鋳鉄ロールの耐摩耗性は、主に化学組成を調整することによって、いくつかの方法で強化できます。
主要な合金元素の追加
シリコン (Si): シリコンは、鋳鉄の黒鉛形成を促進し、結晶粒構造を微細化することにより、耐摩耗性を向上させるのに不可欠です。これにより、材料の硬度と耐摩耗性が、通常は適切な範囲内 (たとえば、2.2% ~ 2.8% Si) で大幅に向上します。
マンガン (Mn): マンガンは、硫黄の有害な影響を軽減し、結晶粒構造を微細化し、材料の強度と靱性を向上させる硫化マンガンを形成することにより、耐摩耗性を向上させる上でも重要な役割を果たします。最適なマンガン含有量 (例: 0.6% ~ 1.2%) は、鋳鉄ロールの耐摩耗性の向上に役立ちます。
クロム (Cr): 高クロム鋳鉄では、クロムは炭素とともに硬質炭化物 (M7C3 など) を形成し、耐摩耗性を大幅に高めます。クロム含有量を増やすと、耐摩耗性の高いクロム鋳鉄ロールが得られます。
その他の元素: モリブデン (Mo)、コバルト (Co) などの元素を添加すると、結晶粒構造が微細化し、材料の硬度と強度が向上するため、耐摩耗性がさらに向上します。
炭素含有量の制御
カーボン含有量も耐摩耗性に重大な影響を与えます。炭素含有量が高くなると硬度が増加しますが、炭素が過剰になると過剰な炭化物が形成され、耐摩耗性が低下する可能性があります。したがって、最適な耐摩耗性を確保するには、炭素含有量を慎重に制御する必要があります(たとえば、3.0%未満)。 鋳鉄ロール .
熱処理プロセスの調整
焼きなまし、焼き入れなどの熱処理プロセスにより、鋳鉄ロールの微細構造が変化し、それにより硬度と耐摩耗性が向上します。たとえば、焼入れにより表面に高硬度の層が形成され、効果的に摩耗に抵抗します。
複合接種剤の利用
最新の技術では、複合接種剤を使用して鋳鉄ロールの耐摩耗性を高めています。これらの接種剤には、炭化クロムや炭化ケイ素などの硬質相が組み込まれており、コアワイヤと接種プロセスを通じて溶鉄中に均一に分散され、グラファイトノジュールの数とその球状化が増加することで耐摩耗性が大幅に向上します。
したがって、鋳鉄ロールの耐摩耗性は、化学組成の調整(シリコン、マンガン、クロムなどの添加、炭素含有量の制御)、熱処理プロセスの最適化、複合接種剤の使用によって強化されます。実際の用途で優れた耐摩耗性を実現するには、特定の動作条件と要件に基づいて適切な材料とプロセスを選択する必要があります。