JPH08269626A - 圧延機用鍛鋼補強ロール - Google Patents
圧延機用鍛鋼補強ロールInfo
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- JPH08269626A JPH08269626A JP9755995A JP9755995A JPH08269626A JP H08269626 A JPH08269626 A JP H08269626A JP 9755995 A JP9755995 A JP 9755995A JP 9755995 A JP9755995 A JP 9755995A JP H08269626 A JPH08269626 A JP H08269626A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、耐事故性ともに優れた圧延機用
鍛鋼補強ロールを提供する。 【構成】 Ｃ：０．４２％を越え〜０．６０％、Ｓ
ｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：３．０
〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｍｏ：０．５〜２．
５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：０〜０．５％を含有し、
Ｍｏ当量（Ｍｏ％＋０．５Ｗ％）が１．５％を越え〜
２．５％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純物よ
りなる圧延機用鍛鋼補強ロール 【効果】 耐事故性を損なうことなく非常に大きな耐
摩耗性を得ることができ、耐摩耗性、耐事故性ともに優
れ、長寿命の圧延機用鍛鋼補強ロールが得られる。
鍛鋼補強ロールを提供する。 【構成】 Ｃ：０．４２％を越え〜０．６０％、Ｓ
ｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：３．０
〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｍｏ：０．５〜２．
５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：０〜０．５％を含有し、
Ｍｏ当量（Ｍｏ％＋０．５Ｗ％）が１．５％を越え〜
２．５％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純物よ
りなる圧延機用鍛鋼補強ロール 【効果】 耐事故性を損なうことなく非常に大きな耐
摩耗性を得ることができ、耐摩耗性、耐事故性ともに優
れ、長寿命の圧延機用鍛鋼補強ロールが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性および耐事故
性（圧延トラブル時に受ける損傷への抵抗性）に優れた
圧延機用鍛鋼補強ロールに関するものである。
性（圧延トラブル時に受ける損傷への抵抗性）に優れた
圧延機用鍛鋼補強ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧延機用補強ロールは消耗部品であり、
その長寿命化は常にロールメーカーに求められている課
題である。この補強ロールの消耗の主因は、摩耗と使用
中に発生したクラックあるいはその進展による表層剥離
による損耗である。したがって、長寿命化の要点はロー
ル材料の耐摩耗性および耐事故性の増大にある。従来の
圧延機用補強ロールには、これらの点を勘案して、その
硬さがＨＳ５０〜７０程度の下記の化学成分範囲の鋼が
使用されてきた。Ｃ：０．４〜０．７％、Ｓｉ：０．１
５〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｃｒ：３．０
〜５．０％、Ｎｉ：≦１．０％、Ｍｏ：０．２〜０．６
％、Ｖ：≦０．３
その長寿命化は常にロールメーカーに求められている課
題である。この補強ロールの消耗の主因は、摩耗と使用
中に発生したクラックあるいはその進展による表層剥離
による損耗である。したがって、長寿命化の要点はロー
ル材料の耐摩耗性および耐事故性の増大にある。従来の
圧延機用補強ロールには、これらの点を勘案して、その
硬さがＨＳ５０〜７０程度の下記の化学成分範囲の鋼が
使用されてきた。Ｃ：０．４〜０．７％、Ｓｉ：０．１
５〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｃｒ：３．０
〜５．０％、Ｎｉ：≦１．０％、Ｍｏ：０．２〜０．６
％、Ｖ：≦０．３
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では圧延
機における稼働条件も益々過酷になり、補強ロールに対
する特性要求もより厳しいものとなっており、また、長
寿命化に関する要望も引き続きあり、従来材では耐摩耗
性が十分とはいえなくなってきている。この従来材にお
いても、熱処理方法の変更等によってその硬さを上昇さ
せれば、ある程度耐摩耗性を増大させることが可能であ
る。しかし、高硬度化は、その一方で靱性の急激な低下
をもたらし耐事故性を劣化させるため、その方法の採用
は困難である。本発明は上記事情を背景としてなされた
ものであり、その目的は、耐摩耗性および靱性（耐事故
性の主要因）の両特性を同時に高いレベルで確保した圧
延機用鍛鋼補強ロールを提供することにある。
機における稼働条件も益々過酷になり、補強ロールに対
する特性要求もより厳しいものとなっており、また、長
寿命化に関する要望も引き続きあり、従来材では耐摩耗
性が十分とはいえなくなってきている。この従来材にお
いても、熱処理方法の変更等によってその硬さを上昇さ
せれば、ある程度耐摩耗性を増大させることが可能であ
る。しかし、高硬度化は、その一方で靱性の急激な低下
をもたらし耐事故性を劣化させるため、その方法の採用
は困難である。本発明は上記事情を背景としてなされた
ものであり、その目的は、耐摩耗性および靱性（耐事故
性の主要因）の両特性を同時に高いレベルで確保した圧
延機用鍛鋼補強ロールを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、種々組成の
材料について耐摩耗性および靱性試験を実施し、それら
特性とＭｏ当量との関係を調査した結果、ＭｏおよびＷ
を適正な範囲に調整することによって耐摩耗性および靱
性の両特性を同時に高いレベルで確保し得る適正範囲を
見出し本発明を完成したものである。すなわち、本発明
の圧延機用鍛鋼補強ロールは、重量％でＣ：０．４２％
を越え〜０．６０％、Ｓｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．
０％以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以
下、Ｍｏ：０．５〜２．５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：
０〜０．５％を含有し、かつＭｏ当量（Ｍｏ％＋０．５
Ｗ％）が１．５％を越え〜２．５％であって、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物よりなることを特徴とする。
材料について耐摩耗性および靱性試験を実施し、それら
特性とＭｏ当量との関係を調査した結果、ＭｏおよびＷ
を適正な範囲に調整することによって耐摩耗性および靱
性の両特性を同時に高いレベルで確保し得る適正範囲を
見出し本発明を完成したものである。すなわち、本発明
の圧延機用鍛鋼補強ロールは、重量％でＣ：０．４２％
を越え〜０．６０％、Ｓｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．
０％以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以
下、Ｍｏ：０．５〜２．５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：
０〜０．５％を含有し、かつＭｏ当量（Ｍｏ％＋０．５
Ｗ％）が１．５％を越え〜２．５％であって、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物よりなることを特徴とする。
【０００５】
【作用】すなわち、本発明によれば、耐摩耗性および耐
事故性ともに向上し、長寿命で厳しい稼働条件にも耐え
られる圧延機用鍛鋼補強ロールが得られる。次に各成分
の限定理由について述べる。 Ｃ：０．４２％を越え〜０．６０％ Ｃは、ロールに必要な硬さおよび炭化物形成元素として
重要な元素である。ただし、０．４２％以下の含有で
は、焼入れ・焼もどしで必要な硬さが確保できず、一
方、０．６０％を越えると粗大な炭化物の生成による靱
性低下および製造性の劣化をもたらすので、その含有量
を０．４２％を越え〜０．６０％に限定した。
事故性ともに向上し、長寿命で厳しい稼働条件にも耐え
られる圧延機用鍛鋼補強ロールが得られる。次に各成分
の限定理由について述べる。 Ｃ：０．４２％を越え〜０．６０％ Ｃは、ロールに必要な硬さおよび炭化物形成元素として
重要な元素である。ただし、０．４２％以下の含有で
は、焼入れ・焼もどしで必要な硬さが確保できず、一
方、０．６０％を越えると粗大な炭化物の生成による靱
性低下および製造性の劣化をもたらすので、その含有量
を０．４２％を越え〜０．６０％に限定した。
【０００６】Ｓｉ：１．２０％以下 Ｓｉは、製鋼作業上の脱酸材として利用され、また、焼
もどし軟化抵抗性を改善する元素であり、望ましくは
０．４％以上含有させる。しかし過剰の添加は靱性の劣
化、偏析生成傾向の増大を招くので上限を１．２０％以
下とした。 Ｍｎ：１．０％以下 Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸材として利用され、また、焼
入性増大効果が大きい元素であるが、過剰の添加は靱性
を劣化するので１．０％以下に限定した。また、望まし
くは上限を０．６％とする。
もどし軟化抵抗性を改善する元素であり、望ましくは
０．４％以上含有させる。しかし過剰の添加は靱性の劣
化、偏析生成傾向の増大を招くので上限を１．２０％以
下とした。 Ｍｎ：１．０％以下 Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸材として利用され、また、焼
入性増大効果が大きい元素であるが、過剰の添加は靱性
を劣化するので１．０％以下に限定した。また、望まし
くは上限を０．６％とする。
【０００７】Ｃｒ：３．０〜６．０％ Ｃｒは、焼入性増大、基地の強度と靱性向上に寄与し、
また、炭化物を形成し耐摩耗性を高めるが、３．０％未
満の含有ではその効果が不十分であり、一方、６．０％
を越えると粗大な炭化物の生成による靱性低下および熱
間加工性の劣化による製造性低下をもたらすので、含有
量を３．０〜６．０％に限定した。 Ｎｉ：１．０％以下 Ｎｉは、焼入性増大効果が大きく硬化層深さを確保する
上で有用であり、また、靱性を高める効果が大きいが、
過剰の添加は変態点の低下による焼割れの危険性を増大
させるので１．０％以下に限定した。 Ｖ：０〜０．５％ Ｖも、焼もどし時に微細な炭化物を形成し硬さを高め、
耐摩耗性を増大する効果を有するので所望により含有さ
せる。しかし、過剰の添加は粗大な炭化物を形成し製造
性および靱性を劣化させるので、上限を０．５％とし
た。
また、炭化物を形成し耐摩耗性を高めるが、３．０％未
満の含有ではその効果が不十分であり、一方、６．０％
を越えると粗大な炭化物の生成による靱性低下および熱
間加工性の劣化による製造性低下をもたらすので、含有
量を３．０〜６．０％に限定した。 Ｎｉ：１．０％以下 Ｎｉは、焼入性増大効果が大きく硬化層深さを確保する
上で有用であり、また、靱性を高める効果が大きいが、
過剰の添加は変態点の低下による焼割れの危険性を増大
させるので１．０％以下に限定した。 Ｖ：０〜０．５％ Ｖも、焼もどし時に微細な炭化物を形成し硬さを高め、
耐摩耗性を増大する効果を有するので所望により含有さ
せる。しかし、過剰の添加は粗大な炭化物を形成し製造
性および靱性を劣化させるので、上限を０．５％とし
た。
【０００８】Ｍｏ：０．５〜２．５％ Ｗ ：０〜２．０％、 Ｍｏ当量＝１．５を越え〜２．
５％ Ｍｏは焼入性増大、また、焼もどし時に微細な炭化物を
形成し基地の強化、耐摩耗性向上効果を有する。これら
の効果を得るためには０．５％以上の含有が必要であ
り、さらに同様の理由で１．５％を越えて含有させるの
が望ましい。ただし、過剰に添加すると、凝固組織中の
炭化物生成により熱間加工性を劣化させ、鍛造により健
全な中心部を確保することが困難になることから上限を
２．５％に設定した。また、ＷもＭｏと同様な効果を有
するので所望により添加し、その場合、Ｍｏと同様の理
由で上限を２．０％、望ましくは１．３％とする。ただ
し、ＭｏとＷの両方を含有させる場合には上記作用が合
算されるので、Ｍｏ％＋０．５Ｗ％で示されるＭｏ当量
においても規制するものとし、Ｍｏ当量を１．５％を越
え〜２．５％に限定した。なお、ＷはＭｏと同程度の作
用を果たすが、その原子量がＭｏの２倍であるため、上
記当量では係数を０．５とした。
５％ Ｍｏは焼入性増大、また、焼もどし時に微細な炭化物を
形成し基地の強化、耐摩耗性向上効果を有する。これら
の効果を得るためには０．５％以上の含有が必要であ
り、さらに同様の理由で１．５％を越えて含有させるの
が望ましい。ただし、過剰に添加すると、凝固組織中の
炭化物生成により熱間加工性を劣化させ、鍛造により健
全な中心部を確保することが困難になることから上限を
２．５％に設定した。また、ＷもＭｏと同様な効果を有
するので所望により添加し、その場合、Ｍｏと同様の理
由で上限を２．０％、望ましくは１．３％とする。ただ
し、ＭｏとＷの両方を含有させる場合には上記作用が合
算されるので、Ｍｏ％＋０．５Ｗ％で示されるＭｏ当量
においても規制するものとし、Ｍｏ当量を１．５％を越
え〜２．５％に限定した。なお、ＷはＭｏと同程度の作
用を果たすが、その原子量がＭｏの２倍であるため、上
記当量では係数を０．５とした。
【０００９】
【実施例】表１に示す成分の鋼種を常法によって溶製
し、表２に示す条件で熱処理を行い、硬さレベルを合わ
せた試験片とした。なお、Ａ〜Ｅ材は本発明範囲の材質
で、Ｆ〜Ｉ材は発明範囲を外れた比較材質であり、Ｈ材
は従来補強ロール材である。次ぎに、各試験片を用いて
耐摩耗性試験および靱性試験を行った。耐摩耗性試験
は、図１に概要を示すクロスシリンダ式摩耗試験機を使
用して硬さをＨＳ７０レベルに合わせた２０ｍｍ径の静
止試験片１と同じく２０ｍｍ径の回転相手材２とを荷重
下で直交接触させ、試験片１の表面に生成した摩耗痕の
体積を求めて試験片１の摩耗体積とした。なお、試験条
件は以下の通りとした。 （試験条件） ・相手材：ＷＣ−Ｃｏ超硬材 ・回転速度：２９０ｒｐ
ｍ ・荷 重：４ｋｇ ・試験時間：４０分 また、靱性試験では硬さをＨＳ６５レベルに合わせたベ
ンドタイプ試験片を用いて静的破壊靱性試験を実施し、
平面ひずみ破壊靱性値（ＫIC）を求めた。
し、表２に示す条件で熱処理を行い、硬さレベルを合わ
せた試験片とした。なお、Ａ〜Ｅ材は本発明範囲の材質
で、Ｆ〜Ｉ材は発明範囲を外れた比較材質であり、Ｈ材
は従来補強ロール材である。次ぎに、各試験片を用いて
耐摩耗性試験および靱性試験を行った。耐摩耗性試験
は、図１に概要を示すクロスシリンダ式摩耗試験機を使
用して硬さをＨＳ７０レベルに合わせた２０ｍｍ径の静
止試験片１と同じく２０ｍｍ径の回転相手材２とを荷重
下で直交接触させ、試験片１の表面に生成した摩耗痕の
体積を求めて試験片１の摩耗体積とした。なお、試験条
件は以下の通りとした。 （試験条件） ・相手材：ＷＣ−Ｃｏ超硬材 ・回転速度：２９０ｒｐ
ｍ ・荷 重：４ｋｇ ・試験時間：４０分 また、靱性試験では硬さをＨＳ６５レベルに合わせたベ
ンドタイプ試験片を用いて静的破壊靱性試験を実施し、
平面ひずみ破壊靱性値（ＫIC）を求めた。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】図２は、摩耗試験結果におけるＭｏ当量と
耐摩耗性の関係を示すものである、そのグラフからはＭ
ｏ当量の増加に従って摩耗体積が減少し耐摩耗性が向上
していることが分かる。また、Ｍｏ当量１．５％前後で
は耐摩耗性向上の程度が徐々に小さくなり、Ｍｏ当量
１．６以上ではほぼ一定している。しかし、Ｍｏ当量＝
１．５％を境にして、これ以下では、個々の試験結果
（摩耗体積）のばらつきが大きい。このような材質をロ
ールに用いると、不均一摩耗によりロール表面に肌荒れ
を生ずる危険性が大きい。これに対し、Ｍｏ当量が１．
５を越えると、より大きな耐摩耗性が確保される上に摩
耗体積のばらつきが非常に小さく、均質な耐摩耗性が得
られている。したがって、Ｍｏ当量を１．５越えにする
ことは本発明で重要な要件である。なお、Ｍｏ当量が
２．５を超えても、それ以上の耐摩耗性の向上は見られ
ず、不経済である。
耐摩耗性の関係を示すものである、そのグラフからはＭ
ｏ当量の増加に従って摩耗体積が減少し耐摩耗性が向上
していることが分かる。また、Ｍｏ当量１．５％前後で
は耐摩耗性向上の程度が徐々に小さくなり、Ｍｏ当量
１．６以上ではほぼ一定している。しかし、Ｍｏ当量＝
１．５％を境にして、これ以下では、個々の試験結果
（摩耗体積）のばらつきが大きい。このような材質をロ
ールに用いると、不均一摩耗によりロール表面に肌荒れ
を生ずる危険性が大きい。これに対し、Ｍｏ当量が１．
５を越えると、より大きな耐摩耗性が確保される上に摩
耗体積のばらつきが非常に小さく、均質な耐摩耗性が得
られている。したがって、Ｍｏ当量を１．５越えにする
ことは本発明で重要な要件である。なお、Ｍｏ当量が
２．５を超えても、それ以上の耐摩耗性の向上は見られ
ず、不経済である。
【００１３】表３は、靱性試験による各鋼種の平面ひず
み破壊靱性値；Ｋ1Cを示したものであり、本発明材Ａ〜
Ｅは、従来補強ロール材であるＨ材と同等以上の靱性を
示している。Ｈ材は実機圧延機において良好な耐事故性
実績を示しつつ使用されている材質であることより、そ
のＫ1Cの値を耐事故性確保上必要な目安とすることがで
きる。したがって、本発明材は、耐事故性を犠牲にする
ことなく耐摩耗性が大きく向上した材質である。
み破壊靱性値；Ｋ1Cを示したものであり、本発明材Ａ〜
Ｅは、従来補強ロール材であるＨ材と同等以上の靱性を
示している。Ｈ材は実機圧延機において良好な耐事故性
実績を示しつつ使用されている材質であることより、そ
のＫ1Cの値を耐事故性確保上必要な目安とすることがで
きる。したがって、本発明材は、耐事故性を犠牲にする
ことなく耐摩耗性が大きく向上した材質である。
【００１４】
【表３】
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の圧延機用鍛
鋼補強ロールによれば、重量％で、Ｃ：０．４２％を越
え〜０．６０％、Ｓｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．０％
以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以下、
Ｍｏ：０．５〜２．５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：０〜
０．５％を含有し、かつ、Ｍｏ当量（Ｍｏ％＋０．５Ｗ
％）が１．５％を越え〜２．５％であって、残部がＦｅ
および不可避的不純物よりなるので、Ｍｏ当量を主体と
して合金組成が適正範囲となり、従来補強ロールと同等
以上の耐事故性を保持しつつ非常に大きな耐摩耗性を得
ることができ、耐摩耗性、耐事故性ともに優れた圧延機
用鍛鋼補強ロールを得ることができる。
鋼補強ロールによれば、重量％で、Ｃ：０．４２％を越
え〜０．６０％、Ｓｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．０％
以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以下、
Ｍｏ：０．５〜２．５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：０〜
０．５％を含有し、かつ、Ｍｏ当量（Ｍｏ％＋０．５Ｗ
％）が１．５％を越え〜２．５％であって、残部がＦｅ
および不可避的不純物よりなるので、Ｍｏ当量を主体と
して合金組成が適正範囲となり、従来補強ロールと同等
以上の耐事故性を保持しつつ非常に大きな耐摩耗性を得
ることができ、耐摩耗性、耐事故性ともに優れた圧延機
用鍛鋼補強ロールを得ることができる。
【図１】 クロスシリンダ式摩耗試験機の主要部概略図
である。
である。
【図２】 摩耗試験によるＭｏ当量と摩耗体積との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 静止試験片 ２ 回転相手材
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．４２％を越え〜０．
６０％、Ｓｉ：１．２％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃ
ｒ：３．０〜６．０％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｍｏ：
０．５〜２．５％、Ｗ：０〜２．０％、Ｖ：０〜０．５
％を含有し、 かつ、Ｍｏ当量（Ｍｏ％＋０．５Ｗ％）が１．５％を越
え〜２．５％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純
物よりなる耐摩耗性および耐事故性に優れた圧延機用鍛
鋼補強ロール
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9755995A JPH08269626A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧延機用鍛鋼補強ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9755995A JPH08269626A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧延機用鍛鋼補強ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269626A true JPH08269626A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=14195600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9755995A Pending JPH08269626A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 圧延機用鍛鋼補強ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08269626A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0869196A3 (en) * | 1997-03-31 | 2001-10-04 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Cast cold tool and method for producing the same |
| WO2022126973A1 (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种等硬度Cr5支承辊的制造方法 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP9755995A patent/JPH08269626A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0869196A3 (en) * | 1997-03-31 | 2001-10-04 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Cast cold tool and method for producing the same |
| WO2022126973A1 (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种等硬度Cr5支承辊的制造方法 |
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