JPH08323455A - 遠心鋳造スリーブの製造方法 - Google Patents
遠心鋳造スリーブの製造方法Info
- Publication number
- JPH08323455A JPH08323455A JP15415195A JP15415195A JPH08323455A JP H08323455 A JPH08323455 A JP H08323455A JP 15415195 A JP15415195 A JP 15415195A JP 15415195 A JP15415195 A JP 15415195A JP H08323455 A JPH08323455 A JP H08323455A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スリーブ素材断面の内面側におけるＣ濃化層
の発生を防止して製造コスト低減するとともに、内層の
外湯混入による機械的性質の劣化を防止してロール品質
を向上すること。 【構成】 高Ｃ−高合金鋼系外湯からなる外層と球状黒
鉛鋼系内湯からなる内層とを冶金的に融着させて一体の
スリーブとする遠心鋳造スリーブの製造方法において、
内湯の注入タイミングを複数段階に分割してなるもの。
の発生を防止して製造コスト低減するとともに、内層の
外湯混入による機械的性質の劣化を防止してロール品質
を向上すること。 【構成】 高Ｃ−高合金鋼系外湯からなる外層と球状黒
鉛鋼系内湯からなる内層とを冶金的に融着させて一体の
スリーブとする遠心鋳造スリーブの製造方法において、
内湯の注入タイミングを複数段階に分割してなるもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は遠心鋳造スリーブの製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】形鋼ミル、熱延粗ミル等では、スリーブ
にアーバーを焼嵌した焼嵌組立式ロールが多用されてい
る。このロールのスリーブは、圧延面となる外表面側に
は高耐摩耗性能が要求され、引張応力の残留した内側に
は強靱性が要求される。このため、外側と内側を異種材
で構成した複合スリーブが用いられている。そして、ロ
ール性能に対する要求が厳しい近年においては、例えば
特公平5-67697 号公報に記載の如く、外層材として高Ｃ
−高合金鋼系材が主流とされ、内層材として球状黒鉛鋼
が採用されている。
にアーバーを焼嵌した焼嵌組立式ロールが多用されてい
る。このロールのスリーブは、圧延面となる外表面側に
は高耐摩耗性能が要求され、引張応力の残留した内側に
は強靱性が要求される。このため、外側と内側を異種材
で構成した複合スリーブが用いられている。そして、ロ
ール性能に対する要求が厳しい近年においては、例えば
特公平5-67697 号公報に記載の如く、外層材として高Ｃ
−高合金鋼系材が主流とされ、内層材として球状黒鉛鋼
が採用されている。
【０００３】上述の如くの複合スリーブの製造には遠心
鋳造法が用いられる。従来の遠心鋳造スリーブの製造方
法では、高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯を全量１回
で鋳型に注入して外層を形成し、この外層がある程度凝
固したときに球状黒鉛鋼系溶湯からなる内湯を全量１回
で上記外層内に注入して内層を形成し、外層と内層とを
冶金的に融着させて一体のスリーブとしている。
鋳造法が用いられる。従来の遠心鋳造スリーブの製造方
法では、高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯を全量１回
で鋳型に注入して外層を形成し、この外層がある程度凝
固したときに球状黒鉛鋼系溶湯からなる内湯を全量１回
で上記外層内に注入して内層を形成し、外層と内層とを
冶金的に融着させて一体のスリーブとしている。
【０００４】図１は、従来の遠心鋳造スリーブの素材断
面径方向におけるＣ量の変化である。外湯注入時のＣが
一定に推移する外層、外湯と内湯が混合しＣが内層に向
けてリニアに漸減する混合層、内湯注入時よりＣが増大
している内層、遠心分離によって比重小のＣが濃縮した
Ｃ濃化層（内面側異常層）の４層に大別される。
面径方向におけるＣ量の変化である。外湯注入時のＣが
一定に推移する外層、外湯と内湯が混合しＣが内層に向
けてリニアに漸減する混合層、内湯注入時よりＣが増大
している内層、遠心分離によって比重小のＣが濃縮した
Ｃ濃化層（内面側異常層）の４層に大別される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には下記、の問題点がある。 スリーブ素材断面の内面側に厚く形成されるＣ濃化層
は、脆弱なため、製品外として加工除去しなければなら
ず、歩留低下、加工比増等、製造コストアップを招く。
このＣ濃化層が特に厚すぎて製品スリーブ内に残る場合
がしばしば発生するが、このようなスリーブ素材は廃却
を余儀なくされる。
には下記、の問題点がある。 スリーブ素材断面の内面側に厚く形成されるＣ濃化層
は、脆弱なため、製品外として加工除去しなければなら
ず、歩留低下、加工比増等、製造コストアップを招く。
このＣ濃化層が特に厚すぎて製品スリーブ内に残る場合
がしばしば発生するが、このようなスリーブ素材は廃却
を余儀なくされる。
【０００６】内層Ｃが高Ｃの外湯の注入により増加
し、強度低下に加え、共晶炭化物量の増加や球状黒鉛形
状の悪化（図２）等、機械的性質の劣化を招く。また、
焼嵌組立式ロールに組み立てられたスリーブの残留応力
分布は図３に示す如くであり、内層には熱処理及び焼嵌
工程で生ずる高い引張応力が残留するため、内層の外湯
混入による機械的性質の劣化は、ロール割損事故につな
がり極めて不都合である。
し、強度低下に加え、共晶炭化物量の増加や球状黒鉛形
状の悪化（図２）等、機械的性質の劣化を招く。また、
焼嵌組立式ロールに組み立てられたスリーブの残留応力
分布は図３に示す如くであり、内層には熱処理及び焼嵌
工程で生ずる高い引張応力が残留するため、内層の外湯
混入による機械的性質の劣化は、ロール割損事故につな
がり極めて不都合である。
【０００７】本発明は、スリーブ素材断面の内面側にお
けるＣ濃化層の発生を防止して製造コスト低減するとと
もに、内層の外湯混入による機械的性質の劣化を防止し
てロール品質を向上することを目的とする。
けるＣ濃化層の発生を防止して製造コスト低減するとと
もに、内層の外湯混入による機械的性質の劣化を防止し
てロール品質を向上することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯を鋳型に注入し
て外層を形成するとともに、この外層の内面がある程度
凝固したときに球状黒鉛鋼系溶湯からなる内湯を上記外
層内に注入して内層を形成し、外層と内層とを冶金的に
融着させて一体のスリーブとする遠心鋳造スリーブの製
造方法において、前記内湯の注入タイミングを複数段階
に分割し、先行内湯を注入した後、この先行内湯の内面
がある程度凝固したときに後続内湯を注入するようにし
たものである。
は、高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯を鋳型に注入し
て外層を形成するとともに、この外層の内面がある程度
凝固したときに球状黒鉛鋼系溶湯からなる内湯を上記外
層内に注入して内層を形成し、外層と内層とを冶金的に
融着させて一体のスリーブとする遠心鋳造スリーブの製
造方法において、前記内湯の注入タイミングを複数段階
に分割し、先行内湯を注入した後、この先行内湯の内面
がある程度凝固したときに後続内湯を注入するようにし
たものである。
【０００９】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記先行内湯の注入量を全内
層厚みの20/110〜50/110の内層厚みに相当するものと
し、前記後続内湯の注入タイミングを先行内湯の注入後
5〜20分とし、前記後続内湯の注入速度を20〜30kg／秒
とするものである。
載の本発明において更に、前記先行内湯の注入量を全内
層厚みの20/110〜50/110の内層厚みに相当するものと
し、前記後続内湯の注入タイミングを先行内湯の注入後
5〜20分とし、前記後続内湯の注入速度を20〜30kg／秒
とするものである。
【００１０】
【作用】本発明は、内湯の注入タイミングを複数段階に
分割したものである。従来法（図４（Ａ））では、外湯
（例えば2.0 Ｃ）を全量１回で注入して外層（厚みａ）
を形成し、この外層の内面がある程度凝固したときに、
内湯（例えば1.4 Ｃ）を全量１回で注入して内層（厚み
ｂ）を形成することとしている。
分割したものである。従来法（図４（Ａ））では、外湯
（例えば2.0 Ｃ）を全量１回で注入して外層（厚みａ）
を形成し、この外層の内面がある程度凝固したときに、
内湯（例えば1.4 Ｃ）を全量１回で注入して内層（厚み
ｂ）を形成することとしている。
【００１１】これに対し、本発明法（図４（Ｂ））は、
以下の如くである。 (1) アダマイト等の高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯
（例えば2.0 Ｃ）を全量１回で鋳型に注入して外層（厚
みａ）を形成する。鋳型は内湯注入まで高遠心力下で待
機する。ここまでは、従来法と同じである。
以下の如くである。 (1) アダマイト等の高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯
（例えば2.0 Ｃ）を全量１回で鋳型に注入して外層（厚
みａ）を形成する。鋳型は内湯注入まで高遠心力下で待
機する。ここまでは、従来法と同じである。
【００１２】(2) 上記(1) の外層の内面がある程度凝固
した内湯注入タイミングに達したら、内湯全量を満たし
た取鍋から、球状黒鉛鋼系溶湯からなる先行内湯（例え
ば1.4 Ｃ）を例えば1490℃で、全内層厚み（ｂ）の20/1
10〜50/110の厚み（例えば40mm）に相当する湯量だけ上
記外層内に注入し、完了後 5〜20分待機する。
した内湯注入タイミングに達したら、内湯全量を満たし
た取鍋から、球状黒鉛鋼系溶湯からなる先行内湯（例え
ば1.4 Ｃ）を例えば1490℃で、全内層厚み（ｂ）の20/1
10〜50/110の厚み（例えば40mm）に相当する湯量だけ上
記外層内に注入し、完了後 5〜20分待機する。
【００１３】ここで、先行内湯の注入量を全内層厚みの
20/110〜50/110の内層厚み相当量とする理由は、外湯溶
け込み代をこの薄い先行内湯の層にて全て吸収するに
適合させるためである。20/110未満では外湯溶け込み不
良の危険があり、50/110超えでは黒鉛が粗大化するため
である（図５）。
20/110〜50/110の内層厚み相当量とする理由は、外湯溶
け込み代をこの薄い先行内湯の層にて全て吸収するに
適合させるためである。20/110未満では外湯溶け込み不
良の危険があり、50/110超えでは黒鉛が粗大化するため
である（図５）。
【００１４】また、先行内湯の注入後 5〜20分待機した
時点を後続内湯の注入タイミングとする理由は、後続内
湯によって混合層が過大に溶かされないため、その内
面温度を固相線付近に低下させるためである。 5分未満
では先行内湯が未だある程度凝固せず、後続内湯に
Ｃが混入してしまう。20分超えでは先行内湯が凝固し
すぎて先行内湯と後続内湯とが融着しにくくなり、
また取鍋の温度が低下し後続内湯の温度が低下しすぎ
て先行内湯と後続内湯とが融着しにくくなる。
時点を後続内湯の注入タイミングとする理由は、後続内
湯によって混合層が過大に溶かされないため、その内
面温度を固相線付近に低下させるためである。 5分未満
では先行内湯が未だある程度凝固せず、後続内湯に
Ｃが混入してしまう。20分超えでは先行内湯が凝固し
すぎて先行内湯と後続内湯とが融着しにくくなり、
また取鍋の温度が低下し後続内湯の温度が低下しすぎ
て先行内湯と後続内湯とが融着しにくくなる。
【００１５】(3) 先行内湯の内面がある程度凝固し、
上述の後続内湯の注入タイミングで、取鍋内に残った
後続内湯を注入し、この後続内湯を先行内湯と融
着させる。このとき、外湯溶け込み代を全て吸収した高
Ｃ混合層の溶け込み代を20mm以下にするため、後続内湯
は先行内湯より低温（例えば1460℃）で、より低速
（20〜30kg／秒）で注入するのが肝要である。同一取鍋
での鋳込みによれば、低温側への温度調整は容易であ
る。但し、先行内湯と後続内湯は同一取鍋を用いる
ことを要しない。
上述の後続内湯の注入タイミングで、取鍋内に残った
後続内湯を注入し、この後続内湯を先行内湯と融
着させる。このとき、外湯溶け込み代を全て吸収した高
Ｃ混合層の溶け込み代を20mm以下にするため、後続内湯
は先行内湯より低温（例えば1460℃）で、より低速
（20〜30kg／秒）で注入するのが肝要である。同一取鍋
での鋳込みによれば、低温側への温度調整は容易であ
る。但し、先行内湯と後続内湯は同一取鍋を用いる
ことを要しない。
【００１６】後続内湯の注入速度を20kg／秒未満とす
る場合には、後続内湯の注入時の螺旋流による機械的
融着作用がなくなり、先行内湯と後続内湯の融着が
不十分になる。30kg／秒超えでは、螺旋流の後続内湯
が先行内湯のＣを掻き出し、後続内湯のＣ量を増や
してしまう。
る場合には、後続内湯の注入時の螺旋流による機械的
融着作用がなくなり、先行内湯と後続内湯の融着が
不十分になる。30kg／秒超えでは、螺旋流の後続内湯
が先行内湯のＣを掻き出し、後続内湯のＣ量を増や
してしまう。
【００１７】(4) 以上のように、内湯の注入タイミング
を分割することにより、内層Ｃの増加を抑制し、結果と
してスリーブ素材内面側のＣ濃化層を著しく軽減できる
（図６）。
を分割することにより、内層Ｃの増加を抑制し、結果と
してスリーブ素材内面側のＣ濃化層を著しく軽減できる
（図６）。
【００１８】(5) 尚、内湯の分割は２分割に限らず、取
鍋内溶湯を保温し、内湯を３段階以上に分割すれば、本
発明の効果はより大となる。
鍋内溶湯を保温し、内湯を３段階以上に分割すれば、本
発明の効果はより大となる。
【００１９】
【実施例】Ｈ形鋼圧延用粗ロールのための遠心鋳造スリ
ーブを本発明法と従来法のそれぞれにより製造した。
ーブを本発明法と従来法のそれぞれにより製造した。
【００２０】(A) スリーブ素材のサイズは、本発明法、
従来法ともに、外径1140mm、内径580mm 、長さ2500mmで
ある。
従来法ともに、外径1140mm、内径580mm 、長さ2500mmで
ある。
【００２１】(B) スリーブ材質は、本発明法、従来法と
もに、表１の如くである。
もに、表１の如くである。
【表１】
【００２２】(C) 鋳込み条件は表２の如くである。
【表２】
【００２３】(D) 鋳造されたスリーブ素材断面のＣ量変
化は図７の如くであり、スリーブ素材の品質は表３の如
くである。
化は図７の如くであり、スリーブ素材の品質は表３の如
くである。
【表３】
【００２４】(E) 効果 スリーブ素材内面の偏析層が小、鋳巣が少ないことか
ら、素材内面の削減量はごく僅かとなり、製造コストを
500 千円／本も削減できた。
ら、素材内面の削減量はごく僅かとなり、製造コストを
500 千円／本も削減できた。
【００２５】高Ｃの外層が内層へ混入することを防
ぎ、内層Ｃを低減できたから、内層の機械的性質の劣化
を防止し、ロール品質を向上できた。
ぎ、内層Ｃを低減できたから、内層の機械的性質の劣化
を防止し、ロール品質を向上できた。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スリーブ
素材断面の内面側におけるＣ濃化層の発生を防止して製
造コスト低減するとともに、内層の外湯混入による機械
的性質の劣化を防止してロール品質を向上することがで
きる。
素材断面の内面側におけるＣ濃化層の発生を防止して製
造コスト低減するとともに、内層の外湯混入による機械
的性質の劣化を防止してロール品質を向上することがで
きる。
【図１】図１は従来法によるスリーブ素材断面のＣ量変
化を示す線図である。
化を示す線図である。
【図２】図２は球状黒鉛のＡＳ ＣＡＳＴにおける黒鉛
形状とＣ、Ｓｉ量との関係を示す線図である。
形状とＣ、Ｓｉ量との関係を示す線図である。
【図３】図３はスリーブ残留応力分布を示す線図であ
る。
る。
【図４】図４は従来法と本発明法を示す模式図である。
【図５】図５は先行内湯の適正厚みを示す線図である。
【図６】図６は本発明法の効果を示す線図である。
【図７】図７は本発明例によるスリーブ素材断面のＣ量
変化を示す線図である。
変化を示す線図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 高Ｃ−高合金鋼系溶湯からなる外湯を鋳
型に注入して外層を形成するとともに、この外層の内面
がある程度凝固したときに球状黒鉛鋼系溶湯からなる内
湯を上記外層内に注入して内層を形成し、外層と内層と
を冶金的に融着させて一体のスリーブとする遠心鋳造ス
リーブの製造方法において、 前記内湯の注入タイミングを複数段階に分割し、先行内
湯を注入した後、この先行内湯の内面がある程度凝固し
たときに後続内湯を注入することを特徴とする遠心鋳造
スリーブの製造方法。 - 【請求項２】 前記先行内湯の注入量を全内層厚みの20
/110〜50/110の内層厚みに相当するものとし、 前記後続内湯の注入タイミングを先行内湯の注入後 5〜
20分とし、 前記後続内湯の注入速度を20〜30kg／秒とする請求項１
記載の遠心鋳造スリーブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15415195A JPH08323455A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 遠心鋳造スリーブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15415195A JPH08323455A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 遠心鋳造スリーブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323455A true JPH08323455A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15577983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15415195A Withdrawn JPH08323455A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 遠心鋳造スリーブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323455A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103506608A (zh) * | 2013-07-23 | 2014-01-15 | 洛阳明创矿山冶金设备有限公司 | 一种高铬复合轧辊的制备方法 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP15415195A patent/JPH08323455A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103506608A (zh) * | 2013-07-23 | 2014-01-15 | 洛阳明创矿山冶金设备有限公司 | 一种高铬复合轧辊的制备方法 |
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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: 20020806 |