JP5760074B2

JP5760074B2 - Recycled composite roll

Info

Publication number: JP5760074B2
Application number: JP2013264073A
Authority: JP
Inventors: 橋本　光生; 光生橋本; 厚生山本; 孝京姜; 晃大園田; 昌俊綾垣
Original assignee: FUJICO CO., LTD.
Current assignee: FUJICO CO., LTD.
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP2014121732A

Description

本発明は、鉄鋼の圧延において、特に、薄板、棒鋼、線材あるいは形鋼の熱間及び冷間圧延作業に用いられる使用済圧延用複合ロールを再生した再生複合ロールに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a recycled composite roll obtained by regenerating a used composite roll for use in hot and cold rolling operations of steel sheets, steel bars, wire rods, and shaped steels in rolling steel.

従来、鉄鋼の圧延においては、寸法及び形状精度の高い製品への要求が高まり、またその生産性の向上が望まれていたため、製品品質やその生産効率に直接影響する圧延用ロールに対して、摩耗並びに消耗が少なく、かつ耐肌荒れ性に優れることが強く要求されてきた。
そこで、例えば、特許文献１、２に開示されたいわゆる連続鋳掛け法を使用したハイス系ロール（以下、単にロールともいう）が開発された。具体的には、鋼系材料からなる芯材の周囲に、連続鋳掛け法によって鉄系外層材（Ｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ等の合金元素を含有）を形成した複合ロールであり、ショアー硬さを７０〜１００の範囲にして使用されるものである。 Conventionally, in steel rolling, demand for products with high dimensional and shape accuracy has increased, and improvement in productivity has been desired, so for rolling rolls that directly affect product quality and production efficiency, There has been a strong demand for low wear and wear and excellent resistance to rough skin.
Accordingly, for example, a high speed roll (hereinafter, also simply referred to as a roll) using a so-called continuous casting method disclosed in Patent Documents 1 and 2 has been developed. Specifically, it is a composite roll in which an iron-based outer layer material (containing alloy elements such as C, V, Cr, Mo, W, Co) is formed around a core material made of a steel material by a continuous casting method. The shore hardness is in the range of 70-100.

このロールは、摩耗が極めて少なく良好な肌を長時間維持できることから、薄板、棒鋼、線材、又は形鋼の熱間圧延作業、あるいは薄板の冷間圧延作業に適用されている。なお、ロールは、その胴部の直径が、圧延設備の制約から予め設定される範囲内で使用されており、使用に伴う摩耗並びにロール表面を平滑にするための研削作業による消耗により、上記した範囲の下限値に至ると廃棄されていた。
このため、従来は、新たに製造したロールを使用して、上記した熱間圧延作業あるいは冷間圧延作業を行っていた。 Since this roll has very little wear and can maintain a good skin for a long time, it is applied to a hot rolling operation of a thin plate, a steel bar, a wire, or a shape steel, or a cold rolling operation of a thin plate. In addition, the diameter of the trunk | drum is used within the range preset by the restrictions of rolling equipment, and the roll mentioned above by wear by use and the consumption by the grinding work for smoothing the roll surface. When the lower limit of the range was reached, it was discarded.
For this reason, conventionally, the above-described hot rolling operation or cold rolling operation has been performed using a newly manufactured roll.

国際公開ＷＯ９１−１９８２４号公報International Publication No. WO91-19824 特開平１０−２７７６１１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-277611

しかしながら、ロールを構成する芯材は、強靱でしかも極めて高価な鍛鋼材で構成されているため、その加工に費用がかかり、ロールの製造コストを高くしていた。このため、ユーザーのロールの購入コストも高くなり、ロールのランニングコストの増大を招いていた。なお、芯材は圧延作業によって摩耗しないため、そのまま廃棄することは経済的でなかった。
また、芯材は、調達先に在庫があれば問題ないが、在庫がなければ新たに加工する必要があり、その調達に長期間を要する場合があった。このため、ロールの製造工期が長くなり、ユーザーへの対応に時間を要していた。 However, since the core material which comprises a roll is comprised with the tough steel material which is tough and very expensive, the process was expensive, and the manufacturing cost of the roll was made high. For this reason, the purchase cost of a user's roll also became high, and the running cost of the roll was caused to increase. Since the core material is not worn by the rolling operation, it is not economical to discard it as it is.
Further, the core material has no problem if it is in stock at the supplier, but if it is not in stock, it needs to be newly processed, and the procurement may take a long time. For this reason, the manufacturing period of the roll became long, and it took time to deal with the user.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、短工期でかつ安価に使用済圧延用複合ロールを再生した再生複合ロールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the reproduction | regeneration composite roll which reproduced | regenerated the composite roll for used rolling in a short construction period and cheaply.

前記目的に沿う第１の発明に係る再生複合ロールは、鋼系材料からなる芯材を有し、連続鋳掛け法によって胴部に、質量％で、Ｃ：０．５〜３．０％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｖ：０．５〜１０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％を含有し、更にＭｏ：２．０〜１０．０％及びＷ：２．０〜１０．０％のいずれか一方又は双方を有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる硬質の第１の鉄系外層材が形成された使用済圧延用複合ロールを焼鈍して前記第１の鉄系外層材を軟化させた後、前記胴部の表面に前記第１の鉄系外層材を残す機械加工を行って該第１の鉄系外層材の素地を露出させ、その周囲に、質量％で、Ｃ：０．５〜３．０％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｖ：０．５〜１０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％を含有し、更にＭｏ：２．０〜１０．０％及びＷ：２．０〜１０．０％のいずれか一方又は双方を有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる第２の鉄系外層材が連続鋳掛け法を用いて形成され、かつ前記胴部の両側に設けられている軸部の一方又は双方を機械切断した後、機械切断された前記軸部の代わりに新たな軸部を溶接によって繋いだ。
前記目的に沿う第２の発明に係る再生複合ロールは、鋼系材料からなる芯材を有し、連続鋳掛け法によって胴部に、質量％で、Ｃ：０．５〜３．０％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｖ：０．５〜１０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％を含有し、更にＭｏ：２．０〜１０．０％及びＷ：２．０〜１０．０％のいずれか一方又は双方を有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる硬質の第１の鉄系外層材が形成された使用済圧延用複合ロールを焼鈍して前記第１の鉄系外層材を軟化させた後、前記胴部の表面に前記第１の鉄系外層材を残す機械加工を行って該第１の鉄系外層材の素地を露出させ、その周囲に、質量％で、Ｃ：０．５〜３．０％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｖ：０．５〜１０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％を含有し、更にＭｏ：２．０〜１０．０％及びＷ：２．０〜１０．０％のいずれか一方又は双方を有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる第２の鉄系外層材が連続鋳掛け法を用いて形成され、かつ前記胴部の両側に設けられている軸部の一部又は全部に溶接による肉盛りが施されている。 The recycled composite roll according to the first invention meeting the above object has a core material made of a steel-based material, and in a mass part by a continuous casting method , in mass%, C: 0.5 to 3.0%, Si : 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2.0%, V: 0.5 to 10.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 2 A hard first iron-based outer layer material having one or both of 0.0 to 10.0% and W: 2.0 to 10.0%, the balance being Fe and inevitable impurities was formed. After annealing the used rolling composite roll to soften the first iron-based outer layer material, the first iron-based outer layer material is machined to leave the first iron-based outer layer material on the surface of the body portion . The base material of the outer layer material is exposed, and around it, in mass%, C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2.0%, V: 0.5-10 0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 2.0 to 10.0% and W: 2.0 to 10.0% or both, the balance The second iron-based outer layer material made of Fe and inevitable impurities is formed using a continuous casting method, and one or both of the shaft portions provided on both sides of the body portion are mechanically cut and then mechanically cut. Instead of the above-described shaft portion, a new shaft portion was connected by welding.
The recycled composite roll according to the second invention meeting the above object has a core material made of a steel-based material, and in a mass part by a continuous casting method , in mass%, C: 0.5 to 3.0%, Si : 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2.0%, V: 0.5 to 10.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 2 A hard first iron-based outer layer material having one or both of 0.0 to 10.0% and W: 2.0 to 10.0%, the balance being Fe and inevitable impurities was formed. After annealing the used rolling composite roll to soften the first iron-based outer layer material, the first iron-based outer layer material is machined to leave the first iron-based outer layer material on the surface of the body portion . The base material of the outer layer material is exposed, and around it, in mass%, C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2.0%, V: 0.5-10 0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 2.0 to 10.0% and W: 2.0 to 10.0% or both, the balance A second iron-based outer layer material made of Fe and unavoidable impurities is formed using a continuous casting method, and a part or all of the shaft portion provided on both sides of the body portion is overlaid by welding. Has been.

第１、第２の発明に係る再生複合ロールにおいて、前記第１、第２の鉄系外層材が、更に質量％で、Ｎｉ：０．２〜５．０％、Ｃｏ：０．２〜１０．０％、Ｎｂ：０．２〜２．０％、及びＴｉ：０を超え０．２％以下のいずれか１種又は２種以上を含有することが好ましい。
第１、第２の発明に係る再生複合ロールにおいて、前記胴部の表面に溶接による肉盛を施すことがある。
第１、第２の発明に係る再生複合ロールにおいて、前記胴部の表面の機械加工は、前記第１の鉄系外層材の一部を残して行うことが好ましい。 In the recycled composite roll according to the first and second inventions, the first and second iron-based outer layer materials are further in mass%, Ni: 0.2 to 5.0%, Co: 0.2 to 10 0.0%, Nb: 0.2 to 2.0%, and Ti: more than 0.2% and preferably any one or more of 0.2% or less.
In the recycled composite roll according to the first and second inventions, the surface of the body portion may be overlaid by welding.
In the recycled composite roll according to the first and second inventions, it is preferable that the machining of the surface of the body portion is performed while leaving a part of the first iron-based outer layer material.

使用済圧延用複合ロールの再生方法において、前記胴部の両側に設けられている軸部の表面の一部又は全部に溶接肉盛した補修圧延用複合ロールを、該使用済圧延用複合ロールとして使用することが好ましい。
また、使用済圧延用複合ロールの再生方法において、前記胴部の両側に設けられている軸部の一方又は双方を機械切断した後、機械切断された前記軸部の代わりに新たな軸部を溶接によって繋いだ補修圧延用複合ロールを、該使用済圧延用複合ロールとして使用することが好ましい。
そして、使用済圧延用複合ロールの再生方法において、該溶接によって繋がれた前記軸部を所定寸法に機械加工することが好ましい。 In the used rolling composite roll regeneration method, a repair rolling composite roll welded to a part or all of the surface of the shaft portion provided on both sides of the body portion is used as the used rolling composite roll. It is preferable to use it.
Further, in the recycling method of the used roll composite roll, after mechanically cutting one or both of the shaft portions provided on both sides of the body portion, a new shaft portion is used instead of the mechanically cut shaft portion. It is preferable to use the composite roll for repair rolling connected by welding as the composite roll for used rolling.
And in the reproduction | regenerating method of the composite roll for used rolling, it is preferable to machine the said axial part connected by this welding to a predetermined dimension.

第１、第２の発明に係る再生複合ロールにおいて、再生した該再生複合ロールの寸法が、前記使用済圧延用複合ロールの使用前の寸法と同一であることが好ましい。 In the recycled composite roll according to the first and second inventions, it is preferable that the recycled composite roll has the same dimensions as that of the used rolling composite roll before use.

第１、第２の発明に係る再生複合ロールにおいて、該再生複合ロールの胴部に残存させた前記第１の鉄系外層材に前記第２の鉄系外層材を鋳掛ける際に、溶融して両材が混合することが好ましい。 In the recycled composite roll according to the first and second inventions, when the second iron-based outer layer material is cast on the first iron-based outer layer material remaining in the body portion of the recycled composite roll, It is preferable that both materials are mixed.

請求項１〜６記載の再生複合ロールは、使用済圧延用複合ロールの胴部の表面を機械加工して素地を露出させ、その周囲に、第２の鉄系外層材を連続鋳掛け法を用いて形成するので、従来のように、新たに芯材を調達する必要がなく、またその加工も最小限にできる。このため、高性能な再生複合ロールを、歩留りよく、短工期かつ安価に製造することができ、工業的に大きな価値を有する。
また、規定した第２の鉄系外層材の化学成分は、高価なハイス系の材料であるため、使用済圧延用複合ロールを再生して使用する効果がより顕著に現れる。 The recycled composite roll according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface of the body portion of the composite roll for used rolling is machined to expose the base, and the second iron-based outer layer material is continuously cast around it. Therefore, it is not necessary to procure a new core material as in the prior art, and the processing can be minimized. For this reason, a high performance recycled composite roll can be manufactured with good yield, a short construction period and at low cost, and has great industrial value.
In addition, since the chemical component of the specified second iron-based outer layer material is an expensive high-speed material, the effect of regenerating and using the used roll composite roll appears more remarkably.

請求項１〜６記載の再生複合ロールは、胴部の表面の機械加工が第１の鉄系外層材の一部を残して行われるので、芯材の直径が著しく小さくなることはなく、芯材は、使用済圧延用複合ロールの使用前の寸法より鋳掛け時の溶損量（例えば、０を超え１０ｍｍ以下）分が、僅かに小さくなるのみである。従って、再生を繰返し行うことができる。一方、胴部の表面の機械加工が、第１の鉄系外層材を残して行われない場合は、芯材の直径が小さくなるため、再生を繰返し行うことで、直径が著しく小さくなり、少ない再生回数で、軸部との直径差がなくなり、その結果、鋳掛け作業ができなくなるため望ましくない。
従って、再生複合ロールを、前回使用していた同一の使用場所、例えば、熱間圧延あるいは冷間圧延にそのまま使用できる。
また、芯材の表面に第１の鉄系外層材を残すことで、第２の鉄系外層材を芯材の表面に直接形成する場合よりも、その結合力を高めることができ、製品品質の向上が図れる。更には、第１の鉄系外層材が無い場合と比較して、第２の鉄系外層材の鋳掛ける厚みを薄くできるので、再生複合ロールの製造コストを更に低減できる。 In the recycled composite roll according to any one of claims 1 to 6, since the machining of the surface of the body portion is performed leaving a part of the first iron-based outer layer material, the diameter of the core material is not significantly reduced. The material is only slightly smaller in the amount of erosion loss during casting (for example, more than 0 and 10 mm or less) than the dimensions before use of the composite roll for used rolling. Therefore, reproduction can be repeated. On the other hand, when the machining of the surface of the body portion is not performed leaving the first iron-based outer layer material, the diameter of the core material becomes small. The number of reproductions is not desirable because there is no difference in diameter from the shaft portion, and as a result, casting work cannot be performed.
Therefore, the recycled composite roll can be used as it is in the same place where it was used last time, for example, hot rolling or cold rolling.
Also, by leaving the first iron-based outer layer material on the surface of the core material, it is possible to increase the bonding force compared to the case where the second iron-based outer layer material is directly formed on the surface of the core material, and to improve product quality Can be improved. Furthermore, compared with the case where there is no first iron-based outer layer material, the thickness of the second iron-based outer layer material cast can be reduced, so that the manufacturing cost of the recycled composite roll can be further reduced.

請求項２記載の再生複合ロールは、使用済圧延用複合ロールの軸部の表面に溶接肉盛するので、例えば、軸部に部分的に損傷が発生していても、その部分を補修するだけで再利用できる。
請求項１記載の再生複合ロールは、使用済圧延用複合ロールの軸部を機械切断した後、これに新たな軸部を溶接によって繋いでいるので、例えば、軸部全体に損傷が発生していても、その部分を取換えるだけで再利用できる。 Since the recycled composite roll according to claim 2 is welded on the surface of the shaft portion of the used roll composite roll, for example, even if the shaft portion is partially damaged, only that portion is repaired. Can be reused.
In the recycled composite roll according to claim 1, since the shaft portion of the composite roll for used rolling is mechanically cut, and then a new shaft portion is connected thereto by welding, for example, the entire shaft portion is damaged. However, it can be reused just by replacing that part.

本発明の一実施の形態に係る再生複合ロールの説明図である。It is explanatory drawing of the reproduction | regeneration composite roll which concerns on one embodiment of this invention. 実施例１に係る再生複合ロールの説明図である。It is explanatory drawing of the reproduction | regeneration composite roll which concerns on Example 1. FIG. 実施例２に係る再生複合ロールの説明図である。It is explanatory drawing of the reproduction | regeneration composite roll which concerns on Example 2. FIG. 実施例３に係る再生複合ロールの説明図である。It is explanatory drawing of the reproduction | regeneration composite roll which concerns on Example 3. FIG. 従来例に係る圧延用複合ロールの説明図である。It is explanatory drawing of the composite roll for rolling which concerns on a prior art example.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下の説明においては、説明の煩雑さをなくすため、回収してきた使用済圧延用複合ロールと、これを再生した再生複合ロールの使用済圧延用複合ロールに、それぞれ同一番号を符している。また、同様に、第１の鉄系外層材と第２の鉄系外層材についても、各製造工程において形状は異なるが、それぞれ同一番号を符している。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る使用済圧延用複合ロールの再生方法によって製造した再生複合ロール（以下、単に再生複合ロール又はロールともいう）１０は、芯材１１の胴部１２に、従来公知の連続鋳掛け法（連続鋳掛け鋳造法ともいう）によって硬質の第１の鉄系外層材１３が形成された使用済圧延用複合ロール１４を使用したものであり、この使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５の表面を機械加工して素地を露出させ、その周囲に、第２の鉄系外層材１６を連続鋳掛け法を用いて形成したものである。以下、詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
In the following description, the same numbers are assigned to the used composite rolls for used rolling and the used composite rolls for regenerated composite rolls that have been recovered in order to eliminate the complexity of the description. Yes. Similarly, the first iron-based outer layer material and the second iron-based outer layer material also have the same numbers, although the shapes are different in each manufacturing process.
As shown in FIG. 1, a recycled composite roll (hereinafter, also simply referred to as a “recycled composite roll” or “roll”) 10 manufactured by the method for recycling a used roll composite roll according to an embodiment of the present invention is a core material 11. A used roll composite roll 14 in which a hard first iron-based outer layer material 13 is formed by a conventionally known continuous casting method (also referred to as a continuous casting method) is used for the body portion 12. The surface of the body portion 15 of the finished roll composite roll 14 is machined to expose the base, and the second iron-based outer layer material 16 is formed around the surface using a continuous casting method. This will be described in detail below.

再生複合ロール１０は、鉄鋼の圧延において、特に、薄板、棒鋼、線材あるいは形鋼の熱間圧延作業及び冷間圧延作業に用いられるものであり、その寸法が、使用済圧延用複合ロール１４の使用前（未使用時）の寸法と同一のものである。なお、再生複合ロールの寸法は、設備的に使用が可能な小さい直径とすることも可能であるが、使用する直径範囲が減少し経済的でない。
この再生複合ロール１０の胴部（外層）１７の外径（胴径）Ｄは、例えば、３００〜９００ｍｍであり、胴部１７の幅（胴長）Ｗは、例えば、１５００〜２５００ｍｍであり、胴部１７の両側に設けられた軸部（以下、軸受部ともいう）１８、１９も含めた全長Ｌは、例えば、４０００〜７０００ｍｍである。 The recycled composite roll 10 is used in the rolling of steel, in particular, in the hot rolling operation and cold rolling operation of a thin plate, steel bar, wire or shape steel, and the dimensions thereof are the same as those of the composite roll 14 for used rolling. The same dimensions as before use (when not in use). In addition, although the dimension of a reproduction | regeneration composite roll can also be made into the small diameter which can be used for an installation, the diameter range to use reduces and is not economical.
The outer diameter (trunk diameter) D of the trunk portion (outer layer) 17 of the recycled composite roll 10 is, for example, 300 to 900 mm, and the width (trunk length) W of the trunk portion 17 is, for example, 1500 to 2500 mm. The total length L including shaft portions (hereinafter also referred to as bearing portions) 18 and 19 provided on both sides of the body portion 17 is, for example, 4000 to 7000 mm.

使用済圧延用複合ロール１４は、鋼系材料（例えば、クロム−モリブデン鋼のような機械構造用合金）からなる芯材１１を有しており、この芯材１１の胴部１２の両側には、軸部１８、１９が設けられている。なお、軸部１８、１９は、設備に対応させて異なる形状としているが、同一形状の場合もある。
使用済の圧延用複合ロールは、軸部が使用に際してほとんど損傷していない場合、軸部の補修作業を行うことなくそのまま使用済圧延用複合ロール１４として使用できる。しかし、軸部の一方又は双方に、例えば、摩耗、曲がり、窪み、又は酸化が部分的に発生した場合、更には全体的に損傷が発生した場合は、以下の方法で補修した補修圧延用複合ロールを、使用済圧延用複合ロール１４として使用する。 The used rolling composite roll 14 has a core material 11 made of a steel material (for example, an alloy for mechanical structure such as chromium-molybdenum steel), and on both sides of the body portion 12 of the core material 11. , Shaft portions 18 and 19 are provided. In addition, although the axial parts 18 and 19 are made into different shapes corresponding to an installation, they may be the same shape.
When the shaft portion is hardly damaged in use, the used composite roll for rolling can be used as the used composite roll 14 for rolling as it is without repairing the shaft portion. However, if one or both of the shaft parts, for example, wear, bends, dents, or oxidation partially occurs, or if damage is caused entirely, a repair rolling composite repaired by the following method. The roll is used as a composite roll 14 for used rolling.

軸部が部分的に損傷している場合は、その軸部の表面の一部又は全部に、芯材を構成する材料と同程度の硬度（例えば、Ｈｖ３００〜４００程度、以下同様）を有する肉盛材を、サブマージ・アーク溶接により溶接肉盛し、必要に応じて機械加工する。
また、軸部が全体的に損傷している場合は、損傷している軸部を機械切断した後、機械切断された軸部の代わりに新たな軸部を溶接によって繋ぐ。なお、この軸部は、芯材を構成する材料と同程度の硬度を有する軸材を溶接によって繋いだ後、この軸材を最終形状（所定形状：製品である再生複合ロールの軸部の形状）の寸法に機械加工することにより形成するが、最終形状に機械加工された軸部を溶接によって繋いでもよい。 When the shaft part is partially damaged, the meat having the same degree of hardness as the material constituting the core material (for example, about Hv 300 to 400, the same shall apply hereinafter) on part or all of the surface of the shaft part The build-up material is welded by submerged arc welding and machined as necessary.
When the shaft portion is totally damaged, the damaged shaft portion is mechanically cut, and then a new shaft portion is connected by welding instead of the mechanically cut shaft portion. In addition, this shaft portion is obtained by joining shaft materials having the same degree of hardness as the material constituting the core material by welding, and then, this shaft material is formed into a final shape (predetermined shape: the shape of the shaft portion of the recycled composite roll as a product). ), The shaft portion machined to the final shape may be joined by welding.

なお、再生過程において、使用済圧延用複合ロールの胴部芯材の直径が小さくなった場合に、その表面の一部又は全部に、芯材を構成する材料と同程度の硬度を有する肉盛材を溶接肉盛する。
以上の補修作業により、損傷した使用済圧延用複合ロールについても、よりよい状態に戻して使用できる。
再生複合ロール１０は、芯材１１の胴部１２の周囲表面に、厚みＴ１が、例えば、０を超え３０ｍｍ以下（好ましくは、１０ｍｍ以下）の第１の鉄系外層材１３が形成され、この第１の鉄系外層材１３の周囲表面に、厚みＴ２が、例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の第２の鉄系外層材１６を鋳掛けて形成されている。なお、第１の鉄系外層材１３と第２の鉄系外層材１６は、溶融混合することが望ましい。また、上記した第１の鉄系外層材１３を介することなく、芯材１１の胴部１２の周囲表面に、第２の鉄系外層材１６を直接形成してもよい。 In addition, when the diameter of the core part of the core of the composite roll for used rolling becomes small in the regeneration process, a part of or all of the surface is built up with a hardness comparable to the material constituting the core. Weld the material.
Through the above repair work, the damaged used composite roll for rolling can be returned to a better state and used.
In the recycled composite roll 10, a first iron-based outer layer material 13 having a thickness T1 of, for example, more than 0 and 30 mm or less (preferably 10 mm or less) is formed on the peripheral surface of the body portion 12 of the core material 11. On the peripheral surface of the first iron-based outer layer material 13, a second iron-based outer layer material 16 having a thickness T2 of, for example, 50 mm or more and 150 mm or less is cast. Note that the first iron-based outer layer material 13 and the second iron-based outer layer material 16 are desirably melt-mixed. Further, the second iron-based outer layer material 16 may be directly formed on the peripheral surface of the trunk portion 12 of the core material 11 without using the first iron-based outer layer material 13 described above.

上記した第１、第２の鉄系外層材１３、１６は、質量％で、Ｃ：０．５〜３．０％、Ｓｉ：０．２〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｖ：０．５〜１０．０％、Ｃｒ：３．０〜１０．０％を含有し、更にＭｏ：２．０〜１０．０％及びＷ：２．０〜１０．０％のいずれか一方又は双方を有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるものである。
この第１、第２の鉄系外層材１３、１６は、耐摩耗性を確保し、かつ耐熱き裂性を向上するため、硬い粒状の炭化物を用いることが望ましく、主にＭＣ型炭化物を使用している。このＭＣ型炭化物の晶出量は、面積率で、熱間圧延用では５％以上（上限は、例えば１０％程度）、冷間圧延用では１％以上５％以下とすることが必要である。
一方、同時に晶出するＭ_７Ｃ_３型、Ｍ_２Ｃ型、Ｍ_３Ｃ型の各炭化物は、その量が少量の場合、本願発明の効果を損なうものではなく、耐摩耗性の確保には有効なものである。 The above-described first and second iron-based outer layer materials 13 and 16 are in mass%, C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 to 2 0.0%, V: 0.5 to 10.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 2.0 to 10.0%, and W: 2.0 to 10.0 %, And the balance consists of Fe and inevitable impurities.
The first and second iron-based outer layer materials 13 and 16 are preferably made of hard granular carbides in order to secure wear resistance and improve heat cracking resistance, and mainly use MC type carbides. doing. The crystallization amount of this MC type carbide is an area ratio, and is required to be 5% or more (upper limit is, for example, about 10%) for hot rolling and 1% or more and 5% or less for cold rolling. .
On the other hand, when M ₇ C ₃ type, M ₂ C type and M ₃ C type carbides that crystallize at the same time are small, the effects of the present invention are not impaired, and the wear resistance is ensured. It is effective.

続いて、第１、第２の鉄系外層材１３、１６の化学成分を限定した理由について述べる。
Ｃ（炭素）：０．５質量％以上３．０質量％以下
Ｃは、ロールの性能に直接影響する硬さを得るために最も重要な元素である。このため、Ｃ量が０．５質量％未満の場合、耐摩耗性及び耐肌荒れ性を向上するために有効な硬い炭化物の晶出量が少なく、更に基地に固溶するＣ量が不足し、焼入れ性によっても十分な基地硬さを得られなくなると共に、合金添加の効果を十分発揮できず、耐摩耗性が著しく低下する。一方、３．０質量％を超える場合、本来は脆い炭化物の晶出量が増加し、特に粗大な炭化物が凝集して結晶粒界に晶出し、圧延中に、これが表層から剥離しロールの消耗を早め、ひいては圧延製品を損傷し使用に耐えなくなるため、これを上限とした。 Next, the reason why the chemical components of the first and second iron-based outer layer materials 13 and 16 are limited will be described.
C (carbon): 0.5 mass% or more and 3.0 mass% or less C is the most important element for obtaining hardness that directly affects the performance of the roll. For this reason, when the amount of C is less than 0.5% by mass, the amount of crystallization of hard carbide effective for improving wear resistance and skin roughness resistance is small, and the amount of C dissolved in the base is insufficient. Even with hardenability, sufficient base hardness cannot be obtained, and the effect of alloy addition cannot be fully exhibited, and the wear resistance is significantly reduced. On the other hand, if it exceeds 3.0% by mass, the amount of crystallization of brittle carbides increases, and especially coarse carbides aggregate and crystallize at the grain boundaries. As a result, the rolled product was damaged and could not be used, so this was made the upper limit.

Ｓｉ（ケイ素）、Ｍｎ（マンガン）：それぞれ０．２質量％以上２．０質量％以下
ＳｉとＭｎは、本願発明を特徴づけるものではないが、共に脱酸効果及び溶湯の流動性を高めることを目的として、それぞれ一般の高速度鋼に含まれる０．２質量％以上２．０質量％以下の量を含有させている。なお、０．２質量％未満の場合、その効果が不十分であり、２．０質量％を超える場合、靱性が低下するため、上記した範囲に規定した。 Si (silicon) and Mn (manganese): 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less, respectively Si and Mn do not characterize the present invention, but both improve the deoxidation effect and the fluidity of the molten metal. For the purpose of the above, an amount of 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less contained in general high speed steel is included. In addition, since the effect is inadequate when less than 0.2 mass%, and exceeds 2.0 mass%, toughness falls, it specified in the above-mentioned range.

Ｖ（バナジウム）：０．５質量％以上１０．０質量％以下
Ｖは、優先的にＣと結合し、従来のロールに認められるセメンタイト（Ｆｅ_３Ｃ）やクロム炭化物（Ｃｒ_７Ｃ_３）に比べて極めて硬く、しかも粒状のＭＣ型炭化物、即ちＶＣ型炭化物を晶出及び析出させて、耐摩耗性を向上させるために極めて有効な元素である。なお、Ｖの含有量は、Ｃとの関係で選択される。
ここで、Ｃが０．５質量％以上１０．０質量％以下の範囲（上記したＣ：０．５〜３．０質量％が含まれる範囲）においては、Ｖ量が０．５質量％未満の場合、ＶＣ型炭化物が晶出及び析出せず、耐摩耗性を向上させ得ないため、これを下限とした。一方、１０．０質量％を超える場合、前記したとおり、初晶の炭化物が多量に晶出し、材料強度を損なうと共に、炭化物が粒界に析出して、これが圧延使用中にロール表面から欠け落ち耐肌荒れ性を損なうため、これを上限とした。 V (vanadium): 0.5% by mass or more and 10.0% by mass or less V is preferentially bonded to C and is added to cementite (Fe ₃ C) and chromium carbide (Cr ₇ C ₃ ) found in conventional rolls. It is an extremely effective element for improving wear resistance by crystallizing and precipitating granular MC type carbide, that is, VC type carbide. The content of V is selected in relation to C.
Here, in the range where C is 0.5% by mass or more and 10.0% by mass or less (the above-mentioned C: a range including 0.5 to 3.0% by mass), the V amount is less than 0.5% by mass. In this case, the VC type carbide was not crystallized and precipitated, and the wear resistance could not be improved. On the other hand, when it exceeds 10.0 mass%, as described above, a large amount of primary crystal carbides crystallize, and the strength of the material is impaired, and the carbide precipitates at the grain boundaries, and this is chipped off from the roll surface during rolling use. In order to impair the rough skin resistance, this was made the upper limit.

Ｃｒ（クロム）：３．０質量％以上１０．０質量％以下
Ｃｒは、単独ではＣｒ_７Ｃ_３炭化物として、結晶粒界に網目状に多量に凝集して晶出するため、これを多量に生成させないため、１０．０質量％以下に限定して含有させている。なお、Ｃｒは、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）と共に、硬いＭ_２Ｃ型の共晶炭化物を形成することがあるが、後述するように、その晶出量を限定する必要がある。一方、Ｃｒは、基地組織にも固溶し、焼入れにより硬さを向上させ、更に焼戻しにおいては、析出硬化作用を促進するのに有効な元素であり、その効果を発揮させるために、３．０質量％以上含有することが必要であり、これを下限とした。 Cr (chromium): 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less Cr alone is Cr ₇ C ₃ carbide, and is agglomerated and crystallized in a large amount in a network at the grain boundaries. Since it is not generated, it is limited to 10.0% by mass or less. In addition, Cr may form a hard M ₂ C type eutectic carbide together with Mo (molybdenum) and W (tungsten), but it is necessary to limit the amount of crystallization as described later. On the other hand, Cr is a solid solution in the matrix structure, improves the hardness by quenching, and is an element effective for accelerating the precipitation hardening action in tempering. It is necessary to contain 0% by mass or more, and this is set as the lower limit.

Ｍｏ（モリブデン）：２．０質量％以上１０．０質量％以下
Ｗ（タングステン）：２．０質量％以上１０．０質量％以下
ＭｏとＷは、種としてＭ_２Ｃ型の共晶炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させるもので、従来は積極的に用いられていた。この炭化物は、棒状もしくは板状に結晶粒界に晶出する。この点、前述の凝集して晶出するＦｅ_３Ｃ、Ｃｒ_７Ｃ_３ほど著しく有害ではないが、複数の炭化物が密集して晶出した場合には、結果的に大きな炭化物としてみなされ、これが欠け落ちる。このため、晶出量を少量に抑制することが望ましく、実用的には、組織に占める面積率で３％以下とする。 Mo (molybdenum): 2.0 mass% or more and 10.0 mass% or less W (tungsten): 2.0 mass% or more and 10.0 mass% or less Mo and W are M ₂ C type eutectic carbides as seeds. It is formed and improves wear resistance, and has been actively used in the past. This carbide crystallizes at the grain boundary in the form of a rod or plate. In this respect, although not as harmful as the above-mentioned Fe ₃ C and Cr ₇ C ₃ which are agglomerated and crystallized, when a plurality of carbides are crystallized densely, it is regarded as a large carbide as a result. Chipped. For this reason, it is desirable to suppress the amount of crystallization to a small amount, and practically, the area ratio in the structure is set to 3% or less.

なお、本願発明においては、鋳造時に晶出したＭ_２Ｃ型炭化物が、その後の熱処理工程を経てＭ_６Ｃ型炭化物になる。一方、ＭｏはＣｒと同様、一部が基地組織にも固溶して、焼入れにより硬さを向上させ、更に焼戻しにおいて析出硬化を促進し、またＷも一部が基地組織に固溶し、高温での強度及び硬さを向上させるため、熱間圧延に供した場合、耐摩耗性を向上させる作用を有している。その効果が現れるためには、２．０質量％以上１０．０質量％以下のＭｏ、及び２．０質量％以上１０．０質量％以下のＷの１種又は２種を含有することが必要であり、前記晶出炭化物の量を考慮した場合、望ましくは両元素の総量を４質量％以上１５質量％以下とする。 In the present invention, the M ₂ C type carbide crystallized during casting becomes M ₆ C type carbide through the subsequent heat treatment step. On the other hand, Mo, like Cr, partly dissolves in the matrix structure, improves hardness by quenching, further promotes precipitation hardening in tempering, and W also partially dissolves in matrix structure, When subjected to hot rolling in order to improve the strength and hardness at high temperatures, it has the effect of improving wear resistance. In order to exhibit the effect, it is necessary to contain one or two kinds of Mo of 2.0% by mass to 10.0% by mass and W of 2.0% by mass to 10.0% by mass. In consideration of the amount of the crystallization carbide, the total amount of both elements is desirably 4% by mass or more and 15% by mass or less.

更に、第１、第２の鉄系外層材１３、１６は、質量％で、Ｎｉ：０．２〜５．０％、Ｃｏ：０．２〜１０．０％、Ｎｂ：０．２〜２．０％、及びＴｉ：０を超え０．２％以下のいずれか１種又は２種以上を含有してもよい。
Ｎｉ（ニッケル）：０．２質量％以上５．０質量％以下
Ｎｉは、０．２質量％以上添加すると、焼入れ性を向上させる効果を有する。直径の大きいロールなどが、大きい硬度深度が要求される場合には、その要求に応じて添加するとよい。しかし、多量に添加すると、残留オーステナイトが過剰となり、かえって高硬度が得られなくなるため、５．０質量％以下の範囲で用いることが有効である。 Furthermore, the 1st, 2nd iron-type outer-layer material 13 and 16 are the mass%, Ni: 0.2-5.0%, Co: 0.2-10.0%, Nb: 0.2-2. 0.0% and Ti: more than 0 and 0.2% or less may be included, or one or more of them may be contained.
Ni (nickel): 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less Ni, when added in an amount of 0.2% by mass or more, has an effect of improving hardenability. When a roll having a large diameter or the like requires a large depth of hardness, it may be added according to the requirement. However, when added in a large amount, the retained austenite becomes excessive and high hardness cannot be obtained. Therefore, it is effective to use in a range of 5.0% by mass or less.

Ｃｏ（コバルト）：０．２質量％以上１０．０質量％以下
Ｃｏは、０．２質量％以上添加すると、高温使用下で基地の硬さと強度を向上させるため、特に熱間圧延用ロールの場合には、１０．０質量％以下の範囲で用いることが有効である。 Co (cobalt): 0.2% by mass or more and 10.0% by mass or less Co is added in an amount of 0.2% by mass or more to improve the hardness and strength of the base under high temperature use. In this case, it is effective to use in the range of 10.0% by mass or less.

Ｎｂ（ニオブ）：０．２質量％以上２．０質量％以下
Ｎｂは、Ｖと同様にＭＣ型炭化物を生成するため、Ｖの代替元素として、０．２質量％以上２．０質量％以下添加することが有効である。このＮｂの添加によりＭＣ型炭化物（ＮｂＣ）が偏析せずに分散して晶出する２．０質量％を上限値とし、実用的に効果を奏する０．２質量％を下限値とした。 Nb (Niobium): 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less Nb generates MC type carbides similarly to V. Therefore, as an alternative element of V, 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less It is effective to add. The upper limit was set to 2.0 mass% at which MC carbide (NbC) was dispersed and crystallized without segregation due to the addition of Nb, and the lower limit was set to 0.2 mass%, which had practical effects.

Ｔｉ（チタン）：０を超え０．２質量％以下
Ｔｉは、極めて微細で、かつ極めて硬いＴｉＣ炭化物を生成するが、併せてＭＣ型炭化物の晶出核の役目を果たし、炭化物の分散を促進することで有効である。その含有量は、少量でも効果があるが、実用的な下限値は０．０２質量％である。なお、Ｔｉは、極めて強い酸化元素であり、酸化生成物が介在物欠陥として外層材に残存しないため、０．２質量％を上限とした。 Ti (titanium): more than 0 and 0.2% by mass or less Ti produces extremely fine and extremely hard TiC carbides, but also serves as a crystallization nucleus for MC type carbides and promotes dispersion of carbides. It is effective to do. The content is effective even with a small amount, but the practical lower limit is 0.02% by mass. Ti is an extremely strong oxidizing element, and the oxidation product does not remain as inclusion defects in the outer layer material, so the upper limit was set to 0.2% by mass.

以上に示した第１、第２の鉄系外層材１３、１６は、更に、Ａｌ（アルミニウム）及びＺｒ（ジルコニウム）のいずれか一方又は双方を含有してもよく、この場合、それぞれ０．２質量％以下含有すると、Ｔｉと同様の効果をそれぞれ奏し、本願発明の効果を損なうものではない。
なお、第１の鉄系外層材１３と第２の鉄系外層材１６を構成する各化学成分は、以上に示した化学成分及びその含有量の範囲内であれば、同一でもよく、また異なっていてもよい。 The first and second iron-based outer layer materials 13 and 16 shown above may further contain either one or both of Al (aluminum) and Zr (zirconium). When the content is less than or equal to mass%, the same effects as Ti are obtained, and the effects of the present invention are not impaired.
The chemical components constituting the first iron-based outer layer material 13 and the second iron-based outer layer material 16 may be the same or different as long as they are within the above-described chemical components and their content ranges. It may be.

次に、本発明の一実施の形態に係る使用済圧延用複合ロールの再生方法について説明する。
まず、熱間圧延設備又は冷間圧延設備から回収した使用済圧延用複合ロール１４を焼鈍（例えば、６００〜９００℃程度）し、使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５に残存する第１の鉄系外層材１３を軟化させる。
なお、ここでは、回収した使用済圧延用複合ロール１４の表面並びに内部に、有害な欠陥が無いことを、例えば、目視、浸透探傷法、及び超音波探傷法のいずれか１又は２以上を用いて確認する（以上、第１工程）。 Next, a method for recycling a used roll composite roll according to an embodiment of the present invention will be described.
First, the used rolling composite roll 14 recovered from the hot rolling facility or the cold rolling facility is annealed (for example, about 600 to 900 ° C.), and the first remaining in the body portion 15 of the used rolling composite roll 14. The iron-based outer layer material 13 is softened.
Here, for example, one or more of visual inspection, penetrating flaw detection method, and ultrasonic flaw detection method are used to confirm that there are no harmful defects on the surface and inside of the collected composite roll 14 for used rolling. To confirm (the first step).

次に、焼鈍された使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５を機械加工して、金属表面を露出させる。
このとき、芯材１１の胴部１２の外周に、第１の鉄系外層材１３が、前記した０を超え３０ｍｍ以下の範囲内残存するように機械加工を行う。この場合、第１の鉄系外層材１３の表面が、上記した露出する金属表面（即ち、素地）となる。
なお、機械加工は、更に芯材１１の胴部１２まで行ってもよい。この場合、芯材１１の胴部１２の表面が、上記した露出する金属表面（即ち、素地）となる。
以上の機械加工により、使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５の表面を滑らかにできる（以上、第２工程）。 Next, the body 15 of the annealed used composite roll 14 for rolling is machined to expose the metal surface.
At this time, machining is performed on the outer periphery of the body portion 12 of the core material 11 so that the first iron-based outer layer material 13 remains within the range of 0 to 30 mm. In this case, the surface of the first iron-based outer layer material 13 is the above-described exposed metal surface (that is, the base).
In addition, you may perform a machining to the trunk | drum 12 of the core material 11 further. In this case, the surface of the trunk portion 12 of the core material 11 is the above-described exposed metal surface (that is, the base material).
The surface of the trunk | drum 15 of the composite roll 14 for used rolling can be smoothed by the above machining (2nd process above).

そして、使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５に、従来公知の連続鋳掛け法（例えば、特開２０００−１７６６２８号公報）によって第２の鉄系外層材１６を形成する。概略を述べると、前記した化学成分からなる溶湯を、耐火枠と使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５との隙間に注入して誘導加熱を行い、次いで、この耐火枠の下方に設けた水冷モールドで溶湯を凝固して第２の鉄系外層材１６を形成し、一体となった第２の鉄系外層材１６と使用済圧延用複合ロール１４を順次下方へ引き抜き出してロールを製造する。
従来は、圧延用複合ロールを製造するたびに、新たに鍛鋼製芯材を調達して用いていたため、その加工に時間がかかり、調達までに長期間を要していた。一方、本願発明では、鍛鋼製の芯材１１を有する使用済圧延用複合ロール１４を用いてロールを再生するため、調達までの時間が不要となった。 And the 2nd iron-type outer-layer material 16 is formed in the trunk | drum 15 of the composite roll 14 for used rolling with a conventionally well-known continuous casting method (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-176628). Briefly, the molten metal composed of the chemical components described above is injected into the gap between the fireproof frame and the body portion 15 of the composite roll 14 for used rolling to perform induction heating, and then provided below the fireproof frame. The molten iron is solidified in a water-cooled mold to form the second iron-based outer layer material 16, and the integrated second iron-based outer layer material 16 and the used composite roll 14 for rolling are sequentially drawn downward to produce a roll. To do.
Conventionally, every time a composite roll for rolling is manufactured, a forged steel core material is newly procured and used, so that the processing takes time, and it takes a long time to procure. On the other hand, in this invention, since the roll is regenerated using the composite roll 14 for used rolling having the core material 11 made of forged steel, the time until procurement becomes unnecessary.

その結果、安価かつ短工期で、高性能の再生複合ロール１０を供給することが可能となる。
特に、使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５の表面に、第１の鉄系外層材１３の全部もしくは一部を残した状態で、第２の鉄系外層材１６を鋳掛けることで、以下の利点が得られる。
第１の鉄系外層材１３は低融点であるため、鋳掛け鋳造時には、使用済圧延用複合ロール１４の胴部１５の表面に残存した第１の鉄系外層材１３が溶融して、第２の鉄系外層材１６を、第１の鉄系外層材１３を介して芯材１１に容易に溶着させることができ、剥離しにくい健全な境界層を形成できる。
また、これにより、第２の鉄系外層材１６の厚みを過度に厚くすることなく、ロールを繰り返し再生して使用することが可能となり、圧延により製造される製品品質のばらつきを低減できる（以上、第３工程）。 As a result, it is possible to supply the high-performance recycled composite roll 10 at a low cost and in a short construction period.
In particular, by casting the second iron-based outer layer material 16 in a state in which all or part of the first iron-based outer layer material 13 is left on the surface of the body portion 15 of the composite roll 14 for used rolling, The following advantages are obtained.
Since the first iron-based outer layer material 13 has a low melting point, at the time of cast casting, the first iron-based outer layer material 13 remaining on the surface of the body portion 15 of the composite roll 14 for used rolling melts, and the second The iron-based outer layer material 16 can be easily welded to the core material 11 via the first iron-based outer layer material 13, and a healthy boundary layer that is difficult to peel off can be formed.
In addition, this makes it possible to repeatedly regenerate and use the roll without excessively increasing the thickness of the second iron-based outer layer material 16, and to reduce variations in product quality produced by rolling (above) , Third step).

上記した方法により、第２の鉄系外層材１６が形成された使用済圧延用複合ロール１４を焼鈍（例えば、６００〜９００℃程度）する（以上、第４工程）。
そして、処理された使用済圧延用複合ロール１４の軸部の摩耗した部分、曲がった部分、窪んだ部分、又は酸化した部分に、芯材１１を構成する材料と同程度の硬度を有する肉盛材を溶接肉盛する。このとき、軸部が全体的に損傷している場合は、損傷している軸部を機械切断した後、機械切断された軸部の代わりに新たな軸材を溶接によって繋ぎ、更にこの軸材を最終形状の寸法に機械加工する。
また、使用済圧延用複合ロール１４の胴部についても、ここで溶接肉盛してもよい。
なお、使用済圧延用複合ロール１４の軸部と胴部の溶接肉盛については、この工程に限られることなく他の工程で行ってもよい（以上、第５工程）。
次に、溶接肉盛された使用済圧延用複合ロール１４を、所定形状、即ち、最終製品よりも数％程度大きい形状に機械加工して、再生中間ロールを製造する（以上、第６工程）。
そして、この再生中間ロールに対して、以下に示す熱処理を施す。 By the method described above, the used rolling composite roll 14 on which the second iron-based outer layer material 16 is formed is annealed (for example, about 600 to 900 ° C.) (the fourth step).
And the build-up which has the hardness comparable as the material which comprises the core material 11 in the worn part, the bent part, the recessed part, or the oxidized part of the axial part of the processed composite roll 14 for used rolling Weld the material. At this time, if the shaft portion is totally damaged, after mechanically cutting the damaged shaft portion, a new shaft member is connected by welding instead of the machine-cut shaft portion, and this shaft member is further connected. Is machined to final shape dimensions.
Further, the body portion of the composite roll 14 for used rolling may be welded here.
In addition, about the welding overlay of the axial part and trunk | drum of the composite roll 14 for used rolling, you may perform in another process, without restricting to this process (above, 5th process).
Next, the composite roll 14 for welding rolling that has been welded is machined into a predetermined shape, that is, a shape that is several percent larger than the final product, to produce a recycled intermediate roll (the sixth step). .
And the heat processing shown below is given with respect to this reproduction | regeneration intermediate | middle roll.

まず、鋳掛け鋳造後に、熱処理炉にて再生中間ロール全体を、例えば７５０℃以上に加熱し、一定時間保持した後、炉内又は大気中で除冷し焼鈍処理して、鋳造応力を除去すると共に、第２の鉄系外層材１６を軟化させて、加工し易くする。
その後、鋳掛け部表面及び両端の組織不安定部を機械加工し、再生中間ロールの全体又は胴部を、９００℃以上１１００℃以下に加熱し、一定時間保持する。そして、大気中、衝風、又は気水噴霧により、常温近くまで冷却することにより焼入れし、基地を硬いマルテンサイトもしくはベイナイトとした後、５００℃以上６００℃以下で、１回もしくは２回以上の焼戻しを実施し、ショアー硬さ（ＨＳ）を７０〜１００にする。
なお、上記した鋳造時並びに熱処理を行うに際しては、軸部１８、１９に、変形や表面の高温酸化が発生する。 First, after cast casting, the entire regenerated intermediate roll is heated to, for example, 750 ° C. or higher in a heat treatment furnace and held for a certain period of time, then cooled in the furnace or in the atmosphere and annealed to remove casting stress. The second iron-based outer layer material 16 is softened to facilitate processing.
Thereafter, the surface of the cast-in part and the unstable part of the structure at both ends are machined, and the entire regenerated intermediate roll or the body is heated to 900 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower and held for a certain time. And after quenching by cooling to near normal temperature by air, blast, or air-water spray, the base is made hard martensite or bainite, and it is 500 ° C or higher and 600 ° C or lower once or twice or more. Tempering is performed, and the Shore hardness (HS) is set to 70-100.
In addition, when performing the above-described casting and heat treatment, deformation and high-temperature oxidation of the surface occur in the shaft portions 18 and 19.

そこで、前記した第５工程で行う溶接肉盛を、第６工程及び第７工程のいずれか一方又は双方の工程の途中又は終了後に、軸部１８、１９の全体もしくは一部に対して行い、形状の復元並びに強度を確保する。ここで、上記した肉盛溶接を、焼入れ前もしくは焼戻しを行う前に行うことにより、その後に行う熱処理で肉盛溶接による残留応力を除去できる。
この方法を採用することにより、使用可能な肉盛溶接材の選択の自由度が広がることから、特に、軸部１８、１９の軸受部２０、２１や、駆動側軸部１９の端部に位置するウォブラー部（駆動系カップリングに挿入される部分）２２の摩耗損傷を低減させることができ、また必要により強度の向上も図れる。
なお、焼鈍及び焼入れは、通常は再生中間ロール全体を加熱して行うが、その胴部のみを加熱して行う方法、例えば誘導加熱法を採用することもでき、この場合、熱処理時間の短縮や軸部の変形並びに酸化が少ない観点から望ましい（以上、第７工程）。 Therefore, the welding build-up performed in the fifth step described above is performed on the whole or a part of the shaft portions 18 and 19 during or after either one or both of the sixth step and the seventh step, Ensure shape restoration and strength. Here, by performing the above-described build-up welding before quenching or before tempering, residual stress due to build-up welding can be removed by a heat treatment performed thereafter.
By adopting this method, the degree of freedom of selection of usable build-up welding materials is expanded, so that the positions of the bearing portions 20 and 21 of the shaft portions 18 and 19 and the end portion of the drive-side shaft portion 19 are particularly high. The wear damage of the wobbler portion (portion inserted into the drive system coupling) 22 can be reduced, and the strength can be improved if necessary.
The annealing and quenching are usually performed by heating the entire regenerated intermediate roll, but a method of heating only the body portion, for example, induction heating method can also be adopted. This is desirable from the viewpoint of less deformation and oxidation of the shaft (the seventh step).

上記した方法で熱処理された再生中間ロールを、機械加工により最終形状（製品の形状）に仕上げ加工して、再生複合ロール１０にする（以上、第８工程）。
なお、以上に示した鋳掛け鋳造後、焼入れ前加工後、再生複合ロール１０の完成時にも、前記した目視、浸透探傷法、及び超音波探傷法のいずれか１又は２以上を用い、健全なロールであることを確認したうえで、製造した再生複合ロール１０を使用に供する。 The recycled intermediate roll heat-treated by the above-described method is finished into a final shape (product shape) by machining to obtain a recycled composite roll 10 (the eighth step).
In addition, after the casting casting shown above, after the pre-quenching process, and when the recycled composite roll 10 is completed, any one or more of the above-described visual inspection, penetration flaw detection method, and ultrasonic flaw detection method is used. After confirming that, the produced recycled composite roll 10 is used.

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、胴径：６２０ｍｍ、胴長：１８５０ｍｍ、全長：４５７３ｍｍの熱間薄板連続圧延（ホットストリップ・ミル）に使用する仕上げ圧延機用ロール（再生複合ロール）を製造した。なお、仕上げ圧延機用ロールの製造に際しては、表１に示す芯材と、表１に示す化学成分（ハイス系）を有する第２の鉄系外層材を用い、連続鋳掛け法により表１に示す鋳造速度で鋳造し、軸部の一部又は全体を機械加工（小寸法への機械加工）、溶接継ぎ、又は肉盛溶接を施した。以下、具体的に説明する。 Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
Here, a roll for a finish rolling mill (recycled composite roll) used for hot sheet continuous rolling (hot strip mill) having a trunk diameter of 620 mm, a trunk length of 1850 mm, and a total length of 4573 mm was manufactured. In the production of a roll for a finish rolling mill, the core material shown in Table 1 and the second iron-based outer layer material having a chemical component (high-speed type) shown in Table 1 are used, and shown in Table 1 by a continuous casting method. Casting was performed at a casting speed, and a part or the whole of the shaft portion was subjected to machining (machining to a small size), welded joint, or overlay welding. This will be specifically described below.

表１に示す実施例１は、図２に示す再生複合ロール３０である。
この再生複合ロール３０は、胴径：６６０ｍｍ（廃棄時の胴径：５７５ｍｍ）、胴長：１９４０ｍｍ、全長：５６００ｍｍの使用済圧延用複合ロール（図２の一点鎖線）に残存する第１の鉄系外層材を全て除去し、更に寸法を小さくした芯材の胴部３２の外周面に、第２の鉄系外層材３３を連続鋳掛け法にて溶着させたものである。なお、最終的には、軸部３１に機械加工される。 Example 1 shown in Table 1 is a recycled composite roll 30 shown in FIG.
This recycled composite roll 30 is the first iron remaining in the used composite roll for rolling (dotted line in FIG. 2) having a trunk diameter: 660 mm (discarded trunk diameter: 575 mm), trunk length: 1940 mm, and total length: 5600 mm. The entire outer layer material is removed, and the second iron-based outer layer material 33 is welded to the outer peripheral surface of the core portion 32 of the core material with a further reduced size by a continuous casting method. Finally, the shaft portion 31 is machined.

また、実施例２、３は、それぞれ図３、図４に示す再生複合ロール４０、５０である。
この各再生複合ロール４０、５０は、それぞれ胴径が５５０ｍｍとなった使用済圧延用複合ロール４１、５１を用い、その胴部４２、５２の胴径が５３０ｍｍになるように機械加工し、胴部４２、５２に、０を超え１５ｍｍ以下の厚みの第１の鉄系外層材４３、５３が残留した状態で、その外周面に第２の鉄系外層材４４、５４を連続鋳掛け法にて溶着させたものである。なお、第１の鉄系外層材と第２の鉄系外層材は、いずれも本願発明の化学成分範囲のものである。
この実施例２の再生複合ロール４０の両側に設けられた軸部４５、４６は、最終的に行う焼戻し前に、Ｈｖ３５０レベルの肉盛材を、サブマージ・アーク法にて肉盛溶接し、その形状が未使用時の状態に復元されている（図３の斜線部）。これは、軸部に変形と酸化が発生し、その径が小さくなったためである。 Examples 2 and 3 are regenerated composite rolls 40 and 50 shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
The recycled composite rolls 40 and 50 are machined so that the barrel diameters of the barrel portions 42 and 52 are 530 mm using the composite rolls 41 and 51 for used rolling whose barrel diameter is 550 mm. In a state where the first iron-based outer layer materials 43 and 53 having a thickness of more than 0 and 15 mm or less remain in the portions 42 and 52, the second iron-based outer layer materials 44 and 54 are continuously cast on the outer peripheral surface thereof. Welded. The first iron-based outer layer material and the second iron-based outer layer material are both within the chemical component range of the present invention.
The shaft portions 45 and 46 provided on both sides of the recycled composite roll 40 of Example 2 were subjected to overlay welding of the Hv350 level overlay material by the submerged arc method before tempering finally performed. The shape is restored to the unused state (shaded portion in FIG. 3). This is because the shaft portion is deformed and oxidized, and its diameter is reduced.

また、実施例３の再生複合ロール５０の一方側に設けられた非駆動側軸部５５の軸受部５６と他方の駆動側に設けられた駆動側軸部５７についても、上記した実施例２の再生複合ロール４０と同様の理由から、その形状が未使用時の状態に復元されている（図４の斜線部）。なお、実施例３の再生複合ロール５０については、更に、非駆動側軸部５５の小径となった部分（軸受部の先側でスラスト軸受部）を機械切断した後、新しい軸材５８を軸受部５６に溶接にて継いで、最終的に機械加工にて形状を復元している。 Further, the bearing portion 56 of the non-driving side shaft portion 55 provided on one side of the reproduction composite roll 50 of the third embodiment and the driving side shaft portion 57 provided on the other driving side are also the same as those of the above-described second embodiment. For the same reason as the recycled composite roll 40, its shape is restored to the unused state (shaded area in FIG. 4). In addition, with respect to the regenerative composite roll 50 of Example 3, after further cutting the portion of the non-driving side shaft portion 55 having a small diameter (thrust bearing portion on the front side of the bearing portion), a new shaft material 58 is used as a bearing. The part 56 is joined by welding, and finally the shape is restored by machining.

一方、従来例は、図５に示す圧延用複合ロール６０である。
この圧延用複合ロール６０は、鍛鋼材を機械加工した未使用品の鍛鋼製芯材６１を使用しており、その鍛鋼製芯材６１の胴部６３の外周面に第２の鉄系外層材６４を連続鋳掛け法にて溶着させたものである。なお、最終的には軸部６２に機械加工される。
上記した従来例及び実施例１〜３の各種製造条件及び試験結果を、表２に示す。 On the other hand, the conventional example is a composite roll for rolling 60 shown in FIG.
This composite roll 60 for rolling uses an unused forged steel core material 61 obtained by machining a forged steel material, and a second iron-based outer layer material is provided on the outer peripheral surface of the body 63 of the forged steel core material 61. 64 is welded by a continuous casting method. The shaft portion 62 is finally machined.
Table 2 shows various manufacturing conditions and test results of the above-described conventional example and Examples 1 to 3.

実施例１〜３のいずれについても、連続鋳掛け法での鋳造速度を、従来例の１．５倍である２２．５ｍｍ／分という高速で行ったが、第２の鉄系外層材が使用済圧延用複合ロールに溶着し、使用済圧延用複合ロールの表面と第２の鉄系外層材との境界は健全であった。なお、鋳造後は直ちに焼鈍し、ロールの胴部を機械加工して、焼入れ焼戻し処理を行った。この最終の焼戻しは、５５０℃で行い、溶接部の残留応力を除去して使用に供した。
その結果、実施例１〜３の第２の鉄系外層材の性能、即ち耐摩耗性並びに耐肌荒れ性は、いずれも従来例と同等以上の結果が得られ、強度的にも使用に十分耐えることを確認できた。
以上のことから、使用済圧延用複合ロールを使用することで、従来時間を要していた芯材の調達期間が省略され、工期が著しく短縮されると共に、芯材の新規購入費用が軽減され、圧延用複合ロールの製造コストを削減することができることを確認できた。 In all of Examples 1 to 3, the casting speed in the continuous casting method was 1.5 times that of the conventional example, which was 22.5 mm / min, but the second iron-based outer layer material was used. The boundary between the surface of the used composite roll for rolling and the second ferrous outer layer material was welded to the composite roll for rolling. In addition, it annealed immediately after casting, the body part of the roll was machined, and the quenching tempering process was performed. This final tempering was performed at 550 ° C., and the residual stress in the weld was removed before use.
As a result, the performance of the second iron-based outer layer material of Examples 1 to 3, that is, the wear resistance and the rough skin resistance, both obtained results equal to or better than those of the conventional examples, and the strength sufficiently withstands use. I was able to confirm that.
From the above, the use of composite rolls for used rolling eliminates the core material procurement period, which previously required time, significantly shortens the work period, and reduces the cost of new core material purchase. It has been confirmed that the manufacturing cost of the composite roll for rolling can be reduced.

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の再生複合ロールを構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。 As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, a case where the reclaimed composite roll of the present invention is configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications is also included in the scope of the right of the present invention.

１０：再生複合ロール、１１：芯材、１２：胴部、１３：第１の鉄系外層材、１４：使用済圧延用複合ロール、１５：胴部、１６：第２の鉄系外層材、１７：胴部、１８、１９：軸部、２０、２１：軸受部、２２：ウォブラー部、３０：再生複合ロール、３１：軸部、３２：胴部、３３：第２の鉄系外層材、４０：再生複合ロール、４１：使用済圧延用複合ロール、４２：胴部、４３：第１の鉄系外層材、４４：第２の鉄系外層材、４５、４６：軸部、５０：再生複合ロール、５１：使用済圧延用複合ロール、５２：胴部、５３：第１の鉄系外層材、５４：第２の鉄系外層材、５５：非駆動側軸部、５６：軸受部、５７：駆動側軸部、５８：軸材、６０：圧延用複合ロール、６１：鍛鋼製芯材、６２：軸部、６３：胴部、６４：第２の鉄系外層材 10: recycled composite roll, 11: core material, 12: trunk, 13: first iron-based outer layer material, 14: composite roll for used rolling, 15: trunk, 16: second iron-based outer layer material, 17: trunk part, 18, 19: shaft part, 20, 21: bearing part, 22: wobbler part, 30: recycled composite roll, 31: shaft part, 32: trunk part, 33: second iron-based outer layer material, 40: Recycled composite roll, 41: Used roll composite roll, 42: Body, 43: First iron-based outer layer material, 44: Second iron-based outer layer material, 45, 46: Shaft, 50: Recycled Composite roll, 51: Composite roll for used rolling, 52: Body part, 53: First iron-based outer layer material, 54: Second iron-based outer layer material, 55: Non-driving side shaft part, 56: Bearing part, 57: Drive side shaft part, 58: Shaft material, 60: Composite roll for rolling, 61: Core material made of forged steel, 62: Shaft part, 63: Body part, 64: Outside the second iron system Wood

Claims

It has a core made of a steel-based material, and in the mass part , C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 -2.0%, V: 0.5-10.0%, Cr: 3.0-10.0%, Mo: 2.0-10.0% and W: 2.0-10 The first iron is obtained by annealing a used composite roll for rolling in which a hard first iron-based outer layer material having one or both of 0.0% and the balance of Fe and inevitable impurities is formed. After the soft outer layer material is softened, the first iron-based outer layer material is machined to leave the first iron-based outer layer material on the surface of the body portion to expose the base of the first iron-based outer layer material. C: 0.5-3.0%, Si: 0.2-2.0%, Mn: 0.2-2.0%, V: 0.5-10.0%, Cr: 3. Contains 0 to 10.0% and M : 2.0-10.0% and W: 2.0-10.0% one or both, the second iron-based outer layer material consisting of Fe and unavoidable impurities is a continuous casting method And after mechanically cutting one or both of the shaft portions formed on both sides of the body portion, a new shaft portion is joined by welding instead of the mechanically cut shaft portion. Recycled composite roll featuring.

It has a core made of a steel-based material, and in the mass part , C: 0.5 to 3.0%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn: 0.2 -2.0%, V: 0.5-10.0%, Cr: 3.0-10.0%, Mo: 2.0-10.0% and W: 2.0-10 The first iron is obtained by annealing a used composite roll for rolling in which a hard first iron-based outer layer material having one or both of 0.0% and the balance of Fe and inevitable impurities is formed. After the soft outer layer material is softened, the first iron-based outer layer material is machined to leave the first iron-based outer layer material on the surface of the body portion to expose the base of the first iron-based outer layer material. C: 0.5-3.0%, Si: 0.2-2.0%, Mn: 0.2-2.0%, V: 0.5-10.0%, Cr: 3. Contains 0 to 10.0% and M : 2.0-10.0% and W: 2.0-10.0% one or both, the second iron-based outer layer material consisting of Fe and unavoidable impurities is a continuous casting method A reclaimed composite roll characterized in that a part of or all of a shaft portion provided on both sides of the body portion is welded to be welded.

The recycled composite roll according to claim 1 or 2, wherein the first iron-based outer layer material after machining has a thickness of more than 0 and not more than 30 mm .

The recycled composite roll according to claim 1 or 2, wherein the second iron-based outer layer material formed by using a continuous casting method has a thickness of 50 mm or more and 150 mm or less .

The recycled composite roll according to any one of claims 1 to 4, wherein the body portion on which the second iron-based outer layer material is formed by a continuous casting method is heat-treated to have a Shore hardness of 70 to 100. Recycled composite roll featuring.

The recycled composite roll according to any one of claims 1 to 5 , wherein the first and second iron-based outer layer materials are further in mass%, Ni: 0.2 to 5.0%, Co: 0. .2 to 10.0%, Nb: 0.2 to 2.0%, and Ti: more than 0 and not more than 0.2%, containing one or more kinds of regeneration Composite roll.