JPH06346187A - 熱間圧延用ロール材 - Google Patents
熱間圧延用ロール材Info
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- JPH06346187A JPH06346187A JP14355293A JP14355293A JPH06346187A JP H06346187 A JPH06346187 A JP H06346187A JP 14355293 A JP14355293 A JP 14355293A JP 14355293 A JP14355293 A JP 14355293A JP H06346187 A JPH06346187 A JP H06346187A
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- roll
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- rolling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高炭素高バナジウム系耐摩耗性ロールを熱間
仕上圧延前段に用いたときに発生する黒皮の剥離に起因
した肌荒れを解消し、圧延スケジュールの大幅な拡大を
可能とするとともに耐事故性に優れた熱間圧延用ロール
材を提供する。 【構成】 鋼組成を、Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、 Si: 1.2 ％
以下、 Mn: 1.2 ％以下、Cr: 1.5 〜6.0 ％、 Mo: 5.
0 ％以下、 Ｗ: 1.5 ％以下、Ｖ: 4.5 〜7.0 ％、 C
o: 5.0 ％以下、かつ、下記式(1) 〜(4) を満足し、 5.0 ≧Mo＋0.5W≧1.5 ・・・(1) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) ・・・(2) 0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ・・・(3) 2Co ＋Ｗ−Mo≧０ ・・・(4) 残部Feおよび不可避的不純物より成るものとする。
仕上圧延前段に用いたときに発生する黒皮の剥離に起因
した肌荒れを解消し、圧延スケジュールの大幅な拡大を
可能とするとともに耐事故性に優れた熱間圧延用ロール
材を提供する。 【構成】 鋼組成を、Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、 Si: 1.2 ％
以下、 Mn: 1.2 ％以下、Cr: 1.5 〜6.0 ％、 Mo: 5.
0 ％以下、 Ｗ: 1.5 ％以下、Ｖ: 4.5 〜7.0 ％、 C
o: 5.0 ％以下、かつ、下記式(1) 〜(4) を満足し、 5.0 ≧Mo＋0.5W≧1.5 ・・・(1) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) ・・・(2) 0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ・・・(3) 2Co ＋Ｗ−Mo≧０ ・・・(4) 残部Feおよび不可避的不純物より成るものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、耐肌荒れ性
および耐事故性に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
および耐事故性に優れた熱間圧延用ロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に近年に至り、熱間圧延製品の低コス
ト化および高級化指向に対応するため、単位ロール当た
りの圧延量の拡大、すなわち圧延スケジュールの弾力化
が可能な耐摩耗性に優れた圧延ロールの開発・実用化が
推進されている。
ト化および高級化指向に対応するため、単位ロール当た
りの圧延量の拡大、すなわち圧延スケジュールの弾力化
が可能な耐摩耗性に優れた圧延ロールの開発・実用化が
推進されている。
【０００３】例えば、特開平３−56642 号公報には、
Ｃ:1.5〜2.5 ％、Ｖ:4.5〜8.0 ％を含有する高炭素高バ
ナジウム系耐摩耗材からなる熱間圧延用ロールの製造法
が提案されている。
Ｃ:1.5〜2.5 ％、Ｖ:4.5〜8.0 ％を含有する高炭素高バ
ナジウム系耐摩耗材からなる熱間圧延用ロールの製造法
が提案されている。
【０００４】この高炭素高バナジウム系耐摩耗材からな
る熱間圧延用ロールは、圧延使用層に高硬度のＭＣ型炭
化物を分散させたことに特徴を有し、従来のNi−グレン
鋳鉄材または高クロム鋳鉄材等を用いた耐摩耗鋳鉄ロー
ルに比較して、５〜15倍程度の極めて優れた耐摩耗性を
備えている。
る熱間圧延用ロールは、圧延使用層に高硬度のＭＣ型炭
化物を分散させたことに特徴を有し、従来のNi−グレン
鋳鉄材または高クロム鋳鉄材等を用いた耐摩耗鋳鉄ロー
ルに比較して、５〜15倍程度の極めて優れた耐摩耗性を
備えている。
【０００５】したがって、比較的に摩耗量の多い熱間仕
上圧延機の中・後段にこのロールを用いた場合には、単
位ロール当たりの圧延量を、従来の圧延ロールの５倍以
上に増加でき、それによって圧延スケジュールの大幅な
拡大を図ることが可能となり、直接的に圧延コストを低
減できるとともに、製鋼工程における製造ロットの集約
化等により鉄鋼材の製造コストを大幅に低減できる。
上圧延機の中・後段にこのロールを用いた場合には、単
位ロール当たりの圧延量を、従来の圧延ロールの５倍以
上に増加でき、それによって圧延スケジュールの大幅な
拡大を図ることが可能となり、直接的に圧延コストを低
減できるとともに、製鋼工程における製造ロットの集約
化等により鉄鋼材の製造コストを大幅に低減できる。
【０００６】しかしながら、その後の実際の圧延操業の
経験によれば、ロール表面に黒皮と称される酸化皮膜が
形成しやすく、それによってロール肌荒れが促進され、
その優れた耐摩耗性を十分に発揮できない場合があるこ
とが判明した。
経験によれば、ロール表面に黒皮と称される酸化皮膜が
形成しやすく、それによってロール肌荒れが促進され、
その優れた耐摩耗性を十分に発揮できない場合があるこ
とが判明した。
【０００７】例えば熱間仕上圧延機の前段に、このロー
ルを用いた場合には、黒皮の剥離に起因する肌荒れ発生
により、その優れた特徴である耐摩耗性を充分に発揮で
きないままにロール組替えをせざるを得ず、所期の目的
である圧延スケジュールの大幅な拡大が図れないという
問題がある。
ルを用いた場合には、黒皮の剥離に起因する肌荒れ発生
により、その優れた特徴である耐摩耗性を充分に発揮で
きないままにロール組替えをせざるを得ず、所期の目的
である圧延スケジュールの大幅な拡大が図れないという
問題がある。
【０００８】ところで、熱間圧延用ロールとりわけ熱間
仕上圧延用ロールは、通常は、外径は600 mm以上であっ
てその質量は5500kg以上の大質量製品である。その一方
で、圧延使用層は直径方向で100 mm程度しかなく、また
所定の廃却径になるまで表面損傷層を複数回研削除去し
ながら繰り返し使用される工具である。
仕上圧延用ロールは、通常は、外径は600 mm以上であっ
てその質量は5500kg以上の大質量製品である。その一方
で、圧延使用層は直径方向で100 mm程度しかなく、また
所定の廃却径になるまで表面損傷層を複数回研削除去し
ながら繰り返し使用される工具である。
【０００９】したがって、通常の圧延による成績の他
に、圧延トラブルが発生した時の疵発生の困難さおよび
疵深さの指標、すなわち耐事故性が、工具としての圧延
ロールの性能を最終的に評価する上では最も重要な特性
となる。
に、圧延トラブルが発生した時の疵発生の困難さおよび
疵深さの指標、すなわち耐事故性が、工具としての圧延
ロールの性能を最終的に評価する上では最も重要な特性
となる。
【００１０】一般に、このような圧延ロールの性能は、
ロール原単位 (圧延量１ｔ当たりのロール消耗質量 :kg
/t、あるいはロール費用: 円/t) として表わされる。例
えば、従来の高クロム鋳鉄ロールを熱間仕上圧延機の前
段に設置した場合、事故時のロール原単位は正常圧延時
のロール原単位と事故時のロール原単位とを加算した総
合のロール原単位の５〜30％程度に達しており、如何に
して事故時のロール原単位を低減するかが総合のロール
原単位を低減するためには重要な技術課題であった。
ロール原単位 (圧延量１ｔ当たりのロール消耗質量 :kg
/t、あるいはロール費用: 円/t) として表わされる。例
えば、従来の高クロム鋳鉄ロールを熱間仕上圧延機の前
段に設置した場合、事故時のロール原単位は正常圧延時
のロール原単位と事故時のロール原単位とを加算した総
合のロール原単位の５〜30％程度に達しており、如何に
して事故時のロール原単位を低減するかが総合のロール
原単位を低減するためには重要な技術課題であった。
【００１１】事故時のロール原単位を低減したいという
要請は、耐摩耗圧延ロールの場合は一層顕著になる。例
えば、正常圧延時のロール原単位が従来に比較して1/5
以下となったとしても、事故時に深い疵が容易にロール
表面に形成されてしまうと総合のロール原単位が著しく
悪化してしまう。特に、高炭素高バナジウム系耐摩耗ロ
ールは、Ｖ、Mo、ＷあるいはCo等の高価な合金元素を多
量に添加しているため、総合のロール原単位 (円／t)が
逆に従来の圧延ロールよりも著しく大きくなってしま
う。
要請は、耐摩耗圧延ロールの場合は一層顕著になる。例
えば、正常圧延時のロール原単位が従来に比較して1/5
以下となったとしても、事故時に深い疵が容易にロール
表面に形成されてしまうと総合のロール原単位が著しく
悪化してしまう。特に、高炭素高バナジウム系耐摩耗ロ
ールは、Ｖ、Mo、ＷあるいはCo等の高価な合金元素を多
量に添加しているため、総合のロール原単位 (円／t)が
逆に従来の圧延ロールよりも著しく大きくなってしま
う。
【００１２】さらに、耐摩耗圧延ロールは、耐摩耗性
(耐アブレシブ摩耗性) には優れるが、これは逆に言う
とロール研削性が不足することでもあるため、一旦深い
疵が発生するとこの疵を除去するための費用は著しく嵩
み、生産性を大幅に阻害してしまうという問題を有して
いる。
(耐アブレシブ摩耗性) には優れるが、これは逆に言う
とロール研削性が不足することでもあるため、一旦深い
疵が発生するとこの疵を除去するための費用は著しく嵩
み、生産性を大幅に阻害してしまうという問題を有して
いる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、従来の高クロ
ム鋳鉄材等による熱間圧延用ロールの表面に形成される
黒皮は、圧延使用中の被圧延材のスケールの移着および
／またはロールの自己酸化によって生成し、ロール基地
の欠落ち・塑性流動等の損傷に伴って剥離することが知
られている。しかし、高炭素高バナジウム系耐摩耗ロー
ルにおける黒皮の形成および剥離のメカニズムについて
は、いまだ明らかにされておらず、さらには、黒皮の剥
離による肌荒れの発生を軽減できる本質的な方策の提言
もなされていない。
ム鋳鉄材等による熱間圧延用ロールの表面に形成される
黒皮は、圧延使用中の被圧延材のスケールの移着および
／またはロールの自己酸化によって生成し、ロール基地
の欠落ち・塑性流動等の損傷に伴って剥離することが知
られている。しかし、高炭素高バナジウム系耐摩耗ロー
ルにおける黒皮の形成および剥離のメカニズムについて
は、いまだ明らかにされておらず、さらには、黒皮の剥
離による肌荒れの発生を軽減できる本質的な方策の提言
もなされていない。
【００１４】さらに、熱間圧延機における板破断、絞り
込みトラブル時の耐クラック性 (耐絞りクラック性) に
関しては、耐絞りクラック性に関する材質評価試験法
(摩擦発熱急冷法) による、高炭素高バナジウム系耐摩
耗材からなる鋳塊の最適な溶製法が提案されているが(
特願平４−216007号および特願平４−216008号参照) 、
熱間圧延機、特に熱間仕上圧延機前段に発生しやすい板
噛止め停止トラブル時の耐クラック性 (耐噛み止めクラ
ック性) に関する最適な材質組成範囲の提言もなされて
いない。
込みトラブル時の耐クラック性 (耐絞りクラック性) に
関しては、耐絞りクラック性に関する材質評価試験法
(摩擦発熱急冷法) による、高炭素高バナジウム系耐摩
耗材からなる鋳塊の最適な溶製法が提案されているが(
特願平４−216007号および特願平４−216008号参照) 、
熱間圧延機、特に熱間仕上圧延機前段に発生しやすい板
噛止め停止トラブル時の耐クラック性 (耐噛み止めクラ
ック性) に関する最適な材質組成範囲の提言もなされて
いない。
【００１５】ここに、本発明の目的は、飛躍的に優れた
耐摩耗性を有する高炭素高バナジウム系ロールに発生す
る黒皮の剥離に起因した肌荒れを解消し、かつ耐事故性
を著しく改善することにより、熱間仕上げ圧延機の前段
に用いた場合にあっても、圧延スケジュールの大幅な拡
大を可能とし、かつ総合のロール原単位においても優れ
た成績を有する熱間圧延用ロール材を提供することであ
る。
耐摩耗性を有する高炭素高バナジウム系ロールに発生す
る黒皮の剥離に起因した肌荒れを解消し、かつ耐事故性
を著しく改善することにより、熱間仕上げ圧延機の前段
に用いた場合にあっても、圧延スケジュールの大幅な拡
大を可能とし、かつ総合のロール原単位においても優れ
た成績を有する熱間圧延用ロール材を提供することであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するためには、まず高炭素高バナジウム系耐摩耗材
による熱間圧延用ロールの黒皮の形成・剥離のメカニズ
ムを解明する必要があると考えた。
解決するためには、まず高炭素高バナジウム系耐摩耗材
による熱間圧延用ロールの黒皮の形成・剥離のメカニズ
ムを解明する必要があると考えた。
【００１７】そこで、本発明者は、熱間仕上圧延機の前
段に使用された高クロム鋳鉄ロールおよび高炭素高バナ
ジウム系耐摩耗ロールの黒皮性状を詳細に調査した結
果、両ロールの黒皮性状に大きな差異があることを見い
出した。表１は、調査を実施したロールの化学組成であ
り、表２に両ロールの圧延量、摩耗量および黒皮性状の
差異をまとめる。
段に使用された高クロム鋳鉄ロールおよび高炭素高バナ
ジウム系耐摩耗ロールの黒皮性状を詳細に調査した結
果、両ロールの黒皮性状に大きな差異があることを見い
出した。表１は、調査を実施したロールの化学組成であ
り、表２に両ロールの圧延量、摩耗量および黒皮性状の
差異をまとめる。
【００１８】高炭素高バナジウム系耐摩耗ロールは、高
クロム鋳鉄ロール対比で約３倍の圧延量であるが、摩耗
量は約1/3 倍であるので約８倍強の耐摩耗性を有してい
るが、熱間仕上圧延機の前段の圧延に使用した結果、黒
皮剥離に起因する肌荒れが発生し、圧延継続不可と判定
されたロールである。両ロールの黒皮性状を調査した結
果、次のような知見を得た。
クロム鋳鉄ロール対比で約３倍の圧延量であるが、摩耗
量は約1/3 倍であるので約８倍強の耐摩耗性を有してい
るが、熱間仕上圧延機の前段の圧延に使用した結果、黒
皮剥離に起因する肌荒れが発生し、圧延継続不可と判定
されたロールである。両ロールの黒皮性状を調査した結
果、次のような知見を得た。
【００１９】両ロールの黒皮表面組成を分析した結
果、両ロールの黒皮とも同じロール成分を含有している
ので、黒皮は被圧延材のスケールとロールの自己酸化成
分が混合、反応して形成したものと考えられる。 しかしながら、両ロールの表層部断面を観察した結
果、両ロールの性状に大きな差異があることが判明し
た。
果、両ロールの黒皮とも同じロール成分を含有している
ので、黒皮は被圧延材のスケールとロールの自己酸化成
分が混合、反応して形成したものと考えられる。 しかしながら、両ロールの表層部断面を観察した結
果、両ロールの性状に大きな差異があることが判明し
た。
【００２０】すなわち、高クロム鋳鉄ロールの場合に
は、前記の混合、反応物 (黒皮) のほゞ単一相がロール
基地表面に形成されており、かつ黒皮とロール基地との
結合性が良く、黒皮の剥離はロール基地の損傷によって
発生する。それに対して、高炭素高バナジウム系耐摩耗
性ロールの場合には、前記の混合、反応物 (黒皮) の他
に、その直下、すなわちロール基地表層にロールの自己
酸化層が形成しており、ロール基地の著しい損傷がない
場合にも自己酸化層と黒皮との界面で黒皮の剥離が発生
する。
は、前記の混合、反応物 (黒皮) のほゞ単一相がロール
基地表面に形成されており、かつ黒皮とロール基地との
結合性が良く、黒皮の剥離はロール基地の損傷によって
発生する。それに対して、高炭素高バナジウム系耐摩耗
性ロールの場合には、前記の混合、反応物 (黒皮) の他
に、その直下、すなわちロール基地表層にロールの自己
酸化層が形成しており、ロール基地の著しい損傷がない
場合にも自己酸化層と黒皮との界面で黒皮の剥離が発生
する。
【００２１】このように、高炭素高バナジウム系耐摩
耗性ロールにおいては、耐摩耗性が飛躍的に大である一
方で自己酸化速度も大なために、圧延使用中に自己酸化
層が生成し、これがために黒皮とロール基地との結合力
が劣化し黒皮の剥離による肌荒れが発生する。
耗性ロールにおいては、耐摩耗性が飛躍的に大である一
方で自己酸化速度も大なために、圧延使用中に自己酸化
層が生成し、これがために黒皮とロール基地との結合力
が劣化し黒皮の剥離による肌荒れが発生する。
【００２２】したがって、ロールの自己酸化速度を摩耗
速度よりも小さく、具体的にはロールの自己酸化能を従
来の上記高炭素高バナジウム系耐摩耗性ロール材の1/2
以下、好ましくは1/3 以下に抑制すれば自己酸化層の形
成を解消し黒皮剥離による肌荒れ発生を著しく軽減でき
る。
速度よりも小さく、具体的にはロールの自己酸化能を従
来の上記高炭素高バナジウム系耐摩耗性ロール材の1/2
以下、好ましくは1/3 以下に抑制すれば自己酸化層の形
成を解消し黒皮剥離による肌荒れ発生を著しく軽減でき
る。
【００２３】高炭素高バナジウム系耐摩耗材の組成に
ついて、自己酸化能という観点から各添加元素を評価す
ると、Moは容易に酸化しやすく、一方CoおよびＷは自己
酸化しにくくしてしまう傾向がみられ、これらを考慮し
て鋼組成を適正な範囲に限定すれば、ロールの自己酸化
能を大幅に抑制でき、黒皮の剥離が起因となる肌荒れを
解消できることを知見した。
ついて、自己酸化能という観点から各添加元素を評価す
ると、Moは容易に酸化しやすく、一方CoおよびＷは自己
酸化しにくくしてしまう傾向がみられ、これらを考慮し
て鋼組成を適正な範囲に限定すれば、ロールの自己酸化
能を大幅に抑制でき、黒皮の剥離が起因となる肌荒れを
解消できることを知見した。
【００２４】本発明は、次に高炭素高バナジウム系耐摩
耗材の耐噛み止めクラック性に及ぼす各添加元素の評価
を行ったところ、Mo/(Mo＋0.5W) 値が小さいほど、およ
び (Mo＋0.5W) 量が多いほど耐クラック性が劣化し、一
方適当量のCoの添加は耐クラック性を劣化させない傾向
がみられ、これらを考慮して鋼組成を適正な範囲に限定
すれば、耐事故性に著しく優れた特性を得ることを知見
した。
耗材の耐噛み止めクラック性に及ぼす各添加元素の評価
を行ったところ、Mo/(Mo＋0.5W) 値が小さいほど、およ
び (Mo＋0.5W) 量が多いほど耐クラック性が劣化し、一
方適当量のCoの添加は耐クラック性を劣化させない傾向
がみられ、これらを考慮して鋼組成を適正な範囲に限定
すれば、耐事故性に著しく優れた特性を得ることを知見
した。
【００２５】ここに、本発明の要旨とするところは、重
量％で、Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、 Si: 1.2 ％以下、 Mn:
1.2 ％以下、Cr: 1.5 〜6.0 ％、 Mo: 5.0 ％以下、
Ｗ: 1.5 ％以下、Ｖ: 4.5 〜7.0 ％、 Co: 5.0 ％以
下、かつ、下記式(1) 〜(4) を満足し、 5.0 ≧Mo＋0.5W≧1.5 ・・・(1) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) ・・・(2) 0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ・・・(3) 2Co ＋W −Mo≧０ ・・・(4) 残部Feおよび不可避的不純物 より成る鋼組成を有する耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐
事故性に優れた熱間圧延用ロール材である。
量％で、Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、 Si: 1.2 ％以下、 Mn:
1.2 ％以下、Cr: 1.5 〜6.0 ％、 Mo: 5.0 ％以下、
Ｗ: 1.5 ％以下、Ｖ: 4.5 〜7.0 ％、 Co: 5.0 ％以
下、かつ、下記式(1) 〜(4) を満足し、 5.0 ≧Mo＋0.5W≧1.5 ・・・(1) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) ・・・(2) 0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ・・・(3) 2Co ＋W −Mo≧０ ・・・(4) 残部Feおよび不可避的不純物 より成る鋼組成を有する耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐
事故性に優れた熱間圧延用ロール材である。
【００２６】
【作用】次に、本発明にかかるロール材の作用について
詳細に説明するが、上記のような成分系に限定した理由
をまず説明する。なお、本明細書において「％」は特に
ことわりがない限り、「重量％」である。
詳細に説明するが、上記のような成分系に限定した理由
をまず説明する。なお、本明細書において「％」は特に
ことわりがない限り、「重量％」である。
【００２７】(1) Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、Ｖ: 4.5 〜7.0 ％ Ｃ含有量およびＶ含有量を、それぞれ1.5 〜2.5 ％、4.
5 〜7.0 ％としたのは、Ｃ含有量およびＶ含有量が、そ
れぞれ1.5 ％未満、4.5 ％未満では粒状で高硬度のＭＣ
型炭化物の生成量が不足し、圧延スケジュールを大幅に
拡大できる程度に向上することができないからである。
5 〜7.0 ％としたのは、Ｃ含有量およびＶ含有量が、そ
れぞれ1.5 ％未満、4.5 ％未満では粒状で高硬度のＭＣ
型炭化物の生成量が不足し、圧延スケジュールを大幅に
拡大できる程度に向上することができないからである。
【００２８】一方、Ｃ含有量が2.5 ％超であると得られ
た鋳塊の凝固組織の均質性が劣化するからである。ま
た、Ｖ含有量の上限を7.0 ％としたのは、7.0 ％超であ
ると鋳塊の凝固組織の均質性が劣化するとともに酸化能
が増大するためであり、好ましくは6.5 ％以下とするの
がよい。
た鋳塊の凝固組織の均質性が劣化するからである。ま
た、Ｖ含有量の上限を7.0 ％としたのは、7.0 ％超であ
ると鋳塊の凝固組織の均質性が劣化するとともに酸化能
が増大するためであり、好ましくは6.5 ％以下とするの
がよい。
【００２９】(2) Si: 1.2 ％以下、 Mn: 1.2％以下 SiおよびMnは、脱酸調整、流動性改善、焼入性改善を目
的に、通常鋼材と同様1.2 ％以下までそれぞれ含有され
る。
的に、通常鋼材と同様1.2 ％以下までそれぞれ含有され
る。
【００３０】(3) Cr: 1.5 〜6.0 ％、Mo＋0.5W: 1.5 〜
5.0 ％、0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ％ これらの元素 (Cr、Mo、Ｗ) は焼入性および焼戻し軟化
抵抗の増大に有効であり、耐摩耗性および耐熱性の付与
のために添加される。
5.0 ％、0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ％ これらの元素 (Cr、Mo、Ｗ) は焼入性および焼戻し軟化
抵抗の増大に有効であり、耐摩耗性および耐熱性の付与
のために添加される。
【００３１】Cr含有量、 (Mo＋0.5W) 含有量、および
(0.3Cr＋Mo＋0.5W) 含有量を、それぞれ、1.5 ％以上、
1.5 ％以上、および2.6 ％以上としているのは、実際の
ロールに行われる熱処理 (焼入れ、高温焼戻し) でHS 7
0 以上の高硬度を実現させるためであり、CrおよびＷの
効果が、それぞれMoの0.3 倍および0.5 倍であるからで
ある。
(0.3Cr＋Mo＋0.5W) 含有量を、それぞれ、1.5 ％以上、
1.5 ％以上、および2.6 ％以上としているのは、実際の
ロールに行われる熱処理 (焼入れ、高温焼戻し) でHS 7
0 以上の高硬度を実現させるためであり、CrおよびＷの
効果が、それぞれMoの0.3 倍および0.5 倍であるからで
ある。
【００３２】さらに、耐摩耗性向上を目的にHS 75 以上
の硬さを得るためには (0.30Cr＋Mo＋0.5W) 含有量を3.
1 ％以上にすることが好ましい。Cr含有量および (Mo＋
0.5W) 含有量を、それぞれ、6.0 ％以下および5.0 ％以
下としたのは、それぞれ6.0 ％超、5.0 ％超であると、
粗大共晶炭化物の晶出量が増大し耐熱衝撃性が劣化する
からである。 (4) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) 、Co : 5.0％以下、2Co ＋Ｗ
−Mo≧０ Mo/(Mo＋0.5W) を0.85以上とすることにより、 (Mo＋0.
5W) 量が1.5 〜5.0 ％の範囲で、著しく優れた耐事故性
を有する。この場合、Co含有量を5.0 ％以下かつ2Co ＋
Ｗ−Mo≧０とすることにより、耐事故性を劣化させず
に、ロールの自己酸化能を著しく抑制し、黒皮剥離の起
因となる自己酸化層の形成を解消でき、耐肌荒れ性が大
幅に改善できる。
の硬さを得るためには (0.30Cr＋Mo＋0.5W) 含有量を3.
1 ％以上にすることが好ましい。Cr含有量および (Mo＋
0.5W) 含有量を、それぞれ、6.0 ％以下および5.0 ％以
下としたのは、それぞれ6.0 ％超、5.0 ％超であると、
粗大共晶炭化物の晶出量が増大し耐熱衝撃性が劣化する
からである。 (4) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) 、Co : 5.0％以下、2Co ＋Ｗ
−Mo≧０ Mo/(Mo＋0.5W) を0.85以上とすることにより、 (Mo＋0.
5W) 量が1.5 〜5.0 ％の範囲で、著しく優れた耐事故性
を有する。この場合、Co含有量を5.0 ％以下かつ2Co ＋
Ｗ−Mo≧０とすることにより、耐事故性を劣化させず
に、ロールの自己酸化能を著しく抑制し、黒皮剥離の起
因となる自己酸化層の形成を解消でき、耐肌荒れ性が大
幅に改善できる。
【００３３】すなわち、これらの範囲内にMo含有量、Ｗ
含有量、およびCo含有量を制限すれば、熱間圧延用ロー
ルとして具備すべき耐肌荒れ性、耐事故性が著しく改善
できる。
含有量、およびCo含有量を制限すれば、熱間圧延用ロー
ルとして具備すべき耐肌荒れ性、耐事故性が著しく改善
できる。
【００３４】Co含有量を5.0 ％以下としたのは、5.0 ％
超では焼入性が悪くなり耐摩耗性および耐凹み性が劣化
するためである。さらに、HS 75 以上の硬さを得るため
には4.5 ％未満の添加が好ましい。
超では焼入性が悪くなり耐摩耗性および耐凹み性が劣化
するためである。さらに、HS 75 以上の硬さを得るため
には4.5 ％未満の添加が好ましい。
【００３５】なお、本発明において上述の関係式を満足
するＷ、Moの範囲はそれぞれＷ:1.5％以下、Mo:5.0％以
下となる。
するＷ、Moの範囲はそれぞれＷ:1.5％以下、Mo:5.0％以
下となる。
【００３６】上記組成成分以外にも、所望により、Ｖと
同様のＭＣ型炭化物を形成するNbおよびTiや、焼入性の
増大に効果のあるNi等を通常添加される範囲内で添加し
てもよい。
同様のＭＣ型炭化物を形成するNbおよびTiや、焼入性の
増大に効果のあるNi等を通常添加される範囲内で添加し
てもよい。
【００３７】なお、本発明にかかるロール材からのロー
ルの製造に当たっては、ESR 法および肉盛溶接法等の溶
製法により得られた鋳塊を、熱処理により硬度をHS 70
以上、好ましくはHS 75 以上に調整して耐摩耗性の維持
が可能になるようにすればよい。次に、実施例によって
本発明の効果についてさらに具体的に説明する。
ルの製造に当たっては、ESR 法および肉盛溶接法等の溶
製法により得られた鋳塊を、熱処理により硬度をHS 70
以上、好ましくはHS 75 以上に調整して耐摩耗性の維持
が可能になるようにすればよい。次に、実施例によって
本発明の効果についてさらに具体的に説明する。
【００３８】
【実施例】本例では、表３に示す組成成分の一般の高炭
素高バナジウム耐摩耗材 (比較材) と、本発明にかかる
ロール材とについて高温酸化能評価試験、耐事故性評価
試験、および実際のロールに採用されている熱処理を行
ったときの硬さ測定を行った。試験要領は次の通りであ
り、結果は表４にまとめて示す。高温酸化能評価試験は
実際の圧延ラインを想定した条件下におけるロールの自
己酸化をシミュレートする条件で実施した。
素高バナジウム耐摩耗材 (比較材) と、本発明にかかる
ロール材とについて高温酸化能評価試験、耐事故性評価
試験、および実際のロールに採用されている熱処理を行
ったときの硬さ測定を行った。試験要領は次の通りであ
り、結果は表４にまとめて示す。高温酸化能評価試験は
実際の圧延ラインを想定した条件下におけるロールの自
己酸化をシミュレートする条件で実施した。
【００３９】すなわち、熱間圧延時のロール表面は、圧
延材との接触弧内で約750 ℃にも達するとされており、
かつロール水冷などで蒸気雰囲気にさらされているの
で、高温酸化試験は、あらかじめ765 ℃に加熱した炉中
で、かつ20％O2＋80％N2の混合ガスを80℃に加熱した水
の中を通すことによって得られた水蒸気を含む酸化雰囲
気中で行った。また、酸化時間は16分であり、これは通
常の圧延スケジュールにおけるロールと被圧延材との接
触時間の５〜10倍に相当する。このときの酸化能は、約
20×25×５mmの試験片の、単位表面積当たりの酸化増量
で評価した。
延材との接触弧内で約750 ℃にも達するとされており、
かつロール水冷などで蒸気雰囲気にさらされているの
で、高温酸化試験は、あらかじめ765 ℃に加熱した炉中
で、かつ20％O2＋80％N2の混合ガスを80℃に加熱した水
の中を通すことによって得られた水蒸気を含む酸化雰囲
気中で行った。また、酸化時間は16分であり、これは通
常の圧延スケジュールにおけるロールと被圧延材との接
触時間の５〜10倍に相当する。このときの酸化能は、約
20×25×５mmの試験片の、単位表面積当たりの酸化増量
で評価した。
【００４０】耐事故性評価試験は、図１に寸法 (mm) を
記入した側面図で示す中心孔をもった試験片10を用い、
試験片外周部 (直径30mm×幅５mm) 12を 200 KHzの高周
波誘導加熱により所定温度まで急熱後、直ちに水中浸漬
する急熱急冷方式の熱衝撃試験であり、クラックの発生
する急熱温度ＴC によりクラックの発生しやすさを評価
するものである。急熱温度は550 ℃から50℃間隔で上げ
ており、750 ℃でクラックの発生しない試験片は800 ℃
以上でもクラックが発生せず耐事故性に著しく優れてい
た。
記入した側面図で示す中心孔をもった試験片10を用い、
試験片外周部 (直径30mm×幅５mm) 12を 200 KHzの高周
波誘導加熱により所定温度まで急熱後、直ちに水中浸漬
する急熱急冷方式の熱衝撃試験であり、クラックの発生
する急熱温度ＴC によりクラックの発生しやすさを評価
するものである。急熱温度は550 ℃から50℃間隔で上げ
ており、750 ℃でクラックの発生しない試験片は800 ℃
以上でもクラックが発生せず耐事故性に著しく優れてい
た。
【００４１】なお、本例における耐事故性の評価試験結
果は前述の摩擦発熱急冷法による評価試験結果と一致し
ていた。また、熱処理硬さ測定は、1050℃×10分の加熱
後、慣用の冷却速度で冷却した後、500 ℃以上の焼戻し
を行って得られる最高硬さ(Hs)で評価した。
果は前述の摩擦発熱急冷法による評価試験結果と一致し
ていた。また、熱処理硬さ測定は、1050℃×10分の加熱
後、慣用の冷却速度で冷却した後、500 ℃以上の焼戻し
を行って得られる最高硬さ(Hs)で評価した。
【００４２】表４に示す結果より、本発明にかかるロー
ル材は従来より使用されてきている高炭素高バナジウム
材よりも、自己酸化能の改善が著しく、かつ耐事故性に
も優れていることが分かる。
ル材は従来より使用されてきている高炭素高バナジウム
材よりも、自己酸化能の改善が著しく、かつ耐事故性に
も優れていることが分かる。
【００４３】図２は、表４の組成例の供試材のうちMo＋
0.5W＝1.5 〜5.0 ％、V:4.5 〜7.0％のものについて、
(2Co＋Ｗ−Mo) 含有量に対して酸化増量のデータをプロ
ットして得たグラフであり、(2Co＋Ｗ−Mo) 含有量がゼ
ロより大となるときに耐酸化性が著しく改善されること
が分かる。なお、図中の数字は表３の供試材No. を示
す。
0.5W＝1.5 〜5.0 ％、V:4.5 〜7.0％のものについて、
(2Co＋Ｗ−Mo) 含有量に対して酸化増量のデータをプロ
ットして得たグラフであり、(2Co＋Ｗ−Mo) 含有量がゼ
ロより大となるときに耐酸化性が著しく改善されること
が分かる。なお、図中の数字は表３の供試材No. を示
す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【発明の効果】以上より、本発明にかかる熱間圧延用ロ
ールを使用することにより、高硬度化およびＭＣ型炭化
物の分散による耐摩耗性の向上とともに、自己酸化能の
抑制による黒皮剥離に起因する肌荒れの解消が可能とな
り、圧延スケジュールの大幅な拡大が得られ、鉄鋼材の
製造コストを大幅に低減するとともに、耐事故性の改善
により総合のロール原単位の向上を図ることができ、そ
の実際上の作用効果には顕著なものがある。
ールを使用することにより、高硬度化およびＭＣ型炭化
物の分散による耐摩耗性の向上とともに、自己酸化能の
抑制による黒皮剥離に起因する肌荒れの解消が可能とな
り、圧延スケジュールの大幅な拡大が得られ、鉄鋼材の
製造コストを大幅に低減するとともに、耐事故性の改善
により総合のロール原単位の向上を図ることができ、そ
の実際上の作用効果には顕著なものがある。
【図１】耐事故性評価試験に用いる試験片の形状を示す
図である。
図である。
【図２】実施例の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ: 1.5 〜2.5 ％、 Si: 1.2 ％以下、 Mn: 1.2 ％以
下、 Cr: 1.5 〜6.0 ％、 Mo: 5.0 ％以下、 Ｗ: 1.5 ％以
下、 Ｖ: 4.5 〜7.0 ％、 Co: 5.0 ％以下、 かつ、下記式(1) 〜(4) を満足し、 5.0 ≧Mo＋0.5W≧1.5 ・・・(1) 0.85≦Mo/(Mo＋0.5W) ・・・(2) 0.30Cr＋Mo＋0.5W≧2.6 ・・・(3) 2Co＋W−Mo≧ 0 ・・・(4) 残部Feおよび不可避的不純物 より成る鋼組成を有する耐摩耗性、耐肌荒れ性および耐
事故性に優れた熱間圧延用ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05143552A JP3104472B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 熱間圧延用ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05143552A JP3104472B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 熱間圧延用ロール材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346187A true JPH06346187A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3104472B2 JP3104472B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15341401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05143552A Expired - Fee Related JP3104472B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 熱間圧延用ロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104472B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009214122A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Fujico Co Ltd | 熱間圧延用複合ロール及びその製造方法 |
| EP3187606A4 (en) * | 2014-08-25 | 2018-04-04 | Kubota Corporation | Outer layer material for composite rolls for rolling, and composite roll for rolling |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248753A (ja) | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Funai Electric Co Ltd | 投影装置 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP05143552A patent/JP3104472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009214122A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Fujico Co Ltd | 熱間圧延用複合ロール及びその製造方法 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104472B2 (ja) | 2000-10-30 |
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