JP2591386B2 - 熱間圧延用潤滑剤およびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法 - Google Patents
熱間圧延用潤滑剤およびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法Info
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- Lubricants (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マンネスマン製管によ
る継目無管の製造等に使用される熱間圧延用潤滑剤、お
よびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法に関する。
る継目無管の製造等に使用される熱間圧延用潤滑剤、お
よびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マンネスマン製管による継目無管の製造
では、周知のとおり、加熱された中実ビレットまたはブ
レームが穿孔機で中空管とされた後、その中空管が延伸
圧延機により成品管に仕上げられる。ここで、延伸圧延
機としては、傾斜ロール式の２ロールエロンゲーター、
３ロールエロンゲーター、アッセミルあるいは孔型ロー
ル式のプラグミル、マンドレルミルなどのミルが使用さ
れる。
では、周知のとおり、加熱された中実ビレットまたはブ
レームが穿孔機で中空管とされた後、その中空管が延伸
圧延機により成品管に仕上げられる。ここで、延伸圧延
機としては、傾斜ロール式の２ロールエロンゲーター、
３ロールエロンゲーター、アッセミルあるいは孔型ロー
ル式のプラグミル、マンドレルミルなどのミルが使用さ
れる。
【０００３】これらのミルを使用する延伸圧延工程で
は、焼付き防止等のために、中空管の内面を潤滑剤で強
制潤滑することが望ましいとされ、その潤滑剤として
は、特開昭５２−１１２０５７号公報や特開昭５８−１
１６９０９号公報に開示されるような黒鉛潤滑剤が比較
的多く使用されている。
は、焼付き防止等のために、中空管の内面を潤滑剤で強
制潤滑することが望ましいとされ、その潤滑剤として
は、特開昭５２−１１２０５７号公報や特開昭５８−１
１６９０９号公報に開示されるような黒鉛潤滑剤が比較
的多く使用されている。
【０００４】そして、従来の黒鉛潤滑剤では、その黒鉛
は、潤滑成分としては単体で使用されている。例えば、
特開昭５２−１１２０５７号公報に開示された黒鉛潤滑
剤は、セルロースを含むが、それは分散剤で、潤滑成分
は黒鉛のみとなっている。同様に、特開昭５８−１１６
９０９号公報に開示された黒鉛潤滑剤は、黒鉛の他に樹
脂乃至高分子化合物を含むが、それは付着性改善のため
のバインダーである。
は、潤滑成分としては単体で使用されている。例えば、
特開昭５２−１１２０５７号公報に開示された黒鉛潤滑
剤は、セルロースを含むが、それは分散剤で、潤滑成分
は黒鉛のみとなっている。同様に、特開昭５８−１１６
９０９号公報に開示された黒鉛潤滑剤は、黒鉛の他に樹
脂乃至高分子化合物を含むが、それは付着性改善のため
のバインダーである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような潤滑成分が
黒鉛単体の黒鉛潤滑剤は、黒鉛が優れた固体潤滑剤であ
るため、潤滑性能は高い。しかし、その黒鉛は、延伸圧
延の際に高温の被圧延材（中空管）と反応し、その内面
に浸炭層を形成する。この浸炭層は、圧延後の管内面に
局部的な異常硬化部を発生させ、成品の耐食性、切削性
を低下させる原因になる。
黒鉛単体の黒鉛潤滑剤は、黒鉛が優れた固体潤滑剤であ
るため、潤滑性能は高い。しかし、その黒鉛は、延伸圧
延の際に高温の被圧延材（中空管）と反応し、その内面
に浸炭層を形成する。この浸炭層は、圧延後の管内面に
局部的な異常硬化部を発生させ、成品の耐食性、切削性
を低下させる原因になる。
【０００６】また、マンネスマン製管による継目無管の
製造では、穿孔により得られた中空管の内面スケールが
原因となって、圧延後の管内面に押し込み疵を発生させ
るおそれもある。そのため、特開昭５８−１１６９０９
号公報に開示された黒鉛潤滑剤は、窒素ガス等の圧縮気
体で管内面を洗浄した後に、その管内面に付着させるよ
うにしている。しかし、本発明者らの最近の研究によれ
ば、穿孔により得られた中空管の内面は、穿孔を終えた
後も酸化が進むことが明らかになり、延伸圧延前の圧縮
気体による内面洗浄では、スケールの内面押し込み疵を
充分に阻止し得ないことが判明した。
製造では、穿孔により得られた中空管の内面スケールが
原因となって、圧延後の管内面に押し込み疵を発生させ
るおそれもある。そのため、特開昭５８−１１６９０９
号公報に開示された黒鉛潤滑剤は、窒素ガス等の圧縮気
体で管内面を洗浄した後に、その管内面に付着させるよ
うにしている。しかし、本発明者らの最近の研究によれ
ば、穿孔により得られた中空管の内面は、穿孔を終えた
後も酸化が進むことが明らかになり、延伸圧延前の圧縮
気体による内面洗浄では、スケールの内面押し込み疵を
充分に阻止し得ないことが判明した。
【０００７】即ち、窒素ガス等の圧縮気体による管内面
の洗浄では、衝突エネルギーが小さく、中空管の内面に
強固に付着生成した難剥離性のスケールを充分に除去す
ることができない。また、スケールの内面押し込み疵を
低減させるには中空管の内面温度を低下させて酸化の進
行を抑制することが有効であるが、窒素ガス等の圧縮気
体では冷却能が小さく、中空管の内面温度を最適な温度
（材質により異なる）に低下させることが事実上困難で
あるからである。
の洗浄では、衝突エネルギーが小さく、中空管の内面に
強固に付着生成した難剥離性のスケールを充分に除去す
ることができない。また、スケールの内面押し込み疵を
低減させるには中空管の内面温度を低下させて酸化の進
行を抑制することが有効であるが、窒素ガス等の圧縮気
体では冷却能が小さく、中空管の内面温度を最適な温度
（材質により異なる）に低下させることが事実上困難で
あるからである。
【０００８】本発明の目的は、潤滑成分が黒鉛単体の潤
滑剤と同程度の潤滑性能を有し、しかも、被圧延材の潤
滑面に浸炭による異常硬化部を発生させるおそれがない
熱間圧延用潤滑剤を提供することにある。
滑剤と同程度の潤滑性能を有し、しかも、被圧延材の潤
滑面に浸炭による異常硬化部を発生させるおそれがない
熱間圧延用潤滑剤を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、管内面を充分に潤滑
し、かつ、その内面にスケール押し込み疵を発生させな
い管内面潤滑方法を提供することにある。
し、かつ、その内面にスケール押し込み疵を発生させな
い管内面潤滑方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ところで、熱間圧延用潤
滑剤としては、黒鉛以外には、炭酸カルシウムが比較的
多く使用されている。炭酸カルシウム等のカルシウム化
合物は、黒鉛に比べると潤滑性は劣るが、浸炭の危険性
はない。本発明者らは、この浸炭に対して安全なカルシ
ウム化合物の潤滑性能を高めることを企画し、種々実験
を繰り返したところ、若干量の黒鉛の混合により、その
潤滑剤が黒鉛潤滑剤に匹敵する潤滑性能を示し、しか
も、黒鉛潤滑剤で問題となる浸炭のおそれのないことを
知見した。
滑剤としては、黒鉛以外には、炭酸カルシウムが比較的
多く使用されている。炭酸カルシウム等のカルシウム化
合物は、黒鉛に比べると潤滑性は劣るが、浸炭の危険性
はない。本発明者らは、この浸炭に対して安全なカルシ
ウム化合物の潤滑性能を高めることを企画し、種々実験
を繰り返したところ、若干量の黒鉛の混合により、その
潤滑剤が黒鉛潤滑剤に匹敵する潤滑性能を示し、しか
も、黒鉛潤滑剤で問題となる浸炭のおそれのないことを
知見した。
【００１１】また、マンネスマン製管による継目無管の
製造でのスケール押し込み疵については、延伸圧延前に
管内面を高圧水でデスケールすることの有効なことが明
らかになった。即ち、9.８ＭＰａ以上の高圧水を用いる
場合には、前記従来の圧縮気体を用いるのに比べて衝突
エネルギーおよび冷却能が大きく、管内面の難剥離性の
スケールを充分に除去することができ、かつ管内面の温
度を酸化の進行を抑制しうる適正な温度に充分に低下さ
せることができるのである。
製造でのスケール押し込み疵については、延伸圧延前に
管内面を高圧水でデスケールすることの有効なことが明
らかになった。即ち、9.８ＭＰａ以上の高圧水を用いる
場合には、前記従来の圧縮気体を用いるのに比べて衝突
エネルギーおよび冷却能が大きく、管内面の難剥離性の
スケールを充分に除去することができ、かつ管内面の温
度を酸化の進行を抑制しうる適正な温度に充分に低下さ
せることができるのである。
【００１２】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、潤滑成分が５０〜９０重量％のカルシウム化合物
と、１０〜５０重量％の黒鉛とからなる熱間圧延用潤滑
剤を第１の要旨とし、また加熱された中実ビレットまた
はブレームを穿孔機て中空管にした後、その中空管を延
伸圧延する継目無管の製造において、延伸圧延前に中空
管内面を9.８ＭＰａ以上の高圧水にてデスケールした
後、その内面に上記潤滑剤を供給する管内面潤滑方法を
第２の要旨とする。
で、潤滑成分が５０〜９０重量％のカルシウム化合物
と、１０〜５０重量％の黒鉛とからなる熱間圧延用潤滑
剤を第１の要旨とし、また加熱された中実ビレットまた
はブレームを穿孔機て中空管にした後、その中空管を延
伸圧延する継目無管の製造において、延伸圧延前に中空
管内面を9.８ＭＰａ以上の高圧水にてデスケールした
後、その内面に上記潤滑剤を供給する管内面潤滑方法を
第２の要旨とする。
【００１３】
【作用】本発明の熱間圧延用潤滑剤においては、潤滑成
分としてカルシウム化合物と黒鉛とを混合使用すること
により、潤滑性と耐浸炭性の両立が図られる。
分としてカルシウム化合物と黒鉛とを混合使用すること
により、潤滑性と耐浸炭性の両立が図られる。
【００１４】潤滑成分中におけるカルシウム化合物の含
有量が５０％未満では、黒鉛の比率が増し、浸炭を発生
させる。９０％を超えた場合は、潤滑剤の性能がカルシ
ウム化合物単体のものに近づき、潤滑性能の低下を招
く。黒鉛については、１０％未満では、カルシウム化合
物の潤滑性能を充分に改善できず、５０％を超えると、
浸炭の危険性が大きくなる。浸炭は、被圧延材の材質が
Ｃｒ1.０％以上の場合に発生しやすいが、黒鉛を５０％
以下に抑えることにより、その場合も浸炭を抑えること
ができる。
有量が５０％未満では、黒鉛の比率が増し、浸炭を発生
させる。９０％を超えた場合は、潤滑剤の性能がカルシ
ウム化合物単体のものに近づき、潤滑性能の低下を招
く。黒鉛については、１０％未満では、カルシウム化合
物の潤滑性能を充分に改善できず、５０％を超えると、
浸炭の危険性が大きくなる。浸炭は、被圧延材の材質が
Ｃｒ1.０％以上の場合に発生しやすいが、黒鉛を５０％
以下に抑えることにより、その場合も浸炭を抑えること
ができる。
【００１５】カルシウム化合物としては、炭酸カルシウ
ム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を挙げること
ができる。これらは、単独または２種以上混合で使用す
ることができる。カルシウム化合物のなかでは、水酸化
カルシウムが好ましい。その理由は、炭酸カルシウムは
安価で取り扱い易い反面、組成中に炭素を含むので浸炭
抑制の観点からは好ましくないが、水酸化カルシウムは
前記の炭素を含まないので浸炭抑制の観点から最適であ
るからである。
ム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を挙げること
ができる。これらは、単独または２種以上混合で使用す
ることができる。カルシウム化合物のなかでは、水酸化
カルシウムが好ましい。その理由は、炭酸カルシウムは
安価で取り扱い易い反面、組成中に炭素を含むので浸炭
抑制の観点からは好ましくないが、水酸化カルシウムは
前記の炭素を含まないので浸炭抑制の観点から最適であ
るからである。
【００１６】バインダーは適宜使用できるが、潤滑成分
が５０％を下回らないようにすることが望まれる。バイ
ンダーとしては、例えば水ガラス（付着性向上）、金属
石鹸（付着性向上）などの他、セルロース、おがくず、
もみがらなどの炭化水素化合物（分散性向上）などを挙
げることができる。
が５０％を下回らないようにすることが望まれる。バイ
ンダーとしては、例えば水ガラス（付着性向上）、金属
石鹸（付着性向上）などの他、セルロース、おがくず、
もみがらなどの炭化水素化合物（分散性向上）などを挙
げることができる。
【００１７】本発明の管内面潤滑方法においては、延伸
圧延前の高圧水によるデスケールにより、延伸圧延にお
けるスケール押し込み疵の発生が防止される。高圧水の
圧力（ゲージ圧）が9.８ＭＰａ未満では、管内面の酸化
スケール除去が不充分となり、残存したスケールが延伸
圧延時に工具と被圧延材との界面に挟まれ、内面スケー
ル押し込み疵となる。また、圧縮気体によるデスケール
では、その圧力にかかわらず、前述したように、管内面
のスケール除去および温度低下がともに不充分で、スケ
ール押し込み疵が発生し易い。
圧延前の高圧水によるデスケールにより、延伸圧延にお
けるスケール押し込み疵の発生が防止される。高圧水の
圧力（ゲージ圧）が9.８ＭＰａ未満では、管内面の酸化
スケール除去が不充分となり、残存したスケールが延伸
圧延時に工具と被圧延材との界面に挟まれ、内面スケー
ル押し込み疵となる。また、圧縮気体によるデスケール
では、その圧力にかかわらず、前述したように、管内面
のスケール除去および温度低下がともに不充分で、スケ
ール押し込み疵が発生し易い。
【００１８】管内面に潤滑剤を供給する方法としては、
ミル入側テーブル上の中空管のミル側の管端開口に高圧
水噴射用と潤滑剤投入用の２つのノズルを臨ませ、高圧
水噴射用ノズルより高圧水を管内に噴射供給してデスケ
ールした後、直ちに潤滑剤投入用ノズルから潤滑剤を管
内に窒素等の不活性ガスを供給媒体として噴射供給する
方法、或いは高圧水噴射用ノズルを先端部に装着した長
尺桿をミル入側の転送テーブル上の中空管内に挿入脱し
てゲスケールした後、直ちに一方管端開口より前記同様
にし潤滑剤を管内に供給塗付する方法等があるが、何れ
にしても高圧水によるデスケール直後に潤滑剤の供給塗
付を行うことが肝要である。なお、潤滑剤塗付後の中空
管は速やかに圧延に供するのが好ましい。
ミル入側テーブル上の中空管のミル側の管端開口に高圧
水噴射用と潤滑剤投入用の２つのノズルを臨ませ、高圧
水噴射用ノズルより高圧水を管内に噴射供給してデスケ
ールした後、直ちに潤滑剤投入用ノズルから潤滑剤を管
内に窒素等の不活性ガスを供給媒体として噴射供給する
方法、或いは高圧水噴射用ノズルを先端部に装着した長
尺桿をミル入側の転送テーブル上の中空管内に挿入脱し
てゲスケールした後、直ちに一方管端開口より前記同様
にし潤滑剤を管内に供給塗付する方法等があるが、何れ
にしても高圧水によるデスケール直後に潤滑剤の供給塗
付を行うことが肝要である。なお、潤滑剤塗付後の中空
管は速やかに圧延に供するのが好ましい。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２０】まず、低炭素鋼、Ｃｒ−Ｍｏ鋼からなる中
実ビレットをピアサーで穿孔して、外径２３５ｍｍ、肉
厚４3.２ｍｍ、長さ５０００ｍｍの中空管とした。各鋼
の組成を表１に示す。
実ビレットをピアサーで穿孔して、外径２３５ｍｍ、肉
厚４3.２ｍｍ、長さ５０００ｍｍの中空管とした。各鋼
の組成を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】次いで、中空管の内部に一方の管端より高
圧水を注入して内面をデスケールした後、直ちに窒素ガ
スの噴射により潤滑剤を管内面に供給し、その後、速や
かにエロンゲーターによる延伸圧延を行った。圧延温度
は圧延直前の管内面温度で１１８０〜１２３０℃の範囲
に管理した。延伸比は2.０で、延伸圧延後の管寸法は外
径２５０ｍｍ、肉厚１7.８ｍｍ長さ１００００ｍｍであ
る。圧延本数は１条件あたり１００本とした。
圧水を注入して内面をデスケールした後、直ちに窒素ガ
スの噴射により潤滑剤を管内面に供給し、その後、速や
かにエロンゲーターによる延伸圧延を行った。圧延温度
は圧延直前の管内面温度で１１８０〜１２３０℃の範囲
に管理した。延伸比は2.０で、延伸圧延後の管寸法は外
径２５０ｍｍ、肉厚１7.８ｍｍ長さ１００００ｍｍであ
る。圧延本数は１条件あたり１００本とした。
【００２３】製造された継目無管の内面押し込み疵、内
面浸炭層および工具寿命の各調査結果を表２〜４に示
す。内面押し込み疵は、超音波により検査し、疵深さが
0.３ｍｍ以上の疵が存在する管を不合格とした。内面浸
炭層は、圧延ままの管内面より疵部を中心に各条件２０
個／本のサンプルをミクロ観察することにより調査し
た。また、工具寿命は、エロンゲータのプラグの圧延可
能パス回数で評価した。
面浸炭層および工具寿命の各調査結果を表２〜４に示
す。内面押し込み疵は、超音波により検査し、疵深さが
0.３ｍｍ以上の疵が存在する管を不合格とした。内面浸
炭層は、圧延ままの管内面より疵部を中心に各条件２０
個／本のサンプルをミクロ観察することにより調査し
た。また、工具寿命は、エロンゲータのプラグの圧延可
能パス回数で評価した。
【００２４】表２〜４のいずれにおいても、No. １は、
内面デスケールも潤滑もない場合であり、内面疵が多く
工具寿命が短く不適格である。No. ２〜５は、高圧水に
よる内面デスケールを行っているが、内面潤滑がなされ
ていないために、工具寿命が短く不適格である。No. ６
〜８は、潤滑剤中の黒鉛量が５０％を超えているため、
浸炭硬化層が発生して不適格である。No. ９，１０で
は、潤滑剤中の潤滑成分がカルシウム化合物単体とさ
れ、黒鉛を含まないため、浸炭はないが、潤滑性能が若
干不充分である。これらに対し、No. １１〜１９では、
耐浸炭性、耐焼付き性とも高く、高圧水によるデスケー
ルの併用により、管内面押し込み疵も抑えられる。
内面デスケールも潤滑もない場合であり、内面疵が多く
工具寿命が短く不適格である。No. ２〜５は、高圧水に
よる内面デスケールを行っているが、内面潤滑がなされ
ていないために、工具寿命が短く不適格である。No. ６
〜８は、潤滑剤中の黒鉛量が５０％を超えているため、
浸炭硬化層が発生して不適格である。No. ９，１０で
は、潤滑剤中の潤滑成分がカルシウム化合物単体とさ
れ、黒鉛を含まないため、浸炭はないが、潤滑性能が若
干不充分である。これらに対し、No. １１〜１９では、
耐浸炭性、耐焼付き性とも高く、高圧水によるデスケー
ルの併用により、管内面押し込み疵も抑えられる。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の熱間圧延用潤滑剤は、潤滑成分が黒鉛単体の潤滑剤に
匹敵する潤滑性能を有し、しかも、被圧延材を浸炭させ
るおそれがない。従って、圧延製品の品質向上を図ると
共に、工具寿命を延ばして、圧延コストの低減を図る。
の熱間圧延用潤滑剤は、潤滑成分が黒鉛単体の潤滑剤に
匹敵する潤滑性能を有し、しかも、被圧延材を浸炭させ
るおそれがない。従って、圧延製品の品質向上を図ると
共に、工具寿命を延ばして、圧延コストの低減を図る。
【００２９】また、本発明の管内面潤滑方法は、本発明
潤滑剤の使用により、潤滑性と耐浸炭性の両立を図り、
かつ、圧延前の高圧水によるデスケールにより、スケー
ル押し込み疵の発生も抑え、圧延管製品の品質を一層を
向上させる。
潤滑剤の使用により、潤滑性と耐浸炭性の両立を図り、
かつ、圧延前の高圧水によるデスケールにより、スケー
ル押し込み疵の発生も抑え、圧延管製品の品質を一層を
向上させる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 103:02） Ｃ１０Ｎ 10:04 30:14 40:24 50:08
Claims (2)
- 【請求項１】 潤滑成分が、５０〜９０重量％のカルシ
ウム化合物と、１０〜５０重量％の黒鉛とからなる熱間
圧延用潤滑剤。 - 【請求項２】 加熱された中実ビレットまたはブレーム
を穿孔機て中空管にした後、その中空管を延伸圧延する
継目無管の製造において、延伸圧延前に中空管内面を9.
８ＭＰａ以上の高圧水にてデスケールした後、その内面
に請求項１に記載の潤滑剤を供給する管内面潤滑方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26297491A JP2591386B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 熱間圧延用潤滑剤およびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26297491A JP2591386B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 熱間圧延用潤滑剤およびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570782A JPH0570782A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2591386B2 true JP2591386B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17383139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26297491A Expired - Lifetime JP2591386B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 熱間圧延用潤滑剤およびその潤滑剤を使用した管内面潤滑方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591386B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4438960B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2010-03-24 | 住友金属工業株式会社 | 継目無管の製造方法 |
| JP6085229B2 (ja) * | 2012-11-20 | 2017-02-22 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | ＭｎＺｎフェライトコアおよびその製造方法 |
| JP6085228B2 (ja) * | 2012-11-20 | 2017-02-22 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | ＭｎＺｎフェライトおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP26297491A patent/JP2591386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570782A (ja) | 1993-03-23 |
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