JPS5935427B2 - 連続鋳造設備に使用するロ−ル材料 - Google Patents
連続鋳造設備に使用するロ−ル材料Info
- Publication number
- JPS5935427B2 JPS5935427B2 JP56016513A JP1651381A JPS5935427B2 JP S5935427 B2 JPS5935427 B2 JP S5935427B2 JP 56016513 A JP56016513 A JP 56016513A JP 1651381 A JP1651381 A JP 1651381A JP S5935427 B2 JPS5935427 B2 JP S5935427B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- strength
- roll
- continuous casting
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造設備ｔこ使用するロール材料に関する
。
。
近年、連続鋳造設備は大型化、高速化、並びに高温化の
傾向にあり、これに使用されるロール材料の環境条件は
増々過酷さなってきている。
傾向にあり、これに使用されるロール材料の環境条件は
増々過酷さなってきている。
従来、連続鋳造設備に使用するロール用材料としては低
合金鋼（ＩＣｒ １／２Ｍｏ鋼、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−
Ｖ鋼）が最も多く使用されていた。
合金鋼（ＩＣｒ １／２Ｍｏ鋼、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−
Ｖ鋼）が最も多く使用されていた。
この種の材料は、環境条件（特にロール温度の上昇）が
過酷になるに従ってロールの摩耗及び熱疲労き裂が著し
く増大する傾向にある。
過酷になるに従ってロールの摩耗及び熱疲労き裂が著し
く増大する傾向にある。
摩耗の要因はロール表面温度の上昇に伴なう高温酸化が
支配的である。
支配的である。
従って現状では、高温酸化および耐食性の優れた１３ｃ
ｒ並びに１３Ｃｒ−４Ｎｉ系マルテンサイトステンレス
鋼力号隊的多く採用されている。
ｒ並びに１３Ｃｒ−４Ｎｉ系マルテンサイトステンレス
鋼力号隊的多く採用されている。
しかし、上述した材料は後述する実験例からも明らかな
ように高温強度は低合金鋼とほぼ同等で必ずしも高くな
く、ロール性能としての耐熱疲労き裂性及び耐曲り性等
についてはまだ十分とはいえない。
ように高温強度は低合金鋼とほぼ同等で必ずしも高くな
く、ロール性能としての耐熱疲労き裂性及び耐曲り性等
についてはまだ十分とはいえない。
熱疲労き裂はスラブさの接触による熱反応力と機械的曲
げ応力との重畳応力の繰返しによって発生するもので、
降伏点（０，２％耐力）、絞りが大きくヤング率、熱膨
張係数の小さい材料が耐熱疲労き裂性に優れている。
げ応力との重畳応力の繰返しによって発生するもので、
降伏点（０，２％耐力）、絞りが大きくヤング率、熱膨
張係数の小さい材料が耐熱疲労き裂性に優れている。
一方、ロールの曲りは異常操業時のロールの温度上昇と
その後の冷却によって誘発される熱応力及び機械的曲げ
応力によって生じるものと考えられ、高温における降伏
点（０，２％耐力）の高い材料が耐曲り性に優れている
。
その後の冷却によって誘発される熱応力及び機械的曲げ
応力によって生じるものと考えられ、高温における降伏
点（０，２％耐力）の高い材料が耐曲り性に優れている
。
以上のように連続鋳造設備に使用するロール用材料とし
ては（１耐摩耗性、（ｉｉ ）ｉｌｉｉｔ熱疲労き裂性
、０１１）耐曲り性等の性能と、更には耐脆性破壊性を
具備する必要がある。
ては（１耐摩耗性、（ｉｉ ）ｉｌｉｉｔ熱疲労き裂性
、０１１）耐曲り性等の性能と、更には耐脆性破壊性を
具備する必要がある。
本発明は、現状材料（１３Ｃｒ鋼、１３Ｃｒ−４Ｎｉ鋼
）の耐摩耗性をそこなわずして高温強度の高いロール材
料を提供することを目的とするもので、以下詳細に説明
する。
）の耐摩耗性をそこなわずして高温強度の高いロール材
料を提供することを目的とするもので、以下詳細に説明
する。
即ち、本発明に係るロール材料は、Ｆｅを主成分さし重
量比でＣ：０．０４〜０．２５％、 Ｓ ｉ ： ０．
２〜０，８％ｙ Ｍｎ ： ０．４〜１．５％、 Ｎ
ｉ ： ０．２〜１．０％以下、Ｃｒ：１０．０〜１４
．０％ｙ Ｍｏ ’ ０．２〜１．２％ｌ ＣＬＩ ：
０．５〜４．０％ ＩＶ ： ０．１〜０．５％、
Ｎｂ ： ０．１〜０．５％、 Ｂ ： ０．０５％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．０６％を含み、必要によりＴ
ｉ ： ０．２楚以下もしくはＺｒ：０．１％以下の
いずれかを含み、不純物元素をそれぞれ０．０３％以下
におさえたものである。
量比でＣ：０．０４〜０．２５％、 Ｓ ｉ ： ０．
２〜０，８％ｙ Ｍｎ ： ０．４〜１．５％、 Ｎ
ｉ ： ０．２〜１．０％以下、Ｃｒ：１０．０〜１４
．０％ｙ Ｍｏ ’ ０．２〜１．２％ｌ ＣＬＩ ：
０．５〜４．０％ ＩＶ ： ０．１〜０．５％、
Ｎｂ ： ０．１〜０．５％、 Ｂ ： ０．０５％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．０６％を含み、必要によりＴ
ｉ ： ０．２楚以下もしくはＺｒ：０．１％以下の
いずれかを含み、不純物元素をそれぞれ０．０３％以下
におさえたものである。
ここで本発明のロール材料の成分限定理由を下記に示す
。
。
Ｃ：Ｃは後述するＭｏ、Ｖ及びＮｂ等の元素と結合して
炭化物を形成し、強度を増大させるのに有効で、最低０
．０４％添加する必要がある。
炭化物を形成し、強度を増大させるのに有効で、最低０
．０４％添加する必要がある。
しかし、０．２５％より多く添力目する２延性、靭性、
及び溶接性を著しく劣化させる。
及び溶接性を著しく劣化させる。
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸元素として加えたもので、合金元素き
いうよりは鋼そのものの基本的元素として加えた。
いうよりは鋼そのものの基本的元素として加えた。
Ｓｉが０．８％を超えると焼入れ組織中にδフェライト
が析出し易くなり、強度低下をもたらす。
が析出し易くなり、強度低下をもたらす。
また、熱間加工性が劣化するので０．２〜０．８％の範
囲とした。
囲とした。
Ｍｎ：Ｍｎはオーステナイト生成元素で、焼入れ組織を
均一マルチンサイトａ織とし、強度の増大をはかるため
には０．４％以上添加する必要がある。
均一マルチンサイトａ織とし、強度の増大をはかるため
には０．４％以上添加する必要がある。
しかし、１５％より多く添加すると著しく延性、靭性、
及び高温酸化性を劣化するため、その添加量を０．４〜
１．５優の範囲とした。
及び高温酸化性を劣化するため、その添加量を０．４〜
１．５優の範囲とした。
Ｎ ｉ ：Ｎ ｉはＭｎＬ同様にオーステナイト生成元
素で、焼入れ組織を均一マルチンサイト組織とし、強度
の増大をはかるためには０．２％以上添加する必要があ
る。
素で、焼入れ組織を均一マルチンサイト組織とし、強度
の増大をはかるためには０．２％以上添加する必要があ
る。
しかし、１．０％を越えてもコストの割りに強度の増大
に効果がないことと高温酸化性が劣化するので０．２〜
１．０％の範囲に限定した。
に効果がないことと高温酸化性が劣化するので０．２〜
１．０％の範囲に限定した。
Ｃｒ：Ｃｒは高温強度と高温酸化性を維持するのに不可
欠な元素である。
欠な元素である。
Ｃｒがｌ０１０％より少ないと高温酸化性の維持が困難
となり、１４．０％を越えると焼入れ組織中にδフェラ
イトが析出し、かえって高温強度が低下するので１０．
０〜１４．０％の範囲に限定した。
となり、１４．０％を越えると焼入れ組織中にδフェラ
イトが析出し、かえって高温強度が低下するので１０．
０〜１４．０％の範囲に限定した。
Ｃｕ：本発明のロール材料の成分で大きな特徴はＣｕを
添加していることで、Ｃｕは高温酸化性をそこなわずし
て高温強度を高めるのに有効な元素である。
添加していることで、Ｃｕは高温酸化性をそこなわずし
て高温強度を高めるのに有効な元素である。
Ｃｕを０．５％以上添加することによって焼もどしの際
Ｃｕ ｒｉｃｈ相が析出し焼もどし軟化抵抗性と高温
強度を増大させる。
Ｃｕ ｒｉｃｈ相が析出し焼もどし軟化抵抗性と高温
強度を増大させる。
しかし、４．０％より多く添加すると熱間加工時にひび
割れが発生し易くなることから０．５〜４．０％の範囲
に限定した。
割れが発生し易くなることから０．５〜４．０％の範囲
に限定した。
■：■はＣと結合してＶＣ２■４■３（炭化物）を生成
し、高温強度の向上に有効に作用する。
し、高温強度の向上に有効に作用する。
その効果は０．１％以上添加することによって得られる
が、０．５％を越えると延性、靭性が著しく劣化して耐
脆性破壊性をそこなうので、０．１〜０．５％の範囲に
限定した。
が、０．５％を越えると延性、靭性が著しく劣化して耐
脆性破壊性をそこなうので、０．１〜０．５％の範囲に
限定した。
Ｍｏ：ＭｏはＣと結合しＭ ０２ Ｃ、Ｍｏ２３Ｃ６（
炭化物）を生成し、高温強度の向上に有効に作用する。
炭化物）を生成し、高温強度の向上に有効に作用する。
Ｍｏを０．２％以上添加することによって安定な炭化物
が析出し高温強度を高める。
が析出し高温強度を高める。
しかし、１．２％より多く添加してもその効果は少チ゛
クコスト上昇の要因となるばかりでなく、高温酸化性が
劣化するので、０．２〜１．２優の範囲に限定した。
クコスト上昇の要因となるばかりでなく、高温酸化性が
劣化するので、０．２〜１．２優の範囲に限定した。
Ｎｂ ：Ｎｂは■と同様な効果があり、０．１％以上添
加することによってＮｂｃ（炭化物）が析出し、高温強
度を増大する。
加することによってＮｂｃ（炭化物）が析出し、高温強
度を増大する。
０．５％を越えると靭性を劣化させるとともに、焼入れ
組織中にδフェライトが析出し易くなり、かえって強度
低下をきたすので、０．１〜０．５％の範囲に限定した
。
組織中にδフェライトが析出し易くなり、かえって強度
低下をきたすので、０．１〜０．５％の範囲に限定した
。
Ｂ：ＢはＮと結合しＢＮ（窒化物）を析出し、高温強度
の向上に作用する。
の向上に作用する。
しかし、０．０５％より多く添加するき、窒化物の粗大
化によって靭性が低下するので、０．０５％以下とした
。
化によって靭性が低下するので、０．０５％以下とした
。
Ａｌ ：Ａｌはキルドの目的で添加するものである。
ＡＩを０．０１％１％以上添加ことによって結晶粒を微
細化し、靭性を向上させることができるが、０．０６％
より多く添加すると非金属介在物の生成量が多くなり、
かえって靭性が劣化するので０．０１〜０．０６％の範
囲に限定した。
細化し、靭性を向上させることができるが、０．０６％
より多く添加すると非金属介在物の生成量が多くなり、
かえって靭性が劣化するので０．０１〜０．０６％の範
囲に限定した。
なお、本発明のロール材料は上記成分含有範囲において
必須成分さするが、高温酸化性の改善のため、Ｔｉ二〇
、２［有］以下もしくはＺｒ：０．１％以下、のいずれ
か一方を含有させることがあり、この場合他の諸性能に
対する悪影響は認められない。
必須成分さするが、高温酸化性の改善のため、Ｔｉ二〇
、２［有］以下もしくはＺｒ：０．１％以下、のいずれ
か一方を含有させることがあり、この場合他の諸性能に
対する悪影響は認められない。
上記のように、本発明のロール材料はＭｏ、Ｖ。
Ｂ及びＮｂ等の炭・窒化物の析出とＣｕ ｒｉｃｈ相の
析出の相互効果によって高温強度の向上をはかったこと
が大きな特徴である。
析出の相互効果によって高温強度の向上をはかったこと
が大きな特徴である。
次に本発明におけるロール材料の諸性質を確認するため
に行なった実験例について説明する。
に行なった実験例について説明する。
本実験に供試した材料の化学成分と調査結果を一括して
別表１に示す。
別表１に示す。
ここで従来鋼Ｂは肉盛溶接によって製造した１３Ｃｒ−
４Ｎｉ系マルテンサイトステンレス鋼である。
４Ｎｉ系マルテンサイトステンレス鋼である。
従来鋼Ａは現在使用されている遠心鋳造材とほぼ同等の
化学成分を有するものである。
化学成分を有するものである。
比較鋼Ｃ及びＤはＪＩＳに規格されているＳＵＳ ４
３１．ＳＵＳ ４２０ Ｊ２で、比較鋼Ｅは１２
Ｃｒ−ＩＭｏ −Ｖ−Ｎｂ系マルテンサイトステンレス
鋼である。
３１．ＳＵＳ ４２０ Ｊ２で、比較鋼Ｅは１２
Ｃｒ−ＩＭｏ −Ｖ−Ｎｂ系マルテンサイトステンレス
鋼である。
これに対して、Ｆ−Ｊ鋼は本発明鋼である。
供試材はＡ鋼を除き、通常の製造工程を経て製作したも
ので、熱処理は調質を施したものである。
ので、熱処理は調質を施したものである。
別表１からも明らかなようにＢ鋼は、常温耐力は約７５
ｋｇｆ／−と比較的高いが、高温耐力は約１８ｋｇｆ
／ｍａと最も低く、高温酸化特性も最も劣っている。
ｋｇｆ／−と比較的高いが、高温耐力は約１８ｋｇｆ
／ｍａと最も低く、高温酸化特性も最も劣っている。
これはＮｉ量が約４％含有しているためと考えられる。
Ａ鋼の高温耐力は約２３ｋｇｆ／−とＢ鋼より高く、高
温酸化特性にも優れている。
温酸化特性にも優れている。
また、比較鋼であるＥ鋼の高温耐力は約３５ ｋｇｆ
／ｍｔ７ｔと従来鋼と比して高い。
／ｍｔ７ｔと従来鋼と比して高い。
これに対して、本発明鋼であるＦ−Ｊ鋼の高温耐力は、
いずれも約４０ ｋｇ ｆ ７ｍｍ以上を有し、従来鋼
に比して約ｔ５ｋｇｆ／−程度高い値を示している。
いずれも約４０ ｋｇ ｆ ７ｍｍ以上を有し、従来鋼
に比して約ｔ５ｋｇｆ／−程度高い値を示している。
高温酸化特性についても従来＠き比して大差はない。
なお、Ｔｉ及びＺｒを含有する■ならびにＪ鋼について
は、より高温酸化特性が改善されていることがわかる。
は、より高温酸化特性が改善されていることがわかる。
これはＴｉもしくはＺｒの含有によって酸化被膜が安定
するためであると考えられる。
するためであると考えられる。
また、上記本発明のロール材料は、適当な熱処理（焼入
れ、焼もどし）することによって、シャルピー吸収エネ
ルギー値が２０℃で約３．４ ｋｇ ｆ・ｍ以上となり
、耐脆性破壊性に優れていることが確認されている。
れ、焼もどし）することによって、シャルピー吸収エネ
ルギー値が２０℃で約３．４ ｋｇ ｆ・ｍ以上となり
、耐脆性破壊性に優れていることが確認されている。
なお、本発明のロール材料は、通常の製造法（熱間加工
、遠心鋳造及びＥＳＣ）によって容易に製造することが
できる。
、遠心鋳造及びＥＳＣ）によって容易に製造することが
できる。
また、合金元素添加フラックス用の溶接材料を使用して
、肉盛溶接することによっても製造可能である。
、肉盛溶接することによっても製造可能である。
以上のように、本発明のロール材料によれば、従来例の
ものき比べて、特に高温強度（耐力）が高く、熱疲労き
裂性と耐曲り性に優れており、また、め当な熱処理を施
すことによって耐脆性破壊性にも優れ、従って本発明の
ロール材料を使用することによって、ロールの寿命を大
幅に延長させることができる。
ものき比べて、特に高温強度（耐力）が高く、熱疲労き
裂性と耐曲り性に優れており、また、め当な熱処理を施
すことによって耐脆性破壊性にも優れ、従って本発明の
ロール材料を使用することによって、ロールの寿命を大
幅に延長させることができる。
１２５−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比でＣ：０．０４〜０．２５％、Ｓｉ：０．２
〜０．８％、Ｍｎ ： ０．４〜１．５％、Ｎｉ：０．
２〜１．０％、Ｃｒ ： １０．０−１４．０％、Ｍｏ
：０．２〜１．２％、Ｃｕ ： ０．５〜４．０．％、
Ｖ：０．１〜０．５％、Ｎｂ：０．１〜０．５％、Ｂ：
０．０５％以下、ＡＩ＝０．０１〜０．０６％を含み、
不純物元素のＰ及びＳをそれぞれ０．０３％以下に抑え
ると共に残部をＦｅとした組成から成ることを特徴とす
る連続鋳造設備Ｃζ使用するロール材料。 ２ 重量比でＣ：０．０４〜０．２５％、Ｓｉ：０．２
〜０．８％＆ Ｍｎ ： ０．４〜１．５％、Ｎｉ：０
．２〜１．０％、Ｃｒ ： １０．０−１４．０％、Ｍ
ｏ：０．２〜１．２％、Ｃｕ ： ０．５〜４．０％、
Ｖ：０．１〜０．５％、Ｎｂ：Ｏ１１〜０．５％、Ｂ：
０．０５％以下、Ａｌ：０．０１〜０．０６％を含み、
且つＴｉ：０．２％以下もしくはＺｙ’：０．１％以下
のいずれかを含み、不純物元素のＰ及びＳをそれぞれ０
．０３％以下に抑えると共に残部をＦｅとした組成から
成ることを特徴とする連続鋳造設備に使用するロール材
料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016513A JPS5935427B2 (ja) | 1981-02-05 | 1981-02-05 | 連続鋳造設備に使用するロ−ル材料 |
| US06/337,472 US4420335A (en) | 1981-02-05 | 1982-01-06 | Materials for rolls |
| DE3203193A DE3203193C2 (de) | 1981-02-05 | 1982-01-30 | Chromnickelstahl |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016513A JPS5935427B2 (ja) | 1981-02-05 | 1981-02-05 | 連続鋳造設備に使用するロ−ル材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57131351A JPS57131351A (en) | 1982-08-14 |
| JPS5935427B2 true JPS5935427B2 (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=11918346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56016513A Expired JPS5935427B2 (ja) | 1981-02-05 | 1981-02-05 | 連続鋳造設備に使用するロ−ル材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4420335A (ja) |
| JP (1) | JPS5935427B2 (ja) |
| DE (1) | DE3203193C2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939018A (en) * | 1984-10-10 | 1999-08-17 | Kawasaki Steel Corporation | Martensitic stainless steels for seamless steel pipe |
| ZA851720B (en) * | 1985-06-19 | 1986-09-08 | Iscor Limited | Special steels and their method of preparation |
| JPH02305944A (ja) * | 1989-05-20 | 1990-12-19 | Tohoku Tokushuko Kk | 高耐食電磁ステンレス鋼 |
| US5089067A (en) * | 1991-01-24 | 1992-02-18 | Armco Inc. | Martensitic stainless steel |
| JP2795605B2 (ja) * | 1993-12-21 | 1998-09-10 | 川崎製鉄株式会社 | 連続鋳造用ロール材料 |
| DE19713208A1 (de) * | 1997-03-28 | 1998-10-01 | Vsg En & Schmiedetechnik Gmbh | Verwendung eines Stahls für Gießwalzenmäntel |
| US5939019A (en) * | 1998-03-25 | 1999-08-17 | Stein; Gerald | Steel for foundry roll shells |
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| EP2265739B1 (en) | 2008-04-11 | 2019-06-12 | Questek Innovations LLC | Martensitic stainless steel strengthened by copper-nucleated nitride precipitates |
| US10047417B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-08-14 | Aktiebolaget Skf | Continuous caster roll for a continuous casting machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH346571A (de) * | 1955-02-28 | 1960-05-31 | Birmingham Small Arms Co Ltd | Härtbare, nicht austenitische Chromstahllegierung |
| US3963532A (en) * | 1974-05-30 | 1976-06-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fe, Cr ferritic alloys containing Al and Nb |
-
1981
- 1981-02-05 JP JP56016513A patent/JPS5935427B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-01-06 US US06/337,472 patent/US4420335A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-01-30 DE DE3203193A patent/DE3203193C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3203193A1 (de) | 1983-01-05 |
| US4420335A (en) | 1983-12-13 |
| JPS57131351A (en) | 1982-08-14 |
| DE3203193C2 (de) | 1986-02-27 |
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