JP4967974B2 - Glass lubricant for hot extrusion, method for hot extrusion of metal material using the same, and method for manufacturing metal tube - Google Patents
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Description
本発明は、管材、棒材および型材等の熱間押出しに適用できる熱間押出用ガラス潤滑剤、並びにこの潤滑剤を用いる金属材料の熱間押出方法、および金属管、特に継目無管に適用するのが好適な製造方法に関するものである。 The present invention is applicable to a hot-extrusion glass lubricant that can be applied to hot-extrusion of pipes, rods, molds, and the like, a hot-extrusion method of a metal material using the lubricant, and a metal pipe, particularly a seamless pipe. It relates to a suitable manufacturing method.
通常、Ｃｒを含有する合金鋼、ステンレス鋼および耐熱合金などからなる金属材料は、潤滑剤にガラスを用いたユジーン・セジュルネ法に代表される熱間押出法によって加工される。なかでも、金属管として例示される継目無管は、上記の鋼種に限定されず炭素鋼からなる広い鋼種に亘り、ユジーン・セジュルネ法による熱間押出製管法で製造される。 Usually, a metal material made of alloy steel containing Cr, stainless steel, heat-resistant alloy, or the like is processed by a hot extrusion method typified by the Eugene Sejurne method using glass as a lubricant. Especially, the seamless pipe illustrated as a metal pipe is not limited to said steel type, but is manufactured by the hot extrusion pipe manufacturing method by the Eugene Sejurne method over a wide steel type which consists of carbon steel.
図１は、継目無管の製造に用いられる熱間押出製管法を説明する断面図である。中心部に貫通孔が設けられたビレット８（本願明細書では、単に「中空ビレット」ということがある）がコンテナ６内に装着され、このコンテナ６の一方端には、ダイホルダ４とダイバッカー５を介してダイス２が着脱自在に装着されている。また、ビレット８の貫通孔には、マンドレル３が挿入されるとともに、その後端面にはダミーブロック７が配置されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a hot extrusion pipe making method used for the production of seamless pipes. A billet 8 (in the present specification, simply referred to as “hollow billet”) having a through-hole in the center is mounted in the container 6, and a die holder 4 and a die backer 5 are attached to one end of the container 6. The die 2 is detachably mounted via the. Further, the mandrel 3 is inserted into the through hole of the billet 8, and the dummy block 7 is disposed on the rear end surface thereof.
このような構成において、図示を省略したステムを作動させてダミーブロック７を白抜き矢印方向に押圧すると、ビレット８がアップセットされた後、ダイス２とマンドレル３とで形成される環状空隙から押し出され、ダイス２の内径に対応する外径と、マンドレル３の外径に対応する内径とを有する継目無管が製造される。 In such a configuration, when the stem (not shown) is operated and the dummy block 7 is pressed in the direction of the white arrow, the billet 8 is upset and then pushed out from the annular gap formed by the die 2 and the mandrel 3. Thus, a seamless tube having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the die 2 and an inner diameter corresponding to the outer diameter of the mandrel 3 is manufactured.
上記図１に示す熱間押出製管法で潤滑剤として用いられるガラスの供給は、一般に、被加工材である中空ビレット８を押出加工温度（通常、１０００〜１２５０℃）に加熱した後に行われる。 In general, the glass used as a lubricant in the hot extrusion pipe making method shown in FIG. 1 is supplied after the hollow billet 8 which is a workpiece is heated to the extrusion temperature (usually 1000 to 1250 ° C.). .
すなわち、コンテナ６内面とビレット８外面との潤滑を行う外面潤滑剤の供給は、加熱後のビレットを粉末ガラスが散布されたテーブル上で転動転写させてビレット外面にガラスを被覆することにより行われる。また、マンドレル３外面とビレット８内面との潤滑を行う内面潤滑剤の供給は、ターニングローラ上で回転中または上記のテーブル上で転動中のビレットの貫通孔内に、半円筒状のスプーンを用いて粉末ガラスを挿入塗布してビレット内面にガラスを被覆することにより行われる。 That is, the supply of the external lubricant for lubricating the inner surface of the container 6 and the outer surface of the billet 8 is performed by rolling and transferring the heated billet on a table on which powdered glass is dispersed and coating the outer surface of the billet with glass. Is called. In addition, the supply of the inner surface lubricant that lubricates the outer surface of the mandrel 3 and the inner surface of the billet 8 is performed by placing a semi-cylindrical spoon in the through-hole of the billet that is rotating on the turning roller or rolling on the table. It is performed by inserting and applying powdered glass and coating the billet inner surface with glass.
一方、ダイホルダ４に装着されたダイス２内面と中空ビレット８の先端面および外面との潤滑を行う正面潤滑剤の供給は、上記図１に示すように、水ガラスなどの適宜なバインダーを用いてガラス粉末を中空円盤状に成形したガラスディスク１をダイス２の入側面に固定装着することにより行われる。 On the other hand, the supply of the front lubricant for lubricating the inner surface of the die 2 mounted on the die holder 4 and the tip and outer surfaces of the hollow billet 8 is performed using an appropriate binder such as water glass as shown in FIG. This is done by fixing and attaching a glass disk 1 formed of glass powder in a hollow disk shape to the entrance side of the die 2.
熱間押出法による金属材料の加工において、潤滑剤の性能が被加工材の品質性状に影響を及ぼすことから、従来から、ガラス潤滑剤について多くの提案がなされている。例えば、特許文献１には、熱間押出し時の焼付きを防止するため、押出加工の温度域における粘度が１０5ポアズ以下のガラス粉末に固体潤滑粉末を配合し、バインダーを加えて成形したガラスディスクを正面潤滑剤として使用する熱間押出製管方法が開示されている。 In the processing of metal materials by the hot extrusion method, since the performance of the lubricant affects the quality properties of the workpiece, many proposals have been made regarding glass lubricants. For example, in Patent Document 1, in order to prevent seizure at the time of hot extrusion, glass formed by adding a solid lubricating powder to glass powder having a viscosity of 10 5 poise or less in the temperature range of extrusion processing and adding a binder. A hot extrusion tube making method using a disk as a front lubricant is disclosed.
特許文献２には、特定組成を有し、低粘度によるガラス層の破損による焼付き、または高粘度での潤滑不足による焼付きを防止するため、押出加工の温度域での適正粘度を３００〜３０００ポアズとする熱間押出用のガラス潤滑剤が開示されている。 Patent Document 2 has a specific composition, and an appropriate viscosity in the temperature range of the extrusion process is set to 300 to prevent seizure due to breakage of the glass layer due to low viscosity or seizure due to insufficient lubrication at high viscosity. A glass lubricant for hot extrusion with 3000 poise is disclosed.
また、特許文献３には、押出加工比が３０％以上となる高加工度での押出加工において、スケール起因の押込み疵や焼付きを防止するため、ビレット表面に耐火性物質を塗布し、加熱時に生成または生成付着したビレット表面のスケールをこの耐火性物質中に溶融させ、その上に押出加工の温度域における粘度が１０1.5〜１０4ポアズであるガラス潤滑剤を塗布して加工する金属材料の熱間押出方法が開示されている。 In Patent Document 3, a fireproof material is applied to the billet surface in order to prevent indentation flaws and seizure due to scale in extrusion at a high degree of processing at an extrusion ratio of 30% or more. A metal material that is sometimes processed by melting a scale of the billet surface that is sometimes generated or adhered to the refractory material, and applying a glass lubricant having a viscosity of 10 1.5 to 10 4 poise in the temperature range of the extrusion process. A hot extrusion method is disclosed.
さらに、特許文献４には、正面潤滑剤の粘度を１０3ポアズ以上とすることで外面への縦じわの形成を防止するとともに、外面潤滑剤の粘度を１０ポアズ以下として摩擦係数を低下させて外面すじ疵の発生を防止することにより、特にフェライト系ステンレス鋼管や二相ステンレス鋼管の外面欠陥の発生を抑制する熱間押出製管方法が開示されている。 Further, Patent Document 4 discloses that the front lubricant has a viscosity of 10 3 poise or more to prevent the formation of vertical wrinkles on the outer surface, and the outer lubricant has a viscosity of 10 poise or less to reduce the friction coefficient. In particular, there has been disclosed a hot extrusion pipe making method that suppresses the occurrence of outer surface defects particularly in ferritic stainless steel pipes and duplex stainless steel pipes by preventing the occurrence of outer surface streaks.
上記特許文献１〜４で提案されたガラス潤滑剤を用いること、さらにこれらを用いた熱間押出製管方法を採用することにより、熱間押出加工にともなう押込み疵や焼付き等の外面欠陥の発生を抑制することができ、所期の効果を発揮することが可能になる。 By using the glass lubricant proposed in the above Patent Documents 1 to 4, and further by adopting the hot extrusion pipe making method using these, external defects such as indentation flaws and seizure accompanying hot extrusion processing Generation | occurrence | production can be suppressed and it becomes possible to exhibit an expected effect.
通常、熱間押出製管法で製造された継目無管は、水冷された後、沸硝酸の酸洗およびショットブラストによって残存するガラスを除去する。このとき、管表面に残存するガラスは、水冷により大部分が熱衝撃により剥離され、さらに沸硝酸の酸洗により剥離されなかった残り部分も完全に溶解し除去される。 Usually, a seamless tube manufactured by a hot extrusion tube manufacturing method is cooled with water, and then the remaining glass is removed by pickling with boiling nitric acid and shot blasting. At this time, most of the glass remaining on the tube surface is peeled off by thermal shock by water cooling, and the remaining part not peeled off by pickling with boiling nitric acid is completely dissolved and removed.
ところが、水冷で剥離されずに残ったガラスを酸洗するには時間を要し、またガラスが残存する部分は管表面の一部であるため、他の大部分は過酸洗の状態となり表面に肌荒れを発生し、歩留りを悪化させる等の問題を生じる。このため、沸硝酸による酸洗時間を短縮し、管表面に発生する肌荒れを抑制するには、水冷により残存するガラスを全て除去するのが望ましい。 However, it takes time to pickle the glass that has not been peeled off by water cooling, and the remaining part of the glass is a part of the tube surface, so that most of the other parts are in a state of peracid washing. This causes problems such as rough skin and worsening yield. For this reason, in order to shorten the pickling time with boiling nitric acid and suppress the rough skin generated on the tube surface, it is desirable to remove all the remaining glass by water cooling.
また、熱間押出法では、押出加工される被加工材の外面を拘束するコンテナ内面にもガラスが付着する。この付着したガラスは、冷却後に固化し、コンテナ内面に堆積する。通常、コンテナ内面に付着したガラスは、放水や除去治具（例えば、回転ブラシ）により除去されるが、付着したガラスの除去が不十分な場合には、残存したガラスが被加工材の外面疵の原因となる。このため、コンテナ内面に付着したガラスを放水や除去治具により容易に除去する必要がある。 In the hot extrusion method, the glass also adheres to the inner surface of the container that restrains the outer surface of the workpiece to be extruded. The adhered glass solidifies after cooling and accumulates on the inner surface of the container. Usually, the glass adhering to the inner surface of the container is removed by water discharge or a removing jig (for example, a rotating brush). However, if the adhering glass is insufficiently removed, the remaining glass is removed from the outer surface of the workpiece. Cause. For this reason, it is necessary to remove easily the glass adhering to the container inner surface with water discharge or a removal jig.
前述したように、従来から提案されているガラス潤滑剤は、いずれも潤滑剤の粘度に着目して、熱間押出加工にともなう押込み疵や焼付き等の外面欠陥の発生を抑制することを課題としているが、ガラス潤滑剤そのものの除去性について検討がなされていない。 As described above, all of the conventionally proposed glass lubricants focus on the viscosity of the lubricant, and the problem is to suppress the occurrence of external surface defects such as indentation flaws and seizures associated with hot extrusion processing. However, the removal of the glass lubricant itself has not been studied.
本発明は、このような金属材料の熱間押出方法におけるガラス潤滑剤の新たな課題に鑑みてなされたものであり、熱間押出にともなう被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスの剥離性を改善し、優れた除去性能を発揮することができる熱間押出用ガラス潤滑剤、並びにこれを用いる金属材料の熱間押出方法および金属管の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the new problem of glass lubricants in such a hot extrusion method for metal materials, and glass remaining on a workpiece and glass adhering to the inside of the container due to hot extrusion. The object of the present invention is to provide a glass lubricant for hot extrusion capable of improving the releasability of the glass and exhibiting excellent removal performance, as well as a method of hot extrusion of a metal material using the same and a method of manufacturing a metal tube. .
本発明者らは、上記の課題を解決するため、金属材料の熱間押出に際し、種々のガラス潤滑剤を用いて除去性能の比較検討を行った。その結果、ガラス潤滑剤に優れた除去性能を発揮させるには、水冷による熱衝撃での剥離性の改善が有効であることに着目した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention performed a comparative study on removal performance using various glass lubricants during hot extrusion of a metal material. As a result, attention was paid to the fact that it is effective to improve the releasability by thermal shock by water cooling in order to exhibit excellent removal performance of the glass lubricant.
被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスを、金属材料の表面から剥離させるには、ガラスの線膨張係数αが大きく関与している。すなわち、線膨張係数αは温度の変動に対応して長さが変化する割合であるが、ガラスと金属材料との差が大きくなるほど、金属材料の表面からガラスの剥離を生じ易くなる。 In order to peel off the glass remaining on the workpiece and the glass adhering to the inside of the container from the surface of the metal material, the linear expansion coefficient α of the glass is greatly involved. That is, the linear expansion coefficient α is a rate at which the length changes in response to a change in temperature. However, the larger the difference between the glass and the metal material, the easier the glass peels from the surface of the metal material.
通常、ガラスの線膨張係数αは金属材料に比べ、同程度または小さな値となる。このため、ガラスの線膨張係数αが小さいものを選択することにより、その剥離性を改善できる。また、ガラスの粘度は適正な範囲を選択することにより、押出加工の温度域において潤滑剤の軟化、溶融を促し、被加工材と加工工具との接触界面に十分な量の潤滑剤を流入させることができ、潤滑性を向上できる。 Usually, the linear expansion coefficient α of glass is comparable or smaller than that of a metal material. For this reason, the peelability can be improved by selecting a glass having a small linear expansion coefficient α. In addition, by selecting an appropriate range for the viscosity of the glass, the lubricant is softened and melted in the temperature range of the extrusion process, and a sufficient amount of lubricant flows into the contact interface between the workpiece and the processing tool. And the lubricity can be improved.
したがって、金属材料の熱間押出に際し、熱間押出時の潤滑性は主にガラスの粘度に支配され、熱間押出後の被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスの除去性能は、ガラスの線膨張係数αに支配されることを見出した。 Therefore, during the hot extrusion of metal materials, the lubricity during hot extrusion is mainly governed by the viscosity of the glass, and the removal performance of the glass remaining on the workpiece after hot extrusion and the glass adhering to the inside of the container is And found that it is governed by the linear expansion coefficient α of the glass.
本発明は、上述した知見に基づいて完成されたものであり、下記（１）〜（３）の熱間押出用ガラス潤滑剤、および（４）〜（６）の金属材料の熱間押出方法を要旨としている。
（１）線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であることを特徴とする熱間押出用ガラス潤滑剤である。
（２）熱間押出で加工される金属材料の正面潤滑剤および／または内面潤滑剤として用いられる熱間押出用ガラス潤滑剤であって、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０2.5〜１０4ポアズであることを特徴とする熱間押出用ガラス潤滑剤である。
（３）熱間押出で加工される金属材料の外面潤滑剤として用いられる熱間押出用ガラス潤滑剤であって、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０0〜１０2.5ポアズであることを特徴とする熱間押出用ガラス潤滑剤である。
The present invention has been completed based on the above-described knowledge, and includes the following (1) to (3) glass lubricant for hot extrusion, and (4) to (6) a method for hot extrusion of a metal material. Is the gist.
(1) A glass lubricant for hot extrusion having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less.
(2) A glass lubricant for hot extrusion used as a front lubricant and / or an inner surface lubricant of a metal material processed by hot extrusion, and has a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / And a viscosity at 1000 to 1250 ° C. is 10 2.5 to 10 4 poise.
(3) A glass lubricant for hot extrusion used as an outer surface lubricant of a metal material processed by hot extrusion, having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less, The glass lubricant for hot extrusion is characterized in that the viscosity at 1000 ° C. to 1250 ° C. is 10 0 to 10 2.5 poise.
本発明の上記（１）〜（３）の熱間押出用ガラス潤滑剤では、２０質量％以上のＣｒを含有する被加工材に適用するのが望ましい。
（４）線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であるガラス潤滑剤を、加工される金属材料の正面潤滑剤、外面潤滑剤および内面潤滑剤の少なくとも一つとして用いることを特徴とする金属材料の熱間押出方法である。
（５）線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０2.5〜１０4ポアズのガラスを、加工される金属材料の正面潤滑剤および／または内面潤滑剤として用いることを特徴とする金属材料の熱間押出方法である。
（６）線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０0〜１０2.5ポアズのガラス潤滑剤を、加工される金属材料の外面潤滑剤として用いることを特徴とする金属材料の熱間押出方法である。
In the glass lubricant for hot extrusion according to the above (1) to (3) of the present invention, it is desirable to apply to a workpiece containing 20 mass% or more of Cr.
(4) A glass lubricant having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less is used as at least one of a front lubricant, an outer lubricant and an inner lubricant of the metal material to be processed. This is a hot extrusion method for a metal material.
(5) The front surface of a metal material to be processed from glass having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 2.5 to 10 4 poise. A method for hot extrusion of a metal material, characterized by being used as a lubricant and / or an internal lubricant.
(6) A metal material to be processed with a glass lubricant having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 0 to 10 2.5 poise It is a hot extrusion method of a metal material characterized by being used as an outer surface lubricant.
本発明の上記（４）〜（６）の金属材料の熱間押出方法では、２０質量％以上のＣｒを含有する被加工材を対象とするのが望ましい。また、本発明の熱間押出方法で施されたガラス潤滑処理により、中空ビレットを被加工材として熱間押出加工を行うのが金属管の製造方法として望ましい。 In the hot extrusion method for a metal material according to the above (4) to (6) of the present invention, it is desirable to target a workpiece containing 20% by mass or more of Cr. Moreover, it is desirable as a manufacturing method of a metal tube to perform a hot extrusion process by making a hollow billet into a workpiece by the glass lubrication process performed with the hot extrusion method of this invention.
本発明で規定する「金属材料の熱間押出方法」は、本願明細書では多くの部分を継目無管のユジーン・セジュルネ法に基づいて説明しているが、単に管材だけに限定されるものではなく、棒材および型材等の熱間押出しに適用できるものである。同様に、本発明で規定する「金属管」は、継目無管に限定されるものではない。 The “hot extrusion method of metal material” defined in the present invention has been described in the present specification based on the seamless Eugene Sejurne method, but is not limited to just a pipe material. It can be applied to hot extrusion of rods and molds. Similarly, the “metal tube” defined in the present invention is not limited to a seamless tube.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤によれば、金属材料の熱間押出に用いることにより、熱間押出時の潤滑性を確保できるとともに、ガラスの線膨張係数αを適正にすることにより、熱間押出後の被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスを、効率的に除去することができる。 According to the glass lubricant for hot extrusion of the present invention, by using it for hot extrusion of a metal material, it is possible to ensure lubricity at the time of hot extrusion, and by making the linear expansion coefficient α of the glass appropriate, The glass remaining on the workpiece after hot extrusion and the glass adhering to the inside of the container can be efficiently removed.
本発明の金属材料の熱間押出方法および金属管の製造方法によれば、この熱間押出用ガラス潤滑剤を適用することにより、熱間押出後の被加工材表面へのガラス付着が防止できるとともに、コンテナ内表面へのガラス付着も防止できる。これにより、熱間押出後の脱ガラス酸洗工程が簡略化でき、過酸洗による表面肌荒れの発生をなくし、さらにコンテナ内部に付着するガラスに起因する、被加工材の外面欠陥を防止することができる。 According to the method for hot extrusion of a metal material and the method for manufacturing a metal tube of the present invention, by applying the glass lubricant for hot extrusion, glass adhesion to the surface of the workpiece after hot extrusion can be prevented. At the same time, glass adhesion to the inner surface of the container can be prevented. As a result, the deglass pickling process after hot extrusion can be simplified, the occurrence of surface roughening due to peracid washing is eliminated, and the outer surface defects of the workpiece caused by the glass adhering to the inside of the container are prevented. Can do.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、線膨張係数αが８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であることを特徴とする。線膨張係数αが８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）を超えるようになると、金属材料との線膨張係数αの差が小さくなり過ぎ、熱間押出後の水冷における熱衝撃による剥離が少なくなり、ガラスの剥離性が低下する。 The glass lubricant for hot extrusion of the present invention has a linear expansion coefficient α of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less. When the linear expansion coefficient α exceeds 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.), the difference between the linear expansion coefficient α and the metal material becomes too small, and peeling due to thermal shock in water cooling after hot extrusion occurs. It becomes less and the peelability of the glass decreases.
本発明における望ましい線膨張係数αは、６０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下である。また、本発明において、線膨張係数αの下限は規定しないが、通常、線膨張係数αが４０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）未満のガラスは製造が難しいとされていることから、この値を下限とすることができる。ただし、低線膨張係数のガラスが、容易かつ安価に製造しうる技術が確立されるようになれば、下限値はこの限りではない。
また、線膨張係数αは測定温度により変動するが、本発明では、常温（２５℃）での値として規定する。
A desirable linear expansion coefficient α in the present invention is 60 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less. Further, in the present invention, the lower limit of the linear expansion coefficient α is not specified, but usually glass having a linear expansion coefficient α of less than 40 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) is considered difficult to produce. This value can be the lower limit. However, the lower limit is not limited as long as a technique capable of easily and inexpensively producing a glass having a low linear expansion coefficient is established.
Moreover, although linear expansion coefficient (alpha) fluctuates with measurement temperature, in this invention, it prescribes | regulates as a value in normal temperature (25 degreeC).
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、熱間押出時の潤滑性を確保するため、上記の線膨張係数αに加え、ガラス粘度を調整する。このとき、ガラス潤滑剤を正面潤滑剤、外面潤滑剤、または内面潤滑剤として使用する場合に、それぞれの潤滑剤の作用に応じてガラス粘度を調整する必要がある。 The glass lubricant for hot extrusion of the present invention adjusts the glass viscosity in addition to the above linear expansion coefficient α in order to ensure lubricity during hot extrusion. At this time, when the glass lubricant is used as the front lubricant, the outer lubricant, or the inner lubricant, it is necessary to adjust the glass viscosity according to the action of each lubricant.
正面潤滑剤は、粉末状にしたものに水ガラスなどのバインダーを少量加え、型に嵌めるなどしてドーナツ状に成形し、常温から２００℃位までの環境下で充分乾燥し、ドーナツ状のディスクガラスとして用いられ、加熱された被加工材とダイスの間にセットされる。このため、正面潤滑剤は被加工材の保有熱により少しずつ軟化、溶融して、被加工材の外周面に塗布された外面潤滑剤のガラス粉末とともにダイスと被加工材の外周面との潤滑剤として作用する。 The front lubricant is made into a doughnut shape by adding a small amount of water glass or other binder to the powdered form and fitting it into a mold. Used as glass and set between heated workpiece and die. For this reason, the front lubricant softens and melts gradually due to the retained heat of the workpiece, and lubricates the die and the outer peripheral surface of the workpiece together with the glass powder of the outer lubricant applied to the outer peripheral surface of the workpiece. Acts as an agent.
正面潤滑剤に用いるバインダーとしては、Ｎａ系、Ｋ系およびＬｉ系の水ガラス、並びに硼砂などが使用できる。また、炭素分の金属材料への残存が問題とならない場合には、酢酸ビニル水溶液などの有機系のバインダーも使用できる。 As the binder used for the front lubricant, Na-based, K-based and Li-based water glasses, borax, and the like can be used. In addition, when the remaining carbon content in the metal material is not a problem, an organic binder such as an aqueous vinyl acetate solution can also be used.
外面潤滑剤は、ガラス粉末として使用する。通常、ガラス粉末を敷き詰めたテーブル上を加熱された被加工材を転動転写させて、外表面を被覆する。このため、外面潤滑剤は、被加工材とコンテナ内面との潤滑剤およびダイスと被加工材の外周面との潤滑剤として作用する。 The outer surface lubricant is used as glass powder. Usually, a heated workpiece is tumbled and transferred onto a table on which glass powder is spread to cover the outer surface. For this reason, the outer surface lubricant acts as a lubricant between the workpiece and the container inner surface and a lubricant between the die and the outer peripheral surface of the workpiece.
内面潤滑剤は、ガラス粉末として使用し、加熱された被加工材に設けられた内孔に投入される。このため、内面潤滑剤は被加工材の内周面に塗布され、マンドレルと被加工材の内周面との潤滑剤として作用する。 The inner surface lubricant is used as glass powder and is put into an inner hole provided in a heated workpiece. For this reason, the inner surface lubricant is applied to the inner peripheral surface of the workpiece, and acts as a lubricant between the mandrel and the inner peripheral surface of the workpiece.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、正面潤滑剤および／または内面潤滑剤として用いられる場合には、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０2.5〜１０4ポアズであることを特徴とする。 When the glass lubricant for hot extrusion of the present invention is used as a front lubricant and / or an inner surface lubricant, the linear expansion coefficient is 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and 1000 Viscosity at from 10 to 1250 ° C. is 10 2.5 to 10 4 poise.
すなわち、正面潤滑剤および内面潤滑剤は、焼付き防止や摩擦係数低減のために用いられるため、押出し温度域において粘度を１０2.5〜１０4ポアズで管理することにより、潤滑剤の軟化、溶融を促し、被加工材と加工工具との接触界面に十分な量の潤滑剤を流入させることができる。 That is, since the front lubricant and the inner lubricant are used for preventing seizure and reducing the friction coefficient, the viscosity is controlled at 10 2.5 to 10 4 poise in the extrusion temperature range, thereby softening and melting the lubricant. And a sufficient amount of lubricant can be allowed to flow into the contact interface between the workpiece and the processing tool.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、外面潤滑剤として用いられる場合には、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０0〜１０2.5ポアズであることを特徴とする。 When used as an outer surface lubricant, the glass lubricant for hot extrusion of the present invention has a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a temperature of 1000 ° C. to 1250 ° C. The viscosity is 10 0 to 10 2.5 poise.
すなわち、外面潤滑剤は、被加工材の表面を被覆した後のハンドリング中に被覆したガラスが脱落するのを防ぐため、押出加工の温度域において粘度を１０0〜１０2.5ポアズで管理することにより、被加工材表面への付着性を向上させることができる。 That is, the external surface lubricant is controlled by controlling the viscosity at 10 0 to 10 2.5 poise in the temperature range of the extrusion process in order to prevent the coated glass from falling off during handling after coating the surface of the workpiece. Adhesiveness to the workpiece surface can be improved.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤において、正面潤滑剤、外面潤滑剤および内面潤滑剤として用いられる場合に規定する粘度は、慣用される熱間押出での加工度を対象とするものである。このため、軽微な加工度による熱間押出、例えば、炭素鋼の中空ビレットを用いて熱間製管する場合に、押出加工度が１０％程度の熱間押出では、上記で規定する粘度範囲を外れても、潤滑性が確保できることが予測できる。 In the glass lubricant for hot extrusion of the present invention, the viscosity specified when used as a front lubricant, an outer lubricant and an inner lubricant is intended for the degree of processing in conventional hot extrusion. . For this reason, in the case of hot extrusion with a slight degree of processing, for example, hot pipe making using a hollow billet of carbon steel, in the case of hot extrusion with an extrusion degree of about 10%, the viscosity range specified above is set. Even if it comes off, it can be predicted that lubricity can be secured.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、従来から慣用されているガラス潤滑剤の供給方法を採用することができ、外面潤滑剤および内面潤滑剤は粉末状で、加熱された被加工材に直接塗布し、または転動転写させて被覆させることができる。また、正面潤滑剤は、ガラス粉末にバインダーを用いてドーナツ状に成形して使用され、その形状も慣用される形状をそのまま使用できる。 The glass lubricant for hot extrusion of the present invention can employ a conventionally used glass lubricant supply method, and the outer surface lubricant and the inner surface lubricant are in powder form and are used in a heated workpiece. It can be coated directly or by rolling transfer. Further, the front lubricant is used by forming it into a donut shape using a binder to glass powder, and the shape that is commonly used can be used as it is.
本発明で使用されるガラス粉末の粒径は、慣用のメッシュサイズのものでよく、数μｍから数百μｍに粉砕したものを用いることができる。 The particle size of the glass powder used in the present invention may be a conventional mesh size, and may be one pulverized to several μm to several hundred μm.
通常、熱間押出に用いられるガラス潤滑剤は、組成の異なるガラス粉末を数種混ぜて調整される。同様に、本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤においても、２種類以上のガラス粉末を混合して調整してもよい。その場合の線膨張係数αおよび粘度は、混合物のバルク性能によって規定される。 Usually, the glass lubricant used for hot extrusion is prepared by mixing several glass powders having different compositions. Similarly, in the glass lubricant for hot extrusion of the present invention, two or more kinds of glass powders may be mixed and adjusted. The linear expansion coefficient α and the viscosity in that case are defined by the bulk performance of the mixture.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤は、炭素鋼、Ｃｒ合金、Ｃｒ−Ｎｉ合金などの他、Ｎｉ基合金等の金属材料を対象にすることができるが、２０質量％以上のＣｒを含有するＣｒ合金、同Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｎｉ基合金などに適用するのが望ましい。 The glass lubricant for hot extrusion of the present invention can be used for metal materials such as Ni-base alloys as well as carbon steel, Cr alloys, Cr-Ni alloys, etc., but contains 20% by mass or more of Cr. It is desirable to apply to Cr alloy, Cr-Ni alloy, Ni-base alloy and the like.
これらの２０質量％以上のＣｒを含有する金属材料は、熱間押出のために高温加熱しても酸化スケールを生成し難い。一方、酸化スケールの生成する金属材料であれば、熱間押出後の脱ガラス処理においてスケールごとガラスを剥離できることから、比較的、剥離性を確保し易くなる。上記の酸化スケールの生成し難い金属材料では、このような効果が期待できないことから、剥離性に優れる熱間押出用ガラス潤滑剤を適用するのが有効である。 These metal materials containing 20% by mass or more of Cr hardly generate oxide scale even when heated at a high temperature for hot extrusion. On the other hand, if it is a metal material which an oxide scale produces | generates, since glass can be peeled with the scale in the deglass processing after hot extrusion, it becomes comparatively easy to ensure peelability. Since such an effect cannot be expected with the metal material that is difficult to generate oxide scale, it is effective to apply a glass lubricant for hot extrusion having excellent peelability.
本発明の金属材料の熱間押出方法は、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であるガラス潤滑剤を、加工される金属材料の正面潤滑剤、外面潤滑剤および内面潤滑剤の少なくとも一つとして用いることを特徴とする。金属材料との線膨張係数αの差を確保し、熱間押出後の被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスの剥離性を改善することができる。 The method for hot extrusion of a metal material according to the present invention includes a glass lubricant having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less, a front lubricant, an outer lubricant and a metal material to be processed. It is characterized by being used as at least one of internal lubricants. A difference in the linear expansion coefficient α with the metal material can be secured, and the releasability of the glass remaining on the workpiece after hot extrusion and the glass adhering to the inside of the container can be improved.
本発明の金属材料の熱間押出方法は、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０2.5〜１０4ポアズのガラスを、加工される金属材料の正面潤滑剤および／または内面潤滑剤として用いることを特徴とする。焼付き防止や摩擦係数低減のために用いられる正面潤滑剤および内面潤滑剤の潤滑性能が発揮でき、熱間押出後の剥離性を改善できる。 The method of hot extrusion of a metal material of the present invention is a glass having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 2.5 to 10 4 poise. Is used as a front lubricant and / or an internal lubricant of the metal material to be processed. The lubrication performance of the front lubricant and the inner lubricant used for preventing seizure and reducing the friction coefficient can be exhibited, and the peelability after hot extrusion can be improved.
本発明の金属材料の熱間押出方法は、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０0〜１０2.5ポアズのガラス潤滑剤を、加工される金属材料の外面潤滑剤として用いることを特徴とする。熱間押出時の被加工材のハンドリングにともなうガラス脱落を防ぎ、被加工材表面への付着性を向上させるとともに、熱間押出後の剥離性を改善することができる。 The method for hot extrusion of a metal material of the present invention is a glass having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 0 to 10 2.5 poise. The lubricant is used as an outer surface lubricant of a metal material to be processed. It is possible to prevent the glass from dropping off due to the handling of the workpiece during hot extrusion, to improve the adhesion to the surface of the workpiece, and to improve the peelability after hot extrusion.
本発明の金属管の製造方法は、線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であるガラス潤滑剤を、正面潤滑剤、外面潤滑剤および内面潤滑剤の少なくとも一つとして用い、さらに加工温度域での粘度が１０2.5〜１０4ポアズのガラスを正面潤滑剤および／または内面潤滑剤として用い、加えて加工温度域での粘度が１０0〜１０2.5ポアズのガラス潤滑剤を外面潤滑剤として用いるガラス潤滑処理を施した中空ビレットを被加工材として熱間押出加工を行うことを特徴とする。 In the metal tube manufacturing method of the present invention, a glass lubricant having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less is used as at least one of a front lubricant, an outer lubricant and an inner lubricant. Further, glass having a viscosity in the processing temperature range of 10 2.5 to 10 4 poise is used as a front lubricant and / or an internal lubricant, and in addition, a glass lubricant having a viscosity in the processing temperature range of 10 0 to 10 2.5 poise. Hot extrusion is performed using a hollow billet that has been subjected to glass lubrication treatment as a work material.
本発明の金属管の製造方法を適用すれば、継目無管の製造に際し、熱間押出後の脱ガラス酸洗工程が簡略化でき、過酸洗による表面肌荒れの発生をなくし、さらにコンテナ内部に付着するガラスに起因する、被加工材の外面欠陥を防止することができることから、最適なユジーン・セジュルネ法による熱間押出製管法となる。 By applying the metal pipe manufacturing method of the present invention, the deglass pickling process after hot extrusion can be simplified in the production of seamless pipes, the occurrence of surface roughening due to peroxidation is eliminated, and the inside of the container is further improved. Since the outer surface defect of the workpiece caused by the adhering glass can be prevented, an optimum hot extrusion pipe making method by the Eugene Sejurune method is obtained.
（実施例１）
表１に示す組成からなる６種のガラス潤滑剤Ａ〜Ｆ（粒径：約１８０μｍ）を準備し、その剥離性を調査した。鋼種ＳＵＳ３１６のブロック状試験片（２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ）を準備し、その試験表面に各ガラス粉末２ｇをまぶし、大気雰囲気下の加熱炉内で温度が１２５０℃で１時間加熱した後、ブロック状試験片を取出し、直ちに水槽中に浸漬し急冷した。
Example 1
Six types of glass lubricants A to F (particle size: about 180 μm) having the composition shown in Table 1 were prepared, and the peelability was investigated. A block-shaped test piece (20 mm × 20 mm × 20 mm) of a steel type SUS316 was prepared, and 2 g of each glass powder was coated on the test surface, and the block was heated for 1 hour at 1250 ° C. in a heating furnace in an air atmosphere. The test piece was taken out and immediately immersed in a water bath and rapidly cooled.
得られたブロック状試験片の試験表面を観察し、試験表面の全体に対するガラスが剥離した面積の割合を剥離面積率として測定し、その測定結果を表１に示した。ここで、剥離面積率が８０％以上の場合を良好な剥離性と評価した。なお、ガラス潤滑剤の線膨張係数αは市販の熱機械分析装置（ＴＭＡ）で測定した。 The test surface of the obtained block-shaped test piece was observed, the ratio of the area where the glass peeled to the entire test surface was measured as the peeled area ratio, and the measurement results are shown in Table 1. Here, the case where the peel area ratio was 80% or more was evaluated as good peelability. The linear expansion coefficient α of the glass lubricant was measured with a commercially available thermomechanical analyzer (TMA).
表１に示す測定結果から、線膨張係数αが８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であるガラス潤滑剤Ａ、Ｂ、ＣおよびＤでは、いずれも剥離面積率が８０％を超えており、剥離性が良好であることが分る。 From the measurement results shown in Table 1, in glass lubricants A, B, C and D having a linear expansion coefficient α of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less, the peel area ratio exceeds 80%. It can be seen that the peelability is good.
特に、線膨張係数αが６０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下となるガラス潤滑剤ＡおよびＢでは、剥離面積率が９０％を超えており、顕著な剥離性を示した。
（実施例２）
鋼種ＳＵＳ３１６を被加工材として、前記図１に示す熱間押出製管法により継目無管を製造した。使用したガラス潤滑剤は、表２に示す主組成からなる６種類の潤滑剤Ｇ〜Ｌとし、製造された継目無管の内外表面状態およびガラスの付着状況、並びに押出コンテナ内表面のガラス付着状況を調査した。なお、ガラス潤滑剤の粘度は白金引き上げ法により測定した。また、ガラスの線膨張係数αは市販の熱機械分析装置（ＴＭＡ）で測定した。
In particular, in the glass lubricants A and B having a linear expansion coefficient α of 60 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less, the peeled area ratio exceeded 90%, and showed remarkable peelability.
(Example 2)
A seamless pipe was manufactured by the hot extrusion pipe manufacturing method shown in FIG. 1 using the steel type SUS316 as a workpiece. The used glass lubricants are six types of lubricants G to L having the main composition shown in Table 2, and the manufactured inner and outer surface states of the seamless pipe and the state of glass adhesion, and the state of glass adhesion on the inner surface of the extruded container. investigated. The viscosity of the glass lubricant was measured by a platinum pulling method. Moreover, the linear expansion coefficient (alpha) of glass was measured with the commercially available thermomechanical analyzer (TMA).
ガラス潤滑剤は、正面潤滑剤として使用する際には、市販の水ガラス３号を用いてディスク状に成形して用いた。また、内面潤滑剤または外面潤滑剤として使用する際には粉末のまま塗布した。ここで使用したガラス粉末の粒径は約１８０μｍとした。 When used as a front lubricant, the glass lubricant was molded into a disk shape using commercially available water glass No. 3. In addition, when used as an inner surface lubricant or an outer surface lubricant, it was applied as a powder. The particle size of the glass powder used here was about 180 μm.
熱間押出加工に際しては、被加工材として外径１７４ｍｍ×内径４４ｍｍ×長さ８００ｍｍで、先端に２０Ｒの加工を施した中空ビレットを使用し、加熱温度を１２５０℃とした。製造された継目無管の寸法は、外径４７ｍｍ×内径４１ｍｍ×肉厚３ｍｍ×長さ４０ｍとした。 At the time of hot extrusion, a hollow billet having an outer diameter of 174 mm, an inner diameter of 44 mm, and a length of 800 mm as a workpiece and a 20R processed tip was used, and the heating temperature was 1250 ° C. The dimensions of the manufactured seamless tube were an outer diameter of 47 mm, an inner diameter of 41 mm, a wall thickness of 3 mm, and a length of 40 m.
得られた継目無管を３つに切断し、冷却床にて水をシャワー方式で散布し、管を常温まで冷却した。その後、管表面のガラス剥離状況、欠陥発生など管表面状況を観察した。また、熱間押出の加工毎にコンテナ内面に放水し、金属ブラシでコンテナ内表面に付着したガラス潤滑剤を除去した際に、コンテナ内表面のガラス付着状況を観察した。これらの観察結果を表３に示した。 The obtained seamless pipe was cut into three, and water was sprayed on the cooling floor by a shower method, and the pipe was cooled to room temperature. Thereafter, the tube surface conditions such as glass peeling on the tube surface and occurrence of defects were observed. Moreover, water discharge was carried out to the container inner surface for every hot extrusion process, and when the glass lubricant adhering to the container inner surface was removed with a metal brush, the glass adhesion state on the container inner surface was observed. These observation results are shown in Table 3.
表３に示すガラス剥離状況の評価は、◎：完全に剥離、○：ほぼ剥離（残存面積３％未満）、△：一部ガラスが剥離していない部位あり（残存面積３〜１０％未満）、×：ガラスが剥離してない部位が広範囲に存在（残存面積で１０％以上）で示した。 Evaluation of the glass peeling condition shown in Table 3 is as follows: ◎: Completely peeled, ○: Almost peeled (remaining area less than 3%), Δ: Part of the glass not peeled (remaining area less than 3-10%) X: The area where the glass is not peeled is present in a wide range (remaining area is 10% or more).
同様に、管表面状態の評価は、◎：良好、○：潤滑不足による光沢または潤滑過多による表面粗度の上昇が見受けられるが問題ないレベル、×：潤滑不足による焼付き、または潤滑過多による象肌が見受けられる、との区分で示した。 Similarly, the evaluation of the pipe surface state is as follows: ◎: Good, ○: Gloss due to insufficient lubrication or surface roughness increase due to excessive lubrication, but no problem, ×: Image due to seizure due to insufficient lubrication, or excessive lubrication It is shown by the classification that the skin can be seen.
表３に示すように、本発明で規定する範囲を外れるガラス潤滑剤を内面潤滑剤として用いた試験Ｎｏ．１および試験Ｎｏ．２では、熱間押出し後の管内周面でガラスが一部剥離していない部分があったが、試験Ｎｏ．１、試験Ｎｏ．２の外周面および試験Ｎｏ．３〜５では、いずれも熱間押出後の管表面にはガラスは残存しておらず、剥離性が良好であることが分る。また、試験Ｎｏ．１〜５では焼き付きや象肌などの表面欠陥も発生しなかった。 As shown in Table 3, test No. 1 using a glass lubricant outside the range defined in the present invention as an internal lubricant. 1 and test no. In No. 2, there was a portion where the glass was not partially peeled on the inner peripheral surface of the tube after hot extrusion. 1, test no. 2 outer peripheral surface and test no. Nos. 3 to 5 show that no glass remains on the tube surface after hot extrusion, and the peelability is good. In addition, Test No. No surface defects such as image sticking and elephant skin occurred in 1-5.
一方、比較例として本発明で規定しないガラス潤滑剤を用いた試験Ｎｏ．６〜８は、ガラス剥離状況では、管の外周面および内周面に管表面の面積にして１０％未満であるもののガラスが付着している部位が確認された。また、試験Ｎｏ．７〜８では、管表面状態で焼き付きや象肌などの表面欠陥が発生した。 On the other hand, as a comparative example, test No. using a glass lubricant not specified in the present invention was used. In Nos. 6 to 8, in the glass peeling situation, the area where the surface of the tube was less than 10% on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the tube but the glass adhered was confirmed. In addition, Test No. In 7-8, surface defects, such as image sticking and elephant skin, occurred in the tube surface state.
また、コンテナ内表面の観察でも、本発明で規定するガラス潤滑剤を用いた試験Ｎｏ．１〜５ではガラスが付着していなかったが、比較例である試験Ｎｏ．６〜８では、ガラスが残存している部位が多く見受けられた。
（実施例３）
被加工材としてＣｒ−Ｎｉ合金（質量％で、Ｃｒ：２５％、Ｎｉ：３５％およびＦｅ：４０％）を用いて、前記図１に示す熱間押出製管法を適用して継目無管を製造した。実施例２と同様に、使用したガラス潤滑剤は、表２に示す主組成からなる６種類の潤滑剤Ｇ〜Ｌとし、管の内外表面状態およびガラスの付着状況、並びに押出コンテナ内表面のガラス付着状況を調査した。正面潤滑剤の成形法、内面潤滑剤および外面潤滑剤の塗布法、並びに使用したガラス粉末の粒径は実施例２の場合と同様とした。
Further, in the observation of the inner surface of the container, the test No. using the glass lubricant defined in the present invention was used. In Nos. 1 to 5, glass was not adhered, but test No. In 6 to 8, many portions where the glass remained were observed.
(Example 3)
Using a Cr—Ni alloy (mass%, Cr: 25%, Ni: 35% and Fe: 40%) as a work material and applying the hot extrusion pipe making method shown in FIG. Manufactured. As in Example 2, the glass lubricants used were six types of lubricants G to L having the main compositions shown in Table 2, and the inner and outer surface states of the tubes and the state of glass adhesion, as well as the glass on the inner surface of the extrusion container. The adhesion situation was investigated. The molding method of the front lubricant, the coating method of the inner surface lubricant and the outer surface lubricant, and the particle size of the glass powder used were the same as in Example 2.
Ｃｒ−Ｎｉ合金の熱間押出加工に際しては、被加工材として外径３３０ｍｍ×内径２０６ｍｍ×長さ１１００ｍｍの中空ビレットを使用し、加熱温度は１２５０℃とした。製造された押出し管の寸法は、外径２２３ｍｍ×内径１９５ｍｍ×肉厚１４ｍｍ×長さ５．３ｍとした。 In the hot extrusion of the Cr—Ni alloy, a hollow billet having an outer diameter of 330 mm × an inner diameter of 206 mm × a length of 1100 mm was used as a workpiece, and the heating temperature was 1250 ° C. The manufactured extruded tube had dimensions of an outer diameter of 223 mm, an inner diameter of 195 mm, a wall thickness of 14 mm, and a length of 5.3 m.
得られた管は、実施例２の場合と同様に、３つに切断し、冷却床にて水をシャワー方式で散布し、管を常温まで冷却した。その後、管表面のガラス剥離状況、欠陥発生など管表面状況を観察した。また、熱間押出の加工毎にコンテナ内面に放水し、金属ブラシでコンテナ内表面に付着したガラス潤滑剤を除去した際に、コンテナ内表面のガラス付着状況を観察した。これらの観察結果を表４に示した。 The obtained pipe | tube was cut | disconnected into three similarly to the case of Example 2, and water was sprayed by the shower system in the cooling bed, and the pipe | tube was cooled to normal temperature. Thereafter, the tube surface conditions such as glass peeling on the tube surface and occurrence of defects were observed. Moreover, water discharge was carried out to the container inner surface for every hot extrusion process, and when the glass lubricant adhering to the container inner surface was removed with a metal brush, the glass adhesion state on the container inner surface was observed. These observation results are shown in Table 4.
表４に示すガラス剥離状況の評価および管表面状態の評価は、実施例２の表３に示す評価と同様とした。 The evaluation of the glass peeling state and the evaluation of the tube surface state shown in Table 4 were the same as the evaluation shown in Table 3 of Example 2.
表４に示すように、本発明で規定する範囲を外れるガラス潤滑剤を内面潤滑剤として用いた試験Ｎｏ．９および試験Ｎｏ．１０では、熱間押出し後の管内周面でガラスが一部剥離していない部分があったが、試験Ｎｏ．９、試験Ｎｏ．１０の外周面および試験Ｎｏ．１１〜１３ではいずれも熱間押出後の管表面にはガラスは残存しておらず、剥離性が良好であることが分る。また、試験Ｎｏ．１〜５では焼き付きや象肌などの表面欠陥も発生しなかった。 As shown in Table 4, test Nos. Using a glass lubricant outside the range specified in the present invention as an inner surface lubricant. 9 and test no. In No. 10, there was a portion where the glass was not partially peeled on the inner peripheral surface of the tube after hot extrusion. 9, test no. No. 10 outer peripheral surface and test no. In any of 11 to 13, it can be seen that no glass remains on the tube surface after hot extrusion, and the peelability is good. In addition, Test No. No surface defects such as image sticking and elephant skin occurred in 1-5.
一方、比較例として本発明で規定しないガラス潤滑剤を用いた試験Ｎｏ．１４〜１６は、ガラス剥離状況では、管の外周面および内周面に管表面の面積にして１０％以上ものガラスが付着している部位が確認された。また、試験Ｎｏ．１５〜１６では、管表面状態で焼き付きや象肌などの表面欠陥が発生した。 On the other hand, as a comparative example, test No. using a glass lubricant not specified in the present invention was used. In Nos. 14 to 16, it was confirmed that 10% or more of glass adhered to the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the tube in the area of the tube surface in the glass peeling state. In addition, Test No. In 15-16, surface defects, such as image sticking and elephant skin, occurred in the tube surface state.
また、コンテナ内表面の観察でも、本発明で規定するガラス潤滑剤を用いた試験Ｎｏ．９〜１３ではガラスが付着していなかったが、比較例である試験Ｎｏ．１４〜１６では、ガラスが残存している部位が多く見受けられた。 Further, in the observation of the inner surface of the container, the test No. using the glass lubricant defined in the present invention was used. In Nos. 9 to 13, the glass was not adhered, but the test No. In 14 to 16, many portions where the glass remained were observed.
本発明の熱間押出用ガラス潤滑剤によれば、金属材料の熱間押出に用いることにより、熱間押出時の潤滑性を確保できるとともに、ガラスの線膨張係数αを適正にすることにより、熱間押出後の被加工材に残存するガラスおよびコンテナ内部に付着するガラスを、効率的に除去することができる。 According to the glass lubricant for hot extrusion of the present invention, by using it for hot extrusion of a metal material, it is possible to ensure lubricity at the time of hot extrusion, and by making the linear expansion coefficient α of the glass appropriate, The glass remaining on the workpiece after hot extrusion and the glass adhering to the inside of the container can be efficiently removed.
本発明の金属材料の熱間押出方法および金属管の製造方法によれば、この熱間押出用ガラス潤滑剤を適用することにより、熱間押出後の被加工材表面へのガラス付着が防止できるとともに、コンテナ内表面へのガラス付着も防止できる。これにより、熱間押出後の脱ガラス酸洗工程が簡略化でき、過酸洗による表面肌荒れの発生をなくし、さらにコンテナ内部に付着するガラスに起因する、被加工材の外面欠陥を防止することができることから、熱間加工方法として広く適用できる。 According to the method for hot extrusion of a metal material and the method for manufacturing a metal tube of the present invention, by applying the glass lubricant for hot extrusion, glass adhesion to the surface of the workpiece after hot extrusion can be prevented. At the same time, glass adhesion to the inner surface of the container can be prevented. As a result, the deglass pickling process after hot extrusion can be simplified, the occurrence of surface roughening due to peracid washing is eliminated, and the outer surface defects of the workpiece caused by the glass adhering to the inside of the container are prevented. Therefore, it can be widely applied as a hot working method.
１：ガラスディスク、正面潤滑剤、 ２：ダイス
３：マンドレル、 ４：ダイホルダ
５：ダイバッカー、 ６：コンテナ
７：ダミーブロック、 ８：ビレット、中空ビレット
1: glass disk, front lubricant, 2: die 3: mandrel, 4: die holder 5: die backer, 6: container 7: dummy block, 8: billet, hollow billet
Claims (9)
線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０2.5〜１０4ポアズであることを特徴とする熱間押出用ガラス潤滑剤。 A glass lubricant for hot extrusion used as a front lubricant and / or an internal lubricant of a metal material processed by hot extrusion,
Glass lubricant for hot extrusion having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 2.5 to 10 4 poise .
線膨張係数が８０×１０-7（ｃｍ／ｃｍ／℃）以下であり、かつ１０００℃から１２５０℃での粘度が１０0〜１０2.5ポアズであることを特徴とする熱間押出用ガラス潤滑剤。 A glass lubricant for hot extrusion used as an outer surface lubricant of a metal material processed by hot extrusion,
Glass lubricant for hot extrusion having a linear expansion coefficient of 80 × 10 −7 (cm / cm / ° C.) or less and a viscosity at 1000 to 1250 ° C. of 10 0 to 10 2.5 poise .
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