JPH02241603A - 難加工材料製の継目無管の穿孔方法 - 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〕 本発明は継目無管の穿孔方法、特にマンネスマン製管法
により継目無管を製造する過程で行われる加熱された中
実ビレットを穿孔する方法に関する。

〔従来の技術〕

熱間で継目無管を製造する方法として、マンネスマン製
管法は従来より広〈実施されているが、この方法は所定
温度に加熱した丸鋼片（中実ビレット）を、先ず穿孔圧
延機により穿孔圧延して中空素管（ホローシェル）を製
造し、このホローシェルをエロンゲータ、プラグミル又
はマンドレルミル等の延伸圧延機にて肉厚を減じ、また
必要に応じて再加熱した後、絞り圧延機、或いは定型機
によって主に外径を減じて所定寸法の継目無骨を得る方
法である。

継目無管の製造過程で用いられる穿孔圧延機には種々の
構造のものが提案されているが、２木の主ロール及びプ
ラグと、外面規制工具である２個のプレートガイドシュ
ー、デイスクロールとを組み合わせた、所謂２０−ルビ
アサ、或いは３本の主ロール及びプラグを組み合わせた
、所謂３０−ルビアサが一般的である。

ところでこのような穿孔圧延過程においてはプラグは加
熱された中実ビレット及びホローシェルとの絶えまない
接触によって常時高温、高負荷に曝されるため主ロール
、デイスクロールに比べて摩耗、変形を生じ易く、現在
量も広く採用されている旧−Ｃｒ−Ｎｏ鋼に９００〜１
０００℃の高温でスケール処理を施し、プラグ表面に数
１０μｍ乃至数１００　ｐｍのスケール膜を生成せしめ
たプラグを用いて炭素鋼や低合金鋼を多量に圧延した場
合、ロールゴージ部と対向する胴体部分に、えぐれた状
態の損耗５変形が生じ易く、ホローシェルの内面性状悪
化の原因となり、プラグ寿命も短いという欠点があった
。

この対策としてプラグ内に冷却水を循環させる７、所謂
水冷プラグ、或いは熱間潤滑剤をプラグとホローシェル
内面との間に噴出させて潤滑を効率的に行う方法（特開
昭５１４３３１６７号）、或いはプラグ全体又は先端部
を高温強度に優れたモリブデン合金、又はセラミック等
により製作する方法（特開昭６２−２０７５０３号９特
開昭６３−１０４７０７号、特開昭６３−２０３２０５
号）等が提案されている。

（発明が解決しようとする課題〕 ところでこのような従来方法にあっては、例えば高Ｃｒ
鋼、ステンレス鋼、或いはＴｉ合金網等の難加工性材料
を穿孔圧延するのに使用すると、Ｎｉ−Ｃｒ系合金鋼に
単にスケール処理を施しただけのプラグではたとえ内部
水冷構造を採用し、また潤滑剤噴射構造を採用してもプ
ラグの溶損、変形が著しく、寿命が短い。また、プラグ
先端部のみをモリブデン合金９セラミツクにて構成して
強化する方法は先端部の損耗、変形防止効果は大きいが
、刺部の溶損防止機能が弱く、プラグ寿命の延長効果が
十分でない。

また全体をモリブデン合金等にて構成する方法はプラグ
のコストが極めて高く、炭素鋼等の加工の容易な材料用
として別の安価なプラグをも用意せねばならず工場内で
保有、管理すべきプラグの個数が増大し経済的にも不都
合である等の問題があった。

本発明者は難加工材に対する穿孔圧延に適用しても寿命
の長いプラグを得るべく実験、研究を行った結果、次の
ような事実を知見した。

■　プラグの表面にスケール層をスケール処理によって
付着せしめたプラグを用いて難加工材に適用した結果、
僅か数バスでプラグの溶損、変形。

焼付きが生じ、その表面にはスケール層が殆ど残存しな
い部分さえ存在し、スケール量の不足が明らかであった
。

■　また長時間大気中で１２００℃程度に加熱したステ
ンレス鋼製のホローシェルを傾斜圧延機で延伸圧延を行
ったところ圧延後のプラグ表面にはホローシェルから多
量のスケールが移着していることが観察されたが、プラ
グ自体の溶損、変形は何ら抑制されておらず、被圧延材
料であるステンレス鋼から供給されるスケ・−ルでは、
潤滑、断熱効果が十分でない。

■　更にＣｒ−Ｎｉ系合金鋼製のプラグに９００℃〜１
０００℃でスケール処理を施し、そのままステンレス鋼
の穿孔圧延に供したプラグと、予め炭素鋼を数パス圧延
した後ステンレス鋼の穿孔圧延に供したプラグとで使用
後の損耗状態を比較したところ、後者には明らかな損耗
抑制効果が認められた。

このような事実から、従来の安価な材料であるＣｒ−Ｎ
ｉ系合金鋼製のプラグを使用して高Ｃｒ綱、ステンレス
鋼等の難加工材を穿孔圧延する際にはプラグ表面に潤滑
、断熱効果を発揮する適当なスケールを保持し、または
供給するのが効果的であるといえる。

本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とするところは高価な高温高強度材料を用いるこ
となくプラグを構成出来、しかもプラグの損傷、変形を
低減し、プラグ寿命の延長を図れるようにした継目無管
の穿孔方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る継目無管の穿孔方法では、予め炭素鋼又は
５％以下のＣｒを含む低合金鋼を穿孔圧延するのに用い
たプラグを用いて穿孔圧延を行う。

〔作用〕 本発明方法はこれによって、プラグ表面に潤滑。

断熱効果のあるスケール層を付着形成せしめ得ることと
なる。

〔実施例〕

以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明方法を、外面規制工具としてデイスクロ
ールを用いた２０−ル・ピアサに適用した場合の実施状
態を示す部分破断平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に
よる部分拡大断面図、第３図は第１図のｍ−ｉ線による
側面図であり、図中１．２は主ロール、３，４はデイス
クロール、５はプラグ、Ｂは中実ビレット、Ｈはホロー
シェルを示している。

主ロール１．２は軸長方向の中間部にゴージ部Ｉｇ、２
ｇを備え、ここから先端側に向かうに従って直径が漸次
縮小され、また後端側に向かうに従って直径が漸次増大
されて夫々円錐台形に形成されており、中実ビレフトＢ
、ホローシェルＨが通過するパスラインｘ　−ｘ　１ｇ
を隔てて対向配置され、中実ビレッ）Ｂが搬入される入
側の端部はバスラインＸ−Ｘ線周りに所要角度β（傾斜
角という）傾斜させると共に、パスラインＸ−Ｘ線側に
向けて接近させ、パスラインＸ　−Ｘ　線に対して所要
角度γ（交叉角という）傾斜させて配設し、入側面角α
１．出側面角α２としてあり、夫々図示しない駆動源に
て矢符方向に回転駆動せしめられるようになっている。

デイスクロール３，４はパスラインＸ−Ｘ線を隔ててそ
の両側（左、右又は上、下）の主ロール１．２間に夫々
位置させて配設され、中実ビレッ１−Ｂ、ホローシェル
Ｈの外周面に転接して材料が外方へ膨出するのを規制す
ると共に、これらの推進を補助すべ（回転駆動せしめら
れるようになっている。

プラグ５はその基端部側を芯金６の先端に回転可能に支
持され、先端部側を中実ビレッ）Ｂの入側に向けてパス
ラインＸ−Ｘ線上に配設されている。

中実ビレッ）Ｂは所定温度に加熱された状態で白抜矢符
方向に給送され、その先端部を主ロール１．２間に噛み
込ませる。これによって中実ビレッ）Ｂは両生ロール１
，２の中間においてはデイスクロール３，４で規制され
、軸心線回りに回転されつつ軸長方向に移動する螺進移
動せしめられながら、プラグ５が貫入せしめられ、穿孔
圧延されてホロージェノ１刈］に形成されることとなる
。

そして本発明方法においては、中実ビレッ）Ｂが高Ｃｒ
鋼、ステンレス鋼、或いはＴｉ合金等の難加工性材料で
ある場合には、炭素鋼又は５％以下のＣｒを含む低合金
鋼製の中実ビレットに対する穿孔圧延に使用したプラグ
、即ち予圧延プラグを用いる。

プラグが、例えば新品の場合にはこの予圧延は５〜１０
本の中実ビレットに対して穿孔圧延、即ち５〜１０バス
程度行う。

また新品のプラグでな（でも、例えばステンレス鋼製中
実ビレットに１パスだけ使用した場合の如くスケール処
理を施した後、圧延に供するのに支障にない程度に使用
された中古プラグであっても、母材の機械的強度が熱的
影響等で著しく損なわれていない限り、再度炭素鋼を敗
バス穿孔圧延することにより再使用が可能である。

更に予圧延を施したプラグについて難加工材等に適用中
、致命的な損耗が発生する前に使用を一旦中断して炭素
鋼製の中実ビレット等に対する予圧延を行えばプラグ寿
命の延長に効果がある。

予圧延に用いる炭素鋼、５％以下のＣｒを含む低合金鋼
はこの予圧延の目的のみに用意したものであってもよい
ことは勿論であるが、通常は生産スケジュールを考慮し
て炭素鋼、或いは５％以下のＣｒを含む低合金鋼製の継
目無管の製造時に高Ｃｒ鋼、ステンレス鋼等の難加工材
製継目無管の製造に用いるべきプラグを適用して予圧延
を施してお（のが望ましい。

〔試験例１〕 第１〜第３図に示した傾斜圧延機を、またプラグはスケ
ール処理を施したものを用い、これに表１に示す如き成
分組成の中実ビレットを各５木づつ予圧延を実施した。

表　　　１ 圧延条件は次のとおりである。

中実ビレット寸法　直径：６０＋ｎ 長さ：　５００ｍｎ＋ 温度：　１２００℃ 傾斜ロール　　　　ゴージ部直径　：　４５０ｍｎ＋ロ
ールバレル長：　２００＋＋ｕ。

交叉角　　　　：２０゜ 傾斜角　　　　：１０゜ 入、出側面角　：３．５゜ 回転数　　　　：　６０ｒｐｍ プラグ　　　　　　直径：　４４ｍｍ 長さ８１００ｍｍ 材質：　Ｃ：０．２％、　Ｓｉ：０．５％Ｍｎ：０．５
％、　Ｎｉ：１．２％ Ｃｒ：３゜５％ ホローシェル寸法　外径　　　　：６２１（代表値） 肉厚　　　　；８鶴 長さ　　　　　：　１０４０ｏ＋ｍ その後、５ＵＳ３０４、及びＴｉ基合金を各２本づつ穿
孔圧延し、プラグの損耗状態を比較した。

結果は表２に示すとおりである。

なお、予圧延を施さないプラグも用意し、他の条件を同
じにして穿孔圧延を行った。

なおＴｉ合金についての穿孔試験結果も略同様であった
。

〔試験例２〕 〔試験例１〕に示すプラグＡを用いて表１に示す中実ビ
レット試料隘１に対し再度５本の予圧延を実施した後、
５ＵＳ３Ｑ４を２本穿孔した。

結果はプラグ先端部の変形は増大していたが、胴体部に
は殆ど変化がなく、更に使用が可能な状態であった。

また、比較のため予圧延を行わないプラグＡについても
同様に再度５ｔｌＳ３０４を２本穿孔した結果、２木目
で途中止りが生じた。

なお、以上は主ロールにコーン型ロールを用いた２０−
ルビアサを例にとって説明したが、外面規制工具を用い
ない３０−ルピアサ、主ロールがバレル型ロールである
前記２０−ルビアザ等であっても適用可能であることは
いうまでもない。

〔効果〕

以上の如く本発明方法にあっては難加工材料の穿孔に先
立って従来の安価な材料製のプラグに対して予め炭素鋼
、又は５％以下のＣｒを含む低合金鋼を穿孔する予圧延
を施したプラグを使用することによって、プラグの潤滑
、断熱効果が期待出来て、損耗が大幅に低減出来る優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施状態を示す部分破断平面図、
第２図は第１図のｎ−ｎ線による断面図、第３図は第１
図の■−■線による側面図である。 １．２・・・主ロール　３．４・・・デイスクロール５
・・・プラグ　Ｂ・・・中実ビレットＨ・・・ホローシ
ェル 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫２ｇ 弔 図 弔 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、傾斜圧延機を用いて中実ビレットを穿孔圧延する継
   目無管の穿孔方法において、 予め炭素鋼又は５％以下のＣｒを含む低合金鋼を穿孔圧
   延するのに用いたプラグを用いて穿孔圧延を行うことを
   特徴とする継目無管の穿孔方法。