JP2006082100A - Method for improving service life of mandrel bar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マンドレルミルを用いて継目無鋼管を製造する際に使用するマンドレルバーの寿命を向上させる方法に関し、特に継目無鋼管の製造効率や肉厚精度の低下を招くことのないマンドレルバー寿命向上方法に関する。 The present invention relates to a method for improving the life of a mandrel bar used when producing a seamless steel pipe using a mandrel mill, and in particular, a mandrel bar life that does not cause a decrease in the production efficiency and wall thickness accuracy of the seamless steel pipe. It relates to an improvement method.
いわゆるマンネスマン−マンドレルミル方式による継目無鋼管の製造においては、先ず最初に、回転炉床式加熱炉によって加熱された丸鋼片を穿孔機で穿孔し、中空厚肉の素管を形成する。次に、表面に潤滑剤を塗布したマンドレルバー(以下、適宜バーという)を前記素管に挿通した状態で、各スタンドに複数の孔型圧延ロールが配設された複数のスタンドからなるマンドレルミルによって1パスの圧延を施し、外径と肉厚を減少させて所定の寸法の長尺素管を形成する。 In the production of a seamless steel pipe by the so-called Mannesmann-mandrel mill method, first, a round steel piece heated by a rotary hearth type heating furnace is punched by a punching machine to form a hollow thick-walled raw pipe. Next, a mandrel mill comprising a plurality of stands each having a plurality of perforated rolling rolls disposed in each stand in a state where a mandrel bar (hereinafter referred to as a bar as appropriate) having a lubricant applied to the surface is inserted into the raw tube. 1 is rolled to reduce the outer diameter and the wall thickness to form a long element tube having a predetermined size.
ここで、マンドレルバーは、マンドレルミルによる圧延が完了した後、バーストリッパによって素管から引き抜かれ、循環使用される。すなわち、素管から引き抜かれたバーは、バー冷却ゾーンに回送されて適当な温度まで冷却された後、表面に潤滑剤を塗布されて次の圧延に供されることになる。 Here, after the rolling by the mandrel mill is completed, the mandrel bar is pulled out from the raw tube by a burst slipper and is used in a circulating manner. That is, the bar pulled out from the raw tube is sent to the bar cooling zone and cooled to an appropriate temperature, and then the surface is coated with a lubricant and used for the next rolling.
マンドレルミルによる圧延によって形成された素管は、必要に応じて再加熱炉により再加熱された後、サイザやストレッチレデューサ等の絞り圧延機によって外径の絞り圧延が施され、製品としての継目無鋼管とされる。 The raw tube formed by rolling with a mandrel mill is reheated in a reheating furnace as necessary, and then subjected to drawing with an outer diameter by a drawing mill such as a sizer or stretch reducer, so that the product is seamless. Made of steel pipe.
以上に説明したマンネスマン−マンドレルミル方式による継目無鋼管の製造において、製造コストに占めるマンドレルバー費用の割合は大きい。従って、繰り返し圧延に供することにより表面状態が悪化したバーを再生して寿命を向上させることは、継目無鋼管の製造コストを低減する上で極めて重要である。 In the manufacture of seamless steel pipes by the Mannesmann-Mandrel mill method described above, the ratio of the mandrel bar cost to the manufacturing cost is large. Therefore, it is extremely important to reduce the manufacturing cost of the seamless steel pipe by improving the life by regenerating the bar whose surface condition has deteriorated by repeated rolling.
より具体的に説明すれば、図7に示すように、圧延初期の段階(図7(a))では、マンドレルバー10表面に十分な厚みのスケール被膜20(実際にはスケール被膜20上に潤滑剤が塗布されるが、図7では図示を省略している)が形成されているが、繰り返し圧延に供されることにより、スケール被膜20が徐々に擦り取られ、圧延末期の段階(図7(b)に示すように同じマンドレルバーを数多く使用した段階)では、スケール被膜20の厚みが非常に薄くなってしまう。この状態のまま続けて使用した場合(図7(c)に示す過剰使用の状態)には、バー10表面に生じているヒートクラック11の角部を起点として、素管の圧延方向に凸部を有するささくれが生じてしまう。このささくれが生じたマンドレルバー10を次の圧延に供する際、素管の圧延方向が凸部の方向と逆方向であれば、バー10と素管との間に焼付きが生じ、素管を構成する材料の一部がバー10表面に凝着してしまうため、このような表面状態に至ったマンドレルバー10は、もはや圧延に用いることはできないことになる。従って、このように表面状態が悪化したマンドレルバーを再生(表面状態を圧延初期段階に近い状態に戻す)し、繰り返し使用できる(寿命を向上させる)状態にすることが継目無鋼管の製造コストを低減する上で極めて重要である。
More specifically, as shown in FIG. 7, at the initial stage of rolling (FIG. 7A), the
マンドレルバーの寿命を向上させる方法としては、従来より種々の方法が提案されており、例えば、圧延に使用したマンドレルバーの外表面に発生した焼付きを除去した後、マンドレルバーの元の焼戻し温度以下で熱処理を施してスケール被膜を生成させることを特徴とする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Various methods have been proposed as methods for improving the service life of the mandrel bar. For example, after removing seizure generated on the outer surface of the mandrel bar used for rolling, the original tempering temperature of the mandrel bar is removed. There has been proposed a method characterized in that a scale film is formed by performing a heat treatment (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の方法によれば、マンドレルバーの寿命を向上させることが可能であるものの、以下のような問題を有している。 According to the method described in Patent Document 1, although the life of the mandrel bar can be improved, it has the following problems.
すなわち、特許文献1に記載の方法は、熱処理を施すことによってスケール被膜を生成させる方法であるため、継目無鋼管の製造効率が熱処理炉の容量に影響を受けるという問題がある。つまり、熱処理を施すための熱処理炉の容量を大きくしなければ、マンドレルバーの単位時間当たりの熱処理量が制約される結果、マンドレルバーの循環効率の低下、ひいては継目無鋼管の製造効率の低下を招いてしまうという問題がある。 That is, since the method described in Patent Document 1 is a method of generating a scale film by performing heat treatment, there is a problem that the production efficiency of the seamless steel pipe is affected by the capacity of the heat treatment furnace. In other words, unless the capacity of the heat treatment furnace for heat treatment is increased, the amount of heat treatment per unit time of the mandrel bar is restricted, resulting in a decrease in mandrel bar circulation efficiency and, in turn, a decrease in production efficiency of seamless steel pipes. There is a problem of being invited.
また、マンドレルバーに熱処理を施すことによってバー表面が軟化するため、マンドレルミルでの圧延の際、特に圧延荷重の大きいスタンドでは、圧下によりマンドレルバーの外径が小さくなる結果、圧延される素管が所望する肉厚とならない(素管の軸方向に肉厚が変動する)という問題がある。
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、継目無鋼管の製造効率や肉厚精度の低下を招くことなく、マンドレルバーの寿命を向上させることが可能な方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such a problem of the prior art, and provides a method capable of improving the life of a mandrel bar without causing a decrease in the production efficiency and thickness accuracy of seamless steel pipes. The issue is to provide.
前記課題を解決するべく、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、マンドレルバーの外表面に水酸化鉄被膜を形成すれば、スケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等の寿命を得ることができると共に、継目無鋼管の製造効率や肉厚精度の低下を招かないことを見出した。本発明は、斯かる発明者らの知見に基づき完成されたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have intensively studied. As a result, if an iron hydroxide film is formed on the outer surface of the mandrel bar, the life equivalent to that when a scale film (iron oxide film) is formed is obtained. It was found that the production efficiency and thickness accuracy of seamless steel pipes were not reduced. The present invention has been completed based on the knowledge of the inventors.
すなわち、本発明は、マンドレルミルでの圧延に使用するマンドレルバーの寿命を向上させる方法であって、圧延に使用したマンドレルバーの外表面に凝着した素管を構成する材料を除去する第1工程と、前記マンドレルバーの外表面に水酸化鉄被膜を形成する第2工程とを含むことを特徴とするマンドレルバーの寿命向上方法を提供するものである。 That is, the present invention is a method for improving the life of a mandrel bar used for rolling in a mandrel mill, and is a first method for removing a material constituting an element tube adhered to the outer surface of a mandrel bar used for rolling. The present invention provides a method for improving the life of a mandrel bar, comprising a step and a second step of forming an iron hydroxide film on the outer surface of the mandrel bar.
斯かる発明によれば、後述するように、マンドレルバーの外表面にスケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等の寿命を得ることができる。しかも、スケール被膜を形成する場合と異なり熱処理を必要としないため、マンドレルバーの循環効率の低下、ひいては継目無鋼管の製造効率の低下を招くことがないという利点が得られる。また、熱処理を必要としないため、マンドレルバーの表面が軟化することもなく、圧延する素管の肉厚精度の低下を招くことがないという利点を得ることも可能である。 According to such an invention, as will be described later, it is possible to obtain the same life as when a scale coating (iron oxide coating) is formed on the outer surface of the mandrel bar. In addition, unlike the case of forming the scale coating, no heat treatment is required, so that there is an advantage that the circulation efficiency of the mandrel bar is not lowered, and hence the production efficiency of the seamless steel pipe is not lowered. Further, since no heat treatment is required, it is possible to obtain the advantages that the surface of the mandrel bar is not softened and the thickness accuracy of the raw tube to be rolled is not lowered.
なお、前記第2工程において、マンドレルバーの外表面に水酸化鉄被膜を形成するには、マンドレルバー外表面に塩化物又は臭化物を塗布すればよい。但し、塩化物又は臭化物を塗布した後、放置する際のマンドレルバーの温度が高過ぎる(例えば、60℃を超える温度)と、応力腐食割れが生じてマンドレルバーが破断してしまうという問題がある。また、応力腐食割れを防止するべくマンドレルバーの温度を常温にしても、放置する時間を十分に確保しなければ(例えば、6時間未満であれば)、十分な厚みの水酸化鉄被膜を形成することができず、マンドレルミルで用いる際に素管との間の摩擦係数が大きくなる結果、焼き付きが生じ易いという問題がある。従って、マンドレルバー外表面に塩化物又は臭化物を塗布し、60℃以下の温度で6時間以上放置することが好ましい。 In the second step, chloride or bromide may be applied to the outer surface of the mandrel bar in order to form an iron hydroxide film on the outer surface of the mandrel bar. However, if the temperature of the mandrel bar when it is allowed to stand after applying chloride or bromide is too high (for example, a temperature exceeding 60 ° C.), there is a problem that stress corrosion cracking occurs and the mandrel bar breaks. . Moreover, even if the temperature of the mandrel bar is set to room temperature to prevent stress corrosion cracking, if sufficient time is not secured (for example, less than 6 hours), a sufficiently thick iron hydroxide film is formed. However, when used in a mandrel mill, there is a problem that seizure is likely to occur as a result of an increase in the coefficient of friction with the base tube. Therefore, it is preferable to apply chloride or bromide to the outer surface of the mandrel bar and leave it at a temperature of 60 ° C. or less for 6 hours or more.
或いは、前記第2工程において、マンドレルバーの外表面にアルカリ金属塩化物、アルカリ金属臭化物、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属臭化物、塩化水素を含有する水溶液及び臭化水素を含有する水溶液の内のいずれかを塗布することによって水酸化鉄被膜を形成することも可能である。この場合にも、前述したのと同様の理由により、マンドレルバーの外表面にアルカリ金属塩化物、アルカリ金属臭化物、アルカリ土類金属塩化物、アルカリ土類金属臭化物、塩化水素を含有する水溶液及び臭化水素を含有する水溶液の内のいずれかを塗布し、60℃以下の温度で6時間以上放置することが好ましい。 Alternatively, in the second step, an aqueous solution containing an alkali metal chloride, an alkali metal bromide, an alkaline earth metal chloride, an alkaline earth metal bromide, hydrogen chloride and an aqueous solution containing hydrogen bromide on the outer surface of the mandrel bar It is also possible to form an iron hydroxide coating by applying any of the above. Also in this case, for the same reason as described above, the outer surface of the mandrel bar has an aqueous solution and an odor containing alkali metal chloride, alkali metal bromide, alkaline earth metal chloride, alkaline earth metal bromide, hydrogen chloride. It is preferable to apply any one of the aqueous solutions containing hydrogen fluoride and leave it at a temperature of 60 ° C. or less for 6 hours or more.
本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法によれば、マンドレルバーの外表面にスケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等の寿命を得ることができるのみならず、スケール被膜を形成する場合と異なり熱処理を必要としないため、マンドレルバーの循環効率の低下、ひいては継目無鋼管の製造効率の低下を招くことがないという利点を得ることが可能である。また、熱処理を必要としないため、マンドレルバーの表面が軟化することもなく、圧延する素管の肉厚精度の低下を招くことがないという利点を得ることも可能である。 According to the mandrel bar life enhancement method of the present invention, not only can a life equal to the case where a scale coating (iron oxide coating) is formed on the outer surface of the mandrel bar, but also a scale coating is formed. In contrast, since heat treatment is not required, it is possible to obtain an advantage that the circulation efficiency of the mandrel bar is not lowered, and consequently the production efficiency of the seamless steel pipe is not lowered. Further, since no heat treatment is required, it is possible to obtain the advantages that the surface of the mandrel bar is not softened and the thickness accuracy of the raw tube to be rolled is not lowered.
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
<オフライン試験>
本発明の一実施形態に係る寿命向上方法を適用したマンドレルバーと同材質の板材を用いて、オフラインでの圧延試験を実施した。図1は、本実施形態で用いたオフライン試験機の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、マンドレルバーと同材質の板材10上に13%Cr含有鋼からなる板状の被圧延材Wを載置した状態で、被圧延材Wにオフライン試験機1の圧延ロールRによって計8パスの圧延を施した(1〜3パス目及び5〜7パス目は同方向の圧延を施し、4パス目及び8パス目は逆方向の圧延を施した)。
<Offline test>
An off-line rolling test was performed using a plate material made of the same material as the mandrel bar to which the life enhancement method according to an embodiment of the present invention was applied. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an offline testing machine used in the present embodiment. As shown in FIG. 1, a rolling roll of the off-line testing machine 1 is placed on a material to be rolled W in a state where a plate-like material to be rolled W made of 13% Cr-containing steel is placed on a
より具体的に説明すれば、板材10の被圧延材Wとの接触面を機械加工面とした後、当該接触面に5%濃度の塩化マグネシウム(MgCl2)溶液を刷毛で塗布し、常温(60℃以下)で1日放置することにより水酸化鉄被膜を形成し、当該水酸化鉄被膜上に潤滑剤Lを塗布したものの上に被圧延材Wを載置して圧延試験を実施した。なお、比較例として、板材10の被圧延材Wとの接触面に熱処理を施してスケール被膜を形成し、当該スケール被膜上に潤滑剤Lを塗布したものの上に被圧延材Wを載置して圧延試験を実施した。さらに、他の比較例として、GF(Grinding Flap)ホイール等によって板材10の被圧延材Wとの接触面を研磨し、当該研磨後の接触面に潤滑剤Lを塗布したものの上に被圧延材Wを載置して圧延試験を実施した。
More specifically, after the contact surface of the
図2に、以上に説明したオフライン試験の結果を示す。ここで、図2の横軸はパス数を、縦軸は被圧延材Wと板材10との間の摩擦係数を示す。なお、図2の縦軸の摩擦係数は、板材10の位置を固定するべく軸方向に加えた力Fを圧延ロールRの圧延荷重Pで除して算出した値である。図2に示すように、被圧延材Wとの接触面に塩化マグネシウムを塗布して水酸化鉄被膜を形成した板材(以下、適宜「水酸化鉄被膜材」という)を用いた場合(図2に「△」でプロットしたデータ)には、7パス目の圧延まで、熱処理を施してスケール被膜を形成した板材(以下、適宜「スケール被膜材」という)を用いた場合(図2に「□」でプロットしたデータ)と略同様の摩擦係数が得られ、接触面を研磨しただけの板材(以下、適宜「研磨材」という)を用いた場合(図2に「○」でプロットしたデータ)に比べて摩擦係数が小さくなった。被圧延材Wと板材10との間の摩擦係数が小さくなれば、板材10と被圧延材Wとの間に焼付きが生じ難いことになり、結果的に板材10の寿命が向上することになる。なお、研磨材を用いた場合には、4パス目で逆方向の圧延を施すことにより摩擦係数がさらに大きくなったが、これは、図3に示すように、3パス目の圧延によって被圧延材Wの圧延方向に凸部を有するささくれが板材10に生じたことにより、次の4パス目で逆方向に圧延する際、被圧延材Wの接触面が板材10のささくれの凸部に当接し摩擦係数を増大させたことが原因であると考えられる。
FIG. 2 shows the results of the offline test described above. Here, the horizontal axis in FIG. 2 indicates the number of passes, and the vertical axis indicates the friction coefficient between the material to be rolled W and the
さらに、図2に示すように、8パス目の圧延の際には、スケール被膜材は摩擦係数が大きくなったのに対し、水酸化鉄被膜材は低い値で安定していた。スケール被膜材の摩擦係数が大きくなったのは、圧延パス数が増加するに従ってスケール被膜が擦り取られ、7パス目で前述した図3に示す表面状態と同様の表面状態になり、8パス目で逆方向に圧延する際、被圧延材Wの接触面が板材10のささくれの凸部に当接し摩擦係数を増大させたことが原因であると考えられる。これに対し、水酸化鉄被膜材の方は、図4に示すように、板材10の表面に塩化マグネシウムを塗布することによって、ヒートクラックの角部が丸みを帯びるため、ささくれが生じ難く、これにより摩擦係数が低い値で安定しているものと考えられる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, during the eighth pass rolling, the scale coating material had a large friction coefficient, whereas the iron hydroxide coating material was stable at a low value. The friction coefficient of the scale coating material was increased because the scale coating was scraped off as the number of rolling passes increased, and the surface state similar to the surface state shown in FIG. When rolling in the reverse direction, the contact surface of the material to be rolled W is considered to be in contact with the raised convex portion of the
以上に説明したように、本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法を適用したマンドレルバーと同材質の板材を用いたオフライン試験により、板材の表面にスケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等乃至それ以上に被圧延材と板材との間の摩擦係数が低い値で安定する(つまり、寿命が向上する)ことが分かった。従って、実際のマンドレルミルへの適用に際し、被圧延材を素管とし板材をマンドレルバーとした場合にも、マンドレルバーの外表面にスケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等乃至それ以上に素管とバーとの間の摩擦係数が低い値で安定する(つまり、寿命が向上する)ことが期待できる。 As described above, a scale coating (iron oxide coating) is formed on the surface of a plate material by an offline test using a plate material of the same material as the mandrel bar to which the mandrel bar life enhancement method according to the present invention is applied. It has been found that the friction coefficient between the rolled material and the plate material is stable at a low value (that is, the life is improved) equivalently or more. Therefore, when applied to an actual mandrel mill, even if the material to be rolled is a raw tube and the plate material is a mandrel bar, it is equal to or more than the case where a scale film (iron oxide film) is formed on the outer surface of the mandrel bar. In addition, it can be expected that the coefficient of friction between the raw tube and the bar is stabilized at a low value (that is, the life is improved).
<オンライン試験>
本発明の一実施形態に係る寿命向上方法を適用したマンドレルバーを用いて、マンドレルミル(7スタンドの2ロール式リテインドマンドレルミル)での圧延試験を実施した。なお、圧延する素管は13%Cr含有鋼とし、マンドレルミル出側での肉厚が6.50mmとなるように圧延した。より具体的に説明すれば、先ず最初に、マンドレルミルにおける圧延に使用したマンドレルバーの外表面に素管を構成する材料が凝着している場合には、ワイヤーブラシ等によってバーの外表面を摩擦・擦動してそれを除去した。次に、バーの外表面に5%濃度の塩化マグネシウム(MgCl2)溶液を刷毛で塗布し、常温(60℃以下)で1日放置することにより水酸化鉄被膜を形成し、当該水酸化鉄被膜上に潤滑剤を塗布したものを素管に挿通して圧延試験を実施した。
<Online test>
Using a mandrel bar to which the life enhancement method according to an embodiment of the present invention was applied, a rolling test was performed with a mandrel mill (7-stand, two-roll type retained mandrel mill). The base tube to be rolled was made of 13% Cr-containing steel and rolled so that the wall thickness at the outlet side of the mandrel mill was 6.50 mm. More specifically, first, when the material constituting the raw tube adheres to the outer surface of the mandrel bar used for rolling in the mandrel mill, the outer surface of the bar is fixed by a wire brush or the like. It was removed by rubbing and rubbing. Next, a 5% strength magnesium chloride (MgCl 2 ) solution is applied to the outer surface of the bar with a brush and left at room temperature (60 ° C. or lower) for 1 day to form an iron hydroxide film. A rolling test was carried out by inserting a lubricant on the coating and passing it through a raw tube.
ここで、上記塩化マグネシウム(MgCl2)の塗布条件は、以下の知見に基づき決定した。すなわち、表1に示すように、塩化マグネシウムを塗布した後、放置する際のマンドレルバーの温度が高過ぎる場合(表1に示す70℃の欄)、X線回折法による構造解析の結果、マンドレルバーに応力腐食割れ(SCC)が生じ、ひいてはマンドレルバーが破断してしまうという問題のあることが分かった。また、応力腐食割れを防止するべくマンドレルバーの温度を常温(表1に示す10℃〜60℃)にしても、放置する時間を十分に確保しなければ(表1に示す4hr、5hrの欄)、十分な厚みの水酸化鉄被膜を形成することができず、マンドレルミルで用いる際に素管との間の摩擦係数が大きくなる(0.065より大きくなる)結果、焼き付きが生じ易いという問題のあることが分かった。なお、表1に示す摩擦係数は、バーの外表面に塩化マグネシウムを塗布した直後の1パス目の圧延で得られた摩擦係数を意味する。また、摩擦係数は、マンドレルバーの後端を把持するバーリテイナーに加わるスラスト力を孔型圧延ロールの全スタンドの平均圧延荷重で除して算出した値であり、前記平均圧延荷重は、マンドレルミルでの圧延が定常状態(圧延開始から1秒後程度)になってから5秒間における各スタンドでの圧延荷重を0.2秒ピッチで測定し、これを平均化した値である。
以上に説明した結果によれば、塩化マグネシウム(MgCl2)の塗布条件としては、塗布した後に60℃以下の温度で6時間以上放置することが好ましく、本実施形態においても、塗布後に常温(60℃以下)で1日放置することとした。なお、比較例として、ワイヤーブラシ等によってバーの外表面を摩擦・擦動した後、熱処理を施してスケール被膜を形成し、当該スケール被膜上に潤滑剤を塗布したものを素管Wに挿通して圧延試験を実施した。 According to the results described above, the application condition of magnesium chloride (MgCl 2 ) is preferably left at a temperature of 60 ° C. or less after application for 6 hours or more, and in this embodiment also at room temperature (60 after application). (1 ° C. or lower) for 1 day. In addition, as a comparative example, after rubbing and rubbing the outer surface of the bar with a wire brush or the like, heat treatment is performed to form a scale coating, and a lubricant coated on the scale coating is inserted into the raw tube W. A rolling test was conducted.
図5に、以上に説明したオンライン試験の結果を示す。ここで、図5の横軸は同じマンドレルバーを繰り返し用いたパス数を、縦軸は素管とバーとの間の摩擦係数を示す。また、図5において「表面処理」と図示したタイミングで、バーの外表面に水酸化鉄被膜を形成するか或いはスケール被膜を形成した。なお、図5の縦軸の摩擦係数は、表1について前述したのと同様の方法によって算出したものである。図5に示すように、外表面に塩化マグネシウムを塗布して水酸化鉄被膜を形成したバーを用いた場合(図5に「●」でプロットしたデータ)と、熱処理を施してスケール被膜を形成したバーを用いた場合(図5に「○」でプロットしたデータ)とでは、略同様の摩擦係数が得られた。 FIG. 5 shows the results of the online test described above. Here, the horizontal axis of FIG. 5 indicates the number of passes using the same mandrel bar repeatedly, and the vertical axis indicates the coefficient of friction between the blank tube and the bar. Further, an iron hydroxide film or a scale film was formed on the outer surface of the bar at the timing shown as “surface treatment” in FIG. Note that the friction coefficient on the vertical axis in FIG. 5 is calculated by the same method as described above for Table 1. As shown in Fig. 5, when using a bar coated with magnesium chloride on the outer surface to form an iron hydroxide coating (data plotted with "●" in Fig. 5), heat treatment is applied to form a scale coating. When the bar was used (data plotted with “◯” in FIG. 5), substantially the same friction coefficient was obtained.
以上に説明したように、本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法を適用したオンライン試験によっても、マンドレルバーの外表面にスケール被膜(酸化鉄被膜)を形成する場合と同等の摩擦係数が得られる(つまり、寿命が向上する)ことが分かった。 As described above, an on-line test using the mandrel bar life enhancement method according to the present invention can provide the same coefficient of friction as when a scale coating (iron oxide coating) is formed on the outer surface of the mandrel bar. (In other words, the lifetime is improved).
また、上記オンライン試験において、30パスの圧延毎に外表面に水酸化鉄被膜或いはスケール被膜の形成を繰り返し、計30パス×10回の圧延に用いたマンドレルバーについて、外表面の硬度(ロックウェル硬度HRc)を測定した。その結果を図6に示す。図6に示すように、外表面にスケール被膜を形成したバーについては、熱処理が施されることによってバー表面が軟化し、HRc=28〜35であったのに対し、外表面に水酸化鉄被膜を形成したバーについては、熱処理を必要としないためスケール被膜を形成したバーに比べて表面の硬度が高く、HRc=33〜40であった。従って、バー表面が軟化することに起因した被圧延素管の肉厚精度の低下を招くことがなく、肉厚精度の良い継目無鋼管を製造し得ることが期待できる。 In addition, in the above online test, the formation of an iron hydroxide film or a scale film on the outer surface was repeated every 30 passes of rolling, and the mandrel bar used for rolling a total of 30 passes × 10 times had a hardness of the outer surface (Rockwell Hardness HRc) was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 6, for the bar having a scale film formed on the outer surface, the bar surface was softened by heat treatment, and HRc = 28 to 35, whereas iron hydroxide was formed on the outer surface. About the bar | burr in which the film was formed, since heat processing was not required, the surface hardness was high compared with the bar | burr in which the scale film was formed, and it was HRc = 33-40. Therefore, it can be expected that a seamless steel pipe with good wall thickness accuracy can be produced without causing a decrease in wall thickness accuracy of the rolled pipe due to softening of the bar surface.
10・・・マンドレルバー
W・・・素管
10 ... Mandrel bar W ... Raw tube
Claims (3)
圧延に使用したマンドレルバーの外表面に凝着した素管を構成する材料を除去する第1工程と、
前記マンドレルバーの外表面に水酸化鉄被膜を形成する第2工程とを含むことを特徴とするマンドレルバーの寿命向上方法。 A method for improving the life of a mandrel bar used for rolling in a mandrel mill,
A first step of removing the material constituting the raw tube adhered to the outer surface of the mandrel bar used for rolling;
And a second step of forming an iron hydroxide coating on the outer surface of the mandrel bar.
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2004
- 2004-09-15 JP JP2004267823A patent/JP2006082100A/en active Pending
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