の二次
炭化物を析出させることが可能となり、耐摩耗性を向上
させることができる。１０．０重量％を超えて添加して
も効果は飽和するので、Ｃｏの添加は１０．０重量％以
下とする。
が好ましい。Ｃｏは基地中に固溶し、基地硬度の向上と
共に、高温での炭化物形成元素の基地中への固溶量を増
大させる効果がある。これにより焼戻し時に多量の二次
炭化物を析出させることが可能となり、耐摩耗性を向上
させることができる。１０．０重量％を超えて添加して
も効果は飽和するので、Ｃｏの添加は１０．０重量％以
下とする。
【００１６】上記のような成分組成とした圧延ロール用
外層材は、その鋳放し状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型
炭化物の面積率を十分に低くすることができ、主として
ＭＣ型炭化物を十分に多く且つ均一に分散させることが
できる。そしてこれを、１０００℃以上で１２００℃以
下の温度からの焼入れ、及び５００℃以上で６００℃以
下の温度において焼戻しを行うことで、基地中に微細な
二次炭化物を多く析出させることができる。勿論、上記
第１の特徴において示した成分の外層材溶湯を、鋼系芯
材に対して溶着一体化させて、圧延ロールを構成するよ
うにしてもよい。また上記第１の特徴において示した成
分の外層材溶湯と、ダクタイル鋳鉄からなる内層材溶
湯、或いは黒鉛鋼からなる内層材溶湯とを、遠心鋳造法
により、溶着一体化させて、圧延ロールを構成するよう
にしてもよい。これら外層材と内層材とを上記の製造法
で溶着一体化して圧延ロールに構成してゆくものにおい
ては、前記外層材を芯材や内層材に溶着一体化した後
に、少なくとも外層材に上記の焼入れ・焼戻しを施すこ
とで、外層材の組織を上記耐摩耗性、耐肌荒性に優れた
ものに調整することになる。
外層材は、その鋳放し状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型
炭化物の面積率を十分に低くすることができ、主として
ＭＣ型炭化物を十分に多く且つ均一に分散させることが
できる。そしてこれを、１０００℃以上で１２００℃以
下の温度からの焼入れ、及び５００℃以上で６００℃以
下の温度において焼戻しを行うことで、基地中に微細な
二次炭化物を多く析出させることができる。勿論、上記
第１の特徴において示した成分の外層材溶湯を、鋼系芯
材に対して溶着一体化させて、圧延ロールを構成するよ
うにしてもよい。また上記第１の特徴において示した成
分の外層材溶湯と、ダクタイル鋳鉄からなる内層材溶
湯、或いは黒鉛鋼からなる内層材溶湯とを、遠心鋳造法
により、溶着一体化させて、圧延ロールを構成するよう
にしてもよい。これら外層材と内層材とを上記の製造法
で溶着一体化して圧延ロールに構成してゆくものにおい
ては、前記外層材を芯材や内層材に溶着一体化した後
に、少なくとも外層材に上記の焼入れ・焼戻しを施すこ
とで、外層材の組織を上記耐摩耗性、耐肌荒性に優れた
ものに調整することになる。
【００１７】本発明の圧延ロール用外層材及びそれを用
いた圧延ロールは、熱延用仕上げワークロールに用いる
他、線材圧延ロール、条鋼圧延ロール、鋼管用ロール
等、熱間又は冷間で使用されるあらゆるロールに適用す
ることができる。
いた圧延ロールは、熱延用仕上げワークロールに用いる
他、線材圧延ロール、条鋼圧延ロール、鋼管用ロール
等、熱間又は冷間で使用されるあらゆるロールに適用す
ることができる。
【００１８】
【実施例】本発明の圧延ロール用外層材の実施例（Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．５）と従来例（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９）の
成分を表１に示す。尚、残部はＦｅである。ところで、
Ｎｏ．１とＮｏ．２は当初より実施例として記載してき
たが、Ｃｏを必須の成分組成とする特許請求の範囲の減
縮に伴い、Ｎｏ．１とＮｏ．２は補正された特許請求の
範囲から外れた成分組成となっている。 従って以降の説
明や表においては、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５だけが現時点で
の特許請求の範囲に対応する実際の実施例であり、Ｎ
ｏ．１とＮｏ．２は本来の実施例では無くなっているこ
とをここに記しておく。
ｏ．１〜Ｎｏ．５）と従来例（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９）の
成分を表１に示す。尚、残部はＦｅである。ところで、
Ｎｏ．１とＮｏ．２は当初より実施例として記載してき
たが、Ｃｏを必須の成分組成とする特許請求の範囲の減
縮に伴い、Ｎｏ．１とＮｏ．２は補正された特許請求の
範囲から外れた成分組成となっている。 従って以降の説
明や表においては、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５だけが現時点で
の特許請求の範囲に対応する実際の実施例であり、Ｎ
ｏ．１とＮｏ．２は本来の実施例では無くなっているこ
とをここに記しておく。
【００１９】
【表１】
【００２０】各圧延ロール用外層材には、鋳込んだ後
に、組織調整及び硬度調整、残留応力除去のための熱処
理として、1000〜1200℃からの焼入れ、及び500 〜600
℃での焼戻し処理を施した。
に、組織調整及び硬度調整、残留応力除去のための熱処
理として、1000〜1200℃からの焼入れ、及び500 〜600
℃での焼戻し処理を施した。
【００２１】これらの各圧延ロール用外層材の評価法と
して、ショア硬度、組織、摩擦摩耗試験、焼付試験を実
施した。
して、ショア硬度、組織、摩擦摩耗試験、焼付試験を実
施した。
【００２２】尚、上記の組織評価は、ＥＰＭＡ面分析と
画像解析により、炭化物形態ごとの面積率の測定を行っ
た。摩擦摩耗試験は下記条件で摩擦係数、摩耗減量を測
定した。焼付試験は下記に示すファレックス法により焼
付荷重、焼付トルクを測定した。各試験結果を表２に示
す。 ＜摩擦摩耗試験＞ 試験方法 ：ピンオンディスク法 試験片温度 ：300 ℃ 荷重 ：５kg／cm2 回転速度 ：10ｍ／min 摺動距離 ：20000 ｍ ＜焼付試験＞ 試験方式 ：ファレックス法（KF型焼付試験機) 試験片サイズ ：φ10（φ6.5 ）×32Ｌ 相手材（Ｖブロック）：ＳＵＳ３０４ 回転速度 ：284rpm
画像解析により、炭化物形態ごとの面積率の測定を行っ
た。摩擦摩耗試験は下記条件で摩擦係数、摩耗減量を測
定した。焼付試験は下記に示すファレックス法により焼
付荷重、焼付トルクを測定した。各試験結果を表２に示
す。 ＜摩擦摩耗試験＞ 試験方法 ：ピンオンディスク法 試験片温度 ：300 ℃ 荷重 ：５kg／cm2 回転速度 ：10ｍ／min 摺動距離 ：20000 ｍ ＜焼付試験＞ 試験方式 ：ファレックス法（KF型焼付試験機) 試験片サイズ ：φ10（φ6.5 ）×32Ｌ 相手材（Ｖブロック）：ＳＵＳ３０４ 回転速度 ：284rpm
【００２３】
【表２】
【００２４】実施例の成分系のロール材は従来例と比較
すると、摩耗減量が少なくなり、且つ耐焼付性も向上す
るという結果が得られている。また実施例の中でもM2C
型炭化物が減少し、MC炭化物が増加するにつれて摩耗減
量の低減、耐焼付性の向上の効果が確認できる。即ち、
M2C 型炭化物を減少させ、粒状のMC型炭化物を微細均一
に分散させることにより、基地の優先摩耗を軽減し、従
来のハイス系ロール材質における耐肌荒性の問題をかな
り改善できる効果がある。
すると、摩耗減量が少なくなり、且つ耐焼付性も向上す
るという結果が得られている。また実施例の中でもM2C
型炭化物が減少し、MC炭化物が増加するにつれて摩耗減
量の低減、耐焼付性の向上の効果が確認できる。即ち、
M2C 型炭化物を減少させ、粒状のMC型炭化物を微細均一
に分散させることにより、基地の優先摩耗を軽減し、従
来のハイス系ロール材質における耐肌荒性の問題をかな
り改善できる効果がある。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用からなり、請
求項１に記載の圧延ロール用外層材によれば、該請求項
１において限定された成分組成の材料を用いることによ
り、鋳放し状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型炭化物の面
積率を十分に低くすることができ、且つ主として粒状の
ＭＣ型炭化物を十分に多く且つ均一に分散させることが
できる。加えて、Ｃｏを５．０重量％以下添加すること
で、上記効果に加えて、基地硬度の向上と共に、高温で
の炭化物形成元素の基地中への固溶量を増大させ、これ
により焼戻し時に多量の二次炭化物を析出させることが
可能となる。これらの結果、耐摩耗性と耐肌荒性に優れ
た圧延ロール用外層材を提供することができる。また請
求項２に記載の圧延ロール用外層材によれば、上記請求
項１に記載の構成による効果に加えて、請求項１に記載
の材料を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６
００℃で焼戻すようにしたので、基地中に微細な二次炭
化物を現に多く析出させることができ、これによって、
良好な耐摩耗性と耐肌荒性に優れ、熱間圧延に適した圧
延ロール用外層材を得ることができる。また請求項３に
記載の圧延ロールによれば、請求項１に示す成分組成の
溶湯からなる外層材溶湯を、鋼系芯材の外側周に溶着一
体化させて圧延ロールを構成しているので、内層部にお
いては鋼系材料による特性を保持し、且つ外層部におい
ては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延ロール
を、機械的な継ぎ目無く、容易に提供することが可能と
なる。これによって圧延製品の品質向上及び圧延作業の
高生産性を実現することが可能となる。また請求項４に
記載の圧延ロールによれば、上記請求項３に記載の構成
による効果に加えて、溶着一体化させた後に、ロール外
層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６０
０℃で焼戻すようにしたので、熱間圧延等に適した前記
外層部の耐摩耗性と耐肌荒性とを現に一層好ましく確保
することができる。また請求項５に記載の圧延ロールに
よれば、請求項１に示す成分組成の溶湯からなる外層材
溶湯を、遠心鋳造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛
鋼からなる内層材溶湯と溶着一体化させて圧延ロールを
構成しているので、内層部においてはダクタイル鋳鉄或
いは黒鉛鋼による靭性に優れた特性を保持し、且つ外層
部においては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延
ロールを、機械的な継ぎ目無く、容易に提供することが
可能となる。これによって圧延製品の品質向上及び圧延
作業の高生産性を実現することが可能となる。また請求
項６に記載の圧延ロールによれば、溶着一体化させた後
に、少なくともロール外層材を１０００〜１２００℃か
ら焼入れ、５００〜６００℃で焼戻すようにしたので、
熱間圧延等に適した前記外層部の耐摩耗性と耐肌荒性と
を現に一層好ましく確保することができる。
求項１に記載の圧延ロール用外層材によれば、該請求項
１において限定された成分組成の材料を用いることによ
り、鋳放し状態の組織において晶出Ｍ２Ｃ型炭化物の面
積率を十分に低くすることができ、且つ主として粒状の
ＭＣ型炭化物を十分に多く且つ均一に分散させることが
できる。加えて、Ｃｏを５．０重量％以下添加すること
で、上記効果に加えて、基地硬度の向上と共に、高温で
の炭化物形成元素の基地中への固溶量を増大させ、これ
により焼戻し時に多量の二次炭化物を析出させることが
可能となる。これらの結果、耐摩耗性と耐肌荒性に優れ
た圧延ロール用外層材を提供することができる。また請
求項２に記載の圧延ロール用外層材によれば、上記請求
項１に記載の構成による効果に加えて、請求項１に記載
の材料を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６
００℃で焼戻すようにしたので、基地中に微細な二次炭
化物を現に多く析出させることができ、これによって、
良好な耐摩耗性と耐肌荒性に優れ、熱間圧延に適した圧
延ロール用外層材を得ることができる。また請求項３に
記載の圧延ロールによれば、請求項１に示す成分組成の
溶湯からなる外層材溶湯を、鋼系芯材の外側周に溶着一
体化させて圧延ロールを構成しているので、内層部にお
いては鋼系材料による特性を保持し、且つ外層部におい
ては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延ロール
を、機械的な継ぎ目無く、容易に提供することが可能と
なる。これによって圧延製品の品質向上及び圧延作業の
高生産性を実現することが可能となる。また請求項４に
記載の圧延ロールによれば、上記請求項３に記載の構成
による効果に加えて、溶着一体化させた後に、ロール外
層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜６０
０℃で焼戻すようにしたので、熱間圧延等に適した前記
外層部の耐摩耗性と耐肌荒性とを現に一層好ましく確保
することができる。また請求項５に記載の圧延ロールに
よれば、請求項１に示す成分組成の溶湯からなる外層材
溶湯を、遠心鋳造法により、ダクタイル鋳鉄或いは黒鉛
鋼からなる内層材溶湯と溶着一体化させて圧延ロールを
構成しているので、内層部においてはダクタイル鋳鉄或
いは黒鉛鋼による靭性に優れた特性を保持し、且つ外層
部においては良好な耐摩耗性と耐肌荒性を保有した圧延
ロールを、機械的な継ぎ目無く、容易に提供することが
可能となる。これによって圧延製品の品質向上及び圧延
作業の高生産性を実現することが可能となる。また請求
項６に記載の圧延ロールによれば、溶着一体化させた後
に、少なくともロール外層材を１０００〜１２００℃か
ら焼入れ、５００〜６００℃で焼戻すようにしたので、
熱間圧延等に適した前記外層部の耐摩耗性と耐肌荒性と
を現に一層好ましく確保することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ２２Ｄ 11/00 Ｂ２２Ｄ 11/00 Ａ
Ｇ
13/02 ５０２ 13/02 ５０２Ｊ
Ｃ２１Ｄ 5/00 Ｃ２１Ｄ 5/00 Ａ
9/38 9/38 Ｚ
Ｃ２２Ｃ 37/00 Ｃ２２Ｃ 37/00 Ｐ
37/04 37/04 Ｚ
38/00 ３０２ 38/00 ３０２Ｚ
38/38 38/38
(72)発明者 前川 敏郎
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 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８−60289（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−109542（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−330236（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−179945（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−256888（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−240418（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 溶融と凝固を経て得られる圧延ロール用
外層材であって、重量パーセントで、 Ｃ ：１．０〜２．０％ Ｓｉ：０．２〜３．０％ Ｍｎ：０．２〜２．０％ Ｃｒ：３．０〜１０．０％ Ｍｏ：３．０〜６．０％ Ｗ ：３．０〜６．０％ Ｖ ：６．０〜１０．０％ Ｃｏ：５．０％以下 を含有し、残部が実質的にＦｅから成り、且つ前記Ｖの
含有量とＭｏ及びＷの含有量との関係がＶ（％）≧Ｍｏ
（％）＋Ｗ（％）に調整されていることを特徴とする圧
延ロール用外層材。 - 【請求項２】 １０００〜１２００℃から焼入れ、５０
０〜６００℃で焼戻すことを特徴とする請求項１に記載
の圧延ロール用外層材。 - 【請求項３】 請求項１に示す成分組成の溶湯を、鋼系
芯材の外側周に溶着一体化させてなる圧延ロール。 - 【請求項４】 溶着一体化させた後に、少なくともロー
ル外層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜
６００℃で焼戻すことを特徴とする請求項３に記載の圧
延ロール。 - 【請求項５】 請求項１に示す成分組成の溶湯からなる
外層材溶湯を、遠心鋳造法により、ダクタイル鋳鉄或い
は黒鉛鋼からなる内層材溶湯と溶着一体化させてなる圧
延ロール。 - 【請求項６】 溶着一体化させた後に、少なくともロー
ル外層材を１０００〜１２００℃から焼入れ、５００〜
６００℃で焼戻すことを特徴とする請求項５に記載の圧
延ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13115498A JP3361990B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13115498A JP3361990B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302768A JPH11302768A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3361990B2 true JP3361990B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=15051272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13115498A Ceased JP3361990B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361990B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI3050636T1 (sl) * | 2013-09-25 | 2019-07-31 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugalno ulit kompozitni valj za toplo valjanje |
| KR102219334B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2021-02-22 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 원심 주조제 열간 압연용 복합 롤 |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP13115498A patent/JP3361990B2/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11302768A (ja) | 1999-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |