JPH10314938A - 肉盛ロールおよびその製造方法 - Google Patents
肉盛ロールおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH10314938A JPH10314938A JP12272997A JP12272997A JPH10314938A JP H10314938 A JPH10314938 A JP H10314938A JP 12272997 A JP12272997 A JP 12272997A JP 12272997 A JP12272997 A JP 12272997A JP H10314938 A JPH10314938 A JP H10314938A
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- JP
- Japan
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- roll
- layer
- build
- melted
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- Pending
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 肉盛層の熱疲労による亀裂の発生を抑制す
る。 【解決手段】 肉盛溶接により肉盛層３を形成した後、
再加熱して肉盛層３の表層側を再溶融して、表層側に再
溶融層部３ａを形成する。再溶融によりビード境界部に
生じる元素の偏在および硬さなど性質の偏在を無くして
均質化することにより、亀裂の発生を効果的に抑制す
る。
る。 【解決手段】 肉盛溶接により肉盛層３を形成した後、
再加熱して肉盛層３の表層側を再溶融して、表層側に再
溶融層部３ａを形成する。再溶融によりビード境界部に
生じる元素の偏在および硬さなど性質の偏在を無くして
均質化することにより、亀裂の発生を効果的に抑制す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ツインロール型薄
板連続鋳造用モールドロールや連続鋳造装置のモールド
直下のフートロール、熱間圧延用ロールなど高温に晒さ
れる箇所に使用され、その表面に耐熱合金が肉盛された
肉盛ロールに関する。
板連続鋳造用モールドロールや連続鋳造装置のモールド
直下のフートロール、熱間圧延用ロールなど高温に晒さ
れる箇所に使用され、その表面に耐熱合金が肉盛された
肉盛ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温に晒される連続鋳造に使用さ
れるモールドロールには、その表面に基Ｎｉ耐熱合金を
肉盛溶接した後、機械加工により所定寸法に形成された
ものがある。
れるモールドロールには、その表面に基Ｎｉ耐熱合金を
肉盛溶接した後、機械加工により所定寸法に形成された
ものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、苛酷な熱疲労
が発生する使用環境において、特にツインロール型薄板
連続鋳造用モールドロールの場合、モールドロール内部
は水冷され、モールドロール表面は、高温の溶湯と接す
るため、長時間使用した場合、小さい熱疲労亀裂が発生
してこれが大きい亀裂に伸展する。この亀裂が深い場合
には、その肉盛外周部を再研削せざるを得ない状態にな
り、このため肉盛厚みが減少してロールの寿命が短くな
るという問題があった。
が発生する使用環境において、特にツインロール型薄板
連続鋳造用モールドロールの場合、モールドロール内部
は水冷され、モールドロール表面は、高温の溶湯と接す
るため、長時間使用した場合、小さい熱疲労亀裂が発生
してこれが大きい亀裂に伸展する。この亀裂が深い場合
には、その肉盛外周部を再研削せざるを得ない状態にな
り、このため肉盛厚みが減少してロールの寿命が短くな
るという問題があった。
【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、上記
問題点を解決して、熱疲労亀裂の発生も少なく、長時間
の使用に耐えられる肉盛ロールおよびその製造方法を提
供することを目的とする。
問題点を解決して、熱疲労亀裂の発生も少なく、長時間
の使用に耐えられる肉盛ロールおよびその製造方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の肉盛ロールは、ロール母材の
外周面に溶接肉盛された肉盛層が形成された肉盛ロール
において、肉盛層の表層側に、肉盛層が再溶融処理され
た再溶融層部を形成したものである。
に本発明の請求項１記載の肉盛ロールは、ロール母材の
外周面に溶接肉盛された肉盛層が形成された肉盛ロール
において、肉盛層の表層側に、肉盛層が再溶融処理され
た再溶融層部を形成したものである。
【０００６】また請求項２記載の発明は、ロール母材が
ステンレス鋼であり、肉盛材料がＮｉ基合金としたもの
である。さらに請求項３記載の肉盛ロールの製造方法
は、ロール母材の外周面に、アーク式粉体肉盛溶接によ
り所定厚さの肉盛層を形成し、次にこの肉盛層の表層側
をアーク熱により再溶融して再溶融層部を形成し、再溶
融層部の凝固後、ロール外周面を所定寸法に機械加工す
るものである。
ステンレス鋼であり、肉盛材料がＮｉ基合金としたもの
である。さらに請求項３記載の肉盛ロールの製造方法
は、ロール母材の外周面に、アーク式粉体肉盛溶接によ
り所定厚さの肉盛層を形成し、次にこの肉盛層の表層側
をアーク熱により再溶融して再溶融層部を形成し、再溶
融層部の凝固後、ロール外周面を所定寸法に機械加工す
るものである。
【０００７】上記構成によれば、肉盛層を再溶融するこ
とにより、肉盛層の表層側でビード境界部がない均質化
された再溶融層を形成することができる。したがって、
ロールの表面にビード境界部に起因する熱疲労による亀
裂の発生を防止することができ、耐熱性に優れかつ長寿
命のロールを提供することができる。
とにより、肉盛層の表層側でビード境界部がない均質化
された再溶融層を形成することができる。したがって、
ロールの表面にビード境界部に起因する熱疲労による亀
裂の発生を防止することができ、耐熱性に優れかつ長寿
命のロールを提供することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る薄板連続鋳
造設備のモールドロールの実施の形態を図１〜図８に基
づいて説明する。
造設備のモールドロールの実施の形態を図１〜図８に基
づいて説明する。
【０００９】図１，図２に示すように、このモールドロ
ール１は、たとえば直径Ｄ＝２．０ｍ、幅Ｗ＝１．５ｍ
の円柱形状で、母材２にステンレス鋼が使用され、母材
２の外周面にＮｉ基合金粉体材料からなる肉盛溶接によ
り肉盛層３が形成されている。そしてこの肉盛層３の表
層側には、肉盛後に再溶融された再溶融層部３ａが形成
されている。
ール１は、たとえば直径Ｄ＝２．０ｍ、幅Ｗ＝１．５ｍ
の円柱形状で、母材２にステンレス鋼が使用され、母材
２の外周面にＮｉ基合金粉体材料からなる肉盛溶接によ
り肉盛層３が形成されている。そしてこの肉盛層３の表
層側には、肉盛後に再溶融された再溶融層部３ａが形成
されている。
【００１０】このモールドロール１の製造方法は、先ず
ロール母材２を軸心周りに回転自在に配置し、ロール母
材２とトーチとの間にアークを形成するとともに、トー
チから肉盛材料である耐熱Ｎｉ基合金粉末を供給し、ロ
ール母材２を回転させつつトーチを幅方向に移動して外
周面全面にわたって肉盛を複数層形成し、所定厚さの肉
盛層３を形成する。ついでトーチと肉盛層３との間にア
ークを形成し、アーク熱により肉盛層３の表層側を全深
さの約半分程度再溶融して再溶融層部３ａを形成する。
そして、再溶融層部３ａの凝固後、ロールの外周面を所
定寸法に機械研削する。
ロール母材２を軸心周りに回転自在に配置し、ロール母
材２とトーチとの間にアークを形成するとともに、トー
チから肉盛材料である耐熱Ｎｉ基合金粉末を供給し、ロ
ール母材２を回転させつつトーチを幅方向に移動して外
周面全面にわたって肉盛を複数層形成し、所定厚さの肉
盛層３を形成する。ついでトーチと肉盛層３との間にア
ークを形成し、アーク熱により肉盛層３の表層側を全深
さの約半分程度再溶融して再溶融層部３ａを形成する。
そして、再溶融層部３ａの凝固後、ロールの外周面を所
定寸法に機械研削する。
【００１１】ここで使用されるロール母材２はステンレ
ス鋼であり、耐熱Ｎｉ基合金の成分は、図３の通りであ
る。次に、単に肉盛層３のみの従来ロールと、肉盛層３
に再溶融層３ａを形成した本発明ロールとを比較した実
験結果を説明する。なお各ロールは内部から水冷され
る。
ス鋼であり、耐熱Ｎｉ基合金の成分は、図３の通りであ
る。次に、単に肉盛層３のみの従来ロールと、肉盛層３
に再溶融層３ａを形成した本発明ロールとを比較した実
験結果を説明する。なお各ロールは内部から水冷され
る。
【００１２】肉盛層３のみの従来ロールは、図４に示す
Ｘ線解析による元素分析試験では、肉盛層３の表面でビ
ードの境界部にやや高いＮｉ元素の偏在が認められ、ま
た図６に示す硬さ分布試験では、ビードの境界部に平均
硬さより高い硬さの上昇が認められた。さらに従来ロー
ルの使用実験では、図８に示すようにロール使用時間と
熱疲労亀裂深さの関係が明らかにされ、使用２０分後か
ら僅かな亀裂の発生が見られ、使用時間の経過とともに
亀裂が拡張される実態が明らかになった。したがって、
従来ロールでは、ビードの境界部が熱疲労環境下で亀裂
を発生しやすくなっていると考えられる。
Ｘ線解析による元素分析試験では、肉盛層３の表面でビ
ードの境界部にやや高いＮｉ元素の偏在が認められ、ま
た図６に示す硬さ分布試験では、ビードの境界部に平均
硬さより高い硬さの上昇が認められた。さらに従来ロー
ルの使用実験では、図８に示すようにロール使用時間と
熱疲労亀裂深さの関係が明らかにされ、使用２０分後か
ら僅かな亀裂の発生が見られ、使用時間の経過とともに
亀裂が拡張される実態が明らかになった。したがって、
従来ロールでは、ビードの境界部が熱疲労環境下で亀裂
を発生しやすくなっていると考えられる。
【００１３】しかしながら、再溶融層３ａを形成した本
発明ロールは、図５に示すＸ線解析による元素分析試験
では、ビードの境界部にＮｉ元素の偏在が認められられ
ず、また図７に示す硬さ分布試験でも、ビードの境界部
は平均硬さと同じで特に硬さの上昇が認められなかっ
た。さらに本発明ロールは、ロール使用実験では、図８
に示すように熱疲労亀裂の発生は認められず、使用時間
の経過により発生する亀裂も極めて小さいことが分かっ
た。
発明ロールは、図５に示すＸ線解析による元素分析試験
では、ビードの境界部にＮｉ元素の偏在が認められられ
ず、また図７に示す硬さ分布試験でも、ビードの境界部
は平均硬さと同じで特に硬さの上昇が認められなかっ
た。さらに本発明ロールは、ロール使用実験では、図８
に示すように熱疲労亀裂の発生は認められず、使用時間
の経過により発生する亀裂も極めて小さいことが分かっ
た。
【００１４】なお、図８に示すロール使用実験では、亀
裂の最大幅を測定し、予め多数のデータから得られた亀
裂の最大幅と深さの関係に基づいて、亀裂の最大幅から
亀裂の深さを推定した。ここで使用される溶鋼はＳＵＳ
３０４のステンレス溶鋼であり、一対のモールドロール
により１０分間に１０ｔの溶鋼を薄板に連続鋳造したも
のである。
裂の最大幅を測定し、予め多数のデータから得られた亀
裂の最大幅と深さの関係に基づいて、亀裂の最大幅から
亀裂の深さを推定した。ここで使用される溶鋼はＳＵＳ
３０４のステンレス溶鋼であり、一対のモールドロール
により１０分間に１０ｔの溶鋼を薄板に連続鋳造したも
のである。
【００１５】上記実施の形態によれば、再溶融層３ａを
形成することにより、元素偏在および硬さ上昇など性質
偏在のあるビードの境界部を無くして均質化することが
でき、その結果、熱疲労亀裂の発生を効果的に抑制する
ことができて、長時間の使用にも耐える長寿命のモール
ドロール１を提供することができる。
形成することにより、元素偏在および硬さ上昇など性質
偏在のあるビードの境界部を無くして均質化することが
でき、その結果、熱疲労亀裂の発生を効果的に抑制する
ことができて、長時間の使用にも耐える長寿命のモール
ドロール１を提供することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、肉盛層を再溶融することにより、肉
盛層の表層側でビード境界部を無い均質化された再溶融
層を形成することができる。したがって、ロールの表面
にビード境界部に起因する熱疲労による亀裂の発生を防
止することができ、耐熱性に優れかつ長寿命のロールを
提供することができる。
載の発明によれば、肉盛層を再溶融することにより、肉
盛層の表層側でビード境界部を無い均質化された再溶融
層を形成することができる。したがって、ロールの表面
にビード境界部に起因する熱疲労による亀裂の発生を防
止することができ、耐熱性に優れかつ長寿命のロールを
提供することができる。
【図１】本発明に係るモールドロールの実施の形態を示
し、溶融層の拡大断面図である。
し、溶融層の拡大断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はモールドロールの全体を示
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】同モールドロールに使用した肉盛材料成分を示
す図表である。
す図表である。
【図４】（ａ），（ｂ）は同モールドロールと比較する
ための従来ロールの肉盛層元素分析結果を示し、（ａ）
は分析グラフ、（ｂ）は分析結果の最大値、最低値を示
す図表である。
ための従来ロールの肉盛層元素分析結果を示し、（ａ）
は分析グラフ、（ｂ）は分析結果の最大値、最低値を示
す図表である。
【図５】（ａ），（ｂ）は同モールドロールの肉盛層元
素分析結果を示し、（ａ）は分析グラフ、（ｂ）は分析
結果の最大値、最低値を示す図表である。
素分析結果を示し、（ａ）は分析グラフ、（ｂ）は分析
結果の最大値、最低値を示す図表である。
【図６】同モールドロールと比較するための従来ロール
の肉盛層硬さ分布を示すグラフである。
の肉盛層硬さ分布を示すグラフである。
【図７】同モールドロールの肉盛層硬さ分布を示すグラ
フである。
フである。
【図８】同モールドロールの使用実験による使用時間と
熱疲労亀裂の発生の関係を示す図表である。
熱疲労亀裂の発生の関係を示す図表である。
１ モールドロール ２ ロール母材 ３ 肉盛層 ３ａ 再溶融層部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 9/38 Ｃ２１Ｄ 9/38 Ｚ Ｃ２３Ｃ 4/18 Ｃ２３Ｃ 4/18 // Ｂ２１Ｂ 27/00 Ｂ２１Ｂ 27/00 Ｂ Ｂ２２Ｄ 11/06 ３３０ Ｂ２２Ｄ 11/06 ３３０Ｂ 11/128 ３４０ 11/128 ３４０Ｚ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１４ 1/10 1/10 Ｋ Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】ロール母材の外周面に溶接肉盛された肉盛
層が形成された肉盛ロールにおいて、肉盛層の表層側
に、肉盛層が再溶融処理された再溶融層部を形成したこ
とを特徴とする肉盛ロール。 - 【請求項２】ロール母材がステンレス鋼であり、肉盛材
料がＮｉ基合金としたことを特徴とする請求項１記載の
肉盛ロール。 - 【請求項３】ロール母材の外周面に、アーク式粉体肉盛
溶接により所定厚さの肉盛層を形成し、次にこの肉盛層
の表層側をアーク熱により再溶融して再溶融層部を形成
し、再溶融層部の凝固後、ロール外周面を所定寸法に機
械加工することを特徴とする肉盛ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12272997A JPH10314938A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 肉盛ロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12272997A JPH10314938A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 肉盛ロールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314938A true JPH10314938A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14843148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12272997A Pending JPH10314938A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 肉盛ロールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314938A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006231405A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-09-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 耐高温腐食性金属部材、耐高温腐食性金属部材の製造方法、および耐高温腐食性合金 |
| EP2428301A1 (de) | 2008-04-22 | 2012-03-14 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Rolle zum Stützen und Transportieren von heißem Gut mit einer Auftragsschweißung ; Schweißzusatzwerkstoff zum Herstellen einer Auftragschweißung auf einer Bauteiloberfläche |
| JP2020020019A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 日本製鉄株式会社 | 高炉用羽口およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12272997A patent/JPH10314938A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006231405A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-09-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 耐高温腐食性金属部材、耐高温腐食性金属部材の製造方法、および耐高温腐食性合金 |
| EP2428301A1 (de) | 2008-04-22 | 2012-03-14 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Rolle zum Stützen und Transportieren von heißem Gut mit einer Auftragsschweißung ; Schweißzusatzwerkstoff zum Herstellen einer Auftragschweißung auf einer Bauteiloberfläche |
| US8845501B2 (en) | 2008-04-22 | 2014-09-30 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Process for producing a roll for supporting and conveying hot material, process for repairing a worn roll |
| JP2020020019A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 日本製鉄株式会社 | 高炉用羽口およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |