JPH0531506A - 熱間圧延用ロール材 - Google Patents
熱間圧延用ロール材Info
- Publication number
- JPH0531506A JPH0531506A JP19152691A JP19152691A JPH0531506A JP H0531506 A JPH0531506 A JP H0531506A JP 19152691 A JP19152691 A JP 19152691A JP 19152691 A JP19152691 A JP 19152691A JP H0531506 A JPH0531506 A JP H0531506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear resistance
- roll
- carbides
- resistance
- roll material
- 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.)
- Withdrawn
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間圧延ロール材として、耐摩耗性および耐
熱亀裂特性を改善することにより、圧延作業率の向上と
ロール原単位の低減を提供する。 【構成】 熱間圧延においては、最近の高負荷、高熱負
荷操業に伴い、耐摩耗性・耐熱亀裂性にすぐれるロール
材が要望されている。耐摩耗性と耐熱亀裂性を兼ね備え
るためには晶析出炭化物を沢山しかも微細化することが
重要である。Ｃ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖを所定の範囲内に
おさめ、しかも微量のＺｒあるいはＢを１種類以上添加
することにより炭化物の微細化が可能となり、耐摩耗性
・耐熱亀裂性にすぐれたロールを製造できる。
熱亀裂特性を改善することにより、圧延作業率の向上と
ロール原単位の低減を提供する。 【構成】 熱間圧延においては、最近の高負荷、高熱負
荷操業に伴い、耐摩耗性・耐熱亀裂性にすぐれるロール
材が要望されている。耐摩耗性と耐熱亀裂性を兼ね備え
るためには晶析出炭化物を沢山しかも微細化することが
重要である。Ｃ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖを所定の範囲内に
おさめ、しかも微量のＺｒあるいはＢを１種類以上添加
することにより炭化物の微細化が可能となり、耐摩耗性
・耐熱亀裂性にすぐれたロールを製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、耐熱亀裂性
に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の高負荷、高熱負荷操業に従い、熱
間圧延用ロールとしては、高温度における耐摩耗性、耐
熱亀裂性が強く要求される。これまで熱延ロールとして
は、主にアダマイト材が使用されてきたが、最近では、
Ｃｒを１５〜２０％程度含有した高Ｃｒ鋳鉄材が開発さ
れ、その良好な耐摩耗性により急速に適用が拡大されて
いる。さらに、高Ｃｒ鋳鉄よりも耐摩耗性にすぐれるハ
イス材のロールも出現しつつある。しかし、これらのロ
ール材は非常に硬い炭化物を晶出、析出させており、耐
摩耗性は優れるものの耐熱亀裂性が劣る問題を有してい
る。
間圧延用ロールとしては、高温度における耐摩耗性、耐
熱亀裂性が強く要求される。これまで熱延ロールとして
は、主にアダマイト材が使用されてきたが、最近では、
Ｃｒを１５〜２０％程度含有した高Ｃｒ鋳鉄材が開発さ
れ、その良好な耐摩耗性により急速に適用が拡大されて
いる。さらに、高Ｃｒ鋳鉄よりも耐摩耗性にすぐれるハ
イス材のロールも出現しつつある。しかし、これらのロ
ール材は非常に硬い炭化物を晶出、析出させており、耐
摩耗性は優れるものの耐熱亀裂性が劣る問題を有してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、耐摩耗性を改
善するには、組織中に硬い炭化物を沢山晶析出させるこ
とが望ましい。しかし、遠心鋳造法等をはじめとする溶
湯から直接製造する場合は凝固速度が遅いこともあり、
炭化物の粗大化や偏析を伴い易い。これら、高硬度炭化
物及びその粗大化により、耐熱亀裂性が阻害される。本
発明は、耐摩耗性に優れるとともに耐熱亀裂性を改善し
たロール材を提供するためになされた。
善するには、組織中に硬い炭化物を沢山晶析出させるこ
とが望ましい。しかし、遠心鋳造法等をはじめとする溶
湯から直接製造する場合は凝固速度が遅いこともあり、
炭化物の粗大化や偏析を伴い易い。これら、高硬度炭化
物及びその粗大化により、耐熱亀裂性が阻害される。本
発明は、耐摩耗性に優れるとともに耐熱亀裂性を改善し
たロール材を提供するためになされた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃ：１．０〜
２．５％，Ｓｉ：０．３〜２．０％，Ｍｎ：０．１〜
２．０％，Ｃｒ：３．０〜１０．０％，Ｍｏ＜６．０
％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０〜１５．０％，残部Ｆｅ
および不可避不純物よりなる成分に、Ｚｒ：０．０１〜
２．０％とＢ：０．００２〜０．０２％いづれか１種以
上添加することを特徴とする耐摩耗・耐熱亀裂ロール材
である。
２．５％，Ｓｉ：０．３〜２．０％，Ｍｎ：０．１〜
２．０％，Ｃｒ：３．０〜１０．０％，Ｍｏ＜６．０
％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０〜１５．０％，残部Ｆｅ
および不可避不純物よりなる成分に、Ｚｒ：０．０１〜
２．０％とＢ：０．００２〜０．０２％いづれか１種以
上添加することを特徴とする耐摩耗・耐熱亀裂ロール材
である。
【０００５】
【作用】以下に本発明によるロール材について詳細に説
明する。上記のような成分系に限定した理由をまず説明
する。 Ｃの含有量を１．０から２．５％としたのは、ＣはＣ
ｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗと化合し、硬度の高いＭＣ型、Ｍ3 Ｃ
型、Ｍ7 Ｃ3 型の炭化物を晶析出させ耐摩耗性を向上さ
せる。下限の１．０％は、これ未満の添加では炭化物量
が少なく充分な耐摩耗性が得られない。上限の２．５％
は、これを越えた添加では炭化物は多すぎて靭性が低下
するため望ましくない。
明する。上記のような成分系に限定した理由をまず説明
する。 Ｃの含有量を１．０から２．５％としたのは、ＣはＣ
ｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗと化合し、硬度の高いＭＣ型、Ｍ3 Ｃ
型、Ｍ7 Ｃ3 型の炭化物を晶析出させ耐摩耗性を向上さ
せる。下限の１．０％は、これ未満の添加では炭化物量
が少なく充分な耐摩耗性が得られない。上限の２．５％
は、これを越えた添加では炭化物は多すぎて靭性が低下
するため望ましくない。
【０００６】Ｓｉの含有量を０．３〜２．０％としたの
は、良好な鋳造性を得るためであり、通常０．３〜２．
０％添加する。Ｍｎの含有量を０．１〜２．０％とした
のは、溶湯の脱酸、脱硫のためであり、通常０．１〜
２．０％添加する。
は、良好な鋳造性を得るためであり、通常０．３〜２．
０％添加する。Ｍｎの含有量を０．１〜２．０％とした
のは、溶湯の脱酸、脱硫のためであり、通常０．１〜
２．０％添加する。
【０００７】Ｃｒの含有量を３．０〜１０．０％とした
のは、ＣｒはＣと炭化物を生成しやすく耐摩耗性を向上
すること、一部マトリックス中に固溶して焼入れ性を向
上することから耐摩耗性を改善する。Ｃｒは３．０％以
上添加しないとその効果を充分に発揮しないことから下
限を３．０％とした。また、１０．０％超になると炭化
物が粗大化しやすく耐熱亀裂特性が悪くなることから、
上限を１０．０％とした。
のは、ＣｒはＣと炭化物を生成しやすく耐摩耗性を向上
すること、一部マトリックス中に固溶して焼入れ性を向
上することから耐摩耗性を改善する。Ｃｒは３．０％以
上添加しないとその効果を充分に発揮しないことから下
限を３．０％とした。また、１０．０％超になると炭化
物が粗大化しやすく耐熱亀裂特性が悪くなることから、
上限を１０．０％とした。
【０００８】Ｍｏ、Ｗの含有量を６．０％未満としたの
は、両者ともにＣと化合してＭ2 Ｃ、Ｍ6 Ｃ型炭化物を
生成するとともに、マトリックス中に固溶して基地を強
化し、耐摩耗性や高温硬度を向上する。しかし、Ｍｏ、
Ｗが多くなるとネット状の複炭化物が増加し、靭性及び
耐熱亀裂特性が低下する。また、Ｃｒ，Ｖ等とのＣ含有
量のバランス上、上限を各々６．０％とした。
は、両者ともにＣと化合してＭ2 Ｃ、Ｍ6 Ｃ型炭化物を
生成するとともに、マトリックス中に固溶して基地を強
化し、耐摩耗性や高温硬度を向上する。しかし、Ｍｏ、
Ｗが多くなるとネット状の複炭化物が増加し、靭性及び
耐熱亀裂特性が低下する。また、Ｃｒ，Ｖ等とのＣ含有
量のバランス上、上限を各々６．０％とした。
【０００９】Ｖの含有は、ＣとＭＣ型の非常に高硬度の
炭化物を生成し、初晶として生成するため耐摩耗性への
影響が大きい元素である。下限を４．０％としたのは、
これ以下では耐摩耗性が充分でなく、上限を１５．０％
としたのは、これ以上ではＶＣ炭化物が均一に生成しに
くくなるからである。
炭化物を生成し、初晶として生成するため耐摩耗性への
影響が大きい元素である。下限を４．０％としたのは、
これ以下では耐摩耗性が充分でなく、上限を１５．０％
としたのは、これ以上ではＶＣ炭化物が均一に生成しに
くくなるからである。
【００１０】さらに、発明者らは検討を重ねた結果、微
量のＺｒ，Ｂを単独あるいは複合添加すると炭化物の偏
析を防止し、炭化物が微細に晶析出すること、およびネ
ット状析出を抑制することをみいだした。その結果、靭
性及び熱亀裂特性が改善できる。この場合、Ｚｒ量０．
０１％未満ではその効果は充分でなく、２．０％以下で
その効果は充分発揮される。Ｚｒの添加法としては、脱
酸剤として溶解初期に添加すれば合理的である。一方、
Ｂ添加量は０．００２％未満ではその効果が充分でな
く、０．０２％でその効果は飽和する。最終的には、炭
化物の量により、添加量は調節すればよい。
量のＺｒ，Ｂを単独あるいは複合添加すると炭化物の偏
析を防止し、炭化物が微細に晶析出すること、およびネ
ット状析出を抑制することをみいだした。その結果、靭
性及び熱亀裂特性が改善できる。この場合、Ｚｒ量０．
０１％未満ではその効果は充分でなく、２．０％以下で
その効果は充分発揮される。Ｚｒの添加法としては、脱
酸剤として溶解初期に添加すれば合理的である。一方、
Ｂ添加量は０．００２％未満ではその効果が充分でな
く、０．０２％でその効果は飽和する。最終的には、炭
化物の量により、添加量は調節すればよい。
【００１１】上記記載組成以外に、より一層の焼入れ性
の向上をはかるためＮｉを、圧延使用中の焼戻し抵抗を
向上する意味でＣｏを通常添加される範囲内で添加して
もよい。なお、ロールの製造にあたっては、熱処理等に
より硬度としてはＨｓ８０〜９０に調節して耐摩耗性の
維持をはかるためその強度上、内部に高靭性材を有する
複合ロールとなる。外層の製造法としては、ＣＰＣ法
（連続溶湯鋳掛け法）等を利用すればよい。
の向上をはかるためＮｉを、圧延使用中の焼戻し抵抗を
向上する意味でＣｏを通常添加される範囲内で添加して
もよい。なお、ロールの製造にあたっては、熱処理等に
より硬度としてはＨｓ８０〜９０に調節して耐摩耗性の
維持をはかるためその強度上、内部に高靭性材を有する
複合ロールとなる。外層の製造法としては、ＣＰＣ法
（連続溶湯鋳掛け法）等を利用すればよい。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例として表１に示す成分のグレ
ンロール材、一般的なハイス材、本発明によるロール材
について熱間摩耗試験および熱亀裂試験を行なった。熱
間摩耗試験は、図１に示すようなディスク対ディスクタ
イプの転動摩耗試験により行い、圧延材に相当する加熱
片の温度は、８５０℃で、またディスク間の接触応力は
約３０ kgf／mm2 で、ディスク間のすべりは１１％にて
行なった。一方、熱亀裂試験は、５００℃にて１５分加
熱後、どぶ漬水冷の繰り返しを行いクラック発生迄の回
数で比較した。表２より、発明材は現状材より耐摩耗
性、耐熱亀裂性に優れ、特に耐熱亀裂特性の改善が大き
いことがわかる。
ンロール材、一般的なハイス材、本発明によるロール材
について熱間摩耗試験および熱亀裂試験を行なった。熱
間摩耗試験は、図１に示すようなディスク対ディスクタ
イプの転動摩耗試験により行い、圧延材に相当する加熱
片の温度は、８５０℃で、またディスク間の接触応力は
約３０ kgf／mm2 で、ディスク間のすべりは１１％にて
行なった。一方、熱亀裂試験は、５００℃にて１５分加
熱後、どぶ漬水冷の繰り返しを行いクラック発生迄の回
数で比較した。表２より、発明材は現状材より耐摩耗
性、耐熱亀裂性に優れ、特に耐熱亀裂特性の改善が大き
いことがわかる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】上記本発明組成よりなるロールを使用す
ることにより、高硬度による耐摩耗性と炭化物の微細分
布化による熱亀裂特性の向上が可能となり、高ロール寿
命が得られる。そして、製品品質の向上、作業率の向
上、ロール原単位の向上等、その効果は大きい。
ることにより、高硬度による耐摩耗性と炭化物の微細分
布化による熱亀裂特性の向上が可能となり、高ロール寿
命が得られる。そして、製品品質の向上、作業率の向
上、ロール原単位の向上等、その効果は大きい。
【図１】各種ロール材の熱間における摩耗量を評価する
試験機の構成を示す図である。
試験機の構成を示す図である。
１ 加熱コイル ２ 加熱片（圧延材相当） ３ 試験片（ロール材相当）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１２月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 光生 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｃ：１．０〜２．５％，Ｓｉ：０．３〜
２．０％，Ｍｎ：０．１〜２．０％，Ｃｒ：３．０〜１
０．０％，Ｍｏ＜６．０％，Ｗ＜６．０％，Ｖ：４．０
〜１５．０％，残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる成
分に、Ｚｒ：０．０１〜２．０％とＢ：０．００２〜
０．０２％をいづれか１種以上添加することを特徴とす
る熱間圧延用ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152691A JPH0531506A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19152691A JPH0531506A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用ロール材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531506A true JPH0531506A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16276134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19152691A Withdrawn JPH0531506A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 熱間圧延用ロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0531506A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171222B1 (en) * | 1992-06-19 | 2001-01-09 | Commonwealth Scientific Industrial Research Organisation | Rolls for metal shaping |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19152691A patent/JPH0531506A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171222B1 (en) * | 1992-06-19 | 2001-01-09 | Commonwealth Scientific Industrial Research Organisation | Rolls for metal shaping |
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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: 19981008 |