JPH1171628A - Composite rolling roll excellent in thermal shock resistance - Google Patents
Composite rolling roll excellent in thermal shock resistanceInfo
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- JPH1171628A JPH1171628A JP10730298A JP10730298A JPH1171628A JP H1171628 A JPH1171628 A JP H1171628A JP 10730298 A JP10730298 A JP 10730298A JP 10730298 A JP10730298 A JP 10730298A JP H1171628 A JPH1171628 A JP H1171628A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、すぐれた耐熱衝
撃性を有する複合圧延ロールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite rolling roll having excellent thermal shock resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、一般に鉄鋼や、銅合金およびAl
合金などの非鉄合金の圧延装置の構造部材として複合圧
延ロールが知られている。また、複合圧延ロールとし
て、例えば特公平6−99776号公報に記載されるよ
うに、外側リング部が炭化タングステン基超硬合金(以
下、単に超硬合金と云う)で構成され、前記外側リング
部に鋳込み接合された内側リング部が球状黒鉛鋳鉄で構
成されたものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, steel, copper alloy and Al
A composite rolling roll is known as a structural member of a rolling device for non-ferrous alloys such as alloys. Further, as a composite rolling roll, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 6-99776, the outer ring portion is made of a tungsten carbide-based cemented carbide (hereinafter simply referred to as cemented carbide), Is known in which an inner ring portion cast and bonded to a cast iron is made of spheroidal graphite cast iron.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の圧延装置
の高性能化および高出力化はめざましく、これに伴い、
圧延速度および圧延率は一段と上昇する傾向にあり、こ
のように圧延速度および圧延率が上昇すると、圧延ロー
ルの表面部分と圧延材との当接は当然断続的であるか
ら、圧延ロールは一段と厳しい繰り返しの熱衝撃を受け
ることになるが、上記の従来複合圧延ロールの場合、こ
のような苛酷な使用条件下では耐熱衝撃性不足が原因で
割れが発生し易くなるのが現状である。On the other hand, in recent years, high performance and high output of a rolling mill have been remarkable, and with this,
The rolling speed and the rolling ratio tend to increase further, and when the rolling speed and the rolling ratio increase in this way, the contact between the surface portion of the rolling roll and the rolled material is naturally intermittent, so the rolling roll is more severe. Although it is subjected to repeated thermal shocks, in the case of the above-mentioned conventional composite rolling rolls, under such severe operating conditions, cracks are likely to occur due to insufficient thermal shock resistance.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、耐熱衝撃性のすぐれた複合圧延
ロールを開発すべく研究を行った結果、外側リング部
を、重量%で(以下、%は重量%を示す)、いずれも結
合相形成成分として、 Co:5〜27%、 Ni:2〜12%、 Cr:0.3〜3%、 を含有し、残りが実質的に分散相形成成分としての炭化
タングステン(以下、WCで示す)からなる組成を有す
る超硬合金で構成し、上記外側リング部に、 C:3〜4.5%、 Si:1.5〜4.5%、 Mn:0.1〜2%、 Mg:0.02〜0.2%、 を含有し、さらに必要に応じてMo、Cu、Cr、V、
W、Sn、およびSbのうちの1種または2種以上:
0.1〜5%、を含有し、残りがFeと不可避不純物か
らなる組成を有する溶湯を鋳込んで、パーライト相を主
体とする素地に、球状黒鉛が分散分布した組織を有する
球状黒鉛鋳鉄で構成された内側リング部を接合してなる
複合圧延ロールを形成し、ついで、この結果得られた複
合圧延ロールに、450℃以上、前記球状黒鉛鋳鉄の固
相線以下の温度範囲内で、加熱と冷却を繰り返す熱処理
を施すと、前記内側リング部を構成する球状黒鉛鋳鉄の
素地にフェライト相が形成されて、素地がパーライト相
とフェライト相を主体とした混合相となると共に、鋳造
時に生成した球状黒鉛の周辺部に黒鉛が析出し、この結
果鋳造時に生成した球状黒鉛を芯部とし、前記熱処理で
析出した黒鉛を周辺部とした有芯構造の球状黒鉛が形成
されるようになり、このように内側リング部がパーライ
ト相とフェライト相を主体とした素地に、鋳造時に生成
した球状黒鉛の周辺部に黒鉛が析出してなる有芯構造の
球状黒鉛が分散分布した組織を有する球状黒鉛鋳鉄で構
成された複合圧延ロールは、外側リング部が上記組成の
超硬合金で構成されることと相まって、すぐれた耐熱衝
撃性をもつようになり、高速圧延や大きな圧延率での圧
延に際しても割れが発生することがなく、すぐれた性能
を長期に亘って発揮し、さらにこの複合圧延ロールにオ
ーステンパー処理や調質処理を施して内側リング部を構
成する球状黒鉛鋳鉄の素地のパーライト相をベイナイト
相またはマルテンサイト相に変態させ、もって素地をベ
イナイト相とフェライト相、あるいはマルテンサイト相
とフェライト相をそれぞれ主体とした組織とすると、さ
らに一段と強度が向上するようになるという研究結果を
得たのである。Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have
From the above-mentioned viewpoints, as a result of researching to develop a composite rolling roll having excellent thermal shock resistance, the outer ring portion was formed by weight% (hereinafter,% indicates weight%), and both formed a binder phase. As components, Co: 5 to 27%, Ni: 2 to 12%, Cr: 0.3 to 3%, and the balance is substantially tungsten carbide (hereinafter referred to as WC) as a dispersed phase forming component. C: 3 to 4.5%, Si: 1.5 to 4.5%, Mn: 0.1 to 2%, Mg: 0 .02 to 0.2%, and optionally Mo, Cu, Cr, V,
One or more of W, Sn, and Sb:
0.1 to 5%, and the remainder is cast with a molten metal having a composition consisting of Fe and inevitable impurities, and is made of spheroidal graphite cast iron having a structure in which spheroidal graphite is dispersed and distributed in a base material mainly composed of a pearlite phase. A composite rolling roll formed by joining the formed inner ring portions is formed, and then, the resulting composite rolling roll is heated at a temperature of 450 ° C. or higher and a temperature not higher than the solidus of the spheroidal graphite cast iron. When the heat treatment is repeated, cooling is performed, a ferrite phase is formed on the base material of the spheroidal graphite cast iron constituting the inner ring portion, and the base material becomes a mixed phase mainly composed of a pearlite phase and a ferrite phase, and is formed at the time of casting. The graphite precipitates around the periphery of the spheroidal graphite, and as a result, a spheroidal graphite having a cored structure with the spheroidal graphite generated at the time of casting as the core and the graphite precipitated by the heat treatment as the periphery is formed. As described above, spherical graphite having a cored structure of spherical graphite in which graphite is deposited around the periphery of spherical graphite generated at the time of casting is dispersed in a base material in which the inner ring portion is mainly composed of a pearlite phase and a ferrite phase. Combined rolling rolls made of cast iron, combined with the fact that the outer ring portion is made of a cemented carbide having the above composition, has excellent thermal shock resistance, and can be used for high-speed rolling and rolling at a large rolling ratio. It does not crack, exhibits excellent performance over a long period of time, and further performs austempering treatment and tempering treatment on this composite rolling roll to make the pearlite phase of the base material of spheroidal graphite cast iron constituting the inner ring part. Transform into bainite phase or martensite phase, and make the matrix mainly bainite phase and ferrite phase or martensite phase and ferrite phase respectively. When tissue is of even more strength to obtain a finding that will be improved.
【0005】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、外側リング部が超硬合金で構成さ
れ、前記外側リング部に鋳込み接合された内側リング部
が球状黒鉛鋳鉄で構成された複合圧延ロールにおいて、
上記外側リング部を、いずれも結合相形成成分として、 Co:5〜27%、 Ni:2〜12%、 Cr:0.3〜3%、 を含有し、残りが実質的に分散相形成成分としてのWC
からなる組成を有する超硬合金で構成し、上記内側リン
グ部を、 C:3〜4.5%、 Si:1.5〜4.5%、 Mn:0.1〜2%、 Mg:0.02〜0.2%、 を含有し、さらに必要に応じて、Mo、Cu、Cr、
V、W、Sn、およびSbのうちの1種または2種以
上:0.1〜5%、を含有し、残りがFeと不可避不純
物からなる組成を有し、かつパーライト相、ベイナイト
相、およびマルテンサイト相のうちのいずれかと、フェ
ライト相の混合相を主体とする素地に、有芯構造の球状
黒鉛が分散分布し、前記有芯構造の球状黒鉛は、鋳造時
に生成した芯部と、熱処理時に析出した周辺部からなる
組織を有する球状黒鉛鋳鉄で構成してなる、耐熱衝撃性
のすぐれた複合圧延ロールに特徴を有するものである。The present invention has been made based on the above research results, wherein the outer ring portion is made of cemented carbide, and the inner ring portion cast and joined to the outer ring portion is made of spheroidal graphite cast iron. In the composite rolling roll
Each of the outer ring portions contains, as a binding phase forming component, Co: 5 to 27%, Ni: 2 to 12%, and Cr: 0.3 to 3%, with the balance being substantially a dispersed phase forming component. WC as
And the inner ring portion is composed of C: 3 to 4.5%, Si: 1.5 to 4.5%, Mn: 0.1 to 2%, and Mg: 0. .02 to 0.2%, and if necessary, Mo, Cu, Cr,
One or more of V, W, Sn, and Sb: 0.1 to 5%, the balance being Fe and unavoidable impurities, and a pearlite phase, a bainite phase, and Any one of the martensite phases and a base material mainly composed of a mixed phase of a ferrite phase are dispersed with a cored structure of spherical graphite, and the cored structure of spherical graphite is formed by heat treatment with a core portion formed at the time of casting. The present invention is characterized by a composite rolling roll having excellent thermal shock resistance and made of spheroidal graphite cast iron having a structure composed of a peripheral portion that is sometimes precipitated.
【0006】なお、この発明の複合圧延ロールを製造す
るに際しては、(a)球状黒鉛鋳鉄溶湯の鋳造に先だっ
て、予め外側リング部の内面を600℃以上の温度に予
熱する、(b)鋳造時に捨て湯をして前記外側リング部
を含めた鋳型全体を予熱する、(c)球状黒鉛鋳鉄溶湯
の鋳込み温度を1450℃以上にする、などの方法によ
り鋳込んだ溶湯を外側リング部の内面との界面で10秒
以上の間溶湯状態に保持するようにして、前記外側リン
グ部との間に相互拡散を起させ、もって両リング部の接
合界面部に0.2mm以上の幅に亘って遊離黒鉛が析出
するようにすると、前記外側リング部と内側リング部の
密着性が一段と向上するようになる。In manufacturing the composite rolling roll of the present invention, (a) the inner surface of the outer ring portion is preheated to a temperature of 600 ° C. or more before casting of the molten spheroidal graphite cast iron; The molten metal cast by the method of, for example, discarding the molten metal and preheating the entire mold including the outer ring portion, (c) setting the casting temperature of the spheroidal graphite cast iron molten metal to 1450 ° C. or more, and the like to the inner surface of the outer ring portion. At the interface of the molten metal for more than 10 seconds to cause interdiffusion between the outer ring and the outer ring, so that it is released over a width of 0.2 mm or more at the joint interface between the two rings. When graphite is deposited, the adhesion between the outer ring portion and the inner ring portion is further improved.
【0007】つぎに、この発明の複合圧延ロールの外側
リング部および内側リング部をそれぞれ構成する超硬合
金および球状黒鉛鋳鉄の組成を上記の通りに限定した理
由を説明する。 (A)超硬合金 (a)Co Co成分には、焼結性を向上させ、かつ結合相を形成し
て靭性を向上させる作用があるが、その含有量が5%未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有
量が27%を越えると耐摩耗性が急激に低下するように
なることから、その含有量を5〜27%、望ましくは1
0〜20%と定めた。Next, the reason why the compositions of the cemented carbide and the spheroidal graphite cast iron constituting the outer ring portion and the inner ring portion of the composite rolling roll of the present invention are limited as described above will be described. (A) Cemented carbide (a) Co The Co component has the effect of improving sinterability and forming a binder phase to improve toughness. Cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 27%, the abrasion resistance rapidly decreases. Therefore, the content is 5 to 27%, preferably 1%.
It was determined as 0 to 20%.
【0008】(b)Ni Ni成分には、Co成分と同様に焼結性を向上させ、C
o中に固溶して結合相を形成し、靭性を向上させるほ
か、Cr成分との共存において耐酸化性および耐食性を
向上させる作用があるが、その含有量が2%未満では所
望の耐酸化性および耐食性を向上効果が得られず、一方
その含有量が12%を越えると耐衝撃性が低下するよう
になることから、その含有量を2〜12%、望ましくは
5〜10%と定めた。(B) Ni The Ni component improves sinterability in the same manner as the Co component.
o forms a binder phase by forming a solid solution in o to improve toughness, and also has an effect of improving oxidation resistance and corrosion resistance in the presence of a Cr component. However, if the content is less than 2%, desired oxidation resistance is obtained. The effect of improving the resistance and corrosion resistance is not obtained. On the other hand, if the content exceeds 12%, the impact resistance decreases, so the content is set to 2 to 12%, preferably 5 to 10%. Was.
【0009】(c)Cr Cr成分には、Co中にNiと共に固溶して結合相を形
成し、上記の通りNi成分との共存において耐酸化性お
よび耐食性を向上させる作用があるが、その含有量が
0.3%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方その含有量が3%を越えるとCr炭化物が析出し、靭
性が低下するようになることから、その含有量を0.3
〜3%、望ましくは0.9〜2.4%と定めた。(C) Cr The Cr component forms a binder phase by forming a solid solution with Ni in Co and, as described above, has the effect of improving oxidation resistance and corrosion resistance in the presence of the Ni component. If the content is less than 0.3%, a desired effect cannot be obtained in the above-mentioned action. On the other hand, if the content exceeds 3%, Cr carbide is precipitated and the toughness is reduced. 0.3
33%, desirably 0.9 to 2.4%.
【0010】(B)球状黒鉛鋳鉄 (a)C C成分には、有芯構造の球状黒鉛を形成して耐熱衝撃性
を向上させるほか、素地のパーライト相、ベイナイト
相、あるいはマルテンサイト相を形成して所定の性質を
確保する作用があるが、その含有量が3%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が4.5
%を越えると前記球状黒鉛の素地に対する割合が多くな
り過ぎて急激に強度が低下するようになることから、そ
の含有量を3〜4.5%、望ましくは3.2〜4%と定
めた。(B) Spheroidal graphite cast iron (a) In the C component, a cored spheroidal graphite is formed to improve the thermal shock resistance, and a pearlite phase, bainite phase or martensite phase of the base is formed. However, if the content is less than 3%, the desired effect cannot be obtained, while the content is 4.5%.
%, The ratio of the spheroidal graphite to the base material becomes too large and the strength rapidly decreases. Therefore, the content is determined to be 3 to 4.5%, preferably 3.2 to 4%. .
【0011】(b)Si Si成分には、球状黒鉛の生成を促進するするほか、鋳
造性(溶湯の鋳造性)を向上させる作用があるが、その
含有量が1.5%未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その含有量が4.5%を越えると素地のフェ
ライト相が脆いシリコンフェライト相となり、強度およ
び耐衝撃性が低下するようになることから、その含有量
を1.5〜4.5%、望ましくは1.7〜3%と定め
た。(B) Si The Si component not only promotes the production of spheroidal graphite but also improves the castability (castability of the molten metal). When the content exceeds 4.5%, the ferrite phase of the base material becomes a brittle silicon ferrite phase, and the strength and impact resistance are reduced. It was determined to be 1.5 to 4.5%, preferably 1.7 to 3%.
【0012】(c)Mn Mn成分には、鋳造時における素地のパーライト相の形
成を安定化する作用(パーライト相の形成が不安定にな
ると、後工程の熱処理でのフェライト相の形成も不安定
となり、所望の組織を安定的に得るのが困難となる)が
あるが、その含有量が0.1%未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が2%を越えると靭
性が低下するようになることから、その含有量を0.1
〜2%、望ましくは0.2〜1%と定めた。(C) Mn The Mn component has an effect of stabilizing the formation of the base pearlite phase during casting (if the formation of the pearlite phase becomes unstable, the formation of the ferrite phase in the heat treatment in the subsequent step is also unstable). However, it is difficult to obtain a desired tissue stably), but if the content is less than 0.1%, the desired effect cannot be obtained in the above-mentioned action, while the content exceeds 2%. And the toughness is reduced, the content is 0.1
22%, preferably 0.2-1%.
【0013】(d)Mg Mg成分には、黒鉛を球状化し、もって強度を向上させ
る作用があるが、その含有量が0.02%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が0.2
%を越えると黒鉛の晶出が抑制され、チル化が起って脆
化するようになることから、その含有量を0.02〜
0.2%、望ましくは0.03〜0.1%と定めた。(D) Mg The Mg component has the effect of spheroidizing graphite and thereby improving the strength. However, if the content is less than 0.02%, the desired effect cannot be obtained. Content 0.2
%, The crystallization of graphite is suppressed, and chilling occurs to cause embrittlement.
0.2%, preferably 0.03-0.1%.
【0014】(e)Mo、Cu、V、W、Sn、および
Sb これらの成分には鋳造時のパーライト相の形成をより一
層安定化する作用(以下、これらを総称して「組織安定
化成分」と云う)があるので、必要に応じて含有される
が、その含有量が0.1%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方その含有量が5%を越えると靭性が
低下するようになることから、その含有量を0.1〜5
%、望ましくは0.3〜2%と定めた。(E) Mo, Cu, V, W, Sn, and Sb These components have an effect of further stabilizing the formation of a pearlite phase during casting (hereinafter, these are collectively referred to as “structure stabilizing components”). ) Is contained as necessary, but if the content is less than 0.1%, the desired effect cannot be obtained in the above-mentioned action, while if the content exceeds 5%, the toughness is reduced. The content is reduced to 0.1 to 5
%, Desirably 0.3 to 2%.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の複合圧延ロー
ルを実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
いずれも1〜5μmの平均粒径を有するWC粉末、Cr
3 C 2 粉末、Co粉末、及びNi粉末を用意し、これら
原料粉末を表1に示される配合組成に配合し、ボールミ
ルで72時間湿式混合し、乾燥した後、1ton/cm
2 の圧力でリング状圧粉体にプレス成形し、この圧粉体
を真空中、1300〜1500℃の範囲内の所定温度に
1時間保持の条件で焼結して、上記配合組成と実質的に
同じ成分組成を有する超硬合金で構成され、かつ外径:
50mm×内径:34mm×幅:10mmの寸法をもっ
た外側リング部A〜Eをそれぞれ製造した。一方、通常
の高周波誘導炉を用い、それぞれ表2に示される成分組
成をもった内側リング部a〜p用球状黒鉛鋳鉄の溶湯を
調整し、この溶湯をそれぞれ表3に示される組み合わせ
で上記外側リング部を鋳型として、これを750℃に予
熱した状態で鋳込み、冷却して内側リング部a〜pをそ
れぞれ前記外側リング部A〜Eのそれぞれと一体に形成
し、しかる後前記内側リング部に機械加工を施して、図
1に概略斜視図で示される形状、すなわち内径:18m
mの内側リング部の一方側側面と上記の寸法の外側リン
グ部の一方側側面とを同一面にして、前記内側リング部
の他方側側面が前記外側リング部の他方側側面より1.
5mm突出し、この突出部は34mmの外径を有し、か
つ前記内側リング部の他方側側面に幅:6mm×深さ:
1.3mmの寸法をもった直径方向キーみぞを対向位置
2カ所に設けた形状に仕上げることにより比較複合圧延
ロール1〜16を製造した。なお、上記比較複合圧延ロ
ール1〜16においては、いずれもこれを構成する内側
リング部の球状黒鉛鋳鉄はパーライト相を主体とした素
地に球状黒鉛が分散分布した組織をもつものであった。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a composite rolling row according to the present invention will be described.
Examples will be specifically described with reference to examples. As raw material powder,
WC powder having an average particle diameter of 1 to 5 μm, Cr
Three C Two Powder, Co powder, and Ni powder
The raw material powder was blended into the blending composition shown in Table 1 and
For 72 hours, and after drying, 1 ton / cm
Two Press molding into a ring-shaped green compact with the pressure of
To a predetermined temperature in the range of 1300 to 1500 ° C. in vacuum
Sintering under the condition of holding for 1 hour, substantially the above composition
It is made of cemented carbide having the same composition and has an outer diameter of:
It has dimensions of 50 mm x inside diameter: 34 mm x width: 10 mm
The outer ring portions A to E were respectively manufactured. On the other hand, usually
The component sets shown in Table 2 were obtained using
Of molten spheroidal graphite cast iron for inner ring parts a to p
And adjust the melt to the combination shown in Table 3.
The above outer ring part was used as a mold, and this was preheated to 750 ° C.
It is cast in a heated state, cooled, and the inner ring portions a to p are removed.
Formed integrally with each of the outer ring portions AE
After that, the inner ring part is machined,
1, the shape shown in a schematic perspective view, that is, the inner diameter: 18 m
m, one side surface of the inner ring part and the outer phosphorus of the above dimensions
The inner ring part is made flush with one side surface of the ring part.
Of the outer ring portion from the other side surface of the outer ring portion.
5 mm protruding, this protrusion has an outer diameter of 34 mm,
Width on the other side of the inner ring portion: 6 mm x depth:
1.3mm diametric key groove facing the opposite position
Comparative composite rolling by finishing in two locations
Rolls 1 to 16 were manufactured. In addition, the comparative composite rolling mill
In all of the rules 1 to 16,
The spheroidal graphite cast iron of the ring is made of
It had a structure in which spheroidal graphite was dispersed and distributed in the ground.
【0016】ついで、表3に示される通り、上記の比較
複合圧延ロール1〜16に、100℃/hrの昇温速度
で950℃に加熱し、この加熱温度に2時間保持後、6
50℃に100℃/hrの冷却速度で冷却を1サイクル
とし、この650℃から950℃に加熱保持後650℃
に冷却を3サイクル繰り返す熱処理を施すことにより本
発明複合圧延ロール1〜16をそれぞれ製造した。した
がって上記本発明複合圧延ロール1〜16は、いずれも
上記比較複合圧延ロール1〜16と同じ形状および寸法
をもつものである。この結果得られた本発明複合圧延ロ
ール1〜16は、その内側リング部の球状黒鉛鋳鉄がい
ずれもパーライト相とフェライト相を主体とした素地
に、芯部と周辺部からなる有芯構造の球状黒鉛が分散分
布した組織をもつものであった。さらに、上記本発明複
合圧延ロール1〜16のうちから選んで、(a)900
℃に1時間保持後、320℃の塩浴中に浸漬急冷して1
時間保持し、取り出して空冷のオーステンパー処理、
(b)900℃に1時間保持後、200℃の油中に浸漬
急冷して1分間保持し、取り出して空冷のマルクエンチ
処理、以上(a)および(b)のいずれかの熱処理を施
すことにより表3に示される通り内側リング部を構成す
る球状黒鉛鋳鉄の素地の組織をベイナイト相とフェライ
ト相、あるいはマルテンサイト相とフェライト相とし
た。Next, as shown in Table 3, the comparative composite rolling rolls 1 to 16 were heated to 950 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hr, and held at this heating temperature for 2 hours.
One cycle of cooling at a cooling rate of 100 ° C./hr to 50 ° C.
The composite rolling rolls 1 to 16 of the present invention were respectively manufactured by subjecting to heat treatment in which cooling was repeated three cycles. Therefore, each of the composite rolls 1 to 16 of the present invention has the same shape and dimensions as those of the comparative composite rolls 1 to 16. The resulting composite rolling rolls 1 to 16 of the present invention have a spherical core of a cored structure consisting of a core and a peripheral portion, each of which has a spherical graphite cast iron of an inner ring portion on a base material mainly composed of a pearlite phase and a ferrite phase. It had a structure in which graphite was dispersed and distributed. Further, the roll is selected from the above-described composite rolling rolls 1 to 16 of the present invention, and (a) 900
C. for 1 hour, then immersed in 320 ° C. salt bath and quenched.
Hold for a while, take out and air-cooled austempering,
(B) After holding at 900 ° C. for 1 hour, immersing and quenching in 200 ° C. oil, holding for 1 minute, taking out and subjecting to air-cooled marquenching treatment, and subjecting to any of the heat treatments (a) and (b) above. As shown in Table 3, the structure of the base material of the spheroidal graphite cast iron constituting the inner ring portion was a bainite phase and a ferrite phase, or a martensite phase and a ferrite phase.
【0017】つぎに、これらの本発明複合圧延ロール1
〜16および比較複合圧延ロール1〜16について、バ
ーナーにて800℃に加熱後、直ちに水中に浸漬急冷を
1サイクルとし、これを繰り返し施す加速熱衝撃試験を
行い、これを構成する外側リング部に肉眼で観察される
クラックが発生するまでの前記サイクル数を測定した。
この測定結果を表3に示した。Next, the composite rolling roll 1 of the present invention will be described.
After heating to 800 ° C. with a burner, immediately after immersion and quenching in water as one cycle, an accelerated thermal shock test of repeatedly performing this was performed on the outer ring portion constituting the same. The number of cycles until the occurrence of cracks observed with the naked eye was measured.
Table 3 shows the measurement results.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】[0019]
【表2】 [Table 2]
【0020】[0020]
【表3】 [Table 3]
【0021】[0021]
【発明の効果】表3に示される結果から、本発明複合圧
延ロール1〜16は、いずれも加速熱衝撃試験で比較複
合圧延ロール1〜16に比して一段とすぐれた耐熱衝撃
性を示し、これは複合圧延ロールの内側リング部を構成
する球状黒鉛鋳鉄の組織、すなわち一方がパーライト
相、ベイナイト相、およびマルテンサイト相のうちのい
ずれかと、フェライト相の混合相を主体とする素地に、
有芯構造の球状黒鉛が分散分布した組織であるのに対し
て、他方はパーライト相を主体とする素地に、通常の球
状黒鉛が分散分布した組織であることによりもたらされ
るものであることが明らかである。上述のように、この
発明の複合圧延ロールは、すぐれた耐熱衝撃性を有し、
かつ耐摩耗性にもすぐれているので、圧延装置の高性能
化および高出力化に伴う、圧延速度および圧延率のより
一層の上昇に対しても十分満足に対応することができる
ものである。From the results shown in Table 3, all of the composite rolling rolls 1 to 16 of the present invention show much higher thermal shock resistance than the comparative composite rolling rolls 1 to 16 in the accelerated thermal shock test. This is the structure of the spheroidal graphite cast iron constituting the inner ring part of the composite rolling roll, that is, one of the pearlite phase, bainite phase, and martensite phase, and a base mainly composed of a mixed phase of ferrite phase,
In contrast to the structure in which cored spherical graphite is dispersed and distributed, the other is apparently caused by the structure in which ordinary spherical graphite is dispersed and distributed in a base material mainly composed of a pearlite phase. It is. As described above, the composite rolling roll of the present invention has excellent thermal shock resistance,
In addition, since it has excellent abrasion resistance, it can sufficiently respond to a further increase in the rolling speed and the rolling reduction accompanying the high performance and high output of the rolling mill.
【図1】実施例で製造した複合圧延ロールの形状を示す
概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the shape of a composite rolling roll manufactured in an example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 直志 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社会社岐阜製作所 内 (72)発明者 馬渕 康一 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社会社岐阜製作所 内 (72)発明者 掛橋 典之 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社会社岐阜製作所 内 (72)発明者 三輪 紀章 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社会社岐阜製作所 内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Naoshi Yamashita, Inventor 1528 Nakashinda, Yokoi, Kobe-cho, Anpachi-gun, Gifu Prefecture Inside of Gifu Works, Mitsubishi Materials Corporation (72) Inventor Koichi Mabuchi Kobe-cho, Anpachi-gun, Gifu Prefecture 1528 Nakaiden, Yokoi Mitsubishi Materials Corporation Gifu Works (72) Inventor Noriyuki Kakehashi Kobe-cho, Yahachi-gun, Gifu Prefecture 1528 Nakashinda Yokoi Corporation Gifu Works Mitsubishi Materials Corporation (72) Inventor Kisho Miwa Gifu 1528 Nakashinden, Yokoi, Kobe-cho, Anpachi-gun, Prefecture Mitsubishi Materials Corporation
Claims (2)
合金で構成され、前記外側リング部に鋳込み接合された
内側リング部が球状黒鉛鋳鉄で構成された複合圧延ロー
ルにおいて、 上記外側リング部を、重量%で、いずれも結合相形成成
分として、 Co:5〜27%、 Ni:2〜12%、 Cr:0.3〜3%、 を含有し、残りが実質的に分散相形成成分としての炭化
タングステンからなる組成を有する炭化タングステン基
超硬合金で構成し、 上記内側リング部を、同じく重量%で、 C:3〜4.5%、 Si:1.5〜4.5%、 Mn:0.1〜2%、 Mg:0.02〜0.2%、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有
し、かつパーライト相、ベイナイト相、およびマルテン
サイト相のうちのいずれかと、フェライト相の混合相を
主体とする素地に、有芯構造の球状黒鉛が分散分布し、
前記有芯構造の球状黒鉛は、鋳造時に生成した芯部と、
熱処理時に析出した周辺部からなる組織を有する球状黒
鉛鋳鉄で構成したことを特徴とする耐熱衝撃性のすぐれ
た複合圧延ロール。1. A composite rolling roll in which an outer ring portion is made of a tungsten carbide-based cemented carbide, and an inner ring portion cast and joined to the outer ring portion is made of spheroidal graphite cast iron. % By weight, each containing 5 to 27% of Co, 2 to 12% of Ni, and 0.3 to 3% of Cr as the binder phase forming component, and the remainder substantially as the dispersed phase forming component. The inner ring portion is also made of a tungsten carbide-based cemented carbide having a composition of tungsten carbide, and the above-mentioned inner ring portion is also in the same weight%, C: 3 to 4.5%, Si: 1.5 to 4.5%, Mn: 0.1 to 2%, Mg: 0.02 to 0.2%, the balance being Fe and inevitable impurities, and any one of a pearlite phase, a bainite phase, and a martensite phase And ferrite phase Mixed phases into a green body made mainly, spherical graphite cored structure is dispersed distribution,
The cored structure of the spheroidal graphite, a core generated during casting,
A composite roll having excellent thermal shock resistance, comprising a spheroidal graphite cast iron having a structure comprising a peripheral portion precipitated during heat treatment.
合金で構成され、前記外側リング部に鋳込み接合された
内側リング部が球状黒鉛鋳鉄で構成された複合圧延ロー
ルにおいて、 上記外側リング部を、重量%で、いずれも結合相形成成
分として、 Co:5〜27%、 Ni:2〜12%、 Cr:0.3〜3%、 を含有し、残りが実質的に分散相形成成分としての炭化
タングステンからなる組成を有する炭化タングステン基
超硬合金で構成し、 上記内側リング部を、同じく重量%で、 C:3〜4.5%、 Si:1.5〜4.5%、 Mn:0.1〜2%、 Mg:0.02〜0.2%、 を含有し、さらに、 Mo、Cu、Cr、V、W、Sn、およびSbのうちの
1種または2種以上:0.1〜5%、を含有し、残りが
Feと不可避不純物からなる組成を有し、かつパーライ
ト相、ベイナイト相、およびマルテンサイト相のうちの
いずれかと、フェライト相の混合相を主体とする素地
に、有芯構造の球状黒鉛が分散分布し、前記有芯構造の
球状黒鉛は、鋳造時に生成した芯部と、熱処理時に析出
した周辺部からなる組織を有する球状黒鉛鋳鉄で構成し
たことを特徴とする耐熱衝撃性のすぐれた複合圧延ロー
ル。2. A composite rolling roll in which an outer ring portion is formed of a tungsten carbide-based cemented carbide, and an inner ring portion cast and joined to the outer ring portion is formed of spheroidal graphite cast iron. % By weight, each containing 5 to 27% of Co, 2 to 12% of Ni, and 0.3 to 3% of Cr as the binder phase forming component, and the remainder substantially as the dispersed phase forming component. The inner ring portion is also made of a tungsten carbide-based cemented carbide having a composition of tungsten carbide, and the above-mentioned inner ring portion is also in the same weight%, C: 3 to 4.5%, Si: 1.5 to 4.5%, Mn: 0.1 to 2%, Mg: 0.02 to 0.2%, and one or more of Mo, Cu, Cr, V, W, Sn, and Sb: 0. 1-5%, with the balance being Fe and inevitable impurities And a pearlite phase, a bainite phase, and a martensite phase, and a base material mainly composed of a mixed phase of a ferrite phase, a cored structure of spherical graphite is dispersed and distributed, and the cored structure is Wherein the spheroidal graphite comprises a spheroidal graphite cast iron having a structure consisting of a core portion formed during casting and a peripheral portion precipitated during heat treatment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10730298A JPH1171628A (en) | 1997-06-27 | 1998-04-17 | Composite rolling roll excellent in thermal shock resistance |
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JP10730298A JPH1171628A (en) | 1997-06-27 | 1998-04-17 | Composite rolling roll excellent in thermal shock resistance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1171628A true JPH1171628A (en) | 1999-03-16 |
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ID=26447348
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JP (1) | JPH1171628A (en) |
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