JPS61219408A

JPS61219408A - 複合リングロ−ル

Info

Publication number: JPS61219408A
Application number: JP6263685A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakagawa; 中川　義弘; Takashi Hashimoto; 隆橋本; Hisakatsu Nishihara; 西原　久尅; Takao Mihara; 三原　孝夫; Atsushi Funakoshi; 淳船越
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-09-29
Also published as: JPH0555202B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、鉄網線材及び棒材等の圧延用リングロールに
関する。

（従来の技術）鉄鋼圧延用ロールにおいて特に仕上圧延機用ロールとし
ては、圧延材と接する部分（圧延使用層）に耐摩耗性が
要求される点から、使用層である外層と、強靭材で形成
された軸芯部とが溶着一体化された複合ロールが使用さ
れている。この複合ロールは、主として遠心力鋳造法で
鋳造段階で複合一体化される。

一方、線材圧延の仕上列においては、最近は殆ど超硬リ
ングロールが用いられ、例えばブロックミルでは第５図
の如く、例えばＷＣとＣｏとで焼結一体化されたＷＣ系
紹硬材により形成されたリングロール１１が使用されて
いる。また、該リングロール１１は、畝上の如く単独で
使用されるほか、軸に焼嵌め等の機械的手段で固着され
、組立ロールとして使用される場合も多い。

（発明が解決しようとする問題点）超硬リングロールを軸嵌して組立ロールとして使用する
場合、リングロール全体が超硬材であり経済的でないば
かりか、第６図の如く複雑な組立構造とする必要がある
。即ち、リングロール１１’を軸に組み立て固着する場
合、固定リング１２、スペーサーリング１３等を用いて
、軸に強固に固定する必要があり、又鋼糸の軸と超硬リ
ング材の熱膨張係数の大きい差を緩和する必要があるか
らである。その結果、斯かる組立ロールはコストが非電
に高くなる。

また、従来、リングロールの圧延材と接するカリバ一部
（孔型部）のみに耐摩耗性を付与する方法がある。すな
わち、鋳鋼ロールの孔型表面を耐摩耗材で溶接、溶射に
より肉盛する方法、表面焼入等の表面処理により硬化さ
せる方法であるが、圧延圧力により肉盛部が剥離したり
、硬化層を厚くすることが困難で寿命が短かかった。ま
た溶接性の良好な材料を選択する必要から高炭素材、高
合金材等の耐摩耗性に優れた材質の適用に問題があった
。

本発明は、かかる問題に鑑みなされたものであって、低
コストであって、しかも軸嵌も容易で圧延寿命の長い複
合リングロールを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の特徴とするところは
、超硬相性しくは高速度鋼等の耐摩耗性に優れた高合金
銅相で形成された圧延用環体と、該環体の外周面を露出
さゼて埋入されるリング基体とからなり、該基体は鋼材
で形成されかつ前記環体と熱間静水圧加圧により拡散接
合されてなる点にある。

（実施例）次に図面を参照して本発明の複合リングロールについて
詳述する。

第１図は本発明の複合リングロールの構造を示す断面図
である。複合リングロールｌは、所望の孔型が外周面に
形成された圧延用環体２と該環体２の外周面を露出させ
て埋入されたリング基体３とから構成されていおり、圧
延用環体２とリング基体３とは、熱間静水圧加圧（以下
ＨＩＰという。

）により拡散接合されている。

前記圧延用環体２は、圧延材と接しこれを孔型で圧延成
形する部分であって、ＷＣ等の耐熱高硬度材で形成され
た超硬材や耐摩耗性を有しかつ高温硬度の高い高合金鋼
材で形成されている。前記高合金鋼材として第１表のハ
イス材等を例示できる。

第　　１　　表前記リング基体３を形成する鋼材は、一般に靭性の優れ
た機械構造用炭素鋼、構造用合金鋼等の材料から適宜選
択できる。

かかる複合リングロールｌは、第２図の如く、リング基
体３の外周面に沿って形成された凹溝４に、圧延用環体
２を形成すべき高耐摩耗材の粉末を充填押圧し、カンニ
ング処理をした後ＨＩＰ処理にかけて得られた複合リン
グ素材１゛に所望の孔型加工を施して得られる。

前記リング基体３の外周面に形成された凹溝４は、複合
リングロールの孔型の幅及び深さに対して適当な余裕を
持った寸法とされている。この凹溝４に充填押圧された
高耐摩耗材粉末は、ＨＩＰ処理により焼結されて圧延用
環体２を形成すると共にリング基体３に拡散接合される
。この場合、両者を鋳造一体化した場合のように高合金
材の圧延用環体２から高合金成分がリング基体３に混入
する、ということがないので、リング基体３の靭性が劣
化することがない。

尚、圧延用環体２を高合金鋼材で形成した場合圧延用環
体２に耐摩耗性を付与するために、複合リング素材１゛
に対し焼入れ焼戻し熱処理が施される。

以上説明したように、圧延用環体２とリング基体３はＨ
ＩＰ処理によって一体接合され、また複合リング素材１
°は場合により焼入れ焼戻し熱処理が施されるが、これ
らの処理に対して、リング基体３にフェライト基地から
なる低炭素低合金鋼を用いると種々の点で極めて有利で
ある。すなわち、かかるフェライト基地からなる材質は
、熱膨張係数が小さいので、ＨＩＰ処理時の加熱冷却の
温度変化によっても変形が小さく、拡散接合面で割れ、
剥離が生し難くなり、また複合リング素材１”の熱処理
に際しても、前記素材１゛の全体を焼入れでも、リング
基体３には焼入れ作用が及ばず、靭性劣化が生じない。

もし、リング基体３に焼入れ効果があると、複合リング
ロール１を軸嵌して組立ロールとする際に割損を生し易
くなり好ましくない。

尚、複合リング素材ｌ゛の圧延用環体を含んだ外層のみ
を焼入れ熱処理に供することもできるが、全体を熱処理
するのに比べて作業が煩雑で生産性の点で劣る。

以上説明した複合リングロール１は、ブロックミル等に
使用する場合は軸に組立てずにそのまま使用されるが、
第３〜４図に示すように軸に組立てて組立ロールとして
使用される場合も多い。

すなわち、第３図の如く、中央部外周に環状凸部５が一
体的に形成された軸６に、前記環状凸部５を挟んで複合
リング素材ｌ°を２個焼成め、その外側に鋼材等の強靭
材で形成された固定リング７を焼成め、溶接又はネジ止
め等により軸６に固着する。そして、圧延用環体に所望
の孔型を形成し、複合リングロールｌが固着された組立
ロールを得る。

畝上の実施例では、孔型が２個形成された複合リングロ
ール１を軸に２個固定した例を示したが、軸嵌又は溶接
等により固定される複合リングロール１の数はこれに限
らず、第４図の如く１個でもよく、更には圧延製品やロ
ール形状に応して２個以上設けてもよいことは勿論であ
る。また、複合リングロール１の圧延用環体２の数も２
個に限らないことは勿論であり、１個又は２個以上有っ
ても勿論よい。該環体２の数が沢山有る方が、組立、加
工等のコストが下がる利点がある。向、複合リングロー
ル１はこれに対応した１個の複合リング素材ｌ゛から加
工形成してもよいが、低コストで製造するには、圧延用
環体が適宜の間隔で多数形成された複合リング素材を適
宜切断して、所期の圧延用環体を含んだ複合リング素材
を得、これを用いて所望の複合リングロール１の複数個
を製造すればよい。

本発明の複合リングロールは、圧延材と接する　　　一
孔型部はＷＣ系超硬材や高合金鋼材で形成されているに
も拘らず、リング基体は鋼材であるため加工性も良く、
又強靭令あり、溶接性も良好である。

従って、第３図及び第４図に示す如く、軸（鋼材又は鋳
鉄材）に固定するに際して、複合リングロール１を焼ば
めや溶接又はキー溝を設けてしまり嵌めする等の従来か
ら用いられている安易な方法で軸に固定することが可能
となる。また、圧延用環体２は断面三方がリング基体３
に埋入されているから、大きい圧延荷重が作用しても、
従来のＷＣ系焼結リングを用いた組立６ニルの如く、リ
ングの破損による飛散事故等がまったくなく、安全性の
面でも極めて優れる。

次に具体的実施例を掲げて説明する。

異形棒調圧延用ロール（φ３２０Ｘ５００　’ｍ）の製
造実施例９　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＾＾
ｆｉｌ　　内径１８０議ｌ、外径３３０ｍ＋ｉ、幅２０
０ｍｍの素材リング外周に幅５（ｈｍ、深さ３５ｍｍ、
の凹溝を素材リングの両端から各々５ｊ）ｍｎの位置に
２筋形成したリング基体を作成した。リング基体の材質
は、Ｃ：０．２５％、Ｓｉ：０．１３％、Ｍｎ　：　　
０．４１％（各重量％）の低ｃｍである。

（２）前記凹溝に、下記第２表の成分の５ＫＩＩＩＯ材
の粉末（１００メソシユ以下）を充填押圧して、カンニ
ングして脱気後、’　２００　ｋｇ　／　ｃＪ、１１８
０℃でＨＩＰ処理し、粉末の焼結と、両者の拡散接合を
同時に行った。

第　　２　　表（３）　　その後、１１８０℃に加熱し油冷焼入後５３
０°Ｃで焼戻し熱処理を行いカン材を機械加工により除
去し、複合リング素材を得た。

圧延用環体の表面硬度はｆｌｓ９０、その他の部分はＨ
ｓ３５であった。また、拡散接合部の圧縮せん断強度が
８５　ｋｇ　／　１１２であることが確認された。

（４）　　この複合リング素材２ｔｌｌｉｌを第３図の
如く軸に焼成め固定し、孔型加工等を行い、所期の複合
リングロールが固着された棒鋼圧延用ロールを得た。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明に係る複合リングロールは、
圧延材と接する部分のみを耐摩耗性の優れた高合金材質
で形成された圧延用環体で形成し、これを靭性に優れた
鋼材で形成されたリング基体に埋入さセたから、鉄鋼線
材や棒材等の圧延用ロールとして低コスト、長寿命であ
り、かつ万一破損しても飛散することがないので、安全
性にも優れる。また、圧延用環体とリング基体とはＨＩ
　Ｐ処理により拡散接合されているので、高合金材質の
前記環体からリング基体への高合金成分の混入を可及的
に防止でき、リング基体の靭性を劣化させることがない
。

従って、リング基体が強靭材で形成されている本発明の
複合リングロールを組立ロールに適用ずれは、簡単な焼
ばめ法や、溶接、不ソ、ポルト等で軸に低コストで組立
てることができ、しかも軸の再利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合リングロールの断面図、第２
図は複合リング素材の断面図、第３図及び第４図は本発
明に係る複合リングロールを適用した組立ロールの一部
断面図、第５図は従来のリングロールの断面図、第６図
は従来の組立ロールの断面図を示す。１・・・複合リングロール、２・・・圧延用環体、３・
・・リング基体。

Claims

【特許請求の範囲】１、超硬材若しくは高速度鋼等の耐摩耗性に優れた高合
金鋼材で形成された圧延用環体と、該環体の外周面を露
出させて埋入されるリング基体とからなり、該基体は鋼
材で形成されかつ前記環体と熱間静水圧加圧により拡散
接合されてなることを特徴とする複合リングロール。２、リング基体はフェライト基地からなる低炭素低合金
鋼であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
複合リングロール。