JPS5864357A

JPS5864357A - 熱間搬送ロ−ル用耐摩耗性合金

Info

Publication number: JPS5864357A
Application number: JP16371981A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hiraishi; 平石　久志; Yoshiaki Yamagami; 山上　喜昭
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-04-16
Also published as: JPS6033894B2

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】本発明は、熱間搬送ロール材として好適な耐摩耗性等に
すぐれた合金に関する。

赤熱鋼材等を移送する所謂熱間搬送ロールは、高温材料
との接触による焼付きや冷却水による腐食が生じにくく
、かつ耐摩耗性にすぐれたものであることが必要である
。

従来、この搬送ロール用合金として、主に５Ｃｒ−０，
７Ｍｏ−０Ｊ５Ｃ−Ｆｅ　　系合金が用いられているが
、昨今のラインスピードアップ、その他の操業条件の苛
酷化とともに、耐摩耗性や耐食性の不足をきたし、十分
な耐久性を保証することが困難になってきた。この対策
として、例えば、低炭素１８Ｃｒ系合金を使用すること
も考えられるが、この合金は耐摩耗性、耐食性の良好な
反面、耐焼付性に欠けるため、熱間搬送ロール用合金と
しての実用に耐えることができない。熱間搬送ロール材
として耐食性、耐焼付性にすぐれ、かつ高度の耐摩耗性
を具備した新たな合金の開発が要請される所以である。

本発明は上記要請に応える新たな合金を提供するもので
あり、その特徴とするところは、Ｃｒ　−Ｆｅ系合金で
あって、Ｃｒ含有量とＣ含有量とにつき、その比（Ｃｒ
％／Ｃ（至）〕　を５〜１０とし、かつ下式［１１：％式％［］にて算出されるＫの値が１０〜２１（至）となるごとく
に調整された化学成分組成を有する点にあり、かかる成
分組成の特定によって、熱間搬送ロール用合金として必
要な緒特性、とりわけ耐摩耗性を著しく高め、苛酷化す
る操業条件下においても、すぐれた耐久性を保証するこ
とを可能にした。

以下、本発明について詳しく説明する。なお、本明細書
における成分組成割合％はすべで重量％である。

本発明合金は、Ｃｒ−Ｆｅ　　系合金であって、むろん
、これには、Ｃ，Ｓｉ　およびＭｎの基本成分元素が含
有されるが、このほかに材質の向上を目的として、各種
合金元素、例えば、Ｎｉ、ＷＸＭ。

あるいはＶなどが適宜添加されたものであってもよい。

本発明合金は、これら種々の成分組成を有の比、および
前記ｍ式のに値がそれぞれ上記条件を満たすように、そ
の成分組成が調節されたものである。

第１図は、後記実施例における各種成分組成のＣｒ−Ｆ
ｅ　系合金に関し、その耐摩耗性（摩耗試験における摩
耗減量）と（Ｃｒ（資）／Ｃ（資）〕の関係を示したグ
ラフであり、第２図は、同じＣｒ−Ｆｅ系合金の耐摩耗
性を、ＩＩ）式のに値との関係で示したグラフである。

各図中、「■」印は、（Ｃｒ（至）／Ｃ（至）〕詔よび
に値ともに本発明の規定を満たすものである。なお、付
番１１は従来合金（５Ｃｒ−０，７Ｍｏ−０，３５Ｃ−
Ｆｅ）である。図から明らかなように、耐摩耗性は、〔
Ｃｒ（資）／Ｃ（至）〕　および［Ｉ］式のに値と強い
相関を有することが認められ、本発明に従って、（Ｃｒ
（％／Ｃ（至）〕　を５〜１０とし、かつに値を１０〜
２１％に調節することによって、従来合金を凌駕する高
い耐摩耗性が得られることがわかる。また、これらの条
件を満たすことにより、熱間搬送ロールに必要な耐食性
および耐焼付性も同時に与えられる。

本発明のＣｒ−Ｆｅ　系合金は、基本的には、主成分た
るＣｒ　とともに、ＣＸ　Ｓｉ　およびＭｎを含む鋼と
して構成される。その好ましい具体例として、Ｃ１，４
〜２．５％、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｃ
ｒ８．３〜２０．今％、残部実質的にＦｅからなる合金
が挙げられる。また、材質の向上を目的として、上記基
本元素のほかに、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖなどを含有する合
金の好ましい具体例として１．Ｃ１，４〜２．５％、Ｓ
ｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｃｒ８．３〜２０
．４％、およびＮ　ｉ　１．０％以下、Ｗｏ、５〜１．
５％、Ｍｏ１．〜５％、Ｖｏ、５〜７％から選らばれる
１種もしくは２種以上の元素、残部実質的にＦｅからな
る杏金が挙げられる。

これら合金の成分限定理由は次のごとくである。

Ｃ：１．４〜２．５％ＣはＣｒ炭化物の形成により耐摩耗性の向上に寄与する
。このための含有量は少くとも１．４％を必要とするが
、あまり多くなると、靭性を損うので、２５％を上限と
する。この耐摩耗性向上効果は、Ｃ含有量を、Ｃｒ（至
）／Ｃ（至）の比が５〜１０となるように、Ｃｒ含有量
との相２において定めることにより、最も効果的に廃揮
される。

Ｓｉ：２．０％以下Ｓｉは合金溶製時の脱酸剤として欠かせぬ元素であるが
、２．０％をこえると靭性に悪影響を与えるので、２．
０％を上限とする。

Ｍｎ：２．０％以下Ｍｎは合金溶湯の脱酸・脱硫に必要な元素であり、２．
０％以下含有される。

Ｃｒ　　：　８．８〜２０．４％ＮＣｒは耐摩耗性、耐食性、並びに耐焼付性の向上に有
効な元素であり、これら緒特性を確保するには少くとも
８．３％を必要とする。含有量の増加とともに、その効
果も向上するが、約２０，４％をこえると、効果はほぼ
飽和するので、２０．４％を上限とする。このＣｒ含有
量は、前記のように、Ｃｒ（至）７０％の比が５〜１０
となるように定められるとき、顕著な耐摩耗性向上効果
が得られる。

この場合、ＣｒとＣの含有量の関数である前記ｍ式のに
値が１０〜２１％となることが必要である。

Ｎｉ　　−１，０％以下Ｎｉは靭性の向上、焼入性の改善に有効な元素であるが
、多量の添加は経済性を損うので、１．０％を上限とす
る。

Ｍｏ：１〜５％ＭＯは焼入れ硬化能の向上に有効である。ただし、含有
量が１％に満たないとその効果は十分でなく、一方５％
をこえると、靭性の著しい低下を招くので、１〜５％と
する。

Ｗ：０．５〜１．５％Ｗは耐摩耗性の改善をもたらす。このためには少くとも
０．５％の含有が望まれるが、あまり多くなると、脆化
を伴なうので１，５％を上限とする。

Ｖ：０．５〜７％ ■は結晶粒の微細化により靭性の向上をもたらす。ただ
し、含有量が０．５％蚤こ満たないと、その効果は十分
でない。一方、多量に添加しても、それほど効果は高め
られず、経済性の面で不利となるので、７％を上限とす
る。

上記Ｎｉ、Ｍｏ５Ｗ　およびＶの各元素は、単独添加に
１りそれぞれの効果をもたらすが、２種以上を同時添加
することによってそれらの複合効果を得ることができる
。

本発明合金は、上記諸元素のほかに、本発明の目的に反
しない限り、種々の合金元素を含有することができる。

なお、合金溶製工程で不可避的に混入するｐ、ｓ、その
他の不純物元素は、通常この種の合金に許容される範囲
内であれば存在してもかまわない。

次に、実施例を挙げて本発明合金について具体的に説明
する。

実施例各種成分組成を有するＣｒ−Ｆｅ系合金を溶製し、各合
金について、耐摩耗性、耐食性、並びに耐焼付性を測定
した。第１表に各合金の成分組成および（Ｃｒ％／Ｃ（
至）〕、Ｋ値を示す。供試材隘１〜７は本発明合金、ｌ
’ｈｌｌ〜１６は比較材である。比較材のうち隘１１は
従来のロール用合金として用いられている５Ｃｒ−０，
７Ｍｏ−０，８５Ｃ−Ｆｅ合金である。第２表に各合金
の耐摩耗性、耐食性および耐焼付性の試験結果を示す。

また、第１図および第２図は、各合金の耐摩耗性をＣＣ
ｒ％／Ｃ％〕　およびに値との関係でそれぞれ示したも
のである。図中、各点の付番は供試材隊を示す。なお、
各試験条件は次のとおりである。

［Ａ］耐摩耗試験試験片（１ｏＭＷＯｘ４ｏｇｇ　　）、を周速度８ｍ／
秒にて回転させ、その局面に押圧部材（Ｓ５４１製）を
３ｋ（ｊの圧力にて１時間押圧摺接させたときの摩耗に
よる試験片の重量減少量を測定する。

［Ｂ］耐焼付性上記図と同様の試験後、立体顕微鏡（倍率３０）にて試
験片外表面を観察し、焼付きの有無を調べた。

［Ｃ］耐食性試験片（１０ｆｆ’Ｘ　４　Ｑ’５ｆｆｌＮ　）を人工
海水中をと１０日間浸漬後、その重量変化にて耐食性を
評価した。

第２表　測定結果表中、耐食性および耐焼付性の欄の「Ｏ」は良好、「△
」はやや不良、「×」は不良の各評価を意味する。

は、耐摩耗性、耐食性および耐焼付性のいづれも良好で
ある。特に耐摩耗性については、同じ摩耗試験条件での
摩耗減量が、従来合金（ｆｆｉｌｌ）の約半分以下であ
り、卓越した耐摩耗性を有することが判る。

以上のように、本発明合金は、耐摩耗性、耐食性、耐焼
付性をそなえ、とりわけ耐摩耗性にすぐれるので、熱間
搬送ロール材として使用することにより、従来材をはる
かにしのぐ耐久性を保証することができる。また、本発
明合金は、熱間搬送ロールのみならず、上記緒特性が要
求される各種装置部材としても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣｒ−Ｆｅ　系合金′の耐摩耗性と（Ｃｒ’（
至）／Ｃ（至）〕の関係を示すグラフ、第２図はＣｒ−
Ｆｅ系合金の耐摩耗性とに値の関係を示すグラフである
。特許出願人　　久保田鉄工株式会社代理人弁理士　　宮　崎　新八部

Claims

【特許請求の範囲】（ＩＩ　　Ｃｒ−Ｆｅ　　系合金鋼であって、Ｃｒ含有
量とＣ含有量との比（Ｃｒ％／Ｃ（至）〕　が５〜ＩＯ
であり、かつ下式［■］：に＝　１２．８　Ｘ　ｃｍ＋　０．５５　Ｘ　Ｃｒ＠−
１５，２・・・［Ｉ］にて算出されるに値力月０ｙ２１（至）であることを特
徴とする熱間搬送ロール用耐摩耗性合金。ｉ２１　　Ｃｒ−Ｆｅ　系合金鋼が、Ｃ１，４〜２．５
％、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｃｒ８Ｊ〜
２０．４種もしくは２種以上、残部実質的にＦｅからな
る合金であることを特徴とする上記第＋１＋項に記載の
耐摩耗性合金。