JPS6113895B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6113895B2 JPS6113895B2 JP55055241A JP5524180A JPS6113895B2 JP S6113895 B2 JPS6113895 B2 JP S6113895B2 JP 55055241 A JP55055241 A JP 55055241A JP 5524180 A JP5524180 A JP 5524180A JP S6113895 B2 JPS6113895 B2 JP S6113895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sleeve
- roll
- roll shaft
- shrink
- casting
- 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
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
- C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
- C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
- C03B35/18—Construction of the conveyor rollers ; Materials, coatings or coverings thereof
- C03B35/183—Construction of the conveyor rollers ; Materials, coatings or coverings thereof specially adapted for thermal adjustment of the rollers, e.g. insulating, heating, cooling thereof
- C03B35/184—Cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
- B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors
- B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
- B65G39/07—Other adaptations of sleeves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
- C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
- C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
- C03B35/18—Construction of the conveyor rollers ; Materials, coatings or coverings thereof
- C03B35/181—Materials, coatings, loose coverings or sleeves thereof
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/02—Skids or tracks for heavy objects
- F27D3/026—Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
Description
本発明はスラブ連続鋳造用のピンチロール、ガ
イドロール等に用いられる組立式ロールに関する
ものであり、ロール材料とロール構造の両面から
その耐用寿命を延長することを目的としている。 従来、この種ロールとして用いられているもの
は、第１図のようなスリーブロールと第２図のよ
うなソリツドロールに大別される。スリーブロー
ルは、ロール軸２′の外周にスパイラル状の水冷
溝９を設けて、これにスリーブ１′を嵌め込んで
溶接固定４により一体化したものであり、ロール
軸２′は普通鋼で形成され、スリーブ１′はCr−
Mo系低合金鋼で形成されるのが普通である。一
方ソリツドロール２″は、ロール全体がCr−Mo
系低合金鋼で形成され、主にその鍛造品が使用さ
れる。（第２図中３は軸心部の冷却水孔を示す）
しかるに、上記のような従来ロールにあつては、
構造的にも材質的にも次のような欠点がある。 すなわち、スリーブロールでは、第１図のよう
にスリーブ内面は水冷され外面は高温スラブと接
触しその温度勾配が大となり、発生する熱応力に
よるクラツクの発生・進展が著しくなり、その結
果寿命が短縮されることが多い。またロールに負
荷される力により曲げ応力も大となるが、この場
合スリーブ１′とロール軸２′とが全長に亘り密着
状態にあれば曲げ応力の集中が起り難いが、実際
にはそのスパイラル溝凸部１０とスリーブ内面と
は接しておらず、また長時間の使用で凸部１０が
腐食を受けてその間隙が更に大きくなる傾向にあ
り、このギヤツプが大きくなるとスリーブ１′の
軸方向中央部に応力集中を起し、スリーブ１′に
クラツクが発生しそれが早期に進展してついには
破断を起し、冷却水の噴き出し事故を発生する。
この場合、勿論連鋳作業は中断を予儀なくされ
る。そして又、この種スリーブロールでは、使用
中にそのスパイラル水冷溝９に腐食生成物や水垢
などが堆積して冷却水が流れなくなることも起り
易く、この場合にはその水洩れ防止リング１１よ
り冷却水が噴き出したり、スリーブ１′の温度が
上昇する等の問題をきたす。 一方ソリツドロールの場合では、その表面が高
温スラブと接触して加熱され、次の瞬間には水冷
されるという苛酷な繰返しの加熱−冷却を受ける
ためヒートクラツクを発生し、そこに曲げ応力が
集中するとクラツクが急速に進展してついにはロ
ール折損事故を起し、やはり連鋳作業の中断を予
儀なくされることの多い欠点がある。そこで、よ
り耐ヒートクラツク性に優れた高級材料を使用す
ることも提案されるが、この場合にはロール全体
を高級材料で形成しなければならず、採算的に引
合わないものとなる。またロールの材料特性を高
めるためには焼入、焼戻し処理を行なわなければ
ならないが、この場合にはロール全体にこの熱処
理を施すことが困難であり、十分な材料特性を確
保出来ないのが実情である。 従来ロールは以上のような主として構造上の問
題の他、ロール材料についても改善すべき点があ
る。すなわち、上記スリーブロール又はソリツド
ロールでは、そのスリーブ又はロール全体にCr
−Mo系低合金鋼（例えば１％Cr−0.3％Mo鋼）
が主として使用されているが、これは普通鋼に比
較するとより優れたロール材質ではあるものの、
この種連鋳ロールに要求される特性特に耐ヒート
クラツク性の点についてみると、なお不十分なも
のである。 以上のような欠点乃至問題点に鑑みて、本発明
はロール材料とロール構造の両面からこの種連鋳
用ロールの耐用寿命を延長することのできる新規
の組立式ロールを提供せんとするものである。 本発明で使用するロール材料即ちスリーブ用合
金についてから述べると、その特徴とする化学組
成は次の通りである。 第１発明については、 Ｃ：0.01〜0.20％ Si：0.1〜2.0％ Mn：0.1〜2.0％ Cr：10〜14％ Ｎ：0.02〜0.20％かつＣ＋Ｎ：0.03〜0.35
％ 残部は不純物を除き実質的にFe。 第２発明については、 Ｃ：0.01〜0.20％ Si：0.1〜2.0％ Mn：0.1〜2.0％ Cr：10〜14％ Ｎ：0.02〜0.20％かつＣ＋Ｎ：0.03〜0.35
％ なる第１発明合金の主要成分に、その性質を一
層改良するため、 Ni：0.1〜5.0％ Mo：0.1〜2.0％ Ｖ：0.01〜0.3％ Ｗ：0.1〜2.0％ のうち１種又は２種以上を含み、残部は不純物
を除き実質的にFe。（以上の各成分は重量％を意
味する） 本発明合金はスラブ連鋳ロール用合金として特
に優れた性質を発揮するよう上記の如く構成した
ものであるが、その各成分範囲の限定理由につい
て下記に説明する。 すなわち、本発明のロールはそのロール構造
上、後述のようにその負荷応力が専らロール軸に
よつて充分耐え得るように工夫して設計されるも
のであるため、スリーブに要求される最大の要因
は、繰返しの加熱・冷却を受けてもヒートクラツ
クが発生し難いことである。また、ロール表面は
高温スラブと接触し高温酸化も受ける上に、冷却
水による水の腐食も重なり、これらの要因も重要
であつて、合金組成は特にこれらの点に基づいて
選定される。 Ｃは耐ヒートクラツク性の点からは低い程望ま
しいが、通常の大気溶解では0.01％以下にするの
が困難であり、このため0.01％をその下限とす
る。Ｃは高くなると強度や硬度を増大し、負荷荷
重の支持力が強化されたり耐摩耗性が向上される
という利点があるものの、靭性が低下する上に耐
ヒートクラツク性が著しく低下して好ましくな
く、その上限を0.2％とする。 Si，Mnは共に脱酸元素として作用し、0.1％程
度は必然的に含まれるものであるが、2.0％以上
添加してもその効果がなく、特にSiの場合では靭
性低下を招き有害であつて、共に0.1〜2.0％が適
当な範囲である。 Crは本発明のスリーブ合金において最も有効
な元素である。耐熱性、耐食性に加えて耐ヒート
クラツク性という重要なる要因を同時に満足させ
るためには、10％以上のCrを含むことが必要で
ある。しかし、14％を越えると靭性の低下が生
じ、耐ヒートクラツク性が低下すると共に発生し
たクラツクの成長進展も容易となつて好ましくな
い。 Ｎは上記スリーブ合金の基本成分（Ｃ，Si，
Mn，Cr）に少量添加されて一段とその特性を向
上させるのに有効な元素である。即ち、0.02％以
上含まれると合金の強度と靭性を向上させる上
に、連鋳用ロールとして最も重要な耐ヒートクラ
ツクを大巾に向上させ、極めて有効に作用するも
のである。しかし乍ら、0.20％を越えて加えられ
ると、スリーブ品質に対して好ましくないピンホ
ールのようなガス欠陥が発生し易くなり、更には
靭性低下も著しくなるので、逆に耐ヒートクラツ
ク性も低下してくる。 なお、Ｎはその適当範囲ではＣと類似した作用
を果す元素であり、従つて両者共にその上限近く
まで含まれる時には耐ヒートクラツク性の確保の
上で好ましくない結果も生じ易く、かかる点によ
りＣとＮとの総和Ｃ＋Ｎを0.03〜0.35％の範囲に
抑えるようにする必要がある。 スリーブ合金として用いられる第１発明合金は
以上の成分組成により十分優れた性能を発揮し得
るものとなるのであるが、第２発明合金はこの主
要成分に、Ni，Mo，Ｖ，Ｗの合金元素を単独又
は複合して添加し、一層優れた耐ヒートクラツク
性を具備せしめるようにしたものであり、その各
成分範囲限定理由は次の通りである。 Niは0.1％以上でその添加効果が明らかとなり
優れた耐ヒートクラツク特性を示すが、５％を越
えるとその添加の効果も飽和し、むしろ熱膨張率
が大きくなりスリーブ材料として好ましくなくな
り、また高価なNiを多量に使用することは経済
的にも不利である。 Mo，ＷもNiと同様耐ヒートクラツク性の向上
に有効な元素で、各0.1％以上の添加でその効果
を発揮するが、２％を越えると逆に靭性を低下さ
せる傾向があり、且つ高価であるため両元素共こ
れ以上添加量を増加することは経済的にも好まし
くない。 Ｖもやはり耐ヒートクラツク性を向上させる有
効な元素で、0.01％以上の添加でその効果を発揮
するが、0.3％を越えるとその効果も飽和し、同
じく高価な元素であつてこれ以上の添加は経済的
にも好ましくない。 以上に述べた第１発明合金又は第２発明合金
は、後に詳しく説明するような構造の組立式ロー
ルにおけるスリーブ材料として用いられるのであ
るが、このような合金組成のものを経済的に且つ
高品質に所定のスリーブ材料とするためには、遠
心力鋳造によりスリーブを製造するのが最も適し
ている。また、この合金材料スリーブは、その耐
熱性、耐食性、耐摩耗性及び耐ヒートクラツク性
を更に十分満足できる状態に高めるため、鋳造
後、950〜1080℃に加熱保持後焼入し（水冷、油
冷、空冷のいずれの焼入れも可）、次いで600〜
750℃に再加熱して焼戻しする熱処理を施すこと
が有効である。 次に本発明組立式ロールのロール構造について
述べる。上記のようなスリーブ材料として優れた
特性を有するものを採用しても、そのロール構造
が適しなければその材料特性を十分に活用するこ
とができないことに注意すべきである。しかし
て、本発明の組立式ロールでは、従来のスリーブ
ロールやスリツドロールとは異なり、第３図又は
第４図に示す如く、そロール軸２とこれを外包す
るスリーブ１とから成り、スリーブ１をロール軸
２に密着状態の下に焼嵌めて組立られるものであ
る。すなわち、スリーブ１がロール軸２に密着状
態に焼嵌めされて成るロール構造では、ロールに
かかる負荷をスリーブ２とロール軸１の両方で負
担することができるので、スリーブ表面にヒート
クラツクが発生してもその進展が遅く、また万一
クラツクが進展してスリーブ１が折損してもクラ
ツクはそのスリーブ１内に留まり、ロール軸２に
までクラツクが連続することはないので、連鋳作
業が中断されることもなく、水洩れを生じるおそ
れもない構造上の利点が得られる。この場合、ス
リーブ１はその耐用寿命により定期的に取替られ
るが、ロール軸２は半永久的に使用でき、しかも
スリーブのように高級材料を必要とせず、単なる
構造用材料として普通鋼もしくは低合金鋼の使用
で十分となる。そして、ロール軸２に冷却水の通
路を設ける場合では、従来のスリーブロールのよ
うな複雑なスパイラル水冷溝は勿論不要で、その
軸心部にのみ水冷孔３を有するものとすれば良
い。 なお、第３図に示す構造は、焼嵌め後スリーブ
１の片端部５を溶接固定４し、他方を自由端部６
とした場合であり、一方第４図に示す構造はその
両端部を自由端部６，６とした場合を示してい
る。ただし、第４図の構造では、図示されていな
いが、スリーブ１のズレを防止するためその片端
又は両端において、ロール軸外面とスリーブ内面
に軸方向の溝を切り、この溝に割ピンを係入する
などしてスリーブ１のズレを防止する対策を講ず
る必要がある。 さて、スリーブ１をロール軸２に焼嵌めて組立
ロールを製作するに当つては、次のような問題に
ついて考慮すべきである。すなわち、組立ロール
では連鋳された高温スラブと接しながら長時間運
転使用されると、スリーブ１だけが加熱されて軸
方向に伸びようとする。この際、第３図のように
片端固定の場合では、その片端部５は固定４され
ていて、他方の自由端部６で伸びなければならな
いが、この自由端部６はほとんど加熱されない
（通常スラブは中央部で接し、端部側では接触し
ない）ため、この自由端部６でキツク焼嵌め固定
されているとスリーブ１が軸方向に伸長できず、
これがためスリーブ１にフクレ変形を来たすこと
がある。これは第４図のような両端自由の場合で
も、やはりその両自由端部６，６の固定がキツイ
と同様に生じる現象である。 また次のような問題についても考慮する必要が
ある。すなわち、連続鋳造に使用されている状態
でのスリーブ１の温度分布は、高温スラブ７との
接触によつて、第５図のように中央部が高く両端
部が低いクラウン型の温度分布になるものと考え
られる。しかるに、スリーブ１とロール軸２との
焼嵌めが一様で常に密着状態に保持されれば問題
ないが、連鋳作業が幾チヤージも連続されたり、
製品スラブを冷却する冷却水がロールにかからな
い場合あるいはロール軸軸心部の水冷孔３の水量
が不十分である場合には、第５図のようなクラウ
ン型の温度分布に応じてスリーブ径が拡大（熱膨
張）し、スリーブ１とロール軸２とが離れてその
間に隙間を生じる（この場合も両端部においては
熱膨張によるフクレがなく、焼嵌め固定力が作用
してスリーブの移動が阻止される）。すると、こ
の部分ではロール軸２からの冷却作用が伝わらな
くなり、益々その温度が上昇して問題を来たす。
そして、この際スラブ７からスリーブ１に大きな
負荷を受けると、無理にその片端側でズレを起す
場合もあり、この場合には連鋳作業が終了した時
に、スリーブ１が元の寸法に収縮できず割れを発
生することにもなる。 このような問題点に対応すべく、本発明ではス
リーブ１をロール軸２に焼嵌めるに当つて、次の
ようにその焼嵌め代を工夫することを提案する。
すなわち、第３図のような片端固定の場合では、
スリーブ１の中央部８および固定片端部５は、
0.2〜1.0mmの大きな焼嵌め代とし、強い締結力で
軸２に固定するようにし、一方その自由端部６の
近傍（端から500mm程度以上）は、０〜0.2mmの小
さな焼嵌め代とし、弱い締結力で軸２に固定する
ようにするのである。また、第４図のような両端
自由の場合でも、やはり同様の趣旨で、その中央
部８は0.2〜1.0mmの大きな焼嵌め代とし、一方そ
の両自由端６，６近傍（端から100〜500mm程度の
長さ）は０〜0.2mmの小さな焼嵌め代とするもの
である。 このようにすると、いずれの場合もスリーブ１
の熱膨張による伸びをその自由端６で解放するこ
とができ、同時にスリーブ１とロール軸２との間
にギヤツプを生じることなく常時密着状態が確保
され、スリーブ１のフクレ変形や異常加熱をよく
防止することができ、その使用寿命の短縮につな
がる割れの発生・進展や摩耗を抑えることができ
る。 スリーブ１を部分的に異なる焼嵌め代でロール
軸２に焼嵌めするためには、予めロール軸２の外
径を、各部分において所定の焼嵌め代が得られる
ように加工しておくことが必要であり、最も理想
的には第６図に示すように、ロール外周面（スリ
ーブ焼嵌め面）を、第５図の使用状態におけるス
リーブ温度分布に応じてクラウン型Ｃに加工形成
することが提唱できる。 なお、スリーブ１の焼嵌め組立構造として、片
端固定の場合と両端自由の場合とを比較すると、
後者の場合では前者の場合よりもその自由端６，
６におけるスリーブ１の伸縮を半分以下とするこ
とが可能であつて、スリーブ１のフクレ変形や割
れ防止にはより有効なものであると云える。 以下本発明の実施例について述べる。 〈実施例〉 〔供試料〕各供試料は高周波溶解炉で溶解さ
れ、金型遠心力鋳造により外径160mm〓×28mmt×
220mmlの寸法の試験体に鋳造され、鋳造後1030℃
から油焼入し、680℃で焼戻しする熱処理を施し
た。次いで、外径150mm〓×23mmt×70mmlのリング
試験材に加工され、ヒートクラツク試験用材料と
した。 〔ヒートクラツク試験法〕供試料の外周表面を
100KC高周波加熱し、表面温度が550℃になると
同時に加熱を中止し、加熱面を水冷する。この加
熱・水冷を連続的に繰返し、供試料の表面にヒー
トクラツクが発生するまで続行した。つまり、こ
の試験法によれば、耐ヒートクラツク性に優れた
材料ほどクラツク発生までに多数回の加熱・水冷
の反復回数を要することになる。 第１表に各供試料の化学組成を示す、第２表に
はそのヒートクラツク試験結果を示す。 試験結果について説明すると、供試料No.１は普
通鋼、No.２，３は低合金鋼であるが、いずれもヒ
ートクラツクの発生は早い。No.４，５はCr元素
のみが本発明合金の範囲に属しないものである
が、この合金もヒートクラツクの発生は早い。No.
６はＮを添加していないものであるが、その耐ヒ
ートクラツク性は不十分であることが判る。No.７
は逆にＮが所定範囲を越えて多量に含まれ、しか
もそのＮ＋Ｃ量も超過しているため、耐ヒートク
ラツク性の低下が認められる。またNo.８は各元素
がいずれも所定範囲内にあるものであるが、Ｃ＋
Ｎ＝0.37％と0.35％を越えているため、やはり耐
ヒートクラツク性に低下が認められる。これに対
し、本発明の第１発明合金又は第２発明合金に該
当するNo.９〜17のものでは、いずれも優れた耐ヒ
ートクラツク性を有することが確認される。
イドロール等に用いられる組立式ロールに関する
ものであり、ロール材料とロール構造の両面から
その耐用寿命を延長することを目的としている。 従来、この種ロールとして用いられているもの
は、第１図のようなスリーブロールと第２図のよ
うなソリツドロールに大別される。スリーブロー
ルは、ロール軸２′の外周にスパイラル状の水冷
溝９を設けて、これにスリーブ１′を嵌め込んで
溶接固定４により一体化したものであり、ロール
軸２′は普通鋼で形成され、スリーブ１′はCr−
Mo系低合金鋼で形成されるのが普通である。一
方ソリツドロール２″は、ロール全体がCr−Mo
系低合金鋼で形成され、主にその鍛造品が使用さ
れる。（第２図中３は軸心部の冷却水孔を示す）
しかるに、上記のような従来ロールにあつては、
構造的にも材質的にも次のような欠点がある。 すなわち、スリーブロールでは、第１図のよう
にスリーブ内面は水冷され外面は高温スラブと接
触しその温度勾配が大となり、発生する熱応力に
よるクラツクの発生・進展が著しくなり、その結
果寿命が短縮されることが多い。またロールに負
荷される力により曲げ応力も大となるが、この場
合スリーブ１′とロール軸２′とが全長に亘り密着
状態にあれば曲げ応力の集中が起り難いが、実際
にはそのスパイラル溝凸部１０とスリーブ内面と
は接しておらず、また長時間の使用で凸部１０が
腐食を受けてその間隙が更に大きくなる傾向にあ
り、このギヤツプが大きくなるとスリーブ１′の
軸方向中央部に応力集中を起し、スリーブ１′に
クラツクが発生しそれが早期に進展してついには
破断を起し、冷却水の噴き出し事故を発生する。
この場合、勿論連鋳作業は中断を予儀なくされ
る。そして又、この種スリーブロールでは、使用
中にそのスパイラル水冷溝９に腐食生成物や水垢
などが堆積して冷却水が流れなくなることも起り
易く、この場合にはその水洩れ防止リング１１よ
り冷却水が噴き出したり、スリーブ１′の温度が
上昇する等の問題をきたす。 一方ソリツドロールの場合では、その表面が高
温スラブと接触して加熱され、次の瞬間には水冷
されるという苛酷な繰返しの加熱−冷却を受ける
ためヒートクラツクを発生し、そこに曲げ応力が
集中するとクラツクが急速に進展してついにはロ
ール折損事故を起し、やはり連鋳作業の中断を予
儀なくされることの多い欠点がある。そこで、よ
り耐ヒートクラツク性に優れた高級材料を使用す
ることも提案されるが、この場合にはロール全体
を高級材料で形成しなければならず、採算的に引
合わないものとなる。またロールの材料特性を高
めるためには焼入、焼戻し処理を行なわなければ
ならないが、この場合にはロール全体にこの熱処
理を施すことが困難であり、十分な材料特性を確
保出来ないのが実情である。 従来ロールは以上のような主として構造上の問
題の他、ロール材料についても改善すべき点があ
る。すなわち、上記スリーブロール又はソリツド
ロールでは、そのスリーブ又はロール全体にCr
−Mo系低合金鋼（例えば１％Cr−0.3％Mo鋼）
が主として使用されているが、これは普通鋼に比
較するとより優れたロール材質ではあるものの、
この種連鋳ロールに要求される特性特に耐ヒート
クラツク性の点についてみると、なお不十分なも
のである。 以上のような欠点乃至問題点に鑑みて、本発明
はロール材料とロール構造の両面からこの種連鋳
用ロールの耐用寿命を延長することのできる新規
の組立式ロールを提供せんとするものである。 本発明で使用するロール材料即ちスリーブ用合
金についてから述べると、その特徴とする化学組
成は次の通りである。 第１発明については、 Ｃ：0.01〜0.20％ Si：0.1〜2.0％ Mn：0.1〜2.0％ Cr：10〜14％ Ｎ：0.02〜0.20％かつＣ＋Ｎ：0.03〜0.35
％ 残部は不純物を除き実質的にFe。 第２発明については、 Ｃ：0.01〜0.20％ Si：0.1〜2.0％ Mn：0.1〜2.0％ Cr：10〜14％ Ｎ：0.02〜0.20％かつＣ＋Ｎ：0.03〜0.35
％ なる第１発明合金の主要成分に、その性質を一
層改良するため、 Ni：0.1〜5.0％ Mo：0.1〜2.0％ Ｖ：0.01〜0.3％ Ｗ：0.1〜2.0％ のうち１種又は２種以上を含み、残部は不純物
を除き実質的にFe。（以上の各成分は重量％を意
味する） 本発明合金はスラブ連鋳ロール用合金として特
に優れた性質を発揮するよう上記の如く構成した
ものであるが、その各成分範囲の限定理由につい
て下記に説明する。 すなわち、本発明のロールはそのロール構造
上、後述のようにその負荷応力が専らロール軸に
よつて充分耐え得るように工夫して設計されるも
のであるため、スリーブに要求される最大の要因
は、繰返しの加熱・冷却を受けてもヒートクラツ
クが発生し難いことである。また、ロール表面は
高温スラブと接触し高温酸化も受ける上に、冷却
水による水の腐食も重なり、これらの要因も重要
であつて、合金組成は特にこれらの点に基づいて
選定される。 Ｃは耐ヒートクラツク性の点からは低い程望ま
しいが、通常の大気溶解では0.01％以下にするの
が困難であり、このため0.01％をその下限とす
る。Ｃは高くなると強度や硬度を増大し、負荷荷
重の支持力が強化されたり耐摩耗性が向上される
という利点があるものの、靭性が低下する上に耐
ヒートクラツク性が著しく低下して好ましくな
く、その上限を0.2％とする。 Si，Mnは共に脱酸元素として作用し、0.1％程
度は必然的に含まれるものであるが、2.0％以上
添加してもその効果がなく、特にSiの場合では靭
性低下を招き有害であつて、共に0.1〜2.0％が適
当な範囲である。 Crは本発明のスリーブ合金において最も有効
な元素である。耐熱性、耐食性に加えて耐ヒート
クラツク性という重要なる要因を同時に満足させ
るためには、10％以上のCrを含むことが必要で
ある。しかし、14％を越えると靭性の低下が生
じ、耐ヒートクラツク性が低下すると共に発生し
たクラツクの成長進展も容易となつて好ましくな
い。 Ｎは上記スリーブ合金の基本成分（Ｃ，Si，
Mn，Cr）に少量添加されて一段とその特性を向
上させるのに有効な元素である。即ち、0.02％以
上含まれると合金の強度と靭性を向上させる上
に、連鋳用ロールとして最も重要な耐ヒートクラ
ツクを大巾に向上させ、極めて有効に作用するも
のである。しかし乍ら、0.20％を越えて加えられ
ると、スリーブ品質に対して好ましくないピンホ
ールのようなガス欠陥が発生し易くなり、更には
靭性低下も著しくなるので、逆に耐ヒートクラツ
ク性も低下してくる。 なお、Ｎはその適当範囲ではＣと類似した作用
を果す元素であり、従つて両者共にその上限近く
まで含まれる時には耐ヒートクラツク性の確保の
上で好ましくない結果も生じ易く、かかる点によ
りＣとＮとの総和Ｃ＋Ｎを0.03〜0.35％の範囲に
抑えるようにする必要がある。 スリーブ合金として用いられる第１発明合金は
以上の成分組成により十分優れた性能を発揮し得
るものとなるのであるが、第２発明合金はこの主
要成分に、Ni，Mo，Ｖ，Ｗの合金元素を単独又
は複合して添加し、一層優れた耐ヒートクラツク
性を具備せしめるようにしたものであり、その各
成分範囲限定理由は次の通りである。 Niは0.1％以上でその添加効果が明らかとなり
優れた耐ヒートクラツク特性を示すが、５％を越
えるとその添加の効果も飽和し、むしろ熱膨張率
が大きくなりスリーブ材料として好ましくなくな
り、また高価なNiを多量に使用することは経済
的にも不利である。 Mo，ＷもNiと同様耐ヒートクラツク性の向上
に有効な元素で、各0.1％以上の添加でその効果
を発揮するが、２％を越えると逆に靭性を低下さ
せる傾向があり、且つ高価であるため両元素共こ
れ以上添加量を増加することは経済的にも好まし
くない。 Ｖもやはり耐ヒートクラツク性を向上させる有
効な元素で、0.01％以上の添加でその効果を発揮
するが、0.3％を越えるとその効果も飽和し、同
じく高価な元素であつてこれ以上の添加は経済的
にも好ましくない。 以上に述べた第１発明合金又は第２発明合金
は、後に詳しく説明するような構造の組立式ロー
ルにおけるスリーブ材料として用いられるのであ
るが、このような合金組成のものを経済的に且つ
高品質に所定のスリーブ材料とするためには、遠
心力鋳造によりスリーブを製造するのが最も適し
ている。また、この合金材料スリーブは、その耐
熱性、耐食性、耐摩耗性及び耐ヒートクラツク性
を更に十分満足できる状態に高めるため、鋳造
後、950〜1080℃に加熱保持後焼入し（水冷、油
冷、空冷のいずれの焼入れも可）、次いで600〜
750℃に再加熱して焼戻しする熱処理を施すこと
が有効である。 次に本発明組立式ロールのロール構造について
述べる。上記のようなスリーブ材料として優れた
特性を有するものを採用しても、そのロール構造
が適しなければその材料特性を十分に活用するこ
とができないことに注意すべきである。しかし
て、本発明の組立式ロールでは、従来のスリーブ
ロールやスリツドロールとは異なり、第３図又は
第４図に示す如く、そロール軸２とこれを外包す
るスリーブ１とから成り、スリーブ１をロール軸
２に密着状態の下に焼嵌めて組立られるものであ
る。すなわち、スリーブ１がロール軸２に密着状
態に焼嵌めされて成るロール構造では、ロールに
かかる負荷をスリーブ２とロール軸１の両方で負
担することができるので、スリーブ表面にヒート
クラツクが発生してもその進展が遅く、また万一
クラツクが進展してスリーブ１が折損してもクラ
ツクはそのスリーブ１内に留まり、ロール軸２に
までクラツクが連続することはないので、連鋳作
業が中断されることもなく、水洩れを生じるおそ
れもない構造上の利点が得られる。この場合、ス
リーブ１はその耐用寿命により定期的に取替られ
るが、ロール軸２は半永久的に使用でき、しかも
スリーブのように高級材料を必要とせず、単なる
構造用材料として普通鋼もしくは低合金鋼の使用
で十分となる。そして、ロール軸２に冷却水の通
路を設ける場合では、従来のスリーブロールのよ
うな複雑なスパイラル水冷溝は勿論不要で、その
軸心部にのみ水冷孔３を有するものとすれば良
い。 なお、第３図に示す構造は、焼嵌め後スリーブ
１の片端部５を溶接固定４し、他方を自由端部６
とした場合であり、一方第４図に示す構造はその
両端部を自由端部６，６とした場合を示してい
る。ただし、第４図の構造では、図示されていな
いが、スリーブ１のズレを防止するためその片端
又は両端において、ロール軸外面とスリーブ内面
に軸方向の溝を切り、この溝に割ピンを係入する
などしてスリーブ１のズレを防止する対策を講ず
る必要がある。 さて、スリーブ１をロール軸２に焼嵌めて組立
ロールを製作するに当つては、次のような問題に
ついて考慮すべきである。すなわち、組立ロール
では連鋳された高温スラブと接しながら長時間運
転使用されると、スリーブ１だけが加熱されて軸
方向に伸びようとする。この際、第３図のように
片端固定の場合では、その片端部５は固定４され
ていて、他方の自由端部６で伸びなければならな
いが、この自由端部６はほとんど加熱されない
（通常スラブは中央部で接し、端部側では接触し
ない）ため、この自由端部６でキツク焼嵌め固定
されているとスリーブ１が軸方向に伸長できず、
これがためスリーブ１にフクレ変形を来たすこと
がある。これは第４図のような両端自由の場合で
も、やはりその両自由端部６，６の固定がキツイ
と同様に生じる現象である。 また次のような問題についても考慮する必要が
ある。すなわち、連続鋳造に使用されている状態
でのスリーブ１の温度分布は、高温スラブ７との
接触によつて、第５図のように中央部が高く両端
部が低いクラウン型の温度分布になるものと考え
られる。しかるに、スリーブ１とロール軸２との
焼嵌めが一様で常に密着状態に保持されれば問題
ないが、連鋳作業が幾チヤージも連続されたり、
製品スラブを冷却する冷却水がロールにかからな
い場合あるいはロール軸軸心部の水冷孔３の水量
が不十分である場合には、第５図のようなクラウ
ン型の温度分布に応じてスリーブ径が拡大（熱膨
張）し、スリーブ１とロール軸２とが離れてその
間に隙間を生じる（この場合も両端部においては
熱膨張によるフクレがなく、焼嵌め固定力が作用
してスリーブの移動が阻止される）。すると、こ
の部分ではロール軸２からの冷却作用が伝わらな
くなり、益々その温度が上昇して問題を来たす。
そして、この際スラブ７からスリーブ１に大きな
負荷を受けると、無理にその片端側でズレを起す
場合もあり、この場合には連鋳作業が終了した時
に、スリーブ１が元の寸法に収縮できず割れを発
生することにもなる。 このような問題点に対応すべく、本発明ではス
リーブ１をロール軸２に焼嵌めるに当つて、次の
ようにその焼嵌め代を工夫することを提案する。
すなわち、第３図のような片端固定の場合では、
スリーブ１の中央部８および固定片端部５は、
0.2〜1.0mmの大きな焼嵌め代とし、強い締結力で
軸２に固定するようにし、一方その自由端部６の
近傍（端から500mm程度以上）は、０〜0.2mmの小
さな焼嵌め代とし、弱い締結力で軸２に固定する
ようにするのである。また、第４図のような両端
自由の場合でも、やはり同様の趣旨で、その中央
部８は0.2〜1.0mmの大きな焼嵌め代とし、一方そ
の両自由端６，６近傍（端から100〜500mm程度の
長さ）は０〜0.2mmの小さな焼嵌め代とするもの
である。 このようにすると、いずれの場合もスリーブ１
の熱膨張による伸びをその自由端６で解放するこ
とができ、同時にスリーブ１とロール軸２との間
にギヤツプを生じることなく常時密着状態が確保
され、スリーブ１のフクレ変形や異常加熱をよく
防止することができ、その使用寿命の短縮につな
がる割れの発生・進展や摩耗を抑えることができ
る。 スリーブ１を部分的に異なる焼嵌め代でロール
軸２に焼嵌めするためには、予めロール軸２の外
径を、各部分において所定の焼嵌め代が得られる
ように加工しておくことが必要であり、最も理想
的には第６図に示すように、ロール外周面（スリ
ーブ焼嵌め面）を、第５図の使用状態におけるス
リーブ温度分布に応じてクラウン型Ｃに加工形成
することが提唱できる。 なお、スリーブ１の焼嵌め組立構造として、片
端固定の場合と両端自由の場合とを比較すると、
後者の場合では前者の場合よりもその自由端６，
６におけるスリーブ１の伸縮を半分以下とするこ
とが可能であつて、スリーブ１のフクレ変形や割
れ防止にはより有効なものであると云える。 以下本発明の実施例について述べる。 〈実施例〉 〔供試料〕各供試料は高周波溶解炉で溶解さ
れ、金型遠心力鋳造により外径160mm〓×28mmt×
220mmlの寸法の試験体に鋳造され、鋳造後1030℃
から油焼入し、680℃で焼戻しする熱処理を施し
た。次いで、外径150mm〓×23mmt×70mmlのリング
試験材に加工され、ヒートクラツク試験用材料と
した。 〔ヒートクラツク試験法〕供試料の外周表面を
100KC高周波加熱し、表面温度が550℃になると
同時に加熱を中止し、加熱面を水冷する。この加
熱・水冷を連続的に繰返し、供試料の表面にヒー
トクラツクが発生するまで続行した。つまり、こ
の試験法によれば、耐ヒートクラツク性に優れた
材料ほどクラツク発生までに多数回の加熱・水冷
の反復回数を要することになる。 第１表に各供試料の化学組成を示す、第２表に
はそのヒートクラツク試験結果を示す。 試験結果について説明すると、供試料No.１は普
通鋼、No.２，３は低合金鋼であるが、いずれもヒ
ートクラツクの発生は早い。No.４，５はCr元素
のみが本発明合金の範囲に属しないものである
が、この合金もヒートクラツクの発生は早い。No.
６はＮを添加していないものであるが、その耐ヒ
ートクラツク性は不十分であることが判る。No.７
は逆にＮが所定範囲を越えて多量に含まれ、しか
もそのＮ＋Ｃ量も超過しているため、耐ヒートク
ラツク性の低下が認められる。またNo.８は各元素
がいずれも所定範囲内にあるものであるが、Ｃ＋
Ｎ＝0.37％と0.35％を越えているため、やはり耐
ヒートクラツク性に低下が認められる。これに対
し、本発明の第１発明合金又は第２発明合金に該
当するNo.９〜17のものでは、いずれも優れた耐ヒ
ートクラツク性を有することが確認される。
【表】
【表】
【表】
〈ロール組立鋳物例〉
広巾スラブ連続鋳造用480mm〓ピンチロールの
実施例について、その製作工程順に下記に説明す
る。 (1) スリーブの製作 金型遠心力鋳造法によつて鋳造した後、外径
480mm〓×内径360mm〓×長さ2300mmlの寸法に
機械加工仕上げを行なつた。スリーブの成分
（重量％）は次の通りである。 Ｃ Si Mn Cr 0.08 0.41 0.87 12.65 Ｎ Ni Mo Ｖ 0.08 0.82 0.41 0.05 また熱処理については、1000℃×６Hr→油焼
入れの後、680℃×10Hr→放冷する焼入焼戻し
を行なつた。 (2) ロール軸の製作 普通鋼から成るロール軸を、スリーブ自由端
部側の焼嵌め代が小さくなるように加工した。
ロール軸の加工寸法は第７図に示す通りであ
る。（図中、Ｄ：スリーブ内径） (3) 組立 スリーブを400℃に加熱してロール軸に焼嵌
め一体化した。なお、第７図中Ａ側を自由端部
とし、Ｂ側を溶接してスリーブとロール軸とを
固定した。 (4) 実用結果 従来このピンチロールの用いられる部分で
は、低合金鋼のソリツドロールが使用されてい
るが、約5000チヤージ（約１年間）で30mm程度
の深さのクラツクが入り取換えられており、そ
の際ロール径も６mm以上減径しているのが普通
である。これに対して本実施例ロールを使用し
た場合では、20000チヤージ（約４年間）経過
しているが、なお20mm程度の最大深さのクラツ
クが生じているだけで実用上問題なく使用され
続けており、ロール径の減少量も最大1.5mm程
度の減径しか生じていない。従つて、従来ロー
ルの４倍以上の耐用寿命が得られることが確認
される。 以上に述べた本発明ロールを従来ロールと比較
してその特長を要約すると次の通りである。 スリーブロールとの比較 （） ロール軸の加工が単純である（スパイラ
ル加工の如きもの不要）。 （） 冷却水はロール軸軸心部水冷孔を通され
るので、スパイラル溝のように冷却水がつまる
問題を生じない。 （） スリーブの温度勾配はソリツドロールの
場合と同様であり、熱応力による割れのおそれ
がない。 （） スリーブが万一折損しても、ロールとし
て支障なく使え、連鋳作業がそのまま続行でき
る（スリーブロールでは冷却水が噴出する）。 （） スリーブとロール軸との間での水洩れの
おそれがない。 （） スリーブのロール軸に対する焼嵌め代を
ロール軸方向中央部と自由端部近傍とで所定の
差を設け、中央部をキツク焼嵌め固定するの
で、スリーブの熱膨張による伸びをその自由端
で解放することができると共に、スリーブとロ
ール軸との間にギヤツプを生じることなく常時
密着状態が確保され、スリーブのフクレ変形や
異常加熱をよく防止することができ、割れの発
生・進展や摩耗を抑えることができる。 ソリツドロールとの比較 （） スリーブが万一折損しても、ロールとし
て支障なく使え、連鋳作業がそのまま続行でき
る（ソリツドロールでは作業中断となり、早い
段階で取換えなければならない）。 （） スリーブのみを高級材料（本発明合金）
で形成すれば良く経済的（ソリツドロールでは
全体を高級材料としなければならない）。 （） スリーブのみの取換え（ロール軸は半永
久的に使用）で、ロールを新作することができ
経済的である。 （） 本発明の合金材料は熱処理で焼入される
が、スリーブのみであるため問題ない（ソリツ
ドロールでは全体を焼入れる必要があり無理で
ある）。 以上詳細に説明したように、本発明の組立式ロ
ールは従前のスリーブロールやソリツドロールを
そのロール材料とロール構造の両面から改良した
ものであつて、特にスラブ連続鋳造用のピンチロ
ール、ガイドロール等の用途に適合し、その苛酷
な使用環境において耐用寿命を大巾に延長するこ
とができ、しかも経済的なものを提供することが
できる。なお、本発明の組立式ロールは、ビレツ
ト、ブルーム連鋳用のロールにも同様に適用され
得ることは勿論のこと、例えば厚板搬送ロールー
の如く、高温かつ高負荷のかかる用途にも適用の
余地がある。
実施例について、その製作工程順に下記に説明す
る。 (1) スリーブの製作 金型遠心力鋳造法によつて鋳造した後、外径
480mm〓×内径360mm〓×長さ2300mmlの寸法に
機械加工仕上げを行なつた。スリーブの成分
（重量％）は次の通りである。 Ｃ Si Mn Cr 0.08 0.41 0.87 12.65 Ｎ Ni Mo Ｖ 0.08 0.82 0.41 0.05 また熱処理については、1000℃×６Hr→油焼
入れの後、680℃×10Hr→放冷する焼入焼戻し
を行なつた。 (2) ロール軸の製作 普通鋼から成るロール軸を、スリーブ自由端
部側の焼嵌め代が小さくなるように加工した。
ロール軸の加工寸法は第７図に示す通りであ
る。（図中、Ｄ：スリーブ内径） (3) 組立 スリーブを400℃に加熱してロール軸に焼嵌
め一体化した。なお、第７図中Ａ側を自由端部
とし、Ｂ側を溶接してスリーブとロール軸とを
固定した。 (4) 実用結果 従来このピンチロールの用いられる部分で
は、低合金鋼のソリツドロールが使用されてい
るが、約5000チヤージ（約１年間）で30mm程度
の深さのクラツクが入り取換えられており、そ
の際ロール径も６mm以上減径しているのが普通
である。これに対して本実施例ロールを使用し
た場合では、20000チヤージ（約４年間）経過
しているが、なお20mm程度の最大深さのクラツ
クが生じているだけで実用上問題なく使用され
続けており、ロール径の減少量も最大1.5mm程
度の減径しか生じていない。従つて、従来ロー
ルの４倍以上の耐用寿命が得られることが確認
される。 以上に述べた本発明ロールを従来ロールと比較
してその特長を要約すると次の通りである。 スリーブロールとの比較 （） ロール軸の加工が単純である（スパイラ
ル加工の如きもの不要）。 （） 冷却水はロール軸軸心部水冷孔を通され
るので、スパイラル溝のように冷却水がつまる
問題を生じない。 （） スリーブの温度勾配はソリツドロールの
場合と同様であり、熱応力による割れのおそれ
がない。 （） スリーブが万一折損しても、ロールとし
て支障なく使え、連鋳作業がそのまま続行でき
る（スリーブロールでは冷却水が噴出する）。 （） スリーブとロール軸との間での水洩れの
おそれがない。 （） スリーブのロール軸に対する焼嵌め代を
ロール軸方向中央部と自由端部近傍とで所定の
差を設け、中央部をキツク焼嵌め固定するの
で、スリーブの熱膨張による伸びをその自由端
で解放することができると共に、スリーブとロ
ール軸との間にギヤツプを生じることなく常時
密着状態が確保され、スリーブのフクレ変形や
異常加熱をよく防止することができ、割れの発
生・進展や摩耗を抑えることができる。 ソリツドロールとの比較 （） スリーブが万一折損しても、ロールとし
て支障なく使え、連鋳作業がそのまま続行でき
る（ソリツドロールでは作業中断となり、早い
段階で取換えなければならない）。 （） スリーブのみを高級材料（本発明合金）
で形成すれば良く経済的（ソリツドロールでは
全体を高級材料としなければならない）。 （） スリーブのみの取換え（ロール軸は半永
久的に使用）で、ロールを新作することができ
経済的である。 （） 本発明の合金材料は熱処理で焼入される
が、スリーブのみであるため問題ない（ソリツ
ドロールでは全体を焼入れる必要があり無理で
ある）。 以上詳細に説明したように、本発明の組立式ロ
ールは従前のスリーブロールやソリツドロールを
そのロール材料とロール構造の両面から改良した
ものであつて、特にスラブ連続鋳造用のピンチロ
ール、ガイドロール等の用途に適合し、その苛酷
な使用環境において耐用寿命を大巾に延長するこ
とができ、しかも経済的なものを提供することが
できる。なお、本発明の組立式ロールは、ビレツ
ト、ブルーム連鋳用のロールにも同様に適用され
得ることは勿論のこと、例えば厚板搬送ロールー
の如く、高温かつ高負荷のかかる用途にも適用の
余地がある。
第１図と第２図は従来ロールを示すもので、第
１図ａ，ｂはスリーブの一部断面図とその要部拡
大図であり、第２図はソリツドロールの一部断面
図である。第３図と第４図は本発明の組立式ロー
ルの構造を示し、第３図はスリーブ片端部固定の
場合を表わす一部断面図であり、第４図はスリー
ブ両端自由の場合を表わす一部断面図である。第
５図は組立式ロールの使用状態における温度分布
を示す説明図である。第６図はロール軸の望まし
い形状を表わす一部断面図である。第７図は実施
例で用いたロール軸の形状寸法を表わす説明図で
ある。 １……スリーブ、２……ロール軸、３……冷却
水孔、４……溶接固定、５……片端部、６……自
由端部、７……スラブ、８……中央部。
１図ａ，ｂはスリーブの一部断面図とその要部拡
大図であり、第２図はソリツドロールの一部断面
図である。第３図と第４図は本発明の組立式ロー
ルの構造を示し、第３図はスリーブ片端部固定の
場合を表わす一部断面図であり、第４図はスリー
ブ両端自由の場合を表わす一部断面図である。第
５図は組立式ロールの使用状態における温度分布
を示す説明図である。第６図はロール軸の望まし
い形状を表わす一部断面図である。第７図は実施
例で用いたロール軸の形状寸法を表わす説明図で
ある。 １……スリーブ、２……ロール軸、３……冷却
水孔、４……溶接固定、５……片端部、６……自
由端部、７……スラブ、８……中央部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ロール軸とこれを外包するスリーブとからな
る組立ロールであつて、該スリーブの合金化学組
成が、Ｃ：0.01〜0.20％、Si：0.1〜2.0％、Mn：
0.1〜2.0％、Cr：10〜14％、Ｎ：0.02〜0.20％か
つＣ＋Ｎ：0.03〜0.35％、残部は不純物を除き実
質的にFeであり、前記スリーブをロール軸に密
着状態の下に焼嵌めして成り、スリーブのロール
軸に対する焼嵌め代が、ロール軸方向中央部では
0.2〜1.0mmであり、一方その自由端部近傍では０
〜0.2mmであることを特徴とするスラブ連続鋳造
用組立式ロール。 ２ ロール軸とこれを外包するスリーブとからな
る組立ロールであつて、該スリーブの合金化学組
成が、Ｃ：0.01〜0.20％、Si：0.1〜2.0％、Mn：
0.1〜2.0％、Cr：10〜14％、Ｎ：0.02〜0.20％か
つＣ＋Ｎ：0.03〜0.35％と、Ni：0.1〜5.0％、
Mo：0.1〜2.0％、Ｖ：0.01〜0.3％、Ｗ：0.1〜2.0
％のうち１種又は２種以上を含み、残部は不純物
を除き実質的にFeであり、前記スリーブをロー
ル軸に密着状態の下に焼嵌めして成り、スリーブ
のロール軸に対する焼嵌め代が、ロール軸方向中
央部では0.2〜1.0mmであり、一方その自由端部近
傍では０〜0.2mmであることを特徴とするスラブ
連続鋳造用組立式ロール。 ３ スリーブが遠心力鋳造によりつくら、かつ鋳
造後に950〜1080℃から焼入し、600〜750℃で焼
戻しする熱処理を施して成ることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の組立式ロール。 ４ スリーブが遠心力鋳造によりつくられ、かつ
鋳造後に950〜1080℃から焼入し、600〜750℃で
焼戻しする熱処理を施して成ることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の組立式ロール。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5524180A JPS56151149A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Assembling type roll for continuous casting of slab |
| NL8101808A NL8101808A (nl) | 1980-04-23 | 1981-04-13 | Lijnrol voor hoge temperatuurswerking. |
| AU69537/81A AU524560B2 (en) | 1980-04-23 | 1981-04-15 | Roll with shrink fitted sleeve |
| BR8102369A BR8102369A (pt) | 1980-04-23 | 1981-04-15 | Rolo montado para servico em alta temperatura |
| GB8111910A GB2075150B (en) | 1980-04-23 | 1981-04-15 | Rollers |
| ES501486A ES8300268A1 (es) | 1980-04-23 | 1981-04-20 | Perfeccionamientos en los cilindros para laminadores y simi-lares |
| DE3152783A DE3152783C2 (de) | 1980-04-23 | 1981-04-22 | Walze für Hochtemperaturanwendungen |
| FR8108036A FR2481162A1 (fr) | 1980-04-23 | 1981-04-22 | Cylindre du type a assemblage pour service a haute temperature |
| IT67544/81A IT1144178B (it) | 1980-04-23 | 1981-04-22 | Rullo composito per impieghi ad alte temperature particolarmente utilizzabili come rullo di presa o di guida nella colata continua di lingotti |
| DE19813116055 DE3116055A1 (de) | 1980-04-23 | 1981-04-22 | Walze fuer hochtemperaturanwendungen |
| US06/594,417 US4538668A (en) | 1980-04-23 | 1984-03-28 | Assembly roll for high temperature service |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5524180A JPS56151149A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Assembling type roll for continuous casting of slab |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56151149A JPS56151149A (en) | 1981-11-24 |
| JPS6113895B2 true JPS6113895B2 (ja) | 1986-04-16 |
Family
ID=12993095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5524180A Granted JPS56151149A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Assembling type roll for continuous casting of slab |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4538668A (ja) |
| JP (1) | JPS56151149A (ja) |
| AU (1) | AU524560B2 (ja) |
| BR (1) | BR8102369A (ja) |
| DE (2) | DE3152783C2 (ja) |
| ES (1) | ES8300268A1 (ja) |
| FR (1) | FR2481162A1 (ja) |
| GB (1) | GB2075150B (ja) |
| IT (1) | IT1144178B (ja) |
| NL (1) | NL8101808A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202801A1 (de) * | 1982-01-28 | 1983-08-11 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Kalanderwalze |
| US4470802A (en) * | 1982-03-31 | 1984-09-11 | Nippon Steel Corporation | Highly buildup-resistant hearth roll for conveying a steel strip through a continuous annealing furnace and a method therefor |
| JPS6056458A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-02 | Kawasaki Steel Corp | 連続鋳造用スリ−ブロ−ル |
| FR2578768B1 (fr) * | 1985-03-15 | 1988-05-06 | C3F Comp Franc Forges Fond | Frettes de rouleaux de coulee continue |
| JPH0620614B2 (ja) * | 1986-09-06 | 1994-03-23 | 川崎製鉄株式会社 | 急冷金属薄帯製造用の冷却ロ−ル |
| EP0273279B1 (en) * | 1986-12-30 | 1993-10-27 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Process for the production of a strip of a chromium stainless steel of a duplex structure having high strength and elongation as well as reduced plane anisotropy |
| CA1305911C (en) * | 1986-12-30 | 1992-08-04 | Teruo Tanaka | Process for the production of a strip of a chromium stainless steel of a duplex structure having high strength and elongation as well as reduced plane anisotropy |
| GB9100151D0 (en) * | 1991-01-04 | 1991-02-20 | Davy Distington Ltd | Strip caster roll |
| IT1262073B (it) * | 1993-02-16 | 1996-06-19 | Danieli Off Mecc | Lingottiera per colata continua di bramme sottili |
| DE19651938B4 (de) * | 1996-12-15 | 2017-09-07 | Entex Rust & Mitschke Gmbh | Kalanderwalzen oder Glättwalzen |
| GB2324488A (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-28 | Kvaerner Tech & Res Ltd | A casting roll with an interference fit between its inner core and outer shell |
| UA34624C2 (uk) * | 1998-08-21 | 2001-06-15 | Закрите Акціонерне Товариство "Елмет-Рол - Група Медовара" | Композитний валок для станів гарячого прокатування |
| AT407647B (de) * | 1999-05-10 | 2001-05-25 | Boehler Edelstahl | Martensitischer korrosionsbeständiger chromstahl |
| RU2347635C2 (ru) * | 2003-12-01 | 2009-02-27 | Смс Демаг Аг | Подающее устройство моталки |
| US8156651B2 (en) * | 2004-09-13 | 2012-04-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugally cast external layer for rolling roll and method for manufacture thereof |
| JP4602163B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | 耐熱鋼部材およびその製造方法 |
| US20100292061A1 (en) * | 2007-02-20 | 2010-11-18 | Soentgen Thomas | Cylinder and/or roller and a process for the production of a cylinder and/or roller |
| AT506674B9 (de) * | 2008-04-22 | 2010-10-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Rolle zum stützen und transportieren von heissem gut, verfahren zur herstellung der rolle, verfahren zur wiederherstellung einer abgenützten rolle, schweisszusatzwerkstoff und schweissdraht zur herstellung einer auftragsschweissung |
| JP5382509B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2014-01-08 | Ｎｔｎ株式会社 | 電子写真装置のシート搬送用転動体及びその射出成形金型 |
| SE533591C2 (sv) * | 2009-03-12 | 2010-11-02 | Sandvik Intellectual Property | Vals innefattande en drivaxel och en valsring |
| JP5715467B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-05-07 | 株式会社クボタ | 連続鋳造機用ロール |
| CN103103920B (zh) * | 2013-02-02 | 2015-03-25 | 四川天元机械工程股份有限公司 | 一种应用于悬索桥的调质索夹制造方法 |
| CN106537076B (zh) * | 2014-05-27 | 2019-01-01 | 丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司 | 在可用于薄碳钢板坯的连续铸造和轧制工艺的炉中运送负载的辊 |
| CN104355080A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-18 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 一种提升机用传送带装置 |
| CN105923342A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-07 | 辽宁科技大学 | 一种胶带输送机的热处理耐磨滚筒 |
| DE102017004944A1 (de) | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh | Ofenrolle für einen Wärmebehandlungsprozess eines Werkstücks, Verfahren zum Herstellen derselben, Transporteinrichtung für einen Ofen, Thermoprozessanlage und Verwendung einer Ofenrolle in einer Thermoprozessanlage mit einem Ofen |
| KR102158988B1 (ko) * | 2018-12-27 | 2020-09-23 | 주식회사 에이프로젠케이아이씨 | 연주설비용 특수강 합금 및 그로 이루어진 연주설비용 롤 |
| AT524483A1 (de) | 2020-08-19 | 2022-06-15 | Primetals Technologies Austria GmbH | Strangführungsrolle mit einer verschleißfesten Laufschicht |
| CN114480964A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-13 | 江苏亚太特种铸钢厂有限公司 | 一种薄带铸轧耐热辊用合金材料及其制备方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE544190A (ja) * | ||||
| AT145046B (de) * | 1933-05-23 | 1936-03-25 | Steirische Guszstahlwerke A G | Verfahren zur Herstellung von Spritzguß- und Preßformen für Gegenstände aus schwerpreßbaren Metallen und Legierungen, wie z. B. Nickel, Nickelkupfer, Eisen, Stähle u. dgl. |
| DE865604C (de) * | 1940-11-03 | 1953-02-02 | Eisen & Stahlind Ag | Stahllegierung fuer Gegenstaende, die eine grosse Dauerstandfestigkeit haben muessen |
| DE809546C (de) | 1948-12-10 | 1951-07-30 | Benno Von Gumpert | Walze mit Innenkuehlung oder -heizung |
| DE1238676B (de) * | 1962-05-31 | 1967-04-13 | Gen Electric | Verwendung einer Chromstahllegierung fuer Schmiedestuecke |
| DE1527650A1 (de) * | 1966-01-28 | 1970-03-19 | Willi Manthey | Tragrolle fuer Warmgut |
| FR1484557A (fr) * | 1966-06-25 | 1967-06-09 | Int Nickel Ltd | Acier inoxydable martensitique |
| DE1814112A1 (de) * | 1968-12-12 | 1970-06-25 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren zur Herstellung aufgeschweisster Walzen fuer Walzwerke zur Verformung von Metallen |
| FR2314788A1 (fr) * | 1975-06-17 | 1977-01-14 | Fives Cail Babcock | Perfectionnements aux rouleaux du type a refroidissement interne |
| JPS5248521A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-18 | Kubota Ltd | Dividing roll for continuous casting |
| FR2367557A1 (fr) * | 1976-10-15 | 1978-05-12 | Usinor | Perfectionnements aux rouleaux de guidage, notamment pour installation de coulee continue |
| DE2710006A1 (de) * | 1977-03-08 | 1978-09-14 | Demag Ag | Stuetz- und transportrolle fuer metall-, insbesondere stahlstranggiessanlagen |
| JPS5521566A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Kawasaki Steel Corp | Martensite system stainless steel for structure with excellent weldability and workability |
| JPS5568161A (en) * | 1978-11-14 | 1980-05-22 | Kubota Ltd | Composite roll for continuous casting used for non-water-cooling zone |
| FR2467030A1 (fr) * | 1979-10-09 | 1981-04-17 | Pont A Mousson | Table bimetallique en acier pour rouleau de coulee continue et son procede de fabrication |
| JPS57165355U (ja) * | 1981-04-13 | 1982-10-18 |
-
1980
- 1980-04-23 JP JP5524180A patent/JPS56151149A/ja active Granted
-
1981
- 1981-04-13 NL NL8101808A patent/NL8101808A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-04-15 GB GB8111910A patent/GB2075150B/en not_active Expired
- 1981-04-15 BR BR8102369A patent/BR8102369A/pt unknown
- 1981-04-15 AU AU69537/81A patent/AU524560B2/en not_active Ceased
- 1981-04-20 ES ES501486A patent/ES8300268A1/es not_active Expired
- 1981-04-22 IT IT67544/81A patent/IT1144178B/it active
- 1981-04-22 DE DE3152783A patent/DE3152783C2/de not_active Expired
- 1981-04-22 DE DE19813116055 patent/DE3116055A1/de not_active Withdrawn
- 1981-04-22 FR FR8108036A patent/FR2481162A1/fr active Granted
-
1984
- 1984-03-28 US US06/594,417 patent/US4538668A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES501486A0 (es) | 1982-11-01 |
| US4538668A (en) | 1985-09-03 |
| IT1144178B (it) | 1986-10-29 |
| DE3116055A1 (de) | 1982-02-11 |
| ES8300268A1 (es) | 1982-11-01 |
| JPS56151149A (en) | 1981-11-24 |
| GB2075150B (en) | 1983-04-13 |
| BR8102369A (pt) | 1981-12-29 |
| FR2481162B1 (ja) | 1984-08-03 |
| FR2481162A1 (fr) | 1981-10-30 |
| AU6953781A (en) | 1981-10-29 |
| GB2075150A (en) | 1981-11-11 |
| DE3152783C2 (de) | 1985-08-08 |
| NL8101808A (nl) | 1981-11-16 |
| AU524560B2 (en) | 1982-09-23 |
| IT8167544A0 (it) | 1981-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6113895B2 (ja) | ||
| JP5136138B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
| WO2020032144A1 (ja) | 圧延用遠心鋳造複合ロール及びその製造方法 | |
| JP2000160277A (ja) | 複合ロール | |
| JPH06179947A (ja) | 遠心鋳造製複合ロール | |
| JPH0219181B2 (ja) | ||
| JP5434276B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
| JP5703718B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および複合ロール | |
| CN109641250B (zh) | 热轧用辊外层材料及热轧用复合辊 | |
| JP2002220635A (ja) | 遠心鋳造製熱間圧延用単層スリーブロール | |
| JP5434249B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
| KR102430915B1 (ko) | 열간 압연 프로세스용 롤 및 그 제조 방법 | |
| JPH03254342A (ja) | 転動疲労寿命に優れた軸受用素材の製造方法 | |
| JP5447812B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
| JP2953304B2 (ja) | 薄板連続鋳造機用ロール外筒材 | |
| JPS6132107B2 (ja) | ||
| KR100428572B1 (ko) | 내열강도 및 내산화성이 우수한 내열스테인레스강 | |
| JP6669109B2 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
| JPH0379083B2 (ja) | ||
| JP2546416B2 (ja) | 形鋼圧延ロール用スリーブとその製造方法 | |
| KR850000089B1 (ko) | 고온용 조립식 롤 | |
| KR102551616B1 (ko) | 열간 압연용 롤 외층재 및 열간 압연용 복합 롤 | |
| JPS6116335B2 (ja) | ||
| KR860000754B1 (ko) | 고온용 조립식 롤 | |
| JPH0514023B2 (ja) |