JP2001279367A - Roll for hot rolling made by centrifugal casting - Google Patents
Roll for hot rolling made by centrifugal castingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延用ロールにお
いて、特に耐摩耗性と耐クラックに優れた遠心鋳造製熱
間圧延用ロールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling roll, and more particularly to a centrifugally cast hot rolling roll excellent in wear resistance and crack resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、鉄鋼圧延分野、特に熱間圧延にお
いて、鋼板の板厚精度向上や表面品質向上の要求が高
く、当該圧延用ロールに対しても高い耐摩耗性が求めら
れてきている。これらの高品質要求に対応するロール材
質として従来、高合金グレン鋳鉄材や高クロム鋳鉄材等
が用いられて来た。この高合金グレン鋳鉄材は黒鉛、炭
化物および基地組織からなり、耐摩耗性や耐事故性に優
れているため熱間圧延用仕上ロールに広く適用されてい
る。しかしながら、晶出する炭化物がＭ3 Ｃ系（セメン
タイト）であるため、高クロム鋳鉄材やハイス材に比較
すると耐摩耗性が問題で種々の改善が行われている。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of iron and steel rolling, particularly in hot rolling, there is a high demand for improving the thickness accuracy and surface quality of steel sheets, and high wear resistance is also required for the rolling rolls. . Conventionally, high-alloy grain cast iron materials, high chromium cast iron materials and the like have been used as roll materials corresponding to these high quality requirements. This high-alloy grain cast iron material is made of graphite, carbide and a base structure, and has been widely applied to finishing rolls for hot rolling because of its excellent wear resistance and accident resistance. However, since the carbide to be crystallized is M 3 C (cementite), various improvements have been made due to the problem of wear resistance as compared with high chromium cast iron and high speed steel.
【０００３】これらの改良技術として、例えば特開平８
−９２６９８号公報に開示されているように、この技術
は耐焼付性に優れたグレン鋳鉄材に黒鉛と硬質炭化物を
共存させ、耐摩耗性と耐焼付性を向上させようとするも
のである。しかしながら、この技術のものでは、白銑化
傾向の強いＶを２％以上含有させているため黒鉛の晶出
が低く、黒鉛を晶出させるために、Ｓｉ含有接種剤を用
いてＳｉ量で０．１質量％以上の接種を行っている。[0003] For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 92698, this technique is intended to improve the wear resistance and seizure resistance by coexisting graphite and hard carbide in a gray cast iron material having excellent seizure resistance. However, in the case of this technology, the crystallization of graphite is low due to the inclusion of 2% or more of V, which has a strong tendency to form white pig iron. 0.1% by mass or more of inoculation is performed.
【０００４】このため、黒鉛の晶出ムラや粗大化が生じ
やすく、熱間圧延用のロール材に適用した場合、耐クラ
ック性が劣るという問題がある。また、内層材の材質が
鋼製（鋳鋼または鍛鋼）であるため、この材質を遠心鋳
造で製造した場合、融点の低い外層材と融点の高い内層
材との作用により、外層材と内層材との接合部（境界
部）が最終凝固部となり、この接合部（境界部）に鋳造
欠陥が発生しやすく、そのために実用化が難しいという
問題がある。[0004] For this reason, there is a problem that crystallization unevenness and coarsening of graphite are apt to occur, and when applied to a roll material for hot rolling, crack resistance is poor. In addition, since the material of the inner layer material is steel (cast steel or forged steel), when this material is manufactured by centrifugal casting, the outer layer material and the inner layer material are formed by the action of the outer layer material having a low melting point and the inner layer material having a high melting point. (Boundary portion) becomes the final solidified portion, and casting defects are apt to occur in this bonded portion (boundary portion), and therefore, there is a problem that practical use is difficult.
【０００５】その他の技術として、例えば特開平１０−
６８０４１号公報が開示されている。この技術は、ハイ
ス系鋳鉄材を母材とし、ＯとＮの含有量を低く抑えるこ
とにより黒鉛の晶出を容易にし、それにより、鋳造割れ
を起こすことなく、低摩擦係数および良好な耐焼付性を
兼備した耐摩耗性に富む圧延ロール材を提供するもので
ある。しかしながら、この特開平１０−６８０４１号公
報が開示されている技術の黒鉛晶出ハイス系鋳鉄材のも
のは、前記特開平８−９２６９８号公報と同様に、特に
耐摩耗性の改善のため、形成させる炭化物はＭＣ型、Ｍ
2 Ｃ型、Ｍ7 Ｃ 3 型、Ｍ6 Ｃ型等の高硬度複合炭化物が
主体であり、そのためには、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗ
といった高価な合金を多量に含有させている。また、前
記の高硬度複合炭化物を主体に形成した材料では、熱間
圧延用のロール材に適用した場合、該高硬度複合炭化物
の作用により耐摩耗性には、有効な反面、高硬度複合炭
化物は、脆く、靱性が低いために耐クラック性が劣ると
いった問題がある。As another technique, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 68041 is disclosed. This technology is high
It is important to keep the O and N contents low by using
And facilitates the crystallization of graphite, thereby reducing casting cracks.
Low friction coefficient and good seizure resistance without
Provides roll roll material with high wear resistance combined with
is there. However, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
Report of the technology of graphite-crystallized high-speed cast iron
As described in the above-mentioned JP-A-8-92698,
The carbide to be formed is MC type, M
TwoC type, M7C ThreeType, M6High hardness composite carbide such as C type
The subject, for which Cr, Mo, V, Nb, W
And a large amount of such expensive alloys. Also before
In the material mainly composed of the above-mentioned high hardness composite carbide,
When applied to a roll material for rolling, the high hardness composite carbide
Is effective for abrasion resistance by the action of
Are brittle and have poor crack resistance due to low toughness.
There is a problem.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したよ
うな従来の技術が有する共通の課題、すなわち、高価な
合金を多量に含有させずに、高合金グレン鋳鉄材を母材
として、遠心鋳造法により耐摩耗性と耐クラック性に優
れた熱間圧延用のロールを提供することを目的とするも
のである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has a common problem with the prior art as described above, namely, a method in which a high-alloy grain cast iron material is used as a base material without containing a large amount of an expensive alloy. An object of the present invention is to provide a hot rolling roll excellent in wear resistance and crack resistance by a casting method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するためのもで、その発明の要旨とするところは、 （１）質量％で、Ｃ：２．７〜４．０％、Ｓｉ：０．５
〜２％、Ｍｎ：０．２〜２％、Ｍｏ：０．２〜０．８
％、Ｎｉ：２．５〜６．０％、Ｃｒ：１．０〜２．０
％、Ｂ：０．０１〜０．１％、を含有し、さらに、Ｎ
ｂ：０．２〜１．０％、Ｖ：０．２〜２．０％、の１種
または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる外
層と、高級鋳鉄または球状黒鉛鋳鉄からなる内層とから
なることを特徴とする遠心鋳造製熱間圧延用ロール。 （２）前記（１）記載の成分組成に、さらに、Ｗ：０．
２〜２．０％を含有させたことを特徴とする遠心鋳造製
熱間圧延用ロールにある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the gist of the present invention is as follows. (1) By mass%, C: 2.7 to 4.0%, Si : 0.5
２2%, Mn: 0.2 to 2%, Mo: 0.2 to 0.8
%, Ni: 2.5 to 6.0%, Cr: 1.0 to 2.0
%, B: 0.01 to 0.1%.
b: 0.2 to 1.0%, V: 0.2 to 2.0%, one or two kinds, an outer layer composed of Fe and unavoidable impurities, and an inner layer composed of high-grade cast iron or spheroidal graphite cast iron. A roll for hot rolling made by centrifugal casting, comprising: (2) In addition to the component composition described in the above (1), W: 0.
A centrifugal casting roll for hot rolling characterized by containing 2 to 2.0%.
【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。熱
間圧延用のロール材質として高合金グレン鋳鉄材を母材
に、優れた耐摩耗性と耐クラック性を兼備する手段につ
いて、本発明者らは以下に記載した種々の検討、試験を
実施した結果、鋳造後の晶出する炭化物と黒鉛に着目
し、耐摩耗性改善に寄与するＭＣ炭化物を基地組織の周
辺に微量に形成させ、さらに耐クラック性向上のため黒
鉛の適量化と微細化を図ることにより、前記課題を確実
に達成可能な手段を確立した。Hereinafter, the present invention will be described in detail. As a roll material for hot rolling, using a high-alloy grain cast iron material as a base material, the present inventors conducted various studies and tests described below for a means having both excellent wear resistance and crack resistance. As a result, we focused on carbides and graphite that crystallized after casting, and formed a small amount of MC carbide around the base structure, which contributed to improvement in wear resistance, and further optimized and refined graphite to improve crack resistance. By doing so, we have established means that can reliably achieve the above-mentioned tasks.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下に、まず、本発明の主要部の
構成である外層の各化学成分について、その限定理由を
説明する。 Ｃ：２．７〜４．０％ Ｃは主として、黒鉛およびＦｅ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｗ等と結合して種々の炭化物を形成する。また、マ
トリックス中に固溶されマルテンサイト相を生成する。
しかし、２．７％未満であるとその炭化物量が少なく、
耐摩耗性が得られない。また、４．０％を越えると、粗
大な炭化物や黒鉛が形成され、靱性の低下や肌荒れの原
因となる。従って、その範囲を２．７〜４．０％とす
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the reasons for limiting the chemical components of the outer layer, which are the main components of the present invention, will be described. C: 2.7 to 4.0% C is mainly graphite and Fe, Cr, Mo, Nb,
Combines with V, W, etc. to form various carbides. Further, it is dissolved in the matrix to form a martensite phase.
However, if it is less than 2.7%, the amount of the carbide is small,
Abrasion resistance cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 4.0%, coarse carbides and graphite are formed, which causes a decrease in toughness and a rough surface. Therefore, the range is set to 2.7 to 4.0%.
【００１０】Ｓｉ：０．５〜２％ Ｓｉは黒鉛の晶出を目的として添加する。しかし、０．
５％未満であるとその効果が不十分であり、２％を超え
ると靱性を低下させるため、その範囲を０．５〜２％と
する。 Ｍｎ：０．２〜２％ Ｍｎは脱酸、脱硫作用を目的として添加する。０．２％
未満であるとその効果が不十分であり、２％を超えると
靱性を低下させるため、その範囲を０．２〜２％とす
る。Si: 0.5 to 2% Si is added for the purpose of crystallizing graphite. However, 0.
If it is less than 5%, the effect is insufficient, and if it exceeds 2%, the toughness is reduced, so the range is 0.5 to 2%. Mn: 0.2 to 2% Mn is added for the purpose of deoxidation and desulfurization. 0.2%
If it is less than 2%, the effect is insufficient, and if it exceeds 2%, the toughness is reduced. Therefore, the range is set to 0.2 to 2%.
【００１１】Ｍｏ：０．２〜０．８％ Ｍｏはマトリックス中に固溶されて基地を強化すると共
に、前記Ｃと結合して炭化物を形成する。基地強化のた
めには、最低０．２％以上の含有が必要であるが、０．
８％を超えると粗大炭化物が形成され靱性が低下する。 Ｎｉ：２．５〜６．０％ Ｎｉはマトリックス中に固溶され、基地のベイナイトや
マルテンサイトを安定化する。そのためには２．５％以
上を含有させるが、しかし、６％を超えて含有させた場
合、オーステナイトが安定化しすぎてオーステナイトの
残留を起して、硬度の確保が困難になったり、熱間圧延
使用中に変形等を起こすことがある。従って、その範囲
を２．５〜６．０％とする。Mo: 0.2-0.8% Mo forms a solid solution in the matrix to strengthen the matrix and combines with the C to form a carbide. In order to strengthen the base, it must be contained at least 0.2% or more.
If it exceeds 8%, coarse carbides are formed and toughness is reduced. Ni: 2.5 to 6.0% Ni is dissolved in the matrix to stabilize bainite and martensite in the matrix. For this purpose, 2.5% or more is contained. However, if the content exceeds 6%, austenite is excessively stabilized to cause austenite to remain, making it difficult to secure hardness or causing hot working. Deformation may occur during rolling use. Therefore, the range is set to 2.5 to 6.0%.
【００１２】Ｃｒ：１．０〜２．０％ Ｃｒは、前記Ｍｏと同様に、マトリックス中に固溶され
て焼入れ性を高めると共に、Ｃと結合して炭化物を形成
する。しかし、１％未満であると炭化物量が少なく、耐
摩耗性が低下し、２．０％を超えると、粗大な炭化物が
形成され、靱性の低下や肌荒れを招く。従って、その範
囲を１．０〜２．０％とした。 Ｎｂ：０．２〜１．０％ Ｎｂは、前記本発明で解決しようとする２つの課題のう
ち、特に耐摩耗性を向上されるための重要な元素の１つ
である。すなわち、ＮｂはＣと結合して耐摩耗性に大き
く寄与するＭＣ炭化物を形成する重要な元素である。し
かし、０．２％未満では炭化物量が不十分で耐摩耗性が
確保できず、１．０％を超えると、ＭＣ炭化物が粗大化
し過ぎて靱性の低下に繋がる。従って、その範囲を０．
２〜１．０％とした。Cr: 1.0 to 2.0% Cr, like Mo, is solid-dissolved in a matrix to enhance hardenability, and combines with C to form carbide. However, if it is less than 1%, the amount of carbides is small, and the wear resistance decreases. If it exceeds 2.0%, coarse carbides are formed, leading to a decrease in toughness and a rough surface. Therefore, the range was set to 1.0 to 2.0%. Nb: 0.2 to 1.0% Nb is one of the important elements for improving the wear resistance among the two problems to be solved by the present invention. That is, Nb is an important element that combines with C to form MC carbide that greatly contributes to wear resistance. However, if the amount is less than 0.2%, the amount of carbides is insufficient and wear resistance cannot be ensured. If the amount exceeds 1.0%, MC carbides become too coarse, leading to a decrease in toughness. Therefore, the range is set to 0.
2 to 1.0%.
【００１３】Ｂ：０．０１〜０．１％ Ｂは、前記Ｎｂと共に、前記本発明で解決しようとする
２つの課題のうち、特に耐クラック性を向上されるため
の特に重要な元素の１つである。すなわち、Ｂの添加に
より、晶出する黒鉛が、特に前記Ｎｂの作用と相乗し、
微細化されると共に、均一に分散される作用を有する。
それにより耐摩耗性が損なわれることなく耐クラック性
が大幅に向上する。しかし、０．０１％未満では、前記
添加による効果が少なく、０．１％を超えると、黒鉛晶
出量が過剰となり、本来の耐摩耗性を損なうことになる
ため、その上限を０．１％とすることが望ましい。B: 0.01 to 0.1% B is one of the most important elements for improving crack resistance among the two problems to be solved by the present invention together with Nb. One. That is, the graphite crystallized by the addition of B synergizes particularly with the action of Nb,
It has the effect of being finely divided and uniformly dispersed.
Thereby, the crack resistance is greatly improved without the wear resistance being impaired. However, if it is less than 0.01%, the effect of the addition is small, and if it exceeds 0.1%, the amount of graphite crystallized becomes excessive and the original wear resistance is impaired. % Is desirable.
【００１４】Ｖ：０．２〜２．０％ Ｖは、前記本発明で解決しようとする２つの課題のう
ち、特に耐摩耗性を向上されるための重要な元素の１つ
である。すなわち、ＶはＮｂ同様、Ｃと結合して耐摩耗
性に大きく寄与するＭＣ炭化物を形成する重要な元素で
ある。しかし、０．２％未満では炭化物量が不十分で耐
摩耗性が確保できず、２．０％を超えると、ＭＣ炭化物
が粗大化し過ぎて靱性の低下に繋がると共に黒鉛化が著
しく阻害する。また、遠心鋳造法で製造する場合、低比
重のＶＣ炭化物は重力偏析が発生するため、単独で添加
する場合、１％が上限である。そこで、本発明において
は、より高い耐摩耗性を要求されるロールの製造の際、
特にＶを１％を超えて添加する場合、ＶとＮｂとの添加
を行うことによって、前記ＶＣ炭化物の重力偏析を抑制
することができる。V: 0.2-2.0% V is one of the important elements for improving the wear resistance among the two problems to be solved by the present invention. That is, V, like Nb, is an important element that combines with C to form MC carbides that greatly contribute to wear resistance. However, if it is less than 0.2%, the amount of carbides is insufficient and wear resistance cannot be ensured, and if it exceeds 2.0%, MC carbides become too coarse, leading to a decrease in toughness and markedly inhibiting graphitization. In the case of manufacturing by a centrifugal casting method, a low specific gravity VC carbide causes gravitational segregation. Therefore, when it is added alone, the upper limit is 1%. Therefore, in the present invention, when manufacturing a roll required higher wear resistance,
In particular, when V is added in excess of 1%, by adding V and Nb, the gravitational segregation of the VC carbide can be suppressed.
【００１５】本発明材の基本成分は、上記の通りである
が、適用を対象とするロールのサイズ、要求されるロー
ルの使用特性等により、その他の化学成分として、上記
した本発明の化学成分に加えて、さらにＷを０．２〜
２．０％含有しても良い。ＷはＭｏと同様にマトリック
ス中に固溶されて基地を強化すると共に、Ｃと結合して
炭化物を形成する。基地強化のためには、最低０．２％
以上の含有が必要であるが、２．０％を超えると粗大炭
化物が形成され靱性が低下する。従って、その範囲を
０．２〜２．０％とした。The basic components of the material of the present invention are as described above. However, depending on the size of the roll to which the material is to be applied, the required characteristics of use of the roll, etc., the above-mentioned chemical component of the present invention may be used as other chemical components. In addition to W
2.0% may be contained. W forms a solid solution in the matrix similarly to Mo to strengthen the matrix, and combines with C to form a carbide. 0.2% minimum to strengthen base
The above content is necessary, but if it exceeds 2.0%, coarse carbides are formed and toughness is reduced. Therefore, the range is set to 0.2 to 2.0%.
【００１６】以下、本発明の実施例を従来材、比較材と
ともに説明する。Hereinafter, examples of the present invention will be described together with conventional materials and comparative materials.
【実施例】（実施例１）表１に示す化学成分の本発明
材、従来材および比較材を１４７０℃に加熱した溶湯
に、Ｆｅ−Ｓｉ接種剤をＳｉ量で０．０７質量％、Ｆｅ
−Ｂ合金をＢ量で０．０３〜０．０９質量％添加し、直
径１００ｍｍ、深さ１００ｍｍの砂型へ鋳込温度１３２
０℃で鋳込んだ。その後、この試験材を４３０℃で１０
時間加熱し、除冷することにより残留オーステナイトの
分解と歪取りを行い、合計１１個の試験材を製作した。
次に、前記試験材の底面から２５ｍｍの位置より、試験
片を切り出し、黒鉛のサイズ、粒数、炭化物の種類及び
その量について画像解析装置により測定した結果を表２
に示す。(Example 1) Inventive material, conventional material and comparative material having the chemical components shown in Table 1 were heated to 1470 ° C. in a molten metal.
-B alloy is added in an amount of 0.03 to 0.09% by mass in terms of B, and the casting temperature is 132 in a sand mold having a diameter of 100 mm and a depth of 100 mm.
Cast at 0 ° C. Thereafter, the test material was heated at 430 ° C for 10 minutes.
After heating for a period of time and then cooling, the residual austenite was decomposed and straightened to produce a total of 11 test materials.
Next, a test piece was cut out from a position 25 mm from the bottom surface of the test material, and the size, the number of particles, the type of carbide, and the amount of the graphite were measured by an image analyzer to obtain the results shown in Table 2.
Shown in
【００１７】[0017]
【表１】 [Table 1]
【００１８】[0018]
【表２】 [Table 2]
【００１９】表２に示す摩耗試験は、外径６０ｍｍ、幅
１０ｍｍの円盤状試験片を作成し、従来材及び比較材も
含めて高温摩耗試験を行った。すなわち、高温摩耗試験
機は、相手材を高周波誘導にて加熱し、試験片と一定の
すべり率を設定し、荷重をかけて回転させながら接触さ
せるもので、試験条件は次の通りである。 相手材：ＳＵＳ３０４ 荷重：５５９Ｎ 相手材の加熱温度：８７０℃ 試験片の回転速度：７００ｐｐｍ すべり率：１１％ 試験片の回転数：１００００回In the wear test shown in Table 2, a disk-shaped test piece having an outer diameter of 60 mm and a width of 10 mm was prepared, and a high-temperature wear test was performed on a conventional material and a comparative material. That is, the high-temperature abrasion tester heats a mating member by high-frequency induction, sets a constant slip ratio with a test piece, and makes a contact while rotating while applying a load. The test conditions are as follows. Counterpart material: SUS304 Load: 559N Heating temperature of counterpart material: 870 ° C Rotation speed of test piece: 700 ppm Slip rate: 11% Number of rotations of test piece: 10,000 times
【００２０】また、耐クラック性の評価のため、外径７
０ｍｍ、幅２５ｍｍの円盤状試験片を作成し、従来材及
び比較材も含めてヒートチェック（繰返し加熱冷却試
験）を行った。ヒートチェック試験は、試験片を高周波
誘導加熱にて、６００℃まで加熱し、その温度に達した
ら直ちに水をかけて、４００℃まで冷却する。これを５
００回繰返し行い、ヒートクラックの発生状況を評価す
るものである。これらの高温摩耗試験及びヒートチェッ
ク試験の結果を表２に示す。In order to evaluate crack resistance, an outer diameter of 7 mm was used.
A disc-shaped test piece having a thickness of 0 mm and a width of 25 mm was prepared, and a heat check (repeated heating / cooling test) was performed on a conventional material and a comparative material. In the heat check test, the test piece is heated to 600 ° C. by high-frequency induction heating, and upon reaching the temperature, water is immediately applied to the test piece and cooled to 400 ° C. This is 5
This is repeated 00 times to evaluate the occurrence of heat cracks. Table 2 shows the results of the high-temperature wear test and the heat check test.
【００２１】本発明材Ｎｏ．１〜８は、従来の高合金グ
レン鋳鉄材を主要部の基本構成としたものに、Ｎｂ，Ｖ
の適正量添加、さらにＢの適正量添加等をその構成の特
徴としている。これにより、形成される炭化物はＭ3 Ｃ
型（セメンタイト）が主体となり、ＭＣ炭化物は慨ね３
％以下となり、黒鉛の制御が容易となり、鋳造後の組織
に微細な黒鉛が均一に分布される。これに対し、Ｎｏ．
９の従来材のものでは、黒鉛は本発明材と同様、微細均
一に分散しているが、Ｎｂ，ＶといったＭＣ炭化物を形
成する元素を含んでいないため、炭化物はＭ3 Ｃ系炭化
物のみである。Inventive material No. Nos. 1 to 8 are based on a conventional high-alloy grain cast iron material having a basic structure of a main part, and Nb, V
And the addition of an appropriate amount of B are the features of the configuration. Thereby, the formed carbide is M 3 C
Type (cementite) is mainly used, and MC carbide is generally 3
% Or less, the graphite can be easily controlled, and fine graphite is uniformly distributed in the structure after casting. On the other hand, no.
In the conventional material of No. 9, graphite is finely and uniformly dispersed similarly to the material of the present invention, but since it does not contain elements that form MC carbides such as Nb and V, the carbides are only M 3 C-based carbides. is there.
【００２２】ヒートチェック試験の結果では、本発明材
であるＮｏ．１〜８は、従来材であるＮｏ．９に比べ、
クラックの発生数およびクラック深さともに大差なく、
本発明材が熱間圧延ロールとして、従来材である高合金
グレン鋳鉄材同様、優れた耐クラック性を備えているこ
とが明らかである。さらに、耐摩耗性に関して、形成さ
れる炭化物の相違から、本発明材であるＮｏ．１〜８
は、従来材であるＮｏ．９に比べ、１．２〜２．５倍と
優れた耐摩耗性を示している。The results of the heat check test show that the material of the present invention, No. 1 Nos. 1 to 8 are conventional materials. Compared to 9,
There is not much difference in the number of cracks and crack depth,
It is apparent that the material of the present invention has excellent crack resistance as a hot-rolled roll, similarly to a conventional high-alloy grain cast iron material. Further, with respect to abrasion resistance, the material of the present invention was No. 1 due to the difference in carbides formed. 1-8
No. is a conventional material. As compared with No. 9, the wear resistance is excellent, that is, 1.2 to 2.5 times.
【００２３】また、比較材であるＮｏ．１０，１１のも
のは、本発明の化学成分に対し、高Ｖとなっているの
で、黒鉛の晶出が殆どなく、ＭＣ炭化物の面積率が本発
明材の２倍以上の４％超となっている。それにより、ヒ
ートチェック試験の結果において、比較材であるＮｏ．
１０，１１のものは、クラックの発生数は少ないが、ク
ラック深さでは本発明材の２倍以上の深さがあり、耐ク
ラック性が著しく悪いことが明らかである。The comparative material No. In the case of Nos. 10 and 11, the V content was higher than that of the chemical component of the present invention, so that there was almost no crystallization of graphite, and the area ratio of MC carbide was more than twice that of the material of the present invention. ing. As a result, in the results of the heat check test, the comparative material No. 2 was obtained.
Samples 10 and 11 have a small number of cracks, but have a crack depth twice or more that of the material of the present invention, and it is clear that the crack resistance is extremely poor.
【００２４】一方、耐摩耗性に関して、本発明材は、逆
に比較材であるＮｏ．１０，１１の摩耗量の１．１〜
２．０倍となっているが、これは、前述のように、本発
明材はＭＣ炭化物量が少ないためであり、結果として耐
摩耗性が若干劣るものの、実用的には、充分使用に耐え
る特性である。以上の試験結果により、本発明のロール
材は、実際の圧延用ロールに適用した場合、充分に当初
の目的である耐摩耗性及びクラック性を達成可能と確信
でき、実際の圧延ロールを製造した。On the other hand, with respect to the abrasion resistance, the material of the present invention, on the other hand, No. 2 was a comparative material. 1.1 to 11 of wear amount of 10, 11
As described above, this is because the material of the present invention has a small amount of MC carbide. As a result, although the abrasion resistance is slightly inferior, practically, it is sufficiently usable. It is a characteristic. From the above test results, when the roll material of the present invention is applied to an actual rolling roll, it can be convinced that the wear resistance and the cracking property, which are the original objects, can be sufficiently achieved, and an actual rolling roll was manufactured. .
【００２５】（実施例２）表３に示す化学成分の溶湯を
使用して、遠心鋳造法により、外径８００ｍｍ、胴長２
４００ｍｍの熱延仕上用ロールを製作した。溶解温度は
１４７０℃、鋳込み温度は１３００℃である。鋳造後、
４３０℃で３０時間加熱し、除冷することにより残留オ
ーステナイトの分解と歪取りを行った。これのロールを
実機の熱延仕上ミルで使用した結果、使用後約１年を経
過した現在、良好な耐摩耗性及びクラック性を維持しつ
つ順調に稼働している。その従来材と比較した使用成績
を表４に示す。表４から明らかなように、耐摩耗性評価
の指標となるＴ／ｍｍについて、本発明材Ｎｏ．１，２
は従来材であるＮｏ．３に示す高合金グレン鋳鉄に対
し、各々１．２４および１．４１倍の値を示し、優れた
耐摩耗性を備えていることが分かる。(Example 2) Using a molten metal having the chemical components shown in Table 3 and a centrifugal casting method, an outer diameter of 800 mm and a body length of 2 were used.
A roll of 400 mm for hot rolling finishing was manufactured. The melting temperature is 1470 ° C and the casting temperature is 1300 ° C. After casting,
After heating at 430 ° C. for 30 hours and then cooling, the residual austenite was decomposed and straightened. As a result of using these rolls in an actual hot-rolling finishing mill, about one year after use, the rolls are operating smoothly while maintaining good wear resistance and cracking properties. Table 4 shows the results of use compared to the conventional material. As is clear from Table 4, T / mm, which is an index of the evaluation of abrasion resistance, was evaluated for the material No. of the present invention. 1,2
No. is a conventional material. The values are 1.24 and 1.41 times that of the high-alloy grain cast iron shown in No. 3, respectively, indicating that the steel has excellent wear resistance.
【００２６】[0026]
【表３】 [Table 3]
【００２７】[0027]
【表４】 [Table 4]
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上述べたように、本発明材は、従来の
高合金グレン鋳鉄材を主要部の基本構成としたものに、
Ｎｂ，Ｖの適正量添加、さらにＢの適正量添加等をして
いるため、これにより、形成される炭化物はＭ3 Ｃ型
（セメンタイト）が主体となり、ＭＣ炭化物は慨ね３％
以下となり、黒鉛の制御が容易となり、鋳造後の組織
に、微細な黒鉛が均一に分布される。また、内層材の材
質を高級鋳鉄または、球状黒鉛鋳鉄にしているため、外
層材との融点が類似し、そのため、遠心鋳造法により鋳
造しても境界部が最終凝固部にならないため、該境界部
に鋳造欠陥が発生することがない。従って、従来のよう
に、高価な合金を多量に含有させずに、遠心鋳造法によ
る耐摩耗性とクラック性に優れた熱間圧延用のロールを
安価に提供することが出来る極めて優れた効果を奏する
ものである。As described above, the material of the present invention is based on the conventional high-alloy grain cast iron material having the basic structure of the main part.
Since an appropriate amount of Nb and V is added, and an appropriate amount of B is added, the formed carbide is mainly composed of M 3 C type (cementite), and MC carbide is generally 3%.
As described below, the control of graphite becomes easy, and fine graphite is uniformly distributed in the structure after casting. In addition, since the material of the inner layer material is made of high-grade cast iron or spheroidal graphite cast iron, the melting point of the outer layer material is similar to that of the outer layer material. No casting defects occur in the part. Therefore, unlike the conventional method, it is possible to provide a roll for hot rolling excellent in wear resistance and cracking property by a centrifugal casting method at low cost without containing a large amount of expensive alloy. To play.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 37/04 Ｃ２２Ｃ 37/04 Ｚ 37/08 37/08 Ｚ (72)発明者 石橋 修次 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 (72)発明者 藤家 達 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 Ｆターム(参考） 4E016 AA02 CA08 EA03 EA13 EA23 FA03 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C22C 37/04 C22C 37/04 Z 37/08 37/08 Z (72) Inventor Shuji Ishibashi Kitakyushu, Fukuoka Nippon Steel Corporation Engineering Business Headquarters, New York Nippon Steel Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Fujita 46-59 Nakahara, Tobata-ku, Fukuoka Prefecture 4E016 AA02 CA08 EA03 EA13 EA23 FA03
Claims (2)
なる外層と、高級鋳鉄または球状黒鉛鋳鉄からなる内層
とからなることを特徴とする遠心鋳造製熱間圧延用ロー
ル。1. Mass%: C: 2.7 to 4.0%, Si: 0.5 to 2%, Mn: 0.2 to 2%, Mo: 0.2 to 0.8%, Ni : 2.5-6.0%, Cr: 1.0-2.0%, B: 0.01-0.1%, Nb: 0.2-1.0%, V : One or two kinds of 0.2 to 2.0%, the balance being an outer layer made of Fe and unavoidable impurities, and an inner layer made of high-grade cast iron or spheroidal graphite cast iron; Roll for rolling.
Ｗ：０．２〜２．０％を含有させたことを特徴とする遠
心鋳造製熱間圧延用ロール。2. The composition according to claim 1, further comprising:
W: A roll for hot rolling made by centrifugal casting, characterized by containing 0.2 to 2.0%.
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