JPS6228012A - Roll for scale breaker - Google Patents
Roll for scale breakerInfo
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- JPS6228012A JPS6228012A JP16816885A JP16816885A JPS6228012A JP S6228012 A JPS6228012 A JP S6228012A JP 16816885 A JP16816885 A JP 16816885A JP 16816885 A JP16816885 A JP 16816885A JP S6228012 A JPS6228012 A JP S6228012A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、耐蝕、耐摩耗性及び耐スポーリング性の大
きいワークロールとバックアップロールとを組合わせて
使用するスケールブレーカ用ロールに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a scale breaker roll that is used in combination with a work roll and a backup roll that have high corrosion resistance, wear resistance, and spalling resistance.
一般に、鋼材が高温で成形加工される際に、空気に接触
して鋼材（例えば熱延鋼板）表面に鉄酸化物の固い被膜
、すなわちスケールが生成する。Generally, when a steel material is formed at high temperatures, a hard film of iron oxide, ie, scale, is formed on the surface of the steel material (for example, a hot rolled steel sheet) due to contact with air.
この酸化スケールは通常酸洗により化学的に除去される
が、最近では、酸洗の軽減、高能率化などの目的から、
酸洗の前処理として、スケールブレーキングが実施され
るようになってきている。このスケールブレーカとして
は処理材の形状矯正を兼ねて、多数のロールによって構
成されるレベラタイプのものが一般的である。即ち、調
帯に繰返し曲げ加工を施すことによりスケール層に多数
の亀裂を生ぜしめて、次の酸洗を容易にするのである。This oxide scale is usually chemically removed by pickling, but recently, for the purpose of reducing the need for pickling and increasing efficiency,
Scale breaking is increasingly being carried out as a pretreatment for pickling. This scale breaker is generally of the leveler type, which is composed of a large number of rolls and also serves to correct the shape of the processed material. That is, by repeatedly bending the strip, a large number of cracks are generated in the scale layer, which facilitates the next pickling.
尚、スケールブレーキング時に剥離したスケール片は、
高圧水によって除去される。上記レベラに用いられるロ
ールは種々の性質の強度を要求されるために、従来は１
．３〜１．６％Ｃｒの鍛鋼ロールや５〜９％Ｃｒの肉盛
ロールが使用されていた。In addition, scale pieces peeled off during scale breaking are
Removed by high pressure water. Since the rolls used in the leveler are required to have various strengths, conventionally
．． Forged steel rolls containing 3 to 1.6% Cr and overlay rolls containing 5 to 9% Cr were used.
しかしながら、上記のスケールブレーカとして使用され
るロールは、繰返し曲げを与える鋼板の曲げ反力による
大きな面圧とデスケーリングのための高圧水噴射による
水腐蝕摩耗を受けるために、１．３〜１．６％Ｃｒ程度
の鍛鋼ロールでは摩耗が早く、短期間で組替えられる。However, the roll used as the scale breaker described above is subject to water corrosion wear due to large surface pressure due to the bending reaction force of the steel plate subjected to repeated bending and high-pressure water jet for descaling. Forged steel rolls with about 6% Cr wear quickly and can be replaced in a short period of time.
また肉盛ロールの場合は、肉盛層の組織及び硬度が溶接
ビード部とそれ以外のところで不均一になるのでビード
重なり部の偏摩耗が著しくなり、第３図に示すように、
ロール表面の円周方向にいわゆるビードマークＭが生じ
てこれが製品である鋼板に影響し、製品の商品価値を低
落せしめるために、やはり短期間で組替えられることに
なる。In addition, in the case of overlay rolls, the structure and hardness of the overlay layer are uneven between the weld bead and other areas, resulting in significant uneven wear at the bead overlap area, as shown in Figure 3.
A so-called bead mark M occurs in the circumferential direction of the roll surface, which affects the steel plate product and reduces the commercial value of the product, which means that the product must be reassembled in a short period of time.
更に、直接鋼板と接触するワークロールと、加工時の荷
重を受けるバンクアップロールとを１￥Ｊｌとして使用
される４重式のスケールブレーカ用ロールの場合、上記
ビードマークがワークロール又はバックアップロールに
生じるとその部分の局部面圧が高くなり転勤疲労による
スポーリングが発生し易（なり、また耐蝕性と水腐蝕環
境下における疲労強度との間には高い相関関係があるこ
とから、耐蝕性の低い１〜９％Ｃｒのロールでは短期間
でスポーリングが発生するという問題点があった。Furthermore, in the case of a 4-layer scale breaker roll that is used as a work roll that directly contacts the steel plate and a bank-up roll that receives the load during processing, the bead mark is on the work roll or backup roll. When this happens, the local surface pressure in that part increases, making it easy to cause spalling due to transfer fatigue.Also, since there is a high correlation between corrosion resistance and fatigue strength in a water corrosion environment, corrosion resistance Rolls with low 1 to 9% Cr had a problem in that spalling occurred in a short period of time.
本発明は、上記の従来の問題点を解消し、優れた耐蝕性
、耐摩耗性及び耐スポーリング性を有するスケールブレ
ーカ用ロールを提供することを目的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a scale breaker roll having excellent corrosion resistance, abrasion resistance, and spalling resistance.
本発明は、ワークロールを、Ｃｒを重量比で１１．５％
乃至２０％含有する鉄鋼材料を圧延又は鍛造によって形
成するとともに熱処理後の硬さをＨｓ７０乃至Ｈｓ９５
となるように処理し、さらにこのワークロールと１組と
して使用するバックアップロールを、ワークロールと同
様な素材及び同様な方法によって形成するとともに熱処
理後の硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５乃至
Ｈｓ２０低下させてスケールブレーカ用ロールを構成す
る。The present invention provides a work roll with a Cr content of 11.5% by weight.
Formed by rolling or forging from a steel material containing 20% to 20% and having a hardness of Hs70 to Hs95 after heat treatment.
Furthermore, a backup roll to be used as a set with this work roll is formed from the same material and the same method as the work roll, and the hardness after heat treatment is Hs5 to Hs5 higher than the hardness of the work roll. A scale breaker roll is constructed by lowering Hs20.
ワークロール及びバックアップロールの素材のＣｒ含有
量を重量比で１１．５％以上とすると、表面に安定なＣ
ｒ、０．層が形成されて急激に耐蝕性が向上する（但し
、２０％以上では耐蝕性に大差は生じない）。When the Cr content of the material for the work roll and backup roll is 11.5% or more by weight, stable C is added to the surface.
r, 0. A layer is formed and the corrosion resistance rapidly improves (however, if it is 20% or more, there is no significant difference in the corrosion resistance).
また、硬度をＨｓ７０以上にすることによって、水腐蝕
及び摺動摩耗が減少する（但し、Ｈｓ９５以上では熱処
理及び熱処理後の加工が困難となる）。Furthermore, by setting the hardness to Hs70 or higher, water corrosion and sliding wear are reduced (however, if Hs95 or higher, heat treatment and processing after heat treatment become difficult).
ワークロールの硬さに対しバックアップロールの硬度を
Ｈｓ５〜Ｈｓ２０低下させることにより、接触面圧を下
げることができロールのきず発生を予防する。By lowering the hardness of the backup roll by Hs5 to Hs20 relative to the hardness of the work roll, the contact surface pressure can be lowered and the occurrence of scratches on the roll can be prevented.
以下本発明の実施例を第１，２図及び表１． ２によっ
て説明する。Examples of the present invention are shown in Figures 1 and 2 and Table 1 below. This will be explained by 2.
第１図は本発明に係るワークロール及びバンクアップロ
ールを組合せてスケールブレーカ用ロールを構成したレ
ベラを示すもので、１はスケールブレーキングされる熱
延鋼板、２はワークロールであって、Ｃｒを重量比で１
１．５％〜２０％の範囲で含有する鉄鋼材料を圧延また
は鍛造によって形成し、さらに熱処理後の硬さをＨｓ７
０〜Ｈｓ９５の範囲となるように処理したものである。FIG. 1 shows a leveler in which a scale breaker roll is constructed by combining a work roll and a bank-up roll according to the present invention, in which 1 is a hot-rolled steel plate subjected to scale breaking, and 2 is a work roll made of Cr. The weight ratio is 1
A steel material containing 1.5% to 20% is formed by rolling or forging, and the hardness after heat treatment is Hs7.
It is processed to have a range of 0 to Hs95.
３はバックアップロールであって、ワークロール２と同
様な鉄鋼材料を同様な方法によって形成し、さらに熱処
理後の硬さをワークロール２の硬さよりもＨｓ５〜２０
だけ低下したものである。第１図（ａ）は、鋼板と接触
するワークロール２の径を小さくし、荷重を受けるバッ
クアップロール３の径を大きくして、ワークロール２と
バックアップロール３とを１組とし、これらの組を、鋼
板１を挟んで互に対向するごとく複数組配設した４型式
レベラで、矯正加工量を大きくしたものである。同図（
ｂ）は２型式レベラ、同図（Ｃ）は鋼板の幅反り、長手
反りの消去を目的としてロールを配列したレベラの例で
ある。3 is a backup roll, which is made of the same steel material as the work roll 2 by the same method, and has a hardness after heat treatment of Hs5 to 20 higher than that of the work roll 2.
This is the only decrease. In Fig. 1(a), the diameter of the work roll 2 that contacts the steel plate is made small, and the diameter of the backup roll 3 that receives the load is made large, so that the work roll 2 and the backup roll 3 form one set. This is a 4-type leveler in which a plurality of sets are arranged facing each other with the steel plate 1 in between, and the amount of straightening processing is increased. Same figure (
b) is a type 2 leveler, and figure (C) is an example of a leveler in which rolls are arranged for the purpose of eliminating width warpage and longitudinal warpage of a steel plate.
次に作用を説明する。Next, the effect will be explained.
ワークロール２及びバンクアップロール３の素材のＣｒ
含有量を重量比で１１．５％以上とすると、酸洗ライン
のスケールブレーカ用テンションレベラに使用した場合
、第１表に示すごとく、本実施例のロールは２ケ月使用
後も摩耗量は外径でφ０゜５ｆｉであった。Cr of the material of work roll 2 and bank up roll 3
When the content is 11.5% or more by weight, when used in a tension leveler for a scale breaker in a pickling line, as shown in Table 1, the roll of this example shows minimal wear even after two months of use. The diameter was φ0°5fi.
これに対し、従来のＣｒ１．３〜１．６％鍛鋼ロールは
１週間の使用で外径がφ３．ＯＲ摩耗したため取替えた
。またＣｒ５〜７％肉盛ロールでは、２週間の使用で第
３図に示すようなビードマークＭが発生するとともにス
ポーリングが起きたため取替えた。この結果は、上述の
ようなＣｒ含有量とすると、ロール表面に安定なＣｒ、
０３層が形成されるため、急激に耐蝕性が向上するため
である。但し、Ｃｒ２Ｏ％以上では水腐蝕に対しては大
きい差は生じないので、却って過剰品質となり経済性が
悪くなる。In contrast, a conventional 1.3-1.6% Cr forged steel roll has an outer diameter of φ3. OR was worn out so it was replaced. In addition, the 5-7% Cr overlay roll developed bead marks M as shown in FIG. 3 and spalling after two weeks of use, so it was replaced. This result shows that when the Cr content is as described above, stable Cr and
This is because the corrosion resistance is rapidly improved due to the formation of the 03 layer. However, if Cr2O% or more is used, there will not be a large difference in water corrosion, so the quality will be excessive and the economical efficiency will deteriorate.
次に硬度をＨｓ７０以下にすると、水腐蝕に加えて摺動
摩耗が増大し、寿命が短くなる。硬度を上げると摺動摩
耗は減少の傾向となるが、Ｈｓ９５以上では熱処理及び
熱処理後の仕上げ加工が困難となり、却って経済的に不
利となる。Next, if the hardness is lower than Hs70, not only water corrosion but also sliding wear will increase and the life will be shortened. Increasing the hardness tends to reduce sliding wear, but if the hardness exceeds Hs95, heat treatment and finishing after the heat treatment become difficult, which is rather economically disadvantageous.
また、ワークロール及びバックアップロールの製造方法
を肉盛溶接以外の鍛造又は圧延とすると、経済的である
と共に均一な組織のものが得られることは第２表の結果
から明らかである。Furthermore, it is clear from the results in Table 2 that if the work roll and backup roll are manufactured by forging or rolling other than overlay welding, an economical and uniform structure can be obtained.
ワークロールの硬さに対しバックアンプロールの硬さを
Ｈｓ５〜２０低下させると、接触面圧が低下する。但し
、Ｈｓ２０以上低下させると耐摩耗性が悪化し、Ｈｓ
５以下にすると接触面圧の低下が少なくなる。When the hardness of the back unroll is reduced by 5 to 20 Hs relative to the hardness of the work roll, the contact surface pressure is reduced. However, if Hs is lowered by 20 or more, wear resistance will deteriorate and Hs
If it is set to 5 or less, the decrease in contact surface pressure will be reduced.
次に、水腐蝕環境下における転勤疲労強度と摩耗量を本
発明と従来例について、供試材を作成し２円筒の転勤疲
労試験機によって実験したところ、第２表に示すような
結果が得られた。実験方法は、それぞれ外径８０φ、２
００φの２円筒４，５を３００Ｑｒｐｍで回転し、ヘル
ツ応力５Ｑｋｇ／ｗｍ”の荷重を加え、すべり率を２４
．９％とし、バイト部に水道水を供給した。６はこの水
供給ヘッダであり、７は噴出する水道水である。また転
勤回数を１ｘｉｏ’回とし、実験途中でスポーリングが
生じた場合は実験を中断した。Next, test materials were prepared for the present invention and conventional examples to test the transfer fatigue strength and wear amount in a water-corrosive environment using a two-cylindrical transfer fatigue tester, and the results shown in Table 2 were obtained. It was done. The experimental method was as follows: outer diameter 80φ, 2
Two cylinders 4 and 5 of 00φ were rotated at 300Qrpm, a load of Hertzian stress of 5Qkg/wm was applied, and the slip rate was set to 24.
．． 9%, and tap water was supplied to the bite part. 6 is this water supply header, and 7 is the tap water that spouts out. The number of transfers was set to 1 xio' times, and if spalling occurred during the experiment, the experiment was interrupted.
第２表の結果について説明すると、先ず圧延材との関係
をシミュレートしたものとして、（１）従来例の■、■
、■と本発明の０．０を比較すると、Ｃｒ１ｌ。５％以
上の材料の摩耗量は、Ｃｒｔｌ、 ５％未満の場合の１
１５〜１／１０となる。To explain the results in Table 2, first, we simulated the relationship with the rolled material. (1) Conventional example ■, ■
, Cr1l when compared with 0.0 of the present invention. The wear amount of materials of 5% or more is Crtl, and 1 for less than 5%.
15 to 1/10.
（２）■と［相］、■とを比較すると硬度Ｈｓ ７０以
上の材料の摩耗量はＨｓ７０未満の材料の１／３になる
。(2) Comparing ■, [phase], and ■, the amount of wear of materials with hardness Hs 70 or more is 1/3 that of materials with hardness Hs less than 70.
（３）■と０．０とを比較すると、肉盛ロールにはビー
ドマークが発生するが圧延又は鍛鋼ロールには生じない
。次にバックアップロールとの関係をシミュレートした
ものとして、
（４）■と０を比較すると相手材（バックアップロール
）がＣｒ１１．５％未満の材料には１０４回でスポーリ
ングが発生したが、Ｃｒ１１．５％以上のものには生じ
ない。(3) Comparing ■ with 0.0, bead marks occur on the overlay roll, but not on the rolling or forged steel rolls. Next, as a simulation of the relationship with the backup roll, (4) Comparing ■ and 0, spalling occurred in the material whose counterpart material (backup roll) was less than 11.5% Cr, but Cr11 .5% or more does not occur.
（５）■と０を比較すると、供試材（ワークロール）。(5) Comparing ■ and 0, the sample material (work roll).
相手材（バックアップロール）ともに、圧延又は鍛鋼ロ
ールにはスポーリングの発生は見られないか、肉盛ロー
ルには１０５回で発生した。Spalling was not observed in either the rolling or forged steel rolls, or spalling occurred in the overlay roll after 105 cycles.
（６）■と＠を比較すると、供試材と相手材との硬度差
がＨｓ５〜２０以内の場合はスポーリングの発生が見ら
れないがＨｓ５以下の場合は１０６回で発生した。(6) Comparing ■ and @, spalling was not observed when the hardness difference between the test material and the counterpart material was within Hs5 to 20, but spalling occurred after 106 cycles when Hs was less than 5.
（７）■とＯを比較すると、相手材の硬度を供試材の硬
度より低くした場合で、硬度差がＨｓ５〜２０の場合は
硬度差がＨｓ２０より大きい場合に比べて相手材の摩耗
は１／７以下となる。(7) Comparing ■ and O, when the hardness of the mating material is lower than that of the test material, when the hardness difference is between Hs5 and 20, the wear of the mating material is lower than when the hardness difference is greater than Hs20. It becomes 1/7 or less.
なお、本発明に係る鋼は、電気炉、転炉等で溶製し、Ｃ
含有量は多くても、１．５％以下に、Ｓｉ、Ｍｎは１％
以下にするのが望ましい。またＮｉ、Ｍｏ等は耐蝕性を
幾分改善するので、マルテンサイト組織を損なわない範
囲でわずかに添加してもよい。In addition, the steel according to the present invention is produced by melting in an electric furnace, converter, etc.
The content is at most 1.5% or less, and Si and Mn are 1%.
It is desirable to do the following. Further, since Ni, Mo, etc. improve the corrosion resistance to some extent, they may be added in small amounts within a range that does not damage the martensitic structure.
また、本発明に係る鋼材の所要硬度は、焼入温度と焼戻
し温度とを調節する公知の処理方法によって容易に得る
ことができる。Further, the required hardness of the steel material according to the present invention can be easily obtained by a known treatment method that adjusts the quenching temperature and the tempering temperature.
以上説明してきたように、本発明によればその構成を、
ワークロールとバックアップロールとを組合せて使用す
るスケールブレーカ用ロールにおいて、前記ワークロー
ルを、重量比でＣｒ１１．５％〜２０％含有する鉄鋼材
料を圧延又は鍛造によって形成するとともに熱処理後の
硬さをＨｓ７０〜Ｈｓ９５となるように処理し、さらに
前記バックアップロールを前記ワークロールと同様な素
材及び同様な方法によって形成するとともに熱処理後の
硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５〜Ｈｓ２０
低下したことを特徴とするスケールブレーカ用ロールと
したために、耐蝕性、耐摩耗性及び耐スポーリング性の
著しく優れたスケールブレーカ用ロールを構成できる、
という効果が得られる。As explained above, according to the present invention, the configuration is
In a scale breaker roll used in combination with a work roll and a backup roll, the work roll is formed by rolling or forging a steel material containing 11.5% to 20% Cr by weight, and the hardness after heat treatment is Further, the backup roll is formed using the same material and the same method as the work roll, and the hardness after heat treatment is Hs5 to Hs20 higher than the hardness of the work roll.
Since the scale breaker roll is characterized by a reduced corrosion resistance, it is possible to construct a scale breaker roll with extremely excellent corrosion resistance, abrasion resistance, and spalling resistance.
This effect can be obtained.
第１図は本発明に係る実施例の種々のレベラを示したも
ので、同図（ａ）は４型式レベラ、（ｂ）は２型式レベ
ラ、（Ｃ１は幅反り長手反り消去レベラ、第２図は転勤
疲労試験の説明図、第３図は従来例の説明図である。
２・・・・・・ワークロール、３・・・・・・バンクア
ップロール。FIG. 1 shows various levelers according to embodiments of the present invention, in which (a) is a 4-type leveler, (b) is a 2-type leveler, (C1 is a width/longitudinal warpage erasing leveler, The figure is an explanatory diagram of a transfer fatigue test, and Fig. 3 is an explanatory diagram of a conventional example. 2... Work roll, 3... Bank up roll.
Claims (1)
するスケールブレーカ用ロールにおいて、前記ワークロ
ールを、Ｃｒを重量比で１１．５％乃至２０％含有する
鉄鋼材料を圧延又は鍛造によって形成するとともに熱処
理後の硬さをＨｓ７０乃至Ｈｓ９５となるように処理し
、さらに前記バックアップロールを、前記ワークロール
と同様な素材及び同様な方法によって形成するとともに
熱処理後の硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５
乃至Ｈｓ２０低下したことを特徴とするスケールブレー
カ用ロール。In a scale breaker roll used in combination with a work roll and a backup roll, the work roll is formed by rolling or forging of a steel material containing 11.5% to 20% Cr by weight, and after heat treatment. The backup roll is treated to have a hardness of Hs70 to Hs95, and the backup roll is formed using the same material and the same method as the work roll, and the hardness after heat treatment is Hs5 higher than the hardness of the work roll.
A roll for a scale breaker characterized by a reduction in Hs20 to Hs20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16816885A JPS6228012A (en) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | Roll for scale breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16816885A JPS6228012A (en) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | Roll for scale breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228012A true JPS6228012A (en) | 1987-02-06 |
Family
ID=15863062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16816885A Pending JPS6228012A (en) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | Roll for scale breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228012A (en) |
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