JPH0377007B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0377007B2 JPH0377007B2 JP57047417A JP4741782A JPH0377007B2 JP H0377007 B2 JPH0377007 B2 JP H0377007B2 JP 57047417 A JP57047417 A JP 57047417A JP 4741782 A JP4741782 A JP 4741782A JP H0377007 B2 JPH0377007 B2 JP H0377007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sprayed layer
- roll
- layer
- core material
- wear resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 13
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 46
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロール表面にプラズマ溶射層を有する
高強度・耐摩耗性・高靭性の圧延用複合ロールの
製造法に関する。
高強度・耐摩耗性・高靭性の圧延用複合ロールの
製造法に関する。
圧延用ロール等のロールは、その使用条件が極
めて厳しいため、ロールの寿命が短く、圧延コス
トが高くなるばかりでなくロール交換作業も面倒
なものであつた。そこで近年圧延ロール等に高強
度・耐摩耗性を付与するためにロール表面に溶射
層を形成することが提案されている。ロール表面
に溶射層を形成する場合、酸化物等の非金属介在
物は強度を低下するのでプラズマ溶射法が採用さ
れる。しかし、従来、ロール表面に形成されるプ
ラズマ溶射層は１mm以下の薄い層であるため、ロ
ールに高強度および耐摩耗性を付与するには限界
があつた。
めて厳しいため、ロールの寿命が短く、圧延コス
トが高くなるばかりでなくロール交換作業も面倒
なものであつた。そこで近年圧延ロール等に高強
度・耐摩耗性を付与するためにロール表面に溶射
層を形成することが提案されている。ロール表面
に溶射層を形成する場合、酸化物等の非金属介在
物は強度を低下するのでプラズマ溶射法が採用さ
れる。しかし、従来、ロール表面に形成されるプ
ラズマ溶射層は１mm以下の薄い層であるため、ロ
ールに高強度および耐摩耗性を付与するには限界
があつた。
本発明の目的は、高強度で、耐摩耗性が極めて
優れているとともに高靭性の圧延用複合ロールの
製造法を提供することにある。
優れているとともに高靭性の圧延用複合ロールの
製造法を提供することにある。
本発明者らは、ロール表面にプラズマ溶射層に
より多層状の溶射層を形成させる場合、確に形成
された溶射層に次層の溶射層を形成させるために
プラズマ溶射すると金属粒子が高速で衝突するた
めに下層の溶射層が塑性変形され、熱間鍛造と同
種の効果が得られることを見い出した。しかし、
プラズマ溶射層の最上層は上記のような塑性変形
が生じないので、最上層を熱間加工することによ
つて、多層状の溶射層全体を強度的に高くし、か
つ高靭性を付与して、上記目的を達成したもので
ある。
より多層状の溶射層を形成させる場合、確に形成
された溶射層に次層の溶射層を形成させるために
プラズマ溶射すると金属粒子が高速で衝突するた
めに下層の溶射層が塑性変形され、熱間鍛造と同
種の効果が得られることを見い出した。しかし、
プラズマ溶射層の最上層は上記のような塑性変形
が生じないので、最上層を熱間加工することによ
つて、多層状の溶射層全体を強度的に高くし、か
つ高靭性を付与して、上記目的を達成したもので
ある。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
ロール芯材に対し、プラズマ溶射する場合、非
酸化性雰囲気で行う。非酸化性雰囲気で行うこと
によつて、溶射層中に酸化物の介在を防止し、溶
射層の強度を高めることができる。非酸化性雰囲
気としては真空中、又はAr等の不活性ガス雰囲
気、H2等の還元性ガス雰囲気を用いることがで
きる。
酸化性雰囲気で行う。非酸化性雰囲気で行うこと
によつて、溶射層中に酸化物の介在を防止し、溶
射層の強度を高めることができる。非酸化性雰囲
気としては真空中、又はAr等の不活性ガス雰囲
気、H2等の還元性ガス雰囲気を用いることがで
きる。
プラズマ溶射において、ロール芯材に最初の溶
射層を形成させる場合、ロール芯材（母材）の表
面に高速で衝突する金属粒子により熱影響を受
け、熱間鍛造と同様の効果を受ける。そしてこの
ようにして形成された溶射層にさらにプラズマ溶
射を行うと、高速で衝突した金属粒子により熱影
響を受け、結晶粒が細かくなり、かつ熱変形によ
り熱間鍛造と同様の効果を受ける。このようにし
て強度の高い数mm以上の多層状の溶射層を形成す
ることができる。またプラズマ溶射において、既
に形成された溶射層の表面温度がカーバイドの分
解温度又は再結晶温度よりも高い状態で次の溶射
層を形成すると、熱間鍛造としての効果が上り、
強度および耐摩耗性が高いロールを得ることがで
きる。溶射層は芯材より耐摩耗性の高い多量の炭
化物を含有する合金鋼であり、厚肉のものからな
る。さらに、溶製材のように成分の制約も少ない
のでハイス、超硬合金を用いることができ、溶射
層の組織に緻密で90％以上の充填率を得ることが
でき、溶射後もほとんどその性能が保たれる。ま
た溶射金属の成分も溶射中に変えることができる
ので、溶射層内の成分を連続的変化させることも
容易である。
射層を形成させる場合、ロール芯材（母材）の表
面に高速で衝突する金属粒子により熱影響を受
け、熱間鍛造と同様の効果を受ける。そしてこの
ようにして形成された溶射層にさらにプラズマ溶
射を行うと、高速で衝突した金属粒子により熱影
響を受け、結晶粒が細かくなり、かつ熱変形によ
り熱間鍛造と同様の効果を受ける。このようにし
て強度の高い数mm以上の多層状の溶射層を形成す
ることができる。またプラズマ溶射において、既
に形成された溶射層の表面温度がカーバイドの分
解温度又は再結晶温度よりも高い状態で次の溶射
層を形成すると、熱間鍛造としての効果が上り、
強度および耐摩耗性が高いロールを得ることがで
きる。溶射層は芯材より耐摩耗性の高い多量の炭
化物を含有する合金鋼であり、厚肉のものからな
る。さらに、溶製材のように成分の制約も少ない
のでハイス、超硬合金を用いることができ、溶射
層の組織に緻密で90％以上の充填率を得ることが
でき、溶射後もほとんどその性能が保たれる。ま
た溶射金属の成分も溶射中に変えることができる
ので、溶射層内の成分を連続的変化させることも
容易である。
本発明において、溶射層は強度および耐摩耗性
が特に要求される部分のみ形成することができ
る。例えば芯材は普通鋼又は炭素鋼とし、ロール
の板耳部による摩耗、肌荒れが激しい部分のみ耐
摩耗性の金属からなる溶射層を形成することもで
きる。
が特に要求される部分のみ形成することができ
る。例えば芯材は普通鋼又は炭素鋼とし、ロール
の板耳部による摩耗、肌荒れが激しい部分のみ耐
摩耗性の金属からなる溶射層を形成することもで
きる。
図面は本発明による溶射層を形成したロールの
一例を示す断面図であつて、芯材（シヤフト）１
に対し、ジヤーナル部に耐摩耗性の金属からなる
溶射層２が形成され、胴部圧延面に多層状の溶射
層３が形成されている。上述のように、ロール芯
材に多層状の溶射層を形成するのみでも強度及び
耐摩耗性に優れるが、溶射層の最上層部は熱間鍛
造同様の効果を受けにくい。本発明において、溶
射層の最上層部を熱間加工し、最上層をも緻密な
組織で高度および耐摩耗性を向上させ、かつ高靭
性を付与するものである。このような熱間加工に
先立ち行なわれる真空焼結は、各溶射層の結合を
密にし、ガス量を低下させて鍛造割れを防止する
のに必要である。
一例を示す断面図であつて、芯材（シヤフト）１
に対し、ジヤーナル部に耐摩耗性の金属からなる
溶射層２が形成され、胴部圧延面に多層状の溶射
層３が形成されている。上述のように、ロール芯
材に多層状の溶射層を形成するのみでも強度及び
耐摩耗性に優れるが、溶射層の最上層部は熱間鍛
造同様の効果を受けにくい。本発明において、溶
射層の最上層部を熱間加工し、最上層をも緻密な
組織で高度および耐摩耗性を向上させ、かつ高靭
性を付与するものである。このような熱間加工に
先立ち行なわれる真空焼結は、各溶射層の結合を
密にし、ガス量を低下させて鍛造割れを防止する
のに必要である。
なお、プラズマ溶射方法として、複数のプラズ
マ溶射機を用い、ひとつのプラズマ溶射機で形成
された溶射層を冷却する前に別のプラズマ溶射機
で次層を形成されることによつてプラズマ溶射時
の生産性を上げることができる。
マ溶射機を用い、ひとつのプラズマ溶射機で形成
された溶射層を冷却する前に別のプラズマ溶射機
で次層を形成されることによつてプラズマ溶射時
の生産性を上げることができる。
以上のように本発明によれば、多層状のプラズ
マ溶射層を形成することによつて、溶射層に熱間
鍛造による性能と同様の性能を与え、かつ最上層
を熱間加工することによつて、溶射層全体の強度
および耐摩耗性を向上させるとともに高靭性を付
与することができる。
マ溶射層を形成することによつて、溶射層に熱間
鍛造による性能と同様の性能を与え、かつ最上層
を熱間加工することによつて、溶射層全体の強度
および耐摩耗性を向上させるとともに高靭性を付
与することができる。
実施例
直径60mm×長さ1000mmの低合金鋼芯材に、合金
工具鋼SKD−11の粉末をプラズマ溶射した。溶
射条件は、0.1mm／pass／minでアルゴンガス雰
囲気であり、約６時間溶射して芯材表面に直径で
50mm厚の溶射層を形成した。その後1050℃、10-2
mmHgで10時間真空焼結し、次いで1150℃で加熱
し、鍛造比1.9でロールの外径が80mmになるまで
熱間鍛造した。熱間鍛造したロールを880℃で２
時間の球状化焼鈍し、超音波で調査した結果、溶
射は完全に治金的に結合し、密度比は100％であ
つた。この溶射層を、溶製材をロール芯材に被覆
した場合の被覆層と比べるとカーバイトは細かく
分散し、靭性はほぼ３倍であつた。さらに得られ
たロールを圧延機で用いたところ、従来の事故改
削量の1/2となりロール成績が向上した。
工具鋼SKD−11の粉末をプラズマ溶射した。溶
射条件は、0.1mm／pass／minでアルゴンガス雰
囲気であり、約６時間溶射して芯材表面に直径で
50mm厚の溶射層を形成した。その後1050℃、10-2
mmHgで10時間真空焼結し、次いで1150℃で加熱
し、鍛造比1.9でロールの外径が80mmになるまで
熱間鍛造した。熱間鍛造したロールを880℃で２
時間の球状化焼鈍し、超音波で調査した結果、溶
射は完全に治金的に結合し、密度比は100％であ
つた。この溶射層を、溶製材をロール芯材に被覆
した場合の被覆層と比べるとカーバイトは細かく
分散し、靭性はほぼ３倍であつた。さらに得られ
たロールを圧延機で用いたところ、従来の事故改
削量の1/2となりロール成績が向上した。
図面は本発明の一例を示すロールの断面図。
１……芯材、２，３……溶射層。
Claims (1)
- １ ロール芯材表面に該芯材より耐摩耗性の高い
炭化物含有合金鋼の厚肉溶射層を非酸化性雰囲気
中でプラズマ溶射により多層状に形成し、前記厚
肉溶射層を真空焼結し、熱間加工を施した後、前
記厚肉溶射層中の炭化物を球状化させる球状化焼
鈍を施すことを特徴とする圧延用複合ロールの製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4741782A JPS58167007A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 圧延用複合ロールの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4741782A JPS58167007A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 圧延用複合ロールの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167007A JPS58167007A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH0377007B2 true JPH0377007B2 (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=12774572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4741782A Granted JPS58167007A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 圧延用複合ロールの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167007A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH032362A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Nippon Steel Corp | 鋼材処理用溶射ロールおよびその製造方法 |
| JP2995236B2 (ja) * | 1990-08-10 | 1999-12-27 | 株式会社ナカシマ | ガラス表面を有する金属ロール材の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS572862A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-08 | Hitachi Ltd | Composite roll and its manufacture |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP4741782A patent/JPS58167007A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS572862A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-08 | Hitachi Ltd | Composite roll and its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58167007A (ja) | 1983-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2104606C (en) | Method of producing bearings | |
| EP0270670B1 (de) | Lagermetallschicht und verfahren zu deren herstellung | |
| US8524375B2 (en) | Thermal spray coated work rolls for use in metal and metal alloy sheet manufacture | |
| US2588422A (en) | Application of spray metal linings for aluminum engine cylinders of or for reciprocating engines | |
| US2187348A (en) | Forming composite metal bearings | |
| US4758404A (en) | Method of producing composite material for sliding member | |
| JP2002503764A (ja) | アルミニド粉末の熱機械的加工によるアルミニドシートの製造方法 | |
| US4678720A (en) | Silver-copper-titanium brazing alloy | |
| US4562090A (en) | Method for improving the density, strength and bonding of coatings | |
| JP4346780B2 (ja) | 耐熱耐摩耗複合構造部材およびその製造方法 | |
| US3204917A (en) | Layered mold | |
| US4697320A (en) | Roll for a rolling mill, method of producing the same and the rolling mill incorporating the roll | |
| GB2080336A (en) | Method of producing multi-layer sliding material | |
| EP0202886B1 (en) | Canless method for hot working gas atomized powders | |
| DE3808285A1 (de) | Verfahren zur herstellung harter und verschleissfester oberflaechenschichten | |
| GB1598361A (en) | Laminated material | |
| JPH0377007B2 (ja) | ||
| EP0386311B1 (en) | Method of producing corrosion-, heat- and wear-resistant member, and the member produced | |
| CN1632340A (zh) | 钢－铜双金属轴套及其生产方法 | |
| JPS60158906A (ja) | 圧延用複合ロ−ルおよびその製造方法 | |
| JP2785139B2 (ja) | 圧延用複合ロール及びその製造法 | |
| JPS6087910A (ja) | 圧延用ロ−ル | |
| JPH03193204A (ja) | 熱間継目無管製造用プラグ | |
| JPS6012211A (ja) | 圧延機用ロ−ルとその製造法および圧延機 | |
| JPH04158910A (ja) | 圧延用複合ロール及びその製造法 |