JPS6257409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロールの要部に異材を肉盛被覆して成
る複合ロールの新規製造法に関する。

例えば圧延用カリバーロールにおいては、その
要部使用層となるカリバー部の性状を向上させる
ため、この部分にステライトのような耐摩耗性に
富む異材を肉盛被覆せしめて複合ロールとして使
用する場合がある。この場合、異材の肉盛被覆方
法としては、主として溶接肉盛法によつて先ず肉
盛層を形成した後、その表面を機械加工によつて
所定の形状に仕上げる方法が採られている。しか
るに、このような従前方法によると、その異材自
体は耐摩耗性、耐クラツク性などに優れたもので
あつても、その肉盛部とロールとの溶着一体性、
肉盛部組織の均質性が十分に得られず、溶接特有
の性質として局部的な摩耗やクラツクを生じる危
険があり、これがため部分的には高性能でも、ロ
ール全体としては不安定な特性を抱えるという問
題点がみられた。

上記問題点に鑑み、本発明はこの種複合ロール
の製造に当り、ロールの製造法として既知の回転
鍛造法を利用してその性能の安定向上を計ると共
に、併せてその生産能率をも改善しようとするも
のであり、従つて本発明はこの種複合ロールの製
造法として、ロールの所要部に目的異材を肉盛し
た後、その肉盛部に、同肉盛部近傍を加熱した状
態でロールの回転駆動下に加圧成形ローラーを押
接し、同肉盛部を所定の形状に圧造すると共にロ
ールに圧着せしめることを特徴としている。

以下本発明を第１図乃至第４図について、複合
カリバーロールを製造する場合を例に説明する。
先ず複合化されるロールには、機械加工などによ
り予め所定のカリバー部形状と相似の形状に加工
される。この際、この部分は異材の被覆厚さを見
込んで、所定の寸法よりも勿論大きく（例えば10
〜15mm）加工される。この凹部を加工したロール
には、第２図に示す如く、ロール１の凹部２及び
その近傍表面に酸化防止用のフラツクス３が被覆
される。しかる後、ロール１は異材の種類及びロ
ール材質に応じて、少なくともその凹部２近傍の
表面層が適当な肉盛予熱温度（例えば550〜700
℃）に加熱され、この状態でロール１を回転し乍
ら、第３図に示す如く目的に応じた異材がその凹
部２に肉盛被覆４される。使用される異材の種類
については、ステライト（Co−Cr−Ｗ系合金）、
Cr鋼やNi−Cr鋼等が挙げられ、またその肉盛法
としては、イナートガスアーク溶接、サブマージ
ドアーク溶接等の方法が用いられる。以上の異材
の肉盛工程は従前製造法における場合と略同様に
行われる。なお本法では、異材の肉盛に際し後に
述べる回転鍛造装置にロール１をセツトし、これ
を回転し乍ら実施することも可能である。

しかして、従前法では第３図のように肉盛部４
を設けた後、これを機械加工により所定形状の複
合ロールに完成させるのであるが、本法ではこれ
に回転鍛造を実施することを特徴としている。即
ち、凹部２に肉盛部４を設けたロール１は、少な
くともその肉盛部４近傍の表面層が塑性変形の助
長される温度にまで再加熱される（例えば表面か
ら20mm程度までを1000〜1150℃に昇温する）。次
にこの加熱状態で、第１図（便宜上肉盛部４を図
示省略している）及び第４図に示すように、ロー
ル１はその軸心廻りに回転駆動され、その肉盛部
４には所定のカリバー形状と一致する周縁形状を
有する加圧成形用ローラー５が押接され、肉盛部
４及びその波及効果を受けるロール１の一部は塑
性変形を起し、ローラー５の進入操作によつて肉
盛部４は所定のカリバー形状にまで圧造されるの
である。かくして肉盛部４を所定のカリバー形状
にまで圧造した後においては、その両側に無用の
余肉部６が隆起せられることもあるが、これは仕
上げ加工によつて簡単に削除される。

本法の実施に供する回転鍛造装置については、
第１図のようなカリバーロール製造用の装置がそ
のまま利用できる。即ち、図中７，７は図外の回
転駆動体と連動しロール１を両端より回転駆動可
能に支持する支持体であり、８はロール１と近接
して平行に設けられるローラー軸で、その中途部
に加圧成形用ローラー５が装設されてあり、通常
このローラー軸８従つてローラー５はロール１の
周りに等間隔で２体乃至３体設けられる。

以上のように回転鍛造法を利用して造られる複
合カリバーロールでは、その肉盛部４及びロール
１の一部がローラー５の圧力により塑性変形を起
し、肉盛部４とロール１とが一体に圧着されると
共に、その肉盛部４の組織及びロール１との接合
部組織が均質化され、これによつて異材を肉盛被
覆したカリバー凹部は局部的な摩耗やクラツク発
生の危険のない安定な性能を具備するものに改良
され、その耐用性が向上されるものとなる。また
ローラー５によつて肉盛部４を圧造した後におい
ては、最終の仕上げ加工が簡単に行えるものとな
り、従前の機械加工によりその形状を成形する場
合と比較すると能率的である。

今本発明法により複合カリバーロールを製造す
る具体的実施例を挙げれば、下記の通りである。

実施例 炭素鋼S45C材から成る胴部寸法350〓×300
mmのロールに、カリバー型として半径30mmの半円
状凹部を加工形成した。これを回転加熱炉に装入
して胴部全体を600℃に加熱し、炉から取出し後
直ちにその凹部にステライトNo.１（31％Cr、13
％Ｗ、2.5％Ｃ、残Co）を14mm厚盛金した。これ
を再度加熱炉に装入し、1100℃に加熱し20分間保
持後、第１図に示すような回転鍛造装置にセツト
し、曲率半径18mmの円弧状周縁部を有する加圧成
形用ローラーでその凹部に圧力を回転負荷した。
肉盛部の鍛造初期には、ローラー負荷を5ton程度
にし、徐々に増加し乍ら最終的には50ton程度の
圧力を負荷して凹部を圧造した。次にこの複合ロ
ールを焼鈍した後、1130℃で噴霧焼入れし、580
℃で焼戻しを行つた。このようにして造られた複
合ロールを解体し、硬度測定を行つた結果、その
凹部の表面から接合部に亘つて均一にＨ_RC55〜56
の硬度値を示し、その肉盛部の材質組織が均質な
ものであることが確認された。

以上は複合カリバーロールを例に述べたのであ
るが、本発明は第５図、第６図に示すように他の
種類の複合ロールについても同様に適用される。
第５図は平板用複合ロールの例を示し、この場合
そのロール１′には複合化を目的とする部分に小
径部２′を形成し、この上に異材を肉盛４′し、こ
の肉盛部４′を平坦な周縁部形状を有する加圧成
形用ローラー５′を用いて回転鍛造することによ
り、所定形状の目的複合ロールが同様に造られる
のである。また第６図はアングル凸ロール用複合
ロールの例を示し、この場合そのロール１″には
複合化を目的とする部分（凸部及びその両側近傍
部）を所定のロール形状と相似な小径部２″に形
成し、矢張りこの上に異材を肉盛４″して、この
肉盛部４″を所定の凸部形状と対応する周縁部形
状を有する加圧成形用ローラー５″を用いて回転
鍛造することにより、所定形状の目的複合ロール
が同様に造られるのである。

以上詳細に説明したように、本発明はロールの
要部に異材を肉盛被覆してなる各種の複合ロール
の製造法として、回転鍛造法を利用した画期的な
ものであつて、本発明製造法によれば、異材肉盛
部とロールとの健全なる圧着一体化が図られると
共に肉盛部及びその近傍組織の均質化が図られ、
これによつてその局部的な摩耗やクラツク発生の
危険性を完全に除去でき、この種複合ロールの使
用性能を高めることができると共に安定した性能
で長期の使用に耐えるものとなる。また本法では
回転鍛造法によりその肉盛部を殆んど所定形状に
圧造成形するものであり、従前機械加工による成
形と比較すると、その仕上げまでに要する加工が
簡単で生産能率の改善も図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明により複合カリバー
ロールを製造する例を表わし、第１図はロール及
び回転鍛造装置を示す要部平面図、第２図は酸化
防止用フラツクスの被覆工程を示す断面図、第３
図は肉盛工程を示す断面図、第４図は肉盛部圧造
工程を示す断面図であり、第５図は本発明により
複合平板用ロールを製造する例を表わす圧造工程
の断面図であり、第６図は同じく複合凸ロールを
製造する例を表わす圧造工程の断面図である。 １，１′，１″……ロール、２，２′，２″……凹
部（又は小径部）、３……酸化防止用フラツク
ス、４，４′，４″……異材肉盛部、５，５′，
５″……加圧成形用ローラー、６……余肉部、７
……支持体、８……ローラー軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロールの所要部を異材で肉盛被覆する複合ロ
   ールを製造するに当り、ロールの所要部に目的異
   材を肉盛した後、その肉盛部に、同肉盛部近傍を
   加熱した状態でロールの回転駆動下に加圧成形ロ
   ーラーを押接し、同肉盛部を所定の形状に圧造す
   ると共にロールに圧着せしめることを特徴とする
   複合回転鍛造ロールの製造法。