(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークロール取付け具のワークロール取付け孔が肉盛補修され、その肉盛が炭素０．１〜０．２重量％、クロム１１〜１５重量％を含む鉄合金からなりかつショア硬度６５〜７５を有することを特徴とするワークロール取付け具。
【請求項２】
前記肉盛がさらにニッケルを２〜３重量％含む鉄合金である請求項１記載のワークロール取付け具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワークロール取付け具に係わり、特にワークロール取付け具のワークロール取付け孔の肉盛補修に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延機などのワークロールは、一般にニッケル、クロムなどを含む鋼材で形成されているが、ワークロール取付け用カップリングを有するスピンドルに取付けられて、モーターで駆動される。図１を参照すると、ワークロール１はスピンドル２に結合された後、ピニオンスタンド３、ギアカップリング４、減速機５を経てモーター６に結合され、モーター６の駆動力はジョイント２ａを持つスピンドル２によってワークロール１に伝達される。このスピンドル２とワークロール１を結合する部分をカップリング２ｂというが、代表的には図２、図３に示すように、スピンドル２に小判形の孔２ｃが形成されるとともに、ワークロール１の先端１ｃは小判形になっているので、この小判１ｃを小判孔２ｃに挿入して結合される。
【０００３】
圧延機などが長期間繰り返して使用されると、ワークロール１の小判１ｃによってスピンドルの小判孔２ｃ（カップリング孔）が磨耗し、図４に示すように特に小判孔のエッジ接触部Ａが磨耗する。
従来、この小判孔のエッジ接触部Ａが約３mm程度磨耗したところで、肉盛補修８して再使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、肉盛補修材としては、例えば炭素０．０５〜０．０８重量％、ショア硬度４５〜５５の硬化肉盛材などが使用されている。
しかし、この肉盛補修のための費用は肉盛補修材のコストも含めてかなりになる。
【０００５】
そこで、本発明では、スピンドルのワークロール取付け用カップリングの耐磨耗性を改良して、カップリング補修寿命を延長し、肉盛補修費用を削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために、スピンドルのワークロール取付け用カップリングの磨耗の原因を追求するとともに、その対策を鋭意検討した結果、本発明に達した。
即ち、本発明は、ワークロール取付け具のワークロール取付け孔が肉盛補修され、その肉盛が炭素０．１〜０．２重量％、クロム１１〜１５重量％を含む鉄合金からなりかつショア硬度６５〜７５を有することを特徴とするワークロール取付け具にある。
【０００７】
肉盛はさらにニッケルを２〜３重量％含む鉄合金であることが好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記の如く、スピンドルのカップリングのワークロール取付け用孔の磨耗の原因を追求して、カップリングに腐食磨耗の形跡がないことから、ロールの小判部の微小転がりおよび叩きによる小判孔の疲労剥離が主な原因であることをつきとめ、対策としては肉盛の硬度アップなどによる耐磨耗性の向上が有効であること、そのために肉盛補修材を改良すればよいことを見出した。
【０００９】
ワークロール取付け具の硬度を上げるための方法としては肉盛補修材の改良のほか、窒化や浸炭などもあるが、前者は硬度はショア硬度８０に及び有効であるが、コストが高くまた硬化層が数１０μm 程度で浅い、後者はコストが高く、また浸炭後熱処理が必要で工程が複雑であり、いずれも現状（耐磨耗性）を改良することはできなかった。その点、肉盛補修材の改良が最も経済的かつ有効であった。
【００１０】
そこで、本発明の肉盛補修材はショア硬度６５〜７５を有する必要がある。上記のように、微小転がりおよび叩かれによる疲労剥離を防止するためには、硬度を高くすることが有効であり、本発明では硬度を６５以上とした。しかし硬度が高すぎて７５を越えると、割れが発生する。好ましい硬度は６８〜７３程度である。
【００１１】
また、本発明の肉盛補修材は鉄合金からなり、炭素含分が０．１〜０．２重量％、クロム含分が１１〜１５重量％、好ましくはニッケル２〜３重量％を含む。炭素含分が０．１重量％未満では十分な硬度が得られず、０．２重量％を越えると炭素等量が増加して母材との相性が悪くなる。炭素等量は下記式で表わされる。
【００１２】
【数１】
0003542900.tif 000002
【００１３】
クロムが１１重量％未満では耐食性が低下して、耐磨耗性が上がらないが、１５重量％を越えるとコストが高くなりまた炭素等量も高くなってしまう。ニッケルは必須ではないが、２〜３重量％含むことにより、耐食性が向上する。しかしニッケルが多すぎるとやはりコストが高くなりまた炭素等量も高くなる。
肉盛補修材はカップリング（母材）の材質と相性のよい材質が望まれることは当然であり、合金成分の共通性のほか、特に炭素等量が近似し、溶接性が良いことが望ましい。本発明のカップリング（母材）の材質としては、特に限定されないが、一般に使用されるＳＮＣＭ４３９，４３５など、高強度の鉄合金からなることができる。
【００１４】
肉盛補修の仕方はその材料に応じて適当に行えばよい。一般的には、磨耗が激しくなると、補修材を含む孔内を一旦研削除去した後、適当な厚さに肉盛りし、熱処理してから、再度目的の孔形状に整形する。
なお、カップリングの取付け孔の形状は小判形に限定されない。
【００１５】
【実施例】
半径約４８２mmの円周部と幅約３６０mmの平行部とからなる小判形の孔を有するカップリングを持つクロスビンタイプユニバーサル型スピンドル（材質ＳＮＣＭ４３９；組成および特性は表１に示す）を、深さ５mmにスキンカットした後、表１に示す組成を持ついくつかの肉盛材（試料１〜４）を用いて、下盛がある場合は下盛を合わせて厚さ５mmの肉盛を行った。
【００１６】
【表１】
0003542900.tif 000003
【００１７】
肉盛溶接および応力除去焼鈍の条件は、肉盛材の種類により若干異なるが、一般的には、下記のとおりであった。
肉盛溶接は、カップリングを炉内にセットして、２６０〜３２０℃に予熱し、この温度に保ちながら、自動ＴＩＧ溶接機を用い、軸方向に肉盛りする溶接加工を行った。次いで、電気炉で５０℃／時程度で昇温し、約５００℃（ＳＮＣＭ４３９の焼き戻し温度５８０℃より低い温度を採用）に４〜６時間保持した後、５０℃／時程度で降温した。
【００１８】
これらの肉盛したカップリングを持つスピンドルを圧延機に取付け、カップリングの小判孔にワークロールを取りつけて（図１参照）、鋼板の圧延を所定期間行った。
所定期間の圧延操作後、スピンドルを取り外して、小判孔に欠け、割れなどがないことを確認してから、孔の寸法を図５に示す箇所について測定した。いずれも最大の磨耗はａ−▲１▼の部分で起きているので、この部分の磨耗量で耐磨耗性の比較を行うことができる。カップリングにかけた負荷は処理した圧延板材のトン数で表す。
【００１９】
結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
0003542900.tif 000004
【００２１】
表２に見られるように、試料３（黒木製ＫＧ−４；炭素０．１１重量％、クロム１３重量％、ニッケル２重量％を含む鉄合金でショア硬度７０）によって最も優れた耐磨耗性が得られた。その理由は、高い硬度と、適当な炭素およびクロム含有量にあると考えられる。因みに、試料３の炭素等量は３．０５、ＳＮＣＭ４３９の炭素等量は０．６６〜０．９２である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に従って肉盛したワークロール取付け孔を持つワークロール取付け具では耐磨耗性が向上し、肉盛補修回数を低減し、また肉盛材のコストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モーターからの駆動力をワークロールへ伝達する機構を示す。
【図２】スピンドルのカップリング部を示す正面図および側面図である。
【図３】スピンドルのカップリング部の小判孔とワークロールの先端の小判を示す。
【図４】スピンドルのカップリング部の小判孔の磨耗部と肉盛補修を示す。
【図５】スピンドルのカップリング部の小判孔の磨耗試験結果の測定箇所を示す。
【符号の説明】
１…ワークロール
２…スピンドル
２ａ…ジョイント
２ｂ…カップリング
２ｃ…小判孔
６…モーター
８…肉盛補修部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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