JPH022941B2 - - Google Patents
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- JPH022941B2 JPH022941B2 JP15027281A JP15027281A JPH022941B2 JP H022941 B2 JPH022941 B2 JP H022941B2 JP 15027281 A JP15027281 A JP 15027281A JP 15027281 A JP15027281 A JP 15027281A JP H022941 B2 JPH022941 B2 JP H022941B2
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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
本発明は、赤熱スラブなどの高温材料の搬送に
適した耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ
ール用合金に関する。 スラブ搬送用テーブルロールは、粗圧延後の赤
熱スラブを、100m/分前後の速度で搬送するも
のであるから、そのロール材としては、赤熱鋼材
との焼付きを生じず、かつ耐摩耗性にすぐれたも
のでなければならない。また、赤熱鋼材の水冷が
行なわれる個所では、冷却水が激しくかかるの
で、熱衝撃のほか、腐食摩耗にもよく耐える材質
であることを要する。 従来、このたのめロール材として、Cr,Ni,
Mo等を含む低炭素合金鋼が用いられているが、
上記諸特性を十分満たすものではなく、比較的早
期に損耗・劣化し、耐久性に乏しい欠点がある。 本発明は上記にかんがみ、高温材料搬送用ロー
ルとして必要な前記諸特性を改善し、特に、耐焼
付性、耐摩耗性を向上せしめたロール用合金を提
供するものであり、その特徴とするところは、
C1.0〜3.0%(重量%、以下同じ)、Si0.3〜2.5%、
Mn0.3〜2.5%、Cr7.5〜18%、Ni0.1〜6.0%、
W0.3〜3.0%、およびMo、Vの1種以上を合計
で1.0〜5.0%、残部Feおよび不可避の不純物から
なり、かつ前記CとCrの量比〔Cr(%)/C
(%)〕が2.5〜18である化学成分組成を有すると
ともに、マルテンサイト生地中に、M7C3型炭化
物を主体とする炭化物(以下、単に「炭化物」と
称すこともある)の析出分散した組織をもち、該
生地中の炭化物含有量が6〜25%(重量%)であ
つて、炭化物量と前記CおよびCr量とからなる
下式〔〕 炭化物量(%)−0.6Cr量(%)+15.2/C量(%)
〔〕 で算出される値が11〜13、好ましくは12であるこ
とを要する。 以下、本発明の成分および組織の限定理由につ
いて説明する。 C:1.0〜3.0% Cは基地の固溶強化をもたらすが、本発明で
は、特に炭化物(主にM7C3型炭化物〔(Cr,
Fe)7C3〕)の形成による耐摩耗性および耐焼付性
の改善を図る。本発明者等の実験によれば、合金
の耐焼付性はこのCr炭化物の形態を析出量に依
存する。この炭化物を得るためのC量は、Cr量
とC量の比〔Cr(%)/C(%)〕が2.5〜18である
ことを要する。Cr量は下記のように7.5〜18%に
限定されるので、Cr7.5%の合金において、上記
炭化物を析出させるには3.0%のCを要し、また
Cr18%では、C1.0%を必要とする。よつて、C
量は下限を1.0%とし、上限を3.0%とする。 Cr:7.5〜18% Crは上記Cr炭化物の形成に必要であるのみな
らず、耐食性を高め、かつ合金組織を耐摩耗性に
富むマルテンサイトにするうえで欠くことができ
ない。その量が7.5%に満たないと、耐食性が十
分でなく、一方18%をこえると、マルテンサイト
組織にすることが難しくなる。よつて、Cr7.5〜
18%とする。 合金の耐焼付性は、M7C3型を主とする炭化物
の析出量と関係し、その量が6重量%に満たない
と耐焼付性が不足する。耐焼付性の点からは析出
量が多い程好ましいが、25重量%をこえると、靭
性の劣化を招く。このため、該炭化物量は6〜25
重量%とする。すぐれた耐焼付性を得るには、さ
らに上記析出炭化物量、C量およびCr量の三者
の前記関係式〔〕の算出値が11〜13であること
を要し、特に約12であることが好ましい。 第1表に、各種合金の化学成分およびマルテン
サイト生地中の炭化物量(重量%)および前記
〔〕式で算出される値と耐焼付性の関係を示す。
表中、供試材No.1〜7は、各成分元素量や炭化物
量など、本発明の規定する上記要件を満たすも
の、No.101〜105は比較材である。比較材のうち、
No.101と103は炭化物量、No.102はCr量と炭化物
量、No.103は炭化物量が前記規定から逸脱するも
のであり、No.104および105はC量よびCr(%)/
C(%)の比等が本発明の規定からはずれたもの
である。各供試材はいづれも、熱処理により、マ
ルテンサイト生地に炭化物が析出した組織にし
た。耐焼付性テストは、回転曲げ試験機を用い、
中実円筒体試験片(外径10mmφ)を回転させ、そ
の外周面に固定体(SS41製、幅10mm)を押付け
ることにより、該周面の焼付き発生状況を観察し
た(但し、固定体の接触圧力:8.9〜27Kg/mm2、
スベリ速度:180m/mjn、摩擦時間:10min)。
表中、「耐焼付性」欄の「〇」は焼付きナシ、
「△」はやや焼付き発生、「×」は焼付き発生を意
味する。 同表に示される前記に、本発明の前記規定の要
件を満すNo.1〜7は、いづれかの要件を欠く比較
材No.102〜105に比し、すぐれた耐焼付性を有する
ことが判る。なお、比較材No.101の耐焼付性は良
好であるが、後記(第2表、供試材No.101)のよ
うに、耐摩耗性に欠ける点で本発明合金に及ばな
い。
適した耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ
ール用合金に関する。 スラブ搬送用テーブルロールは、粗圧延後の赤
熱スラブを、100m/分前後の速度で搬送するも
のであるから、そのロール材としては、赤熱鋼材
との焼付きを生じず、かつ耐摩耗性にすぐれたも
のでなければならない。また、赤熱鋼材の水冷が
行なわれる個所では、冷却水が激しくかかるの
で、熱衝撃のほか、腐食摩耗にもよく耐える材質
であることを要する。 従来、このたのめロール材として、Cr,Ni,
Mo等を含む低炭素合金鋼が用いられているが、
上記諸特性を十分満たすものではなく、比較的早
期に損耗・劣化し、耐久性に乏しい欠点がある。 本発明は上記にかんがみ、高温材料搬送用ロー
ルとして必要な前記諸特性を改善し、特に、耐焼
付性、耐摩耗性を向上せしめたロール用合金を提
供するものであり、その特徴とするところは、
C1.0〜3.0%(重量%、以下同じ)、Si0.3〜2.5%、
Mn0.3〜2.5%、Cr7.5〜18%、Ni0.1〜6.0%、
W0.3〜3.0%、およびMo、Vの1種以上を合計
で1.0〜5.0%、残部Feおよび不可避の不純物から
なり、かつ前記CとCrの量比〔Cr(%)/C
(%)〕が2.5〜18である化学成分組成を有すると
ともに、マルテンサイト生地中に、M7C3型炭化
物を主体とする炭化物(以下、単に「炭化物」と
称すこともある)の析出分散した組織をもち、該
生地中の炭化物含有量が6〜25%(重量%)であ
つて、炭化物量と前記CおよびCr量とからなる
下式〔〕 炭化物量(%)−0.6Cr量(%)+15.2/C量(%)
〔〕 で算出される値が11〜13、好ましくは12であるこ
とを要する。 以下、本発明の成分および組織の限定理由につ
いて説明する。 C:1.0〜3.0% Cは基地の固溶強化をもたらすが、本発明で
は、特に炭化物(主にM7C3型炭化物〔(Cr,
Fe)7C3〕)の形成による耐摩耗性および耐焼付性
の改善を図る。本発明者等の実験によれば、合金
の耐焼付性はこのCr炭化物の形態を析出量に依
存する。この炭化物を得るためのC量は、Cr量
とC量の比〔Cr(%)/C(%)〕が2.5〜18である
ことを要する。Cr量は下記のように7.5〜18%に
限定されるので、Cr7.5%の合金において、上記
炭化物を析出させるには3.0%のCを要し、また
Cr18%では、C1.0%を必要とする。よつて、C
量は下限を1.0%とし、上限を3.0%とする。 Cr:7.5〜18% Crは上記Cr炭化物の形成に必要であるのみな
らず、耐食性を高め、かつ合金組織を耐摩耗性に
富むマルテンサイトにするうえで欠くことができ
ない。その量が7.5%に満たないと、耐食性が十
分でなく、一方18%をこえると、マルテンサイト
組織にすることが難しくなる。よつて、Cr7.5〜
18%とする。 合金の耐焼付性は、M7C3型を主とする炭化物
の析出量と関係し、その量が6重量%に満たない
と耐焼付性が不足する。耐焼付性の点からは析出
量が多い程好ましいが、25重量%をこえると、靭
性の劣化を招く。このため、該炭化物量は6〜25
重量%とする。すぐれた耐焼付性を得るには、さ
らに上記析出炭化物量、C量およびCr量の三者
の前記関係式〔〕の算出値が11〜13であること
を要し、特に約12であることが好ましい。 第1表に、各種合金の化学成分およびマルテン
サイト生地中の炭化物量(重量%)および前記
〔〕式で算出される値と耐焼付性の関係を示す。
表中、供試材No.1〜7は、各成分元素量や炭化物
量など、本発明の規定する上記要件を満たすも
の、No.101〜105は比較材である。比較材のうち、
No.101と103は炭化物量、No.102はCr量と炭化物
量、No.103は炭化物量が前記規定から逸脱するも
のであり、No.104および105はC量よびCr(%)/
C(%)の比等が本発明の規定からはずれたもの
である。各供試材はいづれも、熱処理により、マ
ルテンサイト生地に炭化物が析出した組織にし
た。耐焼付性テストは、回転曲げ試験機を用い、
中実円筒体試験片(外径10mmφ)を回転させ、そ
の外周面に固定体(SS41製、幅10mm)を押付け
ることにより、該周面の焼付き発生状況を観察し
た(但し、固定体の接触圧力:8.9〜27Kg/mm2、
スベリ速度:180m/mjn、摩擦時間:10min)。
表中、「耐焼付性」欄の「〇」は焼付きナシ、
「△」はやや焼付き発生、「×」は焼付き発生を意
味する。 同表に示される前記に、本発明の前記規定の要
件を満すNo.1〜7は、いづれかの要件を欠く比較
材No.102〜105に比し、すぐれた耐焼付性を有する
ことが判る。なお、比較材No.101の耐焼付性は良
好であるが、後記(第2表、供試材No.101)のよ
うに、耐摩耗性に欠ける点で本発明合金に及ばな
い。
【表】
【表】
Ni:0.1〜6.0%
Niは靭性を高め、また高Cr合金においては、
マルテンサイト相の析出のために必要な元素であ
る。その量が0.1%に満たないと上記効果が不足
する。ただし、Cr16〜18%合金で、Ni量が6.0%
をこえると、100℃以上の温度においてマルテン
サイト変態が生起しなくなる。よつて0.1〜6.0%
とする。 Mo:1.0〜5.0%、V:1.0〜5.0% MoおよびVはいずれも合金の硬化能を高める
のに有効な元素である。Mo量を1.0%以上とする
ことにより、焼入れ後の空冷硬化で、臨界直径25
mm以上の硬化能を発揮させることができる。しか
し、5.0%をこえても、効果の増加は少く経済的
に不利である。よつて、Moは1.0〜5.0%とする。 Vは結晶粒微細化効果によつて焼入硬化能を高
める。このためには少くとも1.0%を要するが、
5.0%をこえると、靭性の低下を招く。よつて、
Vは1.0〜5.0%とする。 上記MoとVは、いづれか1種を選らんで含有
させればよいが、特に両者を併用すると、その複
合効果によつてさらに高い硬度を得、耐摩耗性を
向上させることができる。 W:0.3〜3.0% Wは耐腐食摩耗性の向上に有効な元素である。
但し、0.3%に満たないとその効果が十分でなく、
一方3.0%をこえると、靭性の低下を招く。よつ
て、0.3〜3.0%とする。このW添加効果は、前記
Moと複合されるとき一そう顕著となる。 なお、不可避的に混入する不純物元素は可及的
に低いことが望ましいが、例えばPおよびSは、
それぞれ約0.06%程度であれば存在してもかまわ
ない。 上記化学成分組成をもつ本発明合金は、これを
焼入温度、例えば約1000〜1100℃に加熱し、オー
ステナイトとM7C3型を主とする炭化物よりなる
組織となし、ついでこの状態から焼入れしてオー
ステナイトをマルテンサイトに変態させることに
より、生成したマルテンサイト生地中にM7C3型
を主とする炭化物が残留炭化物として含有された
組織とする。 かくして、本発明合金は、マルテンサイト生地
中に炭化物を6〜25%含み、前記〔〕式の値が
11〜13、特に約12であることによつて、前記第1
表に示したごとき耐焼付性を有するとともに、下
記のように卓越した耐摩耗を具備する。 第2表に本発明合金と比較合金の耐摩耗性に比
較を示す。表中、供試材No.1〜5は本発明合金、
No.101〜105は比較材であり、比較材のうちNo.104
およびNo.105は搬送テーブルロール材として用い
られている従来合金である。なお、供試材No.1,
2,3おび4の成分組成は、Mo,VおよびWを
除いて、前記第1表の供試材No.1,2,3および
7と同じであり、供試材101〜105の組成も同様に
前記第1表の供試材No.101〜105とそれぞれ同じで
ある。耐摩耗試験は、前記の耐焼付性テストと同
じ試験条件で行ない、下式により耐摩耗係数K
(Kg-1)を算出して耐摩耗性を評価した。
マルテンサイト相の析出のために必要な元素であ
る。その量が0.1%に満たないと上記効果が不足
する。ただし、Cr16〜18%合金で、Ni量が6.0%
をこえると、100℃以上の温度においてマルテン
サイト変態が生起しなくなる。よつて0.1〜6.0%
とする。 Mo:1.0〜5.0%、V:1.0〜5.0% MoおよびVはいずれも合金の硬化能を高める
のに有効な元素である。Mo量を1.0%以上とする
ことにより、焼入れ後の空冷硬化で、臨界直径25
mm以上の硬化能を発揮させることができる。しか
し、5.0%をこえても、効果の増加は少く経済的
に不利である。よつて、Moは1.0〜5.0%とする。 Vは結晶粒微細化効果によつて焼入硬化能を高
める。このためには少くとも1.0%を要するが、
5.0%をこえると、靭性の低下を招く。よつて、
Vは1.0〜5.0%とする。 上記MoとVは、いづれか1種を選らんで含有
させればよいが、特に両者を併用すると、その複
合効果によつてさらに高い硬度を得、耐摩耗性を
向上させることができる。 W:0.3〜3.0% Wは耐腐食摩耗性の向上に有効な元素である。
但し、0.3%に満たないとその効果が十分でなく、
一方3.0%をこえると、靭性の低下を招く。よつ
て、0.3〜3.0%とする。このW添加効果は、前記
Moと複合されるとき一そう顕著となる。 なお、不可避的に混入する不純物元素は可及的
に低いことが望ましいが、例えばPおよびSは、
それぞれ約0.06%程度であれば存在してもかまわ
ない。 上記化学成分組成をもつ本発明合金は、これを
焼入温度、例えば約1000〜1100℃に加熱し、オー
ステナイトとM7C3型を主とする炭化物よりなる
組織となし、ついでこの状態から焼入れしてオー
ステナイトをマルテンサイトに変態させることに
より、生成したマルテンサイト生地中にM7C3型
を主とする炭化物が残留炭化物として含有された
組織とする。 かくして、本発明合金は、マルテンサイト生地
中に炭化物を6〜25%含み、前記〔〕式の値が
11〜13、特に約12であることによつて、前記第1
表に示したごとき耐焼付性を有するとともに、下
記のように卓越した耐摩耗を具備する。 第2表に本発明合金と比較合金の耐摩耗性に比
較を示す。表中、供試材No.1〜5は本発明合金、
No.101〜105は比較材であり、比較材のうちNo.104
およびNo.105は搬送テーブルロール材として用い
られている従来合金である。なお、供試材No.1,
2,3おび4の成分組成は、Mo,VおよびWを
除いて、前記第1表の供試材No.1,2,3および
7と同じであり、供試材101〜105の組成も同様に
前記第1表の供試材No.101〜105とそれぞれ同じで
ある。耐摩耗試験は、前記の耐焼付性テストと同
じ試験条件で行ない、下式により耐摩耗係数K
(Kg-1)を算出して耐摩耗性を評価した。
【表】
第2表から明らかなように、本発明合金の摩耗
量は非常に少く、従来合金の1/3以下に激減し、
極めて耐摩耗にすぐれることが判る。 なお、本発明合金の耐熱性、耐腐食性等につい
ても従来合金と同等もしくはそれ以上であり、ま
た、ロール材として必要な強度、靭性等の機械的
諸性質も十分であることが確認されている。 以上のように、本発明合金は、スラブ搬送テー
ブルロール材として望まれる諸特性を具備し、就
中耐焼付性、耐摩耗性すぐれるので、従来材にく
らべ損耗・劣化が少なく、安定した耐久性を保証
する。むろん、スラブ搬送テーブルロールのみな
らず、高温度と摩耗等が同時に作用する条件で用
いられる各種搬送用ロール材、その他の部材とし
て供して同様の効果を得ることができる。
量は非常に少く、従来合金の1/3以下に激減し、
極めて耐摩耗にすぐれることが判る。 なお、本発明合金の耐熱性、耐腐食性等につい
ても従来合金と同等もしくはそれ以上であり、ま
た、ロール材として必要な強度、靭性等の機械的
諸性質も十分であることが確認されている。 以上のように、本発明合金は、スラブ搬送テー
ブルロール材として望まれる諸特性を具備し、就
中耐焼付性、耐摩耗性すぐれるので、従来材にく
らべ損耗・劣化が少なく、安定した耐久性を保証
する。むろん、スラブ搬送テーブルロールのみな
らず、高温度と摩耗等が同時に作用する条件で用
いられる各種搬送用ロール材、その他の部材とし
て供して同様の効果を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C1.0〜3.0%、Si0.3〜2.5%、Mn0.3〜2.5%、
Cr7.5〜18%、Ni0.1〜6.0%、W0.3〜3.0%、およ
びMo、Vの1種もしくは2種を合計1.0〜5.0%、
残部Feおよび不可避不純物元素からなり、かつ
前記CとCrの量比〔Cr(%)〜C(%)〕が2.5〜18
であるとともに、マルテンサイト生地中に炭化物
を6〜25%(重量%)含有し、該炭化物量と前記
CおよびCr量とが、下式 炭化物量(%)−0.6Cr量(%)+15.2/C量(%)
=11〜13 を満たすことを特徴とする耐焼付性および耐摩耗
性にすぐれた搬送ロール用合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15027281A JPS5852462A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ−ル用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15027281A JPS5852462A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ−ル用合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5852462A JPS5852462A (ja) | 1983-03-28 |
JPH022941B2 true JPH022941B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15493319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15027281A Granted JPS5852462A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ−ル用合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5852462A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH023804U (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-11 | ||
JP2006070350A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Kobe Steel Ltd | 耐ヒートクラック性に優れた高Cr鋳鉄およびその熱処理方法 |
CN102618686A (zh) * | 2012-03-18 | 2012-08-01 | 莱芜市泰东粉末科技有限公司 | 一种利用兰炭作还原剂生产海绵铁的工艺 |
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1981
- 1981-09-22 JP JP15027281A patent/JPS5852462A/ja active Granted
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