JPS6223969A - Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture - Google Patents

Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture

Info

Publication number
JPS6223969A
JPS6223969A JP16476585A JP16476585A JPS6223969A JP S6223969 A JPS6223969 A JP S6223969A JP 16476585 A JP16476585 A JP 16476585A JP 16476585 A JP16476585 A JP 16476585A JP S6223969 A JPS6223969 A JP S6223969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
layer
outer layer
inner layer
sleeve
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.)
Granted
Application number
JP16476585A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0567697B2 (en
Inventor
Kazutoshi Okabayashi
昭利 岡林
Hiroyuki Kimura
広之 木村
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP16476585A priority Critical patent/JPS6223969A/en
Publication of JPS6223969A publication Critical patent/JPS6223969A/en
Publication of JPH0567697B2 publication Critical patent/JPH0567697B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide superior wear and heat cracking resistances by interposing an intermediate layer between an outer layer having a structure whose matrix consists essentially of carbides and bainite and an inner layer of spheroidal graphite steel and by uniting the layers to one body by welding. CONSTITUTION:An outer layer is made of a high Cr material consisting of, by weight, 0.8-2% C, 0.8-2.5% Ni, 0.3-1.5% Si, 7-22% Cr, 0.4-1.5% Mn, 0.5-3% Mo, <0.1% P, <0.1% S and the balance Fe and having a structure whose matrix consists essentially of (Fe,Cr)7C3-base primary and secondary carbides and bainite. An intermediate layer is interposed between the outer layer and an inner layer of tough and hard spheroidal graphite cast steel and the layers are united to one body by welding.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、主としてH形鋼の圧延分野に使用されている
複合スリーブロールのスリーブにつぃ−(、より高性能
を自する新しい種類のスリーブ及びその好適な製造法の
提供に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention is directed to a new type of composite sleeve roll sleeve (with higher performance) which is mainly used in the rolling field of H-section steel. The present invention relates to a sleeve and a preferred method for manufacturing the same.

(従来の技術及びその問題点) IIH形鋼圧延に際しては、イト産性、品質確保の面か
らユニバーザルミルの使用が一般的になっているが、こ
のユニバーサルミルで使用されるロール、すすわち水平
ロール、堅ロール、エツジヤロールは、その殆んどがス
リーブ方式となっている。
(Conventional technology and its problems) When rolling IIH section steel, universal mills are commonly used from the viewpoint of productivity and quality assurance, but the rolls used in this universal mill, Most of the horizontal rolls, rigid rolls, and edge rolls are of the sleeve type.

スリーブの鋳造に当っては、材質向上の要求また鋳造歩
留り向−トの点から、一般に第1図に示される方法が採
用されている。すなわち、先ず外層を遠心力鋳造し、そ
れが未凝固時乃至凝固完了後に内層を遠心力鋳造し、両
者を溶着せしめる方法である。
In casting the sleeve, the method shown in FIG. 1 is generally adopted from the viewpoint of improving material quality and casting yield. That is, first, the outer layer is centrifugally cast, and the inner layer is centrifugally cast when it is unsolidified or after solidification, and the two are welded together.

スリーブ方式の場合、まず大きな問題点としてスリーブ
内面からの割ti事故が挙げられる。ずなわら、一般の
中実ロールに比較し゛(、スリーブは中空であるため内
面の接線方向残留応力が大きく、それに焼ばめ組立時の
焼ばめ、圧延使用時の熱応力、圧延荷重応力が加わり、
割損事故を発生ずるわけであり、他の一般ロールには見
られない問題である。そのため、残留応力の低減ととも
にスリーブ内層材質の強靭性に留意する必要がある。
In the case of the sleeve method, the first major problem is the accident of breakage from the inner surface of the sleeve. However, compared to general solid rolls, since the sleeve is hollow, the residual stress in the tangential direction on the inner surface is large. is added,
This is a problem that does not occur with other general rolls. Therefore, it is necessary to pay attention to the reduction of residual stress and the toughness of the sleeve inner layer material.

外層材質は、圧延材と接し、耐摩耗性、耐クラツク性、
耐肌荒性等の圧延成績と直接に結びつくため、外層材質
の改良は最も重要である。特にユニバーサルミルの水平
ロールの場合、H形鋼のフランジ部との摺動摩耗が激し
く、また、フランジとウェブとのコーナ部の熱負荷が激
しく、耐摩耗性と耐クラツク性を兼ね備えた材質とする
必要がある。
The outer layer material is in contact with the rolled material and has wear resistance, crack resistance,
Improving the outer layer material is most important because it is directly linked to rolling performance such as surface roughness resistance. In particular, in the case of the horizontal roll of a universal mill, the sliding wear on the flange of the H-shaped steel is severe, and the heat load at the corner of the flange and web is severe. There is a need to.

従来この種外層材質としては、Hs 55〜65のアダ
マイト材質が用いられているが、耐摩耗性の面で問題が
あり、また硬度をHs 65以上とすることも、製造技
術上また使用時の事故の問題から難しい。
Conventionally, adamite material with Hs 55 to 65 has been used as this type of outer layer material, but it has problems in terms of wear resistance, and setting the hardness to Hs 65 or higher is also difficult due to manufacturing technology and during use. Difficult due to accidents.

また、特願昭56〜155877号等に提示されている
下記成分(重量%)の高Cr材質は、耐摩耗性面では優
れているものの、前段側で熱負荷を多く受ける場合には
、ヒートクラックを発生し、かえって改削量を増加さけ
る場合もある。
In addition, high Cr materials with the following components (wt%) as proposed in Japanese Patent Application Nos. 56-155877, etc., are excellent in terms of wear resistance, but when receiving a large heat load on the front stage side, heat In some cases, cracks may occur and the amount of rework may be increased.

C−2,0〜3.2%   Ni : 0.8〜2.5
%Si : 0.5〜1.5%   Cr :  10
−25  %Mn : 0.5〜1.5%   Mo 
: 0.5〜2.0%残部実質的にFe また、外層、内層の溶着についても、ロール使用時の事
故を防止するために健全なものとする必要があり、複合
化技術についても重要な問題とされている。
C-2, 0~3.2% Ni: 0.8~2.5
%Si: 0.5-1.5% Cr: 10
-25%Mn: 0.5~1.5%Mo
: 0.5-2.0% balance essentially Fe In addition, the welding of the outer and inner layers must be sound to prevent accidents when using rolls, and it is also important for composite technology. It is considered a problem.

このような従来技術背景に基いて、本発明は従来のスリ
ーブよりも耐摩耗性、耐ヒートクラック性に優れ、かつ
充分な耐事故性を備えたこの種複合スリーブ及びその製
造法を提供することを目的とするものである。
Based on such a background of the prior art, the present invention provides a composite sleeve of this type that has superior wear resistance and heat crack resistance than conventional sleeves and has sufficient accident resistance, and a method for manufacturing the same. The purpose is to

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明の特徴とする手段は、
外層をC:0.8−2.0%、Cr:  7〜22%、
Mo 0.5〜3.0%等を有し、かつ(Fe、 Cr
hC3型を主体とする1次および2次カーバイドとベー
ナイトを主体とする基地からなるIts 65以トの高
クロム材質で形成し、強靭な球状黒鉛(li1材質で形
成された内層と前記夕1層との間に中間層を設は、これ
らをl古着・体化する点にあり、また、その製造〆にと
して、特定成分の/8湯を用いて遠心力鋳造性を適用す
ると共に特定の熱処理を施す点にある。
(Means for Solving the Problems) The features of the present invention for achieving the above object are as follows:
Outer layer: C: 0.8-2.0%, Cr: 7-22%,
It has Mo 0.5-3.0%, etc., and (Fe, Cr
It is made of a high chromium material of 65% or higher, consisting of primary and secondary carbide mainly composed of hC3 type and a base mainly composed of bainite, and has a strong spherical graphite (an inner layer made of li1 material and an inner layer made of li1 material). The purpose of creating an intermediate layer between them is to turn them into second-hand clothing, and to finish the production, centrifugal force casting is applied using hot water with a specific composition, and a specific heat treatment is applied. The point is to apply

(実施例) 本発明のrf形鋼圧延用複合スリーブをそのり(層、中
間層及び内■−の各材質についてツ下に詳述する。
(Example) The materials of the composite sleeve for rolling RF section steel of the present invention (layer, intermediate layer, and inner layer) will be described in detail below.

ます外闇祠譬については硬度Hs 65以1〜を有する
高クロム材質からなり、その各成分範囲及び眼定理由は
次のように説明される。
The outer auror is made of a high chromium material with a hardness of Hs 65 to 1, and the range of each component and the reason for visual determination are explained as follows.

Cば本発明の場合、最も重要な元素であり、基本的に耐
摩耗性と耐クランク性を決定する。また、(Fe、 C
r)7cx型炭化物を安定にする範囲内でCrとバラン
スをとりつつ決定されるべきである。0.8%未満では
炭化物の量が少なく耐摩耗性が不足し、一方2.0%以
上含有されると炭化物の暖が多くなり過ぎて機械的強度
特に靭イILの点での劣化が著しい。依って、Cは0.
8〜2.0%と規定する。尚、特願昭56〜15587
7号等に記載の高Cr材質に比較すると、C2,0%未
l^とし、靭性面ずなわち、耐ヒートクランク性の向ト
を目的としている。
In the case of the present invention, C is the most important element and basically determines wear resistance and crank resistance. Also, (Fe, C
r) It should be determined while maintaining a balance with Cr within a range that stabilizes the 7cx type carbide. If it is less than 0.8%, the amount of carbide is small and wear resistance is insufficient, while if it is more than 2.0%, the carbide becomes too warm, resulting in significant deterioration in mechanical strength, especially toughness and IL. . Therefore, C is 0.
It is defined as 8-2.0%. In addition, patent application 1983-15587
Compared to the high Cr materials described in No. 7 and the like, it has less than 2.0% C and is intended to improve toughness, that is, heat crank resistance.

Siは溶湯の脱酸のために必要であり、0.3%未満で
ばその効果がなく、反面1.5%を超えて含有されると
機械的性質の劣化をきたし、また^r1変態点を下げ硬
度が得られ難くなる。依って、Si含有量は0.3〜1
.5%の範囲とする。
Si is necessary for deoxidizing the molten metal, and if it is less than 0.3%, it has no effect; on the other hand, if it is contained in more than 1.5%, the mechanical properties deteriorate, and the ^r1 transformation point hardness becomes difficult to obtain. Therefore, the Si content is 0.3 to 1
.. The range shall be 5%.

MnはSiの脱酸の補助として、またSの害を防止する
ためにその含有量は少なくとも0.4%以上必要であり
、0.4%未満では脱酸の効果がない。しかし1.5%
を越えて含有されると機械的性質特に靭性の点で劣化が
著しくなる。依ってMn含有量も0.4〜1.5%の範
囲とする。
The content of Mn must be at least 0.4% to assist in deoxidizing Si and to prevent harm from S, and if it is less than 0.4%, there is no deoxidizing effect. But 1.5%
If the content exceeds this amount, the mechanical properties, especially the toughness, will deteriorate significantly. Therefore, the Mn content is also set in the range of 0.4 to 1.5%.

Pは特にロール材質において少なければ少ない程望まし
い元素であり、材質を脆くする点からも0.1%以下と
する。
P is an element that is preferably as small as possible especially in the roll material, and is set at 0.1% or less in view of making the material brittle.

SはPと同様にロール材質を脆くするため、少なければ
少ない程望ましく、その含有量は0.1%以下とする。
Like P, S makes the roll material brittle, so the smaller the content, the more desirable it is, and its content should be 0.1% or less.

N+は焼入性を向上し積極的に硬度調整するために含有
するもので、0.8%未満ではその効果がなく、他方2
.5%を越えて含有されると残留オーステナイトが増加
して耐肌荒性劣化、残留応力増加の問題が発生ずる。依
って、含有量は0.8〜2.5%の範囲とする。
N+ is included to improve hardenability and actively adjust hardness, and if it is less than 0.8%, it has no effect;
.. If the content exceeds 5%, residual austenite increases, causing problems such as deterioration of roughness resistance and increase in residual stress. Therefore, the content should be in the range of 0.8 to 2.5%.

Crは強靭性と耐摩耗性を向上させるためのものである
が、その含有量が7%未満ではM3C型の炭化物が多く
品出し、強靭性及び炭化物の微細均一化が得られず、ま
た22%を越えて含有されると、M23C6型の炭化物
量が増加する。この炭化物はM、C3型炭化物に比べて
硬度が低く、充分な耐摩耗性が得られない。本発明では
M、C3型炭化物の生じる範囲として、前記C含有量の
規定範囲とバランスして、Cr含有量を7〜22%の範
囲に規定する。
Cr is used to improve toughness and wear resistance, but if the content is less than 7%, many M3C type carbides will be produced, making it difficult to obtain toughness and fine uniformity of carbides, and 22 %, the amount of M23C6 type carbide increases. This carbide has lower hardness than M and C3 type carbides and cannot provide sufficient wear resistance. In the present invention, as the range in which M and C3 type carbides occur, the Cr content is defined to be in the range of 7 to 22%, in balance with the above-mentioned defined range of the C content.

Moは炭化物中に入り、炭化物硬度を高めると共に焼戻
し軟化抵抗を向上するのに有効であり、その含有量が0
,5%未満ではこのような効果が少なく、また3、0%
を越えて含有されると基地中に残留オーステナイトが安
定化し、問題を発生ずる。
Mo enters the carbide and is effective in increasing the hardness of the carbide and improving the tempering softening resistance.
, less than 5%, this effect is small, and 3.0%.
If the content exceeds this amount, residual austenite will stabilize in the matrix and cause problems.

依って、Mo含有量は0.5〜3.0%の範囲とする。Therefore, the Mo content is set in the range of 0.5 to 3.0%.

外層材質は上記成分を各重量%含み、基本的には残部実
質的にFeより構成されるが、その他上記以外の成分で
、補助的に添加されて特にすJ果の認められるものとし
て、次のNb、 Vが挙げられる。
The outer layer material contains each of the above components in weight percent, and the remainder is essentially composed of Fe, but other components other than those listed above may be added as supplementary materials, such as the following: Examples include Nb and V.

Nb、■は下記の成分範囲で単独もしくは複合してもい
ずれでもtib果を発揮する。
Nb and (2) exert the tib effect either alone or in combination within the following component ranges.

Nbは鋳造組織の微細化に効果があり、Nbが含有され
ることにより析出硬化が促進されて耐摩耗性が向上し、
特に目標硬度Hs 65以−Lの範囲ではNh含有量が
1.0%未満でこの効果があり、1.0%を越えるとこ
の効果は飽和すると共にコスト高となる。
Nb is effective in refining the casting structure, and the inclusion of Nb promotes precipitation hardening and improves wear resistance.
In particular, in the range of target hardness Hs 65 or more -L, this effect is present when the Nh content is less than 1.0%, and when it exceeds 1.0%, this effect is saturated and costs increase.

VはNbと同様の目的で含有されるもので、特に目標硬
度Hs 65以上の範囲では■含有量は1.0%未満で
良く、1.0%を越えて含有されるとV炭化物が多くな
り、靭性の点で劣化する。
V is contained for the same purpose as Nb, and especially in the range of target hardness Hs 65 or higher, the content may be less than 1.0%, and if it is contained in excess of 1.0%, V carbides will be large. This results in deterioration in toughness.

上記成分範囲から構成される外層高クロム材の鋳造組織
は硬い(Fe、 Cr)7c3型カーバイドと、残留オ
ーステナイト及び一部マルテンサイトの基地より成り立
っている。しかし、このような組織状態では圧延中に高
温の圧延材と接することにより、基地中の残留オーステ
ナイトが一部変態を開始するため組織としては非常に不
安定であり、このためスリーブとしての耐肌荒性、耐摩
耗性に劣る。
The cast structure of the outer layer high chromium material composed of the above-mentioned composition range consists of hard (Fe, Cr) 7c3 type carbide and a base of retained austenite and some martensite. However, in this structural state, the residual austenite in the matrix begins to partially transform when it comes into contact with the hot rolled material during rolling, making the structure extremely unstable. Poor roughness and wear resistance.

従って、この種高クロム外層では鋳造組織を安定化する
ため、並びに変態点よりも高温に加熱昇温して更に後の
冷却速度を早めて鋳造後の冷却速度によっては得られな
い組織を得るためその製造工程で熱処理を施す。
Therefore, in this type of high-chromium outer layer, in order to stabilize the cast structure, and to obtain a structure that cannot be obtained by heating to a temperature higher than the transformation point and further accelerating the cooling rate after casting, Heat treatment is applied during the manufacturing process.

すなわち、ト記外層高クロム材と後に述べる内層材とを
溶着一体化せしめて鋳造した後、これを900〜110
0℃の温度範囲に加熱胃温して保持し基地中に2次カー
バイドを析出させると共に、後の冷却過程にあっては冷
却速度を100℃/llr以上に早めて約620℃のパ
ーライトノーズ以上の温度でのパーライト変態を■止し
、より低温でベーナイト変態および一部マルチンサイト
変態を起生せしめ、これによって(Fe、 Cr)7C
x型を主体とする1次及び2次カーバイドとベーナイト
を主体とする基地からなり、かつ外層硬度IIs 65
以上を有する耐摩耗性、耐肌荒性に富むスリーブを提供
するものである。
That is, after the high chromium outer layer material and the inner layer material described later are welded and cast together, this is
The temperature of the heated stomach is maintained in the temperature range of 0℃ to precipitate secondary carbide in the matrix, and in the subsequent cooling process, the cooling rate is accelerated to 100℃/llr or more to reach a pearlite nose of about 620℃ or higher. (Fe, Cr)7C
Consisting of primary and secondary carbide mainly of x type and base mainly of bainite, and outer layer hardness IIs 65
It is an object of the present invention to provide a sleeve having the above properties and having excellent wear resistance and roughness resistance.

上記熱処理条件中、加熱温度を900〜1100℃に保
つ理由については、900℃未満の温度では2次カーバ
イトの析出が(すられるもののその形態が(Fe、 C
r) 23C6型となり、本発明の特徴とする耐摩耗性
に富む(Fe、 Cr)7C3型カーバイドが得られな
いためである。すなわち、カーバイド自身の硬度を比較
しても、(FeXCr) 23C6型のものでは(Fe
、、Cr>yc3型のものに比し約11v 400程度
軟かくなるためである。従って、本発明では2次カーハ
イlとして(Fe、 Cr)7C3型のものを基地it
 に析出させるためにその加熱保持温度を900℃以上
に限定しているのである。一方加熱保持温度の−1〜限
については、組織の阻大化を防止する見地並びに長時間
加熱保持するためのエネルギー節約の見地に基づいて1
100℃思」−に限定している。
The reason why the heating temperature is maintained at 900 to 1100°C during the above heat treatment conditions is that at temperatures below 900°C, secondary carbide is precipitated, but its form is (Fe, C).
r) 23C6 type, and the (Fe, Cr)7C3 type carbide having high wear resistance, which is a feature of the present invention, cannot be obtained. In other words, even when comparing the hardness of carbide itself, (FeXCr) 23C6 type has (Fe
This is because it is about 11v400 softer than the Cr>yc3 type. Therefore, in the present invention, a (Fe, Cr)7C3 type is used as a secondary car-hybrid as a base it.
The heating temperature is limited to 900° C. or higher in order to cause the precipitation. On the other hand, the heating holding temperature is set at -1 to 1 based on the viewpoint of preventing tissue enlargement and energy saving for long-term heating and holding.
It is limited to 100℃.

また加熱保持後における冷却速度の限定理由については
、上記900〜1100℃の温度範囲から冷却するさい
1(10℃/lIr以」−に急冷しないと冷眠り途中で
約620℃のパーライトノーズ以上の温度でのパーライ
ト変態を起し、所期目的とするIIs 65以上の硬度
が得られなくなるためである。この100℃/Hr以1
〜の冷却速度は大気中での強制空冷や噴霧水冷によって
達せられる。
Also, the reason for the limitation on the cooling rate after heating and holding is that when cooling from the above temperature range of 900 to 1100°C, if the temperature is not rapidly cooled to 1 (below 10°C/lIr), the pearlite nose will reach a temperature of about 620°C or more during cold sleep. This is because pearlite transformation occurs at high temperatures, making it impossible to obtain the desired hardness of IIs 65 or higher.
The cooling rate of ~ is achieved by forced air cooling in the atmosphere or spray water cooling.

YI形形鋼延用スリーブロールは、周知のようにアーハ
ーにスリーブを焼成め組立てて使用に供されるが、その
場合アーバーとの焼成め部即ちスリーブ内面からクラン
クを発生して割損する例が多い。しかして、内層材質に
ついては後に詳述する通りであるが、上記熱処理によれ
ば外層材質の改質のみならず、外層と一体化された内層
材質中の共晶セメンタイトの黒鉛化を促進してその強靭
性を向上することによる内層材質の改質にも大きな効果
が得られる。なお上記熱処理後においては、スリーブの
割損に密接な関係のある残留応力を低減するため、適切
な温度で歪取り焼鈍を行うことは勿論である。
As is well known, sleeve rolls for rolling YI section steel are used by firing and assembling the sleeve on the arbor, but in this case, there are cases where cracks occur from the firing part with the arbor, that is, from the inner surface of the sleeve, resulting in breakage. many. Although the inner layer material will be described in detail later, the above heat treatment not only modifies the outer layer material, but also promotes graphitization of the eutectic cementite in the inner layer material that is integrated with the outer layer. A great effect can also be obtained by improving the inner layer material by improving its toughness. After the heat treatment, strain relief annealing is of course performed at an appropriate temperature in order to reduce residual stress that is closely related to breakage of the sleeve.

以」二外層材質の説明においては、各成分及びその熱処
理条件をその目標硬度Hs 65以トと関連して説明し
ているが、これは次のような押出に基づく。一般にII
形銅調圧延用ロールスリーブにおいては、側壁とH形鋼
フランジ部との摩耗、肌荒れ、ピー1〜クランク等に対
する抵抗性が要求されるが、スリーブの耐摩耗性は硬度
との相関も強く、硬度Its 65未満では耐肌荒性、
耐摩耗性が充分に確保できない。すなわち、優れた耐肌
荒性、耐摩耗性、耐事故性、耐クラツク性を確保するた
めには、高クロム材質の場合、硬度Hs 65以上が必
要とされるためである。
In the following description of the second outer layer material, each component and its heat treatment conditions are explained in relation to its target hardness Hs 65 or higher, which is based on the following extrusion. Generally II
Roll sleeves for shape copper rolling are required to have resistance to abrasion between the side wall and H-beam flange, roughness, cracking, etc., but the wear resistance of the sleeve also has a strong correlation with hardness. If the hardness is less than 65, roughness resistance
Sufficient wear resistance cannot be ensured. That is, in order to ensure excellent roughness resistance, abrasion resistance, accident resistance, and crack resistance, a high chromium material needs to have a hardness of Hs 65 or more.

なお外層材質の硬度の上限については別設規定しないが
、上記成分範囲及び熱処理によっては、また耐事故性の
点について加味すると、一般に外層材質を硬度IIs 
90以上のものにすることには困難である。
Although there is no separate regulation regarding the upper limit of the hardness of the outer layer material, depending on the above component range and heat treatment, and considering accident resistance, the outer layer material generally has a hardness of IIs.
It is difficult to achieve a value of 90 or more.

次に中間層について説明する。この中間層は先の外層と
後の内層との間に介在されて、主として高クロム材質か
らなる外層から内層にCrが混入拡11にして内層材質
が高Cr化することにより強靭性を劣化さ(るのを防1
1するごとを目的とすイ、ものである。中間層材質の各
成分範囲及びその限定理由は下記の如(説明される。
Next, the middle layer will be explained. This intermediate layer is interposed between the first outer layer and the next inner layer, and Cr is mixed and expanded from the outer layer mainly made of a high chromium material to the inner layer 11, and as the inner layer material becomes high Cr, the toughness is deteriorated. (Preventing 1
It is something that has a purpose for each action. The range of each component of the intermediate layer material and the reason for its limitation are explained below.

まずC含有量については、その鋳込時にお番Jる28場
成分で、0.8〜3.0%の範囲に規定され、鋳込み(
多におiJる外層と一部l■1合した状態部ら製品時に
おいては、0,8〜2.5%の範囲とされる。すなわち
、中間層溶湯を既に鋳造された外層内面に鋳造すると、
その内面一部が溶解されて中間層)4質のC含有量が変
動し、」二記夕)層材質にりILo、8〜3,0%の0
量の中間層/8mを用いると、外層溶解量が中間層に完
全に均一混合した場合では、そのC含有量が0,8〜2
.5%になるのである。この成分限定理由については、
そのン容ル成分においてC018%以下になると中間層
の鋳込温度が高くなり、外層が溶かされ易くなって中間
層へのCr混入量が更に増加して、Crの内層への拡散
を防止するための中間層の存在意義が無くなるためであ
り、またC2.5%を越えると炭化物が多(なり、中間
層「召トの靭性が劣化し、これもまた中間層の存在W義
を喪失するものとなるためである。
First, regarding the C content, it is specified in the range of 0.8 to 3.0% by the 28 field component that is used during casting.
In the case of a product in which the outer layer is partially combined with the outer layer, the content is in the range of 0.8 to 2.5%. That is, when the middle layer molten metal is cast on the inner surface of the already cast outer layer,
Part of the inner surface is dissolved, and the C content of the intermediate layer changes, resulting in an ILo of 8 to 3.0% depending on the layer material.
If the amount of the intermediate layer/8m is used, if the amount of dissolved outer layer is completely uniformly mixed into the intermediate layer, the C content will be 0.8 to 2.
.. It becomes 5%. Regarding the reason for this limited ingredient,
When the content of the inner layer becomes less than 18%, the casting temperature of the intermediate layer becomes high, the outer layer becomes easy to melt, the amount of Cr mixed into the intermediate layer further increases, and the diffusion of Cr into the inner layer is prevented. This is because the reason for the existence of the intermediate layer is lost, and if the carbon content exceeds 2.5%, the carbide content becomes large, and the toughness of the intermediate layer deteriorates, which also causes the existence of the intermediate layer to be lost. It is to become something.

Siについては/8湯の脱酸効果があり、0.2%以−
Lは必要であるが、3.0%を越えると脆くなって中間
層の機械的性質に劣化を来たすため、0.2〜3.0%
の範囲とする。
Regarding Si, it has a deoxidizing effect of /8 hot water, and has a deoxidizing effect of 0.2% or more.
L is necessary, but if it exceeds 3.0%, it will become brittle and the mechanical properties of the intermediate layer will deteriorate, so it should be 0.2 to 3.0%.
The range shall be .

MnについてもSiと同様の作用があり、かつMnSと
してSの悪影響を除去するため0.3%以」−は必要で
あるが、2.0%を越えるはそのり1果も飽和し、かつ
又機械的性質に劣化を来たすため、0.3〜2.0%の
範囲とする。
Mn also has the same effect as Si, and in order to remove the negative effects of S as MnS, it is necessary to have a concentration of 0.3% or more, but if it exceeds 2.0%, the effect is saturated, and Also, since it causes deterioration in mechanical properties, the content is set in the range of 0.3 to 2.0%.

Pは溶湯の流動性を商めるが、ロール材においては材質
の靭性を低下させるため、0.1%以下とする。
P affects the fluidity of the molten metal, but in the case of roll materials, it lowers the toughness of the material, so it is kept at 0.1% or less.

SもPと同様にロール材を脆弱にするため、実害の無い
0.1%以下とする。
Like P, S also makes the roll material brittle, so it should be kept at 0.1% or less without causing any actual damage.

Niについては別設添加しなくとj)り1層材質からの
混入により0.1%以トは含有されるが、旧の2゜5%
までの含有は問題とはならない。2.5%を越えると焼
入性が良くなり、そのために基地が硬くなり過ぎて靭性
の点から好ましくなく、かつ又残留応力の増大を来たす
ため、2.5%以下に規制する必要がある。
As for Ni, it is not necessary to add it separately, and more than 0.1% is contained due to contamination from the first layer material, but compared to the old 2.5%.
There is no problem if the content is up to If it exceeds 2.5%, the hardenability will improve, but this will make the matrix too hard, which is undesirable in terms of toughness, and will also increase residual stress, so it is necessary to limit it to 2.5% or less. .

Crについては中間層を鋳込む意義から低い方が望まし
く、その鋳込溶湯の含有量において工業的に制御し易い
3.0%以下に規制する。すなわち、3.0%を越えて
Crが含有されると、鋳造後にり)層から混入するCr
量と合計して中間層の含有量が上昇し、ひいては内層に
混入されるCr1lの増加につながって問題となり、こ
れを防1にするためにはその/8小成分のCr含有量で
3.0%以下に制限する必要がある。因に、Cr含有量
3.0%以下の中間層溶湯を鋳造した場合、その鋳造後
におIJるCr含有量は0.5〜9.0%の範囲となる
As for Cr, it is preferable that it is low because of the significance of casting the intermediate layer, and the content of the molten metal for casting is regulated to 3.0% or less, which is easy to control industrially. In other words, if Cr is contained in excess of 3.0%, Cr mixed from the layer after casting
In total, the content of the intermediate layer increases, which in turn leads to an increase in 1l of Cr mixed into the inner layer, which becomes a problem. It is necessary to limit it to 0% or less. Incidentally, when an intermediate layer molten metal with a Cr content of 3.0% or less is cast, the Cr content in the IJ after casting is in the range of 0.5 to 9.0%.

Moについてi;t: N iと同様の作用を営むが、
1.5%以上含有されると中間層が硬くなり過ぎるため
、実害のない範囲として1.5%以下に制限する。
Regarding Mo, i;t: It has the same effect as Ni, but
If it is contained in an amount of 1.5% or more, the intermediate layer becomes too hard, so it is limited to 1.5% or less as long as it does not cause any actual damage.

中間!層材質は上記成分を各重量%含み、基本的には残
部実質的にPaより構成されるが、その他上記以外の成
分で、必要に応しては脱酸剤として次のTi、八1、Z
rを単独又は複合して添加含有せしめることができる。
Middle! The layer material contains each of the above components in weight percent, and the balance is basically composed of Pa, but other components other than the above, and if necessary, the following Ti, 81, Z
r can be added alone or in combination.

すなわち、上記中間層材質は比較的酸化され易い材質で
あるため、Ti、At、、 Zrの1種又は2種以上を
合旧重量%で0.1%未満添加し脱酸することにより、
材質的により健全な中間層がiVられるのである。なお
上記添加含有量の上限については、上記元素はいずれも
強力な脱酸剤であるため、これらが単独又は複合して0
.1%以上含まれると過酸化の状態となり好ましくなく
、同時に文種々の反応生成物としての酸化物を内在する
ことにもなり、材質のta械的性質に劣化を招くためで
ある。
That is, since the above-mentioned intermediate layer material is a material that is relatively easily oxidized, by adding less than 0.1% of one or more of Ti, At, and Zr in an amount of less than 0.1% by weight, the material is deoxidized.
This results in an intermediate layer that is more sound in terms of material. Regarding the upper limit of the above added content, all of the above elements are strong deoxidizers, so if these elements are used singly or in combination,
.. If it is contained in an amount of 1% or more, it becomes a state of overoxidation, which is undesirable, and at the same time, it also contains oxides as various reaction products, which leads to deterioration of the mechanical properties of the material.

次に又、本発明に係るロールの内層材質について説明す
ると、この内層はいわゆる球状黒鉛鋼材質からなり、そ
の各成分範囲及び限定理由は次のように説明される。な
お内層材質についても鋳造時には先の中間層内面一部が
洗われて溶着するため、特に成分差の大きい元素につい
てはこの洗われ量を考慮して内層鋳込み時における溶湯
成分を決定する必要がある。
Next, the inner layer material of the roll according to the present invention will be explained. This inner layer is made of a so-called spherical graphite steel material, and the range of each component and the reason for the limitation will be explained as follows. Regarding the inner layer material, during casting, part of the inner surface of the previous intermediate layer is washed and welded, so for elements with particularly large differences in composition, it is necessary to take this amount of washing into account when determining the composition of the molten metal when pouring the inner layer. .

Cは黒鉛鋼材質の場合、基地中に溶は込み、またグラフ
ァイトとなる(場合によっては、一部共晶セメンタイト
となる)。C含有量が1.0%未満では、溶解、鋳造温
度が高くなりコストアップとなる。一方2.0%を超え
ると、グラファイトが球状でなくなる傾向にあり、強靭
性が劣化する。依って、(J11+、0〜20%と規定
する。
In the case of graphite steel, C is melted into the matrix and becomes graphite (in some cases, a portion becomes eutectic cementite). If the C content is less than 1.0%, melting and casting temperatures will be high, resulting in increased costs. On the other hand, if it exceeds 2.0%, the graphite tends to lose its spherical shape and its toughness deteriorates. Therefore, it is defined as (J11+, 0 to 20%.

Stはグラファイト品出と密接な関係があり、0゜6%
未満ではグラフアイI・を晶出さ・lることは殆ど困難
である。しかし、4.0%を超えるとフェライト中に溶
は込んだSiか材質の強靭性を劣化さ−Hる傾向が顕著
となる。依っ゛(、Si含有量は0.6〜4.0%の範
囲とする。なお、一般に、Siは黒鉛化を助長するため
に鋳込直前にCaSi等で接種するごとが好結果をもた
らすことが知られており、本発明においてもその製造に
際してはこの技術を応用して鋳込直前にCaSiをSi
分として0.1〜1.0%添加することができる。この
場合、0.1%未満では上記黒鉛化の効果が少なく、一
方1.0%を超えてはその効果が飽和し経済的でない。
St is closely related to graphite production, and is 0°6%
It is almost difficult to crystallize graphite I below. However, if it exceeds 4.0%, Si melted into the ferrite tends to deteriorate the toughness of the material. (The Si content should be in the range of 0.6 to 4.0%. In general, to promote graphitization, inoculating Si with CaSi, etc. immediately before casting will give good results.) is known, and in the present invention, this technology is applied during production to replace CaSi with Si immediately before casting.
It can be added in an amount of 0.1 to 1.0%. In this case, if it is less than 0.1%, the effect of graphitization is small, while if it exceeds 1.0%, the effect is saturated and it is not economical.

なお接種による場合でも、l−記Si成分範囲ばCaS
i等の添加後の含有量で規制する。
Even when inoculated, if the Si component range is 1-, CaS
It is regulated by the content after addition of i, etc.

MnL:l:Sと結合してMnSとしてSの悪影響を除
く作用を果すが、0.2%未満ではそのりj果がiすら
れず、一方1.0%を超えると材質の強靭性劣化が著し
くなるため、その含有量を0.2〜1.0%の範囲とす
る。
MnL: L: Combines with S and acts as MnS to remove the negative effects of S, but if it is less than 0.2%, this effect will not be affected, while if it exceeds 1.0%, the toughness of the material will deteriorate. Since the content becomes significant, the content is set in the range of 0.2 to 1.0%.

I)は溶湯の流動性を増加さセるが、材質を脆弱にする
ため低い稈望ましく、0.1 %以下とする。
I) increases the fluidity of the molten metal, but since it makes the material brittle, a low content is desirable and should be 0.1% or less.

SはPと同様材質を脆弱にするためその含有量は低い程
良(,0,1%以下とする。なおCa5i0′)添加を
行う場合では、Caによって脱酸されるため、一般には
S 0.04%1グ下となる。Niは材質の強靭化に有
効であるが、0.1%以上3.0%以下で必要1〜分で
ある。なお0.1%未満ではl−記効果は不足するが、
一般に溶解原材料としてロール故銑を使用する関係上、
実際−1〜旧含有1i0.1%未満の材質を得ることは
雌しい。
Like P, S makes the material brittle, so the lower its content is, the better (below 0.1%. Note that when Ca5i0') is added, it is deoxidized by Ca, so in general S0 .04% 1g lower. Ni is effective in making the material tougher, but it is required at 0.1% or more and 3.0% or less. Note that if it is less than 0.1%, the effect will be insufficient, but
Due to the fact that roll waste iron is generally used as the raw material for melting,
In fact, it is desirable to obtain a material with -1 to less than 0.1% of old content.

Crは外層が高りIコム材質であるので、外内層の溶着
一体化に伴いある程度内層へのCrの混入は避けられず
、この点特に内層溶湯成分の決定に注意する必要がある
。これは外層成分、内層成分、鋳造条件によって変化す
るが、内層材のCr含有量は鋳込時に比較して062〜
1.0%増加する。製品との内層のCr含有量は0.2
〜2.0%の範囲が適当である。すなわち、Crは材質
の強靭化に411果かあるが、0.2%未満ではその効
果がなく、一方2,0%を超えるとグラファイトが晶出
し難くなるため強靭性に却って劣化を来たすためである
。また一方では、この内層材質のCr含有量を所定の範
囲に規制するためには、]−記外層からのCr含有Mを
勘案して、鋳込時の内層溶湯についてはそのCr含有■
を1.0%以下の範囲に規定する必要がある。
Since the outer layer of Cr is an I-comb material, it is unavoidable that some amount of Cr will be mixed into the inner layer as the outer and inner layers are welded together, and care must be taken in determining the molten metal components of the inner layer. This varies depending on the outer layer components, inner layer components, and casting conditions, but the Cr content of the inner layer material is 0.62~
Increase by 1.0%. The Cr content of the inner layer with the product is 0.2
A range of 2.0% is appropriate. In other words, Cr has a 411 effect on making the material tougher, but if it is less than 0.2%, it has no effect, while if it exceeds 2.0%, it becomes difficult for graphite to crystallize, which actually deteriorates the toughness. be. On the other hand, in order to regulate the Cr content of this inner layer material within a predetermined range, it is necessary to
It is necessary to specify the range of 1.0% or less.

Moは旧と同様に強靭性確保の点で重要な元素であるが
、0.1%未満ではその効果がなく、反面1.0%を超
えると硬くなって却って脆弱となるため、Mo含有量は
0,1〜1.0%の範囲とする。
As before, Mo is an important element in terms of ensuring toughness, but if it is less than 0.1%, it has no effect, and on the other hand, if it exceeds 1.0%, it becomes hard and brittle. is in the range of 0.1 to 1.0%.

内層材質は」−記成分を各型口%含め、基本的には残部
実質的にFeより構成されるが、その他−に記以外の成
分で、必要に応じては脱酸剤として次のTi、A1.、
Zrを単独又は複合して添加含有セしめることができる
。すなわち、」1記内層材質はC含有量が1.0〜2.
0%の範囲内であるため、Ti、八1、Zrの1種又は
2種以上を合計重量%で0.1%未満添加し脱酸するこ
とにより、より材質的に性分で巣のないスリーブが得ら
れるのである。なおI−記添加含有量の上限については
、−1〜記元素はいずれも強力な脱酸剤であるため、こ
れらが単独又は複合して0.1%以上含まれると、溶湯
が過酸化の状態となり、かつ/8湯の流動性を低下する
ためである。
The inner layer material includes the components listed in % of each mold mouth, and the remainder essentially consists of Fe, but other components other than those listed in ``-'', and if necessary, the following Ti as a deoxidizing agent. , A1. ,
Zr can be added alone or in combination. That is, the inner layer material described in item 1 has a C content of 1.0 to 2.
Since it is within the range of 0%, by adding one or more of Ti, 81, and Zr in a total weight percent of less than 0.1% to deoxidize, the material has better properties and is free from cavities. A sleeve is obtained. Regarding the upper limit of the added content in I-1, all of the elements in I-1 are strong deoxidizing agents, so if they are contained alone or in combination at 0.1% or more, the molten metal will become overoxidized. This is because the fluidity of /8 hot water decreases.

本発明に係る■1形形鋼延用複合スリーブは以−にに述
べた構成を有するものであるが、この複合スリーブの遠
心力鋳造法による製造法を第1図の例について説明する
The composite sleeve for rolling steel of type 1 according to the present invention has the structure described above, and the manufacturing method of this composite sleeve by the centrifugal casting method will be explained with reference to the example shown in FIG.

すなわち、遠心力鋳造機の回転ローラ6.6上に、内面
両端部に砂型または耐熱レンガからなるスリーブ2.2
を固定した回転金型1を設置し、金型1の回転状態でそ
の中に/8湯を鍋7から鋳造樋8等を介して、まず外層
3を形成すべき溶湯を鋳込み、その後2(1腎3の内面
が一部又は全体が未凝固の間に中間層4を形成すべき/
8湯を鋳込め、更にはそれが凝固後ヌは未凝固の間に、
内層5を形成ずべき>= ?E、の鋳込むのである。し
こうして、この3者ずなわらり(N3、中間層4および
内層5を冶金学的に完全に結合させて一体の組立ロール
用複合スリーブとするのである。
That is, on the rotating roller 6.6 of the centrifugal casting machine, a sleeve 2.2 made of a sand mold or heat-resistant brick is placed at both ends of the inner surface.
A rotary mold 1 in which the outer layer 3 is to be formed is installed, and while the mold 1 is rotating, the molten metal to form the outer layer 3 is first poured into it from the pot 7 through the casting gutter 8, etc., and then the 2 ( 1. The intermediate layer 4 should be formed while the inner surface of the kidney 3 is partially or completely uncoagulated.
Pour 8 hot water, and after it has solidified, while it is still unsolidified,
Should inner layer 5 be formed>=? It is the infusion of E. Thus, the three layers (N3, intermediate layer 4 and inner layer 5) are metallurgically completely bonded to form a single composite sleeve for assembly rolls.

なお図例の鋳造方案は回転軸が水平である場合を例示し
ているが、これは勿論回転軸を垂直もしくシ1頭斜J)
、′態に改変して鋳造することを妨げるものではない。
The casting method shown in the figure shows the case where the axis of rotation is horizontal, but of course the axis of rotation is vertical or oblique.
This does not preclude modification and casting in the form , '.

また内層4を鋳込む際においては、その鋳込例を外層3
の場合と変えて反対側から鋳込むことができ、かくすれ
ば夕1層原さを均一に確保する上で効果的である。この
ようにして鋳造された複合スリーブは更に所定のタハ処
理か施されるのは前述の1ffl幻である。
In addition, when casting the inner layer 4, refer to the casting example for the outer layer 3.
It is possible to cast from the opposite side instead of the previous case, and this is effective in ensuring uniform thickness of the first layer. The composite sleeve thus cast is further subjected to a predetermined tassel treatment as described above.

ここで、り1層、中間層、内層を遠心力鋳造する理由に
ついては、 1)外層のCrが中間層、内層へ混入拡HJiすること
を1月にできる。(内N置注の場合、内層中のCrを、
本発明材質の場合に2.0層以丁にlrl+えるごとは
難しく、必要強度45kg/鑓以トを達成することは困
ゲ「である。) 2)内層置注鋳造に比較して鋳込附が大きく減少するた
め、また、内空部からの冷却効果により、内層の凝固組
織が微細化し、より強靭+11向上が計られる。
Here, the reasons for centrifugally casting the first layer, middle layer, and inner layer are as follows: 1) Cr in the outer layer can be mixed and expanded into the middle layer and inner layer in January. (In the case of inner N injection, Cr in the inner layer is
In the case of the material of the present invention, it is difficult to add lrl+ to 2.0 layers, and it is difficult to achieve the required strength of 45 kg/piece.) 2) Compared to inner layer pouring casting Since the stiffness is greatly reduced, and due to the cooling effect from the inner space, the solidified structure of the inner layer becomes finer, and the toughness is further improved by +11.

の効果が挙げられる。The following effects can be mentioned.

水平ロールの場合、このように製作された複合スリーブ
は、第2図に示されるようにアーハー10に複合スリー
ブ9が境ばめ組立てられた状態で圧延に供される。アー
ハー10の材質としては、SCM−440、St’−6
0、鋳鋼、球状黒鉛鋳鉄等が圧延条件に応して選定され
、また、焼ばめ部11は、焼ばめ率表示で0.8×10
−3程度が一般的である。なお、焼ばめ部に増摩材や接
着材を塗布し、焼ばめす】率を高めることも実施される
場合がある。
In the case of horizontal rolls, the composite sleeve thus manufactured is subjected to rolling with the composite sleeve 9 assembled to the arch 10 in a tight fit, as shown in FIG. The materials of Ahar 10 are SCM-440, St'-6
0, cast steel, spheroidal graphite cast iron, etc. are selected according to the rolling conditions, and the shrink fit part 11 is 0.8 x 10 in terms of shrink fit ratio.
-3 or so is common. In some cases, a friction-enhancing material or an adhesive is applied to the shrink fit portion to increase the shrink fit rate.

尚、アーハーの材質等によっては、スリーブIII−ル
の圧延特性である耐摩耗性が左右されるものではなく、
また、耐事故性(割10事故に対する抵抗+!I:)は
、スリーブ内層の接線方向(周方向)の強度とスリーブ
内面の接線方向の残留応力によって決まり、アーハーの
材質等と直接間しない。
In addition, the wear resistance, which is the rolling characteristic of the sleeve III-ru, is not affected by the material of the ar-har.
Further, the accident resistance (resistance to 10 accidents +!I:) is determined by the tangential direction (circumferential direction) strength of the inner layer of the sleeve and the tangential direction residual stress of the inner surface of the sleeve, and is not directly related to the material of the Ahar.

因みに、これまでの経験から、スリーブ内層の引張強度
(接線方向)が45kg1媚以上、残留引張応力(接線
方向)が15 kg / vJ以下であれば問題のない
ことが知られている。ずなわち、水平[1〜ルの場合、
スリーブ内面に働く接線方向(周方向)の引張応力は、
圧延荷重2kg/■1h、圧延時熱応力6 kg / 
wlfi 、最大の焼成め応力12kg/vt譜(これ
までの実績)及び残留応力最大1.5kg/−を基にし
て安全率を考慮すると、スリーブ内面の強度は45kg
/i(ズ−に必要になる。
Incidentally, from past experience, it is known that there is no problem if the tensile strength (tangential direction) of the inner layer of the sleeve is 45 kg/vJ or more and the residual tensile stress (tangential direction) is 15 kg/vJ or less. That is, horizontal [1 to le,
The tangential (circumferential) tensile stress acting on the inner surface of the sleeve is
Rolling load 2kg/■1h, thermal stress during rolling 6kg/
Considering the safety factor based on wlfi, the maximum firing stress of 12 kg/VT (according to past results) and the maximum residual stress of 1.5 kg/-, the strength of the inner surface of the sleeve is 45 kg.
/i

次に、本発明の具体的実施例、比較例を掲げて説明する
。比較例の外層は高C高Cr材質、内層は黒鉛鋼材質で
ある。
Next, specific examples and comparative examples of the present invention will be described. In the comparative example, the outer layer is made of high C and high Cr material, and the inner layer is made of graphite steel.

■ 第1表は、本発明の実施例及び比較例の溶21化学
組成を示す。これらの/8湯を用いて、下記に示す製造
条件で、第1図に示す遠心力鋳造法により、夕1層、中
間層、内層とが溶着一体化したスリーブ素材を鋳造し、
凝固完了後、下記に示ず熱処理を施した後、所定の寸法
の複合スリーブを採取した。
(2) Table 1 shows the chemical composition of Solvent 21 of Examples of the present invention and Comparative Examples. Using these /8 hot water, under the production conditions shown below, a sleeve material in which the first layer, middle layer, and inner layer were welded and integrated was cast by the centrifugal force casting method shown in Figure 1.
After the solidification was completed, a heat treatment was performed as shown below, and then a composite sleeve of a predetermined size was collected.

製造条件(実施例、比較例〕(通) 。金型内径・・・φ11(10mm 。鋳造肉厚(片側) 外層・・・2001麿 中間層・・・ 40mm 内層・・・1001 ゜熱処理−=・940℃X1211r冷却i*度200
〜250℃/llr。製品寸法(11)・・・外径10
60 x内1¥518×幅230(次 葉) ■ 得られた複合スリーブの製品化Or絹組成第2表に
示ず。尚、外層組成は溶湯組成と殆ど同一につき記載省
略した。製品り1表面からの試料採取位置(mm)は実
施例及び比較例共に上記の通りである。
Manufacturing conditions (Examples, Comparative Examples) (general) Mold inner diameter...φ11 (10mm) Casting wall thickness (one side) Outer layer...2001 Marginal middle layer...40mm Inner layer...1001°Heat treatment-=・940℃X1211r cooling i*degree 200
~250°C/llr. Product dimensions (11)...outer diameter 10
60 x inner 1 yen 518 x width 230 (next leaf) ■ Commercialization of the obtained composite sleeve Or silk composition not shown in Table 2. The composition of the outer layer is omitted because it is almost the same as the composition of the molten metal. The sampling position (mm) from the surface of the product tray 1 is as described above for both Examples and Comparative Examples.

中間層・・・17f1. 内層・・・250■ 実施例
及び比較例のスリーブの側面におLJる硬度分布を測定
した。その結果を第3図にボす。
Middle class...17f1. Inner layer: 250mm The hardness distribution on the side surface of the sleeves of Examples and Comparative Examples was measured. The results are shown in Figure 3.

第3図より、実施例の外層の全肉lv範囲に〔1って、
略11s70の高硬度がilられていることが判る。
From FIG. 3, it can be seen that the total thickness lv range of the outer layer of the example is [1].
It can be seen that a high hardness of approximately 11s70 is achieved.

また実施例のスリーブの外表面から40龍の位置におけ
る紡織を第4図(+1及び(2)に示す。第4図(1)
は50倍、(2)は400倍である。同図がら1次カー
バイト及びヘーナイ]・を主体とした基地中に多量の2
次カーバイトが細粒状に析11.j している様子が看
取される。
Further, the weaving at a position 40 degrees from the outer surface of the sleeve of the example is shown in Fig. 4 (+1 and (2). Fig. 4 (1)
is 50 times, and (2) is 400 times. As shown in the same figure, there is a large amount of 2 in the base mainly composed of primary carbide and
Carbide is separated into fine particles11. j It is observed that he is doing so.

■ ilられた複合スリーブを用いて+A質試験を行な
った。
■ A +A quality test was conducted using the irradiated composite sleeve.

(1)耐摩耗性 大越式摩耗試験の試験結果により判断され、この試験結
果は実際の圧延成績と同一の傾向を示すことが知られて
いる。
(1) Wear resistance It is determined by the test results of the Ohkoshi type abrasion test, and it is known that the test results show the same tendency as the actual rolling results.

スリーブ外層の表面から40龍位置で厚さ10m1.幅
20×長さ5011の試験片を軸方向に採取し、下記の
試験条件で無潤滑における比摩耗量を測定した。
Thickness 10m1 at 40 degrees from the surface of the sleeve outer layer. A test piece of width 20 x length 5011 was taken in the axial direction, and the specific wear amount without lubrication was measured under the following test conditions.

ずベリ速度:  3.4m/秒 ずべり距1iill :  200m 最終荷重 :  17.6〜18.5 kg回転輪: 
SUJ 2 (IIRc 60〜63)(11)耐事故
性(割m事故に対する抵抗性)スリーブの表面から25
0+nにおける接線方向の内層強度(引張強度)及び内
rii内面における接線方向の残留応力を測定した。
Slip speed: 3.4m/sec Slip distance 1iill: 200m Final load: 17.6-18.5 kg Rotating wheel:
SUJ 2 (IIRc 60-63) (11) Accident resistance (resistance to split m accidents) 25 from the surface of the sleeve
The inner layer strength (tensile strength) in the tangential direction at 0+n and the residual stress in the tangential direction on the inner surface of the inner rii were measured.

(1)及び(ii )の測定結果を第3表に示す。The measurement results of (1) and (ii) are shown in Table 3.

(次 葉) 第3表 (iii )耐タラ、り性 外層は圧延材と接し、繰り返し熱負萄を受けることによ
り、熱疲労クランク(いわゆるヒートクラック)を発生
する。
(Next page) Table 3 (iii) Resistance to scraping The outer layer comes into contact with the rolled material and is subjected to repeated heat stress, thereby generating thermal fatigue cranks (so-called heat cracks).

この熱疲労クラックは、靭性(引張試駆における伸び)
によって判断され、靭性に優れる程、熱疲労クランクに
対しては抵抗性が高い。
This thermal fatigue crack is due to toughness (elongation in tensile test)
The better the toughness, the higher the resistance to thermal fatigue crank.

スリーブ外表面から401の位置での引張試験結果を第
4表に示す。
Table 4 shows the results of the tensile test at a position 401 from the outer surface of the sleeve.

第  4  表 ■ ■及び■第3表より、本発明の複合スリーブの外層
は高硬度であり、耐摩耗性に極めて優れていることが判
る。また、第4表の夕)層の伸び値からも、耐クランク
性に優れていることが把握される。しかも、スリーブ内
層の強度も(憂れ、残留応力も低い値となっており、耐
事故性についても良好であることが判る。
From Tables 4 and 3, it can be seen that the outer layer of the composite sleeve of the present invention has high hardness and extremely excellent wear resistance. Furthermore, it can be seen from the elongation value of layer 1 in Table 4 that it has excellent crank resistance. Moreover, the strength (and residual stress) of the inner layer of the sleeve is also low, and it can be seen that the accident resistance is also good.

(発明の効果) 本発明は以ト詳細に説明した通りであって、本発明に係
るI−1形鋼圧延複合合スリーブにおいては、その外層
を特定化学組成の高クロム材質で形成し、その内層を特
定化学M成の球状黒鉛鋼口質で形成し、かつ内層へのC
r混入を防止すべく外内層間に特定化学組成の中間層を
介在させ、これらを溶着一体化せしめていると共に、こ
れに前記特定条件による高’IA ?”処理を施してい
るため、外層は1日として(Fe、 CrhC3型の1
次及び2次炭化物が多量に存在するベーナイトを主体と
する基地からなり、所期目標とする外層硬度Its 6
5以」二を確実に達成することができ、これによって耐
摩耗性および耐ヒートクラツク性に優れ、実際圧延上の
偏摩耗の低減、ウェブとフランジとのコーナ部のヒート
クラック低域に著しく寄与するものとなり、他方内層を
形成する黒鉛鋼材質は材質的に強靭性に優れ、しかも中
間層の介在によって外層からのCr混入による材質脆化
の問題が確実に解消でき、加えて前記熱処理による内層
強靭性向1〜の付随的効果が発揮されるため強靭性をt
mなうことなく、折損事故に対する抵抗性に優れるもの
となり、これら外内層のもつ優れた特性の相乗作用によ
って、本発明のスリーブは従来品に比較すると、その圧
延成績並びにスリーブ寿命において著しい改善効果をも
たらし、特に)1形調圧延の分野では極めて有用なもの
となり得る。
(Effects of the Invention) The present invention has been described in detail below, and in the I-1 section steel rolled composite sleeve according to the present invention, the outer layer is formed of a high chromium material with a specific chemical composition The inner layer is formed of spherical graphite steel with a specific chemical M composition, and C to the inner layer is
In order to prevent R contamination, an intermediate layer with a specific chemical composition is interposed between the outer and inner layers, and these are welded and integrated. ”Because of the treatment, the outer layer is
Consisting of a base mainly composed of bainite containing a large amount of primary and secondary carbides, the target outer layer hardness Its 6
5 or more can be reliably achieved, which results in excellent wear resistance and heat crack resistance, which significantly contributes to reducing uneven wear during actual rolling and reducing heat cracks at the corners of the web and flange. On the other hand, the graphite steel material forming the inner layer has excellent material toughness, and the interposition of the intermediate layer can reliably solve the problem of material embrittlement due to Cr contamination from the outer layer. Toughness is increased because the incidental effects of Tendency 1~ are exhibited.
Due to the synergistic effect of these excellent properties of the outer and inner layers, the sleeve of the present invention has a significant improvement in rolling performance and sleeve life compared to conventional products. This can be extremely useful in the field of one-shape rolling (particularly).

また遠心力鋳造による本発明の製造法に例えば外層に続
き中間層及び内層も遠心力鋳造によって形成するように
しているため、各層相瓦間の混合が少なく、しかも特に
内層溶湯のCr量については予め外層からの混入量を見
込んで低い含有量に規制しているため、中間層の介在と
相俟って内層材質が高Cr化して強靭性に劣化を来たす
ことなく、さらに内層を中空遠心力鋳造による内層耐固
糾織微細化すなわち強靭性向上の効果、またその溶着性
の面でも良好な結果が得られ、更にその高温熱処理の実
施によれば外内層に対する上記顕著な改良効果が得られ
、所期目的とする複合スリーブを得るための技術手段と
して特に有用なものである。
Furthermore, in addition to the manufacturing method of the present invention using centrifugal force casting, for example, the intermediate layer and inner layer are also formed by centrifugal force casting following the outer layer, so there is little mixing between the layers of tiles, and in particular, the amount of Cr in the inner layer molten metal is reduced. Since the amount of contamination from the outer layer is anticipated in advance and the content is regulated to a low level, the inner layer material does not become high in Cr and deteriorate in toughness due to the presence of the intermediate layer, and the inner layer is further protected against hollow centrifugal force. Good results were obtained in terms of the effect of finer weave of the inner layer, that is, improvement of toughness, and the weldability of the inner layer by casting, and furthermore, by implementing the high temperature heat treatment, the above-mentioned remarkable improvement effect on the outer and inner layers was obtained. , is particularly useful as a technical means for obtaining the desired composite sleeve.

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

第1図は本発明の製造過程における遠心力鋳造用金型の
断面説明図、第2図は複合スリーブが焼ばめられたスリ
ーブロールの横断面図、第3図は本発明に係る複合スリ
ーブ−例についての硬度分布を表わす図、第4図+11
. f2)は本発明に係る外層の金属組織写真である。 3・・・外層、4・・・中間層、5・・内層。
Fig. 1 is an explanatory cross-sectional view of a centrifugal casting mold in the manufacturing process of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a sleeve roll to which a composite sleeve is shrink-fitted, and Fig. 3 is a cross-sectional view of a composite sleeve according to the present invention. - Diagram representing the hardness distribution for the example, Figure 4+11
.. f2) is a photograph of the metallographic structure of the outer layer according to the present invention. 3...outer layer, 4...middle layer, 5...inner layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、C:0.8〜2.0%、Ni:0.8〜2.5%S
i:0.3〜1.5%、Cr:7〜22%Mn:0.4
〜1.5%、Mo:0.5〜3.0%P:0.1%以下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなり、かつ(F
e、Cr)_7C_3型を主体とする1次および2次カ
ーバイドとベーナイトを主体とする基地からなる高クロ
ム材質の外層と、 C:0.8〜2.5%、Ni:0.1〜2.5%Si:
0.2〜3.0%、Cr:0.5〜9.0%Mn:0.
3〜2.0%、Mo:1.5%以下P:0.1%以下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなる中間層と、 C:1.0〜2.0%、Ni:0.1〜3.0%Si:
0.6〜4.0%、Cr:0.2〜2.0%Mn:0.
2〜1.0%、Mo:0.1〜1.0%P:0.1%以
下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなる球状黒鉛鋼
材質の内層とを溶着一体化せしめてなり、かつ前記外層
硬度がHs65以上を有することを特徴とするH形鋼圧
延用複合スリーブ。 2、遠心力鋳造法により、 C:0.8〜2.0%、Ni:0.8〜2.5%Si:
0.3〜1.5%、Cr:7〜22%Mn:0.4〜1
.5%、Mo:0.5〜3.0%P:0.1%以下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなる高クロム材
質の外層溶湯を鋳込んだ後、その内面が一部又は全部未
凝固の間に、 C:0.8〜3.0%、Ni:2.5%以下Si:0.
2〜3.0%、Cr:0.3%以下Mn:0.3〜2.
0%、Mo:1.5%以下P:0.1%以下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなる中間層溶湯
を鋳込み、更にその内面が凝固後又は未凝固の間に、 C:1.0〜2.0%、Ni:0.1〜3.0%Si:
0.6〜4.0%、Cr:1.0%以下Mn:0.2〜
1.0%、Mo:0.1〜1.0%P:0.1%以下 S:0.1%以下 を各重量%含み、残部実質的にFeからなる球状黒鉛鋼
材質の内層溶湯を鋳込み、外層中間層及び内層を溶着一
体化せしめた後、900〜1100℃に保持し100℃
/Hr以上の冷却速度で冷却する熱処理を施すことを特
徴とするH形鋼圧延用複合スリーブの製造法。
[Claims] 1. C: 0.8-2.0%, Ni: 0.8-2.5%S
i: 0.3-1.5%, Cr: 7-22% Mn: 0.4
~1.5%, Mo: 0.5~3.0%, P: 0.1% or less, S: 0.1% or less, and the remainder substantially consists of Fe, and (F
e, Cr)_7C_3 type primary and secondary carbide, and an outer layer of high chromium material consisting of a base mainly composed of bainite, C: 0.8 to 2.5%, Ni: 0.1 to 2 .5%Si:
0.2-3.0%, Cr: 0.5-9.0% Mn: 0.
3 to 2.0%, Mo: 1.5% or less, P: 0.1% or less, S: 0.1% or less, and the remainder substantially consists of Fe, and C: 1.0. ~2.0%, Ni:0.1~3.0%Si:
0.6-4.0%, Cr: 0.2-2.0% Mn: 0.
Inner layer of spheroidal graphite steel material containing 2 to 1.0%, Mo: 0.1 to 1.0%, P: 0.1% or less, S: 0.1% or less, and the remainder substantially consists of Fe. A composite sleeve for rolling H-section steel, characterized in that the outer layer has a hardness of Hs65 or more. 2. By centrifugal casting method, C: 0.8-2.0%, Ni: 0.8-2.5% Si:
0.3-1.5%, Cr: 7-22% Mn: 0.4-1
.. 5%, Mo: 0.5 to 3.0%, P: 0.1% or less, S: 0.1% or less, respectively, by weight, with the remainder essentially consisting of Fe. After that, while the inner surface is partially or completely unsolidified, C: 0.8 to 3.0%, Ni: 2.5% or less, Si: 0.
2-3.0%, Cr: 0.3% or less Mn: 0.3-2.
0%, Mo: 1.5% or less P: 0.1% or less During non-solidification, C: 1.0-2.0%, Ni: 0.1-3.0%, Si:
0.6-4.0%, Cr: 1.0% or less Mn: 0.2-4.0%
1.0%, Mo: 0.1 to 1.0% P: 0.1% or less After casting, welding and integrating the outer layer, intermediate layer, and inner layer, the temperature was maintained at 900 to 1100°C and heated to 100°C.
1. A method for manufacturing a composite sleeve for H-shaped steel rolling, characterized by performing heat treatment for cooling at a cooling rate of /Hr or more.
JP16476585A 1985-07-24 1985-07-24 Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture Granted JPS6223969A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16476585A JPS6223969A (en) 1985-07-24 1985-07-24 Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16476585A JPS6223969A (en) 1985-07-24 1985-07-24 Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6223969A true JPS6223969A (en) 1987-01-31
JPH0567697B2 JPH0567697B2 (en) 1993-09-27

Family

ID=15799499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16476585A Granted JPS6223969A (en) 1985-07-24 1985-07-24 Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6223969A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63100153A (en) * 1986-10-15 1988-05-02 Kubota Ltd Outer layer material for composite roll for rolling
US4985092A (en) * 1987-06-11 1991-01-15 Aichi Steel Works, Limited Steel having good wear resistance
CN111485178A (en) * 2020-06-01 2020-08-04 河南科技大学 Bainite cast steel cylinder sleeve and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63100153A (en) * 1986-10-15 1988-05-02 Kubota Ltd Outer layer material for composite roll for rolling
JPH0328501B2 (en) * 1986-10-15 1991-04-19 Kubota Kk
US4985092A (en) * 1987-06-11 1991-01-15 Aichi Steel Works, Limited Steel having good wear resistance
CN111485178A (en) * 2020-06-01 2020-08-04 河南科技大学 Bainite cast steel cylinder sleeve and preparation method thereof
CN111485178B (en) * 2020-06-01 2021-11-09 河南科技大学 Bainite cast steel cylinder sleeve and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0567697B2 (en) 1993-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3726724A (en) Rail steel
WO1994022606A1 (en) Wear- and seizure-resistant roll for hot rolling
US4726417A (en) Adamite compound roll
JP2635973B2 (en) High hardness graphite crystallized high chromium composite roll
JP4140027B2 (en) Method for producing composite roll for rolling and roll
JPS6223969A (en) Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture
JPS62144807A (en) Composite sleeve for rolling wide flange beam and its production
JPH08325673A (en) Composite roll for rolling excellent in wear resistance, surface roughening resistance and the like
JPS59129720A (en) Production of high hardness high chromium roll
JP3056703B2 (en) Rolling roll outer layer material and rolling roll using the same
JPS5810982B2 (en) High hardness chrome roll for cold rolling
JPS6157083B2 (en)
JPS5855550A (en) Composite sleeve roll for rolling h-steel and preparation thereof
JPS5855549A (en) Composite sleeve roll for rolling h-steel and preparation thereof
JPH031371B2 (en)
JPS62144806A (en) Composite sleeve for rolling wide flange beam and its production
JPH0338325B2 (en)
JP3107695B2 (en) Method for producing shaped steel having flange with excellent strength, toughness and weldability
JPS6223965A (en) Composite sleeve for rolling h-beam and its manufacture
JPH09209071A (en) Composite roll for rolling and its production
JPS59178110A (en) Composite sleeve roll for h-beam rolling and its manufacture
JP2843145B2 (en) High wear-resistant roll material
JPH07166291A (en) Production of graphite-containing high speed steel type composite rotary member
JP2023549201A (en) High yield ratio high strength steel plate with excellent thermal stability and its manufacturing method
JPH0313542A (en) Graphite crystallized high molybdenum cast iron material having excellent wear resistance