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KR20190035834A - Rolled roll outer material and rolled composite roll - Google Patents

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KR20190035834A
KR20190035834A KR1020197006147A KR20197006147A KR20190035834A KR 20190035834 A KR20190035834 A KR 20190035834A KR 1020197006147 A KR1020197006147 A KR 1020197006147A KR 20197006147 A KR20197006147 A KR 20197006147A KR 20190035834 A KR20190035834 A KR 20190035834A
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roll
outer layer
rolling
carbide
layer material
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KR1020197006147A
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켄지 이치노
타케시 스즈키
나오미치 이와타
테츠오 모치다
키요히토 이시다
이쿠오 오누마
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

내마모성이 현저하게 향상한 롤 외층재 및 압연용 복합 롤을 제공한다. W 함유량이 지름 방향으로 외주측으로부터 내주측을 향하여 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면에서, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%를 포함하고, 추가로 C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 함유하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 W-Co기 합금 조성을 갖는 롤 외층재로 한다. 롤 외층재는, 원심 주조제로 하는 것이 바람직하다.A roll outer layer material and a rolled composite roll having remarkably improved abrasion resistance are provided. W: 25 to 70% by weight, Co: 5 to 45% by weight in the surface of the outer layer material at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling, and the W content is an inclined composition falling in the radial direction from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. Co-based alloy which contains 0.6 to 3.5% of C, 0.05 to 3% of Si, 0.05 to 3% of Mn and 1 to 15% of Mo and the balance of inevitable impurities And a roll outer layer material having a composition. The roll outer layer material is preferably a centrifugal casting agent.

Description

압연용 롤 외층재 및 압연용 복합 롤Rolled roll outer material and rolled composite roll

본 발명은, 제1 실시 형태로서, 열간 압연용 혹은 냉간 압연용으로서 적합한, 압연용 롤 외층재 및 그것을 이용한 압연용 복합 롤에 관한 것으로, 특히 내마모성의 향상에 관한 것이다.The present invention relates to a rolled outer layer material for rolling and suitable for hot rolling or cold rolling as a first embodiment, and to a composite roll for rolling using the roll outer layer material, particularly to improvement of abrasion resistance.

또한, 본 발명은, 제2 실시 형태로서, 열간 압연용 혹은 냉간 압연용으로서 적합한, 압연용 롤 외층재 및 그것을 이용한 압연용 복합 롤에 관한 것으로, 특히 내마모성의 향상 및 압연 하중의 저감에 관한 것이다.Further, the present invention relates to a rolled outer layer material for rolling and suitable for hot rolling or cold rolling, and a composite roll for rolling using the roll outer layer material, and particularly relates to improvement of abrasion resistance and reduction of rolling load .

〔제1 실시 형태〕[First Embodiment]

우선, 제1 실시 형태에 있어서, 최근, 강판의 압연 기술의 진보는 현저하고, 그에 수반하여, 압연용 롤의 사용 환경은 한층 가혹화되고 있다. 특히 최근에는, 고강도 강판이나 박육 제품 등, 압연 부하가 크고, 또한 우수한 표면 품질이 요구되는 강판의 생산량이 증대하고 있다.First, in the first embodiment, in recent years, the progress of the rolling technology of the steel sheet is remarkable, and accordingly, the use environment of the rolling roll becomes more severe. Especially in recent years, the production amount of steel sheets, such as high-strength steel sheets and thin-walled products, which require a large rolling load and require excellent surface quality, is increasing.

이 때문에, 냉간 압연용 워크 롤(work roll)에 있어서는, 우수한 내마모성과 그것을 감당할 높은 경도가 요구된다. 내마모성의 향상은, 롤 재료의 고합금화에 의해 도모되는 것이 일반적이지만, 고합금화에 의해 연삭성(grindability)의 악화 혹은 롤 사고시의 피해의 증대(내(耐)사고성의 저하)를 초래하는 경우가 있어, 연삭성과 내사고성을 겸비하는 재료로 할 필요가 있다. 또한, 우수한 표면 품질의 강판을 제조하기 위해서는, 강판과 직접 접촉하는 롤의 표면 성상을 균질·미세한 것으로 해 둘 필요가 있고, 구체적으로는, 롤 재질로서, 청정도가 높고 미세한 마이크로 조직을 갖는 주철, 주강(cast steel)으로 하는 것이 요구된다.For this reason, in a work roll for cold rolling, excellent abrasion resistance and high hardness to cope with it are required. The improvement in abrasion resistance is generally achieved by high alloying of the roll material. However, there is a case in which high alloying results in deterioration of grindability or increase in damage at the time of a roll accident (deterioration in resistance to accidents) Therefore, it is necessary to use a material having both grinding ability and internal resistance. Further, in order to produce a steel sheet having excellent surface quality, it is necessary to make the surface properties of the rolls in direct contact with the steel sheet to be homogeneous and fine. Specifically, as the roll material, cast iron having a high degree of cleanliness and a fine microstructure, It is required to use cast steel.

또한, 열간 압연용 워크 롤에 있어서는, 롤의 마모나 표면 거칠어짐의 발생이, 제품의 재질이나 치수상의 압연 스케줄 제약을 부득이하게 함과 함께, 롤 교환 빈도의 저감도 곤란해지고, 이 때문에, 롤의 내(耐)용도(durability of rolls)의 저하가, 생산성 향상이나 비용 삭감의 난관의 하나가 되어 있다. 이 때문에, 열간 압연용 워크 롤에 있어서는, 마모나 표면 거칠어짐의 발생을 억제하고, 롤의 내용도를 향상시키는 것이 요구되고 있다.Further, in the work roll for hot rolling, the occurrence of abrasion and surface roughness of the rolls impairs rolling schedule restrictions on the material and dimensions of the product, and it is also difficult to reduce the frequency of the roll exchange. The use of durability of rolls is one of the problems of productivity improvement and cost reduction. For this reason, in hot rolling work rolls, it is required to suppress the occurrence of abrasion and surface roughening, and to improve the roll content.

이와 같은 점에서, 사용되는 압연용 롤의 특성 향상, 특히 내마모성의 향상이 강하게 요망되어 왔다. 압연용 롤에 있어서의 내마모성의 향상은, 강판의 제조에 있어서, 강판 품질의 향상 및 생산성 향상에 직결된 중요한 과제가 되어 있다.From this point of view, it is strongly desired to improve the properties of the rolling roll used, in particular to improve the abrasion resistance. The improvement of the wear resistance in rolling rolls is an important issue directly related to the improvement of steel sheet quality and the improvement of productivity in the production of steel sheet.

이와 같은 압연용 롤의 내마모성 향상의 요구에 대하여, 예를 들면, 비특허문헌 1, 비특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 외층 조성을 고속도 공구 강 조성에 유사한 조성으로 하고, 경질 탄화물을 다량으로 분산시켜 내마모성을 현격히 향상시킨 하이 스피드 공구강 롤(high-speed tool steel rolls)이 개발되어 있다. 또한, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 강제의 심재(steel-made core)의 둘레에, 연속 육성법으로 외층을 형성하여 이루어지는 열간 압연용 복합 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 열간 압연용 복합 롤에서는, 외층재는, 중량%로, C: 1.0∼4.0%, Si: 3.0% 이하, Mn: 1.5% 이하, Cr: 2∼10%, Mo: 9% 이하, W: 20% 이하, V: 2∼15%를 포함하고, P: 0.08% 이하, S: 0.06% 이하, B: 0.0500% 이하로 하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 면적비로 입상 탄화물 5∼30%, 비(非)입상 탄화물 6% 이상을 함유하는 조직으로 이루어지고, 기지(base phase)의 경도가 비커스 경도(Hv) 550 이상을 갖는다고 되어 있다. 또한, 외층재에는, 추가로, Ni: 5.0% 이하, Co: 5.0% 이하, Nb: 5.0% 이하를 함유해도 좋다고 되어 있다. 이에 따라, 소정량 이상의 비입상 탄화물의 존재에 의해, 크랙이 발생해도 롤 심부(深部)에까지 진전하는 것이 억제되어, 내(耐)히트 크랙성(heat cracking resistance)이 향상하고, VC계의 경질 탄화물이 포함되어 있는 점에서 내마모성도 양호하다고 되어 있다.As described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, for example, the outer layer composition is made to have a composition similar to that of a high-speed tool steel, and a large amount of hard carbide is dispersed High-speed tool steel rolls have been developed which have significantly improved abrasion resistance. Further, for example, Patent Document 1 discloses a composite roll for hot rolling, in which an outer layer is formed around a steel core core by a continuous casting method. In the composite roll for hot rolling as described in Patent Document 1, the outer layer material contains 1.0 to 4.0% of C, 3.0% or less of Si, 1.5% or less of Mn, 2 to 10% of Cr, 9% , W: not more than 20%, V: 2 to 15%, P: not more than 0.08%, S: not more than 0.06%, B: not more than 0.0500%, and the balance Fe and inevitable impurities , And a structure containing 5 to 30% of granular carbide and 6% or more of non-particulate carbide, and the hardness of the base phase has a Vickers hardness (Hv) of 550 or more. It is also stated that the outer layer material may further contain 5.0% or less of Ni, 5.0% or less of Co, and 5.0% or less of Nb. Thus, the presence of the non-particulate carbide at a predetermined amount or more suppresses the growth to the deep portion of the roll even when cracks occur, improves the heat cracking resistance, It is said that the abrasion resistance is good in that carbide is contained.

이와 같은 하이 스피드 공구강 롤 외층재는, 내마모성을 향상시키기 위해 다량의 경질 탄화물을 기지 중에 분산시키는 것이 필요해진다. 그러나, 하이 스피드 공구강 조성으로 생성되는 경질 탄화물은, 일반적으로 기지보다 비중이 가벼워, 주조 중에 편석을 일으키기 쉽다. 특히, 생산성, 경제성이 우수하기 때문에 대표적인 롤 외층재의 주조 방법이 되어 있는 원심 주조법에서는, 비중이 가벼운 상(phase)은 원심력으로 내측에 집적·편석되기 쉽기 때문에, 하이 스피드 공구강 롤 외층재를 원심 주조법으로 제조하는 것은 곤란한 것으로 여겨져 왔다.Such a high speed tool steel roll outer layer material needs to disperse a large amount of light carbide in the matrix in order to improve abrasion resistance. However, the light carbide produced by the high speed tool steel composition generally has a smaller specific gravity than the base, and is liable to cause segregation during casting. Particularly, in the centrifugal casting method, which is a typical casting method of roll outer layer material, since a product having excellent productivity and economical efficiency is used, a lightweight phase is liable to be accumulated and segregated inside by centrifugal force. Therefore, Has been considered to be difficult.

그러나, 원심 주조법을 적용해도 편석 등이 발생하지 않는, 내마모성과 내크랙성이 우수한 압연용 롤 외층재를 제공하는 기술로서, 특허문헌 2에, 질량%로, C: 1.5∼3.5%, Si: 1.5% 이하, Mn: 1.2% 이하, Ni: 5.5% 이하, Cr: 5.5∼12.0%, Mo: 2.0∼8.0%, V: 3.0∼10.0%, Nb: 0.5∼7.0%를 포함하고, 또한, Nb 및 V를, Nb, V 및 C의 함유량이 특정의 관계를 만족하고, 또한 Nb와 V의 비가 특정의 범위 내가 되도록 함유하는 롤 외층재가 기재되어 있다.However, Patent Document 2 discloses a rolling roll outer layer material which is excellent in abrasion resistance and crack resistance without occurrence of segregation even when a centrifugal casting method is applied. , Ni: not more than 5.5%, Cr: 5.5 to 12.0%, Mo: 2.0 to 8.0%, V: 3.0 to 10.0%, Nb: 0.5 to 7.0% And V are contained so that the content of Nb, V and C satisfy a specific relationship, and the ratio of Nb and V falls within a specific range.

또한, 특허문헌 3에는, 질량%로, C: 1.5∼3.5%, Si: 1.5% 이하, Mn: 1.2% 이하, Cr: 5.5∼12.0%, Mo: 2.0∼8.0%, V: 3.0∼10.0%, Nb: 0.5∼7.0%를 포함하고, 또한, Nb 및 V를, Nb, V 및 C의 함유량이 특정의 관계를 만족하고, 추가로 Nb와 V의 비가 특정의 범위 내가 되도록 함유하는 롤 외층재가 기재되어 있다. 이와 같은 조성으로 함으로써, 원심 주조법을 적용해도 롤 외층재에 있어서의 편석이 억제되어, 내마모성과 내크랙성이 향상하여, 열간 압연의 생산성 향상에 크게 공헌한다고 되어 있다.Patent Document 3 discloses a ferritic stainless steel which comprises 1.5 to 3.5% of C, 1.5% or less of Si, 1.2% or less of Mn, 5.5 to 12.0% of Cr, 2.0 to 8.0% of Mo, 3.0 to 10.0% , And Nb: 0.5 to 7.0%, and Nb and V satisfy the specific relationship in the content of Nb, V and C, and further the ratio of Nb and V falls within a specific range . With such a composition, segregation in the rolled outer layer material is suppressed even when the centrifugal casting method is applied, and wear resistance and crack resistance are improved, thereby contributing to improvement of productivity of hot rolling.

또한, 특허문헌 4에는, 원심 주조 복합 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 4에 기재된 원심 주조 복합 롤은, 외층과 주철 또는 주강의 내층으로 이루어지고, 외층이, 중량%로, C: 1.0∼3.0%, Si: 0.1∼3.0%, Mn: 0.1∼2.0%, Cr: 2.0∼10.0%, Mo: 0.1∼10.0%, V: 1.0∼10.0%, W: 0.1∼10.0%를 포함하고, 또한 Mo+W: 10.0% 이하를 충족하는 합금 성분 및 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것으로 되어 있다. 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 응집이나 편석을 일으키기 쉬운 M6C형 탄화물의 정출(crystallization)이 억제되어, MC형+M7C3형 탄화물만이 석출되는 외층으로 할 수 있어, 원심 주조법으로 제조할 수 있다고 되어 있다.Further, Patent Document 4 describes a centrifugal casting composite roll. The centrifugal casting composite roll described in Patent Document 4 is composed of an outer layer and an inner layer of cast iron or cast steel and the outer layer contains 1.0 to 3.0% of C, 0.1 to 3.0% of Si, 0.1 to 2.0% of Mn, An alloy component containing 2.0 to 10.0% of Cr, 0.1 to 10.0% of Mo, 1.0 to 10.0% of V, 0.1 to 10.0% of W and satisfying Mo + W of 10.0% or less and the balance of Fe and inevitable impurities As shown in Fig. In the technique described in Patent Document 4, the crystallization of the M 6 C -type carbide, which easily causes aggregation and segregation, is suppressed, so that the outer layer can be obtained in which only the MC-type + M 7 C 3 -type carbide is precipitated, It is said that it can do.

또한, 예를 들면, 특허문헌 5에는, 압연 롤용 원심 주조 외층재가 기재되어 있다. 특허문헌 5에 기재된 압연 롤용 원심 주조 외층재는, 질량%로, C: 4.5∼9%, Si: 0.1∼3.5%, Mn: 0.1∼3.5%, V: 18∼40%를 함유하는 조성을 갖고, 바람직하게는 비커스 경도가 HV550∼900인 기지에, 면적률로 MC 탄화물이 면적률로 20∼60% 분산된 조직을 갖는 것으로 되어 있다. 특허문헌 5에 기재된 기술에서는, 비중이 작은 MC 탄화물이 내면측에 농화하는, 원심 주조 편석을 적극적으로 이용하여, 원심 주조 후, MC 탄화물이 농화한 층만 남기도록 절삭하면, MC 탄화물이 많은 롤 외층을 저비용으로 확실하게 형성할 수 있다고 되어 있다.Further, for example, Patent Document 5 describes a centrifugal cast outer layer material for a rolling roll. The centrifugal cast outer layer material for rolling roll described in Patent Document 5 has a composition containing 4.5 to 9% of C, 0.1 to 3.5% of Si, 0.1 to 3.5% of Mn and 18 to 40% of V in terms of mass% Has a structure in which the MC carbide is dispersed in an area ratio of 20 to 60% in an area ratio on a base having a Vickers hardness of HV550 to 900. In the technique described in Patent Document 5, when the centrifugal casting segregation, in which the MC carbide having a small specific gravity is concentrated on the inner surface side, is positively used and is cut so as to leave only the layer in which the MC carbide is concentrated after centrifugal casting, Can be reliably formed at a low cost.

매우 우수한 내마모성을 갖는 재료로서는, 오래전부터 초경 합금이 알려져 있다. 초경 합금으로서는, 예를 들면, 비특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 텅스텐 카바이드(WC)를, 바인더(binder)로서의 Co와 함께, 성형, 소결한 것이 일반적이다.As a material having excellent abrasion resistance, a cemented carbide has been known for a long time. As the cemented carbide, for example, tungsten carbide (WC) is usually molded and sintered together with Co as a binder as described in Non-Patent Document 3.

이와 같은 초경 합금을, 압연용 롤에 적용한 기술로서는, 특허문헌 6, 특허문헌 7, 특허문헌 8, 특허문헌 9, 특허문헌 10 등에 기재가 있다.As a technique of applying such a cemented carbide to a rolling roll, there are disclosed in Patent Document 6, Patent Document 7, Patent Document 8, Patent Document 9, Patent Document 10 and the like.

특허문헌 6에는, 열간 압연 롤 및 열간 압연 가이드 롤용 텅스텐 탄화물기 초경 합금이 기재되어 있다. 특허문헌 6에 기재된 기술은, 크롬의 코발트와 니켈의 합에 대한 중량비가 1/1∼1/99, 코발트의 니켈에 대한 중량비가 9/1∼1/9, 또한 텅스텐 탄화물 88중량% 이하, 코발트와 니켈과 크롬의 총 합이 12∼65중량%인 텅스텐 탄화물기 합금이다. 특허문헌 6에는, 이와 같은 초경 합금을, 보통 강재(선재(wire rod))의 열간 압연용 롤에 적용한 예가 기재되어 있다.Patent Document 6 discloses a tungsten carbide-based cemented carbide for a hot rolling roll and a hot rolling guide roll. The technique described in Patent Document 6 is characterized in that the weight ratio of chromium to the sum of cobalt and nickel is 1/1 to 1/99, the weight ratio of cobalt to nickel is 9/1 to 1/9, the tungsten carbide is 88 wt% Cobalt and a tungsten carbide based alloy in which the total sum of nickel and chromium is 12 to 65 wt%. Patent Document 6 describes an example in which such a cemented carbide is applied to a roll for hot rolling of a normal steel material (wire rod).

또한, 특허문헌 7에는, 초경 합금으로 이루어지는 열간 선재용 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 7에 기재된 기술에서는, 사용하는 초경 합금을, 1㎛ 내지 5㎛의 평균 입경을 갖는 WC 또는, WC의 일부를 TiC, TaC, NbC의 1종 이상으로 10중량% 이하 치환한 경질 탄화물상과, 3원 합금 결합상으로 이루어지고, 당해 결합상 중의 Cr이 Ni 및 Co의 합에 대하여 0.30 이하이고, 또한, 전체 결합상에 대하여 0.05 이상이고, 추가로 Ni가, Ni와 Co의 합에 대하여 0.33 내지 0.90이고, 분극 전위가 냉각 일반 공업 용수에 대하여 0.3V 이상인 초경 합금으로 되어 있다. 이와 같은 초경 합금으로 함으로써, 내(耐)표면 거칠어짐성이 우수한 열간 선재용 롤이 된다고 되어 있다.Patent Document 7 describes a hot rolled wire roll made of a cemented carbide. In the technique described in Patent Document 7, the cemented carbide to be used is made of a WC having an average particle diameter of 1 탆 to 5 탆, or a hard carbide phase in which a part of WC is replaced by 10% or less by weight of at least one of TiC, TaC and NbC And a ternary alloy-bonded phase, wherein Cr in the bonded phase is 0.30 or less with respect to the sum of Ni and Co, 0.05 or more with respect to the total bonded phase, and further Ni is a sum of Ni and Co Of 0.33 to 0.90, and the polarization potential is 0.3V or more with respect to the cooling industrial water. Such a cemented carbide alloy makes it possible to provide a hot rolled wire rod having excellent surface roughness.

또한, 특허문헌 8에는, 강계 또는 철계 재료로 이루어지는 내층의 외주에, 초경 합금으로 이루어지는 외층이 중간층을 개재하여 접합하여 이루어지고, 당해 중간층이 평균 입경 3㎛ 이하인 WC 원료 분말을 이용하여 형성한 초경 합금으로 이루어지는 압연용 복합 롤이 기재되어 있다. 그리고, 중간층의 WC 입자의 함유량을 중량 비율로 70% 이하로 하는 것이 바람직하다고 되어 있다. 이에 따라, 내마모성이 우수하고, 또한 강도적으로 신뢰성이 높은 초경 합금제 압연용 롤을 얻을 수 있다고 되어 있다.Patent Document 8 discloses a cemented carbide formed by using a WC raw material powder having an average particle diameter of 3 占 퐉 or less and an intermediate layer made of an outer layer made of a cemented carbide bonded to the outer periphery of an inner layer made of a steel or iron- Rolled composite roll made of an alloy is disclosed. It is said that the content of the WC particles in the intermediate layer is preferably 70% or less by weight. As a result, it is possible to obtain a roll for rolling a cemented carbide alloy having excellent abrasion resistance and high reliability in terms of strength.

또한, 특허문헌 9에는, 외층을 내마모성이 우수한 초경 합금으로 형성함과 더불어, WC와 Ni를 함유하는 초경 합금으로 이루어지는 중간층을 구비시켜, 강도적으로 신뢰성이 높은 초경 합금제 압연용 롤이 개시되어 있다.Patent Document 9 discloses a roll for rolling a cemented carbide alloy having an outer layer formed of a cemented carbide excellent in abrasion resistance and an intermediate layer made of a cemented carbide containing WC and Ni and having high strength and reliability have.

또한, 특허문헌 10에는, 강계 재료 또는 철계 재료로 이루어지는 내층의 외주에, R=σc(1-ν)/Eα(단, σc: 항절 강도(flexural strength), ν: 푸아송비(Poisson's ratio), E: 영률, α: 열 팽창 계수)로 나타나는 열 충격 계수 R이 400 이상을 만족하는 초경 합금으로 이루어지는 외층이 접합하여 이루어지는 판 압연용 초경 합금제 복합 롤이 기재되어 있다. 이에 따라, 롤의 내마모성, 내표면 거칠어짐성이 개선되어, 압연 사고시의 열 균열의 발생, 진전이 억제된다고 되어 있다.Further, Patent Document 10 discloses a method of producing a steel sheet having an inner layer made of a steel-based material or an iron-based material with R = σc (1-ν) / Eα (where σc: flexural strength, v: Poisson's ratio, And the outer layer made of a cemented carbide satisfying a thermal impact coefficient R of not less than 400, which is expressed by E: Young's modulus, alpha: coefficient of thermal expansion), are bonded to each other. As a result, the abrasion resistance and the surface roughness of the roll are improved, and occurrence and progress of thermal cracking at the time of rolling accident are suppressed.

〔제2 실시 형태〕 [Second embodiment]

또한, 제2 실시 형태에 있어서, 최근, 강판의 압연 기술의 진보는 현저하고, 그에 수반하여, 압연용 롤의 사용 환경은 현격히 가혹화되어 있다. 특히 최근에는, 고강도 강판이나 박육 제품 등, 압연 부하가 크고, 또한 우수한 표면 품질이 요구되는 강판의 생산량이 증대하고 있다.Further, in the second embodiment, in recent years, the progress of the rolling technology of the steel sheet is remarkable, and accordingly, the use environment of the rolling roll is markedly severer. Especially in recent years, the production amount of steel sheets, such as high-strength steel sheets and thin-walled products, which require a large rolling load and require excellent surface quality, is increasing.

그 때문에, 냉간 압연용 워크 롤에 있어서는, 우수한 내마모성과 그것을 감당할 높은 경도가 요구된다. 내마모성의 향상은, 롤 재료의 고합금화에 의해 도모되는 것이 일반적이지만, 고합금화에 의해 연삭성의 악화 혹은 롤 사고시의 피해의 증대(내사고성의 저하)를 초래하는 경우가 있어, 연삭성과 내사고성을 겸비하는 재료로 할 필요가 있다. 또한, 우수한 표면 품질의 강판을 제조하기 위해서는, 강판과 직접 접촉하는 롤의 표면 성상을 균질·미세한 것으로 해 둘 필요가 있고, 구체적으로는, 롤 재질로서, 청정도가 높고 미세한 마이크로 조직을 갖는 주철, 주강으로 하는 것이 요구되고 있다.Therefore, in cold rolling work rolls, excellent wear resistance and high hardness to cope with it are required. Improvement of abrasion resistance is generally achieved by high alloying of the roll material. However, due to high alloying, there are cases where the grinding property is worsened or the damage is increased in the case of a roll accident (lowering of internal resistance) It is necessary to make with material which combines. Further, in order to produce a steel sheet having excellent surface quality, it is necessary to make the surface properties of the rolls in direct contact with the steel sheet to be homogeneous and fine. Specifically, as the roll material, cast iron having a high degree of cleanliness and a fine microstructure, It is required to use cast steel.

또한, 열간 압연용 워크 롤에 있어서는, 롤의 마모나 표면 거칠어짐의 발생이, 제품의 재질이나 치수상의 압연 스케줄 제약을 부득이하게 함과 함께, 롤 교환 빈도의 저감도 곤란해지고, 이 때문에, 롤의 내용도의 저하가, 생산성 향상이나 비용 삭감의 난관의 하나가 되어 있다. 이 때문에, 열간 압연용 워크 롤에 있어서는, 마모나 표면 거칠어짐의 발생을 억제하고, 롤의 내용도를 향상시키는 것이 요구되고 있다.Further, in the work roll for hot rolling, the occurrence of abrasion and surface roughness of the rolls impairs rolling schedule restrictions on the material and dimensions of the product, and it is also difficult to reduce the frequency of the roll exchange. Is one of the problems of productivity improvement and cost reduction. For this reason, in hot rolling work rolls, it is required to suppress the occurrence of abrasion and surface roughening, and to improve the roll content.

이와 같은 점에서, 사용되는 압연용 롤의 특성 향상, 특히 내마모성의 향상이 강하게 요망되어 왔다. 압연용 롤에 있어서의 내마모성의 향상은, 강판의 제조에 있어서, 강판 품질의 향상 및 생산성 향상에 직결된 중요한 과제가 되고 있다.From this point of view, it is strongly desired to improve the properties of the rolling roll used, in particular to improve the abrasion resistance. Improvement of wear resistance in a rolling roll has become an important issue directly related to improvement of steel sheet quality and productivity in the production of steel sheet.

또한, 최근 자동차 분야에서는, 연비 향상의 관점에서 고강도재의 적용에 의한 차체의 경량화가 진행되고 있어, 향후 더욱 고강도재의 적용이 진행된다고 생각되고 있다. 고강도재를 압연하면, 피(被)압연재와 접촉하는 압연용 워크 롤의 표층부가 탄성 변형하고, 압연용 워크 롤의 표층과 피압연재의 접촉 면적(또는 접촉 호길이)이 커져, 압연 하중(압연용 워크 롤에 피압연재로부터 작용하는 압연 압력)이 증대한다. 압연 하중이 과대하게 되면, 피압연재의 치수 정밀도의 저하나, 압연 가능한 최소 판두께가 제한된다는 문제가 발생하기 때문에, 탄성 변형되기 어려운, 고(高)영률을 가진 압연용 롤 외층재가 요구되고 있다.Further, in the automobile field in recent years, from the viewpoint of improving the fuel economy, the weight of the vehicle body is being improved by the application of the high-strength material, and it is thought that the application of the high-strength material is further advanced in the future. When the high strength material is rolled, the surface layer portion of the rolling work roll contacting with the rolled material is elastically deformed to increase the contact area (or contact arc length) between the surface layer of the rolling work roll and the rolled material, The rolling pressure acting on the rolling work roll from the pressurized steel strip increases. When the rolling load becomes excessive, there is a problem that the precision of the dimension of the rolled material is lowered, and the minimum rolling thickness is limited. Therefore, there is a demand for a rolled roll outer material having a high Young's modulus which is hardly elastically deformed .

압연용 롤의 내마모성 향상의 요구에 대해서는, 예를 들면, 비특허문헌 1, 비특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 외층 조성을 고속도 공구강 조성에 유사한 조성으로 하고, 경질 탄화물을 다량으로 분산시켜 내마모성을 현격히 향상시킨 하이 스피드 공구강 롤이 개발되어 있다. 또한, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 강제의 심재의 둘레에, 연속 육성법으로 외층을 형성하여 이루어지는 열간 압연용 복합 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 열간 압연용 복합 롤에서는, 외층재는, 중량%로, C: 1.0∼4.0%, Si: 3.0% 이하, Mn: 1.5% 이하, Cr: 2∼10%, Mo: 9% 이하, W: 20% 이하, V: 2∼15%를 포함하고, P: 0.08% 이하, S: 0.06% 이하, B: 0.0500% 이하로 하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖고, 면적비로 입상 탄화물 5∼30%, 비입상 탄화물 6% 이상을 함유하는 조직으로 이루어지고, 기지의 경도가 비커스 경도(HV) 550 이상을 가진다고 되어 있다. 또한, 외층재에는, 추가로, Ni: 5.0% 이하, Co: 5.0% 이하, Nb: 5.0% 이하를 함유해도 좋다고 되어 있다. 이에 따라, 소정량 이상의 비입상 탄화물의 존재에 의해 크랙이 발생해도 롤 심부에까지 진전하는 것이 억제되어, 내히트 크랙성이 향상하고, VC계의 경질 탄화물이 포함되어 있는 점에서 내마모성도 양호하다고 되어 있다.Regarding the demand for improvement of the abrasion resistance of the rolling roll, for example, as described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, the composition of the outer layer is made similar to the composition of the high speed tool steel and the hard carbide is dispersed in a large amount, A remarkably improved high speed tool steel roll has been developed. Further, for example, Patent Document 1 discloses a composite roll for hot rolling, in which an outer layer is formed around a forcible core material by a continuous casting method. In the composite roll for hot rolling as described in Patent Document 1, the outer layer material contains 1.0 to 4.0% of C, 3.0% or less of Si, 1.5% or less of Mn, 2 to 10% of Cr, 9% , W: not more than 20%, V: 2 to 15%, P: not more than 0.08%, S: not more than 0.06%, B: not more than 0.0500%, and the balance Fe and inevitable impurities 5 to 30% of granular carbide and 6% or more of non-particulate carbide, and has a known hardness of Vickers hardness (HV) of 550 or more. It is also stated that the outer layer material may further contain 5.0% or less of Ni, 5.0% or less of Co, and 5.0% or less of Nb. As a result, even when cracks are generated due to the presence of a predetermined amount or more of the non-particulate carbide, it is suppressed from advancing to the core of the roll, the heat crack resistance is improved, and since the VC carbide is included, have.

이와 같은 하이 스피드 공구강 롤 외층재는, 내마모성을 향상시키기 위한 다량의 경질 탄화물을 기지 중에 분산시키는 것이 필요해진다. 그러나, 하이 스피드 공구강 조성으로 생성되는 경질 탄화물은, 일반적으로 기지보다 비중이 가볍고, 주조 중에 편석을 일으키기 쉽다. 특히, 생산성, 경제성이 우수하기 때문에 대표적인 롤 외층재의 주조 방법이 되어 있는 원심 주조법에서는, 비중이 가벼운 상은 원심력으로 내측에 집적·편석하기 쉽기 때문에, 하이 스피드 공구강 롤 외층재를 원심 주조법으로 제조하는 것은 곤란하다고 여겨져 왔다.Such a high-speed tool steel roll outer layer material needs to disperse a large amount of light carbide in the matrix for improving abrasion resistance. However, the light carbide produced by the high-speed tool steel composition generally has a specific gravity smaller than that of the base and tends to cause segregation during casting. Particularly, in the centrifugal casting method, which is a typical casting method for roll outer layer material, since the productivity and the economical efficiency are excellent, the lightweight phase is easy to accumulate and segregate inside by centrifugal force. Therefore, the centrifugal casting method of high- It has been considered difficult.

그러나, 원심 주조법을 적용해도 편석 등이 발생하지 않는, 내마모성과 내크랙성이 우수한 압연용 롤 외층재를 제공하는 기술로서, 특허문헌 2에, 질량%로, C: 1.5∼3.5%, Si: 1.5% 이하, Mn: 1.2% 이하, Ni: 5.5% 이하, Cr: 5.5∼12.0%, Mo: 2.0∼8.0%, V: 3.0∼10.0%, Nb: 0.5∼7.0%를 포함하고, 또한, Nb 및 V를, Nb, V 및 C의 함유량이 특정의 관계를 만족하고, 추가로 Nb와 V의 비가 특정의 범위 내가 되도록 함유하는 롤 외층재가 기재되어 있다.However, Patent Document 2 discloses a rolling roll outer layer material which is excellent in abrasion resistance and crack resistance without occurrence of segregation even when a centrifugal casting method is applied. , Ni: not more than 5.5%, Cr: 5.5 to 12.0%, Mo: 2.0 to 8.0%, V: 3.0 to 10.0%, Nb: 0.5 to 7.0% And V satisfy the specific relationship between the contents of Nb, V and C, and further the ratio of Nb and V falls within a specific range.

또한, 특허문헌 3에는, 질량%로, C: 1.5∼3.5%, Si: 1.5% 이하, Mn: 1.2% 이하, Cr: 5.5∼12.0%, Mo: 2.0∼8.0%, V: 3.0∼10.0%, Nb: 0.5∼7.0%를 포함하고, 또한, Nb 및 V를, Nb, V 및 C의 함유량이 특정의 관계를 만족하고, 추가로 Nb와 V의 비가 특정의 범위 내가 되도록 함유하는 롤 외층재가 기재되어 있다. 이와 같은 조성으로 함으로써, 원심 주조법을 적용해도 롤 외층재에 있어서의 편석이 억제되어, 내마모성과 내크랙성이 향상하여, 열간 압연의 생산성 향상에 크게 공헌하는 것으로 되어 있다.Patent Document 3 discloses a ferritic stainless steel which comprises 1.5 to 3.5% of C, 1.5% or less of Si, 1.2% or less of Mn, 5.5 to 12.0% of Cr, 2.0 to 8.0% of Mo, 3.0 to 10.0% , And Nb: 0.5 to 7.0%, and Nb and V satisfy the specific relationship in the content of Nb, V and C, and further the ratio of Nb and V falls within a specific range . With such a composition, segregation in the roll outer layer material is suppressed even when the centrifugal casting method is applied, and wear resistance and crack resistance are improved, contributing greatly to productivity improvement of hot rolling.

또한, 특허문헌 4에는, 원심 주조 복합 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 4에 기재된 원심 주조 복합 롤은, 외층과 주철 또는 주강의 내층으로 이루어지고, 외층이, 중량%로, C: 1.0∼3.0%, Si: 0.1∼3.0%, Mn: 0.1∼2.0%, Cr: 2.0∼10.0%, Mo: 0.1∼10.0%, V: 1.0∼10.0%, W: 0.1∼10.0%를 포함하고, 또한 Mo+W: 10.0% 이하를 충족하는 합금 성분 및 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것으로 되어 있다. 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 응집이나 편석을 일으키기 쉬운 M6C형 탄화물의 정출이 억제되고, MC형+M7C3형 탄화물만이 석출되는 외층으로 할 수 있어, 원심 주조법으로 제조할 수 있다고 되어 있다.Further, Patent Document 4 describes a centrifugal casting composite roll. The centrifugal casting composite roll described in Patent Document 4 is composed of an outer layer and an inner layer of cast iron or cast steel and the outer layer contains 1.0 to 3.0% of C, 0.1 to 3.0% of Si, 0.1 to 2.0% of Mn, An alloy component containing 2.0 to 10.0% of Cr, 0.1 to 10.0% of Mo, 1.0 to 10.0% of V, 0.1 to 10.0% of W and satisfying Mo + W of 10.0% or less and the balance of Fe and inevitable impurities As shown in Fig. According to the technique described in Patent Document 4, the crystallization of the M 6 C type carbide, which easily causes aggregation and segregation, is suppressed, and the outer layer can be formed only of the MC type + M 7 C 3 type carbide and can be produced by the centrifugal casting method .

또한, 예를 들면, 특허문헌 5에는, 압연 롤용 원심 주조 외층재가 기재되어 있다. 특허문헌 5에 기재된 압연 롤용 원심 주조 외층재는, 질량%로, C: 4.5∼9%, Si: 0.1∼3.5%, Mn: 0.1∼3.5%, V: 18∼40%를 함유하는 조성을 갖고, 바람직하게는 비커스 경도가 HV550∼900인 기지에, MC 탄화물이 면적률로 20∼60% 분산된 조직을 갖는 것으로 되어 있다. 특허문헌 5에 기재된 기술에서는, 비중이 작은 MC 탄화물이 내면측에 농화하는, 원심 주조 편석을 적극적으로 이용하여, 원심 주조 후, MC 탄화물이 농화한 층만 남기도록 절삭하면, MC 탄화물이 많은 롤 외층을 저비용으로 확실하게 형성할 수 있다고 되어 있다.Further, for example, Patent Document 5 describes a centrifugal cast outer layer material for a rolling roll. The centrifugal cast outer layer material for rolling roll described in Patent Document 5 has a composition containing 4.5 to 9% of C, 0.1 to 3.5% of Si, 0.1 to 3.5% of Mn and 18 to 40% of V in terms of mass% , It is supposed that the MC carbide has a structure in which 20 to 60% of the MC ratio is dispersed on a base having a Vickers hardness of HV550 to 900. In the technique described in Patent Document 5, when the centrifugal casting segregation, in which the MC carbide having a small specific gravity is concentrated on the inner surface side, is positively used and is cut so as to leave only the layer in which the MC carbide is concentrated after centrifugal casting, Can be reliably formed at a low cost.

매우 우수한 내마모성 및 고영률을 갖는 재료로서는, 오래전부터 초경 합금이 알려져 있다. 초경 합금으로서는, 예를 들면, 비특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 텅스텐 카바이드(WC)를, 바인더로서의 Co와 함께, 성형, 소결한 것이 일반적이다.As a material having a very excellent wear resistance and a high Young's modulus, a cemented carbide has been known for a long time. As the cemented carbide, for example, tungsten carbide (WC) is generally molded and sintered together with Co as a binder as described in Non-Patent Document 3.

이와 같은 초경 합금을, 압연용 롤에 적용한 기술로서는, 특허문헌 6, 특허문헌 7, 특허문헌 8, 특허문헌 9, 특허문헌 10 등에 기재가 있다.As a technique of applying such a cemented carbide to a rolling roll, there are disclosed in Patent Document 6, Patent Document 7, Patent Document 8, Patent Document 9, Patent Document 10 and the like.

특허문헌 6에는, 열간 압연 롤 및 열간 압연 가이드 롤용 텅스텐 탄화물기 초경 합금이 기재되어 있다. 특허문헌 6에 기재된 기술은, 크롬의 코발트와 니켈의 합에 대한 중량비가 1/1∼1/99, 코발트의 니켈에 대한 중량비가 9/1∼1/9, 또한 텅스텐 탄화물 88중량% 이하, 코발트와 니켈과 크롬의 총 합이 12∼65중량%인 텅스텐 탄화물기 합금이다. 특허문헌 6에는, 이와 같은 초경 합금을, 보통 강재(선재)의 열간 압연용 롤에 적용한 예가 기재되어 있다.Patent Document 6 discloses a tungsten carbide-based cemented carbide for a hot rolling roll and a hot rolling guide roll. The technique described in Patent Document 6 is characterized in that the weight ratio of chromium to the sum of cobalt and nickel is 1/1 to 1/99, the weight ratio of cobalt to nickel is 9/1 to 1/9, the tungsten carbide is 88 wt% Cobalt and a tungsten carbide based alloy in which the total sum of nickel and chromium is 12 to 65 wt%. Patent Document 6 describes an example in which such a cemented carbide is applied to a roll for hot rolling of ordinary steel (wire).

또한, 특허문헌 7에는, 초경 합금으로 이루어지는 열간 선재 압연용 롤이 기재되어 있다. 특허문헌 7에 기재된 기술에서는, 사용하는 초경 합금을, 1㎛ 내지 5㎛의 평균 입경을 갖는 WC 또는, WC의 일부를 TiC, TaC, NbC의 1종 이상으로 10중량% 이하 치환한 경질 탄화물상과, 3원 합금 결합상으로 이루어지고, 당해 결합상 중의 Cr이 Ni 및 Co의 합에 대하여 0.30 이하이고, 또한, 전체 결합상에 대하여 0.05 이상이고, 추가로 Ni가, Ni와 Co의 합에 대하여 0.33 내지 0.90이고, 분극 전위가 냉각 일반 공업용수에 대하여 0.3V 이상인 초경 합금으로 되어 있다. 이와 같은 초경 합금으로 함으로써, 내표면 거칠어짐성이 우수한 열간 선재용 롤이 된다고 되어 있다.Further, Patent Document 7 describes a hot rolled material rolling roll made of a cemented carbide. In the technique described in Patent Document 7, the cemented carbide to be used is made of a WC having an average particle diameter of 1 탆 to 5 탆, or a hard carbide phase in which a part of WC is replaced by 10% or less by weight of at least one of TiC, TaC and NbC And a ternary alloy-bonded phase, wherein Cr in the bonded phase is 0.30 or less with respect to the sum of Ni and Co, 0.05 or more with respect to the total bonded phase, and further Ni is a sum of Ni and Co Of 0.33 to 0.90, and the polarization potential is 0.3V or more with respect to the cooling general industrial water. By using such a cemented carbide alloy, it is said that the hot rolled wire rod is excellent in inner surface roughness.

또한, 특허문헌 8에는, 강계 또는 철계 재료로 이루어지는 내층의 외주에, 초경 합금으로 이루어지는 외층이 중간층을 개재하여 접합하여 이루어지고, 당해 중간층이 평균 입경 3㎛ 이하의 WC 원료 분말을 이용하여 형성한 초경 합금으로 이루어지는 압연용 복합 롤이 기재되어 있다. 그리고, 중간층의 WC 입자의 함유량을 중량 비율로 70% 이하로 하는 것이 바람직하다고 되어 있다. 이에 따라, 내마모성이 우수하고, 또한 강도적으로 신뢰성이 높은 초경 합금제 압연용 롤을 얻을 수 있다고 되어 있다.Further, Patent Document 8 discloses that an outer layer made of a cemented carbide is bonded to the outer periphery of an inner layer made of a steel or ferrous material with an intermediate layer interposed therebetween, and the intermediate layer is made of a WC raw material powder having an average particle size of 3 m or less Rolled composite roll comprising a cemented carbide is disclosed. It is said that the content of the WC particles in the intermediate layer is preferably 70% or less by weight. As a result, it is possible to obtain a roll for rolling a cemented carbide alloy having excellent abrasion resistance and high reliability in terms of strength.

또한, 특허문헌 9에는, 외층을 내마모성이 우수한 초경 합금으로 형성함과 함께, WC와 Ni를 함유하는 초경 합금으로 이루어지는 중간층을 구비시켜, 강도적으로 신뢰성이 높은 초경 합금제 압연용 롤이 개시되어 있다.Patent Document 9 discloses a roll for rolling a cemented carbide alloy having an outer layer made of a cemented carbide excellent in abrasion resistance and having an intermediate layer made of a cemented carbide containing WC and Ni and having high strength and reliability have.

또한, 특허문헌 10에는, 강계 재료 또는 철계 재료로 이루어지는 내층의 외주에, R=σc(1-ν)/Eα(단, σc: 항절 강도, ν: 푸아송비, E: 영률,α: 열 팽창 계수)로 나타나는 열 충격 계수 R이 400 이상을 만족하는 초경 합금으로 이루어지는 외층이 접합하여 이루어지는 판 압연용 초경 합금제 복합 롤이 기재되어 있다. 이에 따라, 롤의 내마모성, 내표면 거칠어짐성이 개선되어, 압연 사고시의 열 균열의 발생, 진전이 억제된다고 되어 있다.Patent Document 10 discloses a method of producing a steel sheet having a structure in which R = σc (1-ν) / Eα (where σc is the transverse strength, ν is the Poisson's ratio, E is the Young's modulus, And the outer layer made of a cemented carbide satisfying a thermal impact coefficient R of 400 or more. As a result, the abrasion resistance and the surface roughness of the roll are improved, and occurrence and progress of thermal cracking at the time of rolling accident are suppressed.

일본공개특허공보 평04-141553호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 04-141553 일본공개특허공보 평04-365836호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 04-365836 일본공개특허공보 평05-1350호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 05-1350 일본공개특허공보 평08-60289호Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-60289 국제출원 WO2006/030795호International Application WO2006 / 030795 일본특허공고공보 소57-6502호Japanese Patent Publication No. 57-6502 일본특허공고공보 소58-39906호Japanese Patent Publication No. 58-39906 일본공개특허공보 2004-243341호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-243341 일본공개특허공보 2006-175456호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-175456 일본공개특허공보 2004-268140호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-268140

카마타 등: 히타치 평론 Vol. 72, No. 5(1990), p69 Kamata and others: Hitachi Criticism Vol. 72, No. 5 (1990), p69 하시모토 등: 제철 연구 제338호(1990), p62 Hashimoto et al .: Iron and Steel Research No. 338 (1990), p62 몬마 카이조 저:「철강 재료학 개정판」실교 출판(1981), p368 MONMA Kaizo Journal of the Steel and Materials Society (1981), p368 마츠나가 등: 롤 장수명화를 위한 해석 기술(1999), p11 Matsunaga, et al.: Analysis technology for roll length (1999), p11 하시모토 등: 신닛테츠 기보 제355호(1995), p76 Hashimoto et al., Shinnetsu Tetsugibo 355 (1995), p76

〔제1 실시 형태〕 [First Embodiment]

그러나, 제1 실시 형태에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 강제의 심재의 둘레에, 연속 육성법으로 외층을 형성하기 때문에, 생산성이 낮고, 비용도 높다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 기술에서는, 주로, Nb, V 및 C의 함유량을 특정 범위로 한정하고, MC형 탄화물을 균일 분산시켜, 내마모성과 내크랙성을 향상시킨다고 되어 있다. 그러나, 실제로는, Cr이나 Mo를 많이 포함하는 M7C3형 탄화물이나 M6C형 탄화물도 상당량 존재하기 때문에, 더 한층의 특성의 향상은, MC형 탄화물을 균일 분산시킨다는 관점만으로는 충분하다고 할 수 없다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 응집이나 편석을 일으키기 쉬운 M6C형 탄화물의 정출을 억제하기 위해, Mo+W: 10.0% 이하로 한정하고, 이에 따라, 원심 주조법에 의한 롤 외층재의 제조를 가능하게 하고 있다. 그러나, Mo, W 함유량을 제한하는 것은, 최근의 더 한층의 내마모성의 향상이라는 요망에 대해서는, 문제를 남기고 있었다.However, in the first embodiment, in the technique described in Patent Document 1, there is a problem that productivity is low and cost is high because an outer layer is formed by a continuous growth method around a forced core. Further, in the technologies described in Patent Documents 2 and 3, the content of Nb, V and C is limited to a specific range and the MC type carbide is uniformly dispersed to improve abrasion resistance and crack resistance. However, in reality, since M 7 C 3 type carbides or M 6 C type carbides containing a large amount of Cr or Mo exist in a considerable amount, further improvement of the characteristics is considered to be sufficient from the viewpoint of uniformly dispersing the MC type carbide I can not. Further, in the technique described in Patent Document 4, the Mo + W content is limited to 10.0% or less in order to suppress the crystallization of the M 6 C type carbide likely to cause aggregation or segregation, and thereby, the roll outer layer material can be produced by the centrifugal casting method . However, restricting the Mo and W contents poses a problem with respect to the demand for further improvement of wear resistance in recent years.

또한, 원심 주조법을 이용한 압연용 롤의 제조에 있어서는, Mo, V, W 등의 탄화물 형성 원소의 증량은, 형성되는 탄화물이 가볍기 때문에, 형성된 탄화물은 내면측에 집적, 내층과의 경계에 응집하여, 경계의 접합 강도의 저하를 초래한다는 우려가 있었다.Further, in the production of the roll for rolling using the centrifugal casting method, since the amount of carbide forming elements such as Mo, V, and W is increased, the formed carbide is lighter, so that the formed carbide is accumulated on the inner surface side and agglomerates at the boundary with the inner layer , There is a concern that the bonding strength of the boundary is lowered.

또한, 특허문헌 5에 기재된 기술에서는, 롤의 내마모성은 향상되지만, MC형 탄화물이 적어진 외면측 영역을 제거하는 작업을 필요로 하는데다, 수율이 매우 낮아, 고생산성과 저비용이라는 원심 주조법의 우위성을 잃게 된다는 문제가 있었다.In the technique described in Patent Document 5, although the abrasion resistance of the roll is improved, it is necessary to work to remove the outer surface side region where the MC type carbide is less, but the yield is very low and the advantage of the centrifugal casting method of high productivity and low cost Is lost.

또한, 초경 합금을 사용하는 특허문헌 6이나 특허문헌 7에 기재된 기술은, 선재 압연용의 소형 롤을 대상으로 하고 있고, 이 기술을, 냉간 압연용 롤이나 열간 압연용 롤과 같은 대형 롤의 제조에 그대로 적용하는 것은 곤란하다. 또한, 원심 주조 제품에 비하여 고가의 프로세스인 HIP 처리를 필요로 하기 때문에, 소형 제품이라고 해도 제조 비용이 높다는 문제가 있었다.The technology described in Patent Document 6 and Patent Document 7 which use cemented carbide targets a small roll for wire rolling and this technology is applied to the production of a large roll such as a roll for cold rolling or a roll for hot rolling It is difficult to apply it directly to. In addition, since HIP treatment, which is an expensive process, is required in comparison with a centrifugal casting product, there is a problem that a manufacturing cost is high even if it is a small product.

초경 합금을 판 압연용 롤의 외층재로서 사용하는, 특허문헌 8, 특허문헌 9 및, 특허문헌 10에 기재된 기술은, 모두 외층재의 성형은 소결-HIP법을 상정하고 있어, 제조 비용이 매우 높다는 문제가 남겨져 있다. 또한, 이들 기술은, 결합제로서 연질인 Co나 Ni를 사용하고 있어, 압연시에 패임 흠집(오목부)이 생성되기 쉽다는 문제도 있어, 실용화가 진행되고 있지 않다.The techniques described in Patent Document 8, Patent Document 9 and Patent Document 10 which use a cemented carbide as an outer layer material of a roll for plate rolling all assume the sintering-HIP method for forming the outer layer material, Problems remain. In addition, these techniques use soft Co or Ni as the binder, and there is a problem that punch flaws (concave portions) are likely to be generated at the time of rolling, so that these techniques have not been put to practical use.

본 발명은, 제1 실시 형태에 있어서, 이와 같은 종래 기술의 문제를 해결하여, 종래에 비하여 현저하게 내마모성이 향상된, 내마모성이 우수한 롤 외층재 및 그것을 이용한 압연용 복합 롤을 염가로 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention solves the above problems of the prior art in the first embodiment and aims to provide a rolled outer layer material which is remarkably improved in abrasion resistance and is superior in abrasion resistance and a composite roll for rolling using the same, .

〔제2 실시 형태〕[Second embodiment]

또한, 제2 실시 형태에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 강제의 심재의 둘레에, 연속 육성법으로 외층을 형성하기 때문에, 생산성이 낮고, 비용도 높다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 기술에서는, 주로, Nb, V 및 C의 함유량을 특정 범위로 한정하고, MC형 탄화물을 균일 분산시켜, 내마모성과 내크랙성을 향상시킨다고 되어 있다. 그러나, 실제로는, Cr이나 Mo를 많이 포함하는 M7C3형 탄화물이나 M6C형 탄화물도 상당량 존재하기 때문에, 더 한층의 특성의 향상은, MC형 탄화물을 균일 분산시킨다는 관점만으로는 충분하다고는 할 수 없다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 응집이나 편석을 일으키기 쉬운 M6C형 탄화물의 정출을 억제하기 위해, Mo+W: 10.0% 이하로 한정하고, 이에 따라, 원심 주조법에 의한 롤 외층재의 제조를 가능하게 하고 있다. 그러나, Mo, W 함유량을 제한하는 것은, 최근의 더 한층의 내마모성의 향상이라는 요망에 대해서는, 문제를 남기고 있었다.Further, in the second embodiment, in the technique described in Patent Document 1, since the outer layer is formed around the forcible core material by the continuous growth method, there is a problem that the productivity is low and the cost is high. Further, in the technologies described in Patent Documents 2 and 3, the content of Nb, V and C is limited to a specific range and the MC type carbide is uniformly dispersed to improve abrasion resistance and crack resistance. However, in reality, since there are also a considerable amount of M 7 C 3 type carbides or M 6 C type carbides containing a large amount of Cr or Mo, further improvement of the characteristics is sufficient only in view of uniformly dispersing the MC type carbide Can not. Further, in the technique described in Patent Document 4, the Mo + W content is limited to 10.0% or less in order to suppress the crystallization of the M 6 C type carbide likely to cause aggregation or segregation, and thereby, the roll outer layer material can be produced by the centrifugal casting method . However, restricting the Mo and W contents poses a problem with respect to the demand for further improvement of wear resistance in recent years.

또한, 원심 주조법을 이용한 압연용 롤의 제조에 있어서는, Mo, V, W 등의 탄화물 형성 원소의 증량은, 생성되는 VC계의 경질 탄화물의 비중이 기지를 형성하는 용탕보다 가볍기 때문에, 생성된 VC계의 경질 탄화물은 내면측에 집적, 내층과의 경계에 응집하여, 경계의 접합 강도의 저하를 초래할 우려가 있었다.Further, in the production of the roll for rolling using the centrifugal casting method, the increment of the carbide forming element such as Mo, V, W or the like is smaller than that of the molten metal which forms the base because the specific gravity of the generated VC- The light carbides of the system aggregate on the inner surface side and flocculate at the boundary with the inner layer, and there is a possibility that the bonding strength of the boundary is lowered.

또한, 특허문헌 5에 기재된 기술에서는, 롤의 내마모성은 향상되지만, MC형 탄화물이 적어진 외면측 영역을 제거하는 작업을 필요로 하는데다, 수율이 매우 낮아, 고생산성과 저비용이라는 원심 주조법의 우위성을 잃게 된다는 문제가 있었다.In the technique described in Patent Document 5, although the abrasion resistance of the roll is improved, it is necessary to work to remove the outer surface side region where the MC type carbide is less, but the yield is very low and the advantage of the centrifugal casting method of high productivity and low cost Is lost.

또한, 초경 합금을 사용하는 특허문헌 6이나 특허문헌 7에 기재된 기술은, 선재 압연용의 소형 롤을 대상으로 하고 있고, 이 기술을, 냉간 압연용 롤이나 열간 압연용 롤과 같은 대형 롤의 제조에 그대로 적용하는 것은 곤란하다. 또한, 원심 주조 제품에 비하여 고가의 프로세스인 HIP 처리를 필요로 하기 때문에, 소형 제품이라고 해도 제조 비용이 높다는 문제가 있었다.The technology described in Patent Document 6 and Patent Document 7 which use cemented carbide targets a small roll for wire rolling and this technology is applied to the production of a large roll such as a roll for cold rolling or a roll for hot rolling It is difficult to apply it directly to. In addition, since HIP treatment, which is an expensive process, is required in comparison with a centrifugal casting product, there is a problem that a manufacturing cost is high even if it is a small product.

초경 합금을 판 압연용 롤의 외층재로서 사용하는, 특허문헌 8, 특허문헌 9 및, 특허문헌 10에 기재된 기술은, 모두 외층재의 성형은 소결-HIP법을 상정하고 있어, 제조 비용이 매우 높다는 문제가 남겨져 있다. 또한, 이들 기술은, 결합제로서 연질인 Co나 Ni를 사용하고 있어, 압연시에 패임 흠집(오목부)이 생성되기 쉽다는 문제도 있어, 실용화가 진행되고 있지 않다.The techniques described in Patent Document 8, Patent Document 9 and Patent Document 10 which use a cemented carbide as an outer layer material of a roll for plate rolling all assume the sintering-HIP method for forming the outer layer material, Problems remain. In addition, these techniques use soft Co or Ni as the binder, and there is a problem that punch flaws (concave portions) are likely to be generated at the time of rolling, so that these techniques have not been put to practical use.

본 발명은, 제2 실시 형태에 있어서, 이와 같은 종래 기술의 문제를 해결하여, 종래에 비하여 현저하게 내마모성 및 영률이 향상된, 내마모성 및 압연 하중 저감 효과가 우수한 롤 외층재 및 그것을 이용한 압연용 복합 롤을 염가로 제공하는 것을 목적으로 한다.A second aspect of the present invention is to solve the problems of the prior art in the second embodiment and to provide a rolled outer material excellent in abrasion resistance and reduction in rolling load and remarkably improved in abrasion resistance and Young's modulus compared with the prior art, At low cost.

〔제1 실시 형태〕 [First Embodiment]

우선, 제1 실시 형태에 있어서, 본 발명자들은, 상기한 과제를 달성하기 위해, 초경 합금과 동등 수준의 매우 높은 내마모성을 갖는 압연용 롤을, 생산성·경제성이 우수한 원심 주조법에 의해 제조 가능하게 하는 조건에 대해서, 예의 검토했다. 그 결과, 원심 주조시에 용탕 및, 정출상(crystalized phase)에 작용하는 원심력을 이용하여, 경질인 탄화물을 롤의 외표면측에 밀집, 농화시킬 수 있으면, 원심 주조제 압연용 롤의 내마모성을 현저하게 향상시킬 수 있는 것에 생각이 이르렀다. 그리고 더 한층의 검토에 의해, 원심 주조시에, 경질인 탄화물을 롤의 외표면측에 밀집, 농화시키기 위해서는, 원심력이 작용하고 있는 액상 중으로부터, 액상보다도 비중이 큰 탄화물이 초정(primary phases)으로서 정출할 수 있는 조건을 발견하면 되는 것에 생각이 이르렀다.In the first embodiment, in order to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that a rolling roll having a very high abrasion resistance equivalent to that of a cemented carbide can be manufactured by a centrifugal casting method having excellent productivity and economy The conditions were studied carefully. As a result, if the hard carbide can be densified and concentrated on the outer surface side of the roll using the molten metal and the centrifugal force acting on the crystalized phase during centrifugal casting, the abrasion resistance of the roll for centrifugal casting- I thought of something that could be improved significantly. Further, in order to densify and concentrate the hard carbide on the outer surface side of the roll at the time of centrifugal casting by the further examination, a carbide having a specific gravity higher than that of the liquid phase is removed from the liquid phase in which centrifugal force acts, I came to the idea that I could find a condition that I could express myself as.

즉, 원심력이 작용하고 있는 액상 중에, 액상보다도 비중이 큰 탄화물이 정출하면, 탄화물에는 외주 방향으로의 원심력이 작용한다. 그 때, 탄화물과 그 주위의 γ상이 공정 응고(eutectic solidification)하지 않고, 탄화물이 초정으로서 액상으로부터 직접 정출할 수 있으면, 탄화물의 주위는 아직 액상이기 때문에, 탄화물은 용이하게 외주측에 이동, 집적할 수 있게 된다.That is, when a carbide having a specific gravity larger than that of the liquid phase is poured out in the liquid phase in which the centrifugal force acts, centrifugal force in the peripheral direction acts on the carbide. At this time, if the carbide and its surrounding γ phase do not undergo eutectic solidification and the carbide can be crystallized directly from the liquid phase as a crystal phase, since the periphery of the carbide is still liquid, the carbide can easily move to the outer side, .

이와 같은 조건을 충족시키는 탄화물 형성 원소로서, 비중이 큰 W에 착안하고, 또한 그것을 다량으로 함유시키는 것에 생각이 이르러, 각종 주조 실험을 반복함과 함께, 상태도 계산 등을 활용하여,As a carbide forming element satisfying such a condition, attention has been paid to W having a large specific gravity, and it has been thought that a large amount of W is contained. By repeating various casting experiments,

(1) 비중이 큰 W를 다량으로 함유하는 W-Co기 합금에, 0.6질량% 이상의 C를 함유시킨 용탕으로 하면, W가 농화한 M6C형 탄화물이 초정으로서 출현하는 것,(1) When a W-Co based alloy containing a large amount of W with a large specific gravity is a melt containing 0.6% by mass or more of C, the M 6 C type carbide in which W is concentrated appears as a crystal phase,

(2) 이와 같은 W-Co기 합금 용탕을 원심 주조하면, 초정으로서 정출하는 M6C형 탄화물이 외층재의 외표면측에 고농도로 편석하는 조직 형태가 얻어지는 것(2) By centrifugally casting such a W-Co-base alloy melt, it is possible to obtain a structure in which the M 6 C type carbide crystallized as a primary crystal segregates at a high concentration on the outer surface side of the outer layer material

을 발견했다..

또한, 사용하는 합금을 Fe기 합금으로 하면, W계 공정 탄화물의 형성이 촉진되어, 초정으로서 M6C형 탄화물의 출현이 저해되는 것을 인식하고 있다. 또한, 사용하는 합금을, 탄소의 활량을 높이는 W-Co기 합금으로 함으로써, W계 공정 탄화물의 형성이 억제되어, 용탕 중에, W가 농화한 M6C형 탄화물이 초정으로서 다량으로 출현하는 것, 또한, C량이 0.6질량% 미만에서는, 초정 M6C형 탄화물은 출현하지 않고, 한편, C량이 3질량%를 초과하여 높아지면, 액상선 온도가 지나치게 높아져, 용해, 주조가 곤란해지는데다, 매우 갈라지기 쉬운 MC형 탄화물, M2C형 탄화물이 성장하여 조대화(coarsen)하기 때문에, 용이하게 롤 파단을 초래하는 것을 각각 인식하고 있다.Further, when the Fe-based alloy is used as the alloy to be used, it is recognized that the formation of the W-based process carbide is promoted, and the appearance of the M 6 C-type carbide as the crystal phase is inhibited. Further, by using a W-Co based alloy which increases the carbon content of the alloy to be used, formation of a W-based process carbide is suppressed and a large amount of M 6 C-type carbide in which W is concentrated in the molten metal appears as a primary crystal , And when the C content is less than 0.6 mass%, the superfine M 6 C type carbide does not appear. On the other hand, if the C content exceeds 3 mass%, the liquidus temperature becomes excessively high and melting and casting become difficult, The MC type carbide and the M 2 C type carbide, which are liable to be very fragile, grow and coarsen, thereby easily causing roll breakage.

본 발명은, 이와 같은 인식에 기초하여, 더욱 검토를 더하여 완성된 것이다. 즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다.The present invention has been completed based on such recognition by further reviewing the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

(1) W-Co기 합금제 압연용 롤 외층재로서, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면이, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%, C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 포함하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 롤 외층재.(1) A W-Co based alloy rolled outer material having an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the roll and the surface of the outer peripheral material at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is Co: 5 to 45%, C: 0.6 to 3.5%, Si: 0.05 to 3%, Mn: 0.05 to 3% and Mo: 1 to 15% And the remainder is inevitable impurities.

(2) 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 (1)에 기재된 압연용 롤 외층재. (2) In addition to the above composition, at least one selected from the group consisting of Fe: 5 to 40%, Cr: 0.1 to 10%, V: 0.1 to 6% and Nb: 0.1 to 3% (1). ≪ / RTI >

(3) 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Ni: 0.05∼3%를 함유하는 (1) 또는 (2)에 기재된 압연용 롤 외층재. (3) The rolled roll outer material according to (1) or (2), further comprising, in mass%, Ni: 0.05 to 3% in addition to the above composition.

(4) 상기 압연용 롤 외층재가, 원심 주조제인 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 압연용 롤 외층재. (4) The rolled roll outer layer material according to any one of (1) to (3), wherein the roll outer layer material is a centrifugal casting agent.

(5) 외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서, 상기 외층이, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 압연용 롤 외층재인 압연용 복합 롤.(5) A composite roll for rolling comprising an outer layer and an inner layer welded and integrated with the outer layer, wherein the outer layer is the rolling roll outer layer material according to any one of (1) to (3).

(6) 외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서, 상기 외층이, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 압연용 롤 외층재인 압연용 복합 롤.(6) A composite roll for rolling comprising an outer layer, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded and integrated with the intermediate layer, wherein the outer layer is the rolling roll outer layer material described in any one of (1) Composite roll for rolling.

(7) 상기 외층이, 원심 주조제인 (5) 또는 (6)에 기재된 압연용 복합 롤.(7) The composite roll for rolling as described in (5) or (6), wherein the outer layer is a centrifugal casting agent.

〔제2 실시 형태〕 [Second embodiment]

또한, 제2 실시 형태에 있어서, 본 발명자들은, 상기한 과제를 달성하기 위해, 초경 합금과 동등 수준의 매우 높은 내마모성 및 높은 영률을 갖는 압연용 롤을, 생산성·경제성이 우수한 원심 주조법에 의해 제조 가능하게 하는 조건에 대해서, 예의 검토했다. 그 결과, 원심 주조시에 용탕 및, 정출상에 작용하는 원심력을 이용하여, 경질인 탄화물을 롤의 외표면측에 밀집, 농화시킬 수 있으면, 원심 주조제 압연용 롤의 내마모성을 현저하게 향상시킬 수 있는 것에 생각이 이르렀다. 그리고 더 한층의 검토에 의해, 원심 주조시에, 경질인 탄화물을 롤의 외표면측에 밀집, 농화시키기 위해서는, 원심력이 작용하고 있는 액상 중으로부터, 액상보다도 비중이 큰 탄화물이 초정으로서 정출할 수 있는 조건을 발견하면 되는 것에 생각이 이르렀다. 또한, 영률의 향상에는, 경질인 탄화물을 롤의 외표면측에 밀집, 농화시키는 것에 더하여, 기지에 고용하는 W 및 Mo의 양을 증가시키면 좋은 것을 발견했다.In the second embodiment, in order to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention have found that a rolling roll having a very high wear resistance and a high Young's modulus equivalent to those of a cemented carbide is manufactured by a centrifugal casting method having excellent productivity and economy We have studied the conditions to make it possible. As a result, when the hard carbide can be densified and concentrated on the outer surface side of the roll by using the molten metal and the centrifugal force acting on the crystallization phase during centrifugal casting, the abrasion resistance of the centrifugal casting roll is remarkably improved I was thinking about what I could do. Further, in order to densify and concentrate the hard carbide on the outer surface side of the roll at the time of centrifugal casting by the further examination, a carbide having a specific gravity higher than that of the liquid phase can be crystallized as a primary crystal I came to the thought that I should find the condition. Further, in order to improve the Young's modulus, it has been found that it is preferable to increase the amount of W and Mo employed in the base, in addition to densifying and thickening the hard carbide on the outer surface side of the roll.

즉, 원심력이 작용하고 있는 액상 중에, 액상보다도 비중이 큰 탄화물이 정출하면, 탄화물에는 외주 방향으로의 원심력이 작용한다. 그 때, 탄화물과 그의 주위의 γ상이 공정 응고하지 않고, 탄화물이 초정으로서 액상으로부터 직접 정출할 수 있으면, 탄화물의 주위는 아직 액상이기 때문에, 탄화물은 용이하게 외주측에 이동, 집적할 수 있게 된다.That is, when a carbide having a specific gravity larger than that of the liquid phase is poured out in the liquid phase in which the centrifugal force acts, centrifugal force in the peripheral direction acts on the carbide. At this time, if the carbide and its surrounding gamma phase do not solidify and the carbide can be crystallized directly from the liquid phase as a superpowder, since the periphery of the carbide is still liquid, the carbide can be easily moved and accumulated on the outer circumferential side .

이와 같은 조건을 충족시키는 탄화물 형성 원소로서, 비중이 큰 W에 착안하고, 또한 그것을 다량으로 함유시키는 것에 생각이 이르러, 각종 주조 실험을 반복함과 함께, 상태도 계산 등을 활용하여, As a carbide forming element satisfying such a condition, attention has been paid to W having a large specific gravity, and it has been thought that a large amount of W is contained. By repeating various casting experiments,

(1) 비중이 큰 W를 다량으로 함유하는 W-Co기 합금에, 0.6질량% 이상의 C를 함유시킨 용탕으로 하면, W가 농화한 M6C형 탄화물이 초정으로서 출현하는 것,(1) When a W-Co based alloy containing a large amount of W with a large specific gravity is a melt containing 0.6% by mass or more of C, the M 6 C type carbide in which W is concentrated appears as a crystal phase,

(2) 이와 같은 W-Co기 합금 용탕을 원심 주조하면, 초정으로서 정출하는 M6C형 탄화물이 외층재의 외표면측에 고농도로 편석하는 조직 형태가 얻어지는 것(2) By centrifugally casting such a W-Co-base alloy melt, it is possible to obtain a structure in which the M 6 C type carbide crystallized as a primary crystal segregates at a high concentration on the outer surface side of the outer layer material

을 발견했다..

또한, 사용하는 합금을 Fe기 합금으로 하면, W계 공정 탄화물의 형성이 촉진되어, 초정으로서 M6C형 탄화물의 출현이 저해되는 것을 인식하고 있다. 또한, 사용하는 합금을, 탄소의 활량을 높이는 W-Co기 합금으로 함으로써, W계 공정 탄화물의 형성이 억제되어, 용탕 중에, W가 농화한 M6C형 탄화물이 초정으로서 다량으로 출현하는 것, 또한, C량이 0.6질량% 미만에서는, 초정 M6C형 탄화물은 출현하지 않고, 한편, C량이 3질량%를 초과하여 높아지면, 액상선 온도가 지나치게 높아져, 용해, 주조가 곤란해지는데다, 매우 갈라지기 쉬운 MC형 탄화물, M2C형 탄화물이 성장하여 조대화하기 때문에, 용이하게 롤 파단을 초래하는 것을 각각 인식하고 있다.Further, when the Fe-based alloy is used as the alloy to be used, it is recognized that the formation of the W-based process carbide is promoted, and the appearance of the M 6 C-type carbide as the crystal phase is inhibited. Further, by using a W-Co based alloy which increases the carbon content of the alloy to be used, formation of a W-based process carbide is suppressed and a large amount of M 6 C-type carbide in which W is concentrated in the molten metal appears as a primary crystal , And when the C content is less than 0.6 mass%, the superfine M 6 C type carbide does not appear. On the other hand, if the C content exceeds 3 mass%, the liquidus temperature becomes excessively high and melting and casting become difficult, It is recognized that the MC type carbide and M 2 C type carbide, which are liable to be very fragile, grow and coarsen and thus easily cause roll breakage.

본 발명은, 이와 같은 인식에 기초하여, 더 한층의 검토를 더하여 완성된 것이다. 즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다. The present invention has been completed based on such recognition, with further examination being added. That is, the gist of the present invention is as follows.

(1) W-Co기 합금제 압연용 롤 외층재로서, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%, C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 포함하고, 또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 다음의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 롤 외층재.(1) An outer layer material for rolling a W-Co based alloy roll, which has an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the roll and is a surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling The steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the ash content includes 25 to 70% of W, 5 to 45% of Co, 0.6 to 3.5% of C, 0.05 to 3% of Si, 0.05 to 3% of Mn, and 1 to 15% , And the content of W, Co, Mo and Fe satisfies the following formula [1], and the remainder is inevitable impurities.

1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1] (% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]

여기에서,%W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.

(2) (1)에 있어서, 상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 롤 외층재. (2) The rolling outer layer material as set forth in (1), wherein the Young's modulus of the outer layer material to be the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is 270 ㎬ to 500..

(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 롤 외층재. (3) A ferritic stainless steel according to (1) or (2), further comprising, in mass%, 5 to 40% of Fe, 0.1 to 10% of Cr, 0.1 to 6% of V, % Of at least one member selected from the group consisting of iron and iron.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Ni: 0.05∼3%를 함유하는 압연용 롤 외층재.(4) The rolling outer layer material according to any one of (1) to (3), further comprising, in mass%, Ni: 0.05 to 3% in addition to the above composition.

(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 압연용 롤 외층재가, 원심 주조제인 압연용 롤 외층재.(5) The roll outer material as set forth in any one of (1) to (4), wherein the rolling roll outer material is a centrifugal casting.

(6) 외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서, 상기 외층이, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%, C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 포함하고, 또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 다음의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 복합 롤.(6) an outer layer and an inner layer welded and integrated with the outer layer, wherein the outer layer is made of a W-Co based alloy and has a W content decreasing in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the roll And the outer layer material serving as a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is used in an amount of 25 to 70% of W, 5 to 45% of Co, 0.6 to 3.5% of C, 0.05 to 3% of Si, , Mn: 0.05 to 3%, and Mo: 1 to 15%, and the content of W, Co, Mo and Fe satisfies the following formula [1] and the remainder is inevitable impurities Compound roll.

1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1](% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]

여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.

(7) (6)에 있어서, 상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 복합 롤.(7) The composite roll for rolling according to (6), wherein the Young's modulus of the outer layer material which becomes the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is not less than 270 ㎬ and not more than 500..

(8) (6) 또는 (7)에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 복합 롤.(8) The steel according to (6) or (7), further comprising, in mass%, 5 to 40% of Fe, 0.1 to 10% of Cr, 0.1 to 6% of V, % Of the total weight of the composite roll for rolling.

(9) (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Ni: 0.05∼3%를 함유하는 압연용 복합 롤.(9) The composite roll for rolling according to any one of (6) to (8), further comprising, in mass%, Ni: 0.05 to 3% in addition to the above composition.

(10) 외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서, 상기 외층이, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%, C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%, Fe: 5∼40%를 포함하고, 또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 다음의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 복합 롤.(10) outer layer, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded integrally with the intermediate layer, wherein the outer layer is made of a W-Co based alloy and has a W content from the outer peripheral side to the inner peripheral side And the outer layer material serving as a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is composed of 25 to 70% of W, 5 to 45% of Co, 0.6 to 3.5% of C, Wherein the content of W, Co, Mo and Fe is in the range of 0.05 to 3%, Si: 0.05 to 3%, Mn: 0.05 to 3%, Mo: 1 to 15% And the remainder is inevitable impurities.

           기 group

1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1] (% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]

여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.

(11) (10)에 있어서, 상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 복합 롤.(11) The composite roll for rolling according to (10), wherein the Young's modulus of the outer layer material as the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is 270 占 ㎬ to 500 占 ㎬.

(12) (10) 또는 (11)에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 복합 롤.(12) The steel according to the above (10) or (11), further comprising, in mass%, 5 to 40% of Fe, 0.1 to 10% of Cr, 0.1 to 6% of V, % Of the total weight of the composite roll for rolling.

(13) (10) 내지 (12) 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로, Ni: 0.05∼3%를 함유하는 압연용 복합 롤.(13) The composite roll for rolling according to any one of (10) to (12), further comprising, in mass%, Ni: 0.05 to 3% in addition to the above composition.

(14) (6)내지 (13) 중 어느 하나에 있어서, 상기 외층이, 원심 주조제인 압연용 복합 롤.(14) The composite roll for rolling according to any one of (6) to (13), wherein the outer layer is a centrifugal casting.

제1 실시 형태에 있어서, 본 발명에 의하면, 열간 압연용 혹은 냉간 압연용 롤로서 적합한, 내마모성이 현저하게 우수한 압연용 롤, 특히 원심 주조제 압연용 롤을, 염가로 게다가, 용이하게 제조할 수 있어, 산업상 현격한 효과를 발휘한다.In the first embodiment, according to the present invention, it is possible to produce a rolling roll, particularly a centrifugal casting roll rolling roll, which is suitable as a roll for hot rolling or cold rolling, and which is remarkably excellent in abrasion resistance, And it has a remarkable effect in the industry.

또한, 제2 실시 형태에 있어서, 본 발명에 의하면, 열간 압연용 혹은 냉간 압연용 롤로서 적합한, 내마모성 및 압연 하중 저감 효과가 현저하게 우수한 압연용 롤, 특히 원심 주조제 압연용 롤을, 염가로 게다가, 용이하게 제조할 수 있어, 산업상 현격한 효과를 발휘한다.In the second embodiment, according to the present invention, a rolling roll, particularly a centrifugal casting roll rolling roll, which is suitable as a roll for hot rolling or cold rolling and which is remarkably excellent in abrasion resistance and rolling load reducing effect, In addition, it can be easily produced and exhibits remarkable effects in the industry.

도 1은 실시예 1에 있어서의 주사형 전자 현미경 조직을 나타내는 조직 사진이다. (a)는 슬리브(sleeve) No.13(시험재 No.13), (b)는 슬리브 No.5(시험재 No.5)이다.
도 2는 실시예 1에 있어서의 마모 시험의 개요를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 복합 롤의 일 예를 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 있어서의 외층과 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤의 일 예를 설명하는 복합 롤 단면의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 있어서의 외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층과, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤의 일 예를 설명하는 복합 롤 단면의 개략도이다.
도 6은 실시예 2에 있어서의 주사형 전자 현미경 조직을 나타내는 조직 사진이다. (a)는 슬리브 No.13, (b)는 슬리브 No.5이다.
도 7은 실시예 2에 있어서의 마모 시험의 개요를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 8은 실시예 2에 있어서의 압연 하중 평가용 복합 롤의 개략도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a photograph showing the structure of a scanning electron microscope in Example 1. Fig. (a) is Sleeve No. 13 (test material No. 13), and (b) is Sleeve No. 5 (test material No. 5).
2 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a wear test in the first embodiment.
3 is a schematic view for explaining an example of a composite roll in the present invention.
4 is a schematic view of a composite roll section for explaining an example of a composite roll for rolling comprising an outer layer according to the present invention and an inner layer welded and integrated with the outer layer according to the present invention.
5 is a schematic view of a composite roll section for explaining an example of a composite roll for rolling comprising an outer layer according to the present invention, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded and integrated with the intermediate layer.
6 is a photograph of a tissue showing a scanning electron microscopic structure in Example 2. Fig. (a) is the sleeve No. 13, and (b) is the sleeve No. 5.
7 is an explanatory diagram schematically showing the outline of the wear test in the second embodiment.
8 is a schematic view of a composite roll for rolling load evaluation in Example 2. Fig.

이하, 각 도면을 참조하여, 본 발명에 있어서의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대해서 각각 설명한다.Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔제1 실시 형태〕 [First Embodiment]

본 발명의 압연용 롤 외층재는, 원심 주조제로 한다. 여기에서 말하는 「원심 주조제 압연용 롤 외층재」란, 종래부터 압연용 롤의 제조 방법으로서 이용되어 온 원심 주조법을 이용하여 제조된 상태의 압연용 롤 외층재인 것을 의미한다. 원심 주조법을 이용하여 제조된 압연용 롤 외층재(「원심 주조제」압연용 롤 외층재)는, 종래부터, 그 이외의 제조 방법으로 제조된 압연용 롤과는, 「물(物)」로서 명료하게 구별할 수 있고, 게다가, 그 「원심 주조제」압연용 롤 외층재를 구조나 특성으로 특정하는 것은, 다대한 노력을 필요로 하여, 비실제적이다.The rolled roll outer layer material of the present invention is a centrifugal casting agent. The " rolled outer layer material for rolling casting master batch " as used herein means a rolled outer layer material in a state of being manufactured using a centrifugal casting method which has been conventionally used as a method for producing rolling rolls. The roll outer material (rolled outer layer material for rolling the "centrifugal casting agent") produced by the centrifugal casting method has been conventionally used as a "water" as the roll for rolling produced by other manufacturing methods It is difficult to distinguish the roll outer layer material for rolling and the roll outer layer material for the "centrifugal casting roll" by structure or characteristics, and it is impractical.

본 발명의 압연용 롤 외층재는, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성을 갖고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면이, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%를 포함하고, 추가로 C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 포함하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다. 또한, 상기한 조성은, 외층재 전체 체적에 대하여, 적어도 외표면측의 20%의 체적분에 상당하는 지름 방향 위치에서 만족시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 외경 250㎜, 내경 140㎜의 슬리브이면, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 적어도 9㎜의 위치에서도 만족시키는 것이 바람직하다.The roll outer layer material of the present invention is made of a W-Co based alloy and has an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the roll, Wherein the steel contains 25 to 70% of W and 5 to 45% of Co in terms of% by mass and further contains 0.6 to 3.5% of C, 0.05 to 3% of Si, 0.05 to 3% of Mn, 15%, and the balance of inevitable impurities. It is also preferable that the above composition is satisfied at a radial position corresponding to a volume of at least 20% of the outer surface side with respect to the total volume of the outer layer material. For example, it is preferable that a sleeve having an outer diameter of 250 mm and an inner diameter of 140 mm is satisfied at a position of at least 9 mm in the radial direction from the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling to the inner peripheral side.

또한, 여기에서 말하는 「압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면」이란, 주조한 채로 외층재의 외표면에 형성되는 층(용탕이 금형과의 접촉에 의해 급냉되어 응고된 부위 등)을 연삭 제거하고, 비로소 압연 사용에 제공되는 제품 롤 지름의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면을 말하고, 즉, 제품(롤 외층재)으로서 사용할 수 있는 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면을 말한다. 구체적으로는, 「압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면」이란, 주조한 채로 외층재의 외표면에 형성되는 층을 연삭 제거하고, 비로소 압연 사용에 제공되는 제품 롤 지름의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로, 외층재 전체 체적에 대하여, 적어도 외표면측의 20%의 체적분을 나타내는 범위에 상당하는 위치로 한다.The term " outer layer material surface at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling use " as used herein means a layer formed on the outer surface of the outer layer material while being cast (a region where the melt is quenched by contact with the mold and solidified) Refers to the surface of the outer layer material at a position corresponding to the maximum diameter of the roll diameter of the product provided for rolling use, that is, the surface of the outer layer material at a position corresponding to the maximum diameter that can be used as a product (roll outer layer material) It says. Specifically, "the surface of the outer layer material at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling" means that the layer formed on the outer surface of the outer layer material while being cast is grinded and removed to obtain the maximum diameter of the product roll diameter Is a position corresponding to a range of 20% volume of at least the outer surface side relative to the total volume of the outer layer material in the radial direction from the surface of the outer layer material at the corresponding position to the inner radius side.

또한, 외층재 표면의 조성 분석은, 형광 X선 분석이나 발광 분광 분석 등의 기기 분석에 의해 행해도, 혹은, 파괴 검사로는 되지만, 당해 외층재 표면을 포함하는 위치로부터, 롤 지름 방향의 두께가 10㎜ 미만인 블록 형상 시료를 채취하여, 당해 시료를 화학 분석하여 행해도, 어느것이라도 좋다.The compositional analysis of the surface of the outer layer material may be performed by instrumental analysis such as fluorescence X-ray analysis or emission spectral analysis, or may be a destructive inspection. However, from the position including the surface of the outer layer material, Is less than 10 mm, and the sample is subjected to chemical analysis.

우선, 본 발명 압연용 롤 외층재의 조성 한정 이유에 대해서 설명한다. 이하, 조성에 관한 질량%는, 간단히 %로 기재한다.First, the reasons for limiting the composition of the rolled outer layer material of the present invention will be described. Hereinafter, the mass% with respect to the composition is simply expressed in%.

C: 0.6∼3.5% C: 0.6 to 3.5%

C는, W 및, Mo, Cr, V, Nb 등의 탄화물 형성 원소와 결합하여, 경질 탄화물을 형성하고, 내마모성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. C량에 따라서, 탄화물의 형태나 정출량 및 정출 온도가 변화한다. C의 함유가 0.6% 이상에서는, M6C형 탄화물이 초정으로서 정출하고, 원심 주조시에 외표면측에 편석하는 조직 형태가 얻어져, 내마모성이 향상된다. 또한, C의 함유가 0.6% 미만에서는, 초정으로서 정출하는 M6C형 탄화물량이 부족하여 내마모성이 저하한다. 한편, C가 3.5%를 초과하여 다량으로 함유하면, 외층재로서 제조가 곤란해지는데다, 매우 갈라지기 쉬운 M2C 탄화물이나 MC 탄화물이 생성되어, 조대화하기 때문에, 압연시에 롤 파괴가 발생하기 쉬워진다. 이와 같은 점에서, C는 0.6∼3.5%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 C는 1.0∼3.0%이다. 보다 바람직하게는 C는 1.2∼2.8%이다.C is an element that combines with W and a carbide forming element such as Mo, Cr, V, or Nb to form a light carbide and has an action to improve abrasion resistance. Depending on the amount of C, the shape, crystallization amount and crystallization temperature of the carbide change. When the content of C is 0.6% or more, the M 6 C type carbide is crystallized as a super crystal phase, and a structure shape segregated on the outer surface side during centrifugal casting is obtained, and wear resistance is improved. When the content of C is less than 0.6%, the amount of M 6 C-type carbide crystallized as a primary crystal is insufficient and wear resistance is lowered. On the other hand, when C is contained in a large amount exceeding 3.5%, production of the outer layer material becomes difficult, and M 2 C carbide or MC carbide, which is liable to be split, is generated and coarsened, It becomes easier to do. In this respect, C is limited to a range of 0.6 to 3.5%. Further, C is preferably 1.0 to 3.0%. More preferably, C is 1.2 to 2.8%.

Si: 0.05∼3% Si: 0.05 to 3%

Si는, 탈산제로서 작용함과 함께, 기지의 강화 작용도 갖는 원소이다. 그러한 효과를 얻기 위해서는, 0.05% 이상의 Si의 함유를 필요로 한다. 한편, Si는 3%를 초과하여 함유해도, 효과가 포화하는데다, 편상 흑연(graphite flakes)이 출현하여 인성이 저하한다. 이 때문에, Si는 0.05∼3%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Si는 0.1∼2%이다. 보다 바람직하게는 Si는 0.2∼1.8%이다.Si is an element that acts as a deoxidizing agent and also has a known strengthening action. In order to obtain such an effect, the Si content is required to be 0.05% or more. On the other hand, even if the content of Si exceeds 3%, the effect saturates, and graphite flakes appear and the toughness lowers. For this reason, Si is limited to a range of 0.05 to 3%. In addition, Si is preferably 0.1 to 2%. More preferably, Si is 0.2 to 1.8%.

Mn: 0.05∼3%Mn: 0.05 to 3%

Mn은, MnS로서 S를 고정하고, 재질에 악영향을 미치는 S를 무해화하는 작용을 갖는 원소이다. 또한, Mn은, 기지에 고용하여 ?칭성(hardenability) 향상에 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 0.05% 이상의 Mn을 함유시킬 필요가 있다. 한편, Mn은 3%를 초과하여 함유해도 상기한 효과가 포화하는데다, 재질 저하를 초래한다. 이 때문에, Mn은 0.05∼3%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Mn은 0.1∼1%이다. 보다 바람직하게는 Mn은 0.2∼0.8%이다.Mn is an element having an action of fixing S as MnS and detoxifying S which adversely affects the material. In addition, Mn is employed at the base and contributes to improvement of hardenability. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain Mn of 0.05% or more. On the other hand, even when Mn is contained in an amount exceeding 3%, the above-mentioned effect is saturated, which causes material deterioration. For this reason, Mn is limited to the range of 0.05 to 3%. Further, Mn is preferably 0.1 to 1%. More preferably, Mn is 0.2 to 0.8%.

Mo: 1∼15% Mo: 1 to 15%

Mo는, C와 결합하여 탄화물을 형성하는 탄화물 형성 원소로서, 본 발명에서는 특히, W가 농화한 초정 탄화물인 경질의 M6C형 탄화물 중에 고용하여 탄화물을 강화하여, 롤 외층재의 파괴 저항을 증가시키는 작용을 갖는다. 또한, Mo는 열 처리시에 ?칭성을 향상시켜, 롤 외층재의 경도 증가에 기여한다. 추가로, Mo는, Co보다도 무거운 원소로서, 초정 탄화물의 외표면측으로의 원심 분리를 저해하지 않거나, 혹은 촉진하는 효과도 갖는다. 이들 효과를 얻기 위해서는, 1% 이상의 Mo의 함유를 필요로 한다. 한편, Mo는 15%를 초과하여 다량으로 함유하면, Mo 주체의 경취(hard and brittle) 탄화물이 출현하여, 내마모성이 저하한다. 이 때문에, Mo는 1∼15%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Mo는 2∼10%이다. 보다 바람직하게는 Mo는 4∼10%이다.Mo is a carbide-forming element that forms a carbide by binding with C. In the present invention, in particular, the Mo is strengthened in the hard M 6 C type carbide, which is a superabsorbent hardened by W, to increase the fracture resistance of the roll outer layer material . Further, Mo improves the quenching property at the time of heat treatment and contributes to increase the hardness of the roll outer layer material. Further, Mo is an element heavier than Co, and has the effect of preventing or promoting centrifugal separation of the super-pure carbide on the outer surface side. In order to obtain these effects, Mo content of 1% or more is required. On the other hand, when Mo is contained in an amount exceeding 15% in a large amount, hard and brittle carbides of the Mo main body appear and wear resistance is lowered. For this reason, Mo is limited to a range of 1 to 15%. Further, Mo is preferably 2 to 10%. More preferably, Mo is 4 to 10%.

W: 25∼70% W: 25 to 70%

W는, 본 발명에서 가장 중요한 원소로서, 25% 이상으로 다량으로 함유시킨 합금 조성으로 한다. 이에 따라, W가 농화한 경질인 M6C형 탄화물을 초정으로서 다량으로 출현시킬 수 있어, 내마모성이 현저하게 향상된 압연용 롤 외층재로 할 수 있다. 또한, W의 함유량이 25% 미만인 경우에는, 본 발명의 목적으로 하는 내마모성이 우수한 압연용 롤 외층재를 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 70%를 초과하는 W의 함유는, M6C형 탄화물이 조대화하여 깨지기 쉬운(become brittle)데다, 용탕의 융점이 상승하여, 용해, 주조 등이 곤란해진다. 이 때문에, W는 25∼70%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 W는 30∼65%이다. 보다 바람직하게는 W는 35∼55%이다.W is the most important element in the present invention, and has an alloy composition containing a large amount of 25% or more. As a result, a hard M 6 C type carbide, in which W is concentrated, can be made to appear in a large amount as a primary crystal, and a rolled outer layer material having remarkably improved abrasion resistance can be obtained. In addition, when the content of W is less than 25%, it becomes difficult to obtain a roll outer layer material having excellent abrasion resistance for the purpose of the present invention. On the other hand, in the case of W content exceeding 70%, the M 6 C type carbide is coarsened and becomes brittle, and the melting point of the molten metal rises, making melting, casting, etc. difficult. For this reason, W is limited to a range of 25 to 70%. Further, W is preferably 30 to 65%. More preferably, W is 35 to 55%.

Co: 5∼45% Co: 5 to 45%

Co는, W와 함께, 본 발명에서 중요한 원소이다. Co를 W와 함께, 다량으로 함유함으로써, C의 활량이 증가하고, W가 농화한 경질인 탄화물(M6C형 혹은 M2C형이나 MC형 등)을 초정으로서 다량으로 출현시키는 것이 촉진되어, 압연용 롤 외층재의 내마모성의 향상에 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Co를 5% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Co는 45%를 초과하여 다량으로 함유하면, γ상이 안정화하여, 기지가 연질이 되고, 압연용 롤로서 사용한 경우에는, 패임 흠집(오목부)의 다발(多發)을 초래하여, 내마모성이 현저하게 저하한다. 이 때문에, Co는 5∼45%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Co는 10∼40%이다. 보다 바람직하게는 Co는 15∼35%이다.Co, together with W, is an important element in the present invention. By containing a large amount of Co together with W, the activity of C is increased, and the occurrence of a large amount of hard carbide (M 6 C type, M 2 C type, MC type or the like) in which W is concentrated is promoted , Which contributes to improvement of wear resistance of the rolling roll outer layer material. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain Co at 5% or more. On the other hand, when Co is contained in an amount exceeding 45% in a large amount, the γ phase is stabilized and the base becomes soft. When Co is used as a rolling roll, a large number of cracks (indentations) . For this reason, Co is limited to a range of 5 to 45%. Further, Co is preferably 10 to 40%. More preferably, Co is 15 to 35%.

상기한 성분이 기본의 성분이지만, 기본 조성에 더하여, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 및/또는, Ni: 0.05∼3%를 필요에 따라 선택하여 함유해도 좋다.The above-mentioned component is a basic component. However, in addition to the basic composition, one or two or more selected from the group consisting of 5 to 40% of Fe, 0.1 to 10% of Cr, 0.1 to 6% of V and 0.1 to 3% of Nb, And / or Ni: 0.05 to 3%, if necessary.

Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 At least one selected from the group consisting of Fe: 5 to 40%, Cr: 0.1 to 10%, V: 0.1 to 6%, Nb: 0.1 to 3%

Fe, Cr, V, Nb는 모두, 탄화물 형성 원소로서, 탄화물에 고용하여 탄화물을 강화하는 작용을 갖는 원소이고, 필요에 따라 선택하여 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.Fe, Cr, V, and Nb are carbide-forming elements, which are elements that have an effect of solidifying carbides by solidifying into carbides, and may contain one or two or more kinds of them if necessary.

Fe는, 탄화물에 고용함과 함께 기지에도 고용하여, 기지의 강화에 기여하고, 압연용 롤로서 사용한 경우에 패임 흠집(오목부)의 생성을 방지하는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Fe를 5% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, Fe는 40%를 초과하여 함유하면, 초정으로서 출현하는 경질인 M6C형 탄화물량이 감소하고, 취약한 M3C형 탄화물이 증가하여, 내마모성이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Fe는 5∼40%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Fe는 10∼35%이다. 더욱 바람직하게는 Fe는 12∼30%이다.Fe solidifies on the carbide and solidifies on the base, contributing to strengthening of the matrix, and has the function of preventing generation of dent scratches (recesses) when used as a rolling roll. In order to obtain such an effect, it is preferable that Fe is contained at 5% or more. On the other hand, when Fe is contained in an amount exceeding 40%, the amount of hard M 6 C-type carbide that appears as a superfine phase decreases, and the fragile M 3 C-type carbide increases and wear resistance decreases. Therefore, in the case of containing Fe, the content of Fe is preferably limited to a range of 5 to 40%. More preferably, Fe is 10 to 35%. More preferably, Fe is 12 to 30%.

기지 중에 Fe를 함유함으로써 W-Co기 합금의 기지가 강화되는 기구에 대해서는 현시점에서는 명확하게 되어 있지 않지만, Co에 의한 γ상 안정화 작용을 Fe에 의한 α상 안정화 작용이 상쇄하여, 결과적으로 기지의 강도가 상승했기 때문이거나, 혹은 Fe의 α상 안정화 작용이 커, 기지가 경질인 마르텐사이트나 베이나이트 조직이 되거나, 혹은 추가로 그러한 기지 중에 추가로 미세한 탄화물이 석출된 조직이 출현하는, 등의 기지의 강화 현상이 발생했다고 생각된다.Although the mechanism for strengthening the base of the W-Co based alloy by containing Fe in the matrix is not clarified at this time, the phase stabilizing action by Fe is offset by the phase stabilizing action by Fe, The strength is increased, or the α-phase stabilizing action of Fe is large, so that the base becomes hard martensite or bainite structure, or a structure in which further fine carbide precipitates further appears in such a base, etc. It is thought that the reinforcement phenomenon of the base occurred.

Cr은, 강력한 탄화물 형성 원소로서, 주로 공정 탄화물을 형성함과 함께, 형성된 탄화물의 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. 공정 탄화물은, 초정인 M6C형 탄화물의 간극에 정출하게 되기 때문에, 결과적으로 M6C형 탄화물의 간극을 강화하도록 작용한다. 또한, Cr은, 흑연의 출현을 억제하는 작용도 갖는다. W-Co기 합금은, C의 활량 계수가 높기 때문에 흑연이 출현하기 쉽고, 흑연이 출현하면 인성이 저하한다. 흑연의 출현을 억제하여 압연용 롤로서 안정되게 사용하기 위해, 본 발명에서는 필요에 따라 Cr을 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Cr을 0.1% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, Cr은 10%를 초과하여 함유하면, Cr계 공정 탄화물이 다량으로 출현하여 인성이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Cr은 0.1∼10%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Cr은 1∼8%이다. 더욱 바람직하게는 Cr은 1.5∼7%이다.Cr is a strong carbide-forming element, and has an effect of mainly forming a process carbide and improving the strength of the formed carbide. Since the process carbide is purged to the gap of the M 6 C type carbide as a result, it acts to strengthen the gap of the M 6 C type carbide. Cr also has an action of suppressing the appearance of graphite. Since the W-Co based alloy has a high activity coefficient of C, graphite tends to appear, and toughness deteriorates when graphite appears. In order to suppress the appearance of graphite and use it stably as a roll for rolling, it is preferable that Cr is contained in the present invention as required. In order to obtain such an effect, Cr is preferably contained in an amount of 0.1% or more. On the other hand, if Cr is contained in an amount exceeding 10%, a large amount of Cr-based process carbides emerge and the toughness decreases. For this reason, when contained, Cr is preferably limited to a range of 0.1 to 10%. More preferably, Cr is 1 to 8%. More preferably, Cr is 1.5 to 7%.

V는, C와 결합하여 경질인 VC(Mo, Nb, Cr, W 등을 포함한 MC형 탄화물)를 형성하는 원소로서, 형성된 MC형 탄화물이 초정으로서 정출하고, W가 농화한 M6C형 탄화물의 정출핵이 되어, M6C형 탄화물의 출현을 촉진시켜, 더욱 미세한 M6C형 탄화물을 고밀도로 분산시키는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, V를 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, V는 6%를 초과하여 다량으로 함유하면, W를 많이 함유하고 있어도, 저비중의 V계 MC형 탄화물이 증가하고, 또한 조대화하여, 원심 주조시에 롤 외층재의 내면측에 원심 분리된다. 그 때문에, 외면측에서 경질의 M6C형 탄화물량이 부족하여 롤 외층재의 사용시의 내마모성이 저하한다. 또한, 내면측에 원심 분리된 V계 MC형 탄화물이 다량으로 되면 롤 내층이나 중간층과의 경계 강도가 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, V는 0.1∼6%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 V는 1∼5%이다. 더욱 바람직하게는 V는 1.5∼4%이다.V is an element which forms a rigid VC (MC type carbide including Mo, Nb, Cr, W and the like) in combination with C, in which the formed MC type carbide is crystallized as a primary crystal, and M 6 C type carbide is a nucleus of the crystallization, to promote the emergence of the M 6 C type carbide has a function of dispersing the finer M 6 C type carbide at a high density. In order to obtain such an effect, it is preferable that V is contained at 0.1% or more. On the other hand, when V is contained in a large amount exceeding 6%, V-type MC-type carbides having a low specific gravity are increased and coarsened even if W is contained in a large amount, and centrifugal casting is performed on the inner surface side of the roll outer- do. Therefore, the amount of hard M 6 C type carbide on the outer surface side is insufficient, and the abrasion resistance upon use of the roll outer layer material is lowered. Further, when a large amount of V-series MC type carbide is centrifugally separated on the inner surface side, the boundary strength with the in-roll layer and the intermediate layer decreases. Therefore, when contained, V is preferably limited to a range of 0.1 to 6%. More preferably, V is 1 to 5%. More preferably, V is 1.5 to 4%.

Nb는, C와의 결합력이 매우 높아, 강력한 탄화물 형성 원소로서, V나 W와의 복합 탄화물을 형성하기 쉽다. 이와 같은 Nb와 V나 W의 복합 탄화물은, 초정으로서 정출하는, W가 농화한 M6C형 탄화물의 정출핵이 되어, M6C형 탄화물의 출현을 촉진시켜, 더욱 미세한 M6C형 탄화물을 고밀도로 분산시키는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Nb는 0.1% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, Nb가 3%를 초과하는 다량의 함유는, 저밀도의 Nb계 MC형 탄화물을 형성하여 조대화하고, 원심 주조시에 탄화물이 롤 외층재의 내면측에 원심 분리되기 쉬워짐과 함께, 외층재 내면측의 MC형 탄화물의 양이 증가한다. 또한 외층재 내면측에 원심 분리되는 MC형 탄화물은, 그 양이 많아지면, 롤 내층이나 중간층과의 경계 강도가 저하하는 등, 내면측의 품질이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Nb는 0.1∼3%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Nb는 0.5∼2%이다. 더욱 바람직하게는 Nb는 0.6∼1.8%이다.Nb has a very strong bonding force with C, and as a strong carbide forming element, it is easy to form a complex carbide with V or W. Such a composite carbide of Nb and V and W are, is the crystallization nuclei of M 6 C type carbide han W is a thickening, which crystallized as the Primary, it promotes the appearance of M 6 C type carbide, finer M 6 C type carbide At high density. In order to obtain such an effect, Nb content is required to be 0.1% or more. On the other hand, in the case of a large amount of Nb exceeding 3%, the Nb-based MC type carbide of low density is formed and coarsened, and the carbide is easily centrifuged on the inner surface side of the roll outer layer material during centrifugal casting, The amount of MC type carbide on the inner side increases. Further, when the amount of the MC-type carbide centrifuged on the inner surface side of the outer layer material is increased, the strength of the boundary between the inner layer and the intermediate layer is lowered. Therefore, when contained, Nb is preferably limited to a range of 0.1 to 3%. More preferably, Nb is 0.5 to 2%. More preferably, Nb is 0.6 to 1.8%.

Ni: 0.05∼3% Ni: 0.05 to 3%

Ni는, ?칭성을 향상시키는 작용이 있는 원소로서, 예를 들면, 대형 롤에 있어서의 ?칭성 부족을 해소하기 위해서 등, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Ni를 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 불순물 레벨인 0.05% 미만에서는 그 효과가 인식되지 않는다. 한편, Ni가 3%를 초과하는 함유는, γ상이 안정화하여, 소망하는 ?칭성을 확보할 수 없게 된다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Ni는 0.05∼3%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Ni는 0.1∼2.5%이다.Ni is an element having an action to improve the quenching property, and may be contained as needed, for example, in order to overcome the lack of quenching in a large roll. In order to obtain such an effect, it is preferable that Ni is contained by 0.05% or more. If the impurity level is less than 0.05%, the effect is not recognized. On the other hand, if the content of Ni exceeds 3%, the? -Phase is stabilized and the desired quenching can not be ensured. Therefore, when contained, it is preferable to limit the Ni to the range of 0.05 to 3%. More preferably, Ni is 0.1 to 2.5%.

상기한 성분 이외의 잔부는, 불가피적 불순물로 이루어진다. 불가피적 불순물로서는, P, S, N, B를 예시할 수 있다. 또한, P는, 입계(grain boundary)에 편석하여, 재료를 취화(embrittlement)시키는 등의 악영향을 미치기 때문에, 불순물로서 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하지만, 0.05% 이하이면 허용할 수 있다. 또한, S도, P와 마찬가지로, 입계에 편석하여, 재료를 취화시키는 등의 영향을 미치기 때문에, 불순물로서 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하지만, 0.05% 이하이면, 일부는 Mn과 화합하여 황화물계 개재물로서 존재하여 무해화되기 때문에, 허용할 수 있다. 또한, N은, 통상의 용해이면, 불순물로서 0.01∼0.1% 정도 혼입된다. 그러나, 이 정도의 함유이면 본 발명의 효과에 영향을 주는 일은 없다. 단, N은, 복합 롤의 외층과 중간층 혹은 내층의 경계에 가스 결함을 생성시키는 경우가 있기 때문에 0.07% 미만으로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, B는, 용해 원료의 스크랩(scraps)이나 주조용 플럭스(casting flux)로부터 혼입되어 불가피적 불순물 원소로서 함유되는 경우가 있다. B는, 탄화물이나 기지에 고용하여 탄화물의 성질을 변화시키거나, 기지에 고용하여 기지의 ?칭성에 영향을 미쳐, 품질 편차를 양성하는 경우가 있다. 이 때문에, B는 최대한 저감한 쪽이 바람직하지만, 0.1% 이하이면, 본 발명의 효과에 악영향을 미치는 일은 없다. 여기에서, 상기한 불가피적 불순물 원소는, 합계로 1% 미만으로 조정하는 것이 바람직하다.The remainder other than the above-mentioned components are made of inevitable impurities. As the inevitable impurities, P, S, N, and B can be exemplified. P is segregated at grain boundaries and adversely affects such as embrittlement of the material. Therefore, it is preferable to reduce P as much as possible as impurities, but it is acceptable if P is 0.05% or less. S is segregated in the grain boundaries as well as in the grain boundaries and has an influence such as embrittlement. Therefore, it is preferable to reduce the impurity as much as possible, but if it is 0.05% or less, a part of the impurities is combined with Mn to form sulfide inclusions It is harmless and can be tolerated. Further, N is mixed in an amount of 0.01 to 0.1% as an impurity in the case of ordinary dissolution. However, the content of this amount does not affect the effect of the present invention. However, since N may generate gas defects at the boundary between the outer layer of the composite roll and the intermediate layer or the inner layer, N is preferably limited to less than 0.07%. In addition, B may be mixed from scraps or a casting flux of the molten raw material and may be contained as an inevitable impurity element. B may be employed in carbide or base to change the properties of the carbide, or it may be employed in the base to affect the quality of the base and to improve the quality deviation. Therefore, B is preferably reduced as much as possible, but if it is 0.1% or less, the effect of the present invention is not adversely affected. Here, it is preferable that the inevitable impurity element is adjusted to less than 1% in total.

다음으로, 본 발명 압연용 롤 외층재의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, a preferable manufacturing method of the rolled outer layer material of the present invention will be described.

본 발명에서는, 생산성, 그리고 제조 비용의 관점에서, 압연용 롤 외층재는, 주조 주형을 회전시키는 형식의 원심 주조법을 이용하여 제조한다. 이에 따라, 염가로, 내마모성이 우수한 압연용 롤 외층재를 제조할 수 있다.In the present invention, from the viewpoints of productivity and production cost, the roll outer layer material is manufactured by using a centrifugal casting method of rotating the casting mold. As a result, it is possible to produce an outer roll material for rolling which is inexpensive and excellent in abrasion resistance.

우선, 회전하는 주형에, 상기한 롤 외층재 조성의 용탕을, 소정의 두께가 되도록 주탕(pouring)하고, 원심 주조하여, 압연용 롤 외층재로 한다. 또한, 통상은, 주형의 보호를 위해, 그 내면에는, 지르콘 등을 주재로 한 내화물이 피복되는 것이 일반적이다. 또한, 본 발명에서는, 원심력이 120∼250G가 되도록 회전수를 조정하여 원심 주조하는 것이 바람직하다. 높은 원심력을 부여함으로써, 외표면측에서 밀도가 큰 경질 탄화물의 분산 밀도를 높게 할 수 있다.First, the above-mentioned molten metal of the roll outer layer composition is poured into a rotating mold so as to have a predetermined thickness, and centrifugal casting is performed to obtain a rolling roll outer material. Generally, in order to protect the mold, it is general that the inner surface is coated with a refractory material based on zircon or the like. In the present invention, it is preferable to perform centrifugal casting by adjusting the number of revolutions so that the centrifugal force becomes 120 to 250G. By imparting a high centrifugal force, the dispersion density of the hard carbide having a high density on the outer surface side can be increased.

본 발명에서는, 얻어진 압연용 롤 외층재는, 단체(single)의 슬리브로서, 여기에 축재(shaft member)를 끼워 맞춤하여, 압연용 롤로 해도 좋다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 압연용 롤 외층재를 탄소강 단강제(made of forged carbon steel)의 축재(롤축)에 가열 수축 끼워 맞춤하여 복합 롤로 해도 좋다. 또한, 얻어진 압연용 롤 외층재는, 그 내측에 용착 일체화한 중간층을 형성하고, 중간층을 갖는 슬리브로서, 거기에 축재를 끼워 맞춤하여, 압연용 롤로 해도 좋다. 또한, 중간층은, 롤 외층재의 응고 도중 혹은 완전하게 응고한 후, 주형을 회전시키면서, 중간층 조성의 용탕을 주탕하여, 원심 주조함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 중간층재로서 흑연강, 1∼2질량% C의 고탄소강, 아공정주철(hypoeutectic cast iron) 등을 예시할 수 있다. 또한, 이들 압연용 롤의 축재는 특별히 한정되지 않지만, 별도 제조된 단강품(축), 주강품(축), 주철품(축)으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the rolled roll outer layer material obtained may be a single sleeve, and may be rolled by fitting a shaft member thereto. For example, as shown in Fig. 3, the rolled outer layer material may be heat-shrunk fitted to a shaft of a carbon steel forged carbon steel to form a composite roll. The rolling roll outer layer material obtained may be a rolling roll formed by forming an intermediate layer welded and integrated inside thereof and a sleeve having an intermediate layer and fitting a shaft material therebetween. It is preferable that the intermediate layer is formed by centrifugal casting during the solidification of the roll outer layer material or after solidifying completely and then pouring the melt of the intermediate layer composition while rotating the casting mold. Graphite steel, 1 to 2% by mass of high carbon steel, hypoeutectic cast iron and the like can be given as an intermediate layer material. The shafts of the rolling rolls are not particularly limited, but they are preferably made of separately manufactured forged steel products (shafts), cast steel products (shafts) and cast iron products (shafts).

또한 본 발명에서는, 상기한 압연용 롤 외층재를 외층으로 하여, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 복합 롤(예를 들면, 도 4의 복합 롤의 단면의 개략도를 참조)로 하거나, 혹은 상기한 압연용 롤 외층재를 외층으로 하여, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 복합 롤(예를 들면, 도 5의 복합 롤의 단면의 개략도를 참조)로 해도 좋다.Further, in the present invention, a composite roll (for example, a schematic cross-sectional view of a composite roll shown in Fig. 4) made of an outer layer of rolling roll outer layer material and an inner layer welded and integrated with the outer layer may be used, (For example, a schematic view of the cross section of the composite roll shown in Fig. 5) composed of a rolling roll outer layer material as an outer layer, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded and integrated with the intermediate layer .

중간층을 형성하는 경우에는, 롤 외층재의 응고 도중 혹은 완전하게 응고한 후, 주형을 회전시키면서, 중간층 조성의 용탕을 주탕하여, 원심 주조하는 것이 바람직하다. 또한, 중간층재로서는, 흑연강, 1∼2질량%C의 고탄소강, 아공정주철 등을 이용하는 것이 바람직하다. 중간층과 외층은 일체 용착되어 있고, 외층 성분이 중간층으로 10∼90% 정도의 범위에서 혼입된다. 내층으로의 외층 성분의 혼입량을 억제하는 관점에서, 외층 성분의 중간층으로의 혼입량은 가능한 한 저감해 두는 것이 바람직하다.In the case of forming the intermediate layer, it is preferable to perform the centrifugal casting by pouring the molten metal of the intermediate layer composition while the mold is solidified or completely solidified after rotating the outer layer material. It is preferable to use graphite steel, high carbon steel of 1 to 2 mass% C, sub-step cast iron and the like as the intermediate layer material. The intermediate layer and the outer layer are integrally welded, and the outer layer component is mixed in the range of about 10 to 90% as an intermediate layer. From the viewpoint of suppressing the mixing amount of the outer layer component into the inner layer, it is preferable to reduce the mixing amount of the outer layer component into the intermediate layer as much as possible.

또한, 일반적으로, 내층은, 외층 혹은 중간층이 완전하게 응고한 후, 주형의 회전을 정지하여 주형을 세우고 나서, 내층재를 정치 주조(static casting)하여 형성된다. 여기에서, 정치 주조되는 내층재로서는, 주조성과 기계적 성질이 우수한 구 형상(nodular) 흑연 주철, 유충 형상(vermicular) 흑연 주철(CV 주철) 등을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 중간층이 없고, 외층과 내층이 일체 용착되어 있는 복합 롤에서는, 외층재의 성분이 1∼10% 정도, 내층에 혼입되는 경우가 많다. 외층재에 포함되는 W, Cr, V 등은 강력한 탄화물 형성 원소이고, 이들 원소가 내층으로 혼입되면, 내층을 취약화한다. 이 때문에, 본 발명에서는, 외층 성분의 내층으로의 혼입율은 5% 미만으로 억제하는 것이 바람직하다.Generally, the inner layer is formed by static casting after the outer layer or the intermediate layer is completely solidified, the rotation of the mold is stopped to form the mold, and the inner layer material is then cast. Here, nodular graphite cast iron and vermicular graphite cast iron (CV cast iron), which are excellent in castability and mechanical properties, are preferably used as the inner layer material to be subjected to political casting. Further, in a composite roll in which the intermediate layer is not present and the outer layer and the inner layer are integrally welded, the components of the outer layer material are often mixed into the inner layer by about 1 to 10%. W, Cr, V and the like contained in the outer layer material are strong carbide forming elements. When these elements are incorporated into the inner layer, the inner layer is weakened. Therefore, in the present invention, it is preferable to suppress the mixing ratio of the outer layer component into the inner layer to less than 5%.

상기한 압연용 롤 외층재, 압연용 복합 롤은, 주조 후, 열처리가 실시되는 것이 바람직하다. 열처리는, 1000∼1200℃로 가열하여 5∼40h 유지한 후, 로(furnace)내에서 냉각하거나, 공냉 혹은 충풍 공냉(air blast cooling)하는 공정과, 추가로 400∼600℃로 가열 유지한 후 냉각하는 공정을 1회 이상 실시하는 처리로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명 압연용 롤 외층재, 압연용 복합 롤의 경도는, 용도에 따라서, 79∼100HS의 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경도를 안정되게 확보할 수 있도록, 주조 후의 열처리를 조정하는 것이 권장된다.It is preferable that the rolling roll outer layer material and the rolling composite roll are subjected to heat treatment after casting. The heat treatment may be carried out by heating at 1000 to 1200 占 폚 and holding for 5 to 40 hours, cooling in a furnace, air cooling or air blast cooling, and further heating and holding at 400 to 600 占 폚 It is preferable to perform the cooling process at least once. It is preferable that the hardness of the rolled outer material and rolling composite roll according to the present invention is adjusted within the range of 79 SIMILAR 100 HS, depending on the application. In order to secure such hardness stably, it is recommended to adjust the post-casting heat treatment.

〔제2 실시 형태〕 [Second embodiment]

본 발명의 압연용 롤 외층재는, 원심 주조제로 한다. 여기에서 말하는 「원심 주조제 압연용 롤 외층재」란, 종래부터 압연용 롤의 제조 방법으로서 이용되어 온 원심 주조법을 이용하여 제조된 상태의 압연용 롤 외층재인 것을 의미한다. 원심 주조법을 이용하여 제조된 압연용 롤 외층재(「원심 주조제」압연용 롤 외층재)는, 종래부터, 그 이외의 제조 방법으로 제조된 압연용 롤과는, 「물」로서 명료하게 구별할 수 있고, 또한, 그 「원심 주조제」압연용 롤 외층재를 구조나 특성으로 특정하는 것은, 다대한 노력을 필요로 하여, 비실제적이다.The rolled roll outer layer material of the present invention is a centrifugal casting agent. The " rolled outer layer material for rolling casting master batch " as used herein means a rolled outer layer material in a state of being manufactured using a centrifugal casting method which has been conventionally used as a method for producing rolling rolls. The roll outer material (rolled outer layer material for "centrifugal casting") produced by the centrifugal casting method has been conventionally distinguished from the roll for rolling produced by other manufacturing methods as "water" In addition, specifying the roll outer layer material for rolling the "centrifugal casting agent" by structure and characteristics requires a lot of effort and is impractical.

본 발명의 압연용 롤 외층재는, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성을 갖고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로, W: 25∼70%, Co: 5∼45%를 포함하고, 추가로 C: 0.6∼3.5%, Si: 0.05∼3%, Mn: 0.05∼3%, Mo: 1∼15%를 포함하고, 또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 다음의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다. 또한, 상기한 조성은, 외층재 전체 체적에 대하여, 적어도 외표면측의 20%의 체적분에 상당하는 지름 방향 위치에서 만족시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 외경 250㎜, 내경 140㎜의 슬리브이면, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 적어도 9㎜의 위치에서도 만족시키는 것이 바람직하다.The roll outer layer material of the present invention is made of a W-Co based alloy and has an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the roll and becomes a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling Wherein the outer layer material contains 25 to 70% of W, 5 to 45% of Co, and further contains 0.6 to 3.5% of C, 0.05 to 3% of Si, 0.05 to 3% of Mn, To 15%, and the content of W, Co, Mo, and Fe satisfies the following formula [1], and the remainder is inevitable impurities. It is also preferable that the above composition is satisfied at a radial position corresponding to a volume of at least 20% of the outer surface side with respect to the total volume of the outer layer material. For example, it is preferable that a sleeve having an outer diameter of 250 mm and an inner diameter of 140 mm is satisfied at a position of at least 9 mm in the radial direction from the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling to the inner peripheral side.

1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1](% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]

여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이고, 함유 하지 않는 경우는 0으로 한다.Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are content (mass%) of each element, and are set to 0 when they are not contained.

또한, 여기에서 말하는 「압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재」란, 주조한 채로 외층재의 외표면에 형성되는 층(용탕이 금형과의 접촉에 의해 급냉되어 응고한 부위 등)을 연삭 제거하고, 비로소 압연 사용에 제공되는 제품 롤 지름의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재를 말한다. 즉, 제품(롤 외층재)으로서 사용할 수 있는 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 지름 방향으로 적어도 9㎜의 두께에 있는 외층재를 말한다.Here, the " outer layer material serving as a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling use " as used herein means a layer formed on the outer surface of the outer layer material while being cast (a region where the molten metal is quenched by contact with the mold and solidified ) Of the outer diameter of the roll, and is the surface layer of the surface layer corresponding to the maximum diameter of the product roll diameter provided for the rolling use. That is, the term "outer layer material" refers to an outer layer material having a thickness of at least 9 mm in the radial direction serving as a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter that can be used as a product (roll outer layer material).

또한, 표층이 되는 외층재의 조성 분석은, 형광 X선 분석이나 발광 분광 분석 등의 기기 분석에 의해 행해도, 혹은, 파괴 검사로는 되지만, 당해 표층이 되는 외층재를 포함하는 위치로부터, 롤 지름 방향의 두께가 10㎜ 미만인 블록 형상 시료를 채취하고, 당해 시료를 화학 분석하여 행해도, 어느것이라도 좋다.The composition of the outer layer material to be the surface layer may be analyzed by instrumental analysis such as fluorescent X-ray analysis or emission spectral analysis or may be a destructive inspection. However, from the position including the outer layer material serving as the surface layer, Shaped sample having a thickness of less than 10 mm may be sampled, and the sample may be subjected to chemical analysis.

우선, 본 발명 압연용 롤 외층재의 조성 한정 이유에 대해서 설명한다. 이하, 조성에 관한 질량%는, 간단히 %로 기재한다.First, the reasons for limiting the composition of the rolled outer layer material of the present invention will be described. Hereinafter, the mass% with respect to the composition is simply expressed in%.

C: 0.6∼3.5%C: 0.6 to 3.5%

C는, W 및, Mo, Cr, V, Nb 등의 탄화물 형성 원소와 결합하여, 경질 탄화물을 형성하고, 내마모성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. C량에 따라서, 탄화물의 형태나 정출량 및 정출 온도가 변화한다. C가 0.6% 이상에서는, M6C형 탄화물이 초정으로서 정출되고, 원심 주조시에 외표면측에 편석하는 조직 형태가 얻어지고, 내마모성이 향상된다. 또한, C가 0.6% 미만에서는, 초정으로서 정출하는 M6C형 탄화물량이 부족하여 내마모성이 저하한다. 한편, C는 3.5%를 초과하여 다량으로 함유하면, 외층재로서 제조가 곤란해지는데다, 매우 갈라지기 쉬운 M2C 탄화물이나 MC 탄화물이 생성하여, 조대화하기 때문에, 압연시에 롤 파괴가 발생하기 쉬워진다. 이와 같은 점에서, C는 0.6∼3.5%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 C는 1.0∼3.0%이다. 보다 바람직하게는 C는 1.2∼2.8%이다.C is an element that combines with W and a carbide forming element such as Mo, Cr, V, or Nb to form a light carbide and has an action to improve abrasion resistance. Depending on the amount of C, the shape, crystallization amount and crystallization temperature of the carbide change. When C is 0.6% or more, the M 6 C type carbide is crystallized as a super crystal phase, and a structure shape segregated on the outer surface side during centrifugal casting is obtained, and wear resistance is improved. When C is less than 0.6%, the amount of M 6 C type carbide to be crystallized as a preliminary crystal is insufficient and wear resistance is lowered. On the other hand, when C is contained in a large amount exceeding 3.5%, it becomes difficult to produce the outer layer material and M 2 C carbide or MC carbide, which is liable to be very easily split, is generated and coarsened, It becomes easier to do. In this respect, C is limited to a range of 0.6 to 3.5%. Further, C is preferably 1.0 to 3.0%. More preferably, C is 1.2 to 2.8%.

Si: 0.05∼3% Si: 0.05 to 3%

Si는, 탈산제로서 작용함과 함께, 기지의 강화 작용도 갖는 원소이다. 그러한 효과를 얻기 위해서는, Si는 0.05% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, Si는 3%를 초과하여 함유해도, 효과가 포화하는데다, 편상 흑연이 출현하여 인성이 저하한다. 이 때문에, Si는 0.05∼3%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Si는 0.05∼2%이다. 보다 바람직하게는 Si는 0.2∼1.8%이다.Si is an element that acts as a deoxidizing agent and also has a known strengthening action. In order to obtain such an effect, the content of Si needs to be 0.05% or more. On the other hand, even if Si is contained in an amount exceeding 3%, the effect is saturated, but the graphite appears and the toughness lowers. For this reason, Si is limited to a range of 0.05 to 3%. Further, Si is preferably 0.05 to 2%. More preferably, Si is 0.2 to 1.8%.

Mn: 0.05∼3% Mn: 0.05 to 3%

Mn은, MnS로서 S를 고정하고, 재질에 악영향을 미치는 S를 무해화하는 작용을 갖는 원소이다. 또한, Mn은, 기지에 고용하여 ?칭성 향상에 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Mn은 0.05% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Mn은 3%를 초과하여 함유해도 상기한 효과가 포화하는데다, 재질 저하를 초래한다. 이 때문에, Mn은 0.05∼3%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Mn은 0.1∼1%이다. 보다 바람직하게는 Mn은 0.2∼0.8%이다.Mn is an element having an action of fixing S as MnS and detoxifying S which adversely affects the material. In addition, Mn is employed at the base, contributing to the improvement of quenching. In order to obtain such an effect, Mn should be contained in an amount of 0.05% or more. On the other hand, even when Mn is contained in an amount exceeding 3%, the above-mentioned effect is saturated, which causes material deterioration. For this reason, Mn is limited to the range of 0.05 to 3%. Further, Mn is preferably 0.1 to 1%. More preferably, Mn is 0.2 to 0.8%.

Mo: 1∼15% Mo: 1 to 15%

Mo는, C와 결합하여 탄화물을 형성하는 탄화물 형성 원소로서, 본 발명에서는 특히, W가 농화한 초정 탄화물인 경질의 M6C형 탄화물 중에 고용하여 탄화물을 강화하여, 롤 외층재의 파괴 저항을 증가시키는 작용을 갖는다. 또한, Mo는 열처리시에 ?칭성을 향상시켜, 롤 외층재의 경도 증가에 기여한다. 추가로, Mo는, Co보다도 무거운 원소로서, 초정 탄화물의 외표면측으로의 원심 분리를 저해하지 않거나, 혹은 촉진하는 효과도 갖는다. 이들 효과를 얻기 위해서는, Mo는 1% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, Mo는 15%를 초과하여 다량으로 함유하면, Mo 주체의 경취한 탄화물이 출현하여, 내마모성이 저하한다. 이 때문에, Mo는 1∼15%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는, Mo는 2∼10%이다. 보다 바람직하게는, Mo는 4∼10%이다.Mo is a carbide-forming element that forms a carbide by binding with C. In the present invention, in particular, the Mo is strengthened in the hard M 6 C type carbide, which is a superabsorbent hardened by W, to increase the fracture resistance of the roll outer layer material . Further, Mo improves the quenching at the time of heat treatment and contributes to increase the hardness of the roll outer layer material. Further, Mo is an element heavier than Co, and has the effect of preventing or promoting centrifugal separation of the super-pure carbide on the outer surface side. In order to obtain these effects, Mo must be contained in an amount of 1% or more. On the other hand, when Mo is contained in an amount exceeding 15% in a large amount, hard carbide of the Mo main body appears and wear resistance is lowered. For this reason, Mo is limited to a range of 1 to 15%. Further, Mo is preferably 2 to 10%. More preferably, Mo is 4 to 10%.

W: 25∼70% W: 25 to 70%

W는, 본 발명에서 가장 중요한 원소로서, 25% 이상으로 다량으로 함유시킨 합금 조성으로 한다. 이에 따라, W가 농화한 경질인 M6C형 탄화물을 초정으로서 다량으로 출현시킬 수 있어, 내마모성이 현저하게 향상된 압연용 롤 외층재로 할 수 있다. 한편, W가 70%를 초과하는 함유는, M6C형 탄화물이 조대화하여 깨지기 쉬운데다, 용탕의 융점이 상승하여, 용해, 주조 등이 곤란해진다. 이 때문에, W는 25∼70%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는, W는 30∼65%이다. 보다 바람직하게는, W는 35∼55%이다.W is the most important element in the present invention, and has an alloy composition containing a large amount of 25% or more. As a result, a hard M 6 C type carbide, in which W is concentrated, can be made to appear in a large amount as a primary crystal, and a rolled outer layer material having remarkably improved abrasion resistance can be obtained. On the other hand, when the content of W exceeds 70%, the M 6 C type carbide tends to be coarse and fragile, and the melting point of the molten metal rises, making melting and casting difficult. For this reason, W is limited to a range of 25 to 70%. Further, W is preferably 30 to 65%. More preferably, W is 35 to 55%.

Co: 5∼45% Co: 5 to 45%

Co는, W와 함께, 본 발명에서 중요한 원소이다. Co를 W와 함께, 다량으로 함유함으로써, C의 활량이 증가하고, W가 농화한 경질인 탄화물(M6C형 혹은 M2C형이나 MC형 등)을 초정으로서 다량으로 출현시키는 것이 촉진되어, 압연용 롤 외층재의 내마모성의 향상에 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Co를 5% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Co는 45%를 초과하여 다량으로 함유하면, γ상이 안정화하여, 기지가 연질이 되어, 압연용 롤로서 사용한 경우에는, 패임 흠집(오목부)의 다발을 초래하여, 내마모성이 현저하게 저하한다. 이 때문에, Co는 5∼45%의 범위로 한정했다. 또한, 바람직하게는 Co는 10∼40%이다. 보다 바람직하게는, Co는 12∼35%이다.Co, together with W, is an important element in the present invention. By containing a large amount of Co together with W, the activity of C is increased, and the occurrence of a large amount of hard carbide (M 6 C type, M 2 C type, MC type or the like) in which W is concentrated is promoted , Which contributes to improvement of wear resistance of the rolling roll outer layer material. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain Co at 5% or more. On the other hand, when Co is contained in an amount exceeding 45% in a large amount, the γ phase is stabilized and the matrix becomes soft, and when used as a rolling roll, a bundle of dent scratches (recesses) do. For this reason, Co is limited to a range of 5 to 45%. Further, Co is preferably 10 to 40%. More preferably, Co is from 12 to 35%.

상기한 성분이 기본의 성분이지만, 기본 조성에 더하여, Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 및/또는, Ni: 0.05∼3%를 필요에 따라 선택하여 함유해도 좋다.The above-mentioned component is a basic component. However, in addition to the basic composition, one or two or more selected from the group consisting of 5 to 40% of Fe, 0.1 to 10% of Cr, 0.1 to 6% of V and 0.1 to 3% of Nb, And / or Ni: 0.05 to 3%, if necessary.

Fe: 5∼40%, Cr: 0.1∼10%, V: 0.1∼6%, Nb: 0.1∼3% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 At least one selected from the group consisting of Fe: 5 to 40%, Cr: 0.1 to 10%, V: 0.1 to 6%, Nb: 0.1 to 3%

Fe, Cr, V, Nb는 모두, 탄화물 형성 원소이고, 탄화물에 고용하여 탄화물을 강화하는 작용을 갖는 원소로서, 필요에 따라 선택하여 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.Fe, Cr, V, and Nb are all carbide-forming elements, and are elements which have an action to solidify carbides by solidification in carbides, and may contain one or more kinds as needed.

Fe는, 탄화물에 고용함과 함께 기지에도 고용하여, 기지의 강화에 기여하고, 압연용 롤로서 사용한 경우에 패임 흠집(오목부)의 생성을 방지하는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Fe는 5% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, Fe는 40%를 초과하여 함유하면, 초정으로서 출현하는 경질인 M6C형 탄화물량이 감소하고, 취약한 M3C형 탄화물이 증가하여, 내마모성이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Fe는 5∼40%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Fe는 10∼35%이다. 더욱 바람직하게는 Fe는 12∼30%이다.Fe solidifies on the carbide and solidifies on the base, contributing to strengthening of the matrix, and has the function of preventing generation of dent scratches (recesses) when used as a rolling roll. In order to obtain such an effect, Fe is preferably contained in an amount of 5% or more. On the other hand, when Fe is contained in an amount exceeding 40%, the amount of hard M 6 C-type carbide that appears as a superfine phase decreases, and the fragile M 3 C-type carbide increases and wear resistance decreases. Therefore, in the case of containing Fe, the content of Fe is preferably limited to a range of 5 to 40%. More preferably, Fe is 10 to 35%. More preferably, Fe is 12 to 30%.

기지 중에 Fe를 함유함으로써 W-Co기 합금의 기지가 강화되는 기구에 대해서는 현시점에서는 명확하게 되어 있지 않지만, Co에 의한 γ상 안정화 작용을 Fe에 의한 α상 안정화 작용이 상쇄하고, 결과적으로 기지의 강도가 상승했기 때문이거나, 혹은 Fe의 α상 안정화 작용이 커, 기지가 경질인 마르텐사이트나 베이나이트 조직이 되거나, 혹은 추가로 그러한 기지 중에 추가로 미세한 탄화물이 석출한 조직이 출현하는 등의 기지의 강화 현상이 발생했다고 생각된다.Although the mechanism by which the base of the W-Co based alloy is strengthened by containing Fe in the matrix is not clarified at present, the phase stabilizing action by Fe is offset by the phase stabilizing action by Fe, and as a result, It is because the strength is increased or the α phase stabilizing action of Fe is large and the martensite or bainite structure having a hard base is formed or a structure in which a fine carbide is further precipitated further in such a base appears Is thought to have occurred.

Cr은, 강력한 탄화물 형성 원소로서, 주로 공정 탄화물을 형성함과 함께, 형성한 탄화물의 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. 공정 탄화물은, 초정인 M6C형 탄화물의 간극에 정출하게 되기 때문에, 결과적으로 M6C형 탄화물의 간극을 강화하도록 작용한다. 또한, Cr은, 흑연의 출현을 억제하는 작용도 갖는다. W-Co기 합금은, C의 활량 계수가 높기 때문에 흑연이 출현하기 쉽고, 흑연이 출현하면 인성이 저하한다. 흑연의 출현을 억제하여 압연용 롤로서 안정되게 사용하기 위해, 본 발명에서는 필요에 따라 Cr을 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Cr은 0.1% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, Cr은 10%를 초과하여 함유하면, Cr계 공정 탄화물이 다량으로 출현하여 인성이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Cr은 0.1∼10%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Cr은 1∼8%이다. 더욱 바람직하게는 Cr은 1.5∼7%이다.Cr is a strong carbide-forming element, and has an effect of mainly forming a process carbide and improving the strength of the formed carbide. Since the process carbide is purged to the gap of the M 6 C type carbide as a result, it acts to strengthen the gap of the M 6 C type carbide. Cr also has an action of suppressing the appearance of graphite. Since the W-Co based alloy has a high activity coefficient of C, graphite tends to appear, and toughness deteriorates when graphite appears. In order to suppress the appearance of graphite and use it stably as a roll for rolling, it is preferable that Cr is contained in the present invention as required. In order to obtain such an effect, Cr is preferably contained in an amount of 0.1% or more. On the other hand, if Cr is contained in an amount exceeding 10%, a large amount of Cr-based process carbides emerge and the toughness decreases. For this reason, when contained, Cr is preferably limited to a range of 0.1 to 10%. More preferably, Cr is 1 to 8%. More preferably, Cr is 1.5 to 7%.

V는, C와 결합하여 경질인 VC(Mo, Nb, Cr, W 등을 포함한 MC형 탄화물)를 형성하는 원소로서, 형성된 MC형 탄화물이 초정으로서 정출하고, W가 농화한 M6C형 탄화물의 정출핵이 되고, M6C형 탄화물의 출현을 촉진시켜, 더욱 미세한 M6C형 탄화물을 고밀도로 분산시키는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, V는 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, V는 6%를 초과하여 다량으로 함유하면, W를 많이 함유하고 있어도, 저비중의 V계 MC형 탄화물이 증가하고 또한 조대화하여, 원심 주조시에 롤 외층재의 내면측에 원심 분리된다. 그 때문에, 외면측에서 경질의 M6C형 탄화물량이 부족하여 롤 외층재의 사용시의 내마모성이 저하한다. 또한, 내면측에 원심 분리된 V계 MC형 탄화물이 다량으로 되면 롤 내층이나 중간층과의 경계 강도가 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, V는 0.1∼6%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 V는 1∼5%이다. 더욱 바람직하게는 V는 1.5∼4%이다.V is an element which forms a rigid VC (MC type carbide including Mo, Nb, Cr, W and the like) in combination with C, in which the formed MC type carbide is crystallized as a primary crystal, and M 6 C type carbide and the extrusion of the core, facilitating the occurrence of the M 6 C type carbide has a function of dispersing the finer M 6 C type carbide at a high density. In order to obtain such an effect, V is preferably contained in an amount of 0.1% or more. On the other hand, when V is contained in a large amount exceeding 6%, V-type MC-type carbides having a low specific gravity are increased and coarsened and centrifuged on the inner surface side of the roll outer layer material during centrifugal casting . Therefore, the amount of hard M 6 C type carbide on the outer surface side is insufficient, and the abrasion resistance upon use of the roll outer layer material is lowered. Further, when a large amount of V-series MC type carbide is centrifugally separated on the inner surface side, the boundary strength with the in-roll layer and the intermediate layer decreases. Therefore, when contained, V is preferably limited to a range of 0.1 to 6%. More preferably, V is 1 to 5%. More preferably, V is 1.5 to 4%.

Nb는, C와의 결합력이 매우 높아, 강력한 탄화물 형성 원소로서, V나 W와의 복합 탄화물을 형성하기 쉽다. 이와 같은 Nb와 V나 W의 복합 탄화물은, 초정으로서 정출하는, W가 농화한 M6C형 탄화물의 정출핵이 되고, M6C형 탄화물의 출현을 촉진시켜, 더욱 미세한 M6C형 탄화물을 고밀도로 분산시키는 작용을 갖는다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Nb는 0.1% 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, Nb는 3%를 초과하는 다량의 함유는, 저비중의 Nb계 MC형 탄화물을 형성하여 조대화하고, 원심 주조시에 탄화물이 롤 외층재의 내면측에 원심 분리되기 쉬워짐과 함께, 외층재 내면측의 MC형 탄화물의 양이 증가한다. 또한 외층재 내면측에 원심 분리되는 MC형 탄화물은, 그 양이 많아지면, 롤 내층이나 중간층과의 경계 강도가 저하하는 등, 내면측의 품질이 저하한다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Nb는 0.1∼3%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 바람직하게는 Nb는 0.5∼2%이다. 보다 바람직하게는 Nb는 0.6∼1.8%이다.Nb has a very strong bonding force with C, and as a strong carbide forming element, it is easy to form a complex carbide with V or W. This is the crystallization nucleation of W One M 6 C type carbide thickening, which crystallized as the Nb and V and W the complex carbide is invited of, promotes the appearance of the M 6 C type carbide, finer M 6 C type carbide At high density. In order to obtain such an effect, Nb content is required to be 0.1% or more. On the other hand, when Nb is contained in a large amount exceeding 3%, Nb-based MC type carbide having a low specific gravity is formed and coarsened, so that carbide is easily centrifuged on the inner surface side of the roll outer layer material during centrifugal casting, The amount of MC type carbide on the inner surface side increases. Further, when the amount of the MC-type carbide centrifuged on the inner surface side of the outer layer material is increased, the strength of the boundary between the inner layer and the intermediate layer is lowered. Therefore, when contained, Nb is preferably limited to a range of 0.1 to 3%. More preferably, Nb is 0.5 to 2%. More preferably, Nb is 0.6 to 1.8%.

Ni: 0.05∼3%Ni: 0.05 to 3%

Ni는, ?칭성을 향상시키는 작용이 있는 원소로서, 예를 들면, 대형 롤에 있어서의 ?칭성 부족을 해소하기 위해서 등, 필요에 따라 함유할 수 있다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Ni는 0.05% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, Ni는 불순물 레벨인 0.05% 미만에서는 그 효과가 인정되지 않는다. 한편, Ni는 3%를 초과하는 함유는, γ상이 안정화하여, 소망하는 ?칭성을 확보할 수 없게 된다. 이 때문에, 함유하는 경우에는, Ni는 0.05∼3%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Ni는 0.1∼2.5%이다.Ni is an element having an action to improve the quenching property and may be contained as needed, for example, in order to solve the problem of insufficient quenching in a large roll. In order to obtain such an effect, Ni is preferably contained in an amount of 0.05% or more. Further, the effect of Ni is not recognized when the impurity level is less than 0.05%. On the other hand, when the content of Ni exceeds 3%, the? Phase is stabilized and the desired quasimeter can not be secured. Therefore, when contained, it is preferable to limit the Ni to the range of 0.05 to 3%. More preferably, Ni is 0.1 to 2.5%.

상기한 성분 이외의 잔부는, 불가피적 불순물로 이루어진다. 불가피적 불순물로서는, P, S, N, B를 예시할 수 있다. 또한, P는, 입계에 편석하고, 재료를 취화시키는 등의 악영향을 미치기 때문에, 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, P는 0.05% 이하이면 허용할 수 있다. 또한, S도, P와 동일하게, 입계에 편석하고, 재료를 취화시키는 등의 영향을 미치기 때문에, 불순물로서 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, S는 0.05% 이하이면, 일부는 Mn과 화합하여 황화물계 개재물로서 존재하여 무해화되기 때문에, 허용할 수 있다. 또한, N은, 통상의 용해이면, 불순물로서 0.01∼0.1% 정도 혼입된다. 그러나, 이 정도의 함유이면 본 발명의 효과에 영향을 줄 일은 없다. 단, N은, 복합 롤의 외층과 중간층 혹은 내층과의 경계에 가스 결함을 생성하는 경우가 있기 때문에, N은 0.07% 미만으로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, B는, 용해 원료의 스크랩이나 주조용 플럭스로부터 혼입하여 불가피적 불순물 원소로서 함유되는 경우가 있다. B는, 탄화물이나 기지에 고용하여 탄화물의 성질을 변화시키거나, 기지에 고용하여 기지의 ?칭성에 영향을 미쳐, 품질 편차를 양성하는 경우가 있다. 이 때문에, B는 최대한 저감한 쪽이 바람직하지만, B는 0.1% 이하이면, 본 발명의 효과에 악영향을 미치는 일은 없다. 여기에서, 상기한 불가피적 불순물 원소는, 합계로 1% 미만으로 조정하는 것이 바람직하다.The remainder other than the above-mentioned components are made of inevitable impurities. As the inevitable impurities, P, S, N, and B can be exemplified. P is segregated at grain boundaries and adversely affects such as embrittlement of the material. Therefore, it is preferable to reduce P as much as possible as impurities. However, if P is 0.05% or less, it is acceptable. S is segregated at the grain boundaries as well as S, and influences such as embrittlement of the material. Therefore, it is preferable that S is as low as possible as impurities. When S is 0.05% or less, It is allowed to exist because it exists as a system inclusion and becomes harmless. Further, N is mixed in an amount of 0.01 to 0.1% as an impurity in the case of ordinary dissolution. However, the content of this amount does not affect the effect of the present invention. Note that N may generate gas defects at the boundary between the outer layer of the composite roll and the intermediate layer or the inner layer, so N is preferably limited to less than 0.07%. In addition, B may be mixed as an inevitable impurity element by mixing from the scrap of the raw material for dissolution and the flux for casting. B may be employed in carbide or base to change the properties of the carbide, or it may be employed in the base to affect the quality of the base and to improve the quality deviation. Therefore, B is preferably reduced as much as possible, but if B is less than 0.1%, the effect of the present invention is not adversely affected. Here, it is preferable that the inevitable impurity element is adjusted to less than 1% in total.

또한, 본 발명에 있어서의 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재는, 상기의 조성을 포함하고, 또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 다음의 [1]식을 만족한다.The outer layer material to be the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling in the present invention contains the above composition and the content of W, Co, Mo and Fe satisfies the following formula (1).

1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1] (% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]

여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이고, 함유하지 않는 경우는 0으로 한다.Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are content (mass%) of each element, and are set to 0 when they are not contained.

(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)가 1.2 이상이 되면, 경질 탄화물이 다량으로 집적하고, 또한, W 및 Mo가 기지에 고용하는 양도 증가하기 때문에, 양자의 복합적인 작용에 의해, 270㎬ 이상의 영률이 된다. 종래의 고속도 공구강계의 롤은, 피압연재와 접촉하는 표층의 영률이 220∼235㎬ 정도이고(예를 들면, 비특허문헌 4, 5를 참조), 영률이 270㎬ 이상이면, 롤 표층의 탄성 변형 억제에 의한 압연 하중 저감 효과가 얻어진다. (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)가 1.2 미만이라도, 상기 조성 범위를 만족하면 내마모성이 우수한 압연용 롤 외층재가 얻어지지만, 영률이 270㎬ 미만이기 때문에, 현저한 압연 하중 저감 효과는 얻어지지 않는다. 한편, (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)를 9.0 초과로 하기 위해서는, 고가의 W, Mo를 다량으로 첨가할 필요가 있어, 경제적으로 불리해지기 때문에, (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)는 9.0을 상한으로 했다. 또한, 본 발명자들의 예의 검토의 결과, (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)가 상기[1]식을 만족함으로써, 기지 중의 W 및 Mo의 고용량의 합이 3.5% 이상이 되어, 270㎬ 이상의 영률이 얻어지는 것이 확인되고 있다. (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)의 제어는, 용탕 조성이나 원심 주조시의 주조 온도, 원심력에 의해 조정하면 좋다. 또한, 바람직하게는, (%W+%Mo)/(%Co+%Fe)는 4.8 이상, 7.8 이하이다.(% W +% Mo) / (% Co +% Fe) is not less than 1.2, a large amount of light carbides are accumulated and the amount of W and Mo incorporated in the matrix increases, The Young's modulus is more than 270.. Conventional high-speed tool steel rolls have a Young's modulus of the surface layer contacting the pressurized steel sheet of about 220 to 235 ° C (see, for example, Non-Patent Documents 4 and 5) An effect of reducing the rolling load by suppressing deformation is obtained. (% W +% Mo) / (% Co +% Fe) is less than 1.2, satisfactory abrasion resistance can be obtained when the composition is satisfied. However, since the Young's modulus is less than 270,, It does not. On the other hand, it is economically disadvantageous to add a large amount of expensive W and Mo in order to make (% W +% Mo) / (% Co +% Fe) (% Co +% Fe) had an upper limit of 9.0. As a result of examining the examples of the present inventors, it has been found that the sum of the high-dose amounts of W and Mo in the matrix becomes 3.5% or more when (% W +% Mo) / (% Co +% Fe) It is confirmed that a Young's modulus of ㎬ or more is obtained. (% W +% Mo) / (% Co +% Fe) may be controlled by the molten metal composition, the casting temperature during centrifugal casting, and the centrifugal force. Preferably, (% W +% Mo) / (% Co +% Fe) is not less than 4.8 and not more than 7.8.

또한, 본 발명 압연용 롤 외층재는, 우수한 압연 하중 저감 효과를 발휘하기 위해, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 종래의 고속도 공구강계의 롤은, 피압연재와 접촉하는 표층의 영률이 220∼235㎬ 정도이고(예를 들어, 비특허문헌 4, 5를 참조), 영률이 270㎬ 이상이면, 롤 표층의 탄성 변형 억제에 의한 압연 하중 저감 효과가 얻어진다. 단, 영률을 500㎬보다 크게 하기 위해서는, 다량의 합금 원소의 함유가 필요해져, 경제적으로 불리해지기 때문에, 영률은 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 것이 바람직하다.In order to exhibit an excellent rolling load reducing effect, the roll outer layer material of the present invention preferably has a Young's modulus of 270 to 500 kPa as the outer layer material to be a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling. As described above, the roll of the conventional high-speed tool steel system has a Young's modulus of the surface layer in contact with the pressurized steel sheet of about 220 to 235 ° C. (see, for example, Non-Patent Documents 4 and 5) , An effect of reducing the rolling load by suppressing the elastic deformation of the surface layer of the roll can be obtained. However, in order to make the Young's modulus larger than 500 GPa, it is necessary to contain a large amount of an alloy element, which is economically disadvantageous. Therefore, the Young's modulus is preferably 270 GPa or more and 500 GPa or less.

영률의 측정은, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재로부터, 압축 시험편 또는 인장 시험편을 채취하고, 압축 시험 또는 인장 시험에 있어서의 탄성 변형시의 구배에서 산출하거나, 초음파법과 같은 비파괴 측정법으로 측정해도 좋다.The Young's modulus can be measured by taking a compression test piece or a tensile test piece from the outer layer material at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling and calculating the gradient from the elastic deformation in the compression test or the tensile test, .

다음으로, 본 발명 압연용 롤 외층재의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, a preferable manufacturing method of the rolled outer layer material of the present invention will be described.

본 발명에서는, 생산성, 그리고 제조 비용의 관점에서, 압연용 롤 외층재는, 주조 주형을 회전시키는 형식의 원심 주조법을 이용하여 제조한다. 이에 따라, 염가로, 내마모성이 우수한 압연용 롤 외층재를 제조할 수 있다.In the present invention, from the viewpoints of productivity and production cost, the roll outer layer material is manufactured by using a centrifugal casting method of rotating the casting mold. As a result, it is possible to produce an outer roll material for rolling which is inexpensive and excellent in abrasion resistance.

우선, 회전하는 주형에, 상기한 롤 외층재 조성의 용탕을, 소정의 두께가 되도록 주탕하고, 원심 주조하여, 압연용 롤 외층재로 한다. 또한, 통상은, 주형의 보호를 위해, 그 내면에는, 지르콘 등을 주재로 한 내화물이 피복되는 것이 일반적이다. 또한, 본 발명에서는, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치에 있어서의 원심력이 120∼250G가 되도록 회전수를 조정하여 원심 주조하는 것이 바람직하다. 높은 원심력을 부여함으로써, 외표면측에서 비중이 큰 경질 탄화물의 분산 밀도를 높게 할 수 있다.First, the above-mentioned molten metal of the roll outer layer composition is poured into a rotating mold so as to have a predetermined thickness, and centrifugal casting is performed to obtain a rolling roll outer material. Generally, in order to protect the mold, it is general that the inner surface is coated with a refractory material based on zircon or the like. In the present invention, it is preferable to perform centrifugal casting by adjusting the number of revolutions so that the centrifugal force at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is 120 to 250G. By imparting a high centrifugal force, the dispersion density of the light carbide having a large specific gravity on the outer surface side can be increased.

본 발명에서는, 얻어진 압연용 롤 외층재는, 단체의 슬리브로서, 거기에 축재를 끼워 맞춤하여, 압연용 롤로 해도 좋다(예를 들면, 도 8을 참조). 또한, 얻어진 압연용 롤 외층재는, 그의 내측에 용착 일체화한 중간층을 형성하고, 중간층을 갖는 슬리브로서, 거기에 축재를 끼워 맞춤하여, 압연용 롤로 해도 좋다. 또한, 중간층은, 롤 외층재의 응고 도중 혹은 완전하게 응고한 후, 주형을 회전시키면서, 중간층 조성의 용탕을 주탕하고, 원심 주조함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 중간층재로서, 흑연강, 1∼2질량% C의 고탄소강, 아공정주철 등을 예시할 수 있다. 또한, 이들 압연용 롤의 축재는 특별히 한정되지 않지만, 별도 제조된 단강품(축), 주강품(축), 주철품(축)으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the rolled roll outer layer material obtained may be rolled as a single sleeve by fitting a shaft material therebetween (for example, see Fig. 8). Further, the rolled roll outer layer material obtained may be a rolled roll, in which an intermediate layer welded and integrated in the inside thereof is formed and a sleeve having an intermediate layer is fitted therebetween. The intermediate layer is preferably formed by coagulating or completely solidifying the rolled outer layer material, and then pouring the molten intermediate layer composition while rotating the casting mold, followed by centrifugal casting. Examples of the intermediate layer material include graphite steel, high carbon steel of 1 to 2% by mass, sub-step cast iron, and the like. The shafts of the rolling rolls are not particularly limited, but they are preferably made of separately manufactured forged steel products (shafts), cast steel products (shafts) and cast iron products (shafts).

또한 본 발명에서는, 상기한 압연용 롤 외층재를 외층으로 하여, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 복합 롤로 하거나, 혹은 상기한 압연용 롤 외층재를 외층으로 하여, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착일체화한 내층으로 이루어지는 복합 롤로 해도 좋다.Further, in the present invention, it is also possible to use a composite roll composed of the rolling roll outer layer material as an outer layer and an inner layer welded and integrated with the outer roll layer as described above, or an outer layer of the rolling roll outer layer material as the outer layer, , And an inner layer welded and integrated with the intermediate layer.

중간층을 형성하는 경우에는, 롤 외층재의 응고 도중 혹은 완전하게 응고한 후, 주형을 회전시키면서, 중간층 조성의 용탕을 주탕하여, 원심 주조하는 것이 바람직하다. 또한, 중간층재로서는, 흑연강, 1∼2질량%C의 고탄소강, 아공정주철 등을 이용하는 것이 바람직하다. 중간층과 외층은 일체 용착되어 있고, 외층 성분이 중간층에 10∼90% 정도의 범위에서 혼입된다. 내층으로의 외층 성분의 혼입량을 억제하는 관점에서, 외층 성분의 중간층으로의 혼입량은 가능한 한 저감해 두는 것이 바람직하다.In the case of forming the intermediate layer, it is preferable to perform the centrifugal casting by pouring the molten metal of the intermediate layer composition while the mold is solidified or completely solidified after rotating the outer layer material. It is preferable to use graphite steel, high carbon steel of 1 to 2 mass% C, sub-step cast iron and the like as the intermediate layer material. The intermediate layer and the outer layer are integrally welded, and the outer layer component is incorporated into the intermediate layer in a range of about 10 to 90%. From the viewpoint of suppressing the mixing amount of the outer layer component into the inner layer, it is preferable to reduce the mixing amount of the outer layer component into the intermediate layer as much as possible.

또한, 일반적으로, 내층은, 외층 혹은 중간층이 완전하게 응고한 후, 주형의 회전을 정지하여 주형을 세우고 나서, 내층재를 정치 주조하여 형성된다. 여기에서, 정치 주조되는 내층재로서는, 주조성과 기계적 성질이 우수한 구 형상 흑연 주철, 유충 형상 흑연 주철(CV 주철) 등을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 중간층이 없고, 외층과 내층이 일체 용착되어 있는 복합 롤에서는, 외층재의 성분이 1∼10% 정도, 내층에 혼입되는 경우가 많다. 외층재에 포함되는 W, Cr, V 등은 강력한 탄화물 형성 원소이고, 이들 원소가 내층으로 혼입하면, 내층을 취약화한다. 이 때문에, 본 발명에서는, 외층 성분의 내층으로의 혼입율은 5% 미만으로 억제하는 것이 바람직하다.Generally, the inner layer is formed by completely solidifying the outer layer or the intermediate layer, stopping the rotation of the mold to stand the mold, and then casting the inner layer material. Here, it is preferable to use spherical graphite cast iron and larch type graphite cast iron (CV cast iron) excellent in castability and mechanical properties as the inner layer material to be subjected to the political casting. Further, in a composite roll in which the intermediate layer is not present and the outer layer and the inner layer are integrally welded, the components of the outer layer material are often mixed into the inner layer by about 1 to 10%. W, Cr, and V contained in the outer layer material are strong carbide forming elements. When these elements are incorporated into the inner layer, the inner layer becomes weak. Therefore, in the present invention, it is preferable to suppress the mixing ratio of the outer layer component into the inner layer to less than 5%.

상기한 압연용 롤 외층재, 압연용 복합 롤은, 주조 후, 열처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 열처리는, 1000∼1200℃로 가열하여 5∼40h 유지한 후, 로 내에서 냉각하거나, 공냉 혹은 충풍 공냉하는 공정과, 추가로 400∼600℃로 가열 유지한 후 냉각하는 공정을 1회 이상 실시하는 처리로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명 압연용 롤 외층재, 압연용 복합 롤의 경도는, 용도에 따라, 79∼100HS의 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경도를 안정되게 확보할 수 있도록, 주조 후의 열처리를 조정하는 것이 권장된다.It is preferable that the above rolling roll outer layer material and rolling composite roll be subjected to heat treatment after casting. The heat treatment is carried out at a temperature of 1000 to 1200 캜 and maintained for 5 to 40 hours, followed by cooling in a furnace, air cooling or forced air cooling, and further cooling and holding at 400 to 600 캜 for one or more times . It is preferable that the hardness of the rolling roll material for rolling and rolling composite rolls of the present invention is adjusted within the range of 79 SIMILAR 100 HS, depending on the application. In order to secure such hardness stably, it is recommended to adjust the post-casting heat treatment.

실시예Example

〔실시예 1〕 [Example 1]

우선, 전술한 제1 실시 형태에 있어서의 실시예에 대해 설명한다.First, an embodiment of the first embodiment described above will be described.

표 1에 나타내는 조성의 용탕을, 고주파 유도로에서 용해하고, 원심 주조법에 의해, 시험재로서 슬리브 형상의 롤 외층재(외경: 250㎜φ, 지름 방향 두께: 55㎜)를 주조했다. 또한, 주조 온도는 1450∼1550℃, 원심력은 중력 배수로 140∼220G로 했다. 일부 시험재(용탕 No.S)에서는 내면으로의 현저한 탄화물 편석이 발생했기 때문에, 이 편석을 감소시키는 목적으로 60G로 했다. 주조 후, 1050∼1200℃로 재가열하여 10h 유지한 후, 100℃ 이하까지 냉각하는 ?칭 처리 및, 400∼560℃로 가열·유지하여 냉각하는 템퍼링 처리를, 1회 혹은 2회 반복하여 실시했다. 이에 따라, 시험재의 외표면으로부터 두께 방향으로 5㎜의 위치에 있어서의 경도를 대략 85∼100HS로 조정했다. 또한, 철강의 열간 마무리 압연용 롤로서 사용되고 있는 시판의 원심 주조제 외층재 조성(하이 스피드 공구강 롤계 조성: 2.2%C-0.4%Si-0.4%Mn-5.3%Cr-5.2%Mo-5.6%V-1.1%Nb)의 용탕(용탕 No.V)을 용해하고, 동일하게 슬리브 형상의 롤 외층재를 주조하고, 주조 후 열처리를 실시하고, 시험재(경도 85HS)로 하여, 종래예(시험재 No.22)로 했다.The molten metal having the composition shown in Table 1 was dissolved in a high frequency induction furnace, and a roll-shaped outer layer material (outer diameter: 250 mm phi, radial thickness: 55 mm) was cast as a test material by a centrifugal casting method. The casting temperature was 1450 to 1550 占 폚, and the centrifugal force was 140 to 220G as gravity multiple. In some of test materials (molten metal No.S), since significant carbide segregation occurred on the inner surface, 60 G was set for the purpose of reducing segregation. After the casting, the casting was reheated to 1050 to 1200 占 폚, held for 10 hours, and then cooled to 100 占 폚 or lower and tempered at 400 to 560 占 폚 to be cooled and heated once or twice . Thus, the hardness at a position of 5 mm in the thickness direction from the outer surface of the test material was adjusted to approximately 85 to 100 HZ. In addition, a commercially available centrifugal casting outer layer composition (high speed tool steel roll composition: 2.2% C-0.4% Si-0.4% Mn-5.3% Cr-5.2% Mo- 5.6% V -1.1% Nb) was melted and a rolled outer layer material in the form of a sleeve was cast in the same manner and subjected to heat treatment after casting to obtain a test sample (hardness 85 HS) No.22).

상기 열처리를 실시한 시험재로부터, 조성 분석용 시험편, 마모 시험용 시험편을 채취했다. 또한, 시험재 No.19는, 매우 갈라지기 쉬워 시험재의 채취가 매우 곤란했다.From the test material subjected to the heat treatment, a test piece for composition analysis and a test piece for abrasion test were collected. In addition, the test material No. 19 was very easy to crack, and it was very difficult to collect the test material.

또한, 조성 분석용 시험편은, 상기한 열처리 후의 시험재의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜ 연삭하고, 그 연삭 후의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜, 외표면에 평행한 면으로 10㎜×10㎜의 크기의 시험편을 채취했다. 얻어진 시험편을 이용하여, 각 성분 원소의 분석을 행했다. 분석 방법은, 화학 분석으로 하고, C는 연소법, Si, W는 중량법, Mn, Cr, Mo는 원자 흡광법, Co는 용량법, Fe는 용량법 또는 원자 흡광법으로 했다.The test specimen for composition analysis was prepared by grinding 5 mm in the radial direction from the outer surface of the test material after the heat treatment as described above and measuring 5 mm in the radial direction from the outer surface after grinding and 10 mm 10 mm in the plane parallel to the outer surface Size specimens were taken. The obtained test pieces were used to analyze each component element. Mn, Cr, and Mo were measured by atomic absorption spectrometry, Co was measured by the capacity method, and Fe was measured by the dosing method or the atomic absorption method.

얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.The obtained results are shown in Table 2.

또한, 마모 시험편(외경 60㎜φ×폭 10㎜)은, 상기한 열처리 후의 시험편으로부터, 마모 시험편의 폭 중앙 위치가, 당해 시험재의 외표면으로부터 지름 방향으로 10㎜의 위치가 되도록 채취했다. 또한, 마모 시험은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 시험편(마모 시험편)과 상대재(재질: S45C, 외경 190㎜φ×폭 15㎜)의 2원반 슬라이딩 전동 방식으로 행했다.The abrasion test piece (60 mm in outer diameter x 10 mm in width) was sampled from the test piece after the heat treatment so that the center position of the width of the abrasion test piece was 10 mm in the radial direction from the outer surface of the test piece. As shown in Fig. 2, the abrasion test was carried out by a two-disc sliding transfer method of a test piece (abrasion test piece) and a counter material (material: S45C, outer diameter 190 mm? X width 15 mm).

마모 시험은, 시험편을 수냉하면서, 회전수: 700rpm(주속(peripheral speed): 2.1m/s)으로 회전하는 시험편에, 850℃로 가열한 상대편(counterpart)을 하중 980N으로 압접하면서, 슬라이딩율: 14.2%로 전동시켰다. 시험편의 전동 회수가 21000회마다 상대재를 갱신하고, 누적 회전수가 168000회가 될 때까지 전동시켰다. 시험 종료 후에, 마모 시험편의 마모 감량을 조사했다. 얻어진 마모 감량에 대해서, 종래예(시험재 No.22)의 마모 감량을 기준(1.0)으로 하여, 기준에 대한 각 시험재의 마모 감량의 비(: 내마모비=(종래예의 마모 감량)/(당해 시험재의 마모 감량))를 산출하여, 내마모성을 평가했다. 내마모비가 3 이상인 경우를 기호 「◎」, 내마모비가 2 이상 3 미만인 경우를 기호 「○」, 내마모비가 2 미만인 경우를 기호 「×」로 각각 나타내고, 기호 ◎는 매우 좋음, 기호 ○는 좋음, 기호 ×는 뒤떨어짐으로 각각 평가했다.In the abrasion test, a test piece rotated at 700 rpm (peripheral speed: 2.1 m / s) while rotating the test piece with water was pressed against a counterpart heated at 850 캜 with a load of 980 N, 14.2%. The electric power of the test piece was updated every 21,000 times, and the electric motor was rotated until the cumulative number of revolutions reached 168,000 times. After the end of the test, the wear loss of the wear test piece was examined. The ratio of abrasion loss of each test material to the standard (abrasion loss ratio = (abrasion loss amount in the conventional example) / ((abrasion loss amount in the conventional example)) was calculated with respect to the obtained abrasion loss, Wear loss amount of the test material)) was calculated, and the abrasion resistance was evaluated. , The case where the abrasion resistance ratio is 3 or more is represented by the symbol " ", the case where the abrasion resistance ratio is 2 or more and less than 3 is represented by the symbol & Good " and " symbol X "

얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.The obtained results are shown in Table 3.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

실시예 1에서는, 본 발명예는 모두, 내마모비가 2.1 이상으로 종래예(하이 스피드 공구강 롤)에 비하여 현격히 내마모성이 향상되어 있다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는, 시험 도중에 균열이 발생하거나, 내마모비가 2 미만으로 종래예에 비하여 내마모성의 개선이 적다.In the first embodiment, the abrasion resistance is remarkably improved in comparison with the conventional example (high speed tool steel roll) because the abrasion resistance ratio is 2.1 or more in all of the examples of the present invention. On the other hand, in the comparative example deviating from the scope of the present invention, cracks were generated during the test, or the abrasion resistance ratio was less than 2, so that the wear resistance was less improved as compared with the conventional example.

또한, 본 발명예(No.13, No.5)에 대해서 조직을 관찰하여 도 1에 나타낸다. 열처리 후의 시험재 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜의 위치가 관찰면이 되도록 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 주사형 전자 현미경(배율:250배)으로 관찰하여, 반사 전자상을 얻었다. 백색 영역이 초정 탄화물(W가 농화한 M6C형 탄화물)인 것을 확인하고 있다. 본 발명예에서는, 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면측에 초정 탄화물이 고밀도로 분산되어 있는 것을 알 수 있다.Further, the structure was observed with respect to Inventive Examples (No. 13 and No. 5) and is shown in FIG. A specimen for tissue observation was taken from the outer surface of the test material after the heat treatment so that the position of 5 mm in the diameter direction was the observation surface, and observed with a scanning electron microscope (magnification: 250x) to obtain a reflection electron image. It is confirmed that the white region is the super-pure carbide (M 6 C type carbide in which W is concentrated). In the present invention, it can be seen that the super-pure carbide is dispersed at high density on the outer surface side of the test material (sleeve-shaped roll outer layer material).

또한, 참고로서, 시험재 No.11(본 발명예)에 대해서, 열처리 후의 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38㎜의 위치(38㎜ 위치)에서, 당해 위치로부터 지름 방향으로 5㎜, 외표면에 평행한 면으로 10㎜×10㎜의 크기의 조성 분석용 시험편을 채취했다. 그리고, 화학분석에 의해 각 위치에서의 조성을 분석했다. 얻어진 결과를 표 2에 병기했다.For reference, the test material No. 11 (the present invention) was subjected to a heat treatment at a position (18 mm position) and a position (38 mm position) of 18 mm in the radial direction from the outer surface of the test material (sleeve- 38 mm), a specimen for composition analysis having a size of 5 mm in the radial direction and 10 mm x 10 mm in a plane parallel to the outer surface was taken from the position. Then, the composition at each position was analyzed by chemical analysis. The obtained results are shown in Table 2.

또한, 시험재 No.11(본 발명예)에 대해서, 마모 시험편의 시험면이, 열처리 후의 시험재 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38∼48㎜의 범위의 위치(38㎜ 위치)가 되도록, 마모 시험편을 채취했다. 상기한 조건과 마찬가지로, 마모 시험을 실시하여, 마모 감량을 측정했다. 얻어진 결과를 표 3에 병기했다.Further, with respect to the test piece No. 11 (the test piece), the test surface of the wear test piece was located at a position (18 mm position) in the radial direction from the outer surface of the test material after the heat treatment (18 mm position) (38 mm position). A wear test was conducted in the same manner as the above-mentioned conditions to measure the wear loss. The obtained results are shown in Table 3.

표 2로부터, 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면에는, 주로 W가 농화해 있고, 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜ 떨어진 위치(18㎜ 위치), 외표면으로부터 지름 방향으로 38㎜ 떨어진 위치(38㎜ 위치)에서는, W의 비율이 감소하고, Co, Fe 등의 비율이 증가하여, 명백하게 경사 조성으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38㎜ 떨어진 위치(38㎜ 위치)에서는, 외표면으로부터 지름 방향으로 10㎜까지의 영역에 비하여 내마모성이 저하되어 있다.From the results shown in Table 2, on the outer surface of the test material (sleeve-shaped roll outer layer material), mainly W was concentrated, and a position 18 mm away from the outer surface by 18 mm, a position 38 mm away from the outer surface in the radial direction (At a position of 38 mm), the ratio of W decreases, and the proportion of Co, Fe, and the like increases, and it is apparent that the composition has an oblique composition. Therefore, as can be seen from Table 3, at a position (18 mm position) of 18 mm in diameter and a position (38 mm position) of 38 mm away from the outer surface, The abrasion resistance is lowered.

〔실시예 2〕[Example 2]

다음으로, 전술한 제2 실시 형태에 있어서의 실시예에 대해 설명한다.Next, an embodiment of the above-described second embodiment will be described.

표 4에 나타내는 조성의 용탕을, 고주파 유도로에서 용해하고, 원심 주조법에 의해, 시험재로서 슬리브 형상의 롤 외층재(외경: 250㎜φ, 지름 방향 두께: 55㎜)를 주조했다. 또한, 주조 온도는 1450∼1550℃, 원심력은 중력 배수로 140∼220G로 했다. 일부 시험재(용탕 No.S)에서는 내면으로의 현저한 탄화물 편석이 발생했기 때문에, 이 편석을 감소시키는 목적으로 60G로 했다. 주조 후, 1050∼1200℃로 재가열하여 10h 유지한 후, 100℃ 이하까지 냉각하는 ?칭 처리 및, 400∼560℃로 가열·유지하여 냉각하는 템퍼링 처리를, 1회 혹은 2회 반복하여 실시했다. 이에 따라, 시험재의 외표면으로부터 두께 방향으로 5㎜의 위치에 있어서의 경도를 대략 85∼100HS로 조정했다. 또한, 철강의 열간 마무리 압연용 롤로서 사용되고 있는 시판의 원심 주조제 외층재 조성(하이 스피드 공구강 롤계 조성: 2.2%C-0.4%Si-0.4%Mn-5.3%Cr-5.2%Mo-5.6%V-1.1%Nb)의 용탕(용탕 No.V)을 용해하고, 마찬가지로 슬리브 형상의 롤 외층재를 주조하고, 주조 후 열처리를 실시하고, 시험재(경도 85HS)로 하여, 종래예(시험재 No.22)로 했다.The molten metal having the composition shown in Table 4 was dissolved in a high frequency induction furnace, and a roll-shaped outer layer material (outer diameter: 250 mm phi, radial thickness: 55 mm) was cast as a test material by a centrifugal casting method. The casting temperature was 1450 to 1550 占 폚, and the centrifugal force was 140 to 220G as gravity multiple. In some of test materials (molten metal No.S), since significant carbide segregation occurred on the inner surface, 60 G was set for the purpose of reducing segregation. After the casting, the casting was reheated to 1050 to 1200 占 폚, held for 10 hours, and then cooled to 100 占 폚 or lower and tempered at 400 to 560 占 폚 to be cooled and heated once or twice . Thus, the hardness at a position of 5 mm in the thickness direction from the outer surface of the test material was adjusted to approximately 85 to 100 HZ. In addition, a commercially available centrifugal casting outer layer composition (high speed tool steel roll composition: 2.2% C-0.4% Si-0.4% Mn-5.3% Cr-5.2% Mo- 5.6% V -1.1% Nb) was melted in the same manner as in Example 1, and similarly, a roll outer layer material in the form of a sleeve was cast and subjected to heat treatment after casting to obtain a test sample (hardness 85 HS) .22).

상기 열처리를 실시한 시험재로부터, 조성 분석용 시험편, 마모 시험용 시험편, 영률 측정용 시험편 및, 압연 하중 평가용 롤 시험편을 채취했다. 또한, 시험재 No.19는, 매우 갈라지기 쉬워 시험재의 채취가 매우 곤란했다.A test piece for composition analysis, a test piece for abrasion test, a test piece for Young's modulus measurement, and a roll test piece for rolling load evaluation were collected from the heat treated test pieces. In addition, the test material No. 19 was very easy to crack, and it was very difficult to collect the test material.

또한, 조성 분석용 시험편은, 상기한 열처리 후의 시험재의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜ 연삭하고, 그 연삭 후의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜, 외표면에 평행한 면으로 10㎜×10㎜의 크기의 시험편을 채취했다. 얻어진 시험편을 이용하여, 각 성분 원소의 분석을 행했다. 분석 방법은, 화학 분석으로 하고, C는 연소법, Si, W는 중량법, Mn, Cr, Mo는 원자 흡광법, Co는 용량법, Fe는 용량법 또는 원자 흡광법으로 했다.The test specimen for composition analysis was prepared by grinding 5 mm in the radial direction from the outer surface of the test material after the heat treatment as described above and measuring 5 mm in the radial direction from the outer surface after grinding and 10 mm 10 mm in the plane parallel to the outer surface Size specimens were taken. The obtained test pieces were used to analyze each component element. Mn, Cr, and Mo were measured by atomic absorption spectrometry, Co was measured by the capacity method, and Fe was measured by the dosing method or the atomic absorption method.

얻어진 결과를 표 5에 나타낸다.The obtained results are shown in Table 5.

또한, 마모 시험편(외경 60㎜φ×폭 10㎜)은, 상기한 열처리 후의 시험편으로부터, 마모 시험편의 폭 중앙 위치가, 당해 시험재의 외표면으로부터 지름 방향으로 10㎜의 위치가 되도록 채취했다. 또한, 마모 시험은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 시험편(마모 시험편)과 상대재(재질: S45C, 외경 190㎜φ×폭 15㎜)의 2원반 슬라이딩 전동 방식으로 행했다.The abrasion test piece (60 mm in outer diameter x 10 mm in width) was sampled from the test piece after the heat treatment so that the center position of the width of the abrasion test piece was 10 mm in the radial direction from the outer surface of the test piece. As shown in Fig. 7, the abrasion test was carried out by a two-disc sliding transfer method of a test piece (abrasion test piece) and a counter material (material: S45C, outer diameter 190 mm? X width 15 mm).

마모 시험은, 시험편을 수냉하면서, 회전수: 700rpm(주속: 2.1m/s)으로 회전하는 시험편에, 850℃로 가열한 상대편을 하중 980N으로 압접하면서, 슬라이딩율: 14.2%로 전동시켰다. 시험편의 전동 회수가 21000회마다 상대재를 갱신하고, 누적 회전수가 168000회가 될 때까지 전동시켰다. 시험 종료 후에, 마모 시험편의 마모 감량을 조사했다. 얻어진 마모 감량에 대해서, 종래예(시험재 No.22)의 마모 감량을 기준(1.0)으로 하고, 기준에 대한 각 시험재의 마모 감량의 비(: 내마모비=(종래예의 마모 감량)/(당해 시험재의 마모 감량))를 산출하여, 내마모성을 평가했다. 내마모비가 3 이상인 경우를 「◎」, 내마모비가 2 이상 3 미만인 경우를 「○」, 내마모비가 2 미만인 경우를 「×」로 평가했다. 또한, 기호 ◎는 매우 좋음, 기호 ○는 좋음, 기호 ×는 뒤떨어짐을 각각 나타낸다.In the abrasion test, a specimen rotated at 700 rpm (peripheral speed: 2.1 m / s) at a rotation speed of 700 rpm while rotating the test piece was rolled at a slide ratio of 14.2% while pressing a counterpart heated at 850 캜 with a load of 980 N. The electric power of the test piece was updated every 21,000 times, and the electric motor was rotated until the cumulative number of revolutions reached 168,000 times. After the end of the test, the wear loss of the wear test piece was examined. The ratio of the abrasion loss of each test piece to the standard (abrasion loss ratio = (abrasion loss amount of the conventional example) / ((abrasion loss amount of the conventional example) / Wear loss amount of the test material)) was calculated, and the abrasion resistance was evaluated. , &Quot;? &Quot;, "? &Quot;, and " x ", respectively, when the abrasion resistance ratio was 3 or more. Symbols " & cir & indicate very good, symbols " good ", and symbol " x "

영률 측정용 시험편(φ16×5㎜ 두께)은, 상기한 열처리 후의 시험재의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜ 연삭하고, 그 연삭 후의 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜, 외표면에 평행한 면으로 φ16㎜의 크기의 시험편을 채취했다. 얻어진 시험편을 이용하여, 초음파법으로 영률을 측정했다.The test piece for measuring the Young's modulus (φ16 × 5 mm thickness) was ground 5 mm in the radial direction from the outer surface of the test material after the above-mentioned heat treatment, and 5 mm in the radial direction from the outer surface after grinding, Mm. ≪ / RTI > Using the obtained test piece, the Young's modulus was measured by the ultrasonic method.

또한, 상기한 열처리 후의 시험재를 외표면으로부터 지름 방향으로 10㎜ 연삭하여 연삭 후의 표면을 외표면으로 하는 롤 시험편(외경 230㎜φ×폭 40㎜)을 채취하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 탄소강 단강제의 축재에 수축 가열 끼워 맞춤하여 압연 하중 평가용의 복합 롤로 한 후, 당해 복합 롤을, 4Hi의 박판 냉간 압연기(백업 롤: 외경 500㎜φ×몸체 길이 40㎜)에 설치하고, 인장 강도 590㎫의 강판(판폭 20㎜, 판두께 1.5㎜×길이 20m)을 피압연재로 하여 판두께 감소율 20%의 냉간 압연을 실시했을 때의 압연 하중을 측정했다. 그 결과로부터, 종래예인 시험재 No.22의 압연 하중을 기준으로 하여 기준에 대한 각 롤 시험편의 압연 하중의 저감량(=100-당해 시험재의 압연 하중/종래예의 압연 하중×100)을 산출하여, 압연 하중이 10% 이상 저감한 경우를 압연 하중의 저감 효과가 인식된다고 했다.Further, a test specimen after the above-mentioned heat treatment was ground 10 mm in the radial direction from the outer surface, and a roll test piece (outer diameter 230 mm? Width 40 mm) having the surface after grinding as the outer surface was sampled, The composite roll was placed in a 4Hi thin plate cold rolling mill (back-up roll: external diameter 500 mm? X body length 40 mm), and a tensile force The rolling load was measured when a cold-rolled steel sheet having a strength of 590 MPa (plate width of 20 mm, plate thickness of 1.5 mm, length of 20 m) was subjected to cold rolling with a plate thickness reduction ratio of 20%. Based on the results, the reduction amount (= 100-the rolling load of the test material / the rolling load of the conventional example × 100) of the rolling load of each roll test piece relative to the reference was calculated on the basis of the rolling load of the test material No. 22 of the conventional example, The reduction effect of the rolling load is recognized when the rolling load is reduced by 10% or more.

얻어진 결과를 표 6에 나타낸다.The obtained results are shown in Table 6.

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

실시예 2에서는, 본 발명예는 모두, 내마모비가 2.1 이상으로 종래예(하이 스피드 공구강 롤)에 비하여 현격히 내마모성이 향상되어 있고, 또한, 종래예에 비하여 10% 이상 압연 하중이 저감되어 있어, 우수한 압연 하중 저감 효과를 나타낸다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는, 시험 도중에 균열이 발생하거나, 내마모비가 2 미만으로 종래예에 비하여 내마모성의 개선이 적거나, 또는 영률이 270㎬ 미만이기 때문에 압연 하중 저감 효과가 작다.In Example 2, all of the examples according to the present invention had a wear resistance ratio of 2.1 or more, which markedly improved abrasion resistance as compared with the conventional example (high speed tool steel roll), and the rolled load was reduced by 10% or more as compared with the conventional example, Exhibits excellent rolling load reducing effect. On the other hand, in the comparative example deviating from the scope of the present invention, cracking occurred during the test, the wear resistance ratio was less than 2, the improvement of wear resistance was less than that of the conventional example, or the Young's modulus was less than 270 때문에, .

또한, 본 발명예(No.13, No.5)에 대해서 조직을 관찰하여 도 6에 나타낸다. 열처리 후의 시험재 외표면으로부터 지름 방향으로 5㎜의 위치가 관찰면이 되도록 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 주사형 전자 현미경(배율: 250배)으로 관찰하여, 반사 전자상을 얻었다. 백색 영역이 초정 탄화물(W가 농화한 M6C형 탄화물)인 것을 확인하고 있다. 본 발명예에서는, 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면측에 초정 탄화물이 고밀도로 분산되어 있는 것을 알 수 있다.Further, the structure was observed with respect to Inventive Examples (No. 13 and No. 5) and is shown in FIG. A specimen for tissue observation was taken from the outer surface of the test material after the heat treatment so that the position of 5 mm in the diameter direction was the observation surface, and observed with a scanning electron microscope (magnification: 250x) to obtain a reflection electron image. It is confirmed that the white region is the super-pure carbide (M 6 C type carbide in which W is concentrated). In the present invention, it can be seen that the super-pure carbide is dispersed at high density on the outer surface side of the test material (sleeve-shaped roll outer layer material).

또한, 참고로서, 시험재 No.11(본 발명예)에 대해서, 열처리 후의 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38㎜의 위치(38㎜ 위치)에서, 당해 위치로부터 지름 방향으로 5㎜, 외표면에 평행한 면으로 10㎜×10㎜의 크기의 조성 분석용 시험편을 채취했다. 그리고, 화학 분석에 의해 각 위치에서의 조성을 분석했다. 얻어진 결과를 표 5에 병기했다.For reference, the test material No. 11 (the present invention) was subjected to a heat treatment at a position (18 mm position) and a position (38 mm position) of 18 mm in the radial direction from the outer surface of the test material (sleeve- 38 mm), a specimen for composition analysis having a size of 5 mm in the radial direction and 10 mm x 10 mm in a plane parallel to the outer surface was taken from the position. Then, the composition at each position was analyzed by chemical analysis. The obtained results are shown in Table 5.

또한, 시험재 No.11(본 발명예)에 대해서, 마모 시험편의 시험면이, 열처리 후의 시험재 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38∼48㎜의 범위의 위치(38㎜ 위치)가 되도록, 마모 시험편을 채취하고, 상기한 조건과 마찬가지로, 마모 시험을 실시하여, 마모 감량을 측정했다. 얻어진 결과를 표 6에 병기했다.Further, with respect to the test piece No. 11 (the test piece), the test surface of the wear test piece was located at a position (18 mm position) in the radial direction from the outer surface of the test material after the heat treatment (18 mm position) (38 mm position), and the abrasion test was carried out in the same manner as in the above-mentioned conditions to measure the abrasion loss. The obtained results are shown in Table 6.

표 5로부터, 시험재(슬리브 형상 롤 외층재) 외표면에는, 주로 W가 농화해 있고, 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜ 떨어진 위치(18㎜ 위치), 외표면으로부터 지름 방향으로 38㎜ 떨어진 위치(38㎜ 위치)에서는, W의 비율이 감소하고, Co, Fe 등의 비율이 증가하여, 명백하게 경사 조성으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 외표면으로부터 지름 방향으로 18㎜의 위치(18㎜ 위치) 및 38㎜ 떨어진 위치(38㎜ 위치)에서는, 외표면으로부터 지름 방향으로 10㎜까지의 영역에 비하여 내마모성이 저하되어 있다.From Table 5, it can be seen that the outer surface of the test material (sleeve-shaped roll outer layer material) is mainly concentrated in W and is located at a position 18 mm away from the outer surface by 18 mm in diameter and 38 mm away from the outer surface in the radial direction (At a position of 38 mm), the ratio of W decreases, and the proportion of Co, Fe, and the like increases, and it is apparent that the composition has an oblique composition. Therefore, as can be seen from Table 6, at a position (18 mm position) of 18 mm in diameter and a position (38 mm position) of 38 mm away from the outer surface, The abrasion resistance is lowered.

Claims (21)

W-Co기 합금제 압연용 롤 외층재로서,
W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 외층재 표면이, 질량%로,
W: 25∼70%,
Co: 5∼45%,
C: 0.6∼3.5%,
Si: 0.05∼3%,
Mn: 0.05∼3%,
Mo: 1∼15%
를 포함하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 롤 외층재.
As a rolled roll material for W-Co based alloy rolling,
Wherein the W content is an inclined composition which decreases in the radial direction from the outer peripheral side of the roll toward the inner peripheral side and the surface of the outer rim at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is expressed by mass%
W: 25 to 70%
Co: 5 to 45%
C: 0.6 to 3.5%
Si: 0.05 to 3%
Mn: 0.05 to 3%
Mo: 1 to 15%
And the remainder is composed of unavoidable impurities.
제1항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Fe: 5∼40%,
Cr: 0.1∼10%,
V: 0.1∼6%,
Nb: 0.1∼3%
중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 롤 외층재.
The method according to claim 1,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Fe: 5 to 40%
Cr: 0.1 to 10%
V: 0.1 to 6%
Nb: 0.1 to 3%
And at least one selected from the group consisting of iron oxide and iron oxide.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Ni: 0.05∼3%
를 함유하는 압연용 롤 외층재.
3. The method according to claim 1 or 2,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Ni: 0.05 to 3%
By weight based on the total weight of the roll.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압연용 롤 외층재가, 원심 주조제인 압연용 롤 외층재.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the rolled roll outer layer material is a centrifugal casting roll.
외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서,
상기 외층이, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 압연용 롤 외층재인 압연용 복합 롤.
A composite roll for rolling comprising an outer layer and an inner layer welded and integrated with the outer layer,
Wherein the outer layer is the rolling roll outer layer material according to any one of claims 1 to 3.
외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서,
상기 외층이, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 압연용 롤 외층재인 압연용 복합 롤.
An intermediate composite roll for rolling comprising an outer layer, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded and integrated with the intermediate layer,
Wherein the outer layer is the rolling roll outer layer material according to any one of claims 1 to 3.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 외층이, 원심 주조제인 압연용 복합 롤.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the outer layer is a centrifugal casting agent.
W-Co기 합금제 압연용 롤 외층재로서, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로,
W: 25∼70%,
Co: 5∼45%,
C: 0.6∼3.5%,
Si: 0.05∼3%,
Mn: 0.05∼3%,
Mo: 1∼15%를 포함하고,
또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 하기의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 롤 외층재.
           기
1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0    [1]
여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.
An outer layer material which is a surface layer of a W-Co alloy rolling roll outer layer material having an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side of the roll toward the inner peripheral side and which corresponds to the maximum diameter at the time of rolling, %in,
W: 25 to 70%
Co: 5 to 45%
C: 0.6 to 3.5%
Si: 0.05 to 3%
Mn: 0.05 to 3%
Mo: 1 to 15%
And has a composition in which the content of W, Co, Mo and Fe satisfies the following formula (1) and the remainder is inevitable impurities.
group
(% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]
Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.
제8항에 있어서,
상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 롤 외층재.
9. The method of claim 8,
Wherein a Young's modulus of the outer layer material to be a surface layer at a position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is not less than 270 占 and not more than 500 占..
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Fe: 5∼40%,
Cr: 0.1∼10%,
V: 0.1∼6%,
Nb: 0.1∼3%
중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 롤 외층재.
10. The method according to claim 8 or 9,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Fe: 5 to 40%
Cr: 0.1 to 10%
V: 0.1 to 6%
Nb: 0.1 to 3%
And at least one selected from the group consisting of iron oxide and iron oxide.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Ni: 0.05∼3%
를 함유하는 압연용 롤 외층재.
11. The method according to any one of claims 8 to 10,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Ni: 0.05 to 3%
By weight based on the total weight of the roll.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압연용 롤 외층재가, 원심 주조제인 압연용 롤 외층재.
The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the rolled roll outer layer material is a centrifugal casting roll.
외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서,
상기 외층이, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로,
W: 25∼70%,
Co: 5∼45%,
C: 0.6∼3.5%,
Si: 0.05∼3%,
Mn: 0.05∼3%,
Mo: 1∼15%를 포함하고,
또한 W, Co, Mo, Fe의 함유량이 하기의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 복합 롤.
             기
1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1]
여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.
A composite roll for rolling comprising an outer layer and an inner layer welded and integrated with the outer layer,
Wherein the outer layer is made of a W-Co based alloy and has an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side of the roll toward the inner peripheral side and the outer layer material serving as the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is in a mass% in,
W: 25 to 70%
Co: 5 to 45%
C: 0.6 to 3.5%
Si: 0.05 to 3%
Mn: 0.05 to 3%
Mo: 1 to 15%
And the content of W, Co, Mo, and Fe satisfies the following formula (1) and the remainder is inevitable impurities.
group
(% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]
Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.
제13항에 있어서,
상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 복합 롤.
14. The method of claim 13,
Wherein the Young's modulus of the outer layer material to be the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is 270 占 ㎬ to 500 占 ㎬.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Fe: 5∼40%,
Cr: 0.1∼10%,
V: 0.1∼6%,
Nb: 0.1∼3%
중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 복합 롤.
The method according to claim 13 or 14,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Fe: 5 to 40%
Cr: 0.1 to 10%
V: 0.1 to 6%
Nb: 0.1 to 3%
Or a combination thereof.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Ni: 0.05∼3%
를 함유하는 압연용 복합 롤.
16. The method according to any one of claims 13 to 15,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Ni: 0.05 to 3%
By weight.
외층과, 당해 외층과 용착 일체화한 중간층, 당해 중간층과 용착 일체화한 내층으로 이루어지는 압연용 복합 롤로서,
상기 외층이, W-Co기 합금제이고, W 함유량이 롤 외주측으로부터 내주측을 향하여 지름 방향으로 저하하는 경사 조성이고, 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재가, 질량%로,
W: 25∼70%,
Co: 5∼45%,
C: 0.6∼3.5%,
Si: 0.05∼3%,
Mn: 0.05∼3%,
Mo: 1∼15%,
Fe: 5∼40%를 포함하고,
또한, W, Co, Mo, Fe의 함유량이 하기의 [1]식을 만족하고, 잔부가 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 압연용 복합 롤.
           기
1.2≤(%W+%Mo)/(%Co+%Fe)≤9.0   [1]
여기에서, %W, %Mo, %Co, %Fe는, 각 원소의 함유량(질량%)이다.
An intermediate composite roll for rolling comprising an outer layer, an intermediate layer welded and integrated with the outer layer, and an inner layer welded and integrated with the intermediate layer,
Wherein the outer layer is made of a W-Co based alloy and has an inclined composition in which the W content decreases in the radial direction from the outer peripheral side of the roll toward the inner peripheral side and the outer layer material serving as the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is in a mass% in,
W: 25 to 70%
Co: 5 to 45%
C: 0.6 to 3.5%
Si: 0.05 to 3%
Mn: 0.05 to 3%
Mo: 1 to 15%
Fe: 5 to 40%
Further, the composite roll for rolling has a composition in which the content of W, Co, Mo, and Fe satisfies the following formula (1) and the remainder is inevitable impurities.
group
(% W +% Mo) / (% Co +% Fe)? 9.0 [1]
Here,% W,% Mo,% Co, and% Fe are the content (mass%) of each element.
제17항에 있어서,
상기 압연 사용시의 최대 지름에 상당하는 위치의 표층이 되는 외층재의 영률이 270㎬ 이상 500㎬ 이하인 압연용 복합 롤.
18. The method of claim 17,
Wherein the Young's modulus of the outer layer material to be the surface layer at the position corresponding to the maximum diameter at the time of rolling is 270 占 ㎬ to 500 占 ㎬.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Fe: 5∼40%,
Cr: 0.1∼10%,
V: 0.1∼6%,
Nb: 0.1∼3%
중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 압연용 복합 롤.
The method according to claim 17 or 18,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Fe: 5 to 40%
Cr: 0.1 to 10%
V: 0.1 to 6%
Nb: 0.1 to 3%
Or a combination thereof.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성에 더하여 추가로, 질량%로,
Ni: 0.05∼3%
를 함유하는 압연용 복합 롤.
20. The method according to any one of claims 17 to 19,
In addition to the above composition, in addition, by mass%
Ni: 0.05 to 3%
By weight.
제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외층이, 원심 주조제인 압연용 복합 롤.


21. The method according to any one of claims 13 to 20,
Wherein the outer layer is a centrifugal casting agent.


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