JPH04274818A - 熱間押出し製管法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間押出し製管法に関
し、ステンレス鋼等の表面品質の重要な鋼管の製造に際
して、鋼管全長にわたって良好な表面性状を得るための
熱間押出し製管法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管の熱間押出しに際して潤滑剤として
ガラスを使用する所謂ユジーン・セジュルネ法に代表さ
れる製管法は、炭素鋼はもとよりステンレス鋼等の加工
性の悪い鋼種や加工の厳しい長尺鋼管でも容易に製造で
きる。

【０００３】ガラスは常温では固形であるが、高温では
適度の粘稠性を有する物質であり、さらに断熱性にも優
れているため極めて過酷な加工条件下でも工具の損耗は
ほとんどなく、現在では最も優れた熱間押出し用潤滑剤
として使用されている。

【０００４】図４はユジーン・セジュルネ法による熱間
押出し製管法を示す説明図で、実際の押出しに当たって
は次の工程で行われる。まず、約１２００℃程度に加熱
されたビレット３は、その内外面がガラス粉末等の潤滑
剤で覆われ、図示しないダミーブロックとともにコンテ
ナ６内に装入され、コンテナ６内で加圧されてビレット
３はコンテナ６内に充満しアプセットされる。そして、
その後図示しないステムの前進加圧により、ビレット３
はダイス２とマンドレル４により形成される環状の空隙
から押出され、連続的に塑性変形を受けて、製管される
。

【０００５】この場合、正面潤滑については、粒状ガラ
スを水ガラスや樹脂等のバインダで円盤状に成形固化し
たガラスディスク１をダイス２の前面に装着して使用し
、熱間押出し時におけるダイス２−ビレット３間の潤滑
を行っている。この正面潤滑としてのガラスディスク１
のメカニズムはユジーン・セジュルネ法の特徴ともいえ
るであり、鋼管の品質、特に管外面の表面肌に及ぼす影
響は非常に大きい。

【０００６】一方、このガラスディスク１の正面潤滑作
用を有効に行うため、本出願人が先に特開昭５９−１７
９２１４号公報において開示しているように、ガラスデ
ィスク１とビレット２間にガラスウール材を配設させる
方法が採られる場合もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が上
記ユジーン・セジュルネ法による押出後の成品の表面性
状を詳しく調査したところ、ステンレス鋼や耐熱鋼のよ
うに表面肌が比較的良好な鋼種の場合には、押出初期と
押出後期、すなわち成品のトップ部とボトム部の表面粗
さが著しく異なる場合があることが判った。つまり、ト
ップ部の表面肌がミドル部あるいはボトム部に較べて肌
荒れが著しく、それが成品の見栄えを損わせていた。

【０００８】そこで、本発明者が熱間押出しの際のトッ
プ部に発生する肌荒れ現象につき種々検討を重ねたとこ
ろ、次のようなことが判明した。図５はビレット３がコ
ンテナ６内にアプセットされた状態を示す図で、このア
プセット時には高温に加熱されたビレット３とガラスデ
ィスク１とが直接接触状態にあるため、ビレット３の高
熱によりビレット３とガラスディスク１との接触部にお
いて、溶融軟化層１ｂがかなりの厚さで形成される。そ
の結果、図６に示すように、押出初期においては、溶融
軟化したガラス１ｂがダイス２方向に流動し、溶融軟化
したガラス１ｂの供給過多となり、自由面が形成される
ことによって、押出管トップ部に肌荒れを生じさせてい
た。

【０００９】この現象を解決するために、本発明者は上
記特開昭５９−１７９２１４号公報記載の方法も試みて
はみたが、ガラスウール材自体は断熱性を有するものの
、アプセット時には圧縮薄肉化されてしまうため、前述
のガラスディスクの過剰溶融軟化を妨げるような断熱効
果は期待できない。

【００１０】したがって本発明の主たる目的は、ビレッ
トの高熱によるガラスディスクの過剰溶融軟化を防止す
ることによって、鋼管のトップ部に発生する肌荒れを最
小限に止めるとともに、ガラスディスク本来の正面潤滑
作用を発揮させ、鋼管トップ部からボトム部の全長にわ
たり均一かつ良好な表面性状を得ることができる熱間押
出し製管法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、ガラスを潤
滑剤として使用する熱間押出し製管法において、正面潤
滑剤であるガラスディスクと加熱ビレットとの間に、外
径をコンテナ内径と同等、内径をダイス孔径より大きい
サイズに、環状に成形された断熱性および形状保持性を
有する遮蔽ディスクを介在させて押出しを行うことこと
で解決できる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、図２に示すように、正面潤滑
剤であるガラスディスク１と加熱ビレット３との間に、
断熱性および形状保持性を有する遮蔽ディスク５を介在
させて押出しを行うため、アプセット時においても、ビ
レット３からの高熱が遮蔽ディスク５により遮られ、そ
の熱によるガラスディスク１の過剰溶融軟化を防ぐこと
ができる。したがって、図３に示すように、ガラスディ
スク１とビレット３の直接接触部は押出初期においても
、押出中期あるいは押出後期と殆ど変わらず、均一な薄
い溶融軟化層を形成するので、自由面による肌荒れをな
くすことができるとともに、ガラスディスク１本来の正
面潤滑作用を発揮させることができるので、肌荒れのな
い均一かつ良好な表面性状を有する鋼管の製造が可能と
なる。

【００１３】また、本発明に係る遮蔽ディスク５は形状
保持性を有しているので、押出時の加圧に対しても、当
初の寸法・形状が損なわれることなく、断熱性を発揮す
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によりさら
に具体的に説明する。図１は本発明による熱間押出し製
管法を示す概要図である。本発明においては、熱間押出
しに当たって、正面潤滑剤であるガラスディスク１と加
熱ビレット３との間に配設される遮蔽ディスク５が使用
される。

【００１５】この遮蔽ディスク５は、断熱性を有するこ
とは勿論、形状保持性が要求される。そのため、断熱性
の点からは各種のセラミックスを使用することも可能で
はあるが、セラミックスは靱性が低いので形状保持性が
なく、さらに価格も高価なものであるため、本発明に使
用するにはあまり適さない。そこで、遮蔽ディスク５と
しては、断熱性の点からまた形状保持性の点からも、低
合金鋼の表面に酸化膜を形成させたものを用いる必要が
ある。この酸化膜は、厚さ５０μｍ程度以上あればよく
熱処理によって形成させてもよいし、また一般に行われ
ている化成処理でもよい。なお、このような皮膜がなけ
れば、断熱性が劣るとともに、ビレット３との焼付を発
生し易くなってしまうため、皮膜は必要不可欠なものと
なる。

【００１６】また、遮蔽ディスク５の形状としては、円
形でその中心に穴が設けられているいわゆる環状でなく
てはならない。寸法は、その外径は遮蔽ディスク５がコ
ンテナ６に嵌合できるように概ねコンテナ６の内径と同
等、内径はダイス２の孔径より大きいことが必要である
。厚さは、形状保持性の点から、外径の５％以上が好ま
しい。断面形状は、平行でもあってもよいが、メタルフ
ローの点から、図２および図３に示すように、ビレット
３側には中凹みの傾斜を付与し、さらに、ビレット３側
内面には肉厚相当分程度の半径の曲率Ｒをつけるのが望
ましい。

【００１７】なお、４はマンドレル、７はダミーブロッ
ク、８はステム、９はダイホルダ、１０はダイキャリア
である。

【００１８】（実験例）次に本発明の効果を明らかにす
るために、下記の条件で押出しを行い、その後、押出管
の外表面の肌荒れを評価するために、トップ部、ミドル
部、ボトム部について表面粗さを測定した。

【００１９】 　　実験条件 （１）ビレット材質；ＳＵＳ３０４ （２）ビレット寸法；外径：７６×内径：２５×長さ：
１２０　（ｍｍ）（３）押出管寸法；外径：３０×内径
：２０×長さ：１４００　（ｍｍ）　（４）押出比；１
１．６ （５）押出温度；１２５０℃ （６）ガラス潤滑剤；外面　　Ｂガラス　　加熱ビレッ
トに散布　　　　　　　　　　　　　　　　内面　　Ｃ
ガラス　　加熱ビレットに散布　　　　　　　　　　　
　　　　　正面　　Ｅガラス　　外径：７６×内径：４
０×厚さ：５　（ｍｍ）（７）遮蔽ディスク；（ａ）Ｓ
ＮＣＭ　６１６材　　外径：７６×内径：４０×厚さ：
５　（ｍｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　９５０　℃×１Ｈｒスケール付　　スケ
ール厚　５０　μｍ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（ｂ）ＳＮＣＭ　６１６材　　外径：７６×内
径：４０×厚さ：５　（ｍｍ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　９５０　℃×３Ｈｒス
ケール付　　スケール厚１００　μｍ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（ｃ）Ｓ４５Ｃ　　外径：７
６×内径：４０×厚さ：５　（ｍｍ）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　９５０　℃×１
Ｈｒスケール付　　スケール厚１００　μｍ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（ｄ）窒化珪素セラミ
ックス　　外径：７６×内径：４０×厚さ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：５　（ｍ
ｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｅ）
ＳＮＣＭ　６１６材　　外径：７６×内径：４０×厚さ
：５　（ｍｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　スケールなし　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（ｆ）ガラスウール　　外径：７６
×内径：２５×厚さ：５　（ｍｍ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（ｇ）なし

【００２０】

【表１】

【００２１】その結果、表１に示すように、従来法にお
いては、遮蔽ディスクを何も配設していないために、ト
ップ部に著しい肌荒れが確認された。また、ガラスウー
ルを用いる方法（比較法３）においても、従来法に較べ
て若干少なくはなっているものの、やはりトップ部に著
しい肌荒れが確認された。比較法２では、窒化珪素セラ
ミックス自体は断熱性を有するので、トップ部における
肌荒れを最小限に止めてはいるが、形状保持性がないの
で、押出中期に破損してしまい、結果的にボトム部に肌
荒れが発生した。一方、比較法１では、断熱性および形
状保持性を有する低合金鋼を用いているが、その表面に
皮膜が施されていないため、ビレットとの焼付がおこり
、全体的に肌荒れが生じた。

【００２２】他方、本発明法によれば、トップ部の肌荒
れを最小限に止めており、従来法に較べて格段に良好か
つ均一な表面粗さの鋼管を製造することができた。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、鋼管のト
ップ部に発生する肌荒れを実質的になくすことができと
ともに、ガラスディスク本来の正面潤滑作用を発揮させ
、鋼管全長にわたり均一かつ良好な表面性状を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱間押出し製管法を示す概要図で
ある。

【図２】本発明法によるアプセット時の状態説明図であ
る。

【図３】本発明法による押出初期の状態説明図である。

【図４】従来法による熱間押出し製管法を示す説明図で
ある。

【図５】従来法によるアプセット時の状態説明図である
。

【図６】従来法による押出初期の状態説明図である。

【符号の説明】

１　　ガラスディスク ２　　ダイス ３　　ビレット ４　　マンドレル ５　　遮蔽ディスク ６　　コンテナ ７　　ダミーブロック ８　　ステム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラスを潤滑剤として使用する熱間押
   出し製管法において、正面潤滑剤であるガラスディスク
   と加熱ビレットとの間に、外径をコンテナ内径と同等、
   内径をダイス孔径より大きいサイズに、環状に成形され
   た断熱性および形状保持性を有する遮蔽ディスクを介在
   させて押出しを行うことを特徴とする熱間押出し製管法
   。