JPH044390B2 - - Google Patents
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- JPH044390B2 JPH044390B2 JP56136426A JP13642681A JPH044390B2 JP H044390 B2 JPH044390 B2 JP H044390B2 JP 56136426 A JP56136426 A JP 56136426A JP 13642681 A JP13642681 A JP 13642681A JP H044390 B2 JPH044390 B2 JP H044390B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hardness
- roll
- carbide
- relationship
- intermediate 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.)
- Expired - Lifetime
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は６段圧延機列の前段スタンド用中間ロ
ールに関する。 近年、冷間圧延においては４段圧延機に代え、
バツクアツプロールとワークロールとの間にロー
ルを設け、該ロールの巾方向への左右動により形
状性制御が行ないうる６段圧延機が使用されるに
至つている。この中間ロールはロール端部におい
て局所的に接触面圧の高い個所を生じるため、摩
耗されやすい。 本発明者らは先に上記のような６段圧延機用中
間ロールとして、C0.6〜1.6％、Si0.15〜1.6％、
Mn0.15〜1.6％、Cr3.5〜15％を含み、ＣとCrと
の関係が 16Cr％＋15×Ｃ％27 Cr％40×Ｃ％−16 を同時に満足する関係にあり、かつMn0.4〜３
％、V0.2〜２％の１種又は２種を含み、残部鉄
及び不順物からなり、表面硬度をHv620〜750に
調整したものが優れた性状を示すことを見い出
し、特許出願した（特願昭55−123207号）。 しかしながら、その後さらに研究を重ねた結
果、特に６段圧延機列の前段スタンドでは圧下量
を大きくした高圧下圧延が行われるため、圧延材
との咬み込みが充分に行われうように従来の４段
圧延機のワークロールより表面粗さの大きい高硬
度ワークロールを用いるので、該ワークロールと
転動接触する中間ロールはいわば「やすりがけ」
の状態下におかれ、著しく摩耗する傾向が見られ
ることを知り、このため、６段圧延機列は特に前
段スタンド用中間ロールの組替周期は短く、優れ
た耐摩耗性を中間ロール材に付与することが急務
であることを知つた。 そこで、本発明者らは、中間ロールにおける上
述の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マ
トリツクス硬度の増大に伴なつて耐摩耗性は向上
するが、材料中に含まれる炭化物粒子が摩耗に対
して抵抗する役割を果すものと考えられ、炭化物
大きさがある値までは同一硬度のマトリツクスで
も炭化物の体積率の増大に伴なつて耐摩耗性が向
上することを見い出し、本発明を完成するに至つ
た。 すなわち、本発明はＣ 0.9〜1.4％、Si 0.15〜
1.6％、Mn 0.15〜1.6％、Cr ８〜20％を含み、Ｃ
とCrとの関係が 27＜Cr％＋15×Ｃ％34 Cr％40×Ｃ％−16 の両関係式を同時に満足する関係にあり、炭化物
体積率が12％以上、炭化物サイズが30μm2以下で
あり、残部鉄および不純物からなる耐摩耗性に優
れた硬度Hv700以上の６段圧延機列の前段スタン
ド用中間ロールを提供せんとするものである。 本発明に係る中間ロールを使用すれば、６段圧
延機列の前段スタンドのワークロールとして一般
に用いられる例えば0.85C−3.5Cr材であつて、硬
度Hv800、表面粗さRmax＝12μｍのワークロー
ルを用いても摩耗されにくくロールの寿命を延長
することができる。 以下、本発明をさらに具体的に説明する。 本発明において、ＣおよびCrは強度を向上さ
せ、かつ、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ
る元素であり、好ましくは0.9〜1.4％の範囲で用
いる。 下限量未満ではその効果が少なく、上限を越え
ると炭化物のサイズが粗大となり、逆に硬度や耐
摩耗性を劣化させる。そして、これはＣとCrの
量的関係に依存しているため、本発明では後記の
試験に基づいてＣとCrとの関係式を規定する。 第１図は、中間ロールの硬さと耐摩耗性を検討
するため、ワークロールとして0.85C−3.5Cr材
（硬さHv800、表面粗さRmax＝12μｍ）を用いる
一方、中間ロールとして0.85C−3.5Cr材であつて
硬度Hvが600〜800の範囲にある材料を用い、西
原式転動摩耗試験法（30φリング片２個を転動接
触させる方法）に基づき、接触面圧200Kg／mm2と
し、エマルジヨン潤滑下で試験を行い、結果を硬
さHv600の中間ロールの摩耗減量を１とし、他の
硬さ（Hv）の中間ロールの摩耗減量を相対的に
表わしたグラフである。 このグラフから明らかなように、硬さHv700以
上では摩耗減量はほとんど変化しないので、前段
スタンド用中間ロールとしてはHv700以上が好ま
しい。実際には、中間ロールは焼入れ後低温で焼
もどし処理が行われるので、焼入れ硬さHv750以
上が適当である。 硬さが同じであつても、ロール材組成によつて
耐摩耗性に変化が見られる。例えば、第２図に示
すように、中間ロール材の硬さをHv700に設定す
る一方、ロール材成分、特にＣおよびCrの含有
量を調整し、上記と同様の試験を行なうと、Ｃお
よびCrの含有量が増加すると伴い、摩耗減量が
減少してロールの耐摩耗性が向上することが見い
出される。 これは、ＣおよびCrの増加に伴い、炭化物の
形成量が多くなり、この炭化物が耐摩耗性を向上
させるものと思われる。例えば、第３図に示すよ
うに、炭化物体積率（％）に対し上記と同様の試
験条件下において５時間後の摩耗減量（mg）を求
めると、炭化物体積率（％）の増加に伴い、摩耗
減量が減少し、耐摩耗性が向上することがわか
る。しかしながら、ＣおよびCrの増加、主とし
てCrの増加により第４図に示すように炭化物サ
イズも次第に増大し、C0.9〜1.4％の範囲では
Cr15％で摩耗減量が最少となり、以後Crの増加
とともに増大に転ずる。また、炭化物サイズが
30μｍを越えると、粗大炭化物にクラツクがみら
れたり、炭化物が脱落して好ましくない。 以上の観点から、ＣとCrとの関係をまとめる
と、 焼入れ硬度がHv750以上となる領域は第５図
の直線Ａより右側の領域にあり、この直線Ａは Cr％＝40×Ｃ％−16 の関係式で表わされるから、焼入れ硬度Hv750
以上であるためには、 Cr％40×Ｃ％−16 であることが必要となる。 炭化物体積率（％）からみると、炭化物体積
率（％）は12％以上必要である。この領域は第
５図の直線Ｂより上側の領域であり、いまこの
直線Ｂは Cr％＋15×Ｃ％＝27 の関係式で表わされるから、炭化物体積率が12
％以上であるためには、 Cr％＋15×Ｃ％＞27 であることが必要である。 また、炭化物サイズからみると、炭化物サイ
ズは30μｍ以下であることが必要である。この
領域は第５図において直線Ｃより下側の領域で
あり、いまこの直線Ｃは Cr％＋15×Ｃ％＝34 の関係式で表わされるから、炭化物サイズあ
30μｍ以下であるためには、 Cr％＋15×Ｃ％34 であることが必要である。 なお、ロールの鍛造性を確保するためには、
C1.4％以下であることが必要である。これは第
５図において直線Ｄの左側の領域である。 尚、本発明においては、脱酸剤として更には
焼入れ性が性改善元素としてSi、Mnを含有せ
しめるが過剰に添加すると脱酸生成物が増加
し、鋼の清浄度に悪影響を及ぼすので、Si0.15
〜1.6％、Mn0.15〜1.6％とする。 したがつて、Ｃ 0.9〜1.4％、Si 0.15〜1.6
％、Mn 0.15〜1.6％、Cr ８〜20を含み、Ｃと
Crとが 27＜Cr％＋15×Ｃ％＜34 Cr＝％40×Ｃ％−16 の両関係式を同時に満足する関係にあり、残部
鉄および不純物からなるロールはその硬度およ
び耐摩耗性の関係から、６段圧延機列の前段ス
タンド用中間ロールとして最適である。 なお、その他合金元素、特にMo0.4〜３％、
Ｖ 0.2〜２％、Ni １％以下が添加されてもよ
い。 実施例 下記第１表に示す成分からなる６段圧延機前段
スタンド用中間ロールを溶製し、焼入れ、焼戻し
処理して試験材の硬度をHv700に調製し、さらに
研削にて表面粗さをRmax＝1.5μｍに調製し、一
方ワークロールとして0.85 Ｃ−3.5Cr材（硬さ
Hv800、表面粗さRmax＝12μｍ）を用いて、西
原式転動摩耗試験法により、接触面圧200Kg／mm2
とし、エマルジヨン潤滑下に、その摩耗減量を測
定した。その結果を第１表に示す。表中、No.１〜
６は本発明の中間ロール、No.７〜15は比較例であ
る。 【表】
ールに関する。 近年、冷間圧延においては４段圧延機に代え、
バツクアツプロールとワークロールとの間にロー
ルを設け、該ロールの巾方向への左右動により形
状性制御が行ないうる６段圧延機が使用されるに
至つている。この中間ロールはロール端部におい
て局所的に接触面圧の高い個所を生じるため、摩
耗されやすい。 本発明者らは先に上記のような６段圧延機用中
間ロールとして、C0.6〜1.6％、Si0.15〜1.6％、
Mn0.15〜1.6％、Cr3.5〜15％を含み、ＣとCrと
の関係が 16Cr％＋15×Ｃ％27 Cr％40×Ｃ％−16 を同時に満足する関係にあり、かつMn0.4〜３
％、V0.2〜２％の１種又は２種を含み、残部鉄
及び不順物からなり、表面硬度をHv620〜750に
調整したものが優れた性状を示すことを見い出
し、特許出願した（特願昭55−123207号）。 しかしながら、その後さらに研究を重ねた結
果、特に６段圧延機列の前段スタンドでは圧下量
を大きくした高圧下圧延が行われるため、圧延材
との咬み込みが充分に行われうように従来の４段
圧延機のワークロールより表面粗さの大きい高硬
度ワークロールを用いるので、該ワークロールと
転動接触する中間ロールはいわば「やすりがけ」
の状態下におかれ、著しく摩耗する傾向が見られ
ることを知り、このため、６段圧延機列は特に前
段スタンド用中間ロールの組替周期は短く、優れ
た耐摩耗性を中間ロール材に付与することが急務
であることを知つた。 そこで、本発明者らは、中間ロールにおける上
述の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マ
トリツクス硬度の増大に伴なつて耐摩耗性は向上
するが、材料中に含まれる炭化物粒子が摩耗に対
して抵抗する役割を果すものと考えられ、炭化物
大きさがある値までは同一硬度のマトリツクスで
も炭化物の体積率の増大に伴なつて耐摩耗性が向
上することを見い出し、本発明を完成するに至つ
た。 すなわち、本発明はＣ 0.9〜1.4％、Si 0.15〜
1.6％、Mn 0.15〜1.6％、Cr ８〜20％を含み、Ｃ
とCrとの関係が 27＜Cr％＋15×Ｃ％34 Cr％40×Ｃ％−16 の両関係式を同時に満足する関係にあり、炭化物
体積率が12％以上、炭化物サイズが30μm2以下で
あり、残部鉄および不純物からなる耐摩耗性に優
れた硬度Hv700以上の６段圧延機列の前段スタン
ド用中間ロールを提供せんとするものである。 本発明に係る中間ロールを使用すれば、６段圧
延機列の前段スタンドのワークロールとして一般
に用いられる例えば0.85C−3.5Cr材であつて、硬
度Hv800、表面粗さRmax＝12μｍのワークロー
ルを用いても摩耗されにくくロールの寿命を延長
することができる。 以下、本発明をさらに具体的に説明する。 本発明において、ＣおよびCrは強度を向上さ
せ、かつ、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させ
る元素であり、好ましくは0.9〜1.4％の範囲で用
いる。 下限量未満ではその効果が少なく、上限を越え
ると炭化物のサイズが粗大となり、逆に硬度や耐
摩耗性を劣化させる。そして、これはＣとCrの
量的関係に依存しているため、本発明では後記の
試験に基づいてＣとCrとの関係式を規定する。 第１図は、中間ロールの硬さと耐摩耗性を検討
するため、ワークロールとして0.85C−3.5Cr材
（硬さHv800、表面粗さRmax＝12μｍ）を用いる
一方、中間ロールとして0.85C−3.5Cr材であつて
硬度Hvが600〜800の範囲にある材料を用い、西
原式転動摩耗試験法（30φリング片２個を転動接
触させる方法）に基づき、接触面圧200Kg／mm2と
し、エマルジヨン潤滑下で試験を行い、結果を硬
さHv600の中間ロールの摩耗減量を１とし、他の
硬さ（Hv）の中間ロールの摩耗減量を相対的に
表わしたグラフである。 このグラフから明らかなように、硬さHv700以
上では摩耗減量はほとんど変化しないので、前段
スタンド用中間ロールとしてはHv700以上が好ま
しい。実際には、中間ロールは焼入れ後低温で焼
もどし処理が行われるので、焼入れ硬さHv750以
上が適当である。 硬さが同じであつても、ロール材組成によつて
耐摩耗性に変化が見られる。例えば、第２図に示
すように、中間ロール材の硬さをHv700に設定す
る一方、ロール材成分、特にＣおよびCrの含有
量を調整し、上記と同様の試験を行なうと、Ｃお
よびCrの含有量が増加すると伴い、摩耗減量が
減少してロールの耐摩耗性が向上することが見い
出される。 これは、ＣおよびCrの増加に伴い、炭化物の
形成量が多くなり、この炭化物が耐摩耗性を向上
させるものと思われる。例えば、第３図に示すよ
うに、炭化物体積率（％）に対し上記と同様の試
験条件下において５時間後の摩耗減量（mg）を求
めると、炭化物体積率（％）の増加に伴い、摩耗
減量が減少し、耐摩耗性が向上することがわか
る。しかしながら、ＣおよびCrの増加、主とし
てCrの増加により第４図に示すように炭化物サ
イズも次第に増大し、C0.9〜1.4％の範囲では
Cr15％で摩耗減量が最少となり、以後Crの増加
とともに増大に転ずる。また、炭化物サイズが
30μｍを越えると、粗大炭化物にクラツクがみら
れたり、炭化物が脱落して好ましくない。 以上の観点から、ＣとCrとの関係をまとめる
と、 焼入れ硬度がHv750以上となる領域は第５図
の直線Ａより右側の領域にあり、この直線Ａは Cr％＝40×Ｃ％−16 の関係式で表わされるから、焼入れ硬度Hv750
以上であるためには、 Cr％40×Ｃ％−16 であることが必要となる。 炭化物体積率（％）からみると、炭化物体積
率（％）は12％以上必要である。この領域は第
５図の直線Ｂより上側の領域であり、いまこの
直線Ｂは Cr％＋15×Ｃ％＝27 の関係式で表わされるから、炭化物体積率が12
％以上であるためには、 Cr％＋15×Ｃ％＞27 であることが必要である。 また、炭化物サイズからみると、炭化物サイ
ズは30μｍ以下であることが必要である。この
領域は第５図において直線Ｃより下側の領域で
あり、いまこの直線Ｃは Cr％＋15×Ｃ％＝34 の関係式で表わされるから、炭化物サイズあ
30μｍ以下であるためには、 Cr％＋15×Ｃ％34 であることが必要である。 なお、ロールの鍛造性を確保するためには、
C1.4％以下であることが必要である。これは第
５図において直線Ｄの左側の領域である。 尚、本発明においては、脱酸剤として更には
焼入れ性が性改善元素としてSi、Mnを含有せ
しめるが過剰に添加すると脱酸生成物が増加
し、鋼の清浄度に悪影響を及ぼすので、Si0.15
〜1.6％、Mn0.15〜1.6％とする。 したがつて、Ｃ 0.9〜1.4％、Si 0.15〜1.6
％、Mn 0.15〜1.6％、Cr ８〜20を含み、Ｃと
Crとが 27＜Cr％＋15×Ｃ％＜34 Cr＝％40×Ｃ％−16 の両関係式を同時に満足する関係にあり、残部
鉄および不純物からなるロールはその硬度およ
び耐摩耗性の関係から、６段圧延機列の前段ス
タンド用中間ロールとして最適である。 なお、その他合金元素、特にMo0.4〜３％、
Ｖ 0.2〜２％、Ni １％以下が添加されてもよ
い。 実施例 下記第１表に示す成分からなる６段圧延機前段
スタンド用中間ロールを溶製し、焼入れ、焼戻し
処理して試験材の硬度をHv700に調製し、さらに
研削にて表面粗さをRmax＝1.5μｍに調製し、一
方ワークロールとして0.85 Ｃ−3.5Cr材（硬さ
Hv800、表面粗さRmax＝12μｍ）を用いて、西
原式転動摩耗試験法により、接触面圧200Kg／mm2
とし、エマルジヨン潤滑下に、その摩耗減量を測
定した。その結果を第１表に示す。表中、No.１〜
６は本発明の中間ロール、No.７〜15は比較例であ
る。 【表】
第１図は硬さHv800、表面粗さRmax＝12μｍ
のワークロールに対し中間ロールの硬さをHv600
〜800まで変化させたときの相対摩耗減量との関
係を示すグラフ、第２図は硬さHv700でＣおよび
Crの含有量を変化させたときの摩耗減量との関
係を示すグラフ、第３図は炭化物体積率（％）と
摩耗減量との関係を示すグラフ、第４図はCr含
有量（％）と炭化物サイズとの関係および相対摩
耗減量との関係を併記したグラフ、第５図はＣお
よびCrについて焼入れ硬度、炭化物体積率、炭
化物サイズおよび鋳造性との関係を総合的に表示
したグラフで、●印は炭化物サイズの分布を示
す。
のワークロールに対し中間ロールの硬さをHv600
〜800まで変化させたときの相対摩耗減量との関
係を示すグラフ、第２図は硬さHv700でＣおよび
Crの含有量を変化させたときの摩耗減量との関
係を示すグラフ、第３図は炭化物体積率（％）と
摩耗減量との関係を示すグラフ、第４図はCr含
有量（％）と炭化物サイズとの関係および相対摩
耗減量との関係を併記したグラフ、第５図はＣお
よびCrについて焼入れ硬度、炭化物体積率、炭
化物サイズおよび鋳造性との関係を総合的に表示
したグラフで、●印は炭化物サイズの分布を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ 0.9〜1.4％、Si 0.15〜1.6％、Mn 0.15〜
1.6％、Cr ８〜20％を含み、ＣとCrとが、 27＜Cr％＋15×Ｃ％≦34 Cr％≦40×Ｃ％−16 の両関係式を同時に満足する関係にあり、炭化物
体積率が12％以上、炭化物サイズが30μｍ以下で
あり、残部鉄および不純物からなることを特徴と
する硬度Hv700以上の６断圧延機列の前段スタン
ド用中間ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13642681A JPS5837153A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ６段圧延機列の前段スタンド用中間ロ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13642681A JPS5837153A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ６段圧延機列の前段スタンド用中間ロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837153A JPS5837153A (ja) | 1983-03-04 |
| JPH044390B2 true JPH044390B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=15174868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13642681A Granted JPS5837153A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ６段圧延機列の前段スタンド用中間ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837153A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6255129A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | 株式会社 曙ブレ−キ中央技術研究所 | ペ−パ−積層複合鋼板 |
| JPH0234750A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Kanto Special Steel Works Ltd | 圧延用補強ロール材 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5474218A (en) * | 1977-11-26 | 1979-06-14 | Kanto Special Steel Works Ltd | Steel quenched roll for paper making |
| JPS56136427A (en) * | 1981-03-11 | 1981-10-24 | Ito Yoshinari | Method of producing fusible material for fuse |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13642681A patent/JPS5837153A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837153A (ja) | 1983-03-04 |
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