KR20010103013A - 압연용 롤 - Google Patents

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칸토토쿠슈세이코가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은 압연용 룰(roll)에 관한 것으로 C : 0.60∼1.1%, Si : 0.15∼3.0%. Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 3.0∼12.0% Mo : 0.5∼5.0%, Co : 0.5∼10%를 함유하는 철강기재와, 이 기재의 표면에 P V D법 또는 C V D법에 의한 표면개질 처리(表面改質處理)에 의해 형성된 경질(硬質)피막을 구비하고, 이 표면개질처리하는 기재표면에 분산하는 탄화물의 최대 상당 입경(粒經=grain diameter)이 20㎛이하인 압연용 롤 이다. 우수한 내마모성과 내소착성(耐燒着性)(seizyre-resistance)을 가지며, 또한 내사고성(耐事故性) 및 연삭성(硏削性)이 우수하고 또한 저렴한 원가로 가능하다는 이점(利點) 때문에 생산성의 비약적인 향상과 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.

Description

압연용 롤{ROLL FOR ROLLING}
박강판의 제조 시에 공구로서 사용되는 냉간 압연용 롤에는 당연한 것이지만 우수한 내마모성이 요구된다. 또 냉간 압연용 롤에는 소정의 표면상태나 거칠기를 부여할 수 있는 우수한 연삭성도 요구되는 동시에 압연 중에 판이 파손되거나 절단되는 사고가 발생되었을 때의 손상이 작을 것, 즉 내사고성이 우수한 것도 요구된다.
한편, 근년에는 생산성의 비약적인 향상을 목적으로 하여, 압연속도나 압하율(壓下率)(draft percentage)을 증가시킨 고속 및 강압하의 과혹(過酷)한 조건에서의 조업이 증가하고 있다. 이와 같은 과혹한 조건에서 조업을 하면, 냉간압연용 롤과 압연재와의 계면(界面)의 온도가 상승하여, 이 계면에서의 유막(油膜)이 파손되어 소착(seizing)(燒着)하기 쉽게 된다. 이 때문에 냉간압연용 롤에는, 냉간압연용 롤 자신이 소착발생이 되기 어려울 것, 즉 내소착성도 요구된다.
또 표면품질이 현저하게 우수한 압연재를 제조하기 위해서는, 냉간 압연용 롤과 압연재와의 계면(界面)에서 유막(油膜)의 두께를 가급적 얇게 하므로서 냉간압연용 롤의 표면상태를 가급적 정확하게 압연재에 전사(轉寫)하는 것도 중요하다.
이와 같이 냉간압연용 롤에는 표면상태 및 거칠기를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 우수한 내마모성(abrasion-resistance)과, 유막의 두께가 얇은 경우에도 소착되는 일이 없는 우수한 내소착성(sezure-resistance) 등이 함께 요구된다.
그리하여 종래 부터 냉간 압연용 롤로서 고(高) Cr계 및 고속도강(高速度鋼 )(high-speed steel)계의 단조강(鍛造鋼) 롤이 많이 사용되어 왔다. 이들 단조강 롤은 지금까지 필요한 연삭성(硏削性)을 충분히 확보한 상태에서 서서히 고합금화하므로서 내마모성이나 내사고성(耐事故性)(accident-resistance)의 향상이 도모되어 왔다.
한편, 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상이 실현되는 정도의 내마모성이나 내소착성을 확보하기 위해서 소경(小徑), 또는 단척(短尺)의 냉간압연용 롤에 일체구조, 또는 강계(鋼系)심재료(芯材=core material)와의 복합구조를 가진 세라믹 롤(ceramic roll)이나 초경(超硬)롤(super-hardness roll)등을 적용하는 것도 제안되고 있다.
그러나 고(高)Cr계 및 고속도강계의 단조강 롤(forged-steel roll)에 의해 얻어지는 경도의 내마모성이나 내사고성으로는 생산성의 비약적인 향상이나 강판의 표면품질의 현저한 향상을 실현할 수가 없다.
또 세라믹 롤이나 초경롤은 소망하는 내마모성 및 내소착성을 갖고는 있으나, 본질적인 연성(延性)(ductility)이 결핍(缺乏)하여 내사고성이 열악하다. 또한 이들 세라믹롤이나 초경롤은 연삭하기 어렵고 또한 코스트가 높다. 따라서 이들 롤을 냉간 압연에 사용하는 것은 현실적으로 어렵다.
본 발명의 목적은 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있는 우수한 내마모성이나 내소착성을 가지며, 또한 내사고성 및 연삭성도 우수하며, 또한 저(低)코스트(原價)인 압연용 롤, 특히 박강판의 냉간압연용 롤을 제공하는데 있다.
본 발명자는 상술한 과제를 해결하기 위하여, 강제의 기재로 이루어진 롤의 표면에 표면개질처리(表面改質處理)를 하므로서 경질피막을 피복(被覆)하는 것에 착안하였다. 이 표면개질처리는 압연용 롤 이외의 분야, 예컨대 각종의 절삭공구나 금형 등의 분야에서 이미 널리 실시되고 있다. 그러나 압연롤의 표면에 표면개질처리에 의해 경질피막(硬質皮膜)을 형성하여도 냉간압연과 같은 고 부하 및 높은 미끄럼이 작용하는 조건하에서는 형성된 경질피막이 간단하게 벗겨지고 만다. 이 때문에 표면개질처리를 실시한 롤을 냉간 압연용 롤로 사용하는 것은 지금까지 거의 채택되지 아니하였다. 유일하게 경질 Cr도금 롤이 냉간 압연용 롤로서 실현되고 있으며, 그의 우수한 내마모성에 의해 롤의 연명(延命)효과를 나타낼 수 있다. 그러나, 이 경질 Cr도금 롤도 압연 시에 Cr도금 피막이 부분적으로 벗겨져서, 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 정도로 우수한 내마모성이나 내소착성(耐燒着性)은 도저히 기대할 수 없다.
그래서 본 발명자는 원래, 밀착강도가 불충분한 도금법 이외의 표면개질방법으로서 후술하는 이유에서 P V D법이나 C V D법에 착안하였다. 현재, 이들 방법에 의해 소정의 강조성(鋼組成) 기재(基材)에 경질피막을 피복한 절삭공구나 금형등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 본 발명자의 검토에 의하면, P V D법이나 C V D법에 의한 표면개질처리에 의하여 경질피막을 형성하여도 냉간 압연에 상당하는 과혹한 조건에서는 기지(基地)와 경질피막간에 밀착강도가 불충분하여 그의 실용화에는 상당한 개량을 할 필요가 있는 것을 알았다.
그래서 본 발명자는 P V D법 또는 C V D법에 의해 표면개질처리를 한 경질피막이 벗겨지는 근본적인 원인으로 돌아가서 예의 검토하였다. 그 결과 다음에 열거하는 새로운 사실(i)∼(vi)을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
(i) 이 벗겨짐에는, 기재의 표면에 분산하는 탄화물의 최대상당 입경(粒徑) damx가 강하게 영향을 준다. 여기에서 탄화물의 최대상당 입경 dmax이란 탄화물입자의 면적 Sc에서 구한 상당(相當) 입경√Sc의 최대 값을 의미한다. 또 각 탄화물 입자의 면적은 롤 기재표면을 검사면(檢査面)으로 하여 화상 해석장치를 사용하여 구하게 된다. 종래의 P V D법 또는 C V D법에 의한 표면개질용 강조성 기재의 탄화물의 최대 상당 입경(grain diameter) dmax는 30∼50㎛정도이었다.
구체적으로는 탄화물의 최대상당 입경 dmax가 20㎛ 이하이면, 기재(基材)와 경질피막과의 밀착성이 높게 되어 고(高) 하중(荷重) 및 높은 미끄럼이 작용하는 압연조건하에서도 경질피막은 벗겨지지 않는다. 이 때문에 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판(薄鋼板)의 냉간 압연에 있어서, 생산성의 비약적인 향상이나 강판표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(ii) 이 벗겨짐은, 높은 하중(荷重)·높은 미끄럼 조건에서의 기재 표면층의 조직이 변질하여 약화되기 때문에 발생된다.
그래서, 기재표층(基材表層)의 조직의 변질이 어렵도록 기재의 조성을 적정화(適正化)하는 것, 구체적으로는 C 함유량, Si 함유량 및 Ni 함유량을 어느 것이나 적정화함으로서 과혹한 조건에서도 기재와 경질피막의 밀착성을 충분하면서 장기간 유지할 수가 있다. 이 때문에, 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수가 있다.
(iii) 이 벗겨짐은, 경질피막과 기재(基材)와의 계면(界面)에서 기재의 탄화물과 기지(matrix)와의 강성(剛性)의 차이에서 발생된다.
그래서, 기재의 C량과 여기에 평형되는 Cr량과의 비(Cr/C)를 적정화 함으로서 탄화물을 연질화하여, 과혹한 조건의 냉간압연에서도 기재와 경질피막 간의 밀착력이 충분하게 확보할수 있다. 이 때문에, 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서, 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(iv) 이 벗겨짐은, 고하중(高荷重), 높은 미끄럼 조건에서의 기재의 표층조직이 변질하여 약화하기 때문에 발생된다.
그래서 기재표층의 조직이 변질하기 어렵도록, 기재의 조성을 적정화하는 것, 구체적으로는 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어지는 군(群)에서 선택된 1종 또는 2종이상을 적량 첨가함으로서 과혹한 조건에서도 기재와 경질피막과의 밀착성이 충분하면서도 장기간 유지될 수가 있다. 이 때문에 예컨대, 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서, 생산성의 비약적인 향상이나 강판표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(v) 이 벗겨짐은, 직경이 300㎜급 이하의 비교적 소경(小徑)의 냉간 압연용 롤의 경우에는 표면개질 전의 기재표면에 인장응력(引張應力)이 잔류하기 때문에 발생한다.
그래서, 기재의 화학조성을 조정·개선하여 소입(燒入=quenching,hardening)·되달굼(燒戾=tempering) 후의 기재표면의 응력을 압축응력으로 하므로서, 기재와 피막과의 밀착성이 강력하고 고하중, 높은 미끄럼의 과혹한 조건에서도 경질피막의 벗겨짐을 방지할 수 있다. 이 때문에 예컨대, 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(vi) 이 벗겨짐은, 경질피막과 기재와의 계면(界面)에서의 기재의 탄화물과 기지인 매트릭스와의 강성(剛性)의 차이에 의해 발생된다.
그래서 기재의 화학조성을 개선할 것, 구체적으로는 경질탄화물이 미세하게 분산한 고속도강계 재료를 기지에 사용하는 것과 함께 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택한 1종 또는 2종 이상을 적량 첨가함으로서 기재와 경질피막과의 밀착력성을 충분하게 유지할 수 있고 고하중, 높은 미끄럼의 압연조건에서도 경질피막의 벗겨짐을 방지할 수 있다. 이 때문에 예컨대, 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
그래서, 본 발명의 요지가 되는 것은 강제(鋼製)의 기재와, 이 기재의 표면에, 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 압연용 롤로서, 기재표면에 분산하는 탄화물의 최대상당 입경(粒徑) dmax가 20㎛이하인 것을 특징으로 하는 압연용 롤이다.
본 발명의 압연용 롤에서는 기재(基材)가 C : 0.60∼1.1%(이하 본 명세서에서는 별도명시가 없는 한 「%」는 「질량% 」를 의미한다.) Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 3.0∼12.0%, Mo : 0.5∼5.0%, Co : 0.5∼10%를 함유하는 것이 예시된다.
다른 관점에서는 본 발명은 C : 0.30%이상 0.60% 미만, Si : 0.15%이상 0.30%미만, Mn : 0.15∼3.0%, Ni : 0.3∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%. Mo : 0.2∼3.0%를 함유하는 강제의 기재와, 이 기재의 표면에 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연롤이다.
또 다른 관점에서는 본 발명은, C : 0.60∼3.5%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Mo : 0.5∼5.0%, Co : 0.5∼10%, Cr : C비(Cr/C)로 1∼4를 함유하는 강제기재와, 이 기재의 표면에 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막을 구비하는 것을 특징으로 하는 압연용 롤이다.
또 다른 관점에서는 본 발명은, C : 0.3∼1.0%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%, Mo : 2.0∼3.0%, V : 0.05∼2.0%. 및 Ti, Zr, Nb, Ta,로 되는 군(群)에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 합계 : 0.01∼0.50%를 함유하는 강제(鋼製)의 기재(基材)와, 이 기재의 표면에 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤이다.
또 다른 관점에서는 본 발명은, C : 0.4∼ 1.0%, Si : 0.15∼1.0%, Mn : 0.15∼1.0%, Cr : 1.0∼3.0%, Mo : 0.15∼3.0%, V : 0.5∼5.0%, 및 Co : 0.50∼10.0%를 함유하는 동시에 표면개질면에 제로(零), 또는 압축의 응력을 부여되어 이루어진 강제의 기재와 그 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤이다.
또 다른 관점에서는 C : 0.8∼1.8%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%, Mo : 2.0∼10.0%, V : 1.0∼5.0%, Co : 10.0%이하, 및 Ti, Zr, Nb, Ta로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 합계 : 1.0% 이하를 함유하는 강제의 기재와 이 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤이다.
또 이들 본 발명에 있어서의 압연용 롤에서는 표면개질 처리가 P V D,법 또는 C V D법에 의하여 이루어지는 것이 예시된다.
본 발명은 압연용 롤(roll)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 본 발명은, 예컨대, 보통 강이나 스테인레스강과 같은 박강판(薄鋼板)의 냉간 압연에 사용하기에 매우 적합한 압연용 롤에 관한 것이며, 박강판의 생산성을 향상하는 동시에 얻어진 박강판의 표면품질을 향상하는 것이다.
도1은 실시예 1에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도2는 실시예 2에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도3는 실시예 3에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도4는 실시예 4에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도5는 실시예 5에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도6은 실시예 6에서 밀착성 평가시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
아래에 본 발명에서 압연용 롤의 실시의 형태를, 각 발명마다 상세하게 설명한다.
(제1실시형태)
[기재(基材)]
먼저, 본 발명에서 압연용 롤은, 강제(鋼製)의 기재(基材)를 구비한다. 구체적으로는 본 발명의 압연용 롤은 C : 0.60∼1.1%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 3.0∼12.0%, Mo : 0.5∼ 5.0%, Co : 0.5∼10%를 함유한다.
아래에, 기재 조성의 한정(限定)이유를 설명한다.
C : 0.60∼1.1%
C 는 기재(基材)의 기지경도(基地硬度)와 탄화물의 형성 양쪽 모두에 큰 영향을 미친다. 기지의 경도는 주로 고용(固溶)하는 C량에 지배된다. C함유량이 0.60% 미만이면 기지의 경도가 불충분하게 되며, 한편, C함유량이 1.1%를 넘으면 후술하는 합금원소(주로 Cr)의 함유량과의 관계에서 최대상당 입경(粒徑) dmax가 20㎛을 넘는 크고 거친 탄화물이 정출(晶出)되어 기재와 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막과의 밀착성이 열화(劣化)된다. 그래서 본 발명에서는 C함유량은 0.60%이상 1.1%이하로 한정한다. 같은 관점에서 C함유량의 하한은 0.7% 인 것이 바람직하며, 상한은 1.0%인 것이 바람직하다.
Si : 0.15∼3.0%
Si는, 탈산제(脫酸劑)로서 함유된다. 또 후술하는바와 같이, 본 발명에서의 기재는, 400℃를 넘는 고온 되달굼(tempering)처리를 표면개질처리 전에 하는 것이 통예(通例)이기 때문에 고온 되달굼 중 연화 저항성(軟化 抵抗性)을 증가하기 위해서도 함유된다. 이들 관점에서, 본 발명에서는 Si를 0.15%이상 함유한다. 한편, Si함유량이 3.0%를 넘으면, 열간 가공성이나 인성(靭性)이 저하된다. 그래서 본 발명에서는 Si함유량은 0.15%이상 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서, Si함유량의 하한은 1.0% 인 것이 바람직하다.
Mn : 0.15∼3.0%
Mn은, 본 발명에서는 Si와 같은 목적으로 함유한다. 이 때문에 본 발명에서는 Mn함유량은 0.15%이상 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서, Mn함유량의 하한은 0.5%인 것이 바람직하며, 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Cr : 3.0∼12.0%
Cr은, 탄화물형성 원소이며, 3.0%이상 함유함으로 인해 되달굼 중에 미세한 탄화물을 석출(析出)하여 연화(軟化)를 억제하는 작용이 있다. 한편, Cr함유량이 12.0%를 넘으면 최대상당 입경(粒徑) dmax가 20㎛를 넘는 크고 거친 탄화물이 정출 (晶出)된다. 그래서 본 발명에서는 Cr함유량은 3.0%이상 12.0이하로 한정한다. 같은 관점에서 Cr함유량의 상한은 10.0%인 것이 바람직하다.
Mo : 0.5∼5.0%
Mo함유량이 0.5% 이상인 것 때문에 되달굼 중의 연화 저항성이 향상된다. 그러나, Mo함유량이 5.0%를 초과하면 인성(靭性)이 열화(劣化)된다. 그래서 본 발명에서는 Mo함유량은 0.5%이상 5.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mo함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Co : 0.5∼10%
Co함유량이 0.5%이상이면, 고온 되달굼 중에 탄화물의 응집이 지체되어 연화가 억제된다. 이 연화억제효과는 10%로 충분하며, 이를 초과하여 첨가하여도 코스트 상승으로 될 뿐이다. 그래서 본 발명에서는 Co함유량은 0.5%이상 10%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Co함유량의 상한은 5%인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서의 기재는 기재의 담금질 향상, 되달굼 연화억제, 또한 탄화물의 미세화 등의 목적으로 임의 첨가원소로서 Ni : 2% 이하, W : 2%이하, V : 0.8%미만을 필요에 따라서 함유해도 된다.
상기한 것 이외는 Fe 및 불가피적인 불순물이다.
이와 같이 본 발명에서의 기재는, 강조성(鋼組成)을 가지고 있어 연삭성이 우수한 동시에 코스트가 낮다.
또 본 발명에서의 기재는, 후술하는 표면개질처리의 처리온도를 넘는 온도 (예컨대 400℃를 넘는 온도)로 되달굼 처리하는 것이어서 되달굼 처리후의 기재표면 및 근방이 소정(所定)의 경도(硬度) 이상인 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서, 소정의 경도는 압연중의 고 하중작용 하에서도 기재 자체가 소성변형(塑性變形)을 일으키지 않는 경도, 또는 압연 중에 물린 이물질에 의해 표면개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은, 표면개질(表面改質) 처리가 되어 기재(基材)의 표면에 경질피막이 형성된다.
본 실시형태에서는 표면 개질처리는 P V D법(물리 증착법) 또는 C V D법(화학 증착법)에 의해 행한다. 일반적으로 표면개질 처리의 방법은 P V D법 및 C V D법 이외에 도금법과 용사법(溶射法), 그리고 T R D법(열반응석출·확산법)등이 있다. 이들 중에서 도금법(鍍金法)과 용사법은 원래 피막과 기재와의 밀착강도가 비교적 낮고 냉간 압연과 같은 고 하중 및 높은 미끄럼이 작용하는 압연조건하에서는 도금법 또는 용사법에 의해 형성된 피막은 간단하게 벗겨져서 실용에 견딜 수 없다. 한편, T R D법에 의하면 기재가 800℃를 넘는 고온에서 처리된다. 이 때문에 기재를 롤로 만든 후에 표면개질처리를 하면 강(鋼)조성을 가진 기재가 변태(變態)를 일으키기 때문에 치수의 변화가 크게 되어 높은 정밀치수가 요구되는 압연용 롤에는 적합하지 않다.
이에 대하여, P V D법 및 C V D법의 처리온도는 어느 것이나 통상 200∼400℃이어서 상기 조성(組成)을 가진 기재에 대하여 충분한 밀착강도를 가진 피막을 형성할 수가 있어, 과혹한 냉간 압연조건에서도 벗겨지지 않는다.
여기에서 P V D법으로는 진공증착법, 스패터링(spattering)법, 및 이온 플레이팅(ion plating)법을 이용할 수 있다. 또 C V D법으로는 범용(汎用)의 열(熱) CVD법에 비교하여 저온·저압(하한은 각각 200℃, 1Torr)하에서 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마(plasma)C V D법을 이용하는 것이 바람직하다.
[기재표면에서의 탄화물의 최대상당 입경 dmax]
상술한 바와 같이, JIS규격의 공구강의 S K D 11이나 S K H 51 등의 다이스나 고속도강으로 되는 기재로 P V D법이나 플라즈마C V D법에 의한 표면개질처리를실시한 절삭공구나 금형 등이 지금까지도 알려져 있다. 그러나, 이들 절삭공구나 금형 등의 기재의 표면에 존재하는 탄화물은 통상 최대상당 입경(粒徑)이 30∼50㎛의 크고 거친 탄화물이다. 이것을 그대로 압연용 롤에 적용하면, 냉간 압연과 같은 고하중 및 높은 미끄럼이 작용하는 조건하에서는 크고 거친 탄화물과 기지 (matrix)와의 강성(剛性)의 차이로 인하여 피막이 벗겨지고 만다. 그래서 본 발명에서는 피막의 충분한 벗겨짐저항성을 확보하기 위하여, 기재의 표면에서 탄화물의 최대상당 입경(grain diameter) dmax를 20 ㎛ 이하로 한정한다. 같은 관점에서 탄화물의 최대상당 입경 dmax는 15㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한 기재의 표면에서의 탄화물의 최대상당 입경 dmax를 20㎛이하로 한정하므로서 기재의 표면에서의 연삭(硏削) 스크래치(scratch)도 방지된다. 즉, 기재는 표면개질처리 전에 연삭 마무리 가공을 하고 소정의 표면상태를 부여하게 되나, 기재의 표면에서의 탄화물의 최대상당 입경 dmax가 20㎛ 이하이면, 숫돌의 돌가루 탈락이 억제되어 스크래치가 생기기 어렵게 된다. 연삭 마무리 가공 등에서의 스크래치는 깊이가 1∼5㎛정도인 동시에 피막두께가 보통 3㎛정도이기 때문에 표면개질처리 후에도 남게되어 압연 사용 중의 압연재 또는 상대 롤과의 접촉지역(接觸地域)에서 응력(應力)의 집중원(集中源)이 되어 피막벗겨짐의 원인이 되나, 본 발명에서는 스크래치가 생기기 어렵기 때문에 이점에서도 피막의 벗겨짐이 억제된다.
이와 같이하여, 본 발명에 의해 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있는 우수한 내마모성이나 내소착성을 가지며, 또한내사고성 및 연삭성이 우수하고 또한 저 코스트의 압연용 롤이 제공된다.
(제2실시형태)
[기재(基材)]
먼저, 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 강제(鋼製)의 기재를 구비한다. 구체적으로는 본 발명에서의 압연용 롤은 C : 0.30%,이상 0.60미만, Si : 0.15%이상 0.30%미만, Mn : 0.15∼3.0%, Ni : 0.3∼3.0%, Cr : 2.0∼ 8.0%, Mo : 0.2∼3.0%를 함유한다. 아래에 기재의 조성의 한정이유를 설명한다.
C : 0.30%이상 0.60%미만
C는 철강재료에 있어서 모든 성질에 현저한 영향을 미치는 주요한 원소의 하나이며, 본 발명에서도 중요한 원소이다. C함유량이 0.30%보다 적으면 후술하는 기재로서 필요한 경도를 얻을 수 없게 된다. 한편, C 함유량이 0.60%이상이면, 기재의 조직변질이나 약화를 조장하여 기재와 경질피막과의 밀착성을 확보할 수 없게 된다. 그래서 본 발명에서는 C 함유량을 0.30%이상 0.60% 미만으로 한정한다. 같은 관점에서 C함유량의 하한은 0.4%인 것이 바람직하다.
Si : 0.15%이상 0.30%미만
Si는 탈산제(脫酸劑)로서 0.15%이상 함유시킨다. 한편 Si 함유량이 0.30%이상이면, 탄화물이 쇄상(鎖狀:사슬모양)으로 편석(偏析)되며, 약화를 조장한다. 그래서 본 발명에서는 Si함유량을 0.15%이상 0.30%미만으로 한정한다.
Mn : 0.15∼3.0%
Mn은, 탈산제로서 작용한다. 또 후술하는 바와 같이, 본 발명에서의 기재는400℃를 넘는 고온 되달굼(tempering)처리를 표면개질처리전에 하는 것이 통예이기 때문에 그의 고온 되달굼 중의 연화저항을 높이기 위하여 Mn을 함유시킨다. 이러한 관점에서 Mn는 0.15% 이상 함유시키나, 3.0% 초과 함유시키면 기재가 약화된다. 그래서 본 발명에서는 Mn함유량을 0.15% 이상 3.0%이하로 한정한다. 이와 같은 관점에서 Mn 함유량의 상한은 2.0%이하인 것이 바람직하다.
Ni : 0.3∼3.0%
Ni는 철강재료의 인성(靭性)의 향상에 유효한 원소이다. 특히 본 발명에 있어서는 기재의 조직변질을 지연시키는 효과가 있어, 그 역할은 중요하다. Ni 함유량이 0.3%이상이면, 그러한 효과가 발현되지만 3.0%를 초과 함유시키면 도리어 인성을 열화시킨다. 그래서 본 발명에서는 Ni함유량을 0.3%이상 3.0%이하로 한정한다. 이와 같은 관점에서 하한은 0.5%, 상한은 2.0%인 것이 바람직하며, 특히 상한은 1.5%인 것이 바람직하다.
Cr : 2.0%∼8.0%
Cr은 탄화물 형성의 원소이며 고온의 오스테나이트(Austenite)상태로 가열하였을 때 기지에 가장 고용(固熔)되기 쉬운 원소이다. Cr 함유량이 2.0%이상이면 1000℃이상의 온도에서 소입(燒入)하고 400℃를 넘는 고온에서 되달굼(tempering)하면, 2차 경화가 현저하게 나타나, 기재로서 필요한 경도를 확보할 수가 있다. 그러나 Cr함유량이 8.0%를 넘으면 크고 거친 탄화물이 현저하게 되며, 인성이 저하되는 동시에 경도도 저하된다. 그래서 본 발명에서는 Cr 함유량은 2.0% 이상 8.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 하한은 4.0%인 것이 바람직하고 상한은 6.0인 것이바람직하다.
Mo : 0.2%∼ 3.0%
Mo는 Cr 와 동일하게 강력한 탄화물 형성 원소인 동시에 되달굼(tempering ) 저항성이나 석출경화에 대하여 Cr 이상으로 강한 작용을 나타내는 원소이다. Mo 함유량이 0.2% 미만이면 그러한 효과가 적고 한편 3.0%를 넘으면 인성의 저하가 현저하게 된다. 그래서, 본 발명에서는 Mo 함유량을 0.2%이상, 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 하한은 0.5%인 것이 바람직하고 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서의 기재(基材)는, 기재의 소입성(燒入性) 향상, 되달굼 연화(軟化)억제와 또한 탄화물의 미세화 등을 목적으로 임의첨가 원소로서 W : 2%이하, V : 0.8%미만을 필요에 따라서 함유시켜도 된다.
상기한 이외는 Fe와 불가피적인 불순물이다.
이와 같이, 본 발명에서의 기재는 강조성(鋼組成)을 가지고 있어서 연삭성이 우수한 동시에 원가가 저렴하다.
또 본 발명에서의 기재(base material)는, 후술하는 표면개질 처리의 처리온도를 넘는 온도(예컨대 400℃를 넘는 온도)로 되달굼처리되는 것이며, 되달굼 처리 후의 기재 표면 및 근방이 소정의 경도 이상인 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서 소정의 경도는 압연 중의 고 하중작용 하에서도 기재자체가 소성변형을 일으키지 않는 경도, 또는 압연 중 물린 이물질에 의해 표면개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은 표면개질 처리를 하고 기재의 표면에 경질피막이 형성된다.
본 발명에서의 경질피막은 상술한 제1실시형태에서의 경질피막과 같은 표면개질처리에 의해 형성되기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 구성을 가진 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 기재의 조성, 특히 C함유량, Si함유량 및 Ni 함유량이 어느 것이나 적정화되어 있기 때문에 기재의 조직변질이 발생하기 어렵다. 이 때문에, 과혹한 냉간 압연에서도 기재와 경질피막과의 밀착성을 충분하고도 장기간 유지할 수가 있다. 이 때문에, 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어 생산성의 비약적인 향상이나 강판표면품질의 현저한 향상을 도모할 수가 있다.
(제3실시형태)
[기재(基材)]
본 발명에서의 압연용 롤은, 강제(鋼製)의 기재를 구비한다. 구체적으로는 본 발명에서의 압연용 롤은 C: 0.60∼3.5%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Mo : 0.5∼5.0% Co : 0.5∼10%를 함유하며 Cr : C비(比)(Cr/C)로 1∼4를 만족한다. 아래에 기재의 조성의 한정이유를 설명한다.
C : 0.60∼3.5%
C는 탄화물의 형성 및 기지(基地) 경도의 확보에 어느 것도 필요한 원소이다. 특히 본 발명에서의 기재는, 후술하는 바와 같이, 400℃를 넘는 고온에서 되달굼 처리하기 때문에 이 되달굼에서의 충분한 경도를 확보하기 위해서 0.60%이상 함유시킨다. 한편, C함유량이 3.5%를 넘으면, 인성을 현저하게 열화시킨다. 그래서 본 발명에서는 C함유량을 0.60%이상 3.5%이하로 한정한다. 같은 관점에서 C함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하며, 또 1.0%미만인 것이 바람직하다.
Si : 0.15∼3.0%
Si는 탈산제로 함유된다. 또 Si는 고온 되달굼 중 연화저항성을 높이는 작용이 있기 때문에 함유된다. 이러한 관점에서 Si는 0.15%이상 함유되나 Si함유량이 3.0%를 넘으면 열간 가공성이나 인성(靷性)을 저하시킨다. 그래서 본 발명에서는 Si 함유량을 0.15%이상, 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Si함유량의 하한은 1.0%인 것이 바람직하다.
Mn : 0.15∼3.0%
Mn은 Si와 같은 목적으로 함유된다. 그래서, 본 발명에서는 Mn 함유량을 0.15%이상, 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mn함유량의 하한은 0.5%인 것이 바람직하며 또 상한은 2.0%가 바람직하다.
Mo : 0.5∼5.0%
Mo는 되달굼(燒戾) 연화저항성(軟化抵抗性)을 향상시키기 위하여 0.5%이상 함유시킨다. 그러나 Mo함유량이 5.0%를 넘으면 기재의 인성을 열화시킨다. 그래서 본 발명에서는 Mo함유량을 0.5%이상 5.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mo함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Co : 0.5∼10%
Co는, 고온 되달굼 중 탄화물의 응집(凝集)을 지체시키어 연화(軟化)를 억제하는 작용이 있기 때문에 0.5% 이상 함유시킨다. 그러나, 이 효과는 10%의 함유량으로 포화(飽和)하여 이것을 초과하는 함유시키어도 코스트가 증가할 뿐이다. 그래서 본 발명에서는 Co 함유량은 0.5%이상 10%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Co함유량의 상한은 5%인 것이 바람직하다.
Cr : C비(比)(Cr/C)로1∼4
Cr은, 탄화물형성 원소이며 본 발명에서는 상술한 C 량과의 관계를 한정함으로서 생성하는 탄화물의 종류를 규제한다. (Cr/C)비(比)가 4이하이면, 생성하는 탄화물은 경도가 Hv가 1000정도의 M3C탄화물이 주체 인 것에 대하여 (Cr/C)비가 4를 넘으면, 경도Hv가 1800정도인 보다 경질인 M7C3탄화물이 주체가 된다.
이 때문에 경질피막과 기재와의 계면에서 기재의 탄화물과 기지(매트릭경도 : Hv 1000미만)와의 강성(剛性)차이가 크게 되어 경질피막과 기재와의 밀착성이 열화한다. 한편 (Cr/C)비가 1보다 작으면 소입성(燒入性)이 열화(劣化)되며 기지의 경도가 불충분하게 된다. 그래서, 본 발명에서는 (Cr/C)비는 1이상 4이하로 한정한다. 같은 관점에서 (Cr/C)비의 상한은 3인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서의 기재는 기재의 소입성의 향상, 되달굼 연화억제, 및 탄화물의 미세화 등을 목적으로 임의 첨가원소로서 V : 0.8%미만을 필요에 따라 함유하여도 된다.
상기한 것 이외는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
이와 같이 본 발명에서 기재는 강조성(鋼組成)을 갖고 있으므로 연삭성이 우수한 동시에 코스트가 낮다.
또 본 발명에서의 기재는 후술하는 표면개질처리의 처리온도를 넘는 온도(예컨대 400℃를 넘는 온도)로 되달굼 처리되는 것이어서 되달굼 처리후의 기재표면 및 근방이 소정의 경도이상인 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서 소정의 경도는 압연 중의 고 하중작용 하에서도 기재 자체가 소성(塑性)변형이 생기지 않는 경도(硬度), 또는 압연 중에 물린 이물질에 의해 표면개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은 표면개질 처리를 하여 기재의 표면에 경질피막 (硬質皮膜)을 형성한다.
본 발명에서의 경질피막은 상술한 제1실시형태에서의 경질피막과 같은 표면개질처리에 의해 형성되는 것이므로 설명을 생략한다.
이러한 구성을 가진 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 기재의 조성, 특히 기재의 C량과 이에 평형을 이루는 Cr량의 비(Cr/C)가 적정화되어 있기 때문에 탄화물이 연질화된다. 이 때문에 경질피막과 기재와의 계면에서의 기재의 탄화물과 기지(매트릭경도 : Hv 1000미만)와의 강성(剛性)차이가 작게 억제되어 과혹한 조건의 냉간 압연에서도 기재와 경질피막간의 밀착성이 충분히 확보된다. 이 때문에 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수가 있다.
(제4실시형태)
[기재(基材)]
본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 강제(鋼製)의 기재를 구비한다. 구체적으로는 본 발명에서의 압연용 롤은 C : 0.3 이상 1.0%, Si : 0.15%이상 3.0이하, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%, Mo : 0.2∼3.0%, V : 0.05∼2.0%, Ti, Zr, Nb 및 Ta로 되는 군(群)에서 선택된 1종 또는 2종 이상 : 0.01∼0.50%를 함유한다. 아래에 기재 조성의 한정이유를 설명한다.
C : 0.3% 이상 1.0이하
C는, 철강재료에 있어서 모든 성질에 현저한 영향을 미치는 주요한 원소의 하나이며 본 발명에서도 중요한 원소이다. C 함유량이 0.3%보다 적으면 후술하는 기재로서의 필요한 경도를 얻을 수 없게 된다. 한편, C 함유량이 1.0%를 넘으면 기재의 조직변질이나 약화를 조장하여 기재와 경질피막과의 밀착성을 확보할 수 없게 된다. 그래서 본 발명에서는 C함유량을 0.3%이상 1.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 C 함유량의 하한은 0.4%, 상한은 0.6%인 것이 바람직하다.
Si : 0.15%이상 3.0%이하
Si는, 탈산제로서 또는 400℃를 넘는 고온 되달굼 처리를 표면개질처리 전에 할 때의 연화저항(軟化抵抗)을 증가시키기 위해서 0.15%이상 함유시킨다. 한편, Si함유량이 3.0%를 넘으면 열간 가공성이나 인성(靭性)을 저하시킨다. 그래서 본 발명에서는 Si함유량은 0.15%이상, 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Si함유량은 2.0%인 것이 바람직하다.
Mn : 0.15∼3.0%
Mn은, 탈산제로서 작용한다. 또 후술하는 바와 같이, 본 발명에서의 기재는 400℃를 넘는 고온 되달굼 처리를 표면개질처리(表面改質處理) 전에 하는 것이 통예이기 때문에 그 고온 되달굼 중 연화저항을 높이기 위해서 Mn을 함유시킨다. 이러한 관점에서 Mn은 0.15%이상 함유시키나 3.0% 넘게 함유시키면 열간 가공성이 저하되는 동시에 기재가 약화된다. 그래서 본 발명에서는 Mn함유량은 0.15%이상 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mn 함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Cr : 2.0∼8.0%
Cr은, 탄화물형성 원소이며, 고온의 오스테나이트상태로 가열하였을 때 기지 (基地)에 가장 고용(固熔)하기 쉬운 원소이다. Cr함유량이 2.0%이상이면 1000℃이상의 고온에서 소입을 하여 400℃를 넘는 고온으로 되달굼을 하면 2차 경화가 현저하게 나타나서 기재(基材)로서 필요한 경도를 확보할 수가 있다. 그러나 Cr함유량이 8.0%를 넘으면 크고 거친 탄화물이 현저하게 되어 인성(靭性)이 저하되는 동시에 경도도 저하된다. 그래서 본 발명에서는 Cr함유량은 2.0% 이상 8.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 하한은 4.0%인 것이 바람직하며, 상한은 6.0%인 것이 바람직하다.
Mo : 0.2∼3.0%
Mo는, Cr과 같이 강력한 탄화물 형성 원소인 동시에 되달굼 저항성이나 석출경화(析出硬化)에 대하여 Cr 이상으로 강한 작용을 나타내는 원소이다. Mo 함유량이 0.2%미만이면, 이러한 효과가 적고 한편, 3.0%를 넘으면 인성(靭性)의 저하가 현저하게 된다. 그래서 본 발명에서는 Mo함유량은 0.2%이상 3.0%이하로 한정한다.같은 관점에서 하한은 0.5%인 것이 바람직하며, 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
V : 0.05∼2.0%
V는 C와 결합하여 안정된 탄화물을 생성하는 강력한 탄화물 형성 원소이다. 또 V는 Cr이나 Mo보다도 기지에 고용하기 어렵고 Mo와 같이 내마모성이나 연삭성 (硏削性)에 강한 영향을 주는 원소이다. 이와 같이 V는 강력한 탄화물 형성원소이기 때문에 V량은 C량에 의해 크게 제약을 받는다. V 량이 2.0%를 넘으면 기지중의 C량이 감소하여 목적하는 경도를 얻을 수 없게 된다. 한편, V 량이 0.05%미만이면 내마모성에 우수한 탄화물이 적게 되어 목적하는 여러 성질에 대한 효과가 현저하게 감소한다. 그래서 본 발명에서는 V량은 C량을 감안하여 0.05%이상 2.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 V 함유량의 하한은 0.1%인 것이 바람직하며, 상한은 1.5%인 것이 바람직하다.
Ti, Zr, Nb 및 Ta로 되는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 : 0.01∼0.50%
이들 원소와 C, N과의 친화력은 매우 강하여 입상의 탄화물, 질화물, 또는 탄질화물(炭窒化物)의 형태로 정출(晶出)된다. 이들 화합물은, 표면개질처리전의 기재의 소입에 있어서는 결정입자의 조대화(粗大化)를 방지하는 작용이 있어, 결정입도(結晶粒度)가 미세한 기재가 얻어진다. 이것을 기재로 한 표면개질 롤에서는 압연 중의 기재 표층의 조직변질, 약화를 억제할 수가 있다. 또 이들 화합물을 함유한 기재에서는 기재의 되달굼에 의한 연화(軟化)도 억제할 수 있기 때문에 고온 되달굼에서도 충분한 고 경도(硬度)가 얻어진다. 그러나 과도하게 첨가한 경우에는 이들 화합물의 편석(偏析)을 초래하여 기계적 성질의 열화 및 기재의 연삭성의 악화를 초래한다. 그래서 본 발명에서는 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택한 1종 또는 2종 이상을 합계로 해서 0.01%이상 0.50%이하로 한정한다. 이들 원소의 하한은 0.05%, 상한은 0.30%인 것이 각각 바람직하다.
또한 본 발명에서의 기재는 기재의 소입성(燒入性)의 향상, 되달굼 시의 연화억제 및 탄화물의 미세화(微細化) 등을 목적으로 임의첨가원소로서 Ni : 2.0% 이하, W : 2.0%이하, Co : 5.0%이하를 필요에 따라 함유해도 된다.
상기한 것 이외는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
이와 같이 본 발명에서의 기재는 강조성(鋼組成)을 가짐으로서 연삭성(硏削性)이 우수한 동시에 원가(cost)가 낮다.
또 본 발명에서의 기재는 후술하는 표면개질처리의 처리온도를 넘는 온도 (예컨대 400℃를 넘는 온도)로 되달굼 처리하는 것이어서 되달굼처리 후의 기재 표면 및 근방이 소정의 경도 이상인 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서 소정의 경도는 압연중의 고 하중작용 하에서도 기재 자체가 소성변형이 생기지 않는 경도, 또는 압연 중 물린 이물질에 의해 표면 개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은 표면개질 처리를 하여 기재의 표면에 경질피막이 형성된다.
본 발명에서의 경질(硬質)피막은 상술한 제1실시형태에서의 경질피막과 같은 표면개질 처리에 의하여 형성하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 구성을 가진 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 기재의 조성, 특히 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 적량 함유하기 때문에 기재의 조직변질이 발생하기 어렵다. 이 때문에, 과혹한 냉간 압연에서도 기재와 경질피막과의 밀착성을 충분하면서 장기간 유지 할 수가 있다. 이 때문에 예컨대 보통강이나 스테이레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(제5실시형태)
[기재(base material)]
본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 강제(鋼製)의 기재(基材)를 구비한다. 구체적으로는 본 발명에서의 압연용 롤은 C : 0.4%이상 1.0% 이하, Si : 0.15%이상 1.0%이하, Mn : 0.15∼1.0%, Cr : 1.0∼3.0%, Mo : 0.15∼3.0%, V : 0.5∼5.0%, Co : 0.5∼10.0%를 함유하는 동시에 표면개질면에 '제로(zero)' 또는 압축의 응력이 부여되어 있다. 아래에 기재의 조성의 한정이유를 표면의 응력상태와 함께 설명한다.
C : 0.4%이상1.0%이하
Cr은, 기지(基地)의 경도 및 탄화물형성에 큰 영향을 미치는 원소이다. 기지의 경도는 주로 고용하는 C량에 지배된다. C함유량이 0.4%미만에서는 기지의 경도가 불충분하다. 한편, C 함유량이 1.0%를 넘으면 크고 거친 탄화물의 정출(晶出)을 초래하여 인성(靭性)이 열화(劣化)된다. 그래서 본 발명에서는 C함유량을 0.4%이상, 1.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 C함유량의 하한은 0.6%인 것이 바람직하다.
Si : 0.15%이상 1.0%이하
Si는 탈산제로서 또 400℃를 넘는 고온 되달굼처리를 표면개질처리 전에 할 때의 연화저항성을 증가시키기 위하여 0.15%이상 함유시킨다. 한편, Si함유량이 1.0%를 넘으면 열간 가공성이나 인성이 열화(劣化)된다. 그래서 본 발명에서는 Si함유량을 0.15%이상 1.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Si함유량의 상한은 0.5%인 것이 바람직하다.
Mn : 0.15∼1.0%
Mn은 탈산제로 작용한다. 후술하는 바와 같이, 본 발명에서의 기재는 400℃를 넘는 고온 되달굼처리를 표면개질처리 전에 하는 것이 통예이기 때문에 그의 고온 되달굼 중의 연화저항을 높이기 위해서 Mn을 함유시킨다. 이러한 관점에서 Mn은 0.15%이상 함유시키나, 1.0%를 넘어 함유시키면 열간 가공성이 열화되는 동시에 기재가 약화된다. 그래서 본 발명에서는 Mn함유량을 0.15%이상 1.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mn 함유량의 상한은 0.5%인 것이 바람직하다.
Cr : 1.0 ∼3.0%
Cr 는, 탄화물 형성원소이다. 고온의 오스테나이트상태로 가열하였을 때에 기지(基地)에 가장 고용(固熔)하기 쉬운 원소이다. Cr함유량이 1.0%이상이면 1000℃이상의 고온에서 소입을 하여 400℃를 넘는 고온에서 되달굼을 하면 2차 경화가 현저하게 나타나서 기재로서 필요한 경도를 확보할 수 있다. 그러나 Cr함유량이 3.0%를 넘으면 높은 소입성 때문에 경화층이 깊고 열처리 후의 잔류응력이 인장형(引張型)으로 되어 경질피막의 벗겨짐을 유발한다. 그래서 본 발명에서는 Cr함유량을 1.0%이상 3.0%이하로 한정한다.
Mo : 0.15∼3.0
Mo는 Cr과 같이 강력한 탄화물 형성원소인 동시에 되달굼 저항성이나 석출경화에 대하여 Cr와 동등하거나 그 이상으로 강한 작용을 나타내는 원소이다. Mo함유량이 0.15%미만이면 이러한 효과가 적고 한편, 3.0%를 넘으면 인성의 저하가 현저하게 된다. 그래서 본 발명에서는 Mo함유량을 0.15%이상, 3.0%이하로 한정한다.
V : 0.5∼5.0%
V는 Co와 결합하여 안정된 탄화물을 생성하는 강력한 탄화물 형성원소이다. 또 V는 Cr나 Mo보다도 기지(基地)에 고용(固熔)하기 어렵고 Mo과 같이 내마모성이나 연삭성에 강한 영향을 주는 원소이다. 이와 같이 V는 강력한 탄화물 형성원소이기 때문에 V량은 C량에 의하여 큰 제약을 받는다. V량이 5.0%를 넘으면 기지(基地)중의 C량이 감소되어 목적하는 경도(硬度)를 얻을 수 없게 된다. 한편, V량이 0.5%미만이면 입상의 경질탄화물이 부족하여 경질피막과 기재와의계면의 밀착강도가 부족하다. 그래서 본 발명에서는 V량은, C량을 감안하여 0.5%이상 5.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 V함유량의 하한은 1.0%인 것이 바람직하고 상한은 3.0%인 것이 바람직하다.
Co : 0.5∼10.0%
Co는, 고온되달굼 중의 탄화물의 응집을 지체시키어 연화를 억제하는 작용이 있기 때문에 0.5%이상 첨가한다. 그러나 10.0%를 넘어서 Co를 첨가해도 이러한 효과는 포화(飽和)되어 코스트(cost)가 높게 될 뿐이다. 그래서 본 발명에서는 Co 함유량을 0.5%이상 10.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Co함유량의 하한은 3.0%인것이 바람직하고 상한은 5.0%인 것이 바람직하다.
상기한 이외는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
또 표면개질처리면인 기재표면에 인장응력이 작용하고 있으면 피막과 기재와의 밀착력이 저하되는 것은 경험적으로 알리어져 있다. 그래서 본 발명에서는 상술한 성분 조정에 의해 기재의 열처리 후의 표면 잔류응력을 제로(zero)(응력이 생기지 않은 상태) 또는 압축응력으로 한다. 또 표면잔류응력이 압축응력이라 해도 그 값이 지나치게 큰 경우에는 도리어 밀착성을 훼손하기 때문에 표면 잔류응력은 500MPa이하의 압축응력으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에서의 기재는 강조성(鋼組成)을 가지고 있어 연삭성이 우수한 동시에 저 코스트(low cost)이다.
또 본 발명에서의 기재는 후술하는 표면개질처리의 처리온도를 넘는 온도(예컨대 400℃를 넘은 온도)로 되달굼하여 처리된 것이어서 되달굼처리 후의 기재표면 및 근방이 소정의 경도 이상일 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서 소정의 경도는 압연 중의 고 하중작용 하에서도 기재자체가 소성변형이 생기지 않는 경도, 또는 압연 중에 물린 이물질에 의해 표면개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은 표면개질 처리를 하여, 기재의 표면에 경질피막이 형성된다.
본 발명에서의 경질피막은 상술한 제1실시형태에서의 경질피막과 같은 표면개질처리에 의하여 형성되기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 구성을 가진 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 기재의 조성, 특히 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 적량 함유하는 동시에 표면개질면에 제로 또는 압축응력이 부여되어 있기 때문에 기재의 조직변질이 생기기 어렵다. 이 때문에 과혹한 조건의 냉간 압연에서도 기재와 경질피막과의 밀착성을 충분하고 장기간 유지할 수가 있다. 이 때문에 예컨대 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서 생산성의 비약적인 향상이나 강판표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
(제6실시형태)
[기재]
본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 강제(鋼製)의 기재(基材)를 구비한다. 구체적으로는 본 발명에서의 압연 롤은 C: 0.8∼1.8%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%. Mo : 2.0∼ 10.0%, V : 1.0∼5.0%, Co : 10.0%이하, 및 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택한 1종 또는 2종 이상의 합계 : 1.0%이하를 함유한다. 아래에 기재의 조성의 한정이유를 설명한다.
C : 0.8%이상 1.8이하
C는 기지의 경도나 탄화물 형성에 크게 영향을 미친다. 기지의 경도는 주로 고용(固熔)하는 C량에 지배된다. C함유량이 0.8% 보다 적으면, 후술하는 기재로서의 필요한 경도를 얻을 수 없게 된다. 한편, C함유량이 1.8%를 넘으면 인성(靭性)을 현저하게 열화(劣化)시킨다. 그래서 본 발명에서는 C함유량을 0.8%이상 1.8%이하로 한정한다. 같은 관점에서 C함유량의 하한은 1.0%, 상한은 1.6%인 것이 바람직하다.
Si : 0.15%이상 3.0%이하
Si는, 탈산제로서 또 400℃를 넘는 고온 되달굼처리를 표면개질처리 전에 할 때의 연화저항성을 증가시키기 위해서 0.15% 이상 함유시킨다. 한편 Si함유량은 0.15%를 넘으면 열간 가공성이나 인성을 저하시킨다. 그래서 본 발명에서는 Si함유량을 0.15% 이상 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Si함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Mn : 0.15∼3.0%
Mn은, 탈산제로서 작용한다. 또 후술하는 바와 같이 본 발명에서의 기재는 400℃를 넘는 고온 되달굼처리를 표면개질 처리 전에 하는 것이 통예이기 때문에 그 고온되달굼 중의 연화저항을 높이기 위해서 Mn을 함유시킨다. 이러한 관점에서 Mn을 0.15%이상 함유시키나 3.0%가 넘게 함유시키면 기재가 약화된다. 그래서 본 발명에서는 Mn함유량은 0.15%이상, 3.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 Mn함유량의 상한은 2.0%인 것이 바람직하다.
Cr : 2.0∼8.0%
Cr은, 탄화물 형성원소이며 고온 오스테나이트 상태로 가열하였을 때 기지 (基地)에 가장 고용(固熔)하기 쉬운 원소이다. Cr함유량이 2.0%이상이면 1000℃이상의 고온에서 소입을 하여 400℃를 넘는 고온으로 되달굼을 하면 2차 경화가 현저하게 나타나 기재로서 필요한 경도를 확보할 수 있다. 그러나 Cr 함유량이 8.0%를 넘으면 크고 거친 탄화물이 현저하게 되어, 인성이 저하되는 동시에 경도도 저하된다. 그래서 본 발명에서는 Cr함유량은 2.0%이상 8.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 하한은 3.0%인 것이 바람직하며 상한은 6.0%인 것이 바람직하다.
Mo : 2.0∼10.0%
Mo는, Cr와 같이 강력한 탄화물 형성원소인 동시에 되달굼 저항성이나 석출경화(析出硬化)에 대하여 Cr이상으로 강한 작용을 나타내는 원소이다. Mo함유량이 2.0미만이면 이러한 효과가 적고 한편, 10.0%를 넘으면 크고 거친 탄화물이 증가하여 인성의 저하가 현저하게 된다. 그래서 본 발명에서는 Mo함유량은 2.0%이상 10.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 하한은 3.0%인 것이 바람직하며 상한은 6.0%인 것이 바람직하다.
V : 1.0∼5.0%
V는 C와 결합하여 안정된 탄화물을 생성하는 강력한 탄화물 형성 원소이다. 또 V는 Cr나 Mo보다도 기지에 고용하기 어렵고 Mo과 같이 내마모성이나 연삭성에 강한 영향을 주는 원소이다. 이와 같이, V는 강력한 탄화물형성원소이기 때문에 V함유량은 C함유량에 의해 크게 제약을 받는다. V함유량이 5.0%를 넘으면 기지 중의 C량이 감소되어 목적하는 경도를 얻을 수 없게 된다. 한편, V 함유량이 1.0%미만이면 내마모성이 우수한 탄화물이 적게 되어 크고 거친 탄화물이 지배적으로 되어 피막과 기재계면의 밀착강도가 부족하다. 그래서 본 발명에서는 V함유량은 C함유량을 감안하여 1.0%이상 5.0 이하로 한정한다. 같은 관점에서 V함유량의 하한은 3.0%인 것이 바람직하며, 상한은 5.0%인 것이 바람직하다.
Co : 10.0%이하
Co는, 고온 되달굼(tempering) 중의 탄화물의 응집을 지체시키어 연화를 억제하는 작용이 있기 때문에 첨가한다. 그러나 10.0%를 넘어서 Co를 첨가하여도 그러한 효과는 포화(飽和)하여 코스트가 높게 될 뿐이다. 그래서 본 발명에서는 Co함유량은 10.0% 이하로 한정한다. 같은 관점에서 Co의 함유량의 상한은 5.0%, 하한은 3.0%인 것이 바람직하다.
Ti, Zr, Nb 및 Ta로 되는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 : 1.0%이하
이들 원소와 C, N과의 친화력이 매우 강하여, 입상(粒狀)의 탄화물, 질화물 또는 탄질화물의 형태로 정출(晶出)한다. 정출물의 많게는 공정(共晶)탄화물의 응고시에있어 핵(核)으로 되어 탄화물의 조대화(粗大化)를 억제한다. 그러나 과도하게 첨가하면 이들 화합물은 편석(偏析)되어 기계적 성질을 열화 및 기재의 연삭성의 악화를 초래한다. 그래서 본 발명에서는 Ti, Zr, Nb 및Ta 로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 합계하여 1.0%이하로 한정한다. 같은 관점에서 이들의 상한은 0.30%, 하한은 0.05%인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서의 기재는 더 한층 기재의 되달굼 연화 억제를 목적으로 W : 10.0% 이하, 바람직하기는 6.0%이하를 필요에 따라 함유해도 된다.
상기한 이외는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
이와 같이 본 발명에 있어서의 기재는 강조성을 가짐으로 해서 연삭성이 우수하고 원가가 낮다.
또 본 발명에서의 기재는 후술하는 표면개질처리의 처리온도를 넘는 온도 (예컨대 400℃를 넘는 온도)로 되달굼처리되는 것이며, 되달굼처리 후의 기재표면 및 근방이 소정의 경도이상 일 것이 내마모성의 관점에서 바람직하다. 여기에서 소정의 경도는 압연중의 고 하중작용 하에서도 기재자체가 소성변형이 생기지 않는 경도, 또는 압연중에 물린 이물질에 의해 표면개질 롤에 파인 흠이 생기지 않는 기재의 경도이며 구체적으로는 HS 70이다.
[표면개질 처리, 경질피막]
본 발명에서의 압연용 롤은 표면개질 처리를 하여 기재의 표면에 경질피막을 형성한다.
이 본 발명에서의 경질피막은 상술한 제1실시형태에서의 경질피막과 같은 표면개질 처리에 의해 형성하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 구성을 가진 본 발명에서의 냉간 압연용 롤은 기재의 조성 특히 Ti, Zr, Nb 및 Ta로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 적량 함유하기 때문에 기재의 조직변질이 발생하기 어렵다. 이 때문에, 과혹한 냉간 압연에서도 기재와 경질피막과의 밀착성을 충분하면서 장기간 유지할 수가 있다. 이 때문에 예컨대, 보통강이나 스테인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 있어서, 생산성의 비약적인 향상과 강판표면 품질의 현저한 향상을 도모할 수 있다.
또한 본 발명을 실시예를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
표1에 표시된 9종류의 기재 No.1∼기재 No.9에 소입한 후에 P V D처리온도 (400℃)보다 높은 온도로 되달굼처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면 개질처리하는 원통면의 표면의 거칠기 Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형시험재(직경30㎜ 폭8㎜)로 마무리 가공을 하였다. 그리고 P V D법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재와의 밀착성 평가시험을 하였다.
밀착성 평가시험은 같은 형상의 상대 시험재와의 2 원통의 구름·미끄럼접촉이다. 상대 시험재에는 압연용 롤의 표준강인 0.8%C-5%Cr단조강을 사용하여 소입·되달굼하여 그의 경도를 HS70으로 하였다.
시험조건으로서 접촉압력은 헤르츠(hertz)의 최대접촉압력 200MPa로 설정하였다. 이 값은 실제의 냉간압연에서의 최대 면압(面壓)에 상당한다. 또한 2 원통의 미끄럼율은 5%로하여 윤활성이 나쁜 등유(燈油)윤활에서 80rpm의 회전속도로 전동 (轉動)시키었다.
피막의 벗겨짐의 유무는 적당한 전동수(轉動數) 후에 시험을 중단하고 표면상태를 C C D스코프를 사용하여 확대 관찰하여서 판정하였다.
시험결과를 도1의 그래프로 정리하여 나타냈다. 도1의 그래프에는 최대 상당 입경 Dmax(㎛)과 파손까지의 전동수 N1(수)와의 관계를 나타낸다.
기재 No. 1의 종래의 기재(SKD11), 기재 No.2의 종래의 예의 기재(SKH51) 및 기재 No.9의 비교예의 기재는 어느 거나 탄화물의 최대상당 입경이 본 발명의 범위를 상회하고 있기 때문에 냉간압연용 롤의 1회당 사용 전동수(통상4×105이하) 까지의 사이에서, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 대하여 탄화물의 최대상당 입경이 19㎛인 본 발명의 기재 No.8은 이들 사용 전동수(轉動數)를 넘는 전동수에 달해도 피막은 벗겨지지 않았다.
또 최대상당 입경이 15㎛이한 기재No.3∼기재No.7은 기재의 피로손상이 직접원인이며 피막과 기재와의 밀착성강도는 충분하여 피막의 벗겨짐이 파손의 원인으로는 되지 아니하였다.
(실시예2)
표2에 표시된 12종의 기재No.1∼No.12에 소입을 한 다음 P V D처리온도(400℃)보다 높은 온도로 되달굼처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면개질처리하는 원통면의 표면의 거칠기Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형 시험재(직경 30㎜, 폭80㎜)로 마무리 가공을 하였다. 그리고 P V D법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재의 밀착성 평가시험을 하였다.
밀착성 평가시험은 실시예1과 같이 하였다. 파손까지의 전동수 N1에 관한 시험결과를 도2에 그래프로 정리하였다.
기재 No.1의 종래 예의 기재(SKD11), 기재 No.2의 종래 예의 기재(SKH51) 및 기재 No.3, 10∼12의 비교예의 기재는 어느 거나 2×105회의 사용전동수에 도달하기 전에, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 대하여 기재 No. 4∼기재 No.9의 본 발명 예의 기재는 어느 것이나 사용 전동수 4×105회의 사용 전동수(냉간압연용 롤의 통상의 1회당 사용진동수)를 넘어도 실제의 냉간압연에는 충분히 사용할 수가 있었다.
(실시예 3)
표3에 표시된 8종류의 기재 No.1∼기재No.8에 소입을 한다음 P V D처리온도 (400℃)보다 높은 온도로 되달굼처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면 개질처리하는 원통면의 표면 거칠기 Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형 시험재(직경30㎜, 폭8㎜)로 마무리 가공을 하였다 그리고 PVD법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재와의 밀착성 평가시험을 하였다.
밀착성 평가시험은 실시예 1과 같이 하였다. 피막벗겨짐까지의 전동수(轉動數) N2에 관한 시험결과를 도 3에 그래프로 정리하여 표시하였다.
기재 No.1의 종래 예의 기재(SKD11), 기재 No.7 및 기재 No.8의 비교예의 기재는 어느 거나 2×105회의 사용 전동수에 도달하기 전에, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 대하여 기재 No.2∼ 기재 No.6의 본 발명 예의 기재는 어느 것이나 사용 전동수가 4×105회의 사용 전동수(냉간 압연용 롤의 통상의 1회당 사용 전동수)를 넘어도 실제의 냉간 압연에 충분히 사용할 수가 있었다.
(실시예 4)
표4에 표시된 18종류의 기재 No.1∼기재 No.18에, 소입한 다음 P V D처리온도(400℃)보다 높은 온도로 되달굼처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면개질처리하는 원통면의 표면의 거칠기Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형 시험재(직경30㎜.폭8㎜)에 마무리 가공을 하였다. 그리고 P V D법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재의 밀착성 평가시험을 하였다.
밀착성 평가시험은 실시예1과 같이 하였다. 피막 벗겨짐까지의 전동수 N2에 관한 시험결과를 도4에 그래프로 정리하여 표시하였다.
기재 No.1의 종래 예의 기재, 기재No. 2의 종래 예의 기재 및 No.13∼18의비교예의 기재는 어느 것이나 2×105회의 사용 전동수에 도달하기 전에, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 대하여 기재No. 3∼기재No.12의 본 발명 예의 기재는 어느 것이나 사용 전동수가 4×105회의 사용 전동수(냉간 압연용 롤의 통상의 1회당 사용전동수)를 넘어도 실제의 냉간 압연에 충분히 사용할 수가 있었다.
(실시예 5)
표5에 표시된 12종류의 기재No.1∼1∼기재No.12에, 소입을 한 다음 P V D법처리온도(400℃)보다 높은 온도로 되달굼처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면 개질처리하는 원통면의 표면 거칠기Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형시험재(직경30㎜,폭8㎜)로 마무리 가공하였다. 그리고 P V D법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재와의 밀착성 평가시험을 하였다. 또한 본 실시예에서는 소입전의 가열온도나 냉각 속도, 또한 서브 제로처리에 의하여 표면 응력을 조정하였다.
밀착성 평가시험은 실시예 1과 같이 하였다. 파손까지의 전동수N1에 관한 시험결과를 도5에 그래프로 정리하여 표시하였다.
기재 No. 1의 종래 예의 기재, 기재 No.9, 11, 12의 비교예의 기재 및 압축응력이 매우 큰 기재 No.10의 비교예의 기재는, 어느 것이나 4×105회의 사용 전동수에 도달하기 전에, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 비하여, 기재No.2∼기재No.8의 본 발명예의 기재는 어느것이나 사용전동수가 4×105회의 사용전동수(냉간압연용 롤의 통상의 1회당 사용전동수를 넘어도 실제의 냉간압연에 충분히 사용할 수가 있었다.
(실시예 6)
표6에 표시된 18종류의 기재 No.1∼기재 No.18에 소입을 한 다음 P V D처리온도(400℃)보다 높은 온도로 되달굼 처리하여 HS 70이상의 경도로 한 다음 표면개질 처리하는 원통면의 표면 거칠기 Ra를 0.1㎛으로 통일한 원통형 시험재(직경 30㎜,폭8㎜)로 마무리 가공하였다. 그리고 P V D법에 의해 3㎛의 두께의 TiN피막을 형성하였다. 그리고 피막과 기재와의 밀착성 평가시험을 하였다. 또 본 실시예에서는 소입전의 가열온도나 냉각속도, 또는 서브제로(sub·zero)처리에 의해 표면응력을 조정하였다.
밀착성 평가시험은 실시예 10과 같이 하였다. 피막 벗겨짐까지의 전동수 N2에 관한 시험결과를 도 6에 그래프로 정리하여 표시하였다.
기재 No.1, 2의 종래 예의 기재, 기재 No. 14∼18의 비교예의 기재는 어느 것이 2×105회의 사용 전동수(轉動數)에 도달하기 전에, 형성된 피막이 벗겨졌다.
이에 비하여 기재No.3∼ 기재No.13의 본 발명예의 기재는 어느 것이나 사용전동수가 4×105회의 사용 전동수(냉간 압연용 롤의 통상의 1회당 사용 전동수)를 넘어도 실제의 냉간 압연에 충분히 사용할 수가 있었다.
본 발명에 의해 강제(鋼製)의 기재에 표면개질 처리를 하는 압연용 롤에 있어서 피막과 기재의 밀착성을 기재 측에서의 개선에 의해 높일 수가 있어, 이로 인하여 과혹한 조건의 압연작업에서도 경질피막이 벗겨지지 않고 안정적으로 장기간 사용할 수 있는 동시에, 우수한 내마모성, 내소착성, 내사고성 및 연삭성을 모두 가지고 있고 또한 코스트가 저렴한 압연용 롤을 제공할 수가 있다.
따라서 본 발명에서의 압연용 롤을, 보통강이나 스텐인레스강과 같은 박강판의 냉간 압연에 적용하므로서 생산성의 비약적인 향상이나 강판 표면품질의 현저한 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이러한 효과가 있는 본 발명의 의의는 매우 크다.

Claims (8)

  1. 강제(鋼製)의 기재(基材)와 이 기재의 표면에, 표면개질처리(表面改質處理)에 의해 형성된 경질피막(硬質皮膜)을 구비한 압연용 롤(壓延用 ROLL)로서 상기한 기재의 표면에 분산하는 탄화물(炭化物)의 최대상당 입경(粒經=grain diameter)이 20㎛이하인 것을 특징으로 하는 압연용 롤.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재(基材)는 질량%로 C : 0.60∼1.1%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 3.0∼12.0%, Mo : 0.5∼5.0%, Co : 0.5%∼10%를 함유하는 압연용 롤.
  3. 질량 %로 C : 0.30% 이상 0.60% 미만, Si : 0.15%이상 0.30%미만, Mn : 0.15∼3.0%, Ni : 0.3∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%, Mo : 0.2∼3.0%를 함유하는 강제의 기재와 그 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤
  4. 질량%로, C : 0.60∼3.5%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Mo : 0.5∼ 5.0%, Co : 0.5∼10%를 함유하고 Cr : C비(Cr/C)가 1∼4를 만족하는 강제의 기재와 그 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비하는 것을 특징으로 하는 압연용 롤.
  5. 질량%로 C : 0.3∼1.0%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0.∼ 8.0%, Mo : 0.2∼3.0% , V : 0.05∼ 2.0% 및 Ti, Zr, Nb, Ta로 이루어진 군(群)에서 선택된 1종이나 2종류 이상의 합계 : 0.01∼ 0.50%을 함유하는 강제의 기재와 그 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤.
  6. 질량%로 C : 0.4∼1.0%, Si : 0.15∼ 1.0%, Mn : 0.15∼1.0%, Cr : 1.0∼3.0%, Mo : 0.15∼ 3.0%, V : 0.5∼ 5.0% 및 Co : 0.50∼10.0%를 함유하고 표면개질면에 제로(zero)나 압축의 응력(應力)이 부여된 강제의 기재와, 그 기재의 표면에 표면개질처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤.
  7. 질량%로 C : 0.8∼1.8%, Si : 0.15∼3.0%, Mn : 0.15∼3.0%, Cr : 2.0∼8.0%, Mo : 2.0∼10.0%, V : 1.0∼ 5.0%, Co : 10.0%이하 및 Ti, Zr, Nb, Ta로 이루어진 군에서 선택된 1종이나 2종이상의 합계 : 1.0%이하를 함유하는 강제의 기재와 그 기재의 표면에 표면개질 처리에 의해 형성된 경질피막을 구비한 것을 특징으로 하는 압연용 롤.
  8. 제1항내지 제7항의 어느 1항에 있어서, 상기 표면개질 처리는 P V D법 또는C V D법에 의하여 처리한 압연용 롤.
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