JPH08199304A - 高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材 - Google Patents

高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材

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JPH08199304A
JPH08199304A JP678695A JP678695A JPH08199304A JP H08199304 A JPH08199304 A JP H08199304A JP 678695 A JP678695 A JP 678695A JP 678695 A JP678695 A JP 678695A JP H08199304 A JPH08199304 A JP H08199304A
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JP
Japan
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hot rolling
roll material
resistance
crack resistance
roll
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Withdrawn
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JP678695A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Yamamoto
普康 山本
Hide Uchida
秀 内田
Hisamasa Tomokiyo
寿雅 友清
Kazunori Seki
和典 関
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高温領域で耐熱亀裂性に優れ、耐
摩耗性、耐焼付性にも優れた熱間圧延ロール用として適
性の高い高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材を提供するも
のである。 【構成】 重量%で、C:1.0〜2.4%、Si:
0.3〜2.0%、Mn:0.1〜2.0%、Cr:
6.0〜15.0%、V:4.0〜10.0%、Co:
3.0〜8.0%を含有し、残部がFeおよび不可避不
純物であることを特徴とする高耐熱亀裂性熱間圧延用ロ
ール材である。さらに、その特性を改善する場合、T
i、Zr:0.01〜2.0%を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に極低炭素鋼を圧延
対象とする、各種の熱間圧延ミルのワークロールの素材
として適性の高い高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、鉄鋼の圧延分野、例えば、鋼板や
条鋼等の熱間圧延プロセスにおいては、高速および高負
荷操業に伴い、圧延ロールに対して高温度下での耐摩耗
性、耐焼付性、耐亀裂性に加えて耐熱亀裂性が強く要求
されるようになってきている。
【0003】従来、この要請に応える熱間圧延用ロール
材としては、例えば特開平2−88745号に開示され
るような高Cr鋳鉄ロールやMo、Co,W,V等を数
%含有する耐摩耗性に優れたハイスロール材等が知られ
ている。このハイスロール材は、非常に硬い炭化物を晶
析出させたものであり、ニッケルグレンロール材に比
し、耐摩耗性、耐焼付性、耐熱亀裂性、耐亀裂性等に優
れている。
【0004】しかし、Cの含有量が0.01%以下の極
低炭素鋼を対象とした高温領域での熱間圧延において
は、熱亀裂に起因する熱延疵が発生することがあり、生
産性の低下、歩留の低下、コスト増を生ずることは避け
られない。そのため、高温領域でも耐熱亀裂性に優れた
熱間圧延用ロール材が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に高温領
域で耐熱亀裂性に優れ、耐摩耗性、耐焼付性にも優れた
熱間圧延ロール(ワークロール)用として適性の高い耐
熱亀裂性熱間圧延用ロール材を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
重量%で、 C :1.0〜2.4% Si:0.3〜2.0% Mn:0.1〜2.0% Cr:6.0〜15.0% V :4.0〜10.0% Co:3.0〜8.0% を含有し、残部がFeおよび不可避不純物であることを
特徴とする高耐亀裂性熱間圧延用ロール材。
【0007】第二の発明は、第一の発明の成分を含有
し、さらにTi:0.01〜2.0%を含有することを
特徴とする高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
【0008】第三の発明は、第一の発明の成分を含有
し、さらにZr:0.01〜2.0%含有することを特
徴とする高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
【0009】また第四の発明は、第一の発明の成分を含
有し、さらにTi+Zr:0.01〜2.0%含有する
ことを特徴とする請求項1記載の高耐熱亀裂性熱間圧延
用ロール材である。
【0010】
【作用】本発明においては、ハイスロール材の成分組成
をベースとして、Cr、Co、Vの含有量を適量増加さ
せて炭化物の生成を促進させ、耐摩耗性、耐熱亀裂性を
向上させるとともに、Ti、Zrを単独または複合して
適量含有させることにより、炭化物の偏析を抑制して、
炭化物を微細に晶析出させ、耐摩耗性や耐熱亀裂性,耐
亀裂性および靭性をさらに改善することができる。
【0011】そのため、従来のハイスロール材に比し
て、本発明のロール材は耐熱亀裂性にが格段に優れ、耐
摩耗性、耐焼付性、耐亀裂性等においてもハイスロール
材に全く遜色のない熱間圧延用ロール材である。特に、
本発明のロール材は高温領域で用いられる熱間圧延ロー
ル材として適性の高いものであり、ロール寿命を延長さ
せてロール原単位を低減させるとともに、圧延製品の品
質を向上させ、生産性を向上させることができる。
【0012】以下に本発明について説明する。一般に、
耐摩耗性を改善するためには、組織中に硬い炭化物を晶
析出させることが有効であることが知られており、前記
したように、Mo、Co、W、V等の炭化物を晶析出さ
せるために有効な成分を含有させたハイスロール材が知
られている。しかし、これら公知のハイスロール材で形
成された熱間圧延ロールは、850〜1100℃の高温
領域で、例えば極低炭素鋼を熱間圧延する場合、耐摩耗
性は確保できるものの、耐熱亀裂性を十分に確保できな
い。
【0013】このような認識から、本発明者らは種々実
験を重ね、高温領域で極低炭素鋼を熱間圧延する場合に
も、熱間圧延ロールとしての一般特性を備え、公知のハ
イスロール材に比して耐熱亀裂性が格段に優れ、耐摩耗
性や耐亀裂性、耐焼付性においても遜色のない熱間圧延
ロール材を開発するに至った。
【0014】すなわち、Mo、Wは耐摩耗性、耐亀裂性
の向上に有効であるが、これらを添加するとM6 C型の
炭化物が網状に晶析出し、この網状の炭化物に沿って熱
亀裂が発生する。したがって、本発明においては、M
o、Wを添加しないことによって耐熱亀裂性を向上させ
るものであり、一方、Mo、Wを添加しないことによる
耐摩耗性、耐亀裂性の低下をCr、W、Coの添加によ
って補償するものである。
【0015】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
高耐焼付性熱間ロール材においては、以下の成分を必須
成分とすることを特徴とする。
【0016】(1)Cの含有量は1.0〜2.4%とす
る。このCはCr,Vと化合して硬度の高いMC型、M
7 3 型の炭化物を晶析出させ、耐摩耗性を向上させる
ものである。1.0%未満では炭化物の生成量が少な
く、充分な耐摩耗性が得られない。また2.4%を超え
ると炭化物が多すぎて靭性が低下する。
【0017】(2)Siの含有量は、0.3〜2.0%
とする。このSiは良好な鋳造性を得るために通常レベ
ルを含有させる。
【0018】(3)Mnの含有量は、0.1〜2.0%
とする。このMnは溶湯の脱酸、脱硫のために通常レベ
ルを含有させる。
【0019】(4)Crの含有量は、6.0〜15.0
%とする。このCrはCと化合して炭化物を晶析出さ
せ、耐摩耗性を向上させるとともに、一部はマトリック
ス中に固溶して焼き入れ性を向上させ、耐摩耗性を改善
させる。6.0%以未満では炭化物の生成が不十分であ
り、耐摩耗性の向上に寄与しない。また、15.0%を
超えると、生成炭化物が粗大化して、耐熱亀裂性が低下
する。
【0020】(5)Vの含有量は、4.0〜10.0%
とする。VはCと化合して高硬度のMC型炭化物を晶析
出させ、耐摩耗性を向上させる。4.0%未満では炭化
物の生成が不十分であり、耐摩耗性が十分に確保できな
い。また、10.0%を超えると、MC型炭化物が粗大
化して耐亀裂性が低下する。
【0021】(6)Coの含有量は3.0〜8.0%と
する。Coはマトリックス中に固溶して、マトリックス
の耐熱亀裂性と靭性を向上させる。3.0%未満では、
耐熱亀裂性と靭性が十分にに確保できない。また、8.
0%を超えると、耐焼付性が低下して、普通鋼を高温領
域で熱間圧延すると、焼付疵が発生する。
【0022】(7)Ti,Zrの含有量は0.01〜
2.0%とする。微量のTi,Zrはいずれも炭化物の
偏析を抑制し、炭化物を微細に晶析出させる。その結
果、耐摩耗性や耐熱亀裂性、耐亀裂性および靭性がさら
に改善できる。TiとZrは、いずれも0.01〜2.
0%の範囲で耐熱亀裂性、耐亀裂性および靭性の改善効
果があり、それぞれ単独で含有させても良いし、合わせ
て0.01〜2.0%の範囲になるように含有させた場
合でも、単独に含有させた場合と同様の効果が得られ
る。
【0023】なお、本発明において、Mo、Wを含有さ
せた場合耐熱亀裂性が低下するので、含有させないこと
が好ましい。
【0024】なお、本発明の高耐熱亀裂性熱間圧延用ロ
ール材はロール状に鋳造し、これを研削して一体のロー
ルとしても得られるが、熱処理等により硬度としてはH
s80〜90に調節して耐摩耗性の維持を図るため、よ
り高い強度を確保する上では、内部に高靭性材を有する
複合ロールとすることが好ましい。この場合、本発明の
高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材は、被圧延材と接する
外層材として用いられる。この場合、CPC法(連続溶
湯鋳掛け法)や遠心鋳造法等を利用して中空状に製造
し、この中空部に高靭性材を嵌め込んで、あるいは一体
的に鋳造後、研削によって圧延ロールに形成する。
【0025】
【実施例】本発明の高耐熱亀裂性熱間圧延ロール材と、
本発明の範囲の外である比較ロール材、公知のニッケル
グレーンロール材および一般的なハイスロール材につい
て、ロール試験片を作製し、耐熱亀裂性試験を実施し
た。この耐熱亀裂性試験は、ロール試験片を300〜7
00℃の範囲の温度で15分間加熱して、どぶ漬け水冷
を行ってクラックを発生させ、このクラックが発生した
場合の加熱温度を用いて耐熱亀裂性を評価した。したが
って、ここでは温度が高い程、耐熱亀裂性が優れている
ことを意味している。この耐熱亀裂性試験により、表1
に示す成分組成を有する各ロール材の耐熱亀裂性試験を
行った。その結果を表2に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表2に示すように、本発明によるロール材
(実施例A〜O)においては、いずれも、クラックが発
生する加熱温度はいずれも600℃を超え、公知のニッ
ケルグレンロール材に対しては1.6倍以上、公知の一
般のハイスロール材に対しては1.4倍以上、耐熱亀裂
性が向上したことを示した。
【0029】また、本発明によるロール材において、T
i、Zrを適量含有させたロール材(実施例B、C、
D、M、N、O)では、クラックが発生する加熱温度が
高くなっており、耐熱亀裂性がさらに改善されているこ
とを示した。
【0030】なお、耐摩耗性、耐亀裂性等については、
公知の試験方法によって別途に試験したが、いずれも公
知のニッケルグレンロール材より各段に優れ、ハイスロ
ール材に対しては、同等以上であることを確認した。
【0031】一方、本発明で主要成分としているCr,
V,Ti,Zrの含有量が本発明の範囲外の比較例(A
〜H)においては、いずれも、クラックが発生する加熱
温度は405〜465℃で、公知のハイスロール材の場
合に比して多くなっているものもあり、耐熱亀裂性が若
干改善されているものもあるが、その程度の改善では、
高温領域で用いられる極低炭素鋼を対象とする熱間圧延
ロール材として用いた場合には、十分に満足できる耐熱
亀裂性を確保することはできない。
【0032】上述のように、本発明の高耐熱亀裂熱間圧
延用ロール材は、従来のハイスロール材以上に耐熱亀裂
性に優れ、耐摩耗性、耐焼付性、耐亀裂性等においても
従来のハイスロール材に遜色のない熱間圧延用ロール材
である。特に本発明のロール材は、高温領域で用いられ
る熱間圧延ロール材として用いて適性の高いものであ
り、ロールの寿命を延長させ、ロール原単位を低減させ
るとともに、圧延製品の品質を向上させ、生産性を向上
させることができる。
【0033】なお、本発明の高耐熱亀裂性熱間圧延用ロ
ール材は、熱延仕上ミル・前後段スタンド用ワークロー
ルの他、SML鋼管圧延用ワークロール、形鋼、レール
等の条鋼圧延用ワークロール、熱延粗ミル用ワークロー
ル等、熱亀裂の発生しやすい条件下で使用される熱間圧
延ロール(ワークロール)用として適性がある。
【0034】
【発明の効果】本発明は、ハイスロール材の成分組成を
ベースとして、Cr、Co、Vの含有量を適量増加させ
て、炭化物の生成を促進させ、耐摩耗性および耐熱亀裂
性を向上させるとともに、Ti,Zrを単独または複合
して適量含有させることにより、炭化物の偏析を抑制し
て炭化物を微細に晶析出させ、耐摩耗性や耐熱亀裂性,
耐亀裂性および靭性を改善することができる。そのた
め、本発明のロール材は従来のハイスロール材に比して
耐熱亀裂性が格段に優れ、耐摩耗性、耐焼付性、耐亀裂
性等においても従来のハイスロール材に全く遜色のない
熱間圧延用ロール材である。特に本発明のロール材は、
高温領域で用いられる熱間圧延ロール(ワークロール)
材として適性の高いものであり、ロール寿命を延長さ
せ、ロール原単位を低減させるとともに、圧延製品の品
質を向上させ、生産性を向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 和典 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C :1.0〜2.4% Si:0.3〜2.0 Mn:0.1〜2.0 Cr:6.0〜15.0% V :4.0〜10.0% Co:3.0〜8.0% を含有し、残部がFeおよび不可避不純物であることを
    特徴とする高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
  2. 【請求項2】 請求項1の成分を含有し、さらにTi:
    0.01〜2.0%を含有することを特徴とする請求項
    1記載の高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
  3. 【請求項3】 請求項1の成分を含有し、さらにZr:
    0.01〜2.0%含有することを特徴とする請求項1
    記載の高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
  4. 【請求項4】 請求項1の成分を含有し、さらにTi+
    Zr:0.01〜2.0%含有することを特徴とする請
    求項1記載の高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材。
JP678695A 1995-01-20 1995-01-20 高耐熱亀裂性熱間圧延用ロール材 Withdrawn JPH08199304A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107988574A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 上海英佛曼纳米科技股份有限公司 一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊

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CN107988574A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 上海英佛曼纳米科技股份有限公司 一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊

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