JP3002313B2 - Composite roll - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼圧延用等の複合ロー
ルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite roll for rolling steel or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】複合ロールには、耐摩耗材で形成された
圧延使用層たる外層に強靭材によって形成された中実状
内層（軸芯部) を溶着したものや、図１に示すように外
層1 と内層2 との間に中間層3 を介在させたものがあ
る。尚、図２に示すように、円筒形ロールはスリーブロ
ールとも呼ばれ、通常、ロール軸に焼きばめ等により固
着され、組み立てられて圧延に供される。2. Description of the Related Art A composite roll is formed by welding a solid inner layer (shaft core) formed of a tough material to an outer layer, which is a rolling use layer formed of a wear-resistant material, or an outer layer 1 shown in FIG. And an inner layer 2 with an intermediate layer 3 interposed. As shown in FIG. 2, the cylindrical roll is also called a sleeve roll, and is usually fixed to a roll shaft by shrink fitting or the like, assembled, and subjected to rolling.

【０００３】前記中間層3 は、外層1 と内層2 とを直接
溶着した場合に生じる、外層1 から内層2 への高合金元
素の混入を防止し、内層の強靭性劣化防止のために形成
されるものである。従来、耐摩耗性に優れた外層材とし
て、特公昭58−30382 号公報、特公昭61−16415 号公報
に開示されているように、Ｃｒを10〜25％含有した高ク
ロム鋳鉄や耐焼付性をも改善した黒鉛晶出高クロム鋳鉄
が使用されている。The intermediate layer 3 is formed to prevent high alloying elements from being mixed into the inner layer 2 from the outer layer 1 when the outer layer 1 and the inner layer 2 are directly welded, and to prevent deterioration of the toughness of the inner layer. Things. Conventionally, as an outer layer material having excellent wear resistance, as disclosed in JP-B-58-30382 and JP-B-61-16415, high chromium cast iron containing 10 to 25% of Cr and anti-seizure properties are known. Graphite crystallized high chromium cast iron is also used.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、圧延条件が苛酷
になり、より高い耐摩耗性が要求されるようになった。
このため、前記公報に言及されているように、高クロム
鋳鉄や黒鉛晶出高クロム鋳鉄にＮｂ，Ｖの一種又は二種
を合計で２％以下添加して、その微細炭化物を結晶核と
して生成させ、これによって組織の微細化、緻密化を図
り、もって耐摩耗性の向上が図られている。しかし、耐
摩耗性の向上の要求に十分応えているとはいえないのが
実情である。In recent years, rolling conditions have become severe, and higher wear resistance has been required.
For this reason, as mentioned in the above publication, one or two kinds of Nb and V are added to high chromium cast iron or graphite crystallization high chromium cast iron in total of 2% or less, and the fine carbides are generated as crystal nuclei. As a result, the structure is refined and densified, thereby improving the abrasion resistance. However, in reality, it cannot be said that the demand for improvement in wear resistance is sufficiently satisfied.

【０００５】一方、鉄鋼圧延における耐摩耗性を大幅に
改善するには、材質中にＷを多量に添加すればよいと考
えられる。しかしながら、複合ロールの外層は、主とし
て遠心力鋳造によって鋳造されることから、Ｗが比重差
により分離し、周方向に偏析が生じて均一な材質が得難
いという問題がある。本発明はかかる問題に鑑みなされ
たもので、耐摩耗性に優れかつ均一材質の外層を備えた
鉄鋼圧延用等の複合ロールを提供することを目的とす
る。On the other hand, in order to greatly improve the wear resistance in steel rolling, it is considered that a large amount of W should be added to the material. However, since the outer layer of the composite roll is mainly cast by centrifugal casting, there is a problem that W separates due to a difference in specific gravity, segregation occurs in a circumferential direction, and it is difficult to obtain a uniform material. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a composite roll having excellent wear resistance and having an outer layer of a uniform material, such as for rolling steel.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の複合ロールは、
外層と中間層、中間層と内層とが相互に溶着して構成さ
れており、前記外層は、化学組成が重量％で、 Ｃ：1.0 〜3.0 ％、 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％、 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％、 Ｃｒ：3.0 〜10.0％、 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％、 Ｗ ：1.5 〜10.0％、 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％、 Ｃｏ：0.5 〜10.0％、 および残部実質的にＦｅからなり、前記中間層はＣ：1.
0 〜2.5 ％含有した特定組成の高炭素鋳鋼からなり、前
記内層は片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼により
形成されている。また、外層成分には、前記外層合金成
分のほかに、Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ：各々0.01〜0.50％の内
の一種又は二種以上、又は及びＢ：0.01〜0.50％を含有
することができる。According to the present invention, there is provided a composite roll comprising:
The outer layer and the intermediate layer, and the intermediate layer and the inner layer are welded to each other, and the outer layer has a chemical composition in weight%, C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 0.1%. 2.0%, Cr: 3.0-10.0%, Mo: 0.1-9.0%, W: 1.5-10.0%, V, Nb: 3.0-10.0% in total of one or two, Co: 0.5-10.0%, and the balance of substance The intermediate layer is C: 1.
The inner layer is made of flaky graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron, or graphite steel. Further, the outer layer component may contain, in addition to the outer layer alloy component, Al, Ti, and Zr: one or more of 0.01 to 0.50% each, or B: 0.01 to 0.50%.

【０００７】[0007]

【作用】本発明の複合ロールに係る外層は、Ｃｒ, Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｖ，ＦｅおよびＣが相互に結合した高硬
度の複合炭化物が基地中に存在するため、またＣｏの作
用による基地の強化により、常温および高温における硬
度が向上し、耐摩耗性が飛躍的に向上する。このため、
従来の高クロム鋳鉄等と同程度の寿命を確保する場合、
外層厚さは鋳込み厚さで80mm程度以下すなわち従来の厚
さの80％程度と薄くてもよいため、高価な合金を多量に
含む外層材の使用量が少なくて済む。また、外層は高ク
ロム鋳鉄等と同様、焼入れ熱処理が施されて高硬度が付
与される。この際、本発明に係る外層材は高硬度であ
り、高クロム鋳鉄等に比べて残留応力が高くなるが、外
層を薄くすることができるため、残留応力を低く抑える
ことができ、耐事故性を改善することができる。また、
鋳込み厚さを80mm程度以下に薄くすることができるた
め、急冷凝固することができ、マクロ偏析が生じにく
く、また微細組織になり、耐摩耗性が更に向上する。一
方、外層を厚く形成する場合でも、質量の大きいＷを10
％以下に抑えたので、偏析が比較的生じ易い遠心力鋳造
により外層を鋳造形成しても、マクロ偏析は生じにく
く、組織の均一性に優れる。The outer layer of the composite roll of the present invention is made of Cr, M
O, W, Nb, V, Fe and C are bonded together to form a high-hardness composite carbide in the matrix, and the strengthening of the matrix by the action of Co improves the hardness at room temperature and high temperature, resulting in abrasion resistance. Dramatically improved. For this reason,
When securing the same life as conventional high chromium cast iron,
Since the outer layer thickness may be as thin as about 80 mm or less, that is, about 80% of the conventional thickness, the amount of the outer layer material containing a large amount of expensive alloy can be reduced. Further, the outer layer is subjected to a quenching heat treatment to give high hardness, similarly to high chromium cast iron or the like. At this time, the outer layer material according to the present invention has a high hardness and a high residual stress as compared with a high chromium cast iron or the like.However, since the outer layer can be thinned, the residual stress can be suppressed low, and the accident resistance is improved. Can be improved. Also,
Since the casting thickness can be reduced to about 80 mm or less, rapid solidification can be achieved, macro segregation is less likely to occur, and a fine structure is formed, thereby further improving wear resistance. On the other hand, even when the outer layer is formed thick,
% Or less, macro segregation is less likely to occur even when the outer layer is formed by centrifugal casting, in which segregation is relatively likely to occur, and the structure is excellent in uniformity.

【０００８】特定組成の高炭素鋳鋼により、外層と内層
との間に中間層を形成したので、外層の高合金成分が内
層に混入して、その強靭性を劣化するのを防止すること
ができる。また、中間層と内層との境界部は低合金とな
るので、炭化物層の形成が抑制され、境界強度の向上を
図ることができる。また、外層のオーステナイト熱処理
の際、内層の温度上昇を防止することができ、内層材質
の強靭性劣化を防止しつつ、外層のみを1100℃以上の高
温に加熱することができる。また、本発明の中間層組成
では、外層の焼入れ時にマルテンサイト変態することが
ないので、外層に焼入れ熱処理を施しても、過大な残留
応力が生じることがなく、耐事故性に優れる。Since the intermediate layer is formed between the outer layer and the inner layer by the high-carbon cast steel having a specific composition, it is possible to prevent the high alloy component of the outer layer from being mixed into the inner layer and deteriorating its toughness. . Further, since the boundary between the intermediate layer and the inner layer is made of a low alloy, the formation of a carbide layer is suppressed, and the boundary strength can be improved. In addition, during the austenite heat treatment of the outer layer, it is possible to prevent the temperature of the inner layer from rising, and to prevent the deterioration of the toughness of the inner layer material while heating only the outer layer to a high temperature of 1100 ° C. or more. Further, since the intermediate layer composition of the present invention does not undergo martensitic transformation during quenching of the outer layer, even if quenching heat treatment is applied to the outer layer, no excessive residual stress is generated and the accident resistance is excellent.

【０００９】また、内層を片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄
又は黒鉛鋼すなわち、黒鉛の晶出した鉄鋼材で形成した
ので、ヤング率を 19000kg／mm² 程度以下とすることが
でき、過負荷時にロールの偏平化によって負荷を吸収
し、耐事故性を向上することができる。また、低温歪取
り焼鈍によって、外層熱処理時の残留応力を軽減するこ
とができる。また、熱伝導性ひいては放熱性に優れ、圧
延時のロールの熱変形を防止することができる。又、良
好な靭性を有するため、衝撃的な圧延トルクに対しても
耐えることができる。Further, since the inner layer is formed of flaky graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel, ie, a steel material in which graphite is crystallized, the Young's modulus can be reduced to about 19000 kg / mm ² or less. The flattening of the roll absorbs the load and improves the accident resistance. Further, the residual stress at the time of heat treatment of the outer layer can be reduced by the low-temperature strain relief annealing. In addition, it has excellent heat conductivity and heat dissipation, and can prevent thermal deformation of the roll during rolling. In addition, since it has good toughness, it can withstand a shocking rolling torque.

【００１０】[0010]

【実施例】まず、本発明の複合ロールの外層に使用され
る耐摩耗鋳鉄材の化学組成の限定理由について説明す
る。以下、成分の単位はすべて重量％である。 Ｃ：1.0 〜3.0 ％ Ｃは主としてＦｅおよびＣｒと結合してＭ₇ Ｃ₃ 型の高
硬度複合炭化物を形成すると共に、Ｃｒ, Ｍｏ, Ｖ, Ｎ
ｂ, Ｗと結合してＭＣ型，Ｍ₆ Ｃ型，Ｍ₂ Ｃ型等の高硬
度複合炭化物をも形成する。この高硬度複合炭化物形成
のために、 1.0％以上のＣ％が必要である。一方、 3.0
％を越えてＣが含有されると炭化物量が増すと共に脆く
なり、耐クラック性が劣化するため、 3.0％以下とす
る。 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％ Ｓｉは本発明材が鋳造合金であるため、湯流れ性の確保
のために必要な元素であり、同時に又、使用原材料から
0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、2.0％を
越えると靭性の低下を招くため好ましくない。 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％ Ｍｎは硬化能を増し、また、Ｓと結合してＭｎＳを生成
し、Ｓによる脆化を防ぐ元素であり、同時に使用原材料
から 0.1％程度は不可避的に含有される。しかし、 2.0
％を越えると靭性の低下を招くため好ましくない。 Ｃｒ：3.0 〜10.0％ ＣｒはＦｅ, Ｍｏ, Ｖ, Ｎｂ, Ｗと共にＣと結合して、
高硬度複合炭化物を形成して高温に於ける耐摩耗性の向
上に寄与する。また、一部は基地中に固溶して焼入れ性
および耐摩耗性を改善する。 3.0％未満ではこれらの効
果が少なく、耐摩耗性改善が期待できない。一方、10.0
％を越えて含有されると靭性の劣化を来すため好ましく
ない。 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％ ＭｏはＦｅ, Ｃｒ, Ｖ, Ｎｂ, Ｗと共にＣと容易に結合
して、主としてＭ₇ Ｃ₃ 型, Ｍ₆ Ｃ型, Ｍ₂ Ｃ型複合炭
化物を形成し、常温および高温硬度を高めて耐摩耗性の
向上に寄与する。ＭｏはＷに比較して少量添加でその効
果を発揮する。このさい、 0.1％未満では所期の耐摩耗
性を得ることができず、一方、 9.0％を越えると靭性の
低下を来し好ましくない。 Ｗ：1.5 〜10.0％ Ｗも同様にＦｅ, Ｃｒ, Ｍｏ，Ｖ, Ｎｂと共にＣと容易
に結合して複合炭化物を形成し、常温および高温硬度を
高めて耐摩耗性の向上に寄与する。 1.5％未満では所期
の耐摩耗性を得ることができず、一方、10.0％を越える
と靭性の低下を来し、耐ヒートクラック性を悪化させ
る。また、遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易くさ
せる。このため10.0％以下とする。 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％ ＶはＮｂと同様にＦｅ, Ｃｒ, Ｍｏ, Ｗと共にＣと容易
に結合して、主としてＭＣ型の複合炭化物を形成し、常
温および高温硬度を高めて耐摩耗性の向上に寄与する。
また、このＭＣ型複合炭化物は厚さ方向に枝状に生成す
るため、基地の塑性変形を抑止し、機械的性質、さらに
は耐クラック性の向上にも寄与する。単独または二種を
複合して 3.0％以上添加しないとかかる効果は現れにく
い。しかし、添加量が10.0％を越えると靭性の低下を招
来すると共に、遠心力鋳造の際、マクロ偏析を生成し易
くなる。このため、10.0％以下とする。 Ｃｏ：0.5 〜10.0％ Ｃｏは本発明を特徴づける重要な元素であり、基地を改
善する上で大きな効果がある。ＣｏはＣの拡散を抑制す
る特殊な作用があり、炭化物の形成には無関係に基地に
固溶して強靭性を増すと共に、高温硬さと耐摩耗性を向
上する効果がある。また、Ｃｏは炭化物生成元素のオー
ステナイト中への固溶量を増大させるため、基地の硬さ
と焼戻し抵抗が増大する。これらの効果を期待するには
0.5％以上の含有が必要であるが、10.0％を超えて添加
してもその効果が飽和し、かつ、高価な元素であるの
で、 0.5〜10.0％とする。なお、高合金の鋳鉄材料を遠
心力鋳造によって鋳造し、複合ロールを製作する場合、
炭化物の分布に不均一性ができ易く、鋳造条件の適正化
が必要であるが、本発明のＣｏを含有する高合金材料の
場合、Ｃｏは上述のように炭化物の形成には無関係に基
地に固溶するため、炭化物の不均一性を大きくすること
なく上述の優れた効果を期待できる。First, the reasons for limiting the chemical composition of the wear-resistant cast iron used for the outer layer of the composite roll of the present invention will be described. Hereinafter, all units of the components are% by weight. C: 1.0 to 3.0% C mainly combines with Fe and Cr to form an M ₇ C ₃ type high-hardness composite carbide, and Cr, Mo, V, N
Combined with b and W, it also forms high hardness composite carbides such as MC type, M ₆ C type and M ₂ C type. In order to form this high hardness composite carbide, C% of 1.0% or more is required. Meanwhile, 3.0
%, The amount of carbides increases and the material becomes brittle and the crack resistance deteriorates. Therefore, the content of C is set to 3.0% or less. Si: 0.1-2.0% Si is an element necessary for securing the flowability of the molten metal because the material of the present invention is a cast alloy.
About 0.1% is inevitably contained. However, if it exceeds 2.0%, the toughness is reduced, which is not preferable. Mn: 0.1 to 2.0% Mn is an element that increases the hardening ability, combines with S to form MnS, and prevents embrittlement due to S. At the same time, about 0.1% is inevitably contained from the raw materials used. But 2.0
%, It is not preferable because toughness is reduced. Cr: 3.0-10.0% Cr combines with C together with Fe, Mo, V, Nb, and W,
It forms high hardness composite carbides and contributes to improvement of wear resistance at high temperatures. In addition, a part of the alloy dissolves in the matrix to improve quenchability and wear resistance. If it is less than 3.0%, these effects are small, and improvement in wear resistance cannot be expected. On the other hand, 10.0
%, It is not preferable because toughness is deteriorated. Mo: 0.1 ~9.0% Mo is Fe, Cr, V, Nb, and readily bind with C together with W, formed mainly M ₇ C ₃ type, M ₆ C-type, the M ₂ C type composite carbide, normal temperature and Increases high temperature hardness and contributes to improvement of wear resistance. Mo exerts its effect when added in a small amount compared to W. At this time, if it is less than 0.1%, the desired wear resistance cannot be obtained, while if it exceeds 9.0%, the toughness decreases, which is not preferable. W: 1.5 to 10.0% Similarly, W easily combines with C together with Fe, Cr, Mo, V, and Nb to form a composite carbide, and increases the hardness at ordinary and high temperatures to contribute to the improvement of wear resistance. If it is less than 1.5%, the desired wear resistance cannot be obtained, while if it exceeds 10.0%, the toughness decreases and the heat crack resistance deteriorates. In addition, at the time of centrifugal casting, macro segregation is easily generated. Therefore, the content is set to 10.0% or less. V, Nb: 3.0 to 10.0% in total of one or two kinds V, like Nb, easily combines with C together with Fe, Cr, Mo, and W to form mainly MC type composite carbide, and at room temperature and high temperature Increases hardness and contributes to improvement of wear resistance.
Further, since the MC-type composite carbide is formed in a branch shape in the thickness direction, it suppresses plastic deformation of the matrix and contributes to improvement of mechanical properties and crack resistance. Such an effect is unlikely to appear unless one or more of the two are added and 3.0% or more is added. However, if the addition amount exceeds 10.0%, the toughness is reduced, and at the time of centrifugal casting, macro segregation is easily generated. Therefore, the content is set to 10.0% or less. Co: 0.5 to 10.0% Co is an important element characterizing the present invention, and has a great effect in improving the matrix. Co has a special effect of suppressing the diffusion of C, and has the effect of increasing the toughness by forming a solid solution in the matrix irrespective of the formation of carbides, and improving the high-temperature hardness and wear resistance. Further, Co increases the solid solution amount of the carbide-forming element in austenite, so that the hardness of the matrix and the tempering resistance increase. To expect these effects
The content of 0.5% or more is necessary. However, even if added over 10.0%, the effect is saturated and it is an expensive element. In addition, when casting a high alloy cast iron material by centrifugal force casting and manufacturing a composite roll,
The distribution of carbides is likely to be non-uniform, and it is necessary to optimize the casting conditions.However, in the case of the high alloy material containing Co of the present invention, Co is transferred to the base regardless of carbide formation as described above. Since the solid solution forms, the above-mentioned excellent effects can be expected without increasing the non-uniformity of the carbide.

【００１１】本発明外層の耐摩耗鋳鉄材は以上の合金成
分のほか残部がＦｅおよび不純物で形成される。尚、
Ｐ, Ｓは原料より不可避的に混入するが、材質を脆くす
るので少ない程望ましく、Ｐ：0.2 ％以下、Ｓ：0.1 ％
以下に止めておくのがよい。本発明に係る外層の耐摩耗
鋳鉄材には、前記合金成分のほかに、下記組成範囲のＡ
ｌ, Ｔｉ，Ｚｒの内の一種又は二種以上、又は及びＢを
含有するものを含む。 Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ：各々0.01〜0.50％ Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒは溶湯中で酸化物を生成して、溶湯中
の酸素含有量を低下させ、製品の健全性を向上させると
共に、生成した酸化物が結晶核として作用するために凝
固組織の微細化に効果がある。0.01％未満ではこの効果
は十分ではなく、一方、0.50％を越えて含有されると介
在物となって残留し、好ましくない。尚、Ａｌ, Ｔｉ，
Ｚｒは、本発明では主として鋳造組織の微細化による耐
摩耗性改善のために添加されるものであり、単に脱ガス
を目的として添加されるものではない。 Ｂ：0.01〜0.50％ Ｂは溶湯中の酸素と結合して、脱酸効果を示す。その
他、生成した酸化物を核とする凝固組織の微細化効果、
および基地中に溶け込んだＢによる焼入れ性の増大効果
を有する。圧延ロールのような大質量の鋳物の場合、冷
却温度を速くすることが困難な場合があるが、焼入れ性
の増大によって、焼入れ組織を得易くなる。0.01未満で
はこのような効果が十分ではなく、一方0.50％を越える
と材質が脆くなり好ましくない。The wear-resistant cast iron material of the outer layer of the present invention is formed of the above alloy components and the balance of Fe and impurities. still,
P and S are inevitably mixed in from the raw materials, but are preferably as small as possible because they make the material brittle. P: 0.2% or less, S: 0.1%
It is better to stop below. In the wear-resistant cast iron material of the outer layer according to the present invention, in addition to the alloy components, A having the following composition range:
One, two or more of l, Ti, and Zr, and those containing B are included. Al, Ti, Zr: 0.01 to 0.50% each Al, Ti, and Zr generate oxides in the molten metal, reduce the oxygen content in the molten metal, improve the soundness of the product, and generate the oxides. Acts as a crystal nucleus, which is effective in refining the solidified structure. If it is less than 0.01%, this effect is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.50%, it remains as inclusions and is not preferable. In addition, Al, Ti,
In the present invention, Zr is mainly added for the purpose of improving wear resistance by making the casting structure finer, and is not simply added for the purpose of degassing. B: 0.01 to 0.50% B combines with oxygen in the molten metal and exhibits a deoxidizing effect. In addition, the effect of refining the solidification structure with the generated oxide as the nucleus,
And the effect of increasing the hardenability by B dissolved in the matrix. In the case of a casting having a large mass such as a rolling roll, it may be difficult to increase the cooling temperature, but it is easy to obtain a quenched structure due to an increase in hardenability. If it is less than 0.01, such an effect is not sufficient, while if it exceeds 0.50%, the material becomes brittle, which is not preferable.

【００１２】次に本発明複合ロールの内層材について説
明する。内層材としては、下記の理由により黒鉛が晶出
した材料、具体的には片状黒鉛鋳鉄（ＦＣと略記) 、球
状黒鉛鋳鉄（ＤＣＩと略記) 、黒鉛鋼（ＳＧＳと略記)
を用いる。 黒鉛晶出材を用いる理由 圧延使用時には、過負荷状態の発生（例えば、２枚
板噛み) は避けられないが、外層材のヤング率は 21000
〜 23000kg／mm² と高いため、外層材中に大きな応力が
発生する。中間層のヤング率は 20000〜 23000kgf ／mm
² であるが、層厚が25〜30mm程度と比較的薄いため、複
合化する内層材のヤング率が低ければ、過負荷時には、
ロールの偏平化によって内層材の方で負荷を吸収し得
る。Next, the inner layer material of the composite roll of the present invention will be described. As the inner layer material, a material in which graphite is crystallized for the following reasons, specifically, flaky graphite cast iron (abbreviated as FC), spheroidal graphite cast iron (abbreviated as DCI), graphite steel (abbreviated as SGS)
Is used. Reason for using graphite crystallized material When rolling is used, the occurrence of overload condition (for example, biting of two plates) is inevitable, but the Young's modulus of the outer layer material is 21000.
Since it is as high as 223000 kg / mm ² , a large stress is generated in the outer layer material. Young's modulus of the middle layer is 20000-23000kgf / mm
² , but because the layer thickness is relatively thin, about 25-30 mm, if the Young's modulus of the composite inner layer material is low,
The load can be absorbed by the inner layer material by the flattening of the roll.

【００１３】このため、内層材のヤング率を低くする方
が、使用時の安全性を増す。20000kg／mm² 未満のヤン
グ率とするためには、内層材は、黒鉛の晶出したもので
なければならない。 外層材は特殊合金が含まれており、また、焼戻し２
次硬化現象によって硬化するため、一般に残留応力の除
去がされ難い材料である。このため、複合ロールに対
し、外層材の硬化熱処理すると、外層材の変態による膨
張により、外層には圧縮応力、内層には引張応力が生じ
る。内層材の引張応力が過大になると、内層の破損や中
間層・内層の境界部での破断が生じ、ロールの破壊に至
る。For this reason, lowering the Young's modulus of the inner layer material increases the safety during use. In order to obtain a Young's modulus of less than 20000 kg / mm ² , the inner layer material must be crystallized graphite. The outer layer material contains a special alloy.
Since it is cured by the secondary curing phenomenon, it is generally difficult to remove residual stress. For this reason, when the outer layer material is cured and heat-treated on the composite roll, a compression stress is generated in the outer layer and a tensile stress is generated in the inner layer due to expansion due to transformation of the outer layer material. If the tensile stress of the inner layer material becomes excessive, breakage of the inner layer and breakage at the boundary between the intermediate layer and the inner layer occur, leading to roll breakage.

【００１４】破壊を防止するには、複合ロールに歪取り
焼鈍を施し、内層材の残留応力を解放すればよい。しか
し、600 ℃を越える高温歪取り焼鈍では外層の硬度低下
を招来する。従って、低温歪取り焼鈍により、内層材の
残留応力を解放する必要がある。このためには、内層材
は黒鉛が晶出したものがよい。尚、本発明の場合、低温
歪取り焼鈍は外層の焼戻し熱処理によりその目的を達成
することができる。 ロールは使用時に圧延材（1000℃前後) から熱を受
ける。ロールの熱変形を防止、所定形状を維持するには
放熱が良好でなければならない。従って、内層は熱の伝
導が良くなければならない。そのため内層材として黒鉛
晶出材が好適である。 ロールのネック部には、ベンディング力とモーター
トルクに耐える強度が必要である。衝撃的な荷重もある
ことから、強度とともに靭性も重要である。黒鉛を晶出
させることにより、靭性を向上させることができる。In order to prevent breakage, the composite roll may be subjected to strain relief annealing to release the residual stress of the inner layer material. However, high-temperature strain relief annealing exceeding 600 ° C. causes a decrease in hardness of the outer layer. Therefore, it is necessary to release the residual stress of the inner layer material by low-temperature strain relief annealing. For this purpose, the inner layer material is preferably made of graphite crystallized. In the case of the present invention, the purpose of low-temperature strain relief annealing can be achieved by tempering heat treatment of the outer layer. The roll receives heat from the rolled material (around 1000 ° C) during use. In order to prevent thermal deformation of the roll and maintain a predetermined shape, the heat radiation must be good. Therefore, the inner layer must have good heat conduction. Therefore, a graphite crystallized material is suitable as the inner layer material. The neck of the roll must be strong enough to withstand the bending force and motor torque. Since there are shocking loads, toughness is important as well as strength. By crystallizing graphite, the toughness can be improved.

【００１５】次に、複合ロールの内層を形成する各種内
層材の特徴および好ましい組成（単位wt％) について説
明する。内層は叙上の通り、黒鉛を含むことが必要であ
るが、外層と内層との溶着時に外層の高合金成分の混入
が必然的に生じる。この点を考慮して組成を決定する必
要がある。 (1) ＦＣの場合 ＦＣは鋳造性が良好で、ヤング率が10000 〜15000 kg／
mm² と低く、又黒鉛の形態が片状であるため、残留応力
の除去が容易で、熱伝導率も高い。また、加工性も良好
で、中空ロールの内層材として用いた場合、内面加工が
容易である。もっとも、強度は30kg／mm² 程度が限度で
あるため、圧延荷重の大きな条件下で使用する複合ロー
ルには適さない。尚、下記組成のＦＣの固相線は1130〜
1170℃である。Next, characteristics and preferable compositions (unit: wt%) of various inner layer materials forming the inner layer of the composite roll will be described. As described above, the inner layer needs to contain graphite, but when the outer layer and the inner layer are welded, mixing of the high alloy component of the outer layer necessarily occurs. It is necessary to determine the composition in consideration of this point. (1) In the case of FC FC has good castability and Young's modulus of 10,000 to 15,000 kg /
Since it is as low as ² mm2 and the form of graphite is flaky, it is easy to remove residual stress and has high thermal conductivity. Also, the workability is good, and when used as the inner layer material of the hollow roll, the inner surface processing is easy. However, since the strength is limited to about 30 kg / mm ² , it is not suitable for a composite roll used under a condition of a large rolling load. In addition, the solid phase line of FC having the following composition is 1130-
1170 ° C.

【００１６】以下に好ましい組成例と限定理由を示す。 Ｃ：2.5 〜4.0 ％ Ｃは黒鉛を晶出させるために必要であり、 2.5％未満で
は黒鉛量が少ない。一方、4.0 ％を越えると黒鉛量が過
多となり、強度が低下する。 Ｓｉ：0.8 〜2.5 ％ Ｓｉは黒鉛晶出を助長する作用をなし、 0.8％未満では
黒鉛化が不充分である。一方、 2.5％を越えると基地が
脆くなる。Preferred examples of the composition and reasons for the limitation are shown below. C: 2.5 to 4.0% C is necessary for crystallizing graphite, and if less than 2.5%, the amount of graphite is small. On the other hand, if it exceeds 4.0%, the amount of graphite becomes excessive and the strength decreases. Si: 0.8 to 2.5% Si acts to promote crystallization of graphite, and if it is less than 0.8%, graphitization is insufficient. On the other hand, if it exceeds 2.5%, the base becomes brittle.

【００１７】Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％ Ｍｎは基地の強化と共にＳの害を防ぐ作用がある。 0.2
％未満ではその作用がほとんど期待できない。一方、
1.5％を越えると材質が脆くなる。 Ｐ, Ｓ：各々0.2 ％以下 Ｐ, Ｓは不純元素であるため少ない程よく、 0.2％以下
に止めるのがよい。Mn: 0.2-1.5% Mn has the effect of strengthening the matrix and preventing harm of S. 0.2
%, The effect can hardly be expected. on the other hand,
If it exceeds 1.5%, the material becomes brittle. P, S: each 0.2% or less P and S are impurities, and therefore the smaller the better, the better.

【００１８】低濃度のものは高コストになるため、経済
性を考慮すると、0.01％程度以上の含有は止むを得ない
であろう。 Ｎｉ：3.0 ％以下 Ｎｉは黒鉛化と基地の強化のために有効であるが、 3.0
％を越えると未変態組織が残留し易くなり、強度が劣化
する。Since a low-concentration substance is expensive, the content of about 0.01% or more will be inevitable in consideration of economy. Ni: 3.0% or less Ni is effective for graphitization and strengthening of the base.
%, The untransformed structure tends to remain and the strength is deteriorated.

【００１９】Ｃｒ, Ｍｏ：各々2.0 ％以下 Ｃｒ, Ｍｏは基地の強化作用があるが、多過ぎると黒鉛
化を阻害させる。基地強化のためには、 0.1％以上含有
させることが望ましい。一方、黒鉛化の阻害を防止する
には、外層からの混入量を含めて 2.0％以下に止める必
要がある。Cr and Mo: 2.0% or less each Cr and Mo have a strengthening effect on the matrix, but too much inhibits the graphitization. To strengthen the base, it is desirable to contain 0.1% or more. On the other hand, in order to prevent the inhibition of graphitization, it is necessary to keep the content to 2.0% or less, including the amount mixed from the outer layer.

【００２０】Ｗ, Ｖ, Ｎｂ：総計で4.0 ％以下 これらの元素は外層から必然的に混入する。Ｗ, Ｖ, Ｎ
ｂは内層材質改善作用はない。従って、これらの元素は
不純物として解釈され、内層材の機械的性質を劣化させ
ない範囲として、４％まで許容される。尚、外層にＡ
ｌ, Ｔｉ,Ｚｒ，Ｂを含む場合、これらの元素も中間層
を介して内層に必然的に混入するが微量であるため、材
質上ほとんど問題にはならない。また、Ｃｏも必然的に
混入するが、Ｃｏは内層材質を劣化させないので特に制
限されない。W, V, Nb: 4.0% or less in total These elements are inevitably mixed from the outer layer. W, V, N
b has no effect of improving the inner layer material. Therefore, these elements are interpreted as impurities and are allowed up to 4% as long as the mechanical properties of the inner layer material are not deteriorated. In addition, A
When l, Ti, Zr, and B are contained, these elements are inevitably mixed into the inner layer via the intermediate layer, but they are trace amounts, so that there is almost no problem in the material. In addition, Co is inevitably mixed, but is not particularly limited because Co does not deteriorate the material of the inner layer.

【００２１】ＦＣは以上の成分の他、残部実質的にＦｅ
で形成される。尚、中間層に溶着する前すなわち鋳込前
の溶湯組成範囲を下記に例示する。溶湯組成は溶着後に
上記内層組成となるように、中間層からの成分混入量が
考慮されて決定される。 Ｃ ：2.5 〜4.0 ％、 Ｓｉ：0.8 〜2.5 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：3.0 ％以下、 Ｃｒ：2.0 ％以下、 Ｍｏ：2.0 ％以下、 残部実質的にＦｅ (2) ＤＣＩの場合 ＤＣＩは鋳造性が良好で、ヤング率が15000 〜19000 kg
／mm² であり、黒鉛量も多い。更に、その黒鉛の形態
は、ＦＣと異なり、球状であるため、強度および靭性も
優れている。また、加工性も良好である。このため内層
材として好適である。尚、特公昭59−52930 号公報、特
公昭59−52931 号公報に開示されているように、フェラ
イト・オーステナイト共存温度域（780 〜900 ℃) に加
熱保持後、200 〜800 ℃／Ｈｒで急冷し、オーステナイ
トを微細パーライト化する熱処理により、基地組織がフ
ェライト・パーライトの２相混合組織となる。この組織
はクラックの進展、残留応力の除去効果に特に優れる。
前記２相混合組織化の熱処理は、複合ロールの外層の硬
化熱処理の前熱処理として行えばよい。尚、下記組成の
ＤＣＩの固相線は1130〜1170℃である。In addition to the above components, FC is substantially Fe
Is formed. The composition range of the molten metal before welding to the intermediate layer, that is, before casting is shown below. The composition of the molten metal is determined in consideration of the amount of components mixed in from the intermediate layer so that the inner layer composition is obtained after welding. C: 2.5 to 4.0%, Si: 0.8 to 2.5%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 3.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 2.0% or less The balance is substantially Fe (2) DCI DCI has good castability and a Young's modulus of 15,000 to 19000 kg.
/ Mm ² and a large amount of graphite. Furthermore, since the form of the graphite is spherical unlike FC, it has excellent strength and toughness. Also, the workability is good. Therefore, it is suitable as an inner layer material. As disclosed in JP-B-59-52930 and JP-B-59-52931, after heating and holding in the ferrite-austenite coexisting temperature range (780 to 900 ° C), quenching is performed at 200 to 800 ° C / Hr. Then, the base structure becomes a two-phase mixed structure of ferrite and pearlite by the heat treatment for turning austenite into fine pearlite. This structure is particularly excellent in crack propagation and residual stress removing effect.
The heat treatment for forming the two-phase mixed structure may be performed as a heat treatment before the heat treatment for curing the outer layer of the composite roll. The solidus of DCI having the following composition is 1130 to 1170 ° C.

【００２２】以下に好ましい組成例と限定理由を示す。 Ｃ ：2.5 〜4.0 ％、 Ｓｉ：1.3 〜3.5 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：3.0 ％以下、 Ｃｒ：2.0 ％以下、 Ｍｏ：2.0 ％以下、 Ｗ, Ｖ, Ｎｂ：総計で４％以下、 Ｍｇ：0.02〜0.1
％、 残部中間層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅ Ｓｉ, Ｍｇ以外の成分限定理由はＦＣと同様のため、こ
の二成分について説明する。Preferred examples of the composition and the reasons for limitation are shown below. C: 2.5 to 4.0%, Si: 1.3 to 3.5%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 3.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 2.0% or less , W, V, Nb: 4% or less in total, Mg: 0.02-0.1
%, Co mixed from the remaining intermediate layer, and the reasons for limiting the components substantially other than Fe 2 Si and Mg are the same as those of FC, so these two components will be described.

【００２３】Ｓｉは黒鉛化促進元素である。ＤＣＩは黒
鉛の球状化のため、Ｍｇが含有される。Ｍｇは強力な黒
鉛化阻害元素であるため、Ｍｇの存在下で黒鉛化を図る
には、Ｓｉ 1.3％以上必要である。一方、 3.5％を越え
ると、基地を脆くすると共に、多量のフェライトを析出
させ、強度も低下する。Ｍｇは黒鉛を球状化させる作用
を有する。その作用を得るためには0.02％以上必要であ
る。一方、 0.1％を越えると、黒鉛化を阻害し、又鋳造
欠陥を発生させ易くする。Si is a graphitization promoting element. DCI contains Mg for spheroidizing graphite. Since Mg is a strong graphitization inhibiting element, 1.3% or more of Si is required to achieve graphitization in the presence of Mg. On the other hand, if it exceeds 3.5%, the matrix becomes brittle, a large amount of ferrite is precipitated, and the strength decreases. Mg has a function of spheroidizing graphite. To obtain the effect, 0.02% or more is required. On the other hand, if it exceeds 0.1%, graphitization is inhibited and casting defects are easily generated.

【００２４】尚、外層に溶着する前のＤＣＩの好適な溶
湯組成を下記に例示する。 Ｃ ：2.5 〜4.0 ％、 Ｓｉ：1.3 〜3.5 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：3.0 ％以下、 Ｃｒ：2.0 ％以下、 Ｍｏ：2.0 ％以下、 Ｍｇ：0.02〜0.1 ％、 残部実質的にＦｅ (3) ＳＧＳの場合 ＳＧＳはヤング率が17000 〜20000 kg／mm² と高く、ま
た黒鉛量も少ないため、残留応力は比較的除去され難
い。また、鋳造性もあまり良好ではなく、大きな押湯等
を必要とする。しかし、強度は40kg／mm² 以上と優れて
おり、また靭性にも優れているので、大きなベンダー荷
重等が働く苛酷な使用条件で用いられるロールには最適
である。また、固相線（下記組成のＳＧＳの場合) が11
70〜1250℃とＦＣ, ＤＣＩに比べて高いので、外層のオ
ーステナイト化熱処理の際に劣化しにくい利点がある。A preferred melt composition of DCI before welding to the outer layer is shown below. C: 2.5 to 4.0%, Si: 1.3 to 3.5%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 3.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 2.0% or less Mg: 0.02 to 0.1%, balance substantially in the case of Fe (3) SGS SGS has a high Young's modulus of 17,000 to 20,000 kg / mm ² and a small amount of graphite, so that residual stress is relatively difficult to remove. Further, the castability is not very good, and a large feeder or the like is required. However, since the strength is as excellent as 40 kg / mm ² or more and the toughness is also excellent, it is most suitable for a roll used under severe use conditions in which a large bender load is applied. The solidus (in the case of SGS having the following composition) is 11
Since the temperature is 70 to 1250 ° C., which is higher than that of FC or DCI, there is an advantage that the outer layer is hardly deteriorated in the heat treatment for austenitizing.

【００２５】以下に好ましい組成例と限定理由を示す。 Ｃ ：1.0 〜2.3 ％、 Ｓｉ：0.5 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：3.0 ％以下、 Ｃｒ：2.0 ％以下、 Ｍｏ：2.0 ％以下、 Ｗ, Ｖ, Ｎｂ：合計で4.0 ％以下、 残部中間層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅ Ｃ, Ｓｉ以外の成分限定理由はＦＣと同様のため、この
二成分について説明する。Preferred examples of the composition and reasons for the limitation are shown below. C: 1.0 to 2.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 3.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 2.0% or less , W, V, Nb: 4.0% or less in total, Co and mixed components from the remaining intermediate layer, and the reasons for limiting the components substantially other than FeC and Si are the same as those of FC, so these two components will be described.

【００２６】Ｃは黒鉛を晶出させるために必要である。
1.0％未満では黒鉛の晶出は生じにくい。一方、 2.3％
を越えると黒鉛形状が崩れて、強度が低下する。Ｓｉは
黒鉛化のために必要である。 0.5％未満では黒鉛晶出は
困難となり、一方、 3.0％を越えると基地が脆くなる。
尚、外層に溶着する前のＳＧＳの好適な溶湯組成を下記
に例示する。C is necessary for crystallizing graphite.
If it is less than 1.0%, crystallization of graphite hardly occurs. Meanwhile, 2.3%
If it exceeds, the graphite shape is broken and the strength is reduced. Si is necessary for graphitization. If it is less than 0.5%, crystallization of graphite becomes difficult, while if it exceeds 3.0%, the matrix becomes brittle.
A preferred melt composition of SGS before welding to the outer layer is exemplified below.

【００２７】 Ｃ ：1.0 〜2.3 ％、 Ｓｉ：0.5 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：3.0 ％以下、 Ｃｒ：2.0 ％以下、 Ｍｏ：2.0 ％以下、 残部実質的にＦｅ 次に、中間層について説明する。中間層は、外層の合金
成分が内層に混入するのを軽減することを目的の一つと
して形成されるが、それ自体も30kg／mm² 程度以上の強
度が必要である。強度が不足すると、外層と中間層との
境界部が破断し、外層が剥離する。従って、中間層には
外層から多量の合金成分が混入しても高強度な材質とす
る必要がある。かかる理由から、中間層材としては下記
組成の高炭素鋳鋼（ＡＤと略記) が好適である。以下、
本発明に係る中間層材の組成と限定理由を示す。 Ｃ：1.0 〜2.5 ％ Ｃは強度向上に寄与するが、 1.0％未満では凝固点が高
くなり、溶着が不充分になり易い。一方、 2.5％を越え
ると炭化物が過多となり、材質が脆くなる。 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％ Ｓｉは脱ガスの促進作用、湯流れ性の向上作用がある。
0.2％未満ではかかる作用が期待できず、一方、 3.0％
を越えると材質が脆化する。尚、高Ｓｉ領域ではＮｉ含
有量との関係で黒鉛の晶出が見られる場合があるが、材
質上問題はない。 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％ Ｍｎは内層材のダクタイル鋳鉄と同様の理由によって上
記範囲に限定される。 Ｎｉ：4.0 ％以下 Ｎｉは材質を強化する作用がある。しかし、 4.0％を越
えると作用が飽和すると共に未変態組織が生じ易くな
り、強度が劣化する。 Ｃｒ, Ｍｏ：各々 4.0％以下 Ｃｒ, Ｍｏは材質を強化する作用がある。しかし、 4.0
％を越えると機械的性質がかえって劣化するようにな
る。 Ｗ, Ｖ, Ｎｂ：総計で12％以下 これらの元素は中間層の材質を向上する作用はほとんど
ないが、外層からの混入は避けられない。中間層材質の
機械的性質を劣化させない範囲として、12％まで許容さ
れる。尚、外層にＡｌ, Ｔｉ, Ｚｒ, Ｂを含む場合、こ
れらの元素も中間層に必然的に入ってくる。この場合、
同様の理由により、これらの元素を含めて統計で12％以
下とする。また、Ｃｏも外層から必然的に混入してくる
が、中間層材質を劣化させないので、特に制限されな
い。C: 1.0 to 2.3%, Si: 0.5 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 3.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 2.0% or less, balance substantially Fe Next, the intermediate layer will be described. The intermediate layer is formed for the purpose of reducing the mixing of the alloy component of the outer layer into the inner layer, but the intermediate layer itself needs to have a strength of about 30 kg / mm ² or more. If the strength is insufficient, the boundary between the outer layer and the intermediate layer breaks, and the outer layer peels off. Therefore, the intermediate layer needs to be made of a material having high strength even if a large amount of alloy components are mixed in from the outer layer. For this reason, a high carbon cast steel (abbreviated as AD) having the following composition is suitable as the intermediate layer material. Less than,
The composition of the intermediate layer material according to the present invention and the reasons for limitation are shown. C: 1.0 to 2.5% C contributes to strength improvement, but if it is less than 1.0%, the freezing point increases, and welding tends to be insufficient. On the other hand, if it exceeds 2.5%, the amount of carbide becomes excessive and the material becomes brittle. Si: 0.2 to 3.0% Si has a function of accelerating degassing and a function of improving flowability of molten metal.
If it is less than 0.2%, such effects cannot be expected, while 3.0%
If it exceeds, the material becomes brittle. In the high Si region, crystallization of graphite may be observed depending on the Ni content, but there is no problem with the material. Mn: 0.2 to 1.5% Mn is limited to the above range for the same reason as the ductile cast iron as the inner layer material. Ni: 4.0% or less Ni has the effect of strengthening the material. However, when the content exceeds 4.0%, the effect is saturated and an untransformed structure is apt to be generated, and the strength is deteriorated. Cr and Mo: 4.0% or less each Cr and Mo have an effect of strengthening the material. But 4.0
%, The mechanical properties deteriorate rather. W, V, Nb: 12% or less in total These elements have little effect on improving the material of the intermediate layer, but mixing from the outer layer is inevitable. Up to 12% is allowed as long as the mechanical properties of the intermediate layer material are not deteriorated. When the outer layer contains Al, Ti, Zr, and B, these elements inevitably enter the intermediate layer. in this case,
For the same reason, the content is set to 12% or less including these elements. In addition, Co is inevitably mixed in from the outer layer, but is not particularly limited because it does not deteriorate the material of the intermediate layer.

【００２８】中間層材の成分は、以上の他、残部実質的
にＦｅで形成される。尚、Ｐ, Ｓは不純物であり、材質
を脆くするため少ない程よく、本発明においては、内層
材と同様、両者とも 0.2％以下に止めるのがよい。尚、
外層に溶着する前の溶湯組成範囲を下記に例示する。溶
湯組成は溶着後に上記中間層組成となるように、外層か
らの成分混入量が考慮されて決定される。In addition to the components described above, the intermediate layer material is substantially composed of Fe. It should be noted that P and S are impurities and are preferably as small as possible because they make the material brittle. In the present invention, both of them are preferably limited to 0.2% or less similarly to the inner layer material. still,
The composition range of the molten metal before welding to the outer layer is exemplified below. The composition of the molten metal is determined in consideration of the amount of components mixed in from the outer layer so that the composition of the intermediate layer is obtained after welding.

【００２９】 Ｃ ：1.0 〜2.5 ％ 、 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％ 、 Ｐ ：0.2 ％以下、 Ｓ ：0.2 ％以下、 Ｎｉ：4.0 ％以下、 Ｃｒ：4.0 ％以下、 Ｍｏ：4.0 ％以下、 残部実質的にＦｅ 本発明では、外層と内層（軸芯部) との間に 1.0〜2.5
％Ｃの中間層を設けたので、内層に有害な合金元素が外
層から内層へ、溶着の際に直接混入するのを大幅に抑制
することができるほか、下記の効果を奏する。C: 1.0 to 2.5%, Si: 0.2 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, P: 0.2% or less, S: 0.2% or less, Ni: 4.0% or less, Cr: 4.0% or less, Mo: 4.0% or less, balance substantially Fe In the present invention, 1.0-2.5% between the outer layer and the inner layer (axial portion).
Since the intermediate layer of% C is provided, the harmful alloy element in the inner layer can be greatly suppressed from directly mixing from the outer layer to the inner layer during welding, and the following effects are obtained.

【００３０】外層の焼入れ熱処理の際、オーステナイト
化熱処理のため、外層を1100℃以上に加熱するのがよい
が、外層を1100℃以上に加熱しても内層への伝熱は中間
層を介して行われるため、熱量の調整により内層の温度
を1100℃以下に容易に抑えることができ、内層の溶損を
防止することができる。中間層は外層との溶着によっ
て、Ｃｒ, Ｍｏ, Ｗ, Ｖの濃度が高くなるが、それでも
これらの元素は外層よりも低く抑えられるので、外層と
内層を直接溶着させた時よりも、外層と中間層を溶着さ
せた後、中間層と内層を溶着させる方が、内層の溶着部
分の合金濃度は低くできる。このため、中間層を設けた
場合は内層との境界に炭化物層が形成されにくく、境界
強度が改善できる。In the quenching heat treatment of the outer layer, the outer layer is preferably heated to 1100 ° C. or more for austenitizing heat treatment. However, even if the outer layer is heated to 1100 ° C. or more, heat transfer to the inner layer is performed through the intermediate layer. Since the heat treatment is performed, the temperature of the inner layer can be easily suppressed to 1100 ° C. or less by adjusting the amount of heat, and the melting of the inner layer can be prevented. Although the concentration of Cr, Mo, W, and V in the intermediate layer is increased by welding with the outer layer, these elements are still kept lower than in the outer layer. When the intermediate layer and the inner layer are welded after the intermediate layer is welded, the alloy concentration in the welded portion of the inner layer can be reduced. Therefore, when the intermediate layer is provided, a carbide layer is not easily formed at the boundary with the inner layer, and the boundary strength can be improved.

【００３１】また、本発明に係る中間層はロールの焼入
れ熱処理中にその大半がパーライト変態し、更に残部は
ベイナイト変態する。マルテンサイト変態は起こらない
か、起こしてもごくわずかの量である。このため、マル
テンサイト変態に伴う大きな膨張挙動がなく、ロールへ
の残留応力を大きくすることはない。尚マルテンサイト
変態を多量に起こすと、外層のマルテンサイト変態と合
わさって、外層・中間層に大きな圧縮の残留応力（軸方
向) 、内層にはそれに見合う大きな引張の残留応力（軸
方向) が働らき、内層が引張・破壊する。Most of the intermediate layer according to the present invention undergoes pearlite transformation during the quenching heat treatment of the roll, and the remainder undergoes bainite transformation. No or little martensitic transformation occurs. For this reason, there is no large expansion behavior accompanying the martensitic transformation, and the residual stress on the roll is not increased. When a large amount of martensitic transformation occurs, a large compressive residual stress (axial direction) acts on the outer and intermediate layers in combination with the martensitic transformation of the outer layer, and a correspondingly large tensile residual stress (axial direction) acts on the inner layer. And the inner layer is pulled and broken.

【００３２】本発明の複合ロールは、通常、中実状ロー
ルの場合、外層および中間層が遠心力鋳造された後、そ
の内部に内層（軸芯部) が静置鋳造される。また、スリ
ーブロールの場合、外層、中間層に引き続いて内層も遠
心力鋳造される。図３は横型遠心力鋳造装置を示してお
り、遠心力鋳造用金型4 は回転ローラ5,5 によって回転
自在に支持されており、溶湯は堰鉢6 から注湯樋7 を介
して金型4 内に鋳込まれる。８は湯止め用砂型である。
中実状の複合ロールを鋳造するには、まず、外層材溶湯
を回転する金型4 に鋳込み、それが凝固した後に、外層
1の内周面に中間層材溶湯を鋳込んで、中間層3 を遠心
力鋳造する。その後、外層1 と中間層3 とを内有した金
型4 を起立させ、その両端に軸芯部形成用の上型、下型
を連設して静置鋳型を構成し、その内部に内層材溶湯を
鋳込めばよい。該横型遠心力鋳造装置においては、金型
内に鋳込まれた溶湯の各部は金型の回転毎に上下動する
ため、Ｇの変動があり、またローラや金型の偏心や傷に
より振動が発生し易く、鋳込まれた外層材溶湯中の成分
は移動し易い。このため、厚肉の外層を鋳造する場合、
成分の移動により偏析が生じ易くなるので、通常、凝固
開始温度＋70℃程度以下として比較的低温で鋳込むのが
よい。もっとも、本発明に係る外層材は高耐摩耗材であ
るために、摩耗しにくく、外層は比較的薄くてもよく、
鋳込厚さで80mm（望ましくは55〜70mm) 程度までは金型
により急冷されるため、前記温度より高温で鋳込んでも
偏析のおそれはほとんどない。尚、製品外層厚さとして
は中間層による溶解代20mm、加工代10mmを考慮すると50
mm（望ましくは25〜40mm) 程度となる。In the case of the composite roll of the present invention, in the case of a solid roll, usually, after the outer layer and the intermediate layer are subjected to centrifugal casting, the inner layer (axial portion) is statically cast therein. In the case of a sleeve roll, the inner layer is also centrifugally cast following the outer layer and the intermediate layer. FIG. 3 shows a horizontal centrifugal casting machine, in which a centrifugal casting mold 4 is rotatably supported by rotating rollers 5,5, and the molten metal is fed from a dam 6 through a pouring gutter 7 into a mold. Cast into 4 Numeral 8 denotes a sand mold for hot water.
In order to cast a solid composite roll, first, the molten outer layer material is cast into a rotating mold 4, and after it has solidified, the outer layer material is cast.
The intermediate layer material melt is cast into the inner peripheral surface of 1 and the intermediate layer 3 is centrifugally cast. Thereafter, a mold 4 having an outer layer 1 and an intermediate layer 3 is erected, and upper and lower dies for forming a shaft core portion are connected at both ends thereof to form a stationary mold. What is necessary is just to cast a molten metal. In the horizontal centrifugal casting apparatus, since each part of the molten metal cast in the mold moves up and down every time the mold rotates, there is a variation in G, and vibration is caused by eccentricity and scratches of the rollers and the mold. It is easy to occur and the components in the cast outer layer material melt are easy to move. For this reason, when casting a thick outer layer,
Since segregation is likely to occur due to the movement of the components, it is usually preferable to perform casting at a relatively low temperature at a solidification starting temperature of about + 70 ° C. or lower. However, since the outer layer material according to the present invention is a highly wear-resistant material, it is difficult to wear, and the outer layer may be relatively thin.
Up to a casting thickness of about 80 mm (preferably 55 to 70 mm) is quenched by a mold, so that there is almost no risk of segregation even at a temperature higher than the above-mentioned temperature. The thickness of the outer layer of the product is 50 considering the melting allowance of the intermediate layer of 20 mm and the machining allowance of 10 mm.
mm (preferably 25 to 40 mm).

【００３３】図４は立型遠心力鋳造装置を示しており、
遠心力鋳造用金型11の上下端には上型12、下型13が組み
立てられており、該鋳型は回転する基盤14に同心状に機
械的に固定されている。このため、堰鉢15を介して鋳型
内に鋳込まれ、遠心力の作用で金型11内面に上昇し付着
した外層材溶湯16は、Ｇの変動や振動を受けにくい。従
って、立型遠心力鋳造すれば、厚肉の外層を鋳造する場
合でも偏析が生じにくいため、より高温で鋳込むことが
でき、作業性の向上や異物の混入による鋳造欠陥の防止
に効果的である。尚、遠心力鋳造用金型11のみ基盤14に
固定し、外層および中間層を鋳造後、上型、下型を組み
立て、軸芯部を静置鋳造してもよいことは勿論である。FIG. 4 shows a vertical centrifugal casting apparatus.
An upper mold 12 and a lower mold 13 are assembled at the upper and lower ends of a centrifugal casting mold 11, and the mold is mechanically fixed concentrically to a rotating base 14. For this reason, the outer layer material molten metal 16 cast into the mold through the weir 15 and ascended and adhered to the inner surface of the mold 11 by the action of centrifugal force is less susceptible to fluctuations in G and vibration. Therefore, if vertical centrifugal casting is used, segregation is unlikely to occur even when casting a thick outer layer, so that casting can be performed at a higher temperature, which is effective in improving workability and preventing casting defects due to inclusion of foreign matter. It is. It is needless to say that only the centrifugal force casting mold 11 is fixed to the base 14, and after the outer layer and the intermediate layer are cast, the upper mold and the lower mold are assembled, and the shaft core portion is cast by standing.

【００３４】本発明の外層耐摩耗鋳鉄材は、複合ロール
の外層として鋳造後、ロール全体を焼入れ温度（オース
テナイト化温度) から 400〜 650℃までの温度域を 150
℃／Ｈｒ以上の冷却速度で焼入れることにより、良好な
焼入れ組織を得ることができる。焼戻しは 500〜 600℃
の温度で１回ないし数回行なうとよい。本発明に係る外
層材は、オーステナイト化熱処理の際に基地中に固溶し
たＭｏ, Ｗ, Ｖ, Ｎｂ等が焼戻し熱処理によって微細炭
化物として析出し、焼戻し２次硬化現象を生じるため、
高温硬度に優れる。The outer layer wear-resistant cast iron material of the present invention is cast as an outer layer of a composite roll, and then the entire roll is heated to a temperature range of 400 to 650 ° C. from a quenching temperature (austenitizing temperature) to 150 ° C.
By quenching at a cooling rate of at least C / Hr, a good quenched structure can be obtained. Tempering 500 ~ 600 ℃
It may be carried out once or several times at the above temperature. In the outer layer material according to the present invention, Mo, W, V, Nb and the like dissolved in the matrix during the austenitizing heat treatment precipitate as fine carbides by the tempering heat treatment, and cause a tempering secondary hardening phenomenon.
Excellent high temperature hardness.

【００３５】外層の加熱方法としては、ロール全体を加
熱炉に入れて加熱する方法、外層外周面の回りに誘導加
熱コイルや多数のガスバーナを配置しておき、これらに
よって外層のみを急速加熱する方法がある。前者は昇温
に時間がかかり、外層表面に厚い酸化膜ができ、外層の
歩留りが低下する。更に、鋳鉄材質の内層の溶損を回避
して加熱するには1100℃（望ましくは1000℃) 以下の加
熱に止めなければならず、このため炭化物を基地中に十
分固溶させることが難しく、以後の熱処理によっても十
分な硬度が得難いという問題がある。これに対して、外
層のみの加熱方法によれば、中間層の形成と相まって、
外層を1100℃以上に、内層を1100℃未満に確実に止める
ことができるので、内層の部分溶融や、結晶粒の粗大化
による強度低下を防止することができる。また、内層
（軸芯部) の中心に向かうほど低温となるため、オース
テナイト化温度に加熱後、外層の熱を内部へ逃がすこと
ができ、焼入れの際、外層深部の冷却速度を大きくする
ことができる。As a method for heating the outer layer, a method in which the whole roll is put into a heating furnace to heat the outer layer, a method in which an induction heating coil and a number of gas burners are arranged around the outer peripheral surface of the outer layer, and only the outer layer is rapidly heated by these. There is. In the former case, it takes time to raise the temperature, a thick oxide film is formed on the outer layer surface, and the yield of the outer layer decreases. Furthermore, in order to avoid the melting of the inner layer of the cast iron material and heat it, the heating must be stopped at 1100 ° C. (preferably 1000 ° C.) or less, which makes it difficult to sufficiently dissolve the carbide in the matrix, There is a problem that it is difficult to obtain sufficient hardness by the subsequent heat treatment. On the other hand, according to the heating method of only the outer layer, coupled with the formation of the intermediate layer,
Since the outer layer can be reliably stopped at 1100 ° C. or more and the inner layer can be stopped at less than 1100 ° C., it is possible to prevent partial melting of the inner layer and reduction in strength due to coarsening of crystal grains. In addition, since the temperature decreases toward the center of the inner layer (axial core), the heat of the outer layer can be released to the inside after heating to the austenitizing temperature, and the cooling rate of the outer layer deeper can be increased during quenching. it can.

【００３６】本発明の複合ロールは熱間圧延、冷間圧延
を問わず、圧延設備の圧延用ロールおよびその付帯設備
のピンチロールあるいは圧延材の搬送用ローラー等の、
耐摩耗性を要求されるロール、ローラーに適用される。
尚、圧延材としては、鉄鋼および非鉄金属のみならず非
金属をも対象とする。次に本発明の具体的実施例を掲げ
る。 (1) 内径φ 810mmの遠心力鋳造用金型に表１の外層材溶
湯を遠心力鋳造し、外層が完全に凝固した後引き続い
て、同表の中間層材溶湯を遠心力鋳造し、外層と中間層
とを溶着させた。鋳込量は肉厚で外層65mm、中間層30mm
とした。尚、実施例は試料No.1〜６であり、 No.７の従
来例の外層材は耐摩耗性を改善した高クロム鋳鉄材であ
る。表中の組成の単位は重量％、残部は実質的にＦｅで
ある。 (2) 中間層が完全に凝固するのを待って、金型の回転を
止め、外層および中間層を内有した金型を垂直に立て
て、両端に上型および下型を連設して、その内部に同表
に併せて示した内層材（軸芯材) 溶湯を鋳込んだ。The composite roll of the present invention may be any of hot rolls and cold rolls, such as rolls for rolling equipment and pinch rolls for auxiliary equipment thereof, or rollers for transporting rolled materials.
Applied to rolls and rollers that require abrasion resistance.
The rolled material includes not only steel and non-ferrous metals but also non-metals. Next, specific examples of the present invention will be described. (1) The melt of the outer layer material shown in Table 1 is centrifugally cast into a centrifugal casting mold having an inner diameter of φ810 mm, and after the outer layer is completely solidified, the melt of the intermediate layer shown in the table is centrifugally cast. And the intermediate layer were welded. Casting thickness is outer layer 65mm, middle layer 30mm
And The examples are samples Nos. 1 to 6, and the outer layer material of the conventional example of No. 7 is a high chromium cast iron material having improved wear resistance. The composition unit in the table is% by weight, and the balance is substantially Fe. (2) Wait until the intermediate layer is completely solidified, stop the rotation of the mold, stand the mold with the outer layer and the intermediate layer inside vertically, and connect the upper mold and lower mold at both ends. The inner layer material (shaft core material) shown in the same table was also cast into the interior.

【００３７】[0037]

【表１】 [Table 1]

【００３８】(3) 鋳造された複合ロールを粗加工した
後、実施例のロールに対しては、 600℃に均一に予熱
後、図５に示すように、ロールを水平に対向配置されか
つロール軸方向に沿って 250mmピッチで平行に列設され
たガスバーナ21間に回転自在に支持し、ロールを回転さ
せながら、外層の表面を加熱した。外層表面温度が1165
℃、内層の中心部の温度が 870℃となったところで加熱
を止めた。加熱に要した時間は 250分であった。熱伝導
の温度データより、本例の場合、内層外周面付近の温度
は 970℃と推定された。一方、従来のロールに対して
は、ロール全体を1050℃で５時間保持してオーステナイ
ト化した。 (4) 実施例および従来例のロールに対して、加熱停止
後、速やかに噴霧水冷を行い、ロール表面温度を 500℃
に急冷した後、常温まで放冷した。その後、５50℃で20
時間保持する焼戻し熱処理を２回繰り返した。熱処理後
の外層表面硬度は、下記表２の通りであった。同表よ
り、実施例の外層は、従来例のそれに比べて、硬度の向
上が著しく、耐摩耗性に優れていることが分かる。尚、
外層表面の酸化状態を観察したところ、酸化層の厚さ
は、実施例では 0.5mm程度であったのに対して、従来例
では 3.0mm程度と著しかった。(3) After roughing the cast composite roll, the roll of the embodiment was uniformly preheated to 600 ° C., and then, as shown in FIG. It was rotatably supported between gas burners 21 arranged in parallel at a pitch of 250 mm along the axial direction, and the surface of the outer layer was heated while rotating the rolls. Outer layer surface temperature is 1165
Heating was stopped when the temperature in the center of the inner layer reached 870 ° C. The time required for heating was 250 minutes. From the heat conduction temperature data, in this case, the temperature near the inner peripheral surface was estimated to be 970 ° C. On the other hand, with respect to a conventional roll, the entire roll was kept at 1050 ° C. for 5 hours to austenite. (4) For the rolls of the example and the conventional example, after stopping the heating, immediately perform spray water cooling, and set the roll surface temperature to 500 ° C.
And then allowed to cool to room temperature. Then, at 550 ° C, 20
The tempering heat treatment for keeping the time was repeated twice. The outer layer surface hardness after the heat treatment was as shown in Table 2 below. From the table, it can be seen that the outer layer of the example has remarkably improved hardness and excellent abrasion resistance as compared with that of the conventional example. still,
Observation of the oxidation state of the outer layer surface revealed that the thickness of the oxidized layer was about 0.5 mm in the example and about 3.0 mm in the conventional example.

【００３９】[0039]

【表２】 [Table 2]

【００４０】(5) 胴表面を仕上加工した後、超音波探傷
試験によって溶着状況を確認したところ、いずれのロー
ルについても溶着は良好であった。次に、ロール胴部を
切断し、外層断面を目視観察したところ、いずれのロー
ルも成分の偏析は認められなかった。又、中間層の層厚
の中央部および内層（軸芯部) 中心部における成分を分
析した結果を表３に示す。同表より、実施例および従来
例とも内層における外層高合金成分の混入量は非常に少
ないことが分かる。(5) After finishing the body surface, the welding condition was confirmed by an ultrasonic flaw detection test. As a result, the welding was good for all rolls. Next, the roll body was cut and the cross section of the outer layer was visually observed. As a result, no segregation of components was observed in any of the rolls. Table 3 shows the results of analyzing the components at the center of the thickness of the intermediate layer and at the center of the inner layer (axial portion). From the table, it can be seen that the mixing amount of the outer layer high alloy component in the inner layer is extremely small in both the example and the conventional example.

【００４１】[0041]

【表３】 [Table 3]

【００４２】(6) また、各試料の内層から引張試験片を
採取し、引張試験を行った結果を表４に示す。同表よ
り、内層がＤＣＩの実施例のNo.1および４〜６は従来例
の No.７に比して、高強度であり、従来例は実施例に比
して約20％の劣化が認められる。(6) Further, a tensile test piece was collected from the inner layer of each sample and subjected to a tensile test. The results are shown in Table 4. According to the same table, No. 1 and Nos. 4 to 6 of the examples in which the inner layer is DCI have higher strength than No. 7 of the conventional example, and the conventional example has about 20% deterioration compared to the example. Is recognized.

【００４３】[0043]

【表４】 [Table 4]

【００４４】[0044]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の複合ロール
はその外層をＣｏの所定量を含み、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ,
Ｖ, Ｎｂの所定量を含有した特殊鋳鉄材で形成したの
で、これらの高硬度複合炭化物の存在により、耐摩耗性
を飛躍的に向上させることができ、また鋳造に際しマク
ロ偏析も生じにくい。また、特定組成の高炭素鋳鋼によ
り中間層を形成したので、外層から内層への高合金成分
の混入を著しく軽減することができ、境界強度の向上を
図ることができ、マルテンサイト変態しないため残留応
力を増加させることがなく、更に外層のオーステナイト
化熱処理時の内層の溶損や強度低下を防止することがで
きる。また、内層を片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒
鉛鋼で形成したので、強度および靭性が良好で、ヤング
率を外層のそれよりかなり低くすることができ、過負荷
時にはロールの偏平化によって外層に過大な応力を生じ
るのを防止することができ、安全性や耐事故性に優れ
る。更に、放熱性にも優れるため、熱変形も生じにく
い。As described above, in the composite roll of the present invention, the outer layer contains a predetermined amount of Co, and contains Cr, Mo, W,
Since it is formed of a special cast iron material containing predetermined amounts of V and Nb, the wear resistance can be remarkably improved due to the presence of these high hardness composite carbides, and macro segregation hardly occurs during casting. In addition, since the intermediate layer was formed from a high-carbon cast steel of a specific composition, the incorporation of high alloy components from the outer layer into the inner layer can be significantly reduced, the boundary strength can be improved, and the martensite transformation does not occur. Without increasing the stress, it is possible to further prevent the inner layer from being damaged by erosion or a decrease in strength during the heat treatment for austenitizing the outer layer. In addition, since the inner layer is made of flake graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel, the strength and toughness are good, and the Young's modulus can be considerably lower than that of the outer layer. It is possible to prevent excessive stress from being generated, and it is excellent in safety and accident resistance. Furthermore, since it is excellent in heat dissipation, thermal deformation hardly occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る中実状複合ロールの断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a solid composite roll according to the present invention.

【図２】本発明に係るスリーブ状複合ロールの断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view of a sleeve-shaped composite roll according to the present invention.

【図３】横型遠心力鋳造装置の主要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of a horizontal centrifugal casting apparatus.

【図４】立型遠心力鋳造装置の主要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a vertical centrifugal casting apparatus.

【図５】複合ロール外層加熱状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a composite roll outer layer heating state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 外層 ２ 内層 ３ 中間層 1 outer layer 2 inner layer 3 middle layer

フロントページの続き (72)発明者 木村 広之 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社 クボタ 尼崎工場内 (72)発明者 志方 敬 兵庫県尼崎市西向島町64番地 株式会社 クボタ 尼崎工場内 (56)参考文献 特開 昭63−266043（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−57862（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−132735（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−31507（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−179394（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141553（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−197504（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 37/00 B21B 27/00 C22C 37/06 Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Kimura 64 Nishimujimajima-cho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Inside Kubota Amagasaki Plant (72) Inventor Takashi Shikata 64-64 Nishimujimajima Town, Amagasaki City Hyogo Prefecture Inside Kubota Amagasaki Plant (56) Reference Document JP-A-63-266043 (JP, A) JP-A-2-285047 (JP, A) JP-A-57-57862 (JP, A) JP-A-5-132735 (JP, A) 31507 (JP, A) JP-A-5-179394 (JP, A) JP-A-4-141553 (JP, A) JP-A-4-197504 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. ⁷ , DB name) C22C 37/00 B21B 27/00 C22C 37/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 耐摩耗鋳鉄材で形成された外層と、該外
層の内周面に溶着された中間層と、該中間層の内周面に
溶着された内層とからなる複合ロールにおいて、 前記外層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜3.0 ％、 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％、 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％、 Ｃｒ：3.0 〜10.0％、 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％、 Ｗ ：1.5 〜10.0％、 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％、 Ｃｏ：0.5 〜10.0％、 および残部実質的にＦｅからなり、 前記中間層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜2.5 ％、 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｎｉ：4.0 ％以下、 Ｃｒ：4.0 ％以下、 Ｍｏ：4.0 ％以下、 Ｗ ,Ｖ, Ｎｂ：総計で12％以下、 残部が外層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅからな
り、 前記内層は片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼で形
成されていることを特徴とする複合ロール。1. A composite roll comprising: an outer layer formed of a wear-resistant cast iron material; an intermediate layer welded to an inner peripheral surface of the outer layer; and an inner layer welded to an inner peripheral surface of the intermediate layer. The outer layer has a chemical composition in weight% of C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 0.1 to 9.0%, W: 1.5 to 10.0. %, V, Nb: one or two of a total of 3.0 to 10.0%, Co: 0.5 to 10.0%, and the balance substantially consisting of Fe. The intermediate layer has a chemical composition in weight% and C: 1.0 to 1.0%. 2.5%, Si: 0.2 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, Ni: 4.0% or less, Cr: 4.0% or less, Mo: 4.0% or less, W, V, Nb: 12% or less in total, the remainder being the outer layer The inner layer is formed of flaky graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel. Composite roll to. 【請求項２】 耐摩耗鋳鉄材で形成された外層と、該外
層の内周面に溶着された中間層と、該中間層の内周面に
溶着された内層とからなる複合ロールにおいて、 前記外層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜3.0 ％、 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％、 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％、 Ｃｒ：3.0 〜10.0％、 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％、 Ｗ ：1.5 〜10.0％、 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％、 Ｃｏ：0.5 〜10.0％、 Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ：各々0.01〜0.50％の内の一種又は二
種以上、および残部実質的にＦｅからなり、 前記中間層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜2.5 ％、 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｎｉ：4.0 ％以下、 Ｃｒ：4.0 ％以下、 Ｍｏ：4.0 ％以下、 Ｗ ,Ｖ, Ｎｂ，Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ：総計で12％以下、 残部が外層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅからな
り、 前記内層は片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼で形
成されていることを特徴とする複合ロール。2. A composite roll comprising: an outer layer formed of a wear-resistant cast iron material; an intermediate layer welded to an inner peripheral surface of the outer layer; and an inner layer welded to an inner peripheral surface of the intermediate layer. The outer layer has a chemical composition in weight% of C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 0.1 to 9.0%, W: 1.5 to 10.0. %, V, Nb: 3.0 to 10.0% in total of one or two, Co: 0.5 to 10.0%, Al, Ti, Zr: One or more of 0.01 to 0.50% each, and the balance substantially The intermediate layer has a chemical composition in weight%, C: 1.0 to 2.5%, Si: 0.2 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, Ni: 4.0% or less, Cr: 4.0% or less, Mo. : 4.0% or less, W, V, Nb, Al, Ti, Zr: 12% or less in total, with the balance being Co and substantially Fe mixed from the outer layer The inner layer composite roll, characterized in that it is formed by flake graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel. 【請求項３】 耐摩耗鋳鉄材で形成された外層と、該外
層の内周面に溶着された中間層と、該中間層の内周面に
溶着された内層とからなる複合ロールにおいて、 前記外層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜3.0 ％、 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％、 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％、 Ｃｒ：3.0 〜10.0％、 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％、 Ｗ ：1.5 〜10.0％、 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％、 Ｃｏ：0.5 〜10.0％、 Ｂ ：0.01〜0.50％、 および残部実質的にＦｅからなり、 前記中間層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜2.5 ％、 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｎｉ：4.0 ％以下、 Ｃｒ：4.0 ％以下、 Ｍｏ：4.0 ％以下、 Ｗ ,Ｖ, Ｎｂ, Ｂ：総計で12％以下、 残部が外層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅからな
り、 前記内層は片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼で形
成されていることを特徴とする複合ロール。3. A composite roll comprising: an outer layer formed of a wear-resistant cast iron material; an intermediate layer welded to an inner peripheral surface of the outer layer; and an inner layer welded to an inner peripheral surface of the intermediate layer. The outer layer has a chemical composition in weight% of C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 0.1 to 9.0%, W: 1.5 to 10.0. %, V, Nb: one or two of a total of 3.0 to 10.0%, Co: 0.5 to 10.0%, B: 0.01 to 0.50%, and the balance substantially consisting of Fe. %, C: 1.0-2.5%, Si: 0.2-3.0%, Mn: 0.2-1.5%, Ni: 4.0% or less, Cr: 4.0% or less, Mo: 4.0% or less, W, V, Nb, B: 12% or less in total, with the balance consisting essentially of Co and Fe mixed in from the outer layer, and the inner layer is made of flake graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel Composite roll, characterized in that it is. 【請求項４】 耐摩耗鋳鉄材で形成された外層と、該外
層の内周面に溶着された中間層と、該中間層の内周面に
溶着された内層とからなる複合ロールにおいて、 前記外層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜3.0 ％、 Ｓｉ：0.1 〜2.0 ％、 Ｍｎ：0.1 〜2.0 ％、 Ｃｒ：3.0 〜10.0％、 Ｍｏ：0.1 〜9.0 ％、 Ｗ ：1.5 〜10.0％、 Ｖ, Ｎｂ：一種又は二種の総計で3.0 〜10.0％、 Ｃｏ：0.5 〜10.0％、 Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ：各々0.01〜0.50％の内の一種又は二
種以上、 Ｂ ：0.01〜0.50％ および残部実質的にＦｅからなり、 前記中間層は、化学組成が重量％で、 Ｃ ：1.0 〜2.5 ％、 Ｓｉ：0.2 〜3.0 ％、 Ｍｎ：0.2 〜1.5 ％、 Ｎｉ：4.0 ％以下、 Ｃｒ：4.0 ％以下、 Ｍｏ：4.0 ％以下、 Ｗ ,Ｖ, Ｎｂ，Ａｌ, Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ：総計で12％以
下、 残部が外層から混入したＣｏおよび実質的にＦｅからな
り、 前記内層は片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄又は黒鉛鋼で形
成されていることを特徴とする複合ロール。4. A composite roll comprising: an outer layer formed of a wear-resistant cast iron material; an intermediate layer welded to an inner peripheral surface of the outer layer; and an inner layer welded to an inner peripheral surface of the intermediate layer. The outer layer has a chemical composition in weight% of C: 1.0 to 3.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Cr: 3.0 to 10.0%, Mo: 0.1 to 9.0%, W: 1.5 to 10.0. %, V, Nb: 3.0 to 10.0% in total of one or two, Co: 0.5 to 10.0%, Al, Ti, Zr: one or more of 0.01 to 0.50% each, B: 0.01 to 0.50 % And the balance substantially consist of Fe. The intermediate layer has a chemical composition in weight%, C: 1.0 to 2.5%, Si: 0.2 to 3.0%, Mn: 0.2 to 1.5%, Ni: 4.0% or less, Cr: : 4.0% or less, Mo: 4.0% or less, W, V, Nb, Al, Ti, Zr, B: 12% or less in total, the balance being Co and actual mixed in from the outer layer. A composite roll, which is qualitatively made of Fe, and wherein the inner layer is made of flake graphite cast iron, spheroidal graphite cast iron or graphite steel.