(57)【要約】【課題】  加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を効率的に除去することができるデスケーリング方法およびこれに用いるデスケーリング用ブラシならびにこれらを用いた鋼材の製造方法を提供する。【解決手段】  複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら前記加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去するデスケーリング方法。また、本発明で用いるデスケーリング用ブラシは、複数の金属素線を集束した束体が、列状に配設された穴部に挿入されている。また、本発明のデスケーリング方法で鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去し、次いで熱間鍛造プレスで鍛伸することにより、鋼材を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら前記加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去することを特徴とするデスケーリング方法。
【請求項２】
複数の金属素線を集束した束体が、列状に配設された穴部に挿入されていることを特徴とするデスケーリング用ブラシ。
【請求項３】
前記束体は、前記金属素線が螺旋状に集束されていることを特徴とする請求項２に記載のデスケーリング用ブラシ。
【請求項４】
複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら前記加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去し、次いで熱間鍛造プレスで前記鋼素材を鍛伸することを特徴とする鋼材の製造方法。
【請求項５】
前記束体が、熱間鍛造プレスに具備された金敷に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の鋼材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去するデスケーリング方法およびこれに用いるデスケーリング用ブラシならびにこれらを用いた鋼材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間鍛造プロセスでは、加熱炉から取り出された鋼素材が種々の搬送装置により、熱間鍛造プレスに供給され、所定形状に鍛伸される。ここで、加熱炉で加熱された鋼素材の表面には通称スケールと呼ばれる厚い酸化被膜が形成される。この酸化被膜が付着したままの鋼素材を鍛伸すると、鋼素材表面に酸化被膜が噛み込んでしまい、得られる中間の鋼素材または鍛造製品の表面性状が悪化する場合がある。このような表面性状が悪い鍛伸された中間の鋼素材または鍛造製品は、表面性状を良好にするために切削加工をする必要があり、その結果、製品歩留が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまで、鋼素材表面に形成された酸化被膜を除去する方法としては、例えば加熱された鋼素材の表面に加圧された水等の液体や空気等の気体を吹き付ける方法が用いられていた。
本発明者の検討によると、上記した方法で鋼素材表面の酸化被膜を除去しようとしても、酸化被膜を十分に除去することができず、上記理由で製品歩留を向上させることが困難であることを確認した。また、鋼素材表面の全面に加圧された液体や気体を吹き付けるには、長い工数が必要となる上、鋼素材の材温低下を招き、鍛伸時に鋼素材に疵を誘発する虞もある。
本発明の目的は、加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を効率的に除去することができるデスケーリング方法およびこれに用いるデスケーリング用ブラシならびにこれらを用いた鋼材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、熱間鍛造プロセスにおける鋼素材表面に形成された酸化被膜の問題を検討し、特別な形状のブラシを鋼素材表面に当接させ、擦過することにより、加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を効率的に除去することを可能とし、安定して鋼材を製造することができることを見出し、本発明に到達した。
【０００５】
すなわち本発明は、複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら前記加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去するデスケーリング方法の発明である。
【０００６】
また、本発明で用いるデスケーリング用ブラシは、複数の金属素線を集束した束体が、列状に配設された穴部に挿入されている。
前記束体は、前記金属素線が螺旋状に集束されていることが好ましい。
【０００７】
本発明の別な発明は、複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら前記加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去し、次いで熱間鍛造プレスで前記鋼素材を鍛伸する鋼材の製造方法の発明である。
そして、前記束体が、熱間鍛造プレスに具備された金敷に固定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を効率的に除去することができるため、鋼材製品の歩留および品質の向上が可能となり、鋼材の製造方法において、有用な技術となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のデスケーリング方法の一例を示す模式図である。
【図２】本発明のデスケーリング用ブラシの一例を示す側面模式図である。
【図３】本発明のデスケーリング用ブラシの一例を示す正面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の特徴は、鍛伸前の加熱された鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去するデスケーリング方法において、特定形状のデスケーリング用ブラシを採用したことにある。具体的には、複数の金属素線を集束した束体が列状に配設されたデスケーリング用ブラシに、鍛伸する前の加熱された鋼素材を当接させ、擦過しながら鋼素材の表面に形成された酸化被膜を除去する。そして、酸化被膜を除去した鋼素材を熱間鍛造プレスで鍛伸を行い、鋼材を得る。
本発明のデスケーリング方法の一例を模式的に表したものを図１に示す。本発明のデスケーリング方法は、加熱された鋼素材３をデスケーリング用ブラシ１に当接させ、擦過しながら鋼素材３表面に形成された酸化被膜を除去するものである。
尚、本発明のデスケーリング方法において、以下の説明では、熱間鍛造プレスを用いる例を示すところ、熱間鍛造プレスを用いないで単独のデスケーリング作業とすることもできる。
【００１１】
本発明のデスケーリング方法は、例えば、熱間鍛造プレスに具備するマニプレータ４で加熱された鋼素材３を把持し、熱間鍛造プレスに具備する下金敷２の上面に配置されたデスケーリング用ブラシ１の先端に、加熱された鋼素材３を当接させ、鋼素材３の長手方向または幅方向に鋼素材３を一方向移動または往復移動させることにより鋼素材３の表面に形成された酸化被膜を除去する。本発明では、加熱された鋼素材３の表面にデスケーリング用ブラシ１を当接させることにより、酸化被膜を破壊する起点を確保する。そして、鋼素材３をデスケーリング用ブラシ１に擦過することにより、破壊した酸化被膜を確実且つ均一に除去することができる。ここで、鋼素材３のマニプレータ４で把持部分は、図示しない対に配置したマニプレータで鋼素材３を把持し直し、デスケーリング用ブラシ１を当接させて酸化被膜を除去する。
また、本発明で鋼素材３の表面とは、例えば直方体状の鋼素材３であれば、長手方向における両平面および両側面のことをいう。そして、マニプレータ４を回転させて、鋼素材３の酸化被膜が形成された面をデスケーリング用ブラシ１に当接させ、マニプレータ４で鋼素材３を移動させながら擦過して鋼素材３表面全面の酸化被膜を除去する。
【００１２】
本発明における鋼材の製造方法では、鋼素材３の表面に形成された酸化被膜の除去に続いて、同じ熱間鍛造プレスの図１に記載する下金敷２を図示しない鍛伸用金敷に交換して、鋼素材３の鍛伸を行えば、わざわざ鋼素材３を別の熱間鍛造プレスのある鍛伸場所へ移動させる必要もない。つまり、本発明の鋼材の製造方法では、鋼素材３表面に形成された酸化被膜を除去したあとに、わざわざ改めて鋼素材３を再加熱しなくても、そのまま鍛伸することができる。これにより、本発明の鋼材の製造方法は、鋼素材３の材温低下を抑制しながら、疵を誘発させることなく鍛伸できるため、製品歩留と品質を向上させ、安定した鋼材の製造が可能となる。
また、図１では、図示しない熱間鍛造プレスの下金敷２にのみデスケーリング用ブラシ１を取り付けているところ、図示しない上金敷にも取付けることで、鋼素材３の上下面に形成された酸化被膜を同時に除去することができるため、生産効率の点で好ましい。
【００１３】
また、本発明では、熱間鍛造プレスの下金敷２にのみデスケーリング用ブラシ１を取り付け、このデスケーリング用ブラシ１の先端に加熱された鋼素材３を当接させ、擦過する際に、図示しない鍛伸用の上金敷で鋼素材３を変形させず、且つ鋼素材３の上面に形成された酸化被膜が鋼素材３の表面に噛み込まない程度の軽圧下をしてもよい。これにより、擦過力を増幅させることができ、効率よく鋼素材３の表面に形成された酸化被膜を除去することができる。
そして、本発明のデスケーリング方法によれば、鋼素材３の表面に形成された酸化被膜を短時間で効率的に除去することができるため、鋼素材３の温度低下を防ぐことができ、続く鍛伸工程で懸念される疵の誘発を抑制できるという効果を奏する。
【００１４】
本発明のデスケーリング用ブラシ１は、例えば、熱間鍛造プレスの下金敷２の上部に敷設された取付板５の列状に配設された穴部６に、複数の金属素線を集束した束体１ｂを挿入し、熱間鍛造プレスの金敷に固定された構成で成る。
ここで、本発明で取付板５に形成される穴部６は、図２の紙面左右方向で示される鋼素材の長手方向および図３の紙面左右方向で示される鋼素材の幅方向に、それぞれ列状に配設する。また、この列状に配設された穴部６は、下金敷２の上面を覆うだけ配設することが好ましく、デスケーリング用ブラシに用いる金属素線１ａおよび束体１ｂのサイズにより適宜決定できる。このとき、束体１ｂは、束体１ｂの先端が隙間なく密集するように、例えば四角格子状に配設することが好ましい。
本発明のデスケーリング用ブラシ１は、このような構成にすることで、金属素線１ａの充填率を増し、鋼素材３の表面に形成された酸化被膜の破壊起点を多く形成できる上、酸化被膜との接触面積を確保することができるため、酸化被膜を確実に且つ均一に除去することが可能となる。
【００１５】
本発明のデスケーリング用ブラシ１で用いる金属素線１ａは、耐熱性、耐摩耗性および抗折力に優れる材料を用いることが好ましい。そして、複数の金属素線１ａを集束した束体１ｂを形成するには、例えば、ＪＩＳ  Ｇ  ３５２５で規定される、フィラー形２５本線６より中心繊維等のワイヤーロープを所定の長さに切断して用いることが好適である。これは、市販されるワイヤーロープが既に、金属素線を螺旋状に集束されて、束体の状態に仕上がっており、入手が容易である上、このワイヤーロープをそのまま穴部６に挿入すればよいから、簡便にデスケーリング用ブラシを作製することができるためである。
ここで、束体１ｂの長さは、鋼素材３の表面に、擦過による疵を誘発させないためにも、束体１ｂが弾性変形できる程度の長さを必要とし、３００ｍｍ〜８００ｍｍの範囲にすることが好ましい。
また、金属素線１ａの鋼素材３と接する側の先端は、上記ワイヤーロープを切断した端面で形成される鋭利な形状であることが好ましく、これにより、酸化被膜を破壊する起点を多数形成することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１    デスケーリング用ブラシ
１ａ  金属素線
１ｂ  束体
２    下金敷
３    鋼素材
４    マニプレータ
５    取付板
６    穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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