JPS6123507A - H型鋼圧延用三層強靭スリ−ブロ−ル - Google Patents

H型鋼圧延用三層強靭スリ−ブロ−ル

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JPS6123507A
JPS6123507A JP14660184A JP14660184A JPS6123507A JP S6123507 A JPS6123507 A JP S6123507A JP 14660184 A JP14660184 A JP 14660184A JP 14660184 A JP14660184 A JP 14660184A JP S6123507 A JPS6123507 A JP S6123507A
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JP
Japan
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layer
outer layer
sleeve
rolling
roll
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Pending
Application number
JP14660184A
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English (en)
Inventor
Yoshito Seto
瀬戸 良登
Hideo Fujita
秀雄 藤田
Tsunao Kawanaka
綱夫 川中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Publication of JPS6123507A publication Critical patent/JPS6123507A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

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、ユニバーサルミルに使用されるH型鋼圧延用
スリーブロールに関する。
〈従来の技術〉 H型鋼の圧延に際しては生産性、品質確保の面から一般
的に第1図に示すようなユニバーサルミルが使用されて
いるが、その水平ロール1は通常アーバー4にスリーブ
5を焼ばめして組立てられている。水平ロール1におけ
るスリーブ5についてみた場合、圧延材3と接する部分
(使用層)には耐焼付性、耐摩耗性、耐クランク性が要
求され、圧延材と接しないスリーブ内面(内層)には焼
ばめ応力や圧延時の応力等に耐え得る強靭性が要求され
る。
これらの要求を満たすため、従来からスリーブは、使用
層と内層とを別材質とした複合スリーブが使用されてい
る。
しかしながら、最近の圧延材品質の確保に対する高度な
要求に伴い、ロールの使用層においても部分的に異なる
性質が要求されている。即ち、スリーブのウェブ成形部
6 (とべにA部)においては、主として耐焼付性が、
フランジ成形部7 (とくにB部)においては、主とし
て耐摩耗性が必要とされるのである。従って、使用層材
質としてかってのような、球状黒鉛鋳鉄を用いた場合で
は、焼付防止には有効だが、上記の局部摩耗に対しては
問題があり、また、アダマイト材質を用いた場合では、
耐摩耗性には有効だが、耐焼付性に対しては問題が残る
。そこで以前からこの問題を解決するための有効な技術
手段として従来の二層複合スリーブを更に発展させた三
層複合スリーブを用いることが提唱されている(特願昭
56−81586号、特願昭56−193818〜23
号)。すなわち第2図に示すよう−にスリーブの使用層
について、更に異材質からなる第1外層aと第2外Nb
の二層で構成し、使用層の各部に要求される異なる性質
を同時に満足せしめるようにしたものである。この改良
された三層複合スリーブ5゛では、使用層の各部に必要
な性質を的確に兼備させることができるため、非常に良
好な圧延成績を収めることができる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記現状の中で、内層材質についてみた場合、通常、球
状黒鉛鋳鉄、黒鉛鋼、アダマイト材質が使用されている
が、省エネ対策あるいは、技術革新等で圧延条件がます
ます厳しくなってきている近年において、内層Cの強度
不足のため、スリーブの割損事故が多発する傾向にあり
、内層材質の強靭性向上の要求がますiす高まってきて
いる。
〈問題を解決するための手段〉 本発明は、叙述した三層複合スリーブの使用価値を更に
高揚すべく、スリーブ内層材質を従来とは異なる新しい
材質にすることによ・て従来材質         )
より強靭性に優れた内層をもつ複合ロールを提供するも
のであって、そのために次の手段を講じた。
即ち、圧延材と接する使用層を耐焼付性に優れる材質の
第1外層と耐摩耗性に優れる材質の第2外層の二層に形
成し、一方圧延材と接しない内層を強靭性に優れる材質
で形成し、かつこれら第1外層、第2外層及び内層を溶
着一体化せしめてなる三層スリーブがアーμに固着され
てなるスリーブロールにおいて、前記第1外層はアダマ
イト材もしくはダククイル鋳鉄材をもって形成し、前記
第2外層はアダマイト材もしくは高クロム鋳鉄材をもっ
て形成し、前記内層は化学組成が重量%で、C:0.3
〜1.0%  S:0.1%以下Si : 0.2〜1
.0%  Ni : 0.5〜3.0%Mn : 0.
2〜1.5%  Cr : 0.5〜2.5%P:Q、
1%以下   Mo:0.1〜0.8%残部実質的にF
eからなる鋳鋼材質で形成した。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例につき、図面を参照してその製造
方法を共に詳述する。
本発明に係る三層複合スリーブは、第3図に示すように
遠心力鋳造法により容易に製造される。  ゛即ち、遠
心力鋳造用金型8の両端内面に砂型もしくは耐熱レンガ
で形成された湯止め用バンド9を装設して構成された遠
心力鋳造用鋳型に、取鍋10から外層a、第2外層す及
び内層Cの各溶湯を、適宜タイミングで順次鋳込むこと
により、冶金学的に一体結合した所期の三層複合スリー
ブが鋳造される。第3図は横型遠心力鋳造法の場合を示
したが、この方法に限らず竪型又は傾斜型遠心力鋳造法
を用いてもよいことは勿論である。なお、内層溶湯の鋳
造にさいしては、第4図に示す如く、第1外層及び第2
外層を鋳造した鋳型を直立し、これを静置鋳造により鋳
込むこともできる(但しこの場合は、後にその芯部を加
工して穿孔する)。
第3図と第4図の方法を比較すると、前者の方が内N溶
湯の鋳込み量が少なくて済み歩留りは向上するが、ロー
ルの肉厚が大きくなった場合回転時間が長くなり、比較
的内径の小さいものの場合では、後者の方が経済的であ
る。
以上のようにして得られた三層複合スリーブは、所定の
熱処理、加工が施されてアーバーに焼ばめ、接着等によ
り固着されてスリーブロールとなる。
次ム、本発明に係る三層複合スリーブの各層の材質につ
いて説明する。
まず第1外層については従前技術による場合と同様に黒
鉛晶出型アダマイト材A、ダクタイル鋳鉄Bもしくは通
常アダマイト材Cが用いられる。
これらは第1外層に対する耐焼付性、耐クラツク性ある
いは耐摩耗性の要求を総合的に勘案して選択使用される
また、第2外層についても従前技術による場合と同様で
あり、耐摩耗性に対する要求度等からアダマイト材りも
しくは高クロム鋳鉄Eが選択使用される。
前記第1外層及び第2外層の好適な化学組成を第1表に
示す。
川 へ 一方、内層は強靭性に優れる特殊鋳鋼材質であり、その
化学組成は、重量%で、C: O,a〜1.0%、Si
 : 0.2〜1.0%、Mn : 0.2〜1.5%
、P;0.i%以下、S:0.1%以下、Ni : O
,’5〜3.0%、Cr : 0.5〜2.5%、Mo
 : 0.1〜0.8%、残部実質的にFeからなり、
その成分限定理由は以下の通りである。
C:0.3〜1.0% 0%が低ずぎると熔融温度を高くする必要がありコスト
的に問題となる。また、第2外層と内層との0%差が大
きくなれば溶着部に欠陥を発生するおそれがある。以上
の理由から0.3%以上とする。一方、セメンタイトを
形成させずかつ強靭性を付与ひる範囲として160%以
下とする。
Si : 0.2〜1.0% Siは説酸のため添加されるが、0,2%未満ではその
効果が期待できず、一方、1.0%を越えるとフェライ
ト中に熔は込み材質を脆くする。
月n:0.2〜1,5% MnはSと結合してSの悪影響をなくすが、0.2%未
満では゛この効果はなく、一方1.5%を越えると材質
の強靭性劣化が著しくなる。
P:Q、1%以下 Pは不純元素であり、材質を脆くするため問題を発生し
ない範囲として0.1%以下とする。
S:0.1%以下 SもPと同様に不純元素であり、材質を脆くするため、
その影響の少ない範囲として0.1%以下とする。
Ni : 0.5〜3.0% Niは焼入性を増し強靭性に有効であるが、0.5%未
満ではその効果は殆どなく、一方経済性の面から3.0
%以下に押さえる。
Cr : 0.5〜2.5% Crは焼入性を増し強靭化に有効であるが、0.5%未
満ではその効果は殆どなく、一方2.5%を越えるとチ
ル化して却って脆くなる。
Mo : 0.1〜0.8% MoはNi、、 Crと同様に材質の焼入性を増し強靭
化bi−寄与する。0.1%未満ではその効果が少なく
、一方0.8%を越えると硬くなりすぎて脆くなる。
以上の成分の他に残部実質的にFeから内層材質は構成
されるが、必要に応じて残部のFeの一部を下記の成分
の内、1種又は2種に置換することができる。
Nb:0.t〜0.8% Nbは組織の微細化に寄与し、0.1%未満ではその効
果が少なく、一方0.8%を越えるとその効果は飽和す
るので経済的な面で不利となる。
Ti、 AI、 Zr : 1種又は2種以上の合計が
0.2%以下 内層は外層よりも低C%であるため欠陥が発生し易い。
上記元素の添加により健全な材質が得られるが、過剰の
添加は溶湯の流動性を阻害するため0.2%以下を添加
する。
本発明に係る三層複合スリーブは、以上説明した成分を
含有する使用N(第1外層及び第2外層)と内層とから
なるが、材質の強靭性確保及び目標とする硬度、耐摩耗
性を得るためにオーステナイト域まで昇温する熱処理と
、それに不随して焼戻し、恒温変態、歪取りを目的とし
た共析変態温度以下の熱処理を施す。
なお本発明に係るスリーブではその使用層を二層とする
ものであるが、技術的には使用層を三層以上に構成する
ことも可能である。従って、圧延材各部の圧延特性によ
り適合させる見地からは、使用層を異材質で三層以上に
構成する方が好適な場合がある。しかし乍ら、この場合
ではそれ丈鋳造コストが増加するため、経済性と圧延使
用性能の両面を比較検討する必要がある。
また本発明に係るスリーブの製造に際しては、各層間の
溶着の問題と合金元素の他層への溶込みの問題を生じる
場合がある。この問題点を確実に解決するための手段と
して、必要な場合各層間の任意箇所に更に中間層を設け
ることができる。しかし中間層の介在もやはり経済性を
比較考慮すべきである。
次により具体的な実施例につき詳述する。
ロール径1090 φm、第1外層厚さ80mm、第2
外層厚さ110R1内層厚さ100 vmのH型鋼圧延
ロール用三層スリーブの製造実施例。
(11遠心力鋳造用金型を所定の回転(640rpm 
)にし、第2表に示す第1外層、第2外層、内層用溶湯
を遠心力鋳造した。第1外層を鋳込み後、その内面が凝
固直前乃至直後に第2外層を鋳込み、同様にして内層を
鋳込んだ。この場合、鋳込温度は、第1外iW 139
0℃、第2外層1390′c、内層1530℃であった
第2表 (第2表つづき) 注 単位 重量%、残部実質的にre (2)得られた三層スリーブを断面観察したところ、第
1外層と第2外層、第2外層と内層とは完全に溶着一体
化していた。また、内層の機械的性質を調べたところ、
引張強さ99.5kg/d、伸び3.2%であり、従来
のダクタイル鋳鉄の場合(40〜50kg/n、0.5
〜1.0%)に比べて相当な靭性の向上が見られた。
〈発明の効果〉 以上説明した通り、本発明のH型鋼圧延用強靭スリーブ
ロールは、そのスリーブを三層構造とし、使用層を第1
外層、第2外層の2iiに構成し、各層を圧延特性に一
合する材質をもって形成しているため圧延成績を著しく
向上できると共に、特にその内層を特定化学組成の特殊
鋳綱で形成したものであるため強靭性に優れ、耐割損性
に対し良好なものとなる。従って、ロールの交換等の作
業も可及的に減少せしめることができ、生産性の向上に
資する点著大である。
【図面の簡単な説明】
第1図はH型調圧延時のユニバーサルミルにおけるロー
ル要部断面図、第2図は三層複合スリーブの横断面図、
第3図は三層複合スリーブ遠心力鋳造状態を示す遠心力
鋳造用金型の断面図、第4図は内層の静置鋳造状態を示
す静置鋳型の断面図である。 1・・・水平ロール、2・・・竪ロール、3・・・圧延
材(H型wi)、4・・・アーバー、5・・・スリーブ
、5゛・・・三層複合スリーブ、6・・・ウェブ成形面
、7・・・フランジ成形部、8・・・遠心力鋳造用金型
、9・・・バンド、a・・・第1外層、b・・・第2外
層、C・・・内層。 特 許 出 願 人  久保田鉄工株式会社第7− @3図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧延材と接する使用層を耐焼付性に優れる材質の第
    1外層と耐摩耗性に優れる材質の第2外層の二層に形成
    し、一方圧延材と接しない内層を強靭性に優れる材質で
    形成し、かつこれら第1外層、第2外層及び内層を溶着
    一体化せしめてなる三層スリーブがアーバーに固着され
    てなるスリーブロールにおいて、前記第1外層はアダマ
    イト材もしくはダクタイル鋳鉄材をもって形成し、前記
    第2外層はアダマイト材もしくは高クロム鋳鉄材をもっ
    て形成し、前記内層は化学組成が重量%で、 C:0.3〜1.0% Si:0.2〜1.0% Mn:0.2〜1.5% P:0.1%以下 S:0.1%以下 Ni:0.5〜3.0% Cr:0.5〜2.5% Mo:0.1〜0.8% 残部実質的にFeからなる鋳鋼材質で形成されてなるこ
    とを特徴とするH型鋼圧延用三層強靭スリーブロール。
JP14660184A 1984-07-13 1984-07-13 H型鋼圧延用三層強靭スリ−ブロ−ル Pending JPS6123507A (ja)

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Cited By (4)

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US5445589A (en) * 1993-12-27 1995-08-29 Kanto Special Steel Works, Ltd. Cold rolling work roll
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