| 研究概要 |
1.応力・温度センサおよび圧延ロールスリーブの製作
ロール表面上の一点で圧力・摩擦応力を同時に独立に検出する応力センサ, ロール表面下の二点の温度から表面温度・表面熱流束を検出する温度センサおよびこれらを組みこむロールスリーブの製作を行った. 製作した応力センサの検定, 圧延時の出力性能の検討を行い, バリのさし込み等の問題点があるものの, 荷重計・トルク計による測定値との対応などから十分な性能をもつことを確認した.
2.圧延の実働応力・温度測定
センサを組みこんだスリーブをロール軸にはめて, アルミニウムの冷間圧延・熱間圧延の実験を行った. 薄板圧延として幅20mm厚さ2mmの板材を, ビレット圧延として幅20mm厚さ10mmの角材を用いた. 圧下率は15%および30%で無潤滑条件で圧延速度は約100mm/sとした. 各条件下でのロール表面にはたらく圧力・摩擦応力分布, ロール表面温度・熱流束分布を求めた.
3.実験結果の検討
圧力・摩擦力の測定結果を詳細に検討した. 薄板圧延における圧延方向の摩擦応力は接触孤の後端部で作用方向が逆転する中立点をもち, その値は入口部分からこの中立点付近までなだらかに減少しつつもほぼ一定である. また幅方向の摩擦応力は幅端にいくほど大きく, 接触孤にそっては接触孤の中央付近で最大となる山形の分布である. ビレット圧延における圧延方向の摩擦応力は入口部から中立点付近までほぼ一定の値をもつ分布となる. 幅方向の摩擦応力は入口部と中立点手前付近とに二つのピークが現われる. これは材料の三次元的な変形に対応していると考えられる. このようにこれまで明確でなかった薄板・ビレット圧延における摩擦応力分布の特徴が明らかとなった.
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