锻钢辊的制造方法

摘要

一种锻钢辊的制造方法，其通过ESR法铸造钢锭，该钢锭以质量％计含有C：0.3％以上、Si：0.2％以上、Cr：2.0～13.0％和Mo：0.2％以上、还以10～100质量ppm含有Bi，锻造该钢锭而制造辊。由此，能够将黑斑缺陷遏制在钢锭的中心附近，因此能够在长时间内稳定地使用辊。

权利要求

1.一种锻钢辊的制造方法，其特征在于，其通过电渣重熔法即ESR法铸造钢锭，该钢锭以质量％计含有：C：0.3％以上、Si：0.2％以上、Cr：2.0～13.0％和Mo：0.2％以上，为了抑制黑斑缺陷的产生，还以10～100质量ppm含有Bi，其中不包括100质量ppm的Bi，锻造该钢锭而制造辊。

2.根据权利要求1所述的锻钢辊的制造方法，所述钢锭以10～38质量ppm的范围含有Bi。

说明书

锻钢辊的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在冷或暖条件下使用的锻钢辊的制造方法，特别涉及即使伴随使用而反复切削辊表面也能够保持良好的表面性状的锻钢辊的制造方法。

背景技术

[0002] 通常，锻钢辊由于直径较大，因此通过用铸锭法(ingot-making method)铸造大型的铸锭(ingot)并对其进行锻造来制造。对于大型铸锭，在铸造时容易自中心向表面附近生成被称为鬼线偏析(ghost segregation)的宏观偏析，该鬼线偏析在经过锻造工序和热处理工序之后也以偏析的形式残留在所制造的锻钢辊的内部。

[0003] 图1为通过铸锭法得到的通常的铸锭的纵截面图。如该图所示，在铸锭内，作为通常的宏观偏析，出现V偏析和鬼线偏析。V偏析在铸锭的中心部呈V字状，由上部的浓V偏析和下部的淡V偏析构成。在淡V偏析的下方存在沉淀晶体。鬼线偏析是C、P或Mn、其它合金成分浓化而成的偏析，存在于自V偏析的外侧至铸锭半径的约1/2位置的区域，形成在铸锭的上下方向上延伸的线状偏析线的形体。

[0004] 鬼线偏析由于生成位置比V偏析更靠近铸锭表面，因此存在如下的问题：在铸锭的铸造以后的锻造、热处理工序中，以该鬼线偏析为起点因加工变形时的应力、热处理-冷却时的热应力而产生裂纹。

[0005] 另外，锻钢辊在持续使用中表面发生磨耗或损耗时，为了使平滑度恢复至规定范围内，进行切削辊表面的保养。此时，鬼线偏析线残留在锻钢辊的表面附近时，即使在当初的制造工序中没有产生裂纹等缺陷，有时也会因该切削保养而使偏析线在辊的表面露出。将偏析线露出的辊用于压延等加工时，偏析线会被转印到被加工材料，因此辊自身变得不适合再使用。

[0006] 因此，强烈需要确立在锻造、热处理工序中不产生裂纹，而且即使对锻钢辊的表面反复进行切削保养也不会使偏析线露出，能够在长期内稳定利用的锻钢辊的制造技术。

[0007] 将通过铸锭法得到的铸锭直接作为锻钢辊的原材料时，特别是由于鬼线偏析，锻钢辊的品质恶化明显。关于这一点，已知的是，通过电渣重熔法(以下称为“ESR法”)得到的钢锭通常形成偏析少的凝固组织。因此，作为锻钢辊的原材料，通常应用通过ESR法得到的钢锭。

[0008] 图2为通过ESR法得到的通常的钢锭的纵截面图。在钢锭内，虽然也取决于钢水池的深度，但会在钢水池的曲率变大的钢锭半径的约1/2区域附近出现黑斑缺陷(freckle defects)。这种由于ESR法而出现在钢锭内的黑斑缺陷与由于铸锭法而出现在铸锭内的V偏析和鬼线偏析相比较轻微。因此，使用通过ESR法得到的钢锭作为锻钢辊的原材料时，可以初步地期待锻钢辊的品质得到改善。

[0009] 但是，黑斑缺陷是与鬼线偏析为相同产生机理的通道型偏析的一种。因此，即使在将通过ESR法得到的钢锭作为锻钢辊的原材料时，实际上，与起因于鬼线偏析同样地，锻钢辊的品质恶化也会因黑斑缺陷而变得明显。

[0010] 此处，黑斑缺陷的产生机理可以如下所述地说明。

[0011] 在铸造过程中，钢中的C、P、Si等轻元素在凝固过程中的枝晶树间发生微观偏析。微观偏析的钢水由于这些轻元素发生了浓化，因此密度低于主体(母材)钢水，因浮力而受到与重力相反方向的铅直向上的力。

[0012] 微观偏析钢水在生成当初停止在树枝状的枝晶树间，然后因浮力而稍稍上浮，进而与位于上部的其它微观偏析钢水合体，生长成宏观的偏析钢水的聚集体，使体积增加。微观偏析钢水进一步上浮并进行合体，体积增加，从而产生较大的浮力，穿越存在于上部的枝晶的树枝，而且一边破坏树枝一边上升，进一步采集其它微观偏析钢水。

[0013] 该偏析钢水在枝晶树间上升中随着凝固的进展而冻结，形成偏析线，残留在钢锭的内部，其以黑斑缺陷的形式出现。

[0014] 黑斑缺陷从其产生机理上讲，钢水中的轻元素的含量越多则越容易产生是不言而喻的。

[0015] 另外，作为凝固组织的枝晶组织较粗时，微观偏析钢水的体积容易变大，黑斑缺陷容易粗大化。这是因为，枝晶组织较粗时，最初在枝晶树间产生的微观偏析钢水的体积也变大，以及微观偏析钢水因浮力而开始上升时的阻力较小，从而钢水的上升流容易产生。

[0016] 通常，将钢锭的半径设为R时，黑斑缺陷容易在钢水池的曲率变大、枝晶臂间隔的前端容易扩展的钢锭的R/2附近产生。但是，钢锭为大型、且轻元素的含量高时，也容易在钢锭的表面附近产生，与上述鬼线偏析的情况同样地，也会产生在热处理工序中发生裂纹等问题。

[0017] 如上所述，在制造锻钢辊时，强烈需要确立在锻造、热处理工序中不发生裂纹，而且即使对锻钢辊的表面反复进行切削保养也不会使偏析线露出，能够在长时间内稳定利用的技术。为了应对该要求，需要在钢锭的铸造阶段完全抑制黑斑缺陷，或者至少将黑斑缺陷从钢锭的表面向靠近中心处遏制。

[0018] 关于黑斑缺陷的产生，根据其产生机理，认为可以通过将枝晶组织微细化来抑制。枝晶组织的微细化可以通过增大铸造时的冷却速度来实现，例如，即使制造冷却速度大的小直径的钢锭，也存在产品的辊直径受到限制、或无法充分取得钢锭的锻造时的锻造比的问题。

[0019] 专利文献1中，由于在铸造时产生的枝晶组织是冷压延机的工作辊表面的粗糙的原因，因此作为改善辊表面的粗糙的方法，记载了将P的含量设为0.025～0.060重量％而使枝晶组织微细化的方法。但是，P通常为杂质元素，会成为钢铁材料的脆化的原因，因此提高P的含量是不优选的。另外，认为P是如上所述成为黑斑缺陷的原因的轻元素，提高P的含量也会助长黑斑缺陷的产生。

[0020] 专利文献2中提出了一种铸造工艺模似器的判定方法，其特征在于，根据利用基于任意的铸造方案的铸造工艺模似而算出的浓度、温度，同时评价考虑了偏析钢水流动的黑斑缺陷评价指标(Ra数(Rayleigh数；瑞利数))、考虑了异晶体产生机理的异晶体缺陷评价指标，判定铸造方案的优劣。如该文献的段落[0057]的记载那样，由该文献的图12的计算实施例暗示在Ra数为0.07以上的位置产生黑斑缺陷的可能性较高等，改变铸造材料时，需要重新设定缺陷评价基准值。

[0021] 现有技术文献

[0022] 专利文献

[0023] 专利文献1：日本特开昭61-9554号公报

[0024] 专利文献2：日本特开2003-33864号公报

发明内容

[0025] 发明要解决的问题

[0026] 如上所述，对于作为锻钢辊的原材料的钢锭的枝晶组织的微细化而言，存在辊直径的限制、由轻元素含量的增大导致的脆化、偏析的产生等问题。本发明是鉴于这种问题而做出的，目的在于提供在通过ESR法铸造作为锻钢辊的原材料的钢锭时能够完全抑制黑斑缺陷、或至少将黑斑缺陷遏制得比现有的钢锭中出现黑斑缺陷的位置更靠近中心的、锻钢辊的制造方法。

[0027] 用于解决问题的方案

[0028] 本发明人等为了达成上述目的而反复进行深入研究，结果发现，通过在利用ESR法进行铸造的过程中使钢水中含有Bi，铸造含有规定量的Bi的钢锭，从而能够抑制黑斑缺陷的产生并且使枝晶组织微细化。关于该研究内容，在后文中说明。

[0029] 本发明是基于该见解而完成的，以下述锻钢辊的制造方法作为主旨。即，一种锻钢辊的制造方法，其特征在于，通过ESR法铸造钢锭，该钢锭以质量％计含有C：0.3％以上、Si：0.2％以上、Cr：2.0～13.0％和Mo：0.2％以上、还以10～100质量ppm含有Bi，锻造该钢锭而制造辊。

[0030] 以下的说明书中，关于钢的成分组成，在没有特别说明的情况下，“％”意味着“质量％(mass％)”，“ppm”意味着“质量ppm”。

[0031] 发明的效果

[0032] 根据本发明的锻钢辊的制造方法，能够将利用ESR法铸造钢锭时生成的宏观偏析即黑斑缺陷从钢锭的表面向靠近中心处遏制。因此，能够抑制在钢锭的锻造和热处理时以偏析为起点的裂纹，并且即使为了再使用辊而对辊进行切削保养也不易使黑斑缺陷的偏析线露出，因此能够在长时间内稳定地使用辊。

附图说明

[0033] 图1为通过铸锭法得到的通常的铸锭的纵截面图。

[0034] 图2为通过ESR法得到的通常的钢锭的纵截面图。

[0035] 图3为示出在本发明的锻钢辊的制造方法中通过ESR法铸造作为原材料的钢锭时的状态的一例的示意图。

[0036] 图4为示出Bi含量与一次枝晶臂间隔的关系的图。

[0037] 图5为示出距钢锭表面的半径方向的距离与一次枝晶臂间隔的关系的图。

[0038] 图6为示出距钢锭表面的半径方向的距离与Ra/Ra0的值的关系的图。

具体实施方式

[0039] 本发明的锻钢辊的制造方法的特征在于，其通过ESR法铸造钢锭，该钢锭含有C：0.3％以上、Si：0.2％以上、Cr：2.0～13.0％和Mo：0.2％以上、还以10～100ppm含有Bi，锻造该钢锭而制造辊。

[0040] 以下，关于如上所述地规定本发明的锻钢辊的制造方法的理由及其优选的方式进行说明。

[0041] 1.利用ESR法的钢锭的铸造

[0042] 图3为示出在本发明的锻钢辊的制造方法中通过ESR法铸造作为原材料的钢锭时的状态的一例的示意图。

[0043] 如该图所示那样，在ESR法中，作为钢锭1的母材的圆柱状的消耗电极2在其上端通过熔接而与短截线4连接，伴随利用未图示的升降机构的短截线4的下降而下降。此时，在腔室5内的铸模(水冷铜模)6内保持有熔融炉渣7，在使消耗电极2浸渍于熔融炉渣7的状态下进行通电，从而使电流在熔融炉渣7中流动，熔融炉渣7发热。消耗电极2由于该熔融炉渣7的焦耳热而自下端依次熔化。熔化的消耗电极2形成熔滴而在熔融炉渣7中沉降，在铸模6内形成钢水3的池而滞留并逐渐层叠凝固。由此，消耗电极2依次熔化直至上端，该钢水3在铸模6内依次凝固，从而得到锻钢辊用的钢锭1。

[0044] 本发明中，为了使通过ESR法得到的钢锭1中含有规定量的Bi，需要在利用ESR法的铸造过程中使钢水3中含有Bi。作为其方法，可以在利用ESR法的铸造阶段在钢水3中添加Bi，也可以在利用ESR法的铸造的前阶段、即通过铸锭法制造作为母材的消耗电极2的阶段在该钢水中添加Bi。

[0045] 如前者那样在利用ESR法的铸造阶段在钢水3中添加Bi时，Bi的添加可以通过如图3所示将含有Bi的Bi线8供给于钢水3来实现。此外，也可以通过预先在消耗电极2的侧面沿轴方向熔接Bi线来实现。

[0046] 此处，利用ESR法的铸造时，钢水的温度超过1600℃。另一方面，Bi的纯物质的沸点仅为1564℃，低于钢水温度。因此，由Bi单质构成Bi线时，在铸造时Bi挥发，无法在钢水中有效地留住Bi。因此，Bi线由Bi与Ni等的合金构成是适宜的。这是因为，通过含有Ni等，在表观上Bi的沸点上升。作为合金选择Ni-Bi系时，为了使Bi在钢水中以液相状态存在，Bi线中的Bi含量优选为20～70质量％。

[0047] 像后者那样在制作消耗电极2的阶段在该钢水中添加Bi时，预测利用ESR法的铸造时的Bi挥发量来添加即可。

[0048] 2.锻钢辊的成分组成及其限定理由

[0049] C：0.3％以上

[0050] C能提高钢的淬透性。进而，C与Cr、V结合而形成碳化物，提高钢的耐磨耗性。因此，C含量设为0.3％以上。更优选设为0.5％以上、进一步优选设为0.85％以上。C含量的上限没有特别限定，过量含有C时，特别是作为冷压延用的锻钢辊，得不到充分的硬度，此外，碳化物不均匀分布，钢的韧性和旋削性降低。因此，C含量优选设为1.3％以下。更优选设为1.05％以下。

[0051] Si：0.2％以上

[0052] Si是对于使钢脱氧而言是有效的元素。进而，Si在钢中固溶而提高钢的回火软化抵抗性，从而提高钢的硬度。因此，Si含量设为0.2％以上。更优选设为0.3％以上。Si含量的上限没有特别限定，过量含有Si时，钢的洁净度降低。因此，Si含量优选设为1.1％以下。更优选设为0.85％以下、进一步优选设为0.6％以下。

[0053] Cr：2.0～13.0％

[0054] Cr能提高钢的淬透性。进而，Cr形成碳化物而提高钢的耐磨耗性。另一方面，过量含有Cr时，碳化物不均匀分布，钢的延性(ductility)、韧性降低。因此，Cr含量设为2.0～13.0％。更优选设为2.5～10.0％。

[0055] Mo：0.2％以上

[0056] Mo能提高钢的淬透性。进而，Mo能提高回火软化抵抗性。因此，Mo含量设为0.2％以上。更优选设为0.3％以上。Mo含量的上限没有特别限定，过量含有Mo时，形成碳化物，钢的延性、韧性降低。因此，Mo含量优选设为1.0％以下。更优选设为0.7％以下。

[0057] Bi：10～100ppm

[0058] C和Si为轻元素，因此在C含量为0.3％以上的高碳系的碳钢中含有0.2％以上Si时，容易产生黑斑缺陷。但是，如后述那样，在利用ESR法的铸造过程中使钢水中含有Bi，将Bi含量设为10ppm以上，从而能够抑制黑斑缺陷的产生。Bi含量超过100ppm时，虽说是微量，但由于锻造来成形辊时的脆化成为问题，因此Bi含量设为100ppm以下。

[0059] 锻钢辊可以在含有上述主要元素的基础上还含有下述元素。

[0060] Mn：0.4～1.5％

[0061] Mn能提高钢的淬透性。进而，Mn是对于使钢脱氧而言是有效的元素。另一方面，过量含有Mn时，钢的耐裂纹性降低。因此，主动地含有Mn时，其含量设为0.4～1.5％。

[0062] Ni：2.5％以下

[0063] Ni能提高钢的韧性。进而，Ni能提高钢的淬透性。另一方面，过量含有Ni时，在热处理后变得容易产生氢裂纹。另外，Ni为奥氏体形成元素，因此，过量含有Ni时，钢的硬度降低。因此，主动地含有Ni时，其Ni含量设为2.5％以下。更优选设为0.8％以下。

[0064] V：1.0％以下

[0065] V形成碳化物，提高钢的耐磨耗性。但是，过量含有V时，由于碳化物的形成，钢的延性、韧性降低。因此，主动地含有V时，其含量设为1.0％以下。更优选设为0.2％以下。

[0066] 通过利用ESR法进行铸造，上述组成的钢锭的枝晶组织变得微细。因此，以该钢锭作为原材料进行锻造而制造的锻钢辊中，黑斑缺陷完全被抑制，或者黑斑缺陷被遏制得比不含Bi时更靠近钢锭的中心，即使对锻钢辊的表面反复进行切削保养也不会使偏析线露出，作为再生辊也能够稳定地使用。

[0067] 3.含有Bi的效果

[0068] 本发明人等通过以下的单向凝固试验发现，通过在利用ESR法进行铸造的过程中使钢水中含有Bi，在钢锭中含有微量(10ppm以上)的Bi，从而枝晶组织微细化，能够抑制黑斑缺陷的产生。

[0069] 3-1.试验条件

[0070] 进行通过ESR法铸造直径为15mm、高度为50mm的圆柱形钢锭的试验。此时，在钢水中添加Bi来制作Bi含量为10ppm、21ppm和38ppm的钢锭，并且，不添加Bi来制作不含Bi的钢锭。冷却速度根据实际操作时的条件设为5～15℃/min。

[0071] 对于所得到的各个钢锭，测定在通过中心的纵截面上大致平行于轴方向地延伸的约10条一次臂彼此的间隔，将算数平均值作为各钢锭的一次枝晶臂间隔。

[0072] 3-2.试验结果

[0073] 图4为示出Bi含量与一次枝晶臂间隔的关系的图。该图中，纵轴表示一次枝晶臂间隔(d)与不含Bi的钢锭的一次枝晶臂间隔(dB)之比(d/dB)。根据该图可知，Bi含量越高，则碳钢的一次枝晶臂间隔越窄，枝晶组织越微细。可以认为这是因为，Bi为具有降低碳钢的固液界面的界面能的效果的元素，即使其含量为微量也对一次枝晶臂间隔的微细化显示出效果。Bi含量如后述实施例所示那样为10ppm以上时，对抑制黑斑缺陷的产生具有效果。

[0074] 4.黑斑缺陷产生的尺度

[0075] 本发明人等着眼于使用Ra数作为黑斑缺陷产生的尺度。Ra数为温度场中的对流流动无量纲数，为Pr数(Prandtl数；普朗特数)与Gr数(Grashof数；格拉雪夫数)的积，由下述式(1)表示。

[0076] Ra＝Pr·Gr＝gβ(Ts-T∞)L3/να…(1)

[0077] 此处，g[m/s2]：重力加速度、β[1/K]：体膨胀系数、Ts[K]：物体表面温度、T∞[K]：流2 2
体的温度、ν[m /s]：运动粘性系数(kinematic viscosity coefficient)、α[m/s]：热扩散率、L[m]：代表长度。

[0078] Ra数在物理学上可以认为是作为流动驱动力的浮力与流动阻力之比，如上述式(1)所示，正比于代表长度的3次方。考虑黑斑缺陷的产生临界时，Ra数中的代表长度应当设为枝晶树间的微观偏析的尺寸。此时，微观偏析钢水在生成初始充满枝晶树间，因此能够将微观偏析的尺寸视为一次枝晶臂间隔，因此可以将Ra数中的代表长度设为一次枝晶臂间隔。因此，可以说Ra数正比于一次枝晶臂间隔的3次方。

[0079] 如上所述，可以认为，枝晶组织越粗，则黑斑缺陷越容易粗大化，因此Ra数越大，则越容易产生黑斑缺陷。另外，若将实际的钢锭中的黑斑缺陷发生的实际情况与Ra数相比较，则可以将Ra数作为黑斑缺陷产生的临界的指标。即便由使钢锭中含有微量的Bi而带来的一次枝晶臂间隔的减少本身较小，由于Ra数正比于一次枝晶臂间隔的3次方，因此使钢锭含有Bi对Ra数的降低也有效，从而对抑制黑斑缺陷产生非常有效。

[0080] 实施例

[0081] 通过实际上使用钢锭进行的预试验、以及基于数值计算的模拟来评价本发明的效果。

[0082] 1.预试验

[0083] 进行利用ESR法的直径800mm的钢锭的铸造试验作为预试验。对象钢种为0.87％C-0.30％Si-0.41％Mn-0.10％Ni-4.95％Cr-0.41％Mo-0.01％V(不含Bi)的高碳钢。该钢种的液相线温度为1460℃，固相线温度为1280℃。关于铸造条件，将钢水规模设为9t、钢锭长度设为2.3m。

[0084] 其结果，自钢锭表面直至半径方向内部133mm的位置没有产生黑斑缺陷，在更内侧产生黑斑缺陷。即，黑斑缺陷产生的临界点为自钢锭表面起半径方向内部133mm的位置。将该钢锭的黑斑缺陷产生临界点下的一次枝晶臂间隔设为d0、Ra数设为Ra0，作为以下的基于数值计算的模拟的基准值。

[0085] 2.基于数值计算的模拟

[0086] 数值计算模拟的评价条件如下设定。对象钢种为与上述预试验同样的0.87％C-0.30％Si-0.41％Mn-0.10％Ni-4.95％Cr-0.41％Mo-0.01％V，Bi含量设为0ppm(不含Bi)、
10ppm、21ppm和38ppm。对象钢锭的直径也设为与预试验同样的800mm。

[0087] 在该评价条件下，通过钢锭的半径方向一维的非稳态传热分析计算钢锭各部分的凝固速度和冷却速度，由下述式(2)(《钢铁的凝固》、社团法人日本钢铁协会·钢铁基础共同研究会、凝固部会、1977年、付-4)算出自钢锭表面的半径方向的一次枝晶臂间隔的分布。该式(2)为采用Cr-Mo钢时以凝固速度V(cm/min)和温度梯度G(℃/cm)为参数的一次枝晶臂间隔d(μm)的实验式。

[0088] d＝1620V-0.2G-0.4…(2)

[0089] 图5为示出自钢锭表面的半径方向的距离与一次枝晶臂间隔的关系的图。该图中示出的、不含Bi时的一次枝晶臂间隔(dB)由上述式(2)算出。含有Bi时的一次枝晶臂间隔(d)如下算出：将针对前述图4中示出的各Bi含量(10ppm、21ppm和38ppm)的一次枝晶臂间隔的比率(d/dB)乘以由式(2)算出的dB的值，从而算出。

[0090] 图6为示出自钢锭表面的半径方向的距离与Ra/Ra0的值的关系的图。关于各Bi含量的Ra数(Ra)，可以说，如由前述式(1)导出的下述式(3)所示那样，Ra/Ra0为d/d0的3次方。该图中示出的Ra/Ra0根据该式(3)算出。

[0091] Ra/Ra0＝(d/d0)3…(3)

[0092] 此处，Ra/Ra0为各Bi含量的Ra数(Ra)与作为基准的Ra数(上述预试验中求出的Ra0)之比，d/d0为含有Bi的钢锭的一次枝晶臂间隔d与不含Bi的钢锭的黑斑缺陷产生临界点下的一次枝晶臂间隔d0之比。

[0093] 根据前述图5可知，不含Bi的钢锭的黑斑缺陷产生临界点下的一次枝晶臂间隔d0约为400μm。在一次枝晶臂间隔d大于d0的钢锭内部产生黑斑缺陷。另一方面可知，含有微量(10ppm、21ppm和38ppm)的Bi时，一次枝晶臂间隔d在自钢锭表面的半径方向的几乎全部区域内、比上述临界点下的臂间隔d0更窄。此时，即满足d/d0<1时，黑斑缺陷的产生受到抑制。根据前述式(3)，对于d/d0<1，若使用Ra数换个说法，则Ra/Ra0<1，因此可以说满足Ra/Ra0<1时，黑斑缺陷的产生受到抑制。

[0094] 另外，根据前述图6，含有Bi时，自钢锭的表面直至相当的深部(钢锭的中心附近)满足Ra/Ra0<1，因此能够显示出黑斑缺陷不仅在钢锭的表面附近而且在直至中心附近也受到遏制、或者完全抑制黑斑缺陷的产生的可能性。

[0095] 根据以上的结果，Bi的含量为10ppm以上时，能够可靠地抑制黑斑缺陷的产生。

[0096] 进而，根据前述图6可以认为，与不含Bi的情况相比，含有Bi时的Ra/Ra0小于1的区域向钢锭中央侧扩展。因此，希望黑斑缺陷的产生位置尽可能地远离钢锭表面这样的目的在任意尺寸的钢锭中达成的可能性均充分。但是，关于实际的钢锭的冷却，并不一定限定于均等地进行，不均等的情况也较多，因此也可以假想一次枝晶臂间隔局部地扩展。由此，Bi含量设为10ppm以上是重要的。

[0097] 此外，作为对象钢种，选择1.30％C-0.24％Si-0.32％Mn-0.51％Ni-9.75％Cr-0.50％Mo-0.11％V的高碳钢，实施同样的预试验和模拟，得到同样的结果。

[0098] 根据以上，明确地显示出在钢锭中含有微量(10ppm以上)Bi的效果的可能性。

[0099] 但是，如上所述，Bi的含量超过100ppm时，在通过锻造成形辊时脆化成为问题，因此Bi含量以100ppm作为上限。

[0100] 另外，上述实施例中将钢锭的形状设为圆柱形，但不用说，即使为棱柱形也能够得到同样的效果。

[0101] 产业上的可利用性

[0102] 根据本发明的锻钢辊的制造方法，能够将在钢锭的铸造时生成的宏观偏析即黑斑缺陷从钢锭的表面向靠近中心处遏制。因此，能够抑制钢锭的热处理时的以偏析为起点的裂纹，并且，即使为了再使用辊而对辊进行切削保养也不易使黑斑缺陷的偏析线露出，因此能够在长时间内稳定地使用辊。

[0103] 附图标记说明

[0104] 1：钢锭、2：消耗电极、3：钢水、4：短截线、

[0105] 5：腔室、6：铸模、7：熔融炉渣、

[0106] 8：Bi线。