荒引きスタンドのロール通過速度が速すぎると、消耗品のコストが上昇するだけでなく、キャンペーンのスケジュール全体が混乱します。高温で重圧下加工を行うセクションミル、ブルーミングミル、バーミルでは、材料の選択が非常に重要です。 黒鉛鋼ロール は、これらの要求の厳しい現場で推奨されるソリューションとなっていますが、それには十分な理由があります。その微細構造により、いくつかの問題が一度に解決されます。
黒鉛鋼ロールの決定的な特徴は、パーライト鋼マトリックス内に分散された微細な球状黒鉛粒子の存在です。これは偶然ではなく、仕組まれたものです。黒鉛が固体潤滑剤として作用し、ロールストック界面の摩擦を低減し、ロール表面への酸化鉄スケールの付着を大幅に抑制します。それだけで溝の寿命が延び、圧延製品の表面品質が向上します。
潤滑を超えて、グラファイト相は熱伝導率を高めます。高圧下圧延中に発生する熱はバレル全体に均一に放散され、表面温度勾配が抑制されます。その結果、熱亀裂が減り、熱サイクル下でも寸法がより安定し、水冷要件が緩和されます。これは、冷却水の量が制約となる工場において実際的な利点となります。
半鋼ロールと比較すると、機械的特性は同様ですが、黒鉛鋼は耐熱亀裂耐性と酸化スケール付着耐性が大幅に優れています。パーライト球状鉄と比較して、深溝用途向けに高い硬度と優れた構造強度を実現します。
すべての黒鉛鋼ロールが同じというわけではありません。グレードの選択は、スタンド位置、ローリング低減、目標硬度によって異なります。以下の表は、市販されている 3 つのグレードの化学組成と硬度の範囲をまとめたものです。
| グレード | C (%) | Si(%) | Cr(%) | ニッケル(%) | Mo (%) | 硬度（HSD） | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GS150 | 1.40～1.60 | 1.00～1.70 | 0.60～1.00 | 0.20～1.00 | 0.20～0.50 | 40～50 | セクションミル荒加工、ホットストリップエッジャーロール |
| GS160 | 1.50～1.70 | 0.80～1.50 | 0.50～1.50 | 0.20～1.00 | 0.20～0.80 | 45–55 | 粗圧延機、棒線圧延機中間品 |
| GS190 | 1.80～2.00 | 0.80～1.50 | 0.50～2.00 | 0.60～2.20 | 0.20～0.80 | 50～60 / 55～65 | ブルームミルブランキングスタンド、重荒加工 |
3 つのグレードはすべて、Φ400 mm ～ Φ1400 mm のバレル直径で製造されており、典型的なセクションおよびブルーミングミル構成の全寸法範囲をカバーしています。不純物管理は全体的に厳格です。粒界での脆化を避けるために、すべてのグレードで P ≤ 0.035% および S ≤ 0.030% が維持されます。
の 黒鉛鋼ロール GS150 はエントリーグレードの選択肢です。40 ～ 50 HSD の硬度により、パスの減少が大きく、ビレットの表面に依然としてスケールが多い荒加工スタンドに特有の衝撃荷重を吸収するのに十分な靭性が与えられます。炭素含有量が比較的低いため、脆化のリスクが低く抑えられます。セクションミル荒加工、熱間ストリップ粗加工パス、エッジャーロールに最適です。
の 黒鉛鋼ロール GS160 カーボンの上限がわずかに高く、モリブデンの範囲が広くなります (0.20 ～ 0.80%)。 Mo の添加により高温での炭化物構造が安定化するため、このグレードは熱負荷が長期間にわたって持続する粗加工機に適しています。
の 黒鉛鋼ロール GS190 最も高い炭素含有量 (1.80 ～ 2.00%) と最も広い範囲のニッケル (0.60 ～ 2.20%) を含有しており、これにより硬度 (より高い仕様では最大 65 HSD) と靱性の両方が大幅に向上し、ブルーミングミルブランキングスタンドの複合的な要求に応えます。ニッケル含有量が高いと焼入れ性が向上し、断面サイズが熱処理中の冷却速度に影響する大径ロールでも一貫したパーライトマトリックスが確保されます。
各要素がどのような影響を及ぼしているかを理解すると、硬度の数値だけを見るよりもグレードの比較がより有意義になります。
3 つの質問が実際のロール選択に役立ちます。まずスタンドの減速比とは何でしょうか？深い溝のある高圧下荒加工位置には、硬くて脆い代替品よりも GS150 または GS160 の靭性が必要です。第二に、熱サイクルの強さはどれくらいですか?圧延が断続的でパス間の遅延が長いミルでは、激しい熱サイクルが発生します。これらの条件では、黒鉛鋼の導電性の利点が最大になります。第三: ビレットの入口温度は何度ですか? 1150℃を超えるブルーミングミル入口温度では、ロール表面により高い熱応力がかかります。 GS190 の合金含有量が強化されているため、低グレードの材料に影響を与える熱亀裂のリスクを回避できます。
の full 黒鉛鋼ロール 製品範囲は、セクションミル、バーアンドワイヤーミル、ブルーミングミル、熱間ストリップ粗加工、およびエッジャーポジションをカバーしており、靭性と熱安定性が共存する必要がある基本的にすべてのスタンドカテゴリーをカバーしています。評価する購入者向け 複数のミル位置にわたる鋳鋼ロールのオプション 、スタンド位置および進入温度に対する硬度要件をマッピングすると、グレードの決定を迅速に絞り込むことができます。隣接する 2 つのグレードの間で迷った場合は、キャンペーンの信頼性を考慮すると、一般に硬度の低いオプションの方が安全です。摩耗率の差はわずかですが、破損リスクの差は大きくありません。
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