JPH07103443B2 - High hardness graphite crystallized high chromium material with excellent wear resistance and composite roll for rolling - Google Patents

High hardness graphite crystallized high chromium material with excellent wear resistance and composite roll for rolling

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JPH07103443B2
JPH07103443B2 JP62093730A JP9373087A JPH07103443B2 JP H07103443 B2 JPH07103443 B2 JP H07103443B2 JP 62093730 A JP62093730 A JP 62093730A JP 9373087 A JP9373087 A JP 9373087A JP H07103443 B2 JPH07103443 B2 JP H07103443B2
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graphite
roll
hardness
wear resistance
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、主としてロール材として使用される耐摩耗性
に優れた高硬度黒鉛晶出高クロム材および該高クロム材
を圧延使用層たる外層に有する圧延用複合ロールに関す
る。
The present invention relates to a high hardness graphite crystallized high chromium material excellent in wear resistance which is mainly used as a roll material, and an outer layer which is a rolling use layer of the high chromium material. Relates to a composite roll for rolling.

(従来の技術と問題点) 高クロムロール材は、治金学的には組織中に高硬度のM7
C3型クロム炭化物を含んでおり、耐摩耗性に優れるのが
特長である。かかる高クロムロール材によって圧延使用
層たる外層が形成された複合ロールは、ホットストリッ
プミル用ワークロール等として普及している。
The (prior art and problems) high chromium roll material, M 7 having a high hardness in the tissue in metallurgy manner
It contains C 3 type chrome carbide and is characterized by excellent wear resistance. A composite roll in which an outer layer as a rolling use layer is formed of such a high chromium roll material is widely used as a work roll for a hot strip mill.

高クロムロール材は、ロールの用途により、組織中の基
地を熱処理によってパーライトからマルテンサイト、ベ
ーナイト等にすることにより、材質の硬度をHs50〜95に
調整して使用される。
The high chrome roll material is used by adjusting the hardness of the material to Hs50 to 95 by changing the matrix in the structure from pearlite to martensite or bainite depending on the purpose of the roll.

一般的に、高硬度になるほど耐摩耗性が良好になるが、
変態に伴う残留応力も高くなり、圧延時に生じる熱応力
があまり高くならない用途に制約される。
Generally, the higher the hardness, the better the wear resistance,
The residual stress accompanying the transformation also becomes high, and it is restricted to applications where the thermal stress generated during rolling does not become so high.

例えば、ホットストリップミルの圧延では、圧延材の温
度が800〜1000℃と高く、圧延に使用されるワークロー
ルは、圧延材に接するロール表面と中心部との温度差が
大となり、このため大きな熱応力を発生する。残留応力
の高いロールを使用した場合、残留応力と前記熱応力と
が合成されて、圧延初期にロールが折損する虞れがあ
る。従って、熱間圧延に使用される高クロムロールは、
外層硬度をHs50〜83程度に押えているのが実情である。
For example, in the rolling of a hot strip mill, the temperature of the rolled material is as high as 800 to 1000 ° C, and the work roll used for rolling has a large temperature difference between the roll surface in contact with the rolled material and the central portion, which causes a large difference. Generates thermal stress. When a roll having a high residual stress is used, the residual stress and the thermal stress are combined with each other, and the roll may be broken at the initial stage of rolling. Therefore, the high chrome roll used for hot rolling is
The reality is that the outer layer hardness is suppressed to Hs 50-83.

一方、熱応力が小さい冷間圧延用ロールとしては、Hs90
前後のものでも折損の虞れがなく適用可能である。
On the other hand, as a cold rolling roll with small thermal stress, Hs90
Even before and after, there is no fear of breakage and it is applicable.

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、熱間およ
び冷間圧延のいずれにも使用することができ、耐摩耗性
に極めて優れた高硬度高クロム層を外層として有する圧
延用複合ロール並びに主としてその外層材として好適な
高クロム材を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and can be used in both hot rolling and cold rolling, and a rolling composite roll having a high hardness and high chromium layer excellent in wear resistance as an outer layer, and It is mainly intended to provide a high chromium material suitable as the outer layer material.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するためになされた本発明の高クロム材
は、化学組成が重量%で C:2.8〜3.6% Ni:4.5〜10% Si:2.5〜4.0% Cr:5〜10% Mn:0.5〜1.5% Mo:3.5〜6.0% P:0.1%以下 S:0.08%以下 残部実質的にFeから成り、組織がCr炭化物、Mo炭化物、
黒鉛および恒温変態により生成したベーナイトを主体と
した基地からなることを発明の構成とするものであり、
また、本発明の複合ロールは前記高クロム材を圧延使用
層たる外層として具備してなることを発明の構成とする
ものである。
(Means for Solving Problems) The high chromium material of the present invention made to achieve the above object has a chemical composition in a weight% of C: 2.8 to 3.6% Ni: 4.5 to 10% Si: 2.5 to 4.0. % Cr: 5-10% Mn: 0.5-1.5% Mo: 3.5-6.0% P: 0.1% or less S: 0.08% or less The balance consists essentially of Fe, and the structure is Cr carbide, Mo carbide,
The composition of the invention is composed of a matrix mainly composed of graphite and bainite generated by the isothermal transformation.
Further, the composite roll of the present invention comprises the high chromium material as an outer layer which is a rolling use layer, and has a constitution of the invention.

(実施例) まず、本発明の高硬度黒鉛晶出高クロム材の成分限定理
由について述べると共に圧延用複合ロールの外層への適
用について言及する。以下、成分単位はすべて重量%で
ある。
(Example) First, the reasons for limiting the components of the high hardness graphite crystallized high chromium material of the present invention will be described, and the application to the outer layer of the rolling roll for composites will be mentioned. In the following, all component units are% by weight.

C:2.8〜3.6% CはCr,Moと結合して、Cr炭化物、Mo炭化物を形成する
ほか、後述するSi,Niの黒鉛化生成元素により微細な黒
鉛として晶出する。2.8%未満では上記炭化物量が減少
して硬度が不足すると共に黒鉛が晶出し難くなり、黒鉛
の存在による残留応力の軽減および耐焼付性の改善が図
られない。一方、3.6%を越えると、本発明におけるCr,
Mo含有量では炭化物量が過多となると共に黒鉛がほとん
ど晶出しなくなり、黒鉛の存在による残留応力の低減を
図ることができないばかりか、材質が脆くなり製造の際
に割れが発生する虞れがある。
C: 2.8 to 3.6% C bonds with Cr and Mo to form Cr carbide and Mo carbide, and crystallizes as fine graphite due to the graphitization-forming elements of Si and Ni described later. If it is less than 2.8%, the amount of the above-mentioned carbides decreases, the hardness becomes insufficient, and it becomes difficult to crystallize graphite, so that the residual stress due to the presence of graphite and the seizure resistance cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 3.6%, Cr,
If the Mo content is excessive, the amount of carbide will be too large and graphite will hardly crystallize, so that it is not possible to reduce the residual stress due to the presence of graphite, and the material may become brittle and crack during production. .

Si:2.5〜4.0% Siは黒鉛を晶出させるために必要である。本発明の場
合、白銑化促進元素であるCr,Moを夫々5〜10%、3.5〜
6.0%含有するので、2.5%未満では黒鉛の晶出が困難と
なり、一方4.0%を越えると黒鉛晶出が過多となり、耐
摩耗性が劣化する。
Si: 2.5-4.0% Si is necessary to crystallize graphite. In the case of the present invention, the white pig iron promoting elements Cr and Mo are 5 to 10% and 3.5 to 5%, respectively.
Since it contains 6.0%, if it is less than 2.5%, crystallization of graphite becomes difficult, while if it exceeds 4.0%, crystallization of graphite becomes excessive and wear resistance deteriorates.

尚、黒鉛を容易に晶出させるためには、鋳込前のSi量を
上記成分範囲よりも低目にしておいて、鋳込時に接種を
行い、最終的に上記範囲内に調整する手段を採ることが
有効である。
In order to easily crystallize graphite, the amount of Si before casting is kept lower than the above-mentioned range of components, inoculation is performed at the time of casting, and finally means for adjusting the amount within the above range is provided. It is effective to take.

Mn:0.5〜1.5% Mnは溶湯の脱酸のためにSiと積極的に添加される。0.5
未満では脱酸作用が不足し、一方1.5%を越えると機械
的性質、特に靱性の劣化が著しく現れる。
Mn: 0.5-1.5% Mn is positively added with Si for deoxidation of the molten metal. 0.5
If it is less than 1.5%, the deoxidizing effect is insufficient, while if it exceeds 1.5%, the mechanical properties, particularly toughness, are significantly deteriorated.

P:0.1%以下 ロール材質において少なければ少ないほど望ましいが、
脆化を防ぐ点からも0.1%以下とする。
P: 0.1% or less The less the roll material is, the better.
From the viewpoint of preventing embrittlement, the content is 0.1% or less.

S:0.08%以下 SはPと同様にロール材質を脆くするため、少なければ
少ないほど望ましく、0.08%以下とする。
S: 0.08% or less S, like P, makes the roll material brittle, so the smaller the amount, the more desirable, and the content is 0.08% or less.

Ni:4.5〜10% Niは基地組織の改良と黒鉛を晶出させるため積極的に含
有させる。4.5%未満では黒鉛の晶出がほとんどなく、1
0%を越えると黒鉛過多となり、かつ、残留オーステナ
イトが増加すると共に安定になり、後の熱処理において
も変態し難くなり、耐肌荒性が劣化する。
Ni: 4.5-10% Ni is positively contained to improve the matrix structure and crystallize graphite. If less than 4.5%, almost no crystallization of graphite occurs, and 1
If it exceeds 0%, the amount of graphite becomes excessive, and the retained austenite increases and becomes stable, and it becomes difficult to transform in the subsequent heat treatment, and the surface roughening resistance deteriorates.

Cr:5〜10% CrはCと結合して高硬度Cr炭化物を形成する。5%未満
では炭化物が少なく耐摩耗性が不足し、一方10%を越え
ると上記Ni,Si含有量では黒鉛の晶出が困難となる。
Cr: 5-10% Cr combines with C to form high hardness Cr carbide. If it is less than 5%, the amount of carbides is small and the wear resistance is insufficient, while if it exceeds 10%, crystallization of graphite becomes difficult with the above Ni and Si contents.

Mo:3.5〜6.0% Moは焼入焼戻し抵抗を高めると共にMo炭化物を生成する
ので、高硬度の材質を得るのに有効である。3.5%未満
ではMo炭化物の生成が少なく、材質の高硬度化が困難と
なる。一方、6.0%を越えると前記Si,Ni含有量では黒鉛
の晶出が著しく抑制され、黒鉛がほとんど晶出しなくな
る。
Mo: 3.5-6.0% Mo enhances the quenching and tempering resistance and forms Mo carbide, which is effective in obtaining a material with high hardness. If it is less than 3.5%, the generation of Mo carbide is small, and it becomes difficult to increase the hardness of the material. On the other hand, if it exceeds 6.0%, the crystallization of graphite is remarkably suppressed with the above Si and Ni contents, and almost no crystallization of graphite occurs.

なお、MoはCrと共に高硬度炭化物の生成に寄与するもの
であるが、両者は白銑化傾向を有する元素であり、Crは
Moよりもこの傾向は強い。従って、黒鉛の適度な晶出の
下で高硬度化を図るには、(Cr%+1/2Mo%)が8.5〜1
1.5%にするように成分調整することが望ましい。
Although Mo contributes to the formation of high-hardness carbides together with Cr, both are elements having a tendency of white pig iron, and Cr is
This tendency is stronger than Mo. Therefore, in order to achieve high hardness with moderate crystallization of graphite, (Cr% + 1 / 2Mo%) is 8.5 to 1
It is desirable to adjust the composition so that it is 1.5%.

本発明の高硬度黒鉛晶出高クロム材は、上記の合金成分
のほか、残部Feおよび不可避的に混入した不純物で構成
される。
The high hardness graphite crystallized high chromium material of the present invention is composed of the balance Fe and unavoidably mixed impurities in addition to the above alloy components.

上記高クロム材は鋳放し状態で、残留オーステナイト、
パーライトおよび一部マルテンサイトによって形成され
た基地中にCr炭化物、Mo炭化物および黒鉛が晶出したも
のとなり、前記炭化物による高硬度化と、黒鉛の晶出に
よる耐焼付性の改善が図られる。
The high chromium material is an as-cast state, residual austenite,
Cr carbides, Mo carbides and graphite are crystallized in the matrix formed by pearlite and partly martensite, so that the hardness is increased by the carbides and the seizure resistance is improved by the crystallization of graphite.

本発明では、鋳造後に更に後述する熱処理を施して、基
地を恒温変態によりベーナイトを主体としたものにす
る。これによってHs85以上の高硬度化が図られ、しかも
黒鉛の存在とあいまって残留応力の著しい低減が図られ
る。
In the present invention, after the casting, a heat treatment to be described later is further performed to make the matrix mainly composed of bainite by the isothermal transformation. As a result, a hardness of Hs85 or higher is achieved, and the residual stress is significantly reduced in combination with the presence of graphite.

すなわち、ベーナイト変態は後述のように比較的高温状
態(350〜500℃)で生じると共に組織が恒温変態中に自
己焼鈍され、かつ組織中には晶出黒鉛が存在しているた
め、変態により生じた応力は速やかに緩和されるからで
ある。
That is, the bainite transformation occurs in a relatively high temperature state (350 to 500 ° C) as described later, and the structure is self-annealed during the isothermal transformation, and crystallized graphite exists in the structure. The stress is quickly relieved.

前記熱処理は、鋳造材をオーステナイト化温度に加熱保
持した後、冷却速度300℃/Hr以上で350〜500℃に急冷
し、この温度で10〜20Hr保持し、基地の全部乃至大部分
をベーナイト変態させ、その後徐冷する工程が採られ
る。オーステナイト化後急冷するのは、冷却途中でパー
ライト変態を阻止しベーナイト変態域までオーステナイ
トの状態で持ち来す必要があるからである。
The heat treatment, after the casting material is heated and maintained at the austenitizing temperature, it is rapidly cooled to 350 to 500 ° C. at a cooling rate of 300 ° C./hr or more, and held at this temperature for 10 to 20 hr, and all or most of the matrix is bainite transformed. Then, the step of gradually cooling is adopted. The reason why the material is rapidly cooled after being transformed into austenite is that it is necessary to prevent the pearlite transformation during cooling and bring it to the bainite transformation region in the austenite state.

尚、従来の高クロム材の高硬度化熱処理は、オーステナ
イト化後、通常300℃以下の温度でマルテンサイト変態
させるため、本発明高クロム材のように、残留応力は緩
和されない。
Incidentally, in the conventional heat treatment for increasing the hardness of the high chromium material, since the martensite transformation is usually carried out at a temperature of 300 ° C. or lower after austenitization, the residual stress is not relaxed unlike the high chromium material of the present invention.

以上説明した黒鉛晶出高クロム材は、主として圧延用複
合ロールの圧延使用層である外層の鋳造材として使用さ
れるが、その内層(軸芯)材としては、高級鋳鉄やダク
タイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛鋳鋼等の鋳
鋼材が適宜使用される。
The above-described graphite crystallized high chromium material is mainly used as a casting material for the outer layer which is the layer used for rolling of the composite roll for rolling, but as the inner layer (axial core) material, it is tough such as high-grade cast iron and ductile cast iron. A cast iron material having good properties or a cast steel material such as graphite cast steel is appropriately used.

尚、ここでいう複合ロールとは、内層が中実状のものに
限らず、円筒状のものをも含む。後者の複合ロール(複
合スリーブと指称する場合もある)は、別途準備された
ロール軸に嵌着固定されて組立ロールとして使用され
る。
The composite roll referred to here is not limited to one having a solid inner layer, but includes one having a cylindrical shape. The latter composite roll (sometimes referred to as a composite sleeve) is fitted and fixed to a separately prepared roll shaft and used as an assembly roll.

前記中実状複合ロールの製造方法としては、金型遠心力
鋳造法により外層を鋳造した後、外層を内有した遠心力
鋳造用金型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に
内層材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方
法があり、簡便であるので一般的に適用されている。
As the method for producing the solid composite roll, after casting the outer layer by a mold centrifugal force casting method, a stationary mold is formed by erecting a centrifugal force casting die having an outer layer inside, and an inner layer is formed inside the die. There is a method of pouring a molten material and integrally welding the outer layer and the inner layer, which is generally applied because it is simple.

複合ロールの鋳造後は、外層の基地をベーナイトを主体
とするために、既述の熱処理が行われ、その後機械加工
が施されて所定の製品ロールとされる。
After the casting of the composite roll, the above-described heat treatment is performed in order to make the base of the outer layer mainly of bainite, and then the composite roll is machined to obtain a predetermined product roll.

本発明に係る高クロム材は以上説明した通り、Hs85以上
の高硬度を有するが故に耐摩耗性に極めて優れ、かつ残
留応力も低いので熱間圧延用ロールの圧延使用層として
好適であるほか、高耐摩耗性が要求される冷間圧延用ロ
ール材、ローラ材、機械部品用材質としても好適であ
る。本発明材が適用される機械部品としては、高温、低
温での耐摩耗性部材、例えば掘削機、スラリーポンプ、
射出成型部材、各種金型等を例示することができる。
As described above, the high chromium material according to the present invention is extremely excellent in wear resistance because it has a high hardness of Hs85 or more, and also has a low residual stress, which is suitable as a rolling use layer of a hot rolling roll. It is also suitable as a roll material for cold rolling which requires high wear resistance, a roller material, and a material for machine parts. As the machine parts to which the material of the present invention is applied, high temperature, wear resistant members at low temperatures, for example, excavator, slurry pump,
An injection molding member, various molds, etc. can be illustrated.

ところで、現存する高硬度のロール材として高クロム材
のほかに、高合金グレン材があるが、硬度はHs85限度で
あり、それ以上高い硬度にするとロール製造中に割れが
発生し易くない実用的でない。
By the way, in addition to high chromium materials as existing high hardness roll materials, there are high alloy grain materials, but the hardness is Hs85 limit, and if the hardness is higher than this, cracking is not likely to occur during roll manufacturing. Not.

次に、圧延用複合ロール(製品胴径680mm、胴長1450m
m、全長3600mm)の具体的製造実施例について説明す
る。
Next, compound roll for rolling (product barrel diameter 680mm, barrel length 1450m
m, total length 3600 mm) will be described.

(1) 第1表に示す化学組成の外層材溶湯を鋳造機上
で回転する遠心力鋳造用金型に外層として肉厚80mm(鋳
込重量2Ton400kg)分鋳込んだ。鋳込みに際して、実施
例においては、黒鉛を容易に晶出させるために、出銑前
元湯にFe−Siを接種した。元湯のSi含有量は接種による
増加分を考慮して第1表の値より0.5%低目に調整し
た。
(1) An outer layer molten metal having the chemical composition shown in Table 1 was cast as an outer layer in a thickness of 80 mm (casting weight 2Ton 400 kg) into a centrifugal force casting mold rotating on a casting machine. At the time of casting, in the examples, Fe-Si was inoculated into the tapped maemoto hot water in order to easily crystallize graphite. The Si content of the original hot water was adjusted to be 0.5% lower than the value in Table 1 in consideration of the increase due to inoculation.

尚、従来例1は黒鉛の晶出のない従来の高C系高クロム
材、従来例2は高合金グレン材を示す。
Incidentally, Conventional Example 1 shows a conventional high C-based high chromium material without graphite crystallization, and Conventional Example 2 shows a high alloy grain material.

(2) 外層鋳込開始から22〜23分後に外層は完全に凝
固した。その後、金型の回転を止めて、外層を内有した
鋳型を垂直に立てて、鋳型の両端にロール軸部形成用の
上型および下型を連設して静置鋳型を構成し、その内部
に第2表に示した内層材(ダクタイル鋳鉄)溶湯を鋳込
んで完全に満した後、押湯保温材でカバーした。
(2) The outer layer completely solidified 22 to 23 minutes after the start of the outer layer casting. Then, the rotation of the mold is stopped, the mold having the outer layer is erected vertically, and the upper mold and the lower mold for forming the roll shaft portion are continuously provided at both ends of the mold to form a stationary mold, The inner layer material (ductile cast iron) shown in Table 2 was melted inside and completely filled, and then covered with a riser heat insulating material.

(3) 溶湯が凝固し完全に冷却した後、ロールを鋳型
から取り出して、下記の熱処理を施し、機械加工を行っ
て製品ロールを得た。
(3) After the molten metal was solidified and completely cooled, the roll was taken out of the mold, subjected to the following heat treatment, and machined to obtain a product roll.

実施例 1000℃で5時間保持してオーステナイト化した後、熱処
理炉から引き出し、噴霧水冷によって400℃/Hrの冷却速
度で450℃まで急冷し、更にこの温度で15時間保持して
基地をベーナイト組織とした後、炉冷した。
Example After holding at 1000 ° C. for 5 hours to austenite, it was drawn out from the heat treatment furnace, rapidly cooled to 450 ° C. at a cooling rate of 400 ° C./Hr by spray water cooling, and further held at this temperature for 15 hours to form a bainite structure for the base. After that, the furnace was cooled.

従来例1 1000℃で5時間保持してオーステナイト化した後、熱処
理炉から引き出し400℃/Hrの冷却速度で450℃まで急冷
し、更にこの温度で15時間保持し、外表面と中心部の温
度の均一化を計った後、常温まで冷却しマルテンサイト
変態をさせた。
Conventional Example 1 After holding at 1000 ° C for 5 hours to austenite, draw it out from the heat treatment furnace, rapidly cool to 400 ° C at a cooling rate of 400 ° C / Hr, hold at this temperature for 15 hours, and keep the temperature of the outer surface and the center part. Was measured, and then cooled to room temperature to undergo martensitic transformation.

従来例1 鋳放した状態で残留オーステナイトとマルテンサイトの
混合基地組織であり、残留オーステナイトの分解のため
300℃〜450℃の温度で保持しベーナイト又は焼戻しマル
テンサイトの組織とした。
Conventional Example 1 It is a mixed matrix structure of retained austenite and martensite in the as-cast state, and is for decomposition of retained austenite.
The structure was maintained at a temperature of 300 ° C to 450 ° C to form a bainite or tempered martensite structure.

(4) このようにして得られたロールの製品組成を第
3表に示す。尚、外層組成は溶湯組成とほぼ同様である
ので記載省略する。
(4) Table 3 shows the product composition of the rolls thus obtained. The composition of the outer layer is almost the same as the composition of the molten metal, and the description thereof will be omitted.

また、胴部を超音波探傷した結果、実施例および従来例
とも外層と内層とは完全に溶着一体化していることが確
認された。
As a result of ultrasonic flaw detection of the body, it was confirmed that the outer layer and the inner layer were completely welded and integrated in both the example and the conventional example.

また、実施例外層組織を顕微鏡観察した結果、ベーナイ
ト基地中にM7C3型Cr炭化物およびMo2Cが析出しており、
また黒鉛が微細晶出している状態が看取された。
In addition, as a result of microscopic observation of the implementation exception layer structure, M 7 C 3 type Cr carbide and Mo 2 C are precipitated in the bainite base,
In addition, it was observed that graphite was finely crystallized.

(5) 外層の硬度および残留応力を調査した。残留応
力はX線残留測定によって測定した。
(5) The hardness and residual stress of the outer layer were investigated. The residual stress was measured by X-ray residual measurement.

その結果を第4表に示す。The results are shown in Table 4.

第4表によると、本発明実施例では、外層が高硬度でか
つ残留圧縮応力も低いことが知られる。
It is known from Table 4 that in the examples of the present invention, the outer layer has high hardness and low residual compressive stress.

従来例1では、外層残留応力の値からすると、中心部の
残留応力は15〜18kg/mm2の引張応力が作用しているもの
と推定され、熱間圧延に供した場合、胴部で折損する虞
れがある。
In Conventional Example 1, from the value of the outer layer residual stress, the residual stress in the central part is estimated to be a tensile stress of 15 to 18 kg / mm 2 , and when subjected to hot rolling, the core part was broken. There is a risk of

尚、この場合、残留応力を低下させるには、歪取り熱処
理を行えばよいが、該熱処理は500〜600℃で十数時間保
持する必要があり、そのため硬度もHs80以下に低下して
しまう。因に、550℃×15Hrの歪取り熱処理を施した結
果、残留応力は圧縮25kg/mm2となったが、硬度もHs73〜
75に低下した。
In this case, in order to reduce the residual stress, strain relief heat treatment may be performed, but it is necessary to hold the heat treatment at 500 to 600 ° C. for more than ten hours, so that the hardness also decreases to Hs80 or less. As a result, as a result of heat treatment for strain relief at 550 ℃ × 15Hr, the residual stress was compressed to 25kg / mm 2 , but the hardness was Hs73 ~
It dropped to 75.

従来例2では、残留応力は実施例より若干高い程度であ
るが、硬度はHs83が限度であり、これ以上の硬度を得る
ことはできない。
In Conventional Example 2, the residual stress is slightly higher than that of the Examples, but the hardness is limited to Hs83, and it is impossible to obtain a hardness higher than this.

(発明の効果) 以上説明した通り、本発明の高クロム材は、Cr:5〜10
%、Mo:3.5〜6.0%を有する特定組成および黒鉛が晶出
した特定組織の高クロム鋳鉄材質としたから、残留応力
の増大を招来することなく、Hs85以上の高硬度を具備す
るものとなり、耐摩耗性に極めて優れる。従って、高耐
摩耗性が要求されるロール材、ローラ材、機械部品用材
質として好適である。
(Effects of the Invention) As described above, the high chromium material of the present invention has a Cr: 5-10 content.
%, Mo: Since it is a high-chromium cast iron material having a specific composition having a specific composition and graphite having crystallized 3.5 to 6.0%, it has a high hardness of Hs85 or more without causing an increase in residual stress, Extremely excellent wear resistance. Therefore, it is suitable as a roll material, a roller material, and a material for machine parts that require high wear resistance.

特に、複合ロールの圧延使用層たる外層に本発明の高硬
度黒鉛晶出高クロム材を適用したものは、高硬度、高耐
摩耗性であるにも拘らず残留応力が低いので、耐折損性
に優れ熱応力の大きい熱間圧延にも使用することができ
る。
In particular, the one in which the high hardness graphite crystallized high chromium material of the present invention is applied to the outer layer, which is the layer used for rolling of the composite roll, has high residual hardness and high abrasion resistance, but the residual stress is low, so that the breakage resistance is high. It can also be used for hot rolling with excellent heat stress.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化学組成が重量%で、 C:2.8〜3.6% Ni:4.5〜10% Si:2.5〜4.0% Cr:5〜10% Mn:0.5〜1.5% Mo:3.5〜6.0% P:0.1%以下 S:0.08%以下 残部実質的にFeから成り、組織がCr炭化物、Mo炭化物、
黒鉛および恒温変態により生成したベーナイトを主体と
した基地からなることを特徴とする耐摩耗性に優れた高
硬度黒鉛晶出高クロム材。
1. The chemical composition is% by weight, C: 2.8-3.6% Ni: 4.5-10% Si: 2.5-4.0% Cr: 5-10% Mn: 0.5-1.5% Mo: 3.5-6.0% P: 0.1% or less S: 0.08% or less The balance consists essentially of Fe, and the structure is Cr carbide, Mo carbide,
A high hardness graphite crystallized high chromium material having excellent wear resistance, which is composed of a matrix mainly composed of graphite and bainite formed by constant temperature transformation.
【請求項2】化学組成が重量%で、 C:2.8〜3.6% Ni:4.5〜10% Si:2.5〜4.0% Cr:5〜10% Mn:0.5〜1.5% Mo:3.5〜6.0% P:0.1%以下 S:0.08%以下 残部実質的にFeから成り、組織がCr炭化物、Mo炭化物、
黒鉛および恒温変態により生成したベーナイトを主体と
した基地からなる圧延使用層たる外層を有することを特
徴とする圧延用複合ロール。
2. The chemical composition is wt%, C: 2.8-3.6% Ni: 4.5-10% Si: 2.5-4.0% Cr: 5-10% Mn: 0.5-1.5% Mo: 3.5-6.0% P: 0.1% or less S: 0.08% or less The balance consists essentially of Fe, and the structure is Cr carbide, Mo carbide,
A composite roll for rolling, which has an outer layer that is a layer used for rolling and is composed of a matrix mainly composed of graphite and bainite formed by constant temperature transformation.
JP62093730A 1987-04-15 1987-04-15 High hardness graphite crystallized high chromium material with excellent wear resistance and composite roll for rolling Expired - Lifetime JPH07103443B2 (en)

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