JPS5852462A

JPS5852462A - 耐焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロ−ル用合金

Info

Publication number: JPS5852462A
Application number: JP15027281A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hiraishi; 平石　久志; Yoshiaki Yamagami; 山上　喜昭
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1983-03-28
Also published as: JPH022941B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、赤熱スラブなどの高温材料の搬送に適した耐
焼付性および耐摩耗性にすぐれた搬送ロール用合金に関
する。

スラブ搬送用テーブルロールは、粗圧延後の赤熱スラブ
を、ｌ００ｍ／分前後の速度で搬送するものであるから
、そのロール材としては、赤熱鋼４才との焼付きを生じ
ず、かつ耐摩耗性にすぐれたものでなければならない。

また、赤熱鋼綺の水冷が行なわれる個所では、冷却水が
激しくかかるので、熱衝撃のほか、腐食摩耗にもよく耐
える材質であることを要する。

従来、このだめのロール材として、Ｃｒ、　　Ｎｉ、Ｍ
ｏ等を含む低炭素合金鋼が用いられているが、上記諸特
性を十分溝たすものではなく、比較的早期に損耗・劣化
し、耐久性に乏しい欠点がある。

本発明は上記にかんがみ、高温材料搬送用ロールとして
必要な前記諸特性を改善し、特に、耐焼付性、耐摩耗性
を向上せしめたロール用合金を提供するものであり、そ
の特徴とするところは、Ｃ１，０〜３．０チ（重量％、
以下同じ）、Ｓｉ０．３〜２５％、Ｍｎ　Ｏ，３〜２．
５％、Ｃｒ７．５〜１８％、Ｎｉ　　Ｏ，Ｉ　〜６．０
　％、Ｗ　　０．３〜３．−０％、およびＭｏ、Ｖの１
種以上を合計で１．０〜５０％、残部Ｆｅ　および不可
避の不純物がらなり、かつ前記ＣとＣｒの量比［Ｃｒ（
％）／　Ｃ（％）　Ｊが２．５〜１８である化学成分組
成を有するとともに、マルテンサイト生地中に、Ｍ７Ｃ
３型炭化物を主体とする炭化物（以下、単に「炭化物」
と称すこともある）の析出分散した組織をもち、該生地
中の炭化物含有量が６〜２５％（重量％）であって、炭
化物量と前記ＣおよびＣｒＪｉとからなる下式［Ｉｌで
算出される値が１１〜１３、好ましくは１２であること
を要する。

以下、本発明の成分および組織の限定理由について説明
する。

Ｃ：１．０〜３．０％Ｃは基地の固溶強化をもたらすが、本発明では、特に、
炭化物（主にＭ７Ｃ３型炭化物［（Ｃｒ　、　Ｆｅ）７
Ｃ８］）の形成による耐摩耗性および耐焼付性の改善を
図る。本発明者等の実験によれば、合金の耐焼付性はこ
のＣｒ炭化物の形態と析出量に依存する。この炭化物を
得るだめのＣ量は、Ｃｒ量とＣ量の比［Ｃｒ（％）／　
Ｃ（％）　］が２．５〜１８であることを要する。Ｃｒ
量は下記のように７．５〜１８％に限定されるので、Ｃ
ｒ７．５％の合金において、上記炭化物を析出させるに
は３０チのＣを要し、またＣｒ１８％では、６１０％を
必要とする。よって、Ｃ量は下限を１．０チとし、上限
を８．０係とする。

Ｃｒ　：　７．５〜１８％Ｃｒは上記Ｃｒ炭化物の形成に必要であるのみ゛ならず
、耐食性を高め、かつ合金組織を耐摩耗性に富むマルテ
ンサイトにするうえで欠くことができない。その量が７
．５％に満たないと、耐食性が十分テナく、一方１８％
をこえると、マルテンサイト組織にすることが難□・し
くなる。よって、Ｃｒ７．５〜Ｉ８チとする。

合金の耐焼付性は、Ｍ７Ｃ３型を主とする炭化物の析出
量と関係し、その量が６重量％に満たないと耐焼付性が
不足する。耐焼付性の点からは析出量が多い程好ましい
が、２５重量％をこえると、靭性の劣化を招く。このた
め、該炭化物量は６〜２５重量％とする。すぐれた耐焼
付性を得るには、さらに上記析出炭化物量、Ｃ量および
Ｃｒ量の三者の前記関係式（Ｉｌの算出値がＩｔ−１３
であることを要し、特に約１２であることが好ましい。

第１表に、各種合金の化学成分およびマルテンサイト生
地中の炭化物量（重量％）および前記［Ｉｌ式で算出さ
れる値と耐焼付性の関係を示す。

表中、供試材Ａ１〜７は、各成分元素量や炭化物量など
、本発明の規定する上記要件を満たすもの、！１０１〜
１０５は比較材である。比較材のうち、ｘｌｏｌと１０
３は炭化物量、！１０２はＣｒ量と炭化物量、１１０３
は炭化物量が前記規定から逸脱するものであり、Ａ：Ｉ
Ｏ２およびｌ０５ＨＣ量およびＣｒ（％）／　Ｃ（％）
の比等が本発明の規定からはずれたものである。各供試
材はいづれも、熱処理により、マルテンサイト生地に炭
化物が析出した組織にした。耐焼付性テストは、回転曲
げ試験機を用い、中実円筒体試験片（外径１０＋ｕ＋φ
）を回転させ、その外周面に固定体（５５４１製、幅１
０　ｍｍ　）を押付けることにより、該周面の焼付き発
生状況を観察しだ（但し、固定体の接触圧力＝８．９〜
２７にｌ−、スベリ速度：　］　８０　ｍ／ｍｎ、摩擦
時間：１ｇ＋ｎ１１）。表中、「耐焼付性」欄の「Ｏ」
は焼付きナシ、「△」はやや焼付き発生、「×」は焼付
き発生を意味する。

同表に示されるように、本発明の前記規定の要件を満す
ｘ１〜７は、いづれかの要件を欠く比較＠’ＡｌＯ２〜
＋０５に比し、すぐれた耐焼付性を有することが判る。

なお、比較材Ａｌ０Ｉの耐焼付性は良好であるが、後記
（第２表、供試材五１０１）のように、耐摩耗性に欠け
る点で本発明合金に及ばない。

Ｎｉ：Ｏ，１〜６０％Ｎｉ　は靭性を高め、また高Ｃｒ合金においては、マル
テンサイト相の析出のために必要な元素である。その量
が０．１％に満たないと上記効果が不足する。ただし、
Ｃｒ１６〜１８％合金で、Ｎｉ量が６０チをこえると、
１００°Ｃ以上の温度においてマルテンサイト変態が生
起しなくなる。よって０．１〜６．０係とする。

Ｍｏ　：　１．０〜５．０％、Ｖ：１．０〜５．０％Ｍ
ｏおよび■はいづれも合金の硬化能を高めるのに有効な
元素である。Ｍｏ量を１．０％以上とすることによシ、
焼入れ後の空冷硬化で、臨界直径２５ｍ以上の硬化能を
発揮させることができる。

しかし、５．０チをこえても、効果の増加は少く経済的
に不利である。よって、Ｍｏは１０〜５０％とする。

■は結晶粒微細化効果によって焼入硬化能を高める。こ
のだめには少くとも１．０％を要するが、５０％をこえ
ると、靭性の低下を招く。よって、ＶはｌＯ〜５．０チ
とする。

一ト記Ｍｏと■は、いづれか１種を選らんで含有させれ
ばよいが、特に両者を併用すると、その複合効果によっ
てさらに高い硬度を得、耐摩耗性を向上させることがで
きる。

Ｗ：Ｏ，ａ〜３０％Ｗは耐腐食摩耗性の向上に有効な元素である。

但し、０，３チに満たないとその効果が十分でなく、一
方３．０係をこえると、靭性の低下を招く。よって、０
．３〜３０％とする。このＷ添加効果は、前記Ｍｏと複
合されるとき−そう顕著となる。

なお、不可避的に混入する不純物元素は可及的に低いこ
とが望ましいが、例えばＰおよびＳは、それぞれ約０．
０６％程度であれば存在してもか１わない。

上記化学成分組成をもつ本発明合金は、これを焼入温度
、例えば約１０００〜１１００℃に加熱し、オーステナ
イトとＭ７Ｃ３型を主とする炭化物よりなる組織となし
、ついでこの状態から焼入れしてオーステナイトをマル
テンサイトに変態させることにより、生成したマルテン
サイト生地中にＭ７Ｃ３型を主とする炭化物が残留炭化
物として含有された組織となす。

かくして、本発明合金は、マルテンサイト生地中に炭化
物を６〜２５％含み、前記［１］式の値が１１〜１３、
特に約１２であることによって、前記第１表に示したご
とき耐焼付性を有するとともに、下記のように卓越した
耐摩耗を具備する。

第２表に本発明合金と比較合金の耐摩耗性の比較を示す
。表中、供試材！１〜５は本発明合金、！１０１〜１０
５は比較材であり、比較材のうちＡｌＯ４およびＸ１０
５は搬送テーブルロール材として用いられている従来合
金である。なお、供試材！１１２．３および４の成分組
成は、ＭＯ１■およびＷを除いて、前記第１表の供試材
１１．２．３および７と同じであり、供試材Ａｌ０１〜
！０５の組成も同様に前記第１表の供試材１１０１〜１
０５とそれぞれ同じである。耐摩耗試験は、前記の耐焼
付性テストと同じ試験条件で行ない、下式により耐摩耗
係数Ｋ（に９　）を算出して耐摩耗性を評価した。

第２表から明らかなように、本発明合金の摩耗量は非常
に少く、従来合金のｌ／３以下に激減し、極めて耐摩耗
にすぐれることが判る。

なお、本発明合金の耐熱性、耐腐食性等についても従来
合金と同等もしくはそれ以上であり、また、ロール材と
して必要な強度、靭性等の機械的諸性質も十分であるこ
とが確認されている。

以上のように、本発明合金は、スラブ搬送テーブルロー
ル材として望まれる緒特性を具備し、就中耐焼付性、耐
摩耗性にすぐれるので、従来材にくらべ損耗・劣化が少
なく、安定した耐久性を保証する。むろん、スラブ搬送
テーブルロールのみならず、高温度と摩耗等が同時に作
用する条件で用いられる各種搬送用ロール材、その他の
部材として供して同様の効果を得ることができる。

特許出願人　久保田鉄工株式会社代理人　弁理士　宮崎　新八部

Claims

【特許請求の範囲】＋１１　　Ｃ１，０〜３．０％、Ｓｉ０．３〜２．５チ
、Ｍｎ　　０．３〜２．５％、Ｃｒ７．５〜１８％、Ｎ
ｉ０．１〜６．０％、ｗ　　ｏ、　ａ　〜ａ、　ｏ％、
およびＭｏ、Ｖの１種もしくは２種を合計１．０〜５０
％、残部Ｆｅおよび−４可避不純物元素からなり、かつ
前記ＣとＣｒ（重量％）含有し、該炭化物量と前記Ｃお
よびＣｒ量とが、下式（）を満たすことを特徴とする耐焼付性および耐摩耗性にす
ぐれた搬送ロール用享番。