JPH04253514A - スケ−ルブレ−カ−用ロ−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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱スケ−ル性の向上を目
的としたテンションレベラ−ロ−ルとして、耐摩耗，耐
食性及び耐スポ−リング性の大きいスケ−ルブレ−カ−
用ロ−ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼材を高温で成形加工すると、
加工時に空気に接触して鋼材表面に鉄酸化物の硬い被膜
即ちスケ−ルが生成する。従来、このスケ−ルは、通常
酸洗により化学的に除去されているが、最近の鋼板，鋼
帯の酸洗ラインでは、酸洗の軽減，高能率化などの目的
から、酸洗の前処理として、鋼板，鋼帯に繰り返し曲げ
加工を施すことにより、スケ−ル層に亀裂を生じさせ脱
スケ−ルを容易にするスケ−ルブレ−キング処理が実施
されるようになってきた。このスケ−ルブレ−カ−とし
ては、被処理材の形状矯正をかねて多数のロ−ルにより
構成されているレベラ−タイプのものが一般的である。

【０００３】而して、スケ−ルブレ−カ−用ロ−ルは被
処理材の変形抵抗が高いため、耐摩耗性，耐酸化性及び
耐スポ−リング性を有することが要求されており、従来
は１〜３％Ｃｒ鍛鋼ロ−ルや５〜９％Ｃｒの肉盛ロ−ル
が使用されていたが耐スポ−リング性や耐摩耗性につい
ては充分でなかった。そこで、特願昭６２−１８３４５
５号や特願昭６２−１９２６７０号で提案されたように
合金成分のロ−ルで表面熱処理で解決を試みてみたが、
耐スポ−リング性は充分であったものの、酸洗ラインの
製造スピ−ドが更にあがったため摩耗が早まり取り替え
周期が短かくなった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特願昭６２−１８３４
５５号や特願昭６２−１９２６７０号の発明は、従来の
スケ−ルブレ−カ−用ロ−ルは、繰り返し曲げ加工を施
される鋼板の曲げ反力による大きな面圧と高硬度のスケ
−ルのデスケ−リングの水冷のため、１〜３％Ｃｒ鋼で
は耐えられず、また、肉盛ロ−ルではスポ−リングが発
生する点に鑑み、耐摩耗，耐熱性の高い合金成分の熱処
理ロ−ルを提供しようとするものである。

【０００５】しかし、特願昭６２−１８３４５５号や特
願昭６２−１９２６７０号において提案した熱処理ロ−
ルでは、硬さがＨｓ８５〜９０であることにより更にス
ピ−ドアップされた酸洗ラインの苛酷な稼働状況下では
、耐摩耗について不充分であることが判った。しかしな
がら、特願昭６２−１８３４５５号の明細書においても
説明しているように、硬度をＨｓ９０以上あげると耐ス
ポ−リング性が低下するため更に硬くすることには問題
があった。本発明は上述のような従来技術の問題点を解
決し、優れた耐摩耗，耐食性スポ−リング性を有するス
ケ−ルブレ−カ−用ロ−ルを開発することをその課題と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明の構成は、重量％でＣ：１．０〜１．
６％，Ｃｒ：３〜５％，Ｍｏ：４〜７％，Ｗ：５〜１１
％，Ｃｏ：４〜１１％，Ｖ：１〜５％を含有する鋼を真
空溶解した後、ガスアトマイズ法により粉末に製造され
た材料を加圧成形し、熱間押出によってロ−ル状にする
と共に、熱処理後の表面硬さをＨｓ９５以上，硬化深さ
を表面より５〜１０ｍｍ深さでＨｓ９０以上を保持しロ
−ル芯部の硬さをＨｖ４００以下（又はＨｓ５５以下）
にしたことを特徴とするものである。

【０００７】即ち、本発明スケ−ルブレ−カ−用ロ−ル
は、適量の合金成分を添加して合金化合物を形成し、か
つ、これを粉末にした後加圧成形したため、細かい均一
な炭化物の分布により熱処理後の表面硬さをＨｓ９５以
上にしても靭性があり、かつ、耐摩耗性も更に向上し、
しかも、硬化深さを表面から５〜１０ｍｍの深さまでＨ
ｓ９０以上に保持することにより、耐スポ−リング性も
増大することができた。尚、残留オ−ステナイト量は１
５％以下が望ましい。

【０００８】次に、本発明において適用される鋼の成分
組成を限定する理由について説明すれば、次の通りであ
る。Ｃは金属炭化物を形成して耐摩耗性を向上させると
共に、焼入性の増加に寄与するものであるが、１．０％
未満では他の合金元素と炭化物をつくるためマトリック
ス中の炭素量が少なくなりすぎて硬さＨｓ９５以上の高
硬度が得られず、耐摩耗性が充分でない。１．６％を超
えると脆いセメンタイト組織もあらわれ、また、残留オ
−ステナイト量も多くなり好ましくない。

【０００９】ＣｒはＣｒ炭化物を形成して、マトリック
ス中に分散することにより、耐摩耗性，耐腐食性を向上
させ、且つ、Ｃｒの一部は固溶して焼入性を増加するの
に寄与するが、Ｃｒが４％より少ないと硬さが低くなっ
て耐摩耗性が減少し、１１％以上になると脆くなって靭
性が低下し、耐スポ−リング性が減少しやすいので、Ｃ
ｒは４〜１１％の範囲内にする必要がある。

【００１０】ＭｏはＭｏ炭化物を形して焼入性を増し、
耐摩耗性を向上させ、また、加熱の際に結晶粒子の成長
を抑える力が大きいので靭性を付与し、耐スポ−リング
性を向上させるものであるが、このＭｏはその量が４％
以下であれば焼入硬さが低くなって耐摩耗性を減少させ
、７％以上になると、加熱時の変態点を下げ、脱炭層が
増大する傾向を示すので、Ｍｏは４〜７％の範囲内にす
る必要がある。

【００１１】ＷはＷ炭化物を形成して耐摩耗性を向上さ
せるものであるが、その量が５％より少ないと、Ｗ炭化
物が少なくて耐摩耗性の効果がなく、また、その量が１
１％以上になるとＷ炭化物の量は増すが、マトリックス
中のＣ量が減少し、焼入硬さが低下し、かつ脆くなる。 したがって、Ｗ量は５〜１１％の範囲内にする必要があ
る。

【００１２】ＶはＶ炭化物を形成して極めて硬くなり、
耐摩耗性を向上させるばかりでなく、マトリックス中に
固溶して結晶粒子を微細ならしめ、加熱時の結晶の成長
を阻止することができるが、その量は１％より少ないと
焼入硬さが低くなって耐摩耗性を減少させ、また、その
量が５％より多くなると、Ｖ炭化物が多くなってマトリ
ックス中に固溶するＣの量が低くなり、焼入硬さが低く
なって耐摩耗性が減少するので、Ｖは１〜５％の範囲内
にする必要がある。

【００１３】Ｃｏは炭化物を作らずにマトリックス中に
固溶しやすいので、溶融開始温度が上昇し、加熱時に過
熱組織を生じることが少ない。特に、軟化開始温度が上
がるから、高温硬さが高くなり高温における耐摩耗性を
増すためにＣｏを含有させると好結果が得られる。Ｃｏ
を含有させないと、焼入時に残留オ−ステナイトは少な
いが、焼戻し時の硬さの上昇が低く、高温における耐摩
耗性が低くなり、Ｃｏ量が１１％以上になると、焼入時
に残留オ−ステナイトが増大して耐摩耗性は低下し、脆
性が増して耐スポ−リング性も低下するので、Ｃｏ量は
１１％以下とする。

【００１４】次に、熱処理硬さは、Ｈｓ９５以上にする
ことにより、先に提案した特願昭６２−１８３４５５号
の発明のロ−ルより耐摩耗性を向上させ、かつ、本発明
ロ−ルは粉末成形されているため炭化物がち密で均一で
あることからＨｓ９５以上の硬さにしても前記特願昭６
２−１８３４５５号，特願昭６２−１９２６７０号の溶
製ロ−ルよりも靭性があり耐スポ−リング性は低下しな
い。

【００１５】また、硬化深さは、表面から５ｍｍ以下で
は耐スポ−リング性が低下し、１０ｍｍ以上であると熱
処理後の変形が大きく、加工が困難となり、かつ、スケ
−ルブレ−キング時の曲げ応力，衝撃に対し靭性が少な
いので、硬化深さは５〜１０ｍｍの範囲にする必要があ
る。

【００１６】一方、残留オ−ステナイトについては、そ
れが１５％以上あると、ロ−ル使用中に加工硬化しやす
く、耐スポ−リング性が低下するため、残留オ−ステナ
イトは１５％以下にしておく必要がある。

【００１７】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明スケ−ルブレ−カ−用ロ−ルを用いて構成した
レベラを示すものである。図に於いて、１はスケ−ルブ
レ−キングされる圧延鋼板、２はワ−クロ−ル、３はバ
ックアップロ−ルで、１個のワ−クロ−ル２とバックア
ップロ−ル３とを１組のスケ−ルブレ−キングロ−ルと
し、前記鋼板１を挟んで互いに対向するように複数組配
設して４重式レベラを形成しているが、本発明ロ−ルは
上記のワ−クロ−ル２に用いるものである。

【００１８】次に、本発明ロ−ルの耐摩耗性について行
った試験について説明する。摩耗試験は、西原式摩耗試
験を図３に示す態様において、下記の試験条件で行なっ
た。図３において、４は本発明ロ−ルと同質材で形成し
た試験材、５は相手材で、いずれも直径３０ｍｍロ−ル
に形成されている。Ｐは荷重である。尚、試験材の成分
は表１の試料番号４の本発明ロ−ルと同じである。また
、従来の肉盛ロ−ルについてはスポ−リング事故を考慮
しこの摩耗試験の対象外とした。 この試験結果は、表１の試験結果の欄、並びに、図４の
摩耗量の比較グラフに示す通りである。即ち、本発明ロ
−ルと同質の試験材４は、従来ロ−ルと同質の試験材１
の摩耗量の１／１０以下の摩耗しかしておらず、また、
本出願人らが先に提案したロ−ルと同質の試験材２，３
に比べても１／２以下の摩耗量であった。

【００１９】

【表１】

【００２０】参考迄に本試験片にかかる圧力を求める計
算式を次式数１に示す。

【００２１】

【数１】

【００２２】また、本発明ロ−ルをスケ−ルブレ−キン
グロ−ルのワ−クロ−ルとして実際に２ケ月使用した後
、その摩耗量を測定したところ、外径で約０．２ｍｍの
径小となった。従来ロ−ルと本発明ロ−ルとの比較を表
２に示す。ここで、本発明ロ−ルと特願昭６２−１９２
６７０号のロ−ルは、ラインスピ−ド等がアップした苛
酷な操業条件下で使用したものであるが、本発明ロ−ル
はそのような苛酷な条件下の使用においても特願昭６２
−１９２６７０号　のロ−ルに比べ一段と優れた耐摩耗
性を示している。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述の通りであるから、操作条
件が苛酷になっても、優れた耐摩耗性，耐腐食性及び耐
スポ−リング性を発揮するスケ−ルブレ−キング用ロ−
ルとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スケ−ルブレ−キング用ロ−ルを用いた
４重式レベラの概要を示す側面図である。

【図２】本発明ロ−ルの断面硬さ分布を示す図表である
。

【図３】西原式摩耗試験方法の概要を示す正面図である
。

【図４】摩耗性試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　　　圧延鋼板 ２　　　　ワ−クロ−ル ３　　　　バックアップロ−ル ４　　　　試験材 ５　　　　相手材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　重量％でＣ：１．０〜１．６％，Ｃｒ
   ３〜５％，Ｍｏ：４〜７％，Ｗ：５〜１１％，Ｃｏ：４
   〜１１％，Ｖ：１〜５％を含有する鋼を真空溶解した後
   、ガスアトマイズ法により粉末に製造された材料を加圧
   成形し、熱間押出によってロ−ル状にすると共に、熱処
   理後の表面硬さをＨｓ９５以上，硬化深さを表面より５
   〜１０ｍｍ深さでＨｓ９０以上を保持しロ−ル芯部の硬
   さをＨｖ４００以下（又はＨｓ５５以下）にしたことを
   特徴とするスケ−ルブレ−カ−用ロ−ル。