JPS5923845A

JPS5923845A - Ｈ型鋼圧延ロ−ル用スリ−ブ

Info

Publication number: JPS5923845A
Application number: JP13404482A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kato; 正幸加藤; Akitoshi Okabayashi; 昭利岡林; Tsunao Kawanaka; 綱夫川中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1982-07-31
Filing date: 1982-07-31
Publication date: 1984-02-07

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Ｈ型鋼圧延ロールに用いられる複合二層スリー
ブの改良に関する。

Ｈ型鋼の圧延に際しては、生産性、品質確保の面から第
１図に示すようなユニバーサルミルの使用が一般的であ
るが、このユニバーサルミルヲｉ成するロール特にその
水平ロールには、別体のスリーブをロールアーバーに焼
ばめて組立だスリーブロールを使用するのが通例である
。しかしてこのスリーブロールの使用状態についてみる
と、スリーブ内面側は焼ばめ応力や圧延時の応力に耐え
るだけの強靭性が必要であり、一方圧延材と接するスリ
ーブ外面側は耐摩耗性、耐クラツク性、耐肌荒性等が要
求される。すなわち、アーパーに焼ばめて組立られるス
リーブには、更にその内外部分によって相反する性質を
具備することが要求される訳である。そこで、従来より
この種スリーブロールの用途には、その外層（使用層）
と内層とを異材質で形成しかつ両者を溶着一体化せしめ
て構成した複合スリーブが多用されている。

との場合、複合スリーブの材質としてｄ−１外層にはい
わゆる高Ｃ％のアダマイト材質が良好々ものとして知ら
れ、一方向層には球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼を用いること
が知られている。しかし乍ら、上記従来の内層材質では
いずれも一長一短がある。

すなわち１球状黒鉛鋳鉄の場合では強度があまり大きく
なく、耐事故性に劣るという問題があり、又黒鉛鋼の場
合では、一般に接種処理によって黒鉛を晶出させている
が、処理方法によっては黒鉛がうまく晶出されず、０％
とＳ１％が高く々つて材質が脆くなるという問題がある
ためである。

このような問題を解消するため、本発明は上記従来の内
層材質とは異なる新しいロール材質をもって内層を形成
し、特に強靭性に優れた内層を具備するＨ型鋼圧延ロー
ル用の複合二層スリーブを提供せんとするものである。

即ち、本発明の複合スリーブは、外層はいわゆる高Ｃ％
のアダマイト材質、内層はいわゆる低Ｃ％のアダマイト
材質で形成し、両者を溶着一体化せしめてなるものであ
る。

以下本発明の複合スリーブの外内層材質について説明す
る。

〔外層〕

外層はいわゆる高０９６のアダマイト材質からなり、成
分組成的にはＣ１，，８〜２．５、Ｓｉ　０．２〜１．
０、Ｍｎ０１５〜１．５、ＰＯ２１以下、８０．１以下
、Ｎ１０５〜２．０、Ｏｒ　０．７〜２．５、Ｍｏ　０
．３〜１．２を各重量％含み、残部Ｆｅおよび不純物か
らなることを特徴としている。以下に成分範囲の限定理
由を列記する。

Ｃ１，８〜２．５％Ｃ１，８％未満では共晶セメンタイト量が少なくなり、
耐摩耗性が劣化する。一方２．５％を超えて含捷れると
セメンタイト量が多くなり、耐クラツク性が問題となる
。従って、スリーブ外層桐質としてＣ１，８〜２．５％
が好適である。

Ｓｉ　Ｏ，２〜１．０％Ｓｉは脱酸が主目的である。０．２％未満ではその効果
が期待できず、１．０％を超えるとフェライト中に溶は
込み材質を脆くするだめである。

Ｍｎ　０．５〜１．５％ＭｎはＳの害を抑えるとともに、材質の硬度の向上に容
易に寄与する。しかし０．５９６未満ではその効果が少
なく　、　１．５％大超えるとむしろ材質の脆化を来た
し好ましくないためである。

２０６１％以下Ｐは不純物元素であり、材質を脆くする。従って、その
許容範囲として上限を０．１％とする。

Ｓ　Ｏ，１％以下Ｓもやは如不純物元素で、材質を脆くする。従って、そ
の悪影響の少ない範囲として上限を０．１％とする。

ＮＬ　０．５〜２．０％Ｎ１け外層材質の焼入れ性を高める。Ｎｉ０．５％未満
ではその効果が少なく、一方２．０％を超えると組織の
高温安定性を害し圧延時に肌荒れの原因となるためであ
る。

Ｏｒ　０．７〜２．５　％Ｏｒけセメンタイト中に溶は込み、セメンタイトを強化
するとともに材質硬度を上げる。Ｃｒ０．７％未満では
その効果が少ない。しかし２．５％を超えると、セメン
タイトの増加とともにセメンタイト形状がネット状とな
シ材質を脆くするだめである。

Ｍｏ　０．３〜１．２　％Ｍｏも旧聞様材質の焼入れ性を増す。Ｍｏ　０．３％未
満ではその効果が少なく、目的とする耐摩耗性が発揮で
きない。しかし１．２％を超えると、焼入れ効果も飽和
し経済的にも不利となるだめである。

外層の高Ｃ％アダマイト材質は基本的には以上の成分を
含み、残部Ｆｅおよび不純物からなる。しかしアダマイ
ト材質はガスによる鋳造欠陥を発生しやすく不良発生率
が高い問題がある。そこで、必要に応じてはＦｅに代え
てＴ１、Ａ４＋、Ｚｒの一種又は二種以上を添加しガス
抜きをすることができる。

この場合、上記のいずれも強力な脱酸剤であるため、そ
の添加量は合計量で０．１重量％以下とする。

すなわち、ｏ、ｉ９６を超えて添加されると、溶湯の流
動性が悪くなり、異物かみ等の問題を発生するためであ
る。

〔内層〕

内層はいわゆる低Ｃ％のアダマイ）ｌ質からなシ、成分
組成的にはＣ’１．０〜１．４、Ｓｔ　０．２〜１．．
Ｏ、Ｍｎ０．５〜１．２　、　Ｐ　Ｏ，１以下、５Ｏ６
１以下、Ｎｉ　０．２〜１．５、Ｏｒｏ、７〜２．５　
、　Ｍｏ　０．１〜０．８を各重量％含み、残部Ｆｅお
よび不純物からなることを特徴としている。以下にこの
内層の成分範囲限定理由を列記する。

Ｃ１，０〜１．４％共晶セメンタイトが晶出した場合、材質が脆くなるだめ
大発明では内層を共晶セメンタイトが晶出しないアダマ
イト材質で形成することを目的とする。この目的から０
１．４％以下に抑える。しかしＣ含有量が低すぎる吉溶
解温度を高くする必要があり、コスト的に問題がある。

まだ外層と内層との０％差が大きくなれば溶着部に欠陥
を発生するおそれがある。これらの理由からＣは１．０
％以上を必要とする。

Ｓｉ　０．２〜１．０％内層アダマイト材質のＳｉ量は外層アダマイト材質と同
様の理由から０．２〜１．０％とする。

Ｍｎ　０．５〜１．２％ＭｎはＳの害を抑えるだめにはやはり０．５％以上必要
である。Ｍｎは硬度を高くし耐摩耗性を付与するが、内
層には耐摩耗性が必要とされないだめＭｎは１．２％以
下とする。

Ｐｏ、１％以下Ｐについては材質を脆くする理由から０．１％以下とす
る。

Ｓ　Ｏ，１％以下Ｓも同様に材質を脆くする理由から０．１９／）以下と
する。

Ｎｉ　Ｏ，２〜１．５％Ｎ４は焼入れ性を増し、材質の硬度、強度を向上する。

内層アダマイト材質の場合、ＮｉＯ，２％未満ではその
効果が少なく、一方１．５％を超えると硬くなりすぎ、
却って材質は脆くなる。

Ｏｒ　　０．７−２．５　％Ｏｒは焼入れ性を増し、材質を強靭化する。ＯｒＱ、７
％未満ではその効果が不足し脆くなる。しかし２．５％
を超えると、上記Ｃ含有量でも共晶セメンタイトを発生
し、材質の脆化を来だして好ましくない。

Ｍｏ　　Ｏ，１〜　０．８　　％ＭＯもＮ１、Ｏｒと同様に材質の焼入れ性を増し。

強靭化に寄与する。ＭｏＱ、１％未満ではその効果が少
ない。しかし０．８％を超えて含まれると、硬くなりす
ぎ脆くなるだめである。

内層の低Ｃ％アダマイト材質は基本的には以上の成分を
含み、残部Ｆｅおよび不純物からなる。ところで、内層
についてもガス欠陥の問題があり。

とりわけ外層よりも内層のアダマイト材質の方が低Ｃ％
である故欠陥を発生しゃすい。そこで、必要に応じては
やけりＦｅに代えてＴ１、Ａｌ、Ｚｒの一種又は二種以
上を添加するこさができる。この場合も外層におけるの
と同様の理由がらその添加量は合計奮で０．１重量％以
下とする。

第２図は以上のような材質から構成される複合二層スリ
ーブの構造例を現わし、ここ例おいて＆は高Ｃ％アダマ
イト材質からなる外層、ｂは低Ｃ％アダマイト材質から
なる内層を示している。また第１図はこの複合スリーブ
を用いたロールの圧延状況を現わし、図中（１）は複合
スリーブ（４）をロールアーパー（３）に組立てて構成
した水平ロール、（２）は竪ロール、（５）は圧延材（
Ｈ型鋼）を示している。

次に大発明に係る複合二層スリーブの製造法について簡
単に説明する。このような複合スリーブは遠心力鋳造法
（横型、竪型および傾斜型）を利用することにより容易
に製造される。例えば第３図に示すよ゛うに、回転金型
ｆ６１の両端内面に砂型もしくは耐熱レンガ（７）を装
設して構成された遠心力鋳借用鋳型に、取鍋（８）から
外層ａ及び内層すの各溶湯を適宜タイミングで順次鋳込
むことにより、冶金学的に一体結合した所期の複合スリ
ーブが鋳造される。なお、内層溶湯の鋳込みにさいして
は、第４図に示す如く、外層を鋳造した鋳型を直立し、
これを静置鋳造により鋳込むこともできる（但しこの場
合は後にその芯部を穿孔する）。

このようにして鋳造された複合スリーブは、外層と内層
とが冶金学的に溶着して一体結合しており、所期目的と
する複合スリーブを得ることができる。なお木スリーブ
においても、必要に応じては外層と内層との間に両者の
中間的組ｌ１１２．（中間的Ｃ％）の中間層を設けるこ
とができる。しかしこの場合でも、中間層は外層と内層
との境界部の健全件を高めることを目的とするものであ
わ、二層構造に係る木来の技術目的を変更するものでは
ない。

次に又、上記鋳造複合スリーブの熱処理方法について述
べる。木複合スリーブの場合、内層が低Ｃ９６アダマイ
ト材質であるだめ所定の熱処理を行なわなければ強靭性
に劣る。このため、好適には９００℃以上での拡散、８
５０℃以上での焼入れ又は規準、５００〜６００℃での
歪取り焼鈍を行なう必要がある。

次に本発明の実施例を下記に掲げる。

〈実施例〉下記表記載の外層（高Ｃ％アダマイト材質）、内層（低
Ｃ％アダマイト材質）ヲ用イテ、９０〇−の複合スリー
ブを製造した。この複合スリーブの硬度分布を第５図に
示す。

但し　外層厚さ　１１０鱈内層厚さ　１５０ｆ１表　化学組成（重量％）以上に述べた通り、来光Ｆ３ＡはＨ型鋼圧延ロールに供
する複合二層スリーブについて、特にその内層材質を改
良し、スリーブに必要な２強靭性を付与せしめるように
しだものである。すなわち、外層は高Ｃ％アダマイト材
質でかつＮ１、Ｍｏ量を低く抑え、主としてパーライト
基地をもつ材質に調整しであるだめ、耐摩耗性、耐肌荒
性に優れるのが特徴である。一方向層は低Ｃ％アダマイ
ト材質であり、特に強度面で優れ、耐割損性に優れるの
が特徴である。すなわち、内層を低Ｃ％アダマイト材質
で形成したものでは、強度面においては従来の球状黒鉛
鋳鉄よりも遥かに優れ、まだ黒鉛ｍ（黒鉛を晶出させた
アダマイト材質）のように黒鉛のまわりで応力集中を起
し疲労強度を低下することもなく、従って耐割損性に優
れかつ又目標の強靭性を確実に発揮できるのが特徴であ
る。

このように本発明のＨ型鋼圧延ロール用スリーブは、こ
の種従来の二層複合スリーブの問題点を解消し、その圧
延特性と安全性を倍増せしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロールを用いたユニバーサルミル
によるＨ型鋼の圧延状況を現わす要部断面正面図である
。第２図は大発明の複合スリーブ構造例を示す断面図で
ある。第３図、第４図はいずれも本発明に係る複合スリ
ーブの製造工程を示す断面図である。第５図は本発明ス
リーブの一実施例について、その半径方向断面の硬度分
布を測定して示す図である。ａ・・・外層、ｂ・・・内層特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第５図ロール表面からのｌＥム膨ｍｍ２３５−

Claims

【特許請求の範囲】１　０１．８〜２．５　、　Ｓｉ　０．２〜１．０　、
　Ｍｎ　０．５〜１．５　、　Ｐｏ、１以下、Ｓｏ、１
以下、　Ｎｉ　Ｏ，５〜２．Ｏ、’　Ｏｒ　０．７〜２
．５、Ｍｏ　０．３〜１．２を各重量％含み、残部Ｆｅ
オよび不純物からなる外層と、Ｃ１，０〜１．４　、　Ｓｉ　０．２〜１．０、Ｍｎ　
０．５〜１．２　、　Ｐ　Ｏ，１以下、ｓｏ、ｉ以下、
Ｎｉ　０．２〜１．５　、　　Ｏｒ　０．７〜２．５　
。Ｍｏ　０．１〜０．８を各重量％含み、残部Ｆｅおよび
不純物からなる内層とを溶着一体化せしめてガることを
特徴とするＨ型鋼圧延ロール用スリーブ。２　外層がＦｅに代えて、　Ｔｉ　、　Ａ４　、　Ｚｒ
の一種又は二種以上を合計量で０．１重量％以下含む特
許請求の範囲第１項記載のスリーブ。ａ　内層がＦｅに代えて、Ｔｉ　、　ＡＩ！、Ｚｒの一
種又は二種以上を合計量で０．１重量％以下含む特許請
求の範囲第１項記載のスリーブ。