JP2720621B2 - Friction test method and apparatus - Google Patents

Friction test method and apparatus

Info

Publication number
JP2720621B2
JP2720621B2 JP3068905A JP6890591A JP2720621B2 JP 2720621 B2 JP2720621 B2 JP 2720621B2 JP 3068905 A JP3068905 A JP 3068905A JP 6890591 A JP6890591 A JP 6890591A JP 2720621 B2 JP2720621 B2 JP 2720621B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
tool
rolled
rolling direction
friction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3068905A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0599823A (en
Inventor
哲也 中西
悟 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP3068905A priority Critical patent/JP2720621B2/en
Publication of JPH0599823A publication Critical patent/JPH0599823A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2720621B2 publication Critical patent/JP2720621B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼や非鉄金属等の圧
延に用いられる工具と被加工材との間の摩耗、摩擦、焼
付などを、実際の加工条件に近い状態でシミュレートし
て、工具や潤滑剤の性能を評価するための摩擦試験方法
および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention simulates abrasion, friction, seizure, etc. between a tool used for rolling steel, non-ferrous metal, etc. and a workpiece in a state close to actual processing conditions. And a friction test method and apparatus for evaluating the performance of tools and lubricants.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の摩耗試験は、シリンダーブ
ロック式摩耗試験機や、ピニーディスク式摩耗試験機等
のような摺動状態における材料の表面状態、潤滑の特性
を回転または往復動によって調査する試験機によって実
施されるのが主であった。これは、実機工具使用条件と
異なり、変形抵抗相当の面圧が供されにくく、加工新生
面下における摩耗条件も与えられていない。そのため、
板、管などを製造している実機での変形抵抗相当の面圧
での加工新生面発生下の摩耗は再現できず、圧延ミルで
の工具および潤滑剤の性能評価用試験としては不十分で
あった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of wear test, the surface condition and lubrication characteristics of a material in a sliding state, such as a cylinder block type wear tester and a piny disk type wear tester, are investigated by rotation or reciprocation. It was mainly performed by a testing machine. This is different from the actual tool use conditions, in that a surface pressure equivalent to the deformation resistance is hardly provided, and no wear conditions under the newly formed surface are given. for that reason,
The wear of a new machined surface at the surface pressure equivalent to the deformation resistance on the actual machine that manufactures plates and pipes could not be reproduced, and it was insufficient as a test for evaluating the performance of tools and lubricants in a rolling mill. Was.

【0003】従来の摩耗試験における上記の如き不備を
補うため、1対のロールを用いて被圧延材を圧延するこ
とによりロール材の摩擦試験を行うに際し、前記圧延材
に前方張力をかけ、かつ一方のロールのみを駆動し、他
方のロールが従動するようにすることにより非対称圧延
を行うロール材の摩耗試験方法は、特開平1−2108
48号公報に開示されている。また、回転する圧延ロー
ルと固定した板状の工具の間で板状の被加工材を圧延
し、圧延方向に垂直に働く作用力と、圧延方向と平行に
工具に働く作用力とを共に検出し、塑性加工における工
具と被加工材との界面における摩擦特性を評価する摩擦
潤滑試験方法は、特開昭63−73134号公報に開示
されている。
In order to compensate for the above-mentioned deficiencies in the conventional wear test, a rolled material is rolled using a pair of rolls, and a rolled material is subjected to a friction test to apply forward tension to the rolled material. A method for testing the abrasion of a roll material in which one roll is driven and the other roll is driven to perform asymmetric rolling is disclosed in JP-A-1-2108.
No. 48 discloses this. In addition, the plate-shaped workpiece is rolled between the rotating rolling roll and the fixed plate-shaped tool, and both the acting force acting perpendicular to the rolling direction and the acting force acting on the tool parallel to the rolling direction are detected. A friction lubrication test method for evaluating friction characteristics at an interface between a tool and a workpiece in plastic working is disclosed in JP-A-63-73134.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、実機のミ
ル、特に製管圧延機の工具の中には、ピアサー、エロン
ゲーター、リーラーなどの傾斜ロール式圧延機が具備す
るプレートガイドシューのように、加工新生面下の滑り
摩擦を受ける工具や、マンドレルミルのマンドレルバー
のように、加工摺動部が常に更新され、工具面上に塗布
された潤滑剤と共に新しい工具面が連続的に供給される
ような加工新生面下の滑り摩擦を受ける工具、さらに
は、製管用ロール(プラグミルロール、マンドレルミル
ロール、サイザーロール、レデューサーロール)のよう
に圧延方向にだけでなく、周方向にも大きく加工新生面
下の滑り摩擦を受ける工具などがある。これらの工具お
よび潤滑剤に対する耐摩耗性評価、耐焼付性評価の必要
性は、品質向上、コスト合理化のために最近とみに増大
している。
By the way, some of the tools of an actual mill, especially a tube rolling mill, include a plate guide shoe provided in an inclined roll type rolling mill such as a piercer, an elongator and a reeler. As in the case of tools that receive sliding friction beneath the new machining surface or mandrel bars of mandrel mills, the machining slide is constantly updated so that a new tool surface is continuously supplied with the lubricant applied on the tool surface. Tools that receive sliding friction under a new working surface, as well as rolls for pipe production (plug mill rolls, mandrel mill rolls, sizer rolls, and reducer rolls), as well as in the rolling direction, as well as in the circumferential direction. There are tools that receive sliding friction. The necessity of evaluating wear resistance and seizure resistance of these tools and lubricants has been increasing recently in order to improve quality and rationalize costs.

【0005】ところが、上記の新しい摩耗試験方法のう
ち、特開平1−210848号公報に開示の方法によれ
ば、板のロール圧延に近い圧延条件を得ることは可能と
なるが、ロール以外に所定の工具を用いることを必須と
する継目無鋼管の製造用圧延機の工具、特に傾斜ロール
式圧延機の工具であるディスクガイドシュー、マンドレ
ルミルのマンドレルバー等の工具を用いた圧延のよう
に、加工新生面下における滑り摩擦を工具の摺動面全面
に与えることは不可能である。
However, among the above-mentioned new wear test methods, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-210848, it is possible to obtain rolling conditions close to roll rolling of a plate. As in rolling using tools such as a rolling mill tool for manufacturing a seamless steel pipe that requires the use of a tool, in particular, a disc guide shoe that is a tool of an inclined roll type rolling mill, and a mandrel bar of a mandrel mill, It is impossible to apply sliding friction under the newly formed surface to the entire sliding surface of the tool.

【0006】これに対し、特開昭63−73134号公
報に開示の方法による場合は、加工新生面下の滑り摩擦
を工具摺動面に与えることは可能となる。しかし、例え
ば、前記マンドレルミルのマンドレルバーの場合は、被
加工材が圧延方向に移動すると共に、工具も圧延方向に
移動することにより、加工摺動部が常に更新され、圧延
中に工具面上に塗布された潤滑剤と共に新しい工具面が
連続的に供給される。このような摩擦条件下での評価に
対しては、この方法でも不十分であった。更に、このこ
とに伴い、評価試験中に焼付き等が早期に生じ、圧延時
間、圧延長さを大きくすることが困難なため、実機との
条件差が一層大きくなるという問題もあった。
On the other hand, in the case of the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-73134, it is possible to apply sliding friction under the newly formed surface to the tool sliding surface. However, for example, in the case of the mandrel bar of the mandrel mill, as the workpiece moves in the rolling direction, and the tool also moves in the rolling direction, the working sliding portion is constantly updated, and the tool slide surface is updated during rolling. A new tool surface is continuously supplied with the lubricant applied to the surface. This method was insufficient for evaluation under such frictional conditions. Further, with this, seizure or the like occurs early during the evaluation test, and it is difficult to increase the rolling time and the elongation of the pressure, so that there is a problem that the condition difference with the actual machine is further increased.

【0007】このため、製管圧延機の工具の多くは、新
しい工具材質、工具用潤滑剤が試作されても、実機を使
ってテストする方法しかなく、多大なコスト、大きなリ
スクを負うことになっていた。
For this reason, most of the tools of a tube rolling mill have only a method of testing using an actual machine, even if a new tool material and a lubricant for a tool are prototyped. Had become.

【0008】本発明の目的は、加工新生面下の滑り摩擦
を受ける工具、その中の特に被圧延材の移動に伴い、新
しい工具面が連続的に供給される工具に対しても、実機
使用条件下に近い評価を下すことができる摩擦試験方法
および装置を提供することにある。
[0008] An object of the present invention is to provide a tool which is subjected to sliding friction under a new surface to be machined, especially a tool which is continuously supplied with a new tool surface as the material to be rolled is moved. It is an object of the present invention to provide a friction test method and apparatus capable of making an evaluation close to below.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦試験方法
は、定位置に設置された圧延ロールと、圧延方向に平行
な面内で圧延ロールに対して移動可能に設けられ且つ被
圧延材に面接触する非回転型の工具との間で被圧延材を
圧延し、この圧延時に検出した圧延方向に垂直に作用す
る力と、圧延方向と平行に工具に作用する力とから工具
と被圧延材との界面における摩擦特性を評価する摩擦試
験方法において、前記工具を圧延ロールに対して圧延方
向に平行な面内で圧延方向または圧延方向とは異なる任
意の方向に強制的に変位あるいは移動させながら被圧延
材を圧延して、圧延中に圧延ロールに対する工具の配置
位置を変化させることを特徴としてなる。
According to the friction test method of the present invention, a rolling roll installed at a fixed position and a roll parallel to a rolling direction are provided.
Provided movably with respect to the rolling roll
The material to be rolled is rolled between a non-rotating tool and a non-rotational tool that is in surface contact with the rolled material, and the tool is determined from the force acting perpendicular to the rolling direction detected during the rolling and the force acting on the tool parallel to the rolling direction. a friction test method for evaluating the frictional properties at the interface between the material to be rolled and the rolling direction to the rolling rolls the tool
Rolling the material to be rolled while forcibly displacing or moving in the rolling direction or any direction different from the rolling direction in a plane parallel to the rolling direction, and disposing the tool on the rolling roll during rolling
The feature is to change the position .

【0010】本発明の摩擦試験装置は、少なくとも、
位置に設置された上下1対の圧延ロールあるいは1個の
圧延ロールと、前記1対の圧延ロールあるいは1個の圧
延ロールに対向する位置に、圧延方向に平行な面内で圧
延ロールに対して移動可能に配置され、且つ被圧延材に
面接触する非回転型の工具とを具備し、圧延ロールと工
具との間で被圧延材を圧延するときにに検出した圧延方
向に垂直に作用する力と、圧延方向と平行に工具に作用
する力とから工具と被圧延材との界面における摩擦特性
を評価する摩擦試験装置において、圧延ロールに対する
工具の配置位置を変化させるべく、前記工具を圧延ロー
ルに対して圧延方向に平行な面内で圧延方向または圧延
方向とは異なる任意の方向に強制的に移動させる工具移
動手段を有することを特徴としてなる。なお、以下の説
明では、工具の変位および移動は、圧延方向に平行な面
内での圧延ロールに対する工具の配置位置の変化を意味
する。
The friction test apparatus of the present invention has at least a constant
A pair of upper and lower rolling rolls or one rolling roll installed at a position and a position facing the pair of rolling rolls or one rolling roll are pressed in a plane parallel to the rolling direction.
It is arranged movably with respect to the roll , and
; And a non-rotary type tool to surface contact, the rolling roll and Engineering
Method detected when rolling the material to be rolled between the tool
Acting perpendicular to the rolling direction and acting on the tool parallel to the rolling direction
Characteristics at the interface between the tool and the material to be rolled due to the changing force
In the friction tester to evaluate the rolling roll
To change the position of the tool, move the tool to a rolling row.
And a tool moving means for forcibly moving in a rolling direction or an arbitrary direction different from the rolling direction in a plane parallel to the rolling direction . The following theory
In clear light, the displacement and movement of the tool is in a plane parallel to the rolling direction.
Means the change in the position of the tool relative to the rolling roll
I do.

【0011】[0011]

【作用】本発明の摩耗試験方法および装置では、圧延ロ
ールと工具との間で被圧延材が圧延されるときに、その
工具が圧延方向または圧延方向とは異なる任意の方向に
変位あるいは移動される。工具が固定されたままであれ
ば、被圧延材との摩擦摺動部となる工具表面や工具表面
に塗布された潤滑剤は、摩擦がある場所のみで進行する
だけであるが、工具が圧延方向または圧延方向とは異な
る任意の方向に変位または移動されることにより、工具
表面の摩擦摺動部が圧延中に更新されるので、マンドレ
ルミルやアッセルミルのように、圧延方向に工具がある
速度で移動し、摺動部が変化して工具表面および潤滑剤
の塗布面が常に更新される圧延においても、実機使用条
件に沿った正確な評価を下すことができる。
According to the wear test method and apparatus of the present invention, when the material to be rolled is rolled between the rolling roll and the tool, the tool is displaced or moved in the rolling direction or in any direction different from the rolling direction. You. If the tool remains fixed, the surface of the tool, which becomes a frictional sliding part with the material to be rolled, and the lubricant applied to the tool surface will only progress in places where there is friction, but the tool will not move in the rolling direction. Or, by being displaced or moved in an arbitrary direction different from the rolling direction, the friction sliding portion on the tool surface is updated during rolling, so that the tool has a speed in the rolling direction such as a mandrel mill or an assell mill. Even in rolling in which the sliding surface changes and the tool surface and the lubricant application surface are constantly updated, accurate evaluation can be made in accordance with the actual machine use conditions.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の一実施態様を示す模式図
で、マンドレルミルを想定したものである。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention, in which a mandrel mill is assumed.

【0014】マンドレル材からなる板状の工具1を挟ん
だコ字状の被圧延材2を2−Hiのテスト圧延機3によ
り圧延する。このとき、工具1を圧延方向または圧延方
向とは逆の方向に、ロードセル4を介してシリンダー5
(工具移動手段)により移動させる。ロードセル4の出
力から、圧延方向と平行に工具に作用する力Fを検出
し、圧延荷重Pから、圧延方向に垂直に作用する力2P
を検出する。摩擦係数μはμ=F/2Pにより求まる。
工具1の材質をダクタイル鋳鉄、被圧延材2の材質を2
2Cr鋼、低炭素鋼の2種類とし、工具1との被圧延材
2との間に介在させる潤滑剤を黒鉛−ホウ酸系、酸化鉄
系の2種類とした場合の工具1の移動が、摩擦係数の測
定値に与える影響を図3に示す。工具1の移動速度は圧
延ロール周速に対する比率(圧延速度比)で表わした。
圧延速度比を変化させると摩擦係数が変化する。また、
工具は一定場所では摩擦せず、圧延中に摺動したところ
全体で摩擦、焼付の評価が実施される。これらは実機の
マンドレルミルのバーの場合と同様である。
A U-shaped material to be rolled 2 sandwiching a plate-shaped tool 1 made of a mandrel material is rolled by a 2-Hi test rolling mill 3. At this time, the tool 1 is moved in the rolling direction or in a direction opposite to the rolling direction to the cylinder 5 through the load cell 4.
(Tool moving means). From the output of the load cell 4, a force F acting on the tool in parallel with the rolling direction is detected, and from the rolling load P, a force 2P acting perpendicular to the rolling direction is obtained.
Is detected. The coefficient of friction μ is determined by μ = F / 2P.
The material of tool 1 is ductile cast iron, and the material of rolled material 2 is 2
The movement of the tool 1 in the case where two types of 2Cr steel and low carbon steel are used, and the lubricant interposed between the tool 1 and the material 2 to be rolled is two types of graphite-boric acid-based and iron oxide-based lubricants, The effect on the measured value of the coefficient of friction is shown in FIG. The moving speed of the tool 1 was represented by a ratio (rolling speed ratio) to the peripheral speed of the rolling roll.
Changing the rolling speed ratio changes the coefficient of friction. Also,
The tool does not rub at a certain place, and the friction and seizure are evaluated on the whole when the tool slides during rolling. These are the same as the case of the bar of the actual mandrel mill.

【0015】図2は本発明の他の実施態様を示す模式図
で、やはりマンドレルミルを想定したものである。
FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the present invention, which also assumes a mandrel mill.

【0016】2−Hiのテスト圧延機の下側ロールをブ
ロック状の工具6に換え、コイル7から引き出される板
状の被圧延材8を、テスト圧延機の上側ロール9と工具
6との間で圧延する。このとき、図1の試験と同様に工
具6を圧延方向または圧延方向とは逆の方向に、ロード
セル4を介してシリンダー5(工具移動手段)により移
動させる。摩擦係数μはμ=P/Fにより測定される。
潤滑剤として酸化鉄系のものを使用し、不使用の場合も
含め、図1の試験と同様に工具6の移動が摩擦係数の測
定値に与える影響を調査した結果を図4に示す。図1の
試験と同様、圧延速度比により摩擦係数が変化する。こ
れは、圧延中の被圧延材と工具との間の焼付発生が、工
具試験片が移動することによりおこりにくくなっている
ことを示す。このような工具移動が実際に実機でおこる
マンドレルミルのような圧延での工具材評価が、これに
よって可能となる。なお、被圧延材は切板とすることが
でき、その方式は下記実施例に採用されている。
The lower roll of the 2-Hi test rolling mill is replaced with a block-shaped tool 6, and a plate-shaped material 8 to be drawn from the coil 7 is placed between the upper roll 9 of the test rolling mill and the tool 6. To roll. At this time, the tool 6 is moved by the cylinder 5 (tool moving means) via the load cell 4 in the rolling direction or in the direction opposite to the rolling direction as in the test of FIG. The coefficient of friction μ is measured by μ = P / F.
FIG. 4 shows the result of investigating the influence of the movement of the tool 6 on the measured value of the friction coefficient in the same manner as in the test of FIG. As in the test of FIG. 1, the friction coefficient changes depending on the rolling speed ratio. This indicates that the occurrence of seizure between the material to be rolled and the tool during rolling is less likely to occur due to the movement of the tool test piece. This makes it possible to evaluate tool materials in rolling such as a mandrel mill in which such tool movement actually occurs in an actual machine. The material to be rolled can be a cut plate, and the method is adopted in the following examples.

【0017】図5は下記条件で本発明を実施した場合の
ロール荷重P、テスト荷重Fおよび摩擦係数μ=F/P
の経時変化を、工具移動のない場合と比較して示したも
のである。
FIG. 5 shows the roll load P, test load F and friction coefficient μ = F / P when the present invention is carried out under the following conditions.
Is shown in comparison with the case where there is no tool movement.

【0018】(1)圧延方式…2−Hiミルでの片側ロ
ール・切板方式 (2)圧延材…22Cr鋼(10mm×29mm×250m
m) (3)工具材…ガイドシュー用ダクタイル鋳鉄(100
mm×100mm×20mm) (4)潤滑剤…酸化鉄系(Fe2 3 60%−Na2
iO3 40%)炉入れ前塗布 (5)圧延条件… 加熱温度1000℃(窒素雰囲気
(O2 =0.6%),圧延時150℃以下) 圧下率10%(圧延荷重約5TON ) 圧延速度 0.15m/s(圧延方向と同一) 工具材移動速度 0.075m/s(圧延方向と同
一)
(1) Rolling method: One-sided roll / cut plate method using a 2-Hi mill (2) Rolled material: 22Cr steel (10 mm × 29 mm × 250 m)
m) (3) Tool material: ductile cast iron for guide shoe (100
mm × 100mm × 20mm) (4) Lubricants: iron oxide (Fe 2 O 3 60% -Na 2 S)
iO 3 40%) Pre-furnace coating (5) Rolling conditions: Heating temperature 1000 ° C (nitrogen atmosphere (O 2 = 0.6%), rolling 150 ° C or less) Rolling rate 10% (rolling load about 5 TON) Rolling speed 0.15 m / s (same as rolling direction) Tool material moving speed 0.075 m / s (same as rolling direction)

【0019】工具移動のない従来例では、圧延中に潤滑
剤が存在するにもかかわらず焼付が発生し、被圧延材が
圧延方向に前進できなくなり途中止めとなった。これに
対して、工具を移動させる本発明実施例では、焼付の発
生は見られず、被圧延材の噛み込み時以外は、荷重、摩
擦係数が安定している。すなわち、工具の移動により、
焼付き発生防止および安定圧延下での再現試験が可能と
なり、正確な評価を下すことが可能である。
In the conventional example without tool movement, seizure occurred despite the presence of the lubricant during rolling, and the material to be rolled could not advance in the rolling direction and was stopped halfway. On the other hand, in the embodiment of the present invention in which the tool is moved, no seizure is observed, and the load and the coefficient of friction are stable except when the material to be rolled is engaged. That is, by moving the tool,
Prevention of seizure and reproduction test under stable rolling are possible, and accurate evaluation can be made.

【0020】以上は本発明の代表的な実施例である。本
発明は下記の点を考慮することにより種々の摩擦試験に
適用できる。
The above is a typical embodiment of the present invention. The present invention can be applied to various friction tests by considering the following points.

【0021】(1) 圧下率,面圧 板圧延、管圧延などに用いられる工具と被圧延材との界
面は、被圧延材が加工されるため新生面となる。新生面
を工具表面に供出させるため、被圧延材の圧下率は0.5
%以上必要になる。このとき、被圧延材は塑性変形を受
けるので、工具面が受ける面圧は、被圧延材の変形抵抗
相当の面圧となる。例えば、材料温度が1273°K
(1000℃)のとき、普通鋼では約80N/mm2
ステンレス鋼では約120N/mm2 である。
(1) Rolling reduction, surface pressure The interface between the tool used in plate rolling, tube rolling and the like and the material to be rolled becomes a new surface because the material to be rolled is processed. The rolling rate of the material to be rolled is 0.5
% Or more is required. At this time, since the material to be rolled undergoes plastic deformation, the surface pressure applied to the tool surface becomes a surface pressure corresponding to the deformation resistance of the material to be rolled. For example, if the material temperature is 1273 ° K
(1000 ° C), about 80 N / mm 2 for ordinary steel,
For stainless steel, it is about 120 N / mm 2 .

【0022】(2) 温度 本発明で評価する工具材、潤滑剤は、冷間加工用、熱間
加工用どちらでもよい。従って、被圧延材の温度は、常
温〜1573°K付近である。工具材、潤滑剤の温度
は、摩擦摺動面での摩擦熱、被圧延材自身の熱および加
工発熱分からの熱伝導により上昇し、例えば普通鋼圧延
材(加熱温度1273℃)で約373°K〜1273°
Kと圧延段取、圧延時間により変動する。
(2) Temperature The tool material and the lubricant to be evaluated in the present invention may be either for cold working or for hot working. Therefore, the temperature of the material to be rolled is in the range of room temperature to 1573 ° K. The temperature of the tool material and the lubricant rises due to the frictional heat on the frictional sliding surface, the heat of the material to be rolled and the heat conduction from the processing heat, and is, for example, about 373 ° for rolled ordinary steel (heating temperature of 1273 ° C.). K-1273 °
It varies depending on K, rolling setup and rolling time.

【0023】(3) 工具の移動 加工摺動部を更新させるため、工具は圧延方向または圧
延方向とは異なる任意な方向に移動または変位される。
具体的には、油圧シリンダーなどの工具移動手段により
工具位置および速度が制御される。移動速度は任意に設
定する。例えば、被加工材が圧延速度0.5m/sで圧延
されるとき、ロールとは別にロール間に配置された工具
が圧延方向と同一または逆方向に0.1〜1.0m/sで移
動する方法などがある。この速度は一定でもよいし、あ
る程度パターンをもって加減速制御されてもよい。ま
た、工具を間欠移動、すなわち変位させる方法であって
もよい。
(3) Movement of the Tool The tool is moved or displaced in the rolling direction or any other direction different from the rolling direction in order to update the working sliding portion.
Specifically, the tool position and the speed are controlled by tool moving means such as a hydraulic cylinder. The moving speed is set arbitrarily. For example, when a workpiece is rolled at a rolling speed of 0.5 m / s, a tool disposed between the rolls apart from the roll moves at a speed of 0.1 to 1.0 m / s in the same or opposite direction to the rolling direction. There are ways to do that. This speed may be constant, or acceleration / deceleration may be controlled in a certain pattern. Further, a method of intermittently moving the tool, that is, displacing the tool may be used.

【0024】(4) 被圧延材の形状、材質 被圧延材の形状は、ロールが平面状であれば板、孔型状
であれば中実丸棒または管となる。被圧延材の長さは評
価する工具、潤滑剤の評価基準内容により任意とし、例
えば長さが100mml程度の切断材から100000
mmのコイルまたはワイヤーまで適宜選択できる。コイ
ルまたはワイヤーの場合、ロールを設置しているミルの
入側にアンコイラー、リールを加熱炉内に設置し、ミル
の出側には被圧延材を冷却するための水冷槽、コイル、
ワイヤーの張力調節位置、さらには巻取機を設置する。
被圧延材の材質は、実機圧延材相当の低炭素鋼、高炭素
鋼、合金鋼、ステンレス鋼、高合金鋼、チタン、チタン
合金、ならびに銅、アルミなどの非鉄金属など金属一般
または無機化合物、有機化合物を適宜選択できる。
(4) Shape and Material of Rolled Material The shape of the material to be rolled is a plate if the roll is flat, and a solid round bar or tube if the roll is a hole. The length of the material to be rolled is arbitrary depending on the evaluation criteria of the tool and the lubricant to be evaluated. For example, a cut material having a length of about 100 mm
mm coil or wire can be appropriately selected. In the case of a coil or wire, an uncoiler and a reel are installed in the heating furnace on the entrance side of the mill where the rolls are installed, and a water cooling tank, coil,
A wire tension adjustment position and a winder are installed.
The material to be rolled is a low-carbon steel, high-carbon steel, alloy steel, stainless steel, high-alloy steel, titanium, a titanium alloy, as well as non-ferrous metals such as copper and aluminum, or general metal or inorganic compounds equivalent to the rolled material of the actual machine, An organic compound can be appropriately selected.

【0025】(5) 工具の形状、材質および潤滑剤 工具は、1対のロールまたは1つのロールに沿う位置で
設置するので、被圧延材が板状の場合は板状、管の場合
は管、棒状、棒の場合は棒状のものを用いる。工具の材
質は、特に、限定するものではなく、例えば、特に滑り
摩擦状態を受けている熱間製管ラインでのマンドレルミ
ルバーに使用されているSKD6系、ディスク式ピアサ
ーガイドシューに使用されている高Cr−高Ni系合
金、さらにはユジーン式プレス機にダイスとして使用さ
れる低合金などを適宜使用する。また、これらの工具の
表面にCrメッキ窒化処理などの表面処理を施したもの
を使用してもよい。潤滑剤は、工具表面に試験前に予め
塗布しておくものが一般的であり、固体潤滑が主とな
る。例えば、前述のマンドレルミルバー用の黒鉛系潤滑
剤、ガイドシュー潤滑用の酸化鉄、珪酸ソーダ系の潤滑
剤などを適宜用い、油脂等のものも可能である。
(5) Tool Shape, Material and Lubricant The tool is installed at a position along a pair of rolls or one roll. Therefore, if the material to be rolled is a plate, the tool is a plate. In the case of a rod, a rod is used. The material of the tool is not particularly limited. For example, the material of the tool is used for SKD6 series used in a mandrel mill bar in a hot pipe production line particularly subjected to a sliding friction state, and used for a disc type piercer guide shoe. A high Cr-high Ni based alloy, and a low alloy used as a die in a Eugene press machine are appropriately used. Further, a tool which has been subjected to a surface treatment such as a Cr plating nitriding treatment on the surface of these tools may be used. The lubricant is generally applied in advance to the tool surface before the test, and solid lubricant is mainly used. For example, the above-mentioned graphite-based lubricant for a mandrel mill bar, iron oxide for guide shoe lubrication, sodium silicate-based lubricant, and the like may be used as appropriate, and oils and fats may be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の摩擦試験方法および装置は、工
具の変位または移動により、従来試験では正確な評価が
困難であったピアサー、エロンゲーター、リーラーなど
傾斜ロール式圧延機が具備するプレートガイドシューの
ように加工新生面下の滑り摩擦を受ける工具は勿論のこ
と、マンドレルミルのマンドレルバーのように、加工摺
動部が常に更新され、工具面に塗布された潤滑剤と共に
新しい工具面が連続的に供給されるような加工新生面下
の滑り摩擦を受ける工具、さらには、製管用ロール(プ
ラグミルロール、マンドレルミルロール、サイザーロー
ル、レデューサーロール)のように圧延方向にだけでな
く、周方向にも大きく加工新生面下の滑り摩擦を受ける
工具およびその工具用潤滑剤に対しても耐摩耗性、耐焼
付性を実機圧延に近い条件で正しく評価し得る。従っ
て、特に、これら工具および潤滑剤に対する摩擦試験精
度が向上し、実機テストが不用になることにより、試験
コストの低減および迅速化が図られる。
According to the friction test method and apparatus of the present invention, a plate guide provided in an inclined roll type rolling mill such as a piercer, an elongator, or a reeler, which has been difficult to accurately evaluate in a conventional test due to displacement or movement of a tool. Not only tools such as shoes that receive sliding friction under the new machining surface, but also the mandrel bar of the mandrel mill, the machining sliding part is constantly updated, and the new tool surface is continuously connected with the lubricant applied to the tool surface. Not only in the rolling direction but also in the circumferential direction, as in the case of tools that are subject to sliding friction below the newly formed surface, such as those supplied by pipes, and rolls for pipe production (plug mill rolls, mandrel mill rolls, sizer rolls, reducer rolls) Abrasion resistance and seizure resistance of tools that receive sliding friction beneath the new machining surface and lubricants for these tools have been reduced to actual machine rolling. It can be properly evaluated in the stomach conditions. Therefore, in particular, the precision of the friction test with respect to these tools and lubricants is improved, and the actual machine test becomes unnecessary, thereby reducing and speeding up the test cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施態様を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.

【図3】工具移動が摩擦係数測定値に与える影響を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the effect of tool movement on measured friction coefficient.

【図4】工具移動が摩擦係数測定値に与える影響を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the effect of tool movement on measured friction coefficient.

【図5】本発明の実施効果を示す荷重および摩擦係数の
タイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart of load and friction coefficient showing the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,6 工具 2,8 被圧延材 4 ロードセル 5 シリンダー 1,6 Tools 2,8 Rolled material 4 Load cell 5 Cylinder

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 定位置に設置された圧延ロールと、圧延
方向に平行な面内で圧延ロールに対して移動可能に設け
られ且つ被圧延材に面接触する非回転型の工具との間で
被圧延材を圧延し、この圧延時に検出した圧延方向に垂
直に作用する力と、圧延方向と平行に工具に作用する力
とから工具と被圧延材との界面における摩擦特性を評価
する摩擦試験方法において、前記工具を圧延ロールに対
して圧延方向に平行な面内で圧延方向または圧延方向と
は異なる任意の方向に強制的に変位あるいは移動させな
がら被圧延材を圧延して、圧延中に圧延ロールに対する
工具の配置位置を変化させることを特徴とする摩擦試験
方法。
1. A and rolling roller disposed in a fixed position, rolling
Provided so as to be movable with respect to the rolling roll in a plane parallel to the direction
The material to be rolled is rolled between a non-rotating tool and a non-rotating tool that is in surface contact with the material to be rolled, and a force acting on the tool perpendicular to the rolling direction and a force acting on the tool in parallel with the rolling direction detected during the rolling. And a friction test method for evaluating friction characteristics at an interface between the tool and the material to be rolled .
By rolling the material to be rolled while forcibly displaced or moved to a different arbitrary direction to the rolling direction or rolling direction in a plane parallel to the rolling direction and, for the rolling rolls during rolling
A friction test method characterized by changing a tool arrangement position .
【請求項2】 少なくとも、定位置に設置された上下1
対の圧延ロールあるいは1個の圧延ロールと、前記1対
の圧延ロールあるいは1個の圧延ロールに対向する位置
に、圧延方向に平行な面内で圧延ロールに対して移動可
能に配置され、且つ被圧延材に面接触する非回転型の
具とを具備し、圧延ロールと工具との間で被圧延材を圧
延するときに検出した圧延方向に垂直に作用する力と、
圧延方向と平行に工具に作用する力とから工具と被圧延
材との界面における摩擦特性を評価する摩擦試験装置に
おいて、圧延ロールに対する工具の配置位置を変化させ
るべく、前記工具を圧延ロールに対して圧延方向に平行
な面内で圧延方向または圧延方向とは異なる任意の方向
強制的に移動させる工具移動手段を有することを特徴
とする摩擦試験装置。
2. At least one of upper and lower parts installed at a fixed position.
A pair of rolling rolls or one rolling roll, and a position opposing the pair of rolling rolls or one rolling roll can be moved relative to the rolling rolls in a plane parallel to the rolling direction.
And a non-rotational tool that is arranged in contact with the material to be rolled and presses the material to be rolled between the rolling rolls and the tool.
The force acting perpendicular to the rolling direction detected when extending,
From the force acting on the tool parallel to the rolling direction, the tool and the
In the friction tester that evaluates the friction characteristics at the interface with the material, the position of the tool with respect to the rolling roll is changed.
The tool parallel to the rolling direction
A friction test apparatus comprising tool moving means for forcibly moving in a rolling direction or an arbitrary direction different from the rolling direction within a plane .
JP3068905A 1991-03-08 1991-03-08 Friction test method and apparatus Expired - Lifetime JP2720621B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3068905A JP2720621B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Friction test method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3068905A JP2720621B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Friction test method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0599823A JPH0599823A (en) 1993-04-23
JP2720621B2 true JP2720621B2 (en) 1998-03-04

Family

ID=13387137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3068905A Expired - Lifetime JP2720621B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Friction test method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2720621B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4801277B2 (en) * 2001-04-20 2011-10-26 本田技研工業株式会社 Forming method for body panel
RU2538673C1 (en) * 2013-07-29 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method of assessment of force and friction coefficient during cold metal forming and device for its implementation
CN109900598B (en) * 2019-03-04 2023-11-14 莆田学院 Diffusion experiment device with controllable temperature and pressure

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6373134A (en) * 1986-09-17 1988-04-02 Nkk Corp Method of testing friction lubrication
JP2594598B2 (en) * 1988-02-18 1997-03-26 日立金属株式会社 Roll material abrasion test method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0599823A (en) 1993-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Azushima et al. Lubrication mechanism in hot rolling by newly developed simulation testing machine
JP2720621B2 (en) Friction test method and apparatus
Fereshteh-Saniee et al. Application of T-shape friction test for AZ31 and AZ80 magnesium alloys at elevated temperatures
Singh Factors affecting die wear
CN108296717A (en) A kind of preparation process of Steel Pipe For Bearing
Yangui et al. Failure analysis of a cold work tool material slides against carbon steel in sheet metal forming process—a case study of hinges production
US5411609A (en) Section steel wire of oil ring
US6029491A (en) Continous spiral motion and roll bending system for rolling mills
US5105638A (en) Method and machine for rolling a metal workpiece at a reduced rolling load
US4218907A (en) Rolling mill bearing assembly
US4519118A (en) Hot mill self-centering roll design
JPH0447260B2 (en)
Saito et al. Development of satellite mill and trial rolling of profiled metal strip
Menghani et al. Tribology Aspects in Manufacturing Processes
EP0342408A1 (en) Rolling method and rolling machine
JP4161662B2 (en) Method and apparatus for smoothing inner surface of ERW steel pipe
JPH07225229A (en) Method and device for friction test
SU1724401A1 (en) Method for tube cold rolling
JP3098354B2 (en) Rolling mill vibration prevention method
US5457893A (en) Width measuring device for slab being discharged from slab casters
Sparling (A) Hot and cold rolling
RU1771935C (en) Method for recovery of hot-rolling mill rolls
RU2147966C1 (en) Rolling aggregate
Pawelski Paper 24: Investigation of the Coefficient of Friction in Metal Forming
SU1340841A1 (en) Multihigh pass for deformation of metal