JPS6012210A - ホツトストリツプミル用ワ−クロ−ル - Google Patents

ホツトストリツプミル用ワ−クロ−ル

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JPS6012210A
JPS6012210A JP12215683A JP12215683A JPS6012210A JP S6012210 A JPS6012210 A JP S6012210A JP 12215683 A JP12215683 A JP 12215683A JP 12215683 A JP12215683 A JP 12215683A JP S6012210 A JPS6012210 A JP S6012210A
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JP
Japan
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less
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roll
rolls
work roll
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JP12215683A
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JPS644841B2 (ja
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Yoshihiro Nakagawa
中川 義弘
Takashi Hashimoto
隆 橋本
Hiroaki Katayama
片山 博彰
Takeru Morikawa
長 森川
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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    • 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

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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】 本発明は、ホットストリップミル用ワークロールとして
使用される複合ロールにおいて、特に複数スタンドに移
行して使用されるものの改良に関する。
一般に板圧延に用いられるロールには、第1図に示す如
く、胴表面の使用層に当る外殻層fi+と芯部(2)と
を異材質で形成してなる複合ロールが多く使用され、こ
れらは遠心力鋳造法や中抜鋳造法によって製造されてい
る。この複合ロールでは、図示最大外径(新品径)aで
使用開始し、使用により摩耗が進み廃却径Cに達すると
廃却処分とされるのであるが、このさい外殻層(1)の
厚さは廃却径Cに達しても若干余裕のある厚さに形成さ
れるのが普通である。
tだ、ロールの使用に際しては、連続式の板圧延機であ
るホットストリップミルの仕上スタンドの場合通常6〜
7基のスタンドがタンデム状に配置サレ、コれらのスタ
ンドに要求されるワークロールの特性が各々異なるため
、通常は前段スタンドとしてA’1〜腋3又ija、後
段スタンドとして澱4又は5〜i6又は7と区分し、前
段スタンド用ワークロール、後段スタンド用ワークロー
lしとして別々のロール材質が用いられている。
前段ワークロールとしては耐肌荒性、耐事故性耐摩耗性
を有するアゲマイトロールが主流を占め、−都鳥クロム
ロールがテスト使用されている。一方、後段スタンド用
ワークロールとしては、耐摩耗性、耐焼付性、耐クラツ
ク性等の特性が要求され、高合金グレンロールが一般的
である。
このようにホットストリップミル用ワークロールとして
は前段スタンド用及び後段スタンド用の最低2種類のロ
ールが必要になって来る。また、7基のスタンドを有す
るミルでは前段と後段スタンドの中間に中段スタンドを
区分する場合もあり、これら傾適用する3種類のロール
が使用される場合もある。
従って、この様に2種、3種のロールを準備するとなる
とロールの必要本数、常備数が多くなりロールの収り扱
いが非常に繁雑となるので、一種のロールで前段、後段
スタンドとも使用できるロールが望まれる。この様なロ
ールの使用例としてアダマイトロールが開発される以前
は高合金グレンロールを後段に使用しロール直径の減少
に伴って前段にまで使用し廃却された例があり、ヨーロ
ッパでのこのような使用例が最近まで報告されている。
しかし、高合金グレンロールを熱影響の大きい前段スタ
ンドに使用すると耐肌荒性、耐クラツク性の点で問題が
あるうえ、ロールコストの割にはその機能が劣るのであ
る。
そこで、零発#1は、上記の点に鑑みなされたもので、
ロールの胴表面に要求される特性が異なるスタンドに順
次移行して使用されるロールについて、その使用特性並
びに寿命を改善すべく、その胴部使用層に当る外殻層を
、耐肌荒性、耐クラツク性の特に優れた性質を有する特
定成分からなる材質で形成された第1外層と、耐摩耗性
を備えつつ耐焼付性、耐クラツク性の特に優れた性質を
有する特定成分からなる材質で形成された第2外層とが
冶金的に溶着一体化した複合ロールであり、1木のログ
ルで総てのスタンドで使用可能なロールを提供すること
を目的としたものである0次に本発明について詳細に説
明する。
本発明のホットストリップ用ワークロール〔複合ロール
)の一実施例を第2図に示す。該複合ロールの外殻層は
、表1に示す化学成分を有する高クロム鋳鉄材で形成さ
れた第1外層131と表1に示す化学成分を有する高ク
ロム炭素晶出鋳鉄材で形成された第2外層(4)とが冶
金的に溶着一体化されて構成されており、該外殻層の芯
部(6)には、従来通シ高級鋳鉄、グクタイル鋳鉄等が
前記外殻層と溶着一体化されて形成されている。
表1 化学成分(wt%) 但しA:第1外層 B:第2外層 以下上記成分限定理由について述べる。
〈第1外層〉 C:2.0〜3.2% Cは(F←Cr)7Cr3型炭化物を安定にする範囲内
でCrとバランスを取りつつ目的のカーバイド量により
決定されるべきであるが、2,0 %未満では炭化物の
量が少なく耐摩耗性が不足し、一方3.2%を越えて含
有されると炭化物の量が多くなり過ぎて機械的強度特に
靭性の点、で劣化が著しい。
Si : 0.3〜1.0% Slは溶湯の脱酸のために必要であるが、0.3%未満
ではその効果が充分でない。しかし、1.0%を超えて
含有されると、機械的性質の劣化をきたし、同時1cA
rl変態点を下げ硬度を得難くする。
Mn 4 0.5−1.5% 勤はSlの脱酸の補助として少なくとも0.5%以上の
含有を必要とし、0,5%未満では充分な脱酸効果が得
られない。しかし、1.5%を超えて含有されると、機
械的性質特に靭性の点で劣化が著しい。
P:0.1%以下 Pけ特にロール材質においては少ない程望ましく、材質
を脆くするという点からも0.1%以下に抑えられる。
S コ 0.08SPJ 下 SもPと同様の理由で少ない程望筐しく、その含有量は
0.08%以下とする。
Ni : 0.5〜2.0% N1は焼入性を向上させ積極的に硬度調整を計るために
含有させるもので、0.5%未満では効果が不足し、一
方2.0%を超えて含有されると残留オーステナイトが
増加して硬度が上り難く、その含有量を0.5〜2.0
%の範囲とする。
Cr:10〜25% Crけ強靭性と耐摩耗性を向上させるために含有される
が、その含有量が10%未満ではM3C型の炭化物が多
く晶出し、強靭性の低下及び炭化物の微細均一化が得ら
れず、他方25%を超えると1JlxsCs型の炭化物
量が増加する。この炭化物はMy C3型炭化物に比べ
て硬度が低く、充分な耐摩耗性が得られない。従って、
Cr含有量は適正なM、C3型炭化物の得られる範囲と
して、前記C含有量とバランスして、10〜25%の範
囲に規定される。 ′成し、硬度上昇を示すと共に焼戻
し軟化抵抗を促進するのに有効であるが、その含有量が
0.3%未満ではこのような効果が少なく、一方3.0
%を超えて含有されると基地中に残留オーステナイトが
安定化し、かえって硬度低下を来たすおそれがある。
第1外層を形成する高クロム鋳鉄材は以上の成分を含み
、残部実質的KFeからなるが、該鋳鉄材には耐摩耗性
を更に高める目的で、次のNb%Vの1種又は2種を必
要に応じ含有せしめることができる。
Nb : 1.0%以下 Nbは鋳造組織の微細化忙効果があり、Nbが含有され
ることによル析出硬化が促進されて耐摩耗性が向上する
が、Nb含有量は1.0%以下で十分であり、Nbが1
.0%を超えると、その改善効果はもはや飽和しコスト
高となるためである。
V+1.0%以下 VViNbと同様な早的で含有されるもので、同様の見
地により1,0%以下の含有量で十分である。すなわち
、1.0%を超えてもそV効果は飽和しておシ、むしろ
V炭化物が多くなシ靭性の点で劣化するためである。
〈第2外層〉 C: 2.4〜3.4% CはCrと結びついてクロムカーバイドを形成スる他後
述するsi 、N1の黒鉛化生成元素により微細な黒鉛
となって晶出する。Cが2.4%未満になるとクロムカ
ーバイドが減ると共に黒鉛の晶出もなくなシ木発明の意
義がなくなる。次に0%が3.4%を越えるとCr%と
の関係もあるが、木発明の場合Cr%が5〜10%と限
定しているため過飽和の炭素が高い31hNi%のため
黒鉛化し多量の黒鉛晶出となシ耐摩耗性の点で劣る。
Si : 2.0〜3.4% Slは高クロム材質に黒鉛を晶出させるために必要で2
.0%未満ではこの効果がなく3.4%を越えると黒鉛
晶出が過多となり耐摩耗性の点で劣る。尚、Slについ
ては鋳込時の&をこの成分範囲より低目にして鋳込前に
接種を行ない最終製品の成分で上記範囲内に入るよ5に
する方が黒鉛の晶出の点で有利である。
Mn : 0.5〜1.5% 地はSlの脱酸の補助として少なくとも0.5%以上の
含有を必要とし、0,5%未満では充分な脱酸効果が得
られない。しかし、1.5%を超えて含有されると、機
械的性質特に靭性の点で劣化が著しい。
P : 0.1鳴以下 PH特にロール材質Keyいては少ない程望ましく、材
質を脆くするという点からも0.1%以下に抑えられる
。
s : o、os%以下 SもPと同様の理由で少ない程望ましく、その含有量は
0.08pJ、下とする。
Ni:4.5〜lO% NLは基地組織の改良と黒鉛を晶出させるため積極的に
含有させるもので4.5%未満では黒鉛の晶出がなく、
10係を越えると黒鉛晶出が過多となると共に残留オー
ステナイトが増加し、後の熱処理によってもオーステナ
イトの安定が軽減されず使用時に耐肌荒性の点で問題と
なる。
Cr : 5〜10% CrはCと結びついてCr炭化物を形成するが5%未満
では炭化物が少なく耐摩耗性の点でも劣シ、10%を越
えると上記N1、slの成分範囲では黒鉛の晶出が得ら
れな^。
MO: 0.4−1.5% MOは焼入焼戻し抵抗を高めると共に同時に炭化物中に
入シ炭化物硬度を高めると共に焼戻し軟化抵抗を向上さ
せるのに有効であるが、0.4%未満ではこのような効
果が少なく、゛また1、54を越えて含有されると白銑
化傾向が強く黒鉛の晶出が得られない。
第2外層を形成する高クロム炭素晶出鋳鉄材は以上の成
分を含み、不純物を除き残部Feからなるが、該鋳鉄材
には鋳造組織微細化の目的で、次のNb、Vの1種又は
2種を必要に応じ含有せしめることができる。
Nb % V : 1.0%以下 Wb、V tit共に鋳造組織微細化の九めに効果があ
り、1.0%以下でこの効果があり、i、o%を越える
とVC,NbC・Nb、 Cと炭化物を形成し黒鉛の晶
出を阻止する上、コスト高となる。
上記成分からなる複合ロールは、通常の如く遠心力鋳造
法と置注鋳造法の組み合わせ、又は中抜鋳造法忙より製
作される。
ところで、@1外層と同じ組成の材質を外殻層とし、こ
の外殻層のCrが芯部材にまで拡散混入してくるのを緩
和するためアダマイト材を外殻層と芯部の間に中間層と
して形成したロールは既に公知であるが、木発明は釘2
外層を積極的にロール材として使用するための化学組成
を提供するのに対し、公知のロールは中間層を使用する
ことなく外殻層を有効に使用しかつ芯部の強靭性を劣化
させない方策を提供しているに止1す、本発明とは技術
的思想を根本的に異忙する。
尤も、本発明ロールのvI2外層もCrを5〜10チ含
んでいるため芯部材へのCrの混入、拡散を防止するた
め@2外層と″F;部材との間に中間層として公知のア
ダ臂イト材を鋳込んでもよい。ただし、前記第1外層と
第2外層との成分を逆にす暮と、第2外層の方がCr%
が高くなり、芯部材へのCrの拡散、混入が多くなシ、
芯部の強度を低下させるため第2外層と芯部の間に中間
層を形成することが必要となる。
次に実施例を掲げて説明する。
製品胴径700ダ、胴長1800ハ全長3800 Lの
製造実施例。
〔製造工程〕
鋳造機上の回転鋳型K 1400℃で鋳込んだ。
(2) 第1外層が完全に凝固しないで、七の内面〃;
一部未部面凝固態であるとき(第1外層を鋳込み始めて
から11分後)、第2外層として表2−1表2−21表
2−3に示す化学組成を有する溶湯を第1外層に引き続
き各々肉厚’60m+(鋳込重量1T 650111 
)を鋳込んだ。
13) 第1、第2外層が完全に凝固するまでに25分
間要した。
14)その後鋳型を垂直に立てて上部から芯部材の高級
鋳鉄を1380℃で鋳込み鋳型を溶湯で完全に?1また
−した後、押湯保温材でカバーをした。
15) 完全に冷却後、ロールをm型から取り出し熱処
理及び機械加工を行なって最終製品のロールを得た。
〔試験結果〕
上記の製造工程で得られた複合ロールを、表面からの超
音波テスト及び破断調査に供した。この結果、第1、第
2外層及び芯部材は完全に結合しており、組織的な連続
性が認められ、第1.第2外層の厚さは各々40〜45
鰐、38〜47mtであり九また第1.第2外層の化学
組成は表2−1、表2−2、表2−6の各々対応して表
6−1、表6−2、表3−3の如くであシ、第2外層の
Cr含有量は、元の状態より2〜3チ上昇してめた。
上記複合ロールを前段スタンドから後段スタンドへ移行
して使用した結果、前段スタンドでけ肌荒もなく、後段
スタンドでは焼付も発生せず非常に良好であった。
以上に説明した本発明の複合ロールでは、ホットストリ
ップミルの前段、後段スタンドに各々要求される特性に
応じて、ロール胴部の外殻層を第1外層と第2外層七に
分け、第1外層を特定成分からなる高クロム鋳鉄、第2
外層を特定成分からなる高クロム黒鉛晶出鋳鉄で構成し
、両者及び芯部材を相互に冶金的に溶着一体化したので
、ロールに割れが発生しにくく、前段スタンドにおいて
使用される第1外層は耐摩耗性を備えつつ耐肌荒性を具
備し、後段スタンドにおいて使用される第2外層は、耐
摩耗性の良好な高クロム!Il鉄基地の所々に晶出した
黒鉛の作用で熱伝導性を良好にし、特に耐クラツク性、
耐焼付性に優れた特性全発揮する。更に第2外層のCr
%が低いため、芯部材にCrが混入、拡散してくる量が
少なく前記芯部材の強靭性劣化も少ない。このように本
発明の複合ロールは胴部外殻層を使用特性に応じて2種
の外層としたので、1木のロールで全スタンドに適用で
きる上、各々の材質もその必要特性に応じ定最適なもの
であるので、ロール寿命、被圧延製品の品質を著しく向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の複合ロールの構造の一例を示す断面図
、第2図は、本発明に係る複合ロール゛の構造の一例を
示す断面図を示す。 (1)・・・外殻層、(2)・・・芯部、(3)・・・
第1外層、(41・・・第2外層、(6)・・・芯部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、 ホットストリップミル用ワークロールであって、
    その化学組成が重量比で、 (:2.0〜3.2% 31 : 0.3〜1.0 % Mn : 0.5〜1.5% p : 0.1 %以下 S:0.08%以下 Ni:0.5〜2.0% Cr : 10〜25% MO:0.3〜3.0 % 及び残部がFe及び不可避的不純物からなる第1外層と
    ; その化学組成が重量比で、 (:2.4〜3.4% Si:2.0〜3.4 % Mn : 0.5〜1.5 % p、: 0.1%以下 S’0.08%以下 Ni:4.5〜10% Cr : 5〜10 % MO: 0.4〜1.5 % 及び残部がFe及び不可避的不純物からなる第2外層と
    が冶金的に溶着一体化されていることを特徴とするホッ
    トストリップミル用ワークロール。 2 ホットストリップミル用ワークロールであって、そ
    の化学組成が重量比で、 (:2.U〜3.2% 5t:o、3〜1.0悌 Mn : 0.5〜1.5% p:0.1 %以下 S:0.08%以下 1(1:0.5〜2.0% Cr:10〜25% Mo : 0.3〜3.0% 及び Nb:0.1 チ以下 V:0.1%以下 の内1種又は2種 及び残部がFe及び不可避的不純物からなる第1外層と
    ; その化学成分が重量比で C:2.4〜3.4% 91:2,0〜3.4% Mn : 0.5〜1.5% P:0.1%以下 S:0.08%以下 Ni:4.5〜10% Cr : 5〜10 % Mo : 0.4〜1.5% 及び Nb:0.1%以下 V:0.1 %以下 の内1種又は2種 及び残部がFe及び不可避的不純物からなる略2外層と
    が冶金的に溶着一体化されていることを特徴トするホッ
    トストリップミル用ワークロール。
JP12215683A 1983-07-02 1983-07-02 ホツトストリツプミル用ワ−クロ−ル Granted JPS6012210A (ja)

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JPS6012210A true JPS6012210A (ja) 1985-01-22
JPS644841B2 JPS644841B2 (ja) 1989-01-27

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10290392B2 (en) 2012-07-05 2019-05-14 Green ELMF Cables Ltd. Electric cables having self-protective properties and immunity to magnetic interferences

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10290392B2 (en) 2012-07-05 2019-05-14 Green ELMF Cables Ltd. Electric cables having self-protective properties and immunity to magnetic interferences

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JPS644841B2 (ja) 1989-01-27

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