JPH076029B2 - 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 - Google Patents
黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材Info
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- JPH076029B2 JPH076029B2 JP29709186A JP29709186A JPH076029B2 JP H076029 B2 JPH076029 B2 JP H076029B2 JP 29709186 A JP29709186 A JP 29709186A JP 29709186 A JP29709186 A JP 29709186A JP H076029 B2 JPH076029 B2 JP H076029B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- roll
- roll material
- rolling
- outer layer
- 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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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として熱間圧延に供される圧延用複合ロー
ルの圧延使用層たる外層材に係り、優れた耐摩耗性と耐
焼付性とを兼備せしめたロール材に関する。
ルの圧延使用層たる外層材に係り、優れた耐摩耗性と耐
焼付性とを兼備せしめたロール材に関する。
（従来の技術） 高クロムロール材は、冶金学的にはその基地組織中に微
細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗性に優れるのが
特長である。かかる高クロムロール材によって圧延用ロ
ールの外層（圧延使用層）が形成された複合ロールは、
熱間圧延用ロール特にホットストリップミル仕上列前段
ワークロールとして用いられている。
細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗性に優れるのが
特長である。かかる高クロムロール材によって圧延用ロ
ールの外層（圧延使用層）が形成された複合ロールは、
熱間圧延用ロール特にホットストリップミル仕上列前段
ワークロールとして用いられている。
しかし、高クロムロール材は熱伝導性に劣り、耐焼付性
に難があった。
に難があった。
そこで、本発明者は、特公昭61−16415号において開示
した通り、高クロムロール材として組織中に黒鉛を晶出
せしめたロール材を提案した。このロール材は、耐摩耗
性と耐焼付性とを兼備しており、圧延性能の向上に寄与
することができた。
した通り、高クロムロール材として組織中に黒鉛を晶出
せしめたロール材を提案した。このロール材は、耐摩耗
性と耐焼付性とを兼備しており、圧延性能の向上に寄与
することができた。
（発明が解決しようとする問題点） 上記黒鉛が晶出した高クロムロール材は、耐摩耗性と耐
焼付性のみならず、強靭性も有しておりロール材として
好適なものであるが、カーバイドが従来から熱間圧延用
ロール材として使用されているグレンロール材や高合金
ダクタイル材に比べて小さく耐摩耗性の点で改善の余地
があり、更には耐焼付性向上の要求も強い。
焼付性のみならず、強靭性も有しておりロール材として
好適なものであるが、カーバイドが従来から熱間圧延用
ロール材として使用されているグレンロール材や高合金
ダクタイル材に比べて小さく耐摩耗性の点で改善の余地
があり、更には耐焼付性向上の要求も強い。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、従来に増
さる優れた耐摩耗性と耐焼付性とを備えた黒鉛が晶出し
た高クロムロール材を提供することを目的とする。
さる優れた耐摩耗性と耐焼付性とを備えた黒鉛が晶出し
た高クロムロール材を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 叙上の目的を達成するためになされた本発明のロール材
は、化学組成が重量％で、 C:2.8〜3.6％、Ni:4.5〜10％ Si:2.5〜4.0％、Cr:5〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:1.7〜3.0％ P:0.15〜0.5％ S:0.08％以下 残部実質的にFeからなり、組織中に黒鉛が晶出している
ことを構成するものである。
は、化学組成が重量％で、 C:2.8〜3.6％、Ni:4.5〜10％ Si:2.5〜4.0％、Cr:5〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:1.7〜3.0％ P:0.15〜0.5％ S:0.08％以下 残部実質的にFeからなり、組織中に黒鉛が晶出している
ことを構成するものである。
（作用及び実施例） 以下、本発明のロール材の成分限定理由について述べる
と共に、複合ロールへの適用について言及する。
と共に、複合ロールへの適用について言及する。
本発明の黒鉛晶出高クロムロール材の化学組成（単位重
量％）は、以下の理由により限定される。
量％）は、以下の理由により限定される。
C:2.8〜3.6％ ＣはCrと結合してクロムカーバイドを、またMoと結合し
てMoCを形成するほか、後述するSi,Niの黒鉛化生成元素
により微細な黒鉛を晶出する。2.8％未満ではクロムカ
ーバイド,Mo2Cが減少すると共に黒鉛の晶出もなくな
り、目的とする黒鉛晶出の高クロム鋳鉄が得られず、一
方、3.6％を越えるとCr10％,Mo3.0％以下にに抑えられ
ているため過飽和の炭素が高いSi,Ni含有量のため黒鉛
化し、黒鉛晶出量が過剰となって耐摩耗性が劣化する。
てMoCを形成するほか、後述するSi,Niの黒鉛化生成元素
により微細な黒鉛を晶出する。2.8％未満ではクロムカ
ーバイド,Mo2Cが減少すると共に黒鉛の晶出もなくな
り、目的とする黒鉛晶出の高クロム鋳鉄が得られず、一
方、3.6％を越えるとCr10％,Mo3.0％以下にに抑えられ
ているため過飽和の炭素が高いSi,Ni含有量のため黒鉛
化し、黒鉛晶出量が過剰となって耐摩耗性が劣化する。
Si:2.5〜4.0％ Siは高クロム材質に黒鉛を晶出させるために必要であ
る。2.5％未満ではこの効果がほとんど期待できず、一
方、4.0％を越えると黒鉛の晶出が過多となり、耐摩耗
性が劣化する。尚、黒鉛を有効に晶出させるには、鋳込
前のSi量を上記成分範囲よりも低目にしておいて、鋳込
時に接種を行い、最終製品の成分で上記範囲内に調整す
ることが好ましい。
る。2.5％未満ではこの効果がほとんど期待できず、一
方、4.0％を越えると黒鉛の晶出が過多となり、耐摩耗
性が劣化する。尚、黒鉛を有効に晶出させるには、鋳込
前のSi量を上記成分範囲よりも低目にしておいて、鋳込
時に接種を行い、最終製品の成分で上記範囲内に調整す
ることが好ましい。
Mn:0.5〜1.5％ Mnは溶湯の脱酸のためにSiと共に積極的に添加される。
Mn0.5％未満ではこの効果が不足し、1.5％を越えると機
械的性質に靱性の点で劣化が著しくなるためである。
Mn0.5％未満ではこの効果が不足し、1.5％を越えると機
械的性質に靱性の点で劣化が著しくなるためである。
P:0.15〜0.5％ ＰはFe3Pを形成し耐摩耗性の向上に寄与する。0.15％未
満ではその効果が期待できず、0.5％を越えると材質の
脆化が著しい。
満ではその効果が期待できず、0.5％を越えると材質の
脆化が著しい。
S:0.08％以下 Ｓは材質の脆化の原因となるため、少ないほど望まし
く、上限を0.08％とする。
く、上限を0.08％とする。
Ni:4.5〜10％ Niは基地組織の改良と黒鉛晶出の目的で積極的に含有さ
れる。しかしてNi4.5％未満では黒鉛の晶出がみられ
ず、一方10％を越えるとSiの場合と同様黒鉛過多とな
り、同時に残留オーステナイトが増加して後の組織安定
化熱処理によってもオーステナイトが安定で使用時に耐
肌荒性の面で問題となるためである。
れる。しかしてNi4.5％未満では黒鉛の晶出がみられ
ず、一方10％を越えるとSiの場合と同様黒鉛過多とな
り、同時に残留オーステナイトが増加して後の組織安定
化熱処理によってもオーステナイトが安定で使用時に耐
肌荒性の面で問題となるためである。
Cr:5〜10％ CrはＣと結合してCr炭化物を形成するが、５％未満では
炭化物が少なく耐摩耗性の点で劣り、一方10％を越える
と、上記Ni,Siの成分範囲によっても黒鉛の晶出が得ら
れないためである。
炭化物が少なく耐摩耗性の点で劣り、一方10％を越える
と、上記Ni,Siの成分範囲によっても黒鉛の晶出が得ら
れないためである。
Mo:1.7〜3.0％ MoはＣと結合してMo2Cを形成し、耐摩耗性の向上に寄与
する。この効果を発揮させるためには1.7％以上必要で
ある。しかし、3.0％を越えるとその効果は飽和し、更
に白銑化傾向を強めるため黒鉛の晶出が困難になる。
する。この効果を発揮させるためには1.7％以上必要で
ある。しかし、3.0％を越えるとその効果は飽和し、更
に白銑化傾向を強めるため黒鉛の晶出が困難になる。
本発明の外殻層は以上の成分のほか残部実質的にFeで形
成されるが、その材質特性を向上させるためにFeに代え
て、下記のNb、Ｖを必要に応じて含有することができ
る。
成されるが、その材質特性を向上させるためにFeに代え
て、下記のNb、Ｖを必要に応じて含有することができ
る。
Nb、V:一種以上の合計が1.0％以下 Nb、Ｖは共に鋳造組織の微細化に効果があり、必要に応
じ単独又は複合で1.0％以下含有される。すなわち、そ
れらが合計量で1.0％以上含まれると、炭素と結びつい
てVC、NbC、Nb2Cを形成し黒鉛の晶出を妨げると共にコ
スト高となるためである。
じ単独又は複合で1.0％以下含有される。すなわち、そ
れらが合計量で1.0％以上含まれると、炭素と結びつい
てVC、NbC、Nb2Cを形成し黒鉛の晶出を妨げると共にコ
スト高となるためである。
本発明の黒鉛晶出ロール材は、従来（特公昭61−16415
号）のものに比べて特にＰとMoの含有範囲にその特色が
ある。
号）のものに比べて特にＰとMoの含有範囲にその特色が
ある。
すなわち、従来の黒鉛晶出ロール材は、高クロム鋳鉄の
組織中にクロムカーバイドと黒鉛とを晶出させることに
より耐摩耗性と耐焼付性とを付与したものであるが、本
発明においては、そのほかに、Ｐを積極的に添加してFe
3P共晶を組織中に生成させて耐焼付性を大幅に向上させ
ると共に、Moを多量に添加して高硬度のMoCを析出さ
せ、更にMoの過飽和の添加によって基地中にMoを固溶さ
せ、この両者によって耐摩耗性の大幅な向上を達成した
ものである。
組織中にクロムカーバイドと黒鉛とを晶出させることに
より耐摩耗性と耐焼付性とを付与したものであるが、本
発明においては、そのほかに、Ｐを積極的に添加してFe
3P共晶を組織中に生成させて耐焼付性を大幅に向上させ
ると共に、Moを多量に添加して高硬度のMoCを析出さ
せ、更にMoの過飽和の添加によって基地中にMoを固溶さ
せ、この両者によって耐摩耗性の大幅な向上を達成した
ものである。
尚、Moの多量の添加は白銑化傾向を著しく助長し、黒鉛
の晶出を困難にする。これを回避するためには、C,Siを
高目に添加すると共にSiは鋳込時に接種の形で添加し、
黒鉛の晶出を促す必要がある。
の晶出を困難にする。これを回避するためには、C,Siを
高目に添加すると共にSiは鋳込時に接種の形で添加し、
黒鉛の晶出を促す必要がある。
以上説明した黒鉛晶出高クロムロール材は、主として圧
延用複合ロールの使用層である外層の鋳造材として使用
されるが、その内層（軸芯）材としては、高級鋳鉄やダ
クタイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛鋳鋼等の
鋳鋼材が適宜使用される。
延用複合ロールの使用層である外層の鋳造材として使用
されるが、その内層（軸芯）材としては、高級鋳鉄やダ
クタイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛鋳鋼等の
鋳鋼材が適宜使用される。
また、前記複合ロールの製造方法としては、遠心力鋳造
法により外層を鋳造した後、外層を内有した遠心力鋳造
用鋳型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に内層
材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方法が
あり、簡更であるので一般的に適用されている。
法により外層を鋳造した後、外層を内有した遠心力鋳造
用鋳型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に内層
材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方法が
あり、簡更であるので一般的に適用されている。
尚、本発明でいうロール材とは、上記説明した圧延用ロ
ールのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能
な材質であることを意味する。従って、本発明のロール
材は圧延用ロールの外層材に限らず、例えばホットラン
テーブルローラ等の中空円筒状ローラの外層材として適
用できることは勿論である。
ールのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能
な材質であることを意味する。従って、本発明のロール
材は圧延用ロールの外層材に限らず、例えばホットラン
テーブルローラ等の中空円筒状ローラの外層材として適
用できることは勿論である。
次に本発明の黒鉛晶出高クロムロール材を適用した下記
寸法の複合ロールの製造実施例について説明する。尚、
比較のため、従来例として、外層に特公昭61−16415号
のロール材を用いた複合ロールも製造した。
寸法の複合ロールの製造実施例について説明する。尚、
比較のため、従来例として、外層に特公昭61−16415号
のロール材を用いた複合ロールも製造した。
（１） ロール寸法（単位mm） 製品胴径:680φ 胴長:1800 全長:3800 （２）製造方法 外層材溶湯として第１表に示す高クロム鋳鉄溶湯を
用い、これを遠心力鋳造機上で回転する鋳型に1400℃の
鋳込温度で肉厚80mm（鋳込重量2T400kg）分鋳込んだ。
用い、これを遠心力鋳造機上で回転する鋳型に1400℃の
鋳込温度で肉厚80mm（鋳込重量2T400kg）分鋳込んだ。
外層が完全に凝固した後（鋳込開始から22〜23分
後）、この遠心力鋳造用鋳型を垂直に立てて、第１表に
外層材溶湯と共に示した軸芯材溶湯を鋳型上部から1380
℃で鋳込み、鋳型内を完全に満たした後、上端を押湯保
温材でカバーした。
後）、この遠心力鋳造用鋳型を垂直に立てて、第１表に
外層材溶湯と共に示した軸芯材溶湯を鋳型上部から1380
℃で鋳込み、鋳型内を完全に満たした後、上端を押湯保
温材でカバーした。
完全に冷却した後、ロールを鋳型から取出し、組織
安定化熱処理（550×10Hr）と鋳造応力除去のための熱
処理（550℃×10Hr）を行った。
安定化熱処理（550×10Hr）と鋳造応力除去のための熱
処理（550℃×10Hr）を行った。
（３） 製品組成、機械的性質等 製品ロールの軸芯部の化学組成を第２表に示す。
尚、外層は溶湯組成と同一であるため記載省略する。
尚、外層は溶湯組成と同一であるため記載省略する。
実施例１および２の外層の表面硬度を測定したとこ
ろHs81〜82であった。
ろHs81〜82であった。
ロール胴部について超音波探傷を行った結果、実施
例、従来例ともに外層と軸芯部とは完全に一体結合して
いることが確認された。
例、従来例ともに外層と軸芯部とは完全に一体結合して
いることが確認された。
（４） 圧延成績 実施例および従来例に係るロールを、実際にホットスト
リップミル仕上前段スタンドに設置し、ステンレスの板
圧延に供した。その結果、両ロールとも焼付き状肌荒れ
はなく健全であった。一方耐摩耗性については、外層1m
m当りの圧延量につき、従来例が2800Ton/mmであったの
に対して本発明実施例では3350Ton/mmであり、圧延量に
ついて従来に対して約20％の改善がみられた。
リップミル仕上前段スタンドに設置し、ステンレスの板
圧延に供した。その結果、両ロールとも焼付き状肌荒れ
はなく健全であった。一方耐摩耗性については、外層1m
m当りの圧延量につき、従来例が2800Ton/mmであったの
に対して本発明実施例では3350Ton/mmであり、圧延量に
ついて従来に対して約20％の改善がみられた。
（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の黒鉛晶出高クロムロール材
は、特にP:0.15〜0.5％、Mo:1.7〜3.0％を含有した特定
組成の高クロム鋳鉄材質で形成したので、晶出黒鉛とFe
3Pとの作用によって優れた耐焼付性を具備するものとな
り、またクロムカーバイドとMoCおよびMoによる基地の
強化によって優れた耐摩耗性を具備するものとなり、特
に熱間圧延用ロールの外層材として利用価値は著大であ
る。
は、特にP:0.15〜0.5％、Mo:1.7〜3.0％を含有した特定
組成の高クロム鋳鉄材質で形成したので、晶出黒鉛とFe
3Pとの作用によって優れた耐焼付性を具備するものとな
り、またクロムカーバイドとMoCおよびMoによる基地の
強化によって優れた耐摩耗性を具備するものとなり、特
に熱間圧延用ロールの外層材として利用価値は著大であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】化学組成が重量％で、 C:2.8〜3.6％、Ni:4.5〜10％ Si:2.5〜4.0％、Cr:5〜10％ Mn:0.5〜1.5％、Mo:1.7〜3.0％ P:0.15〜0.5％ S:0.08％以下 残部実質的にFeからなり、組織中に黒鉛が晶出している
ことを特徴とする黒鉛が晶出した高クロムロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29709186A JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29709186A JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149352A JPS63149352A (ja) | 1988-06-22 |
| JPH076029B2 true JPH076029B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17842085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29709186A Expired - Lifetime JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076029B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293039A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-03 | Kubota Ltd | 耐焼付性および耐摩耗性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材 |
| DE69422146T2 (de) * | 1993-03-31 | 2000-08-24 | Hitachi Metals, Ltd. | GEGEN VERSCHLEISS UND FRESSEN WIDERSTANDSFäHIGE WALZE ZUM WARMWALZEN |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP29709186A patent/JPH076029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63149352A (ja) | 1988-06-22 |
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