离心铸造轧辊用外层材料制造技术

一种离心铸造轧辊用外层材料，其特征系由含有成分为：Ｃ：２．５～４．７％，Ｓｉ：０．８～３．２％，Ｍｎ：０．１～２．０％，Ｃｒ：０．４～１．９％，Ｍｏ：０．６～５％，Ｖ：３．０～１０．０％，Ｎｂ：０．６～７．０％而且要满足下记第（１）、（２）、（３）及（４）式之条件，亦即： ２．０＋０．１５Ｖ＋０．１０Ｎｂ≤Ｃ（％） ………（１） １．１≤Ｍｏ／Ｃｒ ………（２） Ｎｂ／Ｖ≤０．８ ………（３） ０．２≤Ｎｂ／Ｖ ………（４） 和剩余部分为Ｆｅ及不可避免之杂质所组成，其铸造温度设定在１４００℃以上，具有粒状ＭＣ型碳化物和石墨。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
<专利
>本专利技术涉及具有耐磨性、耐龟裂性、低摩擦系数之特性，即使采取离心铸造工序，也不会引起偏析，同时具有优良耐收缩龟裂性及耐表面粗糙性的轧辊外层材料。<
技术介绍
>以前就轧辊用材料而言，都是一直沿用高铬铸铁、麻口细晶粒镍合金铸铁、阿达迈特(镍铬耐磨)铸铁等，之后为了进一步提高耐磨性，于是就采用高速钢系轧辊材料，进而以这种材料来开发轧辊。例如在日本专利公报特开平4-365836号，则有揭示以含有C1.5～3.5％，Si1.5％以下， Mn1.2％以下，Cr5.5～1 2.0％，Mo2.0～8.0％，V3.0～10.0％，Nb0.6～7.0％之成份，而且要满足下式(1)、(2)亦即V＋1.8Nb≤7.5C-6.0(％)… … …(1)0.2≤Nb/V≤0.8 … … …(2)之条件，而剩余部分为Fe及不可避免的杂质制成的轧辊外层材料，在这种情形下，即使采用离心铸造，在外层内部，都不会引起成分、组织偏析而且兼有耐磨性与耐龟裂性之轧制用辊外层材料。再者，在日本专利公报特开平6-256888号，也揭示了作为以含有C1.8～3.6％，Si1.0～3.5％，Mn0.1～2.0％，Cr2.0～10.0％，Mo0.1～10.0％，W0.1～10％，V、Nb一种或两种之总计为1.5～10％，及剩余部分实质上是Fe为特征的含有石墨成分的高速钢系铸铁材料，这是一种低摩擦系数、又不易引起龟裂进展的高速钢系铸铁材料。再者，在日本特许公报特开平6-335712号公报，也有揭示含有C2.0～4.0％，Si0.5～4.0％，Mn0.1～1.5％，Ni2.0～6.0％，Cr1.0～7.0％，V2.0～8.0％成分之元素外，还含有Mo0.3～4.0％，W0.3～4.0％，Co1.0～10.0％，Nb1.0～10.0％，Ti0.01～2.0％，B0.02～0.2％，Cu0.02～1.0％成份之元素一种以上的耐磨耐烧结性的热轧用辊子。今就热轧制品而言，都是利用将连续铸造或通过开坯铸造的厚度为130mm～300mm之平板，于加热炉中加热，或将热片输送至粗轧及精轧机，进行热轧制成厚度1.0～25.4mm之板条，继之以卷绕机将板条卷绕成圈筒状，经过冷却后再于各种精整线上经处理而制成。就精轧机而言，通常都是采取将四路式轧钢机5-7机配置成为串联排列之连续轧钢机。虽然在昭和30年(1955年)代以前，多半是采用6台之制造工厂为多，但是到了昭和40年(1965年)代，为了提高生产率及配合圈筒之大型化，所有的制造工厂几乎都改采用7台式之机列。在精加工轧制工序中，如果因为某种原因，于台式机列间若有二片重叠起来时，也是照样被轧制而引起所谓收缩事故。尤其是越在工序的后段其发生几率也越高，若以7机列之精轧机而言，自第5台式以后则易见这种事故。如果遭遇到这种收缩事故的时候，因为其异常轧制，而引起的摩擦发热及加工发热，使轧辊表面温度会局部上升，当被水冷却时，受到热冲击，在轧辊表面有时会产生龟裂现象。这就是所谓的收缩龟裂。通常若遭受到收缩事故的时候，则更换轧辊并检查遭遇收缩事故之轧辊有无龟裂现象，如果确认有龟裂的话，就将轧辊进行磨削一直到龟裂消失为止。这意味着轧辊单位消费资源恶化。再者，若存在收缩龟裂而未被发现，继续不停地再使用该轧辊的话，则会以其原收缩龟裂部位为起点，使龟裂继续扩大，甚至有产生轧辊剥落事故之危险。于是在这种情形下，生产线则必须停机数小时至数十小时之久，从而带来严重的损失。以前，就加工后段用之轧辊而言，除了一部分之外，一般都是使用离心铸造的麻口细晶粒高合金铸铁轧辊。虽然离心铸造的麻口细晶粒高合金铸铁轧辊，在遭遇到收缩事故时发生龟裂现象之几率比较低，再者，即使发生龟裂的时候其深度也较浅，可是其耐磨性却较低劣。最近，也有渐渐使用高速钢系之轧辊做为加工后段用轧辊之趋势，虽然，其耐磨性很好，比离心铸造的麻口细晶粒高合金铸铁轧辊大约高3-5倍，可是若遭到收缩事故时其收缩发生率却偏高，而且其龟裂深度也较深。例如，就用于汽车车体之薄铁板之情形而言，为要确保汽车整体完成时之鲜艳性，则于热轧时要求有健全的制品表面。尤其是在电气化制品用之薄铁板亦然。再者，由于轧辊制品间之摩擦系数较大，而无法维持铁板良好之穿通性，因之往往发生烧结粘砂等而损坏其表面光滑性，可是，这些问题系都可利用特开平6-256888号之技术来加以解决。然而，在轧制时，由于辊子所产生，或者因为被轧制材料的氧化铁皮，将制品表面划伤的时候，或者其氧化铁皮会如同楔子插进制品，产生所谓针状氧化铁皮伤痕时，这些有关表面特性问题，即使包括特开平4-365836、特开平6-256888，都未能解决。再者，在特开平6-335712号中，虽然揭示了有关由石墨、MC系碳化物及渗碳体所形成具有金相(金属组织)之耐磨耐烧结性的热轧用辊，可是当进行离心铸造时，因为离心力分离作用，MC系碳化物产生偏析，于是轧辊的均匀特性有下降的危险，再者，对于针状氧化铁皮划痕也未见有妥善之对策。<专利技术之目的及解决问题之手段>鉴于上述之种种问题本专利技术的目的是要达到，除了保持高速钢系轧辊特色之耐磨性外，并兼备耐龟裂性与低摩擦系数，即使采取离心铸造工序，也不会产生偏析，同时也能够确保表面耐粗糙性。今就权利要求1记载之离心铸造轧辊用外层材料而言，系含有成分C2.5～4.7％，Si0.8～3.2％，Mn0.1～2.0％，Cr0.4～1.9％，Mo0.6～5％，V3.0～10.0％，Nb0.6～7.0％，且要满足下记之第(1)式、第(2)、第(3)式及第(4)式，亦即2.0＋0.15V＋0.10Nb≤C(％)… … …(1)1.1≤Mo/Cr… … …(2)Nb/V≤0.8 … … …(3)0.2≤Nb/V… … …(4)和剩余部分为Fe及不可避免之杂质所组成，其浇铸温度为1400℃以上，具有粒状MC型碳化物和石墨。就权利要求2记载之离心铸造轧辊用外层材料而言，系含有成分C2.5～4.7％，Si0.8～3.2％，Mn0.1～2.0％，Cr0.4～1.9％，Mo0.6～5％，V3.0～10.0％，Nb0.6～7.0％，B0.002～0.1％，且要满足下记之第(1)、(2)、(3)及(4)式之要求，亦即2.0＋0.15V＋0.10Nb≤C(％)… … …(1)1.1≤Mo/Cr … … …(2)Nb/V≤0.8 … … …(3)0.2≤Nb/V … … …(4)和剩余部分为Fe及不可避免之杂质所组成，其浇注温度为1400℃以上，具有粒状MC型碳化物和石墨。权利要求3中记载之本专利技术是在上述权利要求1或2中记载之离心铸造轧辊用外层材料中，还要含有成分Ni5.5％以下。(A)就权利要求1记载的离心铸造轧辊用外层材料而言<必须含有粒状MC型碳化物>具有坚硬之MC型碳化物的存在，对于提高轧辊之耐磨性是最有效的。尤其是使碳化物形态为粒状，通过使之均匀地分布在轧辊材料组织中，可以提高轧辊之均质性及耐龟裂性。<铸造温度必须在1400℃以上>对提高耐磨性有效之MC型碳化物而言，通常已本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：泽义孝，小关智也，市野健司，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：