JP5282728B2 - Lubricating glass molding material and method for producing hot-extrusion pipe making billet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユジーン・セジュルネ製管法において、素材として使用される中空ビレットの熱間押広げ穿孔時に、中空ビレットの上面潤滑剤として用いられる潤滑用ガラス成形材に関する。また、本発明は、この潤滑用ガラス成形材を用いた熱間押出製管用ビレットの製造方法に関する。 The present invention relates to a glass molding material for lubrication that is used as an upper surface lubricant for a hollow billet at the time of hot expansion of a hollow billet used as a raw material in the Eugene Sejurune pipe manufacturing method. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the billet for hot extrusion pipe making using this glass forming material for lubrication.
別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は次のとおりである。
「中空ビレット」：熱間押広げ穿孔に供されるビレットをいう。予め機械加工によってガイドホールが形成され、中空形状に加工されたビレットである。
「熱間押出製管用ビレット」：熱間押出製管に供されるビレットをいう。熱間押広げ穿孔が行われた後のビレットである。以下、単に「製管用ビレット」ともいう。
「上面潤滑剤」：中空ビレットの熱間押広げ穿孔時に、中空ビレットの上面に載せた状態で使用に供される潤滑剤である。
「成型性」：潤滑用ガラス成形材の、形状の崩壊しにくさをいう。
Unless otherwise stated, the definitions of terms in this specification are as follows.
“Hollow billet”: A billet used for hot spreading. It is a billet that has been previously machined to have a guide hole and processed into a hollow shape.
“Billette for hot extrusion pipe making”: A billet used for hot extrusion pipe making. It is a billet after hot spreading and perforation. Hereinafter, it is also simply referred to as “pipe making billet”.
“Top Lubricant”: A lubricant that is used in a state where it is placed on the top surface of the hollow billet when the hollow billet is hot spread.
“Moldability”: The difficulty of collapsing the shape of the glass molding material for lubrication.
ユジーン・セジュルネ製管法では、ビレットを熱間押出製管する際の潤滑剤としてガラスが使用される。ユジーン・セジュルネ製管法は製管性に優れており、中空ビレットを比較的高い加工度で加工することができる。そのため、ユジーン・セジュルネ製管法は、高合金等の難加工材を素材とする継目無管の製造に多用されている。 In the Eugene Sejurune pipe manufacturing method, glass is used as a lubricant for hot extrusion pipe manufacturing of billets. The Eugene Sejurune pipe manufacturing method is excellent in pipe forming, and can process a hollow billet with a relatively high degree of processing. For this reason, the Eugene Sejurune pipe manufacturing method is frequently used for the production of seamless pipes made of difficult-to-process materials such as high alloys.
ユジーン・セジュルネ製管法により製造される継目無管の素材として使用されるビレットには、予め機械加工によってガイドホールが形成される。熱間押出製管時には、このガイドホール内に押出プレスのマンドレルが挿入される。 A guide hole is formed in advance in a billet used as a seamless pipe material manufactured by the Eugene Sejurune pipe manufacturing method by machining. During hot extrusion pipe making, a mandrel of an extrusion press is inserted into the guide hole.
ビレットを熱間押出製管する場合には、マンドレルの径に応じたビレットの下孔加工（機械加工）が必要になる。この下孔加工によって作業能率が著しく低下するとともに、歩留まり損失も増加する。通常、ユジーン・セジュルネ製管法では、押出プレス機に供給されるビレットに、予備加工として熱間押広げ穿孔が行われる。 When the billet is hot-extruded, it is necessary to prepare a hole in the billet (machining) according to the diameter of the mandrel. This drilling process significantly reduces work efficiency and increases yield loss. Usually, in the Eugene Sejurune pipe manufacturing method, hot spreading perforation is performed as a preliminary process on a billet supplied to an extrusion press.
図１は、ビレットの予備加工として行われる熱間押広げ穿孔の加工工程を説明する図である。図１（ａ）はコンテナ内に中空ビレットを装入した状況を示す。図１（ｂ）は中空ビレットを穿孔する過程を示す。図１（ｃ）は穿孔後の中空ビレット（熱間押出製管用ビレット）の状況を示す。 FIG. 1 is a diagram for explaining a process of hot spreading perforation performed as a preliminary process for a billet. FIG. 1 (a) shows a situation in which a hollow billet is charged in a container. FIG. 1 (b) shows the process of drilling a hollow billet. FIG.1 (c) shows the condition of the hollow billet (hot extrusion pipe making billet) after drilling.
図１（ａ）に示すように、ガイドホール１ａが形成された中空ビレット１は、コンテナ２内に、底部がコンテナ２の内面に接する状態で装入される。中空ビレット１は、装入される前に、１１００〜１２００℃程度に加熱される。
As shown in FIG. 1A, the
装入された中空ビレット１は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、先端に所定径のエキスパンション用のプラグ３を備えたマンドレル４により穿孔され、ガイドホール１ａが押し広げられる。中空ビレット１のガイドホール１ａが押し広げられることにより、熱間押出製管用ビレット１ｂが形成される。熱間押出製管用ビレット１ｂは、下方向からエジェクタにより突き上げられてコンテナ２から抽出される。抽出された熱間押出製管用ビレット１ｂは、再加熱され、ユジーン・セジュルネ製管に用いられる。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the inserted
図１に示した熱間押広げ穿孔の加工工程において、中空ビレットが難加工材で構成されている場合は、熱間穿孔により形成された製管用ビレットの外面や内面に、潤滑不良に起因する工具焼き付き、引っかき疵等の欠陥が発生し易い。このような難加工材としては、高Ｃｒ−高Ｎｉで、合金元素を多く含む高合金や、Ｔｉを含有する合金鋼などが挙げられる。 When the hollow billet is made of a difficult-to-work material in the hot spreading process shown in FIG. 1, the outer surface and the inner surface of the billet for pipe making formed by hot drilling are caused by poor lubrication. Defects such as tool seizure and scratches are likely to occur. Examples of such difficult-to-process materials include a high alloy of high Cr and high Ni and a large amount of alloy elements, and an alloy steel containing Ti.
潤滑不良に起因する欠陥の発生を防止するための従来技術としては、下記のものがある。 Examples of conventional techniques for preventing the occurrence of defects due to poor lubrication include the following.
非特許文献１には、ユジーン・セジュルネ製管において、ガラスを潤滑剤として使用する方法が記載されている。例えば、中空ビレットの内孔（ガイドホール）および中空ビレット上面の面取り部に、ガラス粉末やガラス粉末の成形材を潤滑剤として供給する。
Non-Patent
特許文献１、特許文献２および特許文献３には、ユジーン・セジュルネ製管に供給される中空ビレットの熱間押広げ穿孔において、中空ビレットの外面および内面にガラス潤滑剤を散布することが記載されている。被加工材として、特許文献１では高合金のハステロイＣ２７６が、特許文献２では高ニッケル合金が、特許文献３ではＳＵＳ３０４材がそれぞれ使用されている。
ガラス潤滑剤の具体的な形状として、例えば、特許文献１の図１（ｂ）に、ボール状のガラス潤滑剤が示されている。このボール状のガラス潤滑剤は中空ビレット上面の面取り部に置かれている。また、同文献の図４（ａ）には、リング状に成形したガラス潤滑剤（ガラス成形材）が示されている。このリング状のガラス潤滑剤は中空ビレット１の上面に置かれている。なお、ガラス成形材は、ガラス粉末を水ガラスや樹脂などのバインダで成形固化したものである。
As a specific shape of the glass lubricant, for example, a ball-shaped glass lubricant is shown in FIG. This ball-shaped glass lubricant is placed on a chamfered portion on the upper surface of the hollow billet. Moreover, the glass lubricant (glass molding material) shape | molded by the ring shape is shown by Fig.4 (a) of the literature. This ring-shaped glass lubricant is placed on the upper surface of the
難加工材の熱間穿孔においては、中空ビレット上面の面取り部へガラス粉末を散布したり、ガラス成形材を載せたりするだけでは、潤滑が十分ではない。特に中空ビレットの内面の潤滑が不十分である。そのため、中空ビレットの上面にリング状に成形したガラス成形材を載せる方法が採用される場合がある（例：上記特許文献１の図４（ａ）に示されるガラス成形材）。 In hot drilling of difficult-to-process materials, lubrication is not sufficient simply by spraying glass powder on the chamfered portion of the upper surface of the hollow billet or placing a glass molding material. In particular, the inner surface of the hollow billet is insufficiently lubricated. For this reason, there is a case where a method of placing a glass molding material formed in a ring shape on the upper surface of the hollow billet is employed (example: glass molding material shown in FIG. 4A of Patent Document 1).
しかし、単にリング状のガラス成形材を中空ビレットの上面に載置するだけでは、穿孔時の振動やプラグの位置ずれ等によって、ガラス成形材の所定の位置からのずれや、ガラスの飛散が発生する。そのため、ガラスによる潤滑が不十分となり、穿孔後の中空ビレットに偏肉が発生することがある。 However, simply placing a ring-shaped glass forming material on the top surface of the hollow billet will cause the glass forming material to be displaced from a predetermined position or to be scattered due to vibration during drilling or displacement of the plug. To do. Therefore, lubrication with glass becomes insufficient, and uneven thickness may occur in the hollow billet after perforation.
従来は、熱間穿孔する際に、中空ビレットの上面に載置されたガラス成形材の周囲に金属製リングを装着していた（後述の図２（ａ）参照）。この金属製リングの装着により、ガラス成形材の所定位置からのずれや、ガラスの飛散を防止することができる。 Conventionally, when hot drilling is performed, a metal ring is mounted around a glass forming material placed on the upper surface of the hollow billet (see FIG. 2A described later). By mounting the metal ring, it is possible to prevent the glass forming material from being displaced from a predetermined position and glass scattering.
しかし、ガラス成形材の周囲に金属製リングを装着する方法には、次の２つの問題がある。
（１）熱間穿孔の前後に金属製リングを着脱する作業は熱間での作業である。そのため、作業者の安全性の確保が容易ではない。
（２）中空ビレットの内面の潤滑は、中空ビレットの上面へガラス潤滑剤を載せるだけでは十分ではない。そのため、熱間穿孔後のビレットの内面に欠陥が発生する場合がある。
However, the method of mounting a metal ring around a glass forming material has the following two problems.
(1) The work of attaching and detaching the metal ring before and after the hot drilling is a hot work. Therefore, it is not easy to ensure the safety of the worker.
(2) For lubrication of the inner surface of the hollow billet, it is not sufficient to simply place a glass lubricant on the upper surface of the hollow billet. Therefore, a defect may occur on the inner surface of the billet after hot drilling.
本発明の目的は、中空ビレットの熱間押広げ穿孔に際し、下記（１）〜（４）を満たす潤滑用ガラス成形材を提供することである。
（１）所定の位置に配置しやすいこと。
（２）金属製リングを使用しなくても所定の位置からのずれが発生しにくいこと。
（３）製管用ビレットの内面に発生する欠陥（引っかき疵や焼き付き疵等）を防止できること。
（４）穿孔力の安定した穿孔が可能であること。
本発明の他の目的は、本発明の潤滑用ガラス成形材を用いた熱間押出製管用ビレットの製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a glass molding material for lubrication satisfying the following (1) to (4) when hot-spreading a hollow billet.
(1) It is easy to arrange at a predetermined position.
(2) It is difficult for a deviation from a predetermined position to occur without using a metal ring.
(3) Defects (scratch flaws, seizure flaws, etc.) occurring on the inner surface of the pipe making billet can be prevented.
(4) Drilling with stable drilling power is possible.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a billet for hot extrusion pipe making using the lubricating glass forming material of the present invention.
本発明の要旨は次のとおりである： The gist of the present invention is as follows:
（Ｉ）コンテナ内に挿入された中空ビレットを、プラグを用いて熱間押広げ穿孔する際に、中空ビレットの上面潤滑剤として用いられる潤滑用ガラス成形材であって、
当該潤滑用ガラス成形材は本体と突起部とからなり、
当該本体は、中心にプラグを挿入するための円形の開口部を備えた円形平板状をなし、
当該突起部は、当該本体の開口部に取り付けられ、当該本体に対して垂直に、かつリング状に突出した形状をなし、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するガラスの粘度が１０８０℃〜１１７０℃において１０００〜２０００ｐｏｉｓｅであり、
当該ガラスが、メッシュ３２〜８０の粒度の粒子を６０質量％以上含有し、残部がメッシュ２０〜３２の粒度の粒子であり、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するバインダーの転移点と、当該バインダーの当該ガラス成形材に占める配合比率との組み合わせが、４５０±１０℃に対して５．０〜６．０質量％、４７５±１０℃に対して５．０〜５．５質量％、または５００±１０℃に対して４．５〜５．０質量％であること、
を特徴とする潤滑用ガラス成形材。
(I) A glass forming material for lubrication used as a top surface lubricant for a hollow billet when a hollow billet inserted into a container is hot-spreaded and drilled using a plug,
The lubricating glass molding material comprises a main body and a protrusion,
The main body has a circular flat plate shape with a circular opening for inserting a plug at the center,
The protrusion is attached to the opening of the main body, has a shape that protrudes in a ring shape perpendicular to the main body,
The viscosity of the glass constituting the glass molding material for lubrication is 1000 to 2000 poise at 1080 to 1170 ° C.,
The glass contains 60% by mass or more of particles having a particle size of 32 to 80 mesh, and the balance is particles having a particle size of 20 to 32 mesh.
The combination of the transition point of the binder constituting the glass molding material for lubrication and the blending ratio of the binder in the glass molding material is 5.0 to 6.0% by mass with respect to 450 ± 10 ° C. 5.0-5.5% by mass with respect to 10 ° C., or 4.5-5.0% by mass with respect to 500 ± 10 ° C.,
A glass molding material for lubrication characterized by
（ＩＩ）コンテナ内に挿入された中空ビレットを、プラグを用いて熱間押広げ穿孔する際に、中空ビレットの上面潤滑剤として用いられる潤滑用ガラス成形材であって、
当該潤滑用ガラス成形材は本体と突起部とからなり、
当該本体は、中心にプラグを挿入するための円形の開口部を備えた円形平板状をなし、
当該突起部は、当該本体の開口部に取り付けられ、当該本体に対して垂直に、かつリング状に突出した形状をなし、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するガラスの粘度が１１４０℃〜１２００℃において１０００〜２０００ｐｏｉｓｅであり、
当該ガラスが、メッシュ３２〜８０の粒度の粒子を６０質量％以上含有し、残部がメッシュ２０〜３２の粒度の粒子であり、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するバインダーの転移点と、当該バインダーの当該ガラス成形材に占める配合比率との組み合わせが、４５０±１０℃に対して５．０〜６．０質量％、または４７５±１０℃に対して５．０〜５．５質量％であること、
を特徴とする潤滑用ガラス成形材。
(II) A glass forming material for lubrication used as an upper surface lubricant for a hollow billet when a hollow billet inserted into a container is hot-spreaded and drilled using a plug,
The lubricating glass molding material comprises a main body and a protrusion,
The main body has a circular flat plate shape with a circular opening for inserting a plug at the center,
The protrusion is attached to the opening of the main body, has a shape that protrudes in a ring shape perpendicular to the main body,
The viscosity of the glass constituting the glass molding material for lubrication is 1000 to 2000 poise at 1140 ° C to 1200 ° C,
The glass contains 60% by mass or more of particles having a particle size of 32 to 80 mesh, and the balance is particles having a particle size of 20 to 32 mesh.
The combination of the transition point of the binder constituting the glass molding material for lubrication and the blending ratio of the binder in the glass molding material is 5.0 to 6.0 mass% with respect to 450 ± 10 ° C, or 475 5.0 to 5.5% by mass with respect to ± 10 ° C.,
A glass molding material for lubrication characterized by
（ＩＩＩ）熱間押出製管用ビレットの製造方法であって、
コンテナ内に中空ビレットを挿入し、プラグを用いて上方から熱間押広げ穿孔する際に、
中空ビレットの上面潤滑剤として、前記（Ｉ）または（ＩＩ）の潤滑用ガラス成形材を用いて熱間穿孔すること、
を特徴とする熱間押出製管用ビレットの製造方法。
(III) A method for producing a billet for hot extrusion pipe making,
When inserting a hollow billet into a container and hot-spreading from above using a plug,
Hot drilling using the glass molding material for lubrication of (I) or (II) as the upper surface lubricant of the hollow billet,
The manufacturing method of the billet for hot extrusion pipe making characterized by these.
本発明の潤滑用ガラス成形材は、下記の顕著な効果を有する。
（１）中空ビレット上面の所定の位置に配置しやすい。
（２）中空ビレットの熱間押広げ穿孔に際し、金属製リングを使用しなくても所定の位置からのずれを発生しにくくすることができる。
（３）製管用ビレットの内面に発生する欠陥（引っかき疵や焼き付き疵等）を防止することができる。
（４）穿孔力の安定した穿孔が可能である。
The glass molding material for lubrication of the present invention has the following remarkable effects.
(1) It is easy to arrange at a predetermined position on the upper surface of the hollow billet.
(2) When the hollow billet is hot-expanded and perforated, it is possible to make it difficult to cause a deviation from a predetermined position without using a metal ring.
(3) Defects (scratch flaws, seizure flaws, etc.) occurring on the inner surface of the billet for pipe making can be prevented.
(4) Drilling with stable drilling force is possible.
本発明の潤滑用ガラス成形材について、図面を参照して説明する。 The lubricating glass molding material of the present invention will be described with reference to the drawings.
図２は、潤滑用ガラス成形材の形状を模式的に例示する図である。図２（ａ）は従来の潤滑用ガラス成形材の縦断面図である。図２（ｂ）は本発明の潤滑用ガラス成形材の縦断面図である。 FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the shape of the glass molding material for lubrication. FIG. 2A is a longitudinal sectional view of a conventional glass molding material for lubrication. FIG.2 (b) is a longitudinal cross-sectional view of the glass molding material for lubrication of this invention.
図２（ａ）に示すように、従来の潤滑用ガラス成形材９は、中心に開口部８を備えたリング状の平板のみで構成される。従来の潤滑用ガラス成形材９を使用する際には、その外周に金属製リング１０が取り付けられる。金属製リング１０を取り付けることにより、穿孔時の振動やプラグの位置ずれ等で潤滑用ガラス成形材９が移動するのを防ぐことができる。
As shown in FIG. 2A, the conventional
図２（ｂ）に示すように、本発明の潤滑用ガラス成形材５は本体６と突起部７とで構成される。本体６は、中心にプラグ（図示せず）を挿入するための円形の開口部８を備えた円形平板状をなす。突起部７は、本体６の開口部８に形成され、本体６に対して垂直に、かつリング状に突出した形状をなす。
As shown in FIG. 2 (b), the
図２（ｂ）は、潤滑用ガラス成形材５が中空ビレット１の上面に載せられた状態を示す。突起部７が中空ビレット１の中空部（ガイドホール１ａ）内に挿入されている。
FIG. 2B shows a state in which the lubricating
本発明の潤滑用ガラス成形材５の突起部７は、ガイドとして機能する。そのため、潤滑用ガラス成形材５を中空ビレット１の上面に載置する際には、突起部７をガイドホール１ａ内に挿入するだけで所定位置に配置することができる。すなわち、潤滑用ガラス成形材５の中心軸を中空ビレット１のガイドホール１ａの中心軸に容易に合致させることができる。その結果、潤滑用ガラス成形材５を中空ビレット１の上面に載せる作業を、円滑に、かつ安全に行うことができる。
The
本発明の潤滑用ガラス成形材５は、中空ビレット１の上面に載置された状態では、図２（ｂ）に示すように、突起部７が中空ビレット１のガイドホール１ａ内に挿入されている。すなわち、潤滑用ガラス成形材５は中空ビレット１のガイドホール１ａによって拘束されている。そのため、穿孔時の振動やプラグの位置ずれ等が生じても、潤滑用ガラス成形材５の所定位置からのずれを防ぐことができる。その結果、従来使用していた金属製リングが不要となる。これにより、作業者は、安全性の確保が容易ではない熱間での金属製リングの着脱作業から解放される。
When the
本発明の潤滑用ガラス成形材５は、中空ビレット１の上面に載置された状態では、突起部７が中空ビレット１のガイドホール１ａ内に挿入されている。中空ビレット１は加熱されているため、その熱で突起部７が粘稠（溶融）状態になる。加熱により生じた溶融ガラスはガイドホール１ａの内壁面とプラグ間の潤滑に寄与する。さらに、図２（ａ）中の矢印Ａで示すように、溶融ガラスは潤滑用ガラス成形材５の本体６からも供給される。これにより、ガイドホール１ａの内壁面とプラグ間の潤滑に必要な量の潤滑剤が確保される。その結果、中空ビレット１を熱間押広げ穿孔することにより形成される製管用ビレットの内面における欠陥の発生が防止される。
When the
しかし、突起部を有する潤滑用ガラス成形材を用いた場合において、中空ビレットを穿孔する際の穿孔力が、突起部を有しない潤滑用ガラス成形材を用いた場合よりも上昇するという問題が発生した。これは、突起部を有する潤滑用ガラス成形材では穿孔時に突起部を潰す必要があり、その分穿孔力が上昇するためである。潤滑用ガラス成形材に配合するバインダーの比率を低減させれば、穿孔力を低下させることができる。しかし、バインダーの配合比率を低減させると、潤滑用ガラス成形材、特に突起部が崩壊しやすくなり、上面潤滑剤として使用できなくなる。 However, in the case of using a glass molding material for lubrication having a protrusion, there is a problem that the piercing force when drilling a hollow billet is higher than in the case of using a glass molding material for lubrication having no protrusion. did. This is because the glass molding material for lubrication having projections needs to crush the projections during drilling, and the punching force increases accordingly. If the ratio of the binder compounded in the glass molding material for lubrication is reduced, the piercing force can be reduced. However, if the blending ratio of the binder is reduced, the glass molding material for lubrication, in particular, the protrusions are liable to collapse and cannot be used as the upper surface lubricant.
そこで、本発明者らがさらに検討したところ、潤滑用ガラス成形材を構成するガラスの粘度およびガラス粒子の粒度、ならびにバインダーの転移点およびバインダーの配合比率の４項目を最適化することによって、成形性を維持しつつ、穿孔力の上昇を抑制できることを見出した。この知見に基づき、本発明の潤滑用ガラスは、上記４項目を表１に示す以下の２つの構成のいずれかを満たすものとする。この２つの構成のうち、構成１が構成２よりも好ましい。メッシュとは、篩の１インチあたりの目開き数である。バインダーの転移点とは、軟化点と同等の温度である。
Therefore, the present inventors further examined, by optimizing the four items of the viscosity of the glass and the particle size of the glass particles constituting the lubricating glass molding material, and the transition point of the binder and the blending ratio of the binder. It has been found that an increase in punching force can be suppressed while maintaining the properties. Based on this finding, the lubricating glass of the present invention satisfies either of the following two configurations shown in Table 1 for the above four items. Of these two configurations,
本発明の潤滑用ガラス成形材は、上記４項目について上記構成１または２を満たす構成とすることにより、潤滑性を犠牲とすることなく、突起部が潰れやすくなる。そのため、穿孔力の上昇を抑制し、穿孔力の安定した穿孔が可能となる。バインダーの配合比率を減少させると、穿孔力を低下させることができるものの、潤滑用ガラス成形材が崩壊しやすくなる。しかし、上記構成１または２を満たす構成とすることにより、穿孔力の上昇を抑制しつつ、潤滑用ガラス成形材の成型性を維持することができる。
When the glass molding material for lubrication of the present invention is configured to satisfy the above-described
本発明の潤滑用ガラス成形材は、その形状が下記（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすことが好ましく、下記（ｅ）および（ｆ）の条件を満たすことがより好ましい。
（ａ）突起部のリングの厚さが５〜２０ｍｍである、
（ｂ）突起部の外半径が中空ビレットの内半径よりも１〜１０ｍｍ小さい、
（ｃ）突起部の高さ方向長さが５〜２０ｍｍである、
（ｄ）本体のビレット上面からの高さが１０〜３５ｍｍである、
（ｅ）本体の開口部の上側が面取りされている、
（ｆ）面取りされた部分の角度が鉛直線に対して１０〜２０°である。
The glass molding material for lubrication of the present invention preferably has a shape that satisfies the following conditions (a) to (d), and more preferably satisfies the following conditions (e) and (f).
(A) The ring thickness of the protrusion is 5 to 20 mm.
(B) The outer radius of the protrusion is 1 to 10 mm smaller than the inner radius of the hollow billet.
(C) The length of the protrusion in the height direction is 5 to 20 mm.
(D) The height of the main body from the top surface of the billet is 10 to 35 mm.
(E) The upper side of the opening of the main body is chamfered,
(F) The angle of the chamfered portion is 10 to 20 ° with respect to the vertical line.
図３は、本発明の潤滑用ガラス成形材の形状を説明する図である。本発明の潤滑用ガラス成形材において、上記（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすのが好ましい理由は次のとおりである。 FIG. 3 is a diagram for explaining the shape of the glass molding material for lubrication of the present invention. In the glass molding material for lubrication of the present invention, the reason why the conditions (a) to (d) are preferably satisfied is as follows.
（ａ）突起部のリングの厚さ
突起部７のリングの厚さ（図３の符号（ｉ））は、５〜２０ｍｍとすることが好ましい。リングの厚さが５ｍｍ未満であれば、潤滑剤の供給量が少なく、潤滑性が損なわれる。さらに、突起部７の溶融が早期に進行するので、穿孔時の振動等により潤滑用ガラス成形材の所定位置からのずれが生じ易い。リングの厚さが２０ｍｍを超えると、潤滑剤の供給量が多すぎて、内表面肌の表面性状が悪くなる。突起部７のリングの厚さを５〜２０ｍｍに維持することにより、中空ビレット１とプラグ間の潤滑性を保持し、潤滑用ガラス成形材５の所定位置からのずれを効果的に防止することができる。
(A) Thickness of the ring of the protruding portion The thickness of the ring of the protruding portion 7 (symbol (i) in FIG. 3) is preferably 5 to 20 mm. If the thickness of the ring is less than 5 mm, the amount of lubricant supplied is small and the lubricity is impaired. Further, since the melting of the protruding
（ｂ）突起部の外径と中空ビレットの内径との差
突起部７の外径は中空ビレット１の内径よりも１〜１０ｍｍ小さいことが好ましい。言い換えれば、中空ビレット１の中心軸と潤滑用ガラス成形材５の中心軸が同軸である状態における突起部７の外半径と中空ビレット１の内半径との差（図３の符号（ｉｉ））は、０．５〜５ｍｍとすることが好ましい。突起部７の外径と中空ビレット１の内径との差が１ｍｍ未満であると、突起部７のガイドホール１ａ内への挿入が困難になる。突起部７の外径と中空ビレット１の内径との差が１０ｍｍを超えると、中空ビレット１の中心軸と潤滑用ガラス成形材５の中心軸とのずれが生じやすくなる。その結果、中空ビレット１の内面の均一な潤滑が行われず、偏肉等の支障が起こりやすくなる。
(B) Difference between the outer diameter of the protrusion and the inner diameter of the hollow billet The outer diameter of the
（ｃ）突起部の高さ方向長さ：
突起部７の高さ方向長さ（図３の符号（ｉｉｉ））は５〜２０ｍｍとすることが好ましい。突起部７の高さ方向長さが５ｍｍ未満であれば、潤滑剤の供給量が少なく、潤滑性が損なわれる。突起部７の高さ方向長さが極端に短い場合は、穿孔時の振動等により潤滑用ガラス成形材の所定位置からのずれが生じ易い。突起部７の高さ方向長さが２０ｍｍを超えると、潤滑剤の供給量が多すぎて、内表面肌の表面性状が悪くなる。突起部７の高さ方向長さを５〜２０ｍｍに維持することにより、中空ビレット１とプラグ間の潤滑性を保持し、潤滑用ガラス成形材５の所定位置からのずれを効果的に防止することができる。
(C) Projection height direction length:
The length in the height direction of the protrusion 7 (reference numeral (iii) in FIG. 3) is preferably 5 to 20 mm. If the length in the height direction of the
（ｄ）本体のビレット上面からの高さ（厚さ）：
本体６の厚さ（図３の符号（ｉｖ））は、１０〜３５ｍｍとすることが好ましい。本体６の厚さが１０ｍｍ未満であれば、潤滑性が損なわれ易い。本体６からのガラスの供給量（図２（ａ）中の矢印Ａ参照）が減少するからである。本体６の厚さが３５ｍｍを超えると、穿孔時の押出力が増加する。また、必要以上の潤滑剤がガイドホール内へ導入されるので、ガラス原単位が悪化する。
(D) Height (thickness) of the main body from the top surface of the billet:
The thickness of the main body 6 (symbol (iv) in FIG. 3) is preferably 10 to 35 mm. If the thickness of the
本発明のガラス成形材において、上記（ａ）〜（ｄ）の条件を満たし、さらに（ｅ）および（ｆ）の条件を満たすのがより好ましい理由は次のとおりである。 In the glass molding material of the present invention, the reason why it is more preferable to satisfy the conditions (a) to (d) and further satisfy the conditions (e) and (f) is as follows.
（ｅ）本体の開口部の上側の面取り
本体６の開口部８の上側は、面取りされていることが望ましい。なぜなら、プラグが本体６の開口部８の上側に接触する際の衝撃により、本体６が破損し、それにともない突起部７が落下する場合があるからである。
(E) Chamfering the upper side of the opening of the main body The upper side of the
（ｆ）面取りされた部分の角度
本体６の開口部８の上側の面取りされた部分の角度（図３の符号（ｖ））は、鉛直線に対して１０〜２０°とすることが望ましい。面取り角度がこの範囲から外れると、プラグの本体６への接触により突起部７の落下が生じやすくなる。
(F) Angle of the chamfered portion The angle of the chamfered portion on the upper side of the
以下に、本発明の効果を確認するために行った試験について説明する。 Below, the test done in order to confirm the effect of this invention is demonstrated.
１．試験方法
機械穿孔ままのビレットに予備穿孔を施して中空ビレットを作製した。この中空ビレットに押広げ穿孔を施して熱間押出製管用ビレットを作製した。その際、上面潤滑剤として本発明の潤滑用ガラス成形材を使用した。ビレットの材質およびその他穿孔時の条件は以下の通りである。
ビレットの材質 ：高Ｃｒ−Ｎｉ材（２５質量％Ｃｒ−３０質量％Ｎｉ）
ビレットおよび工具の寸法：表２参照
潤滑用ガラス ：ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ系ガラス
1. Test Method A hollow billet was prepared by pre-drilling a billet that had been mechanically drilled. The hollow billet was spread and perforated to produce a hot-extrusion pipe billet. At that time, the glass molding material for lubrication of the present invention was used as the upper surface lubricant. Billet material and other drilling conditions are as follows.
Billet material: High Cr-Ni material (25 mass% Cr-30 mass% Ni)
The dimensions of the billet and tool: see Table 2 Lubricating Glass: SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 -CaO based glass
機械穿孔ままのビレットの外面および内面にガラス潤滑剤を散布した後、約１２００℃まで加熱した。加熱したビレットをコンテナ内に装入し、ビレットの上面に上面潤滑剤を載置して予備穿孔および仕上げ穿孔を行った。仕上げ穿孔に用いる上面潤滑剤として、表３に示す本発明の潤滑用ガラス成形材および比較例としての潤滑用ガラス成形材を使用した。表３の「区分」欄において、「構成１」および「構成２」は、潤滑用ガラス成形材の構成が、それぞれ前記表１の構成１および構成２に属することを示す。本発明の潤滑用ガラス成形材は、上記（ａ）〜（ｆ）を満たす形状とした。比較例としての潤滑用ガラス成形材は、形状は本発明の潤滑用ガラス成形材と同じであり、構成するガラスの粘度および粒度、ならびにバインダーの転移点および配合比率が本発明の潤滑用ガラス成形材と異なるものとした。表３に示すガラスの粘度および粒度、ならびにバインダーの転移点および配合比率の詳細は表４に示した。
A glass lubricant was sprayed on the outer and inner surfaces of the billet as perforated and then heated to about 1200 ° C. The heated billet was placed in a container, and an upper surface lubricant was placed on the upper surface of the billet to perform preliminary drilling and finishing drilling. As the upper surface lubricant used for finish drilling, the glass molding material for lubrication of the present invention shown in Table 3 and the glass molding material for lubrication as a comparative example were used. In the “Category” column of Table 3, “
２．試験結果
上記試験の評価項目として、潤滑用ガラス成形材の成型性および、仕上げ穿孔時の穿孔力を採用した。試験結果を、試験条件と併せて表３に示した。
2. Test Results As evaluation items for the above test, the moldability of the glass molding material for lubrication and the piercing force during finish piercing were adopted. The test results are shown in Table 3 together with the test conditions.
潤滑用ガラス成形材の成型性は、同一構成のガラス成形材を所定数作成し、そのうち突起部の形状不具合が発生したものの割合によって評価した。
表３の「成形性」欄の記号の意味は次のとおりである：
○：良。突起部の形状不具合の発生率が０〜５％であったことを示す。
△：可。突起部の形状不具合の発生率が５〜１５％であったことを示す。
×：不可。突起部の形状不具合の発生率が１５％以上であったことを示す。
The moldability of the glass molding material for lubrication was evaluated based on the ratio of a predetermined number of glass molding materials having the same configuration, of which the shape defect of the protruding portion occurred.
The meanings of the symbols in the “Formability” column of Table 3 are as follows:
○: Good. It indicates that the occurrence rate of the shape defect of the protrusion was 0 to 5%.
Δ: Yes. It shows that the incidence of the shape defect of the protrusion was 5 to 15%.
×: Impossible. It indicates that the occurrence rate of the shape defect of the protrusion was 15% or more.
仕上げ穿孔時の穿孔力は、穿孔時のプラグの負荷の最大値を、同様の構成のガラス成形材の周囲に金属製リングを装着する方法での穿孔時のプラグの負荷の最大値と比較することによって評価した。金属製リングを装着する方法で用いたガラス成形材は、前記図２（ａ）に示す形状とした。
表３の「穿孔力」欄の記号の意味は次のとおりである：
○：良。金属製リングを装着する方法と比較して穿孔時のプラグの負荷が
減少したことを示す。
△：可。金属製リングを装着する方法と比較して穿孔時のプラグの負荷が
同等であったことを示す。
×：不可。金属製リングを装着する方法と比較して穿孔時のプラグの負荷が
上昇したことを示す。
Drilling force during finish drilling compares the maximum plug load during drilling with the maximum plug load during drilling with a metal ring around a similarly configured glass molding Was evaluated by The glass forming material used in the method of mounting the metal ring was formed in the shape shown in FIG.
The meanings of the symbols in the “Punching force” column of Table 3 are as follows:
○: Good. Compared to the method of attaching a metal ring, the load on the plug during drilling
Indicates a decrease.
Δ: Yes. Compared to the method of attaching a metal ring, the load on the plug during drilling
It shows that it was equivalent.
×: Impossible. Compared to the method of attaching a metal ring, the load on the plug during drilling
Indicates that it has risen.
上記「成形性」および「穿孔力」の評価結果に基づき、総合評価を決定した。
表３の「総合評価」欄の記号の意味は次のとおりである：
○：良。「成形性」および「穿孔力」のいずれも評価が○であったことを示す。
△：可。「成形性」および「穿孔力」の一方の評価が○、他方の評価が△であったことを示す。
×：不可。「成形性」および「穿孔力」の少なくとも一方の評価が×であったことを示す。
Based on the evaluation results of the “formability” and “drilling force”, a comprehensive evaluation was determined.
The meanings of the symbols in the “Comprehensive Evaluation” column of Table 3 are as follows:
○: Good. Both “formability” and “drilling force” indicate that the evaluation was “good”.
Δ: Yes. It shows that one evaluation of “formability” and “drilling force” was ○, and the other evaluation was Δ.
×: Impossible. It shows that evaluation of at least one of "formability" and "drilling force" was x.
表３に示すように、成形性は、バインダーの転移点が高く、またはバインダーの配合比率が高いほど、良好であった。 As shown in Table 3, the moldability was better as the transition point of the binder was higher or the blending ratio of the binder was higher.
穿孔力は、ガラスの粘度が低く、ガラスの粒度が細かく、バインダーの転移点が低く、またはバインダーの配合比率が低いほど、良好であった。 The perforation force was better as the viscosity of the glass was lower, the particle size of the glass was finer, the transition point of the binder was lower, or the blending ratio of the binder was lower.
比較例は、いずれも総合評価が×であった。 In each comparative example, the overall evaluation was x.
本発明例のうち構成２は、いずれも総合評価が△であった。構成１は、総合評価が○または△であり、バインダーの転移点が低いほど評価が高かった。
Among the examples of the present invention, the overall evaluation of the
１：中空ビレット、 １ａ：ガイドホール、 １ｂ：熱間押出製管用ビレット、 ２：コンテナ、 ３：プラグ、 ４：マンドレル、 ５：潤滑用ガラス成形材、 ６：本体、 ７：突起部、 ８：開口部、 ９：従来の潤滑用ガラス成形材、 １０：金属製リング 1: hollow billet, 1a: guide hole, 1b: billet for hot extrusion pipe making, 2: container, 3: plug, 4: mandrel, 5: glass molding material for lubrication, 6: main body, 7: protrusion, 8: Opening, 9: Conventional glass molding material for lubrication, 10: Metal ring
Claims (3)
当該潤滑用ガラス成形材は本体と突起部とからなり、
当該本体は、中心にプラグを挿入するための円形の開口部を備えた円形平板状をなし、
当該突起部は、当該本体の開口部に取り付けられ、当該本体に対して垂直に、かつリング状に突出した形状をなし、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するガラスの粘度が１０８０℃〜１１７０℃において１０００〜２０００ｐｏｉｓｅであり、
当該ガラスが、メッシュ３２〜８０の粒度の粒子を６０質量％以上含有し、残部がメッシュ２０〜３２の粒度の粒子であり、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するバインダーの転移点と、当該バインダーの当該ガラス成形材に占める配合比率との組み合わせが、４５０±１０℃に対して５．０〜６．０質量％、４７５±１０℃に対して５．０〜５．５質量％、または５００±１０℃に対して４．５〜５．０質量％であること、
を特徴とする潤滑用ガラス成形材。 When a hollow billet inserted into a container is hot-spreaded and drilled using a plug, it is a glass molding material for lubrication that is used as an upper surface lubricant for the hollow billet,
The lubricating glass molding material comprises a main body and a protrusion,
The main body has a circular flat plate shape with a circular opening for inserting a plug at the center,
The protrusion is attached to the opening of the main body, has a shape that protrudes in a ring shape perpendicular to the main body,
The viscosity of the glass constituting the glass molding material for lubrication is 1000 to 2000 poise at 1080 to 1170 ° C.,
The glass contains 60% by mass or more of particles having a particle size of 32 to 80 mesh, and the balance is particles having a particle size of 20 to 32 mesh.
The combination of the transition point of the binder constituting the glass molding material for lubrication and the blending ratio of the binder in the glass molding material is 5.0 to 6.0% by mass with respect to 450 ± 10 ° C., 475 ±. 5.0-5.5% by mass with respect to 10 ° C., or 4.5-5.0% by mass with respect to 500 ± 10 ° C.,
A glass molding material for lubrication characterized by
当該潤滑用ガラス成形材は本体と突起部とからなり、
当該本体は、中心にプラグを挿入するための円形の開口部を備えた円形平板状をなし、
当該突起部は、当該本体の開口部に取り付けられ、当該本体に対して垂直に、かつリング状に突出した形状をなし、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するガラスの粘度が１１４０℃〜１２００℃において１０００〜２０００ｐｏｉｓｅであり、
当該ガラスが、メッシュ３２〜８０の粒度の粒子を６０質量％以上含有し、残部がメッシュ２０〜３２の粒度の粒子であり、
当該潤滑用ガラス成形材を構成するバインダーの転移点と、当該バインダーの当該ガラス成形材に占める配合比率との組み合わせが、４５０±１０℃に対して５．０〜６．０質量％、または４７５±１０℃に対して５．０〜５．５質量％であること、
を特徴とする潤滑用ガラス成形材。 When a hollow billet inserted into a container is hot-spreaded and drilled using a plug, it is a glass molding material for lubrication that is used as an upper surface lubricant for the hollow billet,
The lubricating glass molding material comprises a main body and a protrusion,
The main body has a circular flat plate shape with a circular opening for inserting a plug at the center,
The protrusion is attached to the opening of the main body, has a shape that protrudes in a ring shape perpendicular to the main body,
The viscosity of the glass constituting the glass molding material for lubrication is 1000 to 2000 poise at 1140 ° C to 1200 ° C,
The glass contains 60% by mass or more of particles having a particle size of 32 to 80 mesh, and the balance is particles having a particle size of 20 to 32 mesh.
The combination of the transition point of the binder constituting the glass molding material for lubrication and the blending ratio of the binder in the glass molding material is 5.0 to 6.0% by mass with respect to 450 ± 10 ° C., or 475. 5.0 to 5.5% by mass with respect to ± 10 ° C.,
A glass molding material for lubrication characterized by
コンテナ内に中空ビレットを挿入し、プラグを用いて上方から熱間押広げ穿孔する際に、
中空ビレットの上面潤滑剤として、請求項１または２に記載の潤滑用ガラス成形材を用いて熱間穿孔すること、
を特徴とする熱間押出製管用ビレットの製造方法。 A method of manufacturing a billet for hot extrusion pipe making,
When inserting a hollow billet into a container and hot-spreading from above using a plug,
Hot drilling using the glass molding material for lubrication according to claim 1 or 2 as an upper surface lubricant of a hollow billet,
The manufacturing method of the billet for hot extrusion pipe making characterized by these.
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