JPS6199556A - Method and production of composite roll - Google Patents

Method and production of composite roll

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JPS6199556A
JPS6199556A JP22122484A JP22122484A JPS6199556A JP S6199556 A JPS6199556 A JP S6199556A JP 22122484 A JP22122484 A JP 22122484A JP 22122484 A JP22122484 A JP 22122484A JP S6199556 A JPS6199556 A JP S6199556A
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JP
Japan
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roll
composite roll
molten metal
layer material
outer layer
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Application number
JP22122484A
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Japanese (ja)
Inventor
Shizuka Naganuma
長沼 静
Hiromi Yokote
横手 広海
Jun Kadoi
洵 角井
Toshio Kai
貝 敏雄
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills

Abstract

PURPOSE:To join thoroughly the outside layer material and inside layer material of a composite roll and to prevent the variance of quality by forming preliminarily the outside layer material into a hollow shape and pouring a molten metal into the hollow part to form the core material. CONSTITUTION:The outside layer material 4 of the roll having a prescribed size is installed to the projecting part of a dummy bar and an integral cylindrical metallic mold 3 provided with a high-frequency induction heating coil 8 is installed around said material. A sealing cover 6 is attached thereto and gaseous Ar is blown from a gaseous Ar blow-off nozzle 7 and is blown off through a blow-off nozzle 9. The preheating by the coil 8 is stopped when the material 4 attains the prescribed temp. A long nozzle is inserted from the upper part of the cover 6. The molten metal is poured to the inside surface side of the material 4 in a non-oxidizing atmosphere and is pressurized by a plunger 11. The molten metal is pressurized by plungers 11, 13 after a jig 2 for holding the dummy bar is opened to lower the dummy bar 1 and the composite roll along guide rolls 14. The heated composite roll is cooled with cooling water nozzles 15.

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の産業分野] 本発明は、圧延ロール素材やビニオンギヤー素材などに
使用する複合ロール、特に複合中実ロールの製造方法及
び製造装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing composite rolls, particularly composite solid rolls, used as rolling roll materials, binion gear materials, and the like.

〔従来の複合ロールの製造手段〕[Conventional method for manufacturing composite rolls]

複合ロールの製造手段として、従来よシ予め成形された
中実または中空パイプの周囲に溶湯を鋳包みして製造す
る手段が提案されている。
Conventionally, a method of manufacturing a composite roll by casting a molten metal around a preformed solid or hollow pipe has been proposed.

(特公昭44−4905号公報及び特開昭48−539
36号公報参照。)この従来法をよシ詳細に説明すると
、複合ロールの石材(内層材)を予め成形しておき、こ
の石材(内層材)の周囲に溶湯を鋳包みして複合ロール
の外層材を形厄させるものである。
(Japanese Patent Publication No. 44-4905 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-539
See Publication No. 36. ) To explain this conventional method in more detail, the stone material (inner layer material) of the composite roll is formed in advance, and molten metal is cast around the stone material (inner layer material) to form the outer layer material of the composite roll. It is something that makes you

〔本発明の目的〕[Object of the present invention]

本発明は上記従来手段と異なる新規な複合ロールの製造
方法及びその製造装置を提供するものであり、詳細には
、従来手段と逆であって、複合クールの外層材を予め中
空状に成形しておき、この中空部に溶湯を注入して石材
(複合ロールの内層材)5i−形成させるもので1、今
日全く類例をみない新規な複合ロールの製造方法及び人
造装置を提供することを目的とする。
The present invention provides a novel method and apparatus for manufacturing a composite roll, which is different from the above-mentioned conventional means.Specifically, the outer layer material of the composite roll is formed into a hollow shape in advance, which is the opposite of the conventional means. Then, molten metal is injected into this hollow part to form stone (inner layer material of the composite roll) 5i-1.The purpose is to provide a novel method and artificial device for manufacturing a composite roll that is completely unprecedented today. shall be.

〔本発明の榊成〕[Sakaki Sei of the present invention]

そして、本発明は、上記したように、接合ロールの外層
材を予め中空状KE??、形しておき、この中空部に溶
湯を注入して石材(複合ロールの内層材)を形成するよ
うにしたものである。更に本発明は溶湯加圧方式を採用
し、かつ、無酸化雰囲気中で複合ロールの外層材と芯材
とを接合させるようにしたものでろる。すなわち、本発
明は (1)  円筒−停会型の内面側に成型する複合ロール
の製造に当り、複合ロールの外層に相当すす     
る部分を予め中空ロール状に成形し、該中空ロールを上
記金型の内面側に配設した後無酸化雰囲気中で予熱し、
次いで、該中空ロールの中空部に鋳鋼等の溶湯を注湯し
、この注湯部分をプレスにより加圧した後冷却すること
を特徴とする複合ロールの製造方法。
As described above, in the present invention, the outer layer material of the joining roll is prepared in advance into a hollow KE? ? The stone material (inner layer material of the composite roll) is formed by shaping the material into a shape and injecting molten metal into the hollow part. Furthermore, the present invention adopts a molten metal pressurization method and joins the outer layer material and core material of the composite roll in a non-oxidizing atmosphere. That is, the present invention provides (1) in manufacturing a composite roll that is molded on the inner surface of a cylindrical-interrupted type, a soot layer corresponding to the outer layer of the composite roll is manufactured.
The part to be molded is pre-formed into a hollow roll shape, the hollow roll is placed on the inner surface side of the mold, and then preheated in a non-oxidizing atmosphere,
Next, a method for manufacturing a composite roll, which comprises pouring molten metal such as cast steel into the hollow part of the hollow roll, pressurizing the poured part with a press, and then cooling it.

(2)  複合ロールを成型、加圧するための円筒−停
会型とその予熱装置、並びに、溶湯を保持するダミーバ
ーと複合ロールの石材となる溶湯を加圧するためのプレ
ス、更に、該金型予熱時の被鋳包み接合面の無酸化状態
を維持するための無酸化装置と溶湯を検知するためのセ
ンサー並びに加圧凝固後の鋳物を冷却するための冷却帯
から成ることを特徴とする複合ロール製造装置。
(2) A cylindrical-stop mold for molding and pressurizing the composite roll and its preheating device, a dummy bar for holding the molten metal, a press for pressurizing the molten metal that will become the stone material of the composite roll, and preheating of the mold. A composite roll comprising an oxidation-free device for maintaining the non-oxidation state of the joint surface to be cast-wrapped, a sensor for detecting molten metal, and a cooling zone for cooling the casting after solidification under pressure. Manufacturing equipment.

でおる。I'll go.

本発明者は、複合ロールの外層材として炭素鋼管を使用
し、石材(内層材)として鋳鉄溶鋼を使用して予備試験
を行った。すなわち、中空状の炭素鋼管の中空内面に表
面処理剤tm布し、1200℃に予熱した後、この中空
部に鋳鉄溶鋼を鋳込み、冷却後膣複合ロールの断面lt
調査した。その結果、炭素鋼管と鋳鉄この境界部は冶金
的結合をしていることを確認した。なお、表面処理剤の
使用は接合面の酸化を防止するためであるが、これは後
述するようにガス欠陥又番1介在物の1i因となる欠点
金有するものである。
The present inventor conducted a preliminary test using a carbon steel pipe as the outer layer material of a composite roll and cast iron and molten steel as the stone material (inner layer material). That is, a surface treatment agent tm is applied to the hollow inner surface of a hollow carbon steel pipe, and after preheating to 1200°C, cast iron and molten steel are poured into this hollow part, and after cooling, the cross section of the vaginal composite roll is
investigated. As a result, it was confirmed that there was a metallurgical bond between the carbon steel pipe and cast iron. The purpose of using a surface treatment agent is to prevent oxidation of the joint surface, but this agent has the disadvantage of causing gas defects or inclusions, as will be described later.

また、本発明者は、複合ロールの外層材として鋳鋼管を
1内層材として同一材質の鋳鋼溶湯を使用して予備試験
を行つ几。すなわち、中空状の鋳鋼管を上記と同様12
00℃に予熱した後部−材質の鋳鋼溶湯を鋳込み、その
接合状態を調査したところ全く接合していなかった。こ
の場合の状況を断面方向で見ると、複合ロールの芯材部
分である内層が外層材でおる鋳鋼管の中空内面に対して
均等に収縮しており、約1鱈のすき間がおいていた。
In addition, the present inventor conducted a preliminary test using a cast steel pipe as the outer layer material of the composite roll and molten cast steel of the same material as the inner layer material. In other words, a hollow cast steel pipe is made of 12
When the molten steel of the rear material preheated to 00°C was poured and the joint state was investigated, no joint was found. When looking at the situation in this case in the cross-sectional direction, the inner layer, which is the core material of the composite roll, shrunk uniformly with respect to the hollow inner surface of the cast steel pipe covered with the outer layer material, leaving a gap of about 1 inch.

この最大の要因は組合せ材料の熱膨張率の違いに起因す
るものである。その他、鋳包み条件として溶湯の液相率
30%以上の温度に10秒間以上保持しなければ接合し
ないという重要な点も考慮しなければならない。従って
、本発明の場合、熱膨張率の違いと鋳込み条件を有利に
するために溶湯加圧法を採用することに着目したもので
ある。
The biggest reason for this is the difference in thermal expansion coefficients of the combined materials. Another important point to consider is that as a cast-in condition, bonding will not occur unless the molten metal is held at a temperature with a liquid phase ratio of 30% or more for 10 seconds or more. Therefore, in the case of the present invention, attention is paid to the adoption of the molten metal pressurization method in order to make the difference in coefficient of thermal expansion and casting conditions advantageous.

すなわち、本発明は、複合ロールを形成する外層(予め
成形されている中空ロールであって固体材料からなるも
の)この接合を完全にするために内層の溶湯加圧法を採
用するものである。
That is, the present invention employs a molten metal pressurization method for the inner layer in order to completely bond the outer layer (a pre-formed hollow roll made of solid material) forming the composite roll.

そして、複合ロールの外層ケラめ加熱する必要があるが
、この予熱に際して接合面(中空内面)を無酸化雰囲気
状態にした後溶湯を注湯し接合する。なお、従来の通常
の注湯による鋳込みでは、接合面の酸化防止のため、表
面処理剤を用いるが、該処理剤はガス欠陥又は介在物の
要因となシ、完全な接合が連取できないので、本発明で
は、このような処理剤は一切使用しないものである。
Then, it is necessary to heat the outer layer of the composite roll, but during this preheating, the joint surface (hollow inner surface) is brought into a non-oxidizing atmosphere, and then molten metal is poured into the joint. In addition, in the conventional pouring process, a surface treatment agent is used to prevent oxidation of the joint surface, but this treatment agent does not cause gas defects or inclusions, and complete joints cannot be achieved continuously. In the present invention, such processing agents are not used at all.

〔実施例(複合ロールの製造例)〕[Example (manufacturing example of composite roll)]

以下本発明の第1番目の発明である複合ロールの製造例
を、ロール仕様、製造条件及び製造工程にわけて詳細に
説明する。
An example of manufacturing a composite roll, which is the first invention of the present invention, will be explained in detail below, divided into roll specifications, manufacturing conditions, and manufacturing steps.

ロール仕様 製造すべき複合ロールの仕様は次のとおりである。Roll specifications The specifications of the composite roll to be manufactured are as follows.

(1)  外層材質  250r系鋳鉄(耐摩耗材)(
2)  外層寸法  外径300φX内径240φ×長
さ1000(瓢) (3)内層材質  8046 (4)  内層寸法  内径240φ×長さ1800(
fi) 製造条件 製造条件は次のとおりである。
(1) Outer layer material: 250r cast iron (wear-resistant material) (
2) Outer layer dimensions Outer diameter 300φ x Inner diameter 240φ x Length 1000 (gourd) (3) Inner layer material 8046 (4) Inner layer dimensions Inner diameter 240φ x Length 1800 (
fi) Manufacturing conditions The manufacturing conditions are as follows.

(1)  外層材予熱温度  400℃(但し予熱時V
Cはムrシールを行い、 接合面の酸化を防止し た。) (2)  内層材鋳込温度  1550℃(3)  溶
湯加圧力(−1プランジヤ)226トン(応力5 1                kg/■2)(4
)溶湯加圧時間   60秒 (5)  外層加圧力(嵐2プランジャ)52トン(応
力2kg/ m”) 注)竪型プレスで加圧力最高500トンを用いた。
(1) Outer layer material preheating temperature 400℃ (However, when preheating V
C was sealed to prevent oxidation of the joint surface. ) (2) Inner layer material casting temperature 1550℃ (3) Molten metal pressing force (-1 plunger) 226 tons (stress 5 1 kg/■2) (4
) Molten metal pressurizing time 60 seconds (5) Outer layer pressurizing force (Arashi 2 plunger) 52 tons (stress 2 kg/m'') Note) A maximum pressurizing force of 500 tons was used with a vertical press.

製造工程 上記の仕様及び製造条件によって複合ロールを製造する
工程を第1〜3図に基づいて説明する。第1図は本発明
の第2番目の発明である複合ロール製造装置における溶
湯加圧時を示す図でちゃ、第2図はシールカバーの詳細
図、第5図は溶湯注湯時を示す。なお、第1〜3図の詳
細は後述の実施例(複合ロール製造装置例)で説明し、
ここでは複合ロールの製造罠必委な個所のみを引用して
記載する。
Manufacturing Process The process of manufacturing a composite roll according to the above specifications and manufacturing conditions will be explained based on FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a diagram showing the molten metal being pressurized in the composite roll manufacturing apparatus which is the second invention of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of the seal cover, and FIG. 5 is a diagram showing the molten metal being poured. In addition, the details of FIGS. 1 to 3 will be explained in the example (example of composite roll manufacturing apparatus) described later.
Here, only the essential parts of the manufacturing trap for composite rolls will be cited and described.

(1)予め外径300φX内径240φ×長さ1000
の外層材4t−鋳造法にて製造、単備する。但し、外層
材4の内面側の接合面は機械加工(平滑仕上)実施後、
該面をトリクロールエチレンにて充分脱脂する。
(1) Outer diameter 300φ x inner diameter 240φ x length 1000mm
4 tons of outer layer material manufactured by casting method and provided separately. However, after machining (smooth finish) the joint surface on the inner surface of the outer layer material 4,
The surface is thoroughly degreased with trichlorethylene.

(2)  ダミーパー治具2にダミーパー1を保持し、
ダミ−パー1凸部に外層材4を設置する。
(2) Hold the dummy par 1 on the dummy par jig 2,
An outer layer material 4 is installed on the convex portion of the dummy par 1.

(3)その後、外層材4の周囲に内径305φX外径4
00X長さ2300の円筒−停会型3を設置する。但し
該金型3の外周には取はずし可能で、且つ上下駆動機S
(範囲200■/ min〜1000x/min )t
−有する高周波誘導加熱コイル8を付設している。
(3) After that, around the outer layer material 4, inner diameter 305φ x outer diameter 4
A cylinder-stop type 3 with a length of 00X and a length of 2300 is installed. However, there is a removable vertical drive machine S on the outer periphery of the mold 3.
(Range 200x/min ~ 1000x/min)t
- A high frequency induction heating coil 8 is attached.

(4)  高周波加熱コイル8t−上下駆動して、金型
3及び外層材4t−予熱するが、この場合、外層材4内
面側が均等(上、下、中央部)1:400℃になるまで
予熱する。但し、予熱開始時には外層材4の内面側の酸
化防止のために、Ar ガス吹込ノズル7と吹出ノズル
9i付設したシールカバー6t−堰り付け、ムr吹込ノ
ズル7からArガスを連続的に吹込んだ。
(4) The high-frequency heating coil 8t is driven up and down to preheat the mold 3 and the outer layer material 4t. In this case, the inner surface of the outer layer material 4 is preheated uniformly (top, bottom, center) to 1:400°C. do. However, at the start of preheating, in order to prevent oxidation of the inner surface of the outer layer material 4, Ar gas is continuously blown from the Ar gas blowing nozzle 7 and the seal cover 6t attached to the blowing nozzle 9i. It was crowded.

(5)外層材Δ内面側が400℃に到達すると、予熱を
中止する。但しムr ガスは連続的に吹込み、7−ルカ
バー6の上蓋18を撤去後シールカバー6の上穴部にロ
ングノズル付タンディシュ19を挿入設置する。
(5) When the inner surface of the outer layer material Δ reaches 400°C, stop preheating. However, the gas is continuously blown in, and after removing the upper lid 18 of the seal cover 6, the tundish 19 with a long nozzle is inserted into the upper hole of the seal cover 6.

(6)予め溶解した溶湯(8046)を取鍋17に投入
後、タンディ7ユ195c介して、1550℃の溶湯を
外層材4内面側に注湯する。但し、注湯量は外層材4の
内面側に付設したセンサー20にて検知し次。
(6) After pouring the pre-melted molten metal (8046) into the ladle 17, pour the 1550°C molten metal onto the inner surface of the outer layer material 4 through the tandy 7 unit 195c. However, the amount of poured molten metal is detected by a sensor 20 attached to the inner surface of the outer layer material 4.

(7)  注湯終了後はタンディシュ19、ムrシール
カバー6ft撤去し、直ちに溶湯1500トン堅型プレ
スの一1プランジャ11にで徐々に加圧し、加圧力22
6トンまで負荷したが、この間の加圧時間は約60秒で
ある。
(7) After pouring the molten metal, remove the tundish 19 and the 6ft seal cover, and immediately pressurize the molten metal gradually with the plunger 11 of the 1,500-ton rigid press to a pressure of 22
Although the load was up to 6 tons, the pressurization time during this time was about 60 seconds.

(8)  上記操作終了後、ダミーパー保持治具2を開
放し、同時に本装置下部に付設した冷却帯の冷却ノズル
15から高圧水を噴射嘔せる。
(8) After the above operation is completed, open the dummy par holding jig 2 and at the same time inject high pressure water from the cooling nozzle 15 of the cooling zone attached to the lower part of the device.

(9)直ちに、−1プランジヤ11及び翫2プランジャ
13にて加熱さt′した複合ロールを加圧して、ダミー
パー1と複合ロールをガイドロール14に油って下降さ
せると同時に冷却帯にて冷却し、複合ロール素材t−製
造する。複合ロールの接合部は完全に接合していること
?確認した。
(9) Immediately, the heated composite roll is pressurized by the -1 plunger 11 and the 2nd plunger 13, and the dummy par 1 and the composite roll are lowered by applying oil to the guide roll 14, and at the same time are cooled in the cooling zone. Then, a composite roll material T-manufactured. Are the joints of composite rolls completely joined? confirmed.

〔実施例(複合ロール製造装置例)〕[Example (Example of composite roll manufacturing device)]

本発明の第2番目の発明である複合ロール製造装置の実
施例を第1〜3図に基づいてその作用と共に詳細に説明
すると、この装置は、製造しようとするロール径に対応
(、たダミーバー1t−設置し、ダミーパー保持治具2
にて保持する。
An embodiment of the composite roll manufacturing apparatus, which is the second invention of the present invention, will be described in detail along with its operation based on FIGS. 1 to 3. 1t - Install dummy par holding jig 2
It is held at

ダミーバー1の凸部に所定寸法(長さ、肉厚)のロール
外層材4を設置する。その周囲に高周iu導加熱コイル
81に:付設した円筒−棒金型3を設置する。尚、ロー
ル外層材4がロール中央部付近のみに必要な場合にはロ
ール両端部(寸法調整材5を挿入する。但し、ロール外
層材4が一定寸法のものを量産する場合にはロール外層
材4に対応して円筒−棒金型5を用いることが望ましい
。ロール外層材4の内面側の酸化防止並びに注湯口を兼
備したシールカバー6を取付け、Ar ガス吹出ノズル
7からムrガスを吹す        6“・ 91f
l  / j: A、  9  か け8九 001′
“による吹込はロール外層材4の内面01lI(接合面
)が所定温度に達し、且つ注湯終了まで行う。但し、ロ
ール外層材4が所定温度に達すると高周波銹導加熱コイ
ル8による予熱は中止する。その後、クールカバー6の
上蓋18を撤去後、シールカバー6の上部からロングノ
ズル付を挿入設置する。
A roll outer layer material 4 of predetermined dimensions (length, wall thickness) is installed on the convex portion of the dummy bar 1. A cylindrical-rod mold 3 attached to a high-frequency IU conductive heating coil 81 is installed around it. In addition, if the roll outer layer material 4 is required only near the center of the roll, insert the size adjusting material 5 at both ends of the roll.However, if the roll outer layer material 4 is to be mass-produced with a fixed size, the roll outer layer material 4 It is desirable to use a cylindrical-rod mold 5 in accordance with the method 4.A seal cover 6 is attached to the inner surface of the roll outer layer material 4 to prevent oxidation and also serves as a pouring port, and argon gas is blown from an Ar gas blowing nozzle 7. 6"・91f
l/j: A, 9 times 89 001'
Blowing is continued until the inner surface 01lI (joint surface) of the roll outer layer material 4 reaches a predetermined temperature and the pouring is completed. However, when the roll outer layer material 4 reaches a predetermined temperature, preheating by the high frequency rust induction heating coil 8 is stopped. Then, after removing the top lid 18 of the cool cover 6, a long nozzle attachment is inserted and installed from the top of the seal cover 6.

取鍋17に挿入した溶湯を、タンディシュ19を介して
無酸化雰囲気中の外層材4の内面側に注湯する。但し、
注湯量は寸法調整材5の内面側に付設し九センサー20
にて検知する。
The molten metal inserted into the ladle 17 is poured into the inner surface of the outer layer material 4 in a non-oxidizing atmosphere through the tundish 19. however,
The amount of poured molten metal is determined by a sensor 20 attached to the inner surface of the dimension adjustment material 5.
Detected at.

注湯直後にシールカバー6、タンディシュ19を撤去後
、竪型プレスの一1プランジャー11にて溶湯加圧する
。但し、寸法調整材5の上部に+!lI&11プランジ
ャー11挿入時の空気孔12t−もうけている。ダミー
バー保持治具2を開放後、直ちに翫1.2プランジャ1
1.13にて加圧し、ダミーパー1及び複合ロールケガ
イドロール14に溢って下降させ、加熱された複合ロー
ルを水冷ノズル15にて冷却する装置である。尚、ダミ
ーパー1並びに金型一式を第1図では架台16に設置し
て同時に予熱を行う構造になっているが、該金型一式を
予め電気炉にて予熱後、架台16に設置してもさしつか
えない。
Immediately after pouring the molten metal, the seal cover 6 and the tundish 19 are removed, and then the molten metal is pressurized by the plunger 11 of the vertical press. However, there is a + on the top of the dimension adjustment material 5! 12t of air holes are provided when the plunger 11 is inserted. Immediately after releasing the dummy bar holding jig 2, the rod 1.2 plunger 1
1.13, the dummy par 1 and composite roll guide roll 14 are overflowed and lowered, and the heated composite roll is cooled with a water cooling nozzle 15. In addition, in FIG. 1, the dummy par 1 and the mold set are installed on the pedestal 16 and preheated at the same time. I can't help it.

以上本発明の製造方法及び製造装置を実施例をあげて説
明したが、さらに本発明の詳細な説明すると、本発明の
製造プロセスは基本的な鋳包み条件を理論的につめたも
のである。つまり鋳包み条件は被鋳包み材(本発明では
外層材4)の接合界面温度が溶湯(本発明では8046
)の液相率30%以上にさらされ、且つ、この温度[1
0秒以上保持され\ば、この条件を満足する。本発明の
場合上記条件を満すために外層予熱を実施し、しかも溶
湯の収縮率を考慮して、液体状態(溶湯)で約60秒加
圧操作を実施している。
The manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention have been described above with reference to examples, but to explain the present invention in more detail, the manufacturing process of the present invention is a theoretical formulation of basic cast-in conditions. In other words, the casting condition is such that the joining interface temperature of the material to be cast-in (outer layer material 4 in the present invention) is molten metal (8046 in the present invention).
) is exposed to a liquid phase ratio of 30% or more, and at this temperature [1
This condition is satisfied if it is held for 0 seconds or more. In the case of the present invention, in order to satisfy the above conditions, the outer layer is preheated, and in addition, taking into consideration the shrinkage rate of the molten metal, a pressurizing operation is performed in the liquid state (molten metal) for about 60 seconds.

この加圧縁作中に被鋳包み材(外層材4)と鋳包み材(
内層材10)の接合界面にて熱的反応による溶着現象(
同時に拡散現象も起る)を起し、その後のロール冷却工
程にて石材となる内層材10に指向性凝固を与えている
ため、所望の複合ロールが製造できる。
During this pressure edging, the cast-in material (outer layer material 4) and the cast-in material (
A welding phenomenon (
At the same time, a diffusion phenomenon occurs), and directional solidification is imparted to the inner layer material 10, which becomes stone in the subsequent roll cooling process, so that a desired composite roll can be manufactured.

外層材4が金属材料の場合には注湯加圧後は水冷方式と
なるが、セラミック等の場合には靭性、熱衝撃性に問題
あるため空冷方式となる。
If the outer layer material 4 is a metal material, it will be water-cooled after pouring and pressurizing, but if it is made of ceramic or the like, it will have problems with toughness and thermal shock resistance, so it will be air-cooled.

本発明において、複合ロールを製造する場合の内、外層
の材料組合せは任意であるが、次の材料の組合せが好ま
しい。
In the present invention, when manufacturing a composite roll, the combination of materials for the outer layer is arbitrary, but the following combinations of materials are preferred.

(1)  外層材(耐摩耗性、耐熱衝撃性、耐熱疲労性
を有するもの) ・鋳鉄系  150r系、Z S Or系アシキュラ鋳
鉄等環状ロール材として適 用されているもの e鋼 系  NiNi−0r−鋼、Or−Mo ’71
4.130r鋼等、環状ロール材として適用 されているもの。
(1) Outer layer material (those with wear resistance, thermal shock resistance, and thermal fatigue resistance) - Cast iron type 150r type, ZS Or type acicular cast iron, etc. that are used as annular roll materials e steel type NiNi-0r- Steel, Or-Mo '71
4. Those used as annular roll materials, such as 130r steel.

但し、将来の有望ロール材とし て焼結合金もよい。However, it is considered a promising roll material in the future. Sintered alloys are also good.

(2)  内層材(靭性を有するもの)鋼 系  炭素
鋳鋼、低合金鋳鋼(NiNi−0r−鋼等) 本発明において、複合ロールの石材である内層を鋳込む
条件は内層材及び外層材の両者の材質組合せや肉厚比に
よって異なるが、その1例を第4図に基づいて説明する
と、外層材4としてアシキュウ鋳鉄の中空ロールを使用
し、内層材10としてSC溶鋼を使用する場合で6って
、両者の肉厚比を1とする場合、内層の鋳込む条件は、
鋳込温度1550℃で加圧力1ゆ/fit”の時、外i
iの予熱温度が400℃以上で鋳包み接合が可能であり
、400℃未満の予熱温度では接合面の溶着接合が生じ
ない。
(2) Inner layer material (those with toughness) Steel type Carbon cast steel, low alloy cast steel (NiNi-0r-steel, etc.) In the present invention, the conditions for casting the inner layer of the composite roll, which is a stone material, are for both the inner layer material and the outer layer material. Although it varies depending on the material combination and wall thickness ratio, an example of this will be explained based on Fig. 4. In the case where a hollow roll of Ashikyu cast iron is used as the outer layer material 4 and SC molten steel is used as the inner layer material 10, When the wall thickness ratio of both is 1, the conditions for casting the inner layer are as follows:
When the casting temperature is 1550℃ and the pressure is 1 Y/fit, the outside i
Cast-in joining is possible when the preheating temperature of i is 400°C or higher, and welding of the joining surfaces does not occur when the preheating temperature is lower than 400°C.

〔本発明の効果〕[Effects of the present invention]

本発明の複合ロールの製造方法及び製造装置は、以上詳
記し念ように、溶湯加圧方式を採用しているため、従来
の鋳包みロールに比して外層材と内層材この境界部の溶
着現象を促進する。
As mentioned in detail above, the composite roll manufacturing method and manufacturing device of the present invention employs a molten metal pressurization method, so that the boundary between the outer layer material and the inner layer material is more easily welded than the conventional cast-in roll. Promote the phenomenon.

その結果、完全接合となり、高品質ロールが裂(造でき
、また、品質のバラツキも少ない効果が生ずる。さらに
、溶湯加圧方式のため、溶湯歩留100%である。また
、本発明では半量量的に製造でき、ロール外層材には鋳
造品、鍛造品等限定されることなく、種々の耐摩耗材が
任意に選定できる効果が生ずるものである。また、従来
ロールでは被鋳包み面の酸化防止として表面処理剤を塗
布しておシ、接合面に表面処理剤が介在し、ガス欠陥又
は介在物の要因となっていた。本発明では接合面に表面
処理剤を使用せず、無酸化雰囲気としているため、接合
面のガス欠陥又は介在物の心配が解消する効果が生ずる
ものである。
As a result, complete bonding is achieved, allowing high-quality rolls to be produced with less variation in quality.Furthermore, because the molten metal is pressurized, the molten metal yield is 100%. It can be produced in large quantities, and the roll outer layer material is not limited to cast or forged products, and has the effect of allowing various wear-resistant materials to be selected arbitrarily.In addition, with conventional rolls, there is no oxidation of the surface to be cast. In order to prevent this, a surface treatment agent is applied, but the surface treatment agent is interposed on the joint surface, causing gas defects or inclusions.In the present invention, no surface treatment agent is used on the joint surface, and the surface treatment agent is non-oxidized. Since the atmosphere is used, there is an effect that concerns about gas defects or inclusions on the bonding surface are eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の実施例金示す図であって、複合ロ
ール製造装置における溶少加圧時を示す。第2図は同装
置のシールカバー詳細図、第3図は同装置の溶湯注湯時
を示す。第4図は複合ロールの石材である内層を鋳込む
条件を説明するための図であって、複合ロールの横断面
図である。 1・・・ダミーパー 2・・・ダミーパー治具 3・・・金型 4・・・外場材 5・・・寸法調整材 6・・・シールカバー 7・・・Arガス吹込ノズル 8・・・加熱コイル 9・・・吹出ノズル 10・・・内層材 11・・・lI&11プランジャ 12・・・空気孔 13・・・Na2プランジヤ 14・・・ガイドロール 15・・−冷却ノズル 16・・・架台 17・・・取鍋 18・・・上蓋 19・・・タンディシュ 20・・・センサー 復代理人  内 1)  明 後代理人  萩 原 亮 −
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention, and shows a state in which a composite roll manufacturing apparatus is pressurized to reduce melting. Fig. 2 is a detailed view of the seal cover of the same device, and Fig. 3 shows the same device when pouring molten metal. FIG. 4 is a diagram for explaining the conditions for casting the inner layer of the composite roll, which is a stone material, and is a cross-sectional view of the composite roll. 1... Dummy par 2... Dummy par jig 3... Mold 4... Exterior material 5... Dimension adjustment material 6... Seal cover 7... Ar gas blowing nozzle 8... Heating coil 9... Blowout nozzle 10... Inner layer material 11... lI & 11 plunger 12... Air hole 13... Na2 plunger 14... Guide roll 15... - Cooling nozzle 16... Frame 17 ... Ladle 18 ... Top lid 19 ... Tundish 20 ... Sensor sub-agent 1) Post-morning agent Ryo Hagihara −

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)円筒一体金型の内面側に成型する複合ロールの製
造に当り、複合ロールの外層に相当する部分を予め中空
ロール状に成形し、該中空ロールを上記金型の内面側に
配設した後無酸化雰囲気中で予熱し、次いで、該中空ロ
ールの中空部に鋳鋼等の溶湯を注湯し、この注湯部分を
プレスにより加圧した後冷却することを特徴とする複合
ロールの製造方法。
(1) When manufacturing a composite roll to be molded on the inner surface of a cylindrical integral mold, the portion corresponding to the outer layer of the composite roll is formed into a hollow roll shape in advance, and the hollow roll is placed on the inner surface of the mold. After that, the composite roll is preheated in a non-oxidizing atmosphere, then molten metal such as cast steel is poured into the hollow part of the hollow roll, the poured part is pressurized with a press, and then cooled. Method.
(2)複合ロールを成型、加圧するための円筒一体金型
とその予熱装置、並びに、溶湯を保持するダミーバーと
複合ロールの芯材となる溶湯を加圧するためのプレス、
更に、該金型予熱時の被鋳包み接合面の無酸化状態を維
持するための無酸化装置と溶湯を検知するためのセンサ
ー並びに加圧凝固後の鋳物を冷却するための冷却帯から
成ることを特徴とする複合ロール製造装置。
(2) A cylindrical integral mold for molding and pressurizing the composite roll and its preheating device, a dummy bar for holding the molten metal, and a press for pressurizing the molten metal that becomes the core material of the composite roll;
Furthermore, it shall consist of an oxidation-free device for maintaining the non-oxidation state of the joint surface of the cast insert during preheating of the mold, a sensor for detecting molten metal, and a cooling zone for cooling the casting after solidification under pressure. Composite roll manufacturing equipment featuring:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111168037A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 青岛力晨新材料科技有限公司 Stainless steel/carbon steel composite pipe and manufacturing process thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111168037A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 青岛力晨新材料科技有限公司 Stainless steel/carbon steel composite pipe and manufacturing process thereof
CN111168037B (en) * 2020-01-16 2021-03-16 青岛力晨新材料科技有限公司 Stainless steel/carbon steel composite pipe and manufacturing process thereof

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