金属組織学や冷間鍛造などの試験方法を用いて、高速線材圧延工程における送りローラーの孔型システムおよび把持圧力の最適化を研究し、ピストンロッド用S45C鋼の表面組織粗大化問題（材料の疲労強度および耐摩耗性に影響）を解決した。分析の結果、送りローラー孔型設計および軽圧・重圧パラメータの設定不適切により、鋼表面の局所的な応力集中が生じ、組織粗大化を誘発することがわかった。吐出機送りローラーの軽圧および重圧をそれぞれ0.2MPa低減すると、製品表面応力が顕著に低減され、表面組織粗大化の程度が緩和される。送りローラー孔型の最適化および吐出機送りローラーと熱間鋼との接触を点接触から面接触に最適化することで、把持応力を緩和できる。これと合わせて送りローラーの軽圧・重圧を低減することで、ピストンロッド用S45C鋼の表面組織粗大化問題を解決できる。総じて最適な生産工程はB孔型、重圧0.35MPa、軽圧0.15MPaである。得られた組織は均一なフェライト＋パーライトであり、端部に粗大組織の問題は見られなかった。顧客による検証で、最適化後のピストンロッド用S45C鋼の表面組織均一性が著しく向上し、高精度使用要件を満たし、同類製品の工程改善に信頼性の高い道筋を提供した。

高速線材送りローラー;組織粗大;孔型;軽圧・重圧;S45C鋼