JPH0617185A - 複合ロール - Google Patents
複合ロールInfo
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- JPH0617185A JPH0617185A JP19742692A JP19742692A JPH0617185A JP H0617185 A JPH0617185 A JP H0617185A JP 19742692 A JP19742692 A JP 19742692A JP 19742692 A JP19742692 A JP 19742692A JP H0617185 A JPH0617185 A JP H0617185A
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- Japan
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- layer material
- steel
- composite roll
- roll
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、耐クラック性が共に優れる圧延用
ワークロール材等に用いて好適な複合ロールを提供する
こと。 【構成】 外層材と、該外層材と溶着一体化した鋼の軸
材とからなる複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であるもので
ある。
ワークロール材等に用いて好適な複合ロールを提供する
こと。 【構成】 外層材と、該外層材と溶着一体化した鋼の軸
材とからなる複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であるもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性と耐クラック
性を兼備した圧延用複合ロール等の複合ロールに関す
る。
性を兼備した圧延用複合ロール等の複合ロールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼の熱間圧延や冷間圧延について
は、高圧下、高速連続圧延化、ステンレス鋼や珪素鋼の
ような難圧延材の増加、或いは製品の薄物化が進み、ロ
ールの使用条件が苛酷化の一途をたどっている。
は、高圧下、高速連続圧延化、ステンレス鋼や珪素鋼の
ような難圧延材の増加、或いは製品の薄物化が進み、ロ
ールの使用条件が苛酷化の一途をたどっている。
【０００３】特に、熱間圧延についてはロールの摩耗が
激しく、耐摩耗性向上のニーズが高い。そのため、従
来、耐摩耗性の優れた材料がワークロール材として使用
されてきた。例えば、最近では高Ｃ−高Ｖ系の高速度工
具鋼を用いること（材料とプロセス：Vol:4(1991)-442
、同Vol.4(1991)-450 参照）が提案され、それぞれに
優れた耐摩耗性を示すことが開示されている。更に、冷
間圧延用ワークロールについては、特公昭56-9323 号公
報、特開昭54-159323 号公報、特開昭57-47849号公報等
で提案されているものがある。これらは、いずれも耐摩
耗性向上を主目的としており、そのために硬質の炭化物
形成元素を添加する方法が基本になっている。然し、こ
のような方法によれば、凝固過程で晶出する炭化物が粗
大化し、炭化物の脱落による摩耗の促進或いはクラック
の優先伝播等を招き、一概に有効とはいえなかった。
激しく、耐摩耗性向上のニーズが高い。そのため、従
来、耐摩耗性の優れた材料がワークロール材として使用
されてきた。例えば、最近では高Ｃ−高Ｖ系の高速度工
具鋼を用いること（材料とプロセス：Vol:4(1991)-442
、同Vol.4(1991)-450 参照）が提案され、それぞれに
優れた耐摩耗性を示すことが開示されている。更に、冷
間圧延用ワークロールについては、特公昭56-9323 号公
報、特開昭54-159323 号公報、特開昭57-47849号公報等
で提案されているものがある。これらは、いずれも耐摩
耗性向上を主目的としており、そのために硬質の炭化物
形成元素を添加する方法が基本になっている。然し、こ
のような方法によれば、凝固過程で晶出する炭化物が粗
大化し、炭化物の脱落による摩耗の促進或いはクラック
の優先伝播等を招き、一概に有効とはいえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した問題点を有利に解決し、耐摩耗性、耐クラック性が
共に優れる圧延用ワークロール材等に用いて好適な複合
ロールを提供するところにある。
した問題点を有利に解決し、耐摩耗性、耐クラック性が
共に優れる圧延用ワークロール材等に用いて好適な複合
ロールを提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】さて、上掲の目的につき
その実現に向けて鋭意研究し、発明者らは、硬質炭化物
（ＭＣ）の積極的な利用と微細分散化することによって
耐摩耗性と耐クラック性を両立することが可能であると
いう知見を得た。具体的には、高Ｖ添加ロールにおいて
Ｎｂを特定量添加することにより晶出炭化物が微細化
し、耐摩耗性及び熱衝撃特性を向上させることが判明し
た。更に、ロールの製造プロセスについても検討し、上
述の問題点を有利に改善できることを見出した。
その実現に向けて鋭意研究し、発明者らは、硬質炭化物
（ＭＣ）の積極的な利用と微細分散化することによって
耐摩耗性と耐クラック性を両立することが可能であると
いう知見を得た。具体的には、高Ｖ添加ロールにおいて
Ｎｂを特定量添加することにより晶出炭化物が微細化
し、耐摩耗性及び熱衝撃特性を向上させることが判明し
た。更に、ロールの製造プロセスについても検討し、上
述の問題点を有利に改善できることを見出した。
【０００６】いわゆる本発明は、このような知見の元に
開発されたものであって、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鋼の軸材とからな
る複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とするものである。
開発されたものであって、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鋼の軸材とからな
る複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とするものである。
【０００７】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鋼の軸材とからなる複合ロール
であって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％，Ｎｉ：5.5 ％以下 を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とするものである。
外層材と溶着一体化した鋼の軸材とからなる複合ロール
であって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％，Ｎｉ：5.5 ％以下 を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とするものである。
【０００８】請求項３に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の複合ロールの製造方法であって、前記外層材
を形成した後、軸材を形成し、或いは更に鍛伸成形比
1.2ｓ以上の鍛造を付与するようにしたものである。
２に記載の複合ロールの製造方法であって、前記外層材
を形成した後、軸材を形成し、或いは更に鍛伸成形比
1.2ｓ以上の鍛造を付与するようにしたものである。
【０００９】請求項４に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の複合ロールの製造方法であって、前記軸材を
形成した後、前記外層材を形成し、或いは更に鍛伸成形
比 1.2ｓ以上の鍛造を付与するようにしたものである。
２に記載の複合ロールの製造方法であって、前記軸材を
形成した後、前記外層材を形成し、或いは更に鍛伸成形
比 1.2ｓ以上の鍛造を付与するようにしたものである。
【００１０】
【作用】先ず、本発明複合ロールの外層材における合金
元素の含有量の限定理由及びＶ，Ｎｂ，Ｃ量の限定式に
ついて説明する。
元素の含有量の限定理由及びＶ，Ｎｂ，Ｃ量の限定式に
ついて説明する。
【００１１】Ｃ：1.5 〜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1.5 ％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1.5 ％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。
【００１２】Ｓｉ：1.5 ％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、1.5 ％を越えると耐クラック性を低下するため上限
を1.5 ％とする。
が、1.5 ％を越えると耐クラック性を低下するため上限
を1.5 ％とする。
【００１３】Ｍｎ：1.2 ％以下 Ｍｎも上記Ｓｉと同様の目的のために必要であるが、1.
2 ％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1.2 ％とする。
2 ％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1.2 ％とする。
【００１４】Ｃｒ：5.5 〜12.0％ 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5.5 ％以上添加するが、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5.5 ％以上添加するが、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。
【００１５】Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％ 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ため2.0 ％以上
必要であるが、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 ％とする。
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ため2.0 ％以上
必要であるが、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 ％とする。
【００１６】Ｎｉ：5.5 ％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、5.5 ％を越えると残留γの存在など不安定な
組織を形成するため好ましくなく、上限を 5.5％とす
る。尚、好適下限値は0.5 ％である。
加するが、5.5 ％を越えると残留γの存在など不安定な
組織を形成するため好ましくなく、上限を 5.5％とす
る。尚、好適下限値は0.5 ％である。
【００１７】Ｖ：3.0 〜10.0％、Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ 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。
【００１８】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。
【００１９】ＮｂもＶと同様耐摩耗性に有効な硬いＭＣ
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。
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。
【００２０】そこで、ＶとＮｂを複合添加した場合の母
材硬さに及ぼすＣ量との関係について調べた。図１はＮ
ｉ無添加材、図２はＮｉ: 2.7 ％添加材のＣ量とＶ、Ｎ
ｂ量との関係を調べた結果である。尚、Ｃ、Ｖ、Ｎｂを
変化させた試料は造塊後、1000℃焼ならし処理と550 ℃
焼きもどし処理を施した結果である。これらの結果か
ら、熱間圧延用ロールとして必要な硬さＨＳ75以上を得
るためには、下記(1) 式を満足する必要があることが明
らかである。 Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％） …(1) また、冷間圧延用ロールとして必要な硬さＨＳ90以上を
得るためには、上記(1)式を満足し、かつ焼ならし処理
の加熱温度を調整することが必要であり、例えば、1150
℃焼ならし処理と550 ℃焼きもどし処理を施すことが必
要である。図３はＮｂ含有量と熱間での摩耗試験におけ
る摩耗量の関係を示すグラフであり、Ｎｂ無添加鋼の摩
耗量を100 とした場合の比率で表わしている。Ｎｂの添
加により摩耗量は減少するが、2 ％で飽和し、3 ％を超
えると耐摩耗性は低下している。
材硬さに及ぼすＣ量との関係について調べた。図１はＮ
ｉ無添加材、図２はＮｉ: 2.7 ％添加材のＣ量とＶ、Ｎ
ｂ量との関係を調べた結果である。尚、Ｃ、Ｖ、Ｎｂを
変化させた試料は造塊後、1000℃焼ならし処理と550 ℃
焼きもどし処理を施した結果である。これらの結果か
ら、熱間圧延用ロールとして必要な硬さＨＳ75以上を得
るためには、下記(1) 式を満足する必要があることが明
らかである。 Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％） …(1) また、冷間圧延用ロールとして必要な硬さＨＳ90以上を
得るためには、上記(1)式を満足し、かつ焼ならし処理
の加熱温度を調整することが必要であり、例えば、1150
℃焼ならし処理と550 ℃焼きもどし処理を施すことが必
要である。図３はＮｂ含有量と熱間での摩耗試験におけ
る摩耗量の関係を示すグラフであり、Ｎｂ無添加鋼の摩
耗量を100 とした場合の比率で表わしている。Ｎｂの添
加により摩耗量は減少するが、2 ％で飽和し、3 ％を超
えると耐摩耗性は低下している。
【００２１】図４はＮｂ含有量と熱衝撃試験におけるク
ラック深さの関係を示すグラフであり、Ｎｂ無添加鋼の
クラック深さを100 とした場合の比率で表している。3
％超のＮｂ添加によって熱衝撃特性は低下していること
が判る。Ｎｂ含有量が0.6 〜3.0 ％の領域では晶出炭化
物の微細化が認められたが、3.0 ％を超えての添加は逆
に晶出炭化物が粗大化する傾向が認められた。図３、図
４の上述の傾向は、Ｎｉ：2.7 ％添加材においても同様
である。
ラック深さの関係を示すグラフであり、Ｎｂ無添加鋼の
クラック深さを100 とした場合の比率で表している。3
％超のＮｂ添加によって熱衝撃特性は低下していること
が判る。Ｎｂ含有量が0.6 〜3.0 ％の領域では晶出炭化
物の微細化が認められたが、3.0 ％を超えての添加は逆
に晶出炭化物が粗大化する傾向が認められた。図３、図
４の上述の傾向は、Ｎｉ：2.7 ％添加材においても同様
である。
【００２２】尚、摩耗並びに熱衝撃試験片は電気炉で溶
製した鋼塊を用いている。
製した鋼塊を用いている。
【００２３】以上の結果より、Ｖ、Ｎｂは、硬さ確保の
観点から Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％） を満足する必要があり、更に摩耗並びに熱衝撃特性向上
の観点からＮｂ添加量は0.6 〜3.0 ％に限定することが
重要である。
観点から Ｖ＋1.8 Ｎｂ≦7.5 Ｃ−6.0 （％） を満足する必要があり、更に摩耗並びに熱衝撃特性向上
の観点からＮｂ添加量は0.6 〜3.0 ％に限定することが
重要である。
【００２４】尚、本発明において、特に限定はしない
が、焼入れ及び焼もどし温度は、それぞれ1000〜1200℃
及び500 〜600 ℃の範囲で最適条件を選んで実施するこ
ととし、焼もどし処理は最低１回、好ましくは２回以上
とする。
が、焼入れ及び焼もどし温度は、それぞれ1000〜1200℃
及び500 〜600 ℃の範囲で最適条件を選んで実施するこ
ととし、焼もどし処理は最低１回、好ましくは２回以上
とする。
【００２５】次に、製造プロセスについて説明する。本
発明は、凝固時に晶出する炭化物が微細化するところに
その特徴がある。然しながら、実製造を考えた場合には
一体物の鋼塊を溶製した場合には凝固速度が遅くなり、
最終凝固部に相当するデンドライト樹間部には粗大な炭
化物を晶出する。そのため、本発明複合ロールでは、凝
固速度を速くするため、前記成分組成範囲である外層材
と、該外層材と溶着一体化した鋼の軸材とからなる複合
鋼塊とした。複合鋼塊溶製法としては遠心鋳造法、連続
肉盛法、複合ＥＳＲ法等が好ましい。
発明は、凝固時に晶出する炭化物が微細化するところに
その特徴がある。然しながら、実製造を考えた場合には
一体物の鋼塊を溶製した場合には凝固速度が遅くなり、
最終凝固部に相当するデンドライト樹間部には粗大な炭
化物を晶出する。そのため、本発明複合ロールでは、凝
固速度を速くするため、前記成分組成範囲である外層材
と、該外層材と溶着一体化した鋼の軸材とからなる複合
鋼塊とした。複合鋼塊溶製法としては遠心鋳造法、連続
肉盛法、複合ＥＳＲ法等が好ましい。
【００２６】軸材は、熱処理によって発生する引張応力
に耐え得る鋼材とする必要があることから、引張強さ50
kgf/mm2 以上を必要とする。引張強さが50kgf/mm2 未満
では、熱処理時の割れや圧延中の欠損に対して不十分で
ある。そのため、軸材は引張強さ50kgf/mm2 以上の鋼材
とし、例えば日本工業規格に規定される機械構造用炭素
鋼、合金鋼、工具鋼或いは軸受鋼とするものが好適であ
る。
に耐え得る鋼材とする必要があることから、引張強さ50
kgf/mm2 以上を必要とする。引張強さが50kgf/mm2 未満
では、熱処理時の割れや圧延中の欠損に対して不十分で
ある。そのため、軸材は引張強さ50kgf/mm2 以上の鋼材
とし、例えば日本工業規格に規定される機械構造用炭素
鋼、合金鋼、工具鋼或いは軸受鋼とするものが好適であ
る。
【００２７】外層材と軸材とからなる複合鋼塊の製造手
順としては、外層材を初めに例えば遠心鋳造法により溶
製凝固させた後、該外層材内部に軸材を溶製しても良
い。或いは、軸材を初めに例えば圧延もしくは鍛造によ
り作製した後、該軸材回りに外層材を例えば連続肉盛
法、ＥＳＲ法等で溶製することもできる。
順としては、外層材を初めに例えば遠心鋳造法により溶
製凝固させた後、該外層材内部に軸材を溶製しても良
い。或いは、軸材を初めに例えば圧延もしくは鍛造によ
り作製した後、該軸材回りに外層材を例えば連続肉盛
法、ＥＳＲ法等で溶製することもできる。
【００２８】そして、上述のようにして得られた複合鋼
塊は、外層材に存在するキャビティを圧着し、外層材と
軸材とを機械的に接合させ、更に晶出した炭化物を機械
的に分断させる等を目的とする鍛造を付加しても良い。
このとき、鍛造の鍛伸成形比が 1.2ｓ未満では、上記効
果が認められないことから、鍛伸成形比は 1.2ｓ以上と
した。尚、鍛造工程において、組織の均質化を目的とし
た拡散焼なましを付与することもある。
塊は、外層材に存在するキャビティを圧着し、外層材と
軸材とを機械的に接合させ、更に晶出した炭化物を機械
的に分断させる等を目的とする鍛造を付加しても良い。
このとき、鍛造の鍛伸成形比が 1.2ｓ未満では、上記効
果が認められないことから、鍛伸成形比は 1.2ｓ以上と
した。尚、鍛造工程において、組織の均質化を目的とし
た拡散焼なましを付与することもある。
【００２９】
【実施例】表１に示す外層材の化学組成を有する溶湯を
ＪＩＳ規格ＳＫＤ６１あるいはＳＵＪ２よりなる軸材に
連続肉盛法で鋳造し、複合鋼塊を試作した。この複合鋼
塊を900 ℃で焼きならし処理（冷却は空冷）後、外層材
より摩耗及び熱衝撃試験片を採取した。これらの試験片
について 950〜1100℃でオーステナイト化後空気冷却の
焼入れと 500〜 550℃での焼もどし処理を行ない、摩耗
試験及び熱衝撃試験を行なった。
ＪＩＳ規格ＳＫＤ６１あるいはＳＵＪ２よりなる軸材に
連続肉盛法で鋳造し、複合鋼塊を試作した。この複合鋼
塊を900 ℃で焼きならし処理（冷却は空冷）後、外層材
より摩耗及び熱衝撃試験片を採取した。これらの試験片
について 950〜1100℃でオーステナイト化後空気冷却の
焼入れと 500〜 550℃での焼もどし処理を行ない、摩耗
試験及び熱衝撃試験を行なった。
【００３０】
【表１】
【００３１】そして、摩耗試験は、φ190 ×15の相手材
とφ50×10の試験材の２円盤の滑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、滑り率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円盤の滑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、滑り率3.9 ％として 120分後の摩耗
減量を測定して行なった。
【００３２】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。
【００３３】表２は硬さ、摩耗試験結果、熱衝撃試験結
果を比較した表であり、その結果によれば本発明鋼は、
従来のＮｉグレン材（Ｆ）と比べ、硬さは同程度である
が、耐摩耗性、耐クラック性ともに著しく向上している
ことが認められる。また、比較材（Ｇ〜Ｋ）は、本発明
の成分限定範囲を逸脱していることから、硬さ、耐摩耗
性、耐クラック性のいずれかが低下している。また、軸
材に引張強さ 50kgf／mm2 未満のＳ２５Ｃを用いた鋼
（Ｌ）は焼入れ時に割損した。
果を比較した表であり、その結果によれば本発明鋼は、
従来のＮｉグレン材（Ｆ）と比べ、硬さは同程度である
が、耐摩耗性、耐クラック性ともに著しく向上している
ことが認められる。また、比較材（Ｇ〜Ｋ）は、本発明
の成分限定範囲を逸脱していることから、硬さ、耐摩耗
性、耐クラック性のいずれかが低下している。また、軸
材に引張強さ 50kgf／mm2 未満のＳ２５Ｃを用いた鋼
（Ｌ）は焼入れ時に割損した。
【００３４】
【表２】
【００３５】（実施例２）表３に示す外層材の化学組成
を有する溶湯をＪＩＳ規格ＳＫＤ６１あるいはＳＵＪ２
よりなる軸材に連続肉盛法で鋳造し、複合鋼塊を試作し
た。この複合鋼塊を900 〜1100℃の温度範囲で鍛造し
た。鍛伸成形比は 1.5ｓとした。900 ℃で焼ならし処理
（冷却は空冷）後、外層材より摩耗及び熱衝撃試験片を
採取した。これらの試験片について 950〜1100℃でオー
ステナイト化後空気冷却の焼入れと 500〜 550℃での焼
もどし処理を行ない、摩耗試験及び熱衝撃試験を行なっ
た。
を有する溶湯をＪＩＳ規格ＳＫＤ６１あるいはＳＵＪ２
よりなる軸材に連続肉盛法で鋳造し、複合鋼塊を試作し
た。この複合鋼塊を900 〜1100℃の温度範囲で鍛造し
た。鍛伸成形比は 1.5ｓとした。900 ℃で焼ならし処理
（冷却は空冷）後、外層材より摩耗及び熱衝撃試験片を
採取した。これらの試験片について 950〜1100℃でオー
ステナイト化後空気冷却の焼入れと 500〜 550℃での焼
もどし処理を行ない、摩耗試験及び熱衝撃試験を行なっ
た。
【００３６】
【表３】
【００３７】表４は硬さ、摩耗試験（実施例１と同じ試
験内容）結果、熱衝撃試験（実施例１と同じ試験内容）
結果を比較した表であり、その結果によれば、本発明鋼
は、従来のＮｉグレン材（Ｆ）と比べ、硬さは同程度で
あるが、耐摩耗性、耐クラック性ともに著しく向上して
いることが認められる。また、比較材（Ｇ〜Ｋ）は、本
発明の成分限定範囲を逸脱していることから、硬さ、耐
摩耗性、耐クラック性のいずれかが低下している。ま
た、軸材に引張強さ 50kgf／mm2 未満のＳ２５Ｃを用い
た鋼（Ｌ）は焼入れ時に割損した。発明鋼Ａのミクロ組
織を図５に示す。晶出炭化物は微細であり、ロール表面
品質も良好であることを示唆している。
験内容）結果、熱衝撃試験（実施例１と同じ試験内容）
結果を比較した表であり、その結果によれば、本発明鋼
は、従来のＮｉグレン材（Ｆ）と比べ、硬さは同程度で
あるが、耐摩耗性、耐クラック性ともに著しく向上して
いることが認められる。また、比較材（Ｇ〜Ｋ）は、本
発明の成分限定範囲を逸脱していることから、硬さ、耐
摩耗性、耐クラック性のいずれかが低下している。ま
た、軸材に引張強さ 50kgf／mm2 未満のＳ２５Ｃを用い
た鋼（Ｌ）は焼入れ時に割損した。発明鋼Ａのミクロ組
織を図５に示す。晶出炭化物は微細であり、ロール表面
品質も良好であることを示唆している。
【００３８】
【表４】
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、耐摩耗性及び耐クラッ
ク性の良好な圧延用ワークロール等に用いて好適な複合
ロールを得ることが可能であり、圧延能率等の大幅な向
上が可能であることから、その効果は大である。更に、
表面品質が要求される冷間圧延等への適用も可能であ
る。
ク性の良好な圧延用ワークロール等に用いて好適な複合
ロールを得ることが可能であり、圧延能率等の大幅な向
上が可能であることから、その効果は大である。更に、
表面品質が要求される冷間圧延等への適用も可能であ
る。
【図１】図１はＶとＮｂの複合添加量とＣ量が母材硬さ
に及ぼす影響を示す線図である。
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Ｎｂ添加量と摩耗量（Ｎｂ無添加鋼を 1
00とした場合）の関係を示すグラフである。
00とした場合）の関係を示すグラフである。
【図４】図４はＮｂ添加量とクラック深さ（Ｎｂ無添加
鋼を 100とした場合）の関係を示すグラフである。
鋼を 100とした場合）の関係を示すグラフである。
【図５】図５はＡ鋼の炭化物分散状態の金属組織を示す
写真である。
写真である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 38/36 (72)発明者 石井 正武 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 (72)発明者 天野 虔一 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 (4)
- 【請求項１】 外層材と、該外層材と溶着一体化した鋼
の軸材とからなる複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％ を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とする複合ロール。 - 【請求項２】 外層材と、該外層材と溶着一体化した鋼
の軸材とからなる複合ロールであって、該外層材が、 Ｃ：1.5 〜 3.5％，Ｓｉ：1.5 ％以下，Ｍｎ：1.2 ％以
下， Ｃｒ：5.5 〜12.0％，Ｍｏ：2.0 〜8.0 ％，Ｖ：3.0 〜
10.0％， Ｎｂ：0.6 〜3.0 ％，Ｎｉ：5.5 ％以下 を含有し、且つ下記(1) 式を満足し、 Ｖ＋ 1.8Ｎｂ ≦ 7.5 Ｃ−6.0(％) …(1) 残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなること、更に該軸材
が、引張強さ50kgf/mm2以上を有する鋼材であることを
特徴とする複合ロール。 - 【請求項３】 前記外層材を形成した後、軸材を形成
し、或いは更に鍛伸成形比 1.2ｓ以上の鍛造を付与する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合ロールの
製造方法。 - 【請求項４】 前記軸材を形成した後、前記外層材を形
成し、或いは更に鍛伸成形比 1.2ｓ以上の鍛造を付与す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合ロール
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19742692A JPH0617185A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 複合ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19742692A JPH0617185A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 複合ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617185A true JPH0617185A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16374327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19742692A Pending JPH0617185A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 複合ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102660714A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-09-12 | 河南理工大学 | 一种高碳高钒耐磨钢 |
| EP3187606A4 (en) * | 2014-08-25 | 2018-04-04 | Kubota Corporation | Outer layer material for composite rolls for rolling, and composite roll for rolling |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57126914A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-06 | Kawasaki Steel Corp | Production of forged roll for use in hot-rolling |
| JPH0377007A (ja) * | 1989-08-21 | 1991-04-02 | Fujitsu Ltd | 物体形状検査装置 |
| JPH03285703A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-16 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗複合ロール |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP19742692A patent/JPH0617185A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57126914A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-06 | Kawasaki Steel Corp | Production of forged roll for use in hot-rolling |
| JPH0377007A (ja) * | 1989-08-21 | 1991-04-02 | Fujitsu Ltd | 物体形状検査装置 |
| JPH03285703A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-16 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗複合ロール |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102660714A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-09-12 | 河南理工大学 | 一种高碳高钒耐磨钢 |
| EP3187606A4 (en) * | 2014-08-25 | 2018-04-04 | Kubota Corporation | Outer layer material for composite rolls for rolling, and composite roll for rolling |
| US10376937B2 (en) | 2014-08-25 | 2019-08-13 | Kubota Corporation | Outer layer material for composite roll for rolling and composite roll for rolling |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980714 |