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JP3116585B2 - Manufacturing method of rolls for hot rolling - Google Patents

Manufacturing method of rolls for hot rolling

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Publication number
JP3116585B2
JP3116585B2 JP04216007A JP21600792A JP3116585B2 JP 3116585 B2 JP3116585 B2 JP 3116585B2 JP 04216007 A JP04216007 A JP 04216007A JP 21600792 A JP21600792 A JP 21600792A JP 3116585 B2 JP3116585 B2 JP 3116585B2
Authority
JP
Japan
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roll
rolling
ingot
resistance
less
Prior art date
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JP04216007A
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Japanese (ja)
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Inventor
利博 工藤
Original Assignee
関東特殊製鋼株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 関東特殊製鋼株式会社 filed Critical 関東特殊製鋼株式会社
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  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

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、熱間圧延用ロールの製
造法に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、鋼
板等の鉄鋼材の熱間仕上圧延機のワークロールとして用
いるのに好適な、耐摩耗性および耐事故性に優れた熱間
圧延用ロールの製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a roll for hot rolling. More specifically, the present invention relates to, for example, a method for producing a hot rolling roll excellent in wear resistance and accident resistance, which is suitable for use as a work roll of a hot finishing mill for steel materials such as a steel plate. .

【0002】[0002]

【従来の技術】熱間圧延製品の低コスト化および高級化
指向に対応するため、単位ロール当たりの圧延量の拡
大、すなわち熱間圧延製品の製造時における圧延スケジ
ュールの弾力化が可能な耐摩耗性に優れた圧延ロールの
開発・実用化が推進されている。
2. Description of the Related Art In order to cope with the trend toward lower costs and higher grades of hot-rolled products, the amount of rolling per unit roll is increased, that is, the abrasion resistance that enables the rolling schedule to be elastic when manufacturing hot-rolled products. The development and commercialization of rolls with excellent properties are being promoted.

【0003】例えば、特開平1−96355 号公報あるいは
特開平2−88745 号公報には、高炭素高合金材からなる
外層材と靱性に優れた軸芯鋼材とを、例えば特公昭44−
4903号公報により開示された連続肉盛溶接法により溶着
一体化せしめた複合素材を用いた圧延ロールの製造法が
提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-96355 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-88745 discloses an outer layer material made of a high-carbon high-alloy material and a shaft core steel material having excellent toughness.
A method of manufacturing a rolling roll using a composite material welded and integrated by a continuous overlay welding method disclosed in Japanese Patent No. 4903 has been proposed.

【0004】特開平1−96355 号公報により提案された
方法で外層材として用いるのは、C:1.5 〜3.5 % (以
下、本明細書においては特にことわりがない限り「%」
は「重量%」を意味するものとする) 、Si:0.3 〜3.0
%、Mn:0.3 〜1.5 %、Ni≦2.0 %、Cr:3.0 〜7.0
%、Mo≦8.0 %、V:3.0 〜12.0%、W:≦20.0%、残
部Feおよび不可避的不純物であって、C− (0.06Cr+0.
033W+0.063Mo +0.18V)≦1.0 の組成の合金であり、特
開平2−88745 号公報により提案された方法で外層材と
して用いるのは、C:1.0 〜3.0 %、Si:0.3 〜2.0
%、Mn:0.3 〜1.5%、Nb≦3.0 %、Ni≦1%、Cr:4
〜10%、Mo:3〜10%、V:2〜10%、W:3〜10%、
Co:5〜10%、残部Feおよび不可避的不純物の組成の合
金である。なお、これらの提案は、実質的には連続肉盛
溶接法による耐摩耗複合ロールの外層材に関するもので
あり、複合鋳塊の凝固速度は 10 mm/min以上であるとさ
れている。
In the method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-96355, the material used as the outer layer material is C: 1.5 to 3.5% (hereinafter "%" unless otherwise specified in the present specification).
Means “% by weight”), Si: 0.3 to 3.0
%, Mn: 0.3 to 1.5%, Ni ≦ 2.0%, Cr: 3.0 to 7.0
%, Mo ≦ 8.0%, V: 3.0 to 12.0%, W: ≦ 20.0%, the balance being Fe and inevitable impurities, and C− (0.06Cr + 0.
033W + 0.063Mo + 0.18V) ≦ 1.0 The alloy used as the outer layer material by the method proposed in JP-A-2-88745 is C: 1.0-3.0%, Si: 0.3-2.0.
%, Mn: 0.3 to 1.5%, Nb ≦ 3.0%, Ni ≦ 1%, Cr: 4
~ 10%, Mo: 3 ~ 10%, V: 2 ~ 10%, W: 3 ~ 10%,
Co: An alloy having a composition of 5 to 10%, the balance being Fe and inevitable impurities. In addition, these proposals relate to the outer layer material of the wear-resistant composite roll by the continuous build-up welding method, and the solidification rate of the composite ingot is 10 mm / min or more.

【0005】また、特開平3−56642 号公報には、C:
1.5 〜2.5 %、Si:1.2 %以下、Mn:1.2 %以下、Cr:
1.5 〜6.0 %、Mo+ 0.5W:1.5 〜5.0 %、V:4.5 〜
8.0%、残部Feおよび不可避的不純物であって、かつC
=%V×0.24+(0.4〜1.0)%及び 0.3Cr+(Mo +0.5
V) が2.6 %以上を満足する高炭素高バナジウム系耐摩
耗材からなる、胴内部および軸部が強靱性に富み、表層
部が耐摩耗性と耐熱性とに優れた一体型の熱間圧延用鍛
造ロールの製造法が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-56642 discloses that C:
1.5 to 2.5%, Si: 1.2% or less, Mn: 1.2% or less, Cr:
1.5 to 6.0%, Mo + 0.5W: 1.5 to 5.0%, V: 4.5 to
8.0%, balance Fe and unavoidable impurities and C
=% V × 0.24 + (0.4-1.0)% and 0.3Cr + (Mo + 0.5
V) is made of high-carbon, high-vanadium wear-resistant material that satisfies 2.6% or more. It is rich in toughness in the inside of the body and in the shaft, and has an excellent wear resistance and heat resistance in the surface layer. A method for manufacturing a forging roll has been proposed.

【0006】これらの圧延ロールは、圧延使用層に高硬
度のMC型炭化物を分散させることにより、従来のNi−
グレン鋳鉄材または高クロム鋳鉄材等を用いた耐摩耗鋳
鉄ロールに比較して、5〜15倍程度の極めて優れた耐摩
耗性を備えた点に特徴を有する。したがって、単位ロー
ル当たりの圧延量を、従来の圧延ロールの5倍以上に増
加できるといったように圧延スケジュールの大幅な拡大
を図ることが可能となり、直接的に圧延コストを低減で
きるとともに、製鋼工程における製造ロットの集約化等
により鉄鋼材の製造コストを大幅に低減できる。
[0006] These rolls are made by dispersing a high-hardness MC-type carbide in a layer used for rolling, thereby forming a conventional Ni-type carbide.
It is characterized in that it has extremely excellent wear resistance of about 5 to 15 times compared to a wear-resistant cast iron roll using a Glen cast iron material or a high chromium cast iron material. Therefore, it is possible to significantly increase the rolling schedule such that the rolling amount per unit roll can be increased to 5 times or more of the conventional rolling roll, and it is possible to directly reduce the rolling cost and to reduce the cost in the steel making process. By consolidating production lots, etc., the production cost of steel materials can be significantly reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、熱間圧延用
ロールとりわけ熱間仕上圧延用ロールは、通常は、外径
は600 mm以上であってその質量は5500kg以上の大質量製
品である。その一方で、圧延使用層は直径方向で100 mm
程度しかなく、また所定の廃却径になるまで表面損傷層
を複数回研削除去しながら繰り返し使用される工具であ
る。
The rolls for hot rolling, especially the rolls for hot finishing rolling, are usually large mass products having an outer diameter of at least 600 mm and a mass of at least 5,500 kg. On the other hand, the rolling layer is 100 mm in diameter.
This is a tool that is used repeatedly while grinding and removing the surface damage layer a plurality of times until a predetermined disposal diameter is reached.

【0008】したがって、通常の圧延による摩耗量およ
び要研削量の大小の他に、圧延トラブルが発生した時の
疵発生困難さおよび疵深さ、すなわち耐事故性が工具と
しての圧延ロールの性能を最終的に評価する上では最も
重要な特性となる。
[0008] Therefore, in addition to the magnitude of the amount of wear and the amount of grinding required by ordinary rolling, the difficulty of forming flaws and the depth of flaws when a rolling trouble occurs, that is, the accident resistance, determine the performance of a rolling roll as a tool. This is the most important characteristic in the final evaluation.

【0009】一般に、このような圧延ロールの性能はロ
ール原単位 (圧延量1t当たりのロール消耗質量:kg/
t、あるいはロール費用:円/t) として表わされる。例
えば、従来のNi−グレン鋳鉄ロールを熱間仕上圧延機の
後段に設置した場合、事故時のロール原単位は正常圧延
時のロール原単位と事故時のロール原単位とを加算した
総合のロール原単位の5〜20%程度に達しており、如何
にして事故時のロール原単位を低減するかが総合のロー
ル原単位を低減するためには重要な技術課題であった。
[0009] Generally, the performance of such a roll is expressed by the basic unit of roll (roll consumption mass per t of rolling amount: kg /
t, or roll cost: yen / t). For example, if a conventional Ni-grain cast iron roll is installed after the hot finishing mill, the unit roll at the time of the accident will be the total unit of the roll unit at the time of normal rolling and the unit unit at the time of the accident. The basic unit has reached about 5 to 20% of the basic unit, and how to reduce the basic unit of the roll at the time of an accident was an important technical issue in reducing the total basic unit of the roll.

【0010】事故時のロール原単位を低減したいという
要請は、耐摩耗圧延ロールの場合は一層顕著になる。例
えば、正常圧延時のロール原単位が従来に比較して1/5
以下となったとしても、事故時に深い疵が容易にロール
表面に形成されてしまうと総合のロール原単位が著しく
悪化してしまう。通常、耐摩耗ロールは、V、Mo、Wあ
るいはCo等の高価な合金元素を多量に添加しているとと
もにロール外径も600mm 以上と大きいため、総合のロー
ル原単位 (円/t)が逆に従来の圧延ロールよりも著しく
大きくなってしまうからである。
[0010] The need to reduce the basic unit of a roll at the time of an accident becomes more remarkable in the case of a wear-resistant roll. For example, the basic unit of roll during normal rolling is 1/5
Even if it becomes the following, if deep flaws are easily formed on the roll surface at the time of an accident, the overall roll basic unit will be significantly deteriorated. Normally, wear-resistant rolls contain a large amount of expensive alloying elements such as V, Mo, W or Co and have a large roll outer diameter of 600 mm or more. This is because it becomes significantly larger than the conventional rolling roll.

【0011】さらに、耐摩耗圧延ロールは耐摩耗性 (耐
アブレシブ摩耗性) に優れるが、これは逆にいうとロー
ル研削性が不足することでもあるため、一旦深い疵が発
生するとこの疵を除去するための費用はロール径が600m
m 以上と大きいことと併せて著しく嵩み、生産性を大幅
に阻害してしまう。
[0011] Furthermore, the wear-resistant rolling roll is excellent in wear resistance (abrasive wear resistance). Conversely, since the roll grinding property is insufficient, once a deep flaw occurs, the flaw is removed. The cost for the roll diameter is 600m
In addition to the fact that it is larger than m, it is extremely bulky, and significantly impairs productivity.

【0012】このように、耐摩耗圧延ロールの耐事故性
を改善することは急務の技術課題となってはいるもの
の、熱間圧延ロールの耐事故性、特にロール原単位を著
しく劣化させる板破断・絞り込みトラブル時の耐クラッ
ク性 (耐絞りクラック性) に関する材質評価試験法は確
立されていなかった。したがって、抜本的に耐事故性を
改善する手段は検討されておらず、これまでは、耐摩耗
性に優れた熱間圧延用ロールの耐事故性を向上させるこ
とは困難であった。
As described above, although it is an urgent technical problem to improve the accident resistance of the abrasion-resistant roll, the accident resistance of the hot-roll roll, particularly, the sheet breakage which significantly deteriorates the basic unit of the roll, is required.・ A material evaluation test method for crack resistance during drawing trouble (drawing crack resistance) has not been established. Therefore, means for drastically improving the accident resistance has not been studied, and it has been difficult to improve the accident resistance of a hot rolling roll having excellent wear resistance.

【0013】ここに、本発明の目的は、上述の従来の技
術が有する問題に鑑み、耐摩耗性のみならず耐事故性に
も優れた、例えばロール外径が600mm 以上の熱間圧延用
ロールの製造法を提供することにある。
Here, an object of the present invention is to provide a hot-rolling roll having a roll outer diameter of not less than 600 mm, which is excellent not only in wear resistance but also in accident resistance in view of the above-mentioned problems of the prior art. It is to provide a manufacturing method of.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するには、前述の耐絞りクラック性に関する材質評
価試験法を早急に確立する必要があると考えた。ところ
で、本発明者は、熱間仕上圧延機において絞り込み時に
発生する疵 (クラック) を詳細に調査した結果、それら
のクラックは冷間圧延用鍛鋼焼入れロールの絞り込みク
ラックと同一現象として発生していることを知見した。
すなわち、板破断・絞り込み時にロール表面が、局所的
な強圧下の条件下で組織変化を伴う急熱・急冷 (熱衝
撃) を受けるためにクラックが発生するものであること
を知見した。
The present inventor has considered that in order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to quickly establish a material evaluation test method regarding the above-described draw crack resistance. By the way, the present inventor investigated in detail the flaws (cracks) generated at the time of drawing in the hot finish rolling mill, and found that those cracks occurred as the same phenomenon as the drawn cracks of the forging steel quenching roll for cold rolling. I found that.
In other words, it was found that the roll surface was subject to rapid heating and quenching (thermal shock) accompanied by a structural change under the conditions of local high pressure when the plate was fractured and squeezed, causing cracks.

【0015】冷間圧延用鍛鋼焼入れロール材の耐絞りク
ラック性に関する材質評価試験法は、従来より既に数種
の方法が開発されており、その中で比較的容易に実施で
きる方法である摩擦発熱急冷法を応用すれば、熱間仕上
圧延機のワークロールに発生する絞りクラックを再現で
きることを見出した。
[0015] Several methods have been developed so far for evaluating the cracking resistance of a forged steel quenching roll material for cold rolling, and among these methods, friction heat generation is a method that can be carried out relatively easily. By applying the quenching method, it has been found that drawing cracks generated in a work roll of a hot finishing mill can be reproduced.

【0016】摩擦発熱急冷法は、図1に示すように、固
定した試験片1 (大きさ: 40×60×25mm、試験片面: 40
×60mm) の試験片面2に高速回転させた軟鋼製円板3
(大きさ: 直径 492×30mm) を15秒間押し付け、摩擦に
より急熱し直ちにジェット噴射4により水冷するもので
あり、押し付け荷重5すなわち熱衝撃量を変化させて発
生するクラックの深さを調査する。本発明者は、熱間圧
延用ロールの耐事故性を評価する試験方法として、この
図1に示す摩擦発熱急冷法を用いることにした。
As shown in FIG. 1, the quenching method of friction heat generation uses a fixed test piece 1 (size: 40 × 60 × 25 mm, test piece surface: 40 mm).
× 60 mm) test piece 2 made of mild steel disk 3 rotated at high speed
(Size: 492 × 30 mm in diameter) is pressed for 15 seconds, rapidly heated by friction and immediately cooled with water by jet injection 4, and the depth of cracks generated by changing the pressing load 5, that is, the amount of thermal shock, is investigated. The present inventor has decided to use the frictional heating rapid cooling method shown in FIG. 1 as a test method for evaluating the accident resistance of a hot rolling roll.

【0017】そして、本発明者は、前述の課題を解決す
るため種々検討を重ねた結果、エレクトロスラグ溶解法
(ESR法)により高炭素高バナジウム系耐摩耗材から
なる鋳塊を溶製し、例えば外径が600mm 以上の熱間圧延
用ロールを製造するに際して、鋳塊の組成および溶製時
の凝固速度を適正な範囲に限定することにより、耐摩耗
性を損なわずに熱間圧延用ロールの耐事故性を著しく改
善できることを知り、本発明を完成した。
As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor melted an ingot made of a high-carbon high-vanadium wear-resistant material by an electroslag melting method (ESR method). When manufacturing hot rolling rolls with an outer diameter of 600 mm or more, by limiting the composition of the ingot and the solidification rate during smelting to an appropriate range, the hot rolling roll can be manufactured without impairing wear resistance. Knowing that the accident resistance can be significantly improved, the present invention has been completed.

【0018】ここに、本発明の要旨とするところは、
C:1.5 %超2.5 %以下、V:4.5 〜8.0 %、Cr:1.5
〜6.0 %およびMo+0.5 W:1.5 %以上5.0 %未満を含
有する高炭素高バナジウム系耐摩耗材からなるとともに
ESR法により6 mm/min 以下の凝固速度で溶製された
鋳塊を用いてなることを特徴とする熱間圧延用ロールで
ある。また、別の観点からは、本発明は、C:1.5 〜2.
5 %およびV:4.5 〜8.0 %を含有する高炭素高バナジ
ウム系耐摩耗材からなる鋳塊を用いてロール外径が例え
ば600mm 以上の熱間圧延用ロールを製造する方法におい
て、鋳塊の溶製をエレクトロスラグ溶解法で行うととも
に、鋳塊の凝固速度を6 mm/min 以下とすることを特徴
とする熱間圧延用ロールの製造法である。
Here, the gist of the present invention is as follows.
C: more than 1.5% and 2.5% or less, V: 4.5-8.0%, Cr: 1.5
Up to 6.0% and Mo + 0.5 W: Made of high carbon high vanadium wear resistant material containing 1.5% or more and less than 5.0%, and using ingots produced by the ESR method at a solidification rate of 6 mm / min or less. It is a roll for hot rolling characterized by the above-mentioned. Further, from another viewpoint, the present invention relates to C: 1.5 to 2.
In a method for producing a hot rolling roll having a roll outer diameter of, for example, 600 mm or more, using a ingot made of a high-carbon high-vanadium wear-resistant material containing 5% and V: 4.5 to 8.0%, the ingot is melted. Is performed by an electroslag melting method, and the solidification rate of the ingot is set to 6 mm / min or less.

【0019】[0019]

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明において用いる鋳塊の組成を限定する理由を説明す
る。本発明において用いるエレクトロスラグ溶解法によ
る鋳塊では、粒状で高硬度のMC型炭化物を多量に分散
させて耐摩耗性を確保する。このようなMC型炭化物を
必要な量だけ形成するために、C含有量およびV含有量
を、それぞれ1.5 〜2.5 %、4.5 〜8.0 %と限定する。
C含有量およびV含有量が、それぞれ1.5 %未満、4.5
%未満では生成される炭化物量が不足し、圧延スケジュ
ールを大幅に拡大できる程度に耐摩耗性を向上すること
ができず、一方C含有量およびV含有量がそれぞれ2.5
%超、8.0 %超であると、得られた鋳塊の凝固組織の均
質性が劣化するからである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with the functions and effects. The reason for limiting the composition of the ingot used in the present invention will be described. In the ingot formed by the electroslag melting method used in the present invention, a large amount of granular and high-hardness MC-type carbide is dispersed to secure wear resistance. In order to form the required amount of such MC type carbides, the C content and the V content are limited to 1.5 to 2.5% and 4.5 to 8.0%, respectively.
C content and V content are less than 1.5% and 4.5%, respectively.
%, The amount of carbides generated is insufficient, and the wear resistance cannot be improved to such an extent that the rolling schedule can be greatly expanded. On the other hand, the C content and the V content are each 2.5%.
If it is more than 8.0%, the homogeneity of the solidified structure of the obtained ingot deteriorates.

【0020】Cr、Mo+ 0.5W: Crは、焼入性を高めるとともに高温焼戻し硬さを増大さ
せ、Moは基地に固溶あるいは基地中に微小炭化物を析出
させて焼入性および焼戻し軟化抵抗を増大させ、さら
に、WはMo量の約1/2 の含有量でMoとほぼ同等の効果を
奏する。そこで、本発明では、前述の範囲でCr、Moおよ
びWをそれぞれ添加し、耐熱性を付与する。
Cr, Mo + 0.5W: Cr enhances hardenability and increases high temperature tempering hardness.
Mo dissolves in the matrix or precipitates fine carbides in the matrix
To increase hardenability and temper softening resistance,
In addition, W has almost the same effect as Mo at a content of about 1/2 of the Mo content.
Play. Therefore, in the present invention, Cr, Mo and
And W are added to impart heat resistance.

【0021】C、V、Cr、MoおよびW以外の合金元素の
含有量は、本発明者が例えば特開平3−56642 号公報に
より提案した熱間圧延用鍛造ロールの組成、すなわちS
i:1.2 %以下、Mn:1.2 %以下、必要に応じて、Ni:
3.0 %以下、Co:5.0 %以下、Nb:2.0 %以下およびT
i:2.0 %以下からなる群から選ばれた1種または2種
以上、残部Feおよび不可避的不純物を例示できる。これ
らの合金元素の組成の数値限定理由を簡単に説明する。
The alloy elements other than C, V, Cr, Mo and W
The content is determined by the present inventor, for example, in JP-A-3-56642.
The composition of the forging roll for hot rolling proposed from the
i: 1.2% or less, Mn: 1.2% or less, if necessary, Ni:
3.0% or less, Co: 5.0% or less, Nb: 2.0% or less and T
i: One or two selected from the group consisting of 2.0% or less
As described above, the remaining Fe and inevitable impurities can be exemplified. this
The reasons for limiting the numerical values of the compositions of these alloy elements will be briefly described.

【0022】Si、Mn: Si、Mnは、ともに、脱酸調整、流動性改善さらには焼入
性改善を目的に、通常の鋼材と同様に1.2 %以下含有さ
せることが望ましい。
Si, Mn: Both Si and Mn can be adjusted for deoxidation, improved fluidity, and quenched.
1.2% or less, similar to ordinary steel, for the purpose of improving
It is desirable to make it.

【0023】Ni、Co:Ni、Coは、ともに基地に固溶し焼
入性および耐熱性の増大に効果があるため、必要に応じ
て、添加することが望ましい。
Ni, Co: Since both Ni and Co form a solid solution in the matrix and are effective in increasing hardenability and heat resistance, it is desirable to add them as necessary.

【0024】Nb、Ti:高硬度かつ粒状のMC型炭化物を
形成する元素の主体はVであるが、NbまたはTiもVと同
様にMC型炭化物を形成するため、必要に応じて、Vと
ともに添加することが望ましい。
Nb, Ti: The main component of the element forming the hard and granular MC-type carbide is V. However, Nb or Ti also forms the MC-type carbide similarly to V. It is desirable to add.

【0025】上記以外の組成は、Feおよび不可避的不純
物である。本発明では、上記組成を有する高炭素高バナ
ジウム系耐摩耗材からなる鋳塊を用いて、例えばロール
外径が600mm 以上の熱間圧延用ロールを製造するが、鋳
塊の溶製をESR法で行うとともに、鋳塊の凝固速度を
6 mm/min 以下とする。
Compositions other than those described above are Fe and inevitable impurities. In the present invention, for example, a roll for hot rolling having a roll outer diameter of 600 mm or more is manufactured using an ingot made of a high-carbon high-vanadium-based wear-resistant material having the above composition. And the solidification rate of the ingot
It shall be 6 mm / min or less.

【0026】本発明において、鋳塊の溶製をESR法に
より行うのは、例えば外径600mm 以上の熱間圧延用ロー
ルの素材である大質量鋳塊において、溶解時の凝固速度
の調整が容易だからである。
In the present invention, ingot smelting is performed by the ESR method because, for example, in a large-mass ingot which is a raw material of a roll for hot rolling having an outer diameter of 600 mm or more, it is easy to adjust the solidification rate during melting. That's why.

【0027】なお、本発明が最終的に製造する熱間圧延
用ロールの外径は、通常は600mm 以上であることから、
鋳塊の外径も600mm 以上とすることが望ましい。本発明
では、鋳塊溶製時の凝固速度を 6 mm/min 以下と限定す
る。本発明において、鋳塊の凝固速度を 6 mm/min 以下
と限定するのは、従来のNi−グレン鋳鉄材よりも良好な
耐事故性が容易に得られるからであるこのように、本発
明では、鋳塊の溶製時の凝固速度を著しく小さくする。
凝固速度が小さいほど耐事故性が良好になるのは、凝固
組織の変化に対応しているものと考えられるが、高炭素
高バナジウム系耐摩耗材の凝固組織の定量的な把握は現
状では困難であるため、凝固速度と耐事故性との間の相
関関係を明瞭に言及することはできない。しかし、本発
明者が行った摩擦発熱急冷試験により得られた供試材に
ついて、炭化物粒径(μm )と炭化物粒数 (mm-2) との
関係を調査した結果から、同一組成で耐事故性が大きく
異なる供試材同士では炭化物粒径分布が著しく異なるこ
とから、凝固速度が小さいほど凝固過程に晶析出する微
細なV炭化物の量が多くなり耐摩耗性を向上するととも
に耐事故性を劣化させる粗大共晶炭化物の晶出量が少な
くなることが影響するものと考えられる。
The outer diameter of the hot-rolling roll finally produced by the present invention is usually 600 mm or more.
The outer diameter of the ingot is desirably 600 mm or more. In the present invention, the solidification rate during ingot smelting is limited to 6 mm / min or less. In the present invention, the reason for limiting the solidification rate of the ingot to 6 mm / min or less is that better accident resistance than the conventional Ni-glen cast iron material can be easily obtained. In addition, the solidification speed during ingot smelting is significantly reduced.
It is thought that the lower the solidification rate, the better the accident resistance corresponds to the change in the solidification structure.However, at present, it is difficult to quantitatively grasp the solidification structure of high-carbon, high-vanadium wear-resistant materials. As such, the correlation between solidification rate and accident resistance cannot be explicitly mentioned. However, as a result of examining the relationship between the carbide particle size (μm) and the carbide particle number (mm -2 ) for the test materials obtained by the friction heating and quenching test conducted by the inventor, it was found that accident resistance was the same for the test materials. Since the specimens with significantly different properties have significantly different carbide particle size distributions, the smaller the solidification rate, the greater the amount of fine V carbides that precipitate during the solidification process, improving wear resistance and improving accident resistance. It is considered that the crystallization amount of the coarse eutectic carbide to be deteriorated is reduced.

【0028】なお、従来から、ESR法により圧延用ロ
ール用鋳塊を溶製することは場合によっては行われてき
たが、その対象はもともと冷間圧延用ロール素材あるい
は1.5 %C未満の低合金材であり、鋳塊径が600 mm以上
の熱間圧延用ロール素材として高炭素高バナジウム系耐
摩耗材を適用したのは特開平3−56642 号公報により提
案された熱間圧延用ロール程度しかない。これに対し、
本発明では、単に耐摩耗性を改善するだけではなく、耐
事故性にも優れ、例えば外径が600mm 以上の熱間圧延用
ロールを得るために凝固速度を 6 mm/min 以下と小さく
抑制する。
Conventionally, ingots for rolling rolls have been melted by the ESR method in some cases. However, the subject is originally a cold rolling roll material or a low alloy having less than 1.5% C. As a hot rolling roll material having an ingot diameter of 600 mm or more, a high carbon high vanadium-based wear-resistant material was applied only to the extent of a hot rolling roll proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-56642. . In contrast,
In the present invention, not only the wear resistance is simply improved, but also the accident resistance is excellent.For example, in order to obtain a hot-rolling roll having an outer diameter of 600 mm or more, the solidification rate is suppressed to 6 mm / min or less. .

【0029】このように、本発明によれば、耐摩耗性の
みならず耐事故性に優れた、例えば外径が600mm 以上の
熱間圧延用ロールを製造することができ、圧延スケジュ
ールの大幅な拡大等による鉄鋼材の低コスト化のみなら
ず、ロール原単位および生産性の大幅な改善を図ること
が可能となる。さらに、本発明を実施例を参照しながら
詳述するが、これは本発明の例示であり、これにより本
発明が限定されるものではない。
As described above, according to the present invention, a roll for hot rolling having an outer diameter of, for example, 600 mm or more, which is excellent not only in wear resistance but also in accident resistance, can be manufactured, and the rolling schedule is greatly reduced. It is possible not only to reduce the cost of the steel material by enlargement or the like, but also to significantly improve the unit consumption of rolls and productivity. Further, the present invention will be described in detail with reference to examples, but this is an exemplification of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

【0030】[0030]

【実施例1】表1および表2には、本発明者が行った摩
擦発熱急冷試験に供した各種の鋳塊の溶製条件および組
成を示す。溶製は、ESR法により行った。また、表1
における凝固速度(mm/min)とは、厳密には、ESR法に
おいては鋳塊の溶解速度を示すが、実質的に鋳塊の成長
速度すなわち凝固速度と一致するため、凝固速度として
記載した。また、表2に示す供試材No.1〜供試材No.3、
および供試材No.5は、本発明者が特開平3−56642 号公
報により開示した高炭素高バナジウム系耐摩耗材であ
り、さらに供試材No.1〜供試材No.3はほぼ同一組成であ
るため、これらの供試材を比較することにより、耐事故
性に及ぼす溶製条件、特に凝固速度の影響を直接的に評
価できる。
Example 1 Tables 1 and 2 show the melting conditions and compositions of various ingots subjected to a frictional heat quenching test conducted by the present inventors. Melting was performed by the ESR method. Table 1
The solidification rate (mm / min) in, strictly indicates the dissolution rate of the ingot in the ESR method, but is substantially the same as the growth rate of the ingot, that is, the solidification rate, and is therefore described as the solidification rate. In addition, test material No. 1 to test material No. 3 shown in Table 2,
And the test material No. 5 is a high-carbon, high-vanadium-based wear-resistant material disclosed by the present inventor in JP-A-3-56642, and the test material Nos. 1 to 3 are almost the same. Because of the composition, by comparing these test materials, it is possible to directly evaluate the influence of melting conditions, particularly the solidification rate, on accident resistance.

【0031】これらの溶製材の表層部から試験用素材を
切り出し採集して、焼入れ・焼戻しによりHs 80 の硬さ
に調質した後、押付け荷重を100 〜300kgfの範囲で変化
させて、図1に示す摩擦発熱急冷試験に供した。また、
比較材として遠心鋳造複合法による外径760 mmのNi−グ
レン鋳鉄ロールの表層部からも試験片を採集し、同様に
押付け荷重を100 〜300kgfの範囲で変化させて、摩擦発
熱急冷試験に供した。
A test material was cut out from the surface layer of these ingots, collected, tempered to a hardness of Hs 80 by quenching and tempering, and the pressing load was changed in the range of 100 to 300 kgf. Was subjected to a frictional heat quenching test shown in FIG. Also,
As a comparative material, a test piece was also collected from the surface of a Ni-grain cast iron roll with an outer diameter of 760 mm by the centrifugal casting composite method. did.

【0032】結果を図2にグラフでまとめて示す。同図
から、凝固速度が6.0mm/min 以下であれば、押付け荷重
が250kgfであってもクラック深さは5mm以下であり、従
来のNi−グレン鋳鉄が押付け荷重250kgfでクラック深さ
10mm以上であることを考えると、大幅に耐事故性を改善
できたことがわかる。
The results are shown in a graph in FIG. From the figure, if the solidification rate is 6.0 mm / min or less, the crack depth is 5 mm or less even if the pressing load is 250 kgf, and the crack depth of the conventional Ni-gran cast iron is 250 kgf with the pressing load of 250 kgf.
Considering that it is 10 mm or more, it can be seen that the accident resistance was significantly improved.

【0033】[0033]

【実施例2】ESR法により、表3に示す溶製条件およ
び表4に示す成分組成の鋳塊を製造し、この鋳塊から直
径が600mm 以上の熱間仕上圧延用ワークロールを製造し
た。
Example 2 An ingot having the smelting conditions shown in Table 3 and the component composition shown in Table 4 was produced by the ESR method, and a work roll for hot finish rolling having a diameter of 600 mm or more was produced from this ingot.

【0034】これらの熱間仕上圧延用ワークロールを、
圧延機Aおよび圧延機Bにそれぞれ設置した際の使用成
績を、従来のロール (Ni−グレン鋳鉄ロール) および高
炭素高合金系複合ロールの使用成績と対比しながら表5
にまとめて示す。
These work rolls for hot finish rolling are:
Table 5 compares the results of use when installed on rolling mills A and B with those of conventional rolls (Ni-glen cast iron rolls) and high-carbon high-alloy composite rolls.
Are shown together.

【0035】表5から、本発明により製造される熱間圧
延用ロールは、従来のロールあるいは高炭素高合金系複
合ロールと比較すると、極めて耐事故性に優れ、著しく
ロール原単位が向上していることがわかる。
From Table 5, it can be seen that the hot-rolling roll manufactured according to the present invention is extremely excellent in accident resistance and has a remarkably improved roll basic unit as compared with a conventional roll or a high-carbon high-alloy composite roll. You can see that there is.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、耐
摩耗性のみならず耐事故性に優れた熱間圧延用ロールを
製造できるようになった。
As described in detail above, according to the present invention, a roll for hot rolling which is excellent not only in wear resistance but also in accident resistance can be manufactured.

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

【図1】耐事故性に関する材質評価試験に用いる摩擦発
熱急冷試験要領を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a procedure of a frictional heat quenching test used in a material evaluation test on accident resistance.

【図2】実施例における摩擦発熱急冷試験結果を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing a result of a frictional heat quenching test in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:試験片 2:試験片面 3:軟鋼製円板 4:ジェット噴射 5:押付荷重 1: Test piece 2: Test piece surface 3: Mild steel disc 4: Jet injection 5: Pressing load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C22C 38/12 C22C 38/12 (56)参考文献 特開 平3−56642(JP,A) 特開 平6−63743(JP,A) 特開 平5−78729(JP,A) 特開 平3−248703(JP,A) 特開 平1−96355(JP,A) 特開 平2−88745(JP,A) 特開 昭53−80351(JP,A) 特開 昭53−28057(JP,A) 特開 昭53−61524(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 23/10 522 B21B 27/00 C22C 38/00 301 C22C 38/00 302 C22C 38/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C22C 38/12 C22C 38/12 (56) References JP-A-3-56642 (JP, A) JP-A-6-63743 (JP) JP-A-5-78729 (JP, A) JP-A-3-248703 (JP, A) JP-A-1-96355 (JP, A) JP-A-2-88745 (JP, A) JP 53-80351 (JP, A) JP-A-53-28057 (JP, A) JP-A-53-61524 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 23/10 522 B21B 27/00 C22C 38/00 301 C22C 38/00 302 C22C 38/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量%で、C:1.5 %超2.5 %以下、
V:4.5 〜8.0 %、Cr:1.5 〜6.0 %およびMo+0.5
W:1.5 %以上5.0 %未満を含有する高炭素高バナジウ
ム系耐摩耗材からなるとともにESR法により6 mm/mi
n 以下の凝固速度で溶製された鋳塊を用いてなることを
特徴とする熱間圧延用ロール。
(1) C: more than 1.5% and not more than 2.5% by weight,
V: 4.5-8.0%, Cr: 1.5-6.0% and Mo + 0.5
W: High-carbon high-vanadium wear-resistant material containing 1.5% or more and less than 5.0%, and 6 mm / mi by ESR method
A roll for hot rolling, characterized by using an ingot produced at a solidification rate of n or less.
【請求項2】 重量%で、C:1.5 〜2.5 %およびV:
4.5 〜8.0 %を含有する高炭素高バナジウム系耐摩耗材
からなる鋳塊を用いて熱間圧延用ロールを製造する方法
において、前記鋳塊の溶製をエレクトロスラグ溶解法で
行うとともに、前記鋳塊の凝固速度を6 mm/min 以下と
することを特徴とする熱間圧延用ロールの製造法。
2. C .: 1.5 to 2.5% by weight and V:
In a method of manufacturing a roll for hot rolling using an ingot made of a high-carbon high-vanadium-based wear-resistant material containing 4.5 to 8.0%, the ingot is melted by an electroslag melting method and the ingot is melted. A method for producing a roll for hot rolling, wherein the solidification speed of the roll is 6 mm / min or less.
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