JPS62127108A - 圧延用複合ロ−ル - Google Patents
圧延用複合ロ−ルInfo
- Publication number
- JPS62127108A JPS62127108A JP26567485A JP26567485A JPS62127108A JP S62127108 A JPS62127108 A JP S62127108A JP 26567485 A JP26567485 A JP 26567485A JP 26567485 A JP26567485 A JP 26567485A JP S62127108 A JPS62127108 A JP S62127108A
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- JP
- Japan
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- outer layer
- core material
- steel
- strength
- cast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
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〕
本発明は熱間または冷間圧延用の複合ロールに関する。
あるが、このタイプのロールでは、内層材の強度と靭性
に限界がある。
に限界がある。
最近の圧延ロールの傾向としては使用条件が一段と厳し
くなり、ネック部や外層と内層との境界ならびに内部に
かけて大きな力が加わるようになってきたため、従来タ
イプのロールでは時代の要請にこたえられなくなってき
ているのが現状である。
くなり、ネック部や外層と内層との境界ならびに内部に
かけて大きな力が加わるようになってきたため、従来タ
イプのロールでは時代の要請にこたえられなくなってき
ているのが現状である。
このような現実を背景として、ネック部やロール内部を
強化することを目的として内層材に鋼を用いた複合鋳造
ロールの適用が挙げられるが、上記従来の技術により単
に内層材として鋼を用いるだけでは、健全な複合ロール
が得られない。即ち、耐摩耗鋳鉄を外層にしてその内側
に鋼の溶湯を注入すると、一旦凝固した外層の内側が再
溶融し、再凝固するときは内部の鋼の部分より遅れて凝
固するため、この部分に鋳造欠陥が発生する。つまり、
外層と内層との境界部に欠陥の存在する不健全なロール
となるのである。欠陥が存在するとその後の熱処理工程
、あるいは圧延中に欠陥部分を起点にしてロールが破壊
したりするおそれがある。
強化することを目的として内層材に鋼を用いた複合鋳造
ロールの適用が挙げられるが、上記従来の技術により単
に内層材として鋼を用いるだけでは、健全な複合ロール
が得られない。即ち、耐摩耗鋳鉄を外層にしてその内側
に鋼の溶湯を注入すると、一旦凝固した外層の内側が再
溶融し、再凝固するときは内部の鋼の部分より遅れて凝
固するため、この部分に鋳造欠陥が発生する。つまり、
外層と内層との境界部に欠陥の存在する不健全なロール
となるのである。欠陥が存在するとその後の熱処理工程
、あるいは圧延中に欠陥部分を起点にしてロールが破壊
したりするおそれがある。
従って、本発明の目的は、ネック部や内層部が強靭な鋳
鋼たは鍛鋼からなるとともに、外層が耐摩耗性のある鋳
鉄からなり、かつ外層と内層との境界部に欠陥がなく、
境界部の強度が十分に保障され、境界部の欠陥に起因す
る破壊の心配のない複合ロールを提供することである。
鋼たは鍛鋼からなるとともに、外層が耐摩耗性のある鋳
鉄からなり、かつ外層と内層との境界部に欠陥がなく、
境界部の強度が十分に保障され、境界部の欠陥に起因す
る破壊の心配のない複合ロールを提供することである。
本発明は、上述の目的に沿ってなされたもので、その要
旨とするところは外層と芯材が冶金的に接合された複合
ロールであって、外層が重量％で、Ｃ：２．５〜４．０
％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０、４〜１．５％
、Ｃｒ：５％以下、Ｍｏ：５％以下、Ｎｉ：５％以下の
鋳鉄から構成され、７０以上のショア硬さを有し、芯材
が５５ｋｇ／、１４以上の引張強さ、１．０％以上の伸
びを有する鋳、鍛鉄から構成されると共に、該外層は予
め用意された芯材の外周に外層成分の溶湯を注湯して冶
金的に接合する方法によって形成され、外層と芯材の境
界部の接合強度が少なくとも外層材及び芯材の弱い方の
強度以上あることを特徴とする熱間及び冷間圧延用複合
ロールである。
旨とするところは外層と芯材が冶金的に接合された複合
ロールであって、外層が重量％で、Ｃ：２．５〜４．０
％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０、４〜１．５％
、Ｃｒ：５％以下、Ｍｏ：５％以下、Ｎｉ：５％以下の
鋳鉄から構成され、７０以上のショア硬さを有し、芯材
が５５ｋｇ／、１４以上の引張強さ、１．０％以上の伸
びを有する鋳、鍛鉄から構成されると共に、該外層は予
め用意された芯材の外周に外層成分の溶湯を注湯して冶
金的に接合する方法によって形成され、外層と芯材の境
界部の接合強度が少なくとも外層材及び芯材の弱い方の
強度以上あることを特徴とする熱間及び冷間圧延用複合
ロールである。
本発明のロールの特性は、上記したようにそのロール製
法および接合強度、外層材の成分組成、硬度分布、芯材
の材料特性の特定条件を■み合せることによって初めて
可能になったものであるが、これら各因子あるいは条件
を限定する理由について以下に述べる。
法および接合強度、外層材の成分組成、硬度分布、芯材
の材料特性の特定条件を■み合せることによって初めて
可能になったものであるが、これら各因子あるいは条件
を限定する理由について以下に述べる。
まず本発明の外層材を構成する高合金鋳鉄の成分範囲の
限定理由について述べる。
限定理由について述べる。
本発明ではミクロ組織中に粒状のＭＣ系炭化物を晶出さ
せる必要がある。従って、各元素の黒鉛化傾向のバラン
スを考える必要がある。
せる必要がある。従って、各元素の黒鉛化傾向のバラン
スを考える必要がある。
まず、Ｃ量であるが、２．５％未満では炭化物の量が少
ないため耐摩耗性の点で劣り、４．０％より多いと逆に
炭化物及び黒鉛が増加するので機械的性質が劣化する。
ないため耐摩耗性の点で劣り、４．０％より多いと逆に
炭化物及び黒鉛が増加するので機械的性質が劣化する。
Ｓｉは黒鉛量を増加させる作用があるので、０．５〜１
．５％の範囲で添加して黒鉛量を調節する。
．５％の範囲で添加して黒鉛量を調節する。
Ｍｎは不純物Ｓの固定、基地部の硬化等の目的で０．．
１％以上添加する。しかし過剰になると靭性が低下する
ので、士添加の上限は１．５％までとする。
１％以上添加する。しかし過剰になると靭性が低下する
ので、士添加の上限は１．５％までとする。
Ｎｉは基地部を硬さの高いヘイナイト及びマルテンサイ
ト組繊にするために添加するが、５％より多く添加する
と残留オーステナイトが増加して逆に硬さが低下すると
ともに、基地が脆弱になる。
ト組繊にするために添加するが、５％より多く添加する
と残留オーステナイトが増加して逆に硬さが低下すると
ともに、基地が脆弱になる。
このためＮｉは５％以下とする。
Ｃｒは白銑化作用があり、また基地部を硬さの高いヘイ
ナイト及びマルテンサイト基地にする作用がある。Ｃ，
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏとのバランスを考慮して、添加
■は５％以下とする。
ナイト及びマルテンサイト基地にする作用がある。Ｃ，
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏとのバランスを考慮して、添加
■は５％以下とする。
Ｍｏは硬さを高くし、焼戻し軟化抵抗を増加させる効果
があるが、過剰に添加すると基地部の残留オーステナイ
トが増加して、逆に硬さが低下し、また基地を脆弱にす
るため５％以下とする。
があるが、過剰に添加すると基地部の残留オーステナイ
トが増加して、逆に硬さが低下し、また基地を脆弱にす
るため５％以下とする。
外層は以上のような成分範囲の鋳鉄によって構成される
が、本発明の圧延用ロールの一つの特徴、即ち耐摩耗性
を発揮させるためには、外層の硬さはショアー硬さ７０
以上が必要である また境界部の強度が外層、芯材のいずれの強度よりも弱
いと、上記熱処理時に境界部にクラックが発生すること
があるので、接合部の強度は少なくとも外層材および芯
材の弱い方の強度以上になるように接合条件を調整する
必要がある。さらに芯材の引張強さ、伸びがそれぞれ５
５ｋｇ／ａｍ２未満、及び１．０％未満の場合、鋳造時
及びロール使用時に割れが発生するのを十分に防止でき
ないので、強度、伸び共にこの値以上にすることが必要
である。
が、本発明の圧延用ロールの一つの特徴、即ち耐摩耗性
を発揮させるためには、外層の硬さはショアー硬さ７０
以上が必要である また境界部の強度が外層、芯材のいずれの強度よりも弱
いと、上記熱処理時に境界部にクラックが発生すること
があるので、接合部の強度は少なくとも外層材および芯
材の弱い方の強度以上になるように接合条件を調整する
必要がある。さらに芯材の引張強さ、伸びがそれぞれ５
５ｋｇ／ａｍ２未満、及び１．０％未満の場合、鋳造時
及びロール使用時に割れが発生するのを十分に防止でき
ないので、強度、伸び共にこの値以上にすることが必要
である。
〔実施例〕
本発明のロールは、芯材としてあらかじめ用意した鋳鋼
あるいは鍛鋼を使用してこの芯材の外周に外層成分の鋳
鉄溶湯を注入して冶金的に接合する方法、即ち第１図に
示す装置を用いた連続鋳かけ肉盛法により製造する。
あるいは鍛鋼を使用してこの芯材の外周に外層成分の鋳
鉄溶湯を注入して冶金的に接合する方法、即ち第１図に
示す装置を用いた連続鋳かけ肉盛法により製造する。
同図において、１はテーパ部および平行部の周壁を有す
るロート状の耐火性加熱型を示す。同耐火性加熱型１に
は、これを外包するように環状の誘導加熱用コイル２が
配置され、その下部に加熱型１と同軸に、加熱型１の下
部と同径の内孔を有する環状の緩衝型３が置かれている
。さらにその下部には、同じく同軸的に、緩衝型３の内
径よりも若干大きめの内径の水冷鋳型４が配置され、こ
れらは同軸的に組立てられ定位置に固定されている。ま
た、耐火性加熱型１の上方には、母材予熱用の誘導予熱
コイル７が同じ（同軸的に配置されている。
るロート状の耐火性加熱型を示す。同耐火性加熱型１に
は、これを外包するように環状の誘導加熱用コイル２が
配置され、その下部に加熱型１と同軸に、加熱型１の下
部と同径の内孔を有する環状の緩衝型３が置かれている
。さらにその下部には、同じく同軸的に、緩衝型３の内
径よりも若干大きめの内径の水冷鋳型４が配置され、こ
れらは同軸的に組立てられ定位置に固定されている。ま
た、耐火性加熱型１の上方には、母材予熱用の誘導予熱
コイル７が同じ（同軸的に配置されている。
本発明を実施するに当たっては、予めガラスを一種のほ
うろうがけによって被覆したガラス融着層６を有する母
材５を上記肉盛装置にセ・ノドする。
うろうがけによって被覆したガラス融着層６を有する母
材５を上記肉盛装置にセ・ノドする。
母材５を組合わせモールド中に垂直に装入し、母材５の
下端または必要に応じて下端から適宜はなれた位置に肉
盛層の外径とばぼ同径の外径を有する閉止部材（図示せ
ず）を固定し、さらに、その下部は母材昇降機構（図示
せず）に取付けられている。母材５として鋳鋼もしくは
鍛鋼を適宜用いる。予熱コイル７で母材５を予熱すると
共に、母材５と加熱型ｌとの間隙に溶湯を注入し、溶湯
を加熱コイル２によって凝固しない様に加熱攪拌し、予
熱された母材表面と溶着反応を起こさせ、所要時間後、
母材５を降下させ、逐次肉盛層を緩衝型３および水冷鋳
型４で凝固させ、これと同時に新しい溶湯を加熱型１の
中に追加注湯し、以下にこれを繰り返して肉盛を完了す
る。
下端または必要に応じて下端から適宜はなれた位置に肉
盛層の外径とばぼ同径の外径を有する閉止部材（図示せ
ず）を固定し、さらに、その下部は母材昇降機構（図示
せず）に取付けられている。母材５として鋳鋼もしくは
鍛鋼を適宜用いる。予熱コイル７で母材５を予熱すると
共に、母材５と加熱型ｌとの間隙に溶湯を注入し、溶湯
を加熱コイル２によって凝固しない様に加熱攪拌し、予
熱された母材表面と溶着反応を起こさせ、所要時間後、
母材５を降下させ、逐次肉盛層を緩衝型３および水冷鋳
型４で凝固させ、これと同時に新しい溶湯を加熱型１の
中に追加注湯し、以下にこれを繰り返して肉盛を完了す
る。
χ血■
下記の芯材及び外層材を用いて、複合ロールを作製した
。
。
芯材：外径４５０龍φ、引張り強さ１００ ｋｇ ／
ｗ■２伸び１２％のＳＣＭの鍛鋼 外層材の成分組成（重量％）： Ｃ３，２０％、ＳｉＯ，８３％、Ｍｎ０．５１％、Ｃｒ
１．７２％、ＭＯｏ、４１％。
ｗ■２伸び１２％のＳＣＭの鍛鋼 外層材の成分組成（重量％）： Ｃ３，２０％、ＳｉＯ，８３％、Ｍｎ０．５１％、Ｃｒ
１．７２％、ＭＯｏ、４１％。
Ｎ ｉ ４．０％
上記芯材に上記組成の高合金鋳鉄を下記の方法で肉盛し
た。
た。
肉盛方法：高周波電流を使用した鋳掛は肉盛溶接法。
肉盛厚みニアＱｍｍ
肉盛条件：鍛鋼からなる芯材を６００℃に加熱し、１６
００℃の外層溶湯を注入し、 連続的に約６０龍／龍の速度で肉盛 後、冷却した。
００℃の外層溶湯を注入し、 連続的に約６０龍／龍の速度で肉盛 後、冷却した。
上記方法によって芯材と肉盛層が完全に冶金的に接合し
た複合ロール素材が得られた。次にこれを４００℃に加
熱して熱処理を行った。
た複合ロール素材が得られた。次にこれを４００℃に加
熱して熱処理を行った。
表面硬さはショアー７３〜７５であった。
またロール端から２００１の位置で直径方向に外層と芯
材の両方にまたがる部分を切断して取出し、引張り試験
を行った。
材の両方にまたがる部分を切断して取出し、引張り試験
を行った。
破断した箇所は外層の鋳鉄側であり、引張り強さは４７
ｋｇ／ｍｌｌ”であった。
ｋｇ／ｍｌｌ”であった。
この結果より、本発明のロールの外層と内層の境界部は
欠陥がなく強固に接合していることを確認することがで
きた。
欠陥がなく強固に接合していることを確認することがで
きた。
本発明は、以上に詳記したように、ロール製法。
接合強度、外層材の成分組成、硬度分布および芯材の材
料特性を特定の条件で組み合わせることにより、次のよ
うな効果を有する。
料特性を特定の条件で組み合わせることにより、次のよ
うな効果を有する。
（１１芯材に高強度の鋳鋼又は鍛鋼を使用しているので
、ロールのネック折損が防止できる。
、ロールのネック折損が防止できる。
（２）芯材と外層との境界部が強固であるので、高圧延
負荷の繰り返しによっても境界部の剥離が生じない。
負荷の繰り返しによっても境界部の剥離が生じない。
第１図は本発明ロールを製造するための鋳かけ肉盛の装
置の概略を示す図である。 １：耐火性加熱型、２：誘導加熱用コイル、３：緩衝型
、４：水冷鋳型、５：母材、６：ガラス融着層、７：誘
導予熱用コイル、８：溶融フラックス層。 手続補正書 、、、ｌＩ、６Ｃｌ、１２．？７ 、。 特許片長）“１殴 昭ｆ１１６（Ｂｌｔ才旨↑願第、ｚ、１ｔｔ７デー；−
発明〇 名称 圧延用複合ロール 補１にをすると ２ 件１５０８１ ＩＩ １”／、 ４′−属抹弐
会ｔＦ−・、 所 東４ｉ（都下−代Ｉｌ１区丸
の１メへ１’ｌ］１ｆｆｒ２ｉ：ＩＩ・７′ｒ属ｉｔ式
会１Ｌ内１１ｍ！Ｈ２８４−４６４２氏 ’
（８００１） 弁理士 高 石 摘 馬 −、’
：１．：’）
置の概略を示す図である。 １：耐火性加熱型、２：誘導加熱用コイル、３：緩衝型
、４：水冷鋳型、５：母材、６：ガラス融着層、７：誘
導予熱用コイル、８：溶融フラックス層。 手続補正書 、、、ｌＩ、６Ｃｌ、１２．？７ 、。 特許片長）“１殴 昭ｆ１１６（Ｂｌｔ才旨↑願第、ｚ、１ｔｔ７デー；−
発明〇 名称 圧延用複合ロール 補１にをすると ２ 件１５０８１ ＩＩ １”／、 ４′−属抹弐
会ｔＦ−・、 所 東４ｉ（都下−代Ｉｌ１区丸
の１メへ１’ｌ］１ｆｆｒ２ｉ：ＩＩ・７′ｒ属ｉｔ式
会１Ｌ内１１ｍ！Ｈ２８４−４６４２氏 ’
（８００１） 弁理士 高 石 摘 馬 −、’
：１．：’）
Claims (1)
- 外層と芯材が冶金的に接合されてなる圧延用複合ロール
であって、外層は重量％で２．５〜４．０％のＣ、０．
５〜１．５％のＳｉ、０．４〜１．５％のＭｎ、５％以
下のＣｒ、５％以下のＭｏ、５％以下のＮｉを含有する
鋳鉄により構成され、７０以上のショア硬さを有し、芯
材は５５ｋｇ／ｍｍ＾２以上の引張り強さ及び１．０％
以上の伸びを有する鋳鋼又は鍛鋼から構成されており、
前記外層は前記芯材の外周に外層成分の溶湯を冶金的に
接合することにより形成され、もって前記外層と前記芯
材との境界部の接合強度が少なくとも外層材および芯材
のいずれか弱い方の強度以上であることを特徴とする圧
延用複合ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26567485A JPS62127108A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 圧延用複合ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26567485A JPS62127108A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 圧延用複合ロ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127108A true JPS62127108A (ja) | 1987-06-09 |
Family
ID=17420417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26567485A Pending JPS62127108A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 圧延用複合ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127108A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225205A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-26 | Hitachi Metals Ltd | 熱間圧延用作業ロール及びその圧延方法 |
| JPH0313540A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-22 | Kubota Corp | 耐摩耗性に優れたロール材 |
| JPH0390270A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-16 | Nippon Steel Corp | 熱間圧延用作業ロールの製造法及び圧延方法 |
| CN101774011A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-14 | 江苏共昌轧辊有限公司 | 宽厚板工作辊辊颈修复方法 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP26567485A patent/JPS62127108A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225205A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-26 | Hitachi Metals Ltd | 熱間圧延用作業ロール及びその圧延方法 |
| JPH0313540A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-22 | Kubota Corp | 耐摩耗性に優れたロール材 |
| JPH0390270A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-16 | Nippon Steel Corp | 熱間圧延用作業ロールの製造法及び圧延方法 |
| CN101774011A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-14 | 江苏共昌轧辊有限公司 | 宽厚板工作辊辊颈修复方法 |
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