(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料にバックテンションを加えながら、バックテンション付加部より前方で、そのバックテンションを超えるロール周速にて高速度鋼の圧延ロールにより該金属材料を圧延するとともに、これを該圧延ロールの入り側で加熱する仕様の下に熱間圧延し、且つ圧延ロールのロールバイト或いは周面に被試験熱間圧延油を給油して、該圧延油給油下での金属材料に対する圧延ロールの摩擦係数を求め、圧延ロール表面に前記熱間圧延で生ずる黒皮を測定することを特徴とする熱間圧延油潤滑性試験方法。
【請求項２】
圧延ロールにより金属材料に施す圧延が、該ロールの一回転を超えない範囲であることを特徴とする請求項１記載の熱間圧延油潤滑性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延油潤滑性試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、鋼の熱間圧延においては、典型的な旧来型熱延ロールに比べ摩耗量が約１／５程度と耐摩耗性に優れるところから、高速度鋼ロールが多くの熱延ラインで使用されるようになった。しかし、高速度鋼ロールは摩耗係数が高く、その適用に伴い、好適な圧延油の選定が難しいという問題が持ち上がった。
【０００３】
即ち、熱延条件は多様であるため、それに即応する潤滑性の熱間圧延油も多様であり、多くの圧延油から或る特定のものを選定しなければならず、これを合理的に行う点については解決されていない。
【０００４】
因みに従来、熱間圧延での圧延油の潤滑性を評価するには、圧延機で金属材料の熱間圧延を行い、その加工状況を観察するという仕様に依存している。この方法は、加工の状況観察であるため、評価結果を定性的、定量的に得ることができず、その評価結果は他の熱間圧延機に充てた場合、それが同系或いは類似の圧延機でも満足できる結果は得られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高速度鋼ロールによる金属材料の熱間圧延での圧延油の潤滑性の評価を定性的、定量的に把握し得る熱間圧延油潤滑性試験方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明では、金属材料にバックテンションを加えながら、バックテンション付与部より前方で、そのバックテンションを超えるロール周速にて高速度鋼の圧延ロールにより該金属材料を圧延するとともに、これを該圧延ロールの入り側で加熱する仕様の下に熱間圧延し、且つ圧延ロールのロールバイト或いは周面に被試験圧延油を給油して、該圧延油給油下での金属材料に対する圧延ロールの摩擦係数を求め、圧延ロール表面に前記熱間圧延で生ずる黒皮を測定する。
【０００７】
本発明において、金属材料を圧延ロールの入り側で加熱するのは、金属材料に所要の熱間圧延を施すために、そうするのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の試験法に用いる試験機の一例を示す図面を参照して、本発明を次に説明する。
【０００９】
本発明試験法に充てる試験機Ａは、圧延機と同様な構成の圧延スタンド１、該スタンド１に対し、金属材料ａの長さ方向へ離隔して配置されたバックテンション装置２、及びこれらスタンド１と装置２の間に配置された加熱炉３を具有する。
【００１０】
バックテンション装置２は、圧延スタンド１で圧延される金属材料ａにバックテンションを加える。
【００１１】
上記圧延スタンド１は、圧延ロールとしての高速度鋼による上ロール１１及び下ロール１２を有する。これらロール１１、１２は圧延機における上、下圧延ロールと同様な仕様により駆動される。上ロール１１は、加圧装置１３により押し下げる即ち圧下されるようになっている。加圧装置１３は、圧延加工においてそれ自体公知のものと代わりがなく、従って図には概略的に示した。
バックテンション装置２は、上、下ロール１１、１２より遅い周速で駆動される上、下ロール２１、２２を備え、該ロール２１、２２間に金属材料ａを挟圧して、金属材料ａにバックテンションを加える。バックテンション装置２も圧延加工においてそれ自体公知のものと代わりがなく、図には概略的に示した。このようなロール形式に代え、固定部材（図示せず）とこれに対向して配置され、手回し或いは機械力駆動のねじ棒型押下げロッド（図示せず）で圧下される部材（図示せず）との間に金属材料を挟圧、拘束する形式のものを充てることもできる。この形式のバックテンション装置は、それ自体公知のものを適用すればよい。
【００１２】
上記加熱炉３は、金属材料ａの上側及び下側に金属材料ａの長さ方向と直交して並列する赤外線ランプ３１を具有している。
【００１３】
金属材料ａは、巻戻しドラム４から巻戻され、バックテンション装置２の上、下ロール２１、２２の間を通り加熱炉３を経て、圧延スタンド１の上、下ロール１１、１２の間を通り、巻取りドラム５に巻き取られる。
【００１４】
試験機Ａは、バックテンション装置２により一定に規制された金属材料ａ移行速度より高速、例えば１０倍のロール周速で、圧延スタンド１の上ロール１１が金属材料ａを滑りながら、これを圧延する。その圧延される金属材料ａは、圧延スタンド１の入り側で、加熱炉３の赤外線ランプ３１により所要温度に加熱される。金属材料ａの加熱様式は、赤外線加熱に代え、高周波加熱等の他の方法を適用することもできる。
【００１５】
この金属材料ａに対する熱間圧延時に、圧延スタンド１の上ロール１１のロールバイトに被試験熱間圧延油をノズル噴射し、或いはロール１１周面に被試験熱間圧延油を塗布する。
【００１６】
金属材料ａの上記熱間圧延における上ロール１１のトルク及び圧延荷重をそれ自体公知の適宜手段により測定し、被試験熱間圧延油の給油下での金属材料ａに対するロール１１の摩擦係数を計算する。その摩擦係数の計算は、次の式により求めれば良い。
【００１７】
【数１】
0003656132.tif 000002
【００１８】
金属材料ａに対する上ロール１１の摩擦係数の計測は、被試験油の熱間圧延下の潤滑性の評価に資することができる。
【００１９】
被試験熱間圧延油の試験についての上記熱間圧延は、上ロール１１の回転が一回転を超えない範囲、より好ましくは一回転である。一回転を超えると、金属材料ａとの間のロール１１の摩擦履歴が、一回転までの摩擦履歴に一回転を超える摩擦履歴が複合するため、的確な摩擦履歴の観察を行う上で問題がある。ロール１１の回転が一回転であると、的確な摩擦履歴の観察を最も長い圧延距離について為し得る。また、一回転以下であれば、金属材料ａの塑性変形による新生面露出の下という、的確な試験評価を得るのに即応する条件下に、被試験熱間圧延油の潤滑性の試験が行える。
【００２０】
上ロール１１に対する一回転制御には、それ自体公知の適宜手段をとることができる。
【００２１】
加熱炉３と圧延スタンド１との間には、加熱炉３出口から上ロール１１までの間の金属材料ａを熱的に遮蔽する遮蔽壁３２を設けるのがよい。これは、金属材料ａの冷却を防止し、また圧延油の加熱炉３内への侵入を防止する。
【００２２】
上記試験において、圧延荷重及び上ロール１１の周速を、金属材料ａの圧延ロード負荷で焼付きが発生するまで上げると、金属材料ａの張力変化及び上ロール１１表面の観察により、被試験熱間圧延油の耐焼付け性の評価を行うことができる。
【００２３】
金属材料ａの熱間圧延にあっては、上ロール１１表面に酸化スケールである黒皮が生ずる。ロール１１表面の黒皮は、同ロールの耐摩耗性に影響を与える。そこで、ロール１１表面の黒皮の測定を行う。その測定は、適用する圧延油でのロール１１上の黒皮生成の解明に資する。この黒皮の測定は、例えばＥＰＭＡ即ちエレクトロン  プローブ  Ｘ線マイクロアナライザによる定性分析及び状態分析にてロール１１の表面組成を観察する仕様を具体例として挙げることができる。
【００２４】
上ロール１１を押下げる即ち圧下するための加圧装置１３に、圧下力即ち出力可変型のものを用いるときは、種々の熱間圧延条件をシミュレートし、前示摩擦係数の測定、同ロール表面の生成黒皮の測定につき、広範囲に亘って当該測定を行うことができる。出力可変型の加圧装置は、公知の適宜形式のもを充てればよい。
【００２５】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、高速度鋼ロールでの金属材料の熱間圧延における圧延油の潤滑性の評価を定性的、定量的に把握することの課題が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法で用いる試験機の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示した試験機における圧延スタンド１、バックテンション装置及び加熱炉の部分の一部を切り欠いて示す側面図である。
【符号の説明】
Ａ    試験機
ａ    圧延される金属材料
１    圧延スタンド
１１  同スタンドの上ロール
１２  同スタンドの下ロール
１３  上ロールの加圧装置
２    バックテンション装置
２１  バックテンション装置の上ロール
２２  バックテンション装置の下ロール
３    加熱炉
４    巻戻しドラム
５    巻取りドラム
【図１】
0003656132.tif 000003
【図２】
0003656132.tif 000004