JPS58110166A - 圧延用鋳鉄製複合ロ−ルの製造方法 - Google Patents

圧延用鋳鉄製複合ロ−ルの製造方法

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JPS58110166A
JPS58110166A JP20804581A JP20804581A JPS58110166A JP S58110166 A JPS58110166 A JP S58110166A JP 20804581 A JP20804581 A JP 20804581A JP 20804581 A JP20804581 A JP 20804581A JP S58110166 A JPS58110166 A JP S58110166A
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JP
Japan
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molten metal
shell layer
temp
casting
cast iron
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Pending
Application number
JP20804581A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Arimoto
有本 武司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS58110166A publication Critical patent/JPS58110166A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 かる鴛−ル胴部外殻層の結晶粒を微細化した耐摩耗11
勢に優れるものta造するのに好適に利用される方法で
ある。
一般に、勢間圧延勢に使用されている鋳鉄材質のロール
は、仕上圧延機に組み込まれそことが多く、圧延製品の
表面品質に大きな影響を及はすものである。それ故、仁
の鋳鉄ロールの胴部表面の性状は、上記製品品質の他ロ
ール原単位をも直接左右するので、耐摩耗性、耐肌荒性
に対する品質向上が絶えず要求されている。との要求に
対して従来、鋏表面の結晶粒をよaSS化することが有
効であることが知られてお夕、現在の技術水準にあって
も既に結晶粒の微細化はかなり達成されておシ、これ以
上の微細化は製造工程でのクラック発生等の為に困難を
伴うものでおった。
すなわち、遠心力鋳造によって鋳鉄製複合ロール會得る
場合、第1図に示す、ように、先ず外殻層部分を遠心−
造する。この時、外殻層部分は冷やし金3により急冷さ
れ微細表結晶が生成する。そ°め後、一定時間管経過し
て、芯部!用の溶湯暫鉤型−内の既生成の外殻層参内に
注入する。この場合、外殻層≠の材質は耐摩耗性を得る
為に多量の合金が添加されるのが普通で69、他方、芯
部jに用いる材質は靭性′qr得るために合金量は少な
くされる。このように内外両層の材質が極度に異なる場
合は、鋳造時の残留応力により、外殻部に1すじ割れ1
と称するクラックが入りやすく、それ故に、いたずらに
外殻層参用材質の合金添加量を増やして結晶粒のより−
1の微細化tはかることには限屓があった。又、コスト
の面からも合金添加量1増やすこと社得策でないことは
明白である。
この発明は上述した従来の外殻層鋳造法のもつ欠点を克
服するとと全目的とするもので、他に不都合な技術的間
龜点を併発することなく外殻層の結晶粒微細化tもたら
す鋳造を有利に達成する方法について提案する。この目
的に対し本発明は、注入温度管低目にコントロールして
結晶の微細化1呆すことに併せ、適宜の8i&Il1行
うことで、その両者の相剰的な作用によって所期の効果
を達するようにし良のでTo9、そのmましい臨界社を
知見したところに特徴かめる。以下に本発明の構成管詳
細に説明する。
本発明鋳鉄製圧延ロールを結晶微細化全達成して製造す
るのに、該外殻層4Af形成するための鋳鉄の成分組成
としては次のようなものが必簀でるる。即ち、この鋳鉄
は重量−で、Q : J、0〜3.6チ、Sl : 0
.j N/、コチ、In : 0.j 〜/、0 %、
N1 :  J、ON1.0 %、 Or :  /、
0〜コ、!慢、 MO:Q、コ〜/、0%含み、残部が
不可避的不純物を除きFeである成分組成のものを用い
る。
各成分元素を上記のように限定したのは、0ムセメンタ
イトおよび黒鉛の°適量析めの為に3.0〜J、6%が
好ましく、3.0%未満ではセミチルド材質の場合はセ
メンタイト量が少なくなる一方、グレン材質の場合に扛
黒鉛社が少なくなるからでおる。又、その量がJ、6%
1越えるとセミチルド材質の場合はそのセメンタイト量
が過大となって脆くなり、グレン材質の場合には黒鉛量
が多くなることからかように限定される。Slはセメン
タイトと黒鉛との飯の釣合を保つために0.1−/、コ
チが好ましい。こt′Lは0.!−未−で扛セメンタイ
トが多くなり、1.2%を越えると黒鉛が多くなる力為
らである。MnはS含有量とのノ毫ランス及びセメンタ
イトと黒鉛の量會保つためと、基地?:硬くする上にお
いて、O1!〜i、o−に限定される。その1m由H(
7,j饅未満でLセメンタイトの析出量が少なくなって
硬度が低くなるからであり、又、i、。
−を越えると脆くなりやすいからである。N1は基地の
マルテンサイト化及びOr量と、の)(ランスの点から
3.0−1.0%と限定嘔れる。これはJ、0−未淘で
はマルテンすイト化の効果が少なく、又z、otst越
えると残音オーステナイ装置が多くなるからである。O
rはN1とのバランス及びセメンタイトの安定化のため
に/、0〜コ、5%に限定される。これは、/、04未
満ではセメンタイト安定化の効果が少なく、又、コ、、
t96に−越えると脆くなるからである。Moは基地の
マルテン化及び高温での硬度確保の九めに0.−〜i、
o@に限定される。
これは、O,コチ未満ではその効果が少なく、又、i、
o sを越えると残留オーステナイトが多くなるからで
ある。
次に、上述のような成分の溶湯を金型l内の冷やし金3
部分に注入して遠心力鋳造を行うが、このとき注入する
溶湯の注入温度は、望ましい結晶粒度にするため、凝固
開始温度の上po〜60℃の低目の温度にする。
注入温度については一般には、不純介在物の浮上を促進
するために凝固開始温度よりもto’〜lJO℃高くし
た高温注入が奨励されていた。これに対して結晶粒の微
細化のためには低温注入の方がよいことは前述のとおり
である。鋳鉄材は粗大なセメンタイトや黒鉛會含んでい
るのでミクロ的な介在物はめまり問題にならない。又、
圧延材のように介在物が圧延されて延伸することもない
。
したがって、鋳鉄材に関しては低温注入に対する支障が
少ない利点がある。その点一般的な中抜法で鋳造する複
合ロールは、低温鋳造になると溶湯の粘性低下による拡
散置換不jL′に招いて境界が不均一になる問題音生ず
るので、注入温度管低くすることはできないが、本発明
のような遠心鋳造法ではこの問題がないので注入温KV
かなり低くできるのである。W4−図はその注入温度と
結晶粒径との関係管示すもので、その温度が60℃以下
で顕著な効果を示すが、それがpo℃になると効果が一
定することが判る。また、+0℃未満では溶湯の流動性
にも問題が生じる。
次に81擬種についてであるが、前記化学成分の鋳鉄ロ
ールに対し、結晶粒微細化作業を促進すると、si*s
t−行わないと胴部に通称1すじ割れ”と言われている
クラックを発生する。このクラックを防止するためには
、上記注入温度の選択に併せて適当な81@@が会費で
ある。その量は重量−で($8i)上昇分にしてθ、θ
−〜o、or−である。その量が0.0λ囁に達しない
と、第3図に示すように“すじ割れ1発生に効果がな(
,0,OJ囁會越えるものでtiWk4I−図に示すよ
うに黒鉛の析出量が多くなって耐摩耗性が劣今ことにな
る。
以下に本発明の詳細な説明−する。
本実施例は、遠心力鋳造法で外殻層、芯部のような複層
構成による鋳鉄複合ロールの製造に当り最初に注入する
外殻溶湯に対して前述の餉造法會適用したものである。
すなわち、低周波誘導炉で溶解した外殻層用溶湯t−出
湯するとき、ないしは注入完了迄の間に、重置チで0.
01%の5ite加して接種を行なった。なお、この接
徨作業は出湯の直前に炉中に81合金を添加してもよく
、又、出湯中の樋中取鍋へ添加した9、取鍋に受銑した
後にその取鍋へ添加したシ金型に溶湯を注入するときに
その溶湯へ添加するようにしても効果に変りはない。金
型への溶湯の注入に当っては、注入温度に細心の注意を
払い、凝固開始温度の一ヒ、qθ〜601cに相当する
1sbo ℃で100〜/uOkg/ 66Gに相当す
る注入速度で迅速に行った。
ホットストリップミル、仕上後段ワークロールの外殻溶
湯に適用した本実施例によると、ij。
6図で示すような差を生じ本発明法の実施に効果がおっ
た。この第j、A図はいずれも鋳鉄ロー!し胴部表面の
I[tiR組織でおるが、倍率jOでナイタール腐蝕し
たものでおって、第1図は通常ロールのもの、第6図が
本発明を適用したロールのものでおる。
以上説明したように本発明は、適宜の81接種と溶湯注
入温度のコントロールの併用によって、すじ割れ”婢の
クラック1生じるととカく、結晶粒′gr1m細化した
鋳鉄ロール管製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
@/WJは鋳造状態の鋳型断面図、第2図は注入温度と
結晶粒径の関係管示すグラフ゛、第3図は811111
量とすじ割れ発生s度との関係管示すグラフ、第夢11
11t81接種量と摩耗減量との関係を示すグラフ、l
Rj図は従来鋳造ロールの破面鏡伊鏡写真、第avAは
本発明法で得たロールの破面鎖黴鏡写真である。 第1図 第2図 ン主人j(度、(ン契乏固間妬ち品、農+dう(7つ第
:3図 第4図 Si#種量(%) 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和56年 特 許 願、第208045  号2発明
の名称 圧延用鋳鉄製複合ロールの製造方法 ふ補正をする者 事件との関係 特許出願人 (125)川崎製鉄株式会社 昭和57年4月27日 、1.明細書餉9頁第6〜18行を次のとおり訂正する
@ 「鴫9図面の簡単な説明 lIl!lvJは鋳造伏線の鋳番断面図、給2図は注入
温度と結晶粒径の関係を示すグラフ、第8図は81接種
量とすし−jれ発生一度との関係を示すグラフ、第1図
は!1接種量と摩耗減量との関係を示すでラフ、第5図
は従米鋳造田−ル破面の金属組織写真、飴6図は本発明
法で得た鋳造ロール破面の金属組織写真十ある。」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、胴部の外殻層管遠心力鋳造によって形成したのちに
    芯部會鋳造して合1体させる複合ロールの製造において
    、前記外殻層の鋳造に幽り、重量嘔でa : i、o〜
    !、4嘔、8i : 0.j −/、コ囁、)in :
     0.j −/、0 %、Hl: 3.o 〜J、Og
    b。 Or : i、o 〜コ、js、 Mo : o、2〜
    1.0%含有し残部が実質的に1eであ−る溶湯t1凝
    固開始温度の上参〇〜60℃の注入温度で、0.02〜
    0.0!−の81上昇分に相当する5tea1のもとて
    遠心力鋳造1行うこと1*黴とする圧延用−#製複合p
    −ルの製造方法。
JP20804581A 1981-12-24 1981-12-24 圧延用鋳鉄製複合ロ−ルの製造方法 Pending JPS58110166A (ja)

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EP0560210A1 (en) * 1992-03-06 1993-09-15 Hitachi Metals, Ltd. Compound roll and method of producing same
CN107435125A (zh) * 2017-07-25 2017-12-05 烟台市中拓合金钢有限责任公司 一种粉末冶金化学涂层炉用炉管

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