JP2003010907A - 継目無鋼管のマンドレルミル圧延方法 - Google Patents
継目無鋼管のマンドレルミル圧延方法Info
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- JP2003010907A JP2003010907A JP2001197280A JP2001197280A JP2003010907A JP 2003010907 A JP2003010907 A JP 2003010907A JP 2001197280 A JP2001197280 A JP 2001197280A JP 2001197280 A JP2001197280 A JP 2001197280A JP 2003010907 A JP2003010907 A JP 2003010907A
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- roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内面疵の発生を防止できる継目無鋼管のマンド
レルミル圧延方法を提案する。 【解決手段】中空素管にマンドレルバーを挿入し、複数
台の孔型ロールを備えた圧延スタンドを配置したマンド
レルミルにより延伸圧延するに際し、複数台の圧延スタ
ンドのうち、入側の２台の圧延スタンドの孔型ロール
を、ロール孔型周長RL1 、RL2 と中空素管の周長HLとの
比RL1/HL、RL2/HL、が、（１）式 0.955 ≦RL1/HL≦1.
025 、（２）式 −RL1/HL＋1.895 ≦RL2/HL≦−RL1/HL
＋1.945 、（３）式 RL1/HL−0.105 ≦RL2/HL≦RL1/HL
−0.015 を同時に満足するようにロール孔型を調整す
る。
レルミル圧延方法を提案する。 【解決手段】中空素管にマンドレルバーを挿入し、複数
台の孔型ロールを備えた圧延スタンドを配置したマンド
レルミルにより延伸圧延するに際し、複数台の圧延スタ
ンドのうち、入側の２台の圧延スタンドの孔型ロール
を、ロール孔型周長RL1 、RL2 と中空素管の周長HLとの
比RL1/HL、RL2/HL、が、（１）式 0.955 ≦RL1/HL≦1.
025 、（２）式 −RL1/HL＋1.895 ≦RL2/HL≦−RL1/HL
＋1.945 、（３）式 RL1/HL−0.105 ≦RL2/HL≦RL1/HL
−0.015 を同時に満足するようにロール孔型を調整す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空素管をマンド
レルミルにより延伸圧延する継目無鋼管のマンドレルミ
ル圧延方法に係り、とくに、マンドレルバー引抜き時に
発生する内面疵の抑制に関する。
レルミルにより延伸圧延する継目無鋼管のマンドレルミ
ル圧延方法に係り、とくに、マンドレルバー引抜き時に
発生する内面疵の抑制に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無鋼管は、通常、素材を加熱し、傾
斜ロール等を用いた穿孔圧延により素材の軸心を貫通す
る貫通孔を設けた中空素管とする穿孔圧延工程と、この
中空素管（ホロー）にマンドレルミル等により延伸圧延
を施しシェルとする延伸圧延工程とを経て、さらにこの
シェルにストレッチレデューサー等による圧延を施して
製造されている。
斜ロール等を用いた穿孔圧延により素材の軸心を貫通す
る貫通孔を設けた中空素管とする穿孔圧延工程と、この
中空素管（ホロー）にマンドレルミル等により延伸圧延
を施しシェルとする延伸圧延工程とを経て、さらにこの
シェルにストレッチレデューサー等による圧延を施して
製造されている。
【０００３】継目無鋼管の延伸圧延用として用いられる
マンドレルミル１は、図１に示すように、互いに対向さ
せた一対の孔型ロール3a,3b を備えた圧延スタンド
Ｓ1 ，Ｓ 2 , ‥，Ｓn を複数台連続して設け、かつ各圧
延スタンドのロール回転軸を交互に90°ずつ傾けて配置
されている。そして、中空素管（ホロー）４は、マンド
レルバー２を挿入した状態で、入側の第１圧延スタンド
Ｓ1 から最終圧延スタンドＳn の間で、孔型ロール3a,3
b とマンドレルバー２により延伸圧延されシェルとされ
る。なお、マンドレルミルには、圧延中、マンドレルバ
ー２を保持するリテインド型と, 保持しないフルフルー
ト型がある。圧延後、マンドレルバー２はシェル５から
引き抜かれる。
マンドレルミル１は、図１に示すように、互いに対向さ
せた一対の孔型ロール3a,3b を備えた圧延スタンド
Ｓ1 ，Ｓ 2 , ‥，Ｓn を複数台連続して設け、かつ各圧
延スタンドのロール回転軸を交互に90°ずつ傾けて配置
されている。そして、中空素管（ホロー）４は、マンド
レルバー２を挿入した状態で、入側の第１圧延スタンド
Ｓ1 から最終圧延スタンドＳn の間で、孔型ロール3a,3
b とマンドレルバー２により延伸圧延されシェルとされ
る。なお、マンドレルミルには、圧延中、マンドレルバ
ー２を保持するリテインド型と, 保持しないフルフルー
ト型がある。圧延後、マンドレルバー２はシェル５から
引き抜かれる。
【０００４】しかし、圧延後の形状が不適切であると、
マンドレルバー引抜き時に、シェル内面の一部とマンド
レルバーが接触し、筋状の内面疵が生じる場合がある。
とくに、熱膨張係数が大きく、また工具（マンドレルバ
ー等) と焼付きやすい、ステンレス鋼等の高合金鋼管の
延伸圧延においては、内面疵の発生頻度は極めて高い。
マンドレルバー引抜き時に、シェル内面の一部とマンド
レルバーが接触し、筋状の内面疵が生じる場合がある。
とくに、熱膨張係数が大きく、また工具（マンドレルバ
ー等) と焼付きやすい、ステンレス鋼等の高合金鋼管の
延伸圧延においては、内面疵の発生頻度は極めて高い。
【０００５】このような問題に対し、特開2001-9506 号
公報には、マンドレルミルの最終スタンド出側でロール
溝底中心位置およびロール溝底中心線に直交する位置で
被圧延材 (シェル）の外径を測定し、ロール溝底中心位
置でのシェル外径D G 、ロール溝底中心線に直交する位
置でのシェル外径D F から得られる外径偏差率D D (＝
（D F −D G ）／D G ×100 ) を−1.0 〜1.0 の範囲と
するように最終スタンドのロール隙間を調整する継目無
鋼管製造用マンドレルミル圧延方法が提案されている。
この技術によれば、マンドレルバー引抜き時に生じる内
面疵を防止でき、品質および歩止りの向上が図れるとし
ている。
公報には、マンドレルミルの最終スタンド出側でロール
溝底中心位置およびロール溝底中心線に直交する位置で
被圧延材 (シェル）の外径を測定し、ロール溝底中心位
置でのシェル外径D G 、ロール溝底中心線に直交する位
置でのシェル外径D F から得られる外径偏差率D D (＝
（D F −D G ）／D G ×100 ) を−1.0 〜1.0 の範囲と
するように最終スタンドのロール隙間を調整する継目無
鋼管製造用マンドレルミル圧延方法が提案されている。
この技術によれば、マンドレルバー引抜き時に生じる内
面疵を防止でき、品質および歩止りの向上が図れるとし
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開2001-950
6 号公報に記載された技術では、最終スタンドのロール
隙間を調整することでシェル定常部の内面疵を防止でき
たとしても、シェル後端部でのマンドレルバーとシェル
とのクリアランスを確保できなくなり、シェル後端部で
内面疵が発生する場合があり、内面疵を完全には防止で
きないという問題があった。とくに、マンドレルミルが
フルフロート型の場合には、圧延終了後からマンドレル
バー引抜き終了までリテインド型よりも時間を要し、そ
のためシェル熱収縮量が大きくなり、マンドレルバーと
シェル後端部とのクリアランスがなくなり引抜きが困難
となる場合もあった。
6 号公報に記載された技術では、最終スタンドのロール
隙間を調整することでシェル定常部の内面疵を防止でき
たとしても、シェル後端部でのマンドレルバーとシェル
とのクリアランスを確保できなくなり、シェル後端部で
内面疵が発生する場合があり、内面疵を完全には防止で
きないという問題があった。とくに、マンドレルミルが
フルフロート型の場合には、圧延終了後からマンドレル
バー引抜き終了までリテインド型よりも時間を要し、そ
のためシェル熱収縮量が大きくなり、マンドレルバーと
シェル後端部とのクリアランスがなくなり引抜きが困難
となる場合もあった。
【０００７】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
し、内面疵の発生を防止できる継目無鋼管のマンドレル
ミル圧延方法を提案することを目的とする。
し、内面疵の発生を防止できる継目無鋼管のマンドレル
ミル圧延方法を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するために、マンドレルミル圧延したシェル
について、内面疵の発生原因について鋭意研究した。そ
の結果、実際に内面疵が多発するのはシェル後端部であ
り、シェル長手方向の定常部においては内面疵の発生が
ほとんどないことに気が付いた。内面疵が発生したとし
ても、軽度で最終製品では問題とならないものであっ
た。そこで、本発明者らは、シェル後端部での内面疵発
生原因についてさらに研究した。
課題を達成するために、マンドレルミル圧延したシェル
について、内面疵の発生原因について鋭意研究した。そ
の結果、実際に内面疵が多発するのはシェル後端部であ
り、シェル長手方向の定常部においては内面疵の発生が
ほとんどないことに気が付いた。内面疵が発生したとし
ても、軽度で最終製品では問題とならないものであっ
た。そこで、本発明者らは、シェル後端部での内面疵発
生原因についてさらに研究した。
【０００９】マンドレルミルでは、隣接する圧延スタン
ドのロール回転軸が交互に90°ずつ傾けて配置されてい
るため、中空素管は、図２に示すように、隣接する圧延
スタンドＳn-1 、Ｓn で交互に90°異なる方向に圧延さ
れる。このため、圧延されにくい個所がシェル内面に厚
肉凸部を形成する (図２（ｂ）参照）。これは、図２
（ｂ）に示すような厚肉凸部であり、ロール底近傍でロ
ール溝底中心位置から約45°のシェル内面の４ヵ所で形
成される。このシェル内面の厚肉凸部は、シェル長手方
向各位置で同様に発生する。このシェル内面の厚肉凸部
の存在により、図３に示すように厚肉凸部では、マンド
レルバー２とシェル５のクリアランスが小さくなる。こ
のクリアランスが極めて小さくなりシェル５に焼嵌めさ
れた状態（例えば図３（ａ））となる場合には、マンド
レルバー２が引抜かれる際に内面疵が発生したり, 引き
抜きそのものが困難となる場合が考えられる。しかし、
シェル長手方向の定常部においては、後端部と同様に、
シェル内面の厚肉凸部が形成されるにもかかわらず、内
面疵は発生しない。
ドのロール回転軸が交互に90°ずつ傾けて配置されてい
るため、中空素管は、図２に示すように、隣接する圧延
スタンドＳn-1 、Ｓn で交互に90°異なる方向に圧延さ
れる。このため、圧延されにくい個所がシェル内面に厚
肉凸部を形成する (図２（ｂ）参照）。これは、図２
（ｂ）に示すような厚肉凸部であり、ロール底近傍でロ
ール溝底中心位置から約45°のシェル内面の４ヵ所で形
成される。このシェル内面の厚肉凸部は、シェル長手方
向各位置で同様に発生する。このシェル内面の厚肉凸部
の存在により、図３に示すように厚肉凸部では、マンド
レルバー２とシェル５のクリアランスが小さくなる。こ
のクリアランスが極めて小さくなりシェル５に焼嵌めさ
れた状態（例えば図３（ａ））となる場合には、マンド
レルバー２が引抜かれる際に内面疵が発生したり, 引き
抜きそのものが困難となる場合が考えられる。しかし、
シェル長手方向の定常部においては、後端部と同様に、
シェル内面の厚肉凸部が形成されるにもかかわらず、内
面疵は発生しない。
【００１０】そこで、本発明者らは、長手方向における
シェル外径の変化が、内面疵発生に大きく影響している
と考え、長手方向各位置のシェル外径について調査し
た。この結果を図４に示す。スタンド間長さに相当する
部分で圧縮力を作用させることが不可能なシェル後端部
では、圧延スタンド間圧縮力を作用させることができる
シェル長手方向の定常部にくらべて、平均外径が小さく
なっている。
シェル外径の変化が、内面疵発生に大きく影響している
と考え、長手方向各位置のシェル外径について調査し
た。この結果を図４に示す。スタンド間長さに相当する
部分で圧縮力を作用させることが不可能なシェル後端部
では、圧延スタンド間圧縮力を作用させることができる
シェル長手方向の定常部にくらべて、平均外径が小さく
なっている。
【００１１】このことから、本発明者らは、シェル後端
部では、シェル長手方向の定常部にくらべ、マンドレル
バーとシェルのクリアランスを確保できにくくなり、マ
ンドレルバー引抜きに伴う内面疵が多発するものと考え
た。すなわち、シェル平均外径、即ちシェル周長を大き
く仕上げるような延伸圧延を施すことができれば、マン
ドレルバーとシェルとのクリアランスを十分に確保する
ことができ、マンドレルバー引抜き時の内面疵を防止で
きる。
部では、シェル長手方向の定常部にくらべ、マンドレル
バーとシェルのクリアランスを確保できにくくなり、マ
ンドレルバー引抜きに伴う内面疵が多発するものと考え
た。すなわち、シェル平均外径、即ちシェル周長を大き
く仕上げるような延伸圧延を施すことができれば、マン
ドレルバーとシェルとのクリアランスを十分に確保する
ことができ、マンドレルバー引抜き時の内面疵を防止で
きる。
【００１２】そこで、本発明者らは、シェル周長を大き
く仕上げ、内面疵を防止できる延伸圧延について、さら
に考究した。その結果、マンドレルミルの前段圧延スタ
ンドである、第１圧延スタンドおよび第２圧延スタンド
の孔型ロールを、ロール孔型周長が中空素管の周長との
比で、所定の関係を満足するロール孔型を有するロール
とすることにより、寸法精度の低下（偏肉率の増大）、
内面欠陥の増加（バルジ疵の発生）を伴わずに、内面疵
の発生を防止できるという知見を得た。なお、バルジ疵
とは、圧延中のフランジ部におけるバルジ曲率半径が小
さくなりすぎ、内側表層面が円周方向に座屈して生じる
内面欠陥のことをいう。
く仕上げ、内面疵を防止できる延伸圧延について、さら
に考究した。その結果、マンドレルミルの前段圧延スタ
ンドである、第１圧延スタンドおよび第２圧延スタンド
の孔型ロールを、ロール孔型周長が中空素管の周長との
比で、所定の関係を満足するロール孔型を有するロール
とすることにより、寸法精度の低下（偏肉率の増大）、
内面欠陥の増加（バルジ疵の発生）を伴わずに、内面疵
の発生を防止できるという知見を得た。なお、バルジ疵
とは、圧延中のフランジ部におけるバルジ曲率半径が小
さくなりすぎ、内側表層面が円周方向に座屈して生じる
内面欠陥のことをいう。
【００１３】本発明は, 上記した知見に基づいて, さら
に検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発
明は、中空素管にマンドレルバーを挿入し、該中空素管
を、互いに対向させた一対の孔型ロールを備えた圧延ス
タンドを複数台連続して配置したマンドレルミルにより
延伸圧延しシェルとする、継目無鋼管のマンドレルミル
圧延方法において、前記複数台の圧延スタンドのうち、
入側の２台の圧延スタンドである、第１圧延スタンドお
よび第２圧延スタンドの孔型ロールを、該第１圧延スタ
ンドのロール孔型周長RL1 と前記中空素管の周長HLとの
比RL1/HL、および、該第２圧延スタンドのロール孔型周
長RL2 と前記中空素管の周長HLとの比RL2/HL、が、次
(１) 、（２）および（３）式 0.955≦RL1/HL≦1.025 ……（１） −RL1/HL＋1.895 ≦RL2/HL≦−RL1/HL＋1.945 ……（２） RL1/HL −0.105 ≦RL2/HL≦RL1/HL−0.015 ……（３） （ここで、RL1 ：第１圧延スタンドのロール孔型周長
（mm）、RL2 ：第２圧延スタンドのロール孔型周長（m
m）、HL ：中空素管の周長（mm））を満足するロール
孔型を有する孔型ロールとすることを特徴とする継目無
鋼管のマンドレルミル圧延方法である。また、本発明で
は、前記中空素管が、高合金鋼製であることが好まし
い。
に検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発
明は、中空素管にマンドレルバーを挿入し、該中空素管
を、互いに対向させた一対の孔型ロールを備えた圧延ス
タンドを複数台連続して配置したマンドレルミルにより
延伸圧延しシェルとする、継目無鋼管のマンドレルミル
圧延方法において、前記複数台の圧延スタンドのうち、
入側の２台の圧延スタンドである、第１圧延スタンドお
よび第２圧延スタンドの孔型ロールを、該第１圧延スタ
ンドのロール孔型周長RL1 と前記中空素管の周長HLとの
比RL1/HL、および、該第２圧延スタンドのロール孔型周
長RL2 と前記中空素管の周長HLとの比RL2/HL、が、次
(１) 、（２）および（３）式 0.955≦RL1/HL≦1.025 ……（１） −RL1/HL＋1.895 ≦RL2/HL≦−RL1/HL＋1.945 ……（２） RL1/HL −0.105 ≦RL2/HL≦RL1/HL−0.015 ……（３） （ここで、RL1 ：第１圧延スタンドのロール孔型周長
（mm）、RL2 ：第２圧延スタンドのロール孔型周長（m
m）、HL ：中空素管の周長（mm））を満足するロール
孔型を有する孔型ロールとすることを特徴とする継目無
鋼管のマンドレルミル圧延方法である。また、本発明で
は、前記中空素管が、高合金鋼製であることが好まし
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明では、内面疵を防止するた
めに、マンドレルミル前段スタンド（第１圧延スタンド
および第２圧延スタンド）のロール孔型周長を拡大する
ことによってシェル周長を拡大する。前段圧延スタンド
では圧下率、縮径率が大きく設定されているため、ロー
ル孔型の寸法変更によるロール孔型の周長変化量を大き
くでき、シェル周長の拡大による内面疵の防止という観
点からは好都合となる。一方、後段圧延スタンドでは、
シェルの形状仕上げ行うことを第一の役割としているた
め、ロール孔型の周長を拡大することは真円度の低下、
偏肉率の増加に繋がるという問題がある。
めに、マンドレルミル前段スタンド（第１圧延スタンド
および第２圧延スタンド）のロール孔型周長を拡大する
ことによってシェル周長を拡大する。前段圧延スタンド
では圧下率、縮径率が大きく設定されているため、ロー
ル孔型の寸法変更によるロール孔型の周長変化量を大き
くでき、シェル周長の拡大による内面疵の防止という観
点からは好都合となる。一方、後段圧延スタンドでは、
シェルの形状仕上げ行うことを第一の役割としているた
め、ロール孔型の周長を拡大することは真円度の低下、
偏肉率の増加に繋がるという問題がある。
【００１５】通常、マンドレルミルのロール孔型は、図
５に示すように、二つの円弧から形成され、溝底曲率半
径Ｒ1n、側壁曲率半径Ｒ2n、コーナー曲率半径Ｒ3n、Ｒ
1n領域角θ1n、孔型深さＨn で主に決定される。ロール
孔型の周長拡大には、θ1nを小さくすること、Ｒ2nを大
きくすることが効果的である。本発明では、第１圧延ス
タンドロール孔型の周長RL1 、および第２圧延スタンド
のロール孔型の周長RL2 が、中空素材の周長HLとの関係
で、次（１）式 0.955 ≦ RL1/HL ≦ 1.025 ……（１） 、次 (２）式 −RL1/HL＋1.895 ≦ RL2/HL ≦ −RL1/HL＋1.945 ……（２） および次 (３) 式 RL1/HL−0.105 ≦ RL2/HL ≦ RL1/HL−0.015 ……（３） （ここで、RL1 ：第１圧延スタンドのロール孔型周長
（mm）、RL2 ：第２圧延スタンドのロール孔型周長（m
m）、HL ：中空素管の周長（mm））を同時に満足する
ように、それぞれのロール孔型のパラメータを調整す
る。なお、本発明でいうロール孔型周長は、Ｒ2nとＲ3n
の円弧の接点に接し、中心が上下ロールの孔型中心線上
に存在するＲ4nの円弧の長さとＲ1nの円弧の長さおよび
Ｒ 2nの円弧の長さを加えた、ロール孔型の 1/4断面にお
ける長さを測定して、その長さの４倍、すなわち、４
（Ｒ1n・θ1n＋Ｒ2n・θ2n＋Ｒ4n・θ4n）をいうものと
する。
５に示すように、二つの円弧から形成され、溝底曲率半
径Ｒ1n、側壁曲率半径Ｒ2n、コーナー曲率半径Ｒ3n、Ｒ
1n領域角θ1n、孔型深さＨn で主に決定される。ロール
孔型の周長拡大には、θ1nを小さくすること、Ｒ2nを大
きくすることが効果的である。本発明では、第１圧延ス
タンドロール孔型の周長RL1 、および第２圧延スタンド
のロール孔型の周長RL2 が、中空素材の周長HLとの関係
で、次（１）式 0.955 ≦ RL1/HL ≦ 1.025 ……（１） 、次 (２）式 −RL1/HL＋1.895 ≦ RL2/HL ≦ −RL1/HL＋1.945 ……（２） および次 (３) 式 RL1/HL−0.105 ≦ RL2/HL ≦ RL1/HL−0.015 ……（３） （ここで、RL1 ：第１圧延スタンドのロール孔型周長
（mm）、RL2 ：第２圧延スタンドのロール孔型周長（m
m）、HL ：中空素管の周長（mm））を同時に満足する
ように、それぞれのロール孔型のパラメータを調整す
る。なお、本発明でいうロール孔型周長は、Ｒ2nとＲ3n
の円弧の接点に接し、中心が上下ロールの孔型中心線上
に存在するＲ4nの円弧の長さとＲ1nの円弧の長さおよび
Ｒ 2nの円弧の長さを加えた、ロール孔型の 1/4断面にお
ける長さを測定して、その長さの４倍、すなわち、４
（Ｒ1n・θ1n＋Ｒ2n・θ2n＋Ｒ4n・θ4n）をいうものと
する。
【００１６】この条件を、図６に図示する。第１圧延ス
タンドロール孔型の周長RL1 が（１）式の範囲を外れ
る、RL1/HL＞1.025 の場合、バルジ疵の発生および偏肉
率の増加が確実に生じ、RL1/HL＜0.955 の場合、RL2 を
調整してもシェル周長を増大できず、内面疵の発生が顕
著となる。
タンドロール孔型の周長RL1 が（１）式の範囲を外れ
る、RL1/HL＞1.025 の場合、バルジ疵の発生および偏肉
率の増加が確実に生じ、RL1/HL＜0.955 の場合、RL2 を
調整してもシェル周長を増大できず、内面疵の発生が顕
著となる。
【００１７】また、第２圧延スタンドロール孔型の周長
RL2 が、 (２) 式の右辺（RL2/HL≦ −RL1/HL＋1.945
）を満足しない場合には、バジル疵の発生および偏肉
率の増加が生じ、一方、 (２) 式の左辺（−RL1/HL＋1.
895 ≦ RL2/HL）を満足しない場合には、内面疵の発生
が顕著となる。また、第２圧延スタンドロール孔型の周
長RL2 が、 (３) 式の右辺（RL2/HL≦ RL1/HL−0.015
）を満足しない場合には、偏肉率の増加が生じ、一
方、 (３) 式の左辺（RL1/HL−0.105 ≦ RL2/HL）を満
足しない場合には、バルジ疵の発生が顕著となる。
RL2 が、 (２) 式の右辺（RL2/HL≦ −RL1/HL＋1.945
）を満足しない場合には、バジル疵の発生および偏肉
率の増加が生じ、一方、 (２) 式の左辺（−RL1/HL＋1.
895 ≦ RL2/HL）を満足しない場合には、内面疵の発生
が顕著となる。また、第２圧延スタンドロール孔型の周
長RL2 が、 (３) 式の右辺（RL2/HL≦ RL1/HL−0.015
）を満足しない場合には、偏肉率の増加が生じ、一
方、 (３) 式の左辺（RL1/HL−0.105 ≦ RL2/HL）を満
足しない場合には、バルジ疵の発生が顕著となる。
【００１８】すなわち、図６の斜線の範囲内となるよう
に、第１圧延スタンドおよび第２圧延スタンドの孔型ロ
ールのロール孔型周長（RL1 、RL2 ）を調整することに
より、内面欠陥の増大、寸法精度の低下を伴うことな
く, 内面疵の発生を防止できる。一方、図６の斜線の範
囲を外れる、第１圧延スタンドおよび／または第２圧延
スタンドのロール孔型周長の過度の拡大は、圧延中のバ
ルジ幅拡大によるバルジ疵の増加、厚肉凸部の増大によ
る偏肉率の悪化を伴う。また、図６の斜線の範囲を外れ
る、ロール孔型周長の過度の縮小は、内面疵を増大させ
る。
に、第１圧延スタンドおよび第２圧延スタンドの孔型ロ
ールのロール孔型周長（RL1 、RL2 ）を調整することに
より、内面欠陥の増大、寸法精度の低下を伴うことな
く, 内面疵の発生を防止できる。一方、図６の斜線の範
囲を外れる、第１圧延スタンドおよび／または第２圧延
スタンドのロール孔型周長の過度の拡大は、圧延中のバ
ルジ幅拡大によるバルジ疵の増加、厚肉凸部の増大によ
る偏肉率の悪化を伴う。また、図６の斜線の範囲を外れ
る、ロール孔型周長の過度の縮小は、内面疵を増大させ
る。
【００１９】上記したマンドレルミル圧延方法は、中空
素管が, 熱膨張係数の大きい高合金鋼製の場合にとくに
好適である。
素管が, 熱膨張係数の大きい高合金鋼製の場合にとくに
好適である。
【００２０】
【実施例】中空素管（外径：182mm φ、肉厚：10.0 mm
）を、８台の圧延スタンドを連続的に配設したマンド
レルミルを利用して、延伸圧延を施しシェル（外径：15
4mmφ、肉厚：5.0 mm、長さ：20ｍ）とした。中空素管
は、13％Cr鋼製とした。圧延に際しては、入り側の第１
圧延スタンドおよび第２圧延スタンドの孔型ロールのロ
ール孔型周長R1L,R2L を表１に示すように変更した。な
お、表１に示す値は、中空素管の周長HLに対する比、R1
L/HL,R2L/HL で表示した。
）を、８台の圧延スタンドを連続的に配設したマンド
レルミルを利用して、延伸圧延を施しシェル（外径：15
4mmφ、肉厚：5.0 mm、長さ：20ｍ）とした。中空素管
は、13％Cr鋼製とした。圧延に際しては、入り側の第１
圧延スタンドおよび第２圧延スタンドの孔型ロールのロ
ール孔型周長R1L,R2L を表１に示すように変更した。な
お、表１に示す値は、中空素管の周長HLに対する比、R1
L/HL,R2L/HL で表示した。
【００２１】得られたシェルについて、バルジ疵、内面
疵、偏肉率を調査した。バルジ疵は、シェルを所定の長
さに切断した後、全長にわたり、内面を目視で観察し、
疵の有無を測定した。内面疵は、シェル内面を最後端か
ら２ｍの範囲について、指先による触感および目視によ
り、観察し、後端からの疵長さを測定した。さらに、同
一条件でマンドレルミル圧延したシェルをレデューサー
圧延した造管材の内面疵をシェルと同様の方法で疵長さ
で測定し、評価の正当性を確認した。
疵、偏肉率を調査した。バルジ疵は、シェルを所定の長
さに切断した後、全長にわたり、内面を目視で観察し、
疵の有無を測定した。内面疵は、シェル内面を最後端か
ら２ｍの範囲について、指先による触感および目視によ
り、観察し、後端からの疵長さを測定した。さらに、同
一条件でマンドレルミル圧延したシェルをレデューサー
圧延した造管材の内面疵をシェルと同様の方法で疵長さ
で測定し、評価の正当性を確認した。
【００２２】偏肉率は、シェルの長手方向の定常部10断
面および先後端部各10断面から採取した試験片で、円周
方向に10゜ピッチの36点の肉厚をマイクロメータで測定
し、偏肉率（％）＝（最大肉厚−最小肉厚）／（平均肉
厚）×100 を算出した。なお、ここでは、得られた各シ
ェルの偏肉率を、現状の圧延条件と同等な比較例No.１
の偏肉率を基準にして、その値からのずれを求め、偏肉
率の変化の度合いを評価した得られた結果を表１に示
す。
面および先後端部各10断面から採取した試験片で、円周
方向に10゜ピッチの36点の肉厚をマイクロメータで測定
し、偏肉率（％）＝（最大肉厚−最小肉厚）／（平均肉
厚）×100 を算出した。なお、ここでは、得られた各シ
ェルの偏肉率を、現状の圧延条件と同等な比較例No.１
の偏肉率を基準にして、その値からのずれを求め、偏肉
率の変化の度合いを評価した得られた結果を表１に示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】本発明例はいずれも、内面疵が大幅に低減
し、バルジ疵の発生もなく、また偏肉率の極端な増加と
いう悪影響も見られない。 本発明によれば、寸法精度、
内面欠陥の増大もなく、シェル後端部での内面疵の発生
を抑制でき、マンドレルバーの引抜きが容易となる。
し、バルジ疵の発生もなく、また偏肉率の極端な増加と
いう悪影響も見られない。 本発明によれば、寸法精度、
内面欠陥の増大もなく、シェル後端部での内面疵の発生
を抑制でき、マンドレルバーの引抜きが容易となる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、バルジ疵の発生、偏肉
率の増加等、内面欠陥の増大、寸法精度の低下を伴うこ
となく、シェル後端部での内面疵の発生を抑制でき、歩
留向上、生産性の向上等産業上格段の効果を奏する。ま
た、容易にマンドレルバー引抜きが可能となるという効
果もある。
率の増加等、内面欠陥の増大、寸法精度の低下を伴うこ
となく、シェル後端部での内面疵の発生を抑制でき、歩
留向上、生産性の向上等産業上格段の効果を奏する。ま
た、容易にマンドレルバー引抜きが可能となるという効
果もある。
【図１】マンドレルミルの概略説明図である。
【図２】中空素材の圧延状況を模式的に示す断面説明図
である。
である。
【図３】中空シェルの断面形状と内面疵発生の関係の一
例を模式的に示す説明図である。
例を模式的に示す説明図である。
【図４】中空シェル長手方向各位置の平均外径変化の一
例を示すグラフである。
例を示すグラフである。
【図５】ロール孔型形状を説明する断面概略図である。
【図６】内面疵と（ロール孔型周長）／（中空素材周
長）の関係を示すグラフである。
長）の関係を示すグラフである。
１ マンドレルミル
２ マンドレルバー
３，３ａ，３ｂ ロール
４ 中空素材
５ シェル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 依藤 章
愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製
鉄株式会社知多製造所内
(72)発明者 佐藤 秀雄
愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製
鉄株式会社知多製造所内
(72)発明者 小栗 佳仁
愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製
鉄株式会社知多製造所内
Ｆターム(参考） 4E016 AA09 DA06
Claims (2)
- 【請求項１】 中空素管にマンドレルバーを挿入し、該
中空素管を、互いに対向させた一対の孔型ロールを備え
た圧延スタンドを複数台連続して配置したマンドレルミ
ルにより延伸圧延しシェルとする、継目無鋼管のマンド
レルミル圧延方法において、前記複数台の圧延スタンド
のうち、入側の２台の圧延スタンドである、第１圧延ス
タンドおよび第２圧延スタンドの孔型ロールを、該第１
圧延スタンドのロール孔型周長RL1 と前記中空素管の周
長HLとの比RL1/HL、および、該第２圧延スタンドのロー
ル孔型周長RL2 と前記中空素管の周長HLとの比RL2/HL、
が、下記 (１) 、（２）および（３）式を満足するロー
ル孔型を有する孔型ロールとすることを特徴とする継目
無鋼管のマンドレルミル圧延方法。 記 0.955≦RL1/HL≦1.025 ……（１） −RL1/HL＋1.895 ≦RL2/HL≦−RL1/HL＋1.945 ……（２） RL1/HL −0.105 ≦RL2/HL≦RL1/HL−0.015 ……（３） ここで、RL1 ：第１圧延スタンドのロール孔型周長（m
m） RL2 ：第２圧延スタンドのロール孔型周長（mm） HL ：中空素管の周長（mm） - 【請求項２】 前記中空素管が、高合金鋼製であること
を特徴とする請求項１に記載の継目無鋼管のマンドレル
ミル圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197280A JP3716763B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 継目無鋼管のマンドレルミル圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197280A JP3716763B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 継目無鋼管のマンドレルミル圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003010907A true JP2003010907A (ja) | 2003-01-15 |
| JP3716763B2 JP3716763B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=19034911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197280A Expired - Fee Related JP3716763B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 継目無鋼管のマンドレルミル圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3716763B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006104146A1 (ja) | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | マンドレルミルによる延伸圧延方法 |
| WO2008111670A1 (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法 |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001197280A patent/JP3716763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006104146A1 (ja) | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | マンドレルミルによる延伸圧延方法 |
| EP1889669A1 (en) * | 2005-03-28 | 2008-02-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Drawing rolling method by mandrel mill |
| EP1889669A4 (en) * | 2005-03-28 | 2009-02-25 | Sumitomo Metal Ind | METHOD OF STRETCHING-ROLLING BY A CHOPPING MILL |
| WO2008111670A1 (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3716763B2 (ja) | 2005-11-16 |
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