JPS6326332A - 高クロムロ−ル材 - Google Patents
高クロムロ−ル材Info
- Publication number
- JPS6326332A JPS6326332A JP17059186A JP17059186A JPS6326332A JP S6326332 A JPS6326332 A JP S6326332A JP 17059186 A JP17059186 A JP 17059186A JP 17059186 A JP17059186 A JP 17059186A JP S6326332 A JPS6326332 A JP S6326332A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- roll
- less
- outer layer
- roll material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
の外層材に係り、優れた耐摩耗性、耐焼付性と共に強度
にも優れる高クロムロール＋Ａに関する。
の外層材に係り、優れた耐摩耗性、耐焼付性と共に強度
にも優れる高クロムロール＋Ａ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ＭＩｒＪ中に
微細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗１／［に優れ
るのが特徴である。従ってか＼る高クロムロール材を圧
延用ロールの外層に用いた複合ロールは、ホットストリ
ップミル仕」二列前段ワークロールとして用いられてい
る。
微細な高硬度炭化物を含んでおり、耐摩耗１／［に優れ
るのが特徴である。従ってか＼る高クロムロール材を圧
延用ロールの外層に用いた複合ロールは、ホットストリ
ップミル仕」二列前段ワークロールとして用いられてい
る。
しかし高クロム材は熱伝導率が低く、同一圧延条件で熱
間圧延に使用した場合、他の熱伝導率の良いロール材で
外層が形成されたワークロールよりも、圧延材と接する
胴表面の温度上昇が大きいのが難点である。
間圧延に使用した場合、他の熱伝導率の良いロール材で
外層が形成されたワークロールよりも、圧延材と接する
胴表面の温度上昇が大きいのが難点である。
胴表面の温度上昇が大きく、胴内部との温度差が大きい
と、ロールの耐摩耗性、耐肌荒性、耐摩耗性、耐クラツ
ク性に悪影響が及び圧延性の劣化を招来する。
と、ロールの耐摩耗性、耐肌荒性、耐摩耗性、耐クラツ
ク性に悪影響が及び圧延性の劣化を招来する。
そこで本発明者は、クロム含有量が高く通常は黒鉛晶出
ができないとされていた高クロムロール材の成分組成を
調整することにより、その組織中に黒鉛を晶出させるこ
とに成功して、該黒鉛の１ｒ１１′滑作用によって特に
耐焼付性を改善し、上記の緒特性に及ぼす悪影響ひいて
は圧延性の劣化を有効に防止可能としたロール材を開発
し、これを外層に用いた複合ロールを特開昭５７−７３
９４６号、特開昭５７−７３９４７号等において開示し
たのである。
ができないとされていた高クロムロール材の成分組成を
調整することにより、その組織中に黒鉛を晶出させるこ
とに成功して、該黒鉛の１ｒ１１′滑作用によって特に
耐焼付性を改善し、上記の緒特性に及ぼす悪影響ひいて
は圧延性の劣化を有効に防止可能としたロール材を開発
し、これを外層に用いた複合ロールを特開昭５７−７３
９４６号、特開昭５７−７３９４７号等において開示し
たのである。
（発明が解決しようとする問題点）
上記の黒鉛晶出の高クロムロール材は高合金グレン材よ
り優れた強度を有するもの一１従来の高クロムロール材
より低強度であり、益々苛酷条件下で使用される圧延ロ
ールにとっては、その強度の向上は強く望まれるところ
である。
り優れた強度を有するもの一１従来の高クロムロール材
より低強度であり、益々苛酷条件下で使用される圧延ロ
ールにとっては、その強度の向上は強く望まれるところ
である。
本発明はカミる実情に鑑み、前記黒鉛晶出高クロムロー
ル材の黒鉛の多くが片状であることに注目し、該黒鉛の
球状化によって材料強度を向上させることを目的とする
。なお片状黒鉛よりも、それを球状に凝集した黒鉛の方
が一個当りの黒鉛が大きくなり、焼付き抑制効果の向上
も期待できるのである。
ル材の黒鉛の多くが片状であることに注目し、該黒鉛の
球状化によって材料強度を向上させることを目的とする
。なお片状黒鉛よりも、それを球状に凝集した黒鉛の方
が一個当りの黒鉛が大きくなり、焼付き抑制効果の向上
も期待できるのである。
（問題点を解決するための手段）
しかして上記の目的を達成するために本発明の高クロム
ロール材は、化学組成が重量百分率で、ＣＦ２．４〜３
．４χ Ｓｔ ： ２．０〜３．４％Ｍｎ ： ０．
５〜１．５２ Ｐ ： ０．１χ 以下Ｓ ： ０
．０８％以下 Ｎｉ ： ４．５〜１０χＣｒ：５〜
ｌＯχ Ｍｏ ： ０．５〜１．５χｈｇ ： Ｏ
，０２〜０．１χ 残部実質的にＦｅから成り球状黒鉛を晶出していること
を特徴とする手段を採用したのであり、また前記Ｆｅの
一部に替えてＮｂ若しくはＶの１．０％以下とを含有し
て成るようにしているのである。
ロール材は、化学組成が重量百分率で、ＣＦ２．４〜３
．４χ Ｓｔ ： ２．０〜３．４％Ｍｎ ： ０．
５〜１．５２ Ｐ ： ０．１χ 以下Ｓ ： ０
．０８％以下 Ｎｉ ： ４．５〜１０χＣｒ：５〜
ｌＯχ Ｍｏ ： ０．５〜１．５χｈｇ ： Ｏ
，０２〜０．１χ 残部実質的にＦｅから成り球状黒鉛を晶出していること
を特徴とする手段を採用したのであり、また前記Ｆｅの
一部に替えてＮｂ若しくはＶの１．０％以下とを含有し
て成るようにしているのである。
（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。
共に、複合ロールへの適用について言及する。
化学組成（単位重量百分率）の限定
Ｃｊ２．４〜３．４χ
ＣはＣｒと結びついてクロムカーバイドを形成する他、
後述する８１％ Ｎｉの黒鉛生成元素によって微細な黒
鉛となって晶出する。Ｃが２．４χ未満ではクロムカー
バイドが減ると共に黒鉛の晶出もなくなり、耐焼付性が
著しく低下する。
後述する８１％ Ｎｉの黒鉛生成元素によって微細な黒
鉛となって晶出する。Ｃが２．４χ未満ではクロムカー
バイドが減ると共に黒鉛の晶出もなくなり、耐焼付性が
著しく低下する。
一方Ｃが３．４χを越えるとＣｒχ、Ｍｏχとの関係も
あるが、本発明では、Ｃｒが１０％以下、Ｍｏが１．５
％以下と限定されているため、過飽和のＣが高い含有率
で含まれるＳｔ及びＮｉのため黒鉛化し、多量の黒鉛が
晶出し、耐摩耗性、耐肌荒れ性の点で劣る。
あるが、本発明では、Ｃｒが１０％以下、Ｍｏが１．５
％以下と限定されているため、過飽和のＣが高い含有率
で含まれるＳｔ及びＮｉのため黒鉛化し、多量の黒鉛が
晶出し、耐摩耗性、耐肌荒れ性の点で劣る。
Ｓｔ ： ２．０〜３．４χ
Ｓｉは高クロム材質に黒鉛を晶出させるために必要であ
り、白銑化元素であるＣｒχ、ＭＯχとの兼ね合いで、
その量は決定されるが、２．０χ未満ではその効果はな
く、３．４χを越えると黒鉛晶出が過多となり、耐摩耗
性の点で劣る。
り、白銑化元素であるＣｒχ、ＭＯχとの兼ね合いで、
その量は決定されるが、２．０χ未満ではその効果はな
く、３．４χを越えると黒鉛晶出が過多となり、耐摩耗
性の点で劣る。
Ｓｉについては出銑時のＳｔを低くし、鋳込前に接種を
行なって最終製品の成分で上記範囲内に入れる方が黒鉛
の晶出は容易である。
行なって最終製品の成分で上記範囲内に入れる方が黒鉛
の晶出は容易である。
Ｍｎ ： ０．５〜１．５χ
溶湯の脱酸剤としてＳｉと共に積極的に添加し、その含
有量は少なくとも０．５χなければならず、１．５２を
越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。
有量は少なくとも０．５χなければならず、１．５２を
越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：０．１χ 以下
ロール材質において少なければ少ない程望ましく、脆性
を防ぐ点からも０．１％以下とする。
を防ぐ点からも０．１％以下とする。
Ｓ：ｏ、ｏｓ％以下
ＳはＰと同様にロール材質を脆くするため、少なければ
少ない程望ましく 、０．０８％以下とする。
少ない程望ましく 、０．０８％以下とする。
Ｎｉ ： ４．５〜ｌＯχ
Ｎｉ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、４．５χ未満では黒鉛の晶出がなり
、１０％以上になるとＳｔと同様黒鉛過多となり、かつ
、オーステナイトが安定になり、後の熱処理においても
変態しなくなり、耐肌荒れ性が劣る。
含有させるもので、４．５χ未満では黒鉛の晶出がなり
、１０％以上になるとＳｔと同様黒鉛過多となり、かつ
、オーステナイトが安定になり、後の熱処理においても
変態しなくなり、耐肌荒れ性が劣る。
Ｃｒ：５〜ｌＯχ
ＣｒはＣと結合してＣｒ炭化物を形成するが、５χ未満
ではその効果がなく、１０χを越えると黒鉛が晶出しな
くなる。
ではその効果がなく、１０χを越えると黒鉛が晶出しな
くなる。
Ｍｏ ： ０．５〜１．５χ
Ｍｏは基地中に入り焼戻し軟化抵抗を高めると共に、炭
化物中にも入って炭化物の硬度を向上させるが、その含
有量が０．５χ未満ではこれらの効果が少なく、一方１
．５χを越えると白銑化傾向が強く、黒鉛の晶出が得ら
れない。
化物中にも入って炭化物の硬度を向上させるが、その含
有量が０．５χ未満ではこれらの効果が少なく、一方１
．５χを越えると白銑化傾向が強く、黒鉛の晶出が得ら
れない。
Ｍｇ ： ０．０２〜０．１χ
ｑｇは晶出黒鉛を球状化させる元素であるが、その含有
量が０．０２χ未満となるような添加では球状化効果は
なく 、０．０２〜０．１χで十分の球状化効果が得ら
れる。
量が０．０２χ未満となるような添加では球状化効果は
なく 、０．０２〜０．１χで十分の球状化効果が得ら
れる。
本発明の高クロムロール材は上記の合金成分のほか、残
部実質的にＦｅで形成されるが、Ｆｅの一部に替えて、
Ｎｂ又は■を各１．０％以下の範囲で含有させることが
できる。Ｎｂ、■は共に１．０％以下で鋳造組織微細化
効果があるが、■、０χを越えるとＣと結合して黒鉛の
晶出を阻害する。
部実質的にＦｅで形成されるが、Ｆｅの一部に替えて、
Ｎｂ又は■を各１．０％以下の範囲で含有させることが
できる。Ｎｂ、■は共に１．０％以下で鋳造組織微細化
効果があるが、■、０χを越えるとＣと結合して黒鉛の
晶出を阻害する。
次に本発明の実施例Ａ及びＢと比較例Ｃとを示す。第１
表にそれぞれの組成を示した。比較例は前記先願発明の
外層材に相当する材質であり、本発明材に比しＭｇを含
有しない組成である。
表にそれぞれの組成を示した。比較例は前記先願発明の
外層材に相当する材質であり、本発明材に比しＭｇを含
有しない組成である。
第１表
なお実施例Ａ、ＢはそれぞれＭｇ無添加で出銑し、取鍋
中でＮｉとＭｇの合金（９５χＮ＋、５χＭｇ ）によ
ってＭｇ処理して上記化学組成に調整したものである。
中でＮｉとＭｇの合金（９５χＮ＋、５χＭｇ ）によ
ってＭｇ処理して上記化学組成に調整したものである。
第１図、第２図とした写真はそれぞれ実施例Ａ及びＢの
顕微鏡組織写真であり、第３図とした写真は比較例Ｃの
顕微鏡組織写真である。
顕微鏡組織写真であり、第３図とした写真は比較例Ｃの
顕微鏡組織写真である。
次に上記Ａ、Ｂ、Ｃの引張試験結果を第２表に示す。各
試料について２本の試験片を採り引張試験を行った。
試料について２本の試験片を採り引張試験を行った。
第２表
第１及び第２図から黒鉛の球状化状態が、また第２表か
ら黒鉛球状化による引張強さ及び伸びの向上が明らかで
ある。
ら黒鉛球状化による引張強さ及び伸びの向上が明らかで
ある。
次に本発明の高クロムロール材の複合ロールへ適用につ
いて説明する。
いて説明する。
本発明材は既に触れているように、主として熱間圧延用
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、あるいは黒鉛鋳鋼等の
鋳鋼材が適宜使用される。
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、あるいは黒鉛鋳鋼等の
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
による外層を鋳造した後、外層を内存した遠心力鋳造用
鋳型を起立さセ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。
による外層を鋳造した後、外層を内存した遠心力鋳造用
鋳型を起立さセ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。
なお、本発明でいうロール月とは、−ｈ述の圧延用ロー
ルのみならず、圧延（マ］帯設備におりるＬｌ −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、例えばホン
トランテープ刃用１−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。
ルのみならず、圧延（マ］帯設備におりるＬｌ −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、例えばホン
トランテープ刃用１−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。
次に本発明高クロムロール材を適用した複合１′１−ル
の製造実施例をついて説明する。
の製造実施例をついて説明する。
（１） ロール寸法（単位ｍｍ）
製品胴径；６８０ メ、 胴長：］８００全長 ：
３８００ （２）製造方法 ■ 遠心力鋳造装置において回転するロール鋳造用鋳型
に第３表に示した外層材（いずれも本発明ロール材）溶
湯を、同表に示した鋳込温度で鋳込んだ。
３８００ （２）製造方法 ■ 遠心力鋳造装置において回転するロール鋳造用鋳型
に第３表に示した外層材（いずれも本発明ロール材）溶
湯を、同表に示した鋳込温度で鋳込んだ。
鋳込量は肉厚８０ｍｍ分（鋳込重量２Ｔｏｎ ４００ｋ
ｇ）である。
ｇ）である。
第３表
注、 単位二重量％、残部実質的にＰｅなお、Ｍｇは、
いずれもＭｇ圧力添加用取鍋中でＭｇ処理したものであ
る。
いずれもＭｇ圧力添加用取鍋中でＭｇ処理したものであ
る。
■ 外層を鋳込み初めてから、実施例Ａにおいては１９
分後、同Ｂにおいては１８分後に外層は完全に凝固した
。
分後、同Ｂにおいては１８分後に外層は完全に凝固した
。
■ その後、外層を内存した鋳型を垂直に立てて、鋳型
の両端にロール軸部形成用の上型及び下型を連設して静
置鋳型を構成し、その内部に軸芯材溶湯を鋳込んで完全
に満した後、押湯保温材でカバーした。なお軸芯材の種
類と鋳込温度は次のとおりである。
の両端にロール軸部形成用の上型及び下型を連設して静
置鋳型を構成し、その内部に軸芯材溶湯を鋳込んで完全
に満した後、押湯保温材でカバーした。なお軸芯材の種
類と鋳込温度は次のとおりである。
実施例Ａ −−−−一高級鋳鉄 １３８０℃実施例Ｂ
・−・−・−ダクタイル鋳鉄 １３６０℃■ 軸芯材が
完全に凝固し、常温まで冷却された後、鋳型から取り出
し、熱処理及び機械加工を行って最終製品を得た。熱処
理は、実施例Ａ−−−−−５７０℃×２０時間実施例Ｂ
−−−−−−−５７０℃×２０時間（３）検査 ロール胴部を超音波探傷したところ、実施例Ａ及びＢと
も外層と軸芯部は完全に結合しており、両者の外層組織
はいずれもクロムカーバイドと基地及び完全に球状化し
た黒鉛から成り立っている。
・−・−・−ダクタイル鋳鉄 １３６０℃■ 軸芯材が
完全に凝固し、常温まで冷却された後、鋳型から取り出
し、熱処理及び機械加工を行って最終製品を得た。熱処
理は、実施例Ａ−−−−−５７０℃×２０時間実施例Ｂ
−−−−−−−５７０℃×２０時間（３）検査 ロール胴部を超音波探傷したところ、実施例Ａ及びＢと
も外層と軸芯部は完全に結合しており、両者の外層組織
はいずれもクロムカーバイドと基地及び完全に球状化し
た黒鉛から成り立っている。
外層硬度は実施例Ａ−・−１（ｓ’＋６〜７７、実施例
Ｂ−−−Ｈｓ７８〜７９であった。
Ｂ−−−Ｈｓ７８〜７９であった。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明の高クロムロール材は既述の
ような成分組成の特定とＭｇ処理により、高クロム材質
の特徴とする高硬度のクロム炭化物と共に球状化黒鉛を
共存させた組織を得て、強度の改善と共に優れた耐焼付
性、耐摩耗性、硬度、焼戻軟化抵抗等を備え、圧延設備
に供せられるロール及びローラ外層として好適であり、
当工業分野における利用価値は著大である。
ような成分組成の特定とＭｇ処理により、高クロム材質
の特徴とする高硬度のクロム炭化物と共に球状化黒鉛を
共存させた組織を得て、強度の改善と共に優れた耐焼付
性、耐摩耗性、硬度、焼戻軟化抵抗等を備え、圧延設備
に供せられるロール及びローラ外層として好適であり、
当工業分野における利用価値は著大である。
第１図及び第２図は本発明実施例材の金属組織の顕微鏡
組織写真であり、第３図は比較例材の金属Ｍｉ織の顕微
鏡組織写真である。 特許 出 願人 久保田鉄工株式会社第１図 第２図 第３図
組織写真であり、第３図は比較例材の金属Ｍｉ織の顕微
鏡組織写真である。 特許 出 願人 久保田鉄工株式会社第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）化学組成が重量百分率で Ｃ：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：０．５〜１．５％ Ｍｇ：０．０２〜０．１％ 残部実質的にＦｅから成り球状黒鉛を晶出していること
を特徴とする高クロムロール材。 - （２）化学組成が重量百分率で Ｃ：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％Ｈｏ：０．５〜１．５％ Ｍｇ：０．０２〜０．１％Ｎｂ又はＶ：１．０％以下残
部実質的にＦｅから成り球状黒鉛を晶出していることを
特徴とする高クロムロール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17059186A JPS6326332A (ja) | 1986-07-19 | 1986-07-19 | 高クロムロ−ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17059186A JPS6326332A (ja) | 1986-07-19 | 1986-07-19 | 高クロムロ−ル材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326332A true JPS6326332A (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=15907676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17059186A Pending JPS6326332A (ja) | 1986-07-19 | 1986-07-19 | 高クロムロ−ル材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6326332A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116336A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-24 | Fujitsu Ltd | Ｆｏｒｔｒａｎ入出力制御処理方式 |
-
1986
- 1986-07-19 JP JP17059186A patent/JPS6326332A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116336A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-24 | Fujitsu Ltd | Ｆｏｒｔｒａｎ入出力制御処理方式 |
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