JPH0325241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、ガイドシユーマーク疵等の無い高
品質の継目無鋼管を高能率で製造するための継目
無鋼管穿孔圧延方法に関するものである。 一般に、マンネスマン・プラグミル方式等に代
表される傾斜圧延方式の熱間継目無鋼管製造用傾
斜ロール穿孔圧延機には、第１図に概略模式図で
示したように、傾斜して対向する主ロール１，
１′と直角をなして、プレート型のガイドシユー
２，２′が対向して設けられており、主ロール１，
１′とプラグ３とによつて拡管減肉圧延される被
圧延材４の外径が必要以上に膨出するのを、この
ガイドシユー２，２′で規制するようになつてい
る。 これに対して、近年、プレート型ガイドシユー
を使用する場合よりも圧延効率が優るということ
から、デイスクロール型ガイドシユーが傾斜ロー
ル穿孔圧延機に採用されることが多くなつてき
た。 第２図は、デイスクロール型ガイドシユーを備
えた傾斜ロール穿孔圧延機によつて穿孔圧延を行
つている状態を示す概略模式図であり、第２図ａ
はその正面図、第２図ｂは第１図ａのＡ−Ａ断面
図であるが、プレート型ガイドシユー配置位置に
これに代るデイスクロール型ガイドシユー５，
５′を設置したほかは、実質的に第１図のものと
同様である。ただ、デイスクロール型ガイドシユ
ーの場合には、被圧延材４の外径膨出を抑制する
作用に加えて、被圧延材４に軸方向推力を与えて
延伸を助ける作用をも有しているので、圧延効率
が従来のプレート型ガイドシユーを使用したもの
よりも著しく向上するのである。 しかしながら、デイスクロール型ガイドシユー
は、軸を中心に回転する被圧延材かる受ける摩擦
のほかに、前述のように被圧延材を軸方向に延伸
せしめる際の摩擦をも受けることとなるので、そ
の周面と被圧延材外面との摩擦条件は非常に複雑
で厳しいものとなり、両者の境界で焼付を引き起
しやすいという問題を有するものでもあつた。即
ち、デイスクロール型ガイドシユー表面に焼付を
発生すると、製管製品外面に所謂ガイドシユーマ
ーク疵を生ぜしめ、その品質を著しく損なうとと
もにガイドシユー自身も著しい損傷を受けるので
ある。 そして、特に、被圧延材が高合金鋼の場合に
は、材料表面の酸化物が少ないことや変形抵抗が
高い等の理由から、この焼付現象の発生が非常に
著しかつた。 このようなことから、従来、デイスクロール型
ガイドシユーの周面に潤滑剤を供給して摩擦を低
減を図ることが試みられたが、潤滑剤を使用する
とこれが主ロールに移着して被圧延材の噛み込み
を悪くするほか、スリツプを起すのでガイドシユ
ーによつて被圧延材を軸方向に延伸する作用を失
われるという不都合を生じ、採用することのでき
ない手段であることが確認された。 また、例えばプレート型ガイドシユーの場合に
使用されているところの砂状粉粒体をガイドシユ
ー表面に供給する方法や、一般機械装置類に採用
されている焼付防止のための表面処理を施す方法
の適用も試みられたが、前者にはデイスクロール
型ガイドシユーが回転体であるため砂状粉粒体の
有効適用が困難であるという問題があり、後者で
は、ガイドシユーの摩擦条件が非常に厳しいため
表面処理層が短期間に摩滅してしまつて使用に耐
えなくなるという問題があつて、いずれも好まし
いものではなかつたのである。 本発明者等は、上述のような観点から、デイス
クロール型ガイドシユーを備えた傾斜ロール穿孔
圧延機にて鋼管の穿孔圧延を行う際に、ガイドシ
ユーと被圧延材との焼付を防止するとともに両者
間のスリツプをも極力抑え、鋼管材質に関係な
く、ガイドシユーマーク疵等の無い高品質の継目
無鋼管を高い能率で製造する方法を見出すべく、
試行錯誤を繰り返しながら研究を重ねた結果、 (a) デイスクロール型ガイドシユーと被圧延材と
の焼付を防止し、しかも両者間のスリツプを低
く抑えるためには、ガイドシユーと被圧延材と
の接触面間に焼付防止機能を有する粉粒体を介
在せしめるのが最も効果的であること、 (b) 各種の粉粒体の中でも金属酸化物粉粒体は、
高温度の鋼材とガイドシユー（耐熱鋳鋼製が一
般的である）との焼付防止に優れた効果を発揮
し、かつ両者間のスリツプ防止にも極めて有効
な材料であること、 (c) 被圧延材とデイスクロール型ガイドシユーと
の接触面に、金属酸化物粉粒体をそのままで安
定して保持することは極めて困難なことである
が、これを無機質或いは有機質のバインダーと
混合して液状塗料とすれば、回転するデイスク
ロール型ガイドシユー周面へ連続的に供給し、
塗布するのみで、簡単容易に、かつ安定して金
属酸化物粉粒体簿層を前記接触面間に保持させ
ることができ、しかも、この塗膜な優れた焼付
防止効果を有しているとともにスリツプを起し
難い特性をも備えていること、 以上(a)〜(c)に示される如き知見を得るに至つた
のである。 この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、 デイスクロール型ガイドシユーを備えた傾斜ロ
ール穿孔圧延機にて鋼管の穿孔圧延を行うに際
し、金属酸化物粉粒体から成る焼付防止材とバイ
ンダーとの混合液状塗料を、前記デイスクロール
型ガイドシユー周面へ連続的に供給・塗布しなが
ら穿孔圧延することにより、ガイドシユーと被圧
延材との焼付を効果的に防止するとともに、両者
間のスリツプをも極力抑えて、高品質の製管製品
を高能率で製造するようにした点に特徴を有する
ものである。 なお、好ましい金属酸化物粉粒体としては、酸
化鉄（Fe₂O₃）、SiO₂、Cr₂O₃、Al₂O₃等の紛粒体
をあげることができ、その粒径としては平均粒径
で１〜100μｍ程度が好ましい。なぜなら、これ
ら紛粒体の平均粒径が1μｍ未満では摩擦係数が
低くなりすぎ、スリツプ発生の傾向が現われるよ
うになり、一方、平均粒径が100μｍを超えると
付着性が悪くなるという不都合な傾向が顕著とな
るからである。 焼付防止紛粒体としては、黒鉛粉末等も考えら
れるが、この場合には確かに焼付防止効果は満足
できるものの摩擦係数が低く、噛み込みが悪くな
つてスリツプ発生の原因となるので不適当であ
る。傾斜ロール穿孔圧延機のガイドシユーがデイ
スクロール型の場合は、焼付防止紛粒体の摩擦係
数は0.2〜0.5の範囲が好ましく、摩擦係数が0.2未
満では前述のようにガイドシユーと被圧延材とに
スリツプを生ずるようになり、一方、摩擦係数が
0.5を越えた場合には焼付のため被圧延材の外周
にガイドシユーマークの発生が顕著になる傾向が
みられる。このような意味合いからすれば、金属
酸化物粉粒体の中でもCuO粉末やCaO粉末は摩擦
係数が幾分低いので格別に好適であるとは言えな
い。 また、バインダーは、金属酸化物粉粒体の付着
性を確保するために必須のものであり、金属酸化
物粉粒体を溶媒に単に懸濁させて液状としただけ
では付着性が悪くて所望の効果が得られない。 バインダーの種類には格別な制限はなく、一般
に知られているものであればいずれを採用しても
良好な効果を得ることができる。ただ、温度が
1200℃程度の高温材に接触する関係上、水ガラス
等のような耐熱性のある無機系のものが好まし
い。そして、ここで言うバインダーとは、適当な
溶媒で薄めたものをも意味することはもちろんで
ある。 溶媒としては、各種の油、有機溶剤、水等が考
えられるが、油はスリツプを起しやすく、有機溶
剤は発火しやすいことに加えて有毒気体を発生す
る場合もあることから、水が最も好ましいものと
して推奨される。 このように、焼付防止材としてFe₂O₃等の金属
酸化物粉粒体と、水で希釈した水ガラス等のバイ
ンダーとを適当な割合で混合して成る塗料を、デ
イスクロール型ガイドシユー周面に塗布しながら
穿孔圧延を行うと、無塗布の場合では焼付を発生
した材質（高Cr鋼等）の被圧延材や圧延条件の
下でも全く焼付を起さず、しかも、例えば黒鉛な
どの塗布に比べて高い摩擦係数を示し、噛み込み
性悪化や被圧延材軸方向のスリツプを生ずること
もなく、良好な圧延が可能となるのである。 更に、本発明者等の研究によつて、焼付を十分
に防止するには塗料中の金属酸化物粉粒体の混合
量を25重量％以上とするのが好ましく、また塗布
性の面からは60重量％以下とするのが良好である
との結果が得られた。 次に、この発明を実施例により比較例と対比し
ながら説明する。 実施例 まず、第１表に示されるような焼付防止材（金
属酸化物粉粒体）とバインダーとを、同じく第１
表で示される混合割合で混合して焼付防止塗料と
した。 次いで、第３図に概略模式図で示した如き摩擦
試験を行い、試験片同士の焼付状況と摩擦係数と
を調査した。 第３図の符号６で示されるものは、デイスクロ
ール型ガイドシユーに相当する試験片（材質：
JIS SKD61の熱間工具鋼）で、外周速度：２
ｍ／secで回転するものである。摩擦試験は、被
圧延材に相当する試験片７（材質：JIS SUS410
ステンレス鋼）を高周波誘導加熱コイル８で加熱
して1200℃に保持するとともに、試験片６を所定
回転数（外周速度が２ｍ／secとなる回転数）で
回転させ、その外周面に塗料吹付装置９にて前記
各焼付防止混合塗料をスプレー塗布しながら、試
験片７を加圧力：100Kgｆで試験片６の外周面に
押し付ける方法で実施した。

【表】 この結果を第１表に併せて示した。 第１表に示される結果からも、本発明の方法に
よれば、デイスクロール型ガイドシユーと被圧延
材との焼付を十分に防止でき、かつ被圧延材軸方
向へのスリツプも抑えられることが明らかであ
り、一方、黒鉛等の塗布も焼付防止には効果があ
るが摩擦係数が非常に低く、スリツプが助長され
るので好ましくないこともわかる。 なお、同様の方法で、平均粒径：5μｍのFe₂O₃
粉末と水ガラスと水とを１：１：５の重量比で混
合した塗料を用いた試験を行つたが、塗料の付着
量が少なくて焼付を生ずる結果となつた。同じ
く、平均粒径：300μｍを少々越えるFe₂O₃粉末と
水ガラスと水とを２：２：１の重量比で混合した
塗料を用いた試験でも、塗料の付着性が悪く、焼
付を生ずる結果となつた。 次いで、第１表の試験番号４で用いたと同じ焼
付防止混合塗料を用意し、これをSKD61鋼製の
デイスクロール型ガイドシユー周面にスプレー塗
布しながら、実際の傾斜ロール穿孔圧延機で
SUS410鋼の穿孔圧延を行つたところ、焼付防止
混合塗料を使用しなかつた場合には焼付を発生し
て製品外面にガイドシユーマーク疵が発生したの
に対して、この場合には焼付を全く生ずることが
なく良好な圧延を続けることができた。 上述のように、この発明によれば、デイスクロ
ール型ガイドシユーを備えた傾斜ロール穿孔圧延
機にて鋼管の穿孔圧延を行う際に、ガイドシユー
と被圧延材との焼付を効果的に防止でき、品質の
良い継目無鋼管を高能率で製造することが可能と
なるなど、工業上有用な効果がもたらされるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプレート型ガイドシユーを使用
した傾斜ロール穿孔圧延機による作業を模式化し
た概略図、第２図はデイスクロール型ガイドシユ
ーを備えた傾斜ロール穿孔圧延機によつて穿孔圧
延を行つている状態を示す模式図であり、第２図
ａはその正面図、第２図ｂは第１図ａのＡ−Ａ断
面図、第３図は本発明実施例で採用した摩擦試験
の概略模式図である。 図面において、１，１′……圧延主ロール、２，
２′……プレート型ガイドシユー、３……プラグ、
４……被圧延材、５，５′……デイスクロール型
ガイドシユー、６……ガイドシユー相当の試験
片、７……被圧延材相当の試験片、８……高周波
誘導加熱装置、９……塗料吹付装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイスクロール型ガイドシユーを備えた傾斜
   ロール穿孔圧延機にて鋼管の穿孔圧延を行うに際
   し、金属酸化物粉粒体から成る焼付防止材とバイ
   ンダーとの混合液状塗料を、前記デイスクロール
   型ガイドシユー周面へ連続的に供給・塗布しなが
   ら穿孔圧延することを特徴とする継目無鋼管の穿
   孔圧延方法。