JPS6330105A

JPS6330105A - カリバ−付圧延用複合スリ−ブ

Info

Publication number: JPS6330105A
Application number: JP17145286A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Seto; 瀬戸　良登; Hideo Fujita; 秀雄藤田; Akitoshi Okabayashi; 昭利岡林; Tsunao Kawanaka; 綱夫川中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1988-02-08

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】（産業上の利用分野）本発明は、ロール軸に焼ばめ等により組立てて使用され
る圧延用スリーブに係り、特にスリーブの周方向外周面
にカリバーが凹設されたものに関する。

（従来の技術）カリバー深さの深い圧延用スリーブは、通常、単一成分
のダクタイル鋳鉄材を用いて、立次によるカリバー鋳造
によって形成されている。

すなわち、深いカリバーの場合、圧延時にカリバー側壁
部において焼付が生じ易いので、耐焼付性の優れたダク
タイル鋳鉄材が用いられている。

また、ダクタイル鋳鉄材を用いた場合、内部での硬度落
ちが大きく、カリバーが深い場合、特にカリバー底部に
おける耐摩耗性に問題があるので、カリバー成形用の環
状凸部を有する置注鋳造用金型を用いて、置注鋳造段階
でカリバーを鋳出し成形する室咲によるカリバー鋳造が
適用されている。

（発明が解決しようとする問題点）室咲によるカリバー鋳造によって、歩留りの向上とカリ
バー底部における品質の改善が図られたのであるが、ス
リーブ材としてダクタイル鋳鉄材を用いる関係で、カリ
バー成形用の環状凸部の下面にドロスが溜り、これがカ
リバ一部に鋳ぐるまれ易（、品質上問題を生じ易い。

また、スリーブはロール軸に焼ばめて使用されるため、
スリーブ内面には焼ばめ応力、圧延応力等が集積され、
強度不足の場合にはスリーブが割損し易いという問題が
あり、スリーブ内面強度の向上に対する要望も強い。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、品質良好
にして、内面強度の優れたダクタイル鋳鉄製カリバー付
圧延用スリーブ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講じられた本発明の特徴と
するところは、周方向外周面にカリバーが凹設された外
層と内層とが）容着接合され、スリーブ外径りとカリバ
ー深さをとの比Ｄ／ｔが１５以下とされた大形・厚肉の
カリバー付圧延用複合スリーブであって、外層が重量％でＣ：３．０〜３．７％　　Ｓｉ：１．５〜２．５％Ｍｎ
　：　　０．２〜１．０％　　Ｎｉ　：　０．７〜３．
０％Ｃｒ：０．１〜０．５％　　Ｍｏ：　　０．１〜１
．０％Ｍｇ：　　０．０２〜０．１％残部Ｆｅおよび通常の不純物からなるダクタイル鋳鉄材
で形成され、内層が重量％でＣ：２．８〜３．８％　　Ｓｉ：１．８〜２．８％Ｍｎ
　：　　０．２〜１．０％　　Ｎｉ：２．Ｏ％以下Ｃｒ
：０．４　　％以下　　Ｍｏ：１．Ｏ％以下Ｍｇ：　　
０．０２〜０．１％残部Ｆｅおよび通常の不純物からなるダクタイル鋳鉄材
で形成され、カリバーを鋳出すようにした金型遠心力鋳造によって鋳
造されてなる点にある。

（実施例）以下、図面を参照して本発明のカリバー付圧延用複合ス
リーブについて説明する。

第１図はロール軸２１に本発明のカリバー付圧延用複合
スリーブｌが焼ばめられた状態を示し、複合スリーブ１
は、外層２と内層４とが溶着接合され、外層２の周方向
外周面に断面視逆台形状のカリバー３が凹設されている
。

本発明においては、カリバー３の深さｔとスリーブ外径
りとの比Ｄ／ｔが１５以下で、Ｄが８００　φｍ宵程度
以上の大形・厚肉のスリーブを対象としている。かかる
大形のカリバーを有するスリーブの場合、従来のカリバ
ー鋳造ではカリバ一部におけるドロスの鋳ぐるみ、巻込
みを防止することができなかったからである。

前記外層２と内層４とはともにダクタイル鋳鉄材で形成
されているが、内層４のダクタイル鋳鉄は外層２のそれ
と比べて高強度（低硬度）になるように成分が調整され
ており、外層２と内層４との溶着性の向上を図ると共に
内層４の強靭化を達成している。

外層２のダクタイル鋳鉄の成分および限定理由は次の通
りである。成分単位は重量％であり、残部はＦｅおよび
通常の不純物である。

Ｃ：３．Ｏ〜３．７％３．０％未満ではセメンタイト、黒鉛の量ともに少な（
なり、ダクタイル材質の特徴が充分発揮されない。又３
．７％を越えると材質が脆くなる。

Ｓｉ：１．５〜２．５％１．５％未満ではセメンタイト量が過多となり、一方２
．５％を越えると黒鉛が多過ぎ、基地組織が脆弱となる
。

Ｍｎ　：　　０．２〜ｌＯ％ＭｎはＳの害を抑制するが０．２％未満ではこの効果が
少ない。又Ｍｎは容易に基地の硬度を上げるが、多量に
なると材質を脆くするため１．０％を限度とした。

Ｎｉ：０．７〜３．０％Ｎｉは材質を脆化しないで基地硬度を上げる作用がある
が、０．７％未満ではその効果はあまり期待できず、ま
た３、０％を越えると基地組織が熱的に不安定なベーナ
イトとなり使用に適さないのである。

Ｃｒ：　　０．１〜０．５％Ｃｒは特にセメンタイトの晶出を促進する元素であり、
０，１％未満では黒鉛量の過多並びにセメンタイト量の
過少を招き耐摩耗性が問題となる。−方０，５％を越え
るとするとセメンタイト量が多くなり過ぎるのである。

門ｏ：ｏ、１〜１．０％ＭｏはＮｉと同様、材質を脆化しないで基地硬度を上げ
る作用があると共に、高温時においても硬度を低下させ
難い特徴をもっている。０．１％未満では上記効果は期
待できず、また１、０％を越えて含有させても前記効果
は飽和し、それ以上の含有は不必要である。

門ｇ：０．０２　〜０．１　％ｈｇは黒鉛の球状化のために含有させるものであるが、
０．０２％未満ではその作用は認められない。

また０、１％を越えると鋳造欠陥を発生しやすく問題で
ある。

次に、内層４のダクタイル鋳鉄の成分および限定理由は
次の通りである。成分単位、残部は外層の場合と同様で
ある。

Ｃ：２．８〜３．８％Ｃは靭性と強度を付与するために含有されるが、２．８
％未満では材質のチル化が進行し、靭性の低下が著しく
なり、他方、３．８％を越えると、黒鉛化が過剰となり
、強度不足を来す。

Ｓｉ：１．８〜２．８％１．８％未満では、黒鉛化が悪く、セメンタイトが多く
晶出し、強度が劣化する。一方、２．８％を越えると黒
鉛化が促進して強度の劣化を招く。

Ｍｎ　：　　１１．２〜１．ｆｌ　９’ｎＭｎはＳと結
合してＭｎＳとしてＳの悪影響を除去する作用を果すが
、０．２％未満ではその効果は十分でなく、一方１．０
％を越えると、Ｓの悪影響を防止することよりむしろ材
質の劣化が著しくなる。

Ｎｉ　：　２．０％以下Ｎｉは黒鉛の安定化のために含有されるものであるが、
２．０％を越えて含有されても、それ以上の顕著な効果
がない。

Ｃｒ：０．４　　％以下Ｃｒは０．４％を越えて含有されると材質のセメンタイ
トが多くなり、強靭性の点で劣化する。

門ｏ：１．０　　％以下Ｍｏは含有量が、多過ぎると材質的にむしろ硬くなり過
ぎる欠点を生じ、靭性が劣化する。

Ｍｇ：　　０．０２〜０．１％Ｍｇは黒鉛の球状化のために必要な元素であるが、その
含有量が０．０２％未満では、球状化不良を来たし、強
靭な球状黒鉛鋳鉄とすることができない。

しかし、０．１％を越えるとＭｇのチル化作用及びドＩ
＋１、ノ１゛成の点？：弊害を１１″しろ。

次に本発明のカリバー付圧延用複合スリーブの製造方法
について説明する。

第２図は、カリバー付圧延用複合スリーブを遠心力鋳造
するための竪型遠心力鋳造装置の一例を示し、遠心力鋳
造用金型１０が回転台２０上に載置固定されて構成され
ている。

前記遠心力鋳造用金型１０は、側型１１と下型１５と上
型１７とで構成され、側型１１はその内面にスリーブ外
周面成形用の環状金型１２．１４とカリバ一部成形用の
環状金型１３が連設されており、下型１５の上面部およ
び上型１７の下面部が砂型１６．１８で形成されている
。図において１９は上型１７に開設された注湯口であり
、２゛は遠心力鋳造された外層であり、３゛は内層であ
る。

外層を遠心力鋳造によって形成すると、従来の室咲によ
るカリバー鋳造で見られた、カリバ一部におけるドロス
は遠心効果によって除去され、また内部における硬度落
ちが少なくなる。

次に本発明の具体的実施例について説明する。

（１）第１図に示した形状の複合スリーブを第２図の竪
型遠心力鋳造装置によって鋳造した。

スリーブの寸法は、外径Ｄ１４５０ｍ＠、内径８００ｍ
ｓ、幅７００　ｎである。

また、カリバー寸法は、Ａ＝３５０箇層、Ｂ＝２６Ｑ　
＊＊、　　Ｌ　＝１５０　＊＊従ってＤ／　ｔ　＝９．
７である。

尚、比較のため比較例として同寸法の草体スリーブを室
咲によるカリバー鋳造によって鋳造した。

（２）外層および内層の鋳込溶湯組成は第１表の通りで
ある。尚、第１表には比較例の溶湯組成も併せて記載し
た。

第１表（３）鋳造条件は次の通りである。

■　鋳込温度実施例外層　　　１３２０°Ｃ〃　内層　　　１３９０℃ 比較例　　　　　１３３０°Ｃ ■　実施例における金型回転数３１０　ｒｐｍ（４）鋳
造結果 ■　カリバー底からスリーブ軸心方向に測った距離にお
ける硬度分布を第３図に示す。

第３図より、実施例外層の硬度は比較例に対してほぼ一
定であり、カリバ一部を改削しても硬度低下がほとんど
なく、耐摩耗性が劣化しないことが判る。

■　機械的性質を第２表に示す。

第２表注、比較例の値は実施例内層と同位置における測定値で
ある。

第２表より、実施例の内層は強度、伸びとが比較例より
も大きく、強靭化が図られたことが確認された。

■　実施例のスリーブは、外層が緻密な急冷凝固組織と
なっており、外層と内層との溶着性も極めて良好であり
、また、カリバ一部にはドロスの鋳ぐるみもなく健全で
あった。一方比較例のカリバ一部にはドロスが処々鋳ぐ
るまれていた。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明のカリバー付圧延用複合スリ
ーブは、外層と内層とに硬度差が出るように、成分に差
を設けたダクタイル鋳鉄材によって各層を鋳造したので
、外層と内層との溶着性に極めて優れ、かつ内層を特に
強靭化することができた。

また、カリバーを鋳出すようにした金型遠心力鋳造によ
って鋳造したので、スリーブ外径りとカリバー深さもと
のＤ／ｔが１５以下の深いカリバーを有するスリーブで
あっても、ドロスがカリバー部に鋳ぐるまれることがな
く、また肉厚に亘って硬度落ちのない健全な急冷凝固ｍ
織の外層を有する高品質のスリーブが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカリバー付圧延用複合スリーブが
焼ばめられた組立ロールの構造を示す要部断面図、第２
図は同複合スリーブを製造するための竪型遠心力鋳造装
置の一例を示す断面説明図、第３図は本発明実施例と比
較例とのスリーブ径方向の硬度分布を示すグラフ図であ
る。 ■・・・カリバー付圧延用複合スリーブ、２・・・外層
、３・・・カリバー、４・・・内層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周方向外周面にカリバーが凹設された外層と内層
とが溶着接合され、スリーブ外径Ｄとカリバー深さをと
の比Ｄ／ｔが１５以下とされた大形・厚肉のカリバー付
圧延用複合スリーブであって、外層が重量％でＣ：３．０〜３．７％　Ｓｉ：１．５〜２．５％Ｍｎ：
０．２〜１．０％　Ｎｉ：０．７〜３．０％Ｃｒ：０．
１〜０．５％　Ｍｏ：０．１〜１．０％Ｍｇ：０．０２
〜０．１％残部Ｆｅおよび通常の不純物からなるダクタイル鋳鉄材
で形成され、内層が重量％でＣ：２．８〜３．８％　Ｓｉ：１．８〜２．８％Ｍｎ：
０．２〜１．０％　Ｎｉ：２．０％以下Ｃｒ：０．４％
以下　Ｍｏ：１．０％以下Ｍｇ：０．０２〜０．１％残部Ｆｅおよび通常の不純物からなるダクタイル鋳鉄材
で形成され、カリバーを鋳出すようにした金型遠心力鋳造によって鋳
造されてなることを特徴とするカリバー付圧延用複合ス
リーブ。