JPH04123872A - 耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法 - Google Patents
耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法Info
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- JPH04123872A JPH04123872A JP24512790A JP24512790A JPH04123872A JP H04123872 A JPH04123872 A JP H04123872A JP 24512790 A JP24512790 A JP 24512790A JP 24512790 A JP24512790 A JP 24512790A JP H04123872 A JPH04123872 A JP H04123872A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、肉盛ロールの製造に係り、特に熱間圧延ライ
ンにおけるコイラ用ブロッカーロール、ピンチロールな
どに適する肉盛ロールの製造方法に関するものである。 （従来の技術） 熱間圧延ラインにおけるコイラは、高温に加熱された金
属ストリップと繰り返し接触するため、耐熱性や適度な
表面硬度並びに耐摩耗性が要求される。 コイラにおけるロールとしては、これらの性能を容易に
得られ、しかも繰り返し補修溶接を行うことでコストダ
ウンが可能な肉盛ロールが、従来の鋳鋼製のものに代わ
り使用されるようになってきている。 （発明が解決しようとする課題） 一般に、この種のロールには、マルテンサイト系溶接金
属が肉盛されており、冷間割れ防止の観点から少なくと
も予熱・パス間温度１５０℃以上で溶接施工されている
。 しかし、このような製造過程を経て作製されたロールで
は、高温の被圧延材（金属ストリップ）と接触してロー
ル表面温度が上昇し、及び鋼板の冷却水やその蒸気に曝
されることによって、ロール表面に縞状の模様が早期に
発生し、この模様が金属ストリップに転写され、いわゆ
るビードマークがしばしば問題となる。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、耐ビード
マーク性に優れた肉盛ロールの製造方法を提供すること
を目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 本発明者等は、前記課題を解決するために溶接金属の成
分組成並びに肉盛溶接条件について鋭意研究を重ねた結
果、ここに本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｃ：０．１８〜０．６％、Ｓｊ：
０．２〜１．５％、Ｍｎ：０．５〜３％、Ｃｒ：４〜１
０％、Ｍｏ：２〜６％、○（酸ｉ）：０．０１−０゜１
２％を含有し、必要に応じて更にＮｉ：３％以下を含有
する溶接金属を肉盛溶接にてロール表面に形成するに際
し、３００°Ｃ以上、５００°Ｃ以下の予熱・パス間温
度を保持して施工することを特徴とする耐ビードマーク
性に優れた肉盛ロールの製造方法を要旨とするものであ
る。 （作用） まず、本発明における溶接金属の成分組成を前述のよう
に限定した理由を説明する。 Ｃ：０．１８〜０．６％ Ｃは炭化物を形成し、その含有量が多いほど硬度を増加
させ耐摩耗性を向上させるが、０．１８％未満ではその
効果が十分得られず、また０、６％を超えると高温割れ
やブローホールの発生原因となり、良好な溶接性が得ら
れなくなるので、Ｃ量は０．１８〜０．６％の範囲とす
る。 Ｓｉ：０．２〜１．５％ Ｓｉは脱酸剤として添加されるが、０．２％未満では十
分な脱酸効果が得られず、また１、５％を超えると効果
が飽和すると共に溶接性が悪化するので、Ｓｉ量は０．
２〜１．５％の範囲とする。 Ｍｎ：０．５〜３％ ＭｎはＳｉと同様に脱酸剤であると共に焼入れ性を向上
させるが、０．５％未満ではその効果が不十分であり、
また３％を超えると効果が飽和してしまうので、Ｍｎ量
は０．５〜３％の範囲とする。 Ｃｒ：４〜１０％ Ｃｒは耐食性を維持するのに不可欠であり、更に耐熱性
、耐高温酸化性の向上に・寄与するが、４％未満ではそ
の効果が十分得られず、また１０％を超えると硬度が低
下すると共に操業時に焼付が発生しやすくなるので、Ｃ
ｒ量は４〜１０％の範囲とする。 Ｍｏ：２〜６％ ＭｏはＣとの親和力が強く炭化物を形成すると共に耐熱
性を向上させるが、２％未満では十分な効果が得られず
、また６％を超えると溶接性が悪化するので、Ｍ ｏ
Ｊｉは２〜６％の範囲とする。 ○（酸素）：０．０１−０．１２％ 酸素は酸化物製形成して核となり、結晶粒微細化や焼入
性の向上に寄与するが、０．０１−３未満ではその効果
が不十分であり、また０、１２％を超えるとブローホー
ルの原因となるので、Ｏ５（酸素）量は０．０１〜０．
１２％の範囲とする。 ＦＪｊ、；遺笈以」 Ｎ］はＭｓ点の低下に効果があるので、必要に応じて添
加することができる。添加する場合、３％を超えると硬
さが低下するので、Ｎｌ量は３％以下に規制する。 なお、溶接金属には、結晶粒微細化のためにＴｉ、ＡＱ
等々を必要に応じて含有させることもできる。 次に、上記溶接金属をロールに肉盛溶接する施工条件に
関しては、肉盛溶接時の予熱・パス間温度を基本的には
Ｍｓ点点上上する必要がある。 すなわち、第１図に示すように、予熱・パス間温度がＭ
ｓ点より低いと、溶接中に肉盛した溶接金属（ａ）がマ
ルテンサイト変態してしまう。そして、次パス（ｂ）溶
接時の熱影響により一部だけ焼もどしマルテンサイト（
ｃ）となり、この部分が選択腐食を受け、ビードマーク
の発生原因となるためである。本発明者等は、実施工を
容易に行うことができ、しかも十分な性能を備えた肉盛
ロールについて検討を行った結果、上記成分系の溶接金
属を３００″Ｃ以上の予熱・パス間温度で形成すること
が、ビードマークの発生防止に有効であることを見出し
たものである。なお、予熱・パス間温度が５００℃を超
えると高温割れが生し易くなるため、５００℃以下に保
持する必要がある。 なお、本発明は、肉盛溶接方法や溶接材料の形状等に何
ら限定されることなく、如何なる方法及び形状等のもの
も適用可能である。また母材ロールの材質も適宜選定で
きる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） Ｓ ＣＭ４４０母材ロール上に４層肉盛溶接した。 溶接はフラックス入りワイヤ（３，２φ）と溶融型又は
焼結型フラックスの組合せによるサブマージアーク溶接
で実施し、スパイラル盛で行った。 溶接条件は以下の通りである。 電 流：３５０−４００Ｖ 電 圧＝３０〜３２Ａ 速 度：３０〜４０ｃｍ／ｍｉｎ なお、ロールの肉盛溶接に先立ち、Ｍｓ点は、別途炭素
鋼板上に上記と同様な溶接条件で５層盛溶接を行い、４
〜５層目溶接金属から試験片を採取し、測定した。 肉盛溶接後、肉盛層の厚さが片側７ｍｍとなるように機
械加工後、実機に供した。第２図に機械加工後のロール
形状寸法を示す。そして、７日間毎にロール表面のチエ
ツクを行った。 第１表に実験結果を示す。 第１表より明らかなように、本発明例は、いずれも、３
ケ月間の使用でも選択腐食が全く発生しなかった。また
割れも発生せず、継続使用が可能である。 一方、比較例Ｎα５に示すようにＭｓ点より低い予熱・
パス間温度で溶接した場合は、短期間で選択腐食が発生
し、使用不能となった。 Ｃ量が高い比較例Ｎｎ ６では肉盛溶接金属に高温割れ
が発生し、使用できなかった。 比較例Ｎａ ７は、Ｃ量、Ｃｒ量が低く、マルテンサイ
ト系組織にならないためＭｓ点が存在せず、実機ロール
においてはロール表面にキズが多発し、短期間で使用不
能となった。 Ｃｒ量が高い比較例尚８では、選択腐食は防止８〜 できたものの、 焼付が発生し、 やはり不良であっ た。
ンにおけるコイラ用ブロッカーロール、ピンチロールな
どに適する肉盛ロールの製造方法に関するものである。 （従来の技術） 熱間圧延ラインにおけるコイラは、高温に加熱された金
属ストリップと繰り返し接触するため、耐熱性や適度な
表面硬度並びに耐摩耗性が要求される。 コイラにおけるロールとしては、これらの性能を容易に
得られ、しかも繰り返し補修溶接を行うことでコストダ
ウンが可能な肉盛ロールが、従来の鋳鋼製のものに代わ
り使用されるようになってきている。 （発明が解決しようとする課題） 一般に、この種のロールには、マルテンサイト系溶接金
属が肉盛されており、冷間割れ防止の観点から少なくと
も予熱・パス間温度１５０℃以上で溶接施工されている
。 しかし、このような製造過程を経て作製されたロールで
は、高温の被圧延材（金属ストリップ）と接触してロー
ル表面温度が上昇し、及び鋼板の冷却水やその蒸気に曝
されることによって、ロール表面に縞状の模様が早期に
発生し、この模様が金属ストリップに転写され、いわゆ
るビードマークがしばしば問題となる。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、耐ビード
マーク性に優れた肉盛ロールの製造方法を提供すること
を目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 本発明者等は、前記課題を解決するために溶接金属の成
分組成並びに肉盛溶接条件について鋭意研究を重ねた結
果、ここに本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｃ：０．１８〜０．６％、Ｓｊ：
０．２〜１．５％、Ｍｎ：０．５〜３％、Ｃｒ：４〜１
０％、Ｍｏ：２〜６％、○（酸ｉ）：０．０１−０゜１
２％を含有し、必要に応じて更にＮｉ：３％以下を含有
する溶接金属を肉盛溶接にてロール表面に形成するに際
し、３００°Ｃ以上、５００°Ｃ以下の予熱・パス間温
度を保持して施工することを特徴とする耐ビードマーク
性に優れた肉盛ロールの製造方法を要旨とするものであ
る。 （作用） まず、本発明における溶接金属の成分組成を前述のよう
に限定した理由を説明する。 Ｃ：０．１８〜０．６％ Ｃは炭化物を形成し、その含有量が多いほど硬度を増加
させ耐摩耗性を向上させるが、０．１８％未満ではその
効果が十分得られず、また０、６％を超えると高温割れ
やブローホールの発生原因となり、良好な溶接性が得ら
れなくなるので、Ｃ量は０．１８〜０．６％の範囲とす
る。 Ｓｉ：０．２〜１．５％ Ｓｉは脱酸剤として添加されるが、０．２％未満では十
分な脱酸効果が得られず、また１、５％を超えると効果
が飽和すると共に溶接性が悪化するので、Ｓｉ量は０．
２〜１．５％の範囲とする。 Ｍｎ：０．５〜３％ ＭｎはＳｉと同様に脱酸剤であると共に焼入れ性を向上
させるが、０．５％未満ではその効果が不十分であり、
また３％を超えると効果が飽和してしまうので、Ｍｎ量
は０．５〜３％の範囲とする。 Ｃｒ：４〜１０％ Ｃｒは耐食性を維持するのに不可欠であり、更に耐熱性
、耐高温酸化性の向上に・寄与するが、４％未満ではそ
の効果が十分得られず、また１０％を超えると硬度が低
下すると共に操業時に焼付が発生しやすくなるので、Ｃ
ｒ量は４〜１０％の範囲とする。 Ｍｏ：２〜６％ ＭｏはＣとの親和力が強く炭化物を形成すると共に耐熱
性を向上させるが、２％未満では十分な効果が得られず
、また６％を超えると溶接性が悪化するので、Ｍ ｏ
Ｊｉは２〜６％の範囲とする。 ○（酸素）：０．０１−０．１２％ 酸素は酸化物製形成して核となり、結晶粒微細化や焼入
性の向上に寄与するが、０．０１−３未満ではその効果
が不十分であり、また０、１２％を超えるとブローホー
ルの原因となるので、Ｏ５（酸素）量は０．０１〜０．
１２％の範囲とする。 ＦＪｊ、；遺笈以」 Ｎ］はＭｓ点の低下に効果があるので、必要に応じて添
加することができる。添加する場合、３％を超えると硬
さが低下するので、Ｎｌ量は３％以下に規制する。 なお、溶接金属には、結晶粒微細化のためにＴｉ、ＡＱ
等々を必要に応じて含有させることもできる。 次に、上記溶接金属をロールに肉盛溶接する施工条件に
関しては、肉盛溶接時の予熱・パス間温度を基本的には
Ｍｓ点点上上する必要がある。 すなわち、第１図に示すように、予熱・パス間温度がＭ
ｓ点より低いと、溶接中に肉盛した溶接金属（ａ）がマ
ルテンサイト変態してしまう。そして、次パス（ｂ）溶
接時の熱影響により一部だけ焼もどしマルテンサイト（
ｃ）となり、この部分が選択腐食を受け、ビードマーク
の発生原因となるためである。本発明者等は、実施工を
容易に行うことができ、しかも十分な性能を備えた肉盛
ロールについて検討を行った結果、上記成分系の溶接金
属を３００″Ｃ以上の予熱・パス間温度で形成すること
が、ビードマークの発生防止に有効であることを見出し
たものである。なお、予熱・パス間温度が５００℃を超
えると高温割れが生し易くなるため、５００℃以下に保
持する必要がある。 なお、本発明は、肉盛溶接方法や溶接材料の形状等に何
ら限定されることなく、如何なる方法及び形状等のもの
も適用可能である。また母材ロールの材質も適宜選定で
きる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） Ｓ ＣＭ４４０母材ロール上に４層肉盛溶接した。 溶接はフラックス入りワイヤ（３，２φ）と溶融型又は
焼結型フラックスの組合せによるサブマージアーク溶接
で実施し、スパイラル盛で行った。 溶接条件は以下の通りである。 電 流：３５０−４００Ｖ 電 圧＝３０〜３２Ａ 速 度：３０〜４０ｃｍ／ｍｉｎ なお、ロールの肉盛溶接に先立ち、Ｍｓ点は、別途炭素
鋼板上に上記と同様な溶接条件で５層盛溶接を行い、４
〜５層目溶接金属から試験片を採取し、測定した。 肉盛溶接後、肉盛層の厚さが片側７ｍｍとなるように機
械加工後、実機に供した。第２図に機械加工後のロール
形状寸法を示す。そして、７日間毎にロール表面のチエ
ツクを行った。 第１表に実験結果を示す。 第１表より明らかなように、本発明例は、いずれも、３
ケ月間の使用でも選択腐食が全く発生しなかった。また
割れも発生せず、継続使用が可能である。 一方、比較例Ｎα５に示すようにＭｓ点より低い予熱・
パス間温度で溶接した場合は、短期間で選択腐食が発生
し、使用不能となった。 Ｃ量が高い比較例Ｎｎ ６では肉盛溶接金属に高温割れ
が発生し、使用できなかった。 比較例Ｎａ ７は、Ｃ量、Ｃｒ量が低く、マルテンサイ
ト系組織にならないためＭｓ点が存在せず、実機ロール
においてはロール表面にキズが多発し、短期間で使用不
能となった。 Ｃｒ量が高い比較例尚８では、選択腐食は防止８〜 できたものの、 焼付が発生し、 やはり不良であっ た。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、溶接金属の化学
成分を調整すると共に予熱・パス間温度を３００℃以上
に維持することによって、耐ビードマーク性に優れた肉
盛ロールを製造できる。コイラ用ブロッカーロール、ピ
ンチロールなどの各種のロール、ローラーに適用可能で
ある。
成分を調整すると共に予熱・パス間温度を３００℃以上
に維持することによって、耐ビードマーク性に優れた肉
盛ロールを製造できる。コイラ用ブロッカーロール、ピ
ンチロールなどの各種のロール、ローラーに適用可能で
ある。
第１図は局部的な焼もどしマルテンサイトの発生状況を
説明する図、第２図は機械加工後のロール形状寸法を示
す図である。 ａ・・前パス、ｂ・・・次パス、Ｃ・・・前パスに生じ
た焼きもどしマルテンサイト、ｄ・・・肉盛層、ｅ・母
材。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
説明する図、第２図は機械加工後のロール形状寸法を示
す図である。 ａ・・前パス、ｂ・・・次パス、Ｃ・・・前パスに生じ
た焼きもどしマルテンサイト、ｄ・・・肉盛層、ｅ・母
材。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
Claims (2)
- （１）重量％で（以下、同じ）、Ｃ：０．１８〜０．６
％、Ｓｉ：０．２〜１．５％、Ｍｎ：０．５〜３％、Ｃ
ｒ：４〜１０％、Ｍｏ：２〜６％、Ｏ（酸素）：０．０
１〜０．１２％を含有する溶接金属を肉盛溶接にてロー
ル表面に形成するに際し、３００℃以上、５００℃以下
の予熱・パス間温度を保持して施工することを特徴とす
る耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法。 - （２）前記溶接金属が更にＮｉ：３％以下を含有してい
る請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512790A JPH04123872A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512790A JPH04123872A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123872A true JPH04123872A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17129029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512790A Pending JPH04123872A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 耐ビードマーク性に優れた肉盛ロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04123872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105081521A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-11-25 | 湖北万安通复合再制造科技有限公司 | 一种高硬度冷、热轧辊的精密堆焊方法 |
| KR20170012185A (ko) * | 2014-05-28 | 2017-02-02 | 닛테츠스미킨하드 가부시키가이샤 | 열연공장 권취설비의 롤 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP24512790A patent/JPH04123872A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170012185A (ko) * | 2014-05-28 | 2017-02-02 | 닛테츠스미킨하드 가부시키가이샤 | 열연공장 권취설비의 롤 |
| JPWO2015181852A1 (ja) * | 2014-05-28 | 2017-04-20 | 日鉄住金ハード株式会社 | 熱延工場巻取り設備のロール |
| US10040106B2 (en) | 2014-05-28 | 2018-08-07 | Nippon Steel & Sumikin Hardfacing Co., Ltd. | Rolls of winding equipment in hot-rolling factory |
| CN105081521A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-11-25 | 湖北万安通复合再制造科技有限公司 | 一种高硬度冷、热轧辊的精密堆焊方法 |
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