JPH05311335A - スリーブロール - Google Patents
スリーブロールInfo
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- JPH05311335A JPH05311335A JP14506592A JP14506592A JPH05311335A JP H05311335 A JPH05311335 A JP H05311335A JP 14506592 A JP14506592 A JP 14506592A JP 14506592 A JP14506592 A JP 14506592A JP H05311335 A JPH05311335 A JP H05311335A
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- sleeve
- sleeve roll
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用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、生産性、経済性の優れた
遠心力鋳造法を適用しても、偏析等の生じない強靱で耐
摩耗性と耐クラック性の均一な圧延用単一層スリーブロ
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、
かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
物組成を限定することにより、生産性、経済性の優れた
遠心力鋳造法を適用しても、偏析等の生じない強靱で耐
摩耗性と耐クラック性の均一な圧延用単一層スリーブロ
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、
かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強靱で耐摩耗性と耐ク
ラック性を兼備し、圧延用ロール等として用いて好適な
スリーブロールに関する。
ラック性を兼備し、圧延用ロール等として用いて好適な
スリーブロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼圧延用ロールにおいて、特に仕上げ
圧延用ロールとしては、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、
強靱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。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。
圧延用ロールとしては、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、
強靱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。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。
【０００３】一方、型鋼圧延用ロールである水平ロー
ル、堅ロール、エッジャーロールは、その殆どがスリー
ブ方式となっており、複合スリーブロールが採用されて
いる。
ル、堅ロール、エッジャーロールは、その殆どがスリー
ブ方式となっており、複合スリーブロールが採用されて
いる。
【０００４】また、線材圧延用ロールは、最近は殆ど超
硬合金スリーブロールがシャフトに機械的に固着して組
立ロールとして使用されている。
硬合金スリーブロールがシャフトに機械的に固着して組
立ロールとして使用されている。
【０００５】然し、棒鋼ロールや造管ロール、例えばマ
ンドレルミルロールのような穴型ロールは、使用層であ
る胴部外径と軸部外径の段差が少ないため、スリーブ肉
厚が充分に確保できないため、スリーブ化、特に複合ス
リーブロール化が難しく今でも一体ロールを使用してい
る。
ンドレルミルロールのような穴型ロールは、使用層であ
る胴部外径と軸部外径の段差が少ないため、スリーブ肉
厚が充分に確保できないため、スリーブ化、特に複合ス
リーブロール化が難しく今でも一体ロールを使用してい
る。
【０００６】然るに、棒鋼ロールや造管ロールにおいて
も圧延材の高合金化に伴い、圧延条件の苛酷化及び圧延
における生産性の向上の要求から、より一層の耐摩耗性
と耐クラック性を備えた圧延用ロールの提供が要求され
ている。
も圧延材の高合金化に伴い、圧延条件の苛酷化及び圧延
における生産性の向上の要求から、より一層の耐摩耗性
と耐クラック性を備えた圧延用ロールの提供が要求され
ている。
【０００７】線材ロールには、最近は殆ど超硬合金スリ
ーブロールが採用されているが、超硬合金スリーブロー
ルを使用する場合、スリーブリング全体が超硬合金であ
り経済的でないばかりか、複雑な組立構造とする必要が
ある。
ーブロールが採用されているが、超硬合金スリーブロー
ルを使用する場合、スリーブリング全体が超硬合金であ
り経済的でないばかりか、複雑な組立構造とする必要が
ある。
【０００８】このような状況から、例えば特開昭61-176
408 号、特開昭61-176409 号には、経済的な複合スリー
ブロールが提案されている。
408 号、特開昭61-176409 号には、経済的な複合スリー
ブロールが提案されている。
【０００９】また、特開昭58-87249号には、高Ｖ鋳鉄を
用いることが提案されている。
用いることが提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】特開昭61-176408 号、
特開昭61-176409 号に開示された複合スリーブロールの
外層材は、高クロム鋳鉄であり、耐摩耗性は向上するも
のの耐クラック性においては問題があり、また、棒鋼ロ
ールや造管ロール、例えばマンドレルミルロールのよう
な穴型ロールは、使用層である胴部外径と軸部外径の段
差が少なく、スリーブ肉厚が充分に確保できないため、
複合スリーブロールが採用できない等の問題がある。
特開昭61-176409 号に開示された複合スリーブロールの
外層材は、高クロム鋳鉄であり、耐摩耗性は向上するも
のの耐クラック性においては問題があり、また、棒鋼ロ
ールや造管ロール、例えばマンドレルミルロールのよう
な穴型ロールは、使用層である胴部外径と軸部外径の段
差が少なく、スリーブ肉厚が充分に確保できないため、
複合スリーブロールが採用できない等の問題がある。
【００１１】また、特開昭58-87249号の高Ｖ鋳鉄を用い
ることについては、圧延用ロールの製造に際し、ロール
使用層に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、ロール生産時に
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、比重の小さい
Ｖ炭化物が遠心分離により炭化物の偏析を生じ、特性を
均一に得られないという問題がある。
ることについては、圧延用ロールの製造に際し、ロール
使用層に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、ロール生産時に
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、比重の小さい
Ｖ炭化物が遠心分離により炭化物の偏析を生じ、特性を
均一に得られないという問題がある。
【００１２】本発明は、使用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、生産性、経
済性の優れた遠心力鋳造法を適用しても、偏析等の生じ
ない強靱で耐摩耗性と耐クラック性の均一な圧延用単一
層スリーブロールを提供することを目的とする。
正化し、炭化物組成を限定することにより、生産性、経
済性の優れた遠心力鋳造法を適用しても、偏析等の生じ
ない強靱で耐摩耗性と耐クラック性の均一な圧延用単一
層スリーブロールを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、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、かつ下式を
満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
は、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、かつ下式を
満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
【００１４】請求項２に記載の本発明は、Ｃ：1.0 〜3.
5 ％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％，更にＮｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10％
以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
5 ％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％，更にＮｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10％
以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
【００１５】請求項３に記載の本発明は、Ｃ：1.0 〜
3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％，更にＣｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％
以下，Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下、Ｂ：0.1
％以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％，更にＣｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％
以下，Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下、Ｂ：0.1
％以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
【００１６】請求項４に記載の本発明は、Ｃ：1.0 〜
3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％更にＮｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10％以
下の１種または２種及びＣｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％
以下，Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｂ：0.1
％以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
3.5％，Ｓｉ：2.0 ％以下，Ｍｎ：2.0 ％以下，Ｃｒ：1
2.0％以下，Ｍｏ：8.0 ％以下，Ｖ：3.0 〜10.0％，Ｎ
ｂ：0.6 〜7.0 ％更にＮｉ：8.0 ％以下，Ｃｏ：10％以
下の１種または２種及びＣｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％
以下，Ｔｉ：2.0 ％以下，Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｂ：0.1
％以下の１種または２種以上を含有し、かつ下式を満足
し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ールである。
【００１７】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
に記載の単一層スリーブロールと該ロールの軸部に相当
するシャフトとが焼嵌め等により組立てられてなるスリ
ーブ組立ロールである。
に記載の単一層スリーブロールと該ロールの軸部に相当
するシャフトとが焼嵌め等により組立てられてなるスリ
ーブ組立ロールである。
【００１８】
【作用】本発明における合金元素の含有量の限定理由に
ついて説明する。 Ｃ：1.0 〜3.5 ％ Ｃはロール使用層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。
ついて説明する。 Ｃ：1.0 〜3.5 ％ Ｃはロール使用層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。
【００１９】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が低下するため上限
を2.0 ％とする。
が、2.0 ％を越えると耐クラック性が低下するため上限
を2.0 ％とする。
【００２０】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。
【００２１】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有効
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。
【００２２】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。
【００２３】Ｎｉ：8.0 ％以下、Ｃｏ：10％以下 Ｎｉは焼入性を向上し、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。
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。
【００２４】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％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％とする。
めに添加するが、10％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％とする。
【００２５】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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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が本発明の最大の特徴で
ある。
【００２８】Ｖは耐摩耗性の向上に最も有効な硬いＭＣ
又はＭＣ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ＭＣ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。
【００２９】ＮｂもＶと同様、耐摩耗性に有効な硬いＭ
Ｃ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。
Ｃ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。
【００３０】尚、本発明のスリーブロールにあっては、
上述のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂを必ずし
も含有することを要しない。
上述のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂを必ずし
も含有することを要しない。
【００３１】更に、本発明のスリーブロールにおいて、
ＶとＮｂを複合添加した場合の遠心力鋳造したリング材
の炭化物分布に起因する外表面、内表面間の熱間摩耗
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に示す。
ＶとＮｂを複合添加した場合の遠心力鋳造したリング材
の炭化物分布に起因する外表面、内表面間の熱間摩耗
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に示す。
【００３２】図１〜図４から遠心力鋳造法で製造した場
合にも均一な使用層を得ることができ、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。
合にも均一な使用層を得ることができ、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。
【００３３】尚、図１〜図４において、「摩耗比（内側
／外側）」は、リング材の内表面側から採取した試験片
の摩耗量（Ｉｗ）と外表面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。
／外側）」は、リング材の内表面側から採取した試験片
の摩耗量（Ｉｗ）と外表面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。
【００３４】図１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２の実験は、Ｃ：2.7 ％，Ｓｉ：0.6 ％，
Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：3.2 ％，Ｃｒ：7.4 ％，Ｍｏ：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100 mm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３の実験は、Ｃ：2.3 ％，Ｓ
ｉ：0.4 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：0.5％，Ｃｒ：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（140 Ｇ）して
得た肉厚100mm のリングサンプルについて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、Ｃ：2.2 ％，Ｓｉ：0.3 ％，Ｍｎ：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（14
0 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルについて10
50℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を用
いた。
％，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２の実験は、Ｃ：2.7 ％，Ｓｉ：0.6 ％，
Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：3.2 ％，Ｃｒ：7.4 ％，Ｍｏ：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100 mm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３の実験は、Ｃ：2.3 ％，Ｓ
ｉ：0.4 ％，Ｍｎ：0.5 ％，Ｎｉ：0.5％，Ｃｒ：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（140 Ｇ）して
得た肉厚100mm のリングサンプルについて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、Ｃ：2.2 ％，Ｓｉ：0.3 ％，Ｍｎ：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（14
0 Ｇ）して得た肉厚100mm のリングサンプルについて10
50℃焼入れ処理、550 ℃焼もどし処理を施した試料を用
いた。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】更に、本発明のスリーブロールに施す熱処
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
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。
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
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。
【００３８】
（実施例１）（表１参照） 表１に示す組成で、外径580mm 、内径260mm 、胴長700m
m の単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1520℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
m の単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1520℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
【００３９】
【表１】
【００４０】（実施例２）（表２参照） 表２に示す組成で、外径 580mm、内径 260mm、 胴長 700
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1520℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1520℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
【００４１】
【表２】
【００４２】（実施例３）（表３参照） 表３に示す組成で、外径 580mm、内径 260mm、胴長 700
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1500℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径315mm 、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1500℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径315mm 、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
【００４３】
【表３】
【００４４】（実施例４）（表４参照） 表４に示す組成で、外径 580mm、内径 260mm、胴長 700
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1500℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
mmの単一層スリーブロールを以下に示す手順で製造し
た。低周波溶解炉にて溶解し、遠心力120Gで回転する遠
心鋳造用鋳型内に1500℃で鋳込んだ。溶湯注入後70分で
鋳型の回転を停止し、鋳型を遠心鋳造機からおろし室温
まで冷却後、鋳型を解体し粗加工を行なった後、1050℃
から焼入れし、その後 550℃にて焼き戻しを行なう熱処
理を行なった。熱処理後、超音波探傷等の検査を行なっ
たが、欠陥のない健全なスリーブロールが製造でき、外
径 560mm、内径 315mm、胴長 305mmの継目無鋼管マンド
レルミル圧延用スリーブロールを製作した。
【００４５】
【表４】
【００４６】これらの実施例１〜４の材料特性値を表５
に示す。
に示す。
【表５】
【００４７】これらのロールを継目無鋼管マンドレルミ
ル後段スタンドに使用した結果、図５に示すように、従
来のダクタイル鋳鉄ロールの使用成績を大きく上回るも
のであった。また、ロール表面の肌荒れや焼付き等の問
題もなく良好な結果が得られた。
ル後段スタンドに使用した結果、図５に示すように、従
来のダクタイル鋳鉄ロールの使用成績を大きく上回るも
のであった。また、ロール表面の肌荒れや焼付き等の問
題もなく良好な結果が得られた。
【００４８】即ち、本発明によれば、生産性、経済性に
優れた遠心鋳造法を適用しても、偏析等の生じない強靱
で耐摩耗性と耐クラック性に優れた単一層スリーブロー
ルを得ることができ、造管ロール、例えばマンドレルミ
ルロールのような胴部外径と軸部外径との段差が少ない
ロールでもスリーブロールを採用することができる。
優れた遠心鋳造法を適用しても、偏析等の生じない強靱
で耐摩耗性と耐クラック性に優れた単一層スリーブロー
ルを得ることができ、造管ロール、例えばマンドレルミ
ルロールのような胴部外径と軸部外径との段差が少ない
ロールでもスリーブロールを採用することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、使用層を
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、生産性、経済性の優れた遠心力鋳造法を適用
しても、偏析等の生じない強靱で耐摩耗性と耐クラック
性の均一な圧延用単一層スリーブロールを得ることがで
きる。
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、生産性、経済性の優れた遠心力鋳造法を適用
しても、偏析等の生じない強靱で耐摩耗性と耐クラック
性の均一な圧延用単一層スリーブロールを得ることがで
きる。
【図１】図１は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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。
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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２】図２は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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。
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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３】図３は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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。
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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４】図４は遠心力鋳造したリング材の炭化物分布に
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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。
起因する外側と内側間の熱間摩耗比と、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５】図５は本発明ロールの使用成績を示す模式図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮井 直道 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】 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、かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ール。 - 【請求項２】 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％以下の１種または２
種以上を含有し、かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ール。 - 【請求項３】 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Ｃｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0 ％以下，Ｔｉ：2.0 ％
以下， Ｚｒ：2.0 ％以下、Ｂ：0.1 ％以下の１種または２種以
上を含有し、かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ール。 - 【請求項４】 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％
以下の１種または２種及びＣｕ：2.0 ％以下，Ｗ：1.0
％以下，Ｔｉ：2.0 ％以下， Ｚｒ：2.0 ％以下，Ｂ：0.1 ％以下の１種または２種以
上を含有し、かつ下式を満足し、 0.2 ≦ Ｎｂ／Ｖ ≦0.8 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる単一層スリーブロ
ール。 - 【請求項５】 請求項１〜４に記載の単一層スリーブロ
ールと該ロールの軸部に相当するシャフトとが焼嵌め等
により組立てられてなることを特徴とするスリーブ組立
ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14506592A JPH05311335A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | スリーブロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14506592A JPH05311335A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | スリーブロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311335A true JPH05311335A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15376571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14506592A Withdrawn JPH05311335A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | スリーブロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311335A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007197841A (ja) * | 2007-04-26 | 2007-08-09 | Kubota Corp | 圧延用ロール材 |
| EP2745944A1 (en) * | 2011-09-21 | 2014-06-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugal casted composite roller for hot rolling and method for producing same |
| CN105112787A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-02 | 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法 |
| CN105431256A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-03-23 | L.E.君斯公司 | 基于铁的合金及其制备和使用方法 |
| CN105420617A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-23 | 安徽省三方新材料科技有限公司 | 一种矿山专用高硬度耐磨衬板及其制造方法 |
| JP6313844B1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-04-18 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
| CN111647807A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-09-11 | 樟树市兴隆高新材料有限公司 | 一种高合金模具钢及其制备工艺 |
| US11207721B2 (en) * | 2015-11-17 | 2021-12-28 | Fujico Co., Ltd. | Roll for hot rolling process and method for manufacturing same |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP14506592A patent/JPH05311335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007197841A (ja) * | 2007-04-26 | 2007-08-09 | Kubota Corp | 圧延用ロール材 |
| US9757779B2 (en) | 2011-09-21 | 2017-09-12 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugally cast composite roll for hot rolling and its production method |
| EP2745944A1 (en) * | 2011-09-21 | 2014-06-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugal casted composite roller for hot rolling and method for producing same |
| EP2745944A4 (en) * | 2011-09-21 | 2015-04-22 | Hitachi Metals Ltd | CENTRIFUGAL COUPLED COMPOSITE ROLLER FOR HOT ROLLING AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| CN105431256A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-03-23 | L.E.君斯公司 | 基于铁的合金及其制备和使用方法 |
| CN105112787A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-02 | 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法 |
| CN105420617A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-23 | 安徽省三方新材料科技有限公司 | 一种矿山专用高硬度耐磨衬板及其制造方法 |
| US11207721B2 (en) * | 2015-11-17 | 2021-12-28 | Fujico Co., Ltd. | Roll for hot rolling process and method for manufacturing same |
| JP6313844B1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-04-18 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
| JP2018103245A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
| WO2018124101A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
| CN110114155A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-08-09 | 株式会社久保田 | 轧制用复合辊 |
| US10947611B2 (en) | 2016-12-28 | 2021-03-16 | Kubota Corporation | Composite roll for rolling |
| CN111647807A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-09-11 | 樟树市兴隆高新材料有限公司 | 一种高合金模具钢及其制备工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |