JPH0280109A

JPH0280109A - 複合ロール

Info

Publication number: JPH0280109A
Application number: JP23088088A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fujita; 秀雄藤田; Atsushi Funakoshi; 淳船越; Suejiro Yoshino; 吉野　末次郎; Tsunao Kawanaka; 綱夫川中; Yutaka Nakai; 豊中井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-20
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JP2593529B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、圧延使用層が圧延特性の優れた高合金材の硬
化層によって形成された圧延用複合ロールに関するもの
である。

（従来の技術）従来、圧延用ロールに対する種々の性能要求を満足させ
るために、強靭材で形成された軸心部に、耐磨耗材から
成る圧延使用層を有する胴部本体が溶着一体化された複
合ロールが使用されている。

この複合ロールは、通常、遠心力鋳造法などの鋳造手段
によって製造されるが、化学組成が鋳造上制限されるた
め、耐クラツク性、耐肌荒性などの圧延特性の飛躍的な
向上が望めないのが実情である。

そこで、第４図に示すように、軸心部２１．２２に焼ば
め等により固着されたロール胴部本体２４．２５の外周
面に、熱間静水圧加圧（以下ｒＨＩ　ＰＪという）処理
やプラズマ粉体肉盛溶接によって、ＳＫＤ材やハイス材
などの耐熱高硬度合金粉末などによって硬化層２３．２
３が形成されかつ接合一体化された複合ロールが使用さ
れるに至っている。同図は、アングル圧延用複合ロール
の例を示しており、軸心部２１．２２は、通常、強靭性
に優れた低炭素鋼材で形成されており、硬化層２３．２
３外周面にはアングル成形用のカリバーが形成されてい
る。

（発明が解決しようとする課題）上記の硬化層２３．２３は、そのままでは硬度が低いの
で、ＨＩＰ等により形成した後、所定の硬度を得るため
に胴部本体ごと熱処理に供される。この熱処理は、硬化
層２３．２３にマルテンサイト変態を生起して硬化させ
、所定硬度を得ることを目的としている。しかし、ロー
ル胴部本体２４．２５は低炭素合金鋼等の強靭鋼で形成
されるので、マルテンサイト変態がほとんど生起しない
。このため硬化層２３．２３の軸方向両端が胴部本体２
４．２５両端の外周壁部２６．２７によって拘束される
。それ故、硬化層２３．２３に大きな軸方向圧縮力が作
用し、硬化層端面と前記外周壁部２６．２７内面にクラ
ンクが発生し易く、またカリバー山部を形成する硬化層
が剥離し易いなどの問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、熱処理
に伴って発生する硬化層内部の変態応力を緩和して、該
変態応力に起因する硬化層端面のクランクやカリバー山
部の剥離が発生しない圧延用複合ロールを提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するために成された本発明は、ロール
軸心部１外周にロール胴部本体３が形成され、該本体の
両端部に外周壁部１４．１４が凸設され、該外周壁部の
間に圧延特性の優れた高合金材で形成された硬化層５が
接合一体化された複合ロール１０において、前記外周壁
部１４．１４外周面には硬化層５の軸方向端面９．９近
傍位置に周溝７．７が設けられ、該周溝によって硬化層
５の熱処理に際して発生する変態応力を緩和するための
緩衝壁部８，８が硬化層の軸方向端面９，９に隣接して
形成されていることを発明の構成としている。

（作　用）本発明によれば、硬化層端面９，９に隣接して形成され
た緩衝壁部８，８が変態により発生した軸方向力を受け
て変形するので、硬化層内部の軸方向応力が緩和される
。

（実施例）本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は実施例に係る焼結複合ロールのアン
グル圧延用ロールを示す。該焼結複合ロールは、強靭材
から成る軸心部１．２の外周に、低炭素合金鋼等から成
る胴部本体３，４が焼ばめ等の方法により固着されてい
る。前記胴部本体３．４両端部には外周壁部１４，１４
，１４．１４が凸設されており、その内側外周面には谷
部１３．１３並びに山部１２．１２が形成されており、
咳谷部１３．１３並びに山部１２．１２には、一定厚さ
の硬化層５，６が被着形成されている。前記硬化層は、
たとえばＳＫＤ材やハイス材などの耐熱高硬度合金鋼粉
末等の圧延特性に優れた高合金粉末が、ＨＩＰ処理によ
って高密度焼結体として形成されると共に拡散接合され
て、ロール胴部本体３，４と一体化されている。

胴部本体３，４の外周壁部１４．１４，１４．１４には
硬化Ｎ５，６の軸方向端面９，９，９．９の近傍位置に
周溝７゜７．７．７が設けられ、これによって前記端面
９，９，９゜９に隣接して緩衝壁部８，８，８．８が形
成されている。

該緩衝壁部８，８，８．８は、その変形によって硬化層
５．６内部の軸方向応力を緩和するものであるから、緩
衝壁部８，８，８．８の幅ａは軸方向力に応じて変形可
能な幅とする必要があり、周溝７．７，７．７の深さＣ
も緩衝壁部８，８，８．８の変形が容易となるように硬
化層５．６の厚さｄよりも若干深くすることが好ましい
。また周溝７．７，７．７の幅すは、緩衝壁部８゜８．
８．８の変形を許容するに十分な幅とする必要がある。

上記の各部寸法は、硬化層５．６の材質、形状、層厚等
と胴部本体３，４の材質、形状等との関連で最適値が決
定される。

前記硬化Ｎ５，６の熱処理に際して、硬化層はマルテン
サイト変態して膨張するが、前記緩衝壁部８．８．８．
８が硬化層の膨張時に生じた軸方向力を受けて周溝側に
曲がり変形するため、硬化層の軸方向応力は緩和される
。このため、変態応力に起因する硬化層端面９．９，９
．９でのクランクの発生や、カリバー山部１２．１２で
の硬化層５，６の剥離が発生しない。

第３図は本発明第２実施例に係る平坦面圧延用の一体型
ロールを示す。本実施例では、胴部本体３ａと軸部１０
ａとは強靭性鋼材により一体的に形成されており、該胴
部本体３ａ外周面に平坦面圧延用硬化層１７が形成され
、第１図と同様に周溝１９．１９および緩衝壁部１８，
１８が形成されている。

尚、第１及び第２実施例共、硬化層として耐磨耗性高合
金粉末の焼結体だけでなく、同合金粉末のプラズマ粉体
溶接肉盛層を用いてもよい。

次に、胴長３（１０ｍｍ、胴径φ３６０ｍｍのアングル
圧延用焼結複合ロールの具体的製造実施例を掲げる。

■　ＳＣＭ材から成るロール胴部本体中央部外周面にカ
リバー形成用山部を設け、該山部に沿って高Ｃハイス材
から成る焼結体（厚さ２０＋ｎｎ＋）を、ＨＩＰ処理に
よって形成すると共に拡散接合した。

■　その後、幅５ｍｍの緩衝壁部と、幅１０ｍｍおよび
深さ２０ｍｍの周溝を形成した。

■　上記ロール胴部本体を１２（１０°Ｃで焼入れ、５
４０゛Ｃで焼戻して焼結体層を硬化し、硬化層の硬度９
５１１ｓを得た。

■　前記熱処理に際して、変態応力に起因する硬化層端
部のクラック発生やカリバー山部での硬化層の剥離は皆
無であった。

（発明の効果）本発明の複合ロールによれば、ロール胴部本体３両端の
外周壁部１４．１４間に形成された硬化層５の、軸方向
端面に隣接して緩衝壁部８，８を形成したので、該緩衝
壁部が硬化層５のマルテンサイト化熱処−理に伴って硬
化層の膨張により発生した軸方向力を受けて変形するの
で、硬化層内部の軸方向応力が緩和される。従って、前
記変態応力に起因する、硬化層軸方向端面のクラックや
カリバー山部の剥離が発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアングル圧延用焼結複合ロールの
部分断面図、第２図は第１図のロール胴部本体外周壁部
近傍の拡大断面図、第３図は第２実施例に係る平坦面圧
延用ロールの部分断面図、第４図は従来のアングル圧延
用複合ロールの部分断面図である。１・・・ロール軸心部、３・・・ロール胴部本体、５・
・・硬化層、７．７・・・周溝、８，８・・・緩衝壁部
、９．９・・・硬化層端面、１０・・・複合ロール、１
４．１４・・・外周壁部。第３図第図第図第

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロール軸心部（１）外周にロール胴部本体（３）
が形成され、該本体の両端部に外周壁部（１４）、（１
４）が凸設され、該外周壁部の間に圧延特性の優れた高
合金材で形成された硬化層（５）が接合一体化された複
合ロール（１０）において、前記外周壁部（１４）、（１４）外周面には硬化層（５
）の軸方向端面（９）、（９）近傍位置に周溝（７）、
（７）が設けられ、該周溝によって硬化層（５）の熱処
理に際して発生する変態応力を緩和するための緩衝壁部
（８）、（８）が硬化層の軸方向端面（９）、（９）に
隣接して形成されていることを特徴とする複合ロール。