JPH0941091A - 冷間圧延用ロール材 - Google Patents
冷間圧延用ロール材Info
- Publication number
- JPH0941091A JPH0941091A JP20927295A JP20927295A JPH0941091A JP H0941091 A JPH0941091 A JP H0941091A JP 20927295 A JP20927295 A JP 20927295A JP 20927295 A JP20927295 A JP 20927295A JP H0941091 A JPH0941091 A JP H0941091A
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- JP
- Japan
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- roll
- cold rolling
- carbides
- carbide
- roll material
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】重量％で、Ｃ：１〜１.５％，Ｓｉ：０.３〜１
％，Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：１％以下，Ｃｒ：３〜６
％，Ｍｏ：７〜１４％，Ｗ：０.５〜３％，Ｖ：０.５〜
２％，Ｃｏ：５〜１０％，Ａｌ：０.０１〜０.０５％，
Ｎ：０.０１〜０.０５％，Ｔｉ：０.０１〜０.０５を含
み、残部がＦｅ及び不可避的不純物とする。 【効果】炭化物偏析が減少し、デンドライト組織が微細
化するため、被圧延物の品質が著しく向上する。
％，Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：１％以下，Ｃｒ：３〜６
％，Ｍｏ：７〜１４％，Ｗ：０.５〜３％，Ｖ：０.５〜
２％，Ｃｏ：５〜１０％，Ａｌ：０.０１〜０.０５％，
Ｎ：０.０１〜０.０５％，Ｔｉ：０.０１〜０.０５を含
み、残部がＦｅ及び不可避的不純物とする。 【効果】炭化物偏析が減少し、デンドライト組織が微細
化するため、被圧延物の品質が著しく向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷間圧延用のハイス系作
動ロール材に関する。
動ロール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷間圧延用の作動ロール材は、重
量％で０.８〜１.０％Ｃ，２〜５％Ｃｒ，０.２〜０.６
％ＭｏをベースとしたＣｒーＭｏ鋼が用いられている
が、成分の方向性として高合金化の傾向にあり、一方で
クロム炭化物の面積率を大幅に増大させ、高い耐摩耗性
を付与したハイクロム系セミハイスロール、また一方で
は１〜１.５％Ｃ，２〜６％Ｃｒ，０.７〜２％Ｍｏ，
Ｖ：２％以下，Ｗ：２％以下のセミハイスロールが提案
されている。
量％で０.８〜１.０％Ｃ，２〜５％Ｃｒ，０.２〜０.６
％ＭｏをベースとしたＣｒーＭｏ鋼が用いられている
が、成分の方向性として高合金化の傾向にあり、一方で
クロム炭化物の面積率を大幅に増大させ、高い耐摩耗性
を付与したハイクロム系セミハイスロール、また一方で
は１〜１.５％Ｃ，２〜６％Ｃｒ，０.７〜２％Ｍｏ，
Ｖ：２％以下，Ｗ：２％以下のセミハイスロールが提案
されている。
【０００３】近年、圧延プロセスの高効率化に伴い、使
用される冷間圧延機用作動ロールに対する要求は益々厳
しくなっており、耐事故性の改善が重要となっている。
用される冷間圧延機用作動ロールに対する要求は益々厳
しくなっており、耐事故性の改善が重要となっている。
【０００４】この様な状況下で、近年Ｃｒ以外の炭化物
形成元素を添加し、より硬質な炭化物を析出させた、高
耐摩耗性のハイス系ロール材が注目されており、１〜
１.５％Ｃ，３〜６％Ｃｒ，７〜１４％Ｍｏ，０.５〜３
％Ｗ，０.５〜２％Ｖ，５〜１０％Ｃｏを含有させるこ
とにより冷間圧延用作動ロール材として、より優れた特
性を付与させたハイス系ロール材が提案されている。
形成元素を添加し、より硬質な炭化物を析出させた、高
耐摩耗性のハイス系ロール材が注目されており、１〜
１.５％Ｃ，３〜６％Ｃｒ，７〜１４％Ｍｏ，０.５〜３
％Ｗ，０.５〜２％Ｖ，５〜１０％Ｃｏを含有させるこ
とにより冷間圧延用作動ロール材として、より優れた特
性を付与させたハイス系ロール材が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したハイ
ス系ロール材は、耐摩耗性向上を意図してＭｏ，Ｗ，Ｖ
を添加して高合金化しているため、組織中に面積率で１
０〜１５％の炭化物を含有する。そのため炭化物偏折を
生じやすく、デンドライトが粗くなり、または長大化す
るため、その結果、圧延時において被圧延物にデンドラ
イト模様が転写され、品質上の問題が発生しやすい。
ス系ロール材は、耐摩耗性向上を意図してＭｏ，Ｗ，Ｖ
を添加して高合金化しているため、組織中に面積率で１
０〜１５％の炭化物を含有する。そのため炭化物偏折を
生じやすく、デンドライトが粗くなり、または長大化す
るため、その結果、圧延時において被圧延物にデンドラ
イト模様が転写され、品質上の問題が発生しやすい。
【０００６】本発明の目的は、この様な理由を背景とし
てなされたもので、組織の健全性を改善したハイス系冷
間圧延用作動ロール材を提供することにある。
てなされたもので、組織の健全性を改善したハイス系冷
間圧延用作動ロール材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の冷間圧延用作動ロールは、Ｃ：１〜１.５
，Ｓｉ：０.３〜１.０，Ｍｎ：１以下，Ｎｉ：１以
下，Ｃｒ：３〜６，Ｍｏ：７〜１４，Ｗ：０.５〜３.
０，Ｖ：０.５〜２.０，Ｃｏ：５〜１０，Ａｌ：０.０
１〜０.０５,Ｎ：０.０１〜０.０５,Ｔｉ：０.０１〜
０.０５を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物とす
るものである。
め、本発明の冷間圧延用作動ロールは、Ｃ：１〜１.５
，Ｓｉ：０.３〜１.０，Ｍｎ：１以下，Ｎｉ：１以
下，Ｃｒ：３〜６，Ｍｏ：７〜１４，Ｗ：０.５〜３.
０，Ｖ：０.５〜２.０，Ｃｏ：５〜１０，Ａｌ：０.０
１〜０.０５,Ｎ：０.０１〜０.０５,Ｔｉ：０.０１〜
０.０５を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物とす
るものである。
【０００８】
【作用】本発明のハイス系冷間圧延用作動ロール材の組
織中に出現する一次炭化物はＶを主体とするＭＣ炭化
物、Ｍｏを主体とするＭ2Ｃ及びＭ6Ｃ炭化物より構成さ
れ、これらの炭化物の構成比は各成分からの影響を受け
る。
織中に出現する一次炭化物はＶを主体とするＭＣ炭化
物、Ｍｏを主体とするＭ2Ｃ及びＭ6Ｃ炭化物より構成さ
れ、これらの炭化物の構成比は各成分からの影響を受け
る。
【０００９】次に本発明のハイス系冷間圧延用ロール材
の成分限定の理由について述べる。 Ｃ：１〜１.５％ 、Ｃは炭化物形成元素として、また基
地中に固溶して高硬度のマルテンサイトを生成させる。
の成分限定の理由について述べる。 Ｃ：１〜１.５％ 、Ｃは炭化物形成元素として、また基
地中に固溶して高硬度のマルテンサイトを生成させる。
【００１０】しかし、硬さ及び靭性を考慮して次式で示
されるＣｂａｌ量をＷ，Ｍｏ，Ｖの量に応じて−０.４
〜０ にする必要がある。
されるＣｂａｌ量をＷ，Ｍｏ，Ｖの量に応じて−０.４
〜０ にする必要がある。
【００１１】Ｃｂａｌ％＝Ｃ−｛０.１９＋０.１７（Ｗ
＋２Ｍｏ）＋０.２２Ｖ｝ Ｃｒ：３〜６％、Ｃｒは炭化物形成元素，機械的性質の
改善，焼き入れ性向上に効果があるが、３％未満では焼
戻し抵抗の低下をまねき、また６％以上では焼き入れ性
を阻害するのでこの範囲に限定した。
＋２Ｍｏ）＋０.２２Ｖ｝ Ｃｒ：３〜６％、Ｃｒは炭化物形成元素，機械的性質の
改善，焼き入れ性向上に効果があるが、３％未満では焼
戻し抵抗の低下をまねき、また６％以上では焼き入れ性
を阻害するのでこの範囲に限定した。
【００１２】Ｍｏ：７〜１４％，Ｗ：０.５〜３.０％、
Ｍｏ及びＷは耐摩耗性向上及び焼き入れ硬さ向上に必要
で、主要な炭化物形成元素である。一般にＷ当量＝Ｗ＋
２Moで示される値により、特徴付けられる。一次炭化物
量及び焼き入れ硬さは、Ｗ当量にほぼ比例し、前述のＣ
ｂａｌ量とのバランスにより機械的性質が左右される
が、Ｗ当量の増加は靭性の低下をまねくため、耐摩耗性
を考慮して下限値を限定する必要があり、上記成分範囲
とした。
Ｍｏ及びＷは耐摩耗性向上及び焼き入れ硬さ向上に必要
で、主要な炭化物形成元素である。一般にＷ当量＝Ｗ＋
２Moで示される値により、特徴付けられる。一次炭化物
量及び焼き入れ硬さは、Ｗ当量にほぼ比例し、前述のＣ
ｂａｌ量とのバランスにより機械的性質が左右される
が、Ｗ当量の増加は靭性の低下をまねくため、耐摩耗性
を考慮して下限値を限定する必要があり、上記成分範囲
とした。
【００１３】Ｖ：０.５〜２.０％、Ｖは炭化物形成元素
として添加される。Ｖは極めて硬質のＭＣ炭化物の主要
形成元素となり、耐摩耗性を向上させ、また結晶粒微細
化の効果があり、靭性の向上が期待できる。しかし、２
％を越えるとＶ炭化物に固定されるＣ量が増大するため
必要な硬さが確保出来ないので、上記成分範囲とした。
として添加される。Ｖは極めて硬質のＭＣ炭化物の主要
形成元素となり、耐摩耗性を向上させ、また結晶粒微細
化の効果があり、靭性の向上が期待できる。しかし、２
％を越えるとＶ炭化物に固定されるＣ量が増大するため
必要な硬さが確保出来ないので、上記成分範囲とした。
【００１４】Ｃｏ：５〜１０％、Ｃｏはマトリックス中
に固溶し耐熱衝撃性の向上に効果がある。その一方で焼
戻し時における残留オーステナイトの容易分解などの硬
さ向上に効果が認められる。しかし５％以下では、効果
が小さく、また経済性を考慮して上記範囲とした。
に固溶し耐熱衝撃性の向上に効果がある。その一方で焼
戻し時における残留オーステナイトの容易分解などの硬
さ向上に効果が認められる。しかし５％以下では、効果
が小さく、また経済性を考慮して上記範囲とした。
【００１５】Ｍｎ：１％以下，Ｎｉ：１％以下，Ｍｎ及
びＮｉはマトリックス中に固溶して焼き入れ性を向上さ
せるが、一方残留オーステナイトを増大させるため、上
限を限定した。
びＮｉはマトリックス中に固溶して焼き入れ性を向上さ
せるが、一方残留オーステナイトを増大させるため、上
限を限定した。
【００１６】Ｓｉ：０.３〜１.０％、Ｓｉは焼き入れ性
を向上させるために有効な成分である。しかしＳｉ量に
より一次炭化物の析出形態に大きな影響を与える。表１
にその例を示す。
を向上させるために有効な成分である。しかしＳｉ量に
より一次炭化物の析出形態に大きな影響を与える。表１
にその例を示す。
【００１７】
【表１】 Ｓｉが０.３％の場合、ＭＣとＭ2Ｃ炭化物が析出する
が、Ｓｉの増加によりＭ6Ｃ炭化物が析出し、２.５％に
おいてはほとんどがＭ6Ｃ炭化物となる。
が、Ｓｉの増加によりＭ6Ｃ炭化物が析出し、２.５％に
おいてはほとんどがＭ6Ｃ炭化物となる。
【００１８】これは、Ｍ6Ｃ 炭化物中にＳｉが富化する
ためである。しかし凝固の過程で、Ｍ2Ｃ炭化物とＭ6Ｃ
炭化物が共存する場合には、析出形態が極めて不安定と
なり、凝固環境の影響を極めて受けやすく、炭化物偏折
を生じやすい。
ためである。しかし凝固の過程で、Ｍ2Ｃ炭化物とＭ6Ｃ
炭化物が共存する場合には、析出形態が極めて不安定と
なり、凝固環境の影響を極めて受けやすく、炭化物偏折
を生じやすい。
【００１９】従って焼き入れ性を確保するためには上記
成分範囲が必要であるが、凝固を安定させる手段が必要
となる。次に添加元素により凝固過程を安定させる具体
的手段について述べる。
成分範囲が必要であるが、凝固を安定させる手段が必要
となる。次に添加元素により凝固過程を安定させる具体
的手段について述べる。
【００２０】Ａｌ：０.０１〜０.０５％，Ｎ：０.０１
〜０.０５，Ｔｉ：０.０１〜０.０５本発明の成分範囲
において、凝固過程で析出する一次炭化物はＭＣ，Ｍ2
Ｃ 及びＭ6Ｃ炭化物である。これらの炭化物の概略組成
は ＭＣ ：（Ｆｅ0.1Ｃｒ0.1Ｍｏ0.1Ｗ0.1Ｖ0.6）Ｃ Ｍ2Ｃ：（Ｆｅ0.3Ｃｒ0.3Ｍｏ0.5Ｗ0.3Ｖ0.6）Ｃ Ｍ6Ｃ：（Ｆｅ2.8Ｃｒ0.5Ｍｏ1.1Ｗ0.8Ｖ0.5Ｓｉ0.3）
Ｃ で示される。
〜０.０５，Ｔｉ：０.０１〜０.０５本発明の成分範囲
において、凝固過程で析出する一次炭化物はＭＣ，Ｍ2
Ｃ 及びＭ6Ｃ炭化物である。これらの炭化物の概略組成
は ＭＣ ：（Ｆｅ0.1Ｃｒ0.1Ｍｏ0.1Ｗ0.1Ｖ0.6）Ｃ Ｍ2Ｃ：（Ｆｅ0.3Ｃｒ0.3Ｍｏ0.5Ｗ0.3Ｖ0.6）Ｃ Ｍ6Ｃ：（Ｆｅ2.8Ｃｒ0.5Ｍｏ1.1Ｗ0.8Ｖ0.5Ｓｉ0.3）
Ｃ で示される。
【００２１】凝固の過程でＭＣ炭化物は、共晶反応以前
に晶出する。このＭＣ炭化物のＶ含有量は他合金元素に
比べて極めて高いため、ＭＣ炭化物の形態を制御するこ
とによって、共晶反応以降に晶出するＭ2Ｃ及びＭ6Ｃ炭
化物の形態を制御することが可能となる。このＭＣ炭化
物の晶出温度と共晶温度との差（以下ΔＴという）に及
ぼす添加元素の影響を図１に模式的に示す。ΔＴを大き
くすることはＭＣ炭化物が凝固過程で成長することを意
味しており、その結果、残液中のＶ含有量を低下させる
ので、その後の共晶反応中に晶出するＶ含有量の少ない
Ｍ6Ｃ 炭化物が、Ｖ含有量の比較的多いＭ2Ｃ 炭化物よ
り優先的に安定析出する。その結果、不安定析出に起因
する炭化物偏折を減少させることができる。また共晶温
度範囲域が狭くなるためにデンドライトの成長を抑制す
る効果が生じ、微細なデンドライト組織を得ることが可
能となる。
に晶出する。このＭＣ炭化物のＶ含有量は他合金元素に
比べて極めて高いため、ＭＣ炭化物の形態を制御するこ
とによって、共晶反応以降に晶出するＭ2Ｃ及びＭ6Ｃ炭
化物の形態を制御することが可能となる。このＭＣ炭化
物の晶出温度と共晶温度との差（以下ΔＴという）に及
ぼす添加元素の影響を図１に模式的に示す。ΔＴを大き
くすることはＭＣ炭化物が凝固過程で成長することを意
味しており、その結果、残液中のＶ含有量を低下させる
ので、その後の共晶反応中に晶出するＶ含有量の少ない
Ｍ6Ｃ 炭化物が、Ｖ含有量の比較的多いＭ2Ｃ 炭化物よ
り優先的に安定析出する。その結果、不安定析出に起因
する炭化物偏折を減少させることができる。また共晶温
度範囲域が狭くなるためにデンドライトの成長を抑制す
る効果が生じ、微細なデンドライト組織を得ることが可
能となる。
【００２２】Ａｌ，Ｎ，ＴｉはいずれもΔＴを大きくす
る効果があり、これらの元素はＭＣ炭化物晶出の核とし
ての作用をもつ。Ａｌは凝固過程の初期において、Ｎと
結合しＡｌＮを形成する。その後、これにＴｉとＣが結
合することによってＴｉ(CN)が形成される。これがＭＣ
炭化物晶出及び成長のための核となる。
る効果があり、これらの元素はＭＣ炭化物晶出の核とし
ての作用をもつ。Ａｌは凝固過程の初期において、Ｎと
結合しＡｌＮを形成する。その後、これにＴｉとＣが結
合することによってＴｉ(CN)が形成される。これがＭＣ
炭化物晶出及び成長のための核となる。
【００２３】従って、これらの元素はその量を互いにバ
ランスさせる必要がある。
ランスさせる必要がある。
【００２４】しかし、これらの元素を過多に添加すると
ＭＣ炭化物が以上に成長し、研削性を著しく阻害するた
め、上記成分範囲に限定する必要がある。
ＭＣ炭化物が以上に成長し、研削性を著しく阻害するた
め、上記成分範囲に限定する必要がある。
【００２５】
【実施例】表２に示す成分で、真空溶解，鋳造し２０kg
の試験鋼塊を作製した。
の試験鋼塊を作製した。
【００２６】
【表２】 図２にその鋼塊のミクロ組織を示す。成分Ａの場合、全
体にデンドライトが粗く、長大に成長した部分が観察さ
れる。これに対して、成分Ｂの場合、デンドライトは極
めて微細となり、成長した部分は全く観察されない。
体にデンドライトが粗く、長大に成長した部分が観察さ
れる。これに対して、成分Ｂの場合、デンドライトは極
めて微細となり、成長した部分は全く観察されない。
【００２７】更に表２に示す成分で、重量１ｔのＥＳＲ
鋼塊を作製し、鍛錬比を１０ｓとした実機ロールを製造
した。図３にそのミクロ組織を示す。
鋼塊を作製し、鍛錬比を１０ｓとした実機ロールを製造
した。図３にそのミクロ組織を示す。
【００２８】成分Ａの場合、全体にデンドライトが粗
く、局部的に炭化物偏折が見られ、またデンドライトの
成長も観察される。
く、局部的に炭化物偏折が見られ、またデンドライトの
成長も観察される。
【００２９】成分Ｂの場合、デンドライトが極めて微細
となり、炭化物偏折及びデンドライトの成長は全く観察
されない。
となり、炭化物偏折及びデンドライトの成長は全く観察
されない。
【００３０】
【発明の効果】本発明の高耐摩耗性冷間圧延用ロール材
によれば、炭化物偏析を減少させ、デンドライト組織を
微細化するので、ロールの表面性状を向上させ、被圧延
物の品質向上に充分な効果を得ることが可能となった。
によれば、炭化物偏析を減少させ、デンドライト組織を
微細化するので、ロールの表面性状を向上させ、被圧延
物の品質向上に充分な効果を得ることが可能となった。
【図１】本発明の一実施例のΔＴに及ぼす添加元素の影
響を示す特性図。
響を示す特性図。
【図２】本発明の一実施例の試験鋼塊のミクロ組織の説
明図。
明図。
【図３】本発明の一実施例の実機製造ロールのミクロ組
織の説明図。
織の説明図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】本発明の一実施例の試験鋼塊の金属組織を示す
顕微鏡写真。
顕微鏡写真。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】本発明の一実施例の実機製造ロ−ルの金属組織
を示す顕微鏡写真。
を示す顕微鏡写真。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ：１〜１.５，Ｓｉ：０.３〜１，Ｍｎ：
０.１５〜１.５，Ｎｉ：１以下，Ｃｒ：３〜６，Ｍｏ：
７〜１４，Ｗ：０.５〜３，Ｖ：０.５〜２，Ｃｏ：５〜
１０，Ａｌ：０.０１〜０.０５,Ｎ：０.０１〜０.０５,
Ｔｉ：０.０１〜０.０５を含み、残部がＦｅ及び不可避
的不純物である合金よりなる耐摩耗性の優れた冷間圧延
用ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927295A JPH0941091A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 冷間圧延用ロール材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927295A JPH0941091A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 冷間圧延用ロール材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941091A true JPH0941091A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16570205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20927295A Pending JPH0941091A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 冷間圧延用ロール材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0941091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017104220A1 (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 日立金属株式会社 | 高速度工具鋼、工具用材料、および、工具用材料の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP20927295A patent/JPH0941091A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017104220A1 (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 日立金属株式会社 | 高速度工具鋼、工具用材料、および、工具用材料の製造方法 |
| JPWO2017104220A1 (ja) * | 2015-12-17 | 2018-05-24 | 日立金属株式会社 | 高速度工具鋼、工具用材料、および、工具用材料の製造方法 |
| CN108431263A (zh) * | 2015-12-17 | 2018-08-21 | 日立金属株式会社 | 高速工具钢、工具用材料及工具用材料的制造方法 |
| US10787719B2 (en) | 2015-12-17 | 2020-09-29 | Hitachi Metals, Ltd. | High-speed tool steel, material for tools, and method for producing material for tools |
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