JPH0292406A

JPH0292406A - 複合ロール

Info

Publication number: JPH0292406A
Application number: JP24560288A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakagawa; 中川　義弘; Hideo Fujita; 秀雄藤田; 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: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-04-03

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耐摩耗性高合
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）近年、圧延特性をさらに向上させるために、胴部本体の
外周面に圧延特性に優れた耐摩耗性高合金等から成る硬
化層を備えた複合ロールが提供されている。

第４図はこのような硬化層を備えた複合ロールを示した
もので、強靭材で形成された軸心部１１の外周に低炭素
合金鋼等の強靭材で形成された胴部本体１２が、焼ばめ
等の方法によって固着されている。該胴部本体１２の両
端部外周面には外周壁部１３゜１３が凸設され、該外周
壁部１３．１３内側面及び胴部本体１２外周面に、硬化
層１４が被着形成されている。該硬化層１４は、耐摩耗
性高合金等の粉末から熱間静水圧加圧（以下ｒＨＩＰＪ
という）処理やプラズマ粉体肉盛溶接によって形成され
ると共に、前記胴部本体１２に接合一体化されたもので
ある。

前記硬化層１４は、形成後所定の硬度を得るために、胴
部本体１２ごと熱処理に供される。

（発明が解決しようとする課題）上記熱処理は、硬化層１４にマルテンサイト変態を生起
して硬化させ、所定の硬度を得ることを目的としている
が、該マルテンサイト変態は体積膨張を伴う、一方、ロ
ール胴部本体１２は低炭素合金鋼等の強靭鋼で形成され
ているので、マルテンサイト変態がほとんど生起せず、
従って同変態に伴う体積膨張もほとんど起らない、この
ため硬化層１４の軸方向両端が、胴部本体両端の外周壁
部１３，１３によって拘束されるので、硬化１１１４に
大きな軸方向圧縮力が発生し、硬化層端面と前記外周壁
部１３、１３内面の間にクラックが発生し易く、また硬
化層１４が軸方向の中央部付近で胴部本体１２から剥離
し易いなどの問題がある。

本発明はこのような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の端面のクラックや軸方
向中央部付近での剥離が発生しない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２が形成され、該本体２
の両端部外周面に外周壁部３，３が凸設され、圧延特性
の優れた高合金材で形成された硬化層４が外周壁部３，
３内側面及び本体２外周面に接合一体化された複合ロー
ルにおいて、前記外周壁部３．３の間の胴部本体外周面
に硬化層４の軸方向各部６を拘束する凹凸５を形成した
ことを発明の構成としている。

（作　用）本発明よれば、外周壁部３．３の間の胴部本体外周面に
形成された凹凸５が、硬化層４の軸方向各部６を拘束す
るので、変態により発生した硬化層の軸方向力は該凹凸
５に分散して受は止められ、軸方向応力を緩和する。

（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図は実施例に係る複合ロールを示す。該
複合ロールは、強靭材から成る軸心部１の外周に、低炭
素合金鋼等から成る胴部本体２が焼ばめ等の方法により
固着されている。前記胴部本体２の両端部外周面には、
外周壁部３，３が凸設され、該外周壁部３，３内側面及
び胴部本体２外周面に、硬化Ｎ４が被着形成されている
。前記硬化層４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２と一体化され
たものである。

前記外周壁部３．３の間の胴部本体外周面には、ロール
軸方向に沿って凹凸５が機械加工等の方法により形成さ
れている。該凹凸５は、相隣り合う山部間の硬化層４の
各部６を拘束して、熱処理に伴い発生する硬化層の軸方
向力を分散して受は止めるものである。従って、該凹凸
５の山部の高さａは、硬化層各部６を拘束できるもので
なければならない、このため、硬化層４の厚さｄの１／
４以上の厚さとするのが望ましい、もっとも、ａがあま
り大きいと、硬化層４の有効使用層が減少するので、ｄ
の１／２程度に止めておくのがよい。また岡山部の間隔
すは、山部の間に存する硬化層各部６を拘束することが
できる範囲で適宜選択できる。

前記硬化層４の熱処理に際して、硬化層４はマルテンサ
イト変態を生起して膨張しようとする。

しかし、前記凹凸５によって硬化層各部６が拘束される
ので、膨張に伴い硬化層に生ずる軸方向力が該凹凸５に
分散して受は止められる。従って、硬化層４の膨張に伴
い、その軸方向端部に大きな軸方向力が発生しない。ま
た同様に、硬化層４が各部で拘束されているので、硬化
層４が軸方向中央付近で胴部本体２から剥離しない。

尚、前記凹凸５の軸方向断面の形状は、熱処理に際して
硬化層各部６を拘束し、軸方向力を分散して受は止めら
れる形状であればよい、従って、本実施例の他に、台形
、方形、波型等の形状の凹凸でもよく、また上記条件を
満足できれば、前記のような機械加工等で形成された一
定形状の凹凸だけでなく、ショツトブラスト等で形成さ
れた不定形状の凹凸でもよい。

また、前記凹凸５は、軸方向に沿って形成することに加
えて、第３図に示すように、周方向に沿って上記形状の
凹凸５ａを形成してもよい、もっとも、周方向に沿って
形成された凹凸は、硬化層の変態膨張に伴って生ずる軸
方向力を分散して受は止めることがほとんどできないが
、硬化層４の接合面積を拡大することができる。

尚、図示例の複合ロールは、軸心部１と胴部本体２とが
組み立てられたものであるが、これに限ることなく、軸
心部１と胴部本体２とが単一材によって一体的に形成さ
れたものであってもよい。

また、平坦面圧延用ロールだけでな（、前記と同様の硬
化層を有するカリバーロールなどにも適用できる。

前記硬化層としては、本実施例のように耐摩耗性高合金
粉末の焼結体だけでなく、同合金粉末のプラズマ粉末溶
接肉盛層を用いてもよい。

（発明の効果）本発明の複合ロールは、ロール外周壁部３，３の間の胴
部本体外周面に、軸方向に凹凸５を形成したので、硬化
層４のマルテンサイト化熱処理に伴ない膨張しようとす
る硬化層４を各部６で拘束することができる。このため
、上記膨張により発生した軸方向力が前記凹凸５に分散
して受は止められるので、該硬化層４の軸方向端面に大
きな軸方向力が作用しない。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、硬化層軸方向
中央付近での剥離の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合ロールの部分縦断面図、第２
図は第１図の凹凸５付近の拡大断面図、第３図は周方向
に凹凸を形成したロールの部分横断面図、第４図は従来
の複合ロールの部分縦断面図である。ｌ・・・軸心部、２・・・胴部本体、３．３・・・外周
壁部、４・・・硬化層、５・・・凹凸、６・・・硬化層
軸方向各部。特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社代　理　人
　弁理士　　安　１）敏　雄第４　因２＋￥７図竿２！′２１＄３１目

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（２）
が形成され、ロール胴部本体（２）の両端部外周面に外
周壁部（３）、（３）が凸設され、圧延特性の優れた高
合金材で形成された硬化層（４）が外周壁部（３）、（
３）内側面及び本体（２）外周面に接合一体化された複
合ロールにおいて、前記外周壁部（３）、（３）の間の胴部本体外周面に硬
化層（４）の軸方向各部（６）を拘束する凹凸（５）が
形成されていることを特徴とする複合ロール。