JPH0459901A - 複合ロールの製造方法 - Google Patents
複合ロールの製造方法Info
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- JPH0459901A JPH0459901A JP16851990A JP16851990A JPH0459901A JP H0459901 A JPH0459901 A JP H0459901A JP 16851990 A JP16851990 A JP 16851990A JP 16851990 A JP16851990 A JP 16851990A JP H0459901 A JPH0459901 A JP H0459901A
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- roll
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Powder Metallurgy (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は粉末冶金法にもとづく熱間静水圧プレス処理
（ＨＩＰ処理）による成形焼結を適用した複合ロールの
製造方法に関する。
（ＨＩＰ処理）による成形焼結を適用した複合ロールの
製造方法に関する。
最近の圧延の傾向として圧延材に対する形状寸法精度の
厳格化および表面品質の高清浄化の要求の高まりにつれ
て圧延ロールの使用条件が一段と苛酷になってきている
。このためにロールに大きな力が加わり、外層材が耐摩
耗鋳鉄、内層材が鋳鉄から形成される従来タイプの鋳造
ロールでは内層材の強度と靭性不足および外層材の耐摩
耗性不足から使用に耐えられなくなっている。
厳格化および表面品質の高清浄化の要求の高まりにつれ
て圧延ロールの使用条件が一段と苛酷になってきている
。このためにロールに大きな力が加わり、外層材が耐摩
耗鋳鉄、内層材が鋳鉄から形成される従来タイプの鋳造
ロールでは内層材の強度と靭性不足および外層材の耐摩
耗性不足から使用に耐えられなくなっている。
一方、鋳造法で外層材を耐摩耗鋳鉄とし、内層材を鋳鋼
（外層材の融点（内層材の融点）として鋳造した場合凝
固に際し外、内層の境界に収縮巣を生じ不都合である。
（外層材の融点（内層材の融点）として鋳造した場合凝
固に際し外、内層の境界に収縮巣を生じ不都合である。
以上のような背景からロール軸材となる芯材を綱とし、
外層材を粉末焼結層として形成する複合ロールの製造方
法として、例えば特開昭４７−２８５１号がある。
外層材を粉末焼結層として形成する複合ロールの製造方
法として、例えば特開昭４７−２８５１号がある。
第３図に示めすようにこの製造方法はロール全体２を金
属カプセルｌ内に収めてロール外層となる芯材の外周部
に所定の金属粉末３を充填してロール全体を高温、高圧
下でＨＩＰ処理するものである。しかしこの製造方法は
、ＨＩＰ処理設備に制約され、ＨＩＰ処理設備を超える
長さのロールは製造できない。
属カプセルｌ内に収めてロール外層となる芯材の外周部
に所定の金属粉末３を充填してロール全体を高温、高圧
下でＨＩＰ処理するものである。しかしこの製造方法は
、ＨＩＰ処理設備に制約され、ＨＩＰ処理設備を超える
長さのロールは製造できない。
上記に説明した問題点を解決するものとして特開昭５６
−６９３０４がある。第４図に示めすようにこの製造方
法は、中実ロール芯材２の外周部に環状空間を形成する
如くカプセル１を取り付は該環状空間内に金属粉末３を
充填して密封した後、ＨＩＰ処理を施して前記粉末３を
焼結４し、続いて前記カプセル１を除去するとともに前
記中実ロール芯材２の両端部にロール支持部８を冶金的
あるいは機械的に接合してロールを製造するものである
。
−６９３０４がある。第４図に示めすようにこの製造方
法は、中実ロール芯材２の外周部に環状空間を形成する
如くカプセル１を取り付は該環状空間内に金属粉末３を
充填して密封した後、ＨＩＰ処理を施して前記粉末３を
焼結４し、続いて前記カプセル１を除去するとともに前
記中実ロール芯材２の両端部にロール支持部８を冶金的
あるいは機械的に接合してロールを製造するものである
。
しかしこの製造方法では接続部の境界は、冶金的あるい
は機械的に接合しているために信頼性に乏しい。したが
って圧延中ロール軸、特にロール支持部に近いこの接合
部に発生する過酷な衝撃力や曲げ応力によりこの接合部
から破壊する可能性がある。
は機械的に接合しているために信頼性に乏しい。したが
って圧延中ロール軸、特にロール支持部に近いこの接合
部に発生する過酷な衝撃力や曲げ応力によりこの接合部
から破壊する可能性がある。
本発明はＨＩＰ処理設備の長さを超える長尺ロールで且
つ圧延時の大きな荷重に対しても有効な複合ロールの製
造方法を提供することを目的とする。
つ圧延時の大きな荷重に対しても有効な複合ロールの製
造方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するた約に、本発明は中実ロール芯材の
外周部に金属粉末充填層となる環状空間を形成する如く
、金属カプセルを取り付け、該環状空間内に金属粉末を
充填して脱気密封し、高温高圧ガス雰囲気下でＨＩＰ処
理を施すことにより、前記粉末を焼結するとともに芯材
に冶金的に接合させ続いて前記中実ロール芯材の両端部
を所定の形状に鍛伸後該金属カプセルを除去してロール
素材を得、次いで該ロール素材に加工を施し所定のロー
ル形状に成形するものである。
外周部に金属粉末充填層となる環状空間を形成する如く
、金属カプセルを取り付け、該環状空間内に金属粉末を
充填して脱気密封し、高温高圧ガス雰囲気下でＨＩＰ処
理を施すことにより、前記粉末を焼結するとともに芯材
に冶金的に接合させ続いて前記中実ロール芯材の両端部
を所定の形状に鍛伸後該金属カプセルを除去してロール
素材を得、次いで該ロール素材に加工を施し所定のロー
ル形状に成形するものである。
添付図面により本発明方法の実施例を説明する。
第１図は本発明のロール素材を製造するための実施例を
示すもので、カプセル１は胴１ａｓ底蓋１ｂおよび上蓋
１ｃで構成される円筒状の金属容器で胴１ａの下端にカ
プセル底蓋１ｂを溶接々合し、このカプセルの中心に両
端部２ａ、２ｂが金属カプセル１の内径に近似した中実
ロール芯材２を配置してあり、この中実ロール芯材２の
中間部外周に設けた環状空間３内にカプセル１上端内面
と中実ロール芯材２上端の空隙５から所定の金属粉末４
を充填する。
示すもので、カプセル１は胴１ａｓ底蓋１ｂおよび上蓋
１ｃで構成される円筒状の金属容器で胴１ａの下端にカ
プセル底蓋１ｂを溶接々合し、このカプセルの中心に両
端部２ａ、２ｂが金属カプセル１の内径に近似した中実
ロール芯材２を配置してあり、この中実ロール芯材２の
中間部外周に設けた環状空間３内にカプセル１上端内面
と中実ロール芯材２上端の空隙５から所定の金属粉末４
を充填する。
前記中実ロール芯材２の両端部２ａ、 ２ｂの長さは後
にロール軸部となるに充分な容積になるように設計する
。
にロール軸部となるに充分な容積になるように設計する
。
次いで上蓋ＩＣを胴１ａに溶接々合し、上蓋１Ｃに設け
た脱気孔６よりカプセル１内を脱気放出して脱気孔６を
封止する。
た脱気孔６よりカプセル１内を脱気放出して脱気孔６を
封止する。
以上の準備を終了した金属粉末充填カプセル１をＨＩＰ
処理炉に装入して高温高圧ガス雰囲気下で前記金属粉末
４を焼結するとともに中実ロール芯材２に冶金的に接合
させる。
処理炉に装入して高温高圧ガス雰囲気下で前記金属粉末
４を焼結するとともに中実ロール芯材２に冶金的に接合
させる。
成形焼結後、減圧して冷却し、次いで加熱炉内で所定の
温度に加熱して前記カプセル１中夫の金属粉末充填層３
を除く両端部２ａ、 ２ｂを鍛伸成形２−１後カプセル
１を除去して第２図に示すようなロール素材７を得る。
温度に加熱して前記カプセル１中夫の金属粉末充填層３
を除く両端部２ａ、 ２ｂを鍛伸成形２−１後カプセル
１を除去して第２図に示すようなロール素材７を得る。
上記のようにして得られたロール素材７に熱処理を施し
た後、機械加工により所定のロール形状に成形する。
た後、機械加工により所定のロール形状に成形する。
実施例１
内径が３３０暉深さが１３１５ｍｍの軟鋼カプセルの管
内に下部直径が３３０鵬長さが３００ｍｍ、上部直径が
３２５胚、長さが３２０ｍｍ、中間部の直径が２１５ｍ
ｍ％長さが６５５肛で全長が１３００証のＳＣＭ４４０
の中実ロール芯材を取付けた。
内に下部直径が３３０鵬長さが３００ｍｍ、上部直径が
３２５胚、長さが３２０ｍｍ、中間部の直径が２１５ｍ
ｍ％長さが６５５肛で全長が１３００証のＳＣＭ４４０
の中実ロール芯材を取付けた。
次いでカプセルと中実ロール芯材上部の隙間から重量比
でＣ： ２．２％、Ｃｒ：４．５％、ＭＯ，Ｖ：各６％
、Ｗ：５％残部Ｆｅの高速度鋼の組成の粉末をカプセル
内の中実ロール芯材の上端まで充填した。次いで中実ロ
ール芯材の上端と粉末の上に軟鋼製の上蓋を溶接々合し
、この上蓋に取付けた脱気孔からカプセル内をガス抜き
して密封し、次いで１１５０℃まで加熱し、同時に加圧
媒体としてアルゴンガスを用いて１８００ｋｇ／ｃｆｆ
ｌの圧力下でＨＩＰ処理を施し、理論密度の９９．９％
以上まで焼結させるとともに、中実ロール芯材に冶金的
に接合させた。
でＣ： ２．２％、Ｃｒ：４．５％、ＭＯ，Ｖ：各６％
、Ｗ：５％残部Ｆｅの高速度鋼の組成の粉末をカプセル
内の中実ロール芯材の上端まで充填した。次いで中実ロ
ール芯材の上端と粉末の上に軟鋼製の上蓋を溶接々合し
、この上蓋に取付けた脱気孔からカプセル内をガス抜き
して密封し、次いで１１５０℃まで加熱し、同時に加圧
媒体としてアルゴンガスを用いて１８００ｋｇ／ｃｆｆ
ｌの圧力下でＨＩＰ処理を施し、理論密度の９９．９％
以上まで焼結させるとともに、中実ロール芯材に冶金的
に接合させた。
これを鍛造加工により、中実ロール芯材直径３３０［［
１Ｉ１１のカプセル下部と中実ロール芯材直径３２５ｍ
ｍのカプセル上部を直径２２０〜１９０ｍ＋ｎまで鍛伸
成形後カプセルを除去してこの部分がロール軸材に相当
するロール素材を得た。
１Ｉ１１のカプセル下部と中実ロール芯材直径３２５ｍ
ｍのカプセル上部を直径２２０〜１９０ｍ＋ｎまで鍛伸
成形後カプセルを除去してこの部分がロール軸材に相当
するロール素材を得た。
次いでロール素材を焼入れ、焼戻し熱処理の後機械加工
を施して信頼性が高く、耐摩耗性、耐肌荒れ性の優れた
胴径２９２肛、胴長６１０ ｍｍ、全長１６７０ｍｍの
線材圧延ロールが製造できた。
を施して信頼性が高く、耐摩耗性、耐肌荒れ性の優れた
胴径２９２肛、胴長６１０ ｍｍ、全長１６７０ｍｍの
線材圧延ロールが製造できた。
実施例２
ＨＩＰ処理炉の大きさにより、ロール支持部の長さが制
約される場合の実施例を次に示めす。
約される場合の実施例を次に示めす。
内径が３８４ ｍｍ％深さが２３９５ｍ口の軟鋼カプセ
ルの管内に下部直径が３Ｉ３４ｍｍ、長さが４１０耶、
上部直径が３８０証、長さが２００ｍ、中間部の直径が
２６０ｍｍ、長さが１７５０ｍｍで全長が２４００ｍｍ
のＳ Ｃ１，１４４０の中実ロール芯材を取付けた。
ルの管内に下部直径が３Ｉ３４ｍｍ、長さが４１０耶、
上部直径が３８０証、長さが２００ｍ、中間部の直径が
２６０ｍｍ、長さが１７５０ｍｍで全長が２４００ｍｍ
のＳ Ｃ１，１４４０の中実ロール芯材を取付けた。
次いでカプセルと中実ロール念材上部の隙間から重量比
でＣ： ２．１％、 Ｃｒ ：１４％、Ｎ＋：１％
。
でＣ： ２．１％、 Ｃｒ ：１４％、Ｎ＋：１％
。
Ｍｏ：１．５％、 ＴｉＮ ５％、残部Ｆｅの高りｏム
ｌの組成の粉末をカプセル内の中実ロール芯材の上端ま
で充填した。次いで中実ロール芯材の上端と粉末の上に
軟鋼製の上蓋を溶接し、この上蓋に取付けた脱気孔から
カプセル内をガス抜きして、密封し次いで１１７０℃ま
で加熱し同時に加圧媒体としてアルゴンガスを用いて１
８００ｋｇ／ｃｍ！の圧力下でＨＩＰ処理を施し、理論
密度の９９．８％まで焼結させるとともに、中実ロール
芯材に冶金的に接合させた。
ｌの組成の粉末をカプセル内の中実ロール芯材の上端ま
で充填した。次いで中実ロール芯材の上端と粉末の上に
軟鋼製の上蓋を溶接し、この上蓋に取付けた脱気孔から
カプセル内をガス抜きして、密封し次いで１１７０℃ま
で加熱し同時に加圧媒体としてアルゴンガスを用いて１
８００ｋｇ／ｃｍ！の圧力下でＨＩＰ処理を施し、理論
密度の９９．８％まで焼結させるとともに、中実ロール
芯材に冶金的に接合させた。
これを鍛造加工により中実ロール芯材径３８４ｍｍのカ
プセル下部と芯材径３８０ ｆｌｌＩＩｌのカプセル上
部を２４０ｍｍまで鍛伸成形後カプセルを除去してこの
部分がロール軸材に相当するロール素材を得た。次いで
、ロール素材の外径を切削加工して焼入れ、焼戻し熱処
理を施し、ロール素材の両端部ロール軸受の外側の位置
にＳＣＭ４４０の延長軸材を溶接により接合して機械加
工を施して圧延時の信頼性が高く、耐摩耗性、耐肌荒れ
性の優れた胴径３３０、胴長１４４０ｍｍ、全長３５５
０肛の熱延用ワークロールが製造できた。
プセル下部と芯材径３８０ ｆｌｌＩＩｌのカプセル上
部を２４０ｍｍまで鍛伸成形後カプセルを除去してこの
部分がロール軸材に相当するロール素材を得た。次いで
、ロール素材の外径を切削加工して焼入れ、焼戻し熱処
理を施し、ロール素材の両端部ロール軸受の外側の位置
にＳＣＭ４４０の延長軸材を溶接により接合して機械加
工を施して圧延時の信頼性が高く、耐摩耗性、耐肌荒れ
性の優れた胴径３３０、胴長１４４０ｍｍ、全長３５５
０肛の熱延用ワークロールが製造できた。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係るＨＩＰ処理によるロー
ルの製造方法はＨＩＰ処理設備の長さより長い複合ロー
ルの製造において、従来のＨＩＰ処理体の芯材と軸延長
材との機械的または冶金的接合部に比べて過酷なロール
荷重に対しても信頼性の高い耐摩耗性、耐肌荒れ性に優
れたロールが得られるという大きな効果がある。
ルの製造方法はＨＩＰ処理設備の長さより長い複合ロー
ルの製造において、従来のＨＩＰ処理体の芯材と軸延長
材との機械的または冶金的接合部に比べて過酷なロール
荷重に対しても信頼性の高い耐摩耗性、耐肌荒れ性に優
れたロールが得られるという大きな効果がある。
第１図は本発明の複合ロールを製造するための実施例を
示す断面図、第２図はカプセル両端を鍛伸後、カプセル
を除去して得られる、ロール素材の断面図、第３図は従
来法による複合ロールの製造方法を示す断面図、第４図
は他の従来法による複合ロールの製造方法を示す断面図
である。 １・・・金属カブセノベ １ａ・・・胴、１ｂ・・
・底蓋、 ＩＣ・・・上蓋、２・・・中実ロー
ル芯材、 ２ａ、２ｂ・・・両端部、３・・・環状空間
、 ４・・・金属粉末、５・・・空隙、
６・・・脱気孔、７・・・ロール素材、
８・・・ロール支持部。 １ｂ 第 図 第 第 図 第 日
示す断面図、第２図はカプセル両端を鍛伸後、カプセル
を除去して得られる、ロール素材の断面図、第３図は従
来法による複合ロールの製造方法を示す断面図、第４図
は他の従来法による複合ロールの製造方法を示す断面図
である。 １・・・金属カブセノベ １ａ・・・胴、１ｂ・・
・底蓋、 ＩＣ・・・上蓋、２・・・中実ロー
ル芯材、 ２ａ、２ｂ・・・両端部、３・・・環状空間
、 ４・・・金属粉末、５・・・空隙、
６・・・脱気孔、７・・・ロール素材、
８・・・ロール支持部。 １ｂ 第 図 第 第 図 第 日
Claims (1)
- 中実ロール芯材２の外周面に金属粉末４の焼結層を有す
る複合ロールの製造方法において、所定の素材の形状を
考慮した前記中実ロール芯材２の外周部に、金属粉末４
の充填層となる環状空間３を形成する如く金属カプセル
１を取り付け、前記環状空間３内に金属粉末４を充填し
、脱気後密封し高温高圧ガス雰囲気下で熱間静水圧プレ
ス処理を施すことにより、前記金属粉末４を焼結すると
ともに中実ロール芯材２に冶金的に接合させ、続いて前
記中実ロール芯材２の両端部２ａ・２ｂを所定の形状に
鍛造後金属カプセル１を除去してロール素材７を得、次
いで、該ロール素材７に加工を施し、所定のロール形状
に成形することを特徴とする複合ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168519A JPH0717930B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 複合ロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168519A JPH0717930B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 複合ロールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459901A true JPH0459901A (ja) | 1992-02-26 |
| JPH0717930B2 JPH0717930B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=15869536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2168519A Expired - Fee Related JPH0717930B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 複合ロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717930B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05245511A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-24 | Kubota Corp | 型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロール |
| JP2010260072A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Jfe Steel Corp | 熱間圧延機用ワークロールとその製造方法 |
| EP3141335A1 (de) * | 2015-09-08 | 2017-03-15 | Deutsche Edelstahlwerke GmbH | Verfahren zum herstellen eines bauteils mit einem aus stahl bestehenden kernabschnitt |
| JP2017511427A (ja) * | 2013-12-20 | 2017-04-20 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | クラッド構成要素を製造するための方法 |
| EP3833496A4 (en) * | 2019-02-14 | 2021-06-23 | Kerpua Solutions Oy | METHOD FOR MANUFACTURING MULTI-MATERIAL ROLLS AND MULTI-MATERIAL ROLLS |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52122248A (en) * | 1976-04-08 | 1977-10-14 | Kanto Special Steel Works Ltd | Roll having shaft portion of high tenacity |
| JPS5669304A (en) * | 1979-11-10 | 1981-06-10 | Kobe Steel Ltd | Production of roll |
| JPS6443802A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-16 | Nec Corp | Control method for magnetic disk device |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2168519A patent/JPH0717930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| JP2018526222A (ja) * | 2015-09-08 | 2018-09-13 | ドイチェ エデルシュタールヴェルケ スペシャルティ スチール ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 鋼製コア部を有する部品の製造方法 |
| US11400511B2 (en) | 2015-09-08 | 2022-08-02 | Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel Gmbh & Co. | Method for producing a component having a core portion which consists of steel |
| EP3833496A4 (en) * | 2019-02-14 | 2021-06-23 | Kerpua Solutions Oy | METHOD FOR MANUFACTURING MULTI-MATERIAL ROLLS AND MULTI-MATERIAL ROLLS |
| US20220032351A1 (en) * | 2019-02-14 | 2022-02-03 | Kerpua Solutions Oy | Method for the manufacture of multimaterial roll and the multimaterial roll |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0717930B2 (ja) | 1995-03-01 |
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