JPH06226309A - 冷間圧延用複合ロールおよびその製造法 - Google Patents
冷間圧延用複合ロールおよびその製造法Info
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- JPH06226309A JPH06226309A JP2037293A JP2037293A JPH06226309A JP H06226309 A JPH06226309 A JP H06226309A JP 2037293 A JP2037293 A JP 2037293A JP 2037293 A JP2037293 A JP 2037293A JP H06226309 A JPH06226309 A JP H06226309A
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Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで冷間圧延用複合ロールを提供す
る。 【構成】 使用済みの冷間圧延用ロールにより構成され
る芯材と、芯材の周囲に肉盛りされた同種または異種の
外層材とを有する冷間圧延用複合ロール。
る。 【構成】 使用済みの冷間圧延用ロールにより構成され
る芯材と、芯材の周囲に肉盛りされた同種または異種の
外層材とを有する冷間圧延用複合ロール。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板の冷間圧延用複
合ロールおよびその製造法に関する。
合ロールおよびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属板、例えば鋼板の圧延に用いられる
圧延用ロールでは、胴部に対する耐摩耗性向上の要求か
ら高合金化が積極的に推進されている。しかしながら、
単に圧延用ロール全体を高合金化すると、軸部および胴
内部において必要とされる靱性を劣化させるとともに、
鋼塊欠陥の発生や熱処理時における焼割れの発生等によ
り圧延用ロールの製造自体も困難になってしまう。
圧延用ロールでは、胴部に対する耐摩耗性向上の要求か
ら高合金化が積極的に推進されている。しかしながら、
単に圧延用ロール全体を高合金化すると、軸部および胴
内部において必要とされる靱性を劣化させるとともに、
鋼塊欠陥の発生や熱処理時における焼割れの発生等によ
り圧延用ロールの製造自体も困難になってしまう。
【０００３】そこで、必要な靱性および製造性を確保し
たうえでさらに耐摩耗性を向上させるため、近年では、
胴部表面を高合金化して圧延用ロールの耐摩耗性を確保
するとともに、軸部および芯材を強靱な低合金鋼で構成
して靱性および製造性の確保を図る圧延用複合ロールが
提案されている。
たうえでさらに耐摩耗性を向上させるため、近年では、
胴部表面を高合金化して圧延用ロールの耐摩耗性を確保
するとともに、軸部および芯材を強靱な低合金鋼で構成
して靱性および製造性の確保を図る圧延用複合ロールが
提案されている。
【０００４】例えば、特開平１−65244 号公報では、ロ
ール芯材がＣ：0.3 〜1.0 ％ (以下、本明細書において
は特にことわりがない限り「％」は「重量％」を意味す
るものとする) 、Cr：0.5 〜５％、その他適宜の元素を
含む合金鋼であり、外層材がＣ：1.5 〜3.5 ％、Cr：10
〜25％、その他適宜の元素を含む高クロム鋳鉄であっ
て、ロール芯材と外層材とがＥＳＲ法により溶着一体化
されてなる高クロム鋳鉄複合ロールが、特開平２−7031
0 号公報では、外層材がMo系、Ｗ系およびＶ系高速度鋼
のいずれか一種、ロール芯材が、Ｃ：0.25〜0.8 ％、S
i：0.15〜0.6 ％、Mn：0.3 〜1.2 ％、Ni：2.0 ％以
下、Cr：0.5 〜3.0 ％、Mo：0.15〜0.7 ％、残部Feおよ
び不可避的不純物からなり、引張強さおよび曲げ強さの
少なくとも一方が外層材よりも高い低合金鋼からなり、
ロール芯材および外層材はＥＳＲ法により溶着一体化さ
れ、それらの接合境界部にフェライト層を有する複合ロ
ールが、それぞれ提案されている。
ール芯材がＣ：0.3 〜1.0 ％ (以下、本明細書において
は特にことわりがない限り「％」は「重量％」を意味す
るものとする) 、Cr：0.5 〜５％、その他適宜の元素を
含む合金鋼であり、外層材がＣ：1.5 〜3.5 ％、Cr：10
〜25％、その他適宜の元素を含む高クロム鋳鉄であっ
て、ロール芯材と外層材とがＥＳＲ法により溶着一体化
されてなる高クロム鋳鉄複合ロールが、特開平２−7031
0 号公報では、外層材がMo系、Ｗ系およびＶ系高速度鋼
のいずれか一種、ロール芯材が、Ｃ：0.25〜0.8 ％、S
i：0.15〜0.6 ％、Mn：0.3 〜1.2 ％、Ni：2.0 ％以
下、Cr：0.5 〜3.0 ％、Mo：0.15〜0.7 ％、残部Feおよ
び不可避的不純物からなり、引張強さおよび曲げ強さの
少なくとも一方が外層材よりも高い低合金鋼からなり、
ロール芯材および外層材はＥＳＲ法により溶着一体化さ
れ、それらの接合境界部にフェライト層を有する複合ロ
ールが、それぞれ提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの提案にかかる
圧延用複合ロールにおいては、いずれも、ロール芯材に
Ｃ：１％以下、Cr：５％以下の低合金鋼を用いている。
しかし、これらの提案にかかる従来の圧延用複合ロール
には、以下に列記するような問題がある。
圧延用複合ロールにおいては、いずれも、ロール芯材に
Ｃ：１％以下、Cr：５％以下の低合金鋼を用いている。
しかし、これらの提案にかかる従来の圧延用複合ロール
には、以下に列記するような問題がある。
【０００６】(i) ロール芯材の製造のための造塊を行う
必要があり、特に冷間圧延用複合ロールを製造する場合
にはロール芯材の靱性を確保するために鍛造を行う必要
があるため、製造コストが著しく増加してしまうこと、
(ii)ロール芯材と外層材とを溶着一体化した後に、成形
のために軸部に鍛造を行う必要があり、工数およびコス
トが上昇してしまうこと、および(iii) ロール芯材は高
清浄鋼により製造しないと、外層材の肉盛りを行った場
合にロール芯材に含まれる非金属介在物が外層材に移動
し、冷間圧延用ロールの必要特性である耐スポーリング
性能を満足できなくなってしまうことという問題があっ
た。したがって、前述の提案にかかる圧延用複合ロール
の実現にはコスト増を招いてしまうという問題があっ
た。
必要があり、特に冷間圧延用複合ロールを製造する場合
にはロール芯材の靱性を確保するために鍛造を行う必要
があるため、製造コストが著しく増加してしまうこと、
(ii)ロール芯材と外層材とを溶着一体化した後に、成形
のために軸部に鍛造を行う必要があり、工数およびコス
トが上昇してしまうこと、および(iii) ロール芯材は高
清浄鋼により製造しないと、外層材の肉盛りを行った場
合にロール芯材に含まれる非金属介在物が外層材に移動
し、冷間圧延用ロールの必要特性である耐スポーリング
性能を満足できなくなってしまうことという問題があっ
た。したがって、前述の提案にかかる圧延用複合ロール
の実現にはコスト増を招いてしまうという問題があっ
た。
【０００７】ここに、本発明の目的は、低コストで所定
の特性を備えた冷間圧延用複合ロールを提供することに
ある。
の特性を備えた冷間圧延用複合ロールを提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため種々検討を重ね、従来はスクラップとして
圧延用ロール製造時の溶解原料に用いられていた使用済
みの冷間圧延用ロールをロール芯材として用いることを
考えた。
解決するため種々検討を重ね、従来はスクラップとして
圧延用ロール製造時の溶解原料に用いられていた使用済
みの冷間圧延用ロールをロール芯材として用いることを
考えた。
【０００９】通常、冷間圧延用ロールは使用に伴うロー
ルプロフィルの変化を解消するため複数回ロール研磨を
行われるが、総研磨量が40〜80mm程度に達すると廃却ロ
ールとされる。このような使用済みの冷間圧延用ロール
はこれまではスクラップとして処分・利用されてきた。
ルプロフィルの変化を解消するため複数回ロール研磨を
行われるが、総研磨量が40〜80mm程度に達すると廃却ロ
ールとされる。このような使用済みの冷間圧延用ロール
はこれまではスクラップとして処分・利用されてきた。
【００１０】しかし、使用済みの冷間圧延用ロールを冷
間圧延用複合ロールのロール芯材として用いれば、造塊
工程および鍛造工程（ロール芯材の靱性確保のための鍛
造工程）をともに省略できるために製造コストの低下を
図ることができ、軸部は既にロール仕上げ形状に近い状
態となっており成形の必要がないために軸部に鍛造を行
う必要がなく工数およびコストの低下を図ることがで
き、さらに外層材の肉盛りにＥＳＲ法を用いることによ
りロール芯材に存在する非金属介在物が外層材に影響を
与えるおそれもなく所望の耐スポーリング性能を確保で
きるため、所定の特性を備えた冷間圧延用複合ロールを
製造できることを知見して、本発明を完成した。
間圧延用複合ロールのロール芯材として用いれば、造塊
工程および鍛造工程（ロール芯材の靱性確保のための鍛
造工程）をともに省略できるために製造コストの低下を
図ることができ、軸部は既にロール仕上げ形状に近い状
態となっており成形の必要がないために軸部に鍛造を行
う必要がなく工数およびコストの低下を図ることがで
き、さらに外層材の肉盛りにＥＳＲ法を用いることによ
りロール芯材に存在する非金属介在物が外層材に影響を
与えるおそれもなく所望の耐スポーリング性能を確保で
きるため、所定の特性を備えた冷間圧延用複合ロールを
製造できることを知見して、本発明を完成した。
【００１１】ここに、本発明の要旨とするところは、ロ
ール芯材と、ロール芯材の周囲に肉盛りされた同種また
は異種の外層材とを有する冷間圧延用複合ロールであっ
て、ロール芯材は使用済みの冷間圧延用ロールであるこ
とを特徴とする冷間圧延用複合ロールである。
ール芯材と、ロール芯材の周囲に肉盛りされた同種また
は異種の外層材とを有する冷間圧延用複合ロールであっ
て、ロール芯材は使用済みの冷間圧延用ロールであるこ
とを特徴とする冷間圧延用複合ロールである。
【００１２】また、上記の本発明にかかる冷間圧延用複
合ロールは、使用済みの冷間圧延用ロールの周囲に、冷
間圧延用ロールと同種または異種の外層材の肉盛り、例
えばＥＳＲ法による肉盛りを行って製造される。
合ロールは、使用済みの冷間圧延用ロールの周囲に、冷
間圧延用ロールと同種または異種の外層材の肉盛り、例
えばＥＳＲ法による肉盛りを行って製造される。
【００１３】上記の本発明において、「使用済みの冷間
圧延用ロール」とは、既に冷間圧延に供され、摩耗の進
行により冷間圧延に供されなくなった、いわゆる廃却ロ
ールを意味する。
圧延用ロール」とは、既に冷間圧延に供され、摩耗の進
行により冷間圧延に供されなくなった、いわゆる廃却ロ
ールを意味する。
【００１４】すなわち、従来の冷間圧延用複合ロールの
ロール芯材は、通常は、電気炉溶解→炉外精錬→真空脱
ガス処理により高清浄鋼とした後、造塊→鍛造→球状化
焼鈍を行われて高靱性化および成形性を付与された後に
機械加工を施されて製造されるが、本発明では、使用済
みの冷間圧延用ロールに軟化焼鈍および切削等の機械加
工を行うだけでよい。冷間圧延用複合ロールのロール芯
材として必要な高清浄性および高靱性は元来冷間圧延用
ロールであったために既に確保されているからである。
ロール芯材は、通常は、電気炉溶解→炉外精錬→真空脱
ガス処理により高清浄鋼とした後、造塊→鍛造→球状化
焼鈍を行われて高靱性化および成形性を付与された後に
機械加工を施されて製造されるが、本発明では、使用済
みの冷間圧延用ロールに軟化焼鈍および切削等の機械加
工を行うだけでよい。冷間圧延用複合ロールのロール芯
材として必要な高清浄性および高靱性は元来冷間圧延用
ロールであったために既に確保されているからである。
【００１５】
【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明にかかる冷間圧延用複合ロールは、ロール芯材と、
ロール芯材の周囲に肉盛りされた同種または異種の外層
材とにより構成され、ロール芯材には使用済みの冷間圧
延用ロールが用いられる。
発明にかかる冷間圧延用複合ロールは、ロール芯材と、
ロール芯材の周囲に肉盛りされた同種または異種の外層
材とにより構成され、ロール芯材には使用済みの冷間圧
延用ロールが用いられる。
【００１６】ロール芯材として用いる冷間圧延用ロール
の組成は、公知のもの全てを対象としており特定の組成
に限定する必要はない。例えば、Ｃ：0.35〜1.2 ％、S
i：0.15〜1.0 ％、Mn：0.15〜1.0 ％、Ｐ：0.03％以
下、Ｓ：0.03％以下、Cr:0.5〜5.0 ％、Mo:0.7以下、N
i:2.0％以下、残部Feおよび不可避的不純物を例示する
ことができる。
の組成は、公知のもの全てを対象としており特定の組成
に限定する必要はない。例えば、Ｃ：0.35〜1.2 ％、S
i：0.15〜1.0 ％、Mn：0.15〜1.0 ％、Ｐ：0.03％以
下、Ｓ：0.03％以下、Cr:0.5〜5.0 ％、Mo:0.7以下、N
i:2.0％以下、残部Feおよび不可避的不純物を例示する
ことができる。
【００１７】本発明において用いる外層材の組成は、芯
材と同種または異種の材料であればよいが、耐摩耗性を
確保するため合金元素を含有することが望ましい。本発
明にかかる冷間圧延用複合ロールは、使用済みの冷間圧
延用ロールを用いているため、冷間圧延用複合ロールの
ロール芯材の特性として必要な高清浄性および高靱性は
既に確保されている。
材と同種または異種の材料であればよいが、耐摩耗性を
確保するため合金元素を含有することが望ましい。本発
明にかかる冷間圧延用複合ロールは、使用済みの冷間圧
延用ロールを用いているため、冷間圧延用複合ロールの
ロール芯材の特性として必要な高清浄性および高靱性は
既に確保されている。
【００１８】すなわち、従来より、冷間圧延用ロールに
は、耐スポーリング性を確保するために非金属介在物量
が極力少ないことが要求されている。したがって、通常
の方法でロール芯材を溶製すると、出鋼後のAl脱酸段階
では非金属介在物量の低減が十分でないため、このロー
ル芯材を使用して冷間圧延用複合ロールを製造すると外
層材の非金属介在物量は増加してしまい、冷間圧延用ロ
ールとして不適当である。これに対し、本発明によれ
ば、非金属介在物量は既に充分に低減、具体的には0.03
％以下に低減されているため、耐スポーリング性の劣化
を生じるおそれはない。
は、耐スポーリング性を確保するために非金属介在物量
が極力少ないことが要求されている。したがって、通常
の方法でロール芯材を溶製すると、出鋼後のAl脱酸段階
では非金属介在物量の低減が十分でないため、このロー
ル芯材を使用して冷間圧延用複合ロールを製造すると外
層材の非金属介在物量は増加してしまい、冷間圧延用ロ
ールとして不適当である。これに対し、本発明によれ
ば、非金属介在物量は既に充分に低減、具体的には0.03
％以下に低減されているため、耐スポーリング性の劣化
を生じるおそれはない。
【００１９】さらに、従来の方法により製造されたロー
ル芯材の場合には鍛造を行って、高靱性化を図る必要が
ある。図１は、Ｃ：1.0 ％、Si：1.0 ％、Mn：0.6 ％、
Cr：3.5 ％、Mo：0.4 ％、外径：600 mm、熱処理条件：
850 ℃×２h 空冷 (焼入) →630 ℃×15h 空冷 (焼戻
し) 、硬さ：HS40に調整された冷間圧延用ロールの中心
部から採取された試料について、鍛造比が引張強さ(MP
a) および絞り (％) にそれぞれ与える影響を示すグラ
フである。図１から引張強さおよび絞りの向上の程度を
考えると、鍛造比は1.5 以上であることが必要になる。
ル芯材の場合には鍛造を行って、高靱性化を図る必要が
ある。図１は、Ｃ：1.0 ％、Si：1.0 ％、Mn：0.6 ％、
Cr：3.5 ％、Mo：0.4 ％、外径：600 mm、熱処理条件：
850 ℃×２h 空冷 (焼入) →630 ℃×15h 空冷 (焼戻
し) 、硬さ：HS40に調整された冷間圧延用ロールの中心
部から採取された試料について、鍛造比が引張強さ(MP
a) および絞り (％) にそれぞれ与える影響を示すグラ
フである。図１から引張強さおよび絞りの向上の程度を
考えると、鍛造比は1.5 以上であることが必要になる。
【００２０】したがって、本発明によれば、ロール芯材
の溶解〜鍛造までの工程の省略および焼鈍工程の簡易化
が可能となり、本発明者の試算によれば、製造コストを
約３割低減することができる。
の溶解〜鍛造までの工程の省略および焼鈍工程の簡易化
が可能となり、本発明者の試算によれば、製造コストを
約３割低減することができる。
【００２１】なお、ロール芯材に外層材を盛り付ける方
法としてはＥＳＲ法を用いることが望ましい。例えば連
続鋳かけ法や遠心鋳造法等の他の溶製法では、その前段
階において溶鋼の処理を行って非金属介在物の低減を図
っておく必要が生じてしまうからである。さらに、本発
明を実施例を参照しながら詳述するが、これは本発明の
例示でありこれにより本発明が限定されるものではな
い。
法としてはＥＳＲ法を用いることが望ましい。例えば連
続鋳かけ法や遠心鋳造法等の他の溶製法では、その前段
階において溶鋼の処理を行って非金属介在物の低減を図
っておく必要が生じてしまうからである。さらに、本発
明を実施例を参照しながら詳述するが、これは本発明の
例示でありこれにより本発明が限定されるものではな
い。
【００２２】
【実施例】Ｃ：0.8 ％、Si：0.5 ％、Mn：0.3 ％、Cr：
3.0 ％、Mo：0.2 ％、残部Feおよび不可避的不純物から
なり、非金属介在物量が0.025 ％である使用済みの冷間
圧延用ロールに830 ℃で軟化焼鈍を行い、さらに胴径を
500mm に切削した後、冷間圧延用複合ロールのロール芯
材として用いた。
3.0 ％、Mo：0.2 ％、残部Feおよび不可避的不純物から
なり、非金属介在物量が0.025 ％である使用済みの冷間
圧延用ロールに830 ℃で軟化焼鈍を行い、さらに胴径を
500mm に切削した後、冷間圧延用複合ロールのロール芯
材として用いた。
【００２３】冷間圧延用複合ロールの製法にはＥＳＲ法
を用いた。なお、外層材の組成は前記の使用済みの冷間
圧延用ロールの組成と全く同様である。このようにして
製造した冷間圧延用複合ロールの外層材の非金属介在物
量をJIS 点算法により測定した。その結果、非金属介在
物量は0.02〜0.03％であり、目標値とした0.03％以下を
達成することができた。
を用いた。なお、外層材の組成は前記の使用済みの冷間
圧延用ロールの組成と全く同様である。このようにして
製造した冷間圧延用複合ロールの外層材の非金属介在物
量をJIS 点算法により測定した。その結果、非金属介在
物量は0.02〜0.03％であり、目標値とした0.03％以下を
達成することができた。
【００２４】さらに、この冷間圧延用複合ロールに850
℃×２hr空冷の焼入れ、および630℃×15hr空冷の焼戻
しの条件で熱処理を行って表面硬度HSを38〜41とした
後、ロール芯材から引張試験片を切り出して引張試験を
行ったところ、引張強さ：850〜900MPa、絞り：30〜45
％であり、冷間圧延用複合ロールとして充分な靱性も確
保されていることがわかった。
℃×２hr空冷の焼入れ、および630℃×15hr空冷の焼戻
しの条件で熱処理を行って表面硬度HSを38〜41とした
後、ロール芯材から引張試験片を切り出して引張試験を
行ったところ、引張強さ：850〜900MPa、絞り：30〜45
％であり、冷間圧延用複合ロールとして充分な靱性も確
保されていることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、ロ
ール芯材の造塊工程および鍛造工程（ロール芯材の靱性
確保のための鍛造工程）の省略を図ることができ、軸部
の成形を目的とした鍛造を行う必要がないために低コス
トで冷間圧延用複合ロールを提供することが可能となっ
た。さらに、ロール芯材に存在する非金属介在物が外層
材に影響を与えるおそれがなく所望の耐スポーリング性
能を確保することも可能となった。
ール芯材の造塊工程および鍛造工程（ロール芯材の靱性
確保のための鍛造工程）の省略を図ることができ、軸部
の成形を目的とした鍛造を行う必要がないために低コス
トで冷間圧延用複合ロールを提供することが可能となっ
た。さらに、ロール芯材に存在する非金属介在物が外層
材に影響を与えるおそれがなく所望の耐スポーリング性
能を確保することも可能となった。
【図１】鍛造比が引張強さ(MPa) および絞り (％) にそ
れぞれ与える影響を示すグラフである。
れぞれ与える影響を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 ロール芯材と、前記ロール芯材の周囲に
肉盛りされた同種または異種の外層材とを有する冷間圧
延用複合ロールであって、前記ロール芯材は使用済みの
冷間圧延用ロールであることを特徴とする冷間圧延用複
合ロール。 - 【請求項２】 使用済みの冷間圧延用ロールの周囲に、
前記冷間圧延用ロールと同種または異種の外層材の肉盛
りを行って製造することを特徴とする冷間圧延用複合ロ
ールの製造法。 - 【請求項３】 前記肉盛りは、ＥＳＲ法により行う請求
項２記載の冷間圧延用複合ロールの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037293A JPH06226309A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 冷間圧延用複合ロールおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037293A JPH06226309A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 冷間圧延用複合ロールおよびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226309A true JPH06226309A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12025240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2037293A Withdrawn JPH06226309A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 冷間圧延用複合ロールおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06226309A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013022603A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | エレクトロスラグ溶解法によるロール用鋼塊の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP2037293A patent/JPH06226309A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013022603A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | エレクトロスラグ溶解法によるロール用鋼塊の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |