[发明专利]复合辊及轧制方法

权利要求书

1.一种复合辊，其具有钢制的辊轴材料和设置在所述辊轴材料的周围的外层，其特征在于，

所述外层含有烧结体，该烧结体含有作为铁基合金的母材、由陶瓷构成的平均粗度为1～30μm且平均纵横比为10～500的纤维状夹杂物和由陶瓷构成的平均粒径为1～100μm的颗粒状夹杂物，

所述纤维状夹杂物的含量相对于所述烧结体为5～40体积％，

所述颗粒状夹杂物的含量相对于所述烧结体为5～30体积％。

2.根据权利要求1所述的复合辊，其特征在于，

所述烧结体的所述母材的化学成分包含下述成分：

0.8～3.5质量％的C、

1～13质量％的Cr、

0～18质量％的Mo、

0～28质量％的W、

0～15质量％的Ni、

0～18质量％的Co、

合计为2～20质量％的选自由V、Nb、Ti、Ta、Zr和Hf构成的组的1种以上的元素、

剩余部分包含Fe和杂质。

3.根据权利要求1或2所述的复合辊，其特征在于，

所述颗粒状夹杂物和所述纤维状夹杂物是氧化物、氮化物或碳化物中的1种以上。

4.根据权利要求3所述的复合辊，其特征在于，

所述颗粒状夹杂物是氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氮化硼、氮化硅和氮化锆中的1种以上。

5.根据权利要求3或4所述的复合辊，其特征在于，

所述纤维状夹杂物是氧化铝、莫来石、氮化硼和氮化硅中的1种以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合辊，其特征在于，

所述颗粒状夹杂物和所述纤维状夹杂物的总含量相对于所述烧结体的体积为35体积％～70体积％。

7.一种复合辊，其是在钢制的辊轴材料的周围设有外层的复合辊，其特征在于，

所述外层含有烧结体，该烧结体是通过对(a)铁基合金粉末、(b)平均粗度为1～30μm且平均纵横比为10～500的陶瓷纤维和(c)平均粒径为1～100μm的陶瓷粉末的混合物进行烧结而获得的，

相对于(a)所述铁基合金粉末、(b)所述陶瓷纤维和(c)所述陶瓷粉末的所述烧结前的总量，(b)所述陶瓷纤维以所述烧结前的配合量计为5～40体积％且(c)所述陶瓷粉末以所述烧结前的配合量计为5～30体积％，

(b)所述陶瓷纤维和(c)所述陶瓷粉末在所述烧结后单独地存在。

8.根据权利要求7所述的复合辊，其特征在于，

所述烧结前的(a)所述铁基合金粉末的化学成分包含下述成分：

0.8～3.5质量％的C、

1～13质量％的Cr、

0～18质量％的Mo、

0～28质量％的W、

0～15质量％的Ni、

0～18质量％的Co、

合计为2～20质量％的选自由V、Nb、Ti、Ta、Zr和Hf构成的组中的1种以上的元素、

剩余部分包含Fe和杂质。

9.根据权利要求7或8所述的复合辊，其特征在于，

(c)所述陶瓷粉末是氧化物、氮化物或碳化物中的1种以上。

10.根据权利要求9所述的复合辊，其特征在于，

(c)所述陶瓷粉末是氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氮化硼、氮化硅和氮化锆中的1种以上。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的复合辊，其特征在于，

(b)所述陶瓷纤维是氧化物系纤维、碳化物系纤维或氮化物系纤维中的1种以上。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的复合辊，其特征在于，

相对于(a)所述铁基合金粉末、(b)所述陶瓷纤维和(c)所述陶瓷粉末的所述烧结前的总量，(b)所述陶瓷纤维和(c)所述陶瓷粉末的所述烧结前的总配合量为35～70体积％。

13.一种轧制方法，其特征在于，

使用权利要求1～12中任1项所述的复合辊来对金属材料进行轧制。

14.一种复合辊的制造方法，其是具有外层和辊轴材料的复合辊的制造方法，其特征在于，

该复合辊的制造方法具有下述工序：

混合工序，在该混合工序中，将铁基合金粉末、平均粒径为1～100μm的陶瓷粉末和平均粗度为1～30μm且平均纵横比为10～500的陶瓷纤维混合而获得原料混合物；

热等静压成型工序，在该热等静压成型工序中，通过将所述原料混合物填充到在所述辊轴材料的周围设置的筒状的小容器内，接着对所述小容器内进行真空脱气，进一步在70～120MPa的压力进行热等静压成型，从而进行烧结，获得在所述辊轴材料的周围接合有所述外层的所述复合辊，

其中，相对于所述原料混合物的所述烧结前的总量，所述陶瓷纤维的配合量以所述烧结前的配合量计为5～40体积％，所述陶瓷粉末的配合量以所述烧结前的配合量计为5～30体积％。