JPH10298716A - 小径ワークロール - Google Patents
小径ワークロールInfo
- Publication number
- JPH10298716A JPH10298716A JP11864797A JP11864797A JPH10298716A JP H10298716 A JPH10298716 A JP H10298716A JP 11864797 A JP11864797 A JP 11864797A JP 11864797 A JP11864797 A JP 11864797A JP H10298716 A JPH10298716 A JP H10298716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- steel
- surface layer
- surface hardness
- work roll
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 特殊な焼入設備によらずに製造すること
のできる、耐摩耗性,耐疲労折損性に優れた小径ワーク
ロールの提供。 【解決手段】 C,Cr,Mo,W,Vを特定範囲で含有す
る鋼材を用い、熱処理後の特性として、表面硬さHS85〜
95,表層部圧縮残留応力10〜300N/mm2を具備させて小径
ワークロールを形成した。
のできる、耐摩耗性,耐疲労折損性に優れた小径ワーク
ロールの提供。 【解決手段】 C,Cr,Mo,W,Vを特定範囲で含有す
る鋼材を用い、熱処理後の特性として、表面硬さHS85〜
95,表層部圧縮残留応力10〜300N/mm2を具備させて小径
ワークロールを形成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レベラー用ワーク
ロールのように高々60mmφの小径であるにも拘らず、大
きな荷重と繰返し曲げ作用を受けながら使用される用途
に適した耐摩耗性及び耐疲労折損性に優れたロールに関
する。
ロールのように高々60mmφの小径であるにも拘らず、大
きな荷重と繰返し曲げ作用を受けながら使用される用途
に適した耐摩耗性及び耐疲労折損性に優れたロールに関
する。
【0002】
【従来の技術】上記レベラーと類似の態様で使用され、
類似の特性を要求されるロールとして、デスケール酸洗
ラインに用いられるスケールブレーカー用ワークロール
がある。このロールについては、特公平7−55330
号に好適な構成が開示されており、この構成は、重量で
C:0.8〜1.3%,Cr:3〜5%,Mo:4〜7%,W:4
〜11%,V:1〜5%を含有する鋼材に熱処理を施して
表面硬さがHS85〜90で、深さ5〜10mm迄がHS85以上の硬
化層を設けたことを特徴としている。
類似の特性を要求されるロールとして、デスケール酸洗
ラインに用いられるスケールブレーカー用ワークロール
がある。このロールについては、特公平7−55330
号に好適な構成が開示されており、この構成は、重量で
C:0.8〜1.3%,Cr:3〜5%,Mo:4〜7%,W:4
〜11%,V:1〜5%を含有する鋼材に熱処理を施して
表面硬さがHS85〜90で、深さ5〜10mm迄がHS85以上の硬
化層を設けたことを特徴としている。
【0003】しかして、上記公報に開示された構成は、
前記レベラー用ワークロールのような小径のワークロー
ルにも有用である。しかしながら、20mmφ前後の極小径
のものもあるレベラー用ワークロールに対する硬化深さ
を限定した焼入は、特殊な焼入設備が必要になるなど、
多大なコストを要するという問題があった。
前記レベラー用ワークロールのような小径のワークロー
ルにも有用である。しかしながら、20mmφ前後の極小径
のものもあるレベラー用ワークロールに対する硬化深さ
を限定した焼入は、特殊な焼入設備が必要になるなど、
多大なコストを要するという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記状況に鑑
みてなされたものであって、コスト高を伴わずに製造す
ることのできる耐摩耗性,耐疲労折損性の優れた小径ワ
ークロールの提供を課題とする。
みてなされたものであって、コスト高を伴わずに製造す
ることのできる耐摩耗性,耐疲労折損性の優れた小径ワ
ークロールの提供を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべくな
された本発明小径ワークロールは、重量で0.8〜1.3%の
C,3〜5%のCr,4〜7%のMo,4〜11%のW,1〜
5%のVを含有する鋼材をロール状に形成し、熱処理後
の特性として、表面硬さHS85〜95,表層部圧縮残留応力
10〜300N/mm2を具備させたことを特徴とする。上記本発
明ロールは、通常の焼入設備を用いて製造でき、且つ、
優れた耐摩耗性と耐疲労折損性を有しており、前記課題
を解決するものである。
された本発明小径ワークロールは、重量で0.8〜1.3%の
C,3〜5%のCr,4〜7%のMo,4〜11%のW,1〜
5%のVを含有する鋼材をロール状に形成し、熱処理後
の特性として、表面硬さHS85〜95,表層部圧縮残留応力
10〜300N/mm2を具備させたことを特徴とする。上記本発
明ロールは、通常の焼入設備を用いて製造でき、且つ、
優れた耐摩耗性と耐疲労折損性を有しており、前記課題
を解決するものである。
【0006】本発明ロールの鋼材中の含有成分に関する
限定は、下記の理由に基づくものである。先ず、C,C
r,Mo,W,Vは、硬質の炭化物を析出させて耐摩耗性
を飛躍的に向上させるための成分であって、前記下限値
以上の複合添加によって上記作用による耐摩耗性が顕著
に生じる。又、前記下限値以上の添加によって、C,C
r,Moが焼入性を向上させ、Mo,Vが結晶粒の微細化に
より靭性を向上させる作用が生じる。
限定は、下記の理由に基づくものである。先ず、C,C
r,Mo,W,Vは、硬質の炭化物を析出させて耐摩耗性
を飛躍的に向上させるための成分であって、前記下限値
以上の複合添加によって上記作用による耐摩耗性が顕著
に生じる。又、前記下限値以上の添加によって、C,C
r,Moが焼入性を向上させ、Mo,Vが結晶粒の微細化に
より靭性を向上させる作用が生じる。
【0007】一方、前記上限値を超えると、各成分とも
焼入性ないしは焼入硬さの低下をもたらし、又、Crにつ
いては靭性の低下につながる。
焼入性ないしは焼入硬さの低下をもたらし、又、Crにつ
いては靭性の低下につながる。
【0008】上記成分に加えて、更に、Coを重量で4%
以上添加すると、耐凝着摩耗性ならびに高温強度、ひい
ては高温での耐疲労性が向上する。レベラーロールなど
においては、高荷重下での高速転動によって、ロールの
表面温度が瞬間的には数100℃に達しているので、上記
性能の向上が耐久性に大きく寄与する。一方、11%を超
える添加は、残留オーステナイトの増大による耐摩耗性
あるいは靭性の低下をもたらすので、11%以下の添加に
留めるのがよい。
以上添加すると、耐凝着摩耗性ならびに高温強度、ひい
ては高温での耐疲労性が向上する。レベラーロールなど
においては、高荷重下での高速転動によって、ロールの
表面温度が瞬間的には数100℃に達しているので、上記
性能の向上が耐久性に大きく寄与する。一方、11%を超
える添加は、残留オーステナイトの増大による耐摩耗性
あるいは靭性の低下をもたらすので、11%以下の添加に
留めるのがよい。
【0009】次に、表面硬さは、ロールが小径であるた
めに深部に迄及んでいる焼入層の硬さの代表値となるも
のであって、表面硬さがHS85以上となるような焼入層を
形成することにより、析出した炭化物の強固な担持が可
能となって、優れた耐摩耗性が確保される。又、上記焼
入層の形成により、高荷重下で回転することによってロ
ールに加わる繰返し曲げ作用に対する耐疲労性が向上す
る。
めに深部に迄及んでいる焼入層の硬さの代表値となるも
のであって、表面硬さがHS85以上となるような焼入層を
形成することにより、析出した炭化物の強固な担持が可
能となって、優れた耐摩耗性が確保される。又、上記焼
入層の形成により、高荷重下で回転することによってロ
ールに加わる繰返し曲げ作用に対する耐疲労性が向上す
る。
【0010】一方、表面硬さがHS95を超えるような焼入
層を形成すると、摩耗が極めて進みにくくなる結果、高
荷重下での転動によって生じるヘルツ応力が一定の深さ
の位置に長期間かかり続けることとなり、遂にはその位
置で疲労破壊が生じてスポーリングが発生することがあ
る。よって、表面硬さをHS95以下に抑えるのがよい。
層を形成すると、摩耗が極めて進みにくくなる結果、高
荷重下での転動によって生じるヘルツ応力が一定の深さ
の位置に長期間かかり続けることとなり、遂にはその位
置で疲労破壊が生じてスポーリングが発生することがあ
る。よって、表面硬さをHS95以下に抑えるのがよい。
【0011】又、ロールの表層部の残留応力について
は、10N/mm2以上の圧縮応力を残留させておくことによ
り、通常のレベラーラインでロールに加わる繰返し曲げ
に伴ってロールの表層部に繰返し発生する引張応力が緩
和されて、表層部の疲労破壊に起因する折損が防止され
る。
は、10N/mm2以上の圧縮応力を残留させておくことによ
り、通常のレベラーラインでロールに加わる繰返し曲げ
に伴ってロールの表層部に繰返し発生する引張応力が緩
和されて、表層部の疲労破壊に起因する折損が防止され
る。
【0012】一方、300N/mm2を超える圧縮応力を残留さ
せると、これと釣合った大きな引張応力がロール芯部に
残留することにより、同じく疲労破壊が起りやすくなる
ので好ましくない。
せると、これと釣合った大きな引張応力がロール芯部に
残留することにより、同じく疲労破壊が起りやすくなる
ので好ましくない。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明ロールは、前記組成の鋼材
をロール状に形成した上で、焼入れを施して製造するこ
とができる。焼入れは、鋼材組成や直径に応じて1150〜
1250℃程度に加熱し、10〜60sec程度温度保持した後、
急冷して行う。又、この際、冷却速度を調整することに
より、前記表面硬さ範囲の硬化層を形成するとともに、
表層部に前記範囲の圧縮応力を残留させることができ
る。
をロール状に形成した上で、焼入れを施して製造するこ
とができる。焼入れは、鋼材組成や直径に応じて1150〜
1250℃程度に加熱し、10〜60sec程度温度保持した後、
急冷して行う。又、この際、冷却速度を調整することに
より、前記表面硬さ範囲の硬化層を形成するとともに、
表層部に前記範囲の圧縮応力を残留させることができ
る。
【0014】好適な冷却速度の目安は5〜20℃/secで
あり、下方値未満では、鋼材成分によって焼入硬さが不
足し、あるいは、焼入に伴う熱応力が変態応力を打消し
切れずに、表層部に引張残留応力が生じる傾向がある。
又、上方値を超える冷却速度では、内外の冷却差による
変態タイミングのずれによって焼割れが起こることがあ
る。油冷あるいは強制空冷により、上記速度範囲の冷却
を行うことができる。
あり、下方値未満では、鋼材成分によって焼入硬さが不
足し、あるいは、焼入に伴う熱応力が変態応力を打消し
切れずに、表層部に引張残留応力が生じる傾向がある。
又、上方値を超える冷却速度では、内外の冷却差による
変態タイミングのずれによって焼割れが起こることがあ
る。油冷あるいは強制空冷により、上記速度範囲の冷却
を行うことができる。
【0015】誘導加熱と急冷とを、移動方式により一連
の操作で行うと、所期の硬化状態及び残留応力を均一に
具備させやすい。なお、上記焼入に加えて、硬さの確保
あるいは歪除去のための焼戻しを施して、靭性を確保す
ることが望ましい。
の操作で行うと、所期の硬化状態及び残留応力を均一に
具備させやすい。なお、上記焼入に加えて、硬さの確保
あるいは歪除去のための焼戻しを施して、靭性を確保す
ることが望ましい。
【0016】
【発明の効果】本発明小径ワークロールは、上述の通
り、硬質炭化物形成元素を含有させた鋼材を用いるとと
もに、熱処理後の特性として、表面硬さHS85〜95,表層
部圧縮残留応力10〜300N/mm2を具備させる構成により、
従来にない耐摩耗性と耐疲労折損性を得たものである。
り、硬質炭化物形成元素を含有させた鋼材を用いるとと
もに、熱処理後の特性として、表面硬さHS85〜95,表層
部圧縮残留応力10〜300N/mm2を具備させる構成により、
従来にない耐摩耗性と耐疲労折損性を得たものである。
【0017】上記本発明ロールは、通常の焼入設備を用
いて製作できることから、高価な鋼材を用いた以外のコ
スト増要因が特に存在せず、従来の高炭素鋼製焼入ロー
ルの2倍程度のコストを以て、4倍前後の耐久性が得ら
れる。
いて製作できることから、高価な鋼材を用いた以外のコ
スト増要因が特に存在せず、従来の高炭素鋼製焼入ロー
ルの2倍程度のコストを以て、4倍前後の耐久性が得ら
れる。
【0018】このような性能の向上は、単にロール原単
位の低減ばかりでなく、ロール交換頻度の大巾低減によ
る生産能率の向上に大きく寄与するものである。
位の低減ばかりでなく、ロール交換頻度の大巾低減によ
る生産能率の向上に大きく寄与するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B21D 1/05 B21D 1/05 A C21D 9/38 C21D 9/38 Z C22C 38/24 C22C 38/24 38/30 38/30 C23G 3/02 C23G 3/02
Claims (2)
- 【請求項1】 重量で0.8〜1.3%のC,3〜5%のCr,
4〜7%のMo,4〜11%のW,1〜5%のVを含有する
鋼材をロール状に形成し、熱処理後の特性として、表面
硬さHS85〜95,表層部圧縮残留応力10〜300N/mm2を具備
させたことを特徴とする小径ワークロール。 - 【請求項2】 前記鋼材として、更に、重量で4〜11%
のCoを加えたものを充てた、請求項1に記載の小径ワー
クロール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11864797A JPH10298716A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 小径ワークロール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11864797A JPH10298716A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 小径ワークロール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10298716A true JPH10298716A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14741741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11864797A Pending JPH10298716A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 小径ワークロール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10298716A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5852295B1 (ja) * | 2014-12-08 | 2016-02-03 | 第一高周波工業株式会社 | スケールブレーカー用ワークロール及びスケールブレーカー用ワークロールの製造方法 |
WO2016092867A1 (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 第一高周波工業株式会社 | スケールブレーカー用ワークロール |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP11864797A patent/JPH10298716A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5852295B1 (ja) * | 2014-12-08 | 2016-02-03 | 第一高周波工業株式会社 | スケールブレーカー用ワークロール及びスケールブレーカー用ワークロールの製造方法 |
WO2016092867A1 (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 第一高周波工業株式会社 | スケールブレーカー用ワークロール |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050726 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |