JP2002035809A - Method for rolling seamless steel tube - Google Patents

Method for rolling seamless steel tube

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JP2002035809A
JP2002035809A JP2000226996A JP2000226996A JP2002035809A JP 2002035809 A JP2002035809 A JP 2002035809A JP 2000226996 A JP2000226996 A JP 2000226996A JP 2000226996 A JP2000226996 A JP 2000226996A JP 2002035809 A JP2002035809 A JP 2002035809A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for rolling seamless steel tubes by which a thin tube can be manufactured in the mandrel mill system by solving a perforation problem in the mandrel mill rolling, specifically, for example, to provide a method for rolling seamless steel tubes by which thin tubes having the following outside dia. ratio are obtained: the wall thickness/outside dia. ratio is two percent or less in common steel and the wall thickness/outside dia. ratio is four percent or less in martensitic stainless steel. SOLUTION: The oblique angle β of the cone type roll provided by pinching a pass line is 8 deg. to 20 deg. provisionally and the cross angle γ is 5 deg. to 35 deg. and a solid-core billet is perforated into a hollow raw tube and next, the hollow raw tube wherein a core bar is inserted is passed through rolling rolls of plural stands and an average wall thickness degree of processing of the rolling roll fillet portion shall be 0.40 or less so that the seamless steel tubes are rolled by pressing down the tube wall thickness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は継目無鋼管の圧延方
法に関する。詳しくは、本発明はマンドレルミル方式で
肉厚/外径比の小さい管の製造が可能な継目無鋼管の圧
延方法に関する。
The present invention relates to a method for rolling a seamless steel pipe. More specifically, the present invention relates to a method for rolling a seamless steel pipe capable of producing a pipe having a small thickness / outside diameter ratio by a mandrel mill method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、マンドレルミル方式による継目
無鋼管の製造方法を示す説明図である。同図に示すよう
に、継目無鋼管の製造に際しては、まず、中実ビレット
10を加熱炉20で所定温度に加熱する。次に、加熱さ
れた中実ビレット10を穿孔圧延機30で穿孔圧延して
中空素管35とする。この中空素管に心金棒41を挿入
し、マンドレルミル40で延伸圧延して、管肉厚を調整
する。その後、心金棒を抽出し、必要に応じて、再加熱
した後、サイザまたはストレッチレデューサなどの絞り
圧延機50で所定の外径に成形し、製品寸法に仕上げ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a seamless steel pipe by a mandrel mill method. As shown in the figure, when manufacturing a seamless steel pipe, first, a solid billet 10 is heated to a predetermined temperature in a heating furnace 20. Next, the heated solid billet 10 is pierced and rolled by a piercing mill 30 to form a hollow shell 35. A mandrel 41 is inserted into the hollow shell and stretched and rolled by a mandrel mill 40 to adjust the wall thickness of the pipe. Thereafter, the mandrel is extracted and, if necessary, reheated, then formed into a predetermined outer diameter by a reducing mill 50 such as a sizer or a stretch reducer, and finished to product dimensions.

【0003】穿孔圧延機は、パスラインを挟んで左右ま
たは上下に対設された一対のコーン型ロール(主ロール
ともいう)と内面規制工具であるプラグと主ロール相互
間にあってパスラインを挟んで上下または左右に対設さ
れたディスクロールとを備え、主ロールはパスラインに
対して3次元的な傾き、すなわち、傾斜角(ロールの軸
芯線がパスラインの水平面または垂直面に対してなす角
度)βと交叉角(ロールの軸芯線がパスラインの垂直面
または水平面に対してなす角度)γを持つ。
A piercing mill is provided between a pair of cone-type rolls (also referred to as main rolls), which are provided on the left and right or up and down with a pass line therebetween, a plug serving as an inner surface regulating tool, and the main rolls, with the pass line interposed therebetween. The main roll has a three-dimensional inclination with respect to the pass line, that is, the inclination angle (the angle formed by the axis of the roll with respect to the horizontal or vertical plane of the pass line). ) And an intersection angle (an angle formed by the axis of the roll with respect to the vertical or horizontal plane of the pass line) γ.

【0004】この穿孔圧延機では、中実ビレットの内面
にプラグを押し込み、ディスクロール面で中実ビレット
および中空素管を押圧しながら、プラグと主ロールとの
間で中実ビレットを圧下して、中空素管に成形する。
In this piercing rolling mill, a plug is pushed into the inner surface of a solid billet, and the solid billet and the hollow shell are pressed against the disk roll surface while the solid billet is reduced between the plug and the main roll. Into a hollow shell.

【0005】マンドレルミルは、それぞれが一対の孔型
の圧延ロールを備えた通常4〜8基のスタンドにより構
成され、各スタンドはパスラインに沿って連続配置され
る。隣接するスタンド間では,それぞれの圧延ロールが
パスラインに垂直な面内で圧下方向を90度ずらせて交
差配置される。このマンドレルミルでは、内面に心金棒
を挿入した中空素管を各スタンドの圧延ロール間に通し
て延伸圧延が行われる。
[0005] A mandrel mill is generally composed of four to eight stands each having a pair of grooved rolling rolls, and each stand is continuously arranged along a pass line. Between the adjacent stands, the rolling rolls are arranged crosswise with the rolling direction shifted by 90 degrees in a plane perpendicular to the pass line. In this mandrel mill, elongation rolling is performed by passing a hollow shell having a mandrel inserted into the inner surface between rolling rolls of each stand.

【0006】ところで、このマンドレルミル方式による
継目無鋼管の製造では、肉厚/外径比の小さい、いわゆ
る薄肉管を成形することが難しいという問題がある。し
たがって、従来、薄肉管の製造は、冷間の引抜き加工に
より行われてきた。しかしながら、冷間の引抜き加工
は、生産性が低く、生産コストが高いという欠点を抱え
ている。そこで、マンドレルミル方式による薄肉管の製
造が望まれている。
In the manufacture of a seamless steel pipe by the mandrel mill method, there is a problem that it is difficult to form a thin-walled pipe having a small thickness / outside diameter ratio. Therefore, conventionally, the manufacture of a thin-walled tube has been performed by cold drawing. However, cold drawing has drawbacks of low productivity and high production cost. Therefore, production of a thin tube by a mandrel mill method is desired.

【0007】薄肉管の製造には、穿孔圧延での中空素管
の薄肉化が必要となる。特公平5−23842号公報に
は、パスラインを挟んで対設された両端支持のコーン型
ロールの傾斜角β及び交叉角γを、8°≦β≦20°、
5°≦γ≦35°、の範囲に保持して穿孔圧延を行い、
肉厚/外径比を6.5%以下とする中空素管を得る継目
無管の製造方法が開示されている。
For the production of a thin-walled tube, it is necessary to make the hollow shell thinner by piercing and rolling. In Japanese Patent Publication No. 5-23842, the inclination angle β and the cross angle γ of the cone-shaped rolls supported at both ends opposed to each other with the pass line therebetween are set to 8 ° ≦ β ≦ 20 °,
Perform piercing rolling while maintaining the range of 5 ° ≦ γ ≦ 35 °,
A method for manufacturing a seamless tube for obtaining a hollow shell having a thickness / outer diameter ratio of 6.5% or less is disclosed.

【0008】しかしながら、マンドレルミルでの薄肉管
の圧延では、肉厚/外径比を6.5%以下とした中空素
管を用いても、穴開き欠陥の発生が問題となる。この穴
開き欠陥は、マンドレルミル圧延後の肉厚/外径比が小
さいほど顕著に発生する。
However, in the rolling of a thin-walled tube with a mandrel mill, even if a hollow shell having a wall thickness / outer diameter ratio of 6.5% or less is used, the generation of a hole defect becomes a problem. This perforation defect becomes more remarkable as the wall thickness / outer diameter ratio after mandrel mill rolling is smaller.

【0009】この穴開き欠陥に対して、例えば、特開昭
63−84720号公報では、マンドレルミルにおい
て、各スタンドの圧延荷重の変化量を検出し、その検出
値が基準値を上回った時、当該スタンドの前段スタンド
におけるロールギャップを修正する、あるいは、中空素
管の肉厚を修正する方法が開示されている。
[0009] For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-84720, a change in the rolling load of each stand is detected in a mandrel mill, and when the detected value exceeds a reference value, There is disclosed a method of correcting a roll gap in a preceding stand of the stand or correcting a wall thickness of a hollow shell.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報などに開示された従来技術では、例えば、被圧延材が
普通鋼の場合、マンドレルミル方式で肉厚/外径比が2
%程度以下の継目無鋼管の圧延は困難であった。また、
Crの含有量が高いマルテンサイト系ステンレス鋼で
は、熱間加工性が悪く、普通鋼に比べ穿孔圧延における
中空素管の薄肉化が難しく、更に、引き続いて行われる
マンドレルミル圧延においても穴開き欠陥が発生し易
く、マンドレルミル方式で肉厚/外径が4%程度以下の
継目無鋼管の圧延は困難であった。
However, according to the prior art disclosed in the above-mentioned publications, for example, when the material to be rolled is ordinary steel, the thickness / outer diameter ratio is 2 in a mandrel mill system.
% Or less was difficult to roll. Also,
Martensitic stainless steel with a high Cr content has poor hot workability, making it difficult to reduce the thickness of the hollow shell in piercing and rolling compared to ordinary steel. In addition, piercing defects also occur in the subsequent mandrel mill rolling. And the rolling of a seamless steel pipe having a thickness / outer diameter of about 4% or less by a mandrel mill method was difficult.

【0011】本発明の課題は、マンドレルミル圧延にお
ける穴開きの問題を解決し、マンドレルミル方式で薄肉
管の製造が可能な継目無鋼管の圧延方法を提供すること
にある。具体的には、本発明の課題は、例えば、普通鋼
では肉厚/外径比が2.0%以下、また、マルテンサイ
ト系ステンレス鋼では肉厚/外径比が4.0%以下、の
薄肉管が得られる継目無鋼管の圧延方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a method of rolling a seamless steel pipe capable of solving the problem of perforation in mandrel mill rolling and producing a thin-walled pipe by a mandrel mill method. Specifically, the object of the present invention is, for example, that the thickness / outer diameter ratio is 2.0% or less for ordinary steel, and the thickness / outer diameter ratio is 4.0% or less for martensitic stainless steel. The present invention provides a method for rolling a seamless steel pipe capable of obtaining a thin-walled pipe.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため、穴開き欠陥の対策を検討し、以下の知見
を得た。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has studied the countermeasures for perforated defects and has obtained the following knowledge.

【0013】図2は、穴開き欠陥の発生状態を示す説明
図である。同図に示すように、穴開き欠陥1は、孔型の
圧延ロール2と接触していない被圧延材3の一部で発生
する。圧延ロール溝底部4に対応する被圧延材3の部位
5には圧縮応力が、また、圧延ロールフランジ部6に対
応する被圧延材の部位7には引張応力が作用する。部位
7は、圧延ロールや心金棒と接触していないため、単軸
引張状態にあり、この引張応力が過大となった時にネッ
キングを起し、穴開きにまで進展する。この引張応力
は、マンドレルミル圧延後の肉厚/外径比が小さいほど
大きくなる。従って、この穴開きを防止するには、部位
7の引張応力を小さくすることが重要である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of a hole defect. As shown in FIG. 1, the perforation defect 1 occurs in a part of the material 3 to be rolled which is not in contact with the grooved roll 2. A compressive stress acts on a portion 5 of the material 3 to be rolled corresponding to the bottom portion 4 of the rolling roll groove, and a tensile stress acts on a portion 7 of the material to be rolled corresponding to the flange portion 6 of the rolling roll. Since the portion 7 is not in contact with the rolling roll or the mandrel, the portion 7 is in a uniaxial tension state. When the tensile stress becomes excessive, necking occurs and the hole 7 extends to a hole. This tensile stress increases as the thickness / outer diameter ratio after mandrel mill rolling decreases. Therefore, in order to prevent this perforation, it is important to reduce the tensile stress at the portion 7.

【0014】この引張応力を小さくするためには、圧延
ロール溝底部の肉厚加工度を小さく制限することが有効
である。以下、圧延ロール溝底部、圧延ロールフランジ
部ををそれぞれ溝底部、フランジ部ともいう。
In order to reduce the tensile stress, it is effective to limit the thickness reduction at the bottom of the roll groove. Hereinafter, the roll roll groove bottom and the roll roll flange are also referred to as the groove bottom and the flange, respectively.

【0015】図3は、第iスタンドにおける溝底部の肉
厚加工度を説明する、圧延ロール2と心金棒8と被圧延
材3の断面図である。同図において、符号4は圧延ロー
ル溝底部、Mcは圧延ロール溝底(以下、溝底ともい
う)、6は圧延ロールフランジ部を表す。なお、溝底と
は、圧延ロール径が最小となる部位を指す。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the rolling roll 2, the mandrel 8, and the material 3 to be rolled for explaining the thickness reduction at the groove bottom in the i-th stand. In the figure, reference numeral 4 denotes a roll bottom, Mc denotes a roll bottom (hereinafter also referred to as a bottom), and 6 denotes a roll flange. In addition, the groove bottom refers to a portion where the rolling roll diameter is minimum.

【0016】第iスタンドの溝底部の肉厚加工度は、第
iスタンドにおける溝底部の肉厚圧下量と第(i−2)
スタンドの出側における溝底部の肉厚との比(肉厚圧下
量/肉厚)とされる。図3に示すように、被圧延材3の
肉厚tは、溝底Mcからフランジ部6側に向かって変化
する。したがって、溝底部4の肉厚加工度は、一定でな
く溝底Mcからフランジ部6に向かって変化する。この
肉厚加工度と穴開き欠陥との関係を詳細に調査し、下記
式(1)で定義される平均肉厚加工度ri が0.40を
超えると穴開き欠陥が発生しやすいことが判った。な
お、この平均肉厚加工度は幾何学的に求まる。
The thickness reduction of the groove bottom of the i-th stand is calculated by subtracting the thickness reduction of the groove bottom of the i-th stand from the (i-2) th.
The ratio to the thickness of the groove bottom at the outlet side of the stand (thickness reduction / thickness). As shown in FIG. 3, the thickness t of the material to be rolled 3 changes from the groove bottom Mc toward the flange portion 6 side. Therefore, the thickness reduction of the groove bottom 4 is not constant, but changes from the groove bottom Mc toward the flange 6. The relationship between the wall thickness reduction of a perforated defects investigated in detail, that the average wall thickness reduction degree r i being defined defect open hole exceeds 0.40 prone by the following formula (1) understood. Note that this average thickness reduction is geometrically determined.

【0017】 ri=(ti-2 − ti)/ti-2 (1) ここで、 ri:第iスタンドの平均肉厚加工度、 ti:第iスタンド出側の、溝底を基準としパスセンタ
周りの角度が0度から45度までの間の平均肉厚、 ti-2:第(i−2)スタンド出側の、溝底を基準としパ
スセンタ周りの角度が0度から45度までの間の平均肉
厚。
R i = (t i−2 −t i ) / t i−2 (1) where r i is the average thickness reduction of the i-th stand, and t i is the groove on the exit side of the i-th stand. Average wall thickness between 0 and 45 degrees around the path center with respect to the bottom, t i-2 : the angle around the path center with respect to the groove bottom at the exit side of the (i-2) th stand being 0 degree Average wall thickness between to 45 degrees.

【0018】なお、iが1或いは2の場合には、ti-2
は中空素管の肉厚となる。本発明は、上記知見に基づい
て完成されたもので、その要旨は、以下のとおりであ
る。
When i is 1 or 2, t i-2
Is the wall thickness of the hollow shell. The present invention has been completed based on the above findings, and the gist is as follows.

【0019】(1)内部に芯金棒を挿入した中空の素管
を複数スタンドの圧延ロール間に通して肉厚を圧下し継
目無鋼管に圧延する方法であって、前記複数スタンドの
各スタンドの圧延ロール溝底部の平均肉厚加工度が0.
40以下であることを特徴とする継目無鋼管の圧延方
法。
(1) A method in which a hollow raw tube having a cored bar inserted therein is passed between rolling rolls of a plurality of stands to reduce the wall thickness and roll it into a seamless steel pipe. The average thickness reduction at the bottom of the roll groove is 0.
A method for rolling a seamless steel pipe, wherein the rolling rate is 40 or less.

【0020】(2)パスラインを挟んで対設されたコー
ン型ロールで中実ビレットを中空の素管に穿孔し、次い
で、内部に芯金棒を挿入した前記素管を複数スタンドの
圧延ロール間に通して前記素管の肉厚を圧下し継目無鋼
管に圧延する方法であって、前記コーン型ロールの傾斜
角β及び交叉角γが下記式を満足し、前記複数スタンド
の各スタンドの圧延ロール溝底部の平均肉厚加工度が
0.40以下であることを特徴とする継目無鋼管の圧延
方法。
(2) A solid billet is pierced into a hollow tube by a cone-shaped roll provided with a pass line interposed therebetween, and then the tube into which a core bar is inserted is inserted between a plurality of stands of a rolling roll. And rolling the pipe into a seamless steel pipe by reducing the wall thickness of the base pipe, wherein the inclination angle β and the intersection angle γ of the cone type roll satisfy the following formula, and the rolling of each stand of the plurality of stands is performed. A method for rolling a seamless steel pipe, wherein the average thickness reduction at the bottom of the roll groove is 0.40 or less.

【0021】8°≦β≦20°、5°≦γ≦35° (3)前記素管の肉厚/外径比が6.5%以下で、前記
継目無鋼管の材質が普通鋼で、該継目無鋼管の肉厚/外
径比が2.0%以下であることを特徴とする上記(1)
項または(2)項に記載の継目無鋼管の製造方法。
8 ° ≦ β ≦ 20 °, 5 ° ≦ γ ≦ 35 ° (3) The shell / outer diameter ratio is 6.5% or less, and the material of the seamless steel pipe is ordinary steel, (1) wherein the seamless steel pipe has a thickness / outer diameter ratio of 2.0% or less.
The method for producing a seamless steel pipe according to item or (2).

【0022】(4)前記継目無鋼管の材質がC:0.1
2〜0.30質量%、Cr:11〜14質量%を含有す
るマルテンサイト系ステンレス鋼で、該継目無鋼管の肉
厚/外径比が4.0%以下であることを特徴とする上記
(1)項または(2)項に記載の継目無鋼管の圧延方
法。
(4) The material of the seamless steel pipe is C: 0.1
A martensitic stainless steel containing 2 to 0.30% by mass and Cr: 11 to 14% by mass, wherein the seamless steel pipe has a thickness / outer diameter ratio of 4.0% or less. A method for rolling a seamless steel pipe according to the above mode (1) or (2).

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。なお、以下、質量%で、C:
0.12%以上、0.30%以下、Cr:11%以上、
14%以下を含有するマルテンサイト系ステンレス鋼を
単にマルテンサイトステンレス鋼ともいう。また、以
下、本実施形態の説明は、肉厚と外径との比、すなわち
肉厚/外径比が2.0%以下の炭素鋼製の継目無鋼管の
圧延、ならびに、肉厚/外径比が4.0%以下のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼製の継目無鋼管の圧延、を例に
とる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, in mass%, C:
0.12% or more, 0.30% or less, Cr: 11% or more,
Martensitic stainless steel containing 14% or less is also simply referred to as martensitic stainless steel. Hereinafter, the description of the present embodiment is based on the description of the rolling of a seamless steel pipe made of carbon steel having a thickness / outer diameter ratio of 2.0% or less. Rolling of a martensitic stainless steel seamless steel pipe having a diameter ratio of 4.0% or less is taken as an example.

【0024】本実施形態にかかる継目無鋼管の製造装置
は、穿孔圧延機とマンドレルミルを備えており、穿孔圧
延機により中実ビレットを中空の素管(以下、中空素管
ともいう)に成形する穿孔圧延とマンドレルミルにより
前記中空素管を継目無鋼管に成形する延伸圧延とが行わ
れる。
The apparatus for manufacturing a seamless steel pipe according to the present embodiment includes a piercing mill and a mandrel mill, and forms a solid billet into a hollow shell (hereinafter also referred to as a hollow shell) by the piercing mill. Piercing and rolling by a mandrel mill to form the hollow shell into a seamless steel pipe.

【0025】図4は、本実施形態にかかる穿孔圧延機を
示す模式的平面図、図5は同じく模式的側面図である。
図4、図5に示すように、穿孔圧延機30は、丸ビレッ
ト10の通過するパスラインX−Xを挟んで互いに傾斜
し対向配置された両端支持の1対のコーン型の主ロール
31a、31bと、この主ロールと位相を90°ずらせ
てパスラインを挟んで対向配置された1対のディスクロ
ール32a、32bと、心金棒33により支持され、主
ロール間に配設されたプラグ34とを備える。なお、デ
ィスクロールの替わりにガイドシュを用いてもよい。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a piercing mill according to this embodiment, and FIG. 5 is a schematic side view of the same.
As shown in FIGS. 4 and 5, the piercing mill 30 includes a pair of cone-shaped main rolls 31a supported at both ends, which are inclined and opposed to each other across a pass line XX through which the round billet 10 passes, 31b, a pair of disk rolls 32a and 32b opposed to each other with the pass line being shifted by 90 ° from the main roll with a pass line therebetween, and a plug 34 supported by a mandrel 33 and disposed between the main rolls. Is provided. Note that a guide shoe may be used instead of the disc roll.

【0026】図4、図5に示すように、主ロール31
a、31bの各中心軸は、その延長線が中実ビレット1
0の通過するパスラインを含む垂直面(又は水平面)に
対して対称を成す角度γをもって交叉するように傾斜配
置されるとともに、パスラインを含む水平面(又は垂直
面)に対して相反する方向に等しい角度βをもって傾斜
配置されており、互いに同一方向に同一回転速度で回転
せしめられる。なお、角度γを交叉角といい、角度βを
傾斜角という。
As shown in FIG. 4 and FIG.
a, 31b, the extension of which is a solid billet 1
0 is inclined and disposed so as to intersect with a vertical plane (or horizontal plane) including a pass line passing through 0, and in a direction opposite to a horizontal plane (or vertical plane) including the pass line. Are inclined at an equal angle β, and are rotated in the same direction at the same rotational speed. Note that the angle γ is called an intersection angle, and the angle β is called an inclination angle.

【0027】この穿孔圧延機30において、パスライン
に沿って送給された中実ビレット10は主ロール31
a、31b間に噛み込まれた後、螺旋回転して移動し、
プラグ34によりその軸心部に孔が開けられ、徐々に肉
厚が減じられて中空素管35となる穿孔圧延が行われ
る。
In this piercing mill 30, the solid billet 10 fed along the pass line is made up of a main roll 31.
After being bitten between a and 31b, it spirally rotates and moves,
A hole is made in the axial center portion by the plug 34, and piercing and rolling is performed so that the wall thickness is gradually reduced and the hollow shell 35 is formed.

【0028】この穿孔圧延において、傾斜角βは8°以
上で20°以下で、かつ、交叉角γは5°以上で35°
以下とする。傾斜角と交叉角がこれらの範囲を外れる
と、穿孔圧延が不安定になり、マンドレルミル圧延に供
給する肉厚/外径比の小さい中空素管が得られない。
In this piercing rolling, the inclination angle β is not less than 8 ° and not more than 20 °, and the crossing angle γ is not less than 5 ° and 35 °.
The following is assumed. If the inclination angle and the crossing angle are out of these ranges, the piercing and rolling becomes unstable, and a hollow shell with a small thickness / outer diameter ratio supplied to the mandrel mill rolling cannot be obtained.

【0029】また、上記穿孔圧延において、中空素管の
肉厚/外径比が大きくなると、圧延スタンド数が4〜8
基のマンドレルミルでは、1スタンド当たりの圧下率が
過大となり、穴開き欠陥が発生しやすい。従って、中空
素管の肉厚/外径比は、継目無鋼管の材質が普通鋼の場
合には6.5%以下の範囲に、また、マルテンサイトス
テンレス鋼の場合には7.0%以下の範囲とするのが望
ましい。中空素管の肉厚/外径比をそれぞれ上記範囲と
することにより、穴開き欠陥の発生を防止しながら、普
通鋼では肉厚/外径比が2.0%以下の、また、マルテ
ンサイトステンレス鋼では肉厚/外径比が4.0%以下
の、継目無鋼管に圧延することができる。
In the above piercing and rolling, if the thickness / outer diameter ratio of the hollow shell increases, the number of rolling stands becomes 4 to 8
In the base mandrel mill, the rolling reduction per stand is excessive, and a hole defect is likely to occur. Accordingly, the wall thickness / outer diameter ratio of the hollow shell is 6.5% or less when the material of the seamless steel pipe is ordinary steel, and 7.0% or less when the material of the seamless steel pipe is martensite stainless steel. It is desirable to be within the range. By setting the thickness / outer diameter ratio of the hollow shell to the above range, the occurrence of perforation defects is prevented, and the thickness / outer diameter ratio of ordinary steel is 2.0% or less. Stainless steel can be rolled into a seamless steel pipe having a thickness / outer diameter ratio of 4.0% or less.

【0030】図6は、本実施形態にかかるマンドレルミ
ルを模式的に示す説明図である。このマンドレルミル4
0は、タンデムに配置した5基のスタンド(#1〜#5
スタンド)から構成される。なお、図6では、説明の便
宜上、3基のスタンドをタンデムに配置した状態を示し
ている。#1スタンドが第1スタンドで、#3スタンド
が下流側のスタンドであり、#4スタンド、#5スタン
ドは省略している。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a mandrel mill according to the present embodiment. This mandrel mill 4
0 denotes five stands (# 1 to # 5) arranged in tandem.
Stand). FIG. 6 shows a state in which three stands are arranged in tandem for convenience of explanation. The # 1 stand is the first stand, the # 3 stand is the downstream stand, and the # 4 stand and the # 5 stand are omitted.

【0031】本実施形態では、穿孔圧延機により穿孔さ
れた中空の被圧延材である中空素管35に心金棒41を
挿入した後、マンドレルミル40により延伸圧延が行わ
れる。
In the present embodiment, after the mandrel 41 is inserted into the hollow shell 35, which is a hollow material to be rolled, pierced by a piercing mill, elongation rolling is performed by a mandrel mill 40.

【0032】各スタンドには、それぞれ、孔型の圧延ロ
ール42a、42bからなるロール対、孔型の圧延ロー
ル43a、43bからなるロール対、孔型の圧延ロール
44a、44bからなるロール対が、それぞれ設けられ
る。
Each of the stands is provided with a pair of rolls including grooved rolls 42a and 42b, a pair of rolls including rolls 43a and 43b, and a pair of rolls including rolls 44a and 44b. Each is provided.

【0033】圧延ロール42a、42bからなるロール
対と、圧延ロール44a、44bからなるロール対の圧
下方向は水平方向であり、一方、圧延ロール43a、4
3bからなるロール対の圧下方向は垂直方向である。こ
のように、各圧延ロール対は、隣接するスタンド間で圧
下方向が90°異なるように配設される。
The rolling direction of the roll pair consisting of the rolling rolls 42a and 42b and the roll pair consisting of the rolling rolls 44a and 44b is horizontal, while the rolling pair 43a,
The rolling direction of the roll pair 3b is a vertical direction. In this manner, each pair of rolling rolls is arranged so that the rolling direction differs between adjacent stands by 90 °.

【0034】マンドレルミル40では、中空素管35の
肉厚を圧延ロール42a〜44bと心金棒41とで減少
して延伸圧延が行われるが、式(1)で定義される圧延
ロールの溝底部の平均肉厚加工度が0.40を越えると
穴開き欠陥が発生する。圧延ロール42a〜44bのそ
れぞれの平均肉厚加工度を0.40以下とすることによ
り穴開きの発生を防止することができる。
In the mandrel mill 40, the thickness of the hollow shell 35 is reduced by the rolling rolls 42a to 44b and the mandrel 41 and elongation rolling is performed, but the bottom of the groove of the rolling roll defined by the formula (1) is performed. When the average thickness reduction of 0.4% exceeds 0.40, a hole defect occurs. By setting the average thickness reduction of each of the rolling rolls 42a to 44b to 0.40 or less, occurrence of perforations can be prevented.

【0035】なお、本発明では、圧延ロールの溝底部に
おける平均肉厚加工度を規定するものであるが、溝底部
の断面形状を限定するものでない。溝底部の断面形状
は、例えば、図3に示すような単一の円弧形状でも、複
数の円弧形状であってもよい。
In the present invention, the average thickness reduction at the groove bottom of the rolling roll is specified, but the sectional shape of the groove bottom is not limited. The cross-sectional shape of the groove bottom may be, for example, a single arc shape as shown in FIG. 3 or a plurality of arc shapes.

【0036】本実施形態では、マンドレルミルで、普通
鋼では肉厚/外径比が2.0%以下の、また、マルテン
サイトステンレス鋼では、肉厚/外径比が4.0%以下
の、薄肉管に圧延する例を示したが、本発明はこれに限
定されるものでない。ただし、本発明は、マンドレルミ
ルで、肉厚/外径比が2.0%以下の普通鋼製の薄肉管
を、また、肉厚/外径比が4.0%以下のマルテンサイ
トステンレス鋼製の薄肉管を、製造するに好適な方法で
ある。
In the present embodiment, in the mandrel mill, the wall thickness / outer diameter ratio of ordinary steel is 2.0% or less, and the wall thickness / outer diameter ratio of martensitic stainless steel is 4.0% or less. Although an example of rolling into a thin-walled tube has been described, the present invention is not limited to this. However, the present invention relates to a mandrel mill, a thin wall tube made of ordinary steel having a thickness / outer diameter ratio of 2.0% or less, and a martensitic stainless steel having a wall thickness / outer diameter ratio of 4.0% or less. This is a preferred method for producing thin-walled tubes made of stainless steel.

【0037】[0037]

【実施例】図4と図6にそれぞれ示す穿孔圧延機と5基
のスタンドから構成されるマンドレルミルとを用いて、
普通鋼(C:0.2質量%)と13Crステンレス鋼
(C:0.2質量%、Cr:13質量%)を対象に、外
径が65mmで肉厚/外径が1.8〜4.0%の管を製
造した。表1に穿孔条件とマンドレルミル圧延条件を示
す。
EXAMPLE A piercing mill shown in FIGS. 4 and 6 and a mandrel mill composed of five stands were used.
For ordinary steel (C: 0.2% by mass) and 13Cr stainless steel (C: 0.2% by mass, Cr: 13% by mass), the outer diameter is 65 mm, and the thickness / outer diameter is 1.8 to 4. A 0.0% tube was produced. Table 1 shows the drilling conditions and the mandrel mill rolling conditions.

【0038】[0038]

【表1】 表2に試験結果を示す。[Table 1] Table 2 shows the test results.

【0039】[0039]

【表2】 表2に示すように、普通鋼では、傾斜角:12°、交叉
角:20°、中空素管の肉厚/外径比:6.4%以下、
平均肉厚加工度:0.39以下とした試験No.3、4
は穴開き欠陥の発生が無く、それぞれ肉厚/外径比が
2.0%、1.8%の薄肉管の圧延が可能となった。試
験No.1、2は、穴開き欠陥が発生した。
[Table 2] As shown in Table 2, in ordinary steel, the inclination angle: 12 °, the cross angle: 20 °, the thickness / outer diameter ratio of the hollow shell: 6.4% or less,
Average wall thickness: No. 0.39 or less. 3, 4
No porosity defects occurred, and it became possible to roll thin-walled tubes having a thickness / outer diameter ratio of 2.0% and 1.8%, respectively. Test No. In Nos. 1 and 2, a hole defect occurred.

【0040】また、13Crステンレス鋼では、傾斜
角:12°、交叉角:20°、中空素管の肉厚/外径
比:6.9%、平均肉厚加工度:0.38以下とした試
験No.7は穴開き欠陥の発生が無く、肉厚/外径比が
4.0%の薄肉管の圧延が可能となった。試験No.
5、6は、穴開き欠陥が発生した。
In the case of 13Cr stainless steel, the inclination angle was 12 °, the crossing angle was 20 °, the thickness / outer diameter ratio of the hollow shell was 6.9%, and the average thickness reduction was 0.38 or less. Test No. In No. 7, no porosity defect was generated, and rolling of a thin-walled tube having a thickness / outer diameter ratio of 4.0% became possible. Test No.
In Nos. 5 and 6, a hole defect occurred.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、穴開き欠陥の発生を防
止し、マンドレルミル方式で薄肉管の製造が可能とな
る。具体的には、マンドレルミルでの穴開き欠陥の発生
が防止され、普通鋼では肉厚/外径比が2.0%以下の
薄肉管の製造が可能となる。また、マルテンサイト系ス
テンレス鋼では肉厚/外径比が4.0%以下の薄肉管の
製造が可能となる。
According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of perforation defects and to manufacture a thin-walled pipe by a mandrel mill method. Specifically, the occurrence of perforation defects in a mandrel mill is prevented, and thin pipes with a wall thickness / outer diameter ratio of 2.0% or less can be manufactured from ordinary steel. In addition, it is possible to produce a thin-walled tube having a wall thickness / outer diameter ratio of 4.0% or less in martensitic stainless steel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】マンドレルミル方式による継目無鋼管の製造方
法を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a seamless steel pipe by a mandrel mill method.

【図2】穴開き欠陥の発生状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of a hole defect.

【図3】第iスタンドにおける溝底部の肉厚加工度を説
明する、孔型ロールとマンドレルバーの断面の模式図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram of a cross section of a grooved roll and a mandrel bar for explaining a degree of thickness reduction of a groove bottom in an i-th stand.

【図4】本実施形態にかかる穿孔圧延機を示す模式的平
面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a piercing mill according to the present embodiment.

【図5】本実施形態にかかる穿孔圧延機を示す模式的側
面図である。
FIG. 5 is a schematic side view showing a piercing mill according to the present embodiment.

【図6】本実施形態にかかるマンドレルミルを模式的に
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a mandrel mill according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:穴開き欠陥、2:圧延ロール、3:被圧延材、4:
圧延ロール溝底部(溝底部)5、7:部位、6:圧延ロ
ールフランジ部(フランジ部)、8:心金棒、Mc:圧
延ロール溝底(溝底)、10:中実ビレット、20:加
熱炉、30:穿孔圧延機、31a、31b:主ロール、
32a、32b:ディスクロール、33:心金棒、3
4:プラグ、35:中空素管、40:マンドレルミル、
41:心金棒、42a、42b、43a、43b、44
a、44b:圧延ロール、50:絞り圧延機。
1: hole defect, 2: rolling roll, 3: rolled material, 4:
Roll roll groove bottom (groove bottom) 5, 7: site, 6: roll roll flange (flange), 8: mandrel, Mc: roll roll groove bottom (groove bottom), 10: solid billet, 20: heating Furnace, 30: piercing mill, 31a, 31b: main roll,
32a, 32b: disc roll, 33: mandrel, 3
4: plug, 35: hollow shell, 40: mandrel mill,
41: Mandrel, 42a, 42b, 43a, 43b, 44
a, 44b: rolling roll, 50: reduction rolling mill.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に芯金棒を挿入した中空の素管を複
数スタンドの圧延ロール間に通して前記素管の肉厚を圧
下し継目無鋼管に圧延する方法であって、前記複数スタ
ンドの各スタンドの圧延ロール溝底部の平均肉厚加工度
が0.40以下であることを特徴とする継目無鋼管の圧
延方法。
1. A method of passing a hollow raw tube having a core bar inserted therein between rolling rolls of a plurality of stands to reduce the thickness of the raw tube and roll it into a seamless steel pipe, comprising the steps of: A method for rolling a seamless steel pipe, wherein the average thickness reduction at the bottom of the rolling roll groove of each stand is 0.40 or less.
【請求項2】 パスラインを挟んで対設されたコーン型
ロールで中実ビレットを中空の素管に穿孔し、次いで、
内部に芯金棒を挿入した前記素管を複数スタンドの圧延
ロール間に通して前記素管の肉厚を圧下し継目無鋼管に
圧延する方法であって、前記コーン型ロールの傾斜角β
及び交叉角γが下記式を満足し、前記複数スタンドの各
スタンドの圧延ロール溝底部の平均肉厚加工度が0.4
0以下であることを特徴とする継目無鋼管の圧延方法。 8°≦β≦20°、5°≦γ≦35°
2. A solid billet is pierced into a hollow tube with a cone-shaped roll opposed to a pass line, and
A method in which the raw tube in which a metal core rod is inserted is passed between rolling rolls of a plurality of stands to reduce the thickness of the raw tube and roll it into a seamless steel pipe, wherein the cone-shaped roll has an inclination angle β.
And the crossing angle γ satisfies the following formula, and the average thickness reduction at the bottom of the rolling roll groove of each of the plurality of stands is 0.4.
A method for rolling a seamless steel pipe, wherein the rolling rate is 0 or less. 8 ° ≦ β ≦ 20 °, 5 ° ≦ γ ≦ 35 °
【請求項3】 前記素管の肉厚/外径比が6.5%以下
で、前記継目無鋼管の材質が普通鋼で、該継目無鋼管の
肉厚/外径比が2.0%以下であることを特徴とする請
求項1または2に記載の継目無鋼管の製造方法。
3. The seamless tube has a thickness / outer diameter ratio of 6.5% or less, the seamless steel tube is made of ordinary steel, and the seamless tube has a thickness / outer diameter ratio of 2.0%. The method for producing a seamless steel pipe according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記継目無鋼管の材質がC:0.12〜
0.30質量%、Cr:11〜14質量%を含有するマ
ルテンサイト系ステンレス鋼で、該継目無鋼管の肉厚/
外径比が4.0%以下であることを特徴とする請求項1
または2に記載の継目無鋼管の圧延方法。
4. The material of the seamless steel pipe is C: 0.12 to 0.12.
A martensitic stainless steel containing 0.30% by mass and Cr: 11 to 14% by mass.
2. An outer diameter ratio is 4.0% or less.
Or the method of rolling a seamless steel pipe according to item 2.
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