JPS6146307A - 肉盛ロ−ルおよびその製造方法 - Google Patents
肉盛ロ−ルおよびその製造方法Info
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- JPS6146307A JPS6146307A JP16841584A JP16841584A JPS6146307A JP S6146307 A JPS6146307 A JP S6146307A JP 16841584 A JP16841584 A JP 16841584A JP 16841584 A JP16841584 A JP 16841584A JP S6146307 A JPS6146307 A JP S6146307A
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- Japan
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- roll
- metal
- rolls
- powder
- overlay
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-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
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。
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〕
この発明は、すぐれた耐摩耗性を有しかつ耐熱、耐肌荒
れ性も良好な肉盛ロールおよびその製造方法に関する。
れ性も良好な肉盛ロールおよびその製造方法に関する。
従来の耐摩耗ロールとしては、例えばＨｉ−Ｃｒロール
、ｖ入りロール、Ｃｒメッキロール、放電ダル加工ロー
ル、焼結合金ロール、溶接肉盛ロール、溶射ロール等が
ある。
、ｖ入りロール、Ｃｒメッキロール、放電ダル加工ロー
ル、焼結合金ロール、溶接肉盛ロール、溶射ロール等が
ある。
熱間圧延ロー、ルの如き厳しい環境で使用される機械部
品は特に高い硬度とすぐれた靭性とが要求されるが、一
般に鉄系材料では硬度と靭性とは互いに相反する性格の
ものとして位置づけられておりその両立は本質的に困難
である。従ってロールの材質改善によるＨｉ−Ｃｒロー
ル、Ｖ入りロール等は現状のロール製造技術では耐摩耗
性に限界があって十分なものといえず、またＣｒメッキ
ロール、放電ダル加工ロールにしても単に表面加工した
だけのものでは耐摩耗効果は小さく十分な耐摩耗性を示
すものではない。
品は特に高い硬度とすぐれた靭性とが要求されるが、一
般に鉄系材料では硬度と靭性とは互いに相反する性格の
ものとして位置づけられておりその両立は本質的に困難
である。従ってロールの材質改善によるＨｉ−Ｃｒロー
ル、Ｖ入りロール等は現状のロール製造技術では耐摩耗
性に限界があって十分なものといえず、またＣｒメッキ
ロール、放電ダル加工ロールにしても単に表面加工した
だけのものでは耐摩耗効果は小さく十分な耐摩耗性を示
すものではない。
また鉄系から離れて、例えばＷＣ粒を７０〜９０チ含有
した超硬合金からなる焼結合金ロールがあるが、これは
耐摩耗性にはすぐれているがコストが極めて高（圧延ロ
ールの如き大型ロールには経済的に実用化が困難である
。
した超硬合金からなる焼結合金ロールがあるが、これは
耐摩耗性にはすぐれているがコストが極めて高（圧延ロ
ールの如き大型ロールには経済的に実用化が困難である
。
そこで最近、ロール本体を靭性を主体とした材料で作り
その所要の表面に硬化合金を肉盛溶接または溶射して靭
性と硬度を経済的に両立させるようにしたロールの一発
が多く行われ、それぞれ実用化に向っている。これらの
うち主なものとしては、■耐摩耗性肉盛材料からなる被
覆アーク溶接棒により肉盛溶接した肉盛ロール、■ＭＩ
Ｇ法またはＴＩＧ法により肉盛溶接した肉盛ロール、■
硬化合金を溶射した溶射ロール等がある。
その所要の表面に硬化合金を肉盛溶接または溶射して靭
性と硬度を経済的に両立させるようにしたロールの一発
が多く行われ、それぞれ実用化に向っている。これらの
うち主なものとしては、■耐摩耗性肉盛材料からなる被
覆アーク溶接棒により肉盛溶接した肉盛ロール、■ＭＩ
Ｇ法またはＴＩＧ法により肉盛溶接した肉盛ロール、■
硬化合金を溶射した溶射ロール等がある。
しかしこれらの肉盛ロール溶射ロールは、いずれも次に
示すような欠点があって圧延ロールとしては未だ実用化
の段階にまで至って−いないのが現状である。′ ■被覆アーク溶接棒による肉盛ロール 耐摩耗肉盛材料として被覆アーク溶接棒のフラックス中
に２０〜３０メツシユのＷｚ Ｃもしくは閣を２０〜３
０ ｖａｅ％含有させ、Ｆｅ基の溶着金属中に未溶解の
ＷｚＣもしくはＷＣを分散させているものであるが、割
れ感受性が高（しかもＷ２０粒が粗いため製品に疵を付
けるおそれがあるため圧延ロールとしては未だ適用する
に至っていない。
示すような欠点があって圧延ロールとしては未だ実用化
の段階にまで至って−いないのが現状である。′ ■被覆アーク溶接棒による肉盛ロール 耐摩耗肉盛材料として被覆アーク溶接棒のフラックス中
に２０〜３０メツシユのＷｚ Ｃもしくは閣を２０〜３
０ ｖａｅ％含有させ、Ｆｅ基の溶着金属中に未溶解の
ＷｚＣもしくはＷＣを分散させているものであるが、割
れ感受性が高（しかもＷ２０粒が粗いため製品に疵を付
けるおそれがあるため圧延ロールとしては未だ適用する
に至っていない。
■ＭＩＧまたはＴＩＧによる肉盛ロールＭＩＧ法または
ＴＩＧ法により１４〜１００メツシユのＷ２Ｃもしくは
ＷＣをＦｅ基の溶融金属中に添加して溶着金属中に未溶
解のＷ２ ＣもしくはＷＣを２０〜３０ ｖｏｅ％分散
させているものであるが、割れ感受性が高く、Ｗ２Ｃ粒
も粗く、ビードラップ部におけるＷ２Ｃ分布および切削
性に問題があるため、圧延ロールへの適用は困難である
。
ＴＩＧ法により１４〜１００メツシユのＷ２Ｃもしくは
ＷＣをＦｅ基の溶融金属中に添加して溶着金属中に未溶
解のＷ２ ＣもしくはＷＣを２０〜３０ ｖｏｅ％分散
させているものであるが、割れ感受性が高く、Ｗ２Ｃ粒
も粗く、ビードラップ部におけるＷ２Ｃ分布および切削
性に問題があるため、圧延ロールへの適用は困難である
。
■硬化金属を溶射した溶射肉盛ロール
°熱間圧延ロールは高負荷、激−しい熱サイクル等極め
て厳しい使用環境にあり、耐摩耗の観点から母材には一
般に高硬度材が使用されているが、溶射施工の場合にも
Ｈムｃ５０〜６０程度の高硬度をもつ母材の使用を必要
とされる。溶射を行う場合、前処理としてグリッドによ
り母材の粗面化が行われるが高硬度のため粗面化が極め
てむづかしい。
て厳しい使用環境にあり、耐摩耗の観点から母材には一
般に高硬度材が使用されているが、溶射施工の場合にも
Ｈムｃ５０〜６０程度の高硬度をもつ母材の使用を必要
とされる。溶射を行う場合、前処理としてグリッドによ
り母材の粗面化が行われるが高硬度のため粗面化が極め
てむづかしい。
また溶射施工時の割れを防止するために膜厚は０．５ｍ
ｍ＋を限度とされるが、０．５閣厚では研磨式を考慮す
ると有効膜厚は０．３〜０．４ ｍｍであり、しかも使
用条件が厳しいため剥離、割れが発生し易い。
ｍ＋を限度とされるが、０．５閣厚では研磨式を考慮す
ると有効膜厚は０．３〜０．４ ｍｍであり、しかも使
用条件が厳しいため剥離、割れが発生し易い。
従って圧延ロールへの実用化は現状では極めて困難であ
る。
る。
〔発明の目的ズ
本発明は、本来の肉盛溶接と同等の経済的メリットを持
ちながら焼結合金にも匹敵するような極めて良好な耐熱
、耐肌荒れ性並びに耐摩耗性を有する肉盛ロールおよび
その製造方法の提供を目的とするものである。
ちながら焼結合金にも匹敵するような極めて良好な耐熱
、耐肌荒れ性並びに耐摩耗性を有する肉盛ロールおよび
その製造方法の提供を目的とするものである。
本発明者らは、上記従来法による硬化肉盛ロールの欠点
を解消し、割れ感受性が低く切削性が良好でしかもすぐ
れた耐熱、耐肌荒れ性および耐摩耗性を有する肉盛ロー
ルの開発を意図して鋭意実験研究を重ねた。その結果、
炭化系金属（例えばＷＣ）とＣｏ基合金との組合せから
なる新規の合金で肉盛層を形成することにより上記の目
的を達成し得る肉盛ロールが得ら、れ、かつその肉盛ロ
ールの製造方法としては炭化系金属粉とＣｏまたはＣｏ
基会合金粉らなる粉末をプラズマ溶接により肉盛溶接す
ることが最も適しているという知見を得た。
を解消し、割れ感受性が低く切削性が良好でしかもすぐ
れた耐熱、耐肌荒れ性および耐摩耗性を有する肉盛ロー
ルの開発を意図して鋭意実験研究を重ねた。その結果、
炭化系金属（例えばＷＣ）とＣｏ基合金との組合せから
なる新規の合金で肉盛層を形成することにより上記の目
的を達成し得る肉盛ロールが得ら、れ、かつその肉盛ロ
ールの製造方法としては炭化系金属粉とＣｏまたはＣｏ
基会合金粉らなる粉末をプラズマ溶接により肉盛溶接す
ることが最も適しているという知見を得た。
すなわち、本発明は上記知見に基いてなされたもので、
■ 炭化系金属２０〜６０ ｖｏＩ！５１の５またはＱ
基合金からなる肉察層を持つロール。
基合金からなる肉察層を持つロール。
■ ロール面に５０メツシュ以上の炭化系金属２０〜６
０ ｖｏｗｓを含み残部実質的にＣｏまたはＣ。
０ ｖｏｗｓを含み残部実質的にＣｏまたはＣ。
基金金粉からなる粉末をプラズマ溶接により肉盛溶接す
ることを特徴とする肉盛ロールの製造方法。
ることを特徴とする肉盛ロールの製造方法。
を要旨とする。
°本発明の肉盛ロールは上記従来法の肉盛ロール溶射ロ
ールの問題をすべて改善したすぐれたロールである。す
なわち、まずマトリックスにＣｏ基を使用しているため
割れ感受性が極めて低いという特徴がある。従って高硬
度の母材に対してあまり予熱する必要がなく安定した作
業性が得られ、この点で従来法に較べてすぐれている。
ールの問題をすべて改善したすぐれたロールである。す
なわち、まずマトリックスにＣｏ基を使用しているため
割れ感受性が極めて低いという特徴がある。従って高硬
度の母材に対してあまり予熱する必要がなく安定した作
業性が得られ、この点で従来法に較べてすぐれている。
また母材と肉盛金属が冶金的に接合しているため高負荷
熱サイクルを受けても剥離等の懸念は全くない。切削性
は鍛鋼ロールやアダマイト材に比して稍々劣る傾向にあ
るが十分に切削可能である。またコ堺ト的には焼結金属
に比較するとはるかに安価であり、しかも再生可能であ
るためメンテナンス費用も従来法に比し低減し得る。
熱サイクルを受けても剥離等の懸念は全くない。切削性
は鍛鋼ロールやアダマイト材に比して稍々劣る傾向にあ
るが十分に切削可能である。またコ堺ト的には焼結金属
に比較するとはるかに安価であり、しかも再生可能であ
るためメンテナンス費用も従来法に比し低減し得る。
な詔本発明の肉盛ロールにおいては後述の如く炭化系金
属（例えばＷＣ）の粒度が５０メツシュ以上で極めて細
かいので、製品に疵を付するおそれは全くない。
属（例えばＷＣ）の粒度が５０メツシュ以上で極めて細
かいので、製品に疵を付するおそれは全くない。
ｇＪ１表に従来のロールとの比較を示す。
前表中ＷＣは炭化系金属の代表例として挙げたものであ
る。
る。
次に本発明の肉盛ロールの製造方法を図面に基いて具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図は本発明方法のプラズマ溶接による肉感溶接を実
施するプラズマ溶接装置の一例を示す説明図で断面図で
ある。
施するプラズマ溶接装置の一例を示す説明図で断面図で
ある。
上記第１図のプラズマ溶接装置は、水平に載置した肉盛
溶接しようとする母材（１）の溶接ラインの上方に母材
（１）と適当間隔をとって吊下された水冷銅電極（２）
と、前記電極（２）を取り巻いてこれに沿って環状に設
けたプラズマガスの通路（３）と、該通路（３）の外側
に前記母材（１）と電極（２）との間隙に向けて通路（
３）と同心的に環状に設けた通路（４）と、さらに前記
通路（４）の外側に母材（１）と電極（２）との間隙の
周囲に向けて同様に通路（３）と同心的に環状に設けた
通路（５）と、母材（１）と電極（２）にそれぞれ通電
してアークを発生させるための電源（６）とから構成さ
れている常用の装置である。なおこのプラズマ溶接装置
は母材（１）の溶接線に沿って自在に移動゛し得るよう
に設けられている。
溶接しようとする母材（１）の溶接ラインの上方に母材
（１）と適当間隔をとって吊下された水冷銅電極（２）
と、前記電極（２）を取り巻いてこれに沿って環状に設
けたプラズマガスの通路（３）と、該通路（３）の外側
に前記母材（１）と電極（２）との間隙に向けて通路（
３）と同心的に環状に設けた通路（４）と、さらに前記
通路（４）の外側に母材（１）と電極（２）との間隙の
周囲に向けて同様に通路（３）と同心的に環状に設けた
通路（５）と、母材（１）と電極（２）にそれぞれ通電
してアークを発生させるための電源（６）とから構成さ
れている常用の装置である。なおこのプラズマ溶接装置
は母材（１）の溶接線に沿って自在に移動゛し得るよう
に設けられている。
本発明方法は上記構成になるプラズマ溶接装置を用いて
次のように肉盛施工するものである。
次のように肉盛施工するものである。
すなわち、水冷銅電極（２）を電源（６）の■側に、母
材（１）をｅ側にそれぞれ接続するとともに通路（３）
からプラズマガス（Ａｒ ）（７１を送給して、前記電
極（２）と母材（１）の間にプラズマガスで拘束された
移行型プラズマアーク柱（逆極性）（８）を発生させる
。そして同時に前記アーク柱（８）に対して通路（４）
からＡｒガスと微量もからなるキャリヤーガス（９）で
炭化系金属粉と例えばＣｏ粉からなる粉末ααを送給し
て、アーク熱で前記粉末（１（ｌを溶解して母材（１）
に溶着し所要の肉盛溶接金属０を得る。また同時に通路
（５）からシールドガス（Ａｒ）０３を溶接部の周囲に
送給してガスシールし溶融池を保護する。なお上記肉盛
溶接は装置全体を所要の速度で矢印（ａ１方向に移動し
ながら行う常用のアーク溶接方式をとることは勿論であ
る。
材（１）をｅ側にそれぞれ接続するとともに通路（３）
からプラズマガス（Ａｒ ）（７１を送給して、前記電
極（２）と母材（１）の間にプラズマガスで拘束された
移行型プラズマアーク柱（逆極性）（８）を発生させる
。そして同時に前記アーク柱（８）に対して通路（４）
からＡｒガスと微量もからなるキャリヤーガス（９）で
炭化系金属粉と例えばＣｏ粉からなる粉末ααを送給し
て、アーク熱で前記粉末（１（ｌを溶解して母材（１）
に溶着し所要の肉盛溶接金属０を得る。また同時に通路
（５）からシールドガス（Ａｒ）０３を溶接部の周囲に
送給してガスシールし溶融池を保護する。なお上記肉盛
溶接は装置全体を所要の速度で矢印（ａ１方向に移動し
ながら行う常用のアーク溶接方式をとることは勿論であ
る。
以上の溶着機構により次のようなメリットが得られる。
（１ン 逆極性であるため溶込みの深さは浅く、稀釈
率は１％以下であり、一層で目標成分が得られる。
率は１％以下であり、一層で目標成分が得られる。
（２）粉体を用いるので肉盛材料をワイヤまたはａラド
に成形する必要がなく、一般金属のほか各種炭化物を任
意の含有量に調整することが可能である。
に成形する必要がなく、一般金属のほか各種炭化物を任
意の含有量に調整することが可能である。
（３） 不活性ガス中での自動溶接であるためブロー
ホール等の欠陥は少ない。
ホール等の欠陥は少ない。
（４） 溶融溶接であるため、母材との結合が冶金的
結合であり剥離等の問題は生じない。
結合であり剥離等の問題は生じない。
（５）母材への熱影響はガス溶接や溶射（自溶合金）に
比較して少なく、母材強度の低下はない。
比較して少なく、母材強度の低下はない。
次に本発明における各要件の限定理由を説明する。
まず、ロール肉盛層の成分である炭化系金属の含有ｉを
２０〜６０ ｖｏｌ％に限定したのは、２０ｖｏ５未満
では耐肌荒れ性、耐摩耗性に劣り不十分であるからであ
り、また６ ０ ｖｏＪ％を越えるとコストが嵩むとと
もに溶接性切削性に問題を生じて好ましくないからであ
る。
２０〜６０ ｖｏｌ％に限定したのは、２０ｖｏ５未満
では耐肌荒れ性、耐摩耗性に劣り不十分であるからであ
り、また６ ０ ｖｏＪ％を越えるとコストが嵩むとと
もに溶接性切削性に問題を生じて好ましくないからであ
る。
第２図は肉感金属中の炭化系金属（％Ｃ）含有量と摩耗
量ならびにコストの関係の一例を曲線（Ｐ）（Ｑ＋で示
したグラフであり、また第３図は上記摩耗量を測定する
摩耗試験機の説明図で断面図である。
量ならびにコストの関係の一例を曲線（Ｐ）（Ｑ＋で示
したグラフであり、また第３図は上記摩耗量を測定する
摩耗試験機の説明図で断面図である。
上記第２図の摩耗量は、上記摩耗試験機の固定台ａ３上
に肉盛金属の試験片−を載置して、これを所定荷重をか
けた回転子頭の回転により所定時間切削する摩耗試験に
おいて得られた被切削面積（Ｓ＊Ｊ）で示したもので、
下記試験条件により得たものである。
に肉盛金属の試験片−を載置して、これを所定荷重をか
けた回転子頭の回転により所定時間切削する摩耗試験に
おいて得られた被切削面積（Ｓ＊Ｊ）で示したもので、
下記試験条件により得たものである。
試験条件
■回転子（８４５Ｃ）： ２５ａｏ厚Ｘ１４０ａｍＪＺ
ｒ■試験荷重 ：２５．８ｒ４ ■回転子回転数 ：５８３ｒｐｍ ■試験時間 ＝２０°Ｃ，２Ｈ（走行距離３０
．８ｋｎ）第２図に見る通り、Ｗ（量が増えるに従って
摩耗量（曲線Ｐで示す）は低下しコスト（曲線Ｑで示す
）は上昇する。すなわち、性能的にはＷ２Ｃ含有量が４
０乃至５０ｖｏｌ！％になると大きな差異はなくなるが
、３０ ｖｏｌ％に低減すると稍々低下し、２０ｖｏｌ
％を境として２０ｖｏＩ！Ｓ未満で大きく低下すること
が分る。コストバランスの点から言って、炭化系金属の
含有量としでは３０〜４０ ｖｏＢが最適と考えられる
。
ｒ■試験荷重 ：２５．８ｒ４ ■回転子回転数 ：５８３ｒｐｍ ■試験時間 ＝２０°Ｃ，２Ｈ（走行距離３０
．８ｋｎ）第２図に見る通り、Ｗ（量が増えるに従って
摩耗量（曲線Ｐで示す）は低下しコスト（曲線Ｑで示す
）は上昇する。すなわち、性能的にはＷ２Ｃ含有量が４
０乃至５０ｖｏｌ！％になると大きな差異はなくなるが
、３０ ｖｏｌ％に低減すると稍々低下し、２０ｖｏｌ
％を境として２０ｖｏＩ！Ｓ未満で大きく低下すること
が分る。コストバランスの点から言って、炭化系金属の
含有量としでは３０〜４０ ｖｏＢが最適と考えられる
。
マタ炭化系金属トシテはＷＣ、％Ｃ、Ｔｉｃ 、 Ｎｂ
ＣｔＶＣが挙げられる。
ＣｔＶＣが挙げられる。
Ｍｎ ｒ ＳＬ Ｍｏ＋ Ｗ Ｎｂｒ Ｔｉ＋ Ｚｒｔ
Ｂといった元素を含むものである。以下に肉盛り材の
成分組成例を３つ示しておく。
Ｂといった元素を含むものである。以下に肉盛り材の
成分組成例を３つ示しておく。
■Ｃｏ（４０％）＋ＷＣ（４０％）＋Ｎ１（２０％）■
Ｃｏ（５０％）＋ＷＣ（３０％）＋０ｒ（１０％） ＋
Ｎｉ （１０％）■Ｃｏ（３５９Ｇ）＋ＴｉＣ（３５％
）＋Ｃｒ（２０％）＋Ｖ（１０％）（チはｖｏｌチを示
す） 次に肉盛ロールの製造方法における各要件の限定理由を
説明する。まず炭化系金属の含有量については、プラズ
マ溶接にょる肉盛溶接であり、前述の如く送給する粉体
の成分が略々そのまま肉盛層の成分となるので、肉盛ロ
ールと同様に２０〜６０ｖｏＩ！ｌＧとした。また炭化
系金属の粒度を５０メツシュ以上としたのは、粉体プラ
ズマ溶接では前 記の如（Ａｒガスとへとの混合ガス
をキャリヤガスとして炭化系金属粉が送給されるため５
０メツシユ以下の粗い粉になると粒のｉ量が大きくなり
すぎて送給が不可能となる。また粒が粗い場合は炭化系
金属の分布状態に不均一を生じ、圧延時の肌荒れ、製品
への疵の付与等を生じるおそれがあって好ましくないか
らである。
Ｃｏ（５０％）＋ＷＣ（３０％）＋０ｒ（１０％） ＋
Ｎｉ （１０％）■Ｃｏ（３５９Ｇ）＋ＴｉＣ（３５％
）＋Ｃｒ（２０％）＋Ｖ（１０％）（チはｖｏｌチを示
す） 次に肉盛ロールの製造方法における各要件の限定理由を
説明する。まず炭化系金属の含有量については、プラズ
マ溶接にょる肉盛溶接であり、前述の如く送給する粉体
の成分が略々そのまま肉盛層の成分となるので、肉盛ロ
ールと同様に２０〜６０ｖｏＩ！ｌＧとした。また炭化
系金属の粒度を５０メツシュ以上としたのは、粉体プラ
ズマ溶接では前 記の如（Ａｒガスとへとの混合ガス
をキャリヤガスとして炭化系金属粉が送給されるため５
０メツシユ以下の粗い粉になると粒のｉ量が大きくなり
すぎて送給が不可能となる。また粒が粗い場合は炭化系
金属の分布状態に不均一を生じ、圧延時の肌荒れ、製品
への疵の付与等を生じるおそれがあって好ましくないか
らである。
、 な右本発明ロールの溶接後の熱処理については次の
ような考慮を必要とする。すなわち、通常溶接部の残留
応力を除去するために５００〜７００℃から焼鈍を行う
。本発明のロールについても靭性、熱亀裂を考慮して上
記熱処理を行うことは可能である。しかしこの熱処理を
行うことによって若干の耐摩耗性の低下が伴うことが知
られているので、実際使用にあたってはこの点に十分に
留意して熱処理する必要がある。
ような考慮を必要とする。すなわち、通常溶接部の残留
応力を除去するために５００〜７００℃から焼鈍を行う
。本発明のロールについても靭性、熱亀裂を考慮して上
記熱処理を行うことは可能である。しかしこの熱処理を
行うことによって若干の耐摩耗性の低下が伴うことが知
られているので、実際使用にあたってはこの点に十分に
留意して熱処理する必要がある。
また本発明のロールは圧延ロール、カリバーロール、搬
送ロール等に主として使用されるものであるが、この他
に熱延ガイドロール、棒鋼ガイドロール、パイプ搬送用
ベルトのロールおよび鼓ロール等耐摩耗性が要求される
ロールであればいずれのものに適用しても同様の耐摩耗
効果を示すので推奨されるものである。
送ロール等に主として使用されるものであるが、この他
に熱延ガイドロール、棒鋼ガイドロール、パイプ搬送用
ベルトのロールおよび鼓ロール等耐摩耗性が要求される
ロールであればいずれのものに適用しても同様の耐摩耗
効果を示すので推奨されるものである。
Ｃｏについては粒度の限定はしていないが次のように考
えられる。すなわち、市販のＣｏ粉の粒度範囲は一般に
１００〜３２５メツシユであるが、粉末の送給性からは
１００〜２００メツシユの範囲にする方が良い。しかし
上記市販のＧ粉を２００メツシユでカットした場合のカ
ット工程に要する費用およびカットによる材料歩留りの
低下を考慮するとかなりの高価となるため、経済的実用
性から１００〜３２５メツシユのまま使用するのがよい
。
えられる。すなわち、市販のＣｏ粉の粒度範囲は一般に
１００〜３２５メツシユであるが、粉末の送給性からは
１００〜２００メツシユの範囲にする方が良い。しかし
上記市販のＧ粉を２００メツシユでカットした場合のカ
ット工程に要する費用およびカットによる材料歩留りの
低下を考慮するとかなりの高価となるため、経済的実用
性から１００〜３２５メツシユのまま使用するのがよい
。
ところで本発明に基く肉盛施工では、肉盛一層当りの肉
盛り厚みを１．５ｍ以下に止めるのが望ましい。すなわ
ち、肉盛り一層の厚みが１．５閣をこえると、Ｃｏと炭
化系金属の比重の差から炭化系金属が下層側に偏って存
在する傾向となり、肉盛層としての初期摩耗が大きくな
ることが、本発明者らの実験で明らかとなったものであ
る。したがって、とくに必要肉盛り厚が１．５ｍｍをこ
えるときは、多層肉盛を採用して、その一層毎の厚みが
１．５ｍｍをこえないよ、うに施工することが推奨され
る。
盛り厚みを１．５ｍ以下に止めるのが望ましい。すなわ
ち、肉盛り一層の厚みが１．５閣をこえると、Ｃｏと炭
化系金属の比重の差から炭化系金属が下層側に偏って存
在する傾向となり、肉盛層としての初期摩耗が大きくな
ることが、本発明者らの実験で明らかとなったものであ
る。したがって、とくに必要肉盛り厚が１．５ｍｍをこ
えるときは、多層肉盛を採用して、その一層毎の厚みが
１．５ｍｍをこえないよ、うに施工することが推奨され
る。
本発明者らは９６本発明の肉盛ロール（本発明例）と本
発明範囲から外れた合金成分の肉盛ロール（比較例）と
従来法により製造した耐摩耗圧延ロール（従来例）とを
比較して本発明の効果を確かめ・た。
発明範囲から外れた合金成分の肉盛ロール（比較例）と
従来法により製造した耐摩耗圧延ロール（従来例）とを
比較して本発明の効果を確かめ・た。
すなわち、Ｗ２Ｃ、ＷＣ、Ｔｉｃ等各種の炭化系金属粉
とＣｏ合金粉からなる肉盛材料を用い、７６０Ｍ／Ｘ１
７８０閣長の圧延ロールに厚さ１．０ａｎに粉体プラズ
マ溶接により肉盛溶接して本発明例と比較例の各種の供
試材を得た。また従来法によりそれぞれ製造した熱延ア
ダマイトロール、デルクロムロール、焼入れ材ロール、
鋳物ロール等を従来例の供試材とした。上記本発明例、
比較例、従来例の各供試材について硬度、摩耗量の測定
を行った。
とＣｏ合金粉からなる肉盛材料を用い、７６０Ｍ／Ｘ１
７８０閣長の圧延ロールに厚さ１．０ａｎに粉体プラズ
マ溶接により肉盛溶接して本発明例と比較例の各種の供
試材を得た。また従来法によりそれぞれ製造した熱延ア
ダマイトロール、デルクロムロール、焼入れ材ロール、
鋳物ロール等を従来例の供試材とした。上記本発明例、
比較例、従来例の各供試材について硬度、摩耗量の測定
を行った。
上記各肉盛材料またはロールの種類、各調査結果を第２
表に示す。
表に示す。
第 ２ 表
な諸上表の摩耗量は前掲第２図のグラフに示した摩耗量
と同様の試験条件で行った試験の結果の数値を示したも
のであり、この量は耐摩耗性のみならず、耐熱（耐肌荒
れ性を示す指標ともなる。
と同様の試験条件で行った試験の結果の数値を示したも
のであり、この量は耐摩耗性のみならず、耐熱（耐肌荒
れ性を示す指標ともなる。
◎は極めて良好、Ｏは稍々良であるが圧延ロール用とし
ては不十分：Δは不十分、を示す印である。
ては不十分：Δは不十分、を示す印である。
第２表に見る通り従来例＋８１ （９）はいずれも硬度
が問題で、高温での硬度低下も大きくかつ摩耗量が１−
以上と大きく不十分の評価であった。また比°較例（６
１＋７１はいずれもＷ２Ｃ含有量が少な過ぎるため摩耗
量が０．５−と大きく、従来例に較べれば性能の向上は
示されたものの未だ満足すべき域には達していないとの
評価であった。これらに対し本発明例（１）〜（５）は
特に高温に詔ける硬度の低下があまりな（かつ摩耗量が
０．４一台板下の良好な成績を示し、従来例に比較して
耐摩耗性、耐熱、耐肌荒れ性が格段にすぐれ圧延ロール
として十分満足し得るものと評価された。
が問題で、高温での硬度低下も大きくかつ摩耗量が１−
以上と大きく不十分の評価であった。また比°較例（６
１＋７１はいずれもＷ２Ｃ含有量が少な過ぎるため摩耗
量が０．５−と大きく、従来例に較べれば性能の向上は
示されたものの未だ満足すべき域には達していないとの
評価であった。これらに対し本発明例（１）〜（５）は
特に高温に詔ける硬度の低下があまりな（かつ摩耗量が
０．４一台板下の良好な成績を示し、従来例に比較して
耐摩耗性、耐熱、耐肌荒れ性が格段にすぐれ圧延ロール
として十分満足し得るものと評価された。
以上の説明から明らかなように本発明の肉盛ロールは本
来の肉盛溶接なみの比較的安いコストで製造でき、しか
も焼結合金、ロールにも匹敵するような極めて良好な耐
摩耗性および耐熱、耐肌荒れ性を有しているので、熱間
、冷間何れの圧延ロールとしても実用性は著しく高い。
来の肉盛溶接なみの比較的安いコストで製造でき、しか
も焼結合金、ロールにも匹敵するような極めて良好な耐
摩耗性および耐熱、耐肌荒れ性を有しているので、熱間
、冷間何れの圧延ロールとしても実用性は著しく高い。
第１図は本発明方法に用いるプラズマ溶接装置の一例の
説明図で断面図、第２図は炭化系金属（％Ｃ）含有量と
摩耗量との関係を示したグラフ、第３図は摩耗試験機の
説明図である。 ・ １：母材、２：水冷銅電極、３，４，５ ：通路、
６：電源、７：プラズマガス、８：アーク柱、９：キャ
リアーガス、１０：粉末、１１：肉盛溶接金属、１２：
シールドガス、１３：固定台、１４：試験片、１５：回
転子
説明図で断面図、第２図は炭化系金属（％Ｃ）含有量と
摩耗量との関係を示したグラフ、第３図は摩耗試験機の
説明図である。 ・ １：母材、２：水冷銅電極、３，４，５ ：通路、
６：電源、７：プラズマガス、８：アーク柱、９：キャ
リアーガス、１０：粉末、１１：肉盛溶接金属、１２：
シールドガス、１３：固定台、１４：試験片、１５：回
転子
Claims (3)
- （１）炭化系金属２０〜６０ｖｏｌ％を含有するＣｏま
たはＣｏ基合金からなる肉盛層をもつロール。 - （２）ロール面に５０メッシュ以上の炭化系金属２０〜
６０ｖｏｌ％を含み残部実質的にＣｏまたはＣｏ基合金
粉からなる粉末をプラズマ溶接により肉盛溶接すること
を特徴とする肉盛ロールの製造方法。 - （３）ロール面に対する肉盛溶接は、肉盛り一層の厚み
が１．５ｍｍ以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第（２）項記載の肉盛ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16841584A JPS6146307A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 肉盛ロ−ルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16841584A JPS6146307A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 肉盛ロ−ルおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146307A true JPS6146307A (ja) | 1986-03-06 |
Family
ID=15867700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16841584A Pending JPS6146307A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 肉盛ロ−ルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6146307A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195243A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-12 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗性複合ロ−ル |
| JPH04102570U (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-03 | カシオ計算機株式会社 | 装置固定構造 |
| CN107322134A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-11-07 | 苏州优霹耐磨复合材料有限公司 | 用于调控碳化钨颗粒于堆焊层中分布的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594457A (en) * | 1978-12-04 | 1980-07-17 | Kennametal Inc | Roll for steel rod thermal molding |
| JPS59107057A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-06-21 | サントレ−ド・リミテイド | 高速圧延機のホツトロ−ル |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP16841584A patent/JPS6146307A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594457A (en) * | 1978-12-04 | 1980-07-17 | Kennametal Inc | Roll for steel rod thermal molding |
| JPS59107057A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-06-21 | サントレ−ド・リミテイド | 高速圧延機のホツトロ−ル |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195243A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-12 | Hitachi Metals Ltd | 耐摩耗性複合ロ−ル |
| JPH04102570U (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-03 | カシオ計算機株式会社 | 装置固定構造 |
| CN107322134A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-11-07 | 苏州优霹耐磨复合材料有限公司 | 用于调控碳化钨颗粒于堆焊层中分布的方法 |
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