JP2001113306A - 高合金継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用孔型 - Google Patents
高合金継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用孔型Info
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- JP2001113306A JP2001113306A JP29558399A JP29558399A JP2001113306A JP 2001113306 A JP2001113306 A JP 2001113306A JP 29558399 A JP29558399 A JP 29558399A JP 29558399 A JP29558399 A JP 29558399A JP 2001113306 A JP2001113306 A JP 2001113306A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高合金鋼の継目無管をマンドレルミルを使用し
て穴明き欠陥および管端部割れを発生させないで製管す
る方法を提供する。 【解決手段】(1) 中空管材を圧延するマンドレルミルに
よる継目無鋼管の製造方法において、第１スタンドでの
圧延材の管軸方向の伸び歪を0.300以下とし、その他の
スタンドでの圧延材の管軸方向の伸び歪を0.375以下と
して圧延することを特徴とする高合金継目無鋼管の製造
方法である。 (2) 中空管材を圧延するマンドレルミルの第１または／
および第２スタンドの孔型の楕円度を1.25〜1.40の範囲
とすることを特徴とするマンドレルミル圧延用孔型であ
る。
て穴明き欠陥および管端部割れを発生させないで製管す
る方法を提供する。 【解決手段】(1) 中空管材を圧延するマンドレルミルに
よる継目無鋼管の製造方法において、第１スタンドでの
圧延材の管軸方向の伸び歪を0.300以下とし、その他の
スタンドでの圧延材の管軸方向の伸び歪を0.375以下と
して圧延することを特徴とする高合金継目無鋼管の製造
方法である。 (2) 中空管材を圧延するマンドレルミルの第１または／
および第２スタンドの孔型の楕円度を1.25〜1.40の範囲
とすることを特徴とするマンドレルミル圧延用孔型であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マンドレルミルに
よる圧延に際し、穴明き欠陥および管端部割れの発生を
防止するのに適する高合金継目無鋼管の製造方法および
それに用いる圧延用孔型に関するものである。
よる圧延に際し、穴明き欠陥および管端部割れの発生を
防止するのに適する高合金継目無鋼管の製造方法および
それに用いる圧延用孔型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】継目無鋼管の熱間製管用の圧延機とし
て、複数基（通常、６〜８基）の上下一対（２個一対）
の圧延ロールからなるロールスタンドを、前後スタンド
のロール孔型の溝底方向が９０°交差するように連続設
置して、これら複数のロールスタンドで形成するロール
孔型の配列内にマンドレルバーを配置して、中空管材を
連続して延伸圧延するマンドレルミルが多用されてい
る。
て、複数基（通常、６〜８基）の上下一対（２個一対）
の圧延ロールからなるロールスタンドを、前後スタンド
のロール孔型の溝底方向が９０°交差するように連続設
置して、これら複数のロールスタンドで形成するロール
孔型の配列内にマンドレルバーを配置して、中空管材を
連続して延伸圧延するマンドレルミルが多用されてい
る。
【０００３】図１は、マンドレルミルの全体構成を説明
する図である。同図に示すように、マンドレルミルは、
一対の圧延ロール４から構成される孔型を有するロール
スタンド１が互いに９０°交差するように複数基（図で
は、７基）が連設されている。鋼管を圧延する場合に
は、事前にピアサーで穿孔された中空管材２にマンドレ
ルバー３を挿入して、各ロールスタンド１で順次圧下が
加えられて、延伸圧延される。設置されたロールスタン
ドは、ミル入側から順に第１スタンド、第２スタンド、
第３スタンド、および第４スタンドと呼ばれ、通常、第
１スタンドで最初に管材の肉厚圧下が行われる。
する図である。同図に示すように、マンドレルミルは、
一対の圧延ロール４から構成される孔型を有するロール
スタンド１が互いに９０°交差するように複数基（図で
は、７基）が連設されている。鋼管を圧延する場合に
は、事前にピアサーで穿孔された中空管材２にマンドレ
ルバー３を挿入して、各ロールスタンド１で順次圧下が
加えられて、延伸圧延される。設置されたロールスタン
ドは、ミル入側から順に第１スタンド、第２スタンド、
第３スタンド、および第４スタンドと呼ばれ、通常、第
１スタンドで最初に管材の肉厚圧下が行われる。
【０００４】このマンドレルミルで中空管材を圧延する
際に、管材に穴明きが発生することがあり、これらは
「穴明き欠陥」と呼ばれ、品質上の重大な欠陥となる。
穴明き欠陥は、同一の鋼種、同一の管材外径であれば、
圧延する管材の仕上げ肉厚が薄ければ薄いほど発生し易
く、管材の仕上げ寸法が同一であれば、普通鋼に比較し
て変形能の劣る高合金鋼において多発する傾向にある。
このため、高合金鋼では、炭素鋼や低合金鋼に比べ薄肉
管の製造が制限されている。
際に、管材に穴明きが発生することがあり、これらは
「穴明き欠陥」と呼ばれ、品質上の重大な欠陥となる。
穴明き欠陥は、同一の鋼種、同一の管材外径であれば、
圧延する管材の仕上げ肉厚が薄ければ薄いほど発生し易
く、管材の仕上げ寸法が同一であれば、普通鋼に比較し
て変形能の劣る高合金鋼において多発する傾向にある。
このため、高合金鋼では、炭素鋼や低合金鋼に比べ薄肉
管の製造が制限されている。
【０００５】しかし、マンドレルミルは、生産性が高
く、高品質の管が得られることから、ステンレス鋼や高
合金鋼にも適用する試みがなされ、次記のマンドレル
ミルによる継目無管の製造方法、またはのマンドレル
ミルが提案されている。
く、高品質の管が得られることから、ステンレス鋼や高
合金鋼にも適用する試みがなされ、次記のマンドレル
ミルによる継目無管の製造方法、またはのマンドレル
ミルが提案されている。
【０００６】 特開昭63-84720号公報で開示されるよ
うに、マンドレルミルの各スタンドの圧延荷重の変化量
を連続的に検出し、あるスタンドの検出値が基準値を上
廻った時、このスタンドの前段スタンドにおける上下ロ
ールギャップを修正し、ロールギャップ修正後、マンド
レルミル出側の基準肉厚にするためのあるスタンド以降
の各スタンドにおける圧延荷重が基準値を超える場合、
及び、後段の肉厚仕上げスタンドと、肉厚仕上げスタン
ドに連なる後段スタンドでの圧延荷重の変化量が基準値
を超える場合に、入側素管の肉厚を修正するマンドレル
ミルによる継目無管製造方法である。
うに、マンドレルミルの各スタンドの圧延荷重の変化量
を連続的に検出し、あるスタンドの検出値が基準値を上
廻った時、このスタンドの前段スタンドにおける上下ロ
ールギャップを修正し、ロールギャップ修正後、マンド
レルミル出側の基準肉厚にするためのあるスタンド以降
の各スタンドにおける圧延荷重が基準値を超える場合、
及び、後段の肉厚仕上げスタンドと、肉厚仕上げスタン
ドに連なる後段スタンドでの圧延荷重の変化量が基準値
を超える場合に、入側素管の肉厚を修正するマンドレル
ミルによる継目無管製造方法である。
【０００７】 特公平7-102369号公報で示されるよう
に、複数の孔型ロールスタンドを有し、それら孔型ロー
ルスタンドが形成するロール孔型列内にマンドレルバー
を配置し、管を圧延するマンドレルミルにおいて、第１
スタンドのロール孔型の溝底曲率半径がロール溝底間隔
の0.54倍以下であるマンドレルミルである。また、前記
のマンドレルミルにおいて、第２スタンドのロール孔型
の溝底曲率半径がロール溝底間隔の0.52倍以下であるこ
とを特徴とするマンドレルミルである。
に、複数の孔型ロールスタンドを有し、それら孔型ロー
ルスタンドが形成するロール孔型列内にマンドレルバー
を配置し、管を圧延するマンドレルミルにおいて、第１
スタンドのロール孔型の溝底曲率半径がロール溝底間隔
の0.54倍以下であるマンドレルミルである。また、前記
のマンドレルミルにおいて、第２スタンドのロール孔型
の溝底曲率半径がロール溝底間隔の0.52倍以下であるこ
とを特徴とするマンドレルミルである。
【０００８】マンドレルミルによる圧延では、圧延材の
管端部で温度が低下しやすい。このため、熱間加工性
（延性）が悪いステンレス鋼や高合金鋼では管端部に割
れが発生することがある。圧延材の管端部に割れが発生
すると、先端部がめくれあがり、圧延ロール列の途中で
圧延材が停止することがある。これを解消する方法とし
て、プラグミル方式による下記の製造法が提案されて
いる。
管端部で温度が低下しやすい。このため、熱間加工性
（延性）が悪いステンレス鋼や高合金鋼では管端部に割
れが発生することがある。圧延材の管端部に割れが発生
すると、先端部がめくれあがり、圧延ロール列の途中で
圧延材が停止することがある。これを解消する方法とし
て、プラグミル方式による下記の製造法が提案されて
いる。
【０００９】 特開昭58-224155号公報に開示されるよ
うに、加工性の悪い二相ステンレス鋼をプラグミル方式
によって製管する方法であって、その工程は、下記(a)
〜(d)からなる。
うに、加工性の悪い二相ステンレス鋼をプラグミル方式
によって製管する方法であって、その工程は、下記(a)
〜(d)からなる。
【００１０】(a)ピアシングミルによる穿孔工程におけ
るビレット中央部の温度を1200〜1350℃、ビレット外表
部の温度を1100〜1350℃で穿孔し、(b)傾斜圧延工程に
おいて1100℃以上の温度で圧延を終了し、(c)プラグミ
ル圧延工程、リーラーによる磨管工程およびサイザーに
よる外径縮小工程において相当ひずみεをそれぞれ0.
5、0.4、0.2以下で加工し、(d)且つ前記プラグミル圧延
工程と磨管工程において、合計の相当ひずみε’を0.6
以下で加工する。
るビレット中央部の温度を1200〜1350℃、ビレット外表
部の温度を1100〜1350℃で穿孔し、(b)傾斜圧延工程に
おいて1100℃以上の温度で圧延を終了し、(c)プラグミ
ル圧延工程、リーラーによる磨管工程およびサイザーに
よる外径縮小工程において相当ひずみεをそれぞれ0.
5、0.4、0.2以下で加工し、(d)且つ前記プラグミル圧延
工程と磨管工程において、合計の相当ひずみε’を0.6
以下で加工する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法（特開昭
63-84720号公報に記載された発明方法）では、製造条件
を安定させるまでに数本の試験圧延が必要となり、歩留
が悪化する。
63-84720号公報に記載された発明方法）では、製造条件
を安定させるまでに数本の試験圧延が必要となり、歩留
が悪化する。
【００１２】前記の方法（特公平7-102369号公報に記
載された発明方法）では、穴明き欠陥の発生は抑制され
るが、第１および第２スタンドにおける孔型圧延部での
拘束が大きくなるため、フランジ張出し部に割れが発生
する。
載された発明方法）では、穴明き欠陥の発生は抑制され
るが、第１および第２スタンドにおける孔型圧延部での
拘束が大きくなるため、フランジ張出し部に割れが発生
する。
【００１３】マンドレルミルで高合金鋼の薄肉継目無管
を製造する場合、前記の方法（特開昭58-224155号公
報に記載された発明の方法、すなわち各工程での温度と
加工度（相当ひずみ）を規定する方法）を適応したとし
ても、マンドレルミルでの温度が950℃〜1050℃に低下
するため、加工性が悪くなり、近年の需要家の要求レベ
ルに対応するだけの薄肉材（例えば、厚さt／外径Dの比
が0.1以下）の製造は困難である。
を製造する場合、前記の方法（特開昭58-224155号公
報に記載された発明の方法、すなわち各工程での温度と
加工度（相当ひずみ）を規定する方法）を適応したとし
ても、マンドレルミルでの温度が950℃〜1050℃に低下
するため、加工性が悪くなり、近年の需要家の要求レベ
ルに対応するだけの薄肉材（例えば、厚さt／外径Dの比
が0.1以下）の製造は困難である。
【００１４】本発明の目的は、マンドレルミルを用いて
高合金鋼の継目無鋼管を製管する際に、薄肉鋼管であっ
ても、穴明き欠陥および管端部割れを発生させることが
ない、継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用
孔型を提供することにある。
高合金鋼の継目無鋼管を製管する際に、薄肉鋼管であっ
ても、穴明き欠陥および管端部割れを発生させることが
ない、継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用
孔型を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課題
を解決するために、数多くのマンドレルミル圧延におけ
る穴明き欠陥および管端部割れの発生状況を調査した結
果、これらの発生メカニズムを明らかにすることができ
た。まず、高合金鋼をマンドレルミルで製管する方法
で、圧延材に穴明き欠陥が発生する原因は、次のように
考えられる。
を解決するために、数多くのマンドレルミル圧延におけ
る穴明き欠陥および管端部割れの発生状況を調査した結
果、これらの発生メカニズムを明らかにすることができ
た。まず、高合金鋼をマンドレルミルで製管する方法
で、圧延材に穴明き欠陥が発生する原因は、次のように
考えられる。
【００１６】圧延材がロール孔型の溝底部で圧下される
ことによって軸方向に伸び、圧下を受けないフランジ部
にも軸方向の引張応力が生じる。この引張応力による伸
びが圧延材の変形能の限界値（引張り破断伸び）を超え
ると、フランジ部が破断する。そして、孔型の溝底での
圧下による軸方向伸びが大きいほどフランジ部の減肉が
大きくなり、穴明き欠陥が発生する。したがって、穴明
き欠陥の発生を防止するには、フランジ部の伸び、すな
わち伸び歪をある範囲に管理すればよいことが分かる。
ことによって軸方向に伸び、圧下を受けないフランジ部
にも軸方向の引張応力が生じる。この引張応力による伸
びが圧延材の変形能の限界値（引張り破断伸び）を超え
ると、フランジ部が破断する。そして、孔型の溝底での
圧下による軸方向伸びが大きいほどフランジ部の減肉が
大きくなり、穴明き欠陥が発生する。したがって、穴明
き欠陥の発生を防止するには、フランジ部の伸び、すな
わち伸び歪をある範囲に管理すればよいことが分かる。
【００１７】ロール孔型の溝底部での圧下によって生じ
るフランジ部の伸び歪は、体積一定の法則から成立する
下記の(a)式で説明できる。
るフランジ部の伸び歪は、体積一定の法則から成立する
下記の(a)式で説明できる。
【００１８】 φＬ ＋ φθ ＋ φｒ ＝０ ・・・ (a) ここで、φＬは管軸方向の伸び歪（＞0）、φθは管円
周方向の伸び歪（＜0）、およびφｒは管肉厚方向の伸
び歪（＜0）である。
周方向の伸び歪（＜0）、およびφｒは管肉厚方向の伸
び歪（＜0）である。
【００１９】本発明の方法においてフランジ部の伸び歪
φＬを小さくするには、入口肉厚を減ずる方法、圧
延に使用する孔型の楕円度を大きくする方法、および
両者を併用する方法を用いることである。
φＬを小さくするには、入口肉厚を減ずる方法、圧
延に使用する孔型の楕円度を大きくする方法、および
両者を併用する方法を用いることである。
【００２０】図２は、マンドレルミル入り側の中空素管
の肉厚と管軸方向の伸び歪（φＬ）の最大値との関係を
示す図である。図２における製管条件は、７スタンドミ
ルで、圧延材 SUS304 をミル出口寸法151φ外径×4.0mm
肉厚に圧延している。以下に後述する図３〜図５におい
ても、製管条件は図２の場合と同様である。
の肉厚と管軸方向の伸び歪（φＬ）の最大値との関係を
示す図である。図２における製管条件は、７スタンドミ
ルで、圧延材 SUS304 をミル出口寸法151φ外径×4.0mm
肉厚に圧延している。以下に後述する図３〜図５におい
ても、製管条件は図２の場合と同様である。
【００２１】図２の結果から、素管肉厚が13mm以下で
は、伸び歪（φＬ）の最大値は0.375以下となり、穴明
き欠陥の発生は認められなかった。しかし、φＬの最大
値が0.375を超えるようになると、穴明き欠陥の発生が
見られる。したがって、各スタンドでの管軸方向の伸び
歪（φＬ）は、0.375以下にするのが基準となる。
は、伸び歪（φＬ）の最大値は0.375以下となり、穴明
き欠陥の発生は認められなかった。しかし、φＬの最大
値が0.375を超えるようになると、穴明き欠陥の発生が
見られる。したがって、各スタンドでの管軸方向の伸び
歪（φＬ）は、0.375以下にするのが基準となる。
【００２２】図３は、マンドレルミル孔型の楕円度と管
軸方向の伸び歪（φＬ）の最大値との関係を示す図であ
る。同図において、孔型の楕円度が1.2以下では伸び歪
（φＬ）の最大値は0.375を超えるようになり、穴明き
欠陥の発生が見られるようになるが、孔型の楕円度が1.
20を超えると、穴明きの発生は認められなかった。した
がって、孔型の楕円度の下限は、1.25にすればよい。
軸方向の伸び歪（φＬ）の最大値との関係を示す図であ
る。同図において、孔型の楕円度が1.2以下では伸び歪
（φＬ）の最大値は0.375を超えるようになり、穴明き
欠陥の発生が見られるようになるが、孔型の楕円度が1.
20を超えると、穴明きの発生は認められなかった。した
がって、孔型の楕円度の下限は、1.25にすればよい。
【００２３】次に、マンドレルミルの圧延中に発生する
管端部割れのメカニズムは、第１スタンドの孔型フラン
ジ部の張出し部に発生した亀裂が、第２スタンド孔型溝
底部で周方向の応力を受けて進展し、それが後段スタン
ドでさらに進展するものである。この管端割れの防止策
は、第１スタンドでの孔型フランジ部の張出し量を減
少させる方法、第２スタンド孔型溝底部での周方向応
力を低減する方法がある。
管端部割れのメカニズムは、第１スタンドの孔型フラン
ジ部の張出し部に発生した亀裂が、第２スタンド孔型溝
底部で周方向の応力を受けて進展し、それが後段スタン
ドでさらに進展するものである。この管端割れの防止策
は、第１スタンドでの孔型フランジ部の張出し量を減
少させる方法、第２スタンド孔型溝底部での周方向応
力を低減する方法がある。
【００２４】図４は、第1スタンドの伸び歪と第１スタ
ンドでの管端部割れ発生率との関係を示す図である。同
図から明らかなように、第１スタンドにおいては伸び歪
が0.35以上になると、第１スタンドでの管端部割れの要
因となる、孔型フランジ部の張出し部に亀裂が発生する
ようになる。したがって、第１スタンドでの伸び歪は、
0.300以下にするのが有効である。
ンドでの管端部割れ発生率との関係を示す図である。同
図から明らかなように、第１スタンドにおいては伸び歪
が0.35以上になると、第１スタンドでの管端部割れの要
因となる、孔型フランジ部の張出し部に亀裂が発生する
ようになる。したがって、第１スタンドでの伸び歪は、
0.300以下にするのが有効である。
【００２５】図５は、第２スタンドの孔型楕円度と第２
スタンドの孔型溝底での周方向の伸び歪（φθ）との関
係を示す図である。図５から明らかなように、孔型楕円
度が大きくなるに従い孔型溝底での周方向の伸び歪（φ
θ）が大きくなる。そして、楕円度が1.4を超えると管
端部割れが進展するようになり、第１スタンドで発生し
た亀裂、微細な割れが第２スタンド以降で管端割れに進
展することが分かる。
スタンドの孔型溝底での周方向の伸び歪（φθ）との関
係を示す図である。図５から明らかなように、孔型楕円
度が大きくなるに従い孔型溝底での周方向の伸び歪（φ
θ）が大きくなる。そして、楕円度が1.4を超えると管
端部割れが進展するようになり、第１スタンドで発生し
た亀裂、微細な割れが第２スタンド以降で管端割れに進
展することが分かる。
【００２６】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たものであり、その要旨は、下記の(1)に示す高合金継
目無鋼管の製造方法および下記(2)に示す、それに用い
る圧延用孔型にある。
たものであり、その要旨は、下記の(1)に示す高合金継
目無鋼管の製造方法および下記(2)に示す、それに用い
る圧延用孔型にある。
【００２７】(1) 複数の孔型ロールスタンドを交差して
連設し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール
孔型配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延
するマンドレルミルによる継目無鋼管の製造方法におい
て、第１スタンドでの圧延材の管軸方向の伸び歪を0.30
0以下とし、その他のスタンドでの圧延材の管軸方向の
伸び歪を0.375以下として圧延することを特徴とする高
合金継目無鋼管の製造方法である。
連設し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール
孔型配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延
するマンドレルミルによる継目無鋼管の製造方法におい
て、第１スタンドでの圧延材の管軸方向の伸び歪を0.30
0以下とし、その他のスタンドでの圧延材の管軸方向の
伸び歪を0.375以下として圧延することを特徴とする高
合金継目無鋼管の製造方法である。
【００２８】(2) 複数の孔型ロールスタンドを交差して
連設し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール
孔型配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延
するマンドレルミルの第１または第２スタンドの孔型の
楕円度を1.25〜1.40の範囲とすることを特徴とするマン
ドレルミル圧延用孔型である。
連設し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール
孔型配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延
するマンドレルミルの第１または第２スタンドの孔型の
楕円度を1.25〜1.40の範囲とすることを特徴とするマン
ドレルミル圧延用孔型である。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法および圧延用孔
型では、高合金鋼からなる難加工性の継目無鋼管を薄肉
製管する場合であっても、圧延管材に穴明き欠陥や管端
部割れを発生させないことを目的としている。この目的
を達成するため、各ロールスタンドでの圧延材の管軸方
向の伸び歪を規定し、または第１または第２スタンドの
孔型の楕円度を限定している。以下、その内容を説明す
る。
型では、高合金鋼からなる難加工性の継目無鋼管を薄肉
製管する場合であっても、圧延管材に穴明き欠陥や管端
部割れを発生させないことを目的としている。この目的
を達成するため、各ロールスタンドでの圧延材の管軸方
向の伸び歪を規定し、または第１または第２スタンドの
孔型の楕円度を限定している。以下、その内容を説明す
る。
【００３０】図６は、本発明の製造方法による継目無鋼
管の圧延状況の一例を説明する図である。同図は、後述
する実施例で供試材であるITEM１を、第１スタンド〜第
６スタンドによって圧延する状況を示している。圧延管
材は、(a)に示す外径181mm×肉厚11.0mmの素管から(b)
に示す外径151mm×肉厚4.0mmの仕上げ管まで、(c)〜(h)
に示す第１スタンド〜第６スタンドでの圧延によって仕
上げられる。各スタンドでの圧延用孔型の楕円度は1.25
〜1.30であり、それぞれの圧延状況は、孔型、中空管材
およびマンドレルの関係で表している。
管の圧延状況の一例を説明する図である。同図は、後述
する実施例で供試材であるITEM１を、第１スタンド〜第
６スタンドによって圧延する状況を示している。圧延管
材は、(a)に示す外径181mm×肉厚11.0mmの素管から(b)
に示す外径151mm×肉厚4.0mmの仕上げ管まで、(c)〜(h)
に示す第１スタンド〜第６スタンドでの圧延によって仕
上げられる。各スタンドでの圧延用孔型の楕円度は1.25
〜1.30であり、それぞれの圧延状況は、孔型、中空管材
およびマンドレルの関係で表している。
【００３１】通常、継目無鋼管の圧延においては、第１
スタンド〜第３スタンドにおいて中空管材の肉厚圧下が
先行して行われ、後続する第４スタンド〜第６スタンド
では、ロールによる圧下負荷が軽減されて、仕上圧延に
移行し所定形状の仕上げ管が圧延される。したがって、
本願発明が対象とする穴明き欠陥や管端部割れの発生防
止には、第１スタンドおよび第２スタンドでの対応が主
体となる。
スタンド〜第３スタンドにおいて中空管材の肉厚圧下が
先行して行われ、後続する第４スタンド〜第６スタンド
では、ロールによる圧下負荷が軽減されて、仕上圧延に
移行し所定形状の仕上げ管が圧延される。したがって、
本願発明が対象とする穴明き欠陥や管端部割れの発生防
止には、第１スタンドおよび第２スタンドでの対応が主
体となる。
【００３２】本発明の製造方法では、第１スタンドでの
圧延材の管軸方向の伸び歪を0.300以下とし、その他の
スタンドでは0.375以下と規定している。ここで規定す
る管軸方向の伸び歪の測定は、実機の各スタンド途中放
し材での測定および有限要素法による演算によって行わ
れ、対数ひずみとして求められる。また、管軸方向の伸
び歪を規定通りに制御するには、各スタンドでの肉厚圧
下量および入口、出口寸法の確認によって行われる。
圧延材の管軸方向の伸び歪を0.300以下とし、その他の
スタンドでは0.375以下と規定している。ここで規定す
る管軸方向の伸び歪の測定は、実機の各スタンド途中放
し材での測定および有限要素法による演算によって行わ
れ、対数ひずみとして求められる。また、管軸方向の伸
び歪を規定通りに制御するには、各スタンドでの肉厚圧
下量および入口、出口寸法の確認によって行われる。
【００３３】本発明の圧延用孔型では、第１または／お
よび第２スタンドの孔型の楕円度を1.25〜1.40の範囲と
規定している。ここでいう楕円度は、図６(c)に示すよ
うに、Ｂ／Ｈとして求められる。
よび第２スタンドの孔型の楕円度を1.25〜1.40の範囲と
規定している。ここでいう楕円度は、図６(c)に示すよ
うに、Ｂ／Ｈとして求められる。
【００３４】
【実施例】マンドレルミルに供する中空素管としては、
ステンレス鋼（SUS 304H）からなる外径181mm×肉厚11
〜15mmの素管を用い、マンドレルミルによって外径151m
m×肉厚4.0mmの仕上げ管に圧延する試験を行った。試験
は、表１に示す圧延条件で、それぞれ20本づつ行った。
得られた管から穴明き欠陥と管端割れの有無の観察を行
い、それらの結果を表１に併記した。なお、管端割れは
長さ300mm以上に進展した割れを対象として、その発生
本数をカウントした。
ステンレス鋼（SUS 304H）からなる外径181mm×肉厚11
〜15mmの素管を用い、マンドレルミルによって外径151m
m×肉厚4.0mmの仕上げ管に圧延する試験を行った。試験
は、表１に示す圧延条件で、それぞれ20本づつ行った。
得られた管から穴明き欠陥と管端割れの有無の観察を行
い、それらの結果を表１に併記した。なお、管端割れは
長さ300mm以上に進展した割れを対象として、その発生
本数をカウントした。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１から明らかなように、供試材のうちIT
EM１、ITEM２、ITEM３およびITEM６は、第１スタンドの
φＬは0.300以下で、各スタンドの伸び歪φＬを0.375以
下とし、かつ孔型の楕円度を1.25〜1.35の範囲としたの
で穴明き欠陥は認められなかった。
EM１、ITEM２、ITEM３およびITEM６は、第１スタンドの
φＬは0.300以下で、各スタンドの伸び歪φＬを0.375以
下とし、かつ孔型の楕円度を1.25〜1.35の範囲としたの
で穴明き欠陥は認められなかった。
【００３７】しかし、ITEM４は、第１スタンドおよび第
２スタンドにおける伸び歪φＬが0.380および0.421と大
きくなったので半数の管に穴あき欠陥が、60％の管に管
端割れが認められた。
２スタンドにおける伸び歪φＬが0.380および0.421と大
きくなったので半数の管に穴あき欠陥が、60％の管に管
端割れが認められた。
【００３８】ITEM５は、第２スタンドにおける伸び歪φ
Ｌが0.385と大きく、また第１スタンドおよび第２スタ
ンドにおける孔型の楕円度がいずれも1.20と小さいので
10％の管に穴あき欠陥が認められた。
Ｌが0.385と大きく、また第１スタンドおよび第２スタ
ンドにおける孔型の楕円度がいずれも1.20と小さいので
10％の管に穴あき欠陥が認められた。
【００３９】ITEM７は、第１スタンドおよび第２スタン
ドにおける孔型の楕円度がいずれも1.42と大きいので管
端部割れの発生およびその進展が認められた。
ドにおける孔型の楕円度がいずれも1.42と大きいので管
端部割れの発生およびその進展が認められた。
【００４０】
【発明の効果】本発明のマンドレルミルによる継目無鋼
管の製管方法は、各スタンドのロール孔型を圧延材の管
軸方向の伸び歪が0.375以下とし、さらに第１または第
２スタンドの孔型に楕円度が1.25〜1.40の孔型を用いる
ことによって、穴明き欠陥の発生と管端割れの発生を防
止する方法である。この製管方法を用いれば、高合金鋼
などの難加工材で、薄肉管であっても、穴明き欠陥や管
端割れを発生することなく製造が可能になる。
管の製管方法は、各スタンドのロール孔型を圧延材の管
軸方向の伸び歪が0.375以下とし、さらに第１または第
２スタンドの孔型に楕円度が1.25〜1.40の孔型を用いる
ことによって、穴明き欠陥の発生と管端割れの発生を防
止する方法である。この製管方法を用いれば、高合金鋼
などの難加工材で、薄肉管であっても、穴明き欠陥や管
端割れを発生することなく製造が可能になる。
【図１】マンドレルミルの全体構成を説明する図であ
る。
る。
【図２】マンドレルミル入り側の素管肉厚と管軸方向の
伸び歪（φL）の最大値との関係を示す図である。
伸び歪（φL）の最大値との関係を示す図である。
【図３】マンドレルミル孔型の楕円度と管軸方向の伸び
歪（φL）の最大値との関係を示す図である。
歪（φL）の最大値との関係を示す図である。
【図４】第１スタンドの伸び歪と第１スタンドでの管端
部割れ発生率との関係を示す図である。
部割れ発生率との関係を示す図である。
【図５】第２スタンドの孔型楕円度と第２スタンドの孔
型溝底周方向の歪との関係を示す図である。
型溝底周方向の歪との関係を示す図である。
【図６】本発明の製造方法による継目無鋼管の圧延状況
の一例を説明する図である。
の一例を説明する図である。
Claims (2)
- 【請求項１】複数の孔型ロールスタンドを交差して連設
し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール孔型
配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延する
マンドレルミルによる継目無鋼管の製造方法において、
第１スタンドでの圧延材の管軸方向の伸び歪を0.300以
下とし、その他のスタンドでの圧延材の管軸方向の伸び
歪を0.375以下として圧延することを特徴とする高合金
継目無鋼管の製造方法。 - 【請求項２】複数の孔型ロールスタンドを交差して連設
し、これらの孔型ロールスタンドが形成するロール孔型
配列内にマンドレルバーを配置して中空管材を圧延する
マンドレルミルの第１または／および第２スタンドの孔
型の楕円度を1.25〜1.40の範囲とすることを特徴とする
マンドレルミル圧延用孔型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29558399A JP2001113306A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 高合金継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用孔型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29558399A JP2001113306A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 高合金継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用孔型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113306A true JP2001113306A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17822519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29558399A Pending JP2001113306A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 高合金継目無鋼管の製造方法およびそれに用いる圧延用孔型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001113306A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056540A1 (fr) | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Laminoir continu, son procédé de fonctionnement et procédé de fabrication de tuyau sans coutures |
| JP2008246535A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 継目無管の製造方法 |
| EP2017019A1 (en) * | 2007-07-17 | 2009-01-21 | Tromba Maurizio snc | Method and device for the manufacture of metal tubes with oval or elliptical section |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29558399A patent/JP2001113306A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056540A1 (fr) | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Laminoir continu, son procédé de fonctionnement et procédé de fabrication de tuyau sans coutures |
| JP2008246535A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 継目無管の製造方法 |
| WO2008126633A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法 |
| EP2017019A1 (en) * | 2007-07-17 | 2009-01-21 | Tromba Maurizio snc | Method and device for the manufacture of metal tubes with oval or elliptical section |
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