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棒鋼の2ロール矯正時における表面硬化の防止方法 - 山陽特殊製鋼株式会社
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発明の名称 棒鋼の2ロール矯正時における表面硬化の防止方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−192976
公開日 平成10年(1998)7月28日
出願番号 特願平8−357570
出願日 平成8年(1996)12月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】横井 健至
発明者 新野 員也 / 北出 真一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 圧延による棒鋼製品の凹凹型2ロールによる矯正方法において、下記数式に示す条件の矯正負荷電流値を凹凹型2ロール装置に印加して棒鋼にスケールを付着させた状態のままで矯正することを特徴とする棒鋼製品の表面硬化の防止方法。
【数1】(R/mm+15)A≦矯正負荷電流値≦(R/mm+30)Aただし、Rはmm単位で示す棒鋼径、Aはアンペアを表す。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧延による棒鋼の矯正時に発生する表面硬化層を防止する凹凹型2ロール矯正方法における棒鋼の製造に関する。
【0002】
【従来の技術】棒鋼の基本的な製造工程においては、圧延された棒鋼はその大半は伸直性を保証するために圧延された棒鋼の曲がりを矯正する矯正作業が実施される。この矯正作業にはいろいろな矯正方法があるが、中でも凹凹型2ロール矯正方法は生産性、曲がりの改善度の点では優れている。しかし、矯正時に矯正ロールと棒鋼との間にスリップ現象が起こりやすく、それによって棒鋼表面に焼付きを起こす。この焼付きは棒鋼表面の表面硬化層の発生につながり、後工程での切断不良、切削性不良に影響を及ぼしていた。
【0003】そこで、このような現象の対策として、(1)多ロール矯正方法を適用する、あるいは、(2)凹凹型2ロール矯正方法に続いて、焼なまし−多ロール矯正を追加して行う、等の方法が実施されている。
【0004】しかし、(1)の多ロール矯正方法の適用では、棒鋼の表面硬化層の防止にはなるが、曲がりの矯正精度は悪くなる。また、(2)の焼なまし−多ロール矯正の追加では、焼なましにより硬さ水準が変動して低下し、かつ、最終矯正が多ロール矯正となるために、結局、上記(1)の方法の問題点と同様に曲がりの矯正精度が悪くなる、などの問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来方法における問題点を解消することであり、棒鋼の曲がり精度を損なうことなく、2ロール矯正方法における矯正時に発生する表面硬化層の防止を行うことを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】凹凹型2ロール矯正においては、圧下量を軽減することによりある程度の表面硬化層の防止はできる。しかし、ショットブラストによるスケール除去状態で矯正した場合は表面硬化層が防止できる保証はできない。また、曲がり精度も悪くなる。
【0007】そこで、次に示す手段により行う。
(1)凹凹型2ロール矯正時に棒鋼の表面をスケール付き状態である制約を設け、矯正ロールと棒鋼の間にスケールを介することにより、矯正時の応力でスケールが砕け、砕けたスケールが潤滑材の役割となり矯正ロールと棒鋼の直接接触の防止をはかり、スリップによる表面硬化の防止を行う。
【0008】(2)凹凹型2ロール矯正時における凹凹型2ロール装置への矯正の応力を制限して行う。すなわち、矯正ロール負荷電流値を数式1の範囲に制限して凹凹型2ロール装置に印加して行い、過剰応力による過度のスケール飛散を抑制してスリップによる表面硬化の防止を行い、また逆に応力不足による曲がり精度の悪化の防止を行う。
【0009】
【数1】(R/mm+15)A≦矯正負荷電流値≦(R/mm+30)Aただし、Rはmm単位で示す棒鋼径、Aはアンペアを表す。
【0010】本発明の作用について説明する。
■図2に示すように、S53C材からなるテストピースの圧延のままでスケールを有するものとスケールを有しないもの、S53C材の焼きなまし材でスケールを有するものとスケールを有しないものの4種を準備し、それぞれ摩擦相手材としてSUJ2軸受鋼をNCフライス主軸に取り付けて圧下して、図1の摩擦速度と圧下力を変化させて摩擦試験を行い、スケール有無の影響を調べた。
【0011】その結果を図1のグラフに示す。図1の摩擦試験において、テストピースの表面にスケール有りの場合は、スケール無しの場合の3倍まで圧下力を加えても表面硬化層の発生はないことがわかる。逆にスケール無しの場合では、低摩擦速度域(≦85m/min )では摩擦速度が大きいほど、そして圧下力が大きいほど硬化層が生成しやすくなる。スケールの状態についても圧延のスケール有り、焼きなまましのスケール有りともに硬化の確認が認められ、スケールの厚みによる差はなかった。
【0012】■凹凹型2ロール矯正機による実験を行い、その実験条件および結果を表1に示す。実験はS53C材を圧延して得られたφ60mm径のスケール付きの棒鋼を凹凹型2ロール矯正機により矯正した。表1のデータにおいて、実験番号No.1、No.2の矯正条件強圧下時(矯正負荷電流値:100A,95A)に極浅いが表面硬化層が発生し、実験番号No.5、No.6の軽圧下時(矯正負荷電流値:70A,60A)には曲がり精度の悪化が認められる。しかし、No.3およびNo.4にみられるとおり、矯正条件において中の適正な圧下力、すなわち矯正負荷電流値を90A、80Aとしたものは硬化層の発生は無くかつ曲がりも矯正されて良である。このことから、数式1で示す矯正負荷電流値に管理することで表面硬化層の発生が防止でき、曲がり精度も良好となることがわかる。
【0013】表面硬化層の生成に及ぼす鋼材表面のスケールの効果は、摩擦係数の低減のみならず、スケールの熱伝導度が小さいことによる断熱作用の効果も伴うことに起因している。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を示す。圧延により得た棒鋼をスケールが付着したままの状態で凹凹型2ロール矯正機にかけて曲がりを矯正する。凹凹型2ロール機の矯正時に掛ける応力を数式1の負荷電流値の範囲の矯正条件(a)で管理する。
【0015】
【数1】(R/mm+15)A≦矯正負荷電流値≦(R/mm+30)Aただし、Rはmm単位で示す棒鋼径、Aはアンペアを表す。
【0016】
【表1】

【0017】
【実施例】S53C材を圧延して得られたφ60mm径のスケール付きの棒鋼を凹凹型2ロール矯正機により矯正する。表1のNo.3、No.4の条件に示すように、凹凹型2ロール矯正機による矯正時の負荷電流値を90A或いは80Aとして中位の圧下力を掛けてスケール付き棒鋼を矯正した。矯正の結果、棒鋼表面には表面硬化層が発生することなく、曲がり精度が良好な棒鋼が得られた。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法により圧延した棒鋼の矯正において、矯正後の棒鋼の表面の表面硬化層の発生が皆無となり、一部棒鋼において実施していた表面硬化層発生材に対する焼なまし−多ロール矯正の工程追加を省略することができる。また、曲がり矯正精度の悪い多ロール矯正工程を介さずに凹凹型2ロール矯正工程で行うため、曲がりの矯正レベルも向上する。




 

 


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