JPS59125243A - グレン鋳鉄ロ−ルの製造方法 - Google Patents
グレン鋳鉄ロ−ルの製造方法Info
- Publication number
- JPS59125243A JPS59125243A JP22972582A JP22972582A JPS59125243A JP S59125243 A JPS59125243 A JP S59125243A JP 22972582 A JP22972582 A JP 22972582A JP 22972582 A JP22972582 A JP 22972582A JP S59125243 A JPS59125243 A JP S59125243A
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- JP
- Japan
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- casting
- cast iron
- pig iron
- roll
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は圧延用グレン鋳鉄ロールの製造方法に関し、
特に割れ感受性の高い高合金グレン鋳鉄ロールを鋳造す
る方法に関するものである。
特に割れ感受性の高い高合金グレン鋳鉄ロールを鋳造す
る方法に関するものである。
一般に熱間圧延等の使用されるグレン鋳鉄材質のロール
は、その組織中に適度の黒鉛を含有することから、耐ス
ポーリング性に富み、そのため最近ではその使用分野が
益々拡大しつつある。ところで最近では省エネルギーの
ための熱延温度の低温化等によシ圧延条件が苛酷化しつ
つあり、そのためグレン鋳鉄ロールに対してもよシ硬度
が高いものが要求されるようになっている。そこで最近
では特にＮｉ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏの添加量を増加させ
て胴部硬度を高めた所謂高合金グレン鋳鉄材質のロール
が使用されることが多くなっている。しかるに上述の如
く高合金化して胴部硬度を高めたロールを鋳造するにあ
たっては、割れ感受性が高いために鋳造時に割れが発生
し易く、このことが製造上の大きな問題となっていた。
は、その組織中に適度の黒鉛を含有することから、耐ス
ポーリング性に富み、そのため最近ではその使用分野が
益々拡大しつつある。ところで最近では省エネルギーの
ための熱延温度の低温化等によシ圧延条件が苛酷化しつ
つあり、そのためグレン鋳鉄ロールに対してもよシ硬度
が高いものが要求されるようになっている。そこで最近
では特にＮｉ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏの添加量を増加させ
て胴部硬度を高めた所謂高合金グレン鋳鉄材質のロール
が使用されることが多くなっている。しかるに上述の如
く高合金化して胴部硬度を高めたロールを鋳造するにあ
たっては、割れ感受性が高いために鋳造時に割れが発生
し易く、このことが製造上の大きな問題となっていた。
このような鋳造時の割れ発生の問題は、ロール全体を単
一の高台金グレン鋳鉄材質としたロールのみならず、外
殻層を高台金グレン鋳鉄材質とし内部を他の材質とした
複合ロールの外殻層を遠心鋳造等によシ鋳造するにあた
っても生じていた。
一の高台金グレン鋳鉄材質としたロールのみならず、外
殻層を高台金グレン鋳鉄材質とし内部を他の材質とした
複合ロールの外殻層を遠心鋳造等によシ鋳造するにあた
っても生じていた。
上述のような鋳造時の割れ発生には、溶湯の性状に起因
するところが多く、原料配合、溶解時間等の変動が割れ
発生に大きな影響を及ぼすものと思われる。特にグレン
鋳鉄ロールは、その溶湯を低周波誘導炉、反射炉等で溶
製するのが通常であるが、この場合その間に精錬過程を
持たないため、溶製段階での操業条件の変動がそのまま
溶湯性状に影響を及ぼす。したがって例えば原料配合の
りち、コストダウンのだめに銑鉄配合料を減らし、スク
ラップ配合量を増やす等の変更を行えば直ちに割れ易く
なり、また溶解時間が延びれば割れ易くなる等の影響が
生じる。これは、鋳鉄の場合には鋼と異なシ、金相学的
にみてＦｃ−Ｃ状態図として鉄−セメンタイト系（準安
定系）と鉄−黒鉛系（安定系）との２系が共存するため
であり、同一成分でもセメンタイトが晶出し易くなると
割れ易くなり、黒鉛が晶出し易くなると割れの発生が少
なくなるだめとされている。このように高合金グレン鋳
鉄ロールにおける鋳造時の割れは溶湯性状に依存すると
ころが多く、そのため従来は確実に割れの発生を防止す
るのは内錐とされていたのが実情である。
するところが多く、原料配合、溶解時間等の変動が割れ
発生に大きな影響を及ぼすものと思われる。特にグレン
鋳鉄ロールは、その溶湯を低周波誘導炉、反射炉等で溶
製するのが通常であるが、この場合その間に精錬過程を
持たないため、溶製段階での操業条件の変動がそのまま
溶湯性状に影響を及ぼす。したがって例えば原料配合の
りち、コストダウンのだめに銑鉄配合料を減らし、スク
ラップ配合量を増やす等の変更を行えば直ちに割れ易く
なり、また溶解時間が延びれば割れ易くなる等の影響が
生じる。これは、鋳鉄の場合には鋼と異なシ、金相学的
にみてＦｃ−Ｃ状態図として鉄−セメンタイト系（準安
定系）と鉄−黒鉛系（安定系）との２系が共存するため
であり、同一成分でもセメンタイトが晶出し易くなると
割れ易くなり、黒鉛が晶出し易くなると割れの発生が少
なくなるだめとされている。このように高合金グレン鋳
鉄ロールにおける鋳造時の割れは溶湯性状に依存すると
ころが多く、そのため従来は確実に割れの発生を防止す
るのは内錐とされていたのが実情である。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、他に不
都合な技術的問題を招くことなく、高合金グレン鋳鉄材
質の胴表層部を有するロールを鋳造するにあたって、割
れの発生を確実に防止する方法を提供することを目的と
するものである。
都合な技術的問題を招くことなく、高合金グレン鋳鉄材
質の胴表層部を有するロールを鋳造するにあたって、割
れの発生を確実に防止する方法を提供することを目的と
するものである。
本発明者等は上述の目的を達成するべく種々実験、研究
を重ねたところ、多量の黒鉛を有する塊状銑鉄を鋳造前
に溶湯中に添加して、短時間で鋳造完了させることによ
り、所謂接種効果によね銑鉄中の黒鉛を核として黒鉛を
晶出させ、これによって割れの発生を防止し得ることを
見出し、この発明をなすに至ったのである。
を重ねたところ、多量の黒鉛を有する塊状銑鉄を鋳造前
に溶湯中に添加して、短時間で鋳造完了させることによ
り、所謂接種効果によね銑鉄中の黒鉛を核として黒鉛を
晶出させ、これによって割れの発生を防止し得ることを
見出し、この発明をなすに至ったのである。
具体的には、この発明の方法は、胴表層部の成分組成が
、Ｃ３，０〜３，６チ、ＳｉＯ，５〜１．２％、Ｍｎ
０．５〜１．０％、Ｎｉ３．０〜５．０％、Ｃｒ１．Ｏ
〜２．５％、Ｍｏ ０．２〜１０％を含有しかつ残部実
質的にＦｅよシなるグレン鋳鉄ロールを鋳造するにあた
シ、その溶湯にＣ３，Ｏ〜４５チを含有する塊状銑鉄を
４〜１０％添加し、その添加後２５分以内に鋳造を完了
させることを特徴とするものである。
、Ｃ３，０〜３，６チ、ＳｉＯ，５〜１．２％、Ｍｎ
０．５〜１．０％、Ｎｉ３．０〜５．０％、Ｃｒ１．Ｏ
〜２．５％、Ｍｏ ０．２〜１０％を含有しかつ残部実
質的にＦｅよシなるグレン鋳鉄ロールを鋳造するにあた
シ、その溶湯にＣ３，Ｏ〜４５チを含有する塊状銑鉄を
４〜１０％添加し、その添加後２５分以内に鋳造を完了
させることを特徴とするものである。
以下この発明の方法についてさらに詳細に説明する。
先ずこの発明で対象とするグレン鋳鉄ロールの胴表層部
の成分限定理由について説明すると、Ｃはセメンタイト
および黒鉛の適量析出のたメニ３．０〜３．６％の範囲
とする必要がある。Ｃ量が３．０％未満ではセメンタイ
トおよび黒鉛量が少なくなシ、充分な硬度および耐摩耗
性が得られなくなシ、一方Ｃ量が３．６％を越えれば、
セメンタイトおよび黒鉛量が過大となって脆化が進むだ
め、上述のようにＣ量を限定する必要がある。
の成分限定理由について説明すると、Ｃはセメンタイト
および黒鉛の適量析出のたメニ３．０〜３．６％の範囲
とする必要がある。Ｃ量が３．０％未満ではセメンタイ
トおよび黒鉛量が少なくなシ、充分な硬度および耐摩耗
性が得られなくなシ、一方Ｃ量が３．６％を越えれば、
セメンタイトおよび黒鉛量が過大となって脆化が進むだ
め、上述のようにＣ量を限定する必要がある。
Ｓｉはセメンタイトと黒鉛との量の釣合を保つだめに０
．５〜１．２チの範囲内とする。これは、Ｓｌ量が０．
５％未満ではセメンタイトが過剰となり、１．２係を越
えれば黒鉛が過剰となるからである。
．５〜１．２チの範囲内とする。これは、Ｓｌ量が０．
５％未満ではセメンタイトが過剰となり、１．２係を越
えれば黒鉛が過剰となるからである。
ＭｎはＳ含有着とのバランスおよびセメンタイトと黒鉛
の量を保つためと、基地を硬くする上において０５〜１
０％に限定する必要がある。その理由はＭｎ ｆｌが０
５ｑ６未満ではセメンタイトの析出帖が少なくなって硬
度が低くなるからであシ、また１０％を越えれば脆くな
りやすいからである。
の量を保つためと、基地を硬くする上において０５〜１
０％に限定する必要がある。その理由はＭｎ ｆｌが０
５ｑ６未満ではセメンタイトの析出帖が少なくなって硬
度が低くなるからであシ、また１０％を越えれば脆くな
りやすいからである。
Ｎｉは基地のマルテンサイト化およびＣｒ量とのバラン
スの点から３，０〜５０％の範囲に限定される。Ｎｉ量
が３．０チ未満ではマルテンサイト化の効果が少なく、
一方、５．０％を越えれば残留オーステナイト量が多く
なり、いずれの場合も硬度向上に充分な効果が得られな
い。
スの点から３，０〜５０％の範囲に限定される。Ｎｉ量
が３．０チ未満ではマルテンサイト化の効果が少なく、
一方、５．０％を越えれば残留オーステナイト量が多く
なり、いずれの場合も硬度向上に充分な効果が得られな
い。
ＣｒはＮｉ量とのバランスおよびセメンタイト安定化の
ために１．０〜２．５チの範囲とする必要がある。Ｃｒ
量カ１．０ ’１６未満ではセメンタイト安定化の効
果が少なく、また２５チを越えれば脆くなるからである
。
ために１．０〜２．５チの範囲とする必要がある。Ｃｒ
量カ１．０ ’１６未満ではセメンタイト安定化の効
果が少なく、また２５チを越えれば脆くなるからである
。
Ｍｏは基地のマルテンサイト化および高温での硬度確保
のために０２〜１．０チの範囲が必要である。
のために０２〜１．０チの範囲が必要である。
Ｍｏ量が０．２チ未満ではその効果が不充分であり、一
方１０％を越えれば残留オーステナイトが多くなるから
である。
方１０％を越えれば残留オーステナイトが多くなるから
である。
なお上述のような成分組成の限定はロールの胴表層部に
ついてのものであり、内部は異なる組成でも良い。すな
わち例えば遠心鋳造法等により複合ロールを作成する場
合、その外殻ノーのみが上述のような成分組成となって
いれば良い。またもちろん単一材のロールとして内部ま
で同一成分組成としても良い。
ついてのものであり、内部は異なる組成でも良い。すな
わち例えば遠心鋳造法等により複合ロールを作成する場
合、その外殻ノーのみが上述のような成分組成となって
いれば良い。またもちろん単一材のロールとして内部ま
で同一成分組成としても良い。
この発明の方法を実施するにあたっては、上述のような
成分組成の層表部を得るための溶湯を低周波誘導炉等の
溶解炉で溶製し、出湯して鋳造を行うが、この溶湯中に
はＣを３．０〜４５チ含有する塊状銑鉄を４〜１０チ添
加し、その塊状銑鉄添加後２５分以内に鋳造を完了する
。このように塊状銑鉄を溶湯中に添加することにより、
その塊状銑鉄中に含まれる多量の黒鉛を核として、溶湯
凝固時に黒鉛が晶出し易くなり、そのため割れが発生し
難くなる。なお前記成分組成の限定条件は、最終的に得
られるロールの胴表層部についてのものであり、したが
って低周波誘導炉等で溶製する溶湯の成分は、後に添加
する塊状銑鉄の添加量やそのＣ含有量を考慮して定める
必要がある。
成分組成の層表部を得るための溶湯を低周波誘導炉等の
溶解炉で溶製し、出湯して鋳造を行うが、この溶湯中に
はＣを３．０〜４５チ含有する塊状銑鉄を４〜１０チ添
加し、その塊状銑鉄添加後２５分以内に鋳造を完了する
。このように塊状銑鉄を溶湯中に添加することにより、
その塊状銑鉄中に含まれる多量の黒鉛を核として、溶湯
凝固時に黒鉛が晶出し易くなり、そのため割れが発生し
難くなる。なお前記成分組成の限定条件は、最終的に得
られるロールの胴表層部についてのものであり、したが
って低周波誘導炉等で溶製する溶湯の成分は、後に添加
する塊状銑鉄の添加量やそのＣ含有量を考慮して定める
必要がある。
塊状銑鉄添加量が４６０％未満では第１図に示すように
割れ発生防止に効果がなく、一方１０チを越えれば溶湯
の濃度低Ｆが著しくなり、またそれ以上塊状銑鉄添加の
効果が向上しないから、上述のように塊状銑鉄添加量ｆ
ｄ４〜１０％の範囲内とする。
割れ発生防止に効果がなく、一方１０チを越えれば溶湯
の濃度低Ｆが著しくなり、またそれ以上塊状銑鉄添加の
効果が向上しないから、上述のように塊状銑鉄添加量ｆ
ｄ４〜１０％の範囲内とする。
また溶湯に塊状銑鉄を添加してから鋳造完了までの経過
時間が２５分を越えれば、第２図に示すように割れ発生
防止に効果がなくなるから、前述のように添加後２５分
以内に鋳造を完了する必要がある。このように塊状銑鉄
添加後の経過時間が２５分を越えれば割れ発生防止に効
果がなくなるのは、銑鉄中の黒鉛が溶湯中に溶解してし
まい、核とすべき黒鉛が消失して接煩効果が失なわれる
ためであると思われる。なおここで鋳造完了までの経過
時間とは、塊状銑鉄を添加した前記組成の溶湯の鋳型内
への注湯完了までの時間を意味するもの゛とする。
時間が２５分を越えれば、第２図に示すように割れ発生
防止に効果がなくなるから、前述のように添加後２５分
以内に鋳造を完了する必要がある。このように塊状銑鉄
添加後の経過時間が２５分を越えれば割れ発生防止に効
果がなくなるのは、銑鉄中の黒鉛が溶湯中に溶解してし
まい、核とすべき黒鉛が消失して接煩効果が失なわれる
ためであると思われる。なおここで鋳造完了までの経過
時間とは、塊状銑鉄を添加した前記組成の溶湯の鋳型内
への注湯完了までの時間を意味するもの゛とする。
前記溶湯に塊状銑鉄を添加する作業は、低周波誘導炉等
の溶解炉からの出湯直前に炉中に添加しても良く、ある
いは出湯中の柳や取鍋に添加したシ、あるいは取鍋に溶
湯を出湯した後にその取鍋内の溶湯中に添加しても良い
。
の溶解炉からの出湯直前に炉中に添加しても良く、ある
いは出湯中の柳や取鍋に添加したシ、あるいは取鍋に溶
湯を出湯した後にその取鍋内の溶湯中に添加しても良い
。
なお溶湯性状については、ロール鋳造時における割れ発
生はモノトル（まだら組織部）の発生と密接に関係して
おシ、モノトルが発生すれば割れの発生頻度が極めて少
なくなる。したがって現場的にはモノトルの発生量によ
シ塊状銑鉄の添加を管理することができる。例えば第３
図に示すように溶湯への銑鉄添加量が４チ以上となれば
モノトル発生量が３チ程度以上となり、したがってモノ
トル発生量が３チ以上となるように管理すれば割れ発生
を防止することができる。
生はモノトル（まだら組織部）の発生と密接に関係して
おシ、モノトルが発生すれば割れの発生頻度が極めて少
なくなる。したがって現場的にはモノトルの発生量によ
シ塊状銑鉄の添加を管理することができる。例えば第３
図に示すように溶湯への銑鉄添加量が４チ以上となれば
モノトル発生量が３チ程度以上となり、したがってモノ
トル発生量が３チ以上となるように管理すれば割れ発生
を防止することができる。
なおまたこの発明の方法において添、＋７１１する塊状
銑鉄としてはＣ含有量が３．０〜４．５％のものとする
。Ｃが３０％未満では銑鉄中の黒鉛量が少ないため塊状
銑鉄添加効果が充分に得られない。このことは、第４図
に示すようにＣ含有量が３チ未満ではモノトル発生量が
３チに満たないことからも理解される。またＣ含有量の
上限は通常の↓鉄操業から得られる値から規定した。
銑鉄としてはＣ含有量が３．０〜４．５％のものとする
。Ｃが３０％未満では銑鉄中の黒鉛量が少ないため塊状
銑鉄添加効果が充分に得られない。このことは、第４図
に示すようにＣ含有量が３チ未満ではモノトル発生量が
３チに満たないことからも理解される。またＣ含有量の
上限は通常の↓鉄操業から得られる値から規定した。
次にこの発明を熱間圧延機のワークロールの製造に適用
した実施例を記す。
した実施例を記す。
実施例
低周波誘導炉で前記成分範囲内の溶湯を溶製し、その出
湯時に３．５チのＣを含有する塊状銑鉄を６チ添加し、
添加後は迅速に作業を進めて２０分後に鋳造を完了した
。一方、比較のだめ塊状銑鉄を添加せずに同一の組成の
ロールを鋳造した。塊状銑鉄を添加しない場合には割れ
発生頻度が３０％程度であったが、前述のように添加し
て２０分後に鋳造した場合には割れ発生頻度が数チ程度
以丁に抑えられた。
湯時に３．５チのＣを含有する塊状銑鉄を６チ添加し、
添加後は迅速に作業を進めて２０分後に鋳造を完了した
。一方、比較のだめ塊状銑鉄を添加せずに同一の組成の
ロールを鋳造した。塊状銑鉄を添加しない場合には割れ
発生頻度が３０％程度であったが、前述のように添加し
て２０分後に鋳造した場合には割れ発生頻度が数チ程度
以丁に抑えられた。
以上の説明で明らかなようにこの発明の方法によれば、
割れ感受性の高い高合金ブレーン鋳鉄材質のロールを鋳
造するにあたって、塊状銑鉄を添加するだけでその鋳造
時の割れ発生を確実かつ有効に防止できる顕著な効果が
得られる。
割れ感受性の高い高合金ブレーン鋳鉄材質のロールを鋳
造するにあたって、塊状銑鉄を添加するだけでその鋳造
時の割れ発生を確実かつ有効に防止できる顕著な効果が
得られる。
第１図は高合金鋳鉄浴湯への塊状銑鉄添加量と割れ発生
頻度との関係を示す相関図、第２図は高合金グレン鋳鉄
溶湯への塊状銑鉄添加から鋳造完了までの経過時間と割
れ発生頻度との関係を示す相関図、第３図は高台金グレ
ン鋳鉄溶湯への塊状ｊ銑鉄添加量とモットル発生量との
関係を示す相関図、第４図は高台金グレン鋳鉄溶湯へ添
加する塊状銑鉄中のＣ含有量とモットル発生量との関係
を示すイｌ関図である。 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 豊 １）武 久 （ほか１名） 第１図 第３１叉 ０ ２ ４ ６ ８ ｔｏ １２鰭誌勝
へ０塊駅４杷欽牽和量（％） 第２図 第４図 夢Ｉ矢中のＣ冶肩隻（％）
頻度との関係を示す相関図、第２図は高合金グレン鋳鉄
溶湯への塊状銑鉄添加から鋳造完了までの経過時間と割
れ発生頻度との関係を示す相関図、第３図は高台金グレ
ン鋳鉄溶湯への塊状ｊ銑鉄添加量とモットル発生量との
関係を示す相関図、第４図は高台金グレン鋳鉄溶湯へ添
加する塊状銑鉄中のＣ含有量とモットル発生量との関係
を示すイｌ関図である。 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 豊 １）武 久 （ほか１名） 第１図 第３１叉 ０ ２ ４ ６ ８ ｔｏ １２鰭誌勝
へ０塊駅４杷欽牽和量（％） 第２図 第４図 夢Ｉ矢中のＣ冶肩隻（％）
Claims (1)
- 胴表層部の成分組成が、Ｃ３，Ｏ〜３．６％（重量受、
以下同じ）、Ｓｉ０．５〜１．２％、Ｍｎ ０．５〜１
．０％、Ｎｉ ３． Ｏ〜５．０％、Ｃｒ １．０〜２
．５ ％、Ｍｏ ０．２〜１０％を含有しかつ残部実質
的にＦｅよりなるグレン鋳鉄ロールを鋳造するにあたり
、その溶湯にＣ３，０〜４．５％を含有する塊状銑鉄を
４〜１０％添加し、添加後２５分以内に鋳造を完了する
ことを特徴とするグレン鋳鉄ロールの製造方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22972582A JPS59125243A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | グレン鋳鉄ロ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22972582A JPS59125243A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | グレン鋳鉄ロ−ルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125243A true JPS59125243A (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=16896713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22972582A Pending JPS59125243A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | グレン鋳鉄ロ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125243A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149451A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Kubota Ltd | Mill roll excellent in toughness and wear-resistance |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22972582A patent/JPS59125243A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149451A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Kubota Ltd | Mill roll excellent in toughness and wear-resistance |
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