JPH05171339A - 超硬合金 - Google Patents
超硬合金Info
- Publication number
- JPH05171339A JPH05171339A JP35321091A JP35321091A JPH05171339A JP H05171339 A JPH05171339 A JP H05171339A JP 35321091 A JP35321091 A JP 35321091A JP 35321091 A JP35321091 A JP 35321091A JP H05171339 A JPH05171339 A JP H05171339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- binder phase
- roll
- cemented carbide
- hard alloy
- 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.)
- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間圧延用のロールやガイドローラの材質と
して使用されるＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金において、
耐肌荒れ性及び耐摩耗性を向上させ、ロールの長寿命化
を図ることができる超硬合金を提供することを目的とす
る。 【構成】 ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒからなる超硬合金に
おいて、ＷＣ＋Ｃｒが９５wt％以下、Ｃｏ＋Ｎｉが１０
wt％未満、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒが２〜４０％である
超硬合金。
して使用されるＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金において、
耐肌荒れ性及び耐摩耗性を向上させ、ロールの長寿命化
を図ることができる超硬合金を提供することを目的とす
る。 【構成】 ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒからなる超硬合金に
おいて、ＷＣ＋Ｃｒが９５wt％以下、Ｃｏ＋Ｎｉが１０
wt％未満、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒが２〜４０％である
超硬合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば熱間圧延ロー
ル、ガイドローラーの材質として好適に使用することが
できる超硬合金に関するものである。
ル、ガイドローラーの材質として好適に使用することが
できる超硬合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱間圧延ロール、ガイドロー
ラーとして使用されているＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ（−Ｃｒ）
合金は、結合相であるＣｏ＋Ｎｉ（＋Ｃｒ）が少ない
と、合金強度が高められず、そのため一般に結合相が１
０wt％以上である超硬ロール、ガイドローラーが使用さ
れていた。
ラーとして使用されているＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ（−Ｃｒ）
合金は、結合相であるＣｏ＋Ｎｉ（＋Ｃｒ）が少ない
と、合金強度が高められず、そのため一般に結合相が１
０wt％以上である超硬ロール、ガイドローラーが使用さ
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、熱間圧延ロ
ール、ガイドローラには高い耐摩耗性が要求されるが、
使用されるスタンド、ワーク、及び線速等の条件によっ
ては、従来組成の超硬ロール、ガイドローラではその寿
命に限界がある。
ール、ガイドローラには高い耐摩耗性が要求されるが、
使用されるスタンド、ワーク、及び線速等の条件によっ
ては、従来組成の超硬ロール、ガイドローラではその寿
命に限界がある。
【０００４】即ち、熱間圧延ロール、ガイドローラーは
加熱、冷却の過酷な熱サイクルによる熱的疲労、冷却水
による腐食等の化学的疲労、あるいは繰り返しの加工応
力、線材との摩擦等の機械的疲労によって、まず合金表
面の結合相であるＣｏ＋Ｎｉ（＋Ｃｒ）が摩耗し、次い
で硬質のＷＣ粒子が離脱して全体の摩耗が進行してゆ
き、ある程度の摩耗や肌荒れが生じた時点でロールの再
研摩が必要となる。
加熱、冷却の過酷な熱サイクルによる熱的疲労、冷却水
による腐食等の化学的疲労、あるいは繰り返しの加工応
力、線材との摩擦等の機械的疲労によって、まず合金表
面の結合相であるＣｏ＋Ｎｉ（＋Ｃｒ）が摩耗し、次い
で硬質のＷＣ粒子が離脱して全体の摩耗が進行してゆ
き、ある程度の摩耗や肌荒れが生じた時点でロールの再
研摩が必要となる。
【０００５】そのため、長寿命を得るためには結合相量
をなるべく少なくすることが必要となるが、この結合相
が少ないと従来の技術では強度が低下し、割損を起こす
等使用に耐えられなかった。
をなるべく少なくすることが必要となるが、この結合相
が少ないと従来の技術では強度が低下し、割損を起こす
等使用に耐えられなかった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、熱間圧延ロールやガイドロー
ラの材質として適する硬度と強度を有し、更に耐摩耗性
や耐肌荒れ性に優れた長寿命の超硬合金を提供すること
を目的とする。
めになされたものであり、熱間圧延ロールやガイドロー
ラの材質として適する硬度と強度を有し、更に耐摩耗性
や耐肌荒れ性に優れた長寿命の超硬合金を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、鋭意研
究の結果、圧延ロール等に使用されるＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ超硬合金において結合相の含有量を少なくした上
で、Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒ中のＣｒの比率及びＣｏとＮｉの
比率に最適値があり、又、ＷＣの粒子の大きさにも最適
値があることを見出して、この発明に至ったものであ
る。
究の結果、圧延ロール等に使用されるＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ超硬合金において結合相の含有量を少なくした上
で、Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒ中のＣｒの比率及びＣｏとＮｉの
比率に最適値があり、又、ＷＣの粒子の大きさにも最適
値があることを見出して、この発明に至ったものであ
る。
【０００８】即ち、この発明は、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒからなる超硬合金において、ＷＣ＋Ｃｒが９５wt％以
下、Ｃｏ＋Ｎｉが１０wt％未満、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃ
ｒが２〜４０％である超硬合金である。
ｒからなる超硬合金において、ＷＣ＋Ｃｒが９５wt％以
下、Ｃｏ＋Ｎｉが１０wt％未満、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃ
ｒが２〜４０％である超硬合金である。
【０００９】また、この発明において、上記合金中ＷＣ
の平均粒子径は３〜１０μｍであることが望ましく、更
に、Ｃｏ／Ｎｉの比率が１／９０〜９０／１の範囲内で
あることが望ましい。
の平均粒子径は３〜１０μｍであることが望ましく、更
に、Ｃｏ／Ｎｉの比率が１／９０〜９０／１の範囲内で
あることが望ましい。
【００１０】
【作用】以下、この発明内容を詳細に説明する。
【００１１】この発明の合金組成において、ＷＣとＣｒ
の合計量が多過ぎると、結合相の割合が不足して合金の
靭性が低下してしまうので、ＷＣとＣｒの合計が９５wt
％を超えないようにした。
の合計量が多過ぎると、結合相の割合が不足して合金の
靭性が低下してしまうので、ＷＣとＣｒの合計が９５wt
％を超えないようにした。
【００１２】一方、ＣｏとＮｉの合計が１０wt％以上で
あると、逆に硬質相が不足して耐肌荒れ性、耐摩耗性が
低下するのでＣｏ＋Ｎｉは１０wt％未満とした。
あると、逆に硬質相が不足して耐肌荒れ性、耐摩耗性が
低下するのでＣｏ＋Ｎｉは１０wt％未満とした。
【００１３】結合相中のＣｒは、合金の耐食性を向上さ
せる作用があり、結合相中２％未満であると、耐食性が
低下するので、Ｃｒは結合相中２％以上とした。しか
し、Ｃｒが結合相中で４０％を超えると異常な相の析出
で靭性が低下するので、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒを２〜
４０％とした。
せる作用があり、結合相中２％未満であると、耐食性が
低下するので、Ｃｒは結合相中２％以上とした。しか
し、Ｃｒが結合相中で４０％を超えると異常な相の析出
で靭性が低下するので、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒを２〜
４０％とした。
【００１４】ＷＣ粒子径は小さくなればなるほど合金の
抗折力は向上するが、合金の破壊靭性や耐摩耗性は逆に
ＷＣ粒子径が大きいほど向上する。
抗折力は向上するが、合金の破壊靭性や耐摩耗性は逆に
ＷＣ粒子径が大きいほど向上する。
【００１５】これは、合金表面に生じた亀裂が内部に進
行する場合、結合相とＷＣ粒子の界面が最も亀裂が通り
易く、亀裂はこの結合相−ＷＣ界面を進展する割合が多
いが、ＷＣが粗粒子なほどこの亀裂はＷＣ粒子に沿って
曲がりながら進行してエネルギーを失うために浅く留ま
ることになり、合金の靭性が向上するからである。
行する場合、結合相とＷＣ粒子の界面が最も亀裂が通り
易く、亀裂はこの結合相−ＷＣ界面を進展する割合が多
いが、ＷＣが粗粒子なほどこの亀裂はＷＣ粒子に沿って
曲がりながら進行してエネルギーを失うために浅く留ま
ることになり、合金の靭性が向上するからである。
【００１６】更に、粗大なＷＣ粒子を有しておれば、結
合相がまず摩耗しても、この結合相中に埋まっているＷ
Ｃ粒子の体積が大きく、外部からの圧力に対してＷＣ粒
子が脱落しにくい。そして、ある程度表面近傍の結合相
が減少すると、外部の圧力はこの硬質なＷＣ粒子が受け
て、結合相を保護するようになってくる。そのため、摩
耗が進行しにくく、又、耐肌荒れ性も向上する。
合相がまず摩耗しても、この結合相中に埋まっているＷ
Ｃ粒子の体積が大きく、外部からの圧力に対してＷＣ粒
子が脱落しにくい。そして、ある程度表面近傍の結合相
が減少すると、外部の圧力はこの硬質なＷＣ粒子が受け
て、結合相を保護するようになってくる。そのため、摩
耗が進行しにくく、又、耐肌荒れ性も向上する。
【００１７】しかし、あまりにＷＣ粒子が粗大になって
くると、合金自体の均質性が失われてゆき、合金の靭性
が低下するので、ＷＣの平均粒子径は３〜１０μｍとす
るのが望ましい。
くると、合金自体の均質性が失われてゆき、合金の靭性
が低下するので、ＷＣの平均粒子径は３〜１０μｍとす
るのが望ましい。
【００１８】結合相中のＣｏは合金強度を向上させる作
用があり、一方、Ｎｉはワークに対する耐食性を向上さ
せる作用がある。このＣｏとＮｉの比率には最適値があ
り、Ｃｏ／Ｎｉが１／９０未満であると、合金の靭性が
低下してしまい、又、Ｃｏ／Ｎｉが９０／１を超える
と、合金の耐食性、耐肌荒れ性が低下してしまう。そこ
で、この発明の超硬合金ではＣｏ／Ｎｉの比率を１／９
０〜９０／１とするのが望ましい。
用があり、一方、Ｎｉはワークに対する耐食性を向上さ
せる作用がある。このＣｏとＮｉの比率には最適値があ
り、Ｃｏ／Ｎｉが１／９０未満であると、合金の靭性が
低下してしまい、又、Ｃｏ／Ｎｉが９０／１を超える
と、合金の耐食性、耐肌荒れ性が低下してしまう。そこ
で、この発明の超硬合金ではＣｏ／Ｎｉの比率を１／９
０〜９０／１とするのが望ましい。
【００１９】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【００２０】焼結体中のＷＣ平均粒度と組成が表１に示
す試料を用意する。合金組織中のＷＣ粒度の測定はフル
マン法を用いた。
す試料を用意する。合金組織中のＷＣ粒度の測定はフル
マン法を用いた。
【００２１】上記各試料を用いて熱間圧延ロールを形成
し、表１に示すスタンド条件でスタンド上下のロールと
して使用し、ロール寿命を調査した。
し、表１に示すスタンド条件でスタンド上下のロールと
して使用し、ロール寿命を調査した。
【００２２】ロール寿命は、表１中「線・棒鋼熱間圧延
量」の項で示す。この線・棒鋼熱間圧延量は Ton／mmに
基づく比率を示し、比較例を1.0 として表わした。
量」の項で示す。この線・棒鋼熱間圧延量は Ton／mmに
基づく比率を示し、比較例を1.0 として表わした。
【００２３】Ton／mmはロール径１mm当たりの圧延量を
表わし、ロールカリバーが品質限度まで線材を圧延した
圧延量（ Ton／Kal ）と、線材を品質限度まで圧延し、
正常なロールカリバーとするに要した再研摩径の平均値
（mm／Kal ）の比から計算される。
表わし、ロールカリバーが品質限度まで線材を圧延した
圧延量（ Ton／Kal ）と、線材を品質限度まで圧延し、
正常なロールカリバーとするに要した再研摩径の平均値
（mm／Kal ）の比から計算される。
【００２４】又、従来より使用されている超硬合金や、
この発明の範囲外の組成比やＷＣ粒度を有する超硬合金
を比較例として用い、同様の測定を行なった。
この発明の範囲外の組成比やＷＣ粒度を有する超硬合金
を比較例として用い、同様の測定を行なった。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１から明らかなように、この発明の実施
例は、耐摩耗性に優れ、比較例に比べロール径単位厚さ
当りの線材の熱間圧延量が飛躍的に向上しており、長寿
命で高性能な圧延ロールであることがわかる。
例は、耐摩耗性に優れ、比較例に比べロール径単位厚さ
当りの線材の熱間圧延量が飛躍的に向上しており、長寿
命で高性能な圧延ロールであることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、従来組成の合金に比べ、高い耐摩耗性と靭性を有す
る超硬合金となるので、熱間圧延用ロールやガイドロー
ラーとして使用すれば、カリバー当りの圧延量の増大、
再研摩量の減少、割損の現象等、ロール原単価の低減に
大きく寄与することになる。
ば、従来組成の合金に比べ、高い耐摩耗性と靭性を有す
る超硬合金となるので、熱間圧延用ロールやガイドロー
ラーとして使用すれば、カリバー当りの圧延量の増大、
再研摩量の減少、割損の現象等、ロール原単価の低減に
大きく寄与することになる。
Claims (4)
- 【請求項１】 ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒからなる超硬合
金において、ＷＣ＋Ｃｒが９５wt％以下、Ｃｏ＋Ｎｉが
１０wt％未満、Ｃｒ／Ｃｏ＋Ｎｉ＋Ｃｒが２〜４０％で
ある超硬合金。 - 【請求項２】 ＷＣの平均粒子径が３〜１０μｍである
請求項１記載の超硬合金。 - 【請求項３】 Ｃｏ／Ｎｉの比率が１／９０〜９０／１
の範囲内である請求項１または請求項２記載の超硬合
金。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の超硬合金を
材料として用いた熱間圧延用ロール又は／及びガイドロ
ーラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35321091A JPH05171339A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35321091A JPH05171339A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171339A true JPH05171339A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18429308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35321091A Pending JPH05171339A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05171339A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796155B2 (en) * | 2000-01-17 | 2004-09-28 | Amada Company, Limited | Sheet thickness detecting method and device therefor in bending machine, reference inter-blade distance detecting method and device therefor, and bending method and bending device |
| CN102000822A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-04-06 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | 大直径硬质合金轧辊的制造方法 |
| WO2019151402A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金製複合ロール及び超硬合金製複合ロールの製造方法 |
| WO2019151389A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金及び圧延用超硬合金製複合ロール |
| WO2019151379A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金製複合ロール |
| US10920304B2 (en) | 2016-08-01 | 2021-02-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Cemented carbide and its production method, and rolling roll |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP35321091A patent/JPH05171339A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796155B2 (en) * | 2000-01-17 | 2004-09-28 | Amada Company, Limited | Sheet thickness detecting method and device therefor in bending machine, reference inter-blade distance detecting method and device therefor, and bending method and bending device |
| CN102000822A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-04-06 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | 大直径硬质合金轧辊的制造方法 |
| US10920304B2 (en) | 2016-08-01 | 2021-02-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Cemented carbide and its production method, and rolling roll |
| WO2019151402A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金製複合ロール及び超硬合金製複合ロールの製造方法 |
| WO2019151389A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金及び圧延用超硬合金製複合ロール |
| WO2019151379A1 (ja) | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日立金属株式会社 | 超硬合金製複合ロール |
| KR20200111669A (ko) | 2018-01-31 | 2020-09-29 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 초경합금제 복합 롤 |
| KR20200115458A (ko) | 2018-01-31 | 2020-10-07 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 초경합금제 복합 롤 및 초경합금제 복합 롤의 제조 방법 |
| US11045849B2 (en) | 2018-01-31 | 2021-06-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Composite cemented carbide roll |
| US11590545B2 (en) | 2018-01-31 | 2023-02-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Composite cemented carbide roll, and production method of composite cemented carbide roll |
| US11613796B2 (en) | 2018-01-31 | 2023-03-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Cemented carbide and composite cemented carbide roll for rolling |
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