JPH0913141A - ロール芯材用ダクタイル鋳鉄 - Google Patents
ロール芯材用ダクタイル鋳鉄Info
- Publication number
- JPH0913141A JPH0913141A JP16174595A JP16174595A JPH0913141A JP H0913141 A JPH0913141 A JP H0913141A JP 16174595 A JP16174595 A JP 16174595A JP 16174595 A JP16174595 A JP 16174595A JP H0913141 A JPH0913141 A JP H0913141A
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧延用複合ロールの芯材に関し、強靱性を低
下させることなく、また、遅れ破壊を起こすことなく高
硬度化を達成し、耐かじり性を向上させる。 【構成】 重量％にて、Ｃ：２.５〜４.０％、Ｓｉ：
１.３〜３.５％、Ｍｎ：０.２〜１.５％、Ｐ：０.２％
以下、Ｓ：０.２％以下、Ｎｉ：０.５〜３.０％、Ｃ
ｒ：２.０％以下、Ｍｏ：２.０％以下、Ｍｇ：０.０２
〜０.１％、Ｎｂ：０.２〜２.０％を含有し、残部実質
的にＦｅからなる。
下させることなく、また、遅れ破壊を起こすことなく高
硬度化を達成し、耐かじり性を向上させる。 【構成】 重量％にて、Ｃ：２.５〜４.０％、Ｓｉ：
１.３〜３.５％、Ｍｎ：０.２〜１.５％、Ｐ：０.２％
以下、Ｓ：０.２％以下、Ｎｉ：０.５〜３.０％、Ｃ
ｒ：２.０％以下、Ｍｏ：２.０％以下、Ｍｇ：０.０２
〜０.１％、Ｎｂ：０.２〜２.０％を含有し、残部実質
的にＦｅからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延用複合ロールの芯
材として使用されるダククタイル鋳鉄の改良に関する。
材として使用されるダククタイル鋳鉄の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼の圧延用ロールは、外表面の圧延使
用層に耐摩耗性、芯(コア)部に強靱性を具備せねばなら
ない。従来、この種圧延用ロールとして、外層に耐摩耗
性にすぐれる高合金鋳鉄を遠心力鋳造した後、その内部
に、強靱性を具えるダクタイル鋳鉄を静置鋳造し、外層
と芯部を溶着一体化させた複合ロールが使用されてい
る。また、必要に応じて、外層の鋳造後、外層材と芯材
の中間成分の材質を中間層として遠心力鋳造し、その
後、芯部を溶着一体化させた複合ロールも使用されてい
る。この種複合ロールを図１に示しており、(1)が外
層、(2)が中間層、(3)が芯部である。
用層に耐摩耗性、芯(コア)部に強靱性を具備せねばなら
ない。従来、この種圧延用ロールとして、外層に耐摩耗
性にすぐれる高合金鋳鉄を遠心力鋳造した後、その内部
に、強靱性を具えるダクタイル鋳鉄を静置鋳造し、外層
と芯部を溶着一体化させた複合ロールが使用されてい
る。また、必要に応じて、外層の鋳造後、外層材と芯材
の中間成分の材質を中間層として遠心力鋳造し、その
後、芯部を溶着一体化させた複合ロールも使用されてい
る。この種複合ロールを図１に示しており、(1)が外
層、(2)が中間層、(3)が芯部である。
【０００３】しかし、圧延条件の苛酷化に伴ない、これ
ら複合ロールの芯部に関しては、外層が被覆される胴部
はすぐれた強靱性を具えることは勿論であるが、軸受に
嵌められるメタル部(4)、カップリングに連結されるウ
ォブラ部(5)等はかじりの生じ難いものが要請されてい
る。
ら複合ロールの芯部に関しては、外層が被覆される胴部
はすぐれた強靱性を具えることは勿論であるが、軸受に
嵌められるメタル部(4)、カップリングに連結されるウ
ォブラ部(5)等はかじりの生じ難いものが要請されてい
る。
【０００４】メタル部(4)等のかじりを防ぐには、硬度
を高くすることが最も有効である。しかし、ダクタイル
鋳鉄において、Ｃｒ含有量を増やすとＣｒ炭化物の増加
により硬度は高くなるが、強靱性が低下する。また、ダ
クタイル鋳鉄のＮｉ含有量を増やすと基地が硬化されて
硬度も高くなるが、未変態オーステナイトが残存する結
果、ロール使用中にマルテンサイト変態が起こり、遅れ
破壊の生じる虞れがある。このため、ロール用芯材とし
て使用するダクタイル鋳鉄の場合、ＣｒやＮｉの含有量
を増やすことはできない。
を高くすることが最も有効である。しかし、ダクタイル
鋳鉄において、Ｃｒ含有量を増やすとＣｒ炭化物の増加
により硬度は高くなるが、強靱性が低下する。また、ダ
クタイル鋳鉄のＮｉ含有量を増やすと基地が硬化されて
硬度も高くなるが、未変態オーステナイトが残存する結
果、ロール使用中にマルテンサイト変態が起こり、遅れ
破壊の生じる虞れがある。このため、ロール用芯材とし
て使用するダクタイル鋳鉄の場合、ＣｒやＮｉの含有量
を増やすことはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、強靱性を低
下させることなく、また、遅れ破壊を起こすことなく高
硬度化を達成し、耐かじり性にすぐれる複合ロールの芯
材用ダクタイル鋳鉄を提供することを目的とする。
下させることなく、また、遅れ破壊を起こすことなく高
硬度化を達成し、耐かじり性にすぐれる複合ロールの芯
材用ダクタイル鋳鉄を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のロール芯材用ダ
クタイル鋳鉄は、Ｎｂを含有させたことに特徴を有する
もので、重量％にて、Ｃ：２.５〜４.０％、Ｓｉ：１.
３〜３.５％、Ｍｎ：０.２〜１.５％、Ｐ：０.２％以
下、Ｓ：０.２％以下、Ｎｉ：０.５〜３.０％、Ｃｒ：
２.０％以下、Ｍｏ：２.０％以下、Ｍｇ：０.０２〜０.
１％、Ｎｂ：０.２〜２.０％を含有し、残部実質的にＦ
ｅからなる。
クタイル鋳鉄は、Ｎｂを含有させたことに特徴を有する
もので、重量％にて、Ｃ：２.５〜４.０％、Ｓｉ：１.
３〜３.５％、Ｍｎ：０.２〜１.５％、Ｐ：０.２％以
下、Ｓ：０.２％以下、Ｎｉ：０.５〜３.０％、Ｃｒ：
２.０％以下、Ｍｏ：２.０％以下、Ｍｇ：０.０２〜０.
１％、Ｎｂ：０.２〜２.０％を含有し、残部実質的にＦ
ｅからなる。
【０００７】
【作用】Ｎｂは、非常に高硬度のＭＣ型炭化物を形成
し、材質を硬くする効果がある。また、凝固過程の初期
にＮｂＣを晶出し、このＮｂＣは結晶核の役割を果たし
て材料の組織を微細化するから、強靭化にも寄与する。
し、材質を硬くする効果がある。また、凝固過程の初期
にＮｂＣを晶出し、このＮｂＣは結晶核の役割を果たし
て材料の組織を微細化するから、強靭化にも寄与する。
【０００８】
Ｃ：２.５〜４.０％ Ｃは、組織中のセメンタイト及び黒鉛の形成に直接関与
し、強靱性の向上に寄与する。Ｃ量が２.５％に満たな
いとセメンタイト及び黒鉛の量が不足し、一方、４.０
％を越えると脆弱化を招く。このため、２.５〜４.０％
とする。
し、強靱性の向上に寄与する。Ｃ量が２.５％に満たな
いとセメンタイト及び黒鉛の量が不足し、一方、４.０
％を越えると脆弱化を招く。このため、２.５〜４.０％
とする。
【０００９】Ｓｉ：１.３〜３.５％ Ｓｉ量が１.３％に満たないと、セメンタイト量が過剰
となり脆弱化を招くほか、フェライト・オーステナイト
共存域が消失し、鋳造後の熱処理においてフェライト・
パーライト組織を得ることができない。一方、３.５％
を越えると、黒鉛量が多くなり過ぎて軟化すると共に、
基地組織が脆弱となり、また遷移温度が上昇するので好
ましくない。このため、１.３〜３.５％に規定する。
となり脆弱化を招くほか、フェライト・オーステナイト
共存域が消失し、鋳造後の熱処理においてフェライト・
パーライト組織を得ることができない。一方、３.５％
を越えると、黒鉛量が多くなり過ぎて軟化すると共に、
基地組織が脆弱となり、また遷移温度が上昇するので好
ましくない。このため、１.３〜３.５％に規定する。
【００１０】Ｍｎ：０.２〜１.５％ Ｍｎは、不純物として混入するＳの害を抑えるのに有効
である。また、基地硬度を高める効果を有する。このた
め、０.２％以上含有させるものとする。一方、あまり
に多く含有すると材質が脆くなるので、１.５％を上限
とする。
である。また、基地硬度を高める効果を有する。このた
め、０.２％以上含有させるものとする。一方、あまり
に多く含有すると材質が脆くなるので、１.５％を上限
とする。
【００１１】Ｐ：０.２％以下 Ｐは、材質を脆弱にするので０.２％を上限とする。
【００１２】Ｓ：０.２％以下 Ｓは、Ｐと同じく材質を脆弱にするだけでなく、黒鉛の
球状化を阻害するので、上限を０.２％とする。
球状化を阻害するので、上限を０.２％とする。
【００１３】Ｎｉ：０.５〜３.０％ Ｎｉは、黒鉛化と基地硬度を高くする効果を有する。含
有量が０.５％に満たないと黒鉛量が不足し、基地硬度
も低くなる。一方、３.０％を越えて含有すると、セメ
ンタイト量が減少すると共に、未変態オーステナイトの
残存する結果、熱間圧延ロールとしての使用中に熱的に
不安定なベイナイトやマルテンサイトに変態し易くな
る。このため、Ｎｉの含有量は０.５〜３.０％に規定す
る。
有量が０.５％に満たないと黒鉛量が不足し、基地硬度
も低くなる。一方、３.０％を越えて含有すると、セメ
ンタイト量が減少すると共に、未変態オーステナイトの
残存する結果、熱間圧延ロールとしての使用中に熱的に
不安定なベイナイトやマルテンサイトに変態し易くな
る。このため、Ｎｉの含有量は０.５〜３.０％に規定す
る。
【００１４】Ｃｒ：２.０％以下 Ｃｒは、セメンタイト安定化元素として有用であるが、
２.０％を越えて含有すると、セメンタイト量が過剰に
なって材質の脆化を招く。このため、上限は２.０％に
規定する。
２.０％を越えて含有すると、セメンタイト量が過剰に
なって材質の脆化を招く。このため、上限は２.０％に
規定する。
【００１５】Ｍｏ：２.０％以下 Ｍｏは、セメンタイトの安定化と基地硬度を硬くする働
きを有する。しかし、２.０％を越えて含有すると、セ
メンタイトが過剰となり、基地硬度改善効果も飽和して
くるので経済的でない。このため、上限は２.０％にす
る。
きを有する。しかし、２.０％を越えて含有すると、セ
メンタイトが過剰となり、基地硬度改善効果も飽和して
くるので経済的でない。このため、上限は２.０％にす
る。
【００１６】Ｍｇ：０.０２〜０.１％ Ｍｇは、黒鉛球状化に必要である。０.０２％未満では
その効果が不足する。一方、０.１％を越えると、鋳造
欠陥が発生し易くなるほか、セメンタイト量の増加によ
る材質の脆化を招く。このため、０.０２〜０.１％に規
定する。
その効果が不足する。一方、０.１％を越えると、鋳造
欠陥が発生し易くなるほか、セメンタイト量の増加によ
る材質の脆化を招く。このため、０.０２〜０.１％に規
定する。
【００１７】Ｎｂ：０.２〜２.０％ Ｎｂは、高硬度のＭＣ型炭化物を形成し、材質を硬くす
る効果がある。また、凝固過程の初期にＮｂＣを晶出
し、このＮｂＣは結晶核の役割を果たし、材料の組織を
微細化するから、強靭化にも寄与する。含有量が０.２
％に満たないとこれらの効果を期待できず、一方、２.
０％を越えて含有してもその効果は飽和し、経済的でな
い。このため、含有量は０.２〜２.０％に規定する。な
お、Ｎｂは、Ｃｒとは異なり、黒鉛化を阻害しないた
め、材料を脆化させることはない。
る効果がある。また、凝固過程の初期にＮｂＣを晶出
し、このＮｂＣは結晶核の役割を果たし、材料の組織を
微細化するから、強靭化にも寄与する。含有量が０.２
％に満たないとこれらの効果を期待できず、一方、２.
０％を越えて含有してもその効果は飽和し、経済的でな
い。このため、含有量は０.２〜２.０％に規定する。な
お、Ｎｂは、Ｃｒとは異なり、黒鉛化を阻害しないた
め、材料を脆化させることはない。
【００１８】本発明のロール芯材用ダクタイル鋳鉄は、
上記成分を含有し、残部は実質的にＦｅである。なお、
実質的にＦｅとは、Ｆｅと、不可避的に混入される不純
物をいうものとする。
上記成分を含有し、残部は実質的にＦｅである。なお、
実質的にＦｅとは、Ｆｅと、不可避的に混入される不純
物をいうものとする。
【００１９】
【実施例】表１に示す成分組成のダクタイル鋳鉄を静置
鋳造し、直径３００mm、長さ４００mmの供試材を得た。
表１中、供試No.１が比較例(Ｎｂを含まない)、No.２が
本発明の実施例(Ｎｂを含む)である。
鋳造し、直径３００mm、長さ４００mmの供試材を得た。
表１中、供試No.１が比較例(Ｎｂを含まない)、No.２が
本発明の実施例(Ｎｂを含む)である。
【００２０】これら供試材は、鋳造後、９００oCの温度
で３時間オーステナイト化し、４００oC／Ｈｒの速度で
冷却し、その後、５５０oCの温度で焼戻し処理を行なっ
た。これら供試材について、ショアー硬度、引張強さ及
び伸び(全伸び)を調べた。その試験結果を表２に示す。
で３時間オーステナイト化し、４００oC／Ｈｒの速度で
冷却し、その後、５５０oCの温度で焼戻し処理を行なっ
た。これら供試材について、ショアー硬度、引張強さ及
び伸び(全伸び)を調べた。その試験結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表２の結果から明らかなように、Ｎｂを含
有した本発明の供試材No.２は、供試材No.１と比べて、
硬度、引張強さ及び伸びの全ての特性において改善が認
められる。なお、一般的には、硬度が高くなると伸びは
低下するのであるが、供試No.２では、硬度と伸びの両
方とも向上している。これは、Ｎｂ炭化物の形成により
硬度が向上し、Ｎｂ含有による結晶粒微細化により伸び
が向上したものと考えられる。このように、Ｎｂ含有に
よる硬度と強靱性(強さと伸び)の改善効果は著しいこと
がわかる。
有した本発明の供試材No.２は、供試材No.１と比べて、
硬度、引張強さ及び伸びの全ての特性において改善が認
められる。なお、一般的には、硬度が高くなると伸びは
低下するのであるが、供試No.２では、硬度と伸びの両
方とも向上している。これは、Ｎｂ炭化物の形成により
硬度が向上し、Ｎｂ含有による結晶粒微細化により伸び
が向上したものと考えられる。このように、Ｎｂ含有に
よる硬度と強靱性(強さと伸び)の改善効果は著しいこと
がわかる。
【００２４】
【発明の効果】本発明のダクタイル鋳鉄は、強靱性にす
ぐれると共に高い硬度を具えているから、複合圧延ロー
ルの芯部材料として使用したとき、メタル部、ウォブラ
部、ネック部での耐かじり性にすぐれている。従って、
本発明のダクタイル鋳鉄は、鉄鋼の熱間圧延ロールの芯
部材料として好適である。
ぐれると共に高い硬度を具えているから、複合圧延ロー
ルの芯部材料として使用したとき、メタル部、ウォブラ
部、ネック部での耐かじり性にすぐれている。従って、
本発明のダクタイル鋳鉄は、鉄鋼の熱間圧延ロールの芯
部材料として好適である。
【図１】圧延用複合ロールの構造を説明する図である。
(1) 外層 (3) 芯部 (4) メタル部 (5) ウォブラ部
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｃ：２.５〜４.０％、Ｓ
ｉ：１.３〜３.５％、Ｍｎ：０.２〜１.５％、Ｐ：０.
２％以下、Ｓ：０.２％以下、Ｎｉ：０.５〜３.０％、
Ｃｒ：２.０％以下、Ｍｏ：２.０％以下、Ｍｇ：０.０
２〜０.１％、Ｎｂ：０.２〜２.０％を含有し、残部実
質的にＦｅからなることを特徴とする耐かじり性にすぐ
れるロール芯材用ダクタイル鋳鉄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16174595A JPH0913141A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | ロール芯材用ダクタイル鋳鉄 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16174595A JPH0913141A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | ロール芯材用ダクタイル鋳鉄 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913141A true JPH0913141A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15741087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16174595A Withdrawn JPH0913141A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | ロール芯材用ダクタイル鋳鉄 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0913141A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107779733A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-03-09 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 窄带钢二辊轧机用耐磨高铬铸铁离心复合轧辊及生产工艺 |
| CN111349843A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-30 | 常州凯达重工科技有限公司 | 一种高强度合金球墨铸铁粗轧辊及其生产工艺 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16174595A patent/JPH0913141A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107779733A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-03-09 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 窄带钢二辊轧机用耐磨高铬铸铁离心复合轧辊及生产工艺 |
| CN107779733B (zh) * | 2017-08-22 | 2019-07-02 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 窄带钢二辊轧机用耐磨高铬铸铁离心复合轧辊及生产工艺 |
| CN111349843A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-30 | 常州凯达重工科技有限公司 | 一种高强度合金球墨铸铁粗轧辊及其生产工艺 |
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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: 20020903 |