JPH0532122B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0532122B2
JPH0532122B2 JP60163723A JP16372385A JPH0532122B2 JP H0532122 B2 JPH0532122 B2 JP H0532122B2 JP 60163723 A JP60163723 A JP 60163723A JP 16372385 A JP16372385 A JP 16372385A JP H0532122 B2 JPH0532122 B2 JP H0532122B2
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JP
Japan
Prior art keywords
less
outer layer
resistance
inner layer
carbide
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60163723A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6224806A (en
Inventor
Yoshihiro Nakagawa
Hideo Fujita
Hiroaki Katayama
Tsunao Kawanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP16372385A priority Critical patent/JPS6224806A/en
Publication of JPS6224806A publication Critical patent/JPS6224806A/en
Publication of JPH0532122B2 publication Critical patent/JPH0532122B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/03Sleeved rolls

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) ホツトストリツプミル粗スタンド用等の組立ロ
ールに使用される複合スリーブに関する。 (従来の技術) 圧延使用層を有する圧延用スリーブがアーバー
に焼きばめられて組み立てられたロールは組立ロ
ールと称されており、ホツトストリツプミル粗ス
タンド用等のワークロールとして使用されてい
る。 例えば、ホツトストリツプミルの粗スタンドに
使用される圧延使用層に要求される性質として
は、耐摩耗性、耐事故性、耐肌荒性及び耐スリツ
プ性(噛込性)等を挙げることができる。一方、
スリーブの内面側は焼きばめ応力や圧延時の応力
等に耐え得るだけの強靱性が要求される。 これらの相異なる要求を満足させるために、ア
ーバーに焼きばめられるスリーブとしては、第1
図及び第2図に示すように、圧延使用層たる外層
2と内層3とを別材質とした複合スリーブ1が使
用されている。第1図中4は複合スリーブが焼き
ばめられるアーバーである。 従来、前記外層材としては、特殊鋳鋼、アダマ
イト材、鍛鋼焼入れ材、黒鉛鋼、球状黒鉛鋳鉄、
グレン材等が使用されている。(単体ロール材と
して使用されるものもある)。また、最近、一部
のミルでは、仕上スタンド前段圧延ロールとして
用いられる高クロム鋳鉄ロールをそのまま粗スタ
ンドに用いている例もある。一方、内層材として
は、強靱性に優れた高級鋳鉄、ダクタイル鋳鉄等
が使用されている。 (発明が解決しようとする問題点) 近年薄板圧延においては高品質化、省エネルギ
ー化が指向されており、圧延条件もより厳しくな
つてきている。それ故、外層材として耐摩耗性、
耐肌荒性の向上が、内層材としてはより高い強靱
性が要望されるに及んでいる。 しかしながら、アダマイト材及び前記鋼系の外
層材は硬度がHs55以下であり、耐スリツプ性は
良好であるが、耐摩耗性及び耐肌荒性に問題があ
る。 また、球状黒鉛鋳鉄につていてはHs50〜75が
使用されているところもあるが、耐摩耗性、耐ク
ラツク性に劣り、更にまた、グレン材について
は、Hs65〜75を使用しているところがあるが、
耐クラツク性、耐肌荒性に問題がある。 一方、仕上げスタンド前段圧延ロールとして用
いられる高クロム鋳鉄ロールは、圧延材とスリツ
プし易く圧延材への噛み込みが悪いうえ、疲労ク
ラツクを発生し易いという問題がある。 また、内層材としても十分な強靱性が得られて
いない。 本発明はかかる問題に鑑みなされたものであつ
て、耐スリツプ性及び耐クラツク性を低下させる
ことなくより優れた耐摩耗性及び耐肌荒性を有し
た外層と、強靱性に極めて優れた内層とからなる
複合スリーブを提供することを目的とする。 (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、複合スリーブの外
層を重量%で、C:0.8〜1.2%、Cr:10〜14%を
有する特定組成のHs65〜80の低 C高クロム鋳
鉄で遠心力鋳造し、一方、内層をC:0.3〜1.0
%、Ni:0.5〜2.0%、Cr:0.5〜3%、Mo:0.1〜
0.8%を有する特定組成の特殊鋳鋼材質で鋳造し、
外層内面に溶着一体化した。 (実施例) まず、本発明の外層材の成分限定理由について
述べる。以下、単位は重量%である。 C:0.8〜1.2% Cは高硬度の(Fe,Cr)7C3型炭化物を安定に
する範囲内でCr含有量とバランスをとりつつ目
的とするカーバイド量により決定されるが、Cが
0.8%未満ではカーバイド量が過少となり耐摩耗
性が不足し、一方1.2%を越えるとカーバイド量
が過多となり耐スリツプ性、耐肌荒性、耐クタツ
ク性が低下する。 Si:0.5〜1.2% Siは溶湯の脱酸のために必要な元素であり、最
低でも0.5%は含有する必要がある。しかし、Si
はオーステナイト中のCの溶解度を下げるので過
度の含有は炭化物の生成を不十分にして硬度が得
難くなると共に、機械的性質の劣化を招来するの
で1.2%以下に押える。 Mn:0.5〜1.2% Mnは溶湯の脱酸のため及び有害なSの除去の
ために最低0.5%は必要である。しかし、1.2%を
越えると機械的性質、特に靱性の劣化が著しくな
る。 P:0.03%以下 Pはロール材質においては少ない程望ましい元
素で、材質の脆化を防止するために0.03%以下と
する。 S:0.03%以下 SもPと同様に少ない程望ましく、その含有量
は脆化防止のため0.03%以下にする。 Ni:0.5〜2.0% Niは焼入性を向上させ積極的に硬度調整を計
るために含有されるもので、その含有量が0.5%
未満では充分な効果がなく、一方2.0%を越えて
含有されるとオーステナイトを安定化して残留オ
ーステナイトを増加させ、鋳造後の熱処理による
硬度調整を困難にする。 Cr:10〜14% Crは強靱性と耐摩耗性を向上させるために含
有されるが、高硬度の(Fe,Cr)7C3型カーバイ
ドを得るためには、C含有量とバンラスさせる必
要がある。本発明のC含有量では、Cr10%未満
では前記M7C3型のカーバイドを十分得ることが
できず、一方、14%を越えて含有されるとM23C6
型の炭化物量が増加する。この炭化物はM7C3
炭化物に比べて硬度が低いので、充分な耐摩耗性
が得られ難くなる。因みに、M7C3はHv2300〜
2400、M23C6型はHv1500〜1600である。 Mo:1.0〜2.5% Moは焼入れ焼戻し抵抗を高めると同時に炭化
物を安定にするのに有効であるが、その含有量が
1.0%未満ではこのような効果がなく、一方、本
発明外層材の成分系(C:0.8〜1.2%、Cr:10〜
14%)において、Hs65〜80を得るには、2.5%以
下に十分である。 本発明に係る外層材は、以上の成分のほか残部
Feおよび不可避的に混入した不純物で形成され
る。 尚、本発明の外層材には、Vは不純物として微
量に存在するものを除いて、ほとんど含有されな
い。VはCとの親和力が強く、溶湯中にVCとな
つて生成し、遠心力鋳造の際、層状に偏折し、複
合スリーブの品質低下を招来するからである。 次に、内層材の成分限定理由について述べる。
以下、単位は重量%である。 C:0.3〜1.0% C%が低すぎると溶融温度を高くする必要があ
りコスト的に問題となる。また、外層と内層との
C%差が大きくなれば溶着部に欠陥を発生するお
それがある。以上の理由から0.3%以上とする。
一方、セメンタイトを形成させずかつ強靱性を付
与する範囲として1.0%以下とする。 Si:0.2〜1.0% 外層の場合と同一の理由により0.2%以上1.0%
以下とする。 Mu:0.2〜1.5% MnはSと結合してSの悪影響をなくするが、
0.2%未満ではこの効果はなく、一方1.5%を超え
ると材質の強靱性劣化が著しくなる。 P:0.1%以下 Pは不純元素であり、材質を脆くするため問題
は発生しない範囲として0.1%以下とする。 S:0.1%以下 SもPと同様に不純元素であり、材質を脆くす
るため、その影響の少ない範囲として0.1%以下
とする。 Ni:0.5〜3.0% Niは焼入性を増し強靱性に有効であるが、0.5
%未満ではその効果は殆どなく、一方経済性の面
から3.0%以下に抑える。 Cr:0.5〜5.0% Crは焼入性を増し強靱性に有効であるが、0.5
%未満ではその効果は殆どなく、一方5.0%を超
えるとチル化して却つて脆くなる。 Mo:0.1〜0.8% MoはNi、Crと同様に材質の焼入性を増し強靱
化に寄与する。0.1%未満ではその効果が少なく、
一方0.8%を超えると硬くなりすぎて脆くなる。 以上の成分の他に残部実質的にFeから内層材
質を構成されるが、内層の品質を向上させるため
必要に応じてFeの一部に替えて下記の成分の内、
一種又は二種以上を含有することができる。 Nb:0.1〜0.8% Nbは組織の微細化に寄与し、0.1%未満ではそ
の効果が少なく、一方0.8%を超えるとその効果
は飽和するので経済的な面で不利となる。 Ti,Al,Zr:一種又は二種以上の合計が 0.2%以下 内層は外層よりも低C%であるため欠陥が発生
し易い。そのため0.2%以下を添加する。 本発明に係る複合スリーブは、以上説明した成
分を含有する外層と内層とからなるが、材質の強
靱性確保及び目標とする硬度、耐摩耗性、耐肌荒
性、耐クラツク性等の品質を得るために、後述す
る製造方法により鋳造されたスリーブ素材をオー
ステナイト域まで昇温する熱処理と、それに不随
して焼戻し、恒温変態、歪取りを目的とした共折
変態温度以下の熱処理を施す。 即ち、C含有量の高い高クロムステイールにお
いては、鋳放しでマトリクスはオーステナイト組
織を呈しているが、耐摩耗性の点でロール材とし
ては適切でない。このオーステナイト組織をマル
テンサイトあるいはベーナイト組織に変えるに
は、このオーステナイトを不安定化する必要があ
る。すなわちAC1点以上の温度に保持する事によ
りマトリクス中にCr炭化物が折出し、マトリクス
中のC,Cr濃度が下がる。Cr炭化物の形態はその
保持温度により異なり950℃以上がM7C3の形態を
とりやすい。 焼入れ組織を得る為には、冷却速度はCCTで
Ps′線と交差しない臨界冷却速度以上が必要であ
る。高クロム系の場合、比較的遅い冷却でもPs
線とは交差しないが、250℃/Hr以上の冷却速度
は必要である。また、焼戻しは熱的は安定な組織
を得ると同時に製品硬度とのバランスから400〜
600℃が適当である。また、歪取り処理はロール
に発生する熱応力とのバランスで、ロールの残留
応力を低減する為、400〜600℃が適当である。 以上の熱処理の結果、外層材の組織はマトリク
スと共晶カーバイド(M7C3型)の混合組織とな
り、マトリクス組織は折出した2次炭化物(M7
C3型)と焼戻しマルテンサイト及びベーナイト
組織となり、硬度がHs65〜80となる。 また、前記熱処理により、内層材の組織はバー
ライトを主体とし、一部ベーナイトの混合組織と
なり、引張強度が80〜120Kg/mm2となり、従来の
ダクタイル鋳鉄の場合(40〜45Kg/mm2)に比べて
2倍以上の強度の向上が図られる。従つて、割損
に対する抵抗性が増してアーバーに強固に焼きば
めることが可能になり、アーバーから大きな圧延
トルクを伝達することができる。 次に、前記複合スリーブの製造方法について言
及する。 一般に、複合スリーブの製造方法としては、遠
心力鋳造法を利用するのが簡便である。 第3図は、外層2及び内層3を共に遠心力鋳造
する場合を示し、第4図は外層2を遠心力鋳造し
た後、外層の鋳込まれた金型を直立させ静置鋳型
とし、該鋳型に内層鋳造材を静置鋳造する場合を
示す。同図において、5は遠心力鋳造用金型、6
は金型、砂型又は耐火レンガ等で形成された湯止
め用バンド、7は回転ローラ、8は溶湯取鍋、9
は注湯用樋を示す。尚、第3図は、水平方向に回
転軸をもつ遠心鋳造法(いわゆる横型遠心力鋳造
法)を示しているが、斜め又は垂直方向に回転軸
をもつ遠心力鋳造法(いわゆる斜め型遠心力鋳造
法、立型遠心力鋳造法)でも製造可能なことは勿
論である。また、第4図の場合には、鋳造後、素
材中心部に軸嵌用の孔を形成することは当然であ
る。 次に、具体的実施例を揚げて説明する。 胴径900mm×胴長2000mm×肉厚140mmの複合スリ
ーブの製造実施例 (1) 第3図の如く、遠心力鋳造用金型をCNO.
140に回転させ、第1表に示す外層材溶湯を鋳
込温度1400℃で肉厚100mm(4T 900Kg)鋳込ん
だ。 (2) 外層内面が凝固直前乃至直後(外層鋳込から
20分後)、同表に示す内層材溶湯を鋳込温度
1550℃で肉厚40mm(1T 700Kg)鋳込んだ。 (3) 完全に凝固した後、型ばらしして複合スリー
ブ素材を取り出し、該素材を1000℃まで昇温し
て5時間保持した後、400℃まで噴霧水冷(250
℃/Hr)し、更に500℃で15Hr保持後炉冷し
た。 (4) 得られた複合スリーブを機械加工した後、超
音波探傷したところ、外層と内層との境界は治
金学的に溶着一体化されているのが確認され
た。また、胴部表面硬度はHs73であり、内層
強度は引張強度93Kg/mm2、伸び7%で極めて強
靱であつた。また、製品の組成を調べた結果を
第1表に示す。
(Industrial Application Field) This invention relates to a composite sleeve used in assembly rolls for hot strip mill roughing stands, etc. (Prior art) A roll assembled by shrink-fitting a rolling sleeve having a rolling layer into an arbor is called an assembled roll, and is used as a work roll for hot strip mill roughing stands, etc. There is. For example, properties required for the rolling layer used in the roughing stand of a hot strip mill include abrasion resistance, accident resistance, roughness resistance, and slip resistance (biting resistance). I can do it. on the other hand,
The inner surface of the sleeve is required to have sufficient toughness to withstand shrink fit stress, stress during rolling, and the like. In order to satisfy these different requirements, the first type of sleeve that is shrink-fitted to the arbor is
As shown in the drawings and FIG. 2, a composite sleeve 1 is used in which an outer layer 2 and an inner layer 3, which are layers used for rolling, are made of different materials. 4 in FIG. 1 is an arbor into which the composite sleeve is shrink-fitted. Conventionally, the outer layer materials include special cast steel, adamite material, hardened forged steel material, graphite steel, spheroidal graphite cast iron,
Grain wood etc. are used. (Some are also used as single roll materials). Furthermore, recently, in some mills, high chromium cast iron rolls used as rolling rolls before the finishing stand are used as they are in the roughing stand. On the other hand, as the inner layer material, high-grade cast iron, ductile cast iron, etc., which have excellent toughness, are used. (Problems to be Solved by the Invention) In recent years, there has been a trend towards higher quality and energy saving in thin plate rolling, and rolling conditions have also become more severe. Therefore, as an outer layer material, it has wear resistance,
Improvements in surface roughness resistance have led to demands for higher toughness for inner layer materials. However, the adamite material and the steel-based outer layer material have a hardness of Hs55 or less and have good slip resistance, but have problems in wear resistance and roughness resistance. In addition, some places use Hs50 to 75 for spheroidal graphite cast iron, but it has poor wear resistance and crack resistance, and furthermore, some places use Hs65 to 75 for grain materials. Yes, but
There are problems with crack resistance and rough skin resistance. On the other hand, high chromium cast iron rolls used as rolling rolls in the front stage of the finishing stand have problems in that they tend to slip against the rolled material, have poor bite into the rolled material, and are also prone to fatigue cracks. Furthermore, sufficient toughness is not obtained as an inner layer material. The present invention was devised in view of these problems, and includes an outer layer that has superior wear resistance and roughness resistance without reducing slip resistance and crack resistance, and an inner layer that has extremely high toughness. The purpose of the present invention is to provide a composite sleeve consisting of: (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the outer layer of the composite sleeve has a specific composition of Hs65-80 having a specific composition of C: 0.8-1.2% and Cr: 10-14% in weight%. Centrifugally cast with C high chromium cast iron, while the inner layer is C: 0.3~1.0
%, Ni: 0.5~2.0%, Cr: 0.5~3%, Mo: 0.1~
Cast with special cast steel material with specific composition having 0.8%,
Welded and integrated to the inner surface of the outer layer. (Example) First, the reason for limiting the components of the outer layer material of the present invention will be described. Hereinafter, the unit is weight %. C: 0.8 to 1.2% C is a high hardness (Fe, Cr) 7 C It is determined by the desired amount of carbide while maintaining a balance with the Cr content within the range that stabilizes the type 3 carbide.
If the amount of carbide is less than 0.8%, the amount of carbide will be too small, resulting in insufficient wear resistance, while if it exceeds 1.2%, the amount of carbide will be too large, resulting in a decrease in slip resistance, roughness resistance, and toughness resistance. Si: 0.5-1.2% Si is an element necessary for deoxidizing the molten metal, and must be contained at least 0.5%. However, Si
Since C lowers the solubility of C in austenite, excessive content will result in insufficient carbide formation, making it difficult to obtain hardness and deteriorating mechanical properties, so it should be kept at 1.2% or less. Mn: 0.5-1.2% Mn is required at least 0.5% for deoxidizing the molten metal and removing harmful S. However, if it exceeds 1.2%, mechanical properties, especially toughness, will deteriorate significantly. P: 0.03% or less P is an element that is preferably as small as possible in the roll material, and should be kept at 0.03% or less in order to prevent the material from becoming brittle. S: 0.03% or less Like P, the lower the S content, the better, and the content should be 0.03% or less to prevent embrittlement. Ni: 0.5-2.0% Ni is contained to improve hardenability and actively adjust hardness, and its content is 0.5%.
If the content is less than 2.0%, there will be no sufficient effect, while if the content exceeds 2.0%, it will stabilize austenite and increase residual austenite, making it difficult to adjust the hardness by heat treatment after casting. Cr: 10-14% Cr is contained to improve toughness and wear resistance, but in order to obtain high hardness (Fe, Cr) 7 C 3 type carbide, it is necessary to balance it with the C content. There is. Regarding the C content of the present invention, if the C content is less than 10%, it is not possible to sufficiently obtain the above-mentioned M 7 C 3 type carbide, whereas if the C content exceeds 14%, M 23 C 6
The amount of carbide in the mold increases. Since this carbide has a lower hardness than the M 7 C 3 type carbide, it becomes difficult to obtain sufficient wear resistance. By the way, M 7 C 3 is Hv2300 ~
2400, M23C 6 type is Hv1500-1600. Mo: 1.0-2.5% Mo is effective in increasing quenching and tempering resistance and at the same time stabilizing carbides, but its content is
If it is less than 1.0%, there is no such effect; on the other hand, if the component system of the outer layer material of the present invention (C: 0.8 to 1.2%, Cr: 10 to
14%), below 2.5% is sufficient to obtain Hs65-80. In addition to the above components, the outer layer material according to the present invention contains the remaining components.
Formed by Fe and unavoidably mixed impurities. Incidentally, the outer layer material of the present invention hardly contains V except for a trace amount of V present as an impurity. This is because V has a strong affinity with C, and is generated as VC in the molten metal, which is deflected into layers during centrifugal casting, resulting in a deterioration in the quality of the composite sleeve. Next, the reason for limiting the components of the inner layer material will be described.
Hereinafter, the unit is weight %. C: 0.3 to 1.0% If the C% is too low, it is necessary to increase the melting temperature, which poses a cost problem. Furthermore, if the difference in C% between the outer layer and the inner layer becomes large, defects may occur in the welded portion. For the above reasons, it is set at 0.3% or more.
On the other hand, the content is set at 1.0% or less as a range that does not form cementite and imparts toughness. Si: 0.2~1.0% 0.2% or more 1.0% for the same reason as the outer layer
The following shall apply. Mu: 0.2-1.5% Mn combines with S and eliminates the negative effects of S, but
If it is less than 0.2%, this effect will not be achieved, while if it exceeds 1.5%, the toughness of the material will deteriorate significantly. P: 0.1% or less P is an impurity element and makes the material brittle, so it should be kept at 0.1% or less to avoid causing problems. S: 0.1% or less Like P, S is an impurity element and makes the material brittle, so it is set to 0.1% or less as a range where the effect is minimal. Ni: 0.5 to 3.0% Ni increases hardenability and is effective for toughness, but 0.5 to 3.0%
If it is less than 3.0%, there will be little effect, but from the economic point of view it should be kept at 3.0% or less. Cr: 0.5 to 5.0% Cr increases hardenability and is effective for toughness, but Cr: 0.5 to 5.0%
If it is less than 5.0%, there is almost no effect, while if it exceeds 5.0%, it becomes chilled and becomes brittle. Mo: 0.1 to 0.8% Mo, like Ni and Cr, increases the hardenability of the material and contributes to toughness. If it is less than 0.1%, the effect is small;
On the other hand, if it exceeds 0.8%, it becomes too hard and brittle. In addition to the above ingredients, the inner layer material is essentially composed of Fe, but in order to improve the quality of the inner layer, part of the Fe may be replaced with the following ingredients as needed:
It can contain one kind or two or more kinds. Nb: 0.1 to 0.8% Nb contributes to the refinement of the structure, and if it is less than 0.1%, the effect is small, while if it exceeds 0.8%, the effect is saturated, which is disadvantageous from an economic point of view. Ti, Al, Zr: The total of one or more types is 0.2% or less. The inner layer has a lower C% than the outer layer, so defects are likely to occur. Therefore, add 0.2% or less. The composite sleeve according to the present invention is composed of an outer layer and an inner layer containing the above-described components, and the sleeve has the toughness of the material and the targeted qualities such as hardness, abrasion resistance, roughness resistance, and crack resistance. In order to obtain this, the sleeve material cast by the manufacturing method described below is heat treated to raise the temperature to the austenite region, and incidentally subjected to heat treatment below the reciprocal transformation temperature for the purpose of tempering, isothermal transformation, and strain relief. That is, in high-chromium steel with a high C content, the matrix exhibits an austenitic structure when as cast, but it is not suitable as a roll material in terms of wear resistance. In order to change this austenite structure into a martensite or bainite structure, it is necessary to destabilize this austenite. That is, by maintaining the temperature at the A C1 point or higher, C r carbide is precipitated in the matrix, and the C and C r concentrations in the matrix decrease. The form of C r carbide varies depending on the holding temperature and tends to take the form of M 7 C 3 at temperatures above 950°C. In order to obtain a hardened structure, the cooling rate should be CCT.
A critical cooling rate or higher that does not intersect the Ps′ line is required. In the case of high chromium systems, Ps even with relatively slow cooling
Although it does not cross the line, a cooling rate of 250°C/Hr or higher is required. In addition, tempering obtains a thermally stable structure and at the same time, from a balance with product hardness,
600℃ is suitable. In addition, the appropriate temperature for the strain relief treatment is 400 to 600°C in order to reduce the residual stress of the roll in balance with the thermal stress generated in the roll. As a result of the above heat treatment, the structure of the outer layer material becomes a mixed structure of matrix and eutectic carbide (M 7 C 3 type), and the matrix structure is composed of precipitated secondary carbide (M 7
C 3 type) and a tempered martensite and bainitic structure, with a hardness of Hs65 to 80. In addition, due to the heat treatment, the structure of the inner layer material becomes a mixed structure consisting mainly of barite and some bainite, and the tensile strength becomes 80 to 120 Kg/ mm2 , compared to that of conventional ductile cast iron (40 to 45 Kg/ mm2 ). The strength is more than twice as strong as that of the previous one. Therefore, resistance to breakage is increased, it becomes possible to firmly shrink-fit to the arbor, and a large rolling torque can be transmitted from the arbor. Next, a method for manufacturing the composite sleeve will be described. Generally, it is convenient to use a centrifugal casting method as a method for manufacturing a composite sleeve. Fig. 3 shows the case where both the outer layer 2 and the inner layer 3 are centrifugally cast, and Fig. 4 shows that after centrifugally casting the outer layer 2, the mold in which the outer layer was cast is stood upright to form a stationary mold. This figure shows the case of statically casting an inner layer casting material into a mold. In the same figure, 5 is a centrifugal force casting mold, 6
7 is a rotating roller; 8 is a molten metal ladle; 9
indicates the pouring gutter. Although Fig. 3 shows a centrifugal casting method with a rotating shaft in the horizontal direction (so-called horizontal centrifugal casting method), it also shows a centrifugal casting method with a rotating shaft in an oblique or vertical direction (so-called oblique centrifugal casting method). It goes without saying that it can also be manufactured using a casting method or a vertical centrifugal casting method. Moreover, in the case of FIG. 4, it is natural to form a shaft-fitting hole in the center of the material after casting. Next, specific examples will be explained. Manufacturing example of a composite sleeve with a body diameter of 900 mm x body length of 2000 mm x wall thickness of 140 mm (1) As shown in Figure 3, a centrifugal casting mold was made with C NO.
140°C, and the molten metal for the outer layer shown in Table 1 was cast at a casting temperature of 1400°C to a wall thickness of 100mm (4T 900Kg). (2) Immediately before or immediately after the inner surface of the outer layer solidifies (from the outer layer casting)
20 minutes later), pour the molten metal of the inner layer material as shown in the table at the casting temperature.
Cast at 1550℃ with a wall thickness of 40mm (1T 700Kg). (3) After complete solidification, the composite sleeve material is removed from the mold, heated to 1000℃, held for 5 hours, and then sprayed with water (250℃) to 400℃.
℃/Hr), and then kept at 500℃ for 15 hours and then cooled in the furnace. (4) After machining the obtained composite sleeve, ultrasonic flaw detection revealed that the boundary between the outer layer and the inner layer was metallurgically welded and integrated. Further, the body surface hardness was Hs73, and the inner layer strength was extremely strong with a tensile strength of 93 Kg/mm 2 and an elongation of 7%. Table 1 also shows the results of investigating the composition of the product.

【表】 (発明の効果) 以上説明した通り、本発明の複合スリーブの外
層に係る低C高クロム鋳鉄は、C:0.8〜1.2%と
低く押えているにも拘らず、十分な(Fe,Cr)7
C3型の高硬度カーバイドを晶出させるように他
の成分を特定範囲に規制しているので、耐摩耗性
及び耐肌荒性を損なうことなく、耐スリツプ性の
向上を図ることができ、更にカーバイドが過度に
ならないため、耐クラツク性の向上をも図ること
ができる。また、本発明の複合ロールの外層は遠
心力鋳造により形成されるため、製作が容易で生
産性に優れる。しかも、遠心力鋳造の際、層状偏
折の原因となるVは不純物として微量に存在する
に過ぎないため、VCの偏折が生じにくく、品質
が良好である。 また、内層は特定化学組成の特殊鋳鋼で形成し
たので引張強度が80Kg/mm2以上の高強度にするこ
とができ、強靱性に極めて優れ、スリーブの割損
抵抗を著しく向上させることができる。 このように、本発明に係る複合スリーブは、そ
の内層は強靱性に極めて優れ、一方外層は優れた
耐摩耗性、耐肌荒性を具備すると共に、耐スリツ
プ性、耐クラツク性も良好であるので、これらの
性質が共に要求される圧延分野、例えばホツトス
トリツプミルの粗スタンドに供される組立ロール
のスリーブとして利用価値は著大である。
[Table] (Effects of the invention) As explained above, the low C high chromium cast iron for the outer layer of the composite sleeve of the present invention has sufficient (Fe, Cr) 7
Other ingredients are regulated within a specific range so that C3 type high hardness carbide can be crystallized, so it is possible to improve slip resistance without compromising wear resistance and roughness resistance. Furthermore, since the amount of carbide is not excessive, crack resistance can also be improved. Further, since the outer layer of the composite roll of the present invention is formed by centrifugal casting, it is easy to manufacture and has excellent productivity. Moreover, during centrifugal force casting, only a small amount of V, which causes layered deflection, is present as an impurity, so that deflection of VC is less likely to occur and the quality is good. In addition, since the inner layer is made of special cast steel with a specific chemical composition, it can have a high tensile strength of 80 kg/mm 2 or more, exhibiting extremely high toughness and significantly improving the breakage resistance of the sleeve. As described above, in the composite sleeve according to the present invention, the inner layer has extremely high toughness, while the outer layer has excellent wear resistance and roughness resistance, as well as good slip resistance and crack resistance. Therefore, it has great utility in the field of rolling where both of these properties are required, for example as a sleeve for assembled rolls used in the roughing stand of hot strip mills.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は組立ロールの要部縦断面図、第2図は
複合スリーブの横断面図、第3図は内層の遠心力
鋳造状態を示す遠心力鋳造用の鋳型の断面図、第
4図は内層の静置鋳造状態を示す同鋳型の断面図
である。 1……複合スリーブ、2……外層、3……内
層。
Figure 1 is a vertical cross-sectional view of the main parts of the assembled roll, Figure 2 is a cross-sectional view of the composite sleeve, Figure 3 is a cross-sectional view of the centrifugal casting mold showing the centrifugal casting state of the inner layer, and Figure 4 is a cross-sectional view of the centrifugal casting mold. FIG. 3 is a cross-sectional view of the same mold showing the static casting state of the inner layer. 1...Composite sleeve, 2...Outer layer, 3...Inner layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 遠心力鋳造された圧延使用層である外層の内
面に強靱材で形成された内層が鋳造により溶着一
体化された複合スリーブにおいて、外層は重量%
で、 C:0.8〜1.2% Ni:0.5〜2.0% Si:0.5〜1.2% Cr:10〜14% Mn:0.5〜1.2% Mo:1.0〜2.5% P:0.03%以下 S:0.03%以下 残部Feおよび不可避的不純物からなるHs65〜80
の低炭素高クロム鋳鉄材で形成され、内層は重量
%で、 C:0.3〜1.0% Ni:0.5〜3.0% Si:0.2〜1.0% Cr:0.5〜5.0% Mn:0.2〜1.5% Mo:0.1〜0.8% P:0.1%以下 S:0.1%以下 残部Feおよび不可避的不純物からなる強靱性に
極めて優れた特殊鋳鋼で形成されてなることを特
徴とする複合スリーブ。
[Claims] 1. In a composite sleeve in which an inner layer made of a tough material is integrally welded to the inner surface of an outer layer which is a rolling layer that is centrifugally cast and used for rolling, the outer layer has a weight percentage of
So, C: 0.8~1.2% Ni: 0.5~2.0% Si: 0.5~1.2% Cr: 10~14% Mn: 0.5~1.2% Mo: 1.0~2.5% P: 0.03% or less S: 0.03% or less balance Fe Hs65~80 consisting of and unavoidable impurities
Made of low carbon high chromium cast iron material, the inner layer is weight% C: 0.3~1.0% Ni: 0.5~3.0% Si: 0.2~1.0% Cr: 0.5~5.0% Mn: 0.2~1.5% Mo: 0.1 ~0.8% P: 0.1% or less S: 0.1% or less A composite sleeve characterized by being made of special cast steel with extremely excellent toughness, the remainder being Fe and unavoidable impurities.
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