JP3242767B2 - 連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロール - Google Patents
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロールInfo
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- JP3242767B2 JP3242767B2 JP25271393A JP25271393A JP3242767B2 JP 3242767 B2 JP3242767 B2 JP 3242767B2 JP 25271393 A JP25271393 A JP 25271393A JP 25271393 A JP25271393 A JP 25271393A JP 3242767 B2 JP3242767 B2 JP 3242767B2
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- carbides
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホットストリップミル
をはじめとした鉄鋼圧延用ロールに適用される、とくに
熱間圧延での耐摩耗性に優れ、かつ耐き裂性を兼備した
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロールに関するもの
である。
をはじめとした鉄鋼圧延用ロールに適用される、とくに
熱間圧延での耐摩耗性に優れ、かつ耐き裂性を兼備した
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロールに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年この種類のロール材として特開昭５
８−８７２４９号公報において開示されたＣ２．４〜
３．５％、Ｖ６．１〜１４％にＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏの
各合金元素を含有した耐摩耗鋳鉄ロール材が採用され耐
摩耗性の向上が図られた。さらに、本出願人が提案した
特開ＷＯ９１１９８２４ＡにおいてＣを１．５〜２．４
％にすることにより脆弱な炭化物量を制限し、耐き裂性
の改善がなされた。
８−８７２４９号公報において開示されたＣ２．４〜
３．５％、Ｖ６．１〜１４％にＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏの
各合金元素を含有した耐摩耗鋳鉄ロール材が採用され耐
摩耗性の向上が図られた。さらに、本出願人が提案した
特開ＷＯ９１１９８２４ＡにおいてＣを１．５〜２．４
％にすることにより脆弱な炭化物量を制限し、耐き裂性
の改善がなされた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】圧延用ロールに要求さ
れる最も重要な具備特性に耐摩耗性と耐き裂性がある。
ロールの摩耗が少なければ圧延した鉄鋼製品の板厚精度
が向上するとともにロールの取替え頻度も少なくなり作
業能率が向上する。この点、特開昭５８−８７２４９号
公報および特開ＷＯ９１１９８２４Ａ号に開示されたロ
ール材はいずれも生成する炭化物自身が硬く、かつ焼入
後の硬度も高いため耐摩耗性が極めて良好である。一
方、耐き裂性が不足すると使用中の熱および機械的負荷
により割れが発生し、発生したき裂を除去することによ
り耐摩耗性がよいにもかかわらずロールの消耗が増大
し、結果として性能を低下させる。特開ＷＯ９１１９８
２４Ａ号においてはＣを１．５〜２．４％に限定するこ
とにより脆弱な炭化物量を制限し、通常の圧延条件下で
の改善が図られた。
れる最も重要な具備特性に耐摩耗性と耐き裂性がある。
ロールの摩耗が少なければ圧延した鉄鋼製品の板厚精度
が向上するとともにロールの取替え頻度も少なくなり作
業能率が向上する。この点、特開昭５８−８７２４９号
公報および特開ＷＯ９１１９８２４Ａ号に開示されたロ
ール材はいずれも生成する炭化物自身が硬く、かつ焼入
後の硬度も高いため耐摩耗性が極めて良好である。一
方、耐き裂性が不足すると使用中の熱および機械的負荷
により割れが発生し、発生したき裂を除去することによ
り耐摩耗性がよいにもかかわらずロールの消耗が増大
し、結果として性能を低下させる。特開ＷＯ９１１９８
２４Ａ号においてはＣを１．５〜２．４％に限定するこ
とにより脆弱な炭化物量を制限し、通常の圧延条件下で
の改善が図られた。
【０００４】しかしながら圧延操業が不安定となり、圧
延製品が局部的に２枚もしくはそれ以上重なって圧延さ
れる、一般に「絞り」と呼ばれるトラブルにおいて、製
品の一部がロール表面に焼き付き極めて高い熱および機
械的負荷がかかりロールに深いき裂が生じることとなっ
た。この結果ロールの性能が著しく低下する例がみられ
た。
延製品が局部的に２枚もしくはそれ以上重なって圧延さ
れる、一般に「絞り」と呼ばれるトラブルにおいて、製
品の一部がロール表面に焼き付き極めて高い熱および機
械的負荷がかかりロールに深いき裂が生じることとなっ
た。この結果ロールの性能が著しく低下する例がみられ
た。
【０００５】そこで本発明は、とくに熱間圧延での耐摩
耗性を向上させ、かつ圧延トラブル時においても良好な
耐き裂性を兼備する圧延用複合ロールを提供せんとする
ものである。
耗性を向上させ、かつ圧延トラブル時においても良好な
耐き裂性を兼備する圧延用複合ロールを提供せんとする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の要旨は鋼製芯材の周囲に、連続鋳掛け法
にて外層を形成してなる連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用
複合ロールにおいて、前記外層の化学成分が重量％で、 Ｃ ０．８〜２．３％ Ｖ ３〜１０％ Ｃｒ ３〜７％ Ｗ １１．０２％〜１５％ Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏの少なくとも１種を１％以上、１０％
未満含み、残部は実質的に鉄からなることを特徴とする
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロールである。
めに、本発明の要旨は鋼製芯材の周囲に、連続鋳掛け法
にて外層を形成してなる連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用
複合ロールにおいて、前記外層の化学成分が重量％で、 Ｃ ０．８〜２．３％ Ｖ ３〜１０％ Ｃｒ ３〜７％ Ｗ １１．０２％〜１５％ Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏの少なくとも１種を１％以上、１０％
未満含み、残部は実質的に鉄からなることを特徴とする
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロールである。
【０００７】
【作用】Ｃ含有量を前記範囲０．８〜２．３％に限定す
る理由は次の通りである。すなわち、Ｃが下限値０．８
％未満では硬い炭化物の晶出が少なく耐摩耗性が著しく
劣化する。一方、上限値２．３％を超えると耐摩耗性は
向上するが炭化物が増加し、かつ粗大な炭化物を形成し
結晶粒界に集合する。したがって、耐摩耗性は向上する
ものの脆弱な炭化物が増加することにより、機械的なら
びに熱的な過大負荷を受けたとき深いき裂が発生し、ロ
ール材質全体として耐き裂性が低下する。
る理由は次の通りである。すなわち、Ｃが下限値０．８
％未満では硬い炭化物の晶出が少なく耐摩耗性が著しく
劣化する。一方、上限値２．３％を超えると耐摩耗性は
向上するが炭化物が増加し、かつ粗大な炭化物を形成し
結晶粒界に集合する。したがって、耐摩耗性は向上する
ものの脆弱な炭化物が増加することにより、機械的なら
びに熱的な過大負荷を受けたとき深いき裂が発生し、ロ
ール材質全体として耐き裂性が低下する。
【０００８】Ｖ含有量は炭化物の形態ならびにその量を
決める最も重要なもので、Ｃとのバランスで選択され
る。とくに本発明の材質の場合は、粒状で微小な極めて
硬いＭＣ型のＶＣ炭化物を生成して耐摩耗性を向上させ
るとともに、この炭化物は溶湯より初晶の炭化物として
直接かつ優先的に晶出し、組織を制御する上でとりわけ
重要である。すなわち、Ｃ０．８〜２．３％の範囲で
は、Ｖが下限値の３％未満では、硬いＶＣ炭化物が晶出
しにくく、晶出してもその後の熱処理にて基地組織に固
溶して析出物炭化物となってしまい本発明の目標とする
耐摩耗性を達成できない。一方、上限値の１０％以上で
は炭化物が増大し、耐き裂性ならびに耐肌荒れ性を損な
う。
決める最も重要なもので、Ｃとのバランスで選択され
る。とくに本発明の材質の場合は、粒状で微小な極めて
硬いＭＣ型のＶＣ炭化物を生成して耐摩耗性を向上させ
るとともに、この炭化物は溶湯より初晶の炭化物として
直接かつ優先的に晶出し、組織を制御する上でとりわけ
重要である。すなわち、Ｃ０．８〜２．３％の範囲で
は、Ｖが下限値の３％未満では、硬いＶＣ炭化物が晶出
しにくく、晶出してもその後の熱処理にて基地組織に固
溶して析出物炭化物となってしまい本発明の目標とする
耐摩耗性を達成できない。一方、上限値の１０％以上で
は炭化物が増大し、耐き裂性ならびに耐肌荒れ性を損な
う。
【０００９】Ｃｒを３〜７％に限定する理由は次の通り
である。ＣｒはＣと結合しやすく、Ｍ3Ｃ，Ｍ23Ｃ6およ
びＭ7Ｃ3炭化物を形成する。とりわけ硬いＭ7Ｃ3炭化物
はロール材では利用してきたが、共晶炭化物として結晶
粒境界に形成し肌荒れならびにき裂を引き起こす結果と
なる。そこで、本発明のロール材においては粗大な炭化
物を抑制かつ分散させるため、Ｖとともに微小なＭＣ型
炭化物もしくは集合しにくいＭ6Ｃ型炭化物を形成させ
るとともに一部を基地にも固溶させ、ロール材質として
の焼入性を付与し基地の硬さをも増し耐摩耗性を向上さ
せた。すなわち硬くて分散したいＭＣ型炭化物もしくは
Ｍ6Ｃ型炭化物を形成させるとともに基地の硬さをも増
すため３％以上含有することが不可欠である。一方、上
限値は粗大な炭化物の晶出による前記の耐き裂性を阻害
しないため７％以下としなければならない。
である。ＣｒはＣと結合しやすく、Ｍ3Ｃ，Ｍ23Ｃ6およ
びＭ7Ｃ3炭化物を形成する。とりわけ硬いＭ7Ｃ3炭化物
はロール材では利用してきたが、共晶炭化物として結晶
粒境界に形成し肌荒れならびにき裂を引き起こす結果と
なる。そこで、本発明のロール材においては粗大な炭化
物を抑制かつ分散させるため、Ｖとともに微小なＭＣ型
炭化物もしくは集合しにくいＭ6Ｃ型炭化物を形成させ
るとともに一部を基地にも固溶させ、ロール材質として
の焼入性を付与し基地の硬さをも増し耐摩耗性を向上さ
せた。すなわち硬くて分散したいＭＣ型炭化物もしくは
Ｍ6Ｃ型炭化物を形成させるとともに基地の硬さをも増
すため３％以上含有することが不可欠である。一方、上
限値は粗大な炭化物の晶出による前記の耐き裂性を阻害
しないため７％以下としなければならない。
【００１０】Ｗを１１．０２〜１５％に限定したことは
本発明の大きな特徴であり、とくに圧延トラブルの発生
時の耐き裂性を改善する効果を有する。ＷもＣと結合し
やすく本願発明材においてはＭＣもしくはＭ6Ｃ型炭化
物を形成するが、その一部は基地組織に固溶する。従来
Ｗの効果としてはＭ2ＣもしくはＭ6Ｃ等の炭化物を晶出
するとともに高温での焼戻し硬化による耐摩耗性の向上
のみに着目されていた。ところが、発明者らの度重なる
試験により基地中に固溶したＷは高温に加熱された場合
の組織変化を抑制するとともに、その後の冷却において
も熱収縮および変態膨脹を小さくする作用があることを
見出した。したがって「絞り」トラブルによる図２に示
すところの鋼板焼付き部直下のロール材の組織変化（図
中の白い部分）を減少させ、かつそれに伴うロール母材
との熱収縮差を緩和させることによりき裂を小さくす
る。さて、下限値の１１．０２％以下ではＷの基地中へ
の固溶が少なく、実用的な効果が得られない。また上限
値の１５％以上ではＭ2ＣもしくはＭ6Ｃ等の炭化物が多
量に晶出するところとなりロール材全体としての脆化を
招き、総合的には耐き裂性が損なわれてくる。
本発明の大きな特徴であり、とくに圧延トラブルの発生
時の耐き裂性を改善する効果を有する。ＷもＣと結合し
やすく本願発明材においてはＭＣもしくはＭ6Ｃ型炭化
物を形成するが、その一部は基地組織に固溶する。従来
Ｗの効果としてはＭ2ＣもしくはＭ6Ｃ等の炭化物を晶出
するとともに高温での焼戻し硬化による耐摩耗性の向上
のみに着目されていた。ところが、発明者らの度重なる
試験により基地中に固溶したＷは高温に加熱された場合
の組織変化を抑制するとともに、その後の冷却において
も熱収縮および変態膨脹を小さくする作用があることを
見出した。したがって「絞り」トラブルによる図２に示
すところの鋼板焼付き部直下のロール材の組織変化（図
中の白い部分）を減少させ、かつそれに伴うロール母材
との熱収縮差を緩和させることによりき裂を小さくす
る。さて、下限値の１１．０２％以下ではＷの基地中へ
の固溶が少なく、実用的な効果が得られない。また上限
値の１５％以上ではＭ2ＣもしくはＭ6Ｃ等の炭化物が多
量に晶出するところとなりロール材全体としての脆化を
招き、総合的には耐き裂性が損なわれてくる。
【００１１】この他の主要な合金元素としてＭｏ，Ｎ
ｉ，Ｃｏを適量添加することがロール性能を向上させる
のに有用である。ＭｏはＣｒと同様Ｃと結合しやすく、
本発明のロール材においては一部がＭＣもしくはＭ6Ｃ
型炭化物を形成し一部は基地にも固溶して、とくに高温
で析出硬化作用を発揮し、基地の硬さを向上させて、と
くに熱間圧延において耐摩耗性を向上させる。一方、炭
化物を生成しやすいＶ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏに対し基地に優
先固溶するＮｉ、もしくはＣｏはとくに高温での硬度お
よび強度を向上させロール性能を改善する効果を有す
る。これらの効果が実用的に認められる下限値として１
％以上とした。しかしながら、Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏともに
非常に高価なものであるためコストとの関連で上限値を
１０％とした。
ｉ，Ｃｏを適量添加することがロール性能を向上させる
のに有用である。ＭｏはＣｒと同様Ｃと結合しやすく、
本発明のロール材においては一部がＭＣもしくはＭ6Ｃ
型炭化物を形成し一部は基地にも固溶して、とくに高温
で析出硬化作用を発揮し、基地の硬さを向上させて、と
くに熱間圧延において耐摩耗性を向上させる。一方、炭
化物を生成しやすいＶ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏに対し基地に優
先固溶するＮｉ、もしくはＣｏはとくに高温での硬度お
よび強度を向上させロール性能を改善する効果を有す
る。これらの効果が実用的に認められる下限値として１
％以上とした。しかしながら、Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏともに
非常に高価なものであるためコストとの関連で上限値を
１０％とした。
【００１２】また、溶湯の脱酸等の理由で溶解技術上、
有用な元素であるＳｉならびにＭｎはそれぞれ０．５％
程度、さらにＰ，Ｓの不純物についても通常の鋳物に含
まれる０．０３％以下程度のものであれば含有されても
差支えなく、これらは本発明の効果を何等損なわしめる
ものではない。
有用な元素であるＳｉならびにＭｎはそれぞれ０．５％
程度、さらにＰ，Ｓの不純物についても通常の鋳物に含
まれる０．０３％以下程度のものであれば含有されても
差支えなく、これらは本発明の効果を何等損なわしめる
ものではない。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例として、ホットストリップ仕
上圧延機用ワークロールを製造した。鋳造は特開平２−
１５２５７６号公報にて開示された連続鋳掛け法により
行い芯材に鍛鋼（ＳＣＭ４４０）を採用して複合ロール
とした。熱処理は鋳造後、焼鈍、焼入・焼戻しを施し
た。
上圧延機用ワークロールを製造した。鋳造は特開平２−
１５２５７６号公報にて開示された連続鋳掛け法により
行い芯材に鍛鋼（ＳＣＭ４４０）を採用して複合ロール
とした。熱処理は鋳造後、焼鈍、焼入・焼戻しを施し
た。
【００１４】表１に従来例と本発明の実施例との具体的
な製造品質を示す。また、図１には本発明材の金属顕微
鏡組織写真を示す。表１に示した従来例および本発明の
実施例を実際にホットストリップの仕上圧延機で使用
し、その結果を表２に示す。本発明のロールは通常の圧
延中に生じたモーター・トリップによるロール回転の停
止等によるき裂も浅く、耐摩耗性も極めて良好で、かつ
「絞り」トラブルにより生じたき裂の深さは著しく小さ
くなった。これにより新しいロールはトラブル時のき裂
の除去によるロール消耗を考慮に入れた総合的なロール
成績が極めて向上し減少し、圧延操業の生産性が著しく
向上したことは明らかである。
な製造品質を示す。また、図１には本発明材の金属顕微
鏡組織写真を示す。表１に示した従来例および本発明の
実施例を実際にホットストリップの仕上圧延機で使用
し、その結果を表２に示す。本発明のロールは通常の圧
延中に生じたモーター・トリップによるロール回転の停
止等によるき裂も浅く、耐摩耗性も極めて良好で、かつ
「絞り」トラブルにより生じたき裂の深さは著しく小さ
くなった。これにより新しいロールはトラブル時のき裂
の除去によるロール消耗を考慮に入れた総合的なロール
成績が極めて向上し減少し、圧延操業の生産性が著しく
向上したことは明らかである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明を、鉄鋼圧延用ロールに適用する
ことにより、耐摩耗性と耐き裂性を著しく向上した高性
能ロールを安定的に供給することが可能となり、圧延製
品の品質と圧延操業における生産性ならびに経済性が向
上した。
ことにより、耐摩耗性と耐き裂性を著しく向上した高性
能ロールを安定的に供給することが可能となり、圧延製
品の品質と圧延操業における生産性ならびに経済性が向
上した。
【図１】本発明で開示したロール材の金属顕微鏡組織写
真（×１００）を示す。
真（×１００）を示す。
【図２】絞りトラブル時の鋼板焼付き部のロール断面の
金属顕微鏡組織写真（×１００）を示す。
金属顕微鏡組織写真（×１００）を示す。
１ 圧延材 ２ ロール母材 ３ 組織変化したロール材 ４ き裂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 保 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日 本製鐵株式会社 広畑製鐵所内 (56)参考文献 特開 平５−230592（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−199092（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−320819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 302 B21B 27/00 C22C 38/36
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製芯材の周囲に、連続鋳掛け法にて外
層を形成してなる連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロ
ールにおいて、前記外層の化学成分が重量％で、 Ｃ ０．８〜２．３％ Ｖ ３〜１０％ Ｃｒ ３〜７％ Ｗ １１．０２％〜１５％ Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏの少なくとも１種を１％以上、１０％
未満含み、残部は実質的に鉄からなることを特徴とする
連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25271393A JP3242767B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25271393A JP3242767B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109547A JPH07109547A (ja) | 1995-04-25 |
| JP3242767B2 true JP3242767B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17241220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25271393A Expired - Fee Related JP3242767B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 連続鋳掛け肉盛り製熱間圧延用複合ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242767B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25271393A patent/JP3242767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07109547A (ja) | 1995-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011002 |
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