JP2564826B2 - 分散強化型合金薄肉パイプの製造方法 - Google Patents
分散強化型合金薄肉パイプの製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B21/00—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills
- B21B21/005—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills with reciprocating stand, e.g. driving the stand
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/06—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a discontinuous process
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Description
（産業上の利用分野） 本発明は、分散強化型合金よりなる薄肉パイプを製造
するのに利用される分散強化型合金薄肉パイプの製造方
法に関するものである。 （従来の技術） 従来、例えば鋼管を製造するに際しては、丸鋼片→回
転炉床式加熱炉→穿孔機→（エロンゲータ）→プラグミ
ル（マンドレルミル）→（ロータリエキスパンダ）→
（リーラ）→サイザ→（再加熱炉→レデューサ）→冷却
床、の工程を終るプラグミル法（マンドレルミル法）を
採用することが多かった（例えば、「鉄鋼便覧」 第３
版 第III巻（２） 第952頁 図11.97）。 また、前記レデューサを通した場合には鋼管の肉厚が
大きくなるため、その後熱処理を行ってマンドレルを芯
金とした引抜き加工を加えて、薄肉の小径パイプとする
こともあった。 一方、高速増殖炉などにおいて使用される燃料被覆パ
イプは、従来ステンレス鋼（SUS 316など）よりなる薄
肉小径パイプ（直径:6mm,肉厚:0.5mm）を使用している
が、スウエリング（swelling）を生じてパイプが膨張し
た場合に多数のパイプ同士が干渉することにより亀裂が
生ずることもありるという問題点があった。 そこで、ステンレス鋼に代わる材料として、分散強化
型合金の使用も考えられ、分散強化型合金よりなる薄肉
小径パイプの要望もあるが、この合金は一般に常温での
変形能が著しく劣り、またエネルギーの遷移温度が室温
近くにあるため、薄肉小径パイプへの加工時に割れを生
じやすいという問題点があった。 この分散強化型合金を使用して薄肉小径パイプを製造
する試みはいくつかなされており、なかには、直径が63
mm,肉厚が9.5mmに熱間押出しされたパルプ素材を用いて
熱間温度（約1000℃）および温間温度（約650℃）付近
でピルガーミルを用いてパイプを製造する試みもなされ
ていた。 しかしながら、ピルガーミルを用いてパイプを製造す
る場合には、最終サイズが直径20〜30mm,肉厚が２〜3mm
までであり、それ以上の薄肉パイプに加工することは困
難であった。 この理由としては、 プラグミル（マンドレルミル）およびピルガーミル
での管径サイズはせいぜい20mmまでに限られ、しかも肉
厚がそれほど薄くできないこと、 プラグミル（マンドレルミル）およびピルガーミル
では加工速度が遅いため、加工途中に素材が冷却されて
しまうので、加工が困難となったり加工中に割れが生じ
たりすること、 基本的に２ロール圧延の寸法であるため、第６図に
示すように、ロール51,52間で圧延されるパイプ素材53
に第６図矢印方向の大きな幅広がりを生じて圧延効率が
低下するとともに、パイプの加工精度がそれほど高くな
らないこと、 などが考えられ、従来の方法では薄肉小径のパイプを製
造することが困難であった。 （発明の目的） 本発明は上述した従来の問題点および要望にかんがみ
てなされたものであって、分散強化型合金よりなる薄肉
小径パイプを加工することが可能である分散強化型合金
薄肉パイプの製造方法を提供することを目的としている
ものである。
するのに利用される分散強化型合金薄肉パイプの製造方
法に関するものである。 （従来の技術） 従来、例えば鋼管を製造するに際しては、丸鋼片→回
転炉床式加熱炉→穿孔機→（エロンゲータ）→プラグミ
ル（マンドレルミル）→（ロータリエキスパンダ）→
（リーラ）→サイザ→（再加熱炉→レデューサ）→冷却
床、の工程を終るプラグミル法（マンドレルミル法）を
採用することが多かった（例えば、「鉄鋼便覧」 第３
版 第III巻（２） 第952頁 図11.97）。 また、前記レデューサを通した場合には鋼管の肉厚が
大きくなるため、その後熱処理を行ってマンドレルを芯
金とした引抜き加工を加えて、薄肉の小径パイプとする
こともあった。 一方、高速増殖炉などにおいて使用される燃料被覆パ
イプは、従来ステンレス鋼（SUS 316など）よりなる薄
肉小径パイプ（直径:6mm,肉厚:0.5mm）を使用している
が、スウエリング（swelling）を生じてパイプが膨張し
た場合に多数のパイプ同士が干渉することにより亀裂が
生ずることもありるという問題点があった。 そこで、ステンレス鋼に代わる材料として、分散強化
型合金の使用も考えられ、分散強化型合金よりなる薄肉
小径パイプの要望もあるが、この合金は一般に常温での
変形能が著しく劣り、またエネルギーの遷移温度が室温
近くにあるため、薄肉小径パイプへの加工時に割れを生
じやすいという問題点があった。 この分散強化型合金を使用して薄肉小径パイプを製造
する試みはいくつかなされており、なかには、直径が63
mm,肉厚が9.5mmに熱間押出しされたパルプ素材を用いて
熱間温度（約1000℃）および温間温度（約650℃）付近
でピルガーミルを用いてパイプを製造する試みもなされ
ていた。 しかしながら、ピルガーミルを用いてパイプを製造す
る場合には、最終サイズが直径20〜30mm,肉厚が２〜3mm
までであり、それ以上の薄肉パイプに加工することは困
難であった。 この理由としては、 プラグミル（マンドレルミル）およびピルガーミル
での管径サイズはせいぜい20mmまでに限られ、しかも肉
厚がそれほど薄くできないこと、 プラグミル（マンドレルミル）およびピルガーミル
では加工速度が遅いため、加工途中に素材が冷却されて
しまうので、加工が困難となったり加工中に割れが生じ
たりすること、 基本的に２ロール圧延の寸法であるため、第６図に
示すように、ロール51,52間で圧延されるパイプ素材53
に第６図矢印方向の大きな幅広がりを生じて圧延効率が
低下するとともに、パイプの加工精度がそれほど高くな
らないこと、 などが考えられ、従来の方法では薄肉小径のパイプを製
造することが困難であった。 （発明の目的） 本発明は上述した従来の問題点および要望にかんがみ
てなされたものであって、分散強化型合金よりなる薄肉
小径パイプを加工することが可能である分散強化型合金
薄肉パイプの製造方法を提供することを目的としている
ものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係る分散強化型合金薄肉パイプの製造方法
は、金属マトリックス中に高温でも安定な硬くかつ微細
な炭化物，酸化物，窒化物，金属間化合物等の強化粒子
を分散・複合させた分散強化型合金よりなるパイプ素材
に対して、同一円周上（若千のずれは許容）の少なくと
も３個所においてロールが同時に圧接して該ロールがパ
イプ軸方向に往復動する揺動圧延により圧下する同時加
圧ロール圧延および場合によってはさらに同一円周上の
少なくとも３個所において工具が同時に加圧する同時加
圧スエージングにより塑性加工を行って薄肉化および／
または小径化するようにしたことを特徴としているもの
である。 本発明が適用される分散強化型合金としては、金属マ
トリックス中に高温でも安定な硬くかつ微細な炭化物，
酸化物，窒化物，金属間化合物等の強化粒子を分散・複
合させた合金（Dispersion Streng−thened Alloy）
が用いられ、例えば、Alマトリックス中にAl2O3粒子を
分散・複合させたSAP合金や、Niマトリックス中にThO2
粒子を分散・複合させたTDニッケルなどがある。 このような分散強化型合金は、一般に分散粒子の量と
ともに降伏点，加工硬化率，引張強さが増加し伸びが減
少する傾向にある。このように分散粒子の量が多くなる
ほどすなわち粒子間隔が狭くなるほど強度は向上する
が、一定の限度を超えると微細な均一組織をつくること
が難しくなるため強度はかえって低下するようになる。
そして、分散粒子が著しく安定であるために強度の温度
依存性が少なく、加工硬化状態は高温まで維持されるの
で、高温での強度とくにクリープ強度が優れている。 このような分散強化型合金の製造法としては、粉末
混合法（メカニカルアロイング法など，例えばNi−Y2O3
系）、表面酸化物（例えばSAP）、内部酸化法、
共沈法（例えばTDニッケル）、還元法（例えばFe−Al
2O3系）、噴霧法、被覆法などがある。 本発明に係る分散強化型合金薄肉パイプの製造方法
は、上記したような分散強化型合金を素材とし、この分
散強化型合金を例えば熱間押出しすることによってパイ
プ素材を得たのち、同一円周上の少なくとも３個所にお
いてロールが同時に圧接して該ロールがパイプ軸方向に
往復動する揺動圧延により圧下する同時加圧ロール圧延
および場合によってはさらに同一円周上の少なくとも３
個所において工具が同時に加圧する同時加圧スエージン
グにより塑性加工を行っても薄肉化および／または小径
化するようにしており、前記ロール圧延としてロールが
パイプ軸方向に往復動する揺動圧延を採用し、また、前
記スエージングとして全面同時スエージングやロータリ
スエージングを採用することとしている。 第１図ないし第３図は３つのロールを同一円周上に用
いた揺動圧延装置の概略構造を示すもので、回転手段に
一端を連結した芯金１の他端にはマンドレル２を連結
し、このマンドレル２にはパイプ素材３を被せた状態に
してある。このパイプ素材３の同一円周上には３つのロ
ール4a,4b,4cが等間隔すなわち120゜間隔で配設してあ
り、各ロール4a,4b,4cがホルダー5a,5b,5cで保持される
ようになっている。これら各ホルダー5a,5b,5cはこの外
周部のケーシング６に対してパイプ軸方向に相対摺動可
能となっており、ケーシング６にはリンク８の一端が連
結してあると共にホルダー5a（その他のホルダー5b,5c
も同様であるが図示略。）にはリンク９の一端が連結し
てある。 他方、モータの回転軸に固定したクランク板11にはリ
ンク12の一端が枢着してあると共にリンク12の他端には
別のリンク13の一端が枢着してあり、このリンク13の途
中には前記リンク９の他端が連結してあると共にリンク
13の他端には別のリンク14の一端が連結してあり、この
リンク14の他端には前記リンク８の他端が連結してあっ
て、モータおよびクランク板11の回転により各リンク8,
9,12,13,14を介してケーシング６ならびにホルダー5a,
（5b,5c）およびロール4a（4b,4c）往復摺動して、パイ
プ素材３を薄肉化および／または小径化する。この場
合、パイプ素材３に対する塑性加工をより良好に行うこ
とができるように、圧延部分のごく近傍に加熱手段15を
設けて加工途中においてパイプ素材３の温度が低下する
のを極力防止している。 また、必要ならば、圧延部分の近傍に予備加熱手段16
を設けて、パイプ素材３に対する予備加熱を行うように
することも望ましい。 そして、これらの加熱手段15および予備加熱手段16と
しては高周波加熱装置を用いることができ、この際周波
数を高めてパイプ素材３のみを加熱するようになすこと
も必要に応じて望ましい。 第４図は３つの工具を一円周上に用いたロータリース
エーシング装置によるスエーシングの概略を示すもの
で、マンドレル22はパイプ素材23を被せた状態にしてあ
り、このパイプ素材23の同一円周上には３つの工具24a,
24b,24cが等間隔すなわち120゜間隔で配設してあり、パ
イプ素材23と工具24a,24b,2cとは相対回転しながら、同
一円周上の三方向から工具24a,24b,24cによる加圧を行
うことによって、パイプ素材23を薄肉化および／または
小径化する。 本発明の実施態様においては、上述したパイプ素材3,
23に対する塑性加工に先立って、第１図に示した加熱手
段15および／または予備加熱手段16によってパイプ素材
3,23に対して加熱および／または予備加熱を行うように
することも望ましい。この加熱は、上記塑性加工の際の
延性を向上させ変形抵抗を減少させるために行うもの
で、ロールや工具の耐久性向上にも役立つものであり、
例えばパイプ素材3,23がFe系の分散強化型合金よりなる
場合には600〜700℃程度に加熱する。 また、塑性加工に際しては、パイプ素材3,23の内外表
面に２硫化モリブデン（MoS2）や２硫化タングステン
（WS2）などの固体潤滑剤を介在させもしくはペースト
状としてコーティングし、パイプ素材3,23に対してあら
かじめ加熱を行った際における当該パイプ素材3,23の酸
化を防止すると共に、潤滑性の向上および温度低下の防
止などによってパイプ素材3,23に対する塑性加工性を改
善し、かつまたロール4a,4b,4cや工具24a,24b,24cの耐
用寿命を延長させるようになすことも必要に応じて望ま
しい。また、ロール4a,4b,4cとロールホルダー5a,5b,5c
との間にペースト状の２硫化モチブデンや２硫化タング
ステンを潤滑剤として用いることがロール4a,4b,4cとロ
ールホルダー5a,5b,5cとの焼付きを防止するうえで望ま
しい。 かくして、塑性加工後の分散強化型合金よりなる薄肉
および／または小径パイプに対して、割れが発生しない
程度の仕上げ加工、いわゆるスキンパス，サイジング等
を行うことにより、寸法、精度の向上をはかるとともに
表面品質をも向上させるようにするのがよく、とくに管
径サイズが5.86mm,肉厚が0.56mmでしかも肉厚精度が±
0.03mmであるという高精度が要求される該燃料用被覆管
の製造においては、上記したような高精度の要求を満た
すための仕上げ加工を行うことが望ましい。 このように、本発明に係る分散強化型合金薄肉パイプ
の製造方法によれば、パイプ素材に対して同一円周上の
少なくとも３方向から加工を行うようにしているので、
圧延力が少なくとも３方向の広い面によりパイプ素材に
対して作用し、第５図に矢印で示すような幅広がりを従
来の第６図に示した場合に比べて大きく抑制させること
が可能であり、圧延方向と直角の方向に圧縮応力が大き
く作用するためパイプ素材は延びの方向に大きく変形
し、幅に出る方向の変形はそれに相応して小さくなるこ
とから、圧延効率を大幅に高めることが可能であり、圧
延中における幅広がりを従来の２ロール圧延に比べて著
しく小さなものにして圧延の変形効率を例えば２倍程度
にできるため同じ圧延加工を行うに際してより小さな塑
性変形量で良いので、加工変形応力の大きいしかも割れ
の生じやすい難塑性加工材の分散強化型合金からなるパ
イプ素材に対する加工を割れ発生のおそれなく良好に行
うことが可能である。 （実施例） 第１表に示す成分の分散強化型合金を用い、熱間押出
しによって外形18mm,長さ300mmの丸棒状素材を用意し
た。 次に、前記丸棒状素材に対してガンドリルによる孔あ
け加工を行い、外径18mm,内径12.56mm,長さ300mmのパイ
プ素材を製作した。 次いで、第１図ないし第３図に示した構造の揺動圧延
装置を使用し、等間隔（120゜間隔）でかつ同一円周上
に配設した３つのロール4a,4b,4cを往復揺動させること
によって、各パスにおける減面率を10％ないし20％と
し、合計25パスないし９パスの圧延を650℃の温度で行
って薄肉化および小径化し、最終スキンパスを冷間圧延
で行って薄肉小径パイプを作製した。 この実施例により作製したパイプは、外径が5.86mm,
肉厚が0.56mm,長さが2.5mのものであり、外径のばらつ
きは±0.01mmの範囲内におさまっていて精度の高いもの
であり、割れなどの発生も認められなかった。
は、金属マトリックス中に高温でも安定な硬くかつ微細
な炭化物，酸化物，窒化物，金属間化合物等の強化粒子
を分散・複合させた分散強化型合金よりなるパイプ素材
に対して、同一円周上（若千のずれは許容）の少なくと
も３個所においてロールが同時に圧接して該ロールがパ
イプ軸方向に往復動する揺動圧延により圧下する同時加
圧ロール圧延および場合によってはさらに同一円周上の
少なくとも３個所において工具が同時に加圧する同時加
圧スエージングにより塑性加工を行って薄肉化および／
または小径化するようにしたことを特徴としているもの
である。 本発明が適用される分散強化型合金としては、金属マ
トリックス中に高温でも安定な硬くかつ微細な炭化物，
酸化物，窒化物，金属間化合物等の強化粒子を分散・複
合させた合金（Dispersion Streng−thened Alloy）
が用いられ、例えば、Alマトリックス中にAl2O3粒子を
分散・複合させたSAP合金や、Niマトリックス中にThO2
粒子を分散・複合させたTDニッケルなどがある。 このような分散強化型合金は、一般に分散粒子の量と
ともに降伏点，加工硬化率，引張強さが増加し伸びが減
少する傾向にある。このように分散粒子の量が多くなる
ほどすなわち粒子間隔が狭くなるほど強度は向上する
が、一定の限度を超えると微細な均一組織をつくること
が難しくなるため強度はかえって低下するようになる。
そして、分散粒子が著しく安定であるために強度の温度
依存性が少なく、加工硬化状態は高温まで維持されるの
で、高温での強度とくにクリープ強度が優れている。 このような分散強化型合金の製造法としては、粉末
混合法（メカニカルアロイング法など，例えばNi−Y2O3
系）、表面酸化物（例えばSAP）、内部酸化法、
共沈法（例えばTDニッケル）、還元法（例えばFe−Al
2O3系）、噴霧法、被覆法などがある。 本発明に係る分散強化型合金薄肉パイプの製造方法
は、上記したような分散強化型合金を素材とし、この分
散強化型合金を例えば熱間押出しすることによってパイ
プ素材を得たのち、同一円周上の少なくとも３個所にお
いてロールが同時に圧接して該ロールがパイプ軸方向に
往復動する揺動圧延により圧下する同時加圧ロール圧延
および場合によってはさらに同一円周上の少なくとも３
個所において工具が同時に加圧する同時加圧スエージン
グにより塑性加工を行っても薄肉化および／または小径
化するようにしており、前記ロール圧延としてロールが
パイプ軸方向に往復動する揺動圧延を採用し、また、前
記スエージングとして全面同時スエージングやロータリ
スエージングを採用することとしている。 第１図ないし第３図は３つのロールを同一円周上に用
いた揺動圧延装置の概略構造を示すもので、回転手段に
一端を連結した芯金１の他端にはマンドレル２を連結
し、このマンドレル２にはパイプ素材３を被せた状態に
してある。このパイプ素材３の同一円周上には３つのロ
ール4a,4b,4cが等間隔すなわち120゜間隔で配設してあ
り、各ロール4a,4b,4cがホルダー5a,5b,5cで保持される
ようになっている。これら各ホルダー5a,5b,5cはこの外
周部のケーシング６に対してパイプ軸方向に相対摺動可
能となっており、ケーシング６にはリンク８の一端が連
結してあると共にホルダー5a（その他のホルダー5b,5c
も同様であるが図示略。）にはリンク９の一端が連結し
てある。 他方、モータの回転軸に固定したクランク板11にはリ
ンク12の一端が枢着してあると共にリンク12の他端には
別のリンク13の一端が枢着してあり、このリンク13の途
中には前記リンク９の他端が連結してあると共にリンク
13の他端には別のリンク14の一端が連結してあり、この
リンク14の他端には前記リンク８の他端が連結してあっ
て、モータおよびクランク板11の回転により各リンク8,
9,12,13,14を介してケーシング６ならびにホルダー5a,
（5b,5c）およびロール4a（4b,4c）往復摺動して、パイ
プ素材３を薄肉化および／または小径化する。この場
合、パイプ素材３に対する塑性加工をより良好に行うこ
とができるように、圧延部分のごく近傍に加熱手段15を
設けて加工途中においてパイプ素材３の温度が低下する
のを極力防止している。 また、必要ならば、圧延部分の近傍に予備加熱手段16
を設けて、パイプ素材３に対する予備加熱を行うように
することも望ましい。 そして、これらの加熱手段15および予備加熱手段16と
しては高周波加熱装置を用いることができ、この際周波
数を高めてパイプ素材３のみを加熱するようになすこと
も必要に応じて望ましい。 第４図は３つの工具を一円周上に用いたロータリース
エーシング装置によるスエーシングの概略を示すもの
で、マンドレル22はパイプ素材23を被せた状態にしてあ
り、このパイプ素材23の同一円周上には３つの工具24a,
24b,24cが等間隔すなわち120゜間隔で配設してあり、パ
イプ素材23と工具24a,24b,2cとは相対回転しながら、同
一円周上の三方向から工具24a,24b,24cによる加圧を行
うことによって、パイプ素材23を薄肉化および／または
小径化する。 本発明の実施態様においては、上述したパイプ素材3,
23に対する塑性加工に先立って、第１図に示した加熱手
段15および／または予備加熱手段16によってパイプ素材
3,23に対して加熱および／または予備加熱を行うように
することも望ましい。この加熱は、上記塑性加工の際の
延性を向上させ変形抵抗を減少させるために行うもの
で、ロールや工具の耐久性向上にも役立つものであり、
例えばパイプ素材3,23がFe系の分散強化型合金よりなる
場合には600〜700℃程度に加熱する。 また、塑性加工に際しては、パイプ素材3,23の内外表
面に２硫化モリブデン（MoS2）や２硫化タングステン
（WS2）などの固体潤滑剤を介在させもしくはペースト
状としてコーティングし、パイプ素材3,23に対してあら
かじめ加熱を行った際における当該パイプ素材3,23の酸
化を防止すると共に、潤滑性の向上および温度低下の防
止などによってパイプ素材3,23に対する塑性加工性を改
善し、かつまたロール4a,4b,4cや工具24a,24b,24cの耐
用寿命を延長させるようになすことも必要に応じて望ま
しい。また、ロール4a,4b,4cとロールホルダー5a,5b,5c
との間にペースト状の２硫化モチブデンや２硫化タング
ステンを潤滑剤として用いることがロール4a,4b,4cとロ
ールホルダー5a,5b,5cとの焼付きを防止するうえで望ま
しい。 かくして、塑性加工後の分散強化型合金よりなる薄肉
および／または小径パイプに対して、割れが発生しない
程度の仕上げ加工、いわゆるスキンパス，サイジング等
を行うことにより、寸法、精度の向上をはかるとともに
表面品質をも向上させるようにするのがよく、とくに管
径サイズが5.86mm,肉厚が0.56mmでしかも肉厚精度が±
0.03mmであるという高精度が要求される該燃料用被覆管
の製造においては、上記したような高精度の要求を満た
すための仕上げ加工を行うことが望ましい。 このように、本発明に係る分散強化型合金薄肉パイプ
の製造方法によれば、パイプ素材に対して同一円周上の
少なくとも３方向から加工を行うようにしているので、
圧延力が少なくとも３方向の広い面によりパイプ素材に
対して作用し、第５図に矢印で示すような幅広がりを従
来の第６図に示した場合に比べて大きく抑制させること
が可能であり、圧延方向と直角の方向に圧縮応力が大き
く作用するためパイプ素材は延びの方向に大きく変形
し、幅に出る方向の変形はそれに相応して小さくなるこ
とから、圧延効率を大幅に高めることが可能であり、圧
延中における幅広がりを従来の２ロール圧延に比べて著
しく小さなものにして圧延の変形効率を例えば２倍程度
にできるため同じ圧延加工を行うに際してより小さな塑
性変形量で良いので、加工変形応力の大きいしかも割れ
の生じやすい難塑性加工材の分散強化型合金からなるパ
イプ素材に対する加工を割れ発生のおそれなく良好に行
うことが可能である。 （実施例） 第１表に示す成分の分散強化型合金を用い、熱間押出
しによって外形18mm,長さ300mmの丸棒状素材を用意し
た。 次に、前記丸棒状素材に対してガンドリルによる孔あ
け加工を行い、外径18mm,内径12.56mm,長さ300mmのパイ
プ素材を製作した。 次いで、第１図ないし第３図に示した構造の揺動圧延
装置を使用し、等間隔（120゜間隔）でかつ同一円周上
に配設した３つのロール4a,4b,4cを往復揺動させること
によって、各パスにおける減面率を10％ないし20％と
し、合計25パスないし９パスの圧延を650℃の温度で行
って薄肉化および小径化し、最終スキンパスを冷間圧延
で行って薄肉小径パイプを作製した。 この実施例により作製したパイプは、外径が5.86mm,
肉厚が0.56mm,長さが2.5mのものであり、外径のばらつ
きは±0.01mmの範囲内におさまっていて精度の高いもの
であり、割れなどの発生も認められなかった。
以上説明してきたように、本発明に係る分散強化型合
金薄肉パイプの製造方法によれば、金属マトリックス中
に高温でも安定な硬くかつ微細な炭化物，酸化物，窒化
物，金属間化合物等の強化粒子を分散・複合させた分散
強化型合金よりなるパイプ素材に対して、同一円周上の
少なくとも３個所においてロールが同時に圧接して該ロ
ールがパイプ軸方向に往復動する揺動圧延により圧下す
る同時加圧ロール圧延および場合によってはさらに同一
円周上の少なくとも３個所において工具が同時に加圧す
る同時加圧スエージングにより塑性加工を行って薄肉化
および／または小径化するようにしたから、分散強化型
合金よりなる薄肉小径パイプを精度良くかつ割れ等の発
生なく製造することができ、とくに高温でのクリープ強
度にすぐれていることが要求されるパイプの製造に適し
ているという非常に優れた効果がもたらされる。
金薄肉パイプの製造方法によれば、金属マトリックス中
に高温でも安定な硬くかつ微細な炭化物，酸化物，窒化
物，金属間化合物等の強化粒子を分散・複合させた分散
強化型合金よりなるパイプ素材に対して、同一円周上の
少なくとも３個所においてロールが同時に圧接して該ロ
ールがパイプ軸方向に往復動する揺動圧延により圧下す
る同時加圧ロール圧延および場合によってはさらに同一
円周上の少なくとも３個所において工具が同時に加圧す
る同時加圧スエージングにより塑性加工を行って薄肉化
および／または小径化するようにしたから、分散強化型
合金よりなる薄肉小径パイプを精度良くかつ割れ等の発
生なく製造することができ、とくに高温でのクリープ強
度にすぐれていることが要求されるパイプの製造に適し
ているという非常に優れた効果がもたらされる。
第１図は３つのロールを同一円周上に用いた揺動圧延装
置の概略構成を示す説明図、第２図は第１図の圧延部分
およびロール駆動部分の拡大説明図、第３図は第２図の
ロール部分の断面説明図、第４図は３つの工具を同一円
周上に用いたスエージンング装置の工具部分の説明図、
第５図は本発明によるパイプ素材に対する塑性加工状況
を示す説明図、第６図は従来のパイプ素材に対する塑性
加工状況を示す説明図である。 3,23……パイプ素材、 4a,4b,4c……ロール。 24a,24b,24c……工具。
置の概略構成を示す説明図、第２図は第１図の圧延部分
およびロール駆動部分の拡大説明図、第３図は第２図の
ロール部分の断面説明図、第４図は３つの工具を同一円
周上に用いたスエージンング装置の工具部分の説明図、
第５図は本発明によるパイプ素材に対する塑性加工状況
を示す説明図、第６図は従来のパイプ素材に対する塑性
加工状況を示す説明図である。 3,23……パイプ素材、 4a,4b,4c……ロール。 24a,24b,24c……工具。
Claims (9)
- 【請求項１】金属マトリックス中に高温でも安定な硬く
かつ微細な炭化物，酸化物，窒化物，金属間化合物等の
強化粒子を分散・複合させた分散強化型合金によりなる
パイプ素材に対して、同一円周上の少なくとも３個所に
おいてロールが同時に圧接して該ロールがパイプ軸方向
に往復動する揺動圧延により圧下する同時加圧ロール圧
延により塑性加工を行って薄肉化および／または小径化
することを特徴とする分散強化型合金薄肉パイプの製造
方法。 - 【請求項２】分散強化型合金よりなるパイプ素材に対し
て加熱を行ったのちロール圧延により塑性加工を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の分散
強化型合金薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項３】分散強化型合金よりなるパイプ素材に対し
て２硫化モリブデン,2硫化タングステン系の固体潤滑剤
をコーティングしておくことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項または第（２）項に記載の分散強化型合金
薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項４】ロール圧延による塑性加工を行ったのち仕
上げ加工を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載の分散強化
型合金薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項５】金属マトリックス中に高温でも安定な硬く
かつ微細な炭化物，酸化物，窒化物，金属間化合物等の
強化粒子を分散・複合させた分散強化型合金よりなるパ
イプ素材に対して、同一円周上の少なくとも３個所にお
いてロールが同時に圧接して該ロールがパイプ軸方向に
往復動する揺動圧延により圧下する同時加圧ロール圧延
および同一円周上の少なくとも３個所において工具が同
時に加圧する同時加圧スエージングにより塑性加工を行
って薄肉化および／または小径化することを特徴とする
分散強化型合金薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項６】スエージングはロータリスエージングであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項に記載の
分散強化型合金薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項７】分散強化型合金よりなるパイプ素材に対し
て加熱を行ったのちロール圧延およびスエージングによ
り塑性加工を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
（５）項または第（６）項に記載の分散強化型合金薄肉
パイプの製造方法。 - 【請求項８】分散強化型合金よりなるパイプ素材に対し
て２硫化モリブデン,2硫化タングステン系の固体潤滑剤
をコーティングしておくことを特徴とする特許請求の範
囲第（５）項ないし第（７）項のいずれかに記載の分散
強化型合金薄肉パイプの製造方法。 - 【請求項９】ロール圧延およびスエージングによる塑性
加工を行ったのち仕上げ加工を行うことを特徴とする特
許請求の範囲第（５）項ないし第（８）項のいずれかに
記載の分散強化型合金薄肉パイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62135480A JP2564826B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 分散強化型合金薄肉パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62135480A JP2564826B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 分散強化型合金薄肉パイプの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63299804A JPS63299804A (ja) | 1988-12-07 |
| JP2564826B2 true JP2564826B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=15152702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62135480A Expired - Lifetime JP2564826B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 分散強化型合金薄肉パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564826B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2790981A1 (fr) * | 1999-03-19 | 2000-09-22 | Japan Nuclear Cycle Dev Inst | Procede de production d'un tube en alliage a base de fer a durcissement par phase dispersee |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK125207B (da) * | 1970-08-21 | 1973-01-15 | Atomenergikommissionen | Fremgangsmåde til fremstilling af dispersionsforstærkede zirconiumprodukter. |
| JPS56105803A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-22 | Keiichiro Yoshida | Method and apparatus for manufacturing thin walled metallic tube |
| JPS57115935A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-19 | Kiyoteru Takayasu | Method for working metallic material |
| JPS58119409A (ja) * | 1982-01-07 | 1983-07-15 | Kawasaki Steel Corp | 管の連続延伸圧延方法 |
| JPS608296A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | ユング・ジン・フア−マシウテイカル・インダストリアル・カンパニイ・リミテツド | セフアロスポリン誘導体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135480A patent/JP2564826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2790981A1 (fr) * | 1999-03-19 | 2000-09-22 | Japan Nuclear Cycle Dev Inst | Procede de production d'un tube en alliage a base de fer a durcissement par phase dispersee |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63299804A (ja) | 1988-12-07 |
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