JP2003105483A - 熱間圧延用複合ロール - Google Patents
熱間圧延用複合ロールInfo
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- JP2003105483A JP2003105483A JP2001300383A JP2001300383A JP2003105483A JP 2003105483 A JP2003105483 A JP 2003105483A JP 2001300383 A JP2001300383 A JP 2001300383A JP 2001300383 A JP2001300383 A JP 2001300383A JP 2003105483 A JP2003105483 A JP 2003105483A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 新たな成分組成を有する高合金グレン鋳鉄を
用いたロールであって、高合金グレン鋳鉄のロールが本
来有する耐焼付き性、耐事故性の特長を損うことなく、
且つ耐摩耗性を大幅に向上させた新たな熱間圧延用複合
ロールの提供を課題とする。 【解決手段】 少なくともロール胴部が外層と内層とか
らなる熱間圧延用複合ロールであって、前記外層の成分
組成が重量％で、Ｃ：２．０〜４．０％、Ｓｉ：０．５
〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：２．０〜
６．０％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｍｏ：０．３〜
４．０％、Ｖ：０．１〜２．０％、Ｔｉ：０．１〜１．
０％、及びＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素の内の少なくとも
１種以上を０．２〜２．５％含有し、残部が実質的にＦ
ｅから成る。
用いたロールであって、高合金グレン鋳鉄のロールが本
来有する耐焼付き性、耐事故性の特長を損うことなく、
且つ耐摩耗性を大幅に向上させた新たな熱間圧延用複合
ロールの提供を課題とする。 【解決手段】 少なくともロール胴部が外層と内層とか
らなる熱間圧延用複合ロールであって、前記外層の成分
組成が重量％で、Ｃ：２．０〜４．０％、Ｓｉ：０．５
〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：２．０〜
６．０％、Ｃｒ：１．０〜４．０％、Ｍｏ：０．３〜
４．０％、Ｖ：０．１〜２．０％、Ｔｉ：０．１〜１．
０％、及びＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素の内の少なくとも
１種以上を０．２〜２．５％含有し、残部が実質的にＦ
ｅから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱間圧延用複合ロー
ルに関する。
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば熱間薄板圧延用の仕上げ後
段用ロールには、高合金グレン鋳鉄を外層とした複合ロ
ールが使用されていた。一般に高合金グレン鋳鉄を用い
たロールは耐焼付き性に優れ、絞り事故等が発生しても
圧延材の焼付きが少なく、またクラックの発生、進展も
少ないという長所を持っている。その一方、最近では熱
間圧延ロールの耐摩耗性の向上に対する要求に応える材
料として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｏ等を各数重量％含
有するハイス系材料の適用が進んでいる。
段用ロールには、高合金グレン鋳鉄を外層とした複合ロ
ールが使用されていた。一般に高合金グレン鋳鉄を用い
たロールは耐焼付き性に優れ、絞り事故等が発生しても
圧延材の焼付きが少なく、またクラックの発生、進展も
少ないという長所を持っている。その一方、最近では熱
間圧延ロールの耐摩耗性の向上に対する要求に応える材
料として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｃｏ等を各数重量％含
有するハイス系材料の適用が進んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記ハイス系
材料をロール外層に用いた熱間圧延ロールの場合には、
耐摩耗性の向上に大きな効果がある反面、絞り事故の発
生の際に圧延材が焼付き易く、またクラックの発生、進
展が起こり易く、ダメージが大きくなるという問題があ
る。そこで本出願人は、先に特願２０００−４８４４４
において、複合ロールの外層材を構成する高合金グレン
鋳鉄について新たな成分組成を提供し、耐摩耗性を向上
させた熱間圧延用複合ロールを提供した。しかし前記特
願２０００−４８４４４のロール外層に用いた高合金グ
レン鋳鉄の成分組成とは、更に異なる成分組成を有する
高合金グレン鋳鉄を外層に持つ複合ロールであって、前
記特願２０００−４８４４４のロールと同等若しくはそ
れ以上の特性を持つものについても開発がなされる必要
がある。
材料をロール外層に用いた熱間圧延ロールの場合には、
耐摩耗性の向上に大きな効果がある反面、絞り事故の発
生の際に圧延材が焼付き易く、またクラックの発生、進
展が起こり易く、ダメージが大きくなるという問題があ
る。そこで本出願人は、先に特願２０００−４８４４４
において、複合ロールの外層材を構成する高合金グレン
鋳鉄について新たな成分組成を提供し、耐摩耗性を向上
させた熱間圧延用複合ロールを提供した。しかし前記特
願２０００−４８４４４のロール外層に用いた高合金グ
レン鋳鉄の成分組成とは、更に異なる成分組成を有する
高合金グレン鋳鉄を外層に持つ複合ロールであって、前
記特願２０００−４８４４４のロールと同等若しくはそ
れ以上の特性を持つものについても開発がなされる必要
がある。
【０００４】そこで本発明は、更に新たな成分組成を有
する高合金グレン鋳鉄を用いたロールであって、高合金
グレン鋳鉄のロールが本来有する耐焼付き性、耐事故性
の特長を損うことなく、且つ耐摩耗性を大幅に向上させ
た新たな熱間圧延用複合ロールの提供を課題とする。
する高合金グレン鋳鉄を用いたロールであって、高合金
グレン鋳鉄のロールが本来有する耐焼付き性、耐事故性
の特長を損うことなく、且つ耐摩耗性を大幅に向上させ
た新たな熱間圧延用複合ロールの提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の熱間圧延用複合ロールは、少なくともロール胴部が
外層と内層とからなる熱間圧延用複合ロールであって、
前記外層の成分組成が重量％で、Ｃ：２．０〜４．０
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０
％、Ｎｉ：２．０〜６．０％、Ｃｒ：１．０〜４．０
％、Ｍｏ：０．３〜４．０％、Ｖ：０．１〜２．０％、
Ｔｉ：０．１〜１．０％、及びＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元
素の内の少なくとも１種以上を０．２〜２．５％含有
し、残部が実質的にＦｅからなることを第１の特徴とし
ている。また本発明の熱間圧延用複合ロールは、上記第
１の特徴に加えて、外層の組織中に面積率で２５〜４５
％のセメンタイトと２〜６％の黒鉛とを分散させ、且つ
外層の基地中に微細炭化物を分散させてなることを第２
の特徴としている。また本発明の熱間圧延用複合ロール
は、上記第１又は第２の特徴に加えて、外層材の溶湯と
ダクタイル鋳鉄からなる内層材の溶湯とを遠心鋳造法に
より溶着一体化させてなることを第３の特徴としてい
る。
明の熱間圧延用複合ロールは、少なくともロール胴部が
外層と内層とからなる熱間圧延用複合ロールであって、
前記外層の成分組成が重量％で、Ｃ：２．０〜４．０
％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０
％、Ｎｉ：２．０〜６．０％、Ｃｒ：１．０〜４．０
％、Ｍｏ：０．３〜４．０％、Ｖ：０．１〜２．０％、
Ｔｉ：０．１〜１．０％、及びＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元
素の内の少なくとも１種以上を０．２〜２．５％含有
し、残部が実質的にＦｅからなることを第１の特徴とし
ている。また本発明の熱間圧延用複合ロールは、上記第
１の特徴に加えて、外層の組織中に面積率で２５〜４５
％のセメンタイトと２〜６％の黒鉛とを分散させ、且つ
外層の基地中に微細炭化物を分散させてなることを第２
の特徴としている。また本発明の熱間圧延用複合ロール
は、上記第１又は第２の特徴に加えて、外層材の溶湯と
ダクタイル鋳鉄からなる内層材の溶湯とを遠心鋳造法に
より溶着一体化させてなることを第３の特徴としてい
る。
【０００６】上記本発明の第１の特徴によれば、そこに
示されるＣ〜Ｍｏまでの各成分で構成される高合金グレ
ン材にＶとＴｉを示された含有範囲で加え、またＷ、Ｎ
ｂ、Ｂ及び希土類元素の内の少なくとも１種以上を示さ
れた範囲で加えることで、一次晶出のセメンタイトを硬
く、そして基地中に硬質の微細炭化物を晶出或いは析出
させ、尚且つ微細な球状黒鉛の晶出を増加させることが
可能となる。これにより、従来からの高合金グレン材の
優れた耐焼付き性、耐事故性を保持しつつ、耐摩耗性を
向上させた新たな熱間圧延用複合ロールを提供すること
が可能になる。また上記本発明の第２の特徴によれば、
上記第１の特徴による作用効果に加えて、組織中に２５
〜４５％の面積率を有するセメンタイトと基地中に分散
された微細炭化物とによって良好な耐摩耗性を発揮させ
ることができる他、２〜６％の黒鉛を晶出分散させるこ
とで高合金グレン材の優れた耐焼付き性を保持すること
ができる。また上記第３の特徴によれば、上記第１又は
第２の特徴による作用効果に加えて、耐焼付き性、耐事
故性、耐摩耗性に優れた外層材に対して、内層材として
ダクタイル鋳鉄を用いて遠心鋳造法により溶着一体化さ
せて複合ロールを構成したことで、熱間圧延用複合ロー
ルに更に強靭性を付与させることができ、熱間薄板圧延
用の仕上げ後段用ロールにも適用が可能となった。
示されるＣ〜Ｍｏまでの各成分で構成される高合金グレ
ン材にＶとＴｉを示された含有範囲で加え、またＷ、Ｎ
ｂ、Ｂ及び希土類元素の内の少なくとも１種以上を示さ
れた範囲で加えることで、一次晶出のセメンタイトを硬
く、そして基地中に硬質の微細炭化物を晶出或いは析出
させ、尚且つ微細な球状黒鉛の晶出を増加させることが
可能となる。これにより、従来からの高合金グレン材の
優れた耐焼付き性、耐事故性を保持しつつ、耐摩耗性を
向上させた新たな熱間圧延用複合ロールを提供すること
が可能になる。また上記本発明の第２の特徴によれば、
上記第１の特徴による作用効果に加えて、組織中に２５
〜４５％の面積率を有するセメンタイトと基地中に分散
された微細炭化物とによって良好な耐摩耗性を発揮させ
ることができる他、２〜６％の黒鉛を晶出分散させるこ
とで高合金グレン材の優れた耐焼付き性を保持すること
ができる。また上記第３の特徴によれば、上記第１又は
第２の特徴による作用効果に加えて、耐焼付き性、耐事
故性、耐摩耗性に優れた外層材に対して、内層材として
ダクタイル鋳鉄を用いて遠心鋳造法により溶着一体化さ
せて複合ロールを構成したことで、熱間圧延用複合ロー
ルに更に強靭性を付与させることができ、熱間薄板圧延
用の仕上げ後段用ロールにも適用が可能となった。
【０００７】本発明の熱間圧延用複合ロールについて、
その外層の成分組成における各成分元素の含有範囲の限
定理由について、以下に説明する。なお成分組成は全て
重量％で示す。
その外層の成分組成における各成分元素の含有範囲の限
定理由について、以下に説明する。なお成分組成は全て
重量％で示す。
【０００８】Ｃの含有量は２．０〜４．０％とする。Ｃ
は硬質の炭化物を形成して耐摩耗性の向上に寄与すると
共に、黒鉛を晶出して耐焼付き性を高めるために必要な
元素である。その含有量が２．０％未満では炭化物量が
不足すると共に黒鉛が晶出せず、４．０％を超えると炭
化物量が増大し、靭性が低下する。Ｃの含有量は、より
好ましくは２．８〜３．５％とする。
は硬質の炭化物を形成して耐摩耗性の向上に寄与すると
共に、黒鉛を晶出して耐焼付き性を高めるために必要な
元素である。その含有量が２．０％未満では炭化物量が
不足すると共に黒鉛が晶出せず、４．０％を超えると炭
化物量が増大し、靭性が低下する。Ｃの含有量は、より
好ましくは２．８〜３．５％とする。
【０００９】Ｓｉの含有量は０．５〜２．０％とする。
Ｓｉは黒鉛化促進元素であると共に、鋳造性を改善する
効果がある。その含有量が０．５％未満では十分な効果
が得られず、一方、２．０％を超えると靭性、機械的性
質が劣化する。Ｓｉの含有量は、より好ましくは０．６
〜１．２％とするのがよい。
Ｓｉは黒鉛化促進元素であると共に、鋳造性を改善する
効果がある。その含有量が０．５％未満では十分な効果
が得られず、一方、２．０％を超えると靭性、機械的性
質が劣化する。Ｓｉの含有量は、より好ましくは０．６
〜１．２％とするのがよい。
【００１０】Ｍｎの含有量は０．２〜２．０％とする。
Ｍｎには脱酸効果があり、その含有量が０．２％未満で
は十分な効果が得られず、一方、２．０％を超えると靭
性が低下し、黒鉛化を阻害する。Ｍｎの含有量は、より
好ましくは０．５〜１．２％とするのがよい。
Ｍｎには脱酸効果があり、その含有量が０．２％未満で
は十分な効果が得られず、一方、２．０％を超えると靭
性が低下し、黒鉛化を阻害する。Ｍｎの含有量は、より
好ましくは０．５〜１．２％とするのがよい。
【００１１】Ｎｉの含有量は２．０〜６．０％とする。
Ｎｉは黒鉛晶出及び基地組織の強化に有効である。その
含有量が２．０％未満では十分な効果が得られず、一
方、６．０％を超えるとオーステナイトが安定しすぎ、
硬度低下、靭性低下につながる。Ｎｉの含有量は、より
好ましくは３．０〜５．０％とするのがよい。
Ｎｉは黒鉛晶出及び基地組織の強化に有効である。その
含有量が２．０％未満では十分な効果が得られず、一
方、６．０％を超えるとオーステナイトが安定しすぎ、
硬度低下、靭性低下につながる。Ｎｉの含有量は、より
好ましくは３．０〜５．０％とするのがよい。
【００１２】Ｃｒの含有量は１．０〜４．０％とする。
Ｃｒは耐摩耗性を向上させる炭化物を構成する主要元素
の１つであると共に、基地硬度の向上にも不可欠な元素
である。その含有量が１．０％未満では炭化物の生成量
が不足するため硬度が低下し、４．０％を超えると炭化
物量が増大して靭性が低下し且つ黒鉛化を阻害する。Ｃ
ｒの含有量は、より好ましくは１．５〜３．０％とする
のがよい。
Ｃｒは耐摩耗性を向上させる炭化物を構成する主要元素
の１つであると共に、基地硬度の向上にも不可欠な元素
である。その含有量が１．０％未満では炭化物の生成量
が不足するため硬度が低下し、４．０％を超えると炭化
物量が増大して靭性が低下し且つ黒鉛化を阻害する。Ｃ
ｒの含有量は、より好ましくは１．５〜３．０％とする
のがよい。
【００１３】Ｍｏの含有量は０．３〜４．０％とする。
Ｍｏは基地組織中に固溶して基地を強化するため、耐摩
耗性の向上に有効な元素である。０．３％未満ではその
効果が得られず、一方、４．０％を超えると板状のＭ２
Ｃ型炭化物が晶出し、靭性の低下を招き且つ耐肌荒れ性
を低下させる。Ｍｏの含有量は、より好ましくは０．５
〜２．０％とするのがよい。
Ｍｏは基地組織中に固溶して基地を強化するため、耐摩
耗性の向上に有効な元素である。０．３％未満ではその
効果が得られず、一方、４．０％を超えると板状のＭ２
Ｃ型炭化物が晶出し、靭性の低下を招き且つ耐肌荒れ性
を低下させる。Ｍｏの含有量は、より好ましくは０．５
〜２．０％とするのがよい。
【００１４】Ｖの含有量は０．１〜２．０％とする。Ｖ
はＭＣ型炭化物を晶出又は析出させる。また一次晶出の
セメンタイト中に固溶し、セメンタイトを硬くする効果
がある。全体の含有量が０．１％未満ではそれらの効果
が得られず、一方、２．０％を超えると粗大な一次炭化
物が晶出し、黒鉛晶出量も少なくなり、耐肌荒れ性及び
耐焼付き性を劣化させる。Ｖの含有量は、より好ましく
は０．２〜０．７％とするのがよい。
はＭＣ型炭化物を晶出又は析出させる。また一次晶出の
セメンタイト中に固溶し、セメンタイトを硬くする効果
がある。全体の含有量が０．１％未満ではそれらの効果
が得られず、一方、２．０％を超えると粗大な一次炭化
物が晶出し、黒鉛晶出量も少なくなり、耐肌荒れ性及び
耐焼付き性を劣化させる。Ｖの含有量は、より好ましく
は０．２〜０．７％とするのがよい。
【００１５】Ｔｉの含有量は０．１〜１．０％とする。
Ｔｉは一部炭素と結合してＴｉＣを形成し、Ｖ、Ｃｒと
併用して用いると耐摩耗性及び靭性が更に向上する。ま
たＴｉを含有させることで、黒鉛晶出量を増加させるこ
とができる。全体の含有量が０．１％未満ではそれらの
効果が得られず、一方、１．０％を超えると靭性を劣化
させる。Ｔｉの含有量は、より好ましくは０．２〜０．
７％とするのがよい。
Ｔｉは一部炭素と結合してＴｉＣを形成し、Ｖ、Ｃｒと
併用して用いると耐摩耗性及び靭性が更に向上する。ま
たＴｉを含有させることで、黒鉛晶出量を増加させるこ
とができる。全体の含有量が０．１％未満ではそれらの
効果が得られず、一方、１．０％を超えると靭性を劣化
させる。Ｔｉの含有量は、より好ましくは０．２〜０．
７％とするのがよい。
【００１６】Ｗ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素は少なくとも１
種以上を全体で０．２〜２．５％含有させる。ＷとＮｂ
について、ＷはＭ２Ｃ型炭化物及びＭ６Ｃ型炭化物を、
ＮｂはＭＣ型炭化物を晶出又は析出させる。また一次晶
出のセメンタイト中に固溶し、セメンタイトを硬くする
効果がある。ＷとＮｂの合計量が０．２％未満ではそれ
らの効果が得られず、一方、Ｗ、Ｎｂの両元素とも１．
０％を超えると粗大な一次炭化物が晶出し、黒鉛晶出量
も少なくなり、耐肌荒れ性、耐焼付き性を劣化させる。
Ｂは溶湯中の酸素と結合して、脱酸効果を示す。その
他、生成した酸化物を核とする凝固組織の微細化効果及
び基地中に溶け込んだＢによる焼入れ性の増大効果を有
する。よって圧延ロールのような大質量の鋳物の場合、
冷却速度を速くすることが困難な場合があるが、焼入れ
性の向上によって、良好な焼入れ組織が得易くなる。希
土類元素は、黒鉛を微細化、球状化させ、機械的性質を
向上させる効果がある。０．０１％未満ではこのような
効果が十分ではなく、一方、０．５％を超えると材質が
脆くなる。好ましくはＷ＋Ｎｂを０．２〜２．０重量
％、Ｂ＋希土類元素を０．０２〜０．５％とするのがよ
い。なお希土類元素としては、ＣｅにＬａ、Ｎｄ、Ｐｒ
が混合されたミッシュメタル（各元素を分離するのは難
しい）を用いることができる。
種以上を全体で０．２〜２．５％含有させる。ＷとＮｂ
について、ＷはＭ２Ｃ型炭化物及びＭ６Ｃ型炭化物を、
ＮｂはＭＣ型炭化物を晶出又は析出させる。また一次晶
出のセメンタイト中に固溶し、セメンタイトを硬くする
効果がある。ＷとＮｂの合計量が０．２％未満ではそれ
らの効果が得られず、一方、Ｗ、Ｎｂの両元素とも１．
０％を超えると粗大な一次炭化物が晶出し、黒鉛晶出量
も少なくなり、耐肌荒れ性、耐焼付き性を劣化させる。
Ｂは溶湯中の酸素と結合して、脱酸効果を示す。その
他、生成した酸化物を核とする凝固組織の微細化効果及
び基地中に溶け込んだＢによる焼入れ性の増大効果を有
する。よって圧延ロールのような大質量の鋳物の場合、
冷却速度を速くすることが困難な場合があるが、焼入れ
性の向上によって、良好な焼入れ組織が得易くなる。希
土類元素は、黒鉛を微細化、球状化させ、機械的性質を
向上させる効果がある。０．０１％未満ではこのような
効果が十分ではなく、一方、０．５％を超えると材質が
脆くなる。好ましくはＷ＋Ｎｂを０．２〜２．０重量
％、Ｂ＋希土類元素を０．０２〜０．５％とするのがよ
い。なお希土類元素としては、ＣｅにＬａ、Ｎｄ、Ｐｒ
が混合されたミッシュメタル（各元素を分離するのは難
しい）を用いることができる。
【００１７】外層材の成分組成を上記のような範囲とす
ることで、組織中に面積率で２５〜４５％のセメンタイ
トと２〜６％の黒鉛、及び基地中に微細炭化物を晶・析
出させて分散させることが可能となる。
ることで、組織中に面積率で２５〜４５％のセメンタイ
トと２〜６％の黒鉛、及び基地中に微細炭化物を晶・析
出させて分散させることが可能となる。
【００１８】本発明の熱間圧延用複合ロールは、上記の
成分組成を持つ外層材の溶湯とダクタイル鋳鉄からなる
内層材の溶湯を、遠心鋳造法により溶着一体化させて製
造することができる。
成分組成を持つ外層材の溶湯とダクタイル鋳鉄からなる
内層材の溶湯を、遠心鋳造法により溶着一体化させて製
造することができる。
【００１９】本発明の熱間圧延用複合ロールは、上記外
層材に内層材を遠心鋳造法で溶着一体化して鋳造した
後、残留オーステナイトの変態と残留応力除去のための
歪取り調質熱処理を行う必要がある。この熱処理は、鋳
放し状態から４００〜６００℃に加熱・保持後、ゆっく
りと徐冷する方法で行う。
層材に内層材を遠心鋳造法で溶着一体化して鋳造した
後、残留オーステナイトの変態と残留応力除去のための
歪取り調質熱処理を行う必要がある。この熱処理は、鋳
放し状態から４００〜６００℃に加熱・保持後、ゆっく
りと徐冷する方法で行う。
【００２０】本発明の熱間圧延用複合ロールは、例えば
熱間薄板圧延の仕上げ後段用ロールとして好適である。
熱間薄板圧延の仕上げ後段用ロールとして好適である。
【００２１】
【実施例】本発明に係る熱間圧延用複合ロールの実施例
を１〜５とし、比較例を１〜４として、外層の各成分組
成を表１に示す。成分組成の残部は実質的にＦｅからな
る。比較例１〜４の外層の化学成分においては、Ｖ、Ｔ
ｉが含有されておらず、またＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類の何
れもが含有されていない。
を１〜５とし、比較例を１〜４として、外層の各成分組
成を表１に示す。成分組成の残部は実質的にＦｅからな
る。比較例１〜４の外層の化学成分においては、Ｖ、Ｔ
ｉが含有されておらず、またＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類の何
れもが含有されていない。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示す成分の外層材と、一般的なダク
タイル鋳鉄からなる内層材とを、胴径φ３５０ｍｍ、胴
長６００ｍｍを持つ複合ロールに遠心鋳造した。得られ
た鋳造ロールは、残留オーステナイトの変態と残留応力
除去のための歪取り調質熱処理を施した。得られた熱処
理後の各ロールの外層部の組織においては、光学顕微鏡
の範囲では実施例と比較例との組織差は検出できなかっ
たが、電子顕微鏡では実施例の各組識において、一次晶
出のセメンタイトへのＶの固溶と、基地中に非常に微細
な炭化物が均一に分散していることが認められた。
タイル鋳鉄からなる内層材とを、胴径φ３５０ｍｍ、胴
長６００ｍｍを持つ複合ロールに遠心鋳造した。得られ
た鋳造ロールは、残留オーステナイトの変態と残留応力
除去のための歪取り調質熱処理を施した。得られた熱処
理後の各ロールの外層部の組織においては、光学顕微鏡
の範囲では実施例と比較例との組織差は検出できなかっ
たが、電子顕微鏡では実施例の各組識において、一次晶
出のセメンタイトへのＶの固溶と、基地中に非常に微細
な炭化物が均一に分散していることが認められた。
【００２４】これら実施例、比較例の材料の評価とし
て、試料を採取し、ショア硬度、組織、摩擦摩耗試験、
焼付き試験を実施した。結果を表２に示す。
て、試料を採取し、ショア硬度、組織、摩擦摩耗試験、
焼付き試験を実施した。結果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】なお上記の評価は、ＥＰＭＡ面分析と画像
解析により炭化物面積率の測定をした。また摩擦摩耗試
験は下記のピンオンディスク法で摩擦係数、摩耗減量を
測定した。焼付試験は下記のファレックス法により焼付
荷重、焼付トルクを測定した。 ＜摩擦摩耗試験＞ 試験方法 ：ピンオンディスク法 試験片温度 ：３００℃ 荷重 ：５ｋｇ／ｃｍ２ 回転速度 ：１００ｍ／ｍｉｎ 摺動距離 ：２００００ｍ ＜焼付試験＞ 試験方法 ：ファレックス法（ＫＦ型焼付試験機） 試験片サイズ ：φ６．３５×３２Ｌ 相手材（Ｖブロック）：ＳＵＳ３０４ 回転速度 ：２９０ｒｐｍ
解析により炭化物面積率の測定をした。また摩擦摩耗試
験は下記のピンオンディスク法で摩擦係数、摩耗減量を
測定した。焼付試験は下記のファレックス法により焼付
荷重、焼付トルクを測定した。 ＜摩擦摩耗試験＞ 試験方法 ：ピンオンディスク法 試験片温度 ：３００℃ 荷重 ：５ｋｇ／ｃｍ２ 回転速度 ：１００ｍ／ｍｉｎ 摺動距離 ：２００００ｍ ＜焼付試験＞ 試験方法 ：ファレックス法（ＫＦ型焼付試験機） 試験片サイズ ：φ６．３５×３２Ｌ 相手材（Ｖブロック）：ＳＵＳ３０４ 回転速度 ：２９０ｒｐｍ
【００２７】表２から明らかなように、焼付試験におい
ては、実施例１〜５のロールと比較例１〜４のロールと
は同程度の性能であることがわかる。その一方、摩擦摩
耗試験における摩耗減量において、実施例のロールが比
較例のロールに較べてその摩耗減量が大幅に少なくなっ
ているのがわかる。即ち本発明において、Ｖ、Ｔｉを示
された範囲で加え、またＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素の内
の少なくとも１種以上を示された範囲で加えることで、
従来の高合金グレン材の優れた耐焼付き性、耐事故性を
維持しつつ、耐摩耗性の向上が期待できることがわか
る。
ては、実施例１〜５のロールと比較例１〜４のロールと
は同程度の性能であることがわかる。その一方、摩擦摩
耗試験における摩耗減量において、実施例のロールが比
較例のロールに較べてその摩耗減量が大幅に少なくなっ
ているのがわかる。即ち本発明において、Ｖ、Ｔｉを示
された範囲で加え、またＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素の内
の少なくとも１種以上を示された範囲で加えることで、
従来の高合金グレン材の優れた耐焼付き性、耐事故性を
維持しつつ、耐摩耗性の向上が期待できることがわか
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項１に記載の熱間圧延用複合ロールによれば、そこに
示されるＣ〜Ｍｏまでの各成分で構成される高合金グレ
ン材にＶとＴｉを示された含有範囲で加え、またＷ、Ｎ
ｂ、Ｂ、及び希土類の内の少なくとも１種以上を示され
た範囲で加えることで、一次晶出のセメンタイトを硬
く、そして基地中に硬質の微細炭化物を晶出或いは析出
させ、尚且つ微細な球状黒鉛の晶出を増加させることが
可能となる。よってこれにより、従来からの高合金グレ
ン材の優れた耐焼付き性、耐事故性を保持しつつ、耐摩
耗性を向上させた新たな熱間圧延用複合ロールを提供す
ることが可能となり、熱間薄板圧延の後段用ロールにも
適用可能となり、熱間圧延製品の品質向上及び圧延作業
の高生産性を実現することができる。また請求項２に記
載の熱間圧延用複合ロールによれば、上記請求項１の構
成による効果に加えて、現にロール外層の組織中に２５
〜４５％の面積率で存在するセメンタイトと基地中に分
散されて存在する微細炭化物とによって良好な耐摩耗性
を発揮させることができる他、２〜６％の黒鉛を晶出分
散させることで、高合金グレン材の優れた耐焼付き性を
保持することができる。また請求項３に記載の熱間圧延
用複合ロールによれば、上記請求項１又は２に記載の構
成による効果に加えて、耐焼付き性、耐事故性、耐摩耗
性に優れた外層材に対して、内層材としてダクタイル鋳
鉄を用いて遠心鋳造法により溶着一体化させて複合ロー
ルを構成したことで、熱間圧延用複合ロールに更に強靭
性を付与させることができ、熱間薄板圧延用の仕上げ後
段用ロールへの適用が一層良好に行える。
求項１に記載の熱間圧延用複合ロールによれば、そこに
示されるＣ〜Ｍｏまでの各成分で構成される高合金グレ
ン材にＶとＴｉを示された含有範囲で加え、またＷ、Ｎ
ｂ、Ｂ、及び希土類の内の少なくとも１種以上を示され
た範囲で加えることで、一次晶出のセメンタイトを硬
く、そして基地中に硬質の微細炭化物を晶出或いは析出
させ、尚且つ微細な球状黒鉛の晶出を増加させることが
可能となる。よってこれにより、従来からの高合金グレ
ン材の優れた耐焼付き性、耐事故性を保持しつつ、耐摩
耗性を向上させた新たな熱間圧延用複合ロールを提供す
ることが可能となり、熱間薄板圧延の後段用ロールにも
適用可能となり、熱間圧延製品の品質向上及び圧延作業
の高生産性を実現することができる。また請求項２に記
載の熱間圧延用複合ロールによれば、上記請求項１の構
成による効果に加えて、現にロール外層の組織中に２５
〜４５％の面積率で存在するセメンタイトと基地中に分
散されて存在する微細炭化物とによって良好な耐摩耗性
を発揮させることができる他、２〜６％の黒鉛を晶出分
散させることで、高合金グレン材の優れた耐焼付き性を
保持することができる。また請求項３に記載の熱間圧延
用複合ロールによれば、上記請求項１又は２に記載の構
成による効果に加えて、耐焼付き性、耐事故性、耐摩耗
性に優れた外層材に対して、内層材としてダクタイル鋳
鉄を用いて遠心鋳造法により溶着一体化させて複合ロー
ルを構成したことで、熱間圧延用複合ロールに更に強靭
性を付与させることができ、熱間薄板圧延用の仕上げ後
段用ロールへの適用が一層良好に行える。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高木 隆明
兵庫県姫路市大津区吉美403 虹技株式会
社姫路西工場内
Ｆターム(参考） 4E016 CA08 DA03 EA03 EA23 FA02
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともロール胴部が外層と内層とか
らなる熱間圧延用複合ロールであって、前記外層の成分
組成が重量％で、 Ｃ ： ２．０〜４．０％ Ｓｉ： ０．５〜２．０％ Ｍｎ： ０．２〜２．０％ Ｎｉ： ２．０〜６．０％ Ｃｒ： １．０〜４．０％ Ｍｏ： ０．３〜４．０％ Ｖ ： ０．１〜２．０％ Ｔｉ： ０．１〜１．０％ 及びＷ、Ｎｂ、Ｂ、希土類元素の内の少なくとも１種以
上を０．２〜２．５％含有し、残部が実質的にＦｅから
なることを特徴とする熱間圧延用複合ロール。 - 【請求項２】 外層の組織中に面積率で２５〜４５％の
セメンタイトと２〜６％の黒鉛とを分散させ、且つ外層
の基地中に微細炭化物を分散させてなることを特徴とす
る請求項１に記載の熱間圧延用複合ロール。 - 【請求項３】 外層材の溶湯とダクタイル鋳鉄からなる
内層材の溶湯とを遠心鋳造法により溶着一体化させてな
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱間圧延用
複合ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300383A JP2003105483A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱間圧延用複合ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300383A JP2003105483A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱間圧延用複合ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105483A true JP2003105483A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19120974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001300383A Pending JP2003105483A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱間圧延用複合ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105483A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005177809A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材および圧延用ロール |
| JP2005177808A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材および圧延用ロール |
| CN1301340C (zh) * | 2005-01-11 | 2007-02-21 | 东北大学 | 稀土硼微合金化高锰钢 |
| CN102019294A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-04-20 | 山东理工大学 | 大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法 |
| CN102366830A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-07 | 刘群联 | 一种含硼轧辊的铸造方法 |
| CN109694996A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-04-30 | 常州市力创轧辊有限公司 | 一种无缝钢管连轧机用合金石墨钢轧辊及其制备方法 |
| CN119549686A (zh) * | 2024-11-28 | 2025-03-04 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种热连轧耐磨型高镍铬工作辊及其制备方法 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300383A patent/JP2003105483A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005177809A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材および圧延用ロール |
| JP2005177808A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Hitachi Metals Ltd | 圧延用ロールの外層材および圧延用ロール |
| CN1301340C (zh) * | 2005-01-11 | 2007-02-21 | 东北大学 | 稀土硼微合金化高锰钢 |
| CN102019294A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-04-20 | 山东理工大学 | 大尺寸高韧性耐磨合金轧辊及其制造方法 |
| CN102019294B (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-18 | 山东理工大学 | 大尺寸高韧性耐磨合金轧辊的制造方法 |
| CN102366830A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-03-07 | 刘群联 | 一种含硼轧辊的铸造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050920 |