３．実験結果(a)平面写真(b)正面図表１摩擦試験条件ルブキャスター■■ ■（カルボン酸ナトリウム系白色潤滑剤）潤滑剤付着量■■■■ ■材質ダイス温度材質被加工材加熱温度ffº■■圧下荷重■■■■摩擦試験しごき率ff■■加工速度■■■■■■その場観察高速度カメラ撮影速度■■■■■図■脱スケール装置の概略■■■–■■熱間工具鋼■■■■■焼入れ焼戻し材室温炭素鋼■■■■■■■■■■■ ■■■■■ ■■■向被加工材の移動方表１に摩擦試験条件を示す．潤滑剤は一般的に熱間鍛造に採用されているカルボン酸ナトリウム系の白色潤滑剤を用いた．潤滑剤はスプレーノズルで ■■℃に加熱したダイス上に■■～■■■■■ 塗布した．噴霧条件は液圧■■■■■■■，エア圧■■■■■■，噴霧時間■■■■■，噴霧間隔■■で，所定回数噴霧した．被加工材は炭素鋼■■■■製の直方体（■×■■×■■■■）で，接触面の幅は■■■である．概略寸法■×■■×■■■■のステンレス製ホルダーに挿入してホルダーごと■■■■℃に加熱して摩擦試験に供した．今回脱スケールを行うためにホルダー形状を含んだ一体型の被加工材を製作して摩擦試験に供した．摩擦試験条件は表１に示したとおりである．摩擦摺動界面を直接観察する際のフレームレートは ■■■■■■とした． ・ 脱スケール装置の概要図■に被加工材の酸化スケールを除去する装置の概略を示す．図■ff■■は被加工材の投入口から見た装置の外観写真である．これを既設機の上部に設けることで被加工材を投入する途中で脱スケールが行えるようにした．図■ff■■の正面図に示すように上部入り口から投入された一体型被加工材はガイドローラーに沿って下降し加工面側に用意された2枚のギヤによって加工面側表面が削り取られる．削り取られたスケール粉は出口のブラシによって除去されて加工面を清浄にする構造になっている．2個のスケール剥離用のギヤはばね定数18g/mmのコイルばねによって被加工材に押し付けられている．今回は各ギヤが1kgfで被加工材を押すようにばねの伸びを調整した．■・■摩擦試験図■と図■にしごき距離に伴う摩擦係数の変化を示す．図■に被加工材形状の影響を示す．従来の■×■■×■■■■サイズの短冊形の試験片を用いた場合と脱スケール試験を行うために今回採用したホルダー一体型試験片の結果を比較した．いずれの被加工材を用いても多少のずれはあるが無潤滑の場合も潤滑の場合もその変化の特徴はよく似ており，試験片形状の影響は小さいと判断した．これまでの摩擦試験結果と比較が可能であるといえる．図■に脱スケールの影響を示す．炉加熱のまま一体型被加工材を摩擦試験に供した場合と図■の装置を通してスケールを機械的に除去した場合とを比較した．それぞれについて無潤滑の試験と潤滑剤を用いた試験の結果を示す．無潤滑試験では脱スケールすることでしごき距離に対する摩擦係数の変化が小さくなった．加熱ままの被加工材ではしごき加工開始直後に摩擦係数が大きく減少したが脱スケール材では減少幅が小さくなった．潤滑試験では脱スケールすることで加熱ままより摩擦係数が小さく，しごき距離に対する変動が少なく安定した値をとった．脱スケールすることで無潤滑，潤滑にかかわらず摩擦係数が安定するといえる．潤滑剤の効果が大きくなることも分かった．− 215 −
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