JPH0379086B2 - - Google Patents
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- JPH0379086B2 JPH0379086B2 JP61195980A JP19598086A JPH0379086B2 JP H0379086 B2 JPH0379086 B2 JP H0379086B2 JP 61195980 A JP61195980 A JP 61195980A JP 19598086 A JP19598086 A JP 19598086A JP H0379086 B2 JPH0379086 B2 JP H0379086B2
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、鉄鋼線材や棒材等の圧延用リングロ
ールに関する。 ＜従来の技術＞ 鉄鋼圧延用ロールにおいて特に仕上圧延機用ロ
ールとしては、圧延材と接する部分（使用層）に
耐摩耗性が要求される点から、使用層である外層
と、強靭材で形成された軸芯部とが溶着一体化さ
れた複合ロールが使用されている。この複合ロー
ルは主として遠心力鋳造法で鋳造段階で複合一体
化される。 一方、線材圧延機には、最近では殆ど超硬焼結
リングロールが用いられ、例えばブロツクミルで
は第７図の如き超硬材（例えばWC系）により形
成されたリングロール２１が使用されている。ま
た、該リングロールは軸に機械的に固着され、組
立ロールとして使用される。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 超硬リングロールを軸嵌して組立ロールとして
使用する場合、リングロール全体が超硬材であり
経済的でないばかりか、第８図の如く複雑な組立
構造とする必要がある。即ちリングロール２１を
軸に組立て固着する場合、固定リング２２、スペ
ーサーリング１３等を用いて軸に固定しており、
このようにするのは鋼系の軸と、超硬リング材の
熱膨張係数の大きい差を緩和しつゝ強固に固定す
るためであり、その結果非常なコスト高を招来し
ている。 そこで耐摩耗性に優れる高価な材料は、使用層
である外層のみに用い、内層は安価な強靭材とし
た複合リングロールが望まれ、かゝる複合リング
ロールの製造方法として、遠心力鋳造により耐摩
耗性に優れる高合金材で外層を鋳造して後、更に
該外層内側へ内層材を鋳込む方法があるが、この
場合外層内面の一部が溶解し、高合金成分が内層
に混入して内層の強靭性を劣化させると共に、外
層の高合金材の歩留りを低下させる欠点があつ
た。 本発明者等は以上の実情に鑑みて先に、超硬リ
ングロールよりやゝ耐摩耗性は劣るが、耐摩耗性
と耐焼付性を兼備し低コストであつて、しかも外
層から内層への成分移行も可及的に抑止された強
靭な内層を有するところの複合リングロールを開
発し、「特願昭60−17916号」に開示した。 即ち、Ｃ：2.0〜4.0％，Ni：0.5〜2.0％，Cr：
10〜25％，Mo：0.5〜3.0％，Ｐ：0.1〜1.0％（0.1
％を除く）を含有する高クロム鋳鉄で形成された
外層と、鋼材で形成された内層とが熱間静水圧加
圧（HIP）により拡散接合された複合リングロー
ルである。 該リングロールはHIP処理によるため、外層成
分の内層への移行は可及的に抑止され、また故意
にＰ含有量を高くしてステダイト生成による耐焼
付性の向上も図つているが、鋳造によるため鋳造
組織としての粗さは否めずなお改良の余地を残し
ていた。そこで本発明は粉末冶金の手法によつ
て、細かい組織と共にHIP処理のまゝで高硬度を
有し、かつ生産工程面からコスト低減を可能とし
た複合リングロールを提供することを目的として
なされたのである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 前記目的を達成するための本発明の特徴とする
ところは、重量百分率で、Ｃ：1.5〜2.0％，Ni：
0.5〜2.0％，Si：0.5〜1.5％，Cr：10〜25％，
Mn：0.5〜1.5％，Mo：0.5〜3.0％，Ｐ：0.1％以
下，Ｓ：0.1％以下、残部実質的にFeからなる高
クロム材粉末に、黒鉛粉末を重量百分率で1.0〜
1.5％含有させた混合粉末により焼結形成された
圧延用リングの外層と、鋼材で形成された内層と
が熱間静水圧加圧により拡散接合されてなる点に
ある。 ＜実施例＞ 次に図面を参照して本発明の複合リングロール
を詳述する。 第１図は本発明の複合リングロール実施例の構
造を示す断面図で、複合リングロール１は既述の
ように高クロム材粉末と黒鉛粉末の混合粉末によ
り焼結形成された外層２と、鋼材で形成された内
層３が熱間静水圧加圧により拡散接合され一体化
されている。 かゝる複合リングロール１は、第２図の如く内
層素材リング３ａの径方向外側を缶板４で覆い、
同缶板４と内層素材リング３ａの外周面との間に
形成された空間、つまり缶板４と内層材リング３
ａとで形成するリング状缶容器内に前記焼結用の
混合粉末２ａを押圧充填して後、粉末充填口を密
封し、予め缶板４に設けた脱気孔５より残存空気
を排出する。空気排出後脱気孔５は密封される。 このように混合粉末２ａは缶覆い状態のまゝで
HIP処理（CANNING−HIP）されるのであり、
同処理によつて圧縮焼結されて外層を形成すると
同時に内層素材リング３ａに拡散接合されるので
ある。 HIP処理後は缶板４を除去し、所定形状に加工
して複合リングロール１を得る。 HIP処理によれば外層２の高合金成分、特に
Crが内層３に混入して内層３の強靭性を劣化さ
せることがない。 このように焼結用混合粉末２ａを直接内層素材
リング上で、CANNING充填してHIP処理する
方法は好ましい方法であるが、他に混合粉末を予
めラバープレス法等で作成し、冷間静水加圧
（CIP）等で固化した外層素材リングを、内層素
材リング上に嵌合し、CANNING−HIPという
方法をとることも可能である。 又、内層３の外層２との接触面に予め凹凸を設
けるなどの手段によつて、その接触面積を拡大す
ることは接合強化に有力な方法である。 第３図は他の構造例を示す断面図で、内層リン
グ３は外周面に沿つて形成された凹溝７，７を有
し、前記焼結用混合粉末を同溝７，７に充填押圧
し、CANNING処理して後HIP処理により、帯
状に焼結合金を生成させたもの、すなわち帯状外
層２′，２′を有するもので、同外層２′に孔型６
を設けている。 なお第１図の外層においても必要形状の孔型を
設けることは可能であり、孔型の個数は第２図で
は２個形成されているものを示したが、１個若し
くは２個以上とすることも勿論可能である。 以上に説明した複合リングはブロツクミルの如
くそのまゝ使用される場合もあるが、軸に組立て
て、組立ロールとしても使用される。 第４〜第６図は組立ロール例の断面図であり、
第４図は中央部外周に環状凸部１０が一体的に形
成された軸１１に孔型６を有する複合リングロー
ル１，１及び端末リング１２，１２が焼ばめ固定
されたものであり、第５図は複合リングロール
１，１、端末リング１２，１２及びスペーサリン
グ１３が軸１１に焼ばめ固定された組立ロールで
あり、第６図は３個の複合リングロール１が軸１
１に焼ばめ固定された組立ロールを示す。 複合リング１の軸への固定については、内層３
が鋼材であるため加工性及び溶接性も良好でしか
も強靭であるから、上述の焼ばめ以外に溶接又は
キー溝を設けて固定する等の従来からの容易な組
立て方法によることも可能である。 次に外層を形成するための焼結用粉末について
述べる。高クロム材粉末は通常水アトマイズ法で
製造されており、同粉末及び黒鉛粉末は100メツ
シユ以下とする。100メツシユ以上では粒形が大
きすぎて充填密度が充分に取れずに、HIP後の収
縮が大きく装置が大きくなり過ぎて経済的でな
い。勿論若干の100メツシユ以上の粉末の混入は
許容される。 次に高クロム材の成分限定理由について説明す
る。 Ｃ：1.5〜2.0％ ＣはCrと結合して（Fe，Cr）7C3の硬い炭化物
を形成して耐摩耗性の向上に寄与するため、最終
的には2.5〜3.5％は必要であるが、粉末製造工程
においてC1.5％以下では生成の炭化物量が過少で
あり、後述するように黒鉛粉末の全炭素量の調整
に当つては同黒鉛粉末を多量に添加せねばなら
ず、従つて高クロム材粉末との均一混合が困難と
なるのである。 一方Ｃ量が2.0％を越えると粉末自身の硬度が
上がり、常温での固化処理が難かしい。 以上のことからＣ：1.5〜2.0％としているので
ある。 ここで添加黒鉛粉末について触れると、外層の
必要とする耐摩耗性具備のためには、全炭素量
2.5〜3.5％が必要であり、高クロム材中のＣ量は
上述のように1.5〜2.0％であることから、この不
足分を黒鉛粉末として高クロム材粉末に混合して
おき、HIP処理による焼結時に材質成分として拡
散、炭化物を生成させるのである。 黒鉛量が混合粉末中1.0〜1.5％を占めるように
添加するのは全炭素量2.5〜3.5％を達成するため
であり、全炭素量の2.5〜3.5％の限定は、2.5％以
下では高クロム材中の炭化物量が少なく、耐摩耗
性の点で劣り、3.5％以上となるとCr量により異
なるが炭化物量が多過ぎ、また共晶組成若しくは
一部過共晶組成となり強靭性の低下を招来する。 Si：0.5〜1.5％ Siは粉末の原料である高クロム材の溶製に当つ
て、同溶湯の脱酸のために少なくとも0.5％は必
要であるが、1.5％を超えると材質の機械的性質
の劣化を来す。 Mn：0.5〜1.5％ MnはSiの補助脱酸剤として少なくとも0.5％は
必要であると共に、Ｓの悪影響をMnSとして防
止するのに有用であるが、1.5％を越えると機械
的性質、特に靭性の点で劣化が著しい。 Ｐ：0.1％以下 Ｐはロール材質においては少ない程よく、特に
靭性面からはできるだけ少ない事が望ましいが、
工業的な面からコストを勘案して0.1％以下とし
た。 Ｓ：0.1％以下 Ｓはロール材質においては少ない程望ましく、
材質を脆くするという点から0.1％以下とした。 Ni：0.5〜2.0％ Niについては焼入性を向上させるために積極
的に硬度調整のため添加されるが、そのためには
少なくとも0.5％は必要である。しかし、2.0％を
越えると熱的に不安定な残留オーステナイトが増
え、硬度が上がりにくい。 Cr：10〜25％ Crは10％未満ではM3C型の炭化物が多く晶出
し、強靭性の低下及び炭化物の微細均一化が得ら
れず、一方、25％を越えるとM23C6型炭化物の量
が増え強靭性が劣化する。 Mo：0.5〜3.0％ Moは焼入・焼戻し抵抗を高めると同時に炭化
物中に入り、炭化物硬度を高めると共に、焼戻し
軟化抵抗を増すために有効であるが、0.5％未満
ではこの効果がうすく、3.0％を越えて添加して
もその効果は飽和するため、コストを考慮して
3.0％以下とする。 本発明に係る高クロム材粉末は、上記の合金成
分の他、残部実質的Feで形成される。 以上の成分組成による粉末の焼結外層は、HIP
処理後の放冷だけでHs60以上の硬度と、微細組
織が得られ、優れた耐摩耗性を有しており、一方
粉末ハイス等で代表される高合金鋼粉末の焼結形
成した外層をもつリングロールが、該外層の耐摩
耗性付与のために通常焼入れ、焼戻し処理されて
いるのに比し、本発明のリングロールでは単なる
残留応力熱処理か或いは熱処理なしでもよく、低
コストである。 次に内層材について述べると、一般に靭性の優
れた機械構造用炭素鋼、構造用合金鋼等から適宜
選択できる。 前述のように外層が焼入れ、焼戻し処理を要す
る場合は、同熱処理の内層材に及ぼす影響も十分
考慮する必要があるが、本発明リングロールでは
そういつた特別の考慮を拂う必要はない。しかし
ながら内層にフエライト基地から成る低炭素低合
金鋼の使用は、同鋼が焼入れ効果の及ばない鋼と
いうことゝは別に、次のような理由で好ましい使
用である。すなわち同鋼は熱膨脹係数が小さく、
従つてHIP処理後の熱収縮が小さく拡散接合面で
の割れ、剥離が生じ難いのである。 次に本発明の具体的実施例について説明する。 製造実施例……平鋼圧延用複合リングロール
（φ330×200） (1) 内層素材リング寸法 内径…150mm、外径280mm、巾…200mm 同素材成分 Ｃ…0.25％、Si…0.12％、Mn…0.39％含有の
低Ｃ鋼。 (2) 前記内層素材リングの径方向外側を、第２図
の如く缶板で覆い、内層素材リング表面と缶板
とで形成する空間（容器内）に、次表に示す組
成の高クロム材粉末（100メツシユ以下）及び
黒鉛粉末（100メツシユ以下）を1.2％含有する
混合粉末をよく撹拌して後押圧充填した。充填
後、充填口を溶接密封し、同密封空間内の残存
空気を脱気した。
ールに関する。 ＜従来の技術＞ 鉄鋼圧延用ロールにおいて特に仕上圧延機用ロ
ールとしては、圧延材と接する部分（使用層）に
耐摩耗性が要求される点から、使用層である外層
と、強靭材で形成された軸芯部とが溶着一体化さ
れた複合ロールが使用されている。この複合ロー
ルは主として遠心力鋳造法で鋳造段階で複合一体
化される。 一方、線材圧延機には、最近では殆ど超硬焼結
リングロールが用いられ、例えばブロツクミルで
は第７図の如き超硬材（例えばWC系）により形
成されたリングロール２１が使用されている。ま
た、該リングロールは軸に機械的に固着され、組
立ロールとして使用される。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 超硬リングロールを軸嵌して組立ロールとして
使用する場合、リングロール全体が超硬材であり
経済的でないばかりか、第８図の如く複雑な組立
構造とする必要がある。即ちリングロール２１を
軸に組立て固着する場合、固定リング２２、スペ
ーサーリング１３等を用いて軸に固定しており、
このようにするのは鋼系の軸と、超硬リング材の
熱膨張係数の大きい差を緩和しつゝ強固に固定す
るためであり、その結果非常なコスト高を招来し
ている。 そこで耐摩耗性に優れる高価な材料は、使用層
である外層のみに用い、内層は安価な強靭材とし
た複合リングロールが望まれ、かゝる複合リング
ロールの製造方法として、遠心力鋳造により耐摩
耗性に優れる高合金材で外層を鋳造して後、更に
該外層内側へ内層材を鋳込む方法があるが、この
場合外層内面の一部が溶解し、高合金成分が内層
に混入して内層の強靭性を劣化させると共に、外
層の高合金材の歩留りを低下させる欠点があつ
た。 本発明者等は以上の実情に鑑みて先に、超硬リ
ングロールよりやゝ耐摩耗性は劣るが、耐摩耗性
と耐焼付性を兼備し低コストであつて、しかも外
層から内層への成分移行も可及的に抑止された強
靭な内層を有するところの複合リングロールを開
発し、「特願昭60−17916号」に開示した。 即ち、Ｃ：2.0〜4.0％，Ni：0.5〜2.0％，Cr：
10〜25％，Mo：0.5〜3.0％，Ｐ：0.1〜1.0％（0.1
％を除く）を含有する高クロム鋳鉄で形成された
外層と、鋼材で形成された内層とが熱間静水圧加
圧（HIP）により拡散接合された複合リングロー
ルである。 該リングロールはHIP処理によるため、外層成
分の内層への移行は可及的に抑止され、また故意
にＰ含有量を高くしてステダイト生成による耐焼
付性の向上も図つているが、鋳造によるため鋳造
組織としての粗さは否めずなお改良の余地を残し
ていた。そこで本発明は粉末冶金の手法によつ
て、細かい組織と共にHIP処理のまゝで高硬度を
有し、かつ生産工程面からコスト低減を可能とし
た複合リングロールを提供することを目的として
なされたのである。 ＜問題点を解決するための手段＞ 前記目的を達成するための本発明の特徴とする
ところは、重量百分率で、Ｃ：1.5〜2.0％，Ni：
0.5〜2.0％，Si：0.5〜1.5％，Cr：10〜25％，
Mn：0.5〜1.5％，Mo：0.5〜3.0％，Ｐ：0.1％以
下，Ｓ：0.1％以下、残部実質的にFeからなる高
クロム材粉末に、黒鉛粉末を重量百分率で1.0〜
1.5％含有させた混合粉末により焼結形成された
圧延用リングの外層と、鋼材で形成された内層と
が熱間静水圧加圧により拡散接合されてなる点に
ある。 ＜実施例＞ 次に図面を参照して本発明の複合リングロール
を詳述する。 第１図は本発明の複合リングロール実施例の構
造を示す断面図で、複合リングロール１は既述の
ように高クロム材粉末と黒鉛粉末の混合粉末によ
り焼結形成された外層２と、鋼材で形成された内
層３が熱間静水圧加圧により拡散接合され一体化
されている。 かゝる複合リングロール１は、第２図の如く内
層素材リング３ａの径方向外側を缶板４で覆い、
同缶板４と内層素材リング３ａの外周面との間に
形成された空間、つまり缶板４と内層材リング３
ａとで形成するリング状缶容器内に前記焼結用の
混合粉末２ａを押圧充填して後、粉末充填口を密
封し、予め缶板４に設けた脱気孔５より残存空気
を排出する。空気排出後脱気孔５は密封される。 このように混合粉末２ａは缶覆い状態のまゝで
HIP処理（CANNING−HIP）されるのであり、
同処理によつて圧縮焼結されて外層を形成すると
同時に内層素材リング３ａに拡散接合されるので
ある。 HIP処理後は缶板４を除去し、所定形状に加工
して複合リングロール１を得る。 HIP処理によれば外層２の高合金成分、特に
Crが内層３に混入して内層３の強靭性を劣化さ
せることがない。 このように焼結用混合粉末２ａを直接内層素材
リング上で、CANNING充填してHIP処理する
方法は好ましい方法であるが、他に混合粉末を予
めラバープレス法等で作成し、冷間静水加圧
（CIP）等で固化した外層素材リングを、内層素
材リング上に嵌合し、CANNING−HIPという
方法をとることも可能である。 又、内層３の外層２との接触面に予め凹凸を設
けるなどの手段によつて、その接触面積を拡大す
ることは接合強化に有力な方法である。 第３図は他の構造例を示す断面図で、内層リン
グ３は外周面に沿つて形成された凹溝７，７を有
し、前記焼結用混合粉末を同溝７，７に充填押圧
し、CANNING処理して後HIP処理により、帯
状に焼結合金を生成させたもの、すなわち帯状外
層２′，２′を有するもので、同外層２′に孔型６
を設けている。 なお第１図の外層においても必要形状の孔型を
設けることは可能であり、孔型の個数は第２図で
は２個形成されているものを示したが、１個若し
くは２個以上とすることも勿論可能である。 以上に説明した複合リングはブロツクミルの如
くそのまゝ使用される場合もあるが、軸に組立て
て、組立ロールとしても使用される。 第４〜第６図は組立ロール例の断面図であり、
第４図は中央部外周に環状凸部１０が一体的に形
成された軸１１に孔型６を有する複合リングロー
ル１，１及び端末リング１２，１２が焼ばめ固定
されたものであり、第５図は複合リングロール
１，１、端末リング１２，１２及びスペーサリン
グ１３が軸１１に焼ばめ固定された組立ロールで
あり、第６図は３個の複合リングロール１が軸１
１に焼ばめ固定された組立ロールを示す。 複合リング１の軸への固定については、内層３
が鋼材であるため加工性及び溶接性も良好でしか
も強靭であるから、上述の焼ばめ以外に溶接又は
キー溝を設けて固定する等の従来からの容易な組
立て方法によることも可能である。 次に外層を形成するための焼結用粉末について
述べる。高クロム材粉末は通常水アトマイズ法で
製造されており、同粉末及び黒鉛粉末は100メツ
シユ以下とする。100メツシユ以上では粒形が大
きすぎて充填密度が充分に取れずに、HIP後の収
縮が大きく装置が大きくなり過ぎて経済的でな
い。勿論若干の100メツシユ以上の粉末の混入は
許容される。 次に高クロム材の成分限定理由について説明す
る。 Ｃ：1.5〜2.0％ ＣはCrと結合して（Fe，Cr）7C3の硬い炭化物
を形成して耐摩耗性の向上に寄与するため、最終
的には2.5〜3.5％は必要であるが、粉末製造工程
においてC1.5％以下では生成の炭化物量が過少で
あり、後述するように黒鉛粉末の全炭素量の調整
に当つては同黒鉛粉末を多量に添加せねばなら
ず、従つて高クロム材粉末との均一混合が困難と
なるのである。 一方Ｃ量が2.0％を越えると粉末自身の硬度が
上がり、常温での固化処理が難かしい。 以上のことからＣ：1.5〜2.0％としているので
ある。 ここで添加黒鉛粉末について触れると、外層の
必要とする耐摩耗性具備のためには、全炭素量
2.5〜3.5％が必要であり、高クロム材中のＣ量は
上述のように1.5〜2.0％であることから、この不
足分を黒鉛粉末として高クロム材粉末に混合して
おき、HIP処理による焼結時に材質成分として拡
散、炭化物を生成させるのである。 黒鉛量が混合粉末中1.0〜1.5％を占めるように
添加するのは全炭素量2.5〜3.5％を達成するため
であり、全炭素量の2.5〜3.5％の限定は、2.5％以
下では高クロム材中の炭化物量が少なく、耐摩耗
性の点で劣り、3.5％以上となるとCr量により異
なるが炭化物量が多過ぎ、また共晶組成若しくは
一部過共晶組成となり強靭性の低下を招来する。 Si：0.5〜1.5％ Siは粉末の原料である高クロム材の溶製に当つ
て、同溶湯の脱酸のために少なくとも0.5％は必
要であるが、1.5％を超えると材質の機械的性質
の劣化を来す。 Mn：0.5〜1.5％ MnはSiの補助脱酸剤として少なくとも0.5％は
必要であると共に、Ｓの悪影響をMnSとして防
止するのに有用であるが、1.5％を越えると機械
的性質、特に靭性の点で劣化が著しい。 Ｐ：0.1％以下 Ｐはロール材質においては少ない程よく、特に
靭性面からはできるだけ少ない事が望ましいが、
工業的な面からコストを勘案して0.1％以下とし
た。 Ｓ：0.1％以下 Ｓはロール材質においては少ない程望ましく、
材質を脆くするという点から0.1％以下とした。 Ni：0.5〜2.0％ Niについては焼入性を向上させるために積極
的に硬度調整のため添加されるが、そのためには
少なくとも0.5％は必要である。しかし、2.0％を
越えると熱的に不安定な残留オーステナイトが増
え、硬度が上がりにくい。 Cr：10〜25％ Crは10％未満ではM3C型の炭化物が多く晶出
し、強靭性の低下及び炭化物の微細均一化が得ら
れず、一方、25％を越えるとM23C6型炭化物の量
が増え強靭性が劣化する。 Mo：0.5〜3.0％ Moは焼入・焼戻し抵抗を高めると同時に炭化
物中に入り、炭化物硬度を高めると共に、焼戻し
軟化抵抗を増すために有効であるが、0.5％未満
ではこの効果がうすく、3.0％を越えて添加して
もその効果は飽和するため、コストを考慮して
3.0％以下とする。 本発明に係る高クロム材粉末は、上記の合金成
分の他、残部実質的Feで形成される。 以上の成分組成による粉末の焼結外層は、HIP
処理後の放冷だけでHs60以上の硬度と、微細組
織が得られ、優れた耐摩耗性を有しており、一方
粉末ハイス等で代表される高合金鋼粉末の焼結形
成した外層をもつリングロールが、該外層の耐摩
耗性付与のために通常焼入れ、焼戻し処理されて
いるのに比し、本発明のリングロールでは単なる
残留応力熱処理か或いは熱処理なしでもよく、低
コストである。 次に内層材について述べると、一般に靭性の優
れた機械構造用炭素鋼、構造用合金鋼等から適宜
選択できる。 前述のように外層が焼入れ、焼戻し処理を要す
る場合は、同熱処理の内層材に及ぼす影響も十分
考慮する必要があるが、本発明リングロールでは
そういつた特別の考慮を拂う必要はない。しかし
ながら内層にフエライト基地から成る低炭素低合
金鋼の使用は、同鋼が焼入れ効果の及ばない鋼と
いうことゝは別に、次のような理由で好ましい使
用である。すなわち同鋼は熱膨脹係数が小さく、
従つてHIP処理後の熱収縮が小さく拡散接合面で
の割れ、剥離が生じ難いのである。 次に本発明の具体的実施例について説明する。 製造実施例……平鋼圧延用複合リングロール
（φ330×200） (1) 内層素材リング寸法 内径…150mm、外径280mm、巾…200mm 同素材成分 Ｃ…0.25％、Si…0.12％、Mn…0.39％含有の
低Ｃ鋼。 (2) 前記内層素材リングの径方向外側を、第２図
の如く缶板で覆い、内層素材リング表面と缶板
とで形成する空間（容器内）に、次表に示す組
成の高クロム材粉末（100メツシユ以下）及び
黒鉛粉末（100メツシユ以下）を1.2％含有する
混合粉末をよく撹拌して後押圧充填した。充填
後、充填口を溶接密封し、同密封空間内の残存
空気を脱気した。
【表】
(3) 上記CANNING処理粉末のHIP処理
圧力…200Kgｆ／cm2、温度…1150℃
HIP処理の結果前記粉末は焼結されると共に内
層素材リングと拡散接合した。 HIP処理後缶板を除去し、必要加工を施して
複合リングロールを得た。 (4) 該リングロールは熱処理を必要とせずHIP処
理だけで圧延に供し得る複合リングロールであ
り、内層と外層の接合は完全で、同接合部から
採取した試験片の圧縮剪断強さは70Kgｆ／mm2を
示し、これは通常の高クロム鋳鉄材鋳造の複合
ロールとほゞ同程度の強さであり、充分な強度
を有していると云える。 また本複合リングロールの外層の硬度はHRC
62と高硬度を示し、耐摩耗性に優れていること
が判る。 (5) 上記複合リングロールの内径をグラインダー
加工して精度を出し、第５図に示すように、該
リングロール（２個）、端末リング（２個）及
びスペーサリングを軸に焼ばめ固定して平鋼圧
延用組立ロールを得た。 ＜発明の効果＞ 以上に説明したとおり本発明の複合リングロー
ルは、特定組成の高クロム材粉末及び特定量の黒
鉛粉末の混合粉末による焼結合金の外層を有し、
しかもその外層が内層リング上で熱間静水圧加圧
によつて焼結されるため、外層の焼結と高密度化
並びに内層との拡散接合が同時に行われ、従来の
遠心力鋳造による内・外層の一体化における如
き、外層の高濃度Crが内層へ移行して内層の靭
性劣化を招来するような問題もなく、内・外層の
強固接合と共に熱間静水圧加圧後の放冷のまゝで
十分な硬さ、耐摩耗性を有するのであり、このこ
とは製造工程の簡略化ひいてはコストダウンにも
有利であり、更には内層を鋼材としていることに
より、組立ロールとする場合は、簡単な焼ばめ法
や、溶接、キー、ネジ、ボルト等で軸に容易に、
かつ低コストで組立てることができ、しかも軸の
再利用が可能となるなどの効果を有するのであ
る。
層素材リングと拡散接合した。 HIP処理後缶板を除去し、必要加工を施して
複合リングロールを得た。 (4) 該リングロールは熱処理を必要とせずHIP処
理だけで圧延に供し得る複合リングロールであ
り、内層と外層の接合は完全で、同接合部から
採取した試験片の圧縮剪断強さは70Kgｆ／mm2を
示し、これは通常の高クロム鋳鉄材鋳造の複合
ロールとほゞ同程度の強さであり、充分な強度
を有していると云える。 また本複合リングロールの外層の硬度はHRC
62と高硬度を示し、耐摩耗性に優れていること
が判る。 (5) 上記複合リングロールの内径をグラインダー
加工して精度を出し、第５図に示すように、該
リングロール（２個）、端末リング（２個）及
びスペーサリングを軸に焼ばめ固定して平鋼圧
延用組立ロールを得た。 ＜発明の効果＞ 以上に説明したとおり本発明の複合リングロー
ルは、特定組成の高クロム材粉末及び特定量の黒
鉛粉末の混合粉末による焼結合金の外層を有し、
しかもその外層が内層リング上で熱間静水圧加圧
によつて焼結されるため、外層の焼結と高密度化
並びに内層との拡散接合が同時に行われ、従来の
遠心力鋳造による内・外層の一体化における如
き、外層の高濃度Crが内層へ移行して内層の靭
性劣化を招来するような問題もなく、内・外層の
強固接合と共に熱間静水圧加圧後の放冷のまゝで
十分な硬さ、耐摩耗性を有するのであり、このこ
とは製造工程の簡略化ひいてはコストダウンにも
有利であり、更には内層を鋼材としていることに
より、組立ロールとする場合は、簡単な焼ばめ法
や、溶接、キー、ネジ、ボルト等で軸に容易に、
かつ低コストで組立てることができ、しかも軸の
再利用が可能となるなどの効果を有するのであ
る。
第１図及び第３図は本発明に係る複合リングロ
ール実施例の構造を示す断面図、第２図は第１図
の複合リングロールの製造方法の説明図である。
第４図〜第６図は本発明の複合リングロールを適
用した組立ロール例の一部断面図である。第７図
は従来のリングロールの断面図、第８図は従来リ
ングロール適用の組立ロールの断面図である。 １……複合リングロール、２……外層、２′…
…帯状外層、２ａ……焼結用混合粉末、３……内
層（リング）、３ａ……内層素材リング、４……
缶板、５……脱気孔、６……孔型、７……凹形
溝。
ール実施例の構造を示す断面図、第２図は第１図
の複合リングロールの製造方法の説明図である。
第４図〜第６図は本発明の複合リングロールを適
用した組立ロール例の一部断面図である。第７図
は従来のリングロールの断面図、第８図は従来リ
ングロール適用の組立ロールの断面図である。 １……複合リングロール、２……外層、２′…
…帯状外層、２ａ……焼結用混合粉末、３……内
層（リング）、３ａ……内層素材リング、４……
缶板、５……脱気孔、６……孔型、７……凹形
溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量百分率で、 Ｃ：1.5〜2.0％ Ni：0.5〜2.0％ Si：0.5〜1.5％ Cr：10〜25％ Mn：0.5〜1.5％ Mo：0.5〜3.0％ Ｐ：0.1％以下 Ｓ：0.1％以下 残部実質的にFeからなる高クロム材粉末に、
黒鉛粉末を重量百分率で1.0〜1.5％含有させた混
合粉末により焼結形成された圧延用リングの外層
と、鋼材で形成された内層とが熱間静水圧加圧に
より拡散接合されて成ることを特徴とする複合リ
ングロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19598086A JPS6352703A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 複合リングロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19598086A JPS6352703A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 複合リングロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352703A JPS6352703A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH0379086B2 true JPH0379086B2 (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=16350204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19598086A Granted JPS6352703A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 複合リングロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6352703A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3806546C1 (ja) * | 1988-03-01 | 1989-03-02 | Seilstorfer Gmbh & Co Metallurgische Verfahrenstechnik Kg, 8092 Haag, De | |
| SE528856C2 (sv) * | 2005-06-17 | 2007-02-27 | Sandvik Intellectual Property | Vals, valsring samt förfarande för tillverkning av vals där valsringen är vridstyvt förbunden med valsaxel |
| DE102014108823B9 (de) * | 2014-06-24 | 2016-10-06 | Steinhoff Gmbh & Cie. Ohg | Walze und Verfahren zum Herstellen einer Walze zum Warm- oder Kaltwalzen von Metallflachprodukten |
| CA3066822A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Hoganas Ab (Publ) | Iron based alloy suitable for providing a hard and corrosion resistant coating on a substrate, article having a hard and corrosion resistant coating, and method for its manufacture |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111805A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-24 | ||
| JPS5499759A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Kobe Steel Ltd | Roll for hot rolling |
| JPS5652347A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | Feeding system of paper by stepping motor |
| JPS56152908A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-26 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of composite roll |
| JPS61176408A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP19598086A patent/JPS6352703A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111805A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-24 | ||
| JPS5499759A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Kobe Steel Ltd | Roll for hot rolling |
| JPS5652347A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | Feeding system of paper by stepping motor |
| JPS56152908A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-26 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of composite roll |
| JPS61176408A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352703A (ja) | 1988-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |