JPH0774411B2 - 高耐摩耗性圧延用ロ−ル材 - Google Patents
高耐摩耗性圧延用ロ−ル材Info
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- JPH0774411B2 JPH0774411B2 JP61185288A JP18528886A JPH0774411B2 JP H0774411 B2 JPH0774411 B2 JP H0774411B2 JP 61185288 A JP61185288 A JP 61185288A JP 18528886 A JP18528886 A JP 18528886A JP H0774411 B2 JPH0774411 B2 JP H0774411B2
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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、高耐摩耗性圧延用ロール材に関し、特に本発
明は冷間および熱間圧延機用中間ロール，バックアップ
ロールおよび冷間圧延機用ワークロールなどに用いるの
に好適な優れた高耐摩耗性圧延用ロール材に関するもの
である。
明は冷間および熱間圧延機用中間ロール，バックアップ
ロールおよび冷間圧延機用ワークロールなどに用いるの
に好適な優れた高耐摩耗性圧延用ロール材に関するもの
である。
（従来の技術） 冷間および熱間圧延機用中間ロール，バックアップロー
ルおよび冷間圧延機用ワークロールなど各種ロールにと
っては、耐摩耗性は重要な性能の１つであり、近年、圧
延能率の向上，難加工材の増加、あるいは製品品質の高
級化のために、圧延機の高速化，連続化，高圧下化，ロ
ールの小径化などが指向されており、このような圧延に
対しては、優れた耐摩耗性をもつロール材がますます要
望されるようになっている。
ルおよび冷間圧延機用ワークロールなど各種ロールにと
っては、耐摩耗性は重要な性能の１つであり、近年、圧
延能率の向上，難加工材の増加、あるいは製品品質の高
級化のために、圧延機の高速化，連続化，高圧下化，ロ
ールの小径化などが指向されており、このような圧延に
対しては、優れた耐摩耗性をもつロール材がますます要
望されるようになっている。
圧延ロールの耐摩耗性向上については、これまで特公昭
50−7529号，特開昭54−159323号，特開昭57−47849
号，特開昭57−108248号，特開昭59−118856号などによ
り多数の提案がなされている。
50−7529号，特開昭54−159323号，特開昭57−47849
号，特開昭57−108248号，特開昭59−118856号などによ
り多数の提案がなされている。
たとえば特開昭57−47849号には、C:0.7〜1.6％,Si:0.1
5〜1.6％,Mn:0.15〜1.6％,Cr:3.5〜12％，かつMo:0.4〜
3.0％,V:0.2〜2.0％の１種または２種を含み、さらにNi
1％以下を含むかあるいは含まず、残部Feよりなる冷間
圧延用ワークロールが提案されている。
5〜1.6％,Mn:0.15〜1.6％,Cr:3.5〜12％，かつMo:0.4〜
3.0％,V:0.2〜2.0％の１種または２種を含み、さらにNi
1％以下を含むかあるいは含まず、残部Feよりなる冷間
圧延用ワークロールが提案されている。
ところで、上記諸提案によれば、ロールの耐摩耗性を主
として支配する要因はロール材の硬度と材料中に含まれ
る炭化物の体積率であることを見出し、さらに炭化物の
体積率と成分組成との関係を明らかにすることにより、
成分組成と硬度の組合せより耐摩耗性を予測し、この予
測によるＣとCrの相関的含有量についての知見をベース
としてCr以外の硬質炭化物形成元素であるMoまたはMoと
Ｖを含有させるという合金計画に基づくロール材が開示
されている。
として支配する要因はロール材の硬度と材料中に含まれ
る炭化物の体積率であることを見出し、さらに炭化物の
体積率と成分組成との関係を明らかにすることにより、
成分組成と硬度の組合せより耐摩耗性を予測し、この予
測によるＣとCrの相関的含有量についての知見をベース
としてCr以外の硬質炭化物形成元素であるMoまたはMoと
Ｖを含有させるという合金計画に基づくロール材が開示
されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、たとえば前記特開昭57−47849号記載の
発明にあっては、前述のとおり、耐摩耗性の向上につい
てＣとCrの相関含有量をベースとしてMoあるいはMoとＶ
の添加量が規定されているのＣとMoの相関含有量あるい
はＣとMoとＶとの相関含有量が耐摩耗性に及ぼす効果に
ついての検討は不十分であるため、Cr,MoおよびＶの含
有量はそれぞれの上限値からみて不必要に多いので、加
工性が悪いばかりでなく製造コストも高いという問題点
がある。
発明にあっては、前述のとおり、耐摩耗性の向上につい
てＣとCrの相関含有量をベースとしてMoあるいはMoとＶ
の添加量が規定されているのＣとMoの相関含有量あるい
はＣとMoとＶとの相関含有量が耐摩耗性に及ぼす効果に
ついての検討は不十分であるため、Cr,MoおよびＶの含
有量はそれぞれの上限値からみて不必要に多いので、加
工性が悪いばかりでなく製造コストも高いという問題点
がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来技術の有する前記諸問題点を除去・改善
することのできるロール材を提供することを目的とする
ものであり、特許請求の範囲記載のロール材を提供する
ことによって前記目的を達成することができる。
することのできるロール材を提供することを目的とする
ものであり、特許請求の範囲記載のロール材を提供する
ことによって前記目的を達成することができる。
次に本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、Ｃ−Cr−Mo鋼の耐摩耗性におよぼす硬質
炭化物の影響に着目し、ＣおよびMo量の影響をしらべ
た。その結果、C:0.95超〜1.10％,Mo:0.95〜1.5％,Cr:
3.5〜6.0％,Si:0.1〜1.0％,Mn:0.2〜1.6％,Ni:0.1〜1.0
％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなり、
しかも、Mo含有量とＣ含有量の重量比Mo/Cが1.0超〜1.5
の範囲内であることを特徴とする高耐摩耗性圧延用ロー
ル材を新規に知見した。
炭化物の影響に着目し、ＣおよびMo量の影響をしらべ
た。その結果、C:0.95超〜1.10％,Mo:0.95〜1.5％,Cr:
3.5〜6.0％,Si:0.1〜1.0％,Mn:0.2〜1.6％,Ni:0.1〜1.0
％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなり、
しかも、Mo含有量とＣ含有量の重量比Mo/Cが1.0超〜1.5
の範囲内であることを特徴とする高耐摩耗性圧延用ロー
ル材を新規に知見した。
次に本発明の冷間圧延用ワークロールの成分組成を限定
する理由を説明する。
する理由を説明する。
C:本成分系では、Ｃは一部またはすべての基地中に固溶
し、焼入性を向上させると共に、また析出ＣとしてCr,M
oと炭化物を形成し、析出硬化による硬さの上昇および
耐摩耗性を向上させるのに寄与する元素である。しかし
0.95％超より少ないと、それらの硬化は小さく、また1.
10％を超えると残留オーステナイトの増加をまねき、硬
さの低下、ひいては耐摩耗性の低下をひき起こすので0.
95超〜1.10％の範囲内とする必要がある。
し、焼入性を向上させると共に、また析出ＣとしてCr,M
oと炭化物を形成し、析出硬化による硬さの上昇および
耐摩耗性を向上させるのに寄与する元素である。しかし
0.95％超より少ないと、それらの硬化は小さく、また1.
10％を超えると残留オーステナイトの増加をまねき、硬
さの低下、ひいては耐摩耗性の低下をひき起こすので0.
95超〜1.10％の範囲内とする必要がある。
Mo:Moは焼入性を向上させるとともにＣと結合して硬い
炭化物を形成し基地中に分散析出し、耐摩耗性を著しく
向上させるのに寄与する元素である。Moが0.95％未満で
はその効果は小さく、Mo含有量が1.5％を超えても、コ
ストの割に耐摩耗性の向上が望めないため、Mo含有量は
0.95〜1.5％の範囲内にする必要がある。
炭化物を形成し基地中に分散析出し、耐摩耗性を著しく
向上させるのに寄与する元素である。Moが0.95％未満で
はその効果は小さく、Mo含有量が1.5％を超えても、コ
ストの割に耐摩耗性の向上が望めないため、Mo含有量は
0.95〜1.5％の範囲内にする必要がある。
Cr:CrはCr炭化物を形成して基地中に分散し耐摩耗性を
向上させる。一部は固溶し、焼入性を増加させるが、3.
5％未満ではその効果は小さい。また本発明のＣ含有量
範囲においてCrが６％超ではCr炭化物の増加をもたらし
基地中の固溶するＣを減少させるため、焼入性を阻害す
る。そのためCrは3.5〜6.0％の範囲内にする必要があ
る。
向上させる。一部は固溶し、焼入性を増加させるが、3.
5％未満ではその効果は小さい。また本発明のＣ含有量
範囲においてCrが６％超ではCr炭化物の増加をもたらし
基地中の固溶するＣを減少させるため、焼入性を阻害す
る。そのためCrは3.5〜6.0％の範囲内にする必要があ
る。
Si:Siは耐事故性を向上し、例えばヒートクラックの防
止に役立つ元素であり、その効果は0.1〜1.0％の範囲で
著しい。0.1％未満ではヒートクラック防止に対して不
十分であり、下限を0.1％とし、一方1.0％を超えると、
母材の脆化を助長するため1.0％を上限とした。したが
ってSiは0.1〜1.0％の範囲内とする必要がある。
止に役立つ元素であり、その効果は0.1〜1.0％の範囲で
著しい。0.1％未満ではヒートクラック防止に対して不
十分であり、下限を0.1％とし、一方1.0％を超えると、
母材の脆化を助長するため1.0％を上限とした。したが
ってSiは0.1〜1.0％の範囲内とする必要がある。
Mn:Mnは焼入性を増加させる元素であり、0.2％未満では
その効果が見られず、増量とともに効果も大きくなるが
1.6％を超えると母材の脆化が著しく現れるので、Mnは
0.2〜1.6％の範囲内にする必要がある。なおMnは0.3〜
0.8％の範囲内のとき、より好ましい結果が得られる。
その効果が見られず、増量とともに効果も大きくなるが
1.6％を超えると母材の脆化が著しく現れるので、Mnは
0.2〜1.6％の範囲内にする必要がある。なおMnは0.3〜
0.8％の範囲内のとき、より好ましい結果が得られる。
Ni:Niは焼入性を増加させる元素であり、炭素との親和
力をもたないため、Niの添加は焼入性に有効な固溶Ｃの
減少を生じないことから、高炭素鋼では焼入性に対して
きわめて有効な元素である。とくにロールの表面焼入の
ような径方向に温度分布をもつ場合の焼入において焼入
深度の確保という意味において有効である。すなわち、
Crなどの炭化物元素が多い場合には、焼入のための加熱
に当たって、設定加熱温度に対して表面から内部に入る
に従って到達温度が低く、その場合には炭化物形成元素
がいかに多量添加されていても炭化物の基地中への固溶
化が進まず、高硬化深度を要求された場合焼入性は不足
する。しかしNiは焼入性の焼入到達温度依存性は比較的
少ないため、他の焼入性増加元素に比べ非常に有利とな
り、0.1％以上の添加を必要とする。一方１％を超える
添加は残留オーステナイトを増加させ硬さを低下させる
ので、Niは0.1〜1.0％の範囲内にする必要がある。
力をもたないため、Niの添加は焼入性に有効な固溶Ｃの
減少を生じないことから、高炭素鋼では焼入性に対して
きわめて有効な元素である。とくにロールの表面焼入の
ような径方向に温度分布をもつ場合の焼入において焼入
深度の確保という意味において有効である。すなわち、
Crなどの炭化物元素が多い場合には、焼入のための加熱
に当たって、設定加熱温度に対して表面から内部に入る
に従って到達温度が低く、その場合には炭化物形成元素
がいかに多量添加されていても炭化物の基地中への固溶
化が進まず、高硬化深度を要求された場合焼入性は不足
する。しかしNiは焼入性の焼入到達温度依存性は比較的
少ないため、他の焼入性増加元素に比べ非常に有利とな
り、0.1％以上の添加を必要とする。一方１％を超える
添加は残留オーステナイトを増加させ硬さを低下させる
ので、Niは0.1〜1.0％の範囲内にする必要がある。
次に本発明においてMo含有量とＣ含有量の重量比Mo/Cを
限定する理由を実験データに基づいて説明する。
限定する理由を実験データに基づいて説明する。
成分組成のうちMoの一部が本発明範囲外である６種類の
鋼を用いて摩耗試験を実施し、Mo/C比と摩耗速度との関
係を求めた。上記関係を出願時の図に示す。この図より
Mo/C比が1.0超以上では十分に耐摩耗性が向上するの
で、Mo/C比の下限を1.0超とした。また、上限を1.5とし
たのは、Mo/C比をこれ以上大きくしてもほとんど耐摩耗
性の向上は望めないためである。したがって、Mo/C比は
1.0超〜1.5の範囲内とする必要がある。
鋼を用いて摩耗試験を実施し、Mo/C比と摩耗速度との関
係を求めた。上記関係を出願時の図に示す。この図より
Mo/C比が1.0超以上では十分に耐摩耗性が向上するの
で、Mo/C比の下限を1.0超とした。また、上限を1.5とし
たのは、Mo/C比をこれ以上大きくしてもほとんど耐摩耗
性の向上は望めないためである。したがって、Mo/C比は
1.0超〜1.5の範囲内とする必要がある。
Mo含有量は、上記Mo/C比の範囲とＣ含有量の範囲からMo
含有量の下限を0.95％とした。またMo含有量が1.5％を
超えてもコストの割りには耐摩耗性の向上が望めないた
め、Mo含有量の上限を1.5％とした。したがってMoは0.9
5〜1.5％の範囲内にする必要がある。
含有量の下限を0.95％とした。またMo含有量が1.5％を
超えてもコストの割りには耐摩耗性の向上が望めないた
め、Mo含有量の上限を1.5％とした。したがってMoは0.9
5〜1.5％の範囲内にする必要がある。
したがって、本発明におけるＣおよびMoの成分範囲は第
２図の斜線の部分となる。
２図の斜線の部分となる。
次に本発明を実施例について説明する。
（実施例） 高周波真空溶解炉を用い、耐摩耗性を評価するためＣお
よびMo含有量を変化させ表に示す成分組成の５％Crロー
ル鋼用100kg鋼塊Ａ〜Ｄを溶製し、65mmφに鍛造した。
A,Bは比較鋼、C,Dは発明鋼である。それらについて、実
体ロールに施されるのと同じ前処理，調質処理を施し
た。
よびMo含有量を変化させ表に示す成分組成の５％Crロー
ル鋼用100kg鋼塊Ａ〜Ｄを溶製し、65mmφに鍛造した。
A,Bは比較鋼、C,Dは発明鋼である。それらについて、実
体ロールに施されるのと同じ前処理，調質処理を施し
た。
西原式摩耗試験機を用い、ヘルツ応力100kgf/mm2，スリ
ップ率20％，潤滑油３％鉱油エマルジョンの条件で摩耗
試験を行った。試験片硬さはHv800とし、相手材にはS45
C（Hv200）を用いた。試験片は所定の回転数だけ回転さ
せた後取り外し摩耗減量を求め、相手材はそのつど交換
した。各鋼の摩耗速度（mg/105回転）とMo/C比との関係
を第１図に示す。
ップ率20％，潤滑油３％鉱油エマルジョンの条件で摩耗
試験を行った。試験片硬さはHv800とし、相手材にはS45
C（Hv200）を用いた。試験片は所定の回転数だけ回転さ
せた後取り外し摩耗減量を求め、相手材はそのつど交換
した。各鋼の摩耗速度（mg/105回転）とMo/C比との関係
を第１図に示す。
表に示すMoが1.21％,1.37％でMo/C比が1.10,1.33である
発明鋼C,Dは、Moがそれぞれ0.32,0.31％,Mo/C比がそれ
ぞれ0.33,0.24の比較鋼に比し、耐摩耗性に優れ、Mo量
の増加は耐摩耗性を著しく向上させることがわかる。な
お、表より、比較鋼A,BのＣ％がそれぞれ0.96,1.28％
で、他の成分組成は殆ど同じであるが、Ｃ％のやゝ多い
比較鋼Ｂは比較鋼Ａより耐摩耗性が劣っていることか
ら、耐摩耗性の向上にはＣ量の増加よりもMo/C比がより
大きく影響することがわかる。
発明鋼C,Dは、Moがそれぞれ0.32,0.31％,Mo/C比がそれ
ぞれ0.33,0.24の比較鋼に比し、耐摩耗性に優れ、Mo量
の増加は耐摩耗性を著しく向上させることがわかる。な
お、表より、比較鋼A,BのＣ％がそれぞれ0.96,1.28％
で、他の成分組成は殆ど同じであるが、Ｃ％のやゝ多い
比較鋼Ｂは比較鋼Ａより耐摩耗性が劣っていることか
ら、耐摩耗性の向上にはＣ量の増加よりもMo/C比がより
大きく影響することがわかる。
（発明の効果） 本発明のロール材は、従来知られている前記提案のロー
ル材では達成されなかった著しく優れた耐摩耗性を有す
るロール材であり、本発明のロール材を用いるとロール
原単位を向上させるだけでなく、圧延機の性能をも向上
させることができ、本発明の効果は大きい。
ル材では達成されなかった著しく優れた耐摩耗性を有す
るロール材であり、本発明のロール材を用いるとロール
原単位を向上させるだけでなく、圧延機の性能をも向上
させることができ、本発明の効果は大きい。
第１図はMo/C比と摩耗速度との関係を示す図、 第２図は本発明鋼のＣおよびMoの成分組成範囲を示す図
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 修三 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭55−50452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−47849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−118856（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】C:0.95超〜1.10％,Si:0.1〜1.0％,Mn:0.2
〜1.6％,Ni:0.1〜1.0％,Cr:3.5〜6.0％,Mo:0.95〜1.5％
を含有し、しかもMo含有量とＣ含有量の重量比Mo/Cが1.
0超〜1.5の範囲内であり残部がFeおよび不可避的不純物
よりなる高耐摩耗性圧延用ロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185288A JPH0774411B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高耐摩耗性圧延用ロ−ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185288A JPH0774411B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高耐摩耗性圧延用ロ−ル材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342359A JPS6342359A (ja) | 1988-02-23 |
| JPH0774411B2 true JPH0774411B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16168225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61185288A Expired - Fee Related JPH0774411B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高耐摩耗性圧延用ロ−ル材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774411B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106191691A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 巢湖市南特精密制造有限公司 | 压缩机曲轴耐磨合金 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592738B2 (ja) * | 1978-08-30 | 1984-01-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐スポ−リング性にすぐれたバツクアツプロ−ル材 |
| JPS5747849A (en) * | 1980-09-04 | 1982-03-18 | Kobe Steel Ltd | Work roll for cold rolling |
| JPS59118856A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-09 | Japan Steel Works Ltd:The | 耐摩耗性冷間圧延用作動ロ−ル |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP61185288A patent/JPH0774411B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342359A (ja) | 1988-02-23 |
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