JP6391042B2 - 複合ロールの製造方法 - Google Patents
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Description
円筒状の拘束部材はアルミナ、円筒状の外層部材はハイス系合金(C:2.21%、Si:0.58%、Mn:0.88%、Cr:3.35%、Mo:5.80%、V:5.81%、Fe:残部)、中実の内層部材はクロムモリブデン鋼を用いた。拘束部材は図4に示すように拘束部材31〜36を同軸上に6個積み重ねて構成した。また図4に示すように拘束部材3の端面3a、3bを外層部材1の端面1a、1bよりそれぞれ突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、予め外層部材を内層部材に焼嵌めして嵌合し、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。このように配置した内層部材2、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1と内層部材2の拡散接合を行った。
円筒状の拘束部材は窒化珪素、円筒状の外層部材はWC80%を含有する超硬合金、中実の内層部材はクロムモリブデン鋼を用いた。拘束部材は1個で構成し、拘束部材の軸方向の両端面を外層部材の軸方向の両端面より突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、外層部材の内径面と内層部材の外径面の間の隙間を5mm、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。また中間層として外径339mm、厚さ4.5mm、長さ300mmの円筒形状のインバー合金を外層部材と内層部材との間隙に挿入した。このように配置した内層部材2、中間層、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1、中間層、内層部材2の拡散接合を行った。
円筒状の拘束部材は黒鉛、円筒状の外層部材はWC80%を含有する超硬合金、中実の内層部材はクロムモリブデン鋼を用いた。拘束部材は6個積み重ねて構成し、拘束部材の軸方向の両端面を外層部材の軸方向の両端面より突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、外層部材の内径面と内層部材の外径面の間の隙間を0.5mm、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。また外層部材と拘束部材との間に厚さ0.2mmのアルミナ繊維を製織したシート(アルミナシート)からなる反応防止材を挿入した。このように配置した内層部材2、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1と内層部材2の拡散接合を行った。
円筒状の拘束部材は黒鉛、円筒状の外層部材はWC70%を含有する超硬合金、中実の内層部材はダクタイル鋳鉄を用いた。拘束部材は1個で構成し、拘束部材の軸方向の両端面を外層部材の軸方向の両端面より突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、外層部材の内径面と内層部材の外径面の間の隙間を0.5mm、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。また外層部材と拘束部材との間に厚さ0.1mmのモリブデン箔を挿入した。このように配置した内層部材2、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1と内層部材2の拡散接合を行った。
円筒状の拘束部材は黒鉛、円筒状の外層部材はWC80%を含有する超硬合金、中実の内層部材はニッケルクロムモリブデン鋼を用いた。拘束部材は1個で構成し、拘束部材の軸方向の両端面を外層部材の軸方向の両端面より突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、外層部材の内径面と内層部材の外径面の間の隙間を5mm、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。また中間層として外径299mm、厚さ4.5mm、長さ300mmの円筒形状の炭素を0.6質量%含有する合金鋼を外層部材と内層部材との間隙に挿入した。また外層部材と拘束部材との間に厚さ0.2mmのアルミナ繊維を製織したシート(アルミナシート)からなる反応防止材を挿入した。このように配置した内層部材2、中間層、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1、中間層、内層部材2の拡散接合を行った。
円筒状の拘束部材は黒鉛、円筒状の外層部材はWC80%を含有する超硬合金、中実の内層部材はクロムモリブデン鋼を用いた。拘束部材は4個で構成し、拘束部材の軸方向の両端面を外層部材の軸方向の両端面より突出させた。また、外層部材と内層部材の拡散接合に必要な接合面圧を確保できるように、外層部材の内径面と内層部材の外径面の間の隙間を5mm、外層部材の外径面と拘束部材の内面との間の隙間を0.5mmに設定した。また中間層として外径299mm、厚さ4.5mm、長さ1000mmの円筒形状の炭素を0.7質量%含有する合金鋼を外層部材と内層部材との間隙に挿入した。また拘束部材の内径面に反応防止材としてジルコニア塗型を塗布した。このように配置した内層部材2、中間層、外層部材1及び拘束部材3を表1に示す接合条件で加熱し、外層部材1、中間層、内層部材2の拡散接合を行った。
比較例は従来技術である特許文献2の図1に示す方法で行った。すなわち拘束部材を用いない方法で行った。表1及び表2に示すように、別途準備した外層部材として円筒状でWC70%を含有する超硬合金からなり、内層部材として中実で合金工具鋼SKT4を用いた。そして、外層部材と内層部材とを焼ばめにより嵌合し、軟鉄板カプセルによって包み込み、その内部を真空脱気し、脱気管を封止する。そして、該カプセル付の嵌合体を加熱炉で接合温度まで昇温し保持することにより接合を行った。
2 内層部材、 3 拘束部材、 3a 拘束部材の端面、 3b 拘束部材の端面、
31〜36 リング部材、 5 基台、 6 受台
Claims (9)
- 外層部材と内層部材とが接合した複合ロールの製造方法において、円筒形状の外層部材の内側に円柱または円筒形状の内層部材を配置し、前記外層部材の外側に、室温から接合温度までの温度範囲において前記外層部材より熱膨張率が小さい中空状の拘束部材を配置し、加熱により熱膨張率が最も大きい前記内層部材の外面が前記外層部材の内面を押圧するとともに、熱膨張率が最も小さい前記拘束部材の内面が前記外層部材の外面を押圧するように、前記外層部材と前記内層部材及び前記拘束部材との間隙を設定し、加熱により前記外層部材の内面と前記内層部材の外面とを密接させ、もって前記外層部材と前記内層部材とを拡散接合することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の複合ロールの製造方法において、前記拘束部材の軸線方向両端部が前記外層部材の軸線方向両端面より突出していることを特徴とする方法。
- 請求項1又は2に記載の複合ロールの製造方法において、前記拘束部材が前記外層部材より厚いことを特徴とする方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記拘束部材が黒鉛又はセラミックスからなることを特徴とする方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記拘束部材を複数のリング部材を同軸的に積み重ねることにより形成することを特徴とする方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記拘束部材と前記外層部材との間に反応防止材を介在させることを特徴とする方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記外層部材と内層部材の間に1層あるいは2層以上の中間層を介在させ、前記中間層を介して、前記外層部材と前記内層部材とを拡散接合することを特徴とする方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記外層部材が超硬合金からなり、内層部材が鉄系材料からなることを特徴とする方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の複合ロールの製造方法において、前記外層部材がハイス系合金からなり、内層部材が鉄系材料からなることを特徴とする方法。
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