JPH0649914B2

JPH0649914B2 - 圧延用焼入ロール及び圧延機

Info

Publication number: JPH0649914B2
Application number: JP30422788A
Authority: JP
Inventors: 雅之江良; 保夫近藤; 英世児玉; 哲郎内田; 正己清水; 修下タ村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPH02153045A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高硬度、耐摩耗材料を用いる圧延用焼入ロー
ルに係り、特に冷間及び熱間圧延の両方に適用可能な太
物ロールに関する。

〔従来の技術〕

従来、冷間圧延機のワークロールはＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ
及びＣｏ等を含有した高速度工具鋼が用いられている。
例えば、JIS規格SKH59（Ｃ１〜１．１５％、Ｃｒ
３．５〜４．５％、Ｍｏ９〜１０％、Ｗ１．２〜
１．９％、Ｖ０．９〜１．４％、Ｃｏ７．５〜８．
５％、Ｓｉ０．５％、Ｍｎ０．４％以下残部Ｆｅ）
はＭｏ系ハイスであり、この組成は高硬度と研削性にす
ぐれているのが特徴である。しかし、Ｃｏ量が多いため
直径４０mm以上の太物なると冷却速度が遅くなり、焼
入、焼もどしにより十分な硬さを得ることができず焼入
性の点でとくに問題であった。

硬さを増すためには焼入温度を上げて強制的に冷却すれ
ば硬さをある程度上げることが可能であが、割れ発生の
原因となる。さらに、焼入温度を上げて合金元素を基地
中に溶けこませようとすると表面が溶融して割れを発生
させる原因となる。

一方、一般的にＣｏは焼入温度を上昇させるので結晶粒
が粗大化し、靭性を劣化させるとともに焼入性を悪るく
するので太物用のロール材として不向きな材質である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術による材料では、焼入性が劣り十分な硬度
を得ることが出来ず、特に直径が４０mm以上の太物ロー
ル用としては不適であつた。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、焼入
性を著しく向上させた、硬度と耐摩耗性及び靭性にすぐ
れた材料とそれを用いた圧延用ロールを提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上述の焼入性ついての問点を解決する方
法としてＣ，Ｍｏ，Ｃｏ量を従来材よりもロール材の諸
性質の悪影響を及ぼさない範囲で低下させて、新たに焼
入性を増大させるＭｎ及びＮｉを添加し、Ｃｏを適当量
組合せることにより、空冷でも十分に焼きが入り、焼入
性を著しく向上させ太物用のロールにも使用が可能であ
り、なおかつ、高硬度で耐摩耗性と靭性を改善した材質
を見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、重量で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ
０．６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ
０．５〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜
８．５％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、
Ｃｏ６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物
からなることを特徴とする高硬度、耐摩耗材料であり、
また、該材料を用いた圧延用焼入ロールである。

さらに、上記の組成を芯材の外側に溶着一体化し複合ロ
ールとすることができ、熱処理も可能である。また、１
０７５〜１２２０℃から焼入後、５００〜６５０℃の高
温焼もどしを行なうと、硬いＭＣ型及びＭ_６Ｃ型と残留
オーステナイトの金属組織になるためＨＲＣ６５．３以
上の高硬度が得られ、しかも、耐摩耗性及び高靭性のも
のが得られる。

本発明のロールは一対の作業ロールと中間ロール及び補
強ロールからなる４重式圧延機、６重式圧延機、及び多
段式圧延機に組入れられた直径４０mm以上の圧延用焼入
ロールとして供せられる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の高硬度、耐摩耗材料において、重量％で、Ｃ
０．８〜１％、Ｓｉ０．６〜１．５％、Ｍｎ０．６
〜１．５％、Ｎｉ０．５〜３％、Ｃｒ３〜４．５
％、Ｍｏ７．５〜８．５％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ
０．８〜１．５％、Ｃｏ６〜７．５％残部がＦｅ及び
不可避的な不純物から成る組成では、公知のものに比べ
Ｃ及びＭｏ量をＣ約０．２％、Ｍｏ約１．５％減少させ
た。とくに、Ｃｏは焼入性に悪影響を及ぼすことが確実
であり１〜１．５％減少させた。このことは焼入の際に
パーライトが晶出しないように冷却速度を早くさせる効
果をねらつた。さらに、焼入性を増大させるためにＭｎ
とＮｉ量を０．５〜３％の範囲で添加し、なおかつ、Ｃ
ｏ量を６〜７．５％の範囲で組合せた。すなわち、Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｃｏの関係が３．５１０（Ｍｎ＋Ｎｉ）−
Ｃｏ３９の範囲で恒温変態によるパーライトの開始時
間が約２０倍長時間側に延長され、空冷でも十分な硬さ
が得られ、焼入性を大巾に向上させ効果的に作用する。
また、焼入、焼もどしによる焼入性の試験においても約
２倍の焼入性が向上する作用を示した。

次に、熱処理によりＭｏとＷの炭化物が析出して硬度を
上昇させる。そのＭｏとＷの好ましい組成は１６２Ｍ
ｏ＋Ｗ１９の範囲にありＨＲＣ６５．３以上の高硬度
が得られる。また、基地中にはマルテンサイトと残留オ
ーステナイトの金属組織により靭性が向上した。とく
に、ＭｎとＮｉを添加し、Ｃｏの組合せにより、焼もど
し時の残留オーステナイト量が５〜２０％残留するため
靭性を上昇させる。さらに、Ｍｎ，ＮｉとＣｏの組合せ
により硬さが低下せずに高硬度で耐摩耗性及び高靭性が
得られるのでその作用はさらに効果的となる。

次に、高速度工具鋼の各成分の限定理由は次の通りであ
る。

Ｃは焼入状態で一部基地に溶解し、他はＭｏ，Ｗ，Ｃ
ｒ，Ｖなどと結合して複炭化物を作る。高速度工具鋼の
性質には最も敏感な影響を及ぼす元素である。Ｃが少く
ないと二次硬化が少なく、反面、高すぎると溶融点が下
がり、焼入温度を下げないと共晶組織を生じ、もろくな
る。今回の詳しい検討から、Ｃ量が０．８以下では炭化
物を作るためのＣ量が少なく、１％以上になると靭性が
劣化するので、最適範囲は０．８〜１％であり十分な働
きをすることが明らかになつた。

Ｍｎは必らず含んでいる元素で特に規定する必要はない
が通常添加される量は０．４％以下である。今回の検討
においてＭｎ量を０．６〜１．５％とした。その根拠は
Ｍｎは焼入性の向上に寄与する元素で０．６％以下では
効果が少なく、１．５％以上では残留オーステナイト量
が増加し、安定化して硬さの大巾な上昇はみられない。
また、鋳物の割れが生じ易くなるので０．６〜１．５％
で十分である。ＮｉとＣｏの組合せにより効果を増す。

Ｎｉは金属組織を微細にし、オーステナイトにもフエラ
イトにも固溶して基地を強化する。また、Ｃｒ及びＭｏ
と共存して焼入性を増し、基地を強化し靭性と耐摩耗性
を向上させる。０．５％以下では上記の特性が発揮され
ず、３％を越えるとオーステナイトが残留して硬さがで
なくなる。ＭｎとＣｏの組合せで焼入性、靭性において
なお一層の効果を挙げることができる。０．５〜３％で
十分である。

Ｃｏは炭化物を形成せず、ほとんど基地に固溶する。Ｃ
ｏはＣのＦｅへの溶解度を高め、炭化物の基地に固溶す
る量を増大するので、焼もどし硬さ、高硬度さを増す。
しかし、炭化物の偏析を助長し、もくする傾向がある。
また、脱炭性を増し、溶融点を上げ、残留オーステナイ
ト量を増す傾向がある。ＭｎとＮｉの共存より焼入性を
向上させるとともに、硬さを低下させず靭性を上げる元
素である。その量は６〜７．５％で十分な働きをする
が、少なくとも、多くても上記の特性を発揮しない。

Ｍｏは一部Ｃと結合してＭ_６Ｃ型炭化物を形成し、残部
は基地に固溶して二次硬化現象（焼もどし硬化）により
硬さを増加させる。また、高温焼もどしにより、Ｍ_６Ｏ
型炭化物を析出させて硬度、耐摩耗性を向上させる。
７．５％以下では硬度及び耐摩耗性におとり、８．５％
以上ではＭｏ炭化物が網状に晶して靭性が低下する。そ
の量は７．５〜８．５％で効果を発揮する。

ＷなＭｏと同様に一部Ｃと結合してＭ_６Ｃ型の炭化物を
形成し、残部は基地中に固溶して基地を緻密なマルテン
サイト組織とし、二次硬化現象によりＭ_６Ｃ炭化物を析
出させて高硬度と耐摩耗性を向上させる。１〜１．５％
で十分な働きをする。ＭｏとＷの間には１６２Ｍｏ＋
Ｗ１９の関係があり、この範囲で高硬度と耐摩耗性の
効果を発揮する。

ＣｒはＣと結合してＣｒ炭化物を晶出して耐摩耗性に寄
与する元素である。３〜４．５％で十分である。

ＶはＣと結合してきわめて硬いＭＣ型炭化物を作り、耐
摩耗性を上昇させる。一方、研削性を困難にする。Ｖ炭
化物は高温で固溶しにくく、結晶粒の成長を妨げる。ま
た、Ｃとの結びつきが強いので焼入加熱の際基地に固溶
するＣ量はＶによつて強く影響される。適当な焼入、焼
もどし硬さを得るにはＣとＶは一定の量的関係が必要と
される。

今回の検討において０．８〜１．５％で十分であり、
０．８％以下では熱処理効果の安定性を欠き、多くなる
と研削性及び溶解作業が困難となる。１．５％までは問
題がないことが明らかである。

Ｓｉは製鋼精錬においても普通元素として分類され、鋼
中にある程度不可避的に含まれている成分である。通常
は脱酸の目的で添加される程度であり、含有量も０．４
％以下となつている。しかし、高速度工具鋼ではＳｉ添
加は焼もどしによる二次硬化を促進させ、硬度及び耐摩
耗性、靭性を向上させる。従つて、含有量として０．６
〜１．５％が望ましい範囲である。

その他、不可避的に含有される不純物である、Ｐ，Ｓ，
Ｃｕ，Ｐｂ，Ｎについて説明する。

Ｐは微量でもＣｕの中に偏析する元素であり、焼割れ、
ひずみなどの主原因となる。また、脆性を著しく増加す
るので、普通は０．１％以下であればとくに問題はな
い。

ＳはＰと同様に有害元素であるがMnS，TiS，などなるべ
く害の少ない形にするため、０．１％以下であればよ
い。

Ｃｕは組の微細化に寄与する元素であるが、鍛造の際に
割れの原因ともなる。０．１％以下であれば特に害はな
い。

ＰｂはMnSやその他の介在物とともに凝集する。樹枝状
の間に集まる傾向を持ち、添加量が多くなると熱間作業
性を悪るくする。０．１％以下であれば問題はない。

Ｎはオーステナイト組織を強く安定化するなどＣと類似
している。その量は０．１％であれば害は少ない。

次に、本発明の圧延用焼入ロールの製造法では十分な強
度と靭性を有する鋼を芯材とし、その芯材の外側に、本
発明の組成からなる消耗電極を配置し、エレクトロスラ
グ再溶解法により、芯材の外周部と消耗電極を溶融しな
がら、順次凝固させて外層部材を形成させるので、その
境界部に不溶着部やミクロキヤビテイ等の欠陥のない健
全な接合部が得られる。従つて、本発明では鋼芯材と外
層部材の一体化した複合ロールに熱処理を施すことが可
能となり、高硬度と耐摩耗性と適当な残留オーステナイ
トが存在しても硬さを低下せず、高い靭性を持つた複合
ロールの製造が可能である。

そして、一対の作業ロールと補強ロールに支持された４
重式圧延機及び上、下一対の作業ロールと補強ロールの
間に中間ロールを設け、中間ロールが移動を行ない得る
ような６重式圧延機、さらに一対の作業ロールと中間ロ
ールと補強ロールを持つ多転式圧延機等のそれぞれのロ
ールとして本発明の圧延用焼入ロールを組入れて使用で
きる。

〔実施例〕以下に本発明の実施例を第１図〜第１１図を用いて説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

実施例１Ｃ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｎｉ添加を具体的に示すための
実施例の化学組成を第１表に示す。第１表において１５
は従来の高速度工具鋼で本発明の組成よりもＣ，Ｍｏ及
びＣｏが高くなつている。８〜１４は比較材である。８
はＭｏとＷ量が半々に添加されており、Ｎｉが含有され
ていない組成である。９は高Ｍｏ，高Ｍｎ，高Ｃｏ系で
Ｎｉを含んでいない組成である。１０及び１１はＭｎ，
Ｎｉ量が特許請求の範囲よりはずれた組成である。１２
はＮｉ，Ｃｏ量が高く、Ｍｎが添加されていない組成で
ある。１３はＭｎとＣｏがともに低い場合でＮｉが添加
されていない組成である。１４はＭｎとＣｏが高い組成
である。１〜７は本発明の組成を示し、Ｍｏ，Ｗが１６
２Ｍｏ＋Ｗ１９の範囲でなおかつ、Ｍｎ，Ｎｉ及び
Ｃｏの関係が３．５１０（Ｍｎ＋Ｎｉ）−Ｃｏ３９
の式を満足した組成である。

試料は高周波溶解炉で溶解し、金型に鋳込み鋼塊を製造
した。鋳込み後の鋼塊は８８０℃×１０ｈ→７００℃×
５ｈ→炉冷の焼なましを行ない、熱処理硬さ、摩耗試
験、曲げ試験及び焼入性試験を行なつた。

第２表に試験結果を示す。熱処理硬さは１５mm角の試験
片を用いてロツクウエル硬度計（ＨＲＣ）で測定した。
熱処理は各試料とも１１５０℃×１ｈ→空冷後、５００
℃×１ｈ→空冷のサイクルを５回繰返し、硬さを測定し
た。従来材１５はＨＲＣ６７の値を示している。比較材
８〜１４はいずれも６３〜６４．５しか得られず、Ｍ
ｎ，Ｎｉ及びＣｏ量とのバランスが悪いため硬さが低く
なつている。本発明材の１〜７はいずれも６８〜６９と
高い硬度が得られた。本発明の組成はＣ，Ｍｏ，Ｃｏ量
を減少させ、その反面、Ｍｎ，Ｎｉを添加した。第１図
はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と硬さの関係を示すグラフであ
る。

第２表の第２欄は研摩式摩耗試験による摩耗減量を示
す。試験方法は回転数６００rpmで回転する直径２０cm
のターンテーブルにエメリーペーパを張り、その上に直
径１．８cmの試験片を荷重800ｇで押付け、２分２０秒
間摩耗させる試験方法である。

試験前後の重量差をもつて摩耗量とし、耐摩耗性を比較
した。従来材１５の摩耗減量は７６．９mgの値をし、本
発明材と比較材の中間へ摩耗減量を示している。比較材
８〜１４は８２．１〜８３．３mgと摩耗減量が多くなつ
ている。本発明材の１〜７は摩耗減量が僅少であり、す
ぐれた耐摩耗性を示すことが明らかである。第２図はＭ
ｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と摩耗減量の関係を示すグラフであ
る。

第２表の第３及び第４欄は靭性の評価のための静的曲げ
試験結果を示す。試験片寸法は厚さ４mm、巾５mm、長さ
５５mmであり、支点間距離４０mm、中央一点荷重曲げ治
具を用いて試験した。目標値となる従来材１５は抗析力
１０５^kg／mm²、撓み量０．５mであつた。第３図はＭ
ｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と抗析力の関係を示すグラフである。
本発明材１〜７はいずれも高い靭性値を示し、従来材の
約１．５倍の靭性値を示すことが明白となつた。第４図
は本発明材（１１５０℃×１ｈ→Ａ、Ｃ，５００℃×１
ｈ→Ａ、Ｃ５回）、比較材（１１５０℃×１ｈ→Ａ、
Ｃ，５００℃→×１ｈ→ＡＣ５回）、従来材（１１５０
℃×１ｈ→Ａ、Ｃ，５００℃×１ｈ→Ａ、Ｃ５回）の残
留オーステナイト量を示すグラフである。この図からも
明らかなように比較材及び従来材は残留オーステナイト
量がほとんど残留てしいないが、本発明材は５〜２０％
残留しており、高硬度でありながら高い靭性を維持して
いることが明らかである。

第２表第５欄は焼入性試験結果を示す。試験方法は直径
６５mmの試験片を１１５０℃×１ｈ→空冷後、５００℃
×１ｈ→空冷のサイクルを５回繰返した。熱処理後の表
面からの硬さを測定し、硬さが低下し始める距離から焼
入性を評価した。従来材は１５mmの位置から硬さが低下
する。比較材はいずれも１０〜１６mmの位置から硬さが
低下する。本発明材１〜７は２８〜３０mmの位置まで硬
さが低下せず、焼入性にすぐれていることが明らかであ
る。第５図はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と焼入性の関係につい
て図示したグラフである。本発明材は従来材よりも約２
倍焼入性が向上することが明白となつた。

実施例２第３表に示す、本発明材の６の組成を用いて、４重式圧
延機の作業ロールを作製した。４重式圧延機のロール構
成を第６図に示す。圧延材２１を直接圧延する上、下一
対の作業ロール２２，２３は補強ロール２４，２５で支
持されている。２６，２６′は圧延荷重２７，２７′は
ロールベンデイング力を示してある。

作業ロールの作製は第７図に示す、エレクトロスラグ再
溶解装置を用いて、直径３２０mm、高さ７３０mmの水冷
鋳型の内部に直径２００mm、高さ１３００mmの鋼製芯材
４２（軸受鋼）をスタート盤４５上に設置し、本発明材
のＭｎ及びＮｉを含有させた外層材４１を内径２３５m
m、外径２８０mmの円筒状消耗電極４３に用い、フラツ
クスを挿入して溶解し鋼塊を作製した。溶製した鋼塊の
溶着性について調べるため、超音波探傷試験により、接
合塊界部の健全性についてチエツクした。その結果、外
層部は完全に溶着一体化されていることが確認された。
また、溶製後の鋼塊を横断面状に切断しマクロ組による
外観を観察した。マクロ組織からは接合部にミクロキヤ
ビテイ等の内部欠陥は発生していなかつた。したがつ
て、高速圧延、高圧下、高荷重圧延を行なつても接合境
界部からのはく離現象は生じないことが予想される。

溶製後の鋼塊は１１７５℃×１５時間の拡散焼鈍を行な
い、直径３００mm×長さ７００mmに機械加工を行なつ
た。

次に、熱処理は本発明材及び従来材とも１１５０℃から
焼入後、５００℃×１ｈ→空冷の操作を５回繰返しを行
なつた。従来材はロール表面の硬さがＨｓ 91（ＨＲＣ
６６）であつた。本発明材は熱処理時の割れ発生もな
く、ロール表面の硬さはＨｓ 98（ＨＲＣ６８．５）を
示し、４重式圧延機の作業ロールとしてすぐれた材質で
あることが明白である。

実施例３第４表に示す、本発明材の５の組成を用いて６重式圧延
機の作業ロールを作製した。６重式圧延機のロール構成
は第８図に示す。圧延機２１を直接圧延する上、下一対
の作業ロール２２，２３はロールハウジング３０，３
０′内に保持されたメタルチヨツク２８，２８′及び２
９，２９′に支持されている。作業ロールのベンデイン
グを容易になし得る構造となつている。作業ロール２
２，２３に接触する上、下一対の中間ロール３１，３２
は上、下作業ロール２２，２３とほぼ同一中心線上に位
置するように配置されている。この中間ロール３１，３
２は上、下各２本の補強ロール２４，２５によつて支持
されている。

作業ロールの作製は高周波溶解炉で溶製した鋼塊を８８
０℃×１０ｈ→７００℃×５ｈ→炉冷の二段焼なまし
後、１１７５℃×１５時間保持後炉冷の拡散焼鈍を行な
つた。拡散焼鈍後は熱間拘速鍛造により、鍛造温度を１
０５０〜１１５０℃の温度範囲で直径１７０mm×長さ１
０００mm鍛造した。鍛断温度が１１５０℃以上になると
脱炭及び酸化が激しくなり、割れ発生の原因となる。10
50℃以下では鍛造による変形が小さいために鍛造は困難
となる。鍛造後は焼なましを行ない、直径１５５mm×長
さ９５０mmに機械加工を施し、磁気探傷及び染色試験に
より検査を行なつた結果、無欠陥であつた。

熱処理は１１５０℃から焼入後、５００℃×１ｈ→空冷
の操作を５回繰り返した。その結果、ロール表面の硬さ
がロツクウエル硬度計（ＨＲＣ）でＨＳ 98（ＨＲＣ６
８．５）の硬さが得られた。第９図は焼入性を示してい
るが図から明らかなように従来材は約１５mmから硬さが
低下し始めるが、本発明材は約３０mmから硬さが低下す
るようになり、本発明材は約２倍の焼入性を向上させる
ことが明白となり、６重式圧延機の作業ロールとしてす
ぐれた性能を示すことが明らかである。

実施例４第５表に示す、本発明材の２の組成を用いて多段式冷間
圧延機の作業ロールを作製した。多段圧延機のロール構
成は第１０図に示す。２１は圧延材、２２，２２′は作
業ロール、３１，３１′は作業ロールと直接接する第一
中間ロール、３２，３２′は第一中間ロール３１，３
１′と接する第二中間ロール、３５，３５′は第二中間
ロール３２，３２′と接するバツクアツプベアリングロ
ール、３０，30′はロールハウジングである。

作業ロールの作製方法は高周波溶解炉で溶製した鋼塊を
８８０℃×１０ｈ→７００℃×５ｈ→炉冷の二段焼なま
し後、１１７５℃×１５時間保持して炉冷の拡散焼鈍を
行なつた。拡散焼鈍後は熱間拘速鍛造により、鍛造温度
を１０５０〜１１５０℃の温度範囲で直径８０mm×長さ
１２００mmに鍛造した。鍛断温度が１１７５℃以上にな
ると脱炭及び酸化が激しくなり、割れ発生の原因とな
る。１０５０℃以下では鍛造による変形が小さいために
鍛造は困難となる。鍛造後は焼なましを行ない、直径７
０mm×長さ１０００mmに機械加工を施し、磁気探傷及び
染色試験により検査を行なつた結果無欠陥であつた。

熱処理は１１５０℃から焼入後５００℃×１ｈ→空冷の
操作を５回繰返した。その結果、ロール表面の硬さＨｓ
99（ＨＲＣ６９）の高硬度が得られた。

第１１図は本発明材及び従来材の焼入性結果を示す。従
来材は１５mmから硬さが低下し始めるのに対して、本発
明材はほとんど中心部まで硬さの低下はなく焼入性にす
ぐれており、多段式圧延機の作業ロールとして好適な材
質であることが明白である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、得られた高硬度、耐摩耗性材料は、従
来材よりも焼入性が２倍以上向上し、しかも高硬度であ
りながら靭性の低下もなく、かえつて、１．５倍以上も
改善されている。そして、これから作製した圧延用焼入
ロールは、４重式、６重式及び多段式圧延機の作業ロー
ル等に適している。

次に、エレクトロスラグ再溶解法で溶製した鋼塊は芯材
と外層材が溶着一体化したため、境界部の接合部にはミ
クロキヤビテイが発生しないため、熱処理が可能とな
り、Ｈｓ 97（ＨＲＣ６８）以上の硬さが得られた。し
たがつて、作業ロールの寿命を大巾に延長することがで
き、その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と硬さの関係を示すグラ
フ、第２図はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と摩耗減量の関係を示すグ
ラフ、第３図はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と抗折力の関係を示すグラ
フ、第４図は残留オーステナイト量を示すグラフ、第５図はＭｎ，Ｎｉ，Ｃｏ量と焼入性の関係を示すグラ
フ、第６図は４重式圧延機のロール構成を示す概略断面図、第７図はエレクトロスラグ再溶解装置の概略断面図、第８図は６重式圧延機のロール構成を示す概略断面図、第９図は焼入性と硬さの関係を示すグラフ、第１０図は多段式圧延機のロール構成を示す概略断面
図、第１１図は焼入性と硬さの関係を示すグラフである。１〜１５……第１表に１〜１５に対応する材料、２１…
…圧延材、２２、２３……作業ロール、２４、２５……
補強ロール、３１、３２……中間ロール、３３……上の
中間ロール移動、３４……下の中間ロール移動、４１…
…外層、４２……芯材、４３……外層用電極パイプ、４
４……溶融スラグ、４５……スタート盤、４６……水冷
鋳型、４７……回転定盤、４８……カーボンブラシ

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ２１Ｄ 9/38 ＡＣ２２Ｃ 38/52 (72)発明者内田哲郎茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者清水正己茨城県勝田市堀口832番地の２株式会社日立製作所勝田工場内 (72)発明者下タ村修茨城県勝田市堀口832番地の２株式会社日立製作所勝田工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ０．
６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ０．５
〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜８．５
％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、Ｃｏ
６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物からな
ることを特徴とする高硬度、耐摩耗材料。
【請求項２】請求項１記載の高硬度、耐摩耗材料におい
て、ＭｏとＷの間には１６２Ｍｏ＋Ｗ１９の関係を
有することを特徴とする高硬度、耐摩耗材料。
【請求項３】請求項１記載の高硬度、耐摩耗材料におい
て、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏの間には３．５１０（Ｍｎ＋Ｎ
ｉ）−Ｃｏ３９の関係を有することを特徴とする高硬
度、耐摩耗材料。
【請求項４】重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ０．
６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ０．５
〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜８．５
％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、Ｃｏ
６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物からな
り、基地組織がマルテンサイト中にＭ_６Ｃ型、ＭＣ型、
Ｍ_７Ｃ_３型、Ｍ_２３Ｃ_６型の炭化物と残留オーステナイ
トをもつた金属組織からなることを特徴とする高硬度、
耐摩耗材料。
【請求項５】重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ０．
６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ０．５
〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜８．５
％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、Ｃｏ
６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物からな
り、熱処理が施されたことを特徴とする圧延用焼入ロー
ル。
【請求項６】重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ０．
６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ０．５
〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜８．５
％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、Ｃｏ
６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物からな
り、熱処理が施された一体品であることを特徴とする圧
延用焼入ロール。
【請求項７】重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ０．
６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ０．５
〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜８．５
％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、Ｃｏ
６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物からな
る高硬度、耐摩耗材料を、強靭な鋼芯材の表面層に用
い、熱処理が施された複合品であることを特徴とする圧
延用焼入ロール。
【請求項８】請求項７記載の圧延用焼入ロールにおい
て、表面硬さＨＲＣ６５．３以上、芯材の強さが８０kg
／mm²以上であることを特徴とする圧延用焼入ロール。
【請求項９】請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧延
用焼入ロールを、４重式圧延機における上、下一対の作
業ロールと補強ロールのうちの一本以上に用いたことを
特徴とする４重式圧延機。
【請求項１０】請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧
延用焼入ロールを、一対の作業ロールと中間ロール及び
補強ロールのうちの１本以上に用いたことを特徴とする
多段式圧延機。
【請求項１１】請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧
延用焼入ロールを、６重式圧延機における上、下一対の
作業ロールと補強ロール及び両者の間の中間ロールのう
ちの一体以上に用い、該中間ロールを軸方向に移動可能
としたことを特徴とする６重式圧延機。
【請求項１２】請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧
延用焼入ロールを、６重式圧延機における上、下一対の
作業ロールと補強ロール及び両者の間の中間ロールのう
ちの１本以上に用い、該中間ロールを軸方向に移動及び
ロールベンデイング作用が行なえるようにしたことを特
徴とする６重式圧延機。
【請求項１３】請求項６記載の圧延用焼入ロールの製造
法において、鋼塊を製造する工程、１１５０〜１２３０
℃で拡散焼純後、１０５０〜１１５０℃で熱間拘束鍛造
を行なう工程、更に１０７５〜１２２０℃で焼入後、５
００〜６５０℃の高温焼もどしを行なう工程からなる一
体品としての圧延用焼入ロールの製造法。
【請求項１４】請求項７又は８記載の圧延用焼入ロール
の製造法において、重量％で、Ｃ０．８〜１％、Ｓｉ
０．６〜１．５％、Ｍｎ０．６〜１．５％、Ｎｉ
０．５〜３％、Ｃｒ３〜４．５％、Ｍｏ７．５〜
８．５％、Ｗ１〜１．５％、Ｖ０．８〜１．５％、
Ｃｏ６〜７．５％、残部がＦｅ及び不可避的な不純物
からなる高硬度、耐摩耗材料を消耗電極としてエレクト
ロスラグ再溶解法により溶融させて、鋼芯材の外層部を
肉盛して表面層を製造する工程、拡散焼純後機械加工を
行なつた後、熱処理を施す工程からなる複合品としての
圧延用焼入ロールの製造法。