JPS6240346A - 冷間圧延用鍜鋼ロ−ルおよびその製造方法 - Google Patents

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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は冷間圧延用ａｍロールおよびその製造方法に係
り、詳しくは、高硬化深度を有し、同時に優れた耐摩耗
性を有する冷間圧延用鍜鋼ロールおよびその製造方法に
係る。

従　　来　　の　　技　　術 鋼板の冷間圧延用に使用されるワークロールでは一般に
ロールをショアー硬さＨｓ　８８乃至９０以上のａ硬度
のレベルで使用し、通板性および鋼板の表面品質・形状
を確保している。このため、ロールの表面硬さが当該ロ
ールの有効使用径の範囲内で下限値を下回った場合には
、再焼入を実施し所定の硬さを回復させる必要がある。

この問題に対して特開昭５７−３９１ＧＯ号公報ではシ
ョア硬さ１Ｉｓ９０以上の硬化層がロール表面からの深
さで３５〜４６ｍｍの高硬化深度を有する鍛鋼ロールお
よびその製造方法を提案しているが、この方法ではロー
ルの具備すべき重要な特性の一つである耐摩耗性の向上
は期待できない。一方、耐摩耗性の向上に対しては、例
えば、特開昭５９−１１８８５６号公報に示されている
ように、Ｃｒ」の増加が有効であるが、口の成分系では
鍛造性（熱間加工性）が悪く、かつ焼割れの危険性が高
いことが問題である。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、高硬化深度を有し、同時に優れた耐摩耗性を有する冷
間圧延用鍜鋼ロールおよびその製造方法を提供すること
を目的とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにイの作用 本発明は、Ｃ：　０，８５〜１．００重凸％、Ｓｉ　：
　０．５０〜１．００重量％、Ｍｎ：Ｑ、３０〜１．０
０重量％、Ｎ；：０．４０〜Ｏ，ＧＯ重量％、Ｃｒ　：
　４．０〜（ｉ、０重品％、Ｍｏ：０．５０〜０．７０
重量？６、Ｖ　：　０．０５〜０．１０重恐％、Ａｌ：
０、００５重邑％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物よりなることを￥ｆ徴とする。

以下、本発明の手段たる構成ならびに作用を図面により
説明すると、次の通りである。

第１図は本発明鋼と比較鋼の硬化深度曲線を比較したグ
ラフであり、第２図は本発明鋼と比較鋼の圧延長さと摩
耗聞の関係を比較したグラフである。

すなわち、冷間圧延用鍜鋼ロールにおいては耐摩耗性の
向上は硬化深度の増加と等価であるという認識に立ち、
化学成分的には焼入性を損−なわずに耐摩耗性を向上さ
せるためにＮｉ、　ＯｒおよびＭｏの適正組合わせによ
る複合添加および難鍛造性回避と焼割れ防止のためにＣ
ｆｆ１の抑制を行ない、 プロセス的には、 誘導加熱→焼入れ→サブぜ口処理 によって硬化深度を確保することにより、本発明の目的
を達成したものである。

本発明の鍛鋼ロールの成分範囲限定の理由は次の通りで
ある。

Ｃ：　Ｃは焼入性向上、硬さ向上に有効な元素であって
、焼入鍛鋼ロールとして必要な焼入性および硬さを確保
するために０．８５重量％（以下、単に％という。）以
上の添加が必要であるが、１．００％を越えると硬さの
増加は顕著でない上に鍛造性を阻害し、かつ、焼割れの
危険性が高くなるので、０．８５〜１．００％の範囲に
限定した。

Ｓｉ：Ｓｉは通常の製鋼過程において脱酸剤として添加
される元素であり、焼入性向上および耐割れ性確保のた
めにＯ，ＳＯ％以上添加するが、１．０θ％以上ではこ
れらの効果が少なくなるから、０．５０〜１．００％の
範囲に限定した。

Ｍｎ：　　Ｍｎｔｔ焼入性向上に有効な元素であり、そ
のためには０．３０％以上の添加が必要であるが、１．
００％を越えると脆化が顕著となることから０．３０〜
１．００％の範囲に限定した。

Ｃｒ：Ｃｒは冷間圧延用ロールとして必要な耐摩耗性を
得るために有効な元素であって、４．０％以上の添加に
よって耐摩耗性が顕著になるが、過剰な添加は粗大炭化
物を形成し、焼入性を低下させるので、４．０〜６．０
％の範囲とし１こ　。

Ｍｏ：Ｍｏは焼入性向上効果が著しく、また、耐摩耗性
の向上にも有効な元素であって、そのために０．５０％
以上の添加が必要であるが、経済性を考慮して０．５０
〜０．７０％の範囲とした。

Ｎｉ：Ｎｉは焼入性向上に有効な元素であり、マトリッ
クスの靭性向上にも有効なため、０．４０％以上の添加
が必要であるが、経済性を考慮して０．４０−０．６０
％の範囲とした。

ｖ：　ｖは耐摩耗性向上に有効な元素で、そのために０
．０５％以上の添加が必要であるが、焼入性向上効果が
小さいので、経済性を考慮して０．０５〜０．１０％の
範囲とした。

ＡＩ：ＡＩは通常の製鋼過程において脱酸剤として添加
される元素であるが、０．００５％を越えると砂疵の発
生頻度が高くなり、ロールの表面品質を損なうので、上
限を０．００５％とした。

上述の組成の鋼は一溶製され所定の形状に鍛造加工され
、次いで、熱処理（焼入れ焼戻し）に付される。高硬化
深度を得るための焼入れ法としては、一般的には、全体
焼入れ法と誘導加熱に代表される表面焼入れ法とがある
が、本発明では誘導加熱による表面焼入れによって本発
明の特徴が発揮される。

すなわち、誘導加熱方式ではロール中心部の温度上昇を
最小限に抑制できるので、ロール内部の温度上昇による
焼入れ時の割れの発生防止および必要硬化図を得るため
の冷却速度の確保のために必要である。

また、焼入れ棲のサブゼロ処理は未変態の残留オーステ
ナイトを変態させ、必要硬化図を得るために必要である
。サブピロ処理の温度が一１００℃以上では残留オース
テナイトの変態が不十分であり、また、−１８０℃以下
にしてもサブゼロ処理の、効果は増加しないので−１０
０〜−１８０℃の温度範囲とした。この場合、サブゼロ
処理の方法は冷媒として液体窒素を用い、これをロール
外周面に噴射するのが好ましい。

実　　施　　例 本発明の実施例を比較例とともに説明する。

胴径Ｇ　１０　ｍｍφ、ｌ１ｉｌ長１７３０ｍｍの試験
ロールを第１表に示す化学成分で各々２木製作し、誘導
カロ熱焼入れを実施した。熱処理条件を第２表に示す。

第１表 第　　２　　表 本発明鋼および比較鋼の各々１本は硬化深度を確認する
ために、片肉５ｍｉピッチで胴部を改削しつつ、ショア
ー硬度計により硬さの測定を行ない、他の各々１本のロ
ールはタンデムミルの同一スタンドに組み込んで、耐摩
耗性の比較試験を行なった。

第１図に本試験により得られた本発明鋼（Ａ）および比
較！１４（Ｂ）の硬化深度曲線を示す。図においてショ
アー硬度９０以上の硬化深度が比較鋼の３０胴に対し、
本発明鋼は４０閣で優れていることが分る。

また、第２図に本発明鋼および比較鋼についての圧延長
さと摩耗量の関係を示す。図において本発明鋼は比較鋼
の約１．５倍の耐摩耗性を有していることが分る。

以上の結果から本発明鋼は優れた耐摩耗性と高硬化深度
を有する冷間圧延用鍜鋼ロールであることが明らかであ
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、Ｃ：　０．８５〜１．
００％、Ｓｉ　：　０．５０〜１．００％、Ｍｎ　：　
０．３０〜１．００％、Ｎｉ　：　０．４０〜０．６０
％、Ｃｒ　：、４．０〜６．０％、Ｍｏ　：　０，５０
〜０．７０％、ｖ：０．０５〜０゜１０％、Ａｌ　：０
．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物よりなる化学成分を有する冷間圧延用鍜鋼ロールお
よびその製造方法であって、高硬化深度を有し、同時に
優れた耐摩耗性を有している。

従って、本発明鋼を実機に適用することによって、 （１）耐摩耗性の向上によるロール組替回数の低減 （２）再焼入れコストの低減 （３）圧延能率の向上 （４）ロール原単位の向上 が達成されるので効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋼と比較鋼の硬化深度曲線を比較したグ
ラフ、第２図は本発明鋼と比較鋼の圧延良さと摩耗量の
関係を比較したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）Ｃ：０．８５〜１．００重量％、Ｓｉ：０．５０〜
   １．００重量％、Ｍｎ：０．３０〜１．００重量％、Ｎ
   ｉ：０．４０〜０．６０重量％、Ｃｒ：４．０〜６．０
   重量％、Ｍｏ：０．５０〜０．７０重量％、Ｖ：０．０
   ５〜０．１０重量％、Ａｌ：０．００５重量％以下を含
   有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる高硬化
   深度を有し、かつ耐摩耗性に優れた冷間圧延用鍜鋼ロー
   ル。 ２）Ｃ：０．８５〜１．００重量％、Ｓｉ：０．５０〜
   １．００重量％、Ｍｎ：０．３０〜１．００重量％、Ｎ
   ｉ：０．４０〜０．６０重量％、Ｃｒ：４．０〜６．０
   重量％、Ｍｏ：０．５０〜０．７０重量％、Ｖ：０．０
   ５〜０．１０重量％、Ａｌ：０．００５重量％以下を含
   有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼に誘
   導加熱による表面焼入れによって焼入れし、焼入れ後−
   １００〜−１８０℃のサブゼロ処理を行なうことを特徴
   とする高硬化深度を有し、かつ耐摩耗性に優れた冷間圧
   延用鍜鋼ロールの製造方法。