JPH0288747A - 耐摩耗ロール材 - Google Patents
耐摩耗ロール材Info
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- JPH0288747A JPH0288747A JP24124888A JP24124888A JPH0288747A JP H0288747 A JPH0288747 A JP H0288747A JP 24124888 A JP24124888 A JP 24124888A JP 24124888 A JP24124888 A JP 24124888A JP H0288747 A JPH0288747 A JP H0288747A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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。
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〕
本発明は耐摩耗性、耐肌荒れ性等に優れた熱間圧延用の
ロール材に関する。
ロール材に関する。
熱間圧延用ロール材としては、高温度における耐摩耗性
、耐肌荒れ性が特に要求される。この種のロールとして
は従来アダマイト材が多く使用されてきたが、最近では
Cを2.5〜3%、Crを15〜20%を含有し、適宜
の合金を添加した高クロム鋳鉄材が開発され、その良好
な耐摩耗性により急速に適用拡大がなされている。高ク
ロム鋳鉄材は、非常に硬いクロム炭化物と、その良好な
焼入性により高硬度が得やすく、耐摩耗性に優れており
、かつその緻密な組織と硬い酸化膜を表面に形成しやす
く、耐肌荒れ性についても良好な評価を得ている。
、耐肌荒れ性が特に要求される。この種のロールとして
は従来アダマイト材が多く使用されてきたが、最近では
Cを2.5〜3%、Crを15〜20%を含有し、適宜
の合金を添加した高クロム鋳鉄材が開発され、その良好
な耐摩耗性により急速に適用拡大がなされている。高ク
ロム鋳鉄材は、非常に硬いクロム炭化物と、その良好な
焼入性により高硬度が得やすく、耐摩耗性に優れており
、かつその緻密な組織と硬い酸化膜を表面に形成しやす
く、耐肌荒れ性についても良好な評価を得ている。
耐摩耗性をさらに向上させるには、硬い炭化物を増加さ
せることが望ましいが、従来の溶湯から直接遠心もしく
は静置鋳造する製造においては、凝固速度が遅いことも
あって、炭化物の増加とともに炭化物の粗大化や偏析が
発生し、耐肌荒れ性が阻害されていた。また更に硬いw
c、vc等の特殊炭化物の添加量も限界があり、かつT
iN等の硬い窒化物の添加はできなかった。
せることが望ましいが、従来の溶湯から直接遠心もしく
は静置鋳造する製造においては、凝固速度が遅いことも
あって、炭化物の増加とともに炭化物の粗大化や偏析が
発生し、耐肌荒れ性が阻害されていた。また更に硬いw
c、vc等の特殊炭化物の添加量も限界があり、かつT
iN等の硬い窒化物の添加はできなかった。
本発明は、耐摩耗性、耐肌荒れ性に優れるとともに耐焼
付性にも効果のあるロール材を提供する。
付性にも効果のあるロール材を提供する。
[課題を解決するための手段]
本発明は、C:1〜4%、Cr : 5〜25%を含
有し、M ? C3炭化物を有する鉄基合金の粉末を熱
間等方圧処理して製造したことを特徴とする耐摩耗ロー
ル材であり、また、C:1〜4%、 Cr:5〜25
%を含有し、M 7 C3炭化物を有する鉄基合金の粉
末に、更にW、 V、 Nb 、 MoおよびT”iの
炭化物、もしくは1゛iの窒化物の1種または2種以上
を混合し、これを熱間等方圧処理して製造したことを特
徴とする耐摩耗ロール材である。
有し、M ? C3炭化物を有する鉄基合金の粉末を熱
間等方圧処理して製造したことを特徴とする耐摩耗ロー
ル材であり、また、C:1〜4%、 Cr:5〜25
%を含有し、M 7 C3炭化物を有する鉄基合金の粉
末に、更にW、 V、 Nb 、 MoおよびT”iの
炭化物、もしくは1゛iの窒化物の1種または2種以上
を混合し、これを熱間等方圧処理して製造したことを特
徴とする耐摩耗ロール材である。
以下本発明のロールについて詳細に説明する。
先ず本発明において、上記のような成分に限定した理由
について説明する。
について説明する。
Cの含有量を上記1〜4%に限定する理由は次のとうり
である。すなわちCが下限値未満では、硬い炭化物の晶
出が少なく耐摩耗性が劣化し、従来のアダマイト材に比
較しても向上が望めな(なる。一方、上限値を超えると
きは過共晶となり、著しく大きな初晶炭化物が晶出し、
耐肌荒性を損なうため本発明の目的は達成できない。
である。すなわちCが下限値未満では、硬い炭化物の晶
出が少なく耐摩耗性が劣化し、従来のアダマイト材に比
較しても向上が望めな(なる。一方、上限値を超えると
きは過共晶となり、著しく大きな初晶炭化物が晶出し、
耐肌荒性を損なうため本発明の目的は達成できない。
Crの含有量は通常のFe5C炭化物に比べ非常に硬い
M 7 C2炭化物を晶出させるため、Cとのバランス
で選択される。すなわちCが1%の場合Crが5%未満
ではM3C炭化物が、またCが4%の場合Crが25%
を超えるとM23C6炭化物が晶出し、いずれもM、C
,炭化物より軟かいので耐摩耗性が低下する?−め、 上記範囲に制御しなければならない。
M 7 C2炭化物を晶出させるため、Cとのバランス
で選択される。すなわちCが1%の場合Crが5%未満
ではM3C炭化物が、またCが4%の場合Crが25%
を超えるとM23C6炭化物が晶出し、いずれもM、C
,炭化物より軟かいので耐摩耗性が低下する?−め、 上記範囲に制御しなければならない。
ところで、耐肌荒性については微細な組織が望ましい。
これは炭化物と基地組織では摩耗差が有るため、ロール
を使用した時の表面粗度は組織の大きさに著しく影響さ
れるためである。そこで本ロール材は溶湯を直接鋳造せ
ず、−旦粉末(メタル系の場合通常200μ以下)にし
だ後硬い特殊炭化物や窒化物粉末を混合し、これを熱間
等方圧処理(HI P処理)により製造するものである
。この場合溶湯は、極めて急冷凝固されて粉末状になる
ため、その組織は非常に微細で炭化物も微細分散される
。更に硬い特殊炭化物や窒化物の粉末を均一混合させ、
HIP処理することにより、直接鋳造材に比べ微細な炭
化物および窒化物を極めて多く均一に分散させることが
可能になる。非常に硬い炭化物としてはW、 V、
Nb 、 Mo 、 1”iが、また窒化物としてはT
iが知られており、これらの1種もしくは2種以上の添
加が有効である。もちろんこれらは通常の溶湯からの直
接鋳造においては、多量に晶出させることは材料の脆弱
化をまねくため不可能であり、末法によってのみ多量の
微細分散が可能となる。従って耐摩耗性、耐肌荒れ性が
大幅に改善される。さらに高硬度が可能となり、圧縮降
伏強度が増大するとともに、焼付きやすい基地組織も微
細化され、耐焼付性も向上する。なお耐摩耗性を向上さ
せる一般的な手段として、基地組織に優先分配され焼入
性を向上させるNi もしくはCoの添加も、耐焼付性
を阻害しない約3%以下であれば本発明の効果を損なわ
しめるものではない。
を使用した時の表面粗度は組織の大きさに著しく影響さ
れるためである。そこで本ロール材は溶湯を直接鋳造せ
ず、−旦粉末(メタル系の場合通常200μ以下)にし
だ後硬い特殊炭化物や窒化物粉末を混合し、これを熱間
等方圧処理(HI P処理)により製造するものである
。この場合溶湯は、極めて急冷凝固されて粉末状になる
ため、その組織は非常に微細で炭化物も微細分散される
。更に硬い特殊炭化物や窒化物の粉末を均一混合させ、
HIP処理することにより、直接鋳造材に比べ微細な炭
化物および窒化物を極めて多く均一に分散させることが
可能になる。非常に硬い炭化物としてはW、 V、
Nb 、 Mo 、 1”iが、また窒化物としてはT
iが知られており、これらの1種もしくは2種以上の添
加が有効である。もちろんこれらは通常の溶湯からの直
接鋳造においては、多量に晶出させることは材料の脆弱
化をまねくため不可能であり、末法によってのみ多量の
微細分散が可能となる。従って耐摩耗性、耐肌荒れ性が
大幅に改善される。さらに高硬度が可能となり、圧縮降
伏強度が増大するとともに、焼付きやすい基地組織も微
細化され、耐焼付性も向上する。なお耐摩耗性を向上さ
せる一般的な手段として、基地組織に優先分配され焼入
性を向上させるNi もしくはCoの添加も、耐焼付性
を阻害しない約3%以下であれば本発明の効果を損なわ
しめるものではない。
このロール材の400倍の顕微鏡写真を添付図面に示す
。第1図は従来例を示す写真であり、C:2.8%、
Cr :17.5%の組成を有する高クロム鋳鉄ロ
ールを遠心鋳造により製造したものである。
。第1図は従来例を示す写真であり、C:2.8%、
Cr :17.5%の組成を有する高クロム鋳鉄ロ
ールを遠心鋳造により製造したものである。
また第2図は本発明に係るロール材であり、前記第1図
に示したと同じ< C: 2.8%、 Cr:1’7
.5%の成分をHI P処理により製造したものであり
、従来例のロールと比較してその組織は非常に微細化さ
れていることが判る。
に示したと同じ< C: 2.8%、 Cr:1’7
.5%の成分をHI P処理により製造したものであり
、従来例のロールと比較してその組織は非常に微細化さ
れていることが判る。
第1表は、本発明の実施例のロール材について、硬度、
炭化物サイズ、摩耗比、表面粗さ、焼付限界荷重比を従
来例のロール材と比較したものであり、その何れにおい
ても本発明のロール材は従来例よりも優れていることが
判る。
炭化物サイズ、摩耗比、表面粗さ、焼付限界荷重比を従
来例のロール材と比較したものであり、その何れにおい
ても本発明のロール材は従来例よりも優れていることが
判る。
第3図は上記比較において、摩耗比と表面粗度の比較を
おこなう熱間摩耗試験の要領を示す図面であり、試験材
1は80+n+nφ、相手材2aは160 mmφであ
り、この相手材2aは900°Cになるよう誘導加熱を
おこなう。
おこなう熱間摩耗試験の要領を示す図面であり、試験材
1は80+n+nφ、相手材2aは160 mmφであ
り、この相手材2aは900°Cになるよう誘導加熱を
おこなう。
試験条件として、
荷重 70kg/10mm厚
回転数 70Orpm
すべり率 1.1%
として最終回転数105にて測定をおこなった。
また第4図は焼付限界荷重の比較試験の要領を示す図面
であり、試験材lは150+nmφ、相手+A2bとし
て20wr10の方形材を使用して800°Cに加熱す
る。なお3はダミー材である。
であり、試験材lは150+nmφ、相手+A2bとし
て20wr10の方形材を使用して800°Cに加熱す
る。なお3はダミー材である。
試験条件として、
回転数 8Orpm
すべり率 100%
潤 滑 グリース
として、焼付によりトルクが増加した時点の荷重で比較
した。
した。
以上説明したごとく本発明によるロール材は、従来のロ
ール材に比し、耐摩耗性に優れるとともに組織も微細化
されて耐肌荒れ性、耐焼付性も向上し、従って熱間圧延
におけるワークロールの寿命を向上させ、また高負荷圧
延を達成と良質の圧延材を得ることができる。
ール材に比し、耐摩耗性に優れるとともに組織も微細化
されて耐肌荒れ性、耐焼付性も向上し、従って熱間圧延
におけるワークロールの寿命を向上させ、また高負荷圧
延を達成と良質の圧延材を得ることができる。
第1図は従来例のロール材の倍率400倍の顕微鏡写真
、第2図は本発明例のロール材の倍率400倍の顕微鏡
写真、第3図は熱間摩耗試験の要領を示す図面、第4図
は焼付限界荷重試験の要領を示す図面である。 1・・・試験材、2a、2b・・・相手材、3・・・ダ
ミー材 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名 第1図 第2図
、第2図は本発明例のロール材の倍率400倍の顕微鏡
写真、第3図は熱間摩耗試験の要領を示す図面、第4図
は焼付限界荷重試験の要領を示す図面である。 1・・・試験材、2a、2b・・・相手材、3・・・ダ
ミー材 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名 第1図 第2図
Claims (2)
- (1)C:1〜4%、Cr:5〜25%を含有し、M_
7C_3炭化物を有する鉄基合金の粉末を熱間等方圧処
理して製造したことを特徴とする耐摩耗ロール材。 - (2)C:1〜4%、Cr:5〜25%を含有し、M_
7C_3炭化物を有する鉄基合金の粉末に、更にW、V
、Nb、MoおよびTiの炭化物、もしくはTiの窒化
物の1種または2種以上を混合し、これを熱間等方圧処
理して製造したことを特徴とする耐摩耗ロール材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24124888A JPH0288747A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐摩耗ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24124888A JPH0288747A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐摩耗ロール材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0288747A true JPH0288747A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17071412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24124888A Pending JPH0288747A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐摩耗ロール材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0288747A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5290507A (en) * | 1991-02-19 | 1994-03-01 | Runkle Joseph C | Method for making tool steel with high thermal fatigue resistance |
EP0773304A3 (en) * | 1995-11-06 | 1997-12-10 | Hitachi, Ltd. | Wear resisting sintered alloy and control rod driving apparatus of a nuclear reactor using it |
DE10014656B4 (de) * | 1999-04-01 | 2008-05-08 | Denso Corp., Kariya | Kalt/Warmbearbeitungs- und Wärmebehandlungsverfahren für hochlegierten Stahl der Gruppe mit hohem Kohlenstoffgehalt |
CN109055847A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-21 | 湖南山力泰机电科技有限公司 | 一种基于碳化钨应用的钨合金材料 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6173867A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-16 | Mitsubishi Metal Corp | 分散強化型焼結合金鋼製熱間耐摩耗部材 |
JPS6369939A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | Kobe Steel Ltd | 焼結高合金鋼の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP24124888A patent/JPH0288747A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6173867A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-16 | Mitsubishi Metal Corp | 分散強化型焼結合金鋼製熱間耐摩耗部材 |
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CN109055847A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-21 | 湖南山力泰机电科技有限公司 | 一种基于碳化钨应用的钨合金材料 |
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