JPS6018267A - 複合鋳造ロ−ルの製造方法 - Google Patents

複合鋳造ロ−ルの製造方法

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JPS6018267A
JPS6018267A JP12608883A JP12608883A JPS6018267A JP S6018267 A JPS6018267 A JP S6018267A JP 12608883 A JP12608883 A JP 12608883A JP 12608883 A JP12608883 A JP 12608883A JP S6018267 A JPS6018267 A JP S6018267A
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JP
Japan
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plate
roll
cast iron
layer
inner layer
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Pending
Application number
JP12608883A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Ono
修二 小野
Takashi Oguro
大黒 貴
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Grinding (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロールの製造方法(・て関し、特に機械加工
性及び耐摩粍性VC優iL1かつ製造コストの安価な耐
IY粍ロールの製造〕j法に関するもので−ある。
1憂りだ耐摩耗性が要求されるロールを、製造方法によ
って大別すると一体型鋳造ロール、二層遠心鋳造ロール
及び溶接肉盛ロールの6種類がある。それぞれの概要を
以下に示す。
(1)一体型鋳造ロール。
砂型や金型に、二・・−ド鋳鉄や高クロム鋳鉄を製造し
、ロール全体をこの耐摩耗材によって製造する。
(2)二層遠心鋳造ロール 遠心鋳造法によって外層Vこ耐摩耗材を鋳込み、ついで
内層に鋳鉄を鋳込んで製造される二層ロールであり、内
層に被剛性が優れた鋳鉄を配しているので、内面の機械
加工が一体型鋳造ロールに比較して容易である。
(3) 溶接肉盛ロール 鋼製ロール芯部の外表面に耐摩耗性が優れた高炭素高ク
ロム系鋳鉄溶接棒(什学成分の例C: 5.61 %、
 Si : 0.65 %、 Mn:1.15係、Cr
 : 2 1.2 係、Nb : 5.3 係、Mo 
:4.6係)によって肉盛して製造きノ1−るロールで
ある。
しかし、それぞれのロールIfCは次のような欠点があ
る。
(1)一体型鋳造ロール 通常、ロール内表面trJ: IPII+とすシ合ゼさ
れるので19械加工が必要で29)るが、内面捷で高硬
度の耐摩耗材によって製造さえしているので、槓械加]
二に長時間を璧し2、ロールのゴスドアツブをもたらし
ている。
(2) 二層遠心鋳造ロール 外層と内層の鋳付きを良くする7こめに、外層と内層の
鋳込み間隔ツクミーイーt1そノ1の鋳造温度を厳格に
制御しなければならないので、高度な鋳造技術が必要−
(−t’、・ン〕。
(3)溶接肉盛ロール 溶接nは、その直径か3−4 mmと比較的小さく、し
かも運棒速度(溶Pよ四)が遅いので、溶接時間に長時
間を要し、ロールのコストアップをもたらしている。
木兄FJAI′i、上記の欠点を解消し、機械力n工が
容易で、耐摩耗性が優れ、しかも安価なロールの製造方
法を提供するものである。
すなわち本発明は、中心部に中空部を有する円筒状のロ
ールを製作する方法において、該ロールの外R4及び内
層上なるべき両者の」Jλ界部に両者を分離する板を、
上記中空部となる円柱状中子と外型との間にとitらと
同心円状に配置した後、外型と前記分、e4jl板との
間隙に内1〜となるC:3.0係以上、Si:0.5係
以上、Mn : 0.5qb以上、Cr:j3’Z以上
、その他1/CV、 Nl)。
Mo、Wのうちの1種゛または2iffi以上を含有す
る高炭素高クロム鋳鉄を鋳込むと同時に、前記分離板と
中子との間隙に内層となる鋳鉄又Vi鋳蛸を鋳込み、前
記外層拐と分離板及び内層板とを一体に溶着させること
を特徴とする複合鋳造ロールの製造方法に関するもので
ある。
本発明のアイディアとしての新しい点1は、次の通シで
ある〇 (1) 1llit/−粍件を必要とする外層ノ様械カ
ロエが必−要な内層との境「部シ(分j前板ケ配置して
外層材と内層Uとを同時vc lj込カ1、外層利と分
1η(を板人0・内/A利とをUいにn免いぜ三者を一
体とするとと〇 (2) 外ノθ月2−ニジてC:3.lJチ以」ニ、S
i:U、5チ以J:、Mn : 0.5 %以上、Cr
 : 13%以上、その他にV、 Nl)、 Mo、 
Wのうちの1神父Vi2 種以上を含有する高炭素高ク
ロム鋳鉄を用いると々0 本発明方法V」、石炭、原鉱石などを粉砕するミル用ロ
ール等に適用できる。
以下、添付図面を参照して本発明方法を¥P細に説明す
る。
第1図及び第2図は、本発明方法の一実施態様例を説明
するための図である。
第1,2図において、1eま外型、2け下型、3は中1
.5は上型であり、こ力らはCO2型やフラン鋳型で製
作されている。1は金型を利用してもよい04は、下型
2に中子3を固建する幅木である(なお、幅木とは通常
は中子を支楠するために中子の端を延ばして外Jl11
jに装入する部分をいうが、本発明の第1し1でに、分
離板6を固定、支持するために、下型2に装入した部分
をいう)0 6は、外層を鋳造す、る部分と内層を鋳造する部分を分
離する円筒板!であり、例えば炭素@鋼ff1(ss4
1)で作られている。なお、この分離円筒板6け584
1に限定σれるものでeよなく、他、の鋼板や鋳鉄な使
用することもできる。7Vi、分離円筒板6を下型2に
固定する幅木である。
8 k−J、高炭素高クロノ、鋳鉄浴湯9を鋳造する取
鍋である。1oFi#溶湯9が分離円筒板6と外型1の
間隙に注湯ネれた溶湯であシ、11i−i該溶湯10の
凝固層である。
一方、12は内層となる例えばねりみ鋳鉄13を鋳造す
る取鍋である。14は該浴湯16が分離円筒板6と中子
3の間隙に注湯された溶湯であり、15は該溶湯14の
凝固層である。
内層は前記ねずみ鋳鉄の他に球状黒鉛鋳鉄も適している
し、まlこ炭素鋼、低合金鋼、高合金鋼(ステンレス鋼
)等、各種鋳鋼も使用できる。
次に、第1図及び第2図に基ついて具体例をあげて本発
明方法を説明する。
ロールの外形を決定する外型1.ロールの底部を決定す
る下型2.ロールの内径を決定する中子3及びロールの
上部形状を決定する上型5をフラン鋳型によって製作し
た。
上記各鋳型1.2.5及び5とは別に外層と内層を分離
する分離円筒板6を5S41によって製作した。
下型2にまず外型1?r−載置し、つついて分離円筒板
6を下型2に幅木部7を埋めて固定した。
次に、中子5を幅木4 VCよって丁型2に固定した後
、下型5を外型1の上に載置し、中子3゜分1ηm円筒
板6の上端を固定した。
しかる後、別途溶解された篩炭素高クロム鋳鉄溶湯9(
例えば、C:5.2%、Si:0.9係。
Mn : 0119%、Cr : 22.0%、Nb 
: 4.2係、Mo:4.2係)を取鍋8によって分離
円筒板6と外型1との間隙に注湯した。注湯された溶湯
10は、外型1及び分離円筒板6の間で凝固して凝固層
11を形成する。
上記の外層となる高炭素高クロム鋳鉄溶湯8を鋳込むと
同時に、内層となるねずみ鋳鉄13を取鍋12によって
分離円筒板6と中子6との間隙に注湯した。注湯された
溶湯141′1:、中子1及び分離円筒板6との間隙で
凝固して凝固層15を形成する。
凝固J@11はロールの外Hに、凝固層15はロールの
内層になる。
凝固層11及び15の温度が宇温まで低下した後、型ば
らしを行段い、その上端を整形し、ロールを完成させた
完成したロール&′Li2図に示す通りである。
また、得られたロールの内層と分離板及び分離板と外層
との鋳付き状況を調べた結果、それぞれの鋳付きは極め
て良好であった。
な、お、内層・分離板及び外層の3層か完全に一体化し
た良好な鋳伺きを示すには、分離板の厚さを次の範囲に
制限することが好ましい0すなわち分離板の厚づけ、ロ
ール肉ノ享の2〜20係が適[7ている。これは、分離
板の厚さがロール肉厚の2%以下であ′11ば内層の溶
湯熱によって分離板が溶融して内層と外層の溶湯が混合
してし重い一方分離板の肉厚がロール肉厚の20チ以上
であれば分LqIL板表面の温度上昇が不十分で、分離
板と内層あるいは外層との鋳付きが不十分となるためで
ある0 本発明方法において、高炭素高クロム鋳鉄の化学成分な
C:3.0係り」〕、〕Si:0.5係以上−2Mrt
 : 0.5 tf3以上、Cr:13%以上とし、そ
の他にV、 Nb、 Mo、 W の1種又は2種以上
を含有するものとするのけ、外層の耐摩耗性の向上を図
ってCr を13チ以上含む通常の高クロム鋳鉄に炭化
物形成元素であるV、 Nb、 Mo、 Wのうちの1
種又は2層以上を添加するとともに、それ[JF合って
Cを3.0%以上にするためである0 なお、Cr は30チ以上になると基地組織がフェライ
ト化し、耐摩耗性が低下するため、上限Vi30%とす
ることが好ま1,7い。
またCけ、Cr、 V、 Nb、 Mo やWとともに
炭化物を形成する元素であり、その量が少なくなると、
炭化物の量が減少し、耐摩耗性が低下するので、最低3
.0係は必要であり、一方C量が多くなると炭化物の量
は増加するが、それがコb刺になると跪くなシ、割れや
すくなるので、その上限は5,0%とすることが好まし
い。
Sl 及びMn は、鉄鋼材料を溶解する際に脱酸剤と
して必要なもので、その効果を発揮するためには、最低
〔1,5係添加する必要がある□SLは黒鉛形成元素で
あるため、SiH%が増加すると炭化物の形成量が減少
し、耐摩耗性も低下するので、その上限Vi2.olと
することが好オしい。Mn tri、オーステナイト形
成元素であるため、これが増加すると基地組織てあろオ
ーステナイトが増加し、耐摩耗性が低下するのでその上
限1j1−s%とすることが好ましい。
V、 Nb、 Mo、 Wの1神父i11′2種以上i
−を上記したように炭化物形成元素として添加するもの
であり、これら各元素の添カロjAは次の通りとするこ
とが好捷しい。
■は1チ以下ではVC炭化物の形成量が少なく、耐摩耗
性向」二の効果を得ることができず、一方10LIj以
上になると炭化物の坦が過剰になシ脆く、割れや1くな
るので、1〜10係の添加が好捷しい。
IJb は0.5係以下で[NbC炭化物の析出量か少
なく、耐摩耗の向上に顕著な効果を示すことができず、
一方8%以上vC″fr、るとNt)C炭化物の量が過
剰になり、脆くなるばかりかコストアップを招くので、
0.5〜8係の添加が好ましい。
MOは0.5係以下ではMo2C炭化物の栢出相が不十
分で、耐摩耗性の向−にが不十分であシ、一方5eI)
以上になるとM(+、(’、炭化物の川が過剰になり、
割itやすくなるので、[J、 5〜5係の流力0が打
首しい。
Wはυ、5%以下ではW’C炭化物の析出量が不十分で
、耐摩耗性の向上が不十分であり、一方5%以上になる
とWC炭化物の量が1昂剰になり割れやずくなるととも
に、コス(・高をもたらすので、0.5〜5俤の添加が
好ましい。
なお、参考のために、通常の高クロム鋳鉄の化学成分の
例をJ3S 規格により以下に示す。
以上詳述した本発明方法による効果をまとめれば、次の
通りである。
(1)外層と内層の間に薄い分離円筒板を配置して内層
と外層を同時に鋳込むので、外1脅と内層がそれぞれ分
離円筒板J:良好な鋳付きを示す。このため、外層と内
層が分離円筒板を介して極めて良好な鋳(=Jきを示す
一体型ロールが得らh−る。
(2) 外層の硬化層(高炭素高クロム鋳鉄)を鋳造に
よって製作するので、溶接肉盛V(圧絞して、短時間に
、しかも安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明方法の一実施につ棟側を示す
図である。 復代理人 内 1) 明 復代理人 萩 原 亮 − 手続補正書 昭和58イt10J’l 21 1」 特許庁長官若杉和夫殿 1、中性の表示 昭和58年’111i’l膏n第126088号2 イ
l 1(J−j cr)名(4゛ 複合鋳造・−・・の
製造方法3、補正をする者 小f十との関1糸 ’l”’I’ j7’l 11 ’
+ 17川人f1+’li 東京都千代田区丸の内二丁
目5番1号4復代 理 人 fi、l’li 東市部港1メ虎)門 ロー116計2
秒l補正の対象 (1)明細書の「特許請求の範囲」の項(2) 明細書
の1発明の詳細な説明」の項a補正の内容 (1)明細書1頁の「特許請求の範囲」を別紙の通り訂
正する。 (2) 同4頁第10行目の「内層」t「外層」と訂正
する。 (3)同4頁第16行目の「内層板」ヲ「内層材」と訂
正する。 (4)同8頁第4行目の「溶湯8」を「溶湯9」に訂正
する。 (5)同8頁第7〜8行目の1中子1」を「中子6」に
訂正する。 2、特許請求の範囲 中心部に中空部を有する円筒状のロール1c製作する方
法において、該ロールの外層及び内層となるべき両者の
境界部に両者を分離する板を、上記中空部となる円柱状
中子と外型との間にこれらと同心円状に配置した後、外
型と前記分離板との間隙に外層となるO:i0%以上、
Sl:0.5q6以上、Mn:0.5%以上、Or:1
3%以上、その他にy、 Nb、 Mo、 Wのうちの
1種または2種以上を含有する高炭素高クロム鋳鉄を鋳
込むと同時に、前記分離板と中子との間隙に内層となる
鋳鉄又は鋳鋼を鋳込み、前記外層材と分離板及び内層材
とを一体圧溶着させることを特徴とする複合鋳造ロール
の製造方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中心部に中空部を有する円筒状のロールを製作する方法
    において、該ロールの外層及び内層となるべき両者の境
    界部に両者を分離する板を、上記中空部となる円柱状中
    子と外型との間Vにれらと同心固状に配置しブこ後、外
    型と前記分離板との間隙に内層となるC:?+、0鳴以
    上、SIL;0.5係以上、Mn:0.5%以Jl、C
    r : 13%以上、その他に V、 Nb、 k4’
    o、 Wのうぢの1種また一2種以上を1有する高炭素
    高クロム鋳鉄を鋳込むと同時に、前記分離板と中子との
    間隙に内層となる鋳鉄又は鋳鋼全鋳込み、前記外層材と
    分離板及び内層板とt一体に浴尤嗅ぜることを特徴とす
    る複合跨造「■−ルの製造方法。
JP12608883A 1983-07-13 1983-07-13 複合鋳造ロ−ルの製造方法 Pending JPS6018267A (ja)

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