JPH05245511A - 型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロール - Google Patents
型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロールInfo
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- JPH05245511A JPH05245511A JP8441692A JP8441692A JPH05245511A JP H05245511 A JPH05245511 A JP H05245511A JP 8441692 A JP8441692 A JP 8441692A JP 8441692 A JP8441692 A JP 8441692A JP H05245511 A JPH05245511 A JP H05245511A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｈ型鋼等の熱間圧延に使用される幅可変型水
平ロールについて、耐コーナ欠け性、耐摩耗性を確保し
つつ、耐割損性等を改善する。 【構成】 水平ロールの各ロール分体１０・１のロール
胴部を、強靱性材料（Ｃｒ−Ｍｏ系鋼、ダクタイル鋳鉄
等）からなる中空筒体を基材１２とし、その周面または
／および端面に高速度鋼系焼結合金層１３を形成した複
合積層体とする。周面表層または端面表層は、高速度鋼
系焼結合金層１３ａ，１３ｂに代え、延靱性部材１４
ａ，耐摩耗性部材１４ｂを使用することができ、更に実
機使用条件により、周面または端面表層の一方にのみ焼
結合金層を形成し、他方は基材１２の生地を露出させた
積層構造とする場合もある。焼結合金層は熱間静水等方
加圧焼結により形成され、各部材の界面は拡散接合によ
り強固に結合している。
平ロールについて、耐コーナ欠け性、耐摩耗性を確保し
つつ、耐割損性等を改善する。 【構成】 水平ロールの各ロール分体１０・１のロール
胴部を、強靱性材料（Ｃｒ−Ｍｏ系鋼、ダクタイル鋳鉄
等）からなる中空筒体を基材１２とし、その周面または
／および端面に高速度鋼系焼結合金層１３を形成した複
合積層体とする。周面表層または端面表層は、高速度鋼
系焼結合金層１３ａ，１３ｂに代え、延靱性部材１４
ａ，耐摩耗性部材１４ｂを使用することができ、更に実
機使用条件により、周面または端面表層の一方にのみ焼
結合金層を形成し、他方は基材１２の生地を露出させた
積層構造とする場合もある。焼結合金層は熱間静水等方
加圧焼結により形成され、各部材の界面は拡散接合によ
り強固に結合している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ型鋼等の熱間圧延に
使用される幅可変型水平ロールに関する。
使用される幅可変型水平ロールに関する。
【０００２】図８は、Ｈ型鋼等の熱間圧延を示してい
る。１０，１０は、圧延材ｗのウエブａを挟んで上下に
対向配置された水平ロールであり、その両側に圧延材ｗ
のフランジｂを圧下する竪ロール２０，２０が配置され
ている。水平ロール１０，１０のそれぞれは、圧延材ｗ
のウエブａの幅寸法の変化に対する圧延制御が可能なよ
うに、図示のように左右に分割された２つのロール分体
１０・１，１０・１からなり、両者は軸方向のシフト駆
動により、左右対称の位置関係を保つて相互に近接しま
たは離隔する幅可変構造を有している。上記水平ロール
１０として従来よりニツケルグレン鋳鉄ロール（Ｃ：
３．１〜３．５％，Ｓｉ：０．５〜１．５％，Ｍｎ：
０．２〜１％，Ｎｉ：３．５〜４．５％，Ｃｒ：１〜２
％，Ｍｏ：０．２〜０．７％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、または
アダマイト鋳鉄ロール（Ｃ：１．７〜２．２％，Ｓｉ：
０．５〜０．９％，Ｍｎ：０．７〜１．１％，Ｎｉ：
１．５〜２％，Ｃｒ：０．８〜１．２％，Ｍｏ：０．６
〜１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）等が使用されてきた。ニツ
ケルグレン鋳鉄ロールは硬度が高く（Ｈｓ：約７５）、
耐摩耗性にすぐれ、他方アダマイト鋳鉄ロールは良好な
延靱性（シヤルピー衝撃値（無ノツチ）：約１．３ｋｇ
ｆ・ｍ／ｃｍ2 ）を有している。
る。１０，１０は、圧延材ｗのウエブａを挟んで上下に
対向配置された水平ロールであり、その両側に圧延材ｗ
のフランジｂを圧下する竪ロール２０，２０が配置され
ている。水平ロール１０，１０のそれぞれは、圧延材ｗ
のウエブａの幅寸法の変化に対する圧延制御が可能なよ
うに、図示のように左右に分割された２つのロール分体
１０・１，１０・１からなり、両者は軸方向のシフト駆
動により、左右対称の位置関係を保つて相互に近接しま
たは離隔する幅可変構造を有している。上記水平ロール
１０として従来よりニツケルグレン鋳鉄ロール（Ｃ：
３．１〜３．５％，Ｓｉ：０．５〜１．５％，Ｍｎ：
０．２〜１％，Ｎｉ：３．５〜４．５％，Ｃｒ：１〜２
％，Ｍｏ：０．２〜０．７％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、または
アダマイト鋳鉄ロール（Ｃ：１．７〜２．２％，Ｓｉ：
０．５〜０．９％，Ｍｎ：０．７〜１．１％，Ｎｉ：
１．５〜２％，Ｃｒ：０．８〜１．２％，Ｍｏ：０．６
〜１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）等が使用されてきた。ニツ
ケルグレン鋳鉄ロールは硬度が高く（Ｈｓ：約７５）、
耐摩耗性にすぐれ、他方アダマイト鋳鉄ロールは良好な
延靱性（シヤルピー衝撃値（無ノツチ）：約１．３ｋｇ
ｆ・ｍ／ｃｍ2 ）を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記水平ロール１０の
各ロール分体１０・１，１０・１は、その外側の端面に
圧延材ｗのフランジｂの圧下荷重がロール軸心と平行な
向きに作用し剪断と曲げの応力を生じる。従来より水平
ロールとして使用されているアダマイト鋳鉄ロールやニ
ツケルグレン鋳鉄ロールは、いずれもその端面に加わる
上記荷重に抗し得る十分な強靱性を有するものではな
く、ロール肉厚が薄くなると割損を生じ易いという問題
がある。しかも、アダマイト鋳鉄ロールは、比較的軟質
（Ｈｓ：約６０）であるため、胴部端面に圧延材ｗのフ
ランジｂの摺接摩擦が強く加わるような使用条件では、
端面の摩耗減肉が進行し易く、また摩擦による焼付きを
生じ易い欠点があり、他方ニツケルグレン鋳鉄ロール
は、耐摩耗性や耐焼付性にすぐれているものゝ、延靱性
に乏しい（シヤルピー衝撃値（無ノツチ）：約０．２７
ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 ）ため、強圧下が行なわれる場合、
あるいは冷却不備が生じたような場合には、ロール胴
部、特にそのコーナアール部（圧延材ｗのウエブａとフ
ランジｂの交叉する隅角部に押圧される円周稜部）に微
細なクラツクとそれによる欠けを生じ易いという難点が
ある。
各ロール分体１０・１，１０・１は、その外側の端面に
圧延材ｗのフランジｂの圧下荷重がロール軸心と平行な
向きに作用し剪断と曲げの応力を生じる。従来より水平
ロールとして使用されているアダマイト鋳鉄ロールやニ
ツケルグレン鋳鉄ロールは、いずれもその端面に加わる
上記荷重に抗し得る十分な強靱性を有するものではな
く、ロール肉厚が薄くなると割損を生じ易いという問題
がある。しかも、アダマイト鋳鉄ロールは、比較的軟質
（Ｈｓ：約６０）であるため、胴部端面に圧延材ｗのフ
ランジｂの摺接摩擦が強く加わるような使用条件では、
端面の摩耗減肉が進行し易く、また摩擦による焼付きを
生じ易い欠点があり、他方ニツケルグレン鋳鉄ロール
は、耐摩耗性や耐焼付性にすぐれているものゝ、延靱性
に乏しい（シヤルピー衝撃値（無ノツチ）：約０．２７
ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 ）ため、強圧下が行なわれる場合、
あるいは冷却不備が生じたような場合には、ロール胴
部、特にそのコーナアール部（圧延材ｗのウエブａとフ
ランジｂの交叉する隅角部に押圧される円周稜部）に微
細なクラツクとそれによる欠けを生じ易いという難点が
ある。
【０００４】水平ロール１０のロール分体１０・１，１
０・１に割損が生じると、圧延操業の中断を余儀なくさ
れ、また割損を生じないまでも、側面の摩耗減肉やコー
ナアール部の欠け等を生じたのでは、圧延操業の円滑な
遂行の妨げとなり、得られる圧延製品の品質を損う原因
となる。本発明は、Ｈ型鋼等の熱間圧延における幅可変
型水平ロールに関する上記問題を解決するための改良さ
れた水平ロールを提供するものである。
０・１に割損が生じると、圧延操業の中断を余儀なくさ
れ、また割損を生じないまでも、側面の摩耗減肉やコー
ナアール部の欠け等を生じたのでは、圧延操業の円滑な
遂行の妨げとなり、得られる圧延製品の品質を損う原因
となる。本発明は、Ｈ型鋼等の熱間圧延における幅可変
型水平ロールに関する上記問題を解決するための改良さ
れた水平ロールを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の型鋼熱間圧延用
幅可変型水平ロールは、そのロール分体のそれぞれのロ
ール胴部が、強靱性材料からなる中空筒体を基材とし、
その周面または／および外側端面に熱間静水等方加圧焼
結体として形成された高速度鋼系焼結合金層を有する複
合積層体であることを特徴としている。
幅可変型水平ロールは、そのロール分体のそれぞれのロ
ール胴部が、強靱性材料からなる中空筒体を基材とし、
その周面または／および外側端面に熱間静水等方加圧焼
結体として形成された高速度鋼系焼結合金層を有する複
合積層体であることを特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明の水平ロールにおいて、強靱性材料から
なる中空筒体をロール胴部の基材としているのは、型鋼
圧延時の各ロール分体１０・１に作用するロール軸方向
の荷重に対する割損抵抗性を高めるためであり、その基
材の周面または／および外側端面に高速度鋼系焼結合金
層を積層形成しているのは、ロールコーナの耐欠け性
や、側面の摩耗抵抗性をより高度のものとするためであ
る。本発明の水平ロールは、その複合積層構造化による
改良された耐割損性と、耐コーナ欠け性および耐摩耗性
を兼ね備えている。
なる中空筒体をロール胴部の基材としているのは、型鋼
圧延時の各ロール分体１０・１に作用するロール軸方向
の荷重に対する割損抵抗性を高めるためであり、その基
材の周面または／および外側端面に高速度鋼系焼結合金
層を積層形成しているのは、ロールコーナの耐欠け性
や、側面の摩耗抵抗性をより高度のものとするためであ
る。本発明の水平ロールは、その複合積層構造化による
改良された耐割損性と、耐コーナ欠け性および耐摩耗性
を兼ね備えている。
【０００７】以下、本発明の水平ロールについて、その
胴部の積層構造の実施例を示す図面を参照して説明す
る。図１において、１２は強靱性材料からなる基材、１
３は基材１２の外周に積層形成された高速度鋼系焼結合
金層である。１１は基材１２の軸孔である。基材１２と
高速度鋼系焼結合金層１３は同心円状積層構造を有し、
この例における焼結合金層１３は、圧延材ｗのフランジ
ｂの突出幅の全体の受け面となるに足る層厚が与えられ
ている。
胴部の積層構造の実施例を示す図面を参照して説明す
る。図１において、１２は強靱性材料からなる基材、１
３は基材１２の外周に積層形成された高速度鋼系焼結合
金層である。１１は基材１２の軸孔である。基材１２と
高速度鋼系焼結合金層１３は同心円状積層構造を有し、
この例における焼結合金層１３は、圧延材ｗのフランジ
ｂの突出幅の全体の受け面となるに足る層厚が与えられ
ている。
【０００８】ロール胴部に耐割損性を付与するための基
材１２である強靱性材料は、例えばＣｒ−Ｍｏ系合金鋼
（ＪＩＳ Ｇ４１０５等）、あるいはダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．１〜３．７％，Ｓｉ：１．２〜２．３％，Ｍ
ｎ：０．２〜０．８％，Ｎｉ：１．５％以下，Ｃｒ：
０．５％以下，Ｍｏ：０．１〜０．４％，Ｆｅ：Ｂａ
ｌ）等が好適に使用される。機械構造用合金鋼である上
記Ｃｒ−Ｍｏ系合金鋼は、引張強さ約７０ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上，伸び約１０％以上であり、またダクタイル鋳鉄
は、引張強さ約５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上，伸び約１．３
％以上と、従来の水平ロール材である高硬度アダマイト
鋳鉄（引張強さ：約６６ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び：約０．
９％）やニツケルグレン鋳鉄（引張強さ：約４５ｋｇｆ
／ｍｍ2 ，伸び：約０．３％）に勝る高度の強靱性を有
している。本発明の水平ロールは、この基材の強靱性に
より、従来の水平ロールを凌ぐ良好な耐割損性を有して
いる。
材１２である強靱性材料は、例えばＣｒ−Ｍｏ系合金鋼
（ＪＩＳ Ｇ４１０５等）、あるいはダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．１〜３．７％，Ｓｉ：１．２〜２．３％，Ｍ
ｎ：０．２〜０．８％，Ｎｉ：１．５％以下，Ｃｒ：
０．５％以下，Ｍｏ：０．１〜０．４％，Ｆｅ：Ｂａ
ｌ）等が好適に使用される。機械構造用合金鋼である上
記Ｃｒ−Ｍｏ系合金鋼は、引張強さ約７０ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上，伸び約１０％以上であり、またダクタイル鋳鉄
は、引張強さ約５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上，伸び約１．３
％以上と、従来の水平ロール材である高硬度アダマイト
鋳鉄（引張強さ：約６６ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び：約０．
９％）やニツケルグレン鋳鉄（引張強さ：約４５ｋｇｆ
／ｍｍ2 ，伸び：約０．３％）に勝る高度の強靱性を有
している。本発明の水平ロールは、この基材の強靱性に
より、従来の水平ロールを凌ぐ良好な耐割損性を有して
いる。
【０００９】基材１２に積層形成される高速度鋼系焼結
合金層１３の材種は、ＪＩＳ Ｇ４４０３に規定されて
いるそれを任意に使用できるが、それに限定されるもの
ではない。本発明に適用される高速度鋼系合金の化学組
成は鋳造合金の場合のような制約、例えば鋳造性を損な
わないための添加元素の選択や組合せについての制限を
うけないので、成分設計の自由度が高く、例えば、Ｃ：
１．５〜３．５％，Ｓｉ：０．３〜３．５％，Ｍｎ：
０．２〜０．６％，Ｃｒ：３〜８％，Ｎｉ：３％以下，
Ｍｏ：３〜９％，Ｗ：５〜１４％，Ｃｏ：１４％以下，
Ｆｅ：Ｂａｌ，所望によりＦｅの一部がＶ，Ｔｉ，Ｎｂ
から選択される１種ないし２種以上の元素１１％以下
（２種以上の複合使用の場合は合計量）で置換された化
学組成を有するもの等を適用することもできる。
合金層１３の材種は、ＪＩＳ Ｇ４４０３に規定されて
いるそれを任意に使用できるが、それに限定されるもの
ではない。本発明に適用される高速度鋼系合金の化学組
成は鋳造合金の場合のような制約、例えば鋳造性を損な
わないための添加元素の選択や組合せについての制限を
うけないので、成分設計の自由度が高く、例えば、Ｃ：
１．５〜３．５％，Ｓｉ：０．３〜３．５％，Ｍｎ：
０．２〜０．６％，Ｃｒ：３〜８％，Ｎｉ：３％以下，
Ｍｏ：３〜９％，Ｗ：５〜１４％，Ｃｏ：１４％以下，
Ｆｅ：Ｂａｌ，所望によりＦｅの一部がＶ，Ｔｉ，Ｎｂ
から選択される１種ないし２種以上の元素１１％以下
（２種以上の複合使用の場合は合計量）で置換された化
学組成を有するもの等を適用することもできる。
【００１０】高速度鋼系合金は高強度・高硬度合金であ
り、熱間静水等方加圧焼結（ＨＩＰ焼結）により高加圧
力（例えば８００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の均一な
作用下に焼結反応を生じて形成される高速度鋼系焼結合
金は極めて高緻密質である。そのシヤルピー衝撃値（ノ
ツチ無し）は約１ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 以上と、アダマイ
ト鋳鉄ロール（約１．１ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 ）に匹敵す
る高い延靱性によるすぐれた耐コーナ欠け性を有すると
共に、その硬度（Ｈｓ）は約８０以上と、ニツケルグレ
ン鋳鉄（Ｈｓ：約７５）よりも高度の摩耗抵抗性を備え
ている。しかも、引張強さ約１００ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上，伸び約１％以上と、高度の強靱性を有し耐割損性も
良好である。
り、熱間静水等方加圧焼結（ＨＩＰ焼結）により高加圧
力（例えば８００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の均一な
作用下に焼結反応を生じて形成される高速度鋼系焼結合
金は極めて高緻密質である。そのシヤルピー衝撃値（ノ
ツチ無し）は約１ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 以上と、アダマイ
ト鋳鉄ロール（約１．１ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ2 ）に匹敵す
る高い延靱性によるすぐれた耐コーナ欠け性を有すると
共に、その硬度（Ｈｓ）は約８０以上と、ニツケルグレ
ン鋳鉄（Ｈｓ：約７５）よりも高度の摩耗抵抗性を備え
ている。しかも、引張強さ約１００ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上，伸び約１％以上と、高度の強靱性を有し耐割損性も
良好である。
【００１１】高速度鋼系焼結合金層１３は、ロール胴部
の表面を圧延材ｗの接触による摩耗から保護すると共
に、コーナ欠けを防止する役目を有する層であるから、
必ずしも図１に示したように基材１２の軸方向の全体に
亘つて一様な層厚とする必要はなく、図２に示すよう
に、圧延材ｗのウエブａが接触する周面表層の焼結合金
層１３ａと、圧延材ｗのフランジｂが摺接する外側の端
面表層の焼結合金層１３ｂを基材１２（Ｃｒ−Ｍｏ系合
金鋼、ダクタイル鋳鉄等）に積層形成した構造としてむ
ろん構わない。その焼結合金層１３ａ，１３ｂの層厚は
例えば１０〜５０ｍｍとしてよい。
の表面を圧延材ｗの接触による摩耗から保護すると共
に、コーナ欠けを防止する役目を有する層であるから、
必ずしも図１に示したように基材１２の軸方向の全体に
亘つて一様な層厚とする必要はなく、図２に示すよう
に、圧延材ｗのウエブａが接触する周面表層の焼結合金
層１３ａと、圧延材ｗのフランジｂが摺接する外側の端
面表層の焼結合金層１３ｂを基材１２（Ｃｒ−Ｍｏ系合
金鋼、ダクタイル鋳鉄等）に積層形成した構造としてむ
ろん構わない。その焼結合金層１３ａ，１３ｂの層厚は
例えば１０〜５０ｍｍとしてよい。
【００１２】上記図２の例では、ロールの周面表層およ
び外側端面の表層を焼結合金層とする構造を示したが、
周面表層の焼結合金層１３ａまたは外側端面の焼結合金
層１３ｂを他材種の部材で置き代えた構造とすることも
できる。図３および図４にその例を示す。図３は、周面
表層に高速度鋼系焼結合金層１３ａを形成して周面の耐
摩耗性と耐コーナ欠け性を確保する一方、端面はニツケ
ルグレン鋳鉄等の硬質金属板部材１４ｂ（ドーナツ板形
状）でその表層を形成して端面の耐摩耗性を確保するよ
うにした例である。他方、図４は、端面に高速度鋼系焼
結合金層１３ｂを形成してその耐摩耗性を確保し、周面
には高硬度アダマイト鋳鉄等の延靱性材料の円筒状部材
１４ａからなる表層を形成して耐コーナ欠け性を確保す
るようにした例である。
び外側端面の表層を焼結合金層とする構造を示したが、
周面表層の焼結合金層１３ａまたは外側端面の焼結合金
層１３ｂを他材種の部材で置き代えた構造とすることも
できる。図３および図４にその例を示す。図３は、周面
表層に高速度鋼系焼結合金層１３ａを形成して周面の耐
摩耗性と耐コーナ欠け性を確保する一方、端面はニツケ
ルグレン鋳鉄等の硬質金属板部材１４ｂ（ドーナツ板形
状）でその表層を形成して端面の耐摩耗性を確保するよ
うにした例である。他方、図４は、端面に高速度鋼系焼
結合金層１３ｂを形成してその耐摩耗性を確保し、周面
には高硬度アダマイト鋳鉄等の延靱性材料の円筒状部材
１４ａからなる表層を形成して耐コーナ欠け性を確保す
るようにした例である。
【００１３】更に、本発明の水平ロールは、実機での使
用条件や、耐コーナ欠け性および端面の耐摩耗性等に対
する要求の度合いに応じ、基材１２の材種を適当に選択
することにより、図５、図６に示すように、基材１２の
周面表層または端面表層の一方のみに高速度鋼系焼結合
金層を形成し、他方の表面は基材１２の生地を露出させ
た構造とすることもできる。
用条件や、耐コーナ欠け性および端面の耐摩耗性等に対
する要求の度合いに応じ、基材１２の材種を適当に選択
することにより、図５、図６に示すように、基材１２の
周面表層または端面表層の一方のみに高速度鋼系焼結合
金層を形成し、他方の表面は基材１２の生地を露出させ
た構造とすることもできる。
【００１４】図５は、基材１２の周面にのみ高速度鋼系
焼結合金層１３ａを形成し、端面は基材１２の生地をそ
のまゝ圧延材Ｗのフランジｂの受け面とした例である。
その基材１２として、例えば高硬度ダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．１〜３．５％，Ｓｉ：１．２〜１．８％，Ｍ
ｎ：０．２〜０．８％，Ｎｉ：１．５〜３．０％，Ｃ
ｒ：０．３〜１．０％，Ｍｏ：０．２〜０．７％，Ｆ
ｅ：Ｂａｌ）が適用される。このものは、引張強さ約４
０〜５０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び約０．６〜１．０％の高
い強靱性による良好な耐割損性を有すると共に、硬度
（Ｈｓ）約６０〜７０と、圧延材フランジｂの摺接摩耗
に対する比較的良好な耐摩耗性を有し、従つて比較的軽
負荷で使用される幅可変型水平ロールとして有用であ
る。
焼結合金層１３ａを形成し、端面は基材１２の生地をそ
のまゝ圧延材Ｗのフランジｂの受け面とした例である。
その基材１２として、例えば高硬度ダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．１〜３．５％，Ｓｉ：１．２〜１．８％，Ｍ
ｎ：０．２〜０．８％，Ｎｉ：１．５〜３．０％，Ｃ
ｒ：０．３〜１．０％，Ｍｏ：０．２〜０．７％，Ｆ
ｅ：Ｂａｌ）が適用される。このものは、引張強さ約４
０〜５０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び約０．６〜１．０％の高
い強靱性による良好な耐割損性を有すると共に、硬度
（Ｈｓ）約６０〜７０と、圧延材フランジｂの摺接摩耗
に対する比較的良好な耐摩耗性を有し、従つて比較的軽
負荷で使用される幅可変型水平ロールとして有用であ
る。
【００１５】図６は、基材１２の端面にのみ高速度鋼系
焼結合金層１３ｂを形成し、周面は基材１２の生地をそ
のまゝ圧延材のウエブａに対する圧下面とした例であ
る。その基材１２として、例えば靱性ダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．３〜３．７％，Ｓｉ：１．７〜２．３％，Ｍ
ｎ：０．３〜０．７％，Ｎｉ：０．７〜１．１％，Ｃ
ｒ：０．１〜０．２％，Ｍｏ：０．２〜０．３％，Ｆ
ｅ：Ｂａｌ）が適用される。このものは、引張強さ約５
０〜６０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び約１．３〜１．５％の高
い強靱性による良好な耐割損性を有すると共に、延靱性
はシヤルピー衝撃値約０．９〜１．２ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ
2 と耐コーナ欠け性も十分に備えており、従つて比較的
軽負荷で使用される幅可変型水平ロールとして有用であ
る。
焼結合金層１３ｂを形成し、周面は基材１２の生地をそ
のまゝ圧延材のウエブａに対する圧下面とした例であ
る。その基材１２として、例えば靱性ダクタイル鋳鉄
（Ｃ：３．３〜３．７％，Ｓｉ：１．７〜２．３％，Ｍ
ｎ：０．３〜０．７％，Ｎｉ：０．７〜１．１％，Ｃ
ｒ：０．１〜０．２％，Ｍｏ：０．２〜０．３％，Ｆ
ｅ：Ｂａｌ）が適用される。このものは、引張強さ約５
０〜６０ｋｇｆ／ｍｍ2 ，伸び約１．３〜１．５％の高
い強靱性による良好な耐割損性を有すると共に、延靱性
はシヤルピー衝撃値約０．９〜１．２ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ
2 と耐コーナ欠け性も十分に備えており、従つて比較的
軽負荷で使用される幅可変型水平ロールとして有用であ
る。
【００１６】本発明のロール胴部の外形状は、前記各図
に示したそれに限定されず、ワイドフランジ型鋼材の圧
延工程における粗圧延、中間圧延、仕上圧延等の圧下ス
ケジユールに対応し、または製品形状に応じて、例えば
図７に示すような側面にテーパを有する形状等に設計さ
れる場合もある。
に示したそれに限定されず、ワイドフランジ型鋼材の圧
延工程における粗圧延、中間圧延、仕上圧延等の圧下ス
ケジユールに対応し、または製品形状に応じて、例えば
図７に示すような側面にテーパを有する形状等に設計さ
れる場合もある。
【００１７】本発明の水平ロールの胴部は、基材１２
と、その周面表層や端面表層となる高速度鋼系焼結合金
を形成するための焼結原料である高速度鋼系合金粉末を
キヤニングし（図３、図４の積層構造の場合は、焼結原
料粉末と共に周面表層部材１４ａまたは端面表層部材１
４ｂを組込み）、脱気密封（例えば１×１０-1Ｔｏｒ
ｒ）したのち、熱間静水等方加圧焼結（ＨＩＰ処理）す
る工程を経て製造される。ＨＩＰ処理は、加圧力 約８
００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，温度 約８００〜１２
００℃とし、その加熱・加圧下に適当時間（例えば１〜
４Ｈｒ）保持することにより首尾よく達成される。その
加熱・加圧処理過程で生じる拡散接合により、基材１
２、焼結合金層１３（１３ａ，１３ｂ）、および周面表
層部材１４ａ，端面表層部材１４ｂの相互の重ね合せ界
面は強固に接合し、圧延ロールとして要求される強固堅
牢な結合状態が形成される。
と、その周面表層や端面表層となる高速度鋼系焼結合金
を形成するための焼結原料である高速度鋼系合金粉末を
キヤニングし（図３、図４の積層構造の場合は、焼結原
料粉末と共に周面表層部材１４ａまたは端面表層部材１
４ｂを組込み）、脱気密封（例えば１×１０-1Ｔｏｒ
ｒ）したのち、熱間静水等方加圧焼結（ＨＩＰ処理）す
る工程を経て製造される。ＨＩＰ処理は、加圧力 約８
００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，温度 約８００〜１２
００℃とし、その加熱・加圧下に適当時間（例えば１〜
４Ｈｒ）保持することにより首尾よく達成される。その
加熱・加圧処理過程で生じる拡散接合により、基材１
２、焼結合金層１３（１３ａ，１３ｂ）、および周面表
層部材１４ａ，端面表層部材１４ｂの相互の重ね合せ界
面は強固に接合し、圧延ロールとして要求される強固堅
牢な結合状態が形成される。
【００１８】ＨＩＰ処理を完了し、キヤニング材を機械
加工により除去した後、調質のための熱処理を行う。熱
処理のヒートパターンは、その複合積層体の各部材の材
種の組合せに応じて適宜設定される。例えば、図１、図
２、図５および図６のように、基材１２と高速度鋼系焼
結合金層１３（１３ａ，１３ｂ）の２部材構成の場合に
おいて、基材１２がダクタイル鋳鉄（高硬度ダクタイル
鋳鉄、靱性ダクタイル鋳鉄）であるときは、低周波焼入
れ法等を適用して高速度鋼系焼結合金層１３（１３ａ，
１３ｂ）のみ、約１１００〜１２００℃から焼入れ、５
００〜６００℃での二次硬化熱処理を行うこととし、他
方基材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼であるきとは、ガス焼
入れ法等を適用して、１１００〜１２００℃から焼入
れ、更に５００〜６００℃の二次硬化熱処理を実施する
ことにより、基材１２および焼結合金層１３（１３ａ，
１３ｂ）の調質を達成することができる。
加工により除去した後、調質のための熱処理を行う。熱
処理のヒートパターンは、その複合積層体の各部材の材
種の組合せに応じて適宜設定される。例えば、図１、図
２、図５および図６のように、基材１２と高速度鋼系焼
結合金層１３（１３ａ，１３ｂ）の２部材構成の場合に
おいて、基材１２がダクタイル鋳鉄（高硬度ダクタイル
鋳鉄、靱性ダクタイル鋳鉄）であるときは、低周波焼入
れ法等を適用して高速度鋼系焼結合金層１３（１３ａ，
１３ｂ）のみ、約１１００〜１２００℃から焼入れ、５
００〜６００℃での二次硬化熱処理を行うこととし、他
方基材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼であるきとは、ガス焼
入れ法等を適用して、１１００〜１２００℃から焼入
れ、更に５００〜６００℃の二次硬化熱処理を実施する
ことにより、基材１２および焼結合金層１３（１３ａ，
１３ｂ）の調質を達成することができる。
【００１９】また、図３に示した基材１２と、高速度鋼
系焼結合金層１３ａと、端面表層部材１４ｂからなる３
部材構成の場合において、端面表層部材１４ｂがニツケ
ルグレン鋳鉄で、基材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼やダク
タイル鋳鉄（高硬度ダクタイル鋳鉄、靱性ダクタイル鋳
鉄）であるときは、高周波焼入れ法等により、高速度鋼
系焼結合金層１３ａのみに約１１００〜１２００℃から
の焼入れを行い、ついで５００〜６００℃の二次硬化熱
処理を施すことにより、その調質処理を達成することが
できる。更に、図４に示した基材１２と、高速度鋼系焼
結合金層１３ｂと、周面表層部材１４ａからなる３部材
構成の場合において、周面表層部材１４ａがアダマイト
鋳鉄で、基材１２がダクタイル鋳鉄（高硬度ダクタイル
鋳鉄，靱性ダクタイル鋳鉄）であるときは、高周波焼入
れ法等により高速度鋼系焼結合金層１３ｂのみを焼入れ
し、ついで二次硬化熱処理を実施することとし、その基
材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼であるときは、ガス焼入れ
法等を適用して焼入れを行い、ついで二次硬化熱処理を
行うことにより、その調質を達成することができる。
系焼結合金層１３ａと、端面表層部材１４ｂからなる３
部材構成の場合において、端面表層部材１４ｂがニツケ
ルグレン鋳鉄で、基材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼やダク
タイル鋳鉄（高硬度ダクタイル鋳鉄、靱性ダクタイル鋳
鉄）であるときは、高周波焼入れ法等により、高速度鋼
系焼結合金層１３ａのみに約１１００〜１２００℃から
の焼入れを行い、ついで５００〜６００℃の二次硬化熱
処理を施すことにより、その調質処理を達成することが
できる。更に、図４に示した基材１２と、高速度鋼系焼
結合金層１３ｂと、周面表層部材１４ａからなる３部材
構成の場合において、周面表層部材１４ａがアダマイト
鋳鉄で、基材１２がダクタイル鋳鉄（高硬度ダクタイル
鋳鉄，靱性ダクタイル鋳鉄）であるときは、高周波焼入
れ法等により高速度鋼系焼結合金層１３ｂのみを焼入れ
し、ついで二次硬化熱処理を実施することとし、その基
材１２がＣｒ−Ｍｏ系合金鋼であるときは、ガス焼入れ
法等を適用して焼入れを行い、ついで二次硬化熱処理を
行うことにより、その調質を達成することができる。
【００２０】
【効果】本発明の水平ロールは、耐割損性にすぐれ、か
つ端面の耐摩耗性や周面コーナアール部の耐欠け性等を
備えており、Ｈ型鋼材等の熱間圧延における安定な使用
が可能であり、耐用寿命の向上、ロールメンテナンスの
軽減、および圧延操業の効率化等に寄与するものであ
る。
つ端面の耐摩耗性や周面コーナアール部の耐欠け性等を
備えており、Ｈ型鋼材等の熱間圧延における安定な使用
が可能であり、耐用寿命の向上、ロールメンテナンスの
軽減、および圧延操業の効率化等に寄与するものであ
る。
【図１】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図２】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図３】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図４】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図５】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図６】本発明の水平ロールの積層複合構造の例を示す
軸方向部分断面図である。
軸方向部分断面図である。
【図７】本発明の水平ロールの胴部の外形状の他の例を
示す軸方向断面図である。
示す軸方向断面図である。
【図８】Ｈ型鋼の熱間圧延を示す正面概要図である。
１０：水平ロール，１０・１：水平ロール分体，１２：
基材，１３（１３ａ，１３ｂ）：高速度鋼系焼結合金
層，１４ａ：延靱性部材，１４ｂ：耐摩耗性部材，２
０：竪ロール，ｗ：圧延材，ａ：ウエブ，ｂ：フラン
ジ。
基材，１３（１３ａ，１３ｂ）：高速度鋼系焼結合金
層，１４ａ：延靱性部材，１４ｂ：耐摩耗性部材，２
０：竪ロール，ｗ：圧延材，ａ：ウエブ，ｂ：フラン
ジ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 豊 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社ク ボタ尼崎工場内 (72)発明者 三浦 啓徳 岡山県倉敷市福島313−５
Claims (1)
- 【請求項１】 軸方向のシフト駆動により相互に近接ま
たは離隔する幅可変構造を有する左右のロール分体から
なる水平ロールの各ロール分体のロール胴部が、強靱性
材料からなる中空筒体を基材とし、その周面または／お
よび外側端面に熱間静水等方加圧焼結体として形成され
た高速度鋼系焼結合金層を有する複合積層体であること
を特徴とするＨ型鋼等の熱間圧延用幅可変型水平ロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084416A JP2822108B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Ｈ型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084416A JP2822108B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Ｈ型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245511A true JPH05245511A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2822108B2 JP2822108B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=13829989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084416A Expired - Fee Related JP2822108B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Ｈ型鋼の熱間圧延用幅可変型水平ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822108B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627802A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Kubota Ltd | 複合リング及びその製造方法 |
| JPH03126844A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐摩耗性に優れた熱間ロール用鋼材 |
| JPH0459901A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | 複合ロールの製造方法 |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP4084416A patent/JP2822108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627802A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Kubota Ltd | 複合リング及びその製造方法 |
| JPH03126844A (ja) * | 1989-10-12 | 1991-05-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐摩耗性に優れた熱間ロール用鋼材 |
| JPH0459901A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | 複合ロールの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2822108B2 (ja) | 1998-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |