JPH03161273A - 高速度工具鋼製圧延ロール研削用多孔性砥石 - Google Patents

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、高速度工具鋼製圧延ロールを研削するための
多孔性砥石に関するものである。

従来の技術 近年の鋼材の熱間圧延工程においては、省エネルギ、生
産性向上、鋼材品質の向上などの要請から、低温高圧下
圧延、高形状制御圧延などの新たな手法が導入されつつ
ある。その手法の１つに、たとえば実開昭６２−１３１
７０５号公報に記載された方法がある。これによれば、
上下の圧延ロールのいずれか一方を小径とすると同時に
、その小径の圧延ロールはその中間部が圧延材の移動方
向上流側へ湾曲させられる。

このような形式の圧延ロールでは小径であることに起因
してロール転勤数が大きいため、従来のロール材質にて
構威された場合には、摩耗量が多く、鋼板品質を維持す
るためのロールの組替作業が頻繁に必要になる不都合が
あった。これに対し、上記の不都合を解消するために高
速度工具鋼製圧延ロールが提案されている。

発明が解決すべき課題 ところで、上記の圧延ロールの使用に伴う局部摩耗に対
処するため、定期的に圧延ロールの外周面を研削して、
外周面の形状と整えることが行われる。しかし、従来の
材質の圧延ロール、たとえばアダマイトロールや高合金
グレンロールの研削に用いられているレジノイド系砥石
を用いて高速度工具鋼製圧延ロールを研削すると、著し
く研削能力が低下するとともに、ビビリ模様や砥粒の脱
落に関連するスクラッチ疵が顕著となり、良好な研削面
が得られ難いという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果
、ＣＢＮやＳｉＣなどをビトリファイドボンドを用いて
結合する一方、所定の容積割合で気孔および砥粒を混在
させると、高速度工具鋼製圧延ロールに対して優れた研
削能力が得られることを見出した。本発明は断る知見に
基づいて為されたものである。

課題を解決するための手段 すなわち、本発明の要旨とするところは、少なくとも表
層が高速度工具鋼にて構或された圧延ロールを研削する
ための砥石において、気孔形戊材料を用いて、砥粒径の
１乃至１０倍の平均粒径の気孔を砥粒１００部に対して
１４乃至６０容積部の割合で設け、且つ砥粒率を３０乃
至４２（％）としたことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、炭化珪素質砥粒が、無機結合材によ
って強固に支持されていることから、圧延ロール表面に
しっかりと喰い込む一方、砥粒と同等以上の大きな気孔
が適切な割合で（昆在させられている結果、目詰まりが
防止され、しかも砥粒率が所定の範囲となるように砥粒
が適切な割合で混在させられている結果、好適な研削能
力が得られる。したがって、高速度工具鋼にて構成され
た圧延ロールに対して優れた研削能力が得られるととも
に良好な品質の研削面が得られるのである。

ここで、前記高速度工具鋼製圧延ロールにおいて、少な
くともその表層を構成する高速度工具鋼は、たとえば、
ＪＩＳ　Ｇ　４４０３においてＳＫＨという記号にて規
定されている１群の綱種であり、なかでもバナジウム■
および炭素Ｃの含有量が多くされることにより耐摩耗性
が一層高められた銅から好適に構威される。

また、前記砥石内に混在する人工気孔は、その平均粒径
が砥粒の平均粒径のｌ乃至１０倍の範囲、好ましくは１
乃至３倍の範囲とされ且つ砥粒１００部に対して１４乃
至６０容積部の割合とされている。気孔が上記砥粒の平
均粒径の１倍より小径或いは砥粒１００部に対して１４
容積部より少量であると、切れ味が悪く、目詰まりが発
生して良好な研削面の品質が得られなくなる一方、気孔
が上記砥粒の平均粒径のｌＯ倍より大径或いは砥粒１０
０部に対して６０容積部より多量であると、気孔の偏在
が顕著で不均一な砥石となり、ビビリや送りマークが発
生し易くなる。

上記気孔は、スチロール樹脂、ポリエステル樹脂、エボ
キシ樹脂、ナフタリン、くるみ粒、木屑などの粒状の気
孔形成材料を所定の割合でプレス戒形前の原料中に混練
し且つ焼戒中にその気孔形成材料を焼失させることによ
り、その気孔形或材料と同様の粒径で形威されたもので
あり、その気孔形或材料の混入割合にしたがって砥石の
容積中における気孔の容積割合が決定される。

また、前記砥石内に混在する砥粒は、その砥粒率が３０
乃至４２（％）、とさせられている。砥粒率が３０（％
）より低いと研削能力が低下する一方、砥粒率が４２（
％）よりも高いと上滑り現象が発生して目詰まり傾向と
なり、研削能率が低下する。

実施例 以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

第１図は、研削対象の圧延ロール１０を示している。図
から明らかなように、圧延ロール１０は、強靭な構造用
合金鋼から或る軸材ｌ２と、その外周面に連続肉盛法（
鋳ぐるみ法）により固着された高炭素ハイス系外層材１
４とから構威されるとともに、その高炭素ハイス系外層
材１４およびその表面に残留圧縮力が付与されている。

この高炭素ハイス系外層材１４は、高速度工具鋼の中で
も炭素およびバナジウムを多く添加されることにより、
その硬さがおよそ１１００Ｈｖとされて耐摩耗性が高め
られており、たとえば以下の成分比から構成されている
。

炭素　Ｃ　　　　　　１．５〜３．２％クロム　Ｃｒ２
．Ｏ〜７．０％ モリブデン　Ｍｏ　　　２．０〜９．０％バナジウム　
Ｖ　　３．０〜１５．０％タングステンＷ　　３．０〜
２０．０％本実施例の砥石ｌ６は、粒度３６のＧＣ砥粒
１８を１００重量部、無機結合材２０を１９重量部、テ
ンポラリバインダを１０重量部撹拌混合した後、気孔生
戒材料としてのナフタリン粒を１１部均一混合し、それ
らをプレス型内に投入してプレス或形を施し、１ｌ００
゜Ｃ程度の温度で焼戒することにより製造される。第２
図は、焼戒後における砥石１６の部分断面であり、上記
ナフタリンが消失した跡にそのナフタリン粒子と同様の
大きさに人工的に形威された気孔２２が混在している。

上記無機結合材２０は、焼或に際して上記ＧＣ砥粒ｌ８
を結合するための無機質のビトリファイドボンドであっ
て、長石、陶石、粘土、滑石などを充分に溶融するよう
に予め調整され、たとえば、以下の戒分比により構或さ
れる。

？ｉ０■　　　　　　　　　６０％ Ａ１２０，　　　　　　　　　２０％ ＣａＯ ＭｇＯ Ｋ２　０ Ｎａ２０３ Ｂ２　０３ ２％ ２％ ４％ ４％ ８％ 以上のようにして製造された砥石１６においては、結合
度がＧ、組織が「ｌ２」とされ、低粒率が３８〈％）と
されるとともに、人工気孔２２の割合が砥粒１００部に
対して４２容積部とされている。なお、第２図に示すよ
うに、砥石１６内には、従来の砥石と同様にテンポラリ
バインダなどの消失に関連して形威される砥粒１８より
も大幅に小さい自然気孔２４が多数存在している。従っ
て、砥石ｌ６全体に対しては、例えば、砥粒１８が３８
、人工気孔２２が１６、無機結合材２０が９、自然気孔
２４が４７の容積割合となる。

次に、上記砥石↓６を用いた研削試験を説明する。

く実験例ｌ〉 第１表は、上記の研削試験に用いた砥石を示している。

ＮαＯは従来の圧延ロール研削用砥石であり、Ｎｏ．　
ｌは本実施例の砥石ｌ６、Ｎｏ．　２は本研削試験用に
製作されたレジノイド砥石である。

第１表 研削試験条件は、以下の通りである。

（１）被研削圧延ロール 第ｌ図に示す高炭素ハイス系圧延ロールｌ０３３５φｍ
ｍＸ　１　４　４　２ｍｍ、表面硬度：　Ｈ．８　２（
２）研削条件 砥石周速　：　　１１５０ｍｐｍ ロール周速’　　　　４０ｍｐｍ 砥石径　　：　　　９１５ｍｍφ （３）評価方法 砥石の駆動負荷電流を一定（５０Ａ）に保持し、単位時
間（　２　ｍｉｎ）の切込量の差で判断する。スクラッ
チ疵およびビビリ模様は目視にて判断する。

第２表は試験結果を示している。表から明らかなように
、Ｎｏ．　１の本実施例の砥石ｌ６によれば、高速度工
具鋼にて構威された圧延ロール１０に対して優れた研削
能力が得られるとともに良好な品質の研削面が得られる
のである。すなわち、ＧＣ砥粒ｌ８が、無機結合材２０
によって強固に支持されていることから圧延ロールｌＯ
の外層材１４にしっかりと喰い込む一方、気孔２２が適
切な割合で混在させられているため目詰まりが防止され
、しかも砥粒率が所定の範囲となるように砥粒１８が適
切な割合で混在させられているため好適な研削能力が得
られると考えられるのである。

第２表 く実験２〉 次に、通常の圧延に使用された圧延ロール１０に対する
研削能率を、前記ＮＣＬＯ砥石およびＮα１について説
明する。

研削試験条件は以下の通りである。

？１）被研削圧延ロール 第ｌ図に示す圧延ロールｔｏ（３３５■×１４４２Ｍ．
、Ｈ２８２）が通常の圧延に使用されたもの。

すなわち、Ｆのスタンドを用いて５　０　０　ｔｏｎの
普通網を２．ＯＸ９００の代表圧延サイズに圧延するこ
とにより５０〜７０μ信　（半径）の摩耗が局部的に生
じているもの。

（２）研削条件 砥石周速 ロール周速 切込電流 トラバース速度 砥石径 粗研削　　　　中研削 １　１５０ｍｐｍ　　　１　１５０ｍｐｍ　　　１４０
ｌｌｐＩ１４０ＩＩｌｐｌｌ １　１　０Ａｍｐ　　　　７　５Ａｍｐ１．　５　ｍｐ
ｍ　　　　１．　５　ｍｐｍ９１５φｍｅＩ　　９１５
φｍｍ 仕上研削 １　５　０　ｍｐｍ ４０ｍｐｍ ４　０　Ａｍｐ ０．２５ｍｐｎ ９１５φｍｍ ｌ１ｌｌｌＬＯ砥石およびＮｌｌｌ砥石を用いて、上記
（２）の条件に従って上記（１）の圧延ロールＩＯをそ
のＦｊ耗による凹みが除去されるまで研削仕上した結果
、第３図に示す結果が得られた．これによれば、ＮａＯ
の砥石を用いると、４０．９分の平均研削時間を要する
のに対し、ＮＯ．１の研削砥石を用いると、２８．７分
の平均研削時間であり、高い研削能率が得られた。

以上の実験例１および２から明らかなように、実験例の
砥石ＮｃＬｌ、すなわち本実施例の砥石１６によれば、
圧延ロール１０の外周面の研削においてスクラッチ疵や
ビビリ模様が解消されるとともに単位時間当たりの研削
量が２．６倍程度に増加させられる一方、同様な条件に
したがって圧延ロールＩＯを研削する場合でも、従来の
砥石で作業した場合と比較して３０％も研削時間が短縮
されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図の砥石の研削対象である圧延ロールを
説明する図である。第２図は、本発明の一実施例の砥石
の構戊を説明する図である。第３図は実験例２の結果を
示す図である。 １０：圧延ロール １６ １８ ２０ ２２ ：砥石 ：砥粒 ：無機結合材 ：人工気孔（気孔）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも表層が高速度工具鋼にて構成された圧延ロー
   ルを研削するための砥石において、気孔形成材料を用い
   て、砥粒径の１乃至１０倍の平均粒径の気孔を該砥粒１
   ００部に対して１４乃至６０容積部の割合で設け、且つ
   砥粒率を３０乃至４２（％）としたことを特徴とする高
   速度工具鋼製圧延ロール研削用多孔性砥石。