JPH06330235A - 耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材 - Google Patents
耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材Info
- Publication number
- JPH06330235A JPH06330235A JP12287593A JP12287593A JPH06330235A JP H06330235 A JPH06330235 A JP H06330235A JP 12287593 A JP12287593 A JP 12287593A JP 12287593 A JP12287593 A JP 12287593A JP H06330235 A JPH06330235 A JP H06330235A
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- JP
- Japan
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- wear resistance
- roll material
- centrifugally
- speed steel
- steel roll
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- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高耐摩耗性で偏析のない遠心鋳造ハイスロー
ル材を得ること。 【構成】 化学組成がｗｔ％で、Ｃ ：１．４〜２．６
％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：１．５％以下
Ｃｒ：３〜８％、２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％、
Ｖ：４〜８％ (但しＶ＝１１．５−２．５×Ｃ以下) 、
Ｔｉ：０．３〜２．５％及び残部が実
質的にＦｅからなる。
ル材を得ること。 【構成】 化学組成がｗｔ％で、Ｃ ：１．４〜２．６
％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：１．５％以下
Ｃｒ：３〜８％、２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％、
Ｖ：４〜８％ (但しＶ＝１１．５−２．５×Ｃ以下) 、
Ｔｉ：０．３〜２．５％及び残部が実
質的にＦｅからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性に優れた遠心
鋳造ハイスロール材に関する。
鋳造ハイスロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳造用の高耐摩耗性ロール材として、特
開平４−１７６８４０公報に開示されているように、下
記化学組成（ｗｔ％) を有するハイス系ロール材は公知
である。Ｃ ：１．０〜３．０％、 Ｓｉ：０．１〜
２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％ Ｃｒ：３．０〜
１０．０％、Ｍｏ：０．１〜６．０％、 Ｗ ：１．５
〜１０．０％Ｖ、Ｎｂの一種又は二種の合計：３．０〜
１０．０％、残部実質的にＦｅからなる。
開平４−１７６８４０公報に開示されているように、下
記化学組成（ｗｔ％) を有するハイス系ロール材は公知
である。Ｃ ：１．０〜３．０％、 Ｓｉ：０．１〜
２．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％ Ｃｒ：３．０〜
１０．０％、Ｍｏ：０．１〜６．０％、 Ｗ ：１．５
〜１０．０％Ｖ、Ｎｂの一種又は二種の合計：３．０〜
１０．０％、残部実質的にＦｅからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ハイス系ロール材
において、組成中のＶは高硬度のＭＣ型炭化物を形成し
て耐摩耗性の向上に大きく寄与する。しかしながら、Ｖ
添加量を増加させると、凝固初期に多くのＭＣ型炭化物
が晶出するため、比重が小さい該炭化物が比重分離、つ
まり偏析を起こしやすくなる。特に遠心力鋳造の場合
は、遠心力の作用により偏析が顕著に現れるため、静置
鋳造に比較すると、Ｖ添加量を低くしなければならない
という問題があった。即ち、偏析を起こさないＶ添加限
界量が低いという問題点があった。
において、組成中のＶは高硬度のＭＣ型炭化物を形成し
て耐摩耗性の向上に大きく寄与する。しかしながら、Ｖ
添加量を増加させると、凝固初期に多くのＭＣ型炭化物
が晶出するため、比重が小さい該炭化物が比重分離、つ
まり偏析を起こしやすくなる。特に遠心力鋳造の場合
は、遠心力の作用により偏析が顕著に現れるため、静置
鋳造に比較すると、Ｖ添加量を低くしなければならない
という問題があった。即ち、偏析を起こさないＶ添加限
界量が低いという問題点があった。
【０００４】本発明はかゝる問題に鑑みてなされたもの
で、Ｖ添加量を低く押えながら高耐摩耗性を得られ、偏
析のない優れた遠心鋳造ハイスロール材を提供すること
を目的とする。
で、Ｖ添加量を低く押えながら高耐摩耗性を得られ、偏
析のない優れた遠心鋳造ハイスロール材を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の遠心鋳造ハイス
ロール材は、化学組成がｗｔ％で、Ｃ ：１．４〜２．
６％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：１．５％以下
Ｃｒ：３〜８％、２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％、
Ｖ：４〜８％ (但しＶ＝１１．５−２．５×Ｃ以下) 、
Ｔｉ：０．３〜２．５％及び残部
が実質的にＦｅからなる組成により構成した。
ロール材は、化学組成がｗｔ％で、Ｃ ：１．４〜２．
６％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：１．５％以下
Ｃｒ：３〜８％、２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％、
Ｖ：４〜８％ (但しＶ＝１１．５−２．５×Ｃ以下) 、
Ｔｉ：０．３〜２．５％及び残部
が実質的にＦｅからなる組成により構成した。
【０００６】
【作用】Ｖは、Ｃ％の関数でＶ（ｗｔ％) ＝１１．５−
２．５×Ｃ％、以上を添加すると遠心力鋳造法では偏析
を起こす。ところでＣとＴｉの炭化物であるＴｉＣは、
ＣとＶの炭化物であるＶＣよりも更に比重が小さいた
め、Ｔｉの添加は偏析を助長させるものと考えられる
が、本発明者等の実験の結果では、Ｔｉの２．５％以下
の添加では偏析は見られなかった。この理由はＴｉを添
加することによって凝固初晶にＭＣ型炭化物の晶出が少
なくなるような成分系に移行したことによるものと推認
できるが、その理論的根拠は明白でない。
２．５×Ｃ％、以上を添加すると遠心力鋳造法では偏析
を起こす。ところでＣとＴｉの炭化物であるＴｉＣは、
ＣとＶの炭化物であるＶＣよりも更に比重が小さいた
め、Ｔｉの添加は偏析を助長させるものと考えられる
が、本発明者等の実験の結果では、Ｔｉの２．５％以下
の添加では偏析は見られなかった。この理由はＴｉを添
加することによって凝固初晶にＭＣ型炭化物の晶出が少
なくなるような成分系に移行したことによるものと推認
できるが、その理論的根拠は明白でない。
【０００７】
【実施例】本発明にかかるハイス系ロール材の化学組成
は下記の理由により限定される。以下、単位は全てｗｔ
％である。 Ｃ：１．４〜２．６％ ＣはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖなどの炭化物形成元素と結合し
て、高硬度の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。
１．４％未満では炭化物量が少ないため耐摩耗性が低下
する。一方、２．６％を越えると材質が脆くなる。
は下記の理由により限定される。以下、単位は全てｗｔ
％である。 Ｃ：１．４〜２．６％ ＣはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖなどの炭化物形成元素と結合し
て、高硬度の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。
１．４％未満では炭化物量が少ないため耐摩耗性が低下
する。一方、２．６％を越えると材質が脆くなる。
【０００８】Ｓｉ：０．２〜１．５％ Ｓｉは脱酸および鋳造時の湯流れ性の向上のために添加
される。０．２％未満ではかかる作用が不足し、一方
１．５％を越えると焼入れ性が低下し、また材質が脆く
なる。 Ｍｎ：１．５％以下 ＭｎはＳと結合して化合物 (ＭｎＳ）を形成し、Ｓによ
る脆化を防止する。また、焼入れ性および耐摩耗性を向
上する作用を有する。しかし、１．５％を越えて添加す
ると材質が脆くなる。
される。０．２％未満ではかかる作用が不足し、一方
１．５％を越えると焼入れ性が低下し、また材質が脆く
なる。 Ｍｎ：１．５％以下 ＭｎはＳと結合して化合物 (ＭｎＳ）を形成し、Ｓによ
る脆化を防止する。また、焼入れ性および耐摩耗性を向
上する作用を有する。しかし、１．５％を越えて添加す
ると材質が脆くなる。
【０００９】Ｃｒ：３〜８％ Ｃｒは基地中に固溶し、焼入れ性を向上させると共に、
その一部がＣと結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を向
上させる。３％未満ではかかる作用が少なく、一方８％
を越えるとその作用が飽和すると共に材質が脆くなる。 ２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％ ＭｏおよびＷはＣと結合して、Ｍ2 Ｃ型又はＭ6 Ｃ型の
炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させると共にその一部
は基地中に固溶し、二次硬化に寄与する。ＭｏはＷの二
倍の効果があるため、成分範囲はＭｏ含有量の二倍とＷ
含有量との和（２Ｍｏ＋Ｗ) によって規定する。２Ｍｏ
＋Ｗが６％未満ではかかる作用は少なく、一方１４％を
越えると炭化物量が多くなり、靭性が低下すると共に、
基地中に溶け込んだＭｏやＷによって残留オーステナイ
トが安定化し、高硬度が得られ難くなる。
その一部がＣと結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を向
上させる。３％未満ではかかる作用が少なく、一方８％
を越えるとその作用が飽和すると共に材質が脆くなる。 ２Ｍｏ＋Ｗ：６〜１４％ ＭｏおよびＷはＣと結合して、Ｍ2 Ｃ型又はＭ6 Ｃ型の
炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させると共にその一部
は基地中に固溶し、二次硬化に寄与する。ＭｏはＷの二
倍の効果があるため、成分範囲はＭｏ含有量の二倍とＷ
含有量との和（２Ｍｏ＋Ｗ) によって規定する。２Ｍｏ
＋Ｗが６％未満ではかかる作用は少なく、一方１４％を
越えると炭化物量が多くなり、靭性が低下すると共に、
基地中に溶け込んだＭｏやＷによって残留オーステナイ
トが安定化し、高硬度が得られ難くなる。
【００１０】 Ｖ：４〜８％（但し、Ｖ＝１１．５−２．５×Ｃ以下） ＶはＣと結合し高硬度のＭＣ型炭化物を形成し、耐摩耗
性を向上させる。４％未満ではその効果が小さい。一方
８％を越えるとＭＣ型炭化物が偏析し易くなる。特に、
遠心力鋳造法により鋳造する場合、偏析傾向が大きくな
るので、Ｖ＝１１．５−２．５×Ｃ以下とすることが必
要である。
性を向上させる。４％未満ではその効果が小さい。一方
８％を越えるとＭＣ型炭化物が偏析し易くなる。特に、
遠心力鋳造法により鋳造する場合、偏析傾向が大きくな
るので、Ｖ＝１１．５−２．５×Ｃ以下とすることが必
要である。
【００１１】Ｔｉ：０．３〜２．５％ ＴｉはＶと同様、Ｃと結合し、高硬度のＭＣ型炭化物を
形成し、耐摩耗性を向上させる。０．３％未満では、そ
の効果が小さい。一方、２．５％を越えると、その効果
が飽和するとともに、Ｔｉは酸化されやすいため、製造
(溶解＋鋳造)が難しくなる。
形成し、耐摩耗性を向上させる。０．３％未満では、そ
の効果が小さい。一方、２．５％を越えると、その効果
が飽和するとともに、Ｔｉは酸化されやすいため、製造
(溶解＋鋳造)が難しくなる。
【００１２】本発明のロール材は、以上の成分の他、残
部がＦｅおよび不可避的に混入した不純物により形成さ
れる。尚、Ｐ、Ｓはいずれも材質を脆くするので少ない
ほど望ましく、各々０．１％以下に止めるのがよい。本
発明のロール材は、外層と中実状内層または円筒状内層
とが溶着された二層複合ロール、あるいは外層と内層と
の間に中間層を鋳造した三層複合ロールの外層材として
好適に使用される。尚、内層材としては、高級鋳鉄、ダ
クタイル鋳鉄、黒鉛鋼等の強靭材が使用される。また、
ロールの鋳造法としては、周知のように金型遠心力鋳造
法により外層、必要に応じて中間層を鋳造した後、その
内部に中実状内層が静置鋳造される。
部がＦｅおよび不可避的に混入した不純物により形成さ
れる。尚、Ｐ、Ｓはいずれも材質を脆くするので少ない
ほど望ましく、各々０．１％以下に止めるのがよい。本
発明のロール材は、外層と中実状内層または円筒状内層
とが溶着された二層複合ロール、あるいは外層と内層と
の間に中間層を鋳造した三層複合ロールの外層材として
好適に使用される。尚、内層材としては、高級鋳鉄、ダ
クタイル鋳鉄、黒鉛鋼等の強靭材が使用される。また、
ロールの鋳造法としては、周知のように金型遠心力鋳造
法により外層、必要に応じて中間層を鋳造した後、その
内部に中実状内層が静置鋳造される。
【００１３】本発明のロール材の熱処理は、鋳造後、ロ
ール全体をオーステナイト化温度に加熱後、５００℃ま
での温度域を３００℃/hr 以上の冷却速度で冷却するこ
とにより、良好な焼入れ組織を得ることができる。焼戻
しは５３０〜５５０℃の温度で一〜数回行なうと良い。
本発明にいうロール材は、主として圧延用ロールの外層
材として使用されるが、圧延付帯設備におけるローラ、
例えばホットランテーブルローラ等のローラ外層材とし
ても使用することができる。
ール全体をオーステナイト化温度に加熱後、５００℃ま
での温度域を３００℃/hr 以上の冷却速度で冷却するこ
とにより、良好な焼入れ組織を得ることができる。焼戻
しは５３０〜５５０℃の温度で一〜数回行なうと良い。
本発明にいうロール材は、主として圧延用ロールの外層
材として使用されるが、圧延付帯設備におけるローラ、
例えばホットランテーブルローラ等のローラ外層材とし
ても使用することができる。
【００１４】次に具体的実施例を掲げる。 （１）表１のハイスロール材溶湯を金型遠心力鋳造によ
り、円筒状鋳物を鋳造した。鋳造条件は下記の通りであ
る。尚、表１中のＮｏ. １〜３は実施例、Ｎｏ. ４は比
較例である。 金型サイズ ：φ２４０ｍｍm ×長さ２００ｍｍ 金型回転数 ：ＧＮｏ．で１４０ 鋳込厚さ ：５０ｍｍ 鋳込温度 ：１４５０℃
り、円筒状鋳物を鋳造した。鋳造条件は下記の通りであ
る。尚、表１中のＮｏ. １〜３は実施例、Ｎｏ. ４は比
較例である。 金型サイズ ：φ２４０ｍｍm ×長さ２００ｍｍ 金型回転数 ：ＧＮｏ．で１４０ 鋳込厚さ ：５０ｍｍ 鋳込温度 ：１４５０℃
【００１５】
【表１】
【００１６】（２）鋳造後、各試料より組織観察片を採
取し、顕微鏡により組織観察を行った結果、実施例：試
料Ｎｏ．１〜３は偏析は認められなかったが、比較例：
試料Ｎｏ．４には偏析が認められた。 （３）次に、各試料を１１００℃に加熱し、６００℃／
Ｈの冷却速度で焼入れ後、５５０℃で焼戻し後、硬度を
測定した。その結果を下記に示す。下記の結果より、実
施例と比較例とは同等の硬度を有しており、本発明材は
耐摩耗性に優れることが推認される。
取し、顕微鏡により組織観察を行った結果、実施例：試
料Ｎｏ．１〜３は偏析は認められなかったが、比較例：
試料Ｎｏ．４には偏析が認められた。 （３）次に、各試料を１１００℃に加熱し、６００℃／
Ｈの冷却速度で焼入れ後、５５０℃で焼戻し後、硬度を
測定した。その結果を下記に示す。下記の結果より、実
施例と比較例とは同等の硬度を有しており、本発明材は
耐摩耗性に優れることが推認される。
【００１７】Ｎｏ. １─ＨRC６０．７、Ｎｏ. ２─ＨRC
６０．３、Ｎｏ. ３─ＨRC６２．２、Ｎｏ. ４─ＨRC６
１．１
６０．３、Ｎｏ. ３─ＨRC６２．２、Ｎｏ. ４─ＨRC６
１．１
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のハイスロー
ル材は、Ｃ：１．４〜２．６％、Ｖ：４〜８％ (但し
Ｖ＝１１．５−２．５×Ｃ％以下) 、Ｔｉ：０．３〜
２．５％等を含有する特定組成で構成したので、Ｖ添加
量を低く押えながら高耐摩耗性が得られ、偏析のない優
れた遠心鋳造ハイスロール材が得られた。
ル材は、Ｃ：１．４〜２．６％、Ｖ：４〜８％ (但し
Ｖ＝１１．５−２．５×Ｃ％以下) 、Ｔｉ：０．３〜
２．５％等を含有する特定組成で構成したので、Ｖ添加
量を低く押えながら高耐摩耗性が得られ、偏析のない優
れた遠心鋳造ハイスロール材が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 37/06 38/28 (72)発明者 片山 博彰 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社ク ボタ尼崎工場内 (72)発明者 森川 長 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社ク ボタ尼崎工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 化学組成がｗｔ％で、 Ｃ ：１．４〜２．６％、 Ｓｉ：０．２〜１．５％、 Ｍｎ：１．５％以下 Ｃｒ：３〜８％、 ２Ｍｏ＋Ｗ：6 〜１４％、 Ｖ：４〜８％ (但しＶ＝
１１．５−２．５×Ｃ以下) 、 Ｔｉ：０．
３〜２．５％及び残部が実質的にＦｅからなることを特
徴とする耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12287593A JPH06330235A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12287593A JPH06330235A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330235A true JPH06330235A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14846794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12287593A Pending JPH06330235A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 耐摩耗性に優れた遠心鋳造ハイスロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330235A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100716566B1 (ko) * | 2006-01-02 | 2007-05-09 | 현대제철 주식회사 | 고속도강의 어니일링 열처리방법 |
| CN1331626C (zh) * | 2006-01-19 | 2007-08-15 | 郑州航空工业管理学院 | 一种低裂纹型高速钢轧辊及其离心铸造方法 |
| CN107243618A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-10-13 | 唐山亿联盛轧辊有限公司 | 一种高速钢复合轧辊的生产方法 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12287593A patent/JPH06330235A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100716566B1 (ko) * | 2006-01-02 | 2007-05-09 | 현대제철 주식회사 | 고속도강의 어니일링 열처리방법 |
| CN1331626C (zh) * | 2006-01-19 | 2007-08-15 | 郑州航空工业管理学院 | 一种低裂纹型高速钢轧辊及其离心铸造方法 |
| CN107243618A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-10-13 | 唐山亿联盛轧辊有限公司 | 一种高速钢复合轧辊的生产方法 |
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