JP5400789B2 - Continuous casting roll - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造設備に設けられる耐食性、耐摩耗性に優れた連続鋳造用肉盛ロールに関する。 The present invention relates to a buildup roll for continuous casting that is provided in a continuous casting facility and has excellent corrosion resistance and wear resistance.
製鉄所の連続鋳造設備には、ガイドロール、ピンチロールなどの鋳片を搬送する多数のロールが設置されており、これらのロールは、長時間にわたり高温度の鋳片から接触負荷を受け、鋳片による加熱と冷却水による冷却とによる加熱冷却の繰り返しなどにより、摩耗、熱亀裂、高温水蒸気酸化などの激しい損傷を受ける。 The continuous casting equipment at steelworks is equipped with a number of rolls that transport slabs, such as guide rolls and pinch rolls. These rolls receive contact loads from high-temperature slabs over a long period of time. Due to repeated heating and cooling by heating with a piece and cooling with cooling water, severe damage such as wear, thermal cracking, high temperature steam oxidation, etc. is caused.
また、連続鋳造設備のモールドには、モールドと溶鋼との接触を防止する低融点のモールドパウダーが供給される。この場合、モールドに近い領域に位置するロールとモールドパウダーに含まれるフッ素とが接触して、ロールが腐食する。そこで、ロールの損傷対策として、ロール表面に肉盛溶接や自溶合金溶射が施される。 In addition, low melting point mold powder that prevents contact between the mold and the molten steel is supplied to the mold of the continuous casting facility. In this case, the roll located in the area close to the mold comes into contact with fluorine contained in the mold powder, and the roll is corroded. Therefore, as a countermeasure against damage to the roll, overlay welding or self-fluxing alloy spraying is performed on the roll surface.
従来、肉盛溶接用の溶接材料として、13Cr-Ni(Ni:1〜6)系、17Cr-4Ni(SUS630)系ステンレス鋼のようなFe基ステンレス鋼、Ni基合金或いはNi基自溶合金溶射材などが用いられている。
近年、鋳造速度の高速化、生産性能や鋳片歩留りの向上等が強く求められるようになっており、ロールの表面温度も上昇しているため、ロールの使用環境が従来と比べて厳しくなっている。特にモールド直下のトップ部ロール(フートロール、サポートロール、ガイドロールなど)では、連鋳ロールの一般的な要求特性である耐熱亀裂性に加えて、ロールの耐摩耗性や耐食性のさらなる向上が求められるようになっている。 In recent years, there has been a strong demand for higher casting speeds, improved production performance and slab yield, and the surface temperature of rolls has risen, making the use environment of rolls more severe than before. Yes. Especially for top rolls (foot rolls, support rolls, guide rolls, etc.) directly under the mold, in addition to thermal crack resistance, which is a general required characteristic of continuous cast rolls, further improvement in roll wear resistance and corrosion resistance is required. It is like that.
ここで、13Cr-Ni(Ni:1〜6)系Fe基ステンレス鋼においては、マルテンサイトが主な強化組織であるため、熱間強度が低く耐摩耗性、耐食性に乏しい。また、17Cr-4Ni(SUS630)系Fe基ステンレス鋼においては鋼リッチ金属間化合物相を強化組織に用いるため、13Cr-Ni(Ni:1〜6)系Fe基ステンレス鋼よりも耐摩耗性、耐食性は高いものの、ロールの使用環境の変化に鑑みると、耐摩耗性、耐食性のさらなる向上が求められる。 Here, in 13Cr—Ni (Ni: 1-6) Fe-based stainless steel, martensite is the main strengthening structure, and therefore, the hot strength is low and the wear resistance and corrosion resistance are poor. In addition, since 17Cr-4Ni (SUS630) Fe-based stainless steel uses a steel-rich intermetallic compound phase for the strengthened structure, it has higher wear resistance and corrosion resistance than 13Cr-Ni (Ni: 1-6) Fe-based stainless steel. However, in view of changes in the usage environment of the roll, further improvements in wear resistance and corrosion resistance are required.
そこで、本願発明は、一般的な耐熱亀裂性に加えて耐摩耗性、耐食性に優れた連続鋳造用ロールを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a continuous casting roll that is excellent in wear resistance and corrosion resistance in addition to general heat crack resistance.
上記課題を解決するために、本願発明の連続鋳造用ロールは、(1)質量%で、C:0.07%以下、Si:0.2〜1.5、Mn:3%以下、Cr:13〜20%、Ti:0.5〜4%、N:0.1〜0.5%を含み、残部Fe及び不可避不純物よりなり、かつ、1≦Ti/N≦20を満たす肉盛溶接層をロール表面に有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the continuous casting roll of the present invention is (1) mass%, C: 0.07% or less, Si: 0.2 to 1.5, Mn: 3% or less, Cr: Overlay weld layer containing 13 to 20%, Ti: 0.5 to 4%, N: 0.1 to 0.5%, remaining Fe and inevitable impurities, and satisfying 1 ≦ Ti / N ≦ 20 On the roll surface.
ここで、「ロール表面」とは、連続鋳造用ロールのロール基材の表面を意味しており、ロール基材の表面に他の表面処理層(例えば、溶射層)が形成されている場合には、当該表面処理層が「ロール表面」となる。また、ロール基材の表面に本願発明の肉盛溶接層を形成し、その上に熱亀裂の分散を目的として薄い溶射層を形成した構成(例えば特許第1242246号)であっても、この薄い溶射層が使用中に消失し、表面が肉盛溶接層になった場合でも、本願発明の連続鋳造用ロールに含まれる。 Here, the “roll surface” means the surface of the roll base material of the roll for continuous casting, and when another surface treatment layer (for example, a sprayed layer) is formed on the surface of the roll base material. The surface treatment layer becomes the “roll surface”. Further, even if the overlay welding layer of the present invention is formed on the surface of the roll base material and a thin sprayed layer is formed on the surface for the purpose of dispersion of thermal cracks (for example, Japanese Patent No. 1242246), this thin Even when the sprayed layer disappears during use and the surface becomes a build-up weld layer, it is included in the continuous casting roll of the present invention.
(2)(1)の構成において、質量%で、Mo:0.3〜3%を含ませることができる。(2)の構成によれば、Moが金属マトリクス中に固溶し、高温時の強度を向上させることができる。 (2) In the configuration of (1), Mo: 0.3 to 3% can be included by mass%. According to the configuration of (2), Mo is dissolved in the metal matrix, and the strength at high temperature can be improved.
(3)(1)又は(2)の構成において、質量%で、Co:0.5〜3%を含ませることができる。(3)の構成によれば、肉盛溶接層の耐熱性が高まり、高温時の強度を向上させることができる。 (3) In the configuration of (1) or (2), Co: 0.5 to 3% can be included in mass%. According to the configuration of (3), the heat resistance of the build-up weld layer is increased, and the strength at high temperature can be improved.
(4)(1)乃至(3)の構成において、質量%で、Ni:1〜5%を含ませることができる。(4)の構成によれば、肉盛溶接層の耐食性を高めることができる。 (4) In the configurations of (1) to (3), Ni: 1 to 5% can be included in mass%. According to the configuration of (4), the corrosion resistance of the build-up weld layer can be increased.
質量%で、C:0.05%以下に設定するのが好ましく、質量%で、Ti:0.5〜3%に設定するのが好ましく、質量%で、N:0.15〜0.3%に設定するのが好ましく、質量%で、1≦Ti/N≦15に設定するのが好ましい。 It is preferable to set C: 0.05% or less in terms of mass%, and it is preferable to set Ti: 0.5-3% in mass%, and N: 0.15-0.3 in mass%. % Is preferable, and it is preferable to set 1 ≦ Ti / N ≦ 15 by mass%.
本発明によれば、耐摩耗性、耐食性に優れた連続鋳造用ロールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the roll for continuous casting excellent in abrasion resistance and corrosion resistance can be provided.
図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
(実施形態)
図1は連続鋳造装置の概略図である。本実施形態の連続鋳造装置1は、タンディッシュ2と、モールド3と、サポートロール4と、冷却スプレー5とを含む。ダンディッシュ2は、上側が開口した箱型形状に形成されており、不図示の取鍋から注がれる溶鋼Hを蓄える。ダンディッシュ2の底部には、上下方向に延びる浸漬ノズル7が設けられており、この浸漬ノズル7の先端部は、ダンディッシュ2の下方に位置するモールド3内に延出している。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a continuous casting apparatus. The continuous casting apparatus 1 of this embodiment includes a tundish 2, a
モールド3は、水冷式の鋼板により筒型に形成されており、ダンディッシュ2から浸漬ノズル7を介して流入する溶鋼Hを鋳造する。モールド3には、銅などを用いることができる。
The
モールド3には、モールドパウダー11が注入される。これにより、溶鋼が大気から遮断され、保温・酸化が防止されるとともに、モールド3の表面に溶鋼が付着するのを防止できる。モールドパウダー11は、CaO、SiO2、MgO、Al2O3などの酸化物を主成分とした粉末で構成されており、粘性を小さくするためにLi2O、NaF、CaFなどが添加されている。
サポートロール4は、モールド3の下端から下流に向かって複数並設されており、モールド3で冷却された鋳片を支持しながら搬送する。冷却スプレー5は、サポートロール4に沿って複数設けられており、隣接するサポートロール4の隙間から鋳片に向かって冷却水を吹き付ける。
A plurality of support rolls 4 are arranged in a downstream direction from the lower end of the
上述の構成において、取鍋(不図示)からダンディッシュ2に注入された溶鋼Hは、ダンディッシュ2の底部の浸漬ノズル7によって流量が調整されつつモールド3に注入される。モールド3に注入された溶鋼Hは、モールド3の内壁面に接触する接触部分が冷却(一時冷却)されて凝固する。これにより、表面に凝固層を有し、内部に未凝固の溶鋼Hを有する鋳片が生成される。
In the above-described configuration, the molten steel H injected from the ladle (not shown) into the dundish 2 is injected into the
モールド3の下端部から引き出された未凝固の鋳片は、サポートロール4に支持された状態で下流に搬送され、搬送途中で冷却スプレー5から吹きつけられる冷却水により冷却される。この際、鋳片から受ける接触負荷によりサポートロール4は摺動摩耗する。また、鋳片による加熱と冷却水による冷却とによる熱サイクルにより、熱亀裂、高温水蒸気酸化などの負荷を受ける。さらに、モールド3に注入されたモールドパウダーがサポートロール4に接触して、モールドパウダーに含まれるフッ素とサポートロール4の基材とが化学反応を起こし、サポートロール4が腐食する。
The unsolidified slab drawn from the lower end portion of the
そこで、本実施形態では、サポートロール4の表面に耐食性、耐摩耗性に優れた肉盛溶接を施している。次に、サポートロール4の表面に溶接された肉盛溶接層の組成について説明する。 Therefore, in this embodiment, overlay welding excellent in corrosion resistance and wear resistance is performed on the surface of the support roll 4. Next, the composition of the build-up weld layer welded to the surface of the support roll 4 will be described.
本実施形態のサポートロール4に溶接された溶接層は、質量%で、C:0.07%以下、Si:0.2〜1.5、Mn:3%以下、Cr:13〜20%、Ti:0.5〜4%、N:0.1〜0.5%を含み、残部Fe及び不可避不純物よりなり、かつ、1≦Ti/N≦20である。なお、肉盛溶接方法としては、公知の方法(例えば、サブマージアーク溶接法、粉体プラズマアーク溶接法)を用いることができる。 The weld layer welded to the support roll 4 of the present embodiment is in mass%, C: 0.07% or less, Si: 0.2 to 1.5, Mn: 3% or less, Cr: 13 to 20%, Ti: 0.5-4%, N: 0.1-0.5%, balance Fe and inevitable impurities, and 1 ≦ Ti / N ≦ 20. In addition, as a build-up welding method, a well-known method (for example, submerged arc welding method, powder plasma arc welding method) can be used.
連続鋳造用ロールに要求される特性として、主に「耐食性」、「耐摩耗性」、「耐熱亀裂性」が挙げられるが、これらの諸特性のうち耐摩耗性を向上させる方法として、耐食性、耐熱亀裂性を保持するための延性・靭性のある金属マトリクス中に硬質粒子としての炭化物を分散させる方法が知られている。しかしながら、鋳片に接触してサポートロール4が高温化すると、炭素との親和力の高いクロムが炭素と結合して炭化物が生成され、この炭化物が結晶粒界に析出する。その結果、結晶粒界に沿って熱亀裂が促進され易くなり、金属マトリクス中のクロム濃度が下がり、サポートロール4の耐熱亀裂性および耐食性を低下させる。 The characteristics required for continuous casting rolls are mainly "corrosion resistance", "wear resistance", and "heat crack resistance". Among these characteristics, as a method for improving wear resistance, corrosion resistance, A method of dispersing carbides as hard particles in a ductile and tough metal matrix for maintaining heat cracking resistance is known. However, when the support roll 4 is heated to a high temperature in contact with the slab, chromium having a high affinity with carbon is combined with the carbon to produce carbide, and this carbide precipitates at the grain boundaries. As a result, thermal cracking is easily promoted along the crystal grain boundary, the chromium concentration in the metal matrix is lowered, and the heat crack resistance and corrosion resistance of the support roll 4 are lowered.
これに対して、本実施形態の肉盛溶接層では、耐食性を低下させないように、炭素の含有率を0.07質量%以下の低い値に制限して、耐摩耗性の向上因子である硬質粒子の炭化物の代替として耐食性に優れるチタンを多く含有させ、更にこのチタンを親和力の強い窒素と反応させることにより窒化物を析出させ、耐摩耗性を向上させている。つまり、炭素のように、クロムと結合して結晶粒界に析出することはない。これにより、金属マトリクス中のクロム濃度の低下を抑制できるため、耐熱亀裂性、耐食性を維持させながら耐摩耗性を兼備させることができる。 On the other hand, in the build-up weld layer of this embodiment, the carbon content is limited to a low value of 0.07% by mass or less so as not to lower the corrosion resistance, and is a hard factor that improves wear resistance. As a substitute for the carbide of particles, a large amount of titanium having excellent corrosion resistance is contained, and further, this titanium is reacted with nitrogen having a strong affinity to precipitate nitride, thereby improving the wear resistance. That is, unlike carbon, it does not combine with chromium and precipitate at the grain boundaries. Thereby, since the fall of the chromium density | concentration in a metal matrix can be suppressed, it can have wear resistance, maintaining heat cracking resistance and corrosion resistance.
換言すれば、金属マトリクス中に均等にクロムが分布して、かつ、窒化チタンを含むサポートロール4を提供することができる。このサポートロール4は、下記に説明するように、耐腐食性及び耐摩耗性、耐熱亀裂性に優れている。 In other words, it is possible to provide the support roll 4 in which chromium is evenly distributed in the metal matrix and includes titanium nitride. As will be described below, the support roll 4 is excellent in corrosion resistance, wear resistance, and heat crack resistance.
次に、本肉盛溶接層を構成する各材料の限定理由について説明する。 Next, the reason for limitation of each material which comprises this overlay welding layer is demonstrated.
(Cについて)
本発明は、Cの代わりにTi,Nを用いることにより耐摩耗性、耐食性等を満足させるという知見に基づいている。そのためCの含有率は、極力低く設定する必要がある。ただし、Cは溶接材料などから混入する不可避的な元素であるため、含有率を0%にすることはできない。そのため、Cについては上限値のみを規定している。(About C)
The present invention is based on the knowledge that wear resistance, corrosion resistance, and the like are satisfied by using Ti and N instead of C. Therefore, the C content needs to be set as low as possible. However, since C is an inevitable element mixed from a welding material or the like, the content rate cannot be reduced to 0%. Therefore, only the upper limit value is defined for C.
(Siについて)
Siの含有率が高いと、肉盛溶接された溶接層の脆化を招き、靭性が低下する。このためSiの含有率の上限値は、好ましくは1.5質量%であり、より好ましくは1.0質量%である。Siは溶接の際に、溶湯の粘性を下げ、流動性を高め溶接性を向上させることができる。また、精錬作用による酸素等の不純物を取り除くのに有効な元素である。このためSiの含有率の下限値は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.3質量%である。なお、Siは不可避元素のため、少なくとも0.2質量%含まれている。(About Si)
When the Si content is high, embrittlement of the welded layer that has undergone build-up welding occurs, and the toughness decreases. For this reason, the upper limit of the Si content is preferably 1.5% by mass, and more preferably 1.0% by mass. Si can lower the viscosity of the molten metal during welding, increase fluidity and improve weldability. It is also an effective element for removing impurities such as oxygen due to refining action. For this reason, the lower limit of the Si content is preferably 0.2% by mass, and more preferably 0.3% by mass. Since Si is an inevitable element, it is contained at least 0.2% by mass.
(Mnについて)
Mnの含有率が高いと、肉盛溶接された溶接層の脆化を招き、靭性が低下する。このためMnの含有率の上限値は、好ましくは3質量%であり、より好ましくは2質量%である。Mnは溶接の際に、溶湯の粘性を下げ、流動を高め溶接性を向上させることができる。また、精錬作用による酸素等の不純物を取り除くのに有効な元素である。このためMnの含有率の下限値は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.8質量%である。なお、Mnは不可避元素のため、少なくとも0.2質量%含まれている。(About Mn)
When the content of Mn is high, the weld layer welded by overlay welding becomes brittle and the toughness decreases. For this reason, the upper limit of the Mn content is preferably 3% by mass, more preferably 2% by mass. Mn can reduce the viscosity of the molten metal during welding, increase the flow and improve the weldability. It is also an effective element for removing impurities such as oxygen due to refining action. For this reason, the lower limit of the Mn content is preferably 0.2% by mass, more preferably 0.8% by mass. In addition, since Mn is an inevitable element, it is contained at least 0.2% by mass.
(Crについて)
Crの含有率が高すぎると靭性が低下する。このため、Crの含有率の上限値は、好ましくは20質量%であり、より好ましくは17質量%である。Crの含有率が低いと、耐食性及び耐酸化性を向上させることができない。このため、Crの含有率の下限値は、好ましくは13質量%であり、より好ましくは15質量%である。(About Cr)
If the Cr content is too high, the toughness decreases. For this reason, the upper limit of the Cr content is preferably 20% by mass, and more preferably 17% by mass. If the Cr content is low, the corrosion resistance and oxidation resistance cannot be improved. For this reason, the lower limit of the Cr content is preferably 13% by mass, and more preferably 15% by mass.
(Tiについて)
Tiの含有率が高いと脆性な金属化合物が生成され、靭性が低下する。このため、Tiの含有率の上限値は、好ましくは4質量%であり、より好ましくは3質量%である。また、Tiは耐食性を向上させ、CrではなくNと反応することにより耐摩耗性に優れた窒化物を生成する。このため、Tiの含有率が低いと生成される窒化物が少なくなり、耐摩耗性を向上させることができない。このため、Tiの下限値は、好ましくは0.5質量%である。(About Ti)
When the Ti content is high, a brittle metal compound is generated and the toughness is lowered. For this reason, the upper limit of the Ti content is preferably 4% by mass, and more preferably 3% by mass. Further, Ti improves corrosion resistance, and reacts with N instead of Cr to generate nitrides with excellent wear resistance. For this reason, when the Ti content is low, the amount of nitride produced is reduced, and the wear resistance cannot be improved. For this reason, the lower limit of Ti is preferably 0.5% by mass.
(Nについて)
Nは、マトリクス金属中に固溶し、焼き戻し抵抗を高めるとともに、Tiと結合して耐摩耗性に優れた窒化物を生成する。また、窒化物はマトリックスに微細に分散し、炭化物のように結晶粒界に偏って析出しないため耐熱亀裂性の向上にも寄与する。このため、Nの含有率の下限値は、好ましくは0.1質量%であり、より好ましくは0.15質量%である。Nの含有率が高いと、肉盛溶接をする際にブローホールが発生しやすくなる。このため、Nの含有率の上限値は、好ましくは0.5質量%であり、より好ましくは0.3質量%である。(About N)
N forms a solid solution in the matrix metal to increase the tempering resistance and combine with Ti to form a nitride having excellent wear resistance. In addition, since nitride is finely dispersed in the matrix and does not precipitate unevenly at grain boundaries like carbide, it contributes to the improvement of thermal crack resistance. For this reason, the lower limit of the N content is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.15% by mass. When the content of N is high, blow holes are likely to occur when overlay welding is performed. For this reason, the upper limit of the N content is preferably 0.5% by mass, and more preferably 0.3% by mass.
(Ti及びNの比率について)
上述したように、本願発明は、TiをNと反応させることにより窒化物を生成して、肉盛溶接層の耐摩耗性を高めることを目的としており、この目的に適合するように、Ti及びNの比率を設定する必要がある。Ti/Nは好ましくは1〜20であり、より好ましくは1〜15である。(About the ratio of Ti and N)
As described above, the present invention aims to generate nitrides by reacting Ti with N, thereby improving the wear resistance of the overlay weld layer. It is necessary to set the ratio of N. Ti / N is preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 15.
肉盛溶接層にNiを含ませることもできる。Niの含有率が高いと、コストアップになる。このため、Niの含有率の上限値は、好ましくは5質量%であり、より好ましくは3.5質量%である。Niの含有率が低いと、十分に耐食性を得ることができない。このため、Niの含有率の下限値は、好ましくは1質量%であり、より好ましくは1.5質量%である。Ti及びNからなる窒化物により必要とする耐食性を確保できる場合には、Niを省略することもできる。 Ni can also be included in the build-up weld layer. If the Ni content is high, the cost increases. For this reason, the upper limit of the Ni content is preferably 5% by mass, and more preferably 3.5% by mass. If the Ni content is low, sufficient corrosion resistance cannot be obtained. For this reason, the lower limit of the Ni content is preferably 1% by mass, and more preferably 1.5% by mass. Ni can be omitted when the required corrosion resistance can be ensured by the nitride of Ti and N.
肉盛溶接層にMoを含ませることもできる。Moは金属マトリクス中に固溶し、高温時の強度が向上する点で有効な元素である。このため、Moの含有率の下限値は、好ましくは0.3質量%であり、より好ましくは0.5質量%である。Moの含有率が高いと、靭性を低下させ、コストアップとなる。このため、Moの含有率の上限値は、好ましくは3質量%であり、より好ましくは1.5質量%である。なお、Moは省略することもできる。 Mo can also be included in the build-up weld layer. Mo is an effective element in that it dissolves in the metal matrix and the strength at high temperature is improved. For this reason, the lower limit of the Mo content is preferably 0.3% by mass, and more preferably 0.5% by mass. When the Mo content is high, the toughness is lowered and the cost is increased. For this reason, the upper limit of the Mo content is preferably 3% by mass, and more preferably 1.5% by mass. Mo may be omitted.
肉盛溶接層にCoを含ませることもできる。Coは耐熱性を高め、高温時の強度が向上する点で有効な元素である。このため、Coの含有率の下限値は、好ましくは0.5質量%であり、より好ましくは1質量%である。Coの含有率が高いと、加工性が低下して、コストアップになる。このため、Coの含有率の上限値は、好ましくは3質量%であり、より好ましくは2質量%である。なお、Coは省略することができる。 Co can also be included in the overlay weld layer. Co is an effective element in terms of improving heat resistance and improving strength at high temperatures. For this reason, the lower limit of the Co content is preferably 0.5% by mass, and more preferably 1% by mass. If the Co content is high, the workability is lowered and the cost is increased. For this reason, the upper limit of the Co content is preferably 3% by mass, and more preferably 2% by mass. Note that Co can be omitted.
次に、実施例を示して、本発明について具体的に説明する。 Next, an Example is shown and this invention is demonstrated concretely.
下記の耐食性試験及び耐摩耗性試験を行った。
(耐食性試験について)
SS400平板(300×400×40t)の表面に表1に示す組成の溶接層を形成した。溶接方法としてアーク溶接を使用し、8層からなる溶接層を形成した。希釈の影響を受けにくい全溶着鋼部分から試験片(20h×30w×4mmt)を切り出した。The following corrosion resistance test and wear resistance test were conducted.
(Corrosion resistance test)
A weld layer having the composition shown in Table 1 was formed on the surface of an SS400 flat plate (300 × 400 × 40 t). Arc welding was used as a welding method, and a weld layer composed of 8 layers was formed. A test piece (20 h × 30 w × 4 mmt) was cut out from the entire welded steel portion which is not easily affected by dilution.
耐食性試験の試験条件を表2に示した。表2に示すように、各試験片を5質量%フッ化水素酸水溶液中に浸漬させ、100hr放置した。フッ化水素酸水溶液の温度は、常温(20℃)とした。 Table 2 shows the test conditions for the corrosion resistance test. As shown in Table 2, each test piece was immersed in a 5% by mass hydrofluoric acid aqueous solution and allowed to stand for 100 hours. The temperature of the hydrofluoric acid aqueous solution was normal temperature (20 ° C.).
耐食性試験の結果を表5に示している。腐食減量を定量的に評価し、腐食減量が3.8(mg/mm2)以下である場合には優秀として◎で評価し、3.8〜4.2(mg/mm2)である場合には良好として○で評価し、4.2(mg/mm2)よりも大きい場合には不良として×で評価した。
(耐摩耗性試験について)
炭素鋼鋼管S25C(φ90×100)の表面に表1に示す組成の肉盛溶接層を形成した。3層からなる肉盛溶接層を形成した後に、機械加工により肉盛溶接層の厚みを5mmに切削し、切削された炭素鋼鋼管S25Cを径方向に切断して、試験片(φ100×10t)を製作した。The results of the corrosion resistance test are shown in Table 5. Corrosion weight loss is evaluated quantitatively. When the corrosion weight loss is 3.8 (mg / mm 2 ) or less, it is evaluated as “Excellent” and when it is 3.8 to 4.2 (mg / mm 2 ). Was evaluated as good, and when it was larger than 4.2 (mg / mm 2 ), it was evaluated as poor as x.
(About wear resistance test)
A build-up weld layer having the composition shown in Table 1 was formed on the surface of a carbon steel pipe S25C (φ90 × 100). After forming the build-up weld layer consisting of three layers, the thickness of the build-up weld layer is cut to 5 mm by machining, and the cut carbon steel pipe S25C is cut in the radial direction to obtain a test piece (φ100 × 10 t) Was made.
耐摩耗性試験の試験装置について、図2を用いて説明する。図2は耐摩耗性試験の試験装置の概略構成を図示した概略図である。同図において、試験装置は相手ローラ21と試験片(以下、試験片ローラという)22とを含む。相手ローラ21は回転軸21a周りに回転し、試験片ローラ22は回転軸21aと平行な方向に延びる回転軸22a周りに回転する。回転軸21aは不図示の伝達ギアを介して不図示の第1回転用モータに接続されており、前記第1回転用モータが駆動されると回転軸21a周りに相手ローラ21が回転する。試験片ローラ22は、相手ローラ21の表面に押圧されている。試験片ローラ22の回転軸22aは、不図示の伝達ギアを介して不図示の第2回転用モータに接続されており、前記第2回転用モータが駆動されると回転軸22a周りに試験片ローラ22が回転する。
A test apparatus for the abrasion resistance test will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a test apparatus for an abrasion resistance test. In the figure, the test apparatus includes a
相手ローラ21の外面から僅かに離間した位置には、相手ローラ21の周方向に延びる高周波加熱コイル23が設けられている。高周波加熱コイル23に交流電流を流すと、相手ローラ21の表面近傍に高密度のうず電流が発生し、そのジュール熱で相手ローラ21が加熱される。試験片ローラ22の表面近傍には、相手ローラ21とは異なる位置に冷却水スプレイノズル24が設けられている。冷却水スプレイノズル24から噴射された冷却水は、試験片ローラ22に供給され、試験片ローラ22を冷却する。
A high
上述の構成において、高周波加熱コイル23に通電して冷却水スプレイノズル24を作動させると、試験片ローラ22は、相手ローラ21との接触位置において加熱され、冷却水スプレイノズル24から供給される冷却水との接触位置において冷却される。
In the above-described configuration, when the cooling
また、試験片ローラ22は、相手ローラ21の表面に押圧されて摩擦接触しており、相手ローラ21よりも試験片ローラ22の回転速度が遅くなるように、前記第1及び第2の回転用モータの駆動が制御されている。これにより、相手ローラ21の回転作用により、試験片ローラ22の表面に形成された肉盛溶接層を摩耗させることができる。したがって、加熱と冷却とを繰り返す温度環境下において、試験片ローラ22の耐摩耗性を評価することができる。
Further, the
耐摩耗性試験の試験条件を表3に示す。表3に示すように、試験片ローラ22の相手ローラ21に対する押圧力は147(N)であり、相手ローラ21の回転速度は500rpmであり、試験片ローラ22の回転速度は490rpmであり、高周波加熱コイル23による加熱温度は500℃であり、試験時間は5時間であった。なお、相手ローラ21及び試験片ローラ22のスリップ率は2%であった。
Table 3 shows the test conditions for the abrasion resistance test. As shown in Table 3, the pressing force of the
試験時間終了後に、試験片ローラ22の摩耗量を測定して、耐摩耗性を評価した。摩耗量は、試験片ローラ22に対する押圧力(147(N))に滑り距離(走行距離、すなわち、回転数×試験材の円周(m)のことである)を乗じた値で、摩耗した肉盛溶接層の体積を徐することにより算出した。耐摩耗性試験の試験結果を表4に示す。摩耗量を定量的に評価し、比摩擦量が1.2(mm3/N・m)以下である場合には優秀として◎で評価し、1.2〜1.7(mm3/N・m)である場合には良好として○で評価し、1.7(mm3/N・m)よりも大きい場合には不良として×で評価した。なお、溶接性については、溶接不良であるか否かを目視で評価した。After the test time, the wear amount of the
2 タンディッシュ2
3 モールド
4 サポートロール
5 冷却スプレー
2
3 Mold 4
Claims (8)
The roll for continuous casting according to any one of claims 1 to 7, wherein, in mass%, 1≤Ti / N≤15.
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