JP2010101752A - 熱間圧延用ロールの評価方法 - Google Patents
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Abstract
【課 題】実操業状態での熱間圧延用作業ロールの耐久性(耐疲労性)を再現よく評価できる、簡便な熱間圧延用作業ロールの評価方法を提供する。
【解決手段】熱間圧延用ロール相当材製で、厚さ方向に垂直な断面で断面L字状を呈するスリットを少なくとも1つ、円周面に挿入した円盤状の試験片に、少なくとも所定の温度に加熱された円盤状の相手片を、試験片の円周面に接して所定の荷重を負荷しながら押付け、かつ試験片を相手片との接触の入側および/または出側で冷却しながら、転動させて、試験片のスリットが折損するまでの転動回転数を求める。これにより、実機における熱間圧延用作業ロールの耐疲労性を簡便にしかも再現良く評価することができる。
【選択図】図1
Description
このような要望に対し、例えば特許文献1には、熱間ロール摩耗試験装置が記載されている。特許文献1に記載された熱間ロール摩耗試験装置は、図4に示すように、円盤状の試験片1と、該試験片1と円周面で接し転動可能に配設された円盤状の相手片2と、試験片1を挟んで該相手片2の反対側で該試験片1と円周面で接し転動可能に配設されたバックアップローラ3を有する3円盤方式の試験装置である。この試験装置では、試験片1と相手片2とバックアップローラ3とをそれぞれ円周面で接し、加熱コイル14で相手片2を加熱しながら、また冷却装置17で試験片1を冷却しながら、相手片2およびバックアップローラ3にそれぞれの荷重負荷装置を介して所定の荷重を負荷して転動させる。これにより試験片1に、熱間圧延ロールに発生する摩耗・肌荒れを再現よく発生させることが可能であるとしている。
この発明は、かかる従来技術の問題を有利に解決し、耐久性に優れた熱間圧延用ロールの開発を促進することができるように、実操業で多発する疲労損傷を、簡便に再現よく発生させることができ、実操業状態での熱間圧延用ロールの耐疲労性を再現よく評価できる、簡便な熱間圧延用ロールの評価方法を提案することを目的とする。
そこで、本発明者らは、2円盤方式または3円盤方式の転動による熱間摩耗試験で使用する試験片を、試験片全厚にわたり、円周面に微小幅(0.2mm程度)で、深さ方向長さtmm,円周方向長さLmmの断面L字状を呈するスリットを、1個所以上に挿入した試験片とすることを思い付いた。このような試験片を用いることにより、転動時に、スリット先端に任意の大きな曲げ応力を繰返し作用させることができることを見出した。これにより、熱間摩耗試験で付加される熱サイクルによる熱応力やすべり摩擦力、転動疲労に加えて、大きな曲げ応力を摩耗面に加えることができ、さらに疲労亀裂の発生、さらには進展を容易にすることができることを知見した。
(1)円盤状の試験片に、少なくとも所定の温度に加熱された円盤状の相手片を、前記試験片の円周面に接して所定の荷重を負荷しながら押付け、かつ前記試験片を前記相手片との接触の入側および/または出側で冷却しながら、所定時間転動させて、前記試験片の損耗状態を調査するにあたり、前記試験片を、熱間圧延用ロール相当材製とし、かつ該試験片の全厚にわたり円周面に、深さ方向長さtmm,円周方向長さLmmの厚さ方向に垂直な断面でL字状を呈するスリットを少なくとも1つ挿入した試験片として、前記試験片のスリットが折損するまでの転動回転数を折損転動回転数として求め、前記熱間圧延用ロールの耐疲労性を評価することを特徴とする熱間圧延用ロールの評価方法。
(2)(1)において、前記スリットを、細線を用いた放電加工法で導入されたスリットとすることを特徴とする熱間圧延用ロールの評価方法。
なお、スリットの導入は、加工性の観点から、細線を用いた放電加工法で行うことが好ましい。ここで、細線とは、径が0.1〜0.5mmφのワイヤ(W線,Mo線、真鍮線、鋼線あるいは銅線)をいう。また、スリットの導入は、一般的な機械加工によっても可能であるが、ロール材は一般に硬く加工性に欠けるため、加工工数が多くなり、かえって加工コストが高騰するという問題がある。
図5から、本発明の評価方法で得られた耐疲労特性は、組成Cが最も優れ、次が組成Bで、組成Aがもっとも低下していることがわかる。これは、実機でのロール寿命の評価に対応しており、本発明の評価方法が実機における作業ロールの耐疲労特性を良く再現できていることを示していることになる。
14 加熱コイル
15 温度計
16 冷却装置
17 油圧シリンダー
2 相手片
25 試験ロール
26 コイル(被圧延材)
27 バックアップロール
28 加熱炉
29 水槽
30 張力調整器
3 バックアップローラ
Claims (2)
- 円盤状の試験片に、少なくとも所定の温度に加熱された円盤状の相手片を、前記試験片の円周面に接して所定の荷重を負荷しながら押付け、かつ前記試験片を前記相手片との接触の入側および/または出側で冷却しながら、所定時間転動させて、前記試験片の損耗状態を調査するにあたり、前記試験片を、熱間圧延用ロール相当材製とし、かつ該試験片の全厚にわたり円周面に、深さ方向長さtmm,円周方向長さLmmの厚さ方向に垂直な断面でL字状を呈するスリットを少なくとも1つ挿入した試験片として、前記試験片のスリットが折損するまでの転動回転数を折損転動回転数として求め、前記熱間圧延用ロールの耐疲労性を評価することを特徴とする熱間圧延用ロールの評価方法。
- 前記スリットを、細線を用いた放電加工法で導入されたスリットとすることを特徴とする請求項1に記載の熱間圧延用ロールの評価方法。
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