JPH05306427A - 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 - Google Patents
遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法Info
- Publication number
- JPH05306427A JPH05306427A JP13573192A JP13573192A JPH05306427A JP H05306427 A JPH05306427 A JP H05306427A JP 13573192 A JP13573192 A JP 13573192A JP 13573192 A JP13573192 A JP 13573192A JP H05306427 A JPH05306427 A JP H05306427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- outer layer
- layer material
- inner layer
- roll
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、耐クラック性、及び強靱性を兼備
した遠心鋳造製スリーブロールを提供すること。 【構成】 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍ
ｎ：2.0 ％以下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる外層材
と、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる内層材
とを溶着一体化した遠心鋳造製スリーブロール。
した遠心鋳造製スリーブロールを提供すること。 【構成】 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍ
ｎ：2.0 ％以下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる外層材
と、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる内層材
とを溶着一体化した遠心鋳造製スリーブロール。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、耐クラック
性、及び強靱性を兼備し、圧延用ロール等として用いて
好適な遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法に関す
る。
性、及び強靱性を兼備し、圧延用ロール等として用いて
好適な遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばＨ形鋼用ユニバーサルミル
における圧延ロールには、外層材として特殊アダマイト
鋼、合金ダクタイル鋳鉄或いはニッケルグレーン鋳鉄等
の高硬度系の材料を用い、内層材として靱性に優れる球
状黒鉛鋼又はダクタイル鋳鉄を用いた複合スリーブが多
用されている。
における圧延ロールには、外層材として特殊アダマイト
鋼、合金ダクタイル鋳鉄或いはニッケルグレーン鋳鉄等
の高硬度系の材料を用い、内層材として靱性に優れる球
状黒鉛鋼又はダクタイル鋳鉄を用いた複合スリーブが多
用されている。
【０００３】前記複合スリーブは、周知の遠心力鋳造に
より鋳造され、所定の熱処理及び機械加工を経て、軸材
に焼嵌によりセットされ、一対組立ロールとされるのが
一般的である。
より鋳造され、所定の熱処理及び機械加工を経て、軸材
に焼嵌によりセットされ、一対組立ロールとされるのが
一般的である。
【０００４】近年の圧延条件の苛酷化及び圧延における
生産性向上の要求から、より一層の耐摩耗性、耐クラッ
ク性及び強靱性を備えた圧延用ロールの提供が要求され
ている。
生産性向上の要求から、より一層の耐摩耗性、耐クラッ
ク性及び強靱性を備えた圧延用ロールの提供が要求され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記複合
スリーブの外層材では、圧延側の要求レベル、チャンス
フリー等の長期継続使用に対しては、特に耐摩耗性の点
で限界があり、圧延側の将来構想に対し、ロールがネッ
クになっているのが実状である。従って、このような要
求に対処可能な現材質より著しく性能に優れた外層材の
開発が望まれている。
スリーブの外層材では、圧延側の要求レベル、チャンス
フリー等の長期継続使用に対しては、特に耐摩耗性の点
で限界があり、圧延側の将来構想に対し、ロールがネッ
クになっているのが実状である。従って、このような要
求に対処可能な現材質より著しく性能に優れた外層材の
開発が望まれている。
【０００６】また、内層材に関しても、例えばＨ形鋼圧
延における巾可変用ロール圧延等の高負荷圧延に対して
は、まだ強度が不十分で、巾薄サイズの圧延が困難等の
種々の制約を余儀なくされている。
延における巾可変用ロール圧延等の高負荷圧延に対して
は、まだ強度が不十分で、巾薄サイズの圧延が困難等の
種々の制約を余儀なくされている。
【０００７】このような状況から、例えば特開昭60-124
407 号、特開昭61-177355 号には、従来の遠心力鋳造ロ
ールの外層材として高Ｖ鋳鉄を用いることが提案されて
いる。然しながら、遠心力鋳造ロールの外層材として高
Ｖ鋳鉄を用いる圧延用ロールでは、比重の小さいＶ炭化
物が遠心分離し、ロール外層内の特性が肉厚方向で不均
一になる。この傾向は大型ロールで外層肉厚が大なるほ
ど著しく、実用ロールとしての使用に耐えることができ
ないという問題点がある。
407 号、特開昭61-177355 号には、従来の遠心力鋳造ロ
ールの外層材として高Ｖ鋳鉄を用いることが提案されて
いる。然しながら、遠心力鋳造ロールの外層材として高
Ｖ鋳鉄を用いる圧延用ロールでは、比重の小さいＶ炭化
物が遠心分離し、ロール外層内の特性が肉厚方向で不均
一になる。この傾向は大型ロールで外層肉厚が大なるほ
ど著しく、実用ロールとしての使用に耐えることができ
ないという問題点がある。
【０００８】尚、特開昭58-87249号、特開平1-96355 号
公報には、高速度鋼なみに高合金化した鋳鋼、鋳鉄を用
いたロール材が提案されている。然しながら、特開昭58
-87249号は、遠心鋳造によらない小径の鋳物を対象とし
たもので問題にならない。また、特開平1-96355 号は、
特殊な鋳掛肉盛法、遠心力鋳造法以外の特殊な製造手法
しか適用できず、生産性、経済性の面で問題がある。
公報には、高速度鋼なみに高合金化した鋳鋼、鋳鉄を用
いたロール材が提案されている。然しながら、特開昭58
-87249号は、遠心鋳造によらない小径の鋳物を対象とし
たもので問題にならない。また、特開平1-96355 号は、
特殊な鋳掛肉盛法、遠心力鋳造法以外の特殊な製造手法
しか適用できず、生産性、経済性の面で問題がある。
【０００９】即ち、圧延用ロールの製造に際し、ロール
外層にＶを多量に含有させることにより、耐摩耗性を著
しく向上させることは可能であるが、複合ロール製造時
に生産性、経済性が最も優れているとして一般に実施さ
れている遠心力鋳造法を採用した場合には、炭化物の遠
心分離を生じ、所定の特性を均一に得られないという問
題点がある。
外層にＶを多量に含有させることにより、耐摩耗性を著
しく向上させることは可能であるが、複合ロール製造時
に生産性、経済性が最も優れているとして一般に実施さ
れている遠心力鋳造法を採用した場合には、炭化物の遠
心分離を生じ、所定の特性を均一に得られないという問
題点がある。
【００１０】本発明は、外層を形成する合金成分を適正
化し、炭化物組成を限定することにより、遠心力作用下
でも偏析の生じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外
層材を使用するとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱な
ダクタイル鋳鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全
に結合させて一体とした遠心鋳造製スリーブロールを提
供することを目的とする。
化し、炭化物組成を限定することにより、遠心力作用下
でも偏析の生じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外
層材を使用するとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱な
ダクタイル鋳鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全
に結合させて一体とした遠心鋳造製スリーブロールを提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、外層材と、該外層材と溶着一体化したダクタイル鋳
鉄の内層材とからなる遠心鋳造製スリーブロールであっ
て、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
は、外層材と、該外層材と溶着一体化したダクタイル鋳
鉄の内層材とからなる遠心鋳造製スリーブロールであっ
て、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
【００１２】請求項２に記載の本発明は、外層材と、該
外層材と溶着一体化したダクタイル鋳鉄の内層材とから
なる遠心鋳造製スリーブロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下のうちから選ばれ
た１種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
外層材と溶着一体化したダクタイル鋳鉄の内層材とから
なる遠心鋳造製スリーブロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下のうちから選ばれ
た１種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
【００１３】請求項３に記載の本発明は、外層材と、該
外層材と溶着一体化したダクタイル鋳鉄の内層材とから
なる遠心鋳造製スリーブロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下，Ｃｕ：2.0 ％以
下， Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％以
下， Ｂ：0.1 ％以下のうちから選ばれた１種又は２種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
外層材と溶着一体化したダクタイル鋳鉄の内層材とから
なる遠心鋳造製スリーブロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下，Ｃｕ：2.0 ％以
下， Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％以
下， Ｂ：0.1 ％以下のうちから選ばれた１種又は２種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、該内
層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなるように
したものである。
【００１４】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３
のいずれかに記載の遠心鋳造製スリーブロールにおい
て、更に外層材が下記(1) 式と(2) 式を満足するように
したものである。 Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦ 7.5Ｃ−6.0 ％ …(1) 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦ 0.8 …(2)
のいずれかに記載の遠心鋳造製スリーブロールにおい
て、更に外層材が下記(1) 式と(2) 式を満足するように
したものである。 Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦ 7.5Ｃ−6.0 ％ …(1) 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦ 0.8 …(2)
【００１５】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
のいずれかに記載の遠心鋳造製スリーブロールを製造す
るに際し、内層への外層混入比を5 〜15％の範囲に規制
するようにしたものである。
のいずれかに記載の遠心鋳造製スリーブロールを製造す
るに際し、内層への外層混入比を5 〜15％の範囲に規制
するようにしたものである。
【００１６】
(A) 外層材における合金元素の限定理由
【００１７】Ｃ：1.0 〜3.5 ％ Ｃはロール外層材の耐摩耗性を向上する硬い炭化物を形
成するための必須元素で1.0 ％以上必要であるが、3.5
％を越えると耐クラック性が著しく低下するため上限を
3.5 ％とする。
成するための必須元素で1.0 ％以上必要であるが、3.5
％を越えると耐クラック性が著しく低下するため上限を
3.5 ％とする。
【００１８】Ｓｉ：2.0 ％以下 Ｓｉは脱酸剤及び鋳造性の確保に必要な元素で添加する
が、2.0 ％を越えると耐クラック性を低下するため上限
を2.0 ％とする。
が、2.0 ％を越えると耐クラック性を低下するため上限
を2.0 ％とする。
【００１９】Ｍｎ：2.0 ％以下 Ｍｎも上記Ｓｉと同様必要であるが、2.0 ％を越えると
耐クラック性が低下するため好ましくなく上限を2.0 ％
とする。
耐クラック性が低下するため好ましくなく上限を2.0 ％
とする。
【００２０】Ｃｒ：12.0％以下 Ｃｒは炭化物を形成し、耐摩耗性を向上するために必要
な元素であるが、12.0％を越えると本発明が対象とする
Ｖ，Ｎｂを添加した場合には耐摩耗性が劣化するため上
限を12.0％とする。
な元素であるが、12.0％を越えると本発明が対象とする
Ｖ，Ｎｂを添加した場合には耐摩耗性が劣化するため上
限を12.0％とする。
【００２１】Ｍｏ：8.0 ％以下 ＭｏはＣｒと同様に炭化物を形成して耐摩耗性の向上に
有効であるとともに、基地の焼入性、焼もどし軟化抵抗
を向上し、基地組織の強化に有効であるが、8.0 ％を越
えると耐クラック性が低下するため、上限を8.0 ％をす
る。
有効であるとともに、基地の焼入性、焼もどし軟化抵抗
を向上し、基地組織の強化に有効であるが、8.0 ％を越
えると耐クラック性が低下するため、上限を8.0 ％をす
る。
【００２２】Ｎｉ：8.0 ％以下、Ｃｏ：10.0％以下 Ｎｉは焼入れ性を向上し、基地組織を強化するために添
加するが、8.0 ％を越えると残留γの存在等不安定な組
織を形成するため好ましくなく、上限を 8.0％とする。
加するが、8.0 ％を越えると残留γの存在等不安定な組
織を形成するため好ましくなく、上限を 8.0％とする。
【００２３】Ｃｏは高温における組織を安定化させるた
めに添加するが、10.0％を越えるとその耐熱性向上効果
が飽和するため経済性の点から上限を10.0％とする。
めに添加するが、10.0％を越えるとその耐熱性向上効果
が飽和するため経済性の点から上限を10.0％とする。
【００２４】Ｃｕ：2.0 ％以下、Ｗ：1.0 ％以下 Ｃｕ、Ｗはともに基地組織を強化し、高温硬さを向上す
るため添加するが、Ｃｕは 2.0％を越えるとロールの表
面性状を劣化するとともに耐摩耗性、耐クラック性を低
下するため上限を 2.0％とし、Ｗは比重の大きな元素で
あり過剰に添加すると遠心分離によるＶ系炭化物の偏析
を助長するため上限を 1.0％とする。
るため添加するが、Ｃｕは 2.0％を越えるとロールの表
面性状を劣化するとともに耐摩耗性、耐クラック性を低
下するため上限を 2.0％とし、Ｗは比重の大きな元素で
あり過剰に添加すると遠心分離によるＶ系炭化物の偏析
を助長するため上限を 1.0％とする。
【００２５】 Ｔｉ： 2.0％以下、Ｚｒ：2.0 ％以下、Ｂ：0.1 ％以下 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂはともに粗大な共晶炭化物の形成を抑制
し、耐摩耗性、耐クラック性を向上するため添加する
が、ＴｉとＺｒは 2.0％を越えるとＶ，Ｎｂ複合炭化物
の形状を劣化し逆に耐摩耗性を低下するため上限を 2.0
％とし、Ｂは0.1％を越えると粒界に偏析して耐クラッ
ク性を低下するので上限を 0.1％とする。
し、耐摩耗性、耐クラック性を向上するため添加する
が、ＴｉとＺｒは 2.0％を越えるとＶ，Ｎｂ複合炭化物
の形状を劣化し逆に耐摩耗性を低下するため上限を 2.0
％とし、Ｂは0.1％を越えると粒界に偏析して耐クラッ
ク性を低下するので上限を 0.1％とする。
【００２６】Ｖ：3.0 〜10.0％、Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ Ｖ、Ｎｂは本発明における最も重要な必須元素であり、
これらの複合添加と含有量制限条件が本発明の最大の特
徴である。
これらの複合添加と含有量制限条件が本発明の最大の特
徴である。
【００２７】Ｖは耐摩耗性の向上に最も有効な硬いＭＣ
又はＭ4 Ｃ3 炭化物を形成するための必須元素で、その
効果を発揮するためには3.0 ％以上必要であるが、10.0
％を越えると耐クラック性の低下、製造上の問題を生じ
るため上限を10.0％とする。
又はＭ4 Ｃ3 炭化物を形成するための必須元素で、その
効果を発揮するためには3.0 ％以上必要であるが、10.0
％を越えると耐クラック性の低下、製造上の問題を生じ
るため上限を10.0％とする。
【００２８】ＮｂもＶと同様耐摩耗性に有効な硬いＭＣ
型炭化物を形成するが、単独添加では粗大な塊状炭化物
となりその効果が得られないだけでなく耐クラック性が
問題となる。
型炭化物を形成するが、単独添加では粗大な塊状炭化物
となりその効果が得られないだけでなく耐クラック性が
問題となる。
【００２９】尚、本発明の外層材にあっては、上述のＮ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂを必ずしも含有す
ることを要しない。
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂを必ずしも含有す
ることを要しない。
【００３０】更に、本発明の外層材において、ＶとＮｂ
を複合添加した場合の母材硬さに及ぼすＣ量との関係、
及び遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に起因する外
層、内層間の熱間摩耗比、熱衝撃試験におけるクラック
の最大深さとＮｂ，Ｖの含有量比Ｎｂ／Ｖとの関係を調
べた結果をそれぞれ図１〜図４及び図５〜図８に示す。
を複合添加した場合の母材硬さに及ぼすＣ量との関係、
及び遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に起因する外
層、内層間の熱間摩耗比、熱衝撃試験におけるクラック
の最大深さとＮｂ，Ｖの含有量比Ｎｂ／Ｖとの関係を調
べた結果をそれぞれ図１〜図４及び図５〜図８に示す。
【００３１】図１〜図４から耐摩耗熱間圧延用ロールと
して必要な硬さＨs 75以上を得るためには Ｖ＋1.8 Ｎ
ｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％）を満足する必要があることが明
らかとなった。
して必要な硬さＨs 75以上を得るためには Ｖ＋1.8 Ｎ
ｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％）を満足する必要があることが明
らかとなった。
【００３２】尚、図１の実験は、Ｓｉ：0.5 ％，Ｍｎ：
0.5 ％, Ｃｒ：6.8 ％，Ｍｏ：3.2％ を含有し、Ｃ，
Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ／ブロック
について1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施
した試料を用い、図２の実験はＳｉ：0.5 ％、Ｍｎ：0.
5 ％、Ｎｉ： 2.7％，Ｃｒ：7.2 ％，Ｍｏ：3.5 ％を含
有し、Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ
−ブロックについて1000℃焼ならし処理、 550℃焼もど
し処理を施した試料を用い、図３の実験は、Ｓｉ：0.4
％，Ｍｎ：0.4 ％，Ｎｉ： 1.5％，Ｃｒ：5.7 ％，Ｍ
ｏ：2.8 ％、Ｃｏ： 3.2％を含有し、Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変
化させた溶湯を鋳造した25mmＹ−ブロックについて1050
℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を用
い、図４の実験は、Ｓｉ：0.3 ％，Ｍｎ：0.4 ％，Ｃ
ｒ：6.0 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｃｏ： 4.1％を含有し、
Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ−ブロ
ックについて1050℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を
施した試料を用いた。
0.5 ％, Ｃｒ：6.8 ％，Ｍｏ：3.2％ を含有し、Ｃ，
Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ／ブロック
について1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施
した試料を用い、図２の実験はＳｉ：0.5 ％、Ｍｎ：0.
5 ％、Ｎｉ： 2.7％，Ｃｒ：7.2 ％，Ｍｏ：3.5 ％を含
有し、Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ
−ブロックについて1000℃焼ならし処理、 550℃焼もど
し処理を施した試料を用い、図３の実験は、Ｓｉ：0.4
％，Ｍｎ：0.4 ％，Ｎｉ： 1.5％，Ｃｒ：5.7 ％，Ｍ
ｏ：2.8 ％、Ｃｏ： 3.2％を含有し、Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変
化させた溶湯を鋳造した25mmＹ−ブロックについて1050
℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を用
い、図４の実験は、Ｓｉ：0.3 ％，Ｍｎ：0.4 ％，Ｃ
ｒ：6.0 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｃｏ： 4.1％を含有し、
Ｃ，Ｖ，Ｎｂを変化させた溶湯を鋳造した25mmＹ−ブロ
ックについて1050℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を
施した試料を用いた。
【００３３】また、図５〜図８から遠心力鋳造法で製造
した場合にも均一な外層材を得ることができ、且つ耐ク
ラック性を損なわないためには 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦ 0.8 を満足する必要があることが明らかとなった。
した場合にも均一な外層材を得ることができ、且つ耐ク
ラック性を損なわないためには 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦ 0.8 を満足する必要があることが明らかとなった。
【００３４】尚、図５〜図８において、「摩耗比（内層
／外層）」は、リング材の内層側から採取した試験片の
摩耗量（Ｉｗ）と外層側から採取した試験片の摩耗量
（Ｏｗ）との比（Ｉｗ／Ｏｗ）であり、「熱衝撃クラッ
ク最大深さ」は、熱衝撃試験で発生したクラックの最大
深さである。
／外層）」は、リング材の内層側から採取した試験片の
摩耗量（Ｉｗ）と外層側から採取した試験片の摩耗量
（Ｏｗ）との比（Ｉｗ／Ｏｗ）であり、「熱衝撃クラッ
ク最大深さ」は、熱衝撃試験で発生したクラックの最大
深さである。
【００３５】また、図５の実験は、Ｃ：2.5 ％，Ｓｉ：
0.5 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｃｒ：6.5％，Ｍｏ：3.5 ％，
Ｖ： 5.4％，Ｎｂ：0 〜8.0 ％を含有する溶湯を遠心力
鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルに
ついて1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施し
た試料を用い、図６の実験は、Ｃ：2.7 ％，Ｓｉ：0.6
％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：3.2 ％，Ｃｒ：7.4 ％，Ｍ
ｏ：3.7 ％，Ｖ： 5.8％，Ｎｂ：0 〜7.5 ％を含有する
溶湯を遠心力鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mmのリン
グサンプルについて1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もど
し処理を施した試料を用い、図７の実験は、Ｃ：2.3
％，Ｓｉ：0.4 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：0.5 ％，Ｃ
ｒ：5.5 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｖ： 5.4％，Ｃｏ： 5.2
％，Ｎｂ：0 〜7.2 ％を含有する溶湯を遠心力鋳造（14
0 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルについて10
50℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を
用い、図８の実験は、Ｃ：2.2 ％，Ｓｉ：0.3 ％，Ｍ
ｎ：0.4 ％，Ｃｒ：6.0 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｖ： 5.1
％，Ｃｏ： 4.1％，Ｎｂ：0 〜6.0 ％を含有する溶湯を
遠心力鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサン
プルについて1050℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を
施した試料を用いた。
0.5 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｃｒ：6.5％，Ｍｏ：3.5 ％，
Ｖ： 5.4％，Ｎｂ：0 〜8.0 ％を含有する溶湯を遠心力
鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルに
ついて1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施し
た試料を用い、図６の実験は、Ｃ：2.7 ％，Ｓｉ：0.6
％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：3.2 ％，Ｃｒ：7.4 ％，Ｍ
ｏ：3.7 ％，Ｖ： 5.8％，Ｎｂ：0 〜7.5 ％を含有する
溶湯を遠心力鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mmのリン
グサンプルについて1000℃焼ならし処理、550 ℃焼もど
し処理を施した試料を用い、図７の実験は、Ｃ：2.3
％，Ｓｉ：0.4 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：0.5 ％，Ｃ
ｒ：5.5 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｖ： 5.4％，Ｃｏ： 5.2
％，Ｎｂ：0 〜7.2 ％を含有する溶湯を遠心力鋳造（14
0 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルについて10
50℃焼ならし処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を
用い、図８の実験は、Ｃ：2.2 ％，Ｓｉ：0.3 ％，Ｍ
ｎ：0.4 ％，Ｃｒ：6.0 ％，Ｍｏ：3.2 ％，Ｖ： 5.1
％，Ｃｏ： 4.1％，Ｎｂ：0 〜6.0 ％を含有する溶湯を
遠心力鋳造（140 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサン
プルについて1050℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を
施した試料を用いた。
【００３６】そして、摩耗試験は、φ190 ×15の相手材
とφ50×10の試験材の２円盤のすべり摩耗方式で相手材
を800 ℃に加熱し、荷重100kgfで圧接した状態で試験材
を800rpmで回転させ、すべり率3.9 ％として120 分後の
摩耗減量を測定して行なった。
とφ50×10の試験材の２円盤のすべり摩耗方式で相手材
を800 ℃に加熱し、荷重100kgfで圧接した状態で試験材
を800rpmで回転させ、すべり率3.9 ％として120 分後の
摩耗減量を測定して行なった。
【００３７】また、熱衝撃試験は、1200rpm で回転して
いるローラーに55×40×15の板状試験片を圧接する方式
で、荷重150kgf、接触時間15ｓの条件で行ない、試験片
に発生したクラック長さを測定した。
いるローラーに55×40×15の板状試験片を圧接する方式
で、荷重150kgf、接触時間15ｓの条件で行ない、試験片
に発生したクラック長さを測定した。
【００３８】更に、本発明の外層材に施す熱処理条件と
しては、1000〜1150℃でオーステナイト化した後、冷却
後の組織がベイナイトになるように制御冷却する。従っ
て、対象とするロール材の組成、形状、サイズにより冷
却条件は異なるものとなる。上述の図１〜図４、図５〜
図８の実験では、被熱処理材のサイズが小さいので、焼
きならし（オーステナイト化後空冷）、焼入れ（オース
テナイト化後急冷）の両処理とも可能となっている。
尚、焼もどしは 500〜 600℃の範囲で最適条件を選んで
実施する。
しては、1000〜1150℃でオーステナイト化した後、冷却
後の組織がベイナイトになるように制御冷却する。従っ
て、対象とするロール材の組成、形状、サイズにより冷
却条件は異なるものとなる。上述の図１〜図４、図５〜
図８の実験では、被熱処理材のサイズが小さいので、焼
きならし（オーステナイト化後空冷）、焼入れ（オース
テナイト化後急冷）の両処理とも可能となっている。
尚、焼もどしは 500〜 600℃の範囲で最適条件を選んで
実施する。
【００３９】(B) 内層材における合金元素の限定理由 複合ロールにおいては、外層と内層を冶金的に結合させ
るために、外層内面側と内層を混合させることが不可欠
である。然しながら、内層の機能である優れた強靱性を
損なうまで過度に外層を混入させてはならない。このた
め、鋳造条件を選定し、内層部への外層の混入比（内層
材中に混入した外層材重量が全内層材溶湯重量に対して
なす重量％）を適切な範囲に保つことが極めて重要であ
る。本発明では、この範囲を5 〜15％に規制するのが最
適であることを見出した。即ち、5％以下では、遠心力
分離によって外層最内面に形成されたＣ、Ｓｉの濃厚偏
析層が完全に洗われずに残留するため、境界層の健全性
を確保できない。また、15％を越えると、外層成分のう
ち、内層ダクタイル鋳鉄の特性を特に劣化させるＣｒが
多量に混入し、内層の黒鉛形状不良及び著しい白銑化を
招き、内層としての機能が失われる。
るために、外層内面側と内層を混合させることが不可欠
である。然しながら、内層の機能である優れた強靱性を
損なうまで過度に外層を混入させてはならない。このた
め、鋳造条件を選定し、内層部への外層の混入比（内層
材中に混入した外層材重量が全内層材溶湯重量に対して
なす重量％）を適切な範囲に保つことが極めて重要であ
る。本発明では、この範囲を5 〜15％に規制するのが最
適であることを見出した。即ち、5％以下では、遠心力
分離によって外層最内面に形成されたＣ、Ｓｉの濃厚偏
析層が完全に洗われずに残留するため、境界層の健全性
を確保できない。また、15％を越えると、外層成分のう
ち、内層ダクタイル鋳鉄の特性を特に劣化させるＣｒが
多量に混入し、内層の黒鉛形状不良及び著しい白銑化を
招き、内層としての機能が失われる。
【００４０】従って、外層混入比を前記5 〜15％の範囲
で規制し、これによる成分上昇を考慮して凝固後の内層
組成が、下記範囲を満足するように溶湯の化学組成を選
択する必要がある。
で規制し、これによる成分上昇を考慮して凝固後の内層
組成が、下記範囲を満足するように溶湯の化学組成を選
択する必要がある。
【００４１】Ｃ：2.8 〜3.8 ％ Ｃは2.8 ％未満では黒鉛の量が少なくなり、ダクタイル
鋳鉄としての材質特性を充分に発揮できない。一方、3.
8 ％を越えて含有させると脆弱となるため、2.8 〜3.8
％の範囲に規定する。
鋳鉄としての材質特性を充分に発揮できない。一方、3.
8 ％を越えて含有させると脆弱となるため、2.8 〜3.8
％の範囲に規定する。
【００４２】Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％ Ｓｉは2.0 ％未満では黒鉛の量が少なくなりセメンタイ
トが多く析出するために、硬くて脆くなる。一方、3.0
％を越えると、黒鉛量が多くなり過ぎて強度の劣化をき
たすので、2.0 〜3.0 ％の範囲に規定する。
トが多く析出するために、硬くて脆くなる。一方、3.0
％を越えると、黒鉛量が多くなり過ぎて強度の劣化をき
たすので、2.0 〜3.0 ％の範囲に規定する。
【００４３】Ｍｎ：0.3 ％〜1.0 ％ ＭｎはＳの害を抑えるのに有効であるが、0.3 ％未満で
はその効果が充分ではなく、また、1.0 ％を越えると、
材質を劣化させるので、0.3 ％〜1.0 ％の範囲に規定す
る。
はその効果が充分ではなく、また、1.0 ％を越えると、
材質を劣化させるので、0.3 ％〜1.0 ％の範囲に規定す
る。
【００４４】Ｐ：0.1 ％以下 Ｐは溶湯の流動性を増加させるが、材質を脆弱にするた
め、0.1 ％以下とする。
め、0.1 ％以下とする。
【００４５】Ｓ：0.04％以下 Ｓは黒鉛の球状化を阻害するため低く抑える必要があ
り、0.04％以下とする。
り、0.04％以下とする。
【００４６】Ｎｉ：0.3 〜2.0 ％ Ｎｉは黒鉛化を促進させるが、0.3 ％未満ではその効果
が不充分であり、2.0％を越えて含有されても顕著な効
果がない。よって、0.3 〜2.0 ％の範囲に規定する。
が不充分であり、2.0％を越えて含有されても顕著な効
果がない。よって、0.3 〜2.0 ％の範囲に規定する。
【００４７】Ｃｒ：1.5 ％以下 Ｃｒは外層からの混入は避けられず低い程望ましいが、
Ｓｉとのバランスからその含有量は、1.5 ％未満とする
のがよく、1.5 ％を越えて含有させるとセメンタイト量
が多くなり、材質強度が劣化する。よって、Ｃｒ含有量
は1.5 ％以下とする。本発明に係る遠心鋳造製スリーブ
ロールは、前記内層を構成する溶湯のＣｒ含有量は1.0
％未満であり、該内層の凝固後のＣｒ含有量は、上記溶
湯のＣｒ含有量と外層から再溶解拡散されて入ってくる
Ｃｒ％との合計で1.5 ％以下となるようにするものであ
る。
Ｓｉとのバランスからその含有量は、1.5 ％未満とする
のがよく、1.5 ％を越えて含有させるとセメンタイト量
が多くなり、材質強度が劣化する。よって、Ｃｒ含有量
は1.5 ％以下とする。本発明に係る遠心鋳造製スリーブ
ロールは、前記内層を構成する溶湯のＣｒ含有量は1.0
％未満であり、該内層の凝固後のＣｒ含有量は、上記溶
湯のＣｒ含有量と外層から再溶解拡散されて入ってくる
Ｃｒ％との合計で1.5 ％以下となるようにするものであ
る。
【００４８】Ｍｏ：1.0 ％以下 Ｍｏは、基地硬度を高める効果を有するが、1.0 ％を越
えると脆くなり、また不経済でもあるので、1.0 ％以下
とする。
えると脆くなり、また不経済でもあるので、1.0 ％以下
とする。
【００４９】凝固後の内層組成が前記範囲を満足するこ
とにより、内層材として用いるダクタイル鋳鉄の機能が
得られるが、本発明の場合、外層から混入するＶ及びＮ
ｂの含有により、複合ロール内層としての一般のダクタ
イル鋳鉄に比べ、機械的性質が更に向上するという利点
がある。
とにより、内層材として用いるダクタイル鋳鉄の機能が
得られるが、本発明の場合、外層から混入するＶ及びＮ
ｂの含有により、複合ロール内層としての一般のダクタ
イル鋳鉄に比べ、機械的性質が更に向上するという利点
がある。
【００５０】これは、凝固後の内層組成を前記範囲に保
つことにより、炭化物の生成が抑制させることに加え、
結晶粒微細化作用を有し、かつ焼入性向上元素であるＶ
及びＮｂが適量含有するため、高温熱処理によって炭化
物の極めて少ない微細なベイナイト基地組織が得られる
ためである。本ロールの場合、この効果により、従来よ
り更に高負荷圧延にも使用可能となる。
つことにより、炭化物の生成が抑制させることに加え、
結晶粒微細化作用を有し、かつ焼入性向上元素であるＶ
及びＮｂが適量含有するため、高温熱処理によって炭化
物の極めて少ない微細なベイナイト基地組織が得られる
ためである。本ロールの場合、この効果により、従来よ
り更に高負荷圧延にも使用可能となる。
【００５１】
【実施例】本発明に係る遠心鋳造製スリーブロールは、
前記詳述した構成を有しているものであり、このロール
の製造方法について図９に示す例によって説明する。
前記詳述した構成を有しているものであり、このロール
の製造方法について図９に示す例によって説明する。
【００５２】先ず、遠心力鋳造機の上で回転し、内面に
耐火物を被覆した金属製鋳型１０の中に、外層１を形成
すべき溶湯を鋳込んだ後、その外層１の内面が未凝固の
間に内層２を鋳込み、この外層１、内層２を完全に冶金
学的に結合させて一体のスリーブ式ロールとする。内層
２の鋳込後も回転を継続し、外層１及び内層２が完全に
凝固するのを待って停止する。
耐火物を被覆した金属製鋳型１０の中に、外層１を形成
すべき溶湯を鋳込んだ後、その外層１の内面が未凝固の
間に内層２を鋳込み、この外層１、内層２を完全に冶金
学的に結合させて一体のスリーブ式ロールとする。内層
２の鋳込後も回転を継続し、外層１及び内層２が完全に
凝固するのを待って停止する。
【００５３】図１０は本発明に係る遠心鋳造製スリーブ
ロールであり、アーバー３に内層２の中空部を焼嵌によ
りセットされ、使用に供される。
ロールであり、アーバー３に内層２の中空部を焼嵌によ
りセットされ、使用に供される。
【００５４】（実験例１）（表１〜表３参照） 製品胴径φ880mm 、内径φ524mm 、巾420mm のロールを
製造した。
製造した。
【００５５】(1) 外層として肉厚100mm の溶湯を遠心力
鋳造機上で回転する金型に1500℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
鋳造機上で回転する金型に1500℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
【００５６】(2) 外層を鋳込み始めてから22分後に内層
溶湯として肉厚125mm を回転鋳型中に1320℃で鋳込ん
だ。
溶湯として肉厚125mm を回転鋳型中に1320℃で鋳込ん
だ。
【００５７】(3) 外層を鋳込み始めてから70分後に外層
及び内層は完全に凝固する。 (4) その後、鋳型を垂直に立て常温まで徐冷する。
及び内層は完全に凝固する。 (4) その後、鋳型を垂直に立て常温まで徐冷する。
【００５８】(5) 完全に冷却後ロールを鋳型から取出
し、熱処理及び機械加工を行なって最終製品のロールと
した。
し、熱処理及び機械加工を行なって最終製品のロールと
した。
【００５９】ロール胴部の超音波探傷と切断調査の結
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより80mmとなってお
り、内層の厚さは135mm で、Ｃｒ含有量は1.0 〜1.8 ％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより80mmとなってお
り、内層の厚さは135mm で、Ｃｒ含有量は1.0 〜1.8 ％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
【００６０】外層及び内層の溶湯段階での化学組成は表
１の通りである。
１の通りである。
【００６１】
【表１】
【００６２】尚、上記表１の組成で鋳込まれたロールの
外層及び内層の凝固後の化学組成は表２の如くである。
外層及び内層の凝固後の化学組成は表２の如くである。
【００６３】
【表２】
【００６４】また、本発明ロールの内層の機械的性質を
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表３の
如くである。
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表３の
如くである。
【００６５】
【表３】
【００６６】表１、表２の組成からなる本発明ロールに
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
【００６７】（実験例２）（表４〜表６参照） 製品胴径φ1060mm、内径φ550mm 、巾460mm のロールを
製造した。
製造した。
【００６８】(1) 外層として肉厚150mm の溶湯を遠心力
鋳造機上で回転する金型に1500℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
鋳造機上で回転する金型に1500℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
【００６９】(2) 外層を鋳込み始めてから35分後に内層
溶湯として肉厚160mm を回転鋳型中に1320℃で鋳込ん
だ。
溶湯として肉厚160mm を回転鋳型中に1320℃で鋳込ん
だ。
【００７０】(3) 外層を鋳込み始めてから 100分後に外
層及び内層は完全に凝固する。 (4) 完全に冷却後ロールを鋳型から取出し、熱処理及び
機械加工後、アーバーに焼嵌を行なって最終製品ロール
とした。
層及び内層は完全に凝固する。 (4) 完全に冷却後ロールを鋳型から取出し、熱処理及び
機械加工後、アーバーに焼嵌を行なって最終製品ロール
とした。
【００７１】ロール胴部の超音波探傷と切断調査の結
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより120mm となってお
り、内層の厚さは135mm で、Ｃｒ含有量は0.62〜0.84％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより120mm となってお
り、内層の厚さは135mm で、Ｃｒ含有量は0.62〜0.84％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
【００７２】外層及び内層の溶湯段階での化学組成は表
４の通りである。
４の通りである。
【００７３】
【表４】
【００７４】尚、上記表４の組成で鋳込まれたロールの
外層及び内層の凝固後の化学組成は表５の如くである。
外層及び内層の凝固後の化学組成は表５の如くである。
【００７５】
【表５】
【００７６】また、本発明ロールの内層の機械的性質を
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表６の
如くである。
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表６の
如くである。
【００７７】
【表６】
【００７８】表４、表５の組成からなる本発明ロールに
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
【００７９】（実験例３）（表７〜表９参照） 製品胴径φ1060mm、内径φ550mm 、巾460mm のロールを
製造した。
製造した。
【００８０】(1) 外層として肉厚150mm の溶湯を遠心力
鋳造機上で回転する金型に1510℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
鋳造機上で回転する金型に1510℃の鋳込温度で鋳込ん
だ。
【００８１】(2) 外層を鋳込み始めてから31分後に内層
溶湯として肉厚158mm を回転鋳型中に1325℃で鋳込ん
だ。
溶湯として肉厚158mm を回転鋳型中に1325℃で鋳込ん
だ。
【００８２】(3) 外層を鋳込み始めてから 100分後に外
層及び内層は完全に凝固する。 (4) 完全に冷却後ロールを鋳型から取出し、熱処理及び
機械加工後、アーバーに焼嵌を行なって最終製品ロール
とした。
層及び内層は完全に凝固する。 (4) 完全に冷却後ロールを鋳型から取出し、熱処理及び
機械加工後、アーバーに焼嵌を行なって最終製品ロール
とした。
【００８３】ロール胴部の超音波探傷と切断調査の結
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより120mm となってお
り、内層の厚さは128mm で、Ｃｒ含有量は0.63〜0.90％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
果、外層の厚さは内層の鋳込みにより120mm となってお
り、内層の厚さは128mm で、Ｃｒ含有量は0.63〜0.90％
であった。そして、外層及び内層は互いに完全に結合し
ており組織的な連続性が認められた。
【００８４】外層及び内層の溶湯段階での化学組成は表
７の通りである。
７の通りである。
【００８５】
【表７】
【００８６】尚、上記表７の組成で鋳込まれたロールの
外層及び内層の凝固後の化学組成は表８の如くである。
外層及び内層の凝固後の化学組成は表８の如くである。
【００８７】
【表８】
【００８８】また、本発明ロールの内層の機械的性質を
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表９の
如くである。
同一サイズの従来ロールのそれと比較して示せば表９の
如くである。
【００８９】
【表９】
【００９０】表７、表８の組成からなる本発明ロールに
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
あっては、外層を形成する合金成分を適正化し、炭化物
組成を限定することにより、遠心力作用下でも偏析の生
じない耐摩耗性と耐クラック性の均一な外層材を使用す
るとともに、内層材に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳
鉄を使用し、外層と内層を冶金学的に完全に結合させて
一体とした遠心鋳造製スリーブロールとすることができ
る。
【００９１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外層を形
成する合金成分を適正化し、炭化物組成を限定すること
により、遠心力作用下でも偏析の生じない耐摩耗性と耐
クラック性の均一な外層材を使用するとともに、内層材
に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳鉄を使用し、外層と
内層を冶金学的に完全に結合させて一体とした遠心鋳造
製スリーブロールを提供することができる。
成する合金成分を適正化し、炭化物組成を限定すること
により、遠心力作用下でも偏析の生じない耐摩耗性と耐
クラック性の均一な外層材を使用するとともに、内層材
に鋳鉄系で最も強靱なダクタイル鋳鉄を使用し、外層と
内層を冶金学的に完全に結合させて一体とした遠心鋳造
製スリーブロールを提供することができる。
【図１】図１はＶとＮｂの複合添加量とＣ量とが母材硬
さに及ぼす影響を示す線図である。
さに及ぼす影響を示す線図である。
【図２】図２はＶとＮｂの複合添加量とＣ量とが母材硬
さに及ぼす影響を示す線図である。
さに及ぼす影響を示す線図である。
【図３】図３はＶとＮｂの複合添加量とＣ量とが母材硬
さに及ぼす影響を示す線図である。
さに及ぼす影響を示す線図である。
【図４】図４はＶとＮｂの複合添加量とＣ量とが母材硬
さに及ぼす影響を示す線図である。
さに及ぼす影響を示す線図である。
【図５】図５は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
【図６】図６は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
【図７】図７は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
【図８】図８は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
起因する外層と内層間の熱間摩耗比と、熱衝撃試験にお
けるクラック最大深さに及ぼすＮｂとＶの含有量比Ｎｂ
／Ｖの影響を示す線図である。
【図９】図９は本発明ロールの製造方法を示す模式図で
ある。
ある。
【図１０】図１０は本発明ロールを示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 37/10 Ｂ (72)発明者 前田 稔 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 片岡 義弘 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (5)
- 【請求項１】 外層材と、該外層材と溶着一体化したダ
クタイル鋳鉄の内層材とからなる遠心鋳造製スリーブロ
ールであって、 該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、 該内層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなることを
特徴とする遠心鋳造製スリーブロール。 - 【請求項２】 外層材と、該外層材と溶着一体化したダ
クタイル鋳鉄の内層材とからなる遠心鋳造製スリーブロ
ールであって、 該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下のうちから選ばれ
た１種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、 該内層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなることを
特徴とする遠心鋳造製スリーブロール。 - 【請求項３】 外層材と、該外層材と溶着一体化したダ
クタイル鋳鉄の内層材とからなる遠心鋳造製スリーブロ
ールであって、 該外層材が、 Ｃ：1.0 〜 3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以
下， Ｃｒ：12.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0
％， Ｎｂ：0.6 〜7.0 ％ 更に Ｎｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10.0％以下，Ｃｕ：2.0 ％以
下， Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％以
下， Ｂ：0.1 ％以下のうちから選ばれた１種又は２種以上 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなり、 該内層材が、 Ｃ：2.8 〜3.8 ％，Ｓｉ：2.0 〜3.0 ％，Ｍｎ：0.3 〜
1.0 ％， Ｐ：0.10％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｎｉ：0.3 〜2.0
％， Ｃｒ：1.5 ％以下，Ｍｏ：1.0 ％以下 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなることを
特徴とする遠心鋳造製スリーブロール。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の遠心鋳
造製スリーブロールにおいて、更に外層材が下記(1) 式
と(2) 式を満足することを特徴とする遠心鋳造製スリー
ブロール。 Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦ 7.5Ｃ−6.0 ％ …(1) 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦ 0.8 …(2) - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の遠心鋳
造製スリーブロールを製造するに際し、内層への外層混
入比を5 〜15％の範囲に規制することを特徴とする遠心
鋳造製スリーブロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135731A JP2618309B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135731A JP2618309B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306427A true JPH05306427A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2618309B2 JP2618309B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=15158561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4135731A Expired - Lifetime JP2618309B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618309B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05311319A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Kawasaki Steel Corp | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 |
| KR100880161B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2009-01-23 | (주)성진씨앤씨 | 수직 또는 수평 원심주조에 의한 롤 및 롤 제조 방법 |
| KR100973066B1 (ko) * | 2008-08-22 | 2010-07-30 | 주식회사 엔티아이 | 원심주조에 의한 롤 |
| CN105441785A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-30 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种机动车制动鼓用铸铁材料 |
| CN105463304A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-06 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种拖拉机制动鼓用低合金铸铁材料 |
| CN105483511A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种载重汽车发动机缸体缸盖用低合金铸造材料 |
| KR20180084108A (ko) * | 2015-11-17 | 2018-07-24 | 후지코 가부시키가이샤 | 열간 압연 프로세스용 롤 및 그 제조 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376119A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-06 | Hitachi Metals Ltd | Highhhardness highhchrome roll and method of making same |
| JPS57101646A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-24 | Kubota Ltd | Composite roll for rolling plate |
| JPH02258949A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-10-19 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗複合ロール |
| JPH02285047A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間圧延用ロール |
| JPH05305312A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-19 | Kawasaki Steel Corp | 遠心鋳造製複合ロール |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4135731A patent/JP2618309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376119A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-06 | Hitachi Metals Ltd | Highhhardness highhchrome roll and method of making same |
| JPS57101646A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-24 | Kubota Ltd | Composite roll for rolling plate |
| JPH02258949A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-10-19 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗複合ロール |
| JPH02285047A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間圧延用ロール |
| JPH05305312A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-19 | Kawasaki Steel Corp | 遠心鋳造製複合ロール |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05311319A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Kawasaki Steel Corp | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 |
| KR100880161B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2009-01-23 | (주)성진씨앤씨 | 수직 또는 수평 원심주조에 의한 롤 및 롤 제조 방법 |
| KR100973066B1 (ko) * | 2008-08-22 | 2010-07-30 | 주식회사 엔티아이 | 원심주조에 의한 롤 |
| KR20180084108A (ko) * | 2015-11-17 | 2018-07-24 | 후지코 가부시키가이샤 | 열간 압연 프로세스용 롤 및 그 제조 방법 |
| US11207721B2 (en) * | 2015-11-17 | 2021-12-28 | Fujico Co., Ltd. | Roll for hot rolling process and method for manufacturing same |
| CN105441785A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-30 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种机动车制动鼓用铸铁材料 |
| CN105463304A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-06 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种拖拉机制动鼓用低合金铸铁材料 |
| CN105483511A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种载重汽车发动机缸体缸盖用低合金铸造材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2618309B2 (ja) | 1997-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3962838B2 (ja) | 熱間圧延用ロール | |
| JP2715223B2 (ja) | ロール外層材及び複合ロール | |
| JPH06179947A (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2700591B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2618309B2 (ja) | 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 | |
| JP2601746B2 (ja) | 遠心鋳造製スリーブロールとその製造方法 | |
| JP2002220635A (ja) | 遠心鋳造製熱間圧延用単層スリーブロール | |
| JPH04365836A (ja) | 圧延用ロール外層材 | |
| JPH051350A (ja) | 圧延用ロール外層材 | |
| JP2001279367A (ja) | 遠心鋳造製熱間圧延用ロール | |
| JP2974226B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JPH05311335A (ja) | スリーブロール | |
| JPH0820837A (ja) | 高速度鋼系圧延用ロール外層材 | |
| JP6518314B2 (ja) | 圧延用複合ロール | |
| JP2715217B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2579576B2 (ja) | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 | |
| JP2878544B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2594865B2 (ja) | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 | |
| JPH1177118A (ja) | Ｈ型鋼圧延用複合スリーブ | |
| JP2579575B2 (ja) | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 | |
| JP3019240B2 (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JPH08209299A (ja) | 高耐焼付性熱間圧延用ロール材およびその製造方法 | |
| JPH09170041A (ja) | 遠心鋳造製ロールとその製造方法 | |
| JPH0754095A (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2832254B2 (ja) | 圧延用遠心鋳造製ロール外層材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961217 |