JPH04158909A - 非鉄金属熱間圧延ロールおよびその製造方法 - Google Patents
非鉄金属熱間圧延ロールおよびその製造方法Info
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- JPH04158909A JPH04158909A JP28472690A JP28472690A JPH04158909A JP H04158909 A JPH04158909 A JP H04158909A JP 28472690 A JP28472690 A JP 28472690A JP 28472690 A JP28472690 A JP 28472690A JP H04158909 A JPH04158909 A JP H04158909A
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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)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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、非鉄金属、主として銅または銅合金の線材ま
たは棒材用の熱間圧延に使用するロールの改良に関する
ものである。
たは棒材用の熱間圧延に使用するロールの改良に関する
ものである。
銅、銅合金等の熱間圧延において、被圧延材と接触する
ロール表面は、圧延中に高温高荷重にさらされ焼付損傷
を受は易い。従来のこれらのロールは、主に熱間加工用
合金工具鋼の焼入焼もどし熱処理品が機械仕上のまま使
用され、その使用面は使用中の高温加熱により薄い酸化
被膜が生成された状態であった。
ロール表面は、圧延中に高温高荷重にさらされ焼付損傷
を受は易い。従来のこれらのロールは、主に熱間加工用
合金工具鋼の焼入焼もどし熱処理品が機械仕上のまま使
用され、その使用面は使用中の高温加熱により薄い酸化
被膜が生成された状態であった。
そして、ロール母材は被圧延材との繰返し接触による摩
耗、熱疲労等により早期に肌荒れを生じていた。
耗、熱疲労等により早期に肌荒れを生じていた。
上記使用面の寿命延長を目的に、特公昭５８−２９１６
６号公報は使用面にそのロールの焼入熱処理時に生成し
た酸化被膜を残存させたロールを開示している。そして
、その酸化被膜はその豊富なＣｒ、○、による耐摩耗性
向上、酸化被膜による断熱効果および比較的荒い表面に
よる潤滑剤の保持作用の向上による延命効果を果たすこ
とが述べられている。
６号公報は使用面にそのロールの焼入熱処理時に生成し
た酸化被膜を残存させたロールを開示している。そして
、その酸化被膜はその豊富なＣｒ、○、による耐摩耗性
向上、酸化被膜による断熱効果および比較的荒い表面に
よる潤滑剤の保持作用の向上による延命効果を果たすこ
とが述べられている。
本発明者らは、これらのロールの使用面における酸化被
膜の作用について種々実験検討した。その結果、前記開
示のものより低温で生成した酸化被膜による方が、より
優れた肌荒れ寿命を示すことがわかった。本発明は、こ
の知見に基づいて、より高寿命のロールを提供すること
を目的としてなされたものである。
膜の作用について種々実験検討した。その結果、前記開
示のものより低温で生成した酸化被膜による方が、より
優れた肌荒れ寿命を示すことがわかった。本発明は、こ
の知見に基づいて、より高寿命のロールを提供すること
を目的としてなされたものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、母材が焼入焼もどし熱処理された熱間加工用
合金工具鋼でなり、該母材の表面に前記焼もどし熱処理
により、または該焼もどし熱処理温度とほぼ同等の低温
加熱により生成された緻密な酸化被膜を有することを特
徴とする非鉄金属熱間圧延ロール、ならびに熱間加工用
合金工具鋼てなる素材を製造する工程、該素材を焼入処
理する工程、該焼入または該焼入後に行なう焼もどし熱
処理により生成された酸化被膜を除去する工程および焼
もどしすることな（前記酸化被膜を除去された素材を酸
化雰囲気中で焼もどしし、または前記焼もどし後酸化被
膜を除去された素材を該焼もどしとほぼ同等温度の酸化
雰囲気中で加熱し、表面に緻密な酸化被膜を生成させる
工程からなることを特徴とする非鉄金属熱間圧延ロール
の製造方法である。なお、前記酸化被膜の厚さは、２０
μｍ以下とすることが望ましい。
合金工具鋼でなり、該母材の表面に前記焼もどし熱処理
により、または該焼もどし熱処理温度とほぼ同等の低温
加熱により生成された緻密な酸化被膜を有することを特
徴とする非鉄金属熱間圧延ロール、ならびに熱間加工用
合金工具鋼てなる素材を製造する工程、該素材を焼入処
理する工程、該焼入または該焼入後に行なう焼もどし熱
処理により生成された酸化被膜を除去する工程および焼
もどしすることな（前記酸化被膜を除去された素材を酸
化雰囲気中で焼もどしし、または前記焼もどし後酸化被
膜を除去された素材を該焼もどしとほぼ同等温度の酸化
雰囲気中で加熱し、表面に緻密な酸化被膜を生成させる
工程からなることを特徴とする非鉄金属熱間圧延ロール
の製造方法である。なお、前記酸化被膜の厚さは、２０
μｍ以下とすることが望ましい。
前記の開示例は、その酸化被膜の生成を母材の焼入加熱
（１０２４〜１０８０℃）後の空気中での冷却過程で行
なうものである。これに対し、本発明のロールの酸化被
膜は、焼入時に生じた酸化被膜を除去した後、その後に
行なう焼もどし熱処理により、またはロール穴型改前後
等に行なう焼もどし温度とほぼ同等（６００〜４００℃
程度）温度の加熱処理で生成されたものである。
（１０２４〜１０８０℃）後の空気中での冷却過程で行
なうものである。これに対し、本発明のロールの酸化被
膜は、焼入時に生じた酸化被膜を除去した後、その後に
行なう焼もどし熱処理により、またはロール穴型改前後
等に行なう焼もどし温度とほぼ同等（６００〜４００℃
程度）温度の加熱処理で生成されたものである。
本発明ロールの使用面の寿命が長い理由は、被膜の生成
温度が前記開示例のものと比較して、低温のため、母材
との熱膨張差による熱応力が小さく圧延使用中の剥離傾
向が少ない、被膜そのものが緻密で耐摩耗性が高く、か
つ母材との固着力も強いため等が考えられる。使用面の
酸化被膜は長短の差はあれ、いずれは摩耗または剥離し
、また母材はヒートクラックにより亀甲状われを生ずる
ことにより肌荒れが進行する。この場合、改削により母
材肌を露出させた後、再度焼もどし処理とほぼ同等の温
度の加熱処理により同様の酸化被膜を再生することがで
き、これは前記開示例にはない特徴である。
温度が前記開示例のものと比較して、低温のため、母材
との熱膨張差による熱応力が小さく圧延使用中の剥離傾
向が少ない、被膜そのものが緻密で耐摩耗性が高く、か
つ母材との固着力も強いため等が考えられる。使用面の
酸化被膜は長短の差はあれ、いずれは摩耗または剥離し
、また母材はヒートクラックにより亀甲状われを生ずる
ことにより肌荒れが進行する。この場合、改削により母
材肌を露出させた後、再度焼もどし処理とほぼ同等の温
度の加熱処理により同様の酸化被膜を再生することがで
き、これは前記開示例にはない特徴である。
以下、本発明の詳細な説明する。
（実施例１）
熱間ダイス鋼５ＫＤ６１相当材（φ４７０ Ｘ １６０
Ｌ）を１０１０℃から油焼入後、１回目焼もとし；５５
０℃Ｘ４Ｈｒ、２回目焼もどし、 ５４５−５５０℃Ｘ
４Ｈｒを実施した。次に、所定の形状にバイトによる荒
削りおよび研削により六角線圧延用の穴型溝を形成する
仕上加工を実施した。仕上加工後、さらに前記焼もどし
温度とほぼ同等の５００℃Ｘ ４Ｈｒの空気中加熱処理
を行ない、ロール表面に酸化被膜を形成した。
Ｌ）を１０１０℃から油焼入後、１回目焼もとし；５５
０℃Ｘ４Ｈｒ、２回目焼もどし、 ５４５−５５０℃Ｘ
４Ｈｒを実施した。次に、所定の形状にバイトによる荒
削りおよび研削により六角線圧延用の穴型溝を形成する
仕上加工を実施した。仕上加工後、さらに前記焼もどし
温度とほぼ同等の５００℃Ｘ ４Ｈｒの空気中加熱処理
を行ない、ロール表面に酸化被膜を形成した。
この時の酸化被膜の膜圧を同時に熱処理した試験片にて
確認した結果的１８μｍないしそれ以下であった。
確認した結果的１８μｍないしそれ以下であった。
以上の工程により作られたロールを使用して銅線材の圧
延を実施したところ、被圧延材とロール母材との焼付現
象は、まったく見られず、寿命比較において、ロールの
初回再研削までの圧延量が、従来のもの（酸化被膜がな
いもの）と比較して２倍以上の寿命を達成することがで
きた。但し、再研削後は酸化被膜を有しないものとなる
ので、再び酸化被膜を形成する熱処理を行なえばよい。
延を実施したところ、被圧延材とロール母材との焼付現
象は、まったく見られず、寿命比較において、ロールの
初回再研削までの圧延量が、従来のもの（酸化被膜がな
いもの）と比較して２倍以上の寿命を達成することがで
きた。但し、再研削後は酸化被膜を有しないものとなる
ので、再び酸化被膜を形成する熱処理を行なえばよい。
また、熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）素材を所定の形状に
機械仕上加工後、温度１０１０℃で油焼入した後、該焼
入時の酸化被膜を除去して１回目焼もどし５５０’ＣＸ
４Ｈｒ、２回目焼もとし５４５−５５０℃×４Ｈｒを実
施して、酸化被膜も同時に形成した。この時の酸化被膜
の膜厚は約２０μｍであり、前記とほぼ同様の使用寿命
が得られた。
機械仕上加工後、温度１０１０℃で油焼入した後、該焼
入時の酸化被膜を除去して１回目焼もどし５５０’ＣＸ
４Ｈｒ、２回目焼もとし５４５−５５０℃×４Ｈｒを実
施して、酸化被膜も同時に形成した。この時の酸化被膜
の膜厚は約２０μｍであり、前記とほぼ同様の使用寿命
が得られた。
従来の熱間ダイス鋼ロールが使用される硬さはＨｓ６０
前後が一般的であるが、ロールの耐焼付性もさることな
がら、一方、耐摩耗性の面も要求され、これも満足する
には１本発明のロールにおいては硬さＨｓ６０〜７２が
妥当であることを見出した。さらにロールカリバ一部表
面に粒子衝撃加工処理、例えばサンドブラスト、ビーズ
ブラスト等にて研磨、浄化後再加熱して酸化被膜生成処
理を実施したところ、酸化被膜の形成がさらに優れてい
ることも確認できた。
前後が一般的であるが、ロールの耐焼付性もさることな
がら、一方、耐摩耗性の面も要求され、これも満足する
には１本発明のロールにおいては硬さＨｓ６０〜７２が
妥当であることを見出した。さらにロールカリバ一部表
面に粒子衝撃加工処理、例えばサンドブラスト、ビーズ
ブラスト等にて研磨、浄化後再加熱して酸化被膜生成処
理を実施したところ、酸化被膜の形成がさらに優れてい
ることも確認できた。
酸化被膜の膜厚が２０μｍを超えて大きくなると境界酸
化被膜層内における剥離現象が生じ易く寿命アップが得
られ難くなり易いこと、また圧延時の新規酸化被膜の生
成が生じにくく不利であることが実証された。また、酸
化被膜の生成によい素材の鋼の組成条件として、以下三
点が挙げられる。
化被膜層内における剥離現象が生じ易く寿命アップが得
られ難くなり易いこと、また圧延時の新規酸化被膜の生
成が生じにくく不利であることが実証された。また、酸
化被膜の生成によい素材の鋼の組成条件として、以下三
点が挙げられる。
１、 Ｎ ｉ（０，３−１，２０％）の添加２、 Ｃｏ
（０，３−３，２０）の添加３、Ｎｉ＋Ｃｏの共同添加 Ｃｏの添加は、酸化被膜の固着性を特に高めること、ま
たＳｉを低くすることにより酸化被膜の生成を容易とす
ることも確認できた。
（０，３−３，２０）の添加３、Ｎｉ＋Ｃｏの共同添加 Ｃｏの添加は、酸化被膜の固着性を特に高めること、ま
たＳｉを低くすることにより酸化被膜の生成を容易とす
ることも確認できた。
以上述べたように、本発明は非鉄金属熱間圧延ロールの
使用表面に酸化被膜、望ましくは厚さ２０μｍ以下を形
成し、また望ましくはロール母材硬さを高めることによ
り、従来不十分であった耐焼付性、耐摩耗性を大幅に向
上させることにより高寿命が得られるので、その工業的
価値は極めて大きいといえる。
使用表面に酸化被膜、望ましくは厚さ２０μｍ以下を形
成し、また望ましくはロール母材硬さを高めることによ
り、従来不十分であった耐焼付性、耐摩耗性を大幅に向
上させることにより高寿命が得られるので、その工業的
価値は極めて大きいといえる。
Claims (3)
- （１）母材が焼入焼もどし熱処理された熱間加工用合金
工具鋼でなり、該母材の表面に前記焼もどし熱処理によ
り、または該焼もどし熱処理温度とほぼ同等の低温加熱
により生成された緻密な酸化被膜を有することを特徴と
する非鉄金属熱間圧延ロール。 - （２）酸化被膜の厚さは２０μｍ以下であることを特徴
とする請求項１記載の非鉄金属熱間圧延ロール。 - （３）熱間加工用合金工具鋼でなる素材を製造する工程
、該素材を焼入処理する工程、該焼入または該焼入後に
行なう焼もどし熱処理により生成された酸化被膜を除去
する工程および前記焼もどしすることなく酸化被膜を除
去された素材を酸化雰囲気中で焼もどしし、または前記
焼もどし後酸化被膜を除去された素材を該焼もどしとほ
ぼ同等温度の酸化雰囲気中で加熱し、表面に緻密な酸化
被膜を生成させる工程からなることを特徴とする非鉄金
属熱間圧延ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28472690A JPH04158909A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 非鉄金属熱間圧延ロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28472690A JPH04158909A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 非鉄金属熱間圧延ロールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04158909A true JPH04158909A (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=17682191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28472690A Pending JPH04158909A (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 非鉄金属熱間圧延ロールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04158909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000203994A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-07-25 | Nikon Corp | 蛍石単結晶、その熱処理方法及び蛍石単結晶素材の製造 方法 |
-
1990
- 1990-10-23 JP JP28472690A patent/JPH04158909A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000203994A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-07-25 | Nikon Corp | 蛍石単結晶、その熱処理方法及び蛍石単結晶素材の製造 方法 |
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