JPS61266106A - 複合ロ−ル - Google Patents

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 本発明は外周部に耐摩耗性の金属粉末焼結層を備えた複
合ロールに関する。

従来の技術 線材や板ばね等の圧延ロールにおいては、製品の高級化
に伴い一１’法精度及び表面肌維持のため耐摩耗性が要
求され、かつ段取替え短縮による生産性向上のため寿命
向上の改善が望まれている。これらに対応ずべ（最近超
硬ロールの適用や熱間静水圧プレス法による複合ロール
の実用化が進められている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これらのロールは第４図（イ）（ＩＪ）
に示すように、アーバ（４）の外周表面に靭性のある金
属粉末焼結材からなる基層部００）を周設し、さらに前
記基層部（Ｉ［ｌｌの外周表面に靭性はないが耐摩耗性
のある金属粉末焼結材からなる表層部（８）を周設して
おり、一体のロールになっている。従って、表層部（８
）が摩耗した場合は、ロール全体を取替えなければなら
なかった。

その他、ロールを加圧すると基局部叫の軸方向両端が伸
びるので、ロール表面である表層部（８）の軸方向両端
部に引張り応力が発生し、最悪の場合にはロール表面の
軸方向両端にクラックか発生ずるという問題かあった。

又、これら表層部（８）及び基層部（１０）をアーバ（
４）に固着する際には熱間静水圧処理したり熱処理する
必要があるので、ロール部（３）は小さい方が良く、ア
ーム（４）が大きい際にはアーム（４）を第４図（Ｉｊ
）に示すようにロール部（３）と軸部（５）に分割し、
ロール部（３）だけを先に熱間静水圧処刑及び熱処理し
た後、図中仇の箇所を溶接して軸部（５）を組立てて使
用していた。しかし、溶接部である仇は切欠吹きになっ
ており弱いので強圧下用のロールとしては使用できない
という問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、アームの再刊用め≦でき、ロー
ル表面の両端にクラックか発生ずることがなく、アーム
が溶接による組立式でなく一体形であって、強圧下ロー
ルとして使用できる複合ロールを提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、外周部に耐摩耗性の金属粉末焼結層を備えた
複合ロールにおいて、アームとアームに対して焼ばめ可
能なスリーブとを設け、前記スリーブはスリーブ軸方向
中央の外周面にあり、耐摩耗性の金属粉末焼結材からな
る表層部と、前記表層部の内周面及び軸方向の両端部に
前記表層部を包囲するように設けられた高靭性の金属粉
末焼結材からなる基層部とから構成さ、れたことを特徴
とする複合ロールである。

作　　　　　　　　　用 上記の如く構成されているから、本発明の複合ロールで
あれば、アームとスリーブを別々に製作した後、アーム
にスリーブを焼ばめして複合ロールとして使用し、ロー
ル表面が摩耗した際には、摩耗したスリーブをアームか
ら外し、新しいスリーブをアームに焼ばめしてアームを
再使用することができる。又、ロールを加圧した際に引
張り応力の働くロール表面軸方向両端部は、高靭性の金
属粉末焼結材で構成されているので、従来の靭性が小さ
い耐摩耗性の金屑粉末焼結材のようにクラックが発生ず
ることはない。

又、スリーブはアームと別に熱間静水圧処理したり、熱
処理して作った後、アームに焼ばめするので、アームが
大きくても熱間静水圧処理や、熱処理する際に問題にな
らないので、従来のようにアームを分割して溶接する組
立式にする必要が無く、一体形にすることができる。従
って、強圧下用ロールとして使用できる。

実　　施　　　例 以下本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（イ）（ロ）に本発明の複合ロールの概略図を示
し、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）のＩ−Ｉ線断面図
を示す。

複合ロール（２）は、円柱の両端に軸を備えた１本のア
ーム（４）と前記アーム（４）に焼ばめされたスリーブ
（６）とから構成されている。

該スリーブ（６）は表層部（８）と基層部（Ｉｆ）によ
って構成されており、表層部（８）は複合ロール■の軸
方向中央の外周面にあって、耐摩耗性の金属粉末焼結材
である油アトマイズ法により製造されたＭｏ　−Ｖ−Ｃ
ｏ−Ｗ糸紐ハイス粉末で圧粉成形されており、基層部０
（９は前記表層部（８）の内周面及び軸方向の両端部に
前記表層部（８）を包囲するように高靭性の金属粉末焼
結材である油アトマイズのままの未脱炭Ｍｎ−Ｃｒ−３
系低合金粉末によって圧粉成形されている。

以下、板ばね圧延用ロールのスリーブ（６）の製造方法
の１例について詳述する。

第２図はスリーブ（６）の製造方法を示す工程図、第３
図（イ）（ロ）（ハ）（＝）はスリーブ（６）の製造工
程を説明するためのスリーブ縦断面図である。

まず油アトマイズ法によって製造されたＭｏ　−Ｖ−Ｃ
ｏ−Ｗ系超ハイス粉末焼鈍材を６Ｔ／ｃａで第３図（イ
）に示す形吠に圧粉成形する。これが第２図（イ）で示
す超ハイス圧粉成形であり、このようにして作られたも
のが表層部（８）である。

次に第３図（ロ）に示すように板厚２−■の炭素鋼より
なるカプセルａカの中に油アトマイズのままの未脱炭Ｍ
ｎ−Ｃｒ−８系低合金粉末Ｑ４１を敷いた後、前記表層
部（８）を戦せる。ついで第３図（ハ）に示す如く前記
未脱炭Ｍｎ−Ｃｒ−３系低合金粉末をカプセルＯｂの上
から充填し、表層部（８）の内径及び上面を包み、図示
しない脱気管が付いた上蓋を、前記カプセル０２１に溶
接した後、カプセルを５５０’Ｃにて真空脱気し、その
後前記脱気管を封口する。これが第２図仲）で示す低合
金粉末充填であり、合金粉を充填した部分が基層部Ｏ〔
である。次に前記カプセルを１１５０°Ｃの温度で、か
つ２０００気圧で第２図（ハ）で示すように熱間静水圧
成形すると、はとんど真密度化される。その後、第２図
（ニ）に示ずｖＡ械前加工入り、前記カプセルを皮♀り
きし、研削代を残して切削し、第３図（ニ）に示す如く
ほぼロールスリーブ形吠に仕−Ｌげる。

その後第２図に示す様に所定熱処理することにより、表
層部（８）の表面硬度はロックウェル硬度で７０、抗折
力で２８０　ｋｇ／＋ａ７を達成することができる。

このようにして製作したスリーブ（６）をアーバ（４）
に焼ばめすることによって、複合ロール（２）が完成す
る。

以」二の様に本発明の複合ロール（２）ではアーバ（４
）とスリーブ（６）とを分割式にしているので、スリー
ブ（６）が摩耗した際にはスリーブ（６）だけを取替え
ればアーバ（４）は再利用でき、又、ロール外周表面の
軸方向端部は、高靭性の金属粉末で構成されているので
、従来の靭性か小さい耐摩耗性の金属粉末焼結材のよう
にクラックが発生ずることはなく、又、スリーブはアー
バと別に熱間静水圧処理したり、熱処理して製作した後
、アーバに焼ばめするのでアーバを分割して溶接組立す
る必要が無いので、強圧下用ロールとして使用すること
ができる。

ちなみに、本発明の実施例では従来の鋳鉄ロールと比較
して約１０倍の延命が可能となった。

効　　　　　　　　　果 以」二の説明から明らかなように本発明による複合ロー
ルは、アーバとスリーブを分割式にしたので、アーバの
再利用ができ、又、ロール外周表面の軸方向端部は、高
靭性の金属粉末で構成されているので、クシツクの発生
を防止でき、アーバは一体形であるから強圧下用ロール
として使用できるというすぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）は本発明の複合ロールの概略図を示
し、（イ）は側面図、（０）は（イ）のＩ−Ｉ線断面図
。第２図はスリーブの製造方法を示す工程図。第３図（
イ）（Ｉｊ）（ハ）（＝）はスリーブ（６）の製造工程
を説明するためのスリーブ縦断面図。第４図（イ）（ロ
）は従来のロールを示す概略図であって、（イ）は側面
図、（ロ）は（イ）の■−ＩＶ　Ｉ！断面図である。 ２・・・複合ロール　　３・・・ロール部４・・・アー
バ　　　　５・・・軸部 ６・・・スリーブ　　　８・・・表層部１０・・・基層
部　　　　１２・・・カプセル１ト・・未脱炭Ｍｎ−Ｃ
ｒ−３系低合金粉末ａ・・・溶接部 ＝ う、　　　　〉 ｌ　　　　　　　：＼ Ｎ区 ｒ＼−７ Ｋ　　　　＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周部に耐摩耗性の金属粉末焼結層を備えた複合ロール
   において、アーバとアーバに対して焼ばめ可能なスリー
   ブとを設け、前記スリーブはスリーブ軸方向中央の外周
   面にあり、耐摩耗性の金属粉末焼結材からなる表層部と
   、前記表層部の内周面及び軸方向の両端部に前記表層部
   を包囲するように設けられた高靭性の金属粉末焼結材か
   らなる基層部とから構成されたことを特徴とする複合ロ
   ール。