(57)【要約】      （修正有）【課題】鋳片や鋼塊などの試験材に圧延などの塑性加工を加える過程で生ずる組織変化等を調査・研究するために試験鋳片や鋼塊などの試験材に対し種々の条件で圧下を加えることができる試験材の圧下装置を提供する。【解決手段】垂直方向に昇降可能でかつ水平方向に回転可能な試験材載置台と、該試験材載置台に載置された試験材に対し側方から圧下を加える圧下機構を備えてなる前記圧下機構を試験材に対する高さ方向圧下位置を独立に調整可能な一対の圧下手段を有するものとすることができる。さらに、前記圧下機構に加え、前記試験材載置台上に載置された試験材に対する把持機構が付設されたものとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に昇降可能でかつ水平方向に回転可能な試験材載置台と、該試験材載置台に載置された試験材に対し側方から圧下を加える圧下機構とを備えてなることを特徴とする試験材の圧下装置。
【請求項２】
前記圧下機構は、独立に圧下量を調整可能な一対の圧下手段を有することを特徴とする請求項１記載の試験材の圧下装置。
【請求項３】
前記圧下機構は、試験材に対する高さ方向圧下位置を独立に調整可能な一対の圧下手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の試験材の圧下装置。
【請求項４】
前記圧下機構に加え、試験材載置台上に載置された試験材に対する把持機構が付設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属片の圧下試験装置。
【請求項５】
前記圧下手段がフラットロール又はカリバーロールであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の試験材の圧下装置。
【請求項６】
前記圧下手段がアンビルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金属片の圧下装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試験材の圧下装置に係り、具体的には、鋳片や鋼塊を圧延する過程等で生ずる圧下や曲げの効果を調査・研究するために、鋳片や鋼塊などの試験材に対し種々の条件で圧下や曲げを加えることができる試験材の圧下装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼塊、鋳片などを最終製品の形状に加工するに当たっては、いわゆる粗圧延、仕上圧延を含む圧延加工が行われることが多い。このうち、粗圧延は一般に鋳造組織の破壊などによって組織の均一化を図るために行われるものであるから、適正な条件で圧下を加えることが必要である。このような条件の探索は、従来、実際の粗圧延工程で鋼片、鋳片のサンプルを取り出し、その組織を調査するいわゆる現場試験によって行われてきた。
【０００３】
しかし、そのような現場実験による条件決定は、ともすれば生産工程を乱すばかりでなく、実験数も限られるので、必ずしも最適の条件を与えるものではない。このような問題は、鉄鋼業のような大掛かりな装置産業について廻るものであり、かかる観点に立って、例えば、特許文献１には、鋼管縮径圧延のための模擬板圧延方法が開示されている。また、特許文献２には、熱延スケールシミュレーション方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８８９０１号公報
【特許文献２】特開平１１−１９７７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献は、広く模擬実験やシミュレーション実験の有効性を示すものであるが、前記鋼塊・鋳片の粗圧延条件を適正化するのには寄与しない。本発明はかかる観点から、鋳片や鋼塊などの試験材に圧延などの塑性加工を加える過程で生ずる組織変化等を調査・研究するために試験鋳片や鋼塊などの試験材に対し種々の条件で圧下を加えることができる試験材の圧下装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る試験材の圧下装置は、垂直方向に昇降可能でかつ水平方向に回転可能な試験材載置台と、該試験材載置台に載置された試験材に対し側方から圧下を加える圧下機構を備えてなる。
【０００７】
上記発明において、前記圧下機構を独立に圧下量を調整可能な一対の圧下手段を有するものとすることができる。
【０００８】
また、前記圧下機構を試験材に対する高さ方向圧下位置を独立に調整可能な一対の圧下手段を有するものとすることができる。
【０００９】
さらに、前記圧下機構に加え、前記試験材載置台上に載置された試験材に対する把持機構が付設されたものとすることができる。
【００１０】
また、前記圧下手段をフラットロール又はカリバーロールとすること或いはアンビルとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る試験材の圧下装置を利用することにより、試験鋳片や鋼塊などの試験材、さらにプラスティックスなどの塑性加工に当たり、素材に対し種々の条件で圧下を加えることができ、その結果を解析することにより鋳片や鋼塊などの試験材を加工する過程で生ずる組織変化など解明し、圧下条件など加工条件の適正化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明に係る試験材の圧下装置の１例を示す全体斜視図であり、図２はその正面図、図３はその上面図である。図１に示すように、本発明に係る圧下装置では、基礎上に据え付けられたベース3上にアウターハウジング1が設けられており、該アウターハウジング１内には、インナーハウジング2が、アウターハウジング1の竪ポスト11をガイドとして上下可能に取り付けられている。また、アウターハウジング1の側面は側面開口部5となっており、ここから後述する圧下ロール21を備えた圧下機構4が試験材Sに向かって配置されている。
【００１３】
図１，２に示すように、アウターハウジング1の底部は、開口部となっており、ここに回転・昇降シャフト31がベース3の下面からインナーハウジングの底部を貫いて取り付けられている。この回転・昇降シャフト31は、その頂部に回転テーブル32，試験材載置台33が固定されており、下端は図示しない昇降シリンダーに接続され、その中間部においてモータ34によって回動できるようになっている。本発明では、これら昇降シリンダー、回転・昇降シャフト31、モータ34、回転テーブル32及び試験材設置台33によって試験材載置機構7が構成され、その試験材設置台33に試験材Sが所定の高さ、所定の方向に載置可能とされている。
【００１４】
圧下機構4は、アウターハウジング１の竪ポスト11の左右両側方に、端部にガイド板13を取り付けたフレーム12を張り出し、該ガイド板13に油圧シリンダー22とロールチョック23を一体に取り付け、ロールチョック23に圧下ロール21を組込んで構成されている。これにより、油圧シリンダー22を作動させることにより、圧下ロール21を必要に応じて前進・後退させることができ、試験材載置台33上に載置された試験材Sに対して必要量だけ圧下を加え、また、離間させることができる。なお、上記圧下ロール21の前進・後退は左右一致のロールを同期させて行うこともできれば、これらを別個独立したものとして移動量を調整することもできる。
【００１５】
なお、前記ガイド板13にガイド部14を設け、これに沿って前記圧下機構4を上下にスライド可能に構成しており、前記圧下ロールの前進・後退を左右独立に制御可能に構成していることと併せて、試験材Sへの高さ方向圧下位置を左右で異ならしめることができるようになっている。
【００１６】
また、上記インナーハウジング2には、試験材載置台33上に載置された試験材Sに対する把持機構25が設けられている。この把持機構25は、図１，２に示すように、シリンダー26とその先端に取り付けられたチャック27を一体として構成されインナーハウジング2の側面に固定して取り付けられている。これにより、圧下ロール21による圧下試験を試験材を固定した状態で行えるほか、例えば、図４に示すように、試験材Sの上下端をチャック27A、27Bによって支持・固定し、中央部を圧下ロール21により圧下して試験材の曲げ加工を行うことが可能になる。
【００１７】
本発明では、上記のように試験材Sを固定した状態でロール圧下を行うことができるほか、試験材Sにロール21を押し当てた状態で試料載置台33を上下させることにより試料に圧延作用を与えることもできるなど、実際の金属加工等の場で生ずる多種多様の変形様式に対応した実験を効率よく行うことができる。
【００１８】
例えば、図５に示すようなスケジュールの圧下実験を行うことができる。このスケジュールでは、加熱炉（図示しない）から搬入された鋳片を試験材Sとして、これを１対のロール間にセットした後、図５の工程１〜１０を順次行うことができ、例えば、その任意の過程において圧下された鋳片を取り出してその内部組織やメタルフローなどを調査することができる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態を圧下装置として１対のフラットロールを用いる場合をとって説明したが、圧下装置は例えばカリバーロールに変更することができる。また、一対のアンビルに変更することができる。これらの変更により、種々の圧下形態をとる場合に試験材S内に生ずる組織変化を観察し、次工程の圧延加工や熱処理に適した圧下スケジュールを確立することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る試験材の圧下装置の全体斜視図である。
【図２】図１に示した試験材の圧下装置の正面図である。
【図３】図１に示した試験材の圧下装置の上面図である。
【図４】本発明装置を用いて曲げ加工試験を行う場合の説明図である。
【図５】本発明によって試験材として鋳片を用いて圧下実験を行うスケジュールの１例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２１】
1：アウターハウジング，2：インナーハウジング，3：ベース，4：圧下機構、5：側面開口部，6：梁，7：試験材載置機構，
11：竪ポスト，12：フレーム，13：ガイド板，14：ガイド部，
21：圧下ロール、22：油圧シリンダー，23：ロールチョック，25：把持機構，26：シリンダー，27：チャック，
31：回転・昇降シャフト，32：回転テーブル，33：試験材載置台，34：モータ，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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