JPH0579405B2 - - Google Patents
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- JPH0579405B2 JPH0579405B2 JP60017917A JP1791785A JPH0579405B2 JP H0579405 B2 JPH0579405 B2 JP H0579405B2 JP 60017917 A JP60017917 A JP 60017917A JP 1791785 A JP1791785 A JP 1791785A JP H0579405 B2 JPH0579405 B2 JP H0579405B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、鉄鋼線材及び棒材等の圧延用リング
ロールの製造法に関する。 （従来の技術） 鉄鋼圧延用ロールにおいて特に仕上圧延機用ロ
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、強靭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。 一方、線材圧延機には、最近は殆ど超硬焼結リ
ングロールが用いられ、例えば、ブロツクミルで
は第６図の如き超硬材（WC粉末とCoが主体）に
より形成されたリングロールが使用されている。
また、該リングロールは、軸に機械的に固着して
組立ロールとして使用される。 （発明が解決しようとする問題点） 超硬リングロールを軸嵌して組立ロールとして
使用する場合、リング全体が超硬材であり経済的
でないばかりか、複雑な組立構造とする必要があ
る。すなわち、リングロールを軸に組立て固着す
る場合、固定リング、スペーサーリング等を用い
て軸に強固に固定する必要があり、又鋼系の軸と
超硬リング材の熱膨張係数の大きい差を緩和する
必要があるからである。その結果、斯かる組立ロ
ールはコストが非常に高くなる。 そこで、高価な材料を圧延使用層である外層に
用い、内層は安価な強靭材とした複合リングロー
ルが要望されている。斯かる複合リングロールの
製造法として遠心力鋳造による方法がある。しか
し、この場合、高合金材の外層に内層を鋳造した
ときに、外層内面が溶解されて高合金成分が内層
に混入し、内層の強靭性を劣化させると共に、外
層の高合金材の歩留を悪化させる欠点がある。 本発明は叙上の問題に鑑みなされたものであつ
て、その目的は、超硬リングロールよりやや圧延
性能が劣るが、低コストであつて、しかも外層か
ら内層への成分の移行が可及的に抑止された強靭
な内層を有する複合リングロールの製造法を提供
することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の複合リングロールの製造法は、高速度
鋼等の耐摩耗性に優れた高合金鋼材で形成された
リング状固体からなる外層素材の内面に靭性に優
れた鋼材で形成されたリング状固体からなる内層
素材を嵌合し、得られた複合素材を熱間静水圧加
圧して前記外層素材と内層素材とを拡散接合する
ものである。 （作用） 叙上の手段によれば、耐摩耗性に優れた高合金
鋼材で形成された外層素材と、靭性に優れた鋼材
で形成された内層素材とを、熱間静水圧加圧によ
り拡散接合したので、両素材を容易に強固に接合
することができると共に、外層素材から内層素材
への高合金成分の移行を可及的に抑止することが
できるため、接合後の内層の強靭性が劣化しな
い。また、前記外層素材および内層素材はリング
状固体であるから、熱間静水圧加圧の際に変形し
難く、接合後の寸法精度も良好であり、仕上げ加
工代も少なくて済む。 （実施例） 次に図面を参照して本発明の複合リングロール
の製造法について詳述する。 第１図は本発明の製造法により製造された複合
リングロールの構造を示す断面図である。 複合リングロール１は、耐摩耗性に優れた高合
金鋼材で形成された外層２と、靭性に優れた鋼材
で形成された内層３とが熱間静水圧加圧（以下、
HIPという。）により拡散接合されて一体化され
ている。 斯かる複合リングロール１は、第２図１，２の
如く、高合金鋼材で形成された外層素材リング
２′と強靭性のある鋼材で形成された内層素材リ
ング３′とを適宜寸法に加工した後、両者を嵌合
しHIP処理により拡散接合して得られた複合素材
を所望の形状に加工して製作される。この場合、
外層素材リング２′の外径D1′は、第１図の製品外
径D1より加工代部分だけ大きくし、又その内径
D2は、製品の外層２と内層３との境界の直径D2
と同じとする。一方、内層素材リング３′の外径
はD2とし、その内径はD3′は、内面の加工代部分
だけ製品内径D3より小さくするのは当然である。
又素材リングの幅も製品幅より加工代分を見込ん
で大きくする。このようにして得られた外層素材
リング２′と内層素材リング３′とをHIP処理によ
り拡散接合する。すなわち、嵌合した両素材リン
グを軟鋼板等によつて封缶し、その内部を脱気し
て真空にし、これを適当な温度に加熱すると共に
圧媒ガスによつて全方向から均一に加圧し、嵌合
面を拡散接合する。その結果、外層から内層へ
Crの混入が可及的に抑止され、かつ接合面が真
空下で等方加圧されるため、酸化膜が生じること
がなく、両者均等に結合一体化された複合素材が
得られる。 外層素材（外層）を形成する高合金鋼材とし
て、下記第１表のものを例示できる。これらの材
料は、耐摩耗性を有し、かつ高温硬度も高いの
で、圧延使用層として用いるのに好適である。
ロールの製造法に関する。 （従来の技術） 鉄鋼圧延用ロールにおいて特に仕上圧延機用ロ
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、強靭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。 一方、線材圧延機には、最近は殆ど超硬焼結リ
ングロールが用いられ、例えば、ブロツクミルで
は第６図の如き超硬材（WC粉末とCoが主体）に
より形成されたリングロールが使用されている。
また、該リングロールは、軸に機械的に固着して
組立ロールとして使用される。 （発明が解決しようとする問題点） 超硬リングロールを軸嵌して組立ロールとして
使用する場合、リング全体が超硬材であり経済的
でないばかりか、複雑な組立構造とする必要があ
る。すなわち、リングロールを軸に組立て固着す
る場合、固定リング、スペーサーリング等を用い
て軸に強固に固定する必要があり、又鋼系の軸と
超硬リング材の熱膨張係数の大きい差を緩和する
必要があるからである。その結果、斯かる組立ロ
ールはコストが非常に高くなる。 そこで、高価な材料を圧延使用層である外層に
用い、内層は安価な強靭材とした複合リングロー
ルが要望されている。斯かる複合リングロールの
製造法として遠心力鋳造による方法がある。しか
し、この場合、高合金材の外層に内層を鋳造した
ときに、外層内面が溶解されて高合金成分が内層
に混入し、内層の強靭性を劣化させると共に、外
層の高合金材の歩留を悪化させる欠点がある。 本発明は叙上の問題に鑑みなされたものであつ
て、その目的は、超硬リングロールよりやや圧延
性能が劣るが、低コストであつて、しかも外層か
ら内層への成分の移行が可及的に抑止された強靭
な内層を有する複合リングロールの製造法を提供
することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明の複合リングロールの製造法は、高速度
鋼等の耐摩耗性に優れた高合金鋼材で形成された
リング状固体からなる外層素材の内面に靭性に優
れた鋼材で形成されたリング状固体からなる内層
素材を嵌合し、得られた複合素材を熱間静水圧加
圧して前記外層素材と内層素材とを拡散接合する
ものである。 （作用） 叙上の手段によれば、耐摩耗性に優れた高合金
鋼材で形成された外層素材と、靭性に優れた鋼材
で形成された内層素材とを、熱間静水圧加圧によ
り拡散接合したので、両素材を容易に強固に接合
することができると共に、外層素材から内層素材
への高合金成分の移行を可及的に抑止することが
できるため、接合後の内層の強靭性が劣化しな
い。また、前記外層素材および内層素材はリング
状固体であるから、熱間静水圧加圧の際に変形し
難く、接合後の寸法精度も良好であり、仕上げ加
工代も少なくて済む。 （実施例） 次に図面を参照して本発明の複合リングロール
の製造法について詳述する。 第１図は本発明の製造法により製造された複合
リングロールの構造を示す断面図である。 複合リングロール１は、耐摩耗性に優れた高合
金鋼材で形成された外層２と、靭性に優れた鋼材
で形成された内層３とが熱間静水圧加圧（以下、
HIPという。）により拡散接合されて一体化され
ている。 斯かる複合リングロール１は、第２図１，２の
如く、高合金鋼材で形成された外層素材リング
２′と強靭性のある鋼材で形成された内層素材リ
ング３′とを適宜寸法に加工した後、両者を嵌合
しHIP処理により拡散接合して得られた複合素材
を所望の形状に加工して製作される。この場合、
外層素材リング２′の外径D1′は、第１図の製品外
径D1より加工代部分だけ大きくし、又その内径
D2は、製品の外層２と内層３との境界の直径D2
と同じとする。一方、内層素材リング３′の外径
はD2とし、その内径はD3′は、内面の加工代部分
だけ製品内径D3より小さくするのは当然である。
又素材リングの幅も製品幅より加工代分を見込ん
で大きくする。このようにして得られた外層素材
リング２′と内層素材リング３′とをHIP処理によ
り拡散接合する。すなわち、嵌合した両素材リン
グを軟鋼板等によつて封缶し、その内部を脱気し
て真空にし、これを適当な温度に加熱すると共に
圧媒ガスによつて全方向から均一に加圧し、嵌合
面を拡散接合する。その結果、外層から内層へ
Crの混入が可及的に抑止され、かつ接合面が真
空下で等方加圧されるため、酸化膜が生じること
がなく、両者均等に結合一体化された複合素材が
得られる。 外層素材（外層）を形成する高合金鋼材とし
て、下記第１表のものを例示できる。これらの材
料は、耐摩耗性を有し、かつ高温硬度も高いの
で、圧延使用層として用いるのに好適である。
【表】
内層素材（内層）に用いる鋼材は、一般に靭性
の優れた機械構造用炭素鋼、構造用合金鋼等の材
料から適宜選択できる。特に、フエライト基地か
らなる低炭素低合金鋼を用いると、HIP処理に際
して、又前記複合素材の焼入に際して好適であ
る。すなわち、斯かるフエライト基地からなる材
質は、熱膨張係数が小さいので、HIP処理時の加
熱冷却の温度変化によつても変形が小さく、拡散
接合面で割れ、剥離が生じ難い。また、複合素材
は外層を耐摩耗性に優れたものにするために焼
入・焼戻し熱処理に供されるが、内層に前記フエ
ライト基地の低炭素低合金鋼材を使用すれば、複
合素材全体を焼入れても内層には焼入作用が及ば
ず、靭性劣化が生じない。もし、内層に焼入効果
があると、リングロールを軸嵌して組立ロールと
する際、割損を生じ易くなり好ましくない。尚、
複合素材の外層のみを焼入熱処理に供することも
できるが、全体を処理するのに比べて作業が煩雑
で生産性の点で劣る。 以上のようにして製造され、仕上げ加工された
複合リングロール１は、ブロツクミルの如く軸に
組立ずにそのまま使用される場合もあるが、第３
図〜第５図に示す如く軸に組立て組立ロールとし
て使用される。 すなわち、第３図の如く、中央部外周に環状凸
部２２が一体的に形成された軸２１に焼ばめ固定
したり、又第４図及び第５図の如く、軸２３に複
合リングロール１とスペーサーリング２４又は／
及び端末リング２５を焼ばめて組立ロールとして
使用することも可能である。もつとも、複合リン
グロール１の内層は、強靭材で形成されているの
で、複合リングロールの軸への組立は、焼ばめに
限らず、溶接、ネジ、ボルト等の簡便な固定手段
により固定することができる。 尚、複合リングロール１の軸への組立は、圧延
機の構成により複合リングロールを１個としても
よく、又２個以上としてもよいことは勿論であ
る。更に、軸材は、一般的には強靭で溶接固定が
可能な鋼材を用いるが、圧延荷重が小さい場合、
ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄材としてもよいことは勿
論である。 次に具体的実施例を掲げて説明する。 ＜実施例＞ 外径D1＝φ320mm、内径D3＝φ180mm、外層・内
層境界径D2＝φ260mm、幅200mmの複合リングロー
ルの製造実施例。 (1) 第２表に示した組成の高合金鋼材及びＣ：
0.24％、Si：0.11％、Mn：0.44％、残部実質的
Feの低Ｃ鋼で、下記寸法の素材リングを製作
した。 ●外層素材リング D1′＝φ323、D2＝φ260、幅205mm ●内層素材リング D2＝φ260、D3′＝φ175、幅205mm
の優れた機械構造用炭素鋼、構造用合金鋼等の材
料から適宜選択できる。特に、フエライト基地か
らなる低炭素低合金鋼を用いると、HIP処理に際
して、又前記複合素材の焼入に際して好適であ
る。すなわち、斯かるフエライト基地からなる材
質は、熱膨張係数が小さいので、HIP処理時の加
熱冷却の温度変化によつても変形が小さく、拡散
接合面で割れ、剥離が生じ難い。また、複合素材
は外層を耐摩耗性に優れたものにするために焼
入・焼戻し熱処理に供されるが、内層に前記フエ
ライト基地の低炭素低合金鋼材を使用すれば、複
合素材全体を焼入れても内層には焼入作用が及ば
ず、靭性劣化が生じない。もし、内層に焼入効果
があると、リングロールを軸嵌して組立ロールと
する際、割損を生じ易くなり好ましくない。尚、
複合素材の外層のみを焼入熱処理に供することも
できるが、全体を処理するのに比べて作業が煩雑
で生産性の点で劣る。 以上のようにして製造され、仕上げ加工された
複合リングロール１は、ブロツクミルの如く軸に
組立ずにそのまま使用される場合もあるが、第３
図〜第５図に示す如く軸に組立て組立ロールとし
て使用される。 すなわち、第３図の如く、中央部外周に環状凸
部２２が一体的に形成された軸２１に焼ばめ固定
したり、又第４図及び第５図の如く、軸２３に複
合リングロール１とスペーサーリング２４又は／
及び端末リング２５を焼ばめて組立ロールとして
使用することも可能である。もつとも、複合リン
グロール１の内層は、強靭材で形成されているの
で、複合リングロールの軸への組立は、焼ばめに
限らず、溶接、ネジ、ボルト等の簡便な固定手段
により固定することができる。 尚、複合リングロール１の軸への組立は、圧延
機の構成により複合リングロールを１個としても
よく、又２個以上としてもよいことは勿論であ
る。更に、軸材は、一般的には強靭で溶接固定が
可能な鋼材を用いるが、圧延荷重が小さい場合、
ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄材としてもよいことは勿
論である。 次に具体的実施例を掲げて説明する。 ＜実施例＞ 外径D1＝φ320mm、内径D3＝φ180mm、外層・内
層境界径D2＝φ260mm、幅200mmの複合リングロー
ルの製造実施例。 (1) 第２表に示した組成の高合金鋼材及びＣ：
0.24％、Si：0.11％、Mn：0.44％、残部実質的
Feの低Ｃ鋼で、下記寸法の素材リングを製作
した。 ●外層素材リング D1′＝φ323、D2＝φ260、幅205mm ●内層素材リング D2＝φ260、D3′＝φ175、幅205mm
【表】
(2) 前記外層及び内層素材リングを嵌合して、圧
力200Kg／cm2、温度1140℃でHIP処理し、両者
を拡散接合して複合素材を得た。 (3) その後、前記複合素材を焼入・焼戻し熱処理
を行つた後、機械加工により複合リングロール
を得た。製品外層の硬度は、Hs84であり、内
層の硬度はHs34であつた。 (4) 前記複合リングロールを各々２個用意し、第
３図の如く軸に焼ばめ固定し、棒鋼圧延用組立
ロールを得た。 （発明の効果） 以上説明した通り、本発明の複合リングロール
の製造法によれば、外層素材および内層素材を共
にリング状固体により形成し、これらをHIPによ
り拡散接合したので、HIP処理を容易に行うこと
ができるうえ、接合の際に外層素材の高合金成分
が内層素材に移行しないため、接合後の内層の強
靭性が劣化せず、しかも両素材は均等に強固に接
合される。また両素材はリング状の固体であるか
ら、HIPに際して変形し難く、接合後の寸法精度
も良好であり、このため仕上げ加工代も少なくて
済み、加工コストを軽減することができる。ま
た、HIP炉には大きなロール軸を装入する必要が
ないので、小形の炉でよく、設備費も低廉で済
む。
力200Kg／cm2、温度1140℃でHIP処理し、両者
を拡散接合して複合素材を得た。 (3) その後、前記複合素材を焼入・焼戻し熱処理
を行つた後、機械加工により複合リングロール
を得た。製品外層の硬度は、Hs84であり、内
層の硬度はHs34であつた。 (4) 前記複合リングロールを各々２個用意し、第
３図の如く軸に焼ばめ固定し、棒鋼圧延用組立
ロールを得た。 （発明の効果） 以上説明した通り、本発明の複合リングロール
の製造法によれば、外層素材および内層素材を共
にリング状固体により形成し、これらをHIPによ
り拡散接合したので、HIP処理を容易に行うこと
ができるうえ、接合の際に外層素材の高合金成分
が内層素材に移行しないため、接合後の内層の強
靭性が劣化せず、しかも両素材は均等に強固に接
合される。また両素材はリング状の固体であるか
ら、HIPに際して変形し難く、接合後の寸法精度
も良好であり、このため仕上げ加工代も少なくて
済み、加工コストを軽減することができる。ま
た、HIP炉には大きなロール軸を装入する必要が
ないので、小形の炉でよく、設備費も低廉で済
む。
第１図は本発明に係る複合リングロールの断面
図、第２図１，２は素材リングの断面図、第３図
〜第５図は本発明に係る複合リングロールを適用
した組立ロールの一部断面図、第６図は従来のリ
ングロールの断面図を示す。 １……複合リングロール、２……外層、３……
内層。
図、第２図１，２は素材リングの断面図、第３図
〜第５図は本発明に係る複合リングロールを適用
した組立ロールの一部断面図、第６図は従来のリ
ングロールの断面図を示す。 １……複合リングロール、２……外層、３……
内層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高速度鋼等の耐摩耗性に優れた高合金鋼材で
形成されたリング状固体からなる外層素材の内面
に靭性に優れた鋼材で形成されたリング状固体か
らなる内層素材を嵌合し、得られた複合素材を熱
間静水圧加圧して前記外層素材と内層素材とを拡
散接合することを特徴とする複合リングロールの
製造法。 ２ 内層素材はフエライト基地からなる低炭素低
合金鋼材で形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の複合リングロールの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1791785A JPS61176410A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 複合リングロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1791785A JPS61176410A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 複合リングロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176410A JPS61176410A (ja) | 1986-08-08 |
| JPH0579405B2 true JPH0579405B2 (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=11957106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1791785A Granted JPS61176410A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 複合リングロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61176410A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265403U (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-17 | ||
| JPH04406U (ja) * | 1990-04-06 | 1992-01-06 | ||
| CN102615487A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-01 | 朱剑 | 轧钢线导卫导板、导槽的加工工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175090A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Hitachi Ltd | Production of composite roll |
| JPS58387A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-05 | Hitachi Ltd | 複合ロ−ルの製造方法 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP1791785A patent/JPS61176410A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175090A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Hitachi Ltd | Production of composite roll |
| JPS58387A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-05 | Hitachi Ltd | 複合ロ−ルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61176410A (ja) | 1986-08-08 |
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