JPS6352793A - 耐ビルドアツプ性にすぐれたハ−スロ−ル - Google Patents

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、鉄鋼熱処理設備の被処理）４の鋼板などに接
触して、連続的に被処理材を１般送するハースロールに
関するものである。

（従来の技術） 斯種のハースロールは、６００℃以上に加熱されると、
ロール表面に被処理材の金属もしくは酸化物が溶着或い
は積層するビルドアップ現象が生じる。このために、被
処理材の表面に疵を生じて製品の格落ち或いは層化が生
じている。更に、疵発生を防止するために、ラインを停
止して補修或はロールの取替えを行わざるをえないので
、生産性の低下を免れ得ないという難点がある。

このように、このビルドアップ現象は重大な問題である
。従来は６００℃以」−の温度域で使用されるハースロ
ールの材質として５ＣＨ２２（２５Ｃｒ−２ＯＮｉｗｔ
χ）、ＮＡ−２２１■（２８Ｃｒ−４８Ｎｉ−５Ｗｗｔ
″Ａ）などの耐熱合金とシリカを主体とするセラミック
スなどが使用されて来たが、前者についてはビルドアッ
プが生じ、後者については剥離によって長時間の使用に
耐えられずに、未だにハースロールのビルドアップに対
して抜本的な対策がないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、このビルドアップ現象がなく、ざらに剥離な
どの欠陥のないハースｌコールを提供することを目ｎ勺
とするものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明者らは、ハースロールの耐ビルドアップ性を向上
すべく、数多くの実験を試みた結果、Ｃ。

が非常に有効であるとの知見を得たが、Ｃｏ単味では耐
高温特性が得られないので、種々検「１した結果、下記
のＣｏをベースとした合金が金属組織的に安定していて
、高温強度と耐酸化性を有し、ずくれた耐ビルドアップ
性を具備することを確かめ、この合金をロール母材外周
表層に肉盛溶接することによって前記の問題点を解決し
たものである。

１　重量％でＣｏ，２〜１．５％、Ｓｉ　１．５％以下
、Ｍｎ１．０％以）’、Ｃｒ１Ｆ！”３２％、Ｆｅ３゜
０％以下、Ｎｉ１０％以下残部が実質的にＣｏから成る
合金。

２　重量％でＣ０，２〜１．５％、Ｓｉ　１．５％以下
、Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ１Ｅｌ−３２％、Ｆｅ３．０
％以下、Ｎｉ１０％以下を含み、これにＭｏ３−７％、
Ｗ３〜８％、Ｂ　０．１％以下の内の１種ヌは２種以上
の成分を含み、残部が実質的にＣｏから成る合金。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明に従った肉盛合金は、Ｇｏで７トリソクスが構成
されているので、ロールバレル部円筒を全部この合金で
造ると著しく高価になる。従５って、ロール内筒は高温
強度、クリープ破断強度を有する例えば従来のＳ　ＣＨ
２２やＮＡ−２２Ｉ■などのＦｅ基、　Ｎｉ基耐熱合金
で構成し７、その外周表層に必要な厚さの肉盛溶接をす
ることで耐ビルドアップ性にすぐれたハースロールを提
供しうるものである。

外周表層への肉盛溶接は、例えばプラズマ溶射法あるい
はザブマージアーク溶接法等によって、円筒状月利厚さ
の３へ・３０％厚さの肉盛が施Ｔｌされるようにするの
が好ましい。かくして安価なハースロールを提供するこ
とが出来る。

また、既存の耐ビルドアップ性の劣るロールの外周表層
に本発明に従った合金を肉盛溶接することによっても本
発明の目的を達成しうるので、本発明によればコストダ
ウンと省資源を図るごとができる。

特開昭６０−３９１４３　壮公報記載の発明は、Ｃｏ−
Ｃｒ　−Ａｎ合金に関するもので、Ｃｏ−Ｃｒ合金にＡ
ｆｆを含有させることで、ＣｒｚＯａ　　　Ａ　ｆ！２
０：ｌを主成分とする緻密で高温下で安定な酸化被膜が
形成され、被熱処理品の表面に形成されたスノｒ、、−
ル頻と化学反応しがたいものになるといら、゛、とが開
示され゛こいる。

之に対して本発明の技術思想は、Ｃｏ−Ｃｒ合金のＣｏ
を主体とするＣｏＣｒ２０．、Ｃｏｏ　、　ＧＯＭＯＯ
Ａ、　、　ＣｏＷし。

Ｃｏｃｏ、などの酸化被膜を形成さ−Ｉ！ることで比較
的剥離し易い薄い層を形成して、このトに被処理材の金
属若しくは酸化物が溶着或は積層しても容易に剥離して
、ビルドアップ現象を牛し２ないよう７１こするもので
ある。

Ｌ記の外にＣｒ２Ｏ３の酸化被膜も形成するが、この被
膜は耐ビルドアップ現象に対して有効に働かないが、高
温での耐酸化性に必要である。

以下本発明に従った肉盛合金の合金成分の限定理由につ
いて詳細に説明する。

ｃｏ＝耐ビルドアップ性に対し２”こ有効な元素で本発
明に従った山嶺・合金のベースをなすもので、Ｇ。

をへ〜スとしてＣ，Ｃｒ及びＭｏ成はＷなどの元素をき
有する、゛とご、この肉盛合金および該合金の酸化物層
）：　６：、　、、被熱処理物の金属３！尾、ｆフｔ：
酸化物が付着１２ても、溶着或は積層−４る、古がない
。

この合金が高温で１ｌｌＩ］えられるよら（７、′、市
２１ｈ強ｙ■、を有ｉ〜、へらに最、少の酸化減量＆、
゛：上と・、耐酸化↑−１を同士させる必要があイ）の
７・１、）発明？：：、　Ｉｊ（い以ｌ・゛の合金元素
を添加−１−るもので・ｌ−）イ）・Ｃｒｙ（，０４〜
・−スとする合金心、二Ｃｒ　ター添加ｊ−７゛ど°い
くに従かい耐酸化性は徐々に向上し、９　ｗｔχで一応
耐酸化性が改善され、先ず酸化層としである量のＣｏＣ
ｒ２Ｏ４と共に、優先的にＣｏＯが生じ、さらにＣ。

３０４などを生成する。これらは耐ビルドアップ性に対
して有効である。Ｃｒが１８ｗｔχに達すると比較的強
固な酸化層であるＣｒ２０．、を生ずる。これは耐ビル
ドアップ性に対してはある生成量を越えると有害となる
。Ｃｒ３２ｗｔχまでは雰囲気によっては使用出来る。

従ってＣｒの含有量を１８〜３２ｗｔＸと限定する。

次にハースロールにとって必要な特性は高温強度である
が、これはＣ，Ｗ、ＭｏとＢで付与することになる。こ
れらの元素は耐ビルドアップ性に対して有害ではなく、
むしろ有効なものである。

Ｃ：本発明成分範囲に於ては、Ｃ量Ｑ、２ｗｔχから高
温強度、クリープ破断強度が向上し、その効果は１．５
耐χで飽和する。これはＭ７Ｃ３，−３Ｃ６゜Ｍ６Ｃ，
Ｍ３ＣＺなどの析出によるものである。従ってＣ量を０
．２〜１．５ｗｔχと限定する。

ＷＯＷを３〜８　ｗｔχ含有することにより、固溶体強
化と　ＣｏＪの金属間化合物とＷ、Ｃのカーバイトの析
出があり、これによって高温強度が付与される。Ｗの添
加により酸化層としてはＣｏＷＯ４が高温域で生成する
。Ｗの添加により耐酸化性は劣化するが、耐ビルドアッ
プ性に対しては、Ｗの含有による害はない。

Ｍｏ　：　Ｍｏを３〜７　ｗｔχ含有することにより、
固溶体強化と　Ｃｏ３Ｍｏの金属間化合物とＭｏ６Ｃの
カーバイトの析出があり、これによって高温強度が向上
する。Ｍｏの含有により酸化層としてはＧＯＭＯＯ４を
高温域で生成する。耐酸化性は劣化するが、耐ビルドア
ップ性に対しては、ＭＯの含有による害はない。

Ｎｉ　：　Ｎｉの含有により、マトリ・７クスはγ相と
して安定し、肉盛溶接時に発生する溶接割れを減少させ
る。Ｎｉの含有量に比例して耐ビルドアップ性が低下す
ると共に耐摩耗性が低下する。以上の理由によりＮｉの
含有量を１０ｗｔ％以下と限定する。

Ｐｅ　：　Ｆｅの含有は耐ビルドアップ性に対して有害
であるので、３　ｗｔ％以下とするが、出来れば含有し
ない方が好ましい。

Ｓｊ　：　Ｓｉは肉盛溶接時の脱酸と湯流れ上１．５ｗ
ｔ％以下が必要でこれ以上の含有は溶接割れを発生させ
る。

Ｍｎ　：　Ｍｎは肉盛溶接時の脱酸と溶接性向上のため
１．０ｗｔ％以下が必要である。

Ｂ：Ｂは０．１ｗｔ％以下の添加で結晶粒界が強化され
、クリープ破断強度が改善される。

（実施例） 次に本発明を実施例１について説明する。先ず耐ビルド
アップ性のテスト方法としては、Ｎ２ガス露点−２０℃
の雰囲気中で７００℃と８５０℃の温度で第１図に示す
ように、同材質のテストピース（鏡面仕上５０ｘ４０ｘ
４０ｍ）の間にＦｅ３Ｏ４粉末をはさみ３時間２０ｋｇ
の荷重を加えた。このテストを実施して、テストピース
を反転してＦｅ５０．粉末を除去できるものを評点３点
、エアーブローで除去できるもの２点、擦って除去でき
るもの１点、擦っても除去できないもの０点としてＡ面
、Ｂ面について評価して、綜合評価として加えたもので
示した。

実施例１ テストの結果を表１の実施例に示す。従来合金について
は、いずれも各温度各面について評点０である。本発明
合金１〜１９について、７００℃でＡ面評点２と３、Ｂ
面評点３．８５０℃でＡ面評点１と２と３．８面２と３
である。この評価は各面の評点２以上のものが合格であ
る。従って本合金は１〜６のＣｏ　−Ｃｒ合金、７〜１
２のＣ（１−Ｃｒ　−Ｍｏ合金、１３〜１９のＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｗ合金とも７００℃の温度域ではすべて使用出来る
。８５０℃の温度域においては、１〜３までのＧｏ−Ｃ
ｒ合金を除いて、その外のＣｏ　−Ｃｒ合金とＧｏ　−
Ｃｒ　−Ｍｏ合金、ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ合金のすべてについ
て使用出来る。

実施例２ 次いで実炉における実施例を示す。ハースロール（φ３
００Ｘ１５００酊胴長）に試験材料を２鶴厚に肉盛溶接
し、研磨して±１０μｍの表面粗度としてＢ０．℃無酸
化雰囲気下の連続焼鈍炉において使用した。その結果を
表−２に示す。本発明合金（表−１の１０．１３）では
ビルドアップ発生は極めて少なく鋼板製品の高品質化、
ハースロールの寿命延長に対して効果が顕著である。

以上に示すように、本発明ハースロールは高温強度（硬
度で示しである）を有し、従来合金に比較して、はるか
にすぐれた耐ビルドアップ性を有している合金を外周表
層に肉盛溶接して成るハースロールである。

表−２実施例２

【図面の簡単な説明】 第１図は実施例における耐ビルドアップ性テストに使用
したテスト−ピースの説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％でＣ　０．２〜１．５％ Ｓｉ　１．５％以下 Ｍｎ　１．０％以下 Ｃｒ　１８〜３２％ Ｆｅ　３％以下 Ｎｉ　１０％以下 残部実質的にＣｏよりなる合金をロール母材外周表層に
   肉盛して成る耐ビルドアップ性にすぐれたハースロール
   。
2. （２）重量％でＣ　０．２〜１．５％ Ｓｉ　１．５％以下 Ｍｎ　１．０％以下 Ｃｒ　１８〜３２％ Ｆｅ　３％以下 Ｎｉ　１０％以下 を含み、これにＭｏ３〜７％、Ｗ３〜８％、Ｂ０．１％
   以下の内、１種又は２種以上を含有し、残部実質的にＣ
   ｏより成る合金をロール母材外周表層に肉盛して成る耐
   ビルドアップ性にすぐれたハースロール。