JPS6014095B2 - 耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材 - Google Patents
耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材Info
- Publication number
- JPS6014095B2 JPS6014095B2 JP8328381A JP8328381A JPS6014095B2 JP S6014095 B2 JPS6014095 B2 JP S6014095B2 JP 8328381 A JP8328381 A JP 8328381A JP 8328381 A JP8328381 A JP 8328381A JP S6014095 B2 JPS6014095 B2 JP S6014095B2
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- JP
- Japan
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- roll
- wear resistance
- composite
- alloy
- chilled
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋳造複合ロールの外層材として用いられる耐ク
ラック性、耐摩耗性に優れた合金チルドロール材に関す
る。
ラック性、耐摩耗性に優れた合金チルドロール材に関す
る。
周知のように、圧延用ロールの分野においては、直接圧
延材と接触し使用層となる胴部外層と、胴部芯部及びネ
ック部を構成する内層とに必要な性質を満足させるため
、外内層を形成する材質に異種のものを用い、遠心力鋳
造等の鋳造手段により、これらを落着一体化してなる複
合ロールが多用されている。
延材と接触し使用層となる胴部外層と、胴部芯部及びネ
ック部を構成する内層とに必要な性質を満足させるため
、外内層を形成する材質に異種のものを用い、遠心力鋳
造等の鋳造手段により、これらを落着一体化してなる複
合ロールが多用されている。
このうち、例えば熱間圧延用仕上げ前スタンド及び仕上
げスタンド用ロールや、その他冷間圧延スタンド用ロー
ルの用途には、内層材として黒鉛鋼、アダマィト材、鋼
材、ダクタィル鋳鉄又は普通鋳鉄のような靭‘性に優れ
る材質を用いる一方、外層材には耐摩耗性に優れる材質
として、いわゆるチルド材もしくは合金チルド材を用い
て構成するものが多い。
げスタンド用ロールや、その他冷間圧延スタンド用ロー
ルの用途には、内層材として黒鉛鋼、アダマィト材、鋼
材、ダクタィル鋳鉄又は普通鋳鉄のような靭‘性に優れ
る材質を用いる一方、外層材には耐摩耗性に優れる材質
として、いわゆるチルド材もしくは合金チルド材を用い
て構成するものが多い。
本発明はこのような複合ロールの外層材として用いられ
るチルドロール材について、その耐クラツク性を向上す
ると共に耐摩耗性を一層優れたものに改善し、ひいては
この種複合ロールの圧延時におけるカケ落ち等のトラブ
ル発生を防止し、併せてその圧延性能並びに使用寿命を
向上することを目的としている。
るチルドロール材について、その耐クラツク性を向上す
ると共に耐摩耗性を一層優れたものに改善し、ひいては
この種複合ロールの圧延時におけるカケ落ち等のトラブ
ル発生を防止し、併せてその圧延性能並びに使用寿命を
向上することを目的としている。
すなわち、本発明が新たに提供する耐クラック性、耐摩
耗性に優れる合金チルドロール材は、C 2.9〜3
.5%(3.5%は含まず。
耗性に優れる合金チルドロール材は、C 2.9〜3
.5%(3.5%は含まず。
)Moo.1〜6.0% Sio.2〜2.0%W
6.0〜10.0% Mnl.5%以下V O
.2〜3.0% Ni3.0%以下P O.2%
以下 Cr6.0〜18%S O.1%以下
以上の成分を各重量%含み、残剖Feおよび不純物から
なることを特徴とするものである。
6.0〜10.0% Mnl.5%以下V O
.2〜3.0% Ni3.0%以下P O.2%
以下 Cr6.0〜18%S O.1%以下
以上の成分を各重量%含み、残剖Feおよび不純物から
なることを特徴とするものである。
以下本発明に係る合金チルドロール材を構成する合金成
分及びその限定理由について述べる。Cは従来のチルド
ロール材あるいは合金チルドロ−ル材と比較して、その
含有量においてはほぼ同等である。すなわち、Cはマト
リックス中に固溶し素地の硬度を高めると共に、他の合
金成分であるW,Mo,Cr,V等と結合して複合炭化
物を形成し、高温に於ける耐摩耗性の向上に必要である
。かかる見地から、C2.9%以下では所期の耐摩耗性
を確保することができない。しかし、C3.5%以上で
は靭性低下を招き、また耐ヒートクラック性も悪化する
ため、本発明の技術目的に適合しなくなる。Siは本発
明材が鋳造合金であるため、湯流れ性の確保のために必
要な元素であり、同時に又、使用原材料から0.2%程
度は不可避に含有される。
分及びその限定理由について述べる。Cは従来のチルド
ロール材あるいは合金チルドロ−ル材と比較して、その
含有量においてはほぼ同等である。すなわち、Cはマト
リックス中に固溶し素地の硬度を高めると共に、他の合
金成分であるW,Mo,Cr,V等と結合して複合炭化
物を形成し、高温に於ける耐摩耗性の向上に必要である
。かかる見地から、C2.9%以下では所期の耐摩耗性
を確保することができない。しかし、C3.5%以上で
は靭性低下を招き、また耐ヒートクラック性も悪化する
ため、本発明の技術目的に適合しなくなる。Siは本発
明材が鋳造合金であるため、湯流れ性の確保のために必
要な元素であり、同時に又、使用原材料から0.2%程
度は不可避に含有される。
しかし、Si2.0%以上では靭性の低下を招くため好
ましくない。Mnも使用原材料から不可避に含有される
が、Mnl.5%を超えて含有されると戦性の低下を招
くため好ましくない。
ましくない。Mnも使用原材料から不可避に含有される
が、Mnl.5%を超えて含有されると戦性の低下を招
くため好ましくない。
Niは組織を繊密化し暁入組成の改善に有効な成分であ
り、また使用原材料からも多少含有されるが、上記改善
効果はNj3.0%が上限となる。
り、また使用原材料からも多少含有されるが、上記改善
効果はNj3.0%が上限となる。
Crは一部マトリックス中に固熔し素地の硬度を高め、
焼入れ性および耐摩耗性を改善すると共に、W,Mo,
V,Cと結合して複合炭化物を形成し、高温に於ける耐
摩耗性の向上に寄与する。しかし、Cro.5%以下で
は耐摩耗性の向上の効果を殆ど奏せず、6%以下でもそ
の効果が小さい。一方Cr18%以上では鞠性の低下を
来し好ましくない。MoはCr,W,Vと共にCと容易
に結合して複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高
めて耐摩耗性の向上に寄与する。Moは次のWに比較し
て少量添加でその効果を発揮する。このさし・、Moo
.1%以下では所期の耐摩耗性を得ることができず、一
方Mo6.0%以上では勤性の低下を来し好ましくない
。Wも同様にCr,Mo,Vと共にCと容易に結合して
複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高めて耐摩耗
性の向上に寄与する。
焼入れ性および耐摩耗性を改善すると共に、W,Mo,
V,Cと結合して複合炭化物を形成し、高温に於ける耐
摩耗性の向上に寄与する。しかし、Cro.5%以下で
は耐摩耗性の向上の効果を殆ど奏せず、6%以下でもそ
の効果が小さい。一方Cr18%以上では鞠性の低下を
来し好ましくない。MoはCr,W,Vと共にCと容易
に結合して複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高
めて耐摩耗性の向上に寄与する。Moは次のWに比較し
て少量添加でその効果を発揮する。このさし・、Moo
.1%以下では所期の耐摩耗性を得ることができず、一
方Mo6.0%以上では勤性の低下を来し好ましくない
。Wも同様にCr,Mo,Vと共にCと容易に結合して
複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高めて耐摩耗
性の向上に寄与する。
このさい、W2.0%以下では耐摩耗性の向上の効果を
殆ど葵せず、6%以下でもその効果が小さく、一方WI
O.0%以上では靭性の低下を来し、耐ヒートクラツク
性を悪化するため好ましくない。Vは本発明材を構成す
る合金元素のうち最も特徴的な元素の一つであり、いわ
ゆる合金チルドロール材と比較しても本発明材を明確に
区別することのできる成分の一つである。
殆ど葵せず、6%以下でもその効果が小さく、一方WI
O.0%以上では靭性の低下を来し、耐ヒートクラツク
性を悪化するため好ましくない。Vは本発明材を構成す
る合金元素のうち最も特徴的な元素の一つであり、いわ
ゆる合金チルドロール材と比較しても本発明材を明確に
区別することのできる成分の一つである。
Vはその添加含有によって、Mo,Cr,Wと共に複合
炭化物を形成するが、硬度上昇には寄与しない。しかし
乍らVを添加すると、合金チルドロール材の場合にみら
れるWを多く含んだデンドラィト状複合炭化物の形態を
塊状に改変することができる。すなわち、合金チルドロ
ール材においては、そのようなデンドラィト状の複合炭
化物が存在すると、合金成分の添加にも拘らず、その機
械的性質は従来のチルドロール材と同程度に止まるのに
対し、これを塊状のものに改良した場合では、その機械
的性質を著しく向上することができ、ひいては耐クラッ
ク性を良好なものに改善することができるのである。こ
のような目的から、Vは上記効果の必要十分な含有量と
して、VO.2〜3.0%含まれる。なお、このような
Vの添加による複合炭化物形態の改変効果は後の実施例
によって確認される。PとSは共に不純物であり、原材
料から混入されるが、その含有量が高いと鞠性を劣化し
て好ましくなく、PO.2%以下、SO.1%以下に規
制する。本発明に係る合金チルドロール材は、以上の各
成分を含有し、残部Feおよび不純物から構成される。
なお、上記本発明に係る外層材と組合せて複合ロールを
構成する内層材についても述べると、内層材は外層材と
の溶着性が良好で、かつ鞠性に優れるものであることが
必要である。
炭化物を形成するが、硬度上昇には寄与しない。しかし
乍らVを添加すると、合金チルドロール材の場合にみら
れるWを多く含んだデンドラィト状複合炭化物の形態を
塊状に改変することができる。すなわち、合金チルドロ
ール材においては、そのようなデンドラィト状の複合炭
化物が存在すると、合金成分の添加にも拘らず、その機
械的性質は従来のチルドロール材と同程度に止まるのに
対し、これを塊状のものに改良した場合では、その機械
的性質を著しく向上することができ、ひいては耐クラッ
ク性を良好なものに改善することができるのである。こ
のような目的から、Vは上記効果の必要十分な含有量と
して、VO.2〜3.0%含まれる。なお、このような
Vの添加による複合炭化物形態の改変効果は後の実施例
によって確認される。PとSは共に不純物であり、原材
料から混入されるが、その含有量が高いと鞠性を劣化し
て好ましくなく、PO.2%以下、SO.1%以下に規
制する。本発明に係る合金チルドロール材は、以上の各
成分を含有し、残部Feおよび不純物から構成される。
なお、上記本発明に係る外層材と組合せて複合ロールを
構成する内層材についても述べると、内層材は外層材と
の溶着性が良好で、かつ鞠性に優れるものであることが
必要である。
このような内層材の具体例としては、先に列記した黒鉛
鋼、アダマィト材、鋼材、ダクタィル鋳鉄及び普通鋳鉄
等を挙げることができ、これらは複合ロールの目的、用
途に応じて適宜選択される。すなわち、例えばメタル部
の応力の厳しいスタンド用ロールの場合にあっては、内
層材として鋼材、黒鉛鋼、アダマィト材又はダクタィル
鋳鉄を用い、一方メタル部の応力の左程厳しくないスタ
ンド用ロールの場合にあっては、内層材として普通鋳鉄
又はダクタィル鋳鉄を用いる、等の如しである。次に、
本発明に係る外層材と上記靭性に優れた内層材とによっ
て構成される複合ロールの製造方法について簡単に説明
すると、複合ロールの製造方法としては、遠心力鋳造法
を利用するのが簡便であるが、この場合も遠心力鋳造法
により常法の如く製造することができる。
鋼、アダマィト材、鋼材、ダクタィル鋳鉄及び普通鋳鉄
等を挙げることができ、これらは複合ロールの目的、用
途に応じて適宜選択される。すなわち、例えばメタル部
の応力の厳しいスタンド用ロールの場合にあっては、内
層材として鋼材、黒鉛鋼、アダマィト材又はダクタィル
鋳鉄を用い、一方メタル部の応力の左程厳しくないスタ
ンド用ロールの場合にあっては、内層材として普通鋳鉄
又はダクタィル鋳鉄を用いる、等の如しである。次に、
本発明に係る外層材と上記靭性に優れた内層材とによっ
て構成される複合ロールの製造方法について簡単に説明
すると、複合ロールの製造方法としては、遠心力鋳造法
を利用するのが簡便であるが、この場合も遠心力鋳造法
により常法の如く製造することができる。
すなわち、第1,2図に示す如く、まず所定の鋳型に外
層材溶湯を鋳込んで外層Aを遠心力鋳造し、しかる後こ
の鋳型を垂直もしくは傾斜状に起立して、外層Aを有す
る鋳型内に内層材溶湯を鋳込み、外層Aと内層Bとを溶
着一体化せしめた複合ロールを鋳造するのである。なお
、第1図において、1は遠心力鋳造用金型、2はその両
端内面の砂型、3は回転ローフー、4は駆動モーター、
5はホッパ−、6はせき鉢を示し、また第2図において
、7は定盤、8はせき鉢を示している。
層材溶湯を鋳込んで外層Aを遠心力鋳造し、しかる後こ
の鋳型を垂直もしくは傾斜状に起立して、外層Aを有す
る鋳型内に内層材溶湯を鋳込み、外層Aと内層Bとを溶
着一体化せしめた複合ロールを鋳造するのである。なお
、第1図において、1は遠心力鋳造用金型、2はその両
端内面の砂型、3は回転ローフー、4は駆動モーター、
5はホッパ−、6はせき鉢を示し、また第2図において
、7は定盤、8はせき鉢を示している。
次に本発明の実施例を従来例及び比較例と共に掲げて説
明する。
明する。
下記表に記載の化学成分を有する外殻材を用いて、各々
製品複合ロールを鋳造した。
製品複合ロールを鋳造した。
但し、その製造条件は次の通りである。ロール寸法:胴
径300ぐ×胴長200そ外層厚さ:30〜35肌 内層材:すべてダクタィル鋳鉄 鋳造法:外層遠心力鋳造 100〜12の熱処理:55
0oo×20Hr(歪取り熱処理)これらの製品複合ロ
ールについて、各々その外層から140×150その試
料をロール軸方向、表面から2仇吻をセンタとして採取
し、これらを硬度並びに機械的性質の測定に供した。
径300ぐ×胴長200そ外層厚さ:30〜35肌 内層材:すべてダクタィル鋳鉄 鋳造法:外層遠心力鋳造 100〜12の熱処理:55
0oo×20Hr(歪取り熱処理)これらの製品複合ロ
ールについて、各々その外層から140×150その試
料をロール軸方向、表面から2仇吻をセンタとして採取
し、これらを硬度並びに機械的性質の測定に供した。
試験方法はスパン120その3点曲げ法による。この試
験結果を下記表に併記する。表 上表の試験結果によれば、C含有量の高いもの程常温硬
度が高く、またCr含有量が高いもの程常温硬度が高く
、更にはMo,W含有量の高いもの程常温硬度が高いこ
とが知られる。
験結果を下記表に併記する。表 上表の試験結果によれば、C含有量の高いもの程常温硬
度が高く、またCr含有量が高いもの程常温硬度が高く
、更にはMo,W含有量の高いもの程常温硬度が高いこ
とが知られる。
本発明の合金チルド材は従来のチルド材に比較して硬度
が高〈耐摩耗性に優れることが明らかである。これは本
発明材にあっては、マトリックスが硬化すると同時に、
C,Cr,Mo.Wの結合による高硬度の複合炭化物が
生成されるためである。また本発明材にあっては、Vを
含有せしめたことによって、従来材並びにVを含有しな
い比較材M.2,3及びCr,Mo成分範囲が本発明の
規定外である比較材No.4〜8に比較して、略同等の
硬度のものでは機械的性質に大きな改善効果が認められ
、これにより圧延時に於ける耐クラック性に優れるもの
であることが判る。
が高〈耐摩耗性に優れることが明らかである。これは本
発明材にあっては、マトリックスが硬化すると同時に、
C,Cr,Mo.Wの結合による高硬度の複合炭化物が
生成されるためである。また本発明材にあっては、Vを
含有せしめたことによって、従来材並びにVを含有しな
い比較材M.2,3及びCr,Mo成分範囲が本発明の
規定外である比較材No.4〜8に比較して、略同等の
硬度のものでは機械的性質に大きな改善効果が認められ
、これにより圧延時に於ける耐クラック性に優れるもの
であることが判る。
このVによる機械的性質の改善効果は、前述のように複
合炭化物形態の改変に基づくものである。第3図と第4
図は、例としてNo.2とNo.6の外層材のミクロ組
織を対比して示すものであり、比較材畑.2のものでは
その中央部に菊の花状にデンドラィト状セメンタィトを
有するのが認められる。これに対してVを含有した比較
材No.6では、セメンタィトが塊状に分布しており、
その炭化物形態に改良効果が認められる。尤も、比較材
No.6はCo,W%が低いので、略同等の硬度を有す
る本発明材M.11と比較して機械的性質が著しく劣る
。なお、本発明の外層材を用いて鋳造した複合ロールに
あっては、その内層材との落着性に優れており、外内層
の境界には鋳造欠陥も全く認められなかつた。
合炭化物形態の改変に基づくものである。第3図と第4
図は、例としてNo.2とNo.6の外層材のミクロ組
織を対比して示すものであり、比較材畑.2のものでは
その中央部に菊の花状にデンドラィト状セメンタィトを
有するのが認められる。これに対してVを含有した比較
材No.6では、セメンタィトが塊状に分布しており、
その炭化物形態に改良効果が認められる。尤も、比較材
No.6はCo,W%が低いので、略同等の硬度を有す
る本発明材M.11と比較して機械的性質が著しく劣る
。なお、本発明の外層材を用いて鋳造した複合ロールに
あっては、その内層材との落着性に優れており、外内層
の境界には鋳造欠陥も全く認められなかつた。
以上詳細に説明したように、本発明の合金チルドロール
材は、複合ロールの外層材として、機械的性質に鰻れ耐
クラック性に優れるものであり、同時に又、高硬度、耐
摩耗性に優れるものである。
材は、複合ロールの外層材として、機械的性質に鰻れ耐
クラック性に優れるものであり、同時に又、高硬度、耐
摩耗性に優れるものである。
従って、従来のチルドもしくは合金チルドロール材に代
えて本発明材を使用すれば、圧延時においてロール表面
に発生する微細な熱クラッ外こよるカケ落ちに起因する
肌荒れおよび異常摩耗等の現象に対し耐クラック性が向
上する為大幅な改善が計れる。しかもその耐摩耗性の向
上により、併せて複合ロールの圧延性能並びに使用寿命
を大きく改善することができる。なお、本発明に係る製
品複合ロールを、実際に熱間圧延・線材仕上げスタンド
‘こ使用した結果によると、従来品に比較して、本発明
に係るものでは3〜5倍の耐摩耗性能を示した。
えて本発明材を使用すれば、圧延時においてロール表面
に発生する微細な熱クラッ外こよるカケ落ちに起因する
肌荒れおよび異常摩耗等の現象に対し耐クラック性が向
上する為大幅な改善が計れる。しかもその耐摩耗性の向
上により、併せて複合ロールの圧延性能並びに使用寿命
を大きく改善することができる。なお、本発明に係る製
品複合ロールを、実際に熱間圧延・線材仕上げスタンド
‘こ使用した結果によると、従来品に比較して、本発明
に係るものでは3〜5倍の耐摩耗性能を示した。
第1図、第2図は複合ロールの鋳造工程を示す断面図で
ある。 第3図、第4図は合金チルドロール材の顕微鏡写真であ
り、第3図はVを含有しない比較例を、第4図はVを含
有した比較例を示している。第1図 第2図 第3図 第4図
ある。 第3図、第4図は合金チルドロール材の顕微鏡写真であ
り、第3図はVを含有しない比較例を、第4図はVを含
有した比較例を示している。第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 複合ロールの外層材として用いられる合金チルドロ
ールであつて、C 2.9〜3.5%(3.5%は含ま
ず。 )Si 0.2〜2.0%Mn 1.5%以下 Ni 3.0%以下 Cr 6.0〜18% Mo 0.1〜6.0% W 6.0〜10.0% V 0.2〜3.0% P 0.2%以下 S 0.1%以下 を各重量%含み、残部Fe及び不純物からなることを特
徴とする耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ
ール材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8328381A JPS6014095B2 (ja) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | 耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8328381A JPS6014095B2 (ja) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | 耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57198243A JPS57198243A (en) | 1982-12-04 |
JPS6014095B2 true JPS6014095B2 (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=13798040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8328381A Expired JPS6014095B2 (ja) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | 耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6014095B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5923846A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-02-07 | Kubota Ltd | 耐クラツク性、耐摩耗性に優れる合金チルドロ−ル材 |
JPS60130407A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-11 | Toshiba Corp | 熱間加工用ロ−ル |
JPS61176409A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
JPS61199051A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Kubota Ltd | 耐ヒ−トクラツク性、耐摩耗性及び耐焼付性に優れた圧延用ロ−ル材 |
WO1988007594A1 (en) * | 1987-03-24 | 1988-10-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Abrasion-resistant composite roll and process for its production |
JPH0196355A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-14 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗複合ロール材 |
JPH0667546B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1994-08-31 | 株式会社日立製作所 | 圧延用ワークロールの製造方法 |
JP2778765B2 (ja) * | 1988-12-02 | 1998-07-23 | 日立金属株式会社 | 耐摩耗複合ロール |
US5401232A (en) * | 1989-01-09 | 1995-03-28 | Valmet Paper Machinery, Inc. | Rolls and cylinders for use in paper machines |
FI81892C (fi) * | 1989-01-09 | 1990-12-10 | Valmet Paper Machinery Inc | Foerfarande foer tillverkning av valsar eller cylindrar foer pappersmaskin samt med foerfarandet tillverkad vals eller cylinder. |
JP5945935B2 (ja) * | 2012-05-16 | 2016-07-05 | 新東工業株式会社 | 高クロム耐摩耗鋳鉄及びその製造方法 |
CN105127201B (zh) * | 2015-08-28 | 2018-01-16 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种加v型icdp轧辊及其生产工艺 |
-
1981
- 1981-05-29 JP JP8328381A patent/JPS6014095B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57198243A (en) | 1982-12-04 |
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