JPS6044114A - ネツク部の強靭な圧延用ロ−ル及びその製造方法 - Google Patents
ネツク部の強靭な圧延用ロ−ル及びその製造方法Info
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- JPS6044114A JPS6044114A JP15360183A JP15360183A JPS6044114A JP S6044114 A JPS6044114 A JP S6044114A JP 15360183 A JP15360183 A JP 15360183A JP 15360183 A JP15360183 A JP 15360183A JP S6044114 A JPS6044114 A JP S6044114A
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- Japan
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- neck
- roll
- length
- ratio
- rolling
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- Granted
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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
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は細長いネック形状を有しネック端部に特に強靭
性の要求される特殊な形状、使用特性を有する圧延用ロ
ールに適合する複合ロールの提供に係り、いわゆる複合
高合金グレンロールを改良したものに関する。
性の要求される特殊な形状、使用特性を有する圧延用ロ
ールに適合する複合ロールの提供に係り、いわゆる複合
高合金グレンロールを改良したものに関する。
圧延用ロールは胴部とネック部で要求される性質が異な
るため、一般にＩＩＩ・ｉ外殻部と胴軸芯部及びネック
部を異なった材質で形成した複合ロールを用いる場合が
多いが、近年鋼板圧延用のホットストリップミルでは鋼
板の形状制御のため新しい形式のものが出現している。
るため、一般にＩＩＩ・ｉ外殻部と胴軸芯部及びネック
部を異なった材質で形成した複合ロールを用いる場合が
多いが、近年鋼板圧延用のホットストリップミルでは鋼
板の形状制御のため新しい形式のものが出現している。
すなわち、これらはワークロールを軸方向にシフト（移
＠）させる方式、ワークロールを強制的にベンディング
させる方式あるいは２本のワークロールをバックアップ
ロールの軸線に対してクロス（交叉）させる方式等であ
る。
＠）させる方式、ワークロールを強制的にベンディング
させる方式あるいは２本のワークロールをバックアップ
ロールの軸線に対してクロス（交叉）させる方式等であ
る。
しかして、これらの圧延方式に供するワークロールでは
その胴部直径が小さくなる傾向にある。
その胴部直径が小さくなる傾向にある。
また圧延機の形式から、ネック部の長さが従来ロールの
それよりも長くする必要があり、又ネックの直径も小さ
くされる。加えて、この種口こルではネック部に従来よ
りも大きな応力が発生し、特に強靭性の要求されるもの
となる。
それよりも長くする必要があり、又ネックの直径も小さ
くされる。加えて、この種口こルではネック部に従来よ
りも大きな応力が発生し、特に強靭性の要求されるもの
となる。
今従来の一般的形状ロールを第１図に、上記新圧延方０
式に供する特殊形状ロールを第２図に対比して示すと共
に、その形状寸法等の具体的な差異を総括すると次の通
りである。
式に供する特殊形状ロールを第２図に対比して示すと共
に、その形状寸法等の具体的な差異を総括すると次の通
りである。
ム ｌＮ／１ｍ Ｄ）Ｉ ム／ＤＮ、 ＤＢ従 来１０
００ ０．５２ 、、、Ｊ、状〜１４ｏｏ〜ｏ、７．３４０−．．５００
２，０，３，６ ６５０，８４０１Ｎ： ネック長（
ｍ−） １ｍ： 胴 長（−ｍ ） ＤＮ： ネック径（朋） ＤＢ ： 胴 径（、、） 上記の通り、この新しい圧延方式に供するロールでは、
大概ネック長と胴長の比１．．／ 八が０．８〜１．２
又はネック長とネック径の比７？Ｎ／Ｄ、Ｉが３．８〜
１３．０の範囲にある細長いネック形状を有しているの
が特徴である。
００ ０．５２ 、、、Ｊ、状〜１４ｏｏ〜ｏ、７．３４０−．．５００
２，０，３，６ ６５０，８４０１Ｎ： ネック長（
ｍ−） １ｍ： 胴 長（−ｍ ） ＤＮ： ネック径（朋） ＤＢ ： 胴 径（、、） 上記の通り、この新しい圧延方式に供するロールでは、
大概ネック長と胴長の比１．．／ 八が０．８〜１．２
又はネック長とネック径の比７？Ｎ／Ｄ、Ｉが３．８〜
１３．０の範囲にある細長いネック形状を有しているの
が特徴である。
ところで、このような特殊形状の圧延用ロールについて
も胴部とネック部全体としての使用特性が異なるのは同
様で、第３図に示す如く、圧延拐と接する胴部ｊｌ）は
耐摩耗性、耐肌荒性、耐りラッグ性等が必要とされる。
も胴部とネック部全体としての使用特性が異なるのは同
様で、第３図に示す如く、圧延拐と接する胴部ｊｌ）は
耐摩耗性、耐肌荒性、耐りラッグ性等が必要とされる。
一方ネツク部については更にその軸方向部分で要求特性
が異なり、胴部１１＋に近い軸受部（２）では軸受との
摩擦に対する耐摩耗性と強靭性が必要とされ、他方胴部
（１）から離れたネック端部（３）では形状的に細長く
しかも大きな応力に耐える必要から特に強靭性が必要と
される。 “またこの特殊形状ロールでは、第２図、第
３図に見るように、ネック端部ｔ３） Ｋは部分的にネ
ック径Ｄ′Ｎよりも細径の部分があり、圧延方式によっ
ては例えば作業側（ｗ）では大きなスラスト応力が発生
したり、駆動側（Ｄ）では大きな捩り応力が発生したり
するなど、この部分には特に強靭性が要求される。
が異なり、胴部１１＋に近い軸受部（２）では軸受との
摩擦に対する耐摩耗性と強靭性が必要とされ、他方胴部
（１）から離れたネック端部（３）では形状的に細長く
しかも大きな応力に耐える必要から特に強靭性が必要と
される。 “またこの特殊形状ロールでは、第２図、第
３図に見るように、ネック端部ｔ３） Ｋは部分的にネ
ック径Ｄ′Ｎよりも細径の部分があり、圧延方式によっ
ては例えば作業側（ｗ）では大きなスラスト応力が発生
したり、駆動側（Ｄ）では大きな捩り応力が発生したり
するなど、この部分には特に強靭性が要求される。
特に、近年の後段用ワークロールのネック部は、形状が
複雑かつ径小であり、圧延時における大きなスラスト、
捩り、曲げ力がネック部コーナに働キ、表面部のマイク
ロクラックの進展による破壊が問題となってくる為、ネ
ック部のコーナ部の強靭性が要求される。
複雑かつ径小であり、圧延時における大きなスラスト、
捩り、曲げ力がネック部コーナに働キ、表面部のマイク
ロクラックの進展による破壊が問題となってくる為、ネ
ック部のコーナ部の強靭性が要求される。
本発明はこのようにネック長と胴長の比ｌｘ／ｉｍが０
．８〜１．２又はネック長とネック径の比ｌＮ／ＤＮが
３．８〜１３．０である細長いネック形状を有し、ネッ
ク端部に大きい応力の発生する特殊な圧延用ロールに適
合する複合ロールのネック部のコーナ部を強靭にした圧
延用ロール及びその製造方法を提供することを目的とす
る。従って、その特徴とする処は、胴外殻部が高合金グ
レン材で形成され、胴軸芯部及びネック部がダクタイル
鋳鉄材もしくは黒２鉛鋼材で形成されていると共に、胴
外殻部と胴軸芯部は溶着一体化されており、かつ、ネッ
ク部のコーナ部表面層が焼入されている点、及び胴部に
急冷鋳型を、ネック部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部に高
台金グレン材を、胴軸芯部及びネック部にダクタイル鋳
鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて浴着一体化鋳造により複
合ロール素材を鋳造し、該ロール素材の胴部及びネック
部を粗加工した後、中周波焼入装置によりネック部のコ
ーナ部表面層を中周波焼入する点にある。
．８〜１．２又はネック長とネック径の比ｌＮ／ＤＮが
３．８〜１３．０である細長いネック形状を有し、ネッ
ク端部に大きい応力の発生する特殊な圧延用ロールに適
合する複合ロールのネック部のコーナ部を強靭にした圧
延用ロール及びその製造方法を提供することを目的とす
る。従って、その特徴とする処は、胴外殻部が高合金グ
レン材で形成され、胴軸芯部及びネック部がダクタイル
鋳鉄材もしくは黒２鉛鋼材で形成されていると共に、胴
外殻部と胴軸芯部は溶着一体化されており、かつ、ネッ
ク部のコーナ部表面層が焼入されている点、及び胴部に
急冷鋳型を、ネック部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部に高
台金グレン材を、胴軸芯部及びネック部にダクタイル鋳
鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて浴着一体化鋳造により複
合ロール素材を鋳造し、該ロール素材の胴部及びネック
部を粗加工した後、中周波焼入装置によりネック部のコ
ーナ部表面層を中周波焼入する点にある。
以下、本発明を詳述する。
例えば、ホットストリップミル仕上スタンドの後段用の
ワークロールは、第２・３図に示す如く、胴外殻部（４
）が高台金グレン材で形成され、軸受部（２）及びネッ
ク端部（３）からなるネック部（６）及び胴軸芯部（６
）は、ダクタイル鋳鉄材もしくは黒鉛鋼材で形成され、
胴外殻部（４）と胴軸芯部（６）は浴着一体化されてい
る。このロール各部の寸法は、前述した通りである。
ワークロールは、第２・３図に示す如く、胴外殻部（４
）が高台金グレン材で形成され、軸受部（２）及びネッ
ク端部（３）からなるネック部（６）及び胴軸芯部（６
）は、ダクタイル鋳鉄材もしくは黒鉛鋼材で形成され、
胴外殻部（４）と胴軸芯部（６）は浴着一体化されてい
る。このロール各部の寸法は、前述した通りである。
上記ロールの製造法は、まず、胴部に急冷鋳型を、ネッ
ク部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部（４）に高合金グレン
材會、胴軸芯部（６）及びネック部（６）にダククイル
！！＃鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて溶着一体化鋳造に
より複合ロール素材を鋳造する。
ク部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部（４）に高合金グレン
材會、胴軸芯部（６）及びネック部（６）にダククイル
！！＃鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて溶着一体化鋳造に
より複合ロール素材を鋳造する。
胴外殻、部（４）は、前述の如く、耐摩耗性、耐肌荒性
、耐クラツク性等が要求される為、組織的に微細化、均
一化を目指さなければならないので、金型もしくは金型
上に比較的薄い耐火物を塗布した急冷鋳型を用いて鋳造
するのである。
、耐クラツク性等が要求される為、組織的に微細化、均
一化を目指さなければならないので、金型もしくは金型
上に比較的薄い耐火物を塗布した急冷鋳型を用いて鋳造
するのである。
ネック部（５）は、強靭化と内部の引は巣を防正し、金
型部への未凝固浴湯の補給という意味から砂型等の保冷
鋳型を用いるのである。
型部への未凝固浴湯の補給という意味から砂型等の保冷
鋳型を用いるのである。
もし、ネック部に金型を用いると、胴部よりネック部の
万が径が細い為、ネック部は胴部エリ早く凝固し、胴部
中心部に引は巣が発生ずる。従って、ネック部に徐冷鋳
型を用いるのであるが、該ネック部は徐冷される為、急
冷した場合より強靭性に劣ることになる。ここに、製法
上の制約により、坏ツク部に要求される緒特性が犠牲に
なる。
万が径が細い為、ネック部は胴部エリ早く凝固し、胴部
中心部に引は巣が発生ずる。従って、ネック部に徐冷鋳
型を用いるのであるが、該ネック部は徐冷される為、急
冷した場合より強靭性に劣ることになる。ここに、製法
上の制約により、坏ツク部に要求される緒特性が犠牲に
なる。
そこで、本発明では、上記詐害を防市する為、ロール素
材の胴部及びネック部を粗加工した後、中周波焼入装置
行により、ネック部（５）のコーナ部１７ｉの表面層に
中周波焼入れして、強靭性を付与する。
材の胴部及びネック部を粗加工した後、中周波焼入装置
行により、ネック部（５）のコーナ部１７ｉの表面層に
中周波焼入れして、強靭性を付与する。
中周波焼入れを用いた理由は、ロールネックに慟〈スラ
スト荷重は大きく、ごく底面付近での焼入れ処理だけで
は効果があ丑りなく、ある程度の焼入れ深度を必要とす
る為である。ν１ノち、高周波焼入扛又は火炎焼入れ等
では、ごく浅い表面層のみしか焼入れされず、強靭性（
；Ｊ与の効果が少ない。
スト荷重は大きく、ごく底面付近での焼入れ処理だけで
は効果があ丑りなく、ある程度の焼入れ深度を必要とす
る為である。ν１ノち、高周波焼入扛又は火炎焼入れ等
では、ごく浅い表面層のみしか焼入れされず、強靭性（
；Ｊ与の効果が少ない。
次に、ロールネックの中周波熱処理について詳述する。
第４・５図に示す如く、１本の中周波コイル、８）及び
水冷コイル（９１からなる中周波焼入装置Ｉ＋ｏ）を、
ネックコーナ部（７）に表面から均一な距離になるよう
設置する。
水冷コイル（９１からなる中周波焼入装置Ｉ＋ｏ）を、
ネックコーナ部（７）に表面から均一な距離になるよう
設置する。
次に中周波コイル（８）に通電し、中周波エネルギーを
調整して徐々にネックコーナ部（７）の温度を上げ、Ａ
１変態点以上にする。このとき、ロール胴部及びコーナ
以外のネック部の温度は、はとんど上昇しない。
調整して徐々にネックコーナ部（７）の温度を上げ、Ａ
１変態点以上にする。このとき、ロール胴部及びコーナ
以外のネック部の温度は、はとんど上昇しない。
これに引き続いて、水冷コイル（９）のメス：９ル（Ｉ
Ｊ）から冷却水を噴出させて焼入れする。これにより、
ネックコーナ部（７）の表面層は所定深さにわたシ高硬
度が得られ、温度上昇が少ない内部では、ダクタイル又
は黒鉛鋼特有の靭性を持つという特性が付与される。
Ｊ）から冷却水を噴出させて焼入れする。これにより、
ネックコーナ部（７）の表面層は所定深さにわたシ高硬
度が得られ、温度上昇が少ない内部では、ダクタイル又
は黒鉛鋼特有の靭性を持つという特性が付与される。
以上の中周波焼入れ後、ロールに通常の熱処理を施こし
、ネック部の残留応力除却と共に、ロール胴部を目標品
質にする。
、ネック部の残留応力除却と共に、ロール胴部を目標品
質にする。
以下、本発明の実施例につき説明する。
〈実施例〉
対象ロール； 後段用ワークロール
材質； 胴外殻部・・・・・高合金グレン材胴軸芯部及
びネック部・・・・・・ダクタイル鋳鉄 ロール寸法； 胴部５７０φｘ ｘ、４５ｏ／ネック最
小径部２００φＸ １００’ 周波１１ ； ａ ｘ １０”Ｈ２ 電力密度； ０．００４鵜４渭２ なる条件で、第６・７図に示す如く、コーナ部（力を片
肉１０麗の深さで中周波焼入れを行なった。
びネック部・・・・・・ダクタイル鋳鉄 ロール寸法； 胴部５７０φｘ ｘ、４５ｏ／ネック最
小径部２００φＸ １００’ 周波１１ ； ａ ｘ １０”Ｈ２ 電力密度； ０．００４鵜４渭２ なる条件で、第６・７図に示す如く、コーナ部（力を片
肉１０麗の深さで中周波焼入れを行なった。
まず、中周波コイル（８）に通電してネックコーナ部（
７）を３００℃で３０分子熱後２さらに５００°Ｃまで
上げ３０分子熱した。その後、温度を上げ９００℃にて
２０分間保持した。
７）を３００℃で３０分子熱後２さらに５００°Ｃまで
上げ３０分子熱した。その後、温度を上げ９００℃にて
２０分間保持した。
その後、電流を切り、水冷ノズル（ｌｌ）２ケ所から２
Ｋ９７ａｎ’の水圧で水冷した。
Ｋ９７ａｎ’の水圧で水冷した。
中周波焼入れ後、装置を取り除し、ロール全体を３５０
℃で熱処理した後、本ロールを解体した。
℃で熱処理した後、本ロールを解体した。
以上の結果、ネック部の硬度は、コーナ部（７）ではＨ
ｓ５７、その他の部分でＨ８４６が得られた。その牛径
方向の硬度変化を第８図に示す。
ｓ５７、その他の部分でＨ８４６が得られた。その牛径
方向の硬度変化を第８図に示す。
硬度は応力−歪線図で何％かの歪での応力σｆを示すも
のであり、硬度が上昇した場合、引張強度も上昇するも
のである。この引張試験結果を次表に示す。
のであり、硬度が上昇した場合、引張強度も上昇するも
のである。この引張試験結果を次表に示す。
引張試験結果
以上詳述した如く、本発明によれば、胴部はロールとし
て必要な特性を有し、ネック部は表面部の硬度が高く、
かつ内部では靭性に冨んだものとなり、ホットストリッ
プミルワークロール、特にネック形状が細長く、ネック
表面部が高い硬度を有し、ネック内部が高い靭性を有す
るようなネック２層の働きを必要とするロールに対し、
優れた効果を発揮するものである。
て必要な特性を有し、ネック部は表面部の硬度が高く、
かつ内部では靭性に冨んだものとなり、ホットストリッ
プミルワークロール、特にネック形状が細長く、ネック
表面部が高い硬度を有し、ネック内部が高い靭性を有す
るようなネック２層の働きを必要とするロールに対し、
優れた効果を発揮するものである。
尚、中周波焼入は、ネックコーナ部のみならずネック部
の全表面にわたって施こすことも可能である。
の全表面にわたって施こすことも可能である。
第１図は従来圧延用ロールの形状例を示す側面図、第２
図は本発明の対象とする圧延用ロールの形状例を示す側
面図、第３図は本発明の対象とする圧延用ロールの一部
拡大側面図、第４図は中周波焼入装置の正面図、第５図
は同断面図、第６図は本発明の実施例を示す一部〔を面
図、第７図は本発明の実施例の断面図であり第３図のＡ
部に相当するものでろす、第８図は硬度分布會示すグラ
フである。 （４）・・・胴外殻部、（５）・・・ネック部、（６）
・・・胴軸芯部、（７）・・・コーナ部、１１０１・・
・中周波焼入装置。 第 １ 図 第 ３図 第５ 図 第６１ 第７図
図は本発明の対象とする圧延用ロールの形状例を示す側
面図、第３図は本発明の対象とする圧延用ロールの一部
拡大側面図、第４図は中周波焼入装置の正面図、第５図
は同断面図、第６図は本発明の実施例を示す一部〔を面
図、第７図は本発明の実施例の断面図であり第３図のＡ
部に相当するものでろす、第８図は硬度分布會示すグラ
フである。 （４）・・・胴外殻部、（５）・・・ネック部、（６）
・・・胴軸芯部、（７）・・・コーナ部、１１０１・・
・中周波焼入装置。 第 １ 図 第 ３図 第５ 図 第６１ 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ネック長（／、 ）と胴長（ｉｎ ） Ｏ比１ｍ／
ｈが０．８〜１．２、又はネック長（７Ｎ）とネック径
（Ｄ、）の比ｉｓ／Ｄｗが３．８〜１３．０の細長いネ
ック形状で、ネック端部に特に強靭性の要求されるロー
ルにおいて、胴外殻部が高合金グレン材で形成され、胴
軸芯部及びネック部がダクタイル鋳鉄材もしくは黒鉛鋼
材で形成されていると共に、胴外殻部と胴軸芯部は溶着
〜体化されておシ、がっ、ネック部のコーナ部表面層が
焼入されていることを特徴とするネック部の強靭な圧延
用ロール。 ２、 ネック長（ｌＨ） ト胴長（ｌＢ） （Ｄ 比ｉ
ｓ／ｉｓ カ０．８−１．２、又はネック長（ｌＮ）と
ネック径（Ｄ−）の比ｌＮ／ＤＮが３．８〜１３．０の
細長いネック形状で、ネック端部に特に強靭性の要求さ
れるロールの製造方法であって、 胴部に急冷鋳型を、ネック部に徐冷鋳型を配し、胴外殻
部に高合金グレン材を、胴軸芯部及びネック部にダクタ
イル鋳鉄拐もしくは黒鉛鋼材を用いて溶着一体化鋳造に
より複合ロール素材を鋳造し、該ロール素材の胴部及び
ネック部を粗加工し７ζ後、中向波焼入装置によりネッ
ク部のコーナ部表面層を中周波焼入することを特徴とす
るネック部の強靭な圧延用ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360183A JPS6044114A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | ネツク部の強靭な圧延用ロ−ル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360183A JPS6044114A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | ネツク部の強靭な圧延用ロ−ル及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044114A true JPS6044114A (ja) | 1985-03-09 |
| JPH0446648B2 JPH0446648B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=15566046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15360183A Granted JPS6044114A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | ネツク部の強靭な圧延用ロ−ル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044114A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104411420A (zh) * | 2012-06-26 | 2015-03-11 | 卡尔·H·施罗德 | 用于制造复合辊的方法和由该方法制造的复合辊 |
| CN104588436A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-06 | 天津理工大学 | 一种由二次浇注双金属管坯扩径制备复合管的方法 |
| CN105014311A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-11-04 | 天津理工大学 | 一种三层结构双金属冶金复合管的制备方法 |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15360183A patent/JPS6044114A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104411420A (zh) * | 2012-06-26 | 2015-03-11 | 卡尔·H·施罗德 | 用于制造复合辊的方法和由该方法制造的复合辊 |
| CN104588436A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-06 | 天津理工大学 | 一种由二次浇注双金属管坯扩径制备复合管的方法 |
| CN105014311A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-11-04 | 天津理工大学 | 一种三层结构双金属冶金复合管的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446648B2 (ja) | 1992-07-30 |
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