JPS6293015A - 圧延用複合ロ−ル及びその製法 - Google Patents

圧延用複合ロ−ル及びその製法

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JPS6293015A
JPS6293015A JP23409585A JP23409585A JPS6293015A JP S6293015 A JPS6293015 A JP S6293015A JP 23409585 A JP23409585 A JP 23409585A JP 23409585 A JP23409585 A JP 23409585A JP S6293015 A JPS6293015 A JP S6293015A
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JP
Japan
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outer layer
thickness
caliber
composite roll
roll
Prior art date
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Pending
Application number
JP23409585A
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English (en)
Inventor
Yutaka Nakai
豊 中井
Akinari Kitaoka
北岡 昭成
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
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Publication date
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Publication of JPS6293015A publication Critical patent/JPS6293015A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/03Sleeved rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B2013/006Multiple strand rolling mills; Mill stands with multiple caliber rolls

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は圧延用複合ロール及びその製法に関するもので
ある。
(従来の技術) 従来、複合ロールの製法としては、遠心力鋳造法又は中
法鋳造法によるのが一般的であり、これらの方法では原
理的にそのロール胴部における外層肉厚が第3図に示す
ように肉厚が一定となるものである。一方条調圧延用ロ
ールの場合、カリバーの孔型形状をロール表面に設けて
所定形状の鋼材を圧延することが一般的である。例えば
第3図、第4図の如く、1本のロールの片側に深い形状
(大きい形状)の孔型を設け、反対側には浅い形状(小
さい形状)の孔型を設けたり、又孔型を設けずフラノ[
・なま\で圧延する場合もある。この場合、大きい孔型
の場合は温度の高い鋼材を圧延し圧下量も大きいので、
ロールとしては耐クラック性、かみ込み性及び強靭性に
優れていることか必要である。−カルさい孔型又はフラ
ット面で圧延する部分は、圧延材の温度も低く仕上り製
品の肌や形状を正しく確保するため、特に耐摩耗性や耐
肌荒性に優れることが必要である。そこで従来ロールの
各部分に要求される性質の中間をねらった材質のロール
もあった。しかし、この様に1本のロールにおいて軸方
向の位置によって大きく性質を変えることは容易でなか
った。
そこで上記のように軸方向の位置によって性質を変える
手段としては、金型への塗型剤の種類や厚さを変えたり
、又熱処理時に部分的に急冷、徐冷することにより行わ
れていた。
また、圧延用複合ロールを製造するに当り、その鋳造用
鋳型に外殻層を鋳造しその内面が凝固した後において、
この外殻層内に切削部を挿入し、外殻層内周面を、軸心
方向に亘りその肉厚を変えるようにして切削し、しかる
後外殻層内に芯材を鋳造することにより外殻層の厚さが
一定でないロールを得るものが、本出願人が特公昭59
−30506号公報で提案している。
(発明が解決しようとする問題点) 前記従来技術のうち、ロールの各部分に要求される性質
の中間をねらった外層材質のロールは、寿命の向上に大
きな制約を受けていた。また前記熱処理等により軸方向
の位置で性質を変える手段は、その効果が僅かであった
更に前記特公昭59−30506号開示の発明は、外殻
層内面を切削しなりればならず、その切削部材及び装置
が必要であると共に、それだけ加工工数が増大し、切削
層片の除去手段も必要である等、コスト高となっていた
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記従来の諸欠点を解消し、圧延用複合ロー
ルのカリバー各孔型としての必要特性を満足させ、大幅
な成績向上が可能なロールを得る目的でなされたもので
あり、この目的は次の構成により達成される。
第1に圧延用複合ロールとして、胴部が耐摩耗性、耐肌
荒性の優れた第1外層と、耐クランク性・強靭性の優れ
た第2外層と、強靭性の優れた芯部とが冶金的に一体結
合されたものからなり、一方の胴端から軸方向にカリバ
ーが順次深いものから浅いものを形成した複合ロールに
おいて、前記第1外層厚さを、深いカリバーにあっては
初径時において孔型深さより薄く形成し、浅いカリバー
にあっては廃却径までの厚さに形成され、且つ全体とし
て軸方向傾斜状に厚さが異なるように形成され前記第2
外層は均一厚さに形成した点に特徴があり、 第2に圧延用複合ロールの製法として、胴部が耐摩耗性
・耐肌荒性の優れた第1外層と、耐クラック性・強靭性
の優れた第2外層と、強靭性の優れた芯部とが冶金的に
一体結合されたものからなり、一方の胴端から軸方向に
カリバーが順次深いものから浅いものを形成した複合ロ
ールの製造法であって、カリバー孔型形状に応じ所望の
第1外層材鋳込重量とGNO.を選定して上部に薄く、
下部が厚くなるよう竪型遠心鋳造鋳型により第1外層を
鋳造凝固せしめ、次いで第1外層の内部に第2外層材を
鋳込んで均一厚さの第2外層を鋳造凝固せしめ、その後
前記鋳造鋳型の回転を停止して第2外層の内部に芯材を
鋳込み、第1、第2外層及び芯部を溶着一体化させてロ
ール素材を得、このロール素材表面に所定のカリバーを
形成して各カリバーに必要な特性を付与した点に特徴が
ある。
(実施例) 以下、本発明の好適な実施例を第1図、第2図について
説明する。
第1図は本発明の圧延用複合ロールの一部破断断面図で
あり、■は胴部における第1外層、2は第2外層、3は
芯部であり、一方の胴端から軸方向にカリバーの孔型が
順次深いものから浅いもの、即ち、K、、に3.に、、
に、が形成されている。
この際前記カリバーは一方の胴端から軸方向に1/2又
は1/3以下はカリバーの孔型が深く、残りはカリバー
の孔型は浅いもので形成されるが、前記浅い孔型に代え
フラット面としたものでも良い。
前記第1外屓1の厚さは、深い孔型に、部分にあっては
初径時において該孔型に、深さより薄く形成し、浅い孔
型に7にあっては廃却径までの厚さに形成され、且つ全
体として軸方向傾斜状に厚さが異なるように形成されて
いる。この際両端面の外層肉厚差が10〜150 nと
することが好ましい。
一方弁層1の材質は耐摩耗性、耐肌荒性の優れたものが
良(、高硬度アダマイト、特殊アダマイト、黒鉛鋼、D
CI、グレン又はチルド材等が通用できる。
前記第2外1’ii2は深い孔型に、、に3の底部とし
て必要特性、即ち耐クランク性や耐摩耗性を具備した材
質例えば強靭DCI、黒鉛鋼等で形成され、その厚さは
軸方向全体に亘り均一とされており、その外形はカリバ
ーの廃却径よりや\小さく設定される。なお、第2外層
は第1外層と冶金的に一体結合されたものであることは
云うまでもない。この際、第1外層と第2外層の材質の
組合せは、その目的に応じて、後述の具体的実施例記載
の材質の他に、黒鉛鋼、DCl、チルド、アダマイトな
ど異質材を組合せることや、同材質で硬度を変化させる
など種々の組合せで実施することが可能である。
更に前記芯部3は第2外N2と冶金的に一体結合された
もので、材質として耐クランク性、強靭性の優れたもの
が良い。
なお、本発明では主として胴長/胴径が1.2〜3.8
のロールを対象とするが、これに限定されるものでない
次に上記本発明の複合ロールの製法を第2図について説
明する。同図は本発明複合ロールを製造する装置として
の竪型遠心鋳造鋳型を示すと共にその作用状態を示すも
のであり、鋳型4内に円筒状スリーブ5を挿嵌し、その
上下にネック部砂型である内スリーブ6.6゛を挿入し
てあり、従来公知のものである。本発明は先ず第1外層
1をせき鉢7より鋳込むに際し、外Fi溶湯の鋳込重量
とGN。
を選定して、鋳込溶湯が鋳型4内で上部に薄く、下部が
厚くなるよ−)にする。即ち竪型遠心鋳造では外層を形
成する際、上部に薄く下部は厚くなる傾向にあり、それ
はG2゜が低いほど肉厚差が大きくなる。この原理に着
目して、第1外層1を軸方向傾斜状に厚さを異なるよう
にしようとするものである。
ここで、前記GNoの選定は次式により求める。
DN2 但し、 D;金型内径(1躍) N:回転!a  (r、p、m) H:胴部金型長さく1鳳) YT:上部第1外層内半径(11) Y8:下部第1外層内半径(ms) 即ち、上記式を利用し、カリバー孔型形状に応し、任意
の外層重量とG、を選定し、溶湯を鋳型4に鋳込むこと
により、第2図の符号8に示す第1外層が得られる。次
いでせき鉢7より前記第1外層の内部に第2外層材9を
鋳込み、前記G、、より大きい例えば120程度で遠心
鋳造を行い第2外層を鋳造するが、この場合、軸方向に
肉厚を変化させる必要はなくG、の調整は不要であるむ
しろ均一厚さに形成する方が好ましく、必要厚さに(目
当する溶湯を高GNOで鋳造凝固するのである。
次に鋳型4の回転を停止して上部から第2外層の内部に
所定の芯g1′!溶勘を鋳込むことにより、第2外層と
芯部が冶金的に一体化したロール素材が得られる。なお
、前記G ++oは20〜100が好適である。
以下本発明の更に具体的実施例を挙げると次の通りであ
る。
550 φX]、200βの条鋼用粗ロール(第4図参
照)の下ロールを製造した。その鋳造条件及び外層厚さ
の関係は下記の通りである。
・外層鋳造時のGN。
第1外Fs : G No、 50、第2外Fi : 
GNo、120・化学組成(%)及び硬度(II s 
)・孔型深さと第1外層、第2外層の厚さの関係単位(
■■) 癖 その結果、K5、K7は炭化物の多い耐摩耗性のある第
1外層で廃却まで使用可能となり、K、、K3の孔型底
は、耐クラック性、かみ込み性に優れた第2外層で初径
から廃却径まで使用可能となり、所期の目的通り大幅な
成績向上をなし得た。
尚、第1外層、第2外層の組合せは、その目的に応し上
記組合せの他に黒鉛鋼、DCI、チルド、アダマイトな
どの異材質で組合せることや同材質で硬度を変化させる
など種々の組合せが可能である。
(発明の効果) 本発明は、第1外層厚さを、深いカリバーにあっては初
1蚤時において孔型深さより薄く形成し、浅いカリバー
にあっては廃却径までの厚さに形成され、且つ全体とし
て軸方向傾斜状に厚さが異なるように形成したものであ
るから、浅い孔型は廃却径までの外層厚さを確保でき、
深い孔型は孔型底部は第2外層で必要特性を満足させ、
更に芯部は強靭材としたので、全体として大幅な成績向
上が可能な圧延用複合ロールを提供できたのである。
又、その製法は、従来の竪型遠心鋳造鋳型をその侭使用
し、単に第1外層材鋳込重蛋とG Noを選定するだけ
で、第1外層が軸方向(頃斜状に厚さが異なるものを形
成でき、更に第2外層も上記鋳型をそのま\使用し引続
き鋳造できるのであり、何等特別な装置が必要でな〈従
来の製法に比し極めて容易簡単となり、実用的効果は著
大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の圧延用複合ロールの1実施例を示した
一部破断断面図、第2図は本発明ロールを製造する竪型
遠心鋳造鋳型の断面図で、第1外層鋳込状況を示したも
のである。第3図は従来の複合ロールの一部破断断面図
、第4図は同条鋼用粗ロールの上中下三段ロール断面図
である。 1・・・外層、2・・・第2外層、3・・・芯部、4・
・・鋳型、5・・・円筒状スリーブ、6,6゛・・・内
スリーブ、7・・・せき鉢、K 1 、  K3 、K
s 、K?・・・カリバーの孔型。 第 1 図 第2図 第3図 第 蔭

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、胴部が耐摩耗性、耐肌荒性の優れた第1外層と、耐
    クラック性・強靭性の優れた第2外層と、強靭性の優れ
    た芯部とが冶金的に一体結合されたものからなり、一方
    の胴端から軸方向にカリバーが順次深いものから浅いも
    のを形成した複合ロールにおいて、前記第1外層厚さを
    、深いカリバーにあっては初径時において孔型深さより
    薄く形成し、浅いカリバーにあっては廃却径までの厚さ
    に形成され、且つ全体として軸方向傾斜状に厚さが異な
    るように形成され前記第2外層は略均一厚さに形成した
    ことを特徴とする圧延用複合ロール。 2、胴長/胴径が1.2〜3.8である特許請求の範囲
    第1項記載の圧延用複合ロール。 3、両端面の外層肉厚差が10〜150mmである特許
    請求の範囲第2項記載の圧延用複合ロール。 4、胴部が耐摩耗性・耐肌荒性の優れた第1外層と、耐
    クラック性・強靭性の優れた第2外層と、強靭性の優れ
    た芯部とが冶金的に一体結合されたものからなり、一方
    の胴端から軸方向にカリバーが順次深いものから浅いも
    のを形成した複合ロールの製造法であって、カリバー孔
    型形状に応じ所望の第1外層材鋳込重量とG_N_O_
    .を選定して上部に薄く、下部が厚くなるよう竪型遠心
    鋳造鋳型により第1外層を鋳造凝固せしめ、次いで第1
    外層の内部に第2外層材を鋳込んで均一厚さの第2外層
    を鋳造凝固せしめ、その後前記鋳造鋳型の回転を停止し
    て第2外層の内部に芯材を鋳込み、第1、第2外層及び
    芯部を溶着一体化させてロール素材を得、このロール素
    材表面に所定のカリバーを形成して各カリバーに必要な
    特性を付与したことを特徴とする圧延用複合ロールの製
    法。 5、一方の胴端から軸方向に1/2又は1/3以下はカ
    リバーが深く、残りはカリバーが浅い又はフラットであ
    る特許請求の範囲第4項記載の圧延用複合ロールの製法
    。 6、第1外層を鋳造するさい鋳型のG_N_O_.を2
    0〜100とした特許請求の範囲第4項記載の圧延用複
    合ロールの製法。 7、第2外層を鋳造するさい鋳型のG_N_O_.を8
    0〜150とした特許請求の範囲第6項記載の圧延用複
    合ロールの製法。 8、胴長/胴径が1.2〜3.8である特許請求の範囲
    第4項又は第5項記載の圧延用複合ロールの製法。 9、両端面の外層肉厚差が10〜150mmである特許
    請求の範囲第8項記載の圧延用複合ロールの製法。
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CN111581751A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种在连轧机上使用的初轧潜孔型设计方法

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