JP3401434B2 - コールドピルガー内面割れ防止方法 - Google Patents
コールドピルガー内面割れ防止方法Info
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- JP3401434B2 JP3401434B2 JP16538398A JP16538398A JP3401434B2 JP 3401434 B2 JP3401434 B2 JP 3401434B2 JP 16538398 A JP16538398 A JP 16538398A JP 16538398 A JP16538398 A JP 16538398A JP 3401434 B2 JP3401434 B2 JP 3401434B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコールドピルガー被
圧延管の内面割れ防止方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えばステンレス継目無鋼管製造
時の穿孔工程には、マンネスマンピアサに代表される傾
斜圧延方式、あるいはユージンセジュルネ方式に代表さ
れる熱間押出法が適用されるが、これら鋼種の中には熱
間加工性が悪く、そのためマンネスマンピアサでの穿孔
圧延過程で、外表面または内表面に割れやへげ等の欠陥
が発生することがある。従って、このような鋼種の継目
無鋼管の製造には、熱間加工性の劣る材質の製造に適し
ているといわれるユージンセジュルネ方式で代表される
熱間押出法で製造するのが通常である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た熱間押出法で製造された母管は、メタルファイバーが
管軸方向に平行な母管であり、その母管をコールドピル
ガーで冷間圧延する場合、特にＱ値（肉厚加工度／外径
加工度）が１未満の場合は被圧延管の内面に割れが発生
し易く、しかも、割れ傷は管軸方向に直線状に発生し、
かつ、メタルファイバーフローに沿って割れるという問
題がある。一方、Ｑ値が１以上になるように母管を制約
すれば製造寸法範囲が制限されると言う問題がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上述のような問題を解消
するため、発明者らは鋭意開発を進めた結果、メタルフ
ァイバーが管軸方向に平行な熱間押出法で製造された母
管に代えて、メタルファイバーが管軸方向に対して、あ
る角度を持った熱間圧延法で製造した母管を使用するこ
とによる、コールドピルガー被圧延管の内面割れを防止
する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、熱間圧延法において、メタルファイバーフロ
ーが管軸方向に対して角度を持ったスパイラル状に熱間
圧延された母管を用いて、ピルガー圧延時に発生する引
張り応力がメタルファイバーとクロスするように、下記
式に示すＱ値０．４以上１．０以下、Ｔ．Ｒｅｄが８０
％以下で圧延することを特徴とするコールドピルガー内
面割れ防止方法にある。 記 Ｑ値＝肉厚加工度／外径加工度＝ｌｎ（ｔ1 ／ｔ0 ）／
ｌｎ（ｄml／ｄmo）の絶対値 Ｔ．Ｒｅｄ＝減面率（％）＝（１−ｄm1×ｔ1 ／ｄmo×
ｔ0 ）×１００ ただし、ｔ0 ：母管肉厚、ｔ1 ＝製品肉厚、ｄ0 ＝母管
外径、ｄ1 ＝製品外径、ｄmo＝ｄ0 −ｔ0 、ｄm1＝ｄ1
−ｔ1 【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１は本発明に係るマンネスマンピ
アサの穿孔圧延の断面図である。図１（ａ）は正面断面
図、図１（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。この図に示すよ
うに、素材ビレット１は加熱炉（図示せず）において、
所定の温度まで加熱された後、ピアサロール２により穿
孔圧延されて中空母管３となる。この中空母管３は厚
肉、かつ短尺であるので、延伸圧延機（図示せず）であ
るプラグミルやアッセルミル等により薄肉延伸される。
延伸圧延機は中空母管３にマンドレルバー４を挿入した
状態で延伸される。なお、符号５はプラグであり、６は
ガイドシューである。また、θは入口面角を示し、θ´
は出口面角を示す。 【０００６】このように、メタルファイバーフローが管
軸方向に対して、ある角度を持った熱間圧延を行うこと
によりスパイラル状になった母管を製造し、その母管が
Ｑ値が０．４以上、好ましくは１．０以下、Ｔ．Ｒｅｄ
（減面率）が８０％以下となる母管を選択し、コールド
ピルガー圧延を行うことが必要である。すなわち、メタ
ルファイバーフローが管軸方向に対して、ある角度を持
った熱間圧延を行うことによりスパイラル状とすること
で、Ｑ値が１．０以下でも割れの発生しないコールドピ
ルガー圧延が可能となるが、しかし、Ｔ．Ｒｅｄが８０
％を超えると、例え熱間圧延法によるメタルファイバー
フローが管軸方向に対して、ある角度を持たせても、コ
ールドピルガーによる内面割れは避けられないことか
ら、Ｔ．Ｒｅｄを８０％以下とした。 【０００７】図２はコールドピルガーによる管圧延の概
要を示す図である。この図２に示すように、所定のギャ
ップをもって上下一対の孔型ロール７，７を組み込んだ
ロールスタンドが往復運動し、これに伴って、中空母管
３が孔型ロール７，７の各キャリバー８とマンドレル４
との間で順次圧延を受ける。圧延を受ける中空母管３は
圧延開始側の入口および圧延終了側の出口で孔型ロール
から開放され、通常は入口でのみ送りと回転が与えられ
る場合と圧延開始側の入口および圧延終了側の出口の両
方で中空母管３に送りと回転が与えられる２回圧延法が
ある。 【０００８】いずれにしろ、孔型ロール７，７のキャリ
バー形状が圧延された中空母管３の品質に大きく影響を
与えるものであり、このようにして圧延される場合に、
本発明による熱間圧延方法で製造された母管は、メタル
ファイバーフローが管軸方向に対してある角度を持った
スパイラル状になっていることから、このコールドピル
ガー圧延時に発生する引張り応力がメタルファイバーと
クロスするように働き、そのために割れを防止すること
が出来る。 【０００９】 【実施例】径４５ｍｍ×厚さ９ｍｍの熱間圧延母管から
Ｑ値が、０．５５４である径２５．１５ｍｍ×厚さ６．
８ｍｍにコールドピルガー圧延を行った結果、内面割れ
疵のない管を得ることができた。その熱間圧延母管から
コールドピルガー圧延を行なって、内面割れの発生しな
いＱ値とＴ．Ｒｅｄの臨界値を得るテストを行った。そ
の結果を表１に示す。この表１に示すように、本発明で
あるＮｏ．１〜６においては、熱間圧延を採用し、Ｎ
ｏ．１〜６のＴ．Ｒｅｄが８０％以下、Ｑ値が０．４以
上の場合においては、全てコールドピルガー圧延後の内
面割れ疵の無い管を得ることが出来た。しかし、比較例
Ｎｏ．７〜８の場合は、Ｔ．Ｒｅｄが８０％以上ないし
はＱ値が０．４以下であるため、管内面に割れが発生し
た。一方、径４５ｍｍ×厚さ１２ｍｍの押出母管からＱ
値が０．９６８である同一寸法に圧延した結果、管内面
に無数の割れが発生した。比較例Ｎｏ．９〜１３の比較
例において、例えばＴ．Ｒｅｄが８０％以下、Ｑ値が
０．４以上の場合であっても、管内面に無数の割れが発
生した。 【００１０】 【表１】 【００１１】 【発明の効果】以上述べたように、本発明による熱間圧
延法による母管を使用することにより、無欠陥の管を製
造することが可能となり、しかも熱間押出法より熱間圧
延法で製造された母管の方が製造費用が安価となりコス
トを安く製造することが可能となる極めて優れた効果を
奏するものである。
圧延管の内面割れ防止方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えばステンレス継目無鋼管製造
時の穿孔工程には、マンネスマンピアサに代表される傾
斜圧延方式、あるいはユージンセジュルネ方式に代表さ
れる熱間押出法が適用されるが、これら鋼種の中には熱
間加工性が悪く、そのためマンネスマンピアサでの穿孔
圧延過程で、外表面または内表面に割れやへげ等の欠陥
が発生することがある。従って、このような鋼種の継目
無鋼管の製造には、熱間加工性の劣る材質の製造に適し
ているといわれるユージンセジュルネ方式で代表される
熱間押出法で製造するのが通常である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た熱間押出法で製造された母管は、メタルファイバーが
管軸方向に平行な母管であり、その母管をコールドピル
ガーで冷間圧延する場合、特にＱ値（肉厚加工度／外径
加工度）が１未満の場合は被圧延管の内面に割れが発生
し易く、しかも、割れ傷は管軸方向に直線状に発生し、
かつ、メタルファイバーフローに沿って割れるという問
題がある。一方、Ｑ値が１以上になるように母管を制約
すれば製造寸法範囲が制限されると言う問題がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上述のような問題を解消
するため、発明者らは鋭意開発を進めた結果、メタルフ
ァイバーが管軸方向に平行な熱間押出法で製造された母
管に代えて、メタルファイバーが管軸方向に対して、あ
る角度を持った熱間圧延法で製造した母管を使用するこ
とによる、コールドピルガー被圧延管の内面割れを防止
する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、熱間圧延法において、メタルファイバーフロ
ーが管軸方向に対して角度を持ったスパイラル状に熱間
圧延された母管を用いて、ピルガー圧延時に発生する引
張り応力がメタルファイバーとクロスするように、下記
式に示すＱ値０．４以上１．０以下、Ｔ．Ｒｅｄが８０
％以下で圧延することを特徴とするコールドピルガー内
面割れ防止方法にある。 記 Ｑ値＝肉厚加工度／外径加工度＝ｌｎ（ｔ1 ／ｔ0 ）／
ｌｎ（ｄml／ｄmo）の絶対値 Ｔ．Ｒｅｄ＝減面率（％）＝（１−ｄm1×ｔ1 ／ｄmo×
ｔ0 ）×１００ ただし、ｔ0 ：母管肉厚、ｔ1 ＝製品肉厚、ｄ0 ＝母管
外径、ｄ1 ＝製品外径、ｄmo＝ｄ0 −ｔ0 、ｄm1＝ｄ1
−ｔ1 【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１は本発明に係るマンネスマンピ
アサの穿孔圧延の断面図である。図１（ａ）は正面断面
図、図１（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。この図に示すよ
うに、素材ビレット１は加熱炉（図示せず）において、
所定の温度まで加熱された後、ピアサロール２により穿
孔圧延されて中空母管３となる。この中空母管３は厚
肉、かつ短尺であるので、延伸圧延機（図示せず）であ
るプラグミルやアッセルミル等により薄肉延伸される。
延伸圧延機は中空母管３にマンドレルバー４を挿入した
状態で延伸される。なお、符号５はプラグであり、６は
ガイドシューである。また、θは入口面角を示し、θ´
は出口面角を示す。 【０００６】このように、メタルファイバーフローが管
軸方向に対して、ある角度を持った熱間圧延を行うこと
によりスパイラル状になった母管を製造し、その母管が
Ｑ値が０．４以上、好ましくは１．０以下、Ｔ．Ｒｅｄ
（減面率）が８０％以下となる母管を選択し、コールド
ピルガー圧延を行うことが必要である。すなわち、メタ
ルファイバーフローが管軸方向に対して、ある角度を持
った熱間圧延を行うことによりスパイラル状とすること
で、Ｑ値が１．０以下でも割れの発生しないコールドピ
ルガー圧延が可能となるが、しかし、Ｔ．Ｒｅｄが８０
％を超えると、例え熱間圧延法によるメタルファイバー
フローが管軸方向に対して、ある角度を持たせても、コ
ールドピルガーによる内面割れは避けられないことか
ら、Ｔ．Ｒｅｄを８０％以下とした。 【０００７】図２はコールドピルガーによる管圧延の概
要を示す図である。この図２に示すように、所定のギャ
ップをもって上下一対の孔型ロール７，７を組み込んだ
ロールスタンドが往復運動し、これに伴って、中空母管
３が孔型ロール７，７の各キャリバー８とマンドレル４
との間で順次圧延を受ける。圧延を受ける中空母管３は
圧延開始側の入口および圧延終了側の出口で孔型ロール
から開放され、通常は入口でのみ送りと回転が与えられ
る場合と圧延開始側の入口および圧延終了側の出口の両
方で中空母管３に送りと回転が与えられる２回圧延法が
ある。 【０００８】いずれにしろ、孔型ロール７，７のキャリ
バー形状が圧延された中空母管３の品質に大きく影響を
与えるものであり、このようにして圧延される場合に、
本発明による熱間圧延方法で製造された母管は、メタル
ファイバーフローが管軸方向に対してある角度を持った
スパイラル状になっていることから、このコールドピル
ガー圧延時に発生する引張り応力がメタルファイバーと
クロスするように働き、そのために割れを防止すること
が出来る。 【０００９】 【実施例】径４５ｍｍ×厚さ９ｍｍの熱間圧延母管から
Ｑ値が、０．５５４である径２５．１５ｍｍ×厚さ６．
８ｍｍにコールドピルガー圧延を行った結果、内面割れ
疵のない管を得ることができた。その熱間圧延母管から
コールドピルガー圧延を行なって、内面割れの発生しな
いＱ値とＴ．Ｒｅｄの臨界値を得るテストを行った。そ
の結果を表１に示す。この表１に示すように、本発明で
あるＮｏ．１〜６においては、熱間圧延を採用し、Ｎ
ｏ．１〜６のＴ．Ｒｅｄが８０％以下、Ｑ値が０．４以
上の場合においては、全てコールドピルガー圧延後の内
面割れ疵の無い管を得ることが出来た。しかし、比較例
Ｎｏ．７〜８の場合は、Ｔ．Ｒｅｄが８０％以上ないし
はＱ値が０．４以下であるため、管内面に割れが発生し
た。一方、径４５ｍｍ×厚さ１２ｍｍの押出母管からＱ
値が０．９６８である同一寸法に圧延した結果、管内面
に無数の割れが発生した。比較例Ｎｏ．９〜１３の比較
例において、例えばＴ．Ｒｅｄが８０％以下、Ｑ値が
０．４以上の場合であっても、管内面に無数の割れが発
生した。 【００１０】 【表１】 【００１１】 【発明の効果】以上述べたように、本発明による熱間圧
延法による母管を使用することにより、無欠陥の管を製
造することが可能となり、しかも熱間押出法より熱間圧
延法で製造された母管の方が製造費用が安価となりコス
トを安く製造することが可能とな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】本発明に係るマンネスマンピアサの穿孔圧延の
断面図である。 【図２】コールドピルガーによる管圧延の概要を示す図
である。 【符号の説明】 １ 素材ビレット ２ ピアサロール ３ 中空母管 ４ マンドレルバー ５ プラグ ６ ガイドシュー ７ 孔型ロール ８ キャリバー θ 入口面角 θ´ 出口面角
断面図である。 【図２】コールドピルガーによる管圧延の概要を示す図
である。 【符号の説明】 １ 素材ビレット ２ ピアサロール ３ 中空母管 ４ マンドレルバー ５ プラグ ６ ガイドシュー ７ 孔型ロール ８ キャリバー θ 入口面角 θ´ 出口面角
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−102317（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−212417（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−127902（ＪＰ，Ａ)
第47回鋼管部会継目無鋼管文科会資料
共通議題「冷間加工技術と設備の保守
管理について」（資料編），日本，1973
年11月25日，Ｐ．52
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 21/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 熱間圧延法において、メタルファイバー
フローが管軸方向に対して角度を持ったスパイラル状に
熱間圧延された母管を用いて、ピルガー圧延時に発生す
る引張り応力がメタルファイバーとクロスするように、
下記式に示すＱ値０．４以上１．０以下、Ｔ．Ｒｅｄが
８０％以下で圧延することを特徴とするコールドピルガ
ー内面割れ防止方法。 記 Ｑ値＝肉厚加工度／外径加工度＝ｌｎ（ｔ1 ／ｔ0 ）／
ｌｎ（ｄml／ｄmo）の絶対値、 Ｔ．Ｒｅｄ＝減面率（％）＝（１−ｄm1×ｔ1 ／ｄmo×
ｔ0 ）×１００ ただし、ｔ0 ：母管肉厚、ｔ1 ＝製品肉厚、ｄ0 ＝母管
外径、ｄ1 ＝製品外径、ｄmo＝ｄ0 −ｔ0 、ｄm1＝ｄ1
−ｔ1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16538398A JP3401434B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | コールドピルガー内面割れ防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16538398A JP3401434B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | コールドピルガー内面割れ防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347605A JPH11347605A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3401434B2 true JP3401434B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=15811353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16538398A Ceased JP3401434B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | コールドピルガー内面割れ防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401434B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602007000292D1 (de) | 2006-07-13 | 2009-01-08 | Yamaha Motor Co Ltd | Geschmiedeter Kolben, Verbrennungsmotor, Transportvorrichtung und Verfahren zur Herstellung des geschmiedeten Kolbens |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP16538398A patent/JP3401434B2/ja not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 第４７回鋼管部会継目無鋼管文科会資料 共通議題「冷間加工技術と設備の保守管理について」（資料編），日本，１９７３年１１月２５日，Ｐ．５２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11347605A (ja) | 1999-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030212 |
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