JPH108212A - Roll for hot rolling - Google Patents

Roll for hot rolling

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Publication number
JPH108212A
JPH108212A JP16575896A JP16575896A JPH108212A JP H108212 A JPH108212 A JP H108212A JP 16575896 A JP16575896 A JP 16575896A JP 16575896 A JP16575896 A JP 16575896A JP H108212 A JPH108212 A JP H108212A
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JP
Japan
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roll
carbide
rolling
rolled
content
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Application number
JP16575896A
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Japanese (ja)
Inventor
Taro Koide
太郎 小出
Kunio Goto
邦夫 後藤
Keiji Matsumoto
圭司 松本
Shohachiro Tamura
詔八郎 田村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll for hot rolling, minimal in frictional resistance with a material to be rolled and having an effect of preventing the occurrence of scale defects at the surface of the material to be rolled. SOLUTION: This roll is constituted so that at least the outer layer of the roll is composed of a high carbon high speed steel having a composition containing, by weight, 1.5-3% C, 0.5-5% Cr, 0.5-8% Mo, 1-8% V, >1-8% W, 0.1-5% Nb, and 0.01-1% B and spheroidal MC type carbide, which has <=15μm grain diameter and in which the ratio between the major axis and minor axis of each grain is regulated to <=2, exists in the amount of 5-20% by area ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の熱間圧延に
用いられる熱間圧延用ロールに係わり、さらに詳しくは
低摩擦性を有し、かつ圧延ロールに起因する鋼材表面に
おけるスケール疵の発生を抑制することのできる熱間圧
延用ロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot rolling roll used for hot rolling of steel, and more particularly, to a scale having a low friction property and generating scale flaws on the surface of the steel caused by the rolling roll. The present invention relates to a hot-rolling roll capable of suppressing the occurrence of heat.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から使用されている鋼材の熱間圧延
用ロ−ルの外殻層には、下記の化学組成の耐摩耗性に優
れた高クロム鋳鉄や高合金グレン鋳鉄などが使用されて
いる。高クロム鋳鉄は、重量%で、C:2.3〜2.9
%、Si:0.4〜0.9%、Mn:0.8〜1.2
%、Ni:0.5〜1.5%、Cr:15〜20%、M
o:0.7〜2%を含有し、残部は実質的にFeからな
り、M73型炭化物を面積率で20〜35%含むもので
ある。
2. Description of the Related Art The outer shell layer of a conventionally used roll for hot rolling of steel is made of high chromium cast iron or high alloy grain cast iron having the following chemical composition and excellent wear resistance. ing. High chromium cast iron, in weight%, C: 2.3-2.9
%, Si: 0.4 to 0.9%, Mn: 0.8 to 1.2
%, Ni: 0.5 to 1.5%, Cr: 15 to 20%, M
o: contains 0.7 to 2%, the balance being substantially Fe, is intended to include 20 to 35 percent by area ratio of the M 7 C 3 type carbide.

【0003】また、高合金グレン鋳鉄は、C:3.2〜
3.4%、Si:0.7〜0.9%、Mn:0.8〜
1.2%、Ni:4.2〜4.6%、Cr:1.5〜
1.9%、Mo:0.3〜0.6%を含有し、残部は実
質的にFeからなり、M3C型炭化物を面積率で25〜
40%含むものである。
[0003] The high-alloy grain cast iron has a C: 3.2 to
3.4%, Si: 0.7 to 0.9%, Mn: 0.8 to
1.2%, Ni: 4.2 to 4.6%, Cr: 1.5 to
1.9%, Mo: 0.3 to 0.6%, the balance substantially consisting of Fe, and M 3 C-type carbide in an area ratio of 25 to
It contains 40%.

【0004】最近、更に耐摩耗性の向上を図るために、
特開平2-240634号公報、特開平2-25205号公報、特開平2
-88745号公報、特開平3-126838号公報、特開平3-219047
号公報および特開平4-176840号公報等に開示されている
ような高速度鋼を高炭素にした鋼(以下、高炭素系高速
度鋼という)が用いられるようになってきた。このよう
なロ−ル材は、組織中に高硬度炭化物を有するため、優
れた熱間耐摩耗性を発揮する。
Recently, in order to further improve wear resistance,
JP-A-2-220634, JP-A-2-25205, JP-A-2
-88745, JP-A-3-26838, JP-A-3-219047
And high-speed steels as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-176840 and the like (hereinafter referred to as high-carbon high-speed steels) have been used. Since such a roll material has a high hardness carbide in its structure, it exhibits excellent hot wear resistance.

【0005】特開平5-271855号公報には、組織中の炭化
物量および硬度を限定することにより耐摩耗性、耐肌荒
れ性を改善した熱間薄板圧延用ロール材が開示されてい
る。さらに、特公平7-78267号公報には、組織が30〜150
μmの結晶粒径を有し、かつその粒界に晶出したM6C型の
共晶炭化物で囲まれるとともに、粒内にMC型の初晶炭化
物を有する金属組織からなることを特徴とする圧延用ロ
ールが開示されている。 特開平5-305312号公報では、
遠心鋳造時に比重の小さいMC型炭化物が遠心鋳造中に
内層側へ分離するのを防止するため、V、Nbの含有量
制限条件を規定した、高炭素系高速度鋼を外層とするロ
ールが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-217855 discloses a roll material for hot sheet rolling in which the wear resistance and the surface roughening resistance are improved by limiting the amount and hardness of carbides in the structure. Further, Japanese Patent Publication No. 7-78267 discloses that the organization is 30 to 150
It has a crystal grain size of μm and is surrounded by M 6 C-type eutectic carbide crystallized at the grain boundaries, and has a metal structure having MC-type primary crystal carbide in the grains. A rolling roll is disclosed. In JP-A-5-305312,
In order to prevent the MC type carbide having a small specific gravity from separating to the inner layer side during centrifugal casting during centrifugal casting, a roll using a high-carbon high-speed steel as an outer layer, which defines V and Nb content limiting conditions, is disclosed. Have been.

【0006】また、特開昭58-213856号公報、特開平4-2
21042号公報には、粉末冶金法により胴部表面に高炭素
系高速度鋼の焼結合金層を形成した圧延用ロールが開示
されている。しかし、この粉末冶金法は球状炭化物と微
細な金属組織を得ることができるが、ポロシティなどの
品質欠陥が存在する他、製造コストが高くなるという難
点がある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-213856,
No. 21042 discloses a roll for rolling in which a sintered alloy layer of a high-carbon high-speed steel is formed on the body surface by powder metallurgy. However, this powder metallurgy method can obtain a spherical carbide and a fine metal structure, but has disadvantages in that quality defects such as porosity are present and the production cost is increased.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の高炭素系高速度
鋼ロールは、耐摩耗性には優れているが、熱間圧延時に
被圧延材との摩擦抵抗が大きい。そのため圧延荷重が上
昇し、圧延機としての能力を低下させる。また、このロ
ールは、スケール疵と呼ばれる被圧延材の表面欠陥の発
生原因となっている。スケール疵とは、熱間圧延時に被
圧延材表面の酸化物(スケール)層が鋼板表面に噛み込
んだ欠陥であり、製品の品質を低下させる。その原因
は、ロール表面の摩耗により発生するロール表面の微細
な凹凸が原因と推察される。そのため、ロール表面の摩
耗によりロールプロフィルが悪化する前にロール交換を
余儀なくされており、ロール研削量が増加して製造スト
高を招いており、その問題点の解決は、重要な課題とな
っている。
The high-carbon high-speed steel roll described above has excellent wear resistance, but has high frictional resistance with the material to be rolled during hot rolling. Therefore, the rolling load increases, and the performance as a rolling mill decreases. In addition, this roll causes a surface defect of the material to be rolled called a scale flaw. The scale flaw is a defect in which an oxide (scale) layer on the surface of a material to be rolled is bitten on the surface of a steel sheet during hot rolling, and deteriorates the quality of a product. The cause is presumed to be fine irregularities on the roll surface caused by abrasion of the roll surface. For this reason, the roll profile must be changed before the roll profile deteriorates due to the wear of the roll surface, and the roll grinding amount increases, resulting in an increase in manufacturing cost, and solving the problem has become an important issue. I have.

【0008】本発明は、被圧延材との摩擦抵抗が小さ
く、かつ被圧延材表面におけるスケール疵の発生を抑制
する効果を有する熱間圧延用ロールを提供することを目
的とするものである。
It is an object of the present invention to provide a roll for hot rolling which has a small frictional resistance with a material to be rolled and has an effect of suppressing the occurrence of scale flaws on the surface of the material to be rolled.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、高炭素系
高速度鋼ロールの被圧延材との摩擦抵抗の低減手段およ
びスケール疵の発生を防止するため、ロールと被圧延材
間の摩擦係数に及ぼすロール材質の影響について検討を
おこなった。その結果、下記の知見を得た。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed means for reducing the frictional resistance of a high-carbon high-speed steel roll with a material to be rolled and for preventing the occurrence of scale flaws between the roll and material to be rolled. The effect of roll material on the coefficient of friction was studied. As a result, the following findings were obtained.

【0010】1)圧延中に摩擦係数が上昇するのは、ロ
ール表面は組織中の基地が選択的に摩耗し、高硬度のM
C型炭化物がロール表面に突出し、ロールと被圧延材と
の摩擦を高めるためである。
[0010] 1) The reason that the friction coefficient increases during rolling is that the base in the structure of the roll surface is selectively worn and the high hardness M
This is because the C-type carbides protrude from the roll surface and increase the friction between the roll and the material to be rolled.

【0011】2)ロール表面に生成した細長い微細なM
C型炭化物の突起が、ロールと鋼板との滑りを妨げ、ス
ケールの変形が不均一になり、スケールが母材に噛み込
みスケール疵が発生する。
2) Elongated fine M formed on the roll surface
The projections of the C-type carbide prevent the roll from slipping between the roll and the steel sheet, the deformation of the scale becomes uneven, and the scale bites into the base material to generate scale flaws.

【0012】3)長径と短径の比が2以下である微細な
MC型炭化物(以下、球状MC炭化物という)を分散さ
せることにより、圧延時にロール表面に生成する炭化物
の突起の高さを低くすることができ、圧延中の摩擦抵抗
を小さくすることができると共に、スケール疵の発生が
抑制できる。
3) By dispersing fine MC-type carbide having a ratio of major axis to minor axis of 2 or less (hereinafter referred to as spherical MC carbide), the height of carbide projections formed on the roll surface during rolling is reduced. And the frictional resistance during rolling can be reduced, and the occurrence of scale flaws can be suppressed.

【0013】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その要旨は、「少なくともロールの外殻層が、
重量%でC:1.5〜3%、Cr:0.5〜5%、M
o:0.5〜8%、V:1〜8%、W:1超〜8%、N
b:0.1〜5%およびB:0.01〜1%を含有する
高炭素高速度鋼からなり、その組織中に粒径が15μm
以下で、各粒の長径と短径の比が2以下である球状のM
C型炭化物が面積率で5〜20%の範囲で存在すること
を特徴とする熱間圧延用ロール」にある。
The present invention has been made based on such knowledge, and the gist of the invention is that “at least the outer shell layer of the roll is
C: 1.5-3%, Cr: 0.5-5%, M by weight%
o: 0.5 to 8%, V: 1 to 8%, W: more than 1 to 8%, N
b: High-carbon high-speed steel containing 0.1 to 5% and B: 0.01 to 1%.
In the following, a spherical M in which the ratio of the major axis to the minor axis of each grain is 2 or less.
A roll for hot rolling, wherein the C-type carbide is present in an area ratio of 5 to 20%. "

【0014】ここで、外殻層とは、圧延時に被圧延と接
するロールの表面層をいい、その厚さはどのような厚み
のものでも鋳型の選定により製造可能である。外殻層の
厚さは限定するものではないが、当然のことながら少な
くとも長時間圧延使用しても摩耗して消失してしまわな
い程度の厚さは必要である。
Here, the outer shell layer refers to a surface layer of a roll which comes into contact with a material to be rolled at the time of rolling, and can be manufactured by selecting a mold of any thickness. Although the thickness of the outer shell layer is not limited, it is needless to say that the outer shell layer needs to have a thickness at least not to be worn and lost even after long-time rolling use.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の熱間圧延用ロールの外殻
層の化学組成、外殻層中のMC型炭化物の形状および面
積率を上記のように限定した理由を以下に述べる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reasons for limiting the chemical composition of the outer shell layer of the hot rolling roll of the present invention and the shape and area ratio of MC type carbide in the outer shell layer as described above are described below.

【0016】(1)化学組成(以下、化学組成の%表示
は全て重量%とする) C:1.5〜3% Cは、Cr、Mo、W、V等と結合して高硬度の複合炭
化物(MC型を主体としたM6C、M2C、M73等の複
合炭化物)を形成してロールの耐摩耗性を高める。その
含有量が、1.5%未満では炭化物の生成量が不足して
熱間での耐摩耗性が低下する。一方、3%を超えると炭
化物生成量が増大しすぎ靭性、耐熱亀裂性が低下する。
したがって、C含有量は1.5〜3%とした。好ましく
は、1.6〜2.6%である。
(1) Chemical composition (Hereinafter, all chemical composition percentages are expressed as% by weight.) C: 1.5 to 3% C combines with Cr, Mo, W, V, etc. to form a high hardness composite. A carbide (composite carbide of M 6 C, M 2 C, M 7 C 3 or the like mainly composed of MC type) is formed to increase the wear resistance of the roll. If the content is less than 1.5%, the amount of carbide generated will be insufficient and the hot wear resistance will be reduced. On the other hand, if it exceeds 3%, the amount of carbide generated will increase too much, and toughness and heat crack resistance will decrease.
Therefore, the C content is set to 1.5 to 3%. Preferably, it is 1.6 to 2.6%.

【0017】Cr:0.5〜5% Crは、基地中に固溶して基地を強化し、耐熱亀裂性を
改善するほか、Cと結合して微細な高硬度化合物を析出
して耐摩耗性と靭性を高める作用がある。しかし、Cr
含有量が0.5%未満ではこれらの効果が少ない。一方
5%を超えると炭化物が粗大化する。したがって、Cr
含有量は0.5〜5%とした。好ましくは、2〜4.5
%である。
Cr: 0.5 to 5% Cr forms a solid solution in the matrix to strengthen the matrix and improve the heat crack resistance, and also combines with C to precipitate a fine high-hardness compound and to provide wear resistance. Has the effect of increasing the toughness and toughness. However, Cr
If the content is less than 0.5%, these effects are small. On the other hand, if it exceeds 5%, carbides become coarse. Therefore, Cr
The content was 0.5 to 5%. Preferably, 2-4.5
%.

【0018】Mo:0.5〜8% Moは、基地に固溶して高温軟化抵抗を改善させる他、
Cと結合してM6C、M2C等の微細な高硬度の複炭化物
を形成して温間の耐摩耗性を向上させる作用がある。し
かし、0.5%未満ではこれらの効果が少なく、一方8
%を超えると靭性および耐熱亀裂性の低下を招く。した
がって、Mo含有量は0.5〜8%とした。好ましく
は、2〜6%である。
Mo: 0.5 to 8% Mo is dissolved in a matrix to improve the high-temperature softening resistance.
It has the effect of forming fine and high-hardness complex carbides such as M 6 C and M 2 C by combining with C to improve warm wear resistance. However, when the content is less than 0.5%, these effects are small.
%, The toughness and the heat crack resistance deteriorate. Therefore, the Mo content is set to 0.5 to 8%. Preferably, it is 2 to 6%.

【0019】V:1〜8% Vは、Cと結合してMC型炭化物を形成して、耐摩耗
性、耐事故性改善に役立つ。しかし、1%未満では、耐
摩耗性改善効果が少なく、一方8%を超えると炭化物量
が増加し、耐熱亀裂性を低下させる。したがって、V含
有量は1〜8%とした。好ましくは、2〜6.5%であ
る。
V: 1 to 8% V combines with C to form an MC-type carbide, which is useful for improving wear resistance and accident resistance. However, if it is less than 1%, the effect of improving the wear resistance is small, while if it exceeds 8%, the amount of carbides increases and the heat crack resistance decreases. Therefore, the V content was set to 1 to 8%. Preferably, it is 2 to 6.5%.

【0020】W:1超〜8% Wは、Cと結合してM6C、M2C型の微細な高硬度複炭
化物を形成して耐摩耗性を高め、また基地に固溶して焼
戻し軟化抵抗や耐熱性を高める。しかし、1%以下では
これらの効果が小さく、一方8%を超えると粗大炭化物
が増加し靭性および耐熱亀裂性を低下させるほか、偏析
が生じ易くなる。したがって、W含有量は1超〜8%と
した。好ましくは、1.5〜6%である。
W: more than 1% to 8% W combines with C to form M 6 C, M 2 C type fine high-hardness complex carbides to increase wear resistance, and to form a solid solution in the matrix. Increases tempering softening resistance and heat resistance. However, when the content is less than 1%, these effects are small. On the other hand, when the content exceeds 8%, coarse carbides are increased to deteriorate toughness and heat crack resistance, and segregation is liable to occur. Therefore, the W content is set to more than 1 to 8%. Preferably, it is 1.5 to 6%.

【0021】Nb:0.1〜5% Nbは、本発明にとって重要な役割を果たす元素の一つ
であり、Vと共にCと結合し、微細なMC型炭化物を形
成するとともに、金属組織を微細化し、ロールの摩擦係
数低減に寄与する。しかし、その含有量が0.1%以下
だとこれらの効果が少なく、一方5%を超えて含有させ
ると材料が脆化する。したがって、Nbの含有量は0.
1〜5%とした。好ましくは、0.1〜4%である。
Nb: 0.1 to 5% Nb is one of the elements that play an important role in the present invention, and combines with C together with V to form a fine MC-type carbide, and has a fine metal structure. And contribute to the reduction of the friction coefficient of the roll. However, when the content is 0.1% or less, these effects are small, and when the content exceeds 5%, the material becomes brittle. Therefore, the content of Nb is 0.1.
1 to 5%. Preferably, it is 0.1 to 4%.

【0022】B:0.01〜1% Bは、本発明にとって重要な役割を果たす元素の一つで
あり、MC型炭化物を球状化し、ロールの摩擦係数を低
減するとともに耐摩耗性を向上させる。しかし、その含
有量が0.01%以下だとこれらの効果が少なく、一方
1%を超えると材料の融点が低下し、高温強度が低下す
る。したがって、Bの含有量は0.01〜1%とした。
好ましくは、0.01〜0.7%である。
B: 0.01 to 1% B is one of the elements that play an important role in the present invention, and spheroidizes the MC type carbide to reduce the friction coefficient of the roll and improve the wear resistance. . However, if the content is 0.01% or less, these effects are small, while if it exceeds 1%, the melting point of the material decreases, and the high-temperature strength decreases. Therefore, the content of B is set to 0.01 to 1%.
Preferably, it is 0.01 to 0.7%.

【0023】その他の元素:その他の元素として、T
i、Al、Si、Mn、およびCo等を必要により含有
させることができる。これらの作用および好適な含有量
は以下の通りである。 Ti:0.01〜1%、Al:0.01〜0.5%の1
種または2種:Ti、Alは必要により含有させる元素
で、鋳込み時に酸化物を形成し、球状かつ微細なMC型
炭化物の晶出の核となる。しかし、その含有量が少なす
ぎるとこれらの効果が小さく、一方多すぎると材料が脆
化する傾向にあり、鋳込み時に溶湯が酸化しやすくな
り、巣や偏析等の欠陥を招く。したがって、これらの元
素を含有させる場合は、上記の範囲とするのが好まし
い。。
Other elements: As other elements, T
i, Al, Si, Mn, Co, and the like can be contained as necessary. Their actions and suitable contents are as follows. Ti: 0.01-1%, Al: 0.01-0.5% 1
Species or two: Ti and Al are elements to be contained as necessary, form oxides at the time of casting, and serve as nuclei for crystallization of spherical and fine MC-type carbides. However, if the content is too small, these effects are small. On the other hand, if the content is too large, the material tends to become brittle, and the molten metal is easily oxidized at the time of casting, which causes defects such as cavities and segregation. Therefore, when these elements are contained, the content is preferably within the above range. .

【0024】Si:0.2〜2.5% Siは、脱酸剤として含有させるのがよい、0.2%未
満では脱酸作用が期待できず、一方2.5%を超えると
ロール材質が脆化し、圧延事故発生時のクラックが深く
なる傾向にある。
Si: 0.2-2.5% Si is preferably contained as a deoxidizing agent. If it is less than 0.2%, deoxidizing action cannot be expected, while if it exceeds 2.5%, the roll material is Tend to be brittle and the cracks at the time of the occurrence of a rolling accident tend to be deep.

【0025】Mn:0.3〜1.5% Mnは、脱酸作用があり、その含有量が0.3%未満で
は充分な脱酸効果が得られず、一方、1.5%を超える
と靭性が低下する傾向にある。
Mn: 0.3 to 1.5% Mn has a deoxidizing effect, and if its content is less than 0.3%, a sufficient deoxidizing effect cannot be obtained, while it exceeds 1.5%. And the toughness tends to decrease.

【0026】Co:0.2〜10.0% Coは、その大部分が基地に固溶して基地の硬度を高め
るほか高温軟化抵抗を高め、高温硬度、耐摩耗性を改善
する作用を有する。しかし、その含有量が、0.2%未
満ではこれらの効果が少なく、一方10%を超えて含有
させると逆に十分な硬度が得られなくなり耐摩耗性が劣
化する傾向にある。
Co: 0.2-10.0% Most of Co forms a solid solution with the matrix to increase the hardness of the matrix, increase the high-temperature softening resistance, and improve the high-temperature hardness and wear resistance. . However, when the content is less than 0.2%, these effects are small. On the other hand, when the content is more than 10%, sufficient hardness cannot be obtained, and the wear resistance tends to deteriorate.

【0027】P、S:PおよびSは、不可避的に含有さ
れる不純物元素であるが、機械的性質の劣化を招くので
これらの含有量は少ない方がよい。しかし、いずれも
0.08%以下であればそれほどの悪影響を及ぼさな
い。
P and S: P and S are inevitably contained impurity elements, but the mechanical properties are deteriorated. Therefore, the contents of P and S are preferably small. However, in any case, if it is 0.08% or less, there is not so much adverse effect.

【0028】(2)球状MC炭化物 MC炭化物:炭化物には種々あるが、他のものに比べM
C炭化物は、高温度域で高硬度であるため、ロールの硬
度を上げるのに好適であり、ロールの耐摩耗性を向上さ
せるためにロールの外殻層に存在させる。
(2) Spherical MC carbide MC carbide: There are various types of carbides.
C carbides have high hardness in a high temperature range and are therefore suitable for increasing the hardness of the roll, and are present in the outer shell layer of the roll to improve the wear resistance of the roll.

【0029】炭化物の形状:高炭素系高速度鋼ロールの
MC型炭化物の硬度は基地(焼戻しマルテンサイト)に比
べ3〜4倍高く、摩耗は基地部分を主体に進む。そのた
め、MC型炭化物はロール表面に突出し摩擦を高めるた
め、圧延荷重上昇の原因となる。
Shape of carbide: The hardness of the MC type carbide of the high carbon high speed steel roll is 3 to 4 times higher than that of the matrix (tempered martensite), and wear proceeds mainly in the matrix. Therefore, the MC type carbides protrude from the roll surface and increase the friction, which causes an increase in the rolling load.

【0030】従来の高炭素系高速度鋼のロール中のMC
型炭化物は、棒状の細長い形状をしている。したがっ
て、炭化物がその長さ方向がロールの中心軸方向に向い
てロール表面層に存在している場合は、ロール使用時に
基地が摩耗して炭化物が突起状態になっても、なかなか
ロール表面から脱落しない。そのため、突起の高さが高
くなり、それだけ被圧延材との摩擦が大きくなる。これ
を防止するため、本発明のロールでは、圧延中にロール
表面に生成する炭化物の突起高さが高くならないよう
に、その形状を球状にするものである。すなわち、球状
にすることにより、圧延中に炭化物が突起状態になって
も、基地から少し突出した時点でロール表面から脱落し
てしまうため、突起の高さは高くならない。
MC in a conventional roll of high-carbon high-speed steel
The type carbide has a rod-like elongated shape. Therefore, if the carbide is present on the roll surface layer with its length direction facing the center axis direction of the roll, even if the base is worn out when the roll is used and the carbide is projected, it easily falls off the roll surface. do not do. Therefore, the height of the projections increases, and the friction with the material to be rolled increases accordingly. In order to prevent this, in the roll of the present invention, the shape of the carbide formed on the roll surface during rolling is made spherical so that the protrusion height does not increase. That is, even if the carbides are in a protruding state during rolling by being formed into a sphere, they fall off the roll surface when they slightly protrude from the base, so that the height of the protrusions does not increase.

【0031】MC型炭化物の長径と短径の比が2より大
きいと細長くなり過ぎ、基地が摩耗して炭化物粒がロー
ル表面から突出しても、基地中に根を張った状態とな
り、脱落しにくいため大きな突起となりやすい。一方、
前記比が2以下であれば大きな突起となる前に脱落する
ため、大きな突起が生成しにくい。従ってMC型炭化物
の長径と短径の比は2以下とした。
If the ratio of the major axis to the minor axis of the MC type carbide is larger than 2, it becomes too elongated, and even if the base is worn out and the carbide particles protrude from the roll surface, the base becomes rooted in the base and is hard to fall off. Therefore, it tends to become a large projection. on the other hand,
If the ratio is 2 or less, the projections fall off before becoming large projections, so that large projections are hardly generated. Therefore, the ratio of the major axis to the minor axis of the MC type carbide was set to 2 or less.

【0032】炭化物の粒径:MC型炭化物は、硬度が高
く、ロールの耐摩耗性を高めるために不可欠である。し
かし、その粒径が大きすぎるとロールの強度や靱性等の
機械的性質が劣化し、また鋳造時に偏析が生じやすくな
る。そのため、MC型炭化物の粒径は15μm以下にす
る必要がある。5〜15μmの炭化物粒が主体であるこ
とが望ましい。なお、MC炭化物の粒径は炭化物の長径
をいう。
Particle size of carbide: MC type carbide has high hardness and is indispensable for enhancing the abrasion resistance of the roll. However, if the particle size is too large, mechanical properties such as strength and toughness of the roll deteriorate, and segregation tends to occur during casting. Therefore, the particle size of the MC type carbide needs to be 15 μm or less. It is desirable that carbide particles of 5 to 15 μm be mainly contained. The particle size of MC carbide refers to the major axis of the carbide.

【0033】炭化物の量:ロールの高温硬度は、MC型
炭化物を多く含有するほど高くなる。しかしその面積率
が5%未満では十分な高温硬度を得ることができず、熱
間耐摩耗性が不足する。一方、20%を超えると靱性が
低下するため、熱衝撃性が劣化する。したがって、本発
明で規定する形状及び粒径を有するMC型炭化物含有率
は、面積率で5〜20%にした。
Amount of carbide: The high-temperature hardness of the roll increases as the MC-type carbide increases. However, if the area ratio is less than 5%, sufficient high-temperature hardness cannot be obtained, resulting in insufficient hot abrasion resistance. On the other hand, if it exceeds 20%, the toughness is reduced, so that the thermal shock resistance is deteriorated. Therefore, the content of MC type carbide having the shape and particle size specified in the present invention is set to 5 to 20% in area ratio.

【0034】なお、面積率とは、ロール表面の単位面積
当たりに炭化物の占める面積率である。面積率は、鋳造
したロールの表面を一部切り出して研磨して顕微鏡で観
察し、画像処理することにより求めることができる。
The area ratio is the area ratio of carbides per unit area of the roll surface. The area ratio can be determined by cutting out a part of the surface of the cast roll, polishing it, observing it with a microscope, and performing image processing.

【0035】次に、炭化物の量および大きさは化学成分
によりほぼ決まるが、鋳込み後の凝固速度も若干影響を
及ぼす。炭化物は、凝固速度が遅いと粗大化し、逆に凝
固速度が速くなると微細化する傾向にある。凝固開始か
ら終了までおよそ300〜600秒程度の範囲で調整す
ることにより炭化物の生成量等の制御ができる。
Next, the amount and size of the carbides are almost determined by the chemical components, but the solidification rate after casting also has some influence. Carbides tend to coarsen when the solidification rate is low, whereas they tend to be fine when the solidification rate is high. By adjusting the solidification from about 300 seconds to about 600 seconds from the start to the end of the solidification, it is possible to control the amount of generated carbides.

【0036】本発明のロールは、「少なくともロールの
外殻層」が上記した化学組成、炭化物の状態の鋳鉄であ
ればよい。「少なくともロールの外殻層」とは、ロール
の外殻層を必ず上記化学組成と炭化物にすることで、そ
れ以外の部分は外殻層と同じ組成にしてもよく、またダ
クタイル鋳鉄、普通鋳鉄、黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、鍛
鋼等の外殻層とは別異の材料を使用してもよいことを意
味する。従って、ロール全体が上述の化学組成と球状M
C型炭化物を有する一体型のロールであってもよく、あ
るいは外層だけが上記化学組成である複合型のロールで
あってもよい。また、外殻層とは、ロールの表面層を示
し、その厚さは圧延使用時に被圧延材との摩擦による摩
耗により消失しなければどのような厚みのものでも効果
は変わらないので、特に限定しない。複合型のロールに
する場合は、外殻層の厚さは、50〜150mm程度が好
ましい。
The roll of the present invention may be any type of cast iron in which "at least the outer shell layer of the roll" has the above-mentioned chemical composition and carbide. "At least the outer shell layer of the roll" means that the outer shell layer of the roll must have the above chemical composition and carbide, and the other parts may have the same composition as the outer shell layer. This means that a material different from the outer shell layer such as graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron, and forged steel may be used. Therefore, the whole roll has the above-mentioned chemical composition and spherical M
The roll may be an integrated roll having a C-type carbide, or may be a composite roll in which only the outer layer has the above chemical composition. In addition, the outer shell layer refers to the surface layer of the roll, and the thickness is not particularly limited as long as the thickness does not disappear due to abrasion due to friction with the material to be rolled, the effect does not change. do not do. In the case of a composite roll, the thickness of the outer shell layer is preferably about 50 to 150 mm.

【0037】本発明の熱間圧延用ロールは、複合型ロー
ルにする場合は遠心力鋳造法、鋳掛け法などにより製造
でき、また一体ロールは静置鋳造法、鍛造法などによっ
て製造することができる。
When the roll for hot rolling of the present invention is formed into a composite roll, it can be manufactured by a centrifugal casting method or a casting method, and the integrated roll can be manufactured by a static casting method, a forging method or the like. .

【0038】なお、外殻層と内層の境界部で炭化物が富
化し、両者の接合強度が低下するような場合は、外殻層
と内層の間に低炭素合金系の鋳鉄等を中間層として設け
るのがよい。
In the case where carbides are enriched at the boundary between the outer shell layer and the inner layer and the bonding strength between the two is reduced, a low carbon alloy cast iron or the like is used as an intermediate layer between the outer shell layer and the inner layer. It is good to provide.

【0039】[0039]

【実施例】表1に示す化学組成の高炭素系高速度鋼を外
殻層とし、ダクタイル鋳鉄を内層とした胴部直径750
mm、胴長1800mm、全長3800mmの複合ロー
ルを遠心力鋳造法により製造した。外層材の厚さは全て
100mmとした。
EXAMPLE A high-carbon high-speed steel having the chemical composition shown in Table 1 was used as an outer shell layer and a ductile cast iron was used as an inner layer.
mm, a body length of 1800 mm and a total length of 3800 mm were produced by a centrifugal casting method. The thickness of all the outer layer materials was 100 mm.

【0040】外殻層のMC型炭化物の含有量、形状が異
なったロールにするため、化学組成を種々変化さて調整
した。
In order to form rolls having different MC type carbide contents and shapes in the outer shell layer, the chemical composition was adjusted by various changes.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】また、鋳造したロールについて組織調整、
残留応力除去および硬度調整のための熱処理を下記の条
件で行った。
The structure of the cast roll is adjusted,
Heat treatment for removing residual stress and adjusting hardness was performed under the following conditions.

【0043】焼入れ:1000〜1100℃ 焼戻し:500〜550℃ このようにして得られた各ロールの表層部の一部を切り
出し、電解法によりMC型炭化物を抽出して各々の粒の
長径と短径の比を光学顕微鏡を用いて測定した。また、
切り出した試片のロール表面を研磨して画像処理により
MC型炭化物の面積率を求めた。これらの結果を表2に
示す。
Quenching: 1000 to 1100 ° C. Tempering: 500 to 550 ° C. A part of the surface layer of each roll obtained as described above is cut out, and MC-type carbide is extracted by an electrolytic method. The diameter ratio was measured using an optical microscope. Also,
The roll surface of the cut specimen was polished, and the area ratio of MC type carbide was determined by image processing. Table 2 shows the results.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】本発明のロールは、比較例のロールと比べ
MC型炭化物が微細かつ球状になっており、炭化物の占
める面積率が5〜20%の範囲内にある。
In the roll of the present invention, the MC type carbide is finer and spherical compared to the roll of the comparative example, and the area ratio of the carbide is in the range of 5 to 20%.

【0046】これらのロールを熱間圧延の仕上圧延機に
組み込み、板厚15〜20mm、幅1000〜1250
mmの炭素鋼板を圧下率40〜50%、圧延温度950
〜1000℃で熱間圧延した。圧延時の圧延荷重から、
摩擦係数を求めた。また、各ロールで2000トン圧延
した後のロールプロフィルにおける最大の摩耗深さを測
定すると共に、その時のロール表面性状を目視で観察し
た。圧延した熱延鋼板については、表面のスケール疵発
生の有無を目視で調査した。その結果を表2に併せて示
す。
These rolls are incorporated into a hot rolling finishing mill, and have a thickness of 15 to 20 mm and a width of 1000 to 1250.
mm carbon steel sheet, rolling reduction 40-50%, rolling temperature 950
Hot rolled at 1000 ° C. From the rolling load during rolling,
The coefficient of friction was determined. In addition, the maximum wear depth in the roll profile after rolling 2,000 tons with each roll was measured, and the roll surface properties at that time were visually observed. The rolled hot-rolled steel sheet was visually inspected for the occurrence of scale flaws on the surface. The results are also shown in Table 2.

【0047】同表から明らかなように、本発明のロール
では圧延荷重が比較例のロールに比べ低く、摩擦係数も
安定した値を示している。また、本発明のロールの最大
摩耗深さが小さく、耐摩耗性も良好であることが分か
る。また、本発明のロールでスケール疵の発生が抑制さ
れたが、これは(1)ロール表面の微細な突起の抑制効
果(2)圧延荷重低下に伴う加工発熱、摩擦発熱の減少
による鋼板スケール発生量の減少の相乗効果と考えられ
る。
As is clear from the table, the rolling load of the roll of the present invention is lower than that of the roll of the comparative example, and the coefficient of friction shows a stable value. Further, it can be seen that the roll of the present invention has a small maximum wear depth and good wear resistance. The roll of the present invention suppressed the occurrence of scale flaws. (1) The effect of suppressing fine projections on the roll surface. (2) The generation of steel sheet scale due to the reduction in processing heat and frictional heat due to a reduction in rolling load. This is considered to be a synergistic effect of the reduction in the amount.

【0048】特に本発明例12は耐摩耗性、低摩擦性と
もに優れ、スケール疵抑制効果の高いロールであること
が分かる。
In particular, it can be seen that Example 12 of the present invention is a roll excellent in both abrasion resistance and low friction properties and having a high scale flaw suppression effect.

【0049】比較例16〜22は、MC型炭化物の球状
化が不十分であり、摩擦係数が高い。比較例19はC含
有量が低いため硬度不足により耐摩耗性が不十分であ
る。比較例20は、MC型炭化物量が少ないため耐摩耗
性が不十分である。比較例21、22は合金元素が過多
なため靱性が劣化し、ロール表層にはヒートクラックを
起点とした多数の欠落による肌荒れが観察された。
In Comparative Examples 16 to 22, MC-type carbides were insufficiently spheroidized and had a high coefficient of friction. In Comparative Example 19, since the C content was low, the wear resistance was insufficient due to insufficient hardness. Comparative Example 20 is insufficient in abrasion resistance because the amount of MC type carbide is small. In Comparative Examples 21 and 22, the toughness was deteriorated due to the excessive amount of the alloying elements, and the surface of the roll was observed to be rough due to a large number of missings originating from heat cracks.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明の熱間圧延用ロールは、耐摩耗性
および低摩擦性に優れており、また、被圧延材表面にお
けるスケール疵の発生を抑制する効果を有するもので、
熱間圧延鋼板の製造に大きく寄与する優れたロールであ
る。
The roll for hot rolling of the present invention is excellent in wear resistance and low friction, and has an effect of suppressing the occurrence of scale flaws on the surface of the material to be rolled.
An excellent roll that greatly contributes to the production of hot rolled steel sheets.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 詔八郎 和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業 株式会社和歌山製鉄所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Shohachiro Tamura 1850 Minato, Wakayama City, Wakayama Prefecture Sumitomo Metal Industries Wakayama Works

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともロールの外殻層が、重量%で
C:1.5〜3%、Cr:0.5〜5%、Mo:0.5
〜8%、V:1〜8%、W:1超〜8%、Nb:0.1
〜5%およびB:0.01〜1%を含有する高炭素高速
度鋼からなり、その組織中に粒径が15μm 以下で、各
粒の長径と短径の比が2以下であるMC型炭化物が面積
率で5〜20%の範囲で存在することを特徴とする熱間
圧延用ロール。
(1) At least the outer shell layer of the roll has C: 1.5 to 3%, Cr: 0.5 to 5%, Mo: 0.5% by weight.
-8%, V: 1-8%, W: more than -8%, Nb: 0.1
MC type consisting of high-carbon high-speed steel containing up to 5% and B: 0.01 to 1% and having a grain size of 15 μm or less in the structure and a ratio of the major axis to minor axis of 2 or less A roll for hot rolling, wherein carbides are present in an area ratio of 5 to 20%.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006075892A (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Hitachi Metals Ltd Rolling roll made by centrifugal casting
EP2354264A1 (en) * 2010-01-15 2011-08-10 Maschinenfabrik Köppern GmbH. & Co. KG Wear-resistant, heat-resistant material and use of same
WO2015045985A1 (en) 2013-09-25 2015-04-02 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
WO2015045984A1 (en) 2013-09-25 2015-04-02 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
CN114381665A (en) * 2021-12-23 2022-04-22 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 Medium-thickness plate high-speed steel working roll and manufacturing method thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006075892A (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Hitachi Metals Ltd Rolling roll made by centrifugal casting
EP2354264A1 (en) * 2010-01-15 2011-08-10 Maschinenfabrik Köppern GmbH. & Co. KG Wear-resistant, heat-resistant material and use of same
WO2015045985A1 (en) 2013-09-25 2015-04-02 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
WO2015045984A1 (en) 2013-09-25 2015-04-02 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
CN105579158A (en) * 2013-09-25 2016-05-11 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
CN105579156A (en) * 2013-09-25 2016-05-11 日立金属株式会社 Centrifugally cast composite roll for hot rolling
JP5950048B2 (en) * 2013-09-25 2016-07-13 日立金属株式会社 Composite roll for hot rolling made by centrifugal casting
JP5950047B2 (en) * 2013-09-25 2016-07-13 日立金属株式会社 Composite roll for hot rolling made by centrifugal casting
US9718106B2 (en) 2013-09-25 2017-08-01 Hitachi Metals, Ltd. Centrifugally cast, hot-rolling composite roll
US9815098B2 (en) 2013-09-25 2017-11-14 Hitachi Metals, Ltd. Centrifugally cast, hot-rolling composite roll
CN114381665A (en) * 2021-12-23 2022-04-22 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 Medium-thickness plate high-speed steel working roll and manufacturing method thereof
CN114381665B (en) * 2021-12-23 2023-07-14 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 Medium-thickness plate high-speed steel working roller and manufacturing method thereof

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