JPH11310825A - 冷間圧延用ワークロールの製造方法 - Google Patents
冷間圧延用ワークロールの製造方法Info
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- JPH11310825A JPH11310825A JP11934198A JP11934198A JPH11310825A JP H11310825 A JPH11310825 A JP H11310825A JP 11934198 A JP11934198 A JP 11934198A JP 11934198 A JP11934198 A JP 11934198A JP H11310825 A JPH11310825 A JP H11310825A
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- roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間圧延用ワークロールの製造において、鋳
造後の焼入れ時にロール胴端部のクラックを防止する方
法を提供すること。 【解決手段】 芯材の周囲に、成分が重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる外層洋溶湯を連続鋳掛肉盛法
にて外層を形成後、調質熱処理により、前記外層のショ
ア硬度を４２以下、引張り試験での伸び値を０．５％以
上にした後、焼入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬
度を８９以上することを特徴とする冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
造後の焼入れ時にロール胴端部のクラックを防止する方
法を提供すること。 【解決手段】 芯材の周囲に、成分が重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる外層洋溶湯を連続鋳掛肉盛法
にて外層を形成後、調質熱処理により、前記外層のショ
ア硬度を４２以下、引張り試験での伸び値を０．５％以
上にした後、焼入れ、焼戻しにより前記外層のショア硬
度を８９以上することを特徴とする冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の冷間圧延に
用いられる耐摩耗性、耐粗度保持性に優れた冷間圧延用
ワークロールの製造方法に関するものである。
用いられる耐摩耗性、耐粗度保持性に優れた冷間圧延用
ワークロールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼の冷間圧延用ワークロールと
しては、例えば特開昭５４−１５９３２３号公報に開示
されているような３〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用され、
大気溶解法、エレクトロスラグ溶解法で鋼塊を製造した
後、鍛造処理を行い、一定の形状・寸法に加工した後、
誘導加熱焼入れにより高硬度化して耐摩耗性を付与して
いた。従って、誘導焼入れする素材は高温で鍛造してい
るため、鋳造組織が分断されており、引張り試験での伸
び値が５％以上と高い靱性を確保しているため、焼入れ
時の割れ等が発生する問題は少なかった。
しては、例えば特開昭５４−１５９３２３号公報に開示
されているような３〜７％Ｃｒを含む鍛鋼が適用され、
大気溶解法、エレクトロスラグ溶解法で鋼塊を製造した
後、鍛造処理を行い、一定の形状・寸法に加工した後、
誘導加熱焼入れにより高硬度化して耐摩耗性を付与して
いた。従って、誘導焼入れする素材は高温で鍛造してい
るため、鋳造組織が分断されており、引張り試験での伸
び値が５％以上と高い靱性を確保しているため、焼入れ
時の割れ等が発生する問題は少なかった。
【０００３】一方、他の製造法として、強靱性を有する
芯材の周囲に高合金からなる外層を連続鋳掛肉盛法にて
形成し、複合ロールを製造する技術が特公平５−２１９
７３号公報に記載されている。前記公報に記載された外
層の成分では、その主要成分であるＣの量が１．５〜
３．５％と多く、それにより炭化物が粗大化し、強度が
低下するため、本発明の用途である冷間圧延用ロールと
して使用できない。また、この連続鋳掛肉盛法で製造し
たロールは、前記の各製法でのロールに比べ鋳造後の結
晶粒径が小さくなるため、鍛造処理をせず、鋳造のまま
の凝固組織の状態で誘導焼入れする。従って、焼入れの
際、焼入れ開始部の表面より外層に割れが発生するとい
う問題が発生した。
芯材の周囲に高合金からなる外層を連続鋳掛肉盛法にて
形成し、複合ロールを製造する技術が特公平５−２１９
７３号公報に記載されている。前記公報に記載された外
層の成分では、その主要成分であるＣの量が１．５〜
３．５％と多く、それにより炭化物が粗大化し、強度が
低下するため、本発明の用途である冷間圧延用ロールと
して使用できない。また、この連続鋳掛肉盛法で製造し
たロールは、前記の各製法でのロールに比べ鋳造後の結
晶粒径が小さくなるため、鍛造処理をせず、鋳造のまま
の凝固組織の状態で誘導焼入れする。従って、焼入れの
際、焼入れ開始部の表面より外層に割れが発生するとい
う問題が発生した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘導加熱焼
入れ前に外層の靱性を向上させ、誘導加熱焼入れ時に発
生する焼入れ開始部の外層表面の割れを防止して健全な
圧延ロールの製造方法を提供することにある。
入れ前に外層の靱性を向上させ、誘導加熱焼入れ時に発
生する焼入れ開始部の外層表面の割れを防止して健全な
圧延ロールの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】その発明の要旨とすると
ころは、 （１）鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛
肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワークロール
の製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分が重量％
で、Ｃ：０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、
Ｍｏ：３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳
掛肉盛法にて外層を形成後、調質熱処理により、前記外
層のショア硬度を４２以下、引張り試験での伸び値を
０．５％以上にした後、焼入れ、焼戻しにより前記外層
のショア硬度を８９以上にしたことを特徴とする冷間圧
延用ワークロールの製造方法。
ころは、 （１）鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、連続鋳掛
肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワークロール
の製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分が重量％
で、Ｃ：０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、
Ｍｏ：３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連続鋳
掛肉盛法にて外層を形成後、調質熱処理により、前記外
層のショア硬度を４２以下、引張り試験での伸び値を
０．５％以上にした後、焼入れ、焼戻しにより前記外層
のショア硬度を８９以上にしたことを特徴とする冷間圧
延用ワークロールの製造方法。
【０００６】（２）外層用溶湯の成分を重量％で、Ｃ：
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０
％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロールの
製造方法。 （３）外層用溶湯の成分を重量％で、Ｃ：０．９〜１．
５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜１．０
％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜８．０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０％以下、Ｎｉ：
５．０％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
０．９〜１．５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：
０．３〜１．０％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：
３．０〜８．０％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０
％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロールの
製造方法。 （３）外層用溶湯の成分を重量％で、Ｃ：０．９〜１．
５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．３〜１．０
％、Ｃｒ：４．０〜１０．０％、Ｍｏ：３．０〜８．０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｗ：２．０％以下、Ｎｉ：
５．０％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする前記（１）記載の冷間圧延用ワークロ
ールの製造方法。
【０００７】（４）焼入れ前に行う調質熱処理として、
１０５０〜１１００℃で１０〜２０時間保持後、引続
き、９００〜１０００℃で、１０〜２０時間保持後、常
温まで空冷しその後６００〜７００℃で５〜２０時間保
持で数回焼戻処理することを特徴とする前記（１）〜
（３）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 （５）調質熱処理後に行う焼入れとして、前記ロールを
１０〜５０ｒｐｍで回転させ、誘導加熱により加熱する
と共に、シャワー冷却を行うことを特徴とする前記
（１）〜（４）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方
法にある。
１０５０〜１１００℃で１０〜２０時間保持後、引続
き、９００〜１０００℃で、１０〜２０時間保持後、常
温まで空冷しその後６００〜７００℃で５〜２０時間保
持で数回焼戻処理することを特徴とする前記（１）〜
（３）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 （５）調質熱処理後に行う焼入れとして、前記ロールを
１０〜５０ｒｐｍで回転させ、誘導加熱により加熱する
と共に、シャワー冷却を行うことを特徴とする前記
（１）〜（４）記載の冷間圧延用ワークロールの製造方
法にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る外層の成分を
限定した理由を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重
要な元素である。Ｃ量が０．９％未満であると基地に固
溶するＣが不足し、十分なマトリックス硬さが得られな
くなると同時に、高合金化が難しくなる。しかも、１．
５％を超えると炭化物が粗大化し強度が低下するので上
限を１．５％とした。Ｓｉは脱酸剤として必要な元素で
あり、その効果を発揮するのは０．３％以上必要である
が１．０％を超えると脆化するため好ましくない。
限定した理由を以下に述べる。Ｃは硬さを得るための重
要な元素である。Ｃ量が０．９％未満であると基地に固
溶するＣが不足し、十分なマトリックス硬さが得られな
くなると同時に、高合金化が難しくなる。しかも、１．
５％を超えると炭化物が粗大化し強度が低下するので上
限を１．５％とした。Ｓｉは脱酸剤として必要な元素で
あり、その効果を発揮するのは０．３％以上必要である
が１．０％を超えると脆化するため好ましくない。
【０００９】ＭｎもＳｉ同様、脱酸剤として必要な元素
であり、その効果を発揮するには０．３％以上必要であ
るが１．０％を超えると脆化するため好ましくない。Ｃ
ｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を構成し、耐摩
耗性を確保する上で必要な元素であるが少ないと十分な
耐摩耗性が確保できず、一方多すぎると炭化物が粗大化
しネット状に発達する傾向があり靱性が低下する。その
最適な範囲は４％以上１０％以下である。
であり、その効果を発揮するには０．３％以上必要であ
るが１．０％を超えると脆化するため好ましくない。Ｃ
ｒはＣと結合しやすくＭ7 Ｃ3 系炭化物を構成し、耐摩
耗性を確保する上で必要な元素であるが少ないと十分な
耐摩耗性が確保できず、一方多すぎると炭化物が粗大化
しネット状に発達する傾向があり靱性が低下する。その
最適な範囲は４％以上１０％以下である。
【００１０】Ｍｏは硬質の炭化物が得られ、また高温で
焼戻を行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素であ
る。３％未満の場合、炭化物としての析出が不十分であ
る。しかし、８％を超えるとネット状の粗大な炭化物と
なるため、その適切な範囲を３％以上８％以下とした。
特に４％以上６％以下の範囲にあることが望ましい。Ｖ
は硬度の極めて高いＭＣ系炭化物を形成するため最も強
く耐摩耗性に寄与する元素である。しかし、０．５％未
満であるとその効果は小さく、５％を超えると研削性が
阻害されるため、その範囲を０．５％以上５％以下とし
た。
焼戻を行う場合、その二次硬化に強く寄与する元素であ
る。３％未満の場合、炭化物としての析出が不十分であ
る。しかし、８％を超えるとネット状の粗大な炭化物と
なるため、その適切な範囲を３％以上８％以下とした。
特に４％以上６％以下の範囲にあることが望ましい。Ｖ
は硬度の極めて高いＭＣ系炭化物を形成するため最も強
く耐摩耗性に寄与する元素である。しかし、０．５％未
満であるとその効果は小さく、５％を超えると研削性が
阻害されるため、その範囲を０．５％以上５％以下とし
た。
【００１１】ＷはＭｏと同様に硬い炭化物を形成し、耐
摩耗を向上させる効果がある。また、焼戻しでの軟化抵
抗性があり、高温で焼戻しする場合に有効である。しか
し、Ｗ量は多過ぎると炭化物が粗大化に成長し、材料の
靱性を低下したり、使用中に肌荒れの原因になるため、
２％以下が望ましい。Ｎｉは焼入性を向上させる効果を
有する。径の大きいロールなど大きい硬化深度が要求さ
れる場合にはその要求に応じて添加すると良い。しか
し、５％を超えると残留オーステナイトが過剰となりＨ
ｓ９０以上の高硬度が得られなくなるためその上限を５
％とした。
摩耗を向上させる効果がある。また、焼戻しでの軟化抵
抗性があり、高温で焼戻しする場合に有効である。しか
し、Ｗ量は多過ぎると炭化物が粗大化に成長し、材料の
靱性を低下したり、使用中に肌荒れの原因になるため、
２％以下が望ましい。Ｎｉは焼入性を向上させる効果を
有する。径の大きいロールなど大きい硬化深度が要求さ
れる場合にはその要求に応じて添加すると良い。しか
し、５％を超えると残留オーステナイトが過剰となりＨ
ｓ９０以上の高硬度が得られなくなるためその上限を５
％とした。
【００１２】この成分により鋳造したロール素材は軟化
焼鈍後、粗加工した後、調質熱処理を行う。その後、焼
入れ処理前の中間加工を行った後、誘導加熱焼入れを行
う。誘導加熱焼入れは図１に示すように、誘導加熱コイ
ル２をロール本体１の胴部下部にセットし、ロール本体
１を回転させながら、下から誘導加熱によって加熱し、
加熱された加熱部４を引続いて、水冷ノズル３により水
冷して焼入れ処理を行う方法である。なお、符号５は冷
却部である。このように焼入れしたロール本体１の下端
の焼入れ開始部は図２に示すような縦割れ６が発生する
問題を生じた。
焼鈍後、粗加工した後、調質熱処理を行う。その後、焼
入れ処理前の中間加工を行った後、誘導加熱焼入れを行
う。誘導加熱焼入れは図１に示すように、誘導加熱コイ
ル２をロール本体１の胴部下部にセットし、ロール本体
１を回転させながら、下から誘導加熱によって加熱し、
加熱された加熱部４を引続いて、水冷ノズル３により水
冷して焼入れ処理を行う方法である。なお、符号５は冷
却部である。このように焼入れしたロール本体１の下端
の焼入れ開始部は図２に示すような縦割れ６が発生する
問題を生じた。
【００１３】このような縦割れの問題を解消するため、
発明者等は種々の試験、解析の結果、外層の硬度を４２
ＨｓＣ以下、引張り試験での伸び値を０．５％以上にす
れば、焼入れ開始時の外層表面の割れ発生を防止出来る
ことを見付けた。図３がその結果である。すなわち、図
３は外層から採取した引張り試験での伸びと硬度での縦
割れの発生範囲を示す図である。この図によれば焼入れ
前の硬度が４２ＨｓＣ以上、事前に該端部より採取した
試料より引張り試験した伸び値が０．５％以下では、殆
ど焼入れ時に外層表面に割れが発生する。しかし、同じ
位置の硬度を４２ＨｓＣ以下、引張り試験の伸び値を
０．５％以上にすることで、クラックは確実に防止でき
ることが判った。
発明者等は種々の試験、解析の結果、外層の硬度を４２
ＨｓＣ以下、引張り試験での伸び値を０．５％以上にす
れば、焼入れ開始時の外層表面の割れ発生を防止出来る
ことを見付けた。図３がその結果である。すなわち、図
３は外層から採取した引張り試験での伸びと硬度での縦
割れの発生範囲を示す図である。この図によれば焼入れ
前の硬度が４２ＨｓＣ以上、事前に該端部より採取した
試料より引張り試験した伸び値が０．５％以下では、殆
ど焼入れ時に外層表面に割れが発生する。しかし、同じ
位置の硬度を４２ＨｓＣ以下、引張り試験の伸び値を
０．５％以上にすることで、クラックは確実に防止でき
ることが判った。
【００１４】このような知見に基づいて、靱性を向上さ
せる方法として、図４に示す。すなわち、図４は焼入れ
前の調質熱処理条件のヒートパターンを示す。この図の
ように、調質熱処理として、まず、１０５０〜１１００
℃の温度で１０〜２０時間保定し、その後徐冷にて８０
０℃以下に冷却した後再度９００〜１０００℃にで１０
〜２０時間保定した後、常温まで空冷し、さらに６００
〜７００℃で数回、５〜２０時間の保定のもとに焼戻し
処理すると、硬度が４２ＨｓＣ以下、実体の引張り試験
の伸び値が０．５％以上に改善することを確認した。こ
の場合の焼入れとしては、ロールを１０〜５０ｒｐｍ回
転させて誘導加熱により加熱すると共に、シャワー冷却
にて行った。
せる方法として、図４に示す。すなわち、図４は焼入れ
前の調質熱処理条件のヒートパターンを示す。この図の
ように、調質熱処理として、まず、１０５０〜１１００
℃の温度で１０〜２０時間保定し、その後徐冷にて８０
０℃以下に冷却した後再度９００〜１０００℃にで１０
〜２０時間保定した後、常温まで空冷し、さらに６００
〜７００℃で数回、５〜２０時間の保定のもとに焼戻し
処理すると、硬度が４２ＨｓＣ以下、実体の引張り試験
の伸び値が０．５％以上に改善することを確認した。こ
の場合の焼入れとしては、ロールを１０〜５０ｒｐｍ回
転させて誘導加熱により加熱すると共に、シャワー冷却
にて行った。
【００１５】
【実施例】（実施例１）表１に示す成分をもつ圧延丸鋼
を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ４５０ｍｍ、胴
長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワーク
ロールを製造した。鋳造後、軟化焼鈍を施し、粗加工し
た後、炭化物の分断を目的として調質熱処理を行った。
その時の調質条件は、図４に示すヒートパターンで行っ
た。調質熱処理した後、焼入れ開始部に近いロール実体
から引張り試験片を採取して、引張り試験を行い、伸び
を調査したところ、０．８４％を確認した。また、実体
ロール素材の焼入れ開始部に位置する個所の硬度を測定
したところ、４０〜４１ＨｓＣであった。この素材を誘
導加熱・水焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表２に示
すが、焼入れは表面温度１１００℃±１０℃にて行っ
た。この時の焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール
回転は３０ｒｐｍで、また、冷却は誘導加熱コイルの下
部に円周方向に配置した冷却ノズルによる水シャワーで
行った。この時、焼入れ部での割れも無く、素材長さで
１９００ｍｍの焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜
５２０℃で１０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し
後の硬度を測定したところ、９１〜９２ＨｓＣで、製品
加工した。
を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層材
を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ４５０ｍｍ、胴
長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワーク
ロールを製造した。鋳造後、軟化焼鈍を施し、粗加工し
た後、炭化物の分断を目的として調質熱処理を行った。
その時の調質条件は、図４に示すヒートパターンで行っ
た。調質熱処理した後、焼入れ開始部に近いロール実体
から引張り試験片を採取して、引張り試験を行い、伸び
を調査したところ、０．８４％を確認した。また、実体
ロール素材の焼入れ開始部に位置する個所の硬度を測定
したところ、４０〜４１ＨｓＣであった。この素材を誘
導加熱・水焼入れ処理した。主な焼入れ条件は表２に示
すが、焼入れは表面温度１１００℃±１０℃にて行っ
た。この時の焼入れ速度は０．３ｍｍ／ｓｅｃ、ロール
回転は３０ｒｐｍで、また、冷却は誘導加熱コイルの下
部に円周方向に配置した冷却ノズルによる水シャワーで
行った。この時、焼入れ部での割れも無く、素材長さで
１９００ｍｍの焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜
５２０℃で１０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し
後の硬度を測定したところ、９１〜９２ＨｓＣで、製品
加工した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】（実施例２）表１に示す成分をもつ圧延丸
鋼を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層
材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５２０ｍｍ、
胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワー
クロールを製造した。鋳造後、実施例１と同じ軟化焼鈍
を施し、粗加工した後、炭化物の分断を目的として調質
熱処理を行った。その時の調質条件は、実施例１と同じ
ヒートパターンで行った。調質熱処理した後、焼入れ開
始部に近いロール実体から引張り試験片を採取して、引
張り試験を行い、伸びを調査したところ、０．６４％を
確認した。また、実体ロール素材の焼入れ開始部に位置
する個所の硬度を測定したところ、４１〜４２ＨｓＣで
あった。この素材を誘導加熱・水焼入れ処理した。主な
焼入れ条件は表２に示すが、焼入れは表面温度１１００
℃±１０℃にて行った。この時の焼入れ速度は０．３ｍ
ｍ／ｓｅｃ、ロール回転は３０ｒｐｍで行った。この時
も、焼入れ部での割れも無く、素材長さで１９００ｍｍ
の焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜５２０℃で１
０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し後の硬度を測
定したところ、９０〜９１ＨｓＣで、製品加工した。
鋼を芯材とし、その周囲に表１に示す成分からなる外層
材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴径φ５２０ｍｍ、
胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍの冷間圧延用ワー
クロールを製造した。鋳造後、実施例１と同じ軟化焼鈍
を施し、粗加工した後、炭化物の分断を目的として調質
熱処理を行った。その時の調質条件は、実施例１と同じ
ヒートパターンで行った。調質熱処理した後、焼入れ開
始部に近いロール実体から引張り試験片を採取して、引
張り試験を行い、伸びを調査したところ、０．６４％を
確認した。また、実体ロール素材の焼入れ開始部に位置
する個所の硬度を測定したところ、４１〜４２ＨｓＣで
あった。この素材を誘導加熱・水焼入れ処理した。主な
焼入れ条件は表２に示すが、焼入れは表面温度１１００
℃±１０℃にて行った。この時の焼入れ速度は０．３ｍ
ｍ／ｓｅｃ、ロール回転は３０ｒｐｍで行った。この時
も、焼入れ部での割れも無く、素材長さで１９００ｍｍ
の焼入れに成功した。焼入れ後、５００〜５２０℃で１
０時間保定の焼戻しを２回行った。焼戻し後の硬度を測
定したところ、９０〜９１ＨｓＣで、製品加工した。
【００１９】（比較例１）表１の比較例１に示す成分を
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ４５０ｍｍ、胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この
時、焼入れ前の焼入れ部の位置に近い個所より、引張り
試験片を採取し、伸びを測定したところ、０．３７％で
あった。また、焼入れ開始部の外層表面を硬度４５〜４
７ＨｓＣであった。この素材を実施例１と同じ条件で誘
導加熱焼入れを行ったところ、水冷を開始してすぐに焼
入れ開始部より、外層表面に縦割れを発生した。
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ４５０ｍｍ、胴長１９００ｍｍ、全長３８００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この
時、焼入れ前の焼入れ部の位置に近い個所より、引張り
試験片を採取し、伸びを測定したところ、０．３７％で
あった。また、焼入れ開始部の外層表面を硬度４５〜４
７ＨｓＣであった。この素材を実施例１と同じ条件で誘
導加熱焼入れを行ったところ、水冷を開始してすぐに焼
入れ開始部より、外層表面に縦割れを発生した。
【００２０】（比較例２）表１の比較例２に示す成分を
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ５３０ｍｍ、胴長２０００ｍｍ、全長４０００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この
時、焼入れ前の焼入れ部の位置に近い個所より、引張り
試験片を採取し、伸びを測定したところ、０．３７％で
あった。また、焼入れ開始部の外層表面は硬度４５〜４
７ＨｓＣであった。この素材を実施例１と同じ条件で誘
導加熱焼入れを行ったところ、水冷を開始してすぐに焼
入れ開始部より、外層表面に縦割れを発生した。
もつ圧延丸鋼を芯材とし、その周囲に実施例とほぼ同じ
成分からなる外層材を連続鋳掛肉盛法にて溶着させた胴
径φ５３０ｍｍ、胴長２０００ｍｍ、全長４０００ｍｍ
の冷間圧延用ワークロールを製造した。鋳造後、軟化焼
鈍を施し、誘導加熱焼入れ前の粗加工を行った。この
時、焼入れ前の焼入れ部の位置に近い個所より、引張り
試験片を採取し、伸びを測定したところ、０．３７％で
あった。また、焼入れ開始部の外層表面は硬度４５〜４
７ＨｓＣであった。この素材を実施例１と同じ条件で誘
導加熱焼入れを行ったところ、水冷を開始してすぐに焼
入れ開始部より、外層表面に縦割れを発生した。
【００２１】このように、焼入れ開始時に発生する外層
表面の割れは、所定の温度に加熱後、水冷シャワーによ
り外層表面を冷却すると、冷却された部分の外層表面が
収縮するため、応力として、引張り応力が発生する。引
張り応力は、塑性域から弾性域に達した温度で最も応力
が大きくなる。この引張り応力は、焼入れ開始部で大き
くなり、大部分の割れは水冷開始の位置で発生すること
が判明した。
表面の割れは、所定の温度に加熱後、水冷シャワーによ
り外層表面を冷却すると、冷却された部分の外層表面が
収縮するため、応力として、引張り応力が発生する。引
張り応力は、塑性域から弾性域に達した温度で最も応力
が大きくなる。この引張り応力は、焼入れ開始部で大き
くなり、大部分の割れは水冷開始の位置で発生すること
が判明した。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によって、連
続鋳掛肉盛法により鋳造したロール素地を誘導加熱焼入
れにおいて、外層の割れはほぼ解消することが出来た。
また、本発明法で製造した冷間圧延用ロールは、従来ロ
ールに比較して２〜５倍の耐摩耗性と耐粗度保持性を達
成している。さらに、１回の通材量も従来ロールの３倍
程度使用出来ており、生産性も大幅に向上することが出
来る極めて優れた効果を奏するものである。
続鋳掛肉盛法により鋳造したロール素地を誘導加熱焼入
れにおいて、外層の割れはほぼ解消することが出来た。
また、本発明法で製造した冷間圧延用ロールは、従来ロ
ールに比較して２〜５倍の耐摩耗性と耐粗度保持性を達
成している。さらに、１回の通材量も従来ロールの３倍
程度使用出来ており、生産性も大幅に向上することが出
来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】誘導加熱焼入れ方法を示す概念図である。
【図２】焼入れ時の胴部下端の縦割れクラックの状況を
示す図である。
示す図である。
【図３】外層から採取した引張り試験での伸びと硬度で
の縦割れの発生範囲を示す図である。
の縦割れの発生範囲を示す図である。
【図４】焼入れ前の調質熱処理条件のヒートパターンを
示す図である。
示す図である。
１ ロール本体 ２ 誘導加熱コイル ３ 水冷ノズル ４ 加熱部 ５ 冷却部 ６ 縦割れ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 37/08 Ｃ２２Ｃ 37/08 Ｚ 38/00 ３０２ 38/00 ３０２Ｅ 38/24 38/24 38/46 38/46 (72)発明者 伊藤 彰 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 (72)発明者 守屋 邦憲 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内
Claims (5)
- 【請求項１】 鋳鋼または鍛鋼からなる芯材の周囲に、
連続鋳掛肉盛法にて外層を形成してなる冷間圧延用ワー
クロールの製造方法であって、前記芯材の周囲に、成分
が重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる外層用溶湯を連
続鋳掛肉盛法にて外層を形成後、調質熱処理により、前
記外層のショア硬度を４２以下、引張り試験での伸び値
を０．５％以上にした後、焼入れ、焼戻しにより前記外
層のショア硬度を８９以上にしたことを特徴とする冷間
圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項２】 外層用溶湯の成分を重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 Ｗ：２．０％以下、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とす
る請求項１記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項３】 外層用溶湯の成分を重量％で、 Ｃ：０．９〜１．５％、 Ｓｉ：０．３〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：４．０〜１０．０％、 Ｍｏ：３．０〜８．０％、 Ｖ：０．５〜５．０％、 Ｗ：２．０％以下、 Ｎｉ：５．０％以下、 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とす
る請求項１記載の冷間圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項４】 焼入れ前に行う調質熱処理として、１０
５０〜１１００℃で１０〜２０時間保持後、引続き、９
００〜１０００℃で、１０〜２０時間保持後、常温まで
空冷しその後６００〜７００℃で５〜２０時間保持で数
回焼戻処理することを特徴とする請求項１〜３記載の冷
間圧延用ワークロールの製造方法。 - 【請求項５】 調質熱処理後に行う焼入れとして、前記
ロールを１０〜５０ｒｐｍで回転させ、誘導加熱により
加熱すると共に、シャワー冷却を行うことを特徴とする
請求項１〜４記載の冷間圧延用ワークロールの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934198A JPH11310825A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934198A JPH11310825A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310825A true JPH11310825A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14759094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11934198A Pending JPH11310825A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 冷間圧延用ワークロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11310825A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159269A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | スケールブレーカー用ロール，その製造方法，及び焼入れ装置 |
| JP2009285714A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fujico Co Ltd | 使用済圧延用複合ロールの再生方法及びこの方法によって製造された再生複合ロール |
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| JP2014121732A (ja) * | 2013-12-20 | 2014-07-03 | Fuji Corp | 再生複合ロール |
| GB2527387A (en) * | 2014-01-22 | 2015-12-23 | Skf Ab | Bearing steel composition |
| CN105463308A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-06 | 常州凯达重工科技有限公司 | 一种金属离心辊环及其制造工艺 |
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| CN114381665A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-22 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种中厚板高速钢工作辊及其制造方法 |
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-
1998
- 1998-04-28 JP JP11934198A patent/JPH11310825A/ja active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20040519 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |