JPH11314105A - 冷間圧延用ワークロールの製造方法 - Google Patents
冷間圧延用ワークロールの製造方法Info
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- JPH11314105A JPH11314105A JP11934298A JP11934298A JPH11314105A JP H11314105 A JPH11314105 A JP H11314105A JP 11934298 A JP11934298 A JP 11934298A JP 11934298 A JP11934298 A JP 11934298A JP H11314105 A JPH11314105 A JP H11314105A
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- work roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間圧延用ワークロールの製造において、鋳
造後の焼入れ時にロール胴端部のクラックを防止する方
法を提供すること。 【解決手段】 芯材の周囲に、成分が重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳掛肉盛法
にて外層を形成後、焼入れ開始部に相当する外層の胴端
部を、鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造し、その後焼
入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬度を８９以上す
ることを特徴とする冷間圧延用ワークロールの製造方
法。
造後の焼入れ時にロール胴端部のクラックを防止する方
法を提供すること。 【解決手段】 芯材の周囲に、成分が重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳掛肉盛法
にて外層を形成後、焼入れ開始部に相当する外層の胴端
部を、鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造し、その後焼
入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬度を８９以上す
ることを特徴とする冷間圧延用ワークロールの製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の冷間圧延に
用いられる耐摩耗性、耐粗度保持性に優れた冷間圧延用
ワークロールの製造方法に関するものである。
用いられる耐摩耗性、耐粗度保持性に優れた冷間圧延用
ワークロールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼の冷間圧延用ワークロールと
しては、例えば特開昭５４−１５９３２３号公報に開示
されているように３〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用され、
大気溶解法、エレクトロスラグ溶解法で鋼塊を製造した
後、鍛造処理を行い、一定の形状・寸法に加工した後、
誘導加熱焼入れにより高硬度化して耐摩耗性を付与して
いた。従って、誘導焼入れする素材は高温で鍛造してい
るため、鋳造組織が分断されており、引張り試験での伸
び値が５％以上と高い靱性を確保しているため、焼入れ
時の割れ等が発生する問題は少なかった。
しては、例えば特開昭５４−１５９３２３号公報に開示
されているように３〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用され、
大気溶解法、エレクトロスラグ溶解法で鋼塊を製造した
後、鍛造処理を行い、一定の形状・寸法に加工した後、
誘導加熱焼入れにより高硬度化して耐摩耗性を付与して
いた。従って、誘導焼入れする素材は高温で鍛造してい
るため、鋳造組織が分断されており、引張り試験での伸
び値が５％以上と高い靱性を確保しているため、焼入れ
時の割れ等が発生する問題は少なかった。
【０００３】一方、他の製造法として、強靱性を有する
芯材の周囲に高合金からなる外層を連続鋳掛肉盛法にて
形成し、複合ロールを製造する技術が特公平５−２１９
７３号公報に記載されている。前記公報に記載された外
層の成分では、その主要成分であるＣの量が１．５〜
３．５％と多く、それにより炭化物が粗大化し、強度が
低下するため、本発明の用途である冷間圧延用ロールと
して使用できない。また、この連続鋳掛肉盛法で製造し
たロールは、前記の各製法でのロールに比べ鋳造後の結
晶粒径が小さくなるため、鍛造処理をせず、鋳造のまま
の凝固組織の状態で誘導焼入れする。従って、焼入れの
際、焼入れ開始部の表面より外層に割れが発生するとい
う問題が発生した。
芯材の周囲に高合金からなる外層を連続鋳掛肉盛法にて
形成し、複合ロールを製造する技術が特公平５−２１９
７３号公報に記載されている。前記公報に記載された外
層の成分では、その主要成分であるＣの量が１．５〜
３．５％と多く、それにより炭化物が粗大化し、強度が
低下するため、本発明の用途である冷間圧延用ロールと
して使用できない。また、この連続鋳掛肉盛法で製造し
たロールは、前記の各製法でのロールに比べ鋳造後の結
晶粒径が小さくなるため、鍛造処理をせず、鋳造のまま
の凝固組織の状態で誘導焼入れする。従って、焼入れの
際、焼入れ開始部の表面より外層に割れが発生するとい
う問題が発生した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘導加熱焼
入れ前に焼入れ開始部の外層の靱性を向上させ、誘導加
熱焼入れ時に発生する焼入れ開始部の外層表面の割れを
防止して健全な圧延ロールの製造方法を提供することに
ある。
入れ前に焼入れ開始部の外層の靱性を向上させ、誘導加
熱焼入れ時に発生する焼入れ開始部の外層表面の割れを
防止して健全な圧延ロールの製造方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】その発明の要旨とすると
ころは、 （１）鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛
肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワークロール
の製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分が重量％
で、Ｃ：０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、
Ｍｏ：３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳
掛肉盛法にて外層を形成後、焼入れ開始部に相当する外
層の胴端部を、鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造し、
その後焼入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬度を８
９以上にしたことを特徴とする冷間圧延用ワークロール
の製造方法。
ころは、 （１）鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛
肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワークロール
の製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分が重量％
で、Ｃ：０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、
Ｍｏ：３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳
掛肉盛法にて外層を形成後、焼入れ開始部に相当する外
層の胴端部を、鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造し、
その後焼入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬度を８
９以上にしたことを特徴とする冷間圧延用ワークロール
の製造方法。
【０００６】（２）外層用溶湯の成分が重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０
％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロールの
製造方法。 （３）外層用溶湯の成分が重量％で、Ｃ：０．９〜１．
５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜１．０
％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜８．０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０％以下、Ｎｉ：
５．０％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０
％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロールの
製造方法。 （３）外層用溶湯の成分が重量％で、Ｃ：０．９〜１．
５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜１．０
％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜８．０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０％以下、Ｎｉ：
５．０％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
【０００７】（４）連続鋳掛肉盛り後、１１００〜１２
５０℃で１〜１０時間保持後、鍛造温度９００〜１２０
０℃で鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造することを特
徴とする前記（１）〜（３）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。 （５）焼入れ開始部に相当する外層の胴端部長さＬ＝
０．２Ｄ〜１．０Ｄとすることを特徴とする前記（１）
〜（４）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法にあ
る。
５０℃で１〜１０時間保持後、鍛造温度９００〜１２０
０℃で鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造することを特
徴とする前記（１）〜（３）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。 （５）焼入れ開始部に相当する外層の胴端部長さＬ＝
０．２Ｄ〜１．０Ｄとすることを特徴とする前記（１）
〜（４）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法にあ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る外層の成分を
限定した理由を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重
要な元素である。Ｃ量が０．９％未満であると基地に固
溶するＣが不足し、十分なマトリックス硬さが得られな
くなると同時に、高合金化が難しくなる。しかも、１．
５％を超えると炭化物が粗大化し強度が低下するので上
限を１．５％とした。Ｓｉは脱酸剤として必要な元素で
あり、その効果を発揮するのは０．３％以上必要である
が１．０％を超えると脆化するため好ましくない。
限定した理由を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重
要な元素である。Ｃ量が０．９％未満であると基地に固
溶するＣが不足し、十分なマトリックス硬さが得られな
くなると同時に、高合金化が難しくなる。しかも、１．
５％を超えると炭化物が粗大化し強度が低下するので上
限を１．５％とした。Ｓｉは脱酸剤として必要な元素で
あり、その効果を発揮するのは０．３％以上必要である
が１．０％を超えると脆化するため好ましくない。
【０００９】ＭｎもＳｉ同様、脱酸剤として必要な元素
であり、その効果を発揮するには０．３％以上必要であ
るが１．０％を超えると脆化するため好ましくない。Ｃ
ｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を構成し、耐摩
耗性を確保する上で必要な元素であるが少ないと十分な
耐摩耗性が確保できず、一方多すぎると炭化物が粗大化
しネット状に発達する傾向があり靱性が低下する。その
最適な範囲は４．０％以上１０．０％以下である。
であり、その効果を発揮するには０．３％以上必要であ
るが１．０％を超えると脆化するため好ましくない。Ｃ
ｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を構成し、耐摩
耗性を確保する上で必要な元素であるが少ないと十分な
耐摩耗性が確保できず、一方多すぎると炭化物が粗大化
しネット状に発達する傾向があり靱性が低下する。その
最適な範囲は４．０％以上１０．０％以下である。
【００１０】Ｍｏは硬質の炭化物が得られ、また高温で
焼戻しを行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素で
ある。３．０％未満の場合、炭化物としての析出が不十
分である。しかし、８．０％を超えるとネット状の粗大
な炭化物となるため、その適切な範囲を３．０％以上
８．０％以下とした。特に４．０％以上６．０％以下の
範囲にあることが望ましい。Ｖは硬度の極めて高いＭＣ
系炭化物を形成するため最も強く耐摩耗性に寄与する元
素である。しかし、０．５％未満であるとその効果は小
さく、５．０％を超えると研削性が阻害されるため、そ
の範囲を０．５％以上５．０％以下とした。
焼戻しを行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素で
ある。３．０％未満の場合、炭化物としての析出が不十
分である。しかし、８．０％を超えるとネット状の粗大
な炭化物となるため、その適切な範囲を３．０％以上
８．０％以下とした。特に４．０％以上６．０％以下の
範囲にあることが望ましい。Ｖは硬度の極めて高いＭＣ
系炭化物を形成するため最も強く耐摩耗性に寄与する元
素である。しかし、０．５％未満であるとその効果は小
さく、５．０％を超えると研削性が阻害されるため、そ
の範囲を０．５％以上５．０％以下とした。
【００１１】ＷはＭｏと同様に硬い炭化物を形成し、耐
摩耗を向上させる効果がある。また、焼戻しでの軟化抵
抗性があり、高温で焼戻しする場合に有効である。しか
し、Ｗ量は多過ぎると炭化物が粗大化に成長し、材料の
靱性を低下したり、使用中に肌荒れの原因になるため、
２．０％以下が望ましい。Ｎｉは焼入性を向上させる効
果を有する。径の大きいロールなど大きい硬化深度が要
求される場合にはその要求に応じて添加すると良い。し
かし、５．０％を超えると残留オーステナイトが過剰と
なりＨｓ９０以上の高硬度が得られなくなるためその上
限を５．０％とした。
摩耗を向上させる効果がある。また、焼戻しでの軟化抵
抗性があり、高温で焼戻しする場合に有効である。しか
し、Ｗ量は多過ぎると炭化物が粗大化に成長し、材料の
靱性を低下したり、使用中に肌荒れの原因になるため、
２．０％以下が望ましい。Ｎｉは焼入性を向上させる効
果を有する。径の大きいロールなど大きい硬化深度が要
求される場合にはその要求に応じて添加すると良い。し
かし、５．０％を超えると残留オーステナイトが過剰と
なりＨｓ９０以上の高硬度が得られなくなるためその上
限を５．０％とした。
【００１２】この成分により鋳造したロール素材は軟化
焼鈍後、焼入れ処理前の中間加工を行った後、誘導加熱
焼入れを行う。誘導加熱焼入れは図１に示すように誘導
加熱コイル２をロール本体１の胴部下部にセットし、ロ
ール本体１を回転させながら、下から順次誘導加熱によ
って加熱し、加熱された加熱部４を引続いて水冷ノズル
３により水冷して焼入れ処理を行う方法である。このよ
うに焼入れしたロール本体１の下端の焼入れ開始部には
図２に示すような縦割れ６が発生する問題を生じた。な
お、符号５は冷却部である。
焼鈍後、焼入れ処理前の中間加工を行った後、誘導加熱
焼入れを行う。誘導加熱焼入れは図１に示すように誘導
加熱コイル２をロール本体１の胴部下部にセットし、ロ
ール本体１を回転させながら、下から順次誘導加熱によ
って加熱し、加熱された加熱部４を引続いて水冷ノズル
３により水冷して焼入れ処理を行う方法である。このよ
うに焼入れしたロール本体１の下端の焼入れ開始部には
図２に示すような縦割れ６が発生する問題を生じた。な
お、符号５は冷却部である。
【００１３】このような縦割れの問題を解消するため、
発明者等は種々の試験結果、焼入れ開始部の外層を径鍛
造し、靱性を向上させることにより、焼入れ開始時の外
層表面の割れ発生を防止出来ることを見出した。図３が
その結果である。すなわち、この図によれば焼入れ開始
部の位置に相当する胴端を鍛造比１．０５ｓにより、靱
性が向上し、焼入れ開始部のクラックを防止できること
が判った。この鍛造の効果は、高温に加熱後鍛造するこ
とにより、凝固組織を分断し、靱性を向上させることに
ある。また、鍛造比は大きくすることにより、靱性はさ
らに向上し、焼入れ時の割れに対してより効果的である
が、鋳造寸法が大きくなり、製造コストも高くなるた
め、鍛造比１．３Ｓ以下が望ましい。
発明者等は種々の試験結果、焼入れ開始部の外層を径鍛
造し、靱性を向上させることにより、焼入れ開始時の外
層表面の割れ発生を防止出来ることを見出した。図３が
その結果である。すなわち、この図によれば焼入れ開始
部の位置に相当する胴端を鍛造比１．０５ｓにより、靱
性が向上し、焼入れ開始部のクラックを防止できること
が判った。この鍛造の効果は、高温に加熱後鍛造するこ
とにより、凝固組織を分断し、靱性を向上させることに
ある。また、鍛造比は大きくすることにより、靱性はさ
らに向上し、焼入れ時の割れに対してより効果的である
が、鋳造寸法が大きくなり、製造コストも高くなるた
め、鍛造比１．３Ｓ以下が望ましい。
【００１４】靱性を向上させる方法としては、図４に示
す。すなわち、図４は本発明に係る鍛造処理条件でのヒ
ートパターンを示す。この図のように１１００〜１２５
０℃の温度に加熱保定し、１１５０〜９００の範囲で鍛
造する。その後常温まで徐冷する。また、焼入れ開始部
に相当する外層の胴端部長さＬ＝０．２Ｄ〜１．０Ｄと
する。焼入れ開始部に相当する外層の胴端部長さＬが
０．２Ｄ未満では靱性のある範囲が短かく効果が小さ
く、１．０Ｄを超えると鍛造でのコストがかゝる。従っ
て、最適長さＬを０．２Ｄ〜１．０Ｄとする。
す。すなわち、図４は本発明に係る鍛造処理条件でのヒ
ートパターンを示す。この図のように１１００〜１２５
０℃の温度に加熱保定し、１１５０〜９００の範囲で鍛
造する。その後常温まで徐冷する。また、焼入れ開始部
に相当する外層の胴端部長さＬ＝０．２Ｄ〜１．０Ｄと
する。焼入れ開始部に相当する外層の胴端部長さＬが
０．２Ｄ未満では靱性のある範囲が短かく効果が小さ
く、１．０Ｄを超えると鍛造でのコストがかゝる。従っ
て、最適長さＬを０．２Ｄ〜１．０Ｄとする。
【００１５】
【実施例】（実施例１）表１に示す成分をもつ圧延丸鋼
を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５００ｍｍ、胴
長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワーク
ロールを製造した。鋳造後、軟化焼鈍した後、素材形状
として、図５のように、焼入れ開始部に位置する胴部下
端の２００ｍｍの範囲を、表２に示すように正規の胴径
より、径φ３０ｍｍ大きい、径φ４８０ｍｍとした。そ
の後、１１５０℃に１０時間加熱保定した後、素材を径
φ４５０ｍｍにまで鍛造した。この素材を誘導加熱・水
焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表３に示すが、焼入
れは表面温度１１００℃±１０℃にて行った。この時の
焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール回転は３０ｒ
ｐｍで、また、冷却は誘導加熱コイルの下部に円周方向
に配置した冷却ノズルによる噴水冷却を行った。この
時、焼入れ部での割れも無く、素材長さで１９００ｍｍ
の焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜５２０℃で１
０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し後の硬度を測
定したところ、９１〜９２ＨｓＣで、製品加工した。
を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５００ｍｍ、胴
長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワーク
ロールを製造した。鋳造後、軟化焼鈍した後、素材形状
として、図５のように、焼入れ開始部に位置する胴部下
端の２００ｍｍの範囲を、表２に示すように正規の胴径
より、径φ３０ｍｍ大きい、径φ４８０ｍｍとした。そ
の後、１１５０℃に１０時間加熱保定した後、素材を径
φ４５０ｍｍにまで鍛造した。この素材を誘導加熱・水
焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表３に示すが、焼入
れは表面温度１１００℃±１０℃にて行った。この時の
焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール回転は３０ｒ
ｐｍで、また、冷却は誘導加熱コイルの下部に円周方向
に配置した冷却ノズルによる噴水冷却を行った。この
時、焼入れ部での割れも無く、素材長さで１９００ｍｍ
の焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜５２０℃で１
０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し後の硬度を測
定したところ、９１〜９２ＨｓＣで、製品加工した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】（実施例２）表１に示す成分をもつ圧延丸
鋼を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層
材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５７０ｍｍ、
胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワー
クロールを製造した。鋳造後、実施例１と同じ軟化焼鈍
を施し、表２に示すように焼入れ開始部に位置する胴部
下端の３００ｍｍの範囲を正規の胴径より、径φ４０ｍ
ｍ大きい、径φ５６０ｍｍとした。その後、１２００℃
に１２時間加熱保定した後、素材を径φ５２０ｍｍにま
で鍛造し、ほぼ、定常部と同じ寸法にして。この素材を
誘導加熱・水焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表３に
示すが、焼入れは表面温度１１００℃±１０℃にて行っ
た。この時の焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール
回転は３０ｒｐｍで行った。この時も、焼入れ部での割
れも無く、素材長さで１９００ｍｍの焼入れに成功し
た。焼入れ後、５００〜５２０℃で１０時間保定の焼戻
しを２回行った。焼戻し後の硬度を測定したところ、９
０〜９１ＨｓＣで、製品加工した。
鋼を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層
材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５７０ｍｍ、
胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワー
クロールを製造した。鋳造後、実施例１と同じ軟化焼鈍
を施し、表２に示すように焼入れ開始部に位置する胴部
下端の３００ｍｍの範囲を正規の胴径より、径φ４０ｍ
ｍ大きい、径φ５６０ｍｍとした。その後、１２００℃
に１２時間加熱保定した後、素材を径φ５２０ｍｍにま
で鍛造し、ほぼ、定常部と同じ寸法にして。この素材を
誘導加熱・水焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表３に
示すが、焼入れは表面温度１１００℃±１０℃にて行っ
た。この時の焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール
回転は３０ｒｐｍで行った。この時も、焼入れ部での割
れも無く、素材長さで１９００ｍｍの焼入れに成功し
た。焼入れ後、５００〜５２０℃で１０時間保定の焼戻
しを２回行った。焼戻し後の硬度を測定したところ、９
０〜９１ＨｓＣで、製品加工した。
【００２０】（比較例１）表１の比較例１に示す成分を
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ４５０ｍｍ、胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この素
材を実施例１と同じ条件で誘導加熱焼入れを行ったとこ
ろ、水冷を開始してすぐに焼入れ開始部より、外層表面
に縦割れを発生した。
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ４５０ｍｍ、胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この素
材を実施例１と同じ条件で誘導加熱焼入れを行ったとこ
ろ、水冷を開始してすぐに焼入れ開始部より、外層表面
に縦割れを発生した。
【００２１】（比較例２）表１の比較例２に示す成分を
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ５３０ｍｍ、胴長２０００ｍｍ、全長４０００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この素
材を実施例１と同じ条件で誘導加熱焼入れを行ったとこ
ろ、水冷を開始してすぐに焼入れ開始部より、外層表面
に縦割れを発生した。
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ５３０ｍｍ、胴長２０００ｍｍ、全長４０００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この素
材を実施例１と同じ条件で誘導加熱焼入れを行ったとこ
ろ、水冷を開始してすぐに焼入れ開始部より、外層表面
に縦割れを発生した。
【００２２】このように、焼入れ開始時に発生する外層
表面の割れは、所定の温度に加熱後、噴水冷却により外
層表面を冷却すると、冷却された部分の外層表面は収縮
するため、応力として、引張り応力が発生する。引張り
応力は、塑性域から弾性域に達した温度で最も応力が大
きくなる。従って、靱性の低い材料はこの応力での歪み
を吸収できずに破断に至る。この引張り応力は、焼入れ
開始部で大きくなり、大部分の割れは水冷開始の位置で
発生することが判明した。
表面の割れは、所定の温度に加熱後、噴水冷却により外
層表面を冷却すると、冷却された部分の外層表面は収縮
するため、応力として、引張り応力が発生する。引張り
応力は、塑性域から弾性域に達した温度で最も応力が大
きくなる。従って、靱性の低い材料はこの応力での歪み
を吸収できずに破断に至る。この引張り応力は、焼入れ
開始部で大きくなり、大部分の割れは水冷開始の位置で
発生することが判明した。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によって、連
続鋳掛肉盛法により鋳造したロール素材を誘導加熱焼入
れにおいて、外層の割れはほぼ解消することが出来た。
また、本発明法で製造した冷間圧延用ロールは、従来ロ
ールに比較して２〜５倍の耐摩耗性と耐粗度保持性を達
成している。さらに、１回の通材量も従来ロールの３倍
程度使用出来ており、生産性も大幅に向上することが出
来る極めて優れた効果を奏するものである。
続鋳掛肉盛法により鋳造したロール素材を誘導加熱焼入
れにおいて、外層の割れはほぼ解消することが出来た。
また、本発明法で製造した冷間圧延用ロールは、従来ロ
ールに比較して２〜５倍の耐摩耗性と耐粗度保持性を達
成している。さらに、１回の通材量も従来ロールの３倍
程度使用出来ており、生産性も大幅に向上することが出
来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】誘導加熱焼入れ方法を示す概念図である。
【図２】焼入れ時の胴部下端の縦割れクラックの状況を
示す図である。
示す図である。
【図３】鍛造比と縦割れの関係を示す図である。
【図４】本発明に係る鍛造処理でのヒートパターンを示
す図である。
す図である。
【図５】本発明に係る鍛造処理のロール素材の形状寸法
例を示す図である。
例を示す図である。
１ ロール本体 ２ 誘導加熱コイル ３ 水冷ノズル ４ 加熱部 ５ 冷却部 ６ 縦割れ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 37/08 Ｃ２２Ｃ 37/08 Ｚ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ 38/00 ３０２Ｅ 38/24 38/24 38/46 38/46 (72)発明者 伊藤 彰 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内
Claims (5)
- 【請求項１】 鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、
連続鋳掛肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワー
クロールの製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分
が重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連
続鋳掛肉盛法にて外層を形成後、焼入れ開始部に相当す
る外層の胴端部を、鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造
し、その後焼入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬度
を８９以上にしたことを特徴とする冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。 - 【請求項２】 外層用溶湯の成分が重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 Ｗ：２．０％以下、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とす
る請求項１記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項３】 外層用溶湯の成分が重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 Ｗ：２．０％以下、 Ｎｉ：５．０％以下、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とす
る請求項１記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項４】 連続鋳掛肉盛り後、１１００〜１２５０
℃で１〜１０時間保持後、鍛造温度９００〜１２００℃
で鍛造比１．０５〜１．３Ｓに軽鍛造することを特徴と
する請求項１〜３記載の冷間圧延用ワークロールの製造
方法。 - 【請求項５】 焼入れ開始部に相当する外層の胴端部長
さＬ＝０．２Ｄ〜１．０Ｄとすることを特徴とする請求
項１〜４記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934298A JPH11314105A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934298A JPH11314105A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11314105A true JPH11314105A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14759120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11934298A Withdrawn JPH11314105A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11314105A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466174B1 (ko) * | 2000-11-27 | 2005-01-13 | 주식회사 포스코 | 냉간압연 롤의 제조방법 |
| CN114381665A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-22 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法 |
| WO2023012906A1 (ja) * | 2021-08-03 | 2023-02-09 | 日本製鉄株式会社 | 冷間圧延用鍛鋼ロール |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP11934298A patent/JPH11314105A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466174B1 (ko) * | 2000-11-27 | 2005-01-13 | 주식회사 포스코 | 냉간압연 롤의 제조방법 |
| WO2023012906A1 (ja) * | 2021-08-03 | 2023-02-09 | 日本製鉄株式会社 | 冷間圧延用鍛鋼ロール |
| CN114381665A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-22 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法 |
| CN114381665B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-07-14 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |