JP2004074216A - Method for manufacturing seamless steel tube - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アッセルミル延伸圧延時での継目無鋼管の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、継目無鋼管を製造する場合には、ビレットを加熱した後穿孔して中空素管を製造し、この中空素管をアッセルミルで延伸圧延し、さらにその後サイザあるいはストレッチレデューサにより仕上圧延する方法が広く用いられている。図1は、一般的な継目無鋼管を製造する工程を示す図である。この図に示すように、継目無鋼管素管であるビレット1を回転炉床式加熱炉2で加熱し、ピアサ穿孔機3で高温にしたビレット1を圧延穿孔し、アッセルミル4で延伸する。そのときのアッセルミル4をアッセルミル断面5で示す。そして、再加熱炉6で再加熱され、シンキングミル7で所定の寸法に仕上げ、ロータリーサイザー8で外径を調整して冷却床9に送給し冷却される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなアッセルミルにおいて、高温加熱したビレット1を延伸圧延する際、圧伸時に鋼種および素管サイズ等により中空素管が螺旋形状になったり、マンドレルバーの抜取り不良によるトラブル等が発生し生産性を阻害するという問題がある。特に、Cr系合金や軸受鋼においてその問題が顕著に表れる。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、サイズ等に合わせコンバージェンス量を細かく調整することにより製品のねじれを防止し、また製品を膨張させマンドレルバーの抜取りを容易にすることにより形状不良およびマンドレルバーの抜き取り不良(以下、バースト不良という)を軽減させるアッセルミル圧延での継目無管の製造方法を提供するものである。
その発明の要旨とするところは、継目無鋼管を製造する方法において、アッセルミルでの延伸圧延時にコンバージェンス量(θ)を、以下の式(1)を満足させる範囲で設定することにより形状不良およびバースト不良を軽減させることを特徴とする継目無鋼管の製造方法にある。 3.2482−0.1155×D/T<θ<3.2755−0.0791×D/T … (1) ただし、D:外径、T:肉厚
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図2は、アッセルミルの延伸圧延状態を示す概略図であり、図2(a)は斜視図であり、図2(b)は断面図である。この図2に示すように、マンドレルバー10を挿入した中空素管11はハンプと呼ばれる段のついた3個のロール12によって回転と送りが与えられ、マンドレルバー10を挿入した状態の中空素管11をこれらのロール12により連続的にらせん状に中空素管11の外径、肉厚を圧下し、ロール12とマンドレルバー10との間で中空素管11の肉厚を減ずる。
【0006】
図3は、アッセルミルの延伸圧延状態の詳細図である。この図に示すように、アッセルミル本体に組み込まれている3個のロールのロールシャフト13は入り側に向かって2.0〜3.0°の角度で傾斜しており、この角度をコンバージェンス(θ)と呼んでいる。また、圧延後の中空素管11の外径はロールゴージ径(外接円)に比較して大きくなる。これを中空素管11のふくれと言う。このふくれ代14は送り角a、傾斜角θおよび中空素管の外径/肉厚比(D/T)によって変化する。この中空素管11のふくれ代14は出来るだけ小さくした方が偏肉の悪化、螺旋形状および後端のフレアを防止できるが、また、逆に小さ過ぎるとマンドレルバーを引き抜く時にマンドレルバーが抜けずにトラブルの元となる。
【0007】
図4は、アッセルミル圧延後の中空素管の外径/肉厚比とふくれ代との関係を示す図である。この図に示すようにアッセルミル圧延後の中空素管の外径/肉厚比(D/T)が大きくなるとそれに応じてふくれ代もほぼ比例的に大きくなることが分かる。従って、中空素管の外径/肉厚比(D/T)に応じてマンドレルバーの引き抜く易さ、すなわち、バースト性を考慮した上で中空素管のふくれ代を出来るだけ小さくする必要がある。これによって、中空素管の偏肉の悪化、螺旋形状および後端のフレアを防止できるものである。
【0008】
表1に、軸受鋼のアッセルミル圧延での継目無鋼管を製造する際のコンバージェンス量(傾斜角)に対する外径/肉厚比(D/T)と螺旋形状およびバースト性との関係を示す。この表1から分かるように、螺旋形状の発生とバースト性とは相反する関係にあり、この両者を満足するためのコンバージェンス量(傾斜角)は、外径/肉厚比(D/T)が大きくなるにつれてコンバージェンス量(傾斜角)を小さく調整する必要があることが分かる。この表1の結果を纏めたものが式(1)である。
【0009】
表1に示すように、螺旋形状およびバースト性の両者を満足するためには、式(1)を満足させる範囲で最適な傾斜角範囲を定めて調整すればよい。それぞれのコンバージェンス量(傾斜角)θに対する外径/肉厚比(D/T)と螺旋形状およびバースト性との関係を求めて、D/T区分に最適な傾斜角度範囲をそれぞれ定めればよい。
【0010】
【表1】
【0011】
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
対象鋼種である、例えば軸受鋼、STKM13AおよびSCr420なる鋼を加熱炉にて、それぞれ1130℃、1200℃、および1200℃の温度に加熱したビレットを圧延穿孔した後、次いで各々例えばD/T=10.0なるものをアッセルミルを用いて延伸圧延するにあたり、コンバージェンス量(傾斜角)θを1.7°、2.2°および3.0°に調整して圧延した結果、表1に示すように、1.7°に調整して圧延したものは、マンドレルバーを引き抜く時にバースト性が悪く、マンドレルバーを引き抜くことが出来なかった。また、3.0°に調整して圧延したものは中空素管の偏肉の悪化、螺旋形状が生じて製品として得ることが出来なかった。これに対し、式(1)による最適傾斜角θ(2.1〜2.4°)である2.2°に調整して圧延したものは、中空素管の偏肉の悪化、螺旋形状が生じることなく、かつ圧延後のバースト性も良好であった。
【0012】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるアッセルミルでの圧伸時でのコンバージェンスを調整することにより螺旋形状の改善およびマンドレルバーの抜取りを容易にすることにより形状不良およびバースト不良を軽減させ生産性の向上を図ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な継目無鋼管を製造する工程を示す図である。
【図2】アッセルミルの延伸圧延状態を示す概略図である。
【図3】アッセルミルの延伸圧延状態の詳細図である。
【図4】アッセルミル圧延後の中空素管の外径/肉厚比とふくれ代との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 ビレット
2 回転炉床式加熱炉
3 ピアサ穿孔機
4 アッセルミル
5 アッセルミル断面
6 再加熱炉
7 シンキングミル
8 ロータリーサイザー
9 冷却床
10 マンドレルバー
11 中空素管
12 ロール
13 ロールシャフト
14 ふくれ代[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a seamless steel pipe at the time of assell mill elongation rolling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing a seamless steel pipe, a method of producing a hollow shell by drilling after heating a billet, elongating and rolling this hollow shell with an Assel mill, and then finish rolling with a sizer or a stretch reducer is used. Widely used. FIG. 1 is a view showing a process of manufacturing a general seamless steel pipe. As shown in this figure, a billet 1, which is a seamless steel pipe blank, is heated in a rotary hearth heating furnace 2, and the billet 1, which has been heated to a high temperature by a piercer drilling machine 3, is rolled and drilled and stretched by an assell mill 4. The assell mill 4 at that time is shown by an assel
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned assell mill, when elongating and rolling the billet 1 heated at a high temperature, the hollow shell becomes helical due to the type of steel and the size of the shell at the time of drawing, and troubles such as poor pulling out of the mandrel bar occur. There is a problem of inhibiting sex. In particular, the problem appears remarkably in Cr-based alloys and bearing steels.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have conducted intensive studies, and as a result, the product is prevented from twisting by finely adjusting the convergence amount according to the size, etc., and the product is expanded to remove the mandrel bar. And a method for manufacturing a seamless pipe by assell mill rolling, which reduces a shape defect and a mandrel bar pull-out defect (hereinafter, referred to as a burst defect) by facilitating the process.
The gist of the invention is that in a method of manufacturing a seamless steel pipe, the convergence amount (θ) during elongation rolling in an Assel mill is set within a range that satisfies the following expression (1), whereby shape defects and bursts are reduced. A method for manufacturing a seamless steel pipe characterized by reducing defects. 3.2482-0.1155 × D / T <θ <3.2755-0.0791 × D / T (1) where D: outer diameter, T: wall thickness
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic view showing a stretch rolling state of the Assel mill, FIG. 2 (a) is a perspective view, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view. As shown in FIG. 2, the hollow shell 11 into which the
[0006]
FIG. 3 is a detailed view of a stretch rolling state of the Assel mill. As shown in this figure, the
[0007]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the outside diameter / thickness ratio of the hollow shell after assell mill rolling and the blister allowance. As shown in this figure, it can be seen that as the outer diameter / thickness ratio (D / T) of the hollow shell after Assel mill rolling increases, the blister allowance increases substantially proportionally. Therefore, it is necessary to make the mandrel bar easy to pull out according to the outer diameter / thickness ratio (D / T) of the hollow shell, that is, to minimize the blister allowance of the hollow shell in consideration of the burst property. . As a result, it is possible to prevent the uneven thickness of the hollow shell from becoming worse, the spiral shape, and the flare at the rear end.
[0008]
Table 1 shows a relationship between an outer diameter / thickness ratio (D / T), a helical shape, and a burst property with respect to a convergence amount (inclination angle) when a seamless steel pipe is manufactured by assell mill rolling of bearing steel. As can be seen from Table 1, the occurrence of the helical shape and the burst property are in a contradictory relationship, and the convergence amount (inclination angle) for satisfying both of them has an outer diameter / thickness ratio (D / T). It can be seen that the convergence amount (inclination angle) needs to be adjusted smaller as the size increases. Formula (1) summarizes the results of Table 1.
[0009]
As shown in Table 1, in order to satisfy both the spiral shape and the burst property, an optimum tilt angle range may be determined and adjusted within a range satisfying the expression (1). The relationship between the outer diameter / thickness ratio (D / T) for each convergence amount (inclination angle) θ, the helical shape and the burst property may be determined, and the optimal inclination angle range for the D / T division may be determined. .
[0010]
[Table 1]
[0011]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
After subjecting the target steel types, for example, bearing steel, STKM13A and SCr420 steel to a heating furnace to 1130 ° C., 1200 ° C., and 1200 ° C., respectively, and then rolling and perforating billets, then, for example, each D / T = 10 When elongation rolling was performed using an Assel mill, the convergence amount (inclination angle) θ was adjusted to 1.7 °, 2.2 °, and 3.0 °, and as a result, as shown in Table 1, When the mandrel bar was pulled out after being adjusted to 1.7 °, the burst property was poor when the mandrel bar was pulled out, and the mandrel bar could not be pulled out. Moreover, what was rolled by adjusting it to 3.0 ° was not able to be obtained as a product due to the deterioration of wall thickness of the hollow shell and the spiral shape. On the other hand, when the roll is adjusted to 2.2 °, which is the optimum tilt angle θ (2.1 to 2.4 °) according to the formula (1), the unevenness of the hollow shell deteriorates and the spiral shape is reduced. There was no occurrence and the burst property after rolling was good.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, the spiral shape is improved by adjusting the convergence at the time of drawing and drawing in the assell mill according to the present invention, and the shape defect and the burst defect are reduced by facilitating the removal of the mandrel bar, thereby improving the productivity. This is an extremely excellent effect that can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a process of manufacturing a general seamless steel pipe.
FIG. 2 is a schematic view showing a stretch rolling state of an Assel mill.
FIG. 3 is a detailed view of an elongation rolling state of the Assel mill.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an outer diameter / thickness ratio of a hollow shell after assell mill rolling and a blister allowance.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 billet 2 rotary hearth heating furnace 3 piercer drill 4
Claims (1)
3.2482−0.1155×D/T<θ<3.2755−0.0791×D/T … (1) ただし、D:外径、T:肉厚In the method for producing a seamless steel pipe, a shape defect and a burst defect are reduced by setting a convergence amount during elongation rolling in an Assel mill within a range satisfying the following expression (1). Manufacturing method.
3.2482-0.1155 × D / T <θ <3.2755-0.0791 × D / T (1) where D: outer diameter, T: wall thickness
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