JPH08192254A - Rolls for continuous casting that are cooled internally and externally - Google Patents
Rolls for continuous casting that are cooled internally and externallyInfo
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- JPH08192254A JPH08192254A JP310895A JP310895A JPH08192254A JP H08192254 A JPH08192254 A JP H08192254A JP 310895 A JP310895 A JP 310895A JP 310895 A JP310895 A JP 310895A JP H08192254 A JPH08192254 A JP H08192254A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高強度で、耐腐食性、耐損耗性、耐靭性に優れ
た、内部および外部から冷却して用いる連続鋳造用ロー
ルを提供する。
【構成】C:0.07重量%以下、Si:1.00重量
%以下、Mn:1.00重量%以下、P:0.04重量
%以下、S:0.03重量%以下、Ni:3.00〜
5.00重量%、Cr:15.5〜17.5重量%、C
u:3.00〜5.00重量%、Nb:0.15〜0.
45重量%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物
よりなる析出硬化型のステンレス鋼を熱間鍛造した中実
無垢のロールであって、内部に冷却用の貫通孔を有す
る。
(57) [Summary] [Purpose] To provide a roll for continuous casting, which has high strength, is excellent in corrosion resistance, wear resistance and toughness and is used by being cooled from the inside and the outside. [Structure] C: 0.07 wt% or less, Si: 1.00 wt% or less, Mn: 1.00 wt% or less, P: 0.04 wt% or less, S: 0.03 wt% or less, Ni: 3.00
5.00% by weight, Cr: 15.5 to 17.5% by weight, C
u: 3.00 to 5.00% by weight, Nb: 0.15 to 0.
It is a solid and solid roll obtained by hot forging precipitation hardening type stainless steel containing 45% by weight and the balance being Fe and inevitable impurities, and having through holes for cooling therein.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は腐食性の環境下で使用さ
れる連続鋳造用ロールに係り、さらに詳しくは、高強度
で、耐腐食性、耐損耗性、耐靭性に優れた、内部および
外部から冷却して用いる連続鋳造用ロールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll for continuous casting used in a corrosive environment, and more specifically, it has high strength, excellent corrosion resistance, wear resistance, and toughness. The present invention relates to a continuous casting roll that is used by being cooled from the outside.
【0002】[0002]
【従来の技術】連続鋳造用ロールには、連鋳片からの熱
的影響と矯正反力等の機械的荷重が働く。これらの負荷
が過度になった場合、ロールの損耗や変形が発生し、パ
スラインに不整を生じ、ひいては内部割れなど鋳片の内
部欠陥の発生につながる。2. Description of the Related Art A continuous casting roll is subject to thermal influence from a continuous cast piece and mechanical load such as straightening reaction force. When these loads become excessive, the rolls are worn or deformed to cause irregularities in the pass line, which eventually leads to internal defects such as internal cracks in the slab.
【0003】このような過酷な環境下で使用される連続
鋳造用ロールに関し、『鉄と鋼』(第72年(198
6)第16号、2225頁)には、ロール材質の選定に
あたって、ロール内部に発生する熱応力と、鋳造の
各過程における「応力の変動」と「繰り返し」に基づく
許容応力、とを考慮すべきであることが記載されてい
る。Regarding the continuous casting roll used under such a severe environment, "Iron and Steel" (1972 (198)
6) No. 16, p. 2225), in selecting the roll material, the thermal stress generated inside the roll and the allowable stress based on "stress fluctuation" and "repetition" in each process of casting are considered. It should be stated that it should.
【0004】一方、これらを考慮しての連続鋳造用ロー
ルの材質に関する発明が多数提案されており、実用化さ
れているものも少なくない。一例を挙げると、 (1)スリーブロール用のスリーブもしくは肉盛り材と
して高温使用に耐える耐熱鋼を使用し、非水冷用ロール
としたもの、あるいはその組成をオーステナイト系の耐
熱鋼となるよう規定したもの(特公昭61−32107
号)、On the other hand, many inventions relating to the material of the continuous casting roll in consideration of these have been proposed, and many have been put into practical use. As an example, (1) a heat-resistant steel that withstands high-temperature use is used as a sleeve or padding material for a sleeve roll, and a non-water-cooled roll is used, or its composition is specified to be an austenitic heat-resistant steel. Things (Japanese Patent Publication No. 61-32107)
issue),
【0005】(2)スリーブロール用材質として、ロー
ル軸に5〜10%Niの10〜18%Cr鋼(V、N
b、Ti、Mo含有)を使用し、スリーブに20〜30
%Niの20〜30%Cr鋼(Nb、N、Mo含有)を
使用し、ロール軸とスリーブとの間にロール軸に平行な
複数本の冷却水溝を設けたもの(特公昭61−2130
3号)、(2) As a material for sleeve rolls, 10 to 18% Cr steel (V, N with 5 to 10% Ni on the roll shaft)
b, Ti, Mo content), and 20 to 30 for the sleeve
% Ni steel containing 20 to 30% Cr (containing Nb, N, Mo) and provided with a plurality of cooling water grooves parallel to the roll axis between the roll axis and the sleeve (Japanese Patent Publication No. 61-2130).
3),
【0006】(3)肉盛りロールとしては、耐ロール折
損性を確保するために、Cr7〜20%を含有するステ
ンレス鋼製ロールの胴部表面に、Ni基またはCo基の
自溶合金型溶射金属を厚さ0.05〜0.80mmに溶
射肉盛りし、その後該溶射層を溶融処理して冶金的結合
をさせることにより、表面に発生したクラックがロール
深部に進展しないようにしたもの(特公昭59−141
01号)、(3) As a build-up roll, in order to secure roll breakage resistance, Ni-based or Co-based self-fluxing alloy type thermal spraying is applied to the surface of the body of a stainless steel roll containing 7-20% Cr. The metal is sprayed to a thickness of 0.05 to 0.80 mm, and then the sprayed layer is melted to be metallurgically bonded so that cracks generated on the surface do not propagate to the deep part of the roll ( Japanese Patent Publication 59-141
01),
【0007】(4)非磁性のロールとしては、Mn15
〜30%の高Mn非磁性鋼を母材としたもの(特公平2
−4387号)や、高Mn非磁性鋼にNi、Cuを含有
させたもの(特公昭60−58777号)、(4) As a non-magnetic roll, Mn15
-30% high Mn non-magnetic steel as the base material (Japanese Patent Publication 2
-4387) or high Mn non-magnetic steel containing Ni or Cu (Japanese Patent Publication No. 60-58777),
【0008】(5)13Cr−0.5Ni−Cu−V系
の合金を使用したもの(特公昭60−58778号、特
公昭59−35427号)等が知られている。(5) Those using 13Cr-0.5Ni-Cu-V type alloys (Japanese Patent Publication No. 60-58778, Japanese Patent Publication No. 59-35427) and the like are known.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高強度
の鋼、例えばSUS304や13Mn鋼などを鋳造する
連続鋳造機においては、完全に凝固した鋳片や、鋳造開
始部、鋳造終了部などにおいて低温の鋳片部などを曲
げ、矯正しようとすると、非常に大きな曲げ応力がロー
ルのネック部に作用する。しかるに、これまで提案され
ている材質の連続鋳造用ロールにおいては、このような
現象が繰り返し発生すると、ロールがネック部から折損
するという問題点がある。ところで、連続鋳造用ロール
は通常、連鋳片を支持搬送するセグメントと称するロー
ルの集合体に組み込まれて用いられるが、いったん組み
込まれると1年半から2年近く連続して使用される。そ
の間、ロールは延べ1,000から1,500kmにも
亘って高硬度の鋼および鋳片表面に発生する酸化スケー
ルと接触し続けることになる。However, in a continuous casting machine for casting high-strength steel such as SUS304 or 13Mn steel, a completely solidified slab, a casting start part, a casting end part, etc. When trying to bend and straighten a cast slab or the like, a very large bending stress acts on the neck portion of the roll. However, the continuous casting rolls made of the materials that have been proposed so far have a problem that the roll is broken from the neck portion when such a phenomenon occurs repeatedly. By the way, the continuous casting roll is usually incorporated in a roll assembly called a segment that supports and conveys the continuous cast piece, and once incorporated, it is continuously used for about one and a half to two years. In the meantime, the roll is kept in contact with the high hardness steel and the oxide scale generated on the surface of the slab for a total length of 1,000 to 1,500 km.
【0010】また連続鋳造機内のロールには、モールド
パウダーに含まれるNa、F、Li等が溶解した腐食性
の水が二次冷却水として常に噴霧されている。このロー
ルは鋳片の引き抜きに伴い回転し、高温の鋳片と接触、
離脱を繰り返す。そのためロールの表面は高温となり、
冷却水の蒸発凝固による濃度上昇が生じ、非常に激しい
腐食環境となる。すなわち、ロールは腐食性の高い高温
雰囲気下にあり、腐食+摩耗の両面で激しい環境にさら
され続ける。Further, corrosive water in which Na, F, Li and the like contained in the mold powder are dissolved is constantly sprayed as secondary cooling water on the roll in the continuous casting machine. This roll rotates as the slab is pulled out and comes into contact with the hot slab,
Repeat withdrawal. Therefore, the surface of the roll becomes hot,
The concentration of cooling water increases due to evaporation and solidification, resulting in a very severe corrosive environment. That is, the roll is in a highly corrosive high temperature atmosphere, and is continuously exposed to a severe environment in terms of both corrosion and wear.
【0011】上記のことから、ロール材質として高温強
度の高い材料が選定されるのは容易に判断されようが、
さらにロール内部からの冷却、およびロール外部からの
冷却(いわゆる二次冷却水を含めた)を確実に行わなけ
れば、ロール全体の温度が上昇し、特に応力の集中する
ロールのネック部では折損に至る場合がある。ほかに
も、ネック部の冷却や潤滑用のシール材(通常、合成樹
脂製)が固化、焼損し、よりロールの寿命を短命化する
場合が多い。From the above, it can be easily judged that a material having high strength at high temperature is selected as the material for the roll.
Furthermore, unless cooling is performed from inside the roll and from outside the roll (including so-called secondary cooling water), the temperature of the entire roll rises, and the neck of the roll, where stress is concentrated, may break. It may reach. In addition, the sealing material (generally made of synthetic resin) for cooling and lubricating the neck portion is solidified and burned out, often shortening the life of the roll.
【0012】前述のごとくロールは高温の鋳片と常に接
触しており、強度を維持するためには二次冷却水以外に
もロール内部からの冷却(機械内部冷却)による低温保
持が必須である。この内部冷却は、ロールの軸心に軸方
向に形成された貫通孔に冷却水を通して行う場合が多い
が、一般の鋼をロール材として用いたのでは、この貫通
孔の冷却水と接する内壁面が腐食してしまい、孔の内壁
面にスケールが大量に付着してしまうという問題があ
る。そしてこのスケールの発生により、ロール内部冷却
効果が激減し、それが結果的にはロール全体の温度上
昇、強度低下につながり、ロールの寿命を短くしてしま
うこととなる。As described above, the roll is always in contact with the hot slab, and in order to maintain the strength, it is essential to maintain the low temperature by cooling from the inside of the roll (cooling inside the machine) in addition to the secondary cooling water. . This internal cooling is often carried out by passing cooling water through a through hole formed in the axial direction of the roll center, but if ordinary steel is used as the roll material, the inner wall surface of the through hole that contacts the cooling water Is corroded, and there is a problem that a large amount of scale adheres to the inner wall surface of the hole. Due to the generation of this scale, the cooling effect inside the roll is drastically reduced, and as a result, the temperature of the roll as a whole is increased and the strength is reduced, and the life of the roll is shortened.
【0013】これらは複合的に作用する問題であり、長
期に亘る繰り返し負荷により、疲労を誘発し、また、時
には鋳片の急激な引き抜きによる衝撃荷重の負荷がかか
ることもあり、これらにも耐え得る特性をもつ必要があ
る。These are problems that act in a complex manner, and fatigue may be induced by repeated loading over a long period of time, and sometimes an impact load may be applied due to sudden drawing of the slab, and these may endure. It is necessary to have the characteristics to obtain.
【0014】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高強度で、耐腐食性、耐損耗性、耐靭
性に優れた連続鋳造用ロールを提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a continuous casting roll having high strength, corrosion resistance, wear resistance, and toughness. .
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、連続鋳造用ロールに要求される特性であ
る高強度、耐腐食性、耐損耗性、耐靭性を満たす材料に
ついて鋭意研究を行った。In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have proposed a material satisfying the high strength, corrosion resistance, wear resistance and toughness characteristics required for continuous casting rolls. Diligent research was conducted.
【0016】まず強度、靭性を満たす材料としては、具
体的には13Cr系のマルテンサイト系ステンレス鋼が
挙げられ、実際この材料は、Ni、Cu、V等を添加し
て特性改善を行ったものをベースに使用されている。し
かし、この材料は溶接すると局部入熱、変態によるひず
みのために割れを生じやすいという難点がある。First, as a material satisfying the strength and toughness, 13Cr-based martensitic stainless steel is specifically mentioned. In fact, Ni, Cu, V, etc. are added to this material to improve its characteristics. Is used as a base. However, this material has a drawback that when it is welded, it tends to crack due to local heat input and strain due to transformation.
【0017】次に耐腐食性を満たす材料としてはオース
テナイト系のステンレス鋼が挙げられるが、これは一般
的な使用目的であれば、要求される強度を十分に満たす
ことができるが、連続鋳造用ロールとしては不十分な場
合がある。Next, as a material satisfying the corrosion resistance, austenitic stainless steel can be mentioned, which can sufficiently satisfy the required strength for general purposes, but for continuous casting. It may be insufficient as a roll.
【0018】そこで本発明者らは、このような複合要求
を満たす連続鋳造用ロール材料として、析出硬化型ステ
ンレス鋼に着目した。この鋼種は、ステンレス鋼として
の耐食性と、析出硬化による強度を付与したステンレス
鋼である。この材料を熱間にて鍛造してロール材に加工
し、熱処理の方法を最適化すれば、連続鋳造の使用に十
分に耐え得る強度、硬さ、靭性を得ることができるとい
う知見を得、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。なお、この材料を連続鋳造用のロールに使用する
ことはこれまで試みられていない。しかも中実の無垢ロ
ールとして使用することは皆無であったといえる。Therefore, the present inventors have paid attention to precipitation hardening type stainless steel as a roll material for continuous casting which satisfies such a composite requirement. This type of steel is a stainless steel that is provided with corrosion resistance as stainless steel and strength by precipitation hardening. This material is hot forged and processed into a roll material, and if the heat treatment method is optimized, the knowledge that strength, hardness, and toughness that can sufficiently withstand the use of continuous casting can be obtained, The present invention has been completed based on this finding. It has not been attempted to use this material in a roll for continuous casting. Moreover, it can be said that it was never used as a solid solid roll.
【0019】すなわち、本発明によれば、C:0.07
重量%以下、Si:1.00重量%以下、Mn:1.0
0重量%以下、P:0.04重量%以下、S:0.03
重量%以下、Ni:3.00〜5.00重量%、Cr:
15.5〜17.5重量%、Cu:3.00〜5.00
重量%、Nb:0.15〜0.45重量%を含有し、残
部はFeおよび不可避的不純物よりなる析出硬化型のス
テンレス鋼を熱間鍛造した中実無垢のロールであって、
内部に冷却用の貫通孔を有することを特徴とする内部お
よび外部から冷却して用いる連続鋳造用ロールが提供さ
れる。That is, according to the present invention, C: 0.07
Wt% or less, Si: 1.00 wt% or less, Mn: 1.0
0% by weight or less, P: 0.04% by weight or less, S: 0.03
% By weight, Ni: 3.00 to 5.00% by weight, Cr:
15.5 to 17.5% by weight, Cu: 3.00 to 5.00
% By weight, Nb: 0.15 to 0.45% by weight, and the balance being a solid solid roll obtained by hot forging precipitation hardening type stainless steel consisting of Fe and inevitable impurities.
Provided is a continuous casting roll which is characterized by having a through hole for cooling inside, and which is used by being cooled from the inside and the outside.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の連続鋳造用ロールの一実施
例を示す断面図である。同図中、連続鋳造用ロール1
は、ロール本体2と、このロール本体2の軸心部に冷却
用の貫通孔3を軸方向に形成してなり、ロール本体2の
軸方向両端は先細形状のネック部をなす。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the continuous casting roll of the present invention. In the figure, a continuous casting roll 1
Comprises a roll main body 2 and a through hole 3 for cooling formed in the axial center of the roll main body 2 in the axial direction, and both axial ends of the roll main body 2 form a tapered neck portion.
【0021】本発明においては、ロール本体2がC:
0.07重量%以下、Si:1.00重量%以下、M
n:1.00重量%以下、P:0.04重量%以下、
S:0.03重量%以下、Ni:3.00〜5.00重
量%、Cr:15.5〜17.5重量%、Cu:3.0
0〜5.00重量%、Nb:0.15〜0.45重量%
を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物よりなる析
出硬化型のステンレス鋼を熱間鍛造した中実無垢の部材
からなる。In the present invention, the roll main body 2 is C:
0.07 wt% or less, Si: 1.00 wt% or less, M
n: 1.00 wt% or less, P: 0.04 wt% or less,
S: 0.03 wt% or less, Ni: 3.00 to 5.00 wt%, Cr: 15.5 to 17.5 wt%, Cu: 3.0
0-5.00% by weight, Nb: 0.15-0.45% by weight
And the balance is a solid solid member obtained by hot forging precipitation hardening type stainless steel containing Fe and unavoidable impurities.
【0022】上記組成の析出硬化型ステンレス鋼を用い
ることにより、ステンレス鋼としての耐食性と、析出硬
化による強度の両者を合わせもつことができる。さら
に、靱性にも富むので、ロールネックからの折損なども
防止することができる。By using the precipitation hardening stainless steel having the above composition, both the corrosion resistance as stainless steel and the strength by precipitation hardening can be combined. Further, since it has high toughness, breakage from the roll neck can be prevented.
【0023】ここで析出硬化型ステンレス鋼とは、材料
中に、Cu、Nbなどの金属間化合物を析出させて強度
を上昇させた鋼種である。また、本発明の部材を得るた
めの熱処理は、1020℃〜1060℃から急冷し、そ
の後610℃〜630℃に保持し、しかる後に空冷をす
ればよい。また、この要領は得たい機械的性質によって
他にも要領がある。Here, the precipitation hardening stainless steel is a steel type in which the strength is increased by precipitating an intermetallic compound such as Cu or Nb in the material. Further, the heat treatment for obtaining the member of the present invention may be performed by rapidly cooling from 1020 ° C to 1060 ° C, then holding at 610 ° C to 630 ° C, and then air cooling. There are other points in this point depending on the desired mechanical properties.
【0024】ここで、本発明で用いられる上記組成の析
出硬化型のステンレス鋼について、各成分の限定理由に
ついて述べる。 C:0.07重量%より多いと固溶体化後の硬さがあり
すぎて加工困難となる。したがってC量は0.07重量
%以下に限定した。The reasons for limiting the components of the precipitation hardening stainless steel having the above composition used in the present invention will be described below. C: When it is more than 0.07% by weight, the hardness after forming a solid solution is too high, which makes the processing difficult. Therefore, the C content is limited to 0.07% by weight or less.
【0025】Si:1.00重量%より多いと非金属介
在物の増加、清浄度の悪化となる。したがってSi量は
1.00重量%以下に限定した。Si: If it is more than 1.00% by weight, non-metallic inclusions increase and cleanliness deteriorates. Therefore, the Si amount is limited to 1.00% by weight or less.
【0026】Mn:1.00重量%より多いとSiと同
様に非金属介在物の増加となる。したがってMn量は
1.00重量%以下に限定した。If Mn is more than 1.00% by weight, non-metallic inclusions increase like Si. Therefore, the Mn content is limited to 1.00% by weight or less.
【0027】P:0.04重量%より多いと熱間加工性
が劣化し、また靱性も低下する。したがってP量は0.
04重量%以下に限定した。If P is more than 0.04% by weight, hot workability deteriorates and toughness also deteriorates. Therefore, the P amount is 0.
It was limited to 04% by weight or less.
【0028】S:0.03重量%より多いとPと同様に
熱間加工性が劣化する。したがってS量は0.03重量
%以下に限定した。If S: more than 0.03% by weight, hot workability deteriorates like P. Therefore, the S amount is limited to 0.03% by weight or less.
【0029】NiとCrは両者のバランスによりマルテ
ンサイト組織を得るために決定する。これらは、いわゆ
るシェクラー状態図に規定されるとおりである。Ni and Cr are determined in order to obtain a martensitic structure by the balance between them. These are as specified in the so-called Sheckler phase diagram.
【0030】Cu:析出相を出すために必須であるが、
3.00重量%より少ないと析出相不足となり、一方、
5.00重量%を超えると靱性が低下し、溶接性も劣化
する。したがって、Cuの含有量を3.00〜5.00
重量%に限定した。Cu: essential for producing a precipitation phase,
If it is less than 3.00% by weight, the precipitation phase becomes insufficient, while
If it exceeds 5.00% by weight, the toughness decreases and the weldability also deteriorates. Therefore, the Cu content should be 3.00 to 5.00.
Limited to weight percent.
【0031】Nb:Cの安定化のために必要であるが、
0.15重量%より少ないと安定化が不十分となり、一
方、0.45重量%を超えると靱性の劣化となる。した
がって、Nbの含有量を0.15〜0.45重量%に限
定した。Necessary for stabilization of Nb: C,
If it is less than 0.15% by weight, the stabilization becomes insufficient, while if it exceeds 0.45% by weight, the toughness deteriorates. Therefore, the Nb content is limited to 0.15 to 0.45% by weight.
【0032】このようにして作成されるロール本体2の
大きさは、通常、全長300〜2000mm、ロール径
150〜550mmである。またネック部(端部)の径
は60〜250mm程度である。The size of the roll body 2 thus produced is usually 300 to 2000 mm in total length and 150 to 550 mm in roll diameter. The diameter of the neck portion (end portion) is about 60 to 250 mm.
【0033】しかし、上記組成の析出硬化型ステンレス
鋼を熱間鍛造した無垢の部材を用いてロールを形成して
も、ロール自体が600℃以上に至るような高温条件下
では、長時間冷却せずに放置すると、従来の連続鋳造用
ロール材(例えば13Cr−0.5Ni系など)とほぼ
同様の機械的性質となってしまい、その有効性が激減し
てしまう。つまり、本発明の連続鋳造用ロールを用いる
際には、必ず内部冷却と二次冷却を含めた外部冷却とを
同時に実施し、ロール温度を常に400℃程度以下に維
持することが使用上のポイントとなる。However, even if a roll is formed by using a solid member obtained by hot forging a precipitation hardening stainless steel having the above composition, under a high temperature condition such that the roll itself reaches 600 ° C. or more, it should be cooled for a long time. If left unattended, the mechanical properties are almost the same as those of the conventional continuous casting roll material (for example, 13Cr-0.5Ni system), and its effectiveness is drastically reduced. That is, when using the continuous casting roll of the present invention, it is essential to always perform internal cooling and external cooling including secondary cooling at the same time, and always maintain the roll temperature at about 400 ° C. or less. Becomes
【0034】本発明のロールにおいては、この内部冷却
用として、ロールの軸心部に冷却用の貫通孔3を軸方向
に形成してなる。この貫通孔3は、通常20mmφ〜8
0mmφ程度の径をなす。そして連続鋳造使用時、この
冷却用の貫通孔3に冷却水を通常20〜100L/分・
本の流量にて通すことによりロールを内部から冷却し、
ロールの温度上昇を防ぐ。用いられる冷却水としては、
慣用的に用いられているものを使用することができ、水
が最も一般的である。これによりロール内部の冷却効果
の低下がみられず、ロール全体の温度上昇や強度低下な
どを防止することができる。In the roll of the present invention, for internal cooling, a through hole 3 for cooling is formed in the axial center portion of the roll in the axial direction. This through hole 3 is usually 20 mmφ to 8
The diameter is about 0 mmφ. When using continuous casting, the cooling water is usually supplied to the cooling through hole 3 at 20 to 100 L / min.
Cool the roll from the inside by passing it at the flow rate of the book,
Prevents roll temperature rise. As the cooling water used,
What is conventionally used can be used, water being the most common. As a result, the cooling effect inside the roll is not reduced, and it is possible to prevent the temperature of the entire roll from increasing and the strength from decreasing.
【0035】なお、本発明の連続鋳造用ロールは、図2
に示すようにロール本体2の外周面上に肉盛り4を形成
してもよい。この肉盛り4に用いられる部材は、上記ロ
ール本体2に用いられる部材を用いてもよく、あるいは
一般にロールの肉盛り部材として慣用的に用いられてい
る部材を使用してもよい。このような部材としては、例
えば表1に示す肉盛り材(C:0.15wt%、Si:
12wt%、Ni:2.0wt%、Mo:2.0wt
%、V:0.15wt%)等が挙げられる。肉盛り4の
形成方法は、慣例の方法により形成することができる。
なお、通常、肉盛り4は厚さ2〜50mm程度である。The continuous casting roll of the present invention is shown in FIG.
The padding 4 may be formed on the outer peripheral surface of the roll body 2 as shown in FIG. The member used for the padding 4 may be the member used for the roll body 2 or may be a member commonly used as a padding member for rolls. As such a member, for example, a built-up material (C: 0.15 wt%, Si:
12 wt%, Ni: 2.0 wt%, Mo: 2.0 wt
%, V: 0.15 wt%) and the like. The padding 4 can be formed by a conventional method.
In addition, normally, the buildup 4 has a thickness of about 2 to 50 mm.
【0036】従来のロールにあっても、ロール本体(ロ
ール軸)外周面上に普通鋼ベースの合金鋼を肉盛りする
場合が多い。ところが、このような二層構造で軸の中心
に普通鋼を用いたのでは、強度向上にも限界があり、ま
た、軸中心に設ける冷却用貫通孔の内壁面の腐食の問題
も解決できず、結局不十分な内部冷却となり、使用中の
ロール自体の温度も上昇すること等から、ロール寿命の
飛躍的向上の達成が難しかった。Even in a conventional roll, an alloy steel based on ordinary steel is often overlaid on the outer peripheral surface of the roll body (roll shaft). However, if ordinary steel is used in the center of the shaft in such a two-layer structure, there is a limit to improvement in strength, and the problem of corrosion of the inner wall surface of the cooling through hole provided in the center of the shaft cannot be solved. In the end, however, the internal cooling was insufficient, and the temperature of the roll itself during use also increased. Therefore, it was difficult to achieve a dramatic improvement in roll life.
【0037】すなわち、従来の軸の中心に普通鋼を用い
た二層構造では、初期購入コストの低減化という点では
有利であるが、ロール寿命を含めた上でのトータルコス
トでみた場合、中実無垢の析出硬化型ステンレス鋼の使
用が有益であることがわかった。また、ロール表面に高
価なステンレス鋼をオーバーレイ溶接する場合、肉盛り
の範囲によっては初期コストが逆転し、従来の軸の中心
に普通鋼を用いたロールの方が本発明に係るロールより
も製造コストがかかる場合もある。That is, the conventional two-layer structure using the ordinary steel in the center of the shaft is advantageous in reducing the initial purchase cost, but in terms of the total cost including the roll life, The use of solid precipitation hardening stainless steel has proven beneficial. In addition, when expensive stainless steel is overlay-welded on the roll surface, the initial cost is reversed depending on the range of build-up, and conventional rolls using plain steel are more producible than rolls according to the present invention. It can be costly.
【0038】一方、近年の高温出片化に伴い、連続鋳造
機の機端近傍では、復熱帯と称して二次冷却を行わず
に、鋳片の内部保有熱により鋳片全体の温度を均一に上
昇させる操業方法をとる場合が多い。このような操業方
法においても、本発明の析出硬化型ステンレス鋼を有効
に用いるには、二次冷却を行わない冷却帯でも、ロール
を外部から冷却することが条件となる。On the other hand, with the recent increase in the temperature of the slab, near the machine end of the continuous casting machine, the temperature of the slab as a whole is made uniform by the internal heat of the slab, without performing secondary cooling, which is referred to as retroping. In many cases, the operation method is used to raise it. Even in such an operating method, in order to effectively use the precipitation hardening stainless steel of the present invention, it is necessary to cool the roll from the outside even in the cooling zone where the secondary cooling is not performed.
【0039】(実験例)表1に示す組成の材料を用いて
ロールを製造した。これを1回のチャージ量250tに
て、2500チャージの連続鋳造を行い、ロールの特性
評価を行った。 (実験条件) 連続鋳造用ロール ロール長さ 200cm ロール径 28cm ネック部(端部)径 14cm 内部冷却用の貫通孔径 5cm 内部冷却用水流量 60L/分・本(25℃) 二次冷却方法 気水噴霧冷却 鋳片引き抜き速度 1.6m/分(Experimental Example) A roll was manufactured using the materials having the compositions shown in Table 1. This was continuously cast at 2500 charges with a single charge amount of 250 t, and the characteristics of rolls were evaluated. (Experimental conditions) Roll for continuous casting Roll length 200 cm Roll diameter 28 cm Neck part (end) diameter 14 cm Through hole diameter for internal cooling 5 cm Flow rate for internal cooling water 60 L / min · book (25 ° C) Secondary cooling method Steam spray Cooling slab drawing speed 1.6m / min
【0040】[0040]
【表1】 [Table 1]
【0041】[損耗性評価]結果を図3に示す。図3か
ら明らかなように、本発明のロールでは2500チャー
ジ後でもロールの損耗量がほとんどみられなかった。一
方、比較ロールでは、チャージ回数が増えるに従い損耗
の程度も増大し、2500チャージ終了後には損耗量が
0.2mm以上にも達した。[Wearability evaluation] The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 3, in the roll of the present invention, the wear amount of the roll was hardly observed even after 2500 charging. On the other hand, in the comparative roll, the degree of wear increased as the number of times of charging increased, and the wear amount reached to 0.2 mm or more after 2500 charging.
【0042】[ロール表面観察結果]2500チャージ
後のロール表面の状態を目視で観察した。本発明のロー
ルでは、使用開始時のロール表面とほとんど同一の状態
で、なんら欠陥が認められなかった。一方、比較ロール
では、ロール表面に亀割れ状の亀裂が入り、そのまま使
用を継続することができない状態であった。[Result of Observation of Roll Surface] The state of the surface of the roll after 2500 charging was visually observed. With the roll of the present invention, no defects were found in almost the same state as the roll surface at the start of use. On the other hand, in the comparative roll, the surface of the roll was cracked like a turtle and it was impossible to continue the use.
【0043】[ロール変形測定結果]2500チャージ
後のロールの外形変形の様子を目視で観察した。本発明
のロールでは、変形はまったくみられず、使用開始時の
ロールの精度内であった。一方、比較ロールでは、±
1.0mmのふれ回りが発生しており、鋳片品質に影響
を及ぼす限界に達していた。[Measurement Result of Roll Deformation] The appearance of the outer shape of the roll after 2500 charging was visually observed. No deformation was observed in the roll of the present invention, which was within the precision of the roll at the start of use. On the other hand, in the comparison roll, ±
A whirling of 1.0 mm occurred, reaching the limit that affects the quality of the slab.
【0044】[ロール外冷の有無による差]これについ
ては、本発明のロールのみを用いて、ロール外冷を行っ
た場合、行わなかった場合の結果を比較した。ロール外
冷の方法は、鋳片と接触が終了した直後の部分に、水ス
プレーを5L/分・本噴射する手段とした。なお、いず
れの場合においても、内部冷却は上記に既述の条件にて
行った。その結果、ロール外冷を同時に行った場合は、
2500チャージ後でも、使用開始時のロール表面とほ
とんど同一の状態であり、なんら欠陥が認められなかっ
た。一方、ロール外冷を行わなかった場合は、1000
チャージ時点にてすでにロールネック部が折損し、他の
ロールと交換しなければならなかった。[Differences with and without External Cooling of Roll] With respect to this, the results of the case where the external cooling of the roll was performed and the case where the external cooling of the roll was not performed were compared using only the roll of the present invention. The method of external cooling of the roll was a means for spraying 5 L / min of water spray to the portion immediately after the contact with the slab was completed. In any case, internal cooling was performed under the conditions described above. As a result, if the rolls are cooled at the same time,
Even after 2500 charging, it was in almost the same state as the roll surface at the start of use, and no defect was observed. On the other hand, if the roll is not cooled, 1000
At the time of charging, the roll neck had already broken and had to be replaced with another roll.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
C:0.07重量%以下、Si:1.00重量%以下、
Mn:1.00%重量以下、P:0.04重量%以下、
S:0.03重量%以下、Ni:3.00〜5.00重
量%、Cr:15.5〜17.5重量%、Cu:3.0
0〜5.00重量%、Nb:0.15〜0.45重量%
を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物よりなる析
出硬化型のステンレス鋼を熱間鍛造した中実無垢のロー
ルであって、内部に冷却用の貫通孔を有してなる連続鋳
造用ロールが提供されるので、高強度で、耐腐食性、耐
損耗性、耐靭性に優れた連続鋳造用ロールを提供するこ
とができる。As described in detail above, according to the present invention,
C: 0.07 wt% or less, Si: 1.00 wt% or less,
Mn: 1.00% by weight or less, P: 0.04% by weight or less,
S: 0.03 wt% or less, Ni: 3.00 to 5.00 wt%, Cr: 15.5 to 17.5 wt%, Cu: 3.0
0-5.00% by weight, Nb: 0.15-0.45% by weight
Is a solid and solid roll obtained by hot forging a precipitation hardening type stainless steel containing the balance of Fe and inevitable impurities, and a continuous casting roll having a through hole for cooling therein. Since it is provided, it is possible to provide a continuous casting roll having high strength and excellent in corrosion resistance, wear resistance, and toughness.
【図1】 本発明に係る連続鋳造用ロールの一実施例を
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a continuous casting roll according to the present invention.
【図2】 本発明に係る連続鋳造用ロールの他の実施例
を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the continuous casting roll according to the present invention.
【図3】 本発明ロールと比較ロールとによるロール損
耗性試験結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of a roll wear test using a roll of the present invention and a comparative roll.
1 連続鋳造用ロール 2 ロール本体 3 冷却用の貫通孔 4 肉盛り 1 roll for continuous casting 2 roll body 3 through hole for cooling 4 build-up
Claims (2)
重量%以下、Mn:1.00重量%以下、P:0.04
重量%以下、S:0.03重量%以下、Ni:3.00
〜5.00重量%、Cr:15.5〜17.5重量%、
Cu:3.00〜5.00重量%、Nb:0.15〜
0.45重量%を含有し、残部はFeおよび不可避的不
純物よりなる析出硬化型のステンレス鋼を熱間鍛造した
中実無垢のロールであって、内部に冷却用の貫通孔を有
することを特徴とする、内部および外部から冷却して用
いる連続鋳造用ロール。1. C: 0.07% by weight or less, Si: 1.00
Wt% or less, Mn: 1.00 wt% or less, P: 0.04
Wt% or less, S: 0.03 wt% or less, Ni: 3.00
~ 5.00% by weight, Cr: 15.5 to 17.5% by weight,
Cu: 3.00 to 5.00% by weight, Nb: 0.15
A solid, solid roll containing 0.45% by weight and the balance being hot forged precipitation hardening stainless steel consisting of Fe and unavoidable impurities, characterized by having through holes for cooling inside. The continuous casting roll used by cooling from the inside and the outside.
に記載の内部および外部から冷却して用いる連続鋳造用
ロール。2. The roll outer peripheral surface is provided with a padding.
A roll for continuous casting, which is used by being cooled from the inside and the outside as described in 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00310895A JP3471948B2 (en) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Rolls for continuous casting used by cooling from inside and outside |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00310895A JP3471948B2 (en) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Rolls for continuous casting used by cooling from inside and outside |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192254A true JPH08192254A (en) | 1996-07-30 |
| JP3471948B2 JP3471948B2 (en) | 2003-12-02 |
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ID=11548161
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| JP00310895A Expired - Fee Related JP3471948B2 (en) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Rolls for continuous casting used by cooling from inside and outside |
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|---|---|
| JP (1) | JP3471948B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024030123A (en) * | 2022-08-23 | 2024-03-07 | Agc株式会社 | Stainless steel roll, glass manufacturing equipment and glass manufacturing method |
-
1995
- 1995-01-12 JP JP00310895A patent/JP3471948B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP3471948B2 (en) | 2003-12-02 |
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