JPS6059076B2 - 複合ロ−ルの製造方法 - Google Patents
複合ロ−ルの製造方法Info
- Publication number
- JPS6059076B2 JPS6059076B2 JP5847881A JP5847881A JPS6059076B2 JP S6059076 B2 JPS6059076 B2 JP S6059076B2 JP 5847881 A JP5847881 A JP 5847881A JP 5847881 A JP5847881 A JP 5847881A JP S6059076 B2 JPS6059076 B2 JP S6059076B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arbor
- sleeve
- composite roll
- manufacturing
- roll
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/14—Preventing or minimising gas access, or using protective gases or vacuum during welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の利用分野〕
本発明は複合ロールの製造方法に係り、特に外層およ
び内層がそれぞれ高合金鋼および低合金鋼で形成された
複合ロールを製造するのに好適な複合ロールの製造方法
に関する。
び内層がそれぞれ高合金鋼および低合金鋼で形成された
複合ロールを製造するのに好適な複合ロールの製造方法
に関する。
〔発明の背景〕
冷間用鍛鋼ロールは、近年高耐摩耗性が要求され、こ
のためロール材質も次第に高合金鋼に移行しつつある。
のためロール材質も次第に高合金鋼に移行しつつある。
また熱間圧延用６段ＨＣミルにおいては、中間ロールと
ワークロールとの間に強火なヘルツ応力が作用し、従来
の鋳鉄系ロールを用いた場合には、強度的に問題がある
ため、ロール材質として高合金鋼が使用される傾向にあ
る。 しかし、冷間圧延用鍛鋼ロールおよび熱間圧延用
ミル全体を高合金鋼て作製することは著しくコスト高に
なるばかりでなく、製造上も困難が点がある。このため
、高耐摩耗性ロールを容易に製造する方法が要望されて
いた。 この要望に応える複合ロールの製造方法の一例
としては、第１図に示すものがある。
ワークロールとの間に強火なヘルツ応力が作用し、従来
の鋳鉄系ロールを用いた場合には、強度的に問題がある
ため、ロール材質として高合金鋼が使用される傾向にあ
る。 しかし、冷間圧延用鍛鋼ロールおよび熱間圧延用
ミル全体を高合金鋼て作製することは著しくコスト高に
なるばかりでなく、製造上も困難が点がある。このため
、高耐摩耗性ロールを容易に製造する方法が要望されて
いた。 この要望に応える複合ロールの製造方法の一例
としては、第１図に示すものがある。
図において、１は低合金鋼のアーバー、２は高合金鋼の
スリーブであり、これらはそれぞれ別個に作製される。
それぞれ別個に作製されたアーバー１とスリーブ２とは
冷し嵌め法により固定される。次いで冷し嵌めにより固
定されたロールは真空雰囲気中で加熱加圧され、アーバ
ー１とスリーブ２との接合面が拡散接合される。 しか
しながら、従来方法で製造された複合ロールは、スリー
ブとアーバーとの間の密着力が所望の値に達しないこと
があつた。
スリーブであり、これらはそれぞれ別個に作製される。
それぞれ別個に作製されたアーバー１とスリーブ２とは
冷し嵌め法により固定される。次いで冷し嵌めにより固
定されたロールは真空雰囲気中で加熱加圧され、アーバ
ー１とスリーブ２との接合面が拡散接合される。 しか
しながら、従来方法で製造された複合ロールは、スリー
ブとアーバーとの間の密着力が所望の値に達しないこと
があつた。
本発明の目的は、冷し嵌めと拡散接合により製造され
る複合ロールのスリーブとアーバーとの間の密着力を極
めて高くする複合ロールの製造方法を提供することてあ
る。
る複合ロールのスリーブとアーバーとの間の密着力を極
めて高くする複合ロールの製造方法を提供することてあ
る。
本発明は、上記目的を達成するため、熱膨張係数の小
さい金属からなるスリーブとそれよりも熱膨張係数が大
きい金属からなるアーバーとのロール軸方向断面をテー
パー状に形成し、それらを冷し嵌めにより固定した後、
真空雰囲気中で１０００〜１０５０℃に加熱し、アーバ
ーを軸方向に外部から加圧して、スリーブとアーバーと
の接合面を拡散接合することを特徴としている。
さい金属からなるスリーブとそれよりも熱膨張係数が大
きい金属からなるアーバーとのロール軸方向断面をテー
パー状に形成し、それらを冷し嵌めにより固定した後、
真空雰囲気中で１０００〜１０５０℃に加熱し、アーバ
ーを軸方向に外部から加圧して、スリーブとアーバーと
の接合面を拡散接合することを特徴としている。
ここで拡散接合するスリーブとアーバーの熱膨張係数の
好ましい関係について考えてみる。
好ましい関係について考えてみる。
スリーブとアーバーとを冷し嵌めした後、高温に加熱し
た時には、互いに密着する力が働くことが望ましい。す
なわち、スリーブの熱膨張係数がアーバーのそれよりも
小さい方が、両者間に密着させる力が働く。一般に鋼中
の炭素量ど熱膨張係数との間には、炭素量が少ないと熱
膨張係数が大きい関係がある。そこで、スリーブには炭
素量が多く熱膨張係数が小さい金属を用い、アーバーに
は炭素量が少なく熱膨張係数が大きい金属を使うと、高
温に加熱した時にはスリーブとアーバーとはより密着し
、良好な拡散接合が得られる。そのような関係にある組
合せの一例として、スリーブ用にＳＫＤ−１１（炭素量
１．４０〜１．６０％）とアーバー用にＳＣＭ４４Ｏ（
炭素量０．３８〜０．４３％）とがある。拡散接合操作
としては、冷し嵌めにより固定されたロールを真空タン
ク中に収納する方法を採用できる。また真空タンク内の
真空度、温度条件、加圧条件は、スリーブを構成する高
合金鋼の組成に従い決定される。すなわち高合金鋼とし
て、Ｃ：１．０〜３．５％、Ｃｒ：６〜１６％を含有す
る高合金鋼を使用できるので、高合金鋼中のＣ含有量、
Ｃｒ含有量に応じた拡散接合法による操作条件を選定可
能である。真空タンク中の真空度については１０−３〜
１０−５Ｔ０ｒｒの範囲が望ましく、この範囲内でＣ含
有量、Ｃｒ含有量が高くなるにつれて高真空度にするの
がよい。
た時には、互いに密着する力が働くことが望ましい。す
なわち、スリーブの熱膨張係数がアーバーのそれよりも
小さい方が、両者間に密着させる力が働く。一般に鋼中
の炭素量ど熱膨張係数との間には、炭素量が少ないと熱
膨張係数が大きい関係がある。そこで、スリーブには炭
素量が多く熱膨張係数が小さい金属を用い、アーバーに
は炭素量が少なく熱膨張係数が大きい金属を使うと、高
温に加熱した時にはスリーブとアーバーとはより密着し
、良好な拡散接合が得られる。そのような関係にある組
合せの一例として、スリーブ用にＳＫＤ−１１（炭素量
１．４０〜１．６０％）とアーバー用にＳＣＭ４４Ｏ（
炭素量０．３８〜０．４３％）とがある。拡散接合操作
としては、冷し嵌めにより固定されたロールを真空タン
ク中に収納する方法を採用できる。また真空タンク内の
真空度、温度条件、加圧条件は、スリーブを構成する高
合金鋼の組成に従い決定される。すなわち高合金鋼とし
て、Ｃ：１．０〜３．５％、Ｃｒ：６〜１６％を含有す
る高合金鋼を使用できるので、高合金鋼中のＣ含有量、
Ｃｒ含有量に応じた拡散接合法による操作条件を選定可
能である。真空タンク中の真空度については１０−３〜
１０−５Ｔ０ｒｒの範囲が望ましく、この範囲内でＣ含
有量、Ｃｒ含有量が高くなるにつれて高真空度にするの
がよい。
真空タンク中の温度条件は１０００〜１０５０℃が望ま
しく、この温度範囲内てＣ含有量、Ｃｒ含有量が高くな
るにつれて高温度にするのがよい。冷し嵌めにより固定
されたロールに対し、アーバーの軸方向の両端側からこ
れを加圧する。このような加圧条件は、１．５〜２．０
ｋ９／Ｃ７ｌｆが望ましく、この範囲内でアーバー中の
Ｃ含有量、Ｃｒ−含有量が高くなるにつれて圧力を高く
できる。この加圧により、アーバーとスリーブとの嵌合
面の密着性が良好となり、拡散接合が容易に進行するよ
うになる。真空タンクにおける拡散接合の操作時間はア
ーバーの直径に応じて調整するのが望ましく、３００ｍ
φ〜５００Ｔｎ，φのアーバーを用いる場合、５〜１時
間が好適である。拡散接合によソー体化されたアーバー
とスリーブ（複合ロール）とを焼入れする場合、高合金
鋼スリーブは空冷中にマルテンサイト変態によつて膨張
し、低合金鋼のアーバーど熱膨張係数が異なる結果、両
者の接合面が剥離しやすくなる事態が生じることもある
。
しく、この温度範囲内てＣ含有量、Ｃｒ含有量が高くな
るにつれて高温度にするのがよい。冷し嵌めにより固定
されたロールに対し、アーバーの軸方向の両端側からこ
れを加圧する。このような加圧条件は、１．５〜２．０
ｋ９／Ｃ７ｌｆが望ましく、この範囲内でアーバー中の
Ｃ含有量、Ｃｒ−含有量が高くなるにつれて圧力を高く
できる。この加圧により、アーバーとスリーブとの嵌合
面の密着性が良好となり、拡散接合が容易に進行するよ
うになる。真空タンクにおける拡散接合の操作時間はア
ーバーの直径に応じて調整するのが望ましく、３００ｍ
φ〜５００Ｔｎ，φのアーバーを用いる場合、５〜１時
間が好適である。拡散接合によソー体化されたアーバー
とスリーブ（複合ロール）とを焼入れする場合、高合金
鋼スリーブは空冷中にマルテンサイト変態によつて膨張
し、低合金鋼のアーバーど熱膨張係数が異なる結果、両
者の接合面が剥離しやすくなる事態が生じることもある
。
このような場合、複合ロール・の拡散接合操作完了後、
冷却途中でスリーブの材質に応じた恒温変態図を利用し
、複合ロールを６５０〜７００℃の温度条件で５〜１ｍ
間程度保持し、パーライト変態させることが望ましい。
また、複合ロールを１０００〜１０５０℃に加熱すると
、低合金鋼のアーバーは材質によつては結晶粒が粗大化
することがある。
冷却途中でスリーブの材質に応じた恒温変態図を利用し
、複合ロールを６５０〜７００℃の温度条件で５〜１ｍ
間程度保持し、パーライト変態させることが望ましい。
また、複合ロールを１０００〜１０５０℃に加熱すると
、低合金鋼のアーバーは材質によつては結晶粒が粗大化
することがある。
この場合アーバーにおける結晶粒を調整する焼なまし処
理を行い、その後スリーブのみを誘導加熱方式等により
熱処理し、スリーブに要求される高耐摩耗性を維持する
”ようにもできる。更に、本発明では、アーバーとスリ
ーブとが軸方向に沿つてテーパー状に形成されているか
ら、スリーブにアーバーを嵌合させ、加圧し、拡散接合
させるに際し、両者の密着性が良好になる利点がある。
理を行い、その後スリーブのみを誘導加熱方式等により
熱処理し、スリーブに要求される高耐摩耗性を維持する
”ようにもできる。更に、本発明では、アーバーとスリ
ーブとが軸方向に沿つてテーパー状に形成されているか
ら、スリーブにアーバーを嵌合させ、加圧し、拡散接合
させるに際し、両者の密着性が良好になる利点がある。
以上のように本発明によれば、それぞれ別個に作製され
たテーパー状スリーブとアーバーとを拡散法により強固
に接合可能で、高耐摩耗性を有する材質をスリーブのみ
に使うので、安価かつ容易に複合ロールを製造できる。
たテーパー状スリーブとアーバーとを拡散法により強固
に接合可能で、高耐摩耗性を有する材質をスリーブのみ
に使うので、安価かつ容易に複合ロールを製造できる。
〔発明の実施例〕次に、本発明の実施例を第２図により
説明する。
説明する。
図において、３はアーバー、４はスリーブである。アー
バー３とスリーブ４との接合面はテーパー状に形成され
ている。更に具体的に述べると、外径３５０Ｉｎ！１１
φ，胴長５５０顛，全長１２０Ｃｋ！ｎの複合ロールを
作製する場合、外径３５０ｍφ，最大内径２５『φ，最
小内径２００？φ，のＳＫＤ−１１からなるスリーブに
、胴部分の最大外径２５０７９！φ，最小外径２００Ｔ
１ａφ，のアーバーを冷し嵌めにより固定する。
バー３とスリーブ４との接合面はテーパー状に形成され
ている。更に具体的に述べると、外径３５０Ｉｎ！１１
φ，胴長５５０顛，全長１２０Ｃｋ！ｎの複合ロールを
作製する場合、外径３５０ｍφ，最大内径２５『φ，最
小内径２００？φ，のＳＫＤ−１１からなるスリーブに
、胴部分の最大外径２５０７９！φ，最小外径２００Ｔ
１ａφ，のアーバーを冷し嵌めにより固定する。
冷し嵌めによる固定後、１０−４Ｔ０ｒｒの雰囲気中で
、アーバーの軸方向両端側から１．５ｋ９／Ｃｌｔで加
圧しながら１０３０℃で６時間加熱することにより、拡
散接合させる。空冷後に、５０サイクルの低周波で５２
０℃×３時間の熱処理を３回施した。このときのスリー
ブとアーバーとの接合面の金属組織の顕微鏡写真（４０
０倍）を第３図に示す。
、アーバーの軸方向両端側から１．５ｋ９／Ｃｌｔで加
圧しながら１０３０℃で６時間加熱することにより、拡
散接合させる。空冷後に、５０サイクルの低周波で５２
０℃×３時間の熱処理を３回施した。このときのスリー
ブとアーバーとの接合面の金属組織の顕微鏡写真（４０
０倍）を第３図に示す。
第３図によれば、スリーブ（ＳＫＤ−１１）とアーバー
（ＳＣＭ−４４０）とは拡散接合され、治金的に問題が
ないことが明らかである。また、複合ロール表面のシヨ
アかたさＨｓは８３であつた。このロール表面のかたさ
はＦｅ−Ｎｉ合金用の圧延ロールとして十分に使用でき
る値である。〔発明の効果〕本発明によれは、冷し嵌め
と拡散接合により製造される複合ロールのスリーブとア
ーバーとの間の密着力を極めて高くできる複合ロールの
製造方法が得られる。
（ＳＣＭ−４４０）とは拡散接合され、治金的に問題が
ないことが明らかである。また、複合ロール表面のシヨ
アかたさＨｓは８３であつた。このロール表面のかたさ
はＦｅ−Ｎｉ合金用の圧延ロールとして十分に使用でき
る値である。〔発明の効果〕本発明によれは、冷し嵌め
と拡散接合により製造される複合ロールのスリーブとア
ーバーとの間の密着力を極めて高くできる複合ロールの
製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の複合ロールの製造方法を示す模式図、第
２図は本発明による複合ロールの製造方法の一実施例を
示す模式図、第３図は第２図実施例により作製された複
合ロールのスリーブとアーバーとの境界層の金属組織を
示す顕微鏡写真てある。 １・・・・・・アーバー、２・・・・・スリーブ、３・
・・・・・テーパ―状ア―バニ、４ｅＩＩＩＩテ「パニ
状スリ―ブ。
２図は本発明による複合ロールの製造方法の一実施例を
示す模式図、第３図は第２図実施例により作製された複
合ロールのスリーブとアーバーとの境界層の金属組織を
示す顕微鏡写真てある。 １・・・・・・アーバー、２・・・・・スリーブ、３・
・・・・・テーパ―状ア―バニ、４ｅＩＩＩＩテ「パニ
状スリ―ブ。
Claims (1)
- １ ロールの軸方向に沿い断面がテーパー状に形成され
たＳＫＤ−１１からなるスリーブとＳＣＭ−４４０から
なるアーバーとを冷し嵌めにより固定した後、真空雰囲
気中で１０００〜１０５０℃に加熱し、アーバーを軸方
向に外部から加圧して、スリーブとアーバーとの接合面
を拡散接合することを特徴とする複合ロールの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847881A JPS6059076B2 (ja) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | 複合ロ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847881A JPS6059076B2 (ja) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | 複合ロ−ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57175090A JPS57175090A (en) | 1982-10-27 |
| JPS6059076B2 true JPS6059076B2 (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=13085537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5847881A Expired JPS6059076B2 (ja) | 1981-04-20 | 1981-04-20 | 複合ロ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059076B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176408A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
| JPS61176410A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
| JPS61176409A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
| JPS61219405A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-29 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
| FR2670144B1 (fr) * | 1990-12-07 | 1995-01-06 | Usinor Sacilor | Cylindre pour la coulee continue sur un ou entre deux cylindres, et son procede de fabrication. |
-
1981
- 1981-04-20 JP JP5847881A patent/JPS6059076B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57175090A (en) | 1982-10-27 |
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