KR850000433B1 - Method product of ductile cust iron roll - Google Patents

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KR850000433B1
KR850000433B1 KR1019840005814A KR840005814A KR850000433B1 KR 850000433 B1 KR850000433 B1 KR 850000433B1 KR 1019840005814 A KR1019840005814 A KR 1019840005814A KR 840005814 A KR840005814 A KR 840005814A KR 850000433 B1 KR850000433 B1 KR 850000433B1
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시로오 나까무라
마사히로 후꾸다
아끼도시 오까바야시
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구보다 떽고오 가부 시기가이샤
히로 게이다로오
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Abstract

A manufacturing method of ductile cast-iron roll for hot rolling is characterized by maintaining cast-iron roll containing carbon:3.0- 3.8%, silicon:1.5-2.5%, manganese:0.2-1.0%, phosphorus:0.01-0.2%, sulphur:below 0.06%, nickel:0.7-3.0%, chrome: 0.1-0.6%, molybdenum:0.1-0.8%, magnesium:0.02-0.1%, iron and inevitable impurities within 20 hours at the temperature range of 780≰C-850≰C, cooling it to 600 ≰C in the speed of 50-300≰C/hour and then preserving it within twenty hours at the temperature range of 450≰C-650≰C.

Description

열간압연용 더크타일(Ductile)주철로올의 제법Preparation of Ductile Cast Iron Rool for Hot Rolling

각 도면은 본 발명의 제법을 구현하기 위하여 표시한 도면으로Each drawing is a drawing marked for implementing the manufacturing method of the present invention.

제1도는 더크 타일 주철을 가열할때의 변태상황을 팽창량으로 표시한 도표.1 is a diagram showing the expansion of the transformation state when heating the dichroic cast iron.

제2도는 본 발명에 관한 열처리법의 히이트 패턴을 구체적으로 표시한 도표.2 is a diagram specifically showing the heat pattern of the heat treatment method according to the present invention.

제3도는 열처리 온도와 얻어지는 로올의 기계적 성질의 관계를 표시한 도표.3 is a chart showing the relationship between the heat treatment temperature and the mechanical properties of the resulting olol.

제4도는 카리버리버(Caliber)부착로올의 예를 표시하 중요부분 단면도.4 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a calibrator attachment rool.

제5도는 더크 타일 추철의 주조 조직을 표시한 배율 2,000배의 사진도.5 is a photograph of a magnification of 2,000 times showing the casting structure of the dilution tile.

제6도는 본 발명의 제법에 의하여 제조된 더크 타일 주철로올의 조작을 표시한 배율 2,000배의 사진도.6 is a photograph of a magnification of 2,000 times indicating operation of a dichroic cast iron rool produced by the manufacturing method of the present invention.

제7(a)도, 제7(b)도 내지 제10(a)도, 제10(b)도는 본발명의 제법에 의하여 제조된 더크타일 주철로올 조직의 다른 예를 표시한 사진도로서,7 (a), 7 (b) to 10 (a), and 10 (b) are photographs showing another example of the duck tile cast iron roll tissue manufactured by the manufacturing method of the present invention. ,

(a)도는 배율 100배의 사진도. (b)도는 배율 400배의 사진도.(a) degree is photograph photograph of magnification 100 times. (b) is a photograph of the magnification 400 times.

본 발명은 열간압연용 더크 타일 주철로올의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게로는 열간압열할때에 열피로(疲勞)에 의한 균열의 발생을 방지할 수가 있는 열간압연용 더크 타일 주철로올의 제조법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a hot rolled dilution tile cast iron roll, and more particularly, to a hot rolled dilution tile cast iron furnace which can prevent the occurrence of cracking due to thermal fatigue during hot rolling. It relates to the manufacturing method of the oar.

일반적으로 열간압연설비에 있어서의 조압연(粗壓廷)스탠드는 압연재가 고온인데다 압연속도가 늦어서 로올에 대한 열부하는 극히 크다. 그 때문에, 조압연용 로올은 열피로에 의한 균열이 발생되기 쉬우며, 엄격한 압연하중의 조건하에서는 이 균열의 확산에 의한 로올 절손사고가 발생되는 일이 많았다.In general, the rough rolling stand in a hot rolling facility has a high temperature of the rolled material and a low rolling speed, so the heat load on the roll is extremely large. For this reason, cracks due to thermal fatigue tend to occur in the rough rolled rolls, and under the strict rolling load conditions, the breakage accidents of the rolls due to the diffusion of the cracks often occur.

또한, 더크타일 주철로올은 기본 바탕중에 구상 흑연의 분산된 조직을 가지고 있으므로 내(耐)균열성이 양호하지만, 그것도 열적조건의 엄격한 조압연 스탠드에서는 로올의 절손사고가 빈번하게 발생하였다. 따라서 지금까지의 조압연스탠드용 더크 타일 주철로올에 있어서는 세멘타이트의 량을 억제하였다.Dirktile cast iron rool has good crack resistance because it has a dispersed structure of spheroidal graphite in the basic ground, but it also suffers frequent breakage accidents in the strict rough rolling stand under thermal conditions. Therefore, the amount of cementite was suppressed in the dilute tile cast iron rool for rough rolling stands up to now.

그러나 세멘타이트는 고온시에 있어서 내마모성을 양호하게 하기 위하여 세멘타이트의량을 절감시키는 것은 내마모성을 약화시킨다고 하는 문제가 있다.However, the cementite has a problem that reducing the amount of cementite in order to improve wear resistance at high temperatures reduces the wear resistance.

본 발명은 상기에서 설명한 종래의 열간압연에 있어서 조압연스탠드의 로올의 결점이나 문제점을 해소하기위한 것으로서, 세멘타이트를 일정한 정도의 양을 존재시킨 상태로서, 조직을 개량하여 내균열성, 내절손성을 향상시킨 열간압연용 더크 타일주철로올의 제조방법이다. 본 발명에 관한 열간압연용 더크타일 주철로올의 제조법의 특징으로 함은, C 3.0-3.8%(중량% 이하동일함), Si 1.5-2.5%, Mn 0.2-1.0%, P 0.01-0.2%, S 0.06%이하, Ni 0.7-3.0%, Cr 0.1-0.6%, Mo 0.1-0.8%, Mg 약 0.02-0.1%, 나머지는 철 및 불가피한 불순물로 구성된 주철로올은 온도 780℃-850℃로서 20시간 이하 보전 유지한 후, 냉각속도 50-300℃/Hr로서 600℃ 이하까지 냉각하고, 그후 450-650℃로서 20시간이하 보전유지하는 것이다.The present invention is to solve the drawbacks and problems of the rool of the rough rolling stand in the conventional hot rolling described above, a state in which a certain amount of cementite is present, the tissue is improved to crack resistance, fracture resistance It is a method of manufacturing a dilution dike tile cast iron olol for hot rolling. Characterized in the manufacturing method of the hot-rolled duck tile cast iron olol according to the present invention, C 3.0-3.8% (same by weight or less), Si 1.5-2.5%, Mn 0.2-1.0%, P 0.01-0.2% , S 0.06% or less, Ni 0.7-3.0%, Cr 0.1-0.6%, Mo 0.1-0.8%, Mg about 0.02-0.1%, the remainder of cast iron rool consisting of iron and unavoidable impurities has a temperature of 780 ℃ -850 ℃ After holding for 20 hours or less, the solution is cooled to 600 ° C or lower at a cooling rate of 50-300 ° C / Hr, and then maintained for 20 hours or less at 450-650 ° C.

본 발명에 관한 열간 압연용 더크타일 주철로올의 제조법에 의한 로올은 페라이트, 퍼얼라이트의 혼합조직을 보유하고 있는 것이며, 이것은 780℃-850℃의 온도로 열처리하는 것에 의하여 얻을수가 있는 것이다. 더 상세하게로는 본 발명에 따른 열간압연용 더크타일 주철로올의 제조법에 의한 로올은, 세멘타이트의 가까운 곳에서는 페라이트화한 조직으로서, 그 세멘타이트로부터 떨어진 곳에서는 페라이트와 퍼얼라이트와의 혼합조직을 갖고 있다. 이하 본 발명의 열간압연용 더크타일 주철로올의 제조법에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.The rool by the manufacturing method of the hot rolling dike cast iron rool which concerns on this invention has a mixed structure of ferrite and perlite, and this can be obtained by heat-processing at the temperature of 780 degreeC-850 degreeC. More specifically, the rool according to the manufacturing method of the hot rolled dilution cast iron rool according to the present invention is a ferritic structure in the vicinity of cementite, and is mixed with ferrite and perlite at a distance from the cementite. I have an organization. Hereinafter will be described in detail with respect to the manufacturing method of the hot-rolled duck tile cast iron rool of the present invention.

본 발명의 관한 열간 압연용 더크타일 주철로올에 있어서 로올재의 성분 및 구성비에 대해서 설명하면 C의 함유량이 약 3.0%미만이면 세먼타이트 및 흑연의 량이 부족하여 열균열의 분산효과가 불충분하게 되어서, 더크 타일 주철로서의 특징을 충분히 발휘할 수가 없다. 다만, 다량으로 되면 재질의 취약화를 초래하므로 약 3.8%를 상한선으로 한다.When explaining the components and composition ratios of the rool material in the hot-rolled dilution cast iron rool of the present invention, when the C content is less than about 3.0%, the amount of semanite and graphite is insufficient and the dispersion effect of thermal cracking is insufficient. It cannot fully exhibit the characteristics as a dilute tile cast iron. However, if the amount is large, it causes weakening of the material, so the upper limit is about 3.8%.

Si는 세멘타이트량을 좌우하며, 약 1.5%미만이며 세멘타이트량이 과도하게 되어서 취약화를 초래하거나, 페라이트, 오오스테나이트의 공존범위가 없어진다. 본 발명의 제법에 의하여 제조된 로올은 후기와 같이 열처리에 있어서 공석변태온도(共析變態溫度)에서의 페라이트, 오오스테나이트 공존범위를 이용하는 것에 의하여 페라이트, 퍼얼라이트의 2상 조직이 얻어진다.Si depends on the amount of cementite, less than about 1.5%, and the amount of cementite becomes excessive, leading to fragility or losing the coexistence range of ferrite and austenite. As for the rool manufactured by the manufacturing method of this invention, a two-phase structure of a ferrite and a pearlite is obtained by using the ferrite and austenite coexistence range in a vacancy transformation temperature in heat processing as mentioned later.

Si의 부족에 의하여 페라이트, 오오스테나이트 공존범위가 소실하면, 상기한 소정의 기본바탕 조직을 얻을 수 없게 된다. 제1도에 성분조성이 다른(a), (b) 2종류의 주철을 가열할때에 있어서의 변태상황을 팽창량으로서 표시한다. (가열속도 : 194C/Hr) 다만, (a)는 C 3.38%, Si 2.08%, Mn 0.49%, Ni 1.76%, Cr 0.18% 및 Mo 0.16%(본 발명 규정의 범위)를 함유하는 주철, (b)는 C 3.41%, Si 1.08%, Mn 0.72%, Ni 2.41%, Cr 0.62% 및 Mo 0.48%(Si량 부족, Cr량 과잉)을 함유하는 주철이다.When the ferrite and austenite coexisting ranges disappear due to the lack of Si, the above-described predetermined basic structure cannot be obtained. The transformation state in heating two types of cast iron (a) and (b) which differ in component composition from FIG. 1 is shown as expansion amount. (Heating rate: 194C / Hr) However, (a) refers to cast iron containing C 3.38%, Si 2.08%, Mn 0.49%, Ni 1.76%, Cr 0.18% and Mo 0.16% (range of the present invention), ( b) is cast iron containing C 3.41%, Si 1.08%, Mn 0.72%, Ni 2.41%, Cr 0.62% and Mo 0.48% (lack of Si amount, excess Cr amount).

(a)의 공석변태 수축량이 적은 것은 페라이트의 석출에 의하여 페라이트와 오오스테나이트가 공존하고 있기 때문이며, 이것에 대하여 Si량이 적은 (b)의 공석변태 수축량이 큰 것은 완전한 오오스테나이트화에 의해 오오스테나이트 단일성상(性狀)으로 되어있는 것을 표시한다. 따라서, 완전한 오오스테나이트화를 피하고, 페라이트와 오오스테나이트를 공존시키기 위하여 Si량은 약 1.5% 이상으로 한다. 한편, 약 2.5%를 초과하며 흑연량이 지나치게 많게되어 연화(軟化)됨과 아울러, 기본바탕 조직이 취약하게 되며, 또천이(遷移) 온도가 상승되므로 바람직하지 않는. Mn은 불순물로서 혼입하는 S의 비율을 억제하는 데 유효하다.The small amount of vacancy transformation shrinkage in (a) is due to the coexistence of ferrite and austenite due to the precipitation of ferrite, whereas the large amount of vacancy transformation shrinkage of (b) with small amount of Si is due to complete austenitization. It shows that it is in the stenite unitary state. Therefore, in order to avoid complete austenitization and to coexist with ferrite and austenite, the amount of Si is made into about 1.5% or more. On the other hand, exceeding about 2.5%, the amount of graphite is excessively softened and softened, the base tissue becomes fragile, and the transition temperature is increased, which is undesirable. Mn is effective to suppress the ratio of S mixed as an impurity.

이 때문에 약 0.2% 이상을 첨가한다. 또, Mn은 바탕의 경도를 높히는 효과를 부유하고 있으나, 너무 함유량을 증가하면 재질이 취약하게되므로 약 1.0%를 상한선으로 한다.For this reason, about 0.2% or more is added. In addition, Mn is rich in the effect of increasing the hardness of the base, but if the content is too high, the material becomes weak, so the upper limit is about 1.0%.

S는 P와 동일하게 재질을 취약하게 하고, 또 흑연의 구상화(球狀化)를 방해하는 것이므로 약 0.06%이하로 한다. Ni은 흑연화와 바탕의 경도를 높게하는 효과를 가지고 있으나, 함유량이 적으면 흑연량이 부족하고, 또 바탕의 경도도 낮아진다.S is made to be weaker like P and prevents spheroidization of graphite, so it is about 0.06% or less. Ni has the effect of increasing the graphitization and the hardness of the ground, but if the content is small, the amount of graphite is insufficient, and the hardness of the ground is also lowered.

이 때문에 약 0.7% 이상으로 한다. 다만, 약 3.0%를 초과하면 세멘타이트량이 감소됨과 아울러, 기본바탕이 열적으로 불안정한 베이나이트나 마트렌사이트로 되기쉽고, 이것은 열간압연용 로올재로서 적당하지 않다. Cr은 세멘타이트 안정화 원소이나, 약 0.1% 미만이면 세멘타이트는 거의 없어져서 내마모성이 부족을 초래한다. 한편, 약 0.6%를 초과하면, 세멘타이트량도 과도하게 되어서, 재질이 취약해지는 외에 페라이트, 퍼얼라이트외 2상으로부터 이루어지는 기본바탕 조직을 얻는것이 어렵게 된다. Mo은 세멘타이트의 안정화와 기본바탕의 경도를 높게하는 작용을 보유한다. 다만, 약 0.1% 미만으로서는 세멘타이트량이 적고 기본바탕의 경도도 부족하다. 한편, 약 0.8%를 초과하면 세멘타이트가 과도하게되며, 또 기본바탕의 경도 개선효과도 포화(飽和)하게 되어서 비경제적이다.For this reason, it shall be about 0.7% or more. However, when it exceeds about 3.0%, the amount of cementite decreases, and the basic ground is likely to become thermally unstable bainite or martensite, which is not suitable as a hot rolled olol material. Cr is a cementite stabilizing element, but if it is less than about 0.1%, cementite is almost lost, resulting in a lack of wear resistance. On the other hand, when it exceeds about 0.6%, the amount of cementite is also excessive, and it becomes difficult to obtain a basic base structure composed of two phases other than ferrite and perlite, in addition to weakening of the material. Mo has the effect of stabilizing cementite and increasing the hardness of the base. However, the amount of cementite is less than about 0.1% and the hardness of the base is also insufficient. On the other hand, if the content exceeds 0.8%, the cementite becomes excessive, and the hardness improvement effect of the base is also saturated, which is uneconomical.

Mg은 흑연 구상화에 필요하다. 약 0.02% 미만으로서는 그 효과가 부족하고, 한편 약 0.1%를 초과하면 주조의 결함이 발생하기 쉬운 이외에 세멘타이트량의 증가에 의한 재질의 취약화를 초래한다. 상기한 성분조성으로부터 이루어진 본 발명의 제법에 의하여 제조된 로올은 주조까지에서는 퍼얼라이트 단일성상이나(제5도 참조), 열처리에 의하여 제6도에 표시한 바와같이 페라이트, 퍼얼라이트의 2상의 기본바탕조직을 보유하는 퍼얼라이트부분은, 압연용 로올로서 요구되는 양호한 내마모성을 부여하며, 한편 페라이트 부분은 균열의 확산을 억지하고, 강인성을 높이는 것에 의하여 내절손성의 현저한 향상에 기여한다.Mg is required for graphite spheroidization. If the amount is less than about 0.02%, the effect is insufficient. On the other hand, if the amount is higher than about 0.1%, defects in the casting are likely to occur. The rool produced by the manufacturing method of the present invention made from the above-described composition of the composition is a single phase of ferrite (see Fig. 5) until casting, or a base of two phases of ferrite and perlite as shown in Fig. 6 by heat treatment. The ferrite portion retaining the structure imparts good abrasion resistance required as a rolled rollol, while the ferrite portion inhibits the diffusion of cracks and contributes to remarkably improved fracture resistance by increasing the toughness.

이 페라이트, 퍼얼라이트 2상 조직을 획득함에는 조직을 일단 페라이트와 오오스테나이트의 공존 조직으로하고, 이 상태에서 오오스테나이트를 퍼얼라이트 변태시키면 좋다. 본 발명의 제법에 의하면, 상기한 성분조성의 로올을 온도 약 780-850℃로 약 20시간이하 보전유지하고, 이어서 냉각속도 약 50-300℃/Hr로 서 약 600℃까지 냉각시키는 열처리를 행한다. 본 발명의 열처리법을 제2도에 표시하는 열처리 양상에 따라 설명하면 다음과 같다.In order to acquire this ferrite and pearlite two-phase structure, it is good to make a tissue into a coexistence structure of ferrite and austenite once, and in this state, austenite is transformed into a pearlite. According to the production method of the present invention, the above-mentioned rool of the composition is maintained at a temperature of about 780-850 ° C. for about 20 hours or less, and then heat-treated to cool to about 600 ° C. at a cooling rate of about 50-300 ° C./Hr. . Referring to the heat treatment method shown in Figure 2 the heat treatment method of the present invention are as follows.

(A) 및 (B)부는 온도상승 과정이다. 그 가열속도는 열변위에 의한 파손등의 장해를 발생하지 않도록 열처리로(爐)의 능력에 따라 적당하게 조절하면 좋고, 그 이외에는 특별한 제한은 없다. (C)부는 본 발명 열처리법에 있어서의 가장 중요한 과정이다. 즉, 이 과정에 있어서 조직을 페라이트, 오오스 테나이트의 2상으로 한 후에, 다음의(D)부의 냉각과정에서 오오스테나이트를 퍼얼라이트 변태시키는 것에 의하여 목적하는 페라이트, 퍼얼라이트의 2상 조직을 얻는다. 이 과정에서의 열처리 온도는 최종적으로 얻어지는 목적하는 페라이트, 퍼얼라이트의 2상 조직을 얻는다. 이 과정에서의 열처리 온도는 최종적으로 얻어지는 로울의 재질특성에 크게 영향을 주게된다.Part (A) and (B) are the temperature rising process. The heating rate may be appropriately adjusted according to the capacity of the heat treatment furnace so as not to cause damage such as breakage due to thermal displacement, and there is no particular limitation other than that. Part (C) is the most important process in the heat treatment method of the present invention. That is, in this process, the tissue is made into two phases of ferrite and austenite, and then the target two-phase tissues of ferrite and perlite are formed by performing austenite transformation of austenite in the cooling process of the next part (D). Get The heat treatment temperature in this process finally obtains the desired two-phase structure of ferrite and ferrite. The heat treatment temperature in this process greatly affects the material properties of the ultimately obtained roll.

제3도에 열처리 온도와 본발명의 제법에 의하여 제조되는 로올의 기계적 성질의 관계를 표시한다.3 shows the relationship between the heat treatment temperature and the mechanical properties of the rool produced by the manufacturing method of the present invention.

곡선(i)은 연장강도(kg/mm2) (ii)는 신장율(%)을 표시한다.Curve (i) shows the extensional strength (kg / mm 2 ) (ii) shows the elongation (%).

또한 동일한 열처리에 있어서의 보전유지 시간은 어느것이나 2시간으로하고, 열처리 후의 (D) 과정에 있어서의 냉각속도는 70C/Hr로 하였다. 시험에 제공한 로올의 칫수 및 화학성분의 조성은 다음과 같으며, 시험편을 몸체부분 중앙부의 표면에서 140mm의 위치에서 채취하였다.In addition, any maintenance holding time in the same heat treatment was 2 hours, and the cooling rate in (D) process after heat processing was 70 C / Hr. The dimensions and chemical composition of the rool provided for the test were as follows. The test pieces were taken at a position of 140 mm from the surface of the center of the body part.

로울칫수 : 780mm×2200mm(동체부분)Roll dimensions: 780mm × 2200mm (body)

화학조정 : C 3.38%, Si 2,03%, Mn 0.49%, P 0.078%,Chemical Adjustment: C 3.38%, Si 2,03%, Mn 0.49%, P 0.078%,

S 0.012%, Ni 1.76%, Cr 0.18%, Mo 0.16%, Mg 0.051%S 0.012%, Ni 1.76%, Cr 0.18%, Mo 0.16%, Mg 0.051%

나머지는 철 및 불가피한 불순물.The rest is iron and inevitable impurities.

도면에 표시한 바와같이 연장강도는 열처리온도가 높게됨에 따라서 점차로 증가하는 한편, 신장은 약 820℃ 부근을 결정으로 하여 급격하게 변화된다. 즉, 열처리 온도가 약 780℃ 미만이면, 기본 바탕중의 C가 흡연에 흡착되기 때문에 최종적으로 얻어지는 로올재의 기본바탕경도가 낮게되면, 또 흑연의 주변부분의 페라이트화에 의하여 강인성도 충분하지 않게된다.As shown in the figure, the extension strength gradually increases as the heat treatment temperature is increased, while the elongation rapidly changes with crystals around 820 ° C. That is, when the heat treatment temperature is less than about 780 ° C, since the C in the base is adsorbed by smoking, when the base hardness of the finally obtained olol material is low, the toughness is not sufficient due to ferrite of the peripheral portion of the graphite. .

한편, 약 850℃를 초과하면 조직이 오오스테나이트 단일성상으로 되어버려서 목적하는 페라이트, 퍼얼라이트 2상의 바탕이 바탕이 얻어지지 못하게되어 강인성은 현저하게 저하된다. 따라서, 이 열처리 온도는 약 780-850℃로 한다.On the other hand, if the temperature exceeds about 850 ° C, the structure becomes austenite monolithic, and the base of the desired ferrite and perlite two phases cannot be obtained. Therefore, this heat treatment temperature is about 780-850 degreeC.

제7도, 제8도 및 제9도는 상기한 시험에서의 열처리 온도를 각각 780℃, 820℃ 및 840℃로 하였을 때에 얻어진 로올의 현미경 조직을 표시한다. (각 도면 모두 비율은(a)가 100배, (b)가 400배이다) 어느것이나, 모두 페라이트, 퍼얼라이트의 2상 조직을 나타내고 조직적으로도 강인성 및 내마모성이 우수함을 알 수 있다. 또한 본 발명의 제법에 의하여 제조된 로올의 2상 바탕조직의 형성 및 그 재질 특성은 화학성분조성과, 상기한 과정(C)에 있어서의 가열온도 및 보전유지 시간의 3개요인의 상호관계에 의존되는 것인바, 그 기본적 경향으로서는 낮은 Si%- 높은 Cr% 조성으로서는 낮은 온도쪽의 온도에 있어서 한편 높은 Si%- 낮은 Cr 조성에 있어서는 높은 온도쪽의 온도에 있어서 각각 가장 강인성이 우수하다. 또 보전유지시간을 길게하면 고온도쪽의 특성을 표시하며, 예컨대 800℃에서 10시간 보전유지하였을 경우와, 820℃에서 1시간미만 보전유지 하였을 경우와는 대략 동등한 경도 및 강인성을 표시한다.7, 8 and 9 show the microstructure of the rool obtained when the heat treatment temperatures in the above test were set to 780 ° C, 820 ° C and 840 ° C, respectively. (The ratio in each drawing is 100 times (a) and 400 times (b).) In all cases, it shows that the two-phase structure of ferrite and pearlite is excellent, and it can be seen that the structure is also excellent in toughness and wear resistance. In addition, the formation and the material properties of the two-phase base structure of the rool prepared by the manufacturing method of the present invention are related to the relationship between the chemical composition, three factors of heating temperature and maintenance time in the above-mentioned process (C). As a basic tendency, as the basic tendency, the low Si% -high Cr% composition has the highest toughness at the low temperature side, and the high Si% -low Cr composition at the high temperature side. In addition, the longer the maintenance time, the higher temperature characteristics are displayed. For example, the hardness and toughness are approximately equal to those when the maintenance time is maintained at 800 ° C. for 10 hours and when the maintenance time is maintained at 820 ° C. for less than 1 hour.

본 발명 성분조성의 상기한 온도 범위에 있어서의 처리에 있어서는, 보전유지 시간은 약 20시간을 초과할 필요는 없으며, 또 비경제적이므로 성분 조성과 설정온도에 따라 약 20시간 이하의 범위내에서 적당하게 선택하면 좋다. 상기한(C)과정에서 페라이트, 오오스테나이트의 2상조직으로 한 후, 다음의 (D)부분에서의 냉각과정에 있어서, 오오스테나이트를 퍼얼라이트로 변태시킬 때, 냉각속도가 약 50℃/Hr미만이면, 냉각도중 약 720℃ 부근에서 퍼얼라이트가 입상화(粒狀化)되기 때문에 경도가 저하된다. 냉각속도를 높임에 따라 생성되는 퍼얼라이트는 치밀하게 되므로, 높은 경도와 우수한 내모성이 얻어진다.In the treatment in the above-described temperature range of the component composition of the present invention, the holding time does not have to exceed about 20 hours, and it is uneconomical, so it is suitable within the range of about 20 hours or less depending on the component composition and the set temperature. It is good to choose. After forming the two-phase structure of ferrite and austenite in the above-mentioned process (C), in the cooling process in the following part (D), when the austenite is transformed into pearlite, the cooling rate is about 50 ° C. If less than / Hr, the hardness is lowered because the granite is granulated at about 720 ° C during cooling. As the cooling rate is increased, the produced pearlite becomes dense, and thus high hardness and excellent abrasion resistance are obtained.

제9도는 전기한 제3도의 시험에 의한 것과 동일한 성분 조성의 로올을 사용하여 열처리 온도 820℃, 보전유지시간 2시간으로서 처리한 후, 300℃/Hr에서 냉각하여 얻어진 로올의 현미경 조직이다. (배율은(a)가 100배, (b)가 400배). 이것을 동일한 열처리 조건으로서 처리한 제7도의 조직(다만, 냉각속도는 70℃/Hr)과 비교하면, 퍼얼라이트부분이 치밀화 되어있는 것을 확인할 수 있다. 이것과 관련하여 양자의 기계적 성질을 대비하면 제1표와 같다.9 is a microscopic structure of a rool obtained by cooling at 300 ° C / Hr after treatment with a heat treatment temperature of 820 ° C. and a holding time of 2 hours using a rool having the same composition as that in the test of FIG. 3 described above. ((A) is 100 times and (b) is 400 times). Compared with the structure of FIG. 7 (but the cooling rate is 70 ° C./Hr) treated as the same heat treatment condition, it can be confirmed that the pearlite portion is densified. In relation to this, the mechanical properties of both are shown in Table 1 below.

[제1표][Table 1]

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기한 표와같이 냉각속도의 중대에 의하여 강인성을 저하시키는 일이 없이 강도 및 경도(내마모성)가 향상되는 것을 확인할 수 있다. 다만, 약 300℃/Hr를 초과하는 냉각속도는 실제의 작업에서 얻는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 기본 바탕이 지나치게 단단해져서 강인성의 저하를 초래한다. 따라서, 냉각속도는 약 50-300℃/Hr로 한다. 또한 이 냉각과정(D)의 최종온도는 변태가 완전종료되는 것을 요하므로, 약 600℃이하로 한다.As shown in the above table, it can be confirmed that strength and hardness (abrasion resistance) are improved without deteriorating toughness by the criticality of the cooling rate. However, the cooling rate exceeding about 300 DEG C / Hr is not only difficult to obtain in actual work, but also the base ground becomes too hard, resulting in a decrease in toughness. Therefore, the cooling rate is about 50-300 ° C / Hr. In addition, since the final temperature of this cooling process (D) requires the transformation to be completely completed, the final temperature is about 600 ° C. or less.

상기한 냉각과정에 계속되는 (E)부는 변위제거, 가열냉각 과정이며, 보통 방법에 따라 약 450-650℃로 보전유지하는 것에 의하여, 전기한 열처리에 유래하는 로올의 변위, 내부응력을 제거한다. 그 보정유지 시간은 약 20시간을 초과할 필요는 없다. 카리버 부착로올의 제조를 목적으로하는 경우, 카리버가공은 열처리 후에 행하는 것이 일반적인 것이다. 그러나, 전기한(D)의 냉각과정에 있어서의 로올의 냉각 속도는 로올표면에 비하여 내부쪽이 완만하기 때문에, 내부에 생성되는 퍼얼라이트의 치밀도는 표면에 비하여 낮다. 따라서, 내부의 경도는 표면의 그것보다도 낮게되는 결과, 가공에 의하여 형성되는 카리버의 밑바닥부의 내마모성도 낮은 것으로 된다. 이것에 대해서는 열처리전에 사전카리버 가공을 실시하여 두면 좋다.Part (E) following the cooling process is a displacement elimination and heating and cooling process, and is maintained at about 450-650 ° C. according to a usual method to remove displacement and internal stress of the rool resulting from the aforementioned heat treatment. The correction holding time does not need to exceed about 20 hours. In the case of producing a carburized attachment rool, it is common to carry out carburizing after heat treatment. However, since the cooling rate of the rool in the cooling process of the above-mentioned (D) is gentler on the inside side than the surface of the rool, the density of the pearlite produced therein is lower than the surface. Therefore, the internal hardness becomes lower than that of the surface, and as a result, the wear resistance of the bottom portion of the carrier formed by processing is also low. This may be done by pre-carburizing before heat treatment.

제4도는 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 로올 몸체부(1)에 상자모양의 카리버(3)를 형성한 예이다. 실선(ℓ)은 잔존부분의 두께를 남겨놓고 카리버 가공한 열처리전의 형상이며, (m)은 열처리후, 절삭가공에 의해 소정된 칫수로 완공된 형상을 표시한다.4 is an example in which a box-shaped carrier 3 is formed in a rool body 1 produced by the method of the present invention. The solid line l is the shape before the heat treatment carried out by the carver processing leaving the thickness of the remaining portion, and (m) indicates the shape completed after the heat treatment by the predetermined dimension by the cutting process.

잉여부분의 두께(n)는 보통 약 1-20mm정도이면 좋다. 이와같이 카리버 가공한 후 본 발명에 의한 열처리를 행하면, 카리버 밑바닥부분 근처의 냉각속도는 충분히 크게되므로, 퍼얼라이트롤 치밀화 한다. 그 결과 카리버 밑바닥부분의 경도는 프랜지부(4)에 있어서의 전기한 밑바닥부분과 동일한 지름위치의 경도에 비하여 Hs 약 1-5 정도 높게 되어서, 로올의 내마모성은 한층 높아진다. 이상으로 설명한 바와같이 본 발명에 관한 열간압연용 더크 타일 주철로올의 제조법은 상기한 바와같은 구성을 보유하고 있으므로 제조된 로올은 열피로에 의한 균열의 발생이 없고, 설령 균열이 발생한다하여도 그 이상으로 진전되는 일은 없는 것이다. 따라서 로올의 절손 사고가 발생될 염려가 없는 열간압연용 로올로서의 우수한 성능을 보유하고 있는 것이다.The thickness n of the surplus portion is usually about 1-20 mm. In this way, if the heat treatment according to the present invention is carried out after the carver processing, the cooling rate near the bottom of the carver is large enough, so that the density of the pearlite roll is increased. As a result, the hardness of the bottom of the carver becomes about 1-5 Hs higher than the hardness at the same diameter position as that of the bottom of the flange 4, and the wear resistance of the rool is further improved. As described above, the manufacturing method of the hot rolled dichroic cast iron rool according to the present invention has the configuration as described above, so that the manufactured rool does not generate cracks due to thermal fatigue, and even if cracks occur. No progress has been made. Therefore, it has excellent performance as a hot rolled rool without fear of loss of the rool.

Claims (1)

C 3.0-3.8%(중량% 이하 동일함), Si 1.5-2.5%, Mn 0.2-1.0%, P 0.01-0.2%, S 0.06%이하, Ni 0.7-3.0%, Cr 0.1-0.6%, Mg0.02-0.1%, 나머지는 철 및 불가피한 불순물로 구성된 주철로올을 온도 780℃-850℃로서 20시간 이하 보전유지 한 후, 냉각속도 50-300℃/Hr로서 600℃이하까지 냉각하고, 그 후 450-650℃로서 20시간이하 보전유지하는 것을 특징으로 하는 열간압연용 더크타일 주철로올의 제법.C 3.0-3.8% (same by weight or less), Si 1.5-2.5%, Mn 0.2-1.0%, P 0.01-0.2%, S 0.06% or less, Ni 0.7-3.0%, Cr 0.1-0.6%, Mg0. 02-0.1%, the remainder of the cast iron rool consisting of iron and unavoidable impurities is maintained at a temperature of 780 ℃-850 ℃ for less than 20 hours, then cooled to 600 ℃ or less at a cooling rate of 50-300 ℃ / Hr, and then A method for producing hot rolled diluent cast iron rool, characterized by maintaining at 450-650 ° C. for 20 hours or less.
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