JPS63149352A - 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 - Google Patents
黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材Info
- Publication number
- JPS63149352A JPS63149352A JP29709186A JP29709186A JPS63149352A JP S63149352 A JPS63149352 A JP S63149352A JP 29709186 A JP29709186 A JP 29709186A JP 29709186 A JP29709186 A JP 29709186A JP S63149352 A JPS63149352 A JP S63149352A
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- Japan
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- roll
- crystallized
- roll material
- rolling
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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
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、主として熱間圧延に供される圧延用複合ロー
ルの圧延使用層たる外層材に係り、優れた耐摩耗性と耐
焼付性とを兼備せしめたロール材に関する。
ルの圧延使用層たる外層材に係り、優れた耐摩耗性と耐
焼付性とを兼備せしめたロール材に関する。
（従来の技術）
高クロムロール材は、冶金学的にはその基地組織中に微
細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗性に優れるのが
特長である。かかる高クロムロール材によって圧延用ロ
ールの外層（圧延使用層）が形成された複合ロールは、
熱間圧延用ロール特にホットストリップミル仕上列前段
ワークロールとして用いられている。
細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗性に優れるのが
特長である。かかる高クロムロール材によって圧延用ロ
ールの外層（圧延使用層）が形成された複合ロールは、
熱間圧延用ロール特にホットストリップミル仕上列前段
ワークロールとして用いられている。
しかし、高クロムロール材は熱伝導性に劣り、耐焼付性
に難があった。
に難があった。
そこで、本発明者は、特公昭６１−１６４１５号におい
て開示した通り、高クロムロール材として組織中に黒鉛
を晶出せしめたロール材を提案した。このロール材は、
耐摩耗性と耐焼付性とを兼備しており、圧延性能の向上
に寄与することができた。
て開示した通り、高クロムロール材として組織中に黒鉛
を晶出せしめたロール材を提案した。このロール材は、
耐摩耗性と耐焼付性とを兼備しており、圧延性能の向上
に寄与することができた。
（発明が解決しようとする問題点）
上記黒鉛が晶出した高クロムロール材は、耐摩耗性と耐
焼付性のみならず、強靭性も有しておりロール材として
好適なものであるが、カーバイドが従来から熱間圧延用
ロール材として使用されているグレンロール材や高台金
ダクタイル材に比べて小さく耐摩耗性の点で改善の余地
があり、更には耐焼付性向上の要求も強い。
焼付性のみならず、強靭性も有しておりロール材として
好適なものであるが、カーバイドが従来から熱間圧延用
ロール材として使用されているグレンロール材や高台金
ダクタイル材に比べて小さく耐摩耗性の点で改善の余地
があり、更には耐焼付性向上の要求も強い。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、従来に増
さる優れた耐摩耗性と耐焼付性とを備えた黒鉛が晶出し
た高クロムロール材を提供することを目的とする。
さる優れた耐摩耗性と耐焼付性とを備えた黒鉛が晶出し
た高クロムロール材を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
叙上の目的を達成するためになされた本発明のロール材
は、化学組成が重量％で、 Ｃ：２．８〜３．６％、 Ｎｉ：４．５〜１０％Ｓｉ
： ２５〜４．０％、 Ｃｒ： ５〜１０％Ｍｎ ：
０．５〜１．５％、 Ｍｏ ： １．７〜３．０
％Ｐ ： ０．１５〜０．５％ Ｓ ： ｏ、ｏｓ％以下 残部実質的にＦｅからなり、組織中に黒鉛が晶出してい
ることを構成するものである。
は、化学組成が重量％で、 Ｃ：２．８〜３．６％、 Ｎｉ：４．５〜１０％Ｓｉ
： ２５〜４．０％、 Ｃｒ： ５〜１０％Ｍｎ ：
０．５〜１．５％、 Ｍｏ ： １．７〜３．０
％Ｐ ： ０．１５〜０．５％ Ｓ ： ｏ、ｏｓ％以下 残部実質的にＦｅからなり、組織中に黒鉛が晶出してい
ることを構成するものである。
（作用及び実施例）
以下、本発明のロール材の成分限定理由について述べる
と共に、複合ロールへの適用について言及する。
と共に、複合ロールへの適用について言及する。
本発明の黒鉛晶出高クロムロール材の化学組成（単位重
量％）は、以下の理由により限定される。
量％）は、以下の理由により限定される。
Ｃ：２．８〜３．６％
ＣはＣｒと結合してクロムカーバイドを、またＭ。
と結合してＭｏＣを形成するほか、後述するＳｔ、 Ｎ
ｉの黒鉛化生成元素により微細な黒鉛を晶出する。
ｉの黒鉛化生成元素により微細な黒鉛を晶出する。
２．８％未満ではクロムカーバイド、 Ｍｏ、Ｃが減少
すると共に黒鉛の晶出もな（なり、目的とする黒鉛晶出
の高クロム鋳鉄が得られず、一方、３．６％を越えると
Ｃｒ １０％、 Ｍｏ ３．０％以下に抑えられている
ため過飽和の炭素が高いＳｉ、 Ｎｉ含有量のため黒鉛
化し、黒鉛品出量が過剰となって耐摩耗性が劣化する。
すると共に黒鉛の晶出もな（なり、目的とする黒鉛晶出
の高クロム鋳鉄が得られず、一方、３．６％を越えると
Ｃｒ １０％、 Ｍｏ ３．０％以下に抑えられている
ため過飽和の炭素が高いＳｉ、 Ｎｉ含有量のため黒鉛
化し、黒鉛品出量が過剰となって耐摩耗性が劣化する。
Ｓｉ：２．５〜４．０％
Ｓｉは高クロム材質に黒鉛を晶出させるために必要であ
る。２．５％未満ではこの効果がほとんど期待できず、
一方、４．０％を越えると黒鉛の晶出が過多となり、耐
摩耗性が劣化する。尚、黒鉛を有効に晶出させるには、
鋳込前の５ｉｉｉを上記成分範囲よりも低目にしておい
て、鋳込時に接種を行い、最終製品の成分で上記範囲内
に調整することが好ましい。
る。２．５％未満ではこの効果がほとんど期待できず、
一方、４．０％を越えると黒鉛の晶出が過多となり、耐
摩耗性が劣化する。尚、黒鉛を有効に晶出させるには、
鋳込前の５ｉｉｉを上記成分範囲よりも低目にしておい
て、鋳込時に接種を行い、最終製品の成分で上記範囲内
に調整することが好ましい。
Ｍｎ ： ０．５〜１．５％
Ｍｎは溶湯の脱酸のためにＳｉと共に積極的に添加され
る。Ｍｎ Ｏ，５％未満ではこの効果が不足し、１．５
％を越えると機械的性質特に靭性の点で劣化が著しくな
るためである。
る。Ｍｎ Ｏ，５％未満ではこの効果が不足し、１．５
％を越えると機械的性質特に靭性の点で劣化が著しくな
るためである。
Ｐ：０．１５〜０，５％
ＰはＦｅ３Ｐを形成し耐摩耗性の向上に寄与する。
０．１５％未満ではその効果が期待できず、０．５％を
越えると材質の脆化が著しい。
越えると材質の脆化が著しい。
Ｓ：０．０８％以下
Ｓは材質の脆化の原因となるため、少ないほど望ましく
、上限を０．０８％とする。
、上限を０．０８％とする。
Ｎｉ ： ４．５〜１０％
Ｎｉは基地組織の改良と黒鉛品出の目的で積極的に含有
される。しかしてＮｉ ４．５％未満では黒鉛の晶出が
みられず、一方１０％を越えるとＳｉの場合と同様黒鉛
過多となり、同時に残留オーステナイトが増加して後の
組織安定化熱処理によってもオーステナイトが安定で使
用時に耐肌荒性の面で問題となるためである。
される。しかしてＮｉ ４．５％未満では黒鉛の晶出が
みられず、一方１０％を越えるとＳｉの場合と同様黒鉛
過多となり、同時に残留オーステナイトが増加して後の
組織安定化熱処理によってもオーステナイトが安定で使
用時に耐肌荒性の面で問題となるためである。
Ｃｒ：５〜１０％
ＣｒはＣと結合して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劣り、一方１０％を
越えると、上記Ｎｉ、 Ｓｉの成分範囲によっても黒鉛
の晶出が得られないためである。 Ｍｏ ： １
．７〜３．０ ％ ＭｏはＣと結合してＭｏ２Ｃを形成し、耐摩耗性の向上
に寄与する。この効果を発揮させるためには１．７％以
上必要である。しかし、３．０％を越えるとその効果は
飽和し、更に白銑化傾向を強めるため黒鉛の晶出が困難
になる。
では炭化物が少なく耐摩耗性の点で劣り、一方１０％を
越えると、上記Ｎｉ、 Ｓｉの成分範囲によっても黒鉛
の晶出が得られないためである。 Ｍｏ ： １
．７〜３．０ ％ ＭｏはＣと結合してＭｏ２Ｃを形成し、耐摩耗性の向上
に寄与する。この効果を発揮させるためには１．７％以
上必要である。しかし、３．０％を越えるとその効果は
飽和し、更に白銑化傾向を強めるため黒鉛の晶出が困難
になる。
本発明の外殻層は以上の成分のほが残部実質的にＦｅで
形成されるが、その材質特性を向上させるためにＦｅに
代えて、下記のＮｂ５Ｖを必要に応じて含有することが
できる。
形成されるが、その材質特性を向上させるためにＦｅに
代えて、下記のＮｂ５Ｖを必要に応じて含有することが
できる。
Ｎｂ、Ｖニ一種以上の合計が１．０％以下Ｎｂ、νは共
に鋳造組織の微細化に効果があり、必要に応じ単独又は
複合で１．０％以下含有される。
に鋳造組織の微細化に効果があり、必要に応じ単独又は
複合で１．０％以下含有される。
すなわち、それらが合計量で１．０％以上含まれると、
炭素と結びついてＶＣ，ＮｂＣ、Ｎｂ２Ｃを形成し黒鉛
の晶出を妨げると共にコスト高となるためである。
炭素と結びついてＶＣ，ＮｂＣ、Ｎｂ２Ｃを形成し黒鉛
の晶出を妨げると共にコスト高となるためである。
本発明の黒鉛晶出ロール材は、従来（特公昭６１−１６
４１５号）のものに比べて特にＰとＭＯの含有範囲にそ
の特色がある。
４１５号）のものに比べて特にＰとＭＯの含有範囲にそ
の特色がある。
すなわち、従来の黒鉛晶出ロール材は、高クロム鋳鉄の
Ｍｉ繊織中クロムカーバイドと黒鉛とを晶出させること
により耐摩耗性と耐焼付性とを付与したものであるが、
本発明においては、そのほかに、Ｐを積極的に添加して
Ｆｅ、Ｐ共晶を組織中に生成させて耐焼付性を大幅に向
上させると共に、Ｍｏを多量に添加して高硬度のＭｏＣ
を析出させ、更にＭｏの過飽和の添加によって基地中に
Ｍｏを固溶させ、この両者によって耐摩耗性の大幅な向
上を達成したものである。
Ｍｉ繊織中クロムカーバイドと黒鉛とを晶出させること
により耐摩耗性と耐焼付性とを付与したものであるが、
本発明においては、そのほかに、Ｐを積極的に添加して
Ｆｅ、Ｐ共晶を組織中に生成させて耐焼付性を大幅に向
上させると共に、Ｍｏを多量に添加して高硬度のＭｏＣ
を析出させ、更にＭｏの過飽和の添加によって基地中に
Ｍｏを固溶させ、この両者によって耐摩耗性の大幅な向
上を達成したものである。
尚、Ｍｏの多量の添加は白銑化傾向を著しく助長し、黒
鉛の晶出を困難にする。これを回避するためには、Ｃ，
Ｓｉを高目に添加すると共にＳｔは鋳込時に接種の形で
添加し、黒鉛の晶出を促す必要がある。
鉛の晶出を困難にする。これを回避するためには、Ｃ，
Ｓｉを高目に添加すると共にＳｔは鋳込時に接種の形で
添加し、黒鉛の晶出を促す必要がある。
以上説明した黒鉛晶出高クロムロール材は、主として圧
延用複合ロールの使用層である外層の鋳造材として使用
されるが、その内層（軸芯）材としては、高級鋳鉄やダ
クタイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛鋳鋼等の
鋳鋼材が適宜使用される。
延用複合ロールの使用層である外層の鋳造材として使用
されるが、その内層（軸芯）材としては、高級鋳鉄やダ
クタイル鋳鉄等の強靭性のある鋳鉄材又は黒鉛鋳鋼等の
鋳鋼材が適宜使用される。
また、前記複合ロールの製造方法としては、遠心力鋳造
法により外層を鋳造した後、外層を内存した遠心力鋳造
用鋳型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に内層
材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方法が
あり、簡便であるので一般的に適用されている。
法により外層を鋳造した後、外層を内存した遠心力鋳造
用鋳型を起立させて静置鋳型を構成し、その内部に内層
材溶湯を注湯し、外層と内層とを溶着一体化する方法が
あり、簡便であるので一般的に適用されている。
尚、本発明でいうロール材とは、上記説明した圧延用ロ
ールのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能
な材質であることを意味する。従って、本発明のロール
材は圧延用ロールの外層材に限らず、例えばホットラン
テーブルローラ等の中空円筒状ローラの外層材として適
用できることは勿論である。
ールのみならず圧延付帯設備におけるローラに適用可能
な材質であることを意味する。従って、本発明のロール
材は圧延用ロールの外層材に限らず、例えばホットラン
テーブルローラ等の中空円筒状ローラの外層材として適
用できることは勿論である。
次に本発明の黒鉛晶出高クロムロール材を適用した下記
寸法の複合ロールの製造実施例について説明する。尚、
比較のため、従来例として、外層に特公昭６１−１６４
１５号のロール材を用いた複合ロールも製造した。
寸法の複合ロールの製造実施例について説明する。尚、
比較のため、従来例として、外層に特公昭６１−１６４
１５号のロール材を用いた複合ロールも製造した。
（１１ロール寸法（単位鶴）
製品胴径：６８０φ 胴 長： ｉａｏ。
全長： ３８００
（２）製造方法
■ 外層材溶湯として第１表に示す高クロム鋳鉄溶湯を
用い、これを遠心力鋳造機上で回転する鋳型に１４００
℃の鋳込温度で肉厚８０鶴（鋳込重量２７４００ ｋｇ
）分鋳込んだ。
用い、これを遠心力鋳造機上で回転する鋳型に１４００
℃の鋳込温度で肉厚８０鶴（鋳込重量２７４００ ｋｇ
）分鋳込んだ。
■ 外層が完全に凝固した後（鋳込開始から２２〜２３
分後）、この遠心力鋳造用鋳型を垂直に立てて、第１表
に外層材溶湯と共に示した軸芯材溶湯を鋳型上部から１
３８０℃で鋳込み、鋳型内を完全に満たした後、上端を
押湯保温材でカバーした。
分後）、この遠心力鋳造用鋳型を垂直に立てて、第１表
に外層材溶湯と共に示した軸芯材溶湯を鋳型上部から１
３８０℃で鋳込み、鋳型内を完全に満たした後、上端を
押湯保温材でカバーした。
■ 完全に冷却した後、ロールを鋳型から取出し、組織
安定化熱処理（５５０℃Ｘ１０１１ｒ）と鋳造応力除去
のための熱処理（５５０℃ｘｌＯＨｒ）を行った。
安定化熱処理（５５０℃Ｘ１０１１ｒ）と鋳造応力除去
のための熱処理（５５０℃ｘｌＯＨｒ）を行った。
第１表
（３）製品組成、機械的性質等
■ 製品ロールの軸芯部の化学組成を第２表に示す。尚
、外層は溶湯組成と同一であるため記載省略する。
、外層は溶湯組成と同一であるため記載省略する。
第２表
■ 実施例１および２の外層の表面硬度を測定したとこ
ろＨｓ８７〜８２であった。
ろＨｓ８７〜８２であった。
■ ロール胴部について超音波探傷を行った結果、実施
例、従来例ともに外層と軸芯部とは完全に一体結合して
いることが確認された。
例、従来例ともに外層と軸芯部とは完全に一体結合して
いることが確認された。
（４）圧延成績
実施例および従来例に係るロールを、実際にホットスト
リップミル仕上前段スタンドに設置し、ステンレスの板
圧延に供した。その結果、両ロールとも焼付き状肌荒れ
はなく健全であった。一方耐摩耗性については、外層１
１ｍ当りの圧延量につき、従来例が２８００ Ｔｏｎ／
ｗであったのに対して本発明実施例では３３５０ Ｔｏ
ｎ／ｎ＋であり、圧延量について従来に対して約２０％
の改善がみられた。
リップミル仕上前段スタンドに設置し、ステンレスの板
圧延に供した。その結果、両ロールとも焼付き状肌荒れ
はなく健全であった。一方耐摩耗性については、外層１
１ｍ当りの圧延量につき、従来例が２８００ Ｔｏｎ／
ｗであったのに対して本発明実施例では３３５０ Ｔｏ
ｎ／ｎ＋であり、圧延量について従来に対して約２０％
の改善がみられた。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明の黒鉛晶出高クロムロール材
は、特にＰ ： ０．１５〜０．５％、Ｍｏ：１．７〜
３．０％を含有した特定組成の高クロム鋳鉄材質で形成
したので、晶出黒鉛とＦｅｚＰとの作用によって優れた
耐焼付性を具備するものとなり、またクロムカーバイド
とＭｏＣおよびＭｏによる基地の強化によって優れた耐
摩耗性を具備するものとなり、特に熱間圧延用ロールの
外層材として利用価値は著大である。
は、特にＰ ： ０．１５〜０．５％、Ｍｏ：１．７〜
３．０％を含有した特定組成の高クロム鋳鉄材質で形成
したので、晶出黒鉛とＦｅｚＰとの作用によって優れた
耐焼付性を具備するものとなり、またクロムカーバイド
とＭｏＣおよびＭｏによる基地の強化によって優れた耐
摩耗性を具備するものとなり、特に熱間圧延用ロールの
外層材として利用価値は著大である。
Claims (1)
- （１）化学組成が重量％で、 Ｃ：２．８〜３．６％、Ｎｉ：４．５〜１０％Ｓｉ：２
．５〜４．０％、Ｃｒ：５〜１０％Ｍｎ：０．５〜１．
５％、Ｍｏ：１．７〜３．０％Ｐ：０．１５〜０．５％ Ｓ：０．０８％以下 残部実質的にＦｅからなり、組織中に黒鉛が晶出してい
ることを特徴とする黒鉛が晶出した高クロムロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29709186A JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29709186A JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149352A true JPS63149352A (ja) | 1988-06-22 |
| JPH076029B2 JPH076029B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17842085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29709186A Expired - Lifetime JPH076029B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 黒鉛が晶出した高クロムロ−ル材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076029B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293039A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-03 | Kubota Ltd | 耐焼付性および耐摩耗性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材 |
| EP0665068A4 (en) * | 1993-03-31 | 1997-06-11 | Hitachi Metals Ltd | AGAINST WEAR AND EAT RESISTANT ROLL FOR ROLLING. |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP29709186A patent/JPH076029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293039A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-03 | Kubota Ltd | 耐焼付性および耐摩耗性に優れた黒鉛晶出高クロム鋳鉄ロール材 |
| EP0665068A4 (en) * | 1993-03-31 | 1997-06-11 | Hitachi Metals Ltd | AGAINST WEAR AND EAT RESISTANT ROLL FOR ROLLING. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH076029B2 (ja) | 1995-01-25 |
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