JPH1068041A - 黒鉛を有するハイス系鋳鉄材 - Google Patents
黒鉛を有するハイス系鋳鉄材Info
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- JPH1068041A JPH1068041A JP22827196A JP22827196A JPH1068041A JP H1068041 A JPH1068041 A JP H1068041A JP 22827196 A JP22827196 A JP 22827196A JP 22827196 A JP22827196 A JP 22827196A JP H1068041 A JPH1068041 A JP H1068041A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧延用複合ロールの外層材として使用される
黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材に関し、黒鉛の晶出を容易に
し、製作途中での鋳造割れの発生を防止する。 【解決手段】 ＯとＮの含有量を少なくしたことに特徴
を有しており、重量％にて、Ｃ：１.８〜３.６％、Ｓ
ｉ：１.０〜３.５％、Ｍｎ：０.１〜２.０％、Ｎｉ：
０.５〜１０.０％、Ｃｒ：１.５〜１０.０％、Ｍｏ：
０.１〜１０.０％、Ｗ：０.１〜１０.０％、Ｖ、Ｎｂの
一種又は二種を合計量で１.０〜１０.０％含有し、Ｏ：
１００ppm以下、Ｎ：３００ppm以下であり、残部実質的
にＦｅからなる。必要に応じて、Ｃｏ：０.５〜１０.０
％、又は、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０１
〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％の内の一種又は二
種以上、又は、Ｂ：０.０１〜０.５０％を含有すること
ができる。
黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材に関し、黒鉛の晶出を容易に
し、製作途中での鋳造割れの発生を防止する。 【解決手段】 ＯとＮの含有量を少なくしたことに特徴
を有しており、重量％にて、Ｃ：１.８〜３.６％、Ｓ
ｉ：１.０〜３.５％、Ｍｎ：０.１〜２.０％、Ｎｉ：
０.５〜１０.０％、Ｃｒ：１.５〜１０.０％、Ｍｏ：
０.１〜１０.０％、Ｗ：０.１〜１０.０％、Ｖ、Ｎｂの
一種又は二種を合計量で１.０〜１０.０％含有し、Ｏ：
１００ppm以下、Ｎ：３００ppm以下であり、残部実質的
にＦｅからなる。必要に応じて、Ｃｏ：０.５〜１０.０
％、又は、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０１
〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％の内の一種又は二
種以上、又は、Ｂ：０.０１〜０.５０％を含有すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延ロール用、特
に複合ロールの外層用として得に好適な黒鉛晶出ハイス
系鋳鉄材に関する。
に複合ロールの外層用として得に好適な黒鉛晶出ハイス
系鋳鉄材に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延用複合ロールの外層材として、黒鉛
晶出ハイス系鋳鉄材がある(特開平６−２５６８８９)。
この鋳鉄材は、黒鉛と複合炭化物(ＭＣ型、Ｍ7Ｃ3型、
Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型等)が晶出した組織を有しており、黒
鉛の作用による低摩擦係数及び良好な耐焼付性を具備す
ると共に、炭化物の存在による高耐摩耗性を具備してい
る。
晶出ハイス系鋳鉄材がある(特開平６−２５６８８９)。
この鋳鉄材は、黒鉛と複合炭化物(ＭＣ型、Ｍ7Ｃ3型、
Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型等)が晶出した組織を有しており、黒
鉛の作用による低摩擦係数及び良好な耐焼付性を具備す
ると共に、炭化物の存在による高耐摩耗性を具備してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄鋼圧延用複合ロール
の外層は、まず耐摩耗性が良好であらねばならず、その
ために、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の炭化物形成元素
を所定量含有させる必要がある。しかし、これら炭化物
形成元素の含有は、一方で黒鉛化を阻害する。黒鉛の晶
出を促進するにはＳｉ含有量を増やすことが有効である
が、Ｓｉ量を増やすと、鋳造後の冷却時に割れが生じや
すくなる問題があった。本発明の目的は、Ｓｉの含有量
を増やすことなく、黒鉛を晶出し易くすることである。
の外層は、まず耐摩耗性が良好であらねばならず、その
ために、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の炭化物形成元素
を所定量含有させる必要がある。しかし、これら炭化物
形成元素の含有は、一方で黒鉛化を阻害する。黒鉛の晶
出を促進するにはＳｉ含有量を増やすことが有効である
が、Ｓｉ量を増やすと、鋳造後の冷却時に割れが生じや
すくなる問題があった。本発明の目的は、Ｓｉの含有量
を増やすことなく、黒鉛を晶出し易くすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のハイス系鋳鉄材は、ＯとＮの含有量を低く
抑えることにより黒鉛の晶出を容易にしたものであり、
具体的には、鋳鉄溶湯の脱酸処理及び脱窒処理を行なう
ことにより、鋳鉄材に含まれるＯとＮを、夫々、Ｏ：１
００ppm以下、Ｎ：３００ppm以下となるようにした。よ
り具体的には、本発明の黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材は、重
量％にて、Ｃ：１.８〜３.６％、Ｓｉ：１.０〜３.５
％、Ｍｎ：０.１〜２.０％、Ｎｉ：０.５〜１０.０％、
Ｃｒ：１.５〜１０.０％、Ｍｏ：０.１〜１０.０％、
Ｗ：０.１〜１０.０％、Ｖ、Ｎｂの一種又は二種を合計
量で１.０〜１０.０％含有し、Ｏ：１００ppm以下、
Ｎ：３００ppm以下であり、残部実質的にＦｅからな
る。
め、本発明のハイス系鋳鉄材は、ＯとＮの含有量を低く
抑えることにより黒鉛の晶出を容易にしたものであり、
具体的には、鋳鉄溶湯の脱酸処理及び脱窒処理を行なう
ことにより、鋳鉄材に含まれるＯとＮを、夫々、Ｏ：１
００ppm以下、Ｎ：３００ppm以下となるようにした。よ
り具体的には、本発明の黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材は、重
量％にて、Ｃ：１.８〜３.６％、Ｓｉ：１.０〜３.５
％、Ｍｎ：０.１〜２.０％、Ｎｉ：０.５〜１０.０％、
Ｃｒ：１.５〜１０.０％、Ｍｏ：０.１〜１０.０％、
Ｗ：０.１〜１０.０％、Ｖ、Ｎｂの一種又は二種を合計
量で１.０〜１０.０％含有し、Ｏ：１００ppm以下、
Ｎ：３００ppm以下であり、残部実質的にＦｅからな
る。
【０００５】本発明の鋳鉄材は必要に応じて、Ｃｏ：
０.５〜１０.０％を含有することができる。また、必要
に応じて、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０１
〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％の内の一種又は二
種以上を含有することができる。さらにまた、必要に応
じて、Ｂ：０.０１〜０.５０％を含有することができ
る。
０.５〜１０.０％を含有することができる。また、必要
に応じて、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０１
〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％の内の一種又は二
種以上を含有することができる。さらにまた、必要に応
じて、Ｂ：０.０１〜０.５０％を含有することができ
る。
【０００６】ＯとＮは、炭化物を安定化させる作用を有
するから、その含有量を少なくすることによって必要以
上の炭化物の生成が抑制され、黒鉛の晶出・析出が促進
されると考えられる。また、ＯとＮは非金属介在物とな
って材料の強靱性を劣化し、鋳造割れを起こし易くする
傾向にある。その含有量を少なくすることにより、鋳造
割れの発生を防止できる。
するから、その含有量を少なくすることによって必要以
上の炭化物の生成が抑制され、黒鉛の晶出・析出が促進
されると考えられる。また、ＯとＮは非金属介在物とな
って材料の強靱性を劣化し、鋳造割れを起こし易くする
傾向にある。その含有量を少なくすることにより、鋳造
割れの発生を防止できる。
【０００７】
Ｃ：１.８〜３.６％ Ｃは、主としてＦｅ及びＣｒと結合してＭ7Ｃ3型の高硬
度複合炭化物を形成すると共に、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗな
どと結合して、ＭＣ型、Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型等の高硬度複
合炭化物をも形成する。また、後述の黒鉛化促進元素で
あるＳｉの作用により、また熱処理により微細な黒鉛と
なって組織中に晶出・析出する。１.８％に満たないと
炭化物量が減少すると共に好適な黒鉛量が得られなくな
り、一方含有量が３.６％を超えると炭化物量及び黒鉛
量が過多となって材質が脆くなるめ、Ｃの含有量は１.
８〜３.６％に規定する。
度複合炭化物を形成すると共に、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗな
どと結合して、ＭＣ型、Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型等の高硬度複
合炭化物をも形成する。また、後述の黒鉛化促進元素で
あるＳｉの作用により、また熱処理により微細な黒鉛と
なって組織中に晶出・析出する。１.８％に満たないと
炭化物量が減少すると共に好適な黒鉛量が得られなくな
り、一方含有量が３.６％を超えると炭化物量及び黒鉛
量が過多となって材質が脆くなるめ、Ｃの含有量は１.
８〜３.６％に規定する。
【０００８】Ｓｉ：１.０〜３.５％ Ｓｉは、湯流れ性の確保及び黒鉛を晶出・析出させるた
めに必要な元素である。含有量が１.０％に満たない
と、所望の効果が得られない。一方、３.５％を超える
と黒鉛量が過多となり、黒鉛を起点とする摩耗が著しく
なる虞れがあり、さらに、鋳造割れを生じ易くなる。こ
のため、含有量は１.０〜３.５％に規定する。なお、黒
鉛の晶出を促進するには、鋳込み前のＳｉ量を上記成分
範囲よりも少なめにしておいて、鋳込み時に接種を行な
い、最終製品の成分で上記範囲内に調整するのが好まし
い。
めに必要な元素である。含有量が１.０％に満たない
と、所望の効果が得られない。一方、３.５％を超える
と黒鉛量が過多となり、黒鉛を起点とする摩耗が著しく
なる虞れがあり、さらに、鋳造割れを生じ易くなる。こ
のため、含有量は１.０〜３.５％に規定する。なお、黒
鉛の晶出を促進するには、鋳込み前のＳｉ量を上記成分
範囲よりも少なめにしておいて、鋳込み時に接種を行な
い、最終製品の成分で上記範囲内に調整するのが好まし
い。
【０００９】Ｍｎ：０.１〜２.０％ Ｍｎは、硬化能を増す働きがある。また、Ｓと結合して
ＭｎＳを生成し、Ｓによる脆化を防止するのに有効な元
素である。一方、含有量が多くなりすぎると靱性の低下
を招くため、含有量は０.１〜２.０％に規定する。
ＭｎＳを生成し、Ｓによる脆化を防止するのに有効な元
素である。一方、含有量が多くなりすぎると靱性の低下
を招くため、含有量は０.１〜２.０％に規定する。
【００１０】Ｎｉ：０.５〜１０.０％ Ｎｉは、基地組織の改良と黒鉛を晶出・析出させる目的
で添加する。含有量が０.５％に満たないとその効果は
少ない。一方、１０.０％を超えると、Ｓｉの場合と同
様、黒鉛が過多となり、また、残留オーステナイトが増
加して、後の熱処理によって強靭組織を得ることが難し
くなり、耐摩耗性が劣化する。このため、含有量は、
０.５〜１０.０％に規定する。
で添加する。含有量が０.５％に満たないとその効果は
少ない。一方、１０.０％を超えると、Ｓｉの場合と同
様、黒鉛が過多となり、また、残留オーステナイトが増
加して、後の熱処理によって強靭組織を得ることが難し
くなり、耐摩耗性が劣化する。このため、含有量は、
０.５〜１０.０％に規定する。
【００１１】Ｃｒ：１.５〜１０.０％ Ｃｒは、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗなどと共にＣと結合し
て、高硬度複合炭化物を形成し高温における耐摩耗性の
向上に寄与する。含有量が１.５％に満たないとその効
果が少なく、一方１０.０％を超えると好適な黒鉛量を
得ることが困難となる。このため、含有量は１.５〜１
０.０％に規定する。
て、高硬度複合炭化物を形成し高温における耐摩耗性の
向上に寄与する。含有量が１.５％に満たないとその効
果が少なく、一方１０.０％を超えると好適な黒鉛量を
得ることが困難となる。このため、含有量は１.５〜１
０.０％に規定する。
【００１２】Ｍｏ：０.１〜１０.０％ Ｍｏは、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｗと共にＣと結合して、主
としてＭ7Ｃ型、Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型の複合炭化物を形成
し、常温及び高温硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与す
る。このため、少なくとも０.１％以上含有させる。一
方、あまりに多く含有すると、所定の黒鉛量を得ること
が困難になる。このため、上限は１０.０％に規定す
る。
としてＭ7Ｃ型、Ｍ6Ｃ型、Ｍ2Ｃ型の複合炭化物を形成
し、常温及び高温硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与す
る。このため、少なくとも０.１％以上含有させる。一
方、あまりに多く含有すると、所定の黒鉛量を得ること
が困難になる。このため、上限は１０.０％に規定す
る。
【００１３】Ｗ：０.１〜１０.０％ Ｗも同様に、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂと共にＣと結合し
て、複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高めて耐
摩耗性の向上に寄与する。このため、少なくとも０.１
％以上含有させる。一方、あまりに多く含有すると、所
定の黒鉛量を得ることが困難になる。このため。、上限
は１０.０％に規定する。
て、複合炭化物を形成し、常温及び高温硬度を高めて耐
摩耗性の向上に寄与する。このため、少なくとも０.１
％以上含有させる。一方、あまりに多く含有すると、所
定の黒鉛量を得ることが困難になる。このため。、上限
は１０.０％に規定する。
【００１４】Ｖ、Ｎｂ：一種又は二種を合計量で１.０
〜１０.０％ ＶとＮｂは、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗと共にＣと結合し
て、主としてＭＣ型の炭化物を形成し、常温及び高温硬
度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、このＭＣ
型炭化物は、厚さ方向に枝状に生成し、基地の塑性変形
を抑制するから、機械的性質、さらには耐クラック性の
向上にも寄与する。このため、Ｖ及び／又はＮｂを１.
０％以上含有させる。一方、あまりに多く含有すると、
炭化物が偏析を起こし易くなり、所定の黒鉛量を得るこ
とが難しくなる。このため、Ｖ及び／又はＮｂの上限は
１０.０％に規定する。
〜１０.０％ ＶとＮｂは、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗと共にＣと結合し
て、主としてＭＣ型の炭化物を形成し、常温及び高温硬
度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、このＭＣ
型炭化物は、厚さ方向に枝状に生成し、基地の塑性変形
を抑制するから、機械的性質、さらには耐クラック性の
向上にも寄与する。このため、Ｖ及び／又はＮｂを１.
０％以上含有させる。一方、あまりに多く含有すると、
炭化物が偏析を起こし易くなり、所定の黒鉛量を得るこ
とが難しくなる。このため、Ｖ及び／又はＮｂの上限は
１０.０％に規定する。
【００１５】Ｏ：１００ppm以下 Ｏは炭化物を安定化させる作用があり、炭化物を必要以
上に増加させて、黒鉛を晶出し難くする。また、非金属
介在物となって材質の清浄度を低下させるため、Ｏの多
量含有は鋳造割れを発生し易くする。このため、本発明
では、適当な脱酸処理を施すことにより、Ｏの含有量が
１００ppm以下となるようにする。なお、望ましくは８
０ppm以下、より望ましくは４０ppm以下となるようにす
るのがよい。
上に増加させて、黒鉛を晶出し難くする。また、非金属
介在物となって材質の清浄度を低下させるため、Ｏの多
量含有は鋳造割れを発生し易くする。このため、本発明
では、適当な脱酸処理を施すことにより、Ｏの含有量が
１００ppm以下となるようにする。なお、望ましくは８
０ppm以下、より望ましくは４０ppm以下となるようにす
るのがよい。
【００１６】Ｎ：３００ppm以下 Ｎは、非金属介在物となって材質の清浄度を低下させる
ため、Ｎの多量含有は鋳造割れを発生し易くするる。こ
のため、本発明では適当な脱窒処理を施すことにより、
Ｎの含有量が３００ppm以下となるようにする。なお、
望ましくは２５０ppm以下、より望ましくは１３０ppm以
下となるようにするのがよい。
ため、Ｎの多量含有は鋳造割れを発生し易くするる。こ
のため、本発明では適当な脱窒処理を施すことにより、
Ｎの含有量が３００ppm以下となるようにする。なお、
望ましくは２５０ppm以下、より望ましくは１３０ppm以
下となるようにするのがよい。
【００１７】Ｃｏ：０.５〜１０.０％ 本発明の鋳鉄材は、必要に応じてＣｏを含有することが
できる。Ｃｏは、基地を改善する上で大きな効果があ
る。ＣｏはＣの拡散を抑制する特殊な作用があり、炭化
物形成には無関係に基地に固溶して強靭性を増すと共
に、硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、Ｃ
ｏは炭化物生成元素のオーステナイト中への固溶量を増
大させるため、基地の硬度と焼戻し抵抗が増大する。し
かし、あまりに多く含有してもその効果は飽和し、経済
的に不利である。このため、必要に応じて含有させる場
合でも、０.５〜１０.０％とする。
できる。Ｃｏは、基地を改善する上で大きな効果があ
る。ＣｏはＣの拡散を抑制する特殊な作用があり、炭化
物形成には無関係に基地に固溶して強靭性を増すと共
に、硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。また、Ｃ
ｏは炭化物生成元素のオーステナイト中への固溶量を増
大させるため、基地の硬度と焼戻し抵抗が増大する。し
かし、あまりに多く含有してもその効果は飽和し、経済
的に不利である。このため、必要に応じて含有させる場
合でも、０.５〜１０.０％とする。
【００１８】Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０
１〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％ 本発明の鋳鉄材は、必要に応じて、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒの
内の一種又は二種以上を含有することができる。Ａｌ、
Ｔｉ、Ｚｒは溶湯中で酸化物を生成して、溶湯中の酸素
含有量を低下させ、製品の健全性を向上させると共に、
生成した酸化物が結晶核として作用するために凝固組織
の微細化に効果がある。一方、あまりに多く含有すると
介在物となって残存する不都合がある。このため、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｚｒを添加する場合でも、鋳鉄材における含
有量は夫々、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０
１〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％となるようにす
る。
１〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％ 本発明の鋳鉄材は、必要に応じて、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒの
内の一種又は二種以上を含有することができる。Ａｌ、
Ｔｉ、Ｚｒは溶湯中で酸化物を生成して、溶湯中の酸素
含有量を低下させ、製品の健全性を向上させると共に、
生成した酸化物が結晶核として作用するために凝固組織
の微細化に効果がある。一方、あまりに多く含有すると
介在物となって残存する不都合がある。このため、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｚｒを添加する場合でも、鋳鉄材における含
有量は夫々、Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.０
１〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％となるようにす
る。
【００１９】Ｂ：０.０１〜０.５０％ 本発明の鋳鉄材は、必要に応じて、Ｂをさらに含有する
ことができる。Ｂは、溶湯中の酸素と結合して、脱酸効
果を示す。その他、生成した酸化物を核とする凝固組織
の微細化効果、および基地中に溶け込んだＢによる焼入
れ性の増大効果を有する。圧延ロールのように質量の大
きな鋳物の場合、冷却速度を速くすることは一般に困難
であるが、焼入れ性の向上により、良好な焼入れ組織を
得易くなる。一方、含有量が多すぎると材質が脆くなり
好ましくない。このため、必要に応じて含有させる場合
でも、鋳鉄材における含有量は０.０１〜０.５０％とな
るようにする。
ことができる。Ｂは、溶湯中の酸素と結合して、脱酸効
果を示す。その他、生成した酸化物を核とする凝固組織
の微細化効果、および基地中に溶け込んだＢによる焼入
れ性の増大効果を有する。圧延ロールのように質量の大
きな鋳物の場合、冷却速度を速くすることは一般に困難
であるが、焼入れ性の向上により、良好な焼入れ組織を
得易くなる。一方、含有量が多すぎると材質が脆くなり
好ましくない。このため、必要に応じて含有させる場合
でも、鋳鉄材における含有量は０.０１〜０.５０％とな
るようにする。
【００２０】本発明のハイス系鋳鉄材は上記成分を含有
し、残部はＦｅ及び不可避的に混入する不純物で形成さ
れる。例えば、Ｐ、Ｓは原料より不可避的に混入する
が、材質を脆くするので少ない程好ましく、Ｐ：０.２
％以下、Ｓ：０.１％以下にするのがよい。
し、残部はＦｅ及び不可避的に混入する不純物で形成さ
れる。例えば、Ｐ、Ｓは原料より不可避的に混入する
が、材質を脆くするので少ない程好ましく、Ｐ：０.２
％以下、Ｓ：０.１％以下にするのがよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明のハイス系鋳鉄材は、大気
中で溶製された鋳鉄溶湯中に、所定量の脱酸元素及び脱
窒元素を添加することにより、溶湯中で酸化物及び窒化
物を生成し、溶湯中の酸素及び窒素の含有量を低減し
て、得られた鋳鉄材に含まれるＯとＮの含有量を低減す
る。脱酸元素として、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｂ、Ｃａ等の元素及びこれらの化合物、脱窒元素とし
て、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ等の元素及びこれらの化合物
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。なお、脱酸元素としてＣａを投入した場合、Ｃａ
は、Ｃａ酸化物又はスラグとして殆んど排除されるた
め、鋳造品中におけるＣａの含有量は殆んど皆無とな
る。
中で溶製された鋳鉄溶湯中に、所定量の脱酸元素及び脱
窒元素を添加することにより、溶湯中で酸化物及び窒化
物を生成し、溶湯中の酸素及び窒素の含有量を低減し
て、得られた鋳鉄材に含まれるＯとＮの含有量を低減す
る。脱酸元素として、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｂ、Ｃａ等の元素及びこれらの化合物、脱窒元素とし
て、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ等の元素及びこれらの化合物
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。なお、脱酸元素としてＣａを投入した場合、Ｃａ
は、Ｃａ酸化物又はスラグとして殆んど排除されるた
め、鋳造品中におけるＣａの含有量は殆んど皆無とな
る。
【００２２】本発明の黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材は、外層
が中実状内層又は円筒状内層に、溶着又は焼き嵌めされ
た二層複合ロール、あるいは外層と内層との間に中間層
を鋳造形成した三層複合ロールの外層材として好適に使
用される。内層材として、高級鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、
黒鉛鋼等の強靭性を有する材料が使用され、中間層材と
してアダマイト材が使用される。中実複合ロールは、金
型遠心力鋳造法により外層、必要に応じて中間層を鋳造
した後、その内部に内層が静置鋳造することにより作製
できる。スリーブ状のロールの場合、内層も遠心力鋳造
により作製される。遠心力鋳造法には、金型の回転軸が
水平方向の横型、斜め方向の傾斜型、鉛直方向の縦型の
各種の方法を用いることができる。
が中実状内層又は円筒状内層に、溶着又は焼き嵌めされ
た二層複合ロール、あるいは外層と内層との間に中間層
を鋳造形成した三層複合ロールの外層材として好適に使
用される。内層材として、高級鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、
黒鉛鋼等の強靭性を有する材料が使用され、中間層材と
してアダマイト材が使用される。中実複合ロールは、金
型遠心力鋳造法により外層、必要に応じて中間層を鋳造
した後、その内部に内層が静置鋳造することにより作製
できる。スリーブ状のロールの場合、内層も遠心力鋳造
により作製される。遠心力鋳造法には、金型の回転軸が
水平方向の横型、斜め方向の傾斜型、鉛直方向の縦型の
各種の方法を用いることができる。
【００２３】本発明のハイス系鋳鉄材を外層に用いた複
合ロールの場合、鋳造後、外層に所定の熱処理が施され
る。例えば、オーステナイト化温度から６５０〜４００
℃までの温度域を１００℃／Ｈｒ以上の冷却速度で急冷
し、良好な焼入れ組織を得た後、５００〜６００℃の温
度で１回乃至数回の焼戻しが行なわれる。
合ロールの場合、鋳造後、外層に所定の熱処理が施され
る。例えば、オーステナイト化温度から６５０〜４００
℃までの温度域を１００℃／Ｈｒ以上の冷却速度で急冷
し、良好な焼入れ組織を得た後、５００〜６００℃の温
度で１回乃至数回の焼戻しが行なわれる。
【００２４】
【実施例】高周波誘導溶解炉にて、表１に示す各種成分
組成の合金溶湯を溶製し、遠心力鋳造に付して供試用の
中空円筒体を得た。遠心力鋳造時の金型回転数はＧナン
バーが１４０、鋳込み温度は１３００℃であり、得られ
た供試材は外径３１８mm、内径２３８mm、長さ５５０mm
である。
組成の合金溶湯を溶製し、遠心力鋳造に付して供試用の
中空円筒体を得た。遠心力鋳造時の金型回転数はＧナン
バーが１４０、鋳込み温度は１３００℃であり、得られ
た供試材は外径３１８mm、内径２３８mm、長さ５５０mm
である。
【００２５】表１中、No.１は、脱酸処理と脱窒処理を
行なわなかった例、No.２及びNo.３は鋳鉄溶湯中にフェ
ロチタン(Ｆｅ−Ｔｉ)を０.０５重量％投入した例、No.
４はフェロチタンの他に脱酸剤としてＡｌを０.０５重
量％投入した例、No.５は、フェロチタンの他に脱酸剤
としてＢを０.０３重量％投入した例である。なお、フ
ェロチタンの投入量が０.０５重量％程度であれば、Ｔ
ｉは、Ｔｉ酸化物及びＴｉ窒化物としてほぼ完全に取り
除かれるため、鋳造品中におけるＴｉ含有量は実質的に
皆無である。
行なわなかった例、No.２及びNo.３は鋳鉄溶湯中にフェ
ロチタン(Ｆｅ−Ｔｉ)を０.０５重量％投入した例、No.
４はフェロチタンの他に脱酸剤としてＡｌを０.０５重
量％投入した例、No.５は、フェロチタンの他に脱酸剤
としてＢを０.０３重量％投入した例である。なお、フ
ェロチタンの投入量が０.０５重量％程度であれば、Ｔ
ｉは、Ｔｉ酸化物及びＴｉ窒化物としてほぼ完全に取り
除かれるため、鋳造品中におけるＴｉ含有量は実質的に
皆無である。
【００２６】各供試材より組織観察用の試験片を採取
し、ミクロ組織を顕微鏡観察し、晶出黒鉛の面積率を測
定した。その結果を表１に併せて示している。
し、ミクロ組織を顕微鏡観察し、晶出黒鉛の面積率を測
定した。その結果を表１に併せて示している。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１の結果より、Ｓｉ含有量がほぼ同じで
も、Ｏの含有量が少なくなると、黒鉛の晶出量が多くな
ることを示しており、Ｏが４０ppm以下になれば、黒鉛
を面積率で３.８％以上晶出させることができる。
も、Ｏの含有量が少なくなると、黒鉛の晶出量が多くな
ることを示しており、Ｏが４０ppm以下になれば、黒鉛
を面積率で３.８％以上晶出させることができる。
【００２９】なお、各供試材は、鋳造後、金型から取り
外した際、外観を目視検査したところ、No.１の表面に
は、管軸方向に伸びるクラックの発生が観察された。但
し、クラックの深さは比較的浅く、その後の機械加工で
除去できる程度であった。なお、供試No.２〜No.５に
は、クラックの発生は全く認められなかった。これらの
結果より、Ｎの含有量が多いと、鋳造割れに対する感受
性が高くなる不都合のあることがわかる。
外した際、外観を目視検査したところ、No.１の表面に
は、管軸方向に伸びるクラックの発生が観察された。但
し、クラックの深さは比較的浅く、その後の機械加工で
除去できる程度であった。なお、供試No.２〜No.５に
は、クラックの発生は全く認められなかった。これらの
結果より、Ｎの含有量が多いと、鋳造割れに対する感受
性が高くなる不都合のあることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材を外層
として用いた複合ロールは、黒鉛の晶出を容易にし、製
作途中で鋳造割れを発生しにくい利点を有しており、熱
間圧延あるいは冷間圧延用の圧延用複合ロールの外層材
として好適である。
として用いた複合ロールは、黒鉛の晶出を容易にし、製
作途中で鋳造割れを発生しにくい利点を有しており、熱
間圧延あるいは冷間圧延用の圧延用複合ロールの外層材
として好適である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｃ：１.８〜３.６％、Ｓ
ｉ：１.０〜３.５％、Ｍｎ：０.１〜２.０％、Ｎｉ：
０.５〜１０.０％、Ｃｒ：１.５〜１０.０％、Ｍｏ：
０.１〜１０.０％、Ｗ：０.１〜１０.０％、Ｖ、Ｎｂの
一種又は二種を合計量で１.０〜１０.０％含有し、Ｏ：
１００ppm以下、Ｎ：３００ppm以下であり、残部実質的
にＦｅからなる黒鉛を有するハイス系鋳鉄材。 - 【請求項２】 Ｃｏ：０.５〜１０.０％を含有している
請求項１に記載のハイス系鋳鉄材。 - 【請求項３】 Ａｌ：０.０１〜０.５０％、Ｔｉ：０.
０１〜２.０％、Ｚｒ：０.０１〜２.０％の内の一種又
は二種以上を含有している請求項１又は２に記載のハイ
ス系鋳鉄材。 - 【請求項４】 Ｂ：０.０１〜０.５０％を含有している
請求項１乃至３のいずれかに記載のハイス系鋳鉄材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22827196A JP3268210B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 黒鉛を有するハイス系鋳鉄材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22827196A JP3268210B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 黒鉛を有するハイス系鋳鉄材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068041A true JPH1068041A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3268210B2 JP3268210B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=16873867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22827196A Expired - Lifetime JP3268210B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 黒鉛を有するハイス系鋳鉄材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268210B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2835850A1 (fr) * | 2002-02-12 | 2003-08-15 | Winsert Inc | Alliage resistant a l'usure contenant de l'austenite residuelle, pour siege de soupape rapporte |
| US6616777B1 (en) * | 1998-07-14 | 2003-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fe alloy material for thixocasting and method for heating the same |
| KR100611201B1 (ko) | 2005-01-06 | 2006-08-09 | 현대제철 주식회사 | 내거침성이 우수한 열간압연용 원심주조 고속도공구강복합롤 |
| JP2008264828A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Fujikoo:Kk | 熱間圧延用複合ロール、熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延方法 |
| US7611590B2 (en) | 2004-07-08 | 2009-11-03 | Alloy Technology Solutions, Inc. | Wear resistant alloy for valve seat insert used in internal combustion engines |
| US7754142B2 (en) | 2007-04-13 | 2010-07-13 | Winsert, Inc. | Acid resistant austenitic alloy for valve seat inserts |
| EP2354264A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-08-10 | Maschinenfabrik Köppern GmbH. & Co. KG | Verschleissbeständiger, warmfester Werkstoff, sowie dessen Verwendung |
| CN106756533A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-31 | 安徽瑞鑫自动化仪表有限公司 | 一种温度传感器用合金钢及其制备方法 |
| CN107287495A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 西安工业大学 | 一种耐磨食品机械材料及其制备方法 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP22827196A patent/JP3268210B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107287495A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 西安工业大学 | 一种耐磨食品机械材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3268210B2 (ja) | 2002-03-25 |
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