JPH02160103A - チタン継目無管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、純チタンまたはチタン合金からなるホローシ
ェルをサイザにより熱間で定径圧延するチタン材の定径
圧延方法に関する。

（従来の技術〕 チタンは純チタンと、α型、α＋β型等のチタン合金と
に分類される。α型のチタン合金としては、Ｔｉ−０，
１５Ｐｄ、Ｔｉ−０，８Ｎｌ−０，３Ｚｒ。

Ｔｉ−５Ａｌ−２，５３ｎなどがある。α＋β型のチタ
ン合金としてはＴｉ−８ＡＴｉ−８Ａｆｆｉ−Ｉ、Ｔｉ
　　３Ａｊ！−２，５Ｖ、Ｔｉ−６Ａｊ！−４Ｖ、Ｔｉ
−６Ａｊ！−６Ｖ−２５ｎ、、Ｔｉ−６Ｔｉ−６Ａｌ−
２Ｓｎ−４Ｚｒ−６＋−６Ａｆｆｉ−２Ｓｎ４Ｚｒ−２
Ｚｒなどがあり、Ｔｉ−３Ａｌ−２，５■は冷間加工が
可能な合金として知られている。

発明明言において、チタンとはこれらを総称したもので
ある。

これらのチタンは軽量、高耐食性を有し、特にその継目
無管は化学プラント、航空機用油圧配管への適用が期待
されている。

このようなチタン継目無管は、従来は、ＪＩＳ−Ｈ４６
３０に規定されるように、熱間押出し法と冷間引抜き法
との組合せによって製造されるのが一般的とされている
。これはチタンは本質的に熱間加工性が悪く、その管は
開方向剪断歪を生じやすいとされているからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、熱間押出し法は他の熱間製管法に比べて能率
が低く、長尺管を造ることもむつかしい。

また、冷間引抜き法も寸法精度等を向上させるのには有
効であるが、能率は低い、したがって、このような方法
の組合せで製造される従来のチタン継目無管は、高コス
トとならざるを得ない。

本発明は、チタン継目無管を低コストで、しかも品質よ
く製造するためのチタン材定径圧延方法を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

継目無管を高能率、経済的に製造するだけであれば、マ
ンネスマンピアサ−に代表される傾斜ロール穿孔圧延機
を含む継目無管連続製造ラインを適用するのが良い、こ
れによると、継目無管が次の順序で製造される。

先ず、傾斜ロール穿孔圧延機で加熱ビレットを穿孔圧延
して中空のホローピースとなる。得られたホローピース
は、引き続きマンドレルミルまたはプラグミルで延伸圧
延されてホローシェルとされる。延伸圧延にマンドレル
ミルが使用された場合は、ホローシェルは必要に応じて
再加熱後、ストレッチレデエーサで絞り圧延され、プラ
グミルで延伸圧延が行われた場合は、必要により再加熱
後、サイザで定径圧延される。

本発明者らは、このような継目無管連続製造ラインでの
チタン継目無管の製造について研究を続けており、その
過程で今回、定径圧延に関して次のような知見を得た。

定径圧延は、上述したように、傾斜ロール穿孔圧延機を
含む継目無管連続ラインの最終工程に位置する。したが
って、この定径圧延は、製品の表面性状を決定する。チ
タンは本質的に熱間加工性が悪（、また温度により特性
が大きく変化するので、この定径圧延で必要な寸法精度
を確保しようとすると、表面性状の悪化が懸念される。

定径圧延で表面性状が悪化すると、それはそのまま製品
の品質低下を意味し、たとえ定径圧延に至るまでの穿孔
圧延や延伸圧延で十分な品質が確保されていても、それ
は意味のないものになる。

本発明者らは、このような状況下でチタン製ホローシェ
ルの定径圧延条件について実験を繰り返した結果、ホロ
ーシ・エルの定径圧延において、サイザ入側におけるホ
ローシェル温度と外径圧下率とを規定すれは、熱間押出
し法と冷間引抜きとの組合せでチタン継目無管を製造し
た場合に匹敵する特性および性状が得られることを知見
した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、純
チタンまたはチタン合金からなるホローシェルを、サイ
ザにより熱間で定径圧延する際に、前記ホローシェルを
、そのサイザ入側温度を５５０〜１１５０℃として、外
径圧下率３〜１５％で定径圧延することを特徴とするチ
タン材の定径圧延方法を要旨とする。

（作　　用〕 本発明における圧延条件限定理由は、次のとおりである
。

チタンは温度により特性が大きく変化し、特にサイザ入
側温度が５５０℃未満で定径圧延すると、変形能が低下
していることから、ロール焼付きによる被れ状疵、筋疵
、エツジマーク、穴あき等の疵が発生し、場合によって
は圧延自体が不可能になる。またチタン合金においては
、α／β相の界面に両者の変形能の差により変形を受け
た際にボイドと呼ばれる空隙が発生する。逆に、サイザ
入側温度が１１５０℃超で圧延されると、圧延後の冷却
により粗大な針状晶が生成する。この針状晶は変形能が
低く、製品の機械的性質を低下させる。

したがって、サイザ入側におけるホローシェル温度は５
５０〜１１５０℃とする。

外径圧下率については、これが３％未満では、定径圧延
の目的を達成することができず、製品の寸法精度が悪化
する。逆に、１５％を超えると、ロール焼付きによる筋
疵、エツジマーク等の外面疵が発生し、製品の表面性状
を悪化させる。したがって、定径圧延における外径圧下
率は３〜１５％とする。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

第１表に示す組成を有する工業用純チタン（ＪＩｓ−８
４６３０−３種）からなる外径１７３−１長さ２０４０
鋪の中実ビレットを、２０一ル傾斜穿孔圧延機（ピアサ
−）にて圧延機入側温度９９０〜１２９０℃で、外径１
７８ｍ、肉厚４０ＩＩＩｌ、長さ２７１０ｍの中空素管
とし、これをエロンゲータにて圧延機入側温度８８０〜
１２００　’Ｃで外径１９０ｍ、肉厚１９．５　ｍ、長
さ４５００ａｓのホローピースに寸法調整した。

引き続き、得られたホローピースをプラグミルにて圧延
機入側温度６００〜１１５０℃で延伸圧延して、外径１
８３−１肉厚１５閣、長さ５９４０Ｍのホローシェルと
した。このときの延伸比は１．３である。

次に、得られたホローシェルを種々の温度に再加熱後、
外径圧下率を変えながら２０−ル、７スタンドのサイザ
により定径圧延した。定径圧延後の純チタン継目無管の
性状および室温特性を調査した結果を第３表に示す。ま
た、参考のため、第３表には熱間押出し法と冷間引抜き
法との組合せで製造した同一グレード品に対するＪＩＳ
−Ｈ４６３０−３種の規格値とを示している。

尚１では、サイザ入側温度が低いために、継目無管表面
に疵が生じ、機械的性質を論じる以前に製品価値を失っ
た。ＮｌＸ６では、サイザ人側温度が高すぎるために、
表面性状は良好なものの、伸びが著しく悪化した。磁８
では、サイザ入側温度が適性であるが、外径圧下率不足
のため、所定の寸法精度が確保できなかった。Ｎｌ１ｌ
Ｏでは、外径圧下率が過剰のため、表面疵が生じ、製品
価値を失った。

以上の比較側に対し、本発明例である隘２〜５゜７．９
では表面性状が良好で、しかも機械的特性は、熱間押出
しと冷間引抜きとの組合せによる場合の規格値を全て満
足している。

次に、第３表に示す組成を有するＴ　１−６Ａ１４■系
合金について上記と同一の試験を実施した。結果を第４
表に示す。

第４表から明らかなように、本発明の定径圧延方法は、
チタン合金製ホローシェルの製造に対しても有効である
。

なお、上述の実施例では、定径圧延に供するホローシェ
ルを延伸圧延で製造しているが、これに限定するもので
はなく、例えば、傾斜ロール圧延で穿孔したもの、押出
しで製造したもの、純機械的に穿孔したものなどを定径
圧延に供することが可能である。

定径圧延についても、実施例で使用した２０−ル、７ス
タンド以外のサイザを使用でき、更に、定径圧延後に表
面切削加工や、冷間引抜きを実施することも可能である
。

〔発明の効果〕

本発明の定径圧延方法は、チタン製のホローシェルに十
分な寸法精度を与え、しかも機械的強度や表面性状を悪
化させない。したがって、本発明法の導入により、例え
ば傾斜ロール圧延機を含む高能率な継目無管連続製造ラ
インによるチタン継目無管の製造が可能になり、その製
造コスト低減に大きな効果が発揮される。

手続補正書（自制 ■、事件の表示 昭和６３年特許願第３１７２２６号 ２、発明の名称 チタン材の定径圧延方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 代表者　新　宮　康 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）　　明細書第７頁第１行 ｒ１２９０℃」とあるをｒ　１２５０℃」と補正します
。

（２）同第７頁第１４行 「継目無管の性状および室温特性を」とあるを「継目無
管の性状および７５０℃で１時間焼鈍した後の室温特性
を」と補正します。

（３）同第８頁第８行 「比較側」とあるを「比較例」と補正します。

以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、純チタンまたはチタン合金からなるホローシェルを
   サイザにより熱間で定径圧延する際に、前記ホローシェ
   ルを、そのサイザ入側温度を５５０〜１１５０℃として
   、外径圧下率３〜１５％で定径圧延することを特徴とす
   るチタン材の定径圧延方法。