JPH01195260A - 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール - Google Patents

耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール

Info

Publication number
JPH01195260A
JPH01195260A JP24887088A JP24887088A JPH01195260A JP H01195260 A JPH01195260 A JP H01195260A JP 24887088 A JP24887088 A JP 24887088A JP 24887088 A JP24887088 A JP 24887088A JP H01195260 A JPH01195260 A JP H01195260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
graphite
resistance
rolling
crystallized
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24887088A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2672598B2 (ja
Inventor
Takeru Morikawa
長 森川
Noburou Maeya
前家 信朗
Yoshihiro Nakagawa
中川 義弘
Takashi Hashimoto
隆 橋本
Hiroaki Katayama
片山 博彰
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP24887088A priority Critical patent/JP2672598B2/ja
Publication of JPH01195260A publication Critical patent/JPH01195260A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2672598B2 publication Critical patent/JP2672598B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • 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、主としてロール材として使用される耐焼付性
、耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳
鉄材および該高クロム鋳鉄材を圧延使用層たる外層に有
する圧延用複合ロールに関する。
(従来の技術と問題点) 高クロム鋳鉄ロール材は、冶金学的には基地組織中に高
硬度のM?Cj型クロムクロム炭化物でおり、耐摩耗性
に優れるのが特徴である。かかる高クロムロール材によ
って圧延使用層たる外層が形成された複合ロールは、ホ
ットストリップミル用ワークロール等として普及してい
る。
゛しかじ、高クロム鋳鉄ロール材は、熱伝導率が低く焼
付が生じ易いという問題があった。
そこで、本出願人は、特公昭61−16415号および
特公昭61−16336号において開示した通り、高ク
ロム組織中に黒鉛を晶出させ、耐焼付性を著しく改善し
た黒鉛晶出高クロム鋳鉄材を開発した。
この黒鉛晶出高クロム鋳鉄材を圧延使用層として有する
圧延用ロールによって、従来、焼付が生じ易いとされて
いるステンレス鋼等の特殊鋼を圧延したところ、焼付の
発生も生じず、良好な結果が得られた。
しかしながら、上記黒鉛晶出高クロム鋳鉄材は、晶出黒
鉛の粒径が80μ1以上と比較的大きいため、使用用途
によってはロール表面に肌荒れが生じ易く、耐摩耗性お
よび耐肌荒性に劣るという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、耐焼付性
は勿論のこと、耐摩耗性および耐肌荒性ciも優れた黒
鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および該ロール材を圧延使
用層として有する圧延用複合ロールを提供することを目
的とする。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するためになされた本発明の黒鉛晶出高
クロム鋳鉄ロール材は、化学組成が重量%で、 C:2.0〜3.6%  Ni:2.0〜4.3%Si
 :  1.5〜2.8  %   Cr:  5.0
〜10  %Mn :  0.5〜1.5  %   
Mo :  0.2〜2.0  %  。
残部実質的にFeからなり、鋳造のままで組織中に微細
黒鉛が晶出していることを発明の構成とするものであり
、また本発明の圧延用複合ロールは前記特定組成、組織
の黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材を複合ロールの圧延使
用層たる外層に適用したことを発明の構成とするもので
ある。
(実施例) 以下、本発明の黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材の成分限
定理由について述べると共に、圧延用複合ロールの圧延
使用層への適用について言及する。
成分単位はすべて重量%である。
C:2.0〜3.6% CはCrと結合してクロムカーバイドを形成する他、後
述するSi、 Niの黒鉛化生成元素により微細な黒鉛
を晶出するものである。しかして、C2,0%未満では
クロムカーバイドが減少すると共に黒鉛の晶出もなくな
り、目的とする高クロム鋳鉄が得られなくなるためであ
る。一方、C3,6%を越えるとCr含有量との関係に
もよるが、本発明の場合では、C「10%以下に抑えら
れるため、過飽和の炭素が高いSi+ Ni含有量のた
め黒鉛化し、黒鉛晶出量が過剰となって耐摩耗性の点で
劣化するためである。
Si:1.5〜2.8% Siは高クロム材質に黒鉛を晶出させるために必要で、
1.5%未満ではこの効果がなく、2.8%を越えると
黒鉛晶出が過多となり耐摩耗性の点で劣化するためであ
る。なおSiについては鋳込前OSi量を上記成分範囲
よりも低目にしておいて、鋳込時に接種を行い、最終製
品の成分で上記範囲内に調整する方が黒鉛の晶出に有効
である。
Mn :  0.5〜1.5% Mnは溶湯の脱酸のためにSiと共に積極的に添加され
る。Mn O,5%未満ではこの効果が不足し、1.5
%を越えると機械的性質特に靭性の点で劣化が著しくな
るためである。
Ni : 2.0〜4.3% Niは基地組織の改良と黒鉛晶出の目的で積極的に含有
される。しかしてNi 2.0%未満では黒鉛の晶出が
みられず、一方4.3%を越えるとSiの場合と同様黒
鉛過多となり、同時に残留オーステナイトが増加して後
の熱処理によってもオーステナイトが安定で使用時に耐
肌荒性の面で問題となるためである。
Cr :  5.0〜10% CrはCと結合してCr炭化物を形成するが、5.0%
未満では炭化物が少なく耐摩耗性の点で劣り、一方10
%を越えると上記Ni、 Siの成分範囲によっても黒
鉛の晶出が得られないためである。
Mo :  0.2〜2.0% Moは焼入焼戻し抵抗を高めると共に炭化物中に入り、
炭化物硬度を高めると同時に焼戻し軟化抵抗を向上させ
るのに有効であるが、その含有量が0.2%未満ではこ
のような効果が少なく、一方2.0%を越えると白銑化
傾向が強くなって黒鉛の晶出量が少なくなるためである
本発明の黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材は以上の成分の
ばか残部実質的にFeで形成されるが、PおよびS(特
にS)は材質を脆くするので少ない程望ましく、P:0
.1%以下、S:0.08%以下に止めておくのがよい
。また、材質特性を向上させるためにFeの一部に代え
て、Nb、  Vを必要に応じて含有させることができ
る。すなわち、Nb、  Vは共に鋳造組織の微細化に
効果があり、各々単独又は複合で1.0%以下含有する
ことができる。1.0%を越えると、炭素と結びついて
VC,NbC,NbzC等の炭化物を形成し、黒鉛の晶
出を妨げると共にコスト高となるためである。
本発明の黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材は、以上の通り
、特定の合金成分、範囲で組成されているので、通常の
金型鋳造を行うだけで、鋳造組織の全域にわたって、鋳
造のままで粒子の大きさがほぼ50μm以下の黒鉛を面
積率0.5〜7.0%程度で晶出させることができ、N
i含有量を抑えたことと相まって、耐焼付性のみならず
、耐摩耗性および耐肌荒性の向上に大きく寄与すること
ができる。なお、50μmを越える黒鉛粒は、肌荒れの
起点となり易く、その量が多いほどロール材質として好
ましくない。
以上説明した黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材は、主とし
て圧延用複合ロールの圧延使用層である外層の鋳造材と
して使用されるが、その内層(軸芯)材としては、高級
鋳鉄やダクタイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛
鋳鋼等の鋳鋼材が適宜使用される。
尚、ここでいう複合ロールとは、内層が中実状のものに
限らず、円筒状のものをも含む。後者の複合ロール(複
合スリーブと指称する場合もある。)は、別途準備され
たロール軸に嵌着固定されて組立ロールとして使用され
る。また、本発明ロール材は、中空複合ローラの外層と
しても使用可能である。
前記中実状複合ロールの製造方法としては、金型遠心力
鋳造法により外層を鋳造した後、外層を内存した遠心力
鋳造用金型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に
内層材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方
法があり、簡便であるので一般的に適用されている。
本発明のロール材は、Cr含有量が10%以下と少ない
ので、該ロール材を複合ロール外層に適用したものは、
外層から内層へのCrの混入、拡散を軽減することがで
き、内層の靭性を向上することができる。。
以上のようにして鋳造された複合ロールは、通常、残留
応力の低減および残留オーステナイトの熱的安定相への
変態のための熱処理に供される。
前記の熱処理としては、化学組成、必要硬度、圧延条件
等により種々の方法が考えられるが、大別すると、A1
点以下の比較的高温の焼戻しを数回繰返し、残留オース
テナイトを分解して熱的に安定なパーライトにする方法
と、A1点以上の高温で、再びオーステナイト領域まで
加熱し、過飽和にとけこんだC,Crを二次カーバイド
として析出させた後、冷却速度をコントロールした焼入
・焼戻し熱処理により、基地を二次カーバイドとパーラ
イト、あるいは焼戻しマルテンサイトとパーライトの混
合相とする方法である。このような熱処理方法の組合せ
により基地組繊を、パーライトからマルテンサイトまで
選択することができる。
本発明のロール材の好適な適用対象としては、ホットス
トリップミル(仕上前段、仕上後段、粗スタンド)ワー
クロール、ホットランテーブルローラ、トップピンチロ
ール、ボトムピンチロール、各種条鋼圧延用ワークロー
ル、製管ロールを例示することができる。
ところで、黒鉛が晶出した高クロム鋳鉄材とL7て、前
記特許公報の他にBS(英国標準) 4844 :Pa
rt 2  (1972年)がある。これらと、本発明
のロール材との相違について言及しておく。
本発明ロール材の特徴は、クロムカーバイドを多量に含
みかつほぼ50μm以下の微細な黒鉛が鋳造のままで組
織全域に晶出している点にある。
これに対し、BSでは緩冷部や肉厚部では忠釦が晶出す
る事もあると開示されているが、Cr%が高すぎるため
、金型によって象、冷されたような43F態では黒鉛の
晶出はなく、本発明の如く組織全域に黒鉛を微細に晶出
させることはできない。
次に、胴径760Mφ、胴長2000mm、全長480
0mu+の複合ロール製造実施例を掲げて説明する。
(1)外層として、下記第1表に示す化学組成の高クロ
ム鋳鉄溶湯を用い、これを遠心力鋳造機上で回転する鋳
型に1350°Cの鋳込温度で肉厚85m+++(鋳込
重量3 ’ 500 kg)鋳込んだ。
第  1  表 (2)鋳込み開始後25分後に外層は完全に凝固した。
(3)  その後鋳型を垂直に立てて上部から軸芯材と
してダクタイル鋳鉄を1380℃で鋳込み、鋳型内を完
全に満たした後、上端を押湯保温材でカバーした。
(4)シかして完全に冷却後、ロールを鋳型から取出し
、下記の熱処理及び機械加工を行って最終製品ロールを
得た。
・熱処理 1000°CX5Hr加熱後大気放冷し、その後引き続
いて540°CX1011r加熱した後炉冷した。
(5)  このようにして製造されたロールの胴部につ
いて超音波探傷を行った結果、外層と軸芯材とは完全に
結合しているのが確認された。また、外層高クロム材質
には、それぞれ第1図〜第3図に示すような黒鉛が晶出
している組織が認められた。第1図は実施例1、第2図
は比較例1、第3図は比較例2に対応する。写真倍率は
各々50倍である。又、黒鉛粒子の大きさを測定した結
果を第2表に示す。
第2表 (6)以上の複合ロールをホットストリップミル仕上ロ
ールとして、実際、F4スタンドで使用したところ、い
ずれのロールについても焼付は発生しなかった。また、
耐肌荒性は、実施例1および2は良好な肌を得たが、比
較例1および2は黒鉛の粒子が大きくなるにつれ、ヒー
トクラックと関係し、ビット状の凹部が発生し、芳しく
ない肌となった。そして、耐摩耗性では、外層11II
I当りの圧延Ton数について、実施例1を基準とする
と、実施例2は1.0倍、比較例1は0.9倍、比較例
2は0.7倍であり、実施例が耐摩耗性の点で、優れて
いる事が確認された。
(発明の効果) 以上説明した通り、本発明の黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロー
ル材は、Si :  1.5〜2.8%、Ni:2.0
〜4.3%、Cr:5.0〜lO%を有する特定組成の
高クロム鋳鉄材質で形成したから、鋳造のままでMi職
中全域にわたってほぼ50μ−以下の微細な黒鉛を晶出
させることができ、黒鉛の存在に起因して耐焼付性およ
び耐クラツク性を確保することができるほか、良好な耐
摩耗性、耐肌荒性をも兼備させることができた。
また、圧延用複合ロールの圧延使用層たる外層に上記ロ
ール材を適用したものは、優れた圧延性能を発揮するこ
とができるほか、本発明のロール材のCr含有量が10
%以下と低いため、内層へのCrの混合、拡散を少な(
することができ、Cr混入による強靭性劣化を防止する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1に係る複合ロール外層の金属組織写真
、第2図は比較例1に係る同写真、第3図は比較例2に
係る同写真である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)化学組成が重量%で C:2.0〜3.6% Ni:2.0〜4.3% Si
    :1.5〜2.8% Cr:5.0〜10% Mn:0
    .5〜1.5% Mo:0.2〜2.0%残部実質的に
    Feからなり、鋳造のままで組織中に微細黒鉛が晶出し
    ていることを特徴とする耐摩耗性および耐肌荒性に優れ
    た黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材。
  2. (2)化学組成が重量%で C:2.0〜3.6% Ni:2.0〜4.3% Si
    :1.5〜2.8% Cr:5.0〜10% Mn:0
    .5〜1.5% Mo:0.2〜2.0%残部実質的に
    Feからなり、鋳造のままで組織中に微細黒鉛が晶出し
    ている圧延使用層たる外層を有することを特徴とする圧
    延用複合ロール。
JP24887088A 1987-10-09 1988-09-30 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール Expired - Lifetime JP2672598B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24887088A JP2672598B2 (ja) 1987-10-09 1988-09-30 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25501087 1987-10-09
JP62-255010 1987-10-09
JP24887088A JP2672598B2 (ja) 1987-10-09 1988-09-30 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01195260A true JPH01195260A (ja) 1989-08-07
JP2672598B2 JP2672598B2 (ja) 1997-11-05

Family

ID=26538982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24887088A Expired - Lifetime JP2672598B2 (ja) 1987-10-09 1988-09-30 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2672598B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0422502A (ja) * 1990-05-15 1992-01-27 Kawasaki Steel Corp 継目無鋼管用素管の熱間圧延方法
JPH0625794A (ja) * 1992-03-06 1994-02-01 Hitachi Metals Ltd 圧延用ロール及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0422502A (ja) * 1990-05-15 1992-01-27 Kawasaki Steel Corp 継目無鋼管用素管の熱間圧延方法
JPH0625794A (ja) * 1992-03-06 1994-02-01 Hitachi Metals Ltd 圧延用ロール及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2672598B2 (ja) 1997-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2715223B2 (ja) ロール外層材及び複合ロール
JPH06179947A (ja) 遠心鋳造製複合ロール
JP2003073767A (ja) 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール
JP3028514B2 (ja) 耐摩耗性・耐肌荒れ性等にすぐれた圧延用複合ロール
JP2001181780A (ja) 圧延ロール
JP2004082209A (ja) 遠心鋳造製熱間圧延用複合ロール
JPH02285047A (ja) 熱間圧延用ロール
JPH01195260A (ja) 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール
JP2002317237A (ja) 遠心鋳造製圧延用複合ロール
JP2004162104A (ja) 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール
JPH0860289A (ja) 遠心鋳造複合ロール
JP3056703B2 (ja) 圧延用ロール外層材とそれを用いた圧延用ロール
JP2686207B2 (ja) 圧延用ロール材
JPH0742544B2 (ja) 耐肌荒性に優れた圧延ロール用高合金グレン鋳鉄材
JP2002285277A (ja) 遠心鋳造製圧延用複合ロール
JP2636020B2 (ja) 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール
JPH0293038A (ja) 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材および圧延用複合ロール
JP2002161334A (ja) 熱間圧延用アダマイトロール
JP3361990B2 (ja) 圧延ロール用外層材とそれを用いた圧延ロール
JPS60121013A (ja) ホツトストリツプミル用複合ロ−ル
JPS58193342A (ja) 黒鉛を有する高クロムロ−ル
JPS6333543A (ja) 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材
JPH051352A (ja) 複合ロールおよびその製造法
JPH0625794A (ja) 圧延用ロール及びその製造方法
JPH02232339A (ja) 耐摩耗性および耐肌荒性に優れた黒鉛を有する高クロム鋳鉄材