JPS6035204B2 - いおう快削鋼の継目無鋼管製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いおう快削鋼の継目無鋼管製造方法に関す
るものである。

機械工作とくに切削加工を施して製品とされる管状部村
たとえば液圧緩衝器その他のシリンダなどの素材として
快削鋼の継目無鋼管の需要が多い。従来この種鋼材のせ
ん孔工程には一般にマンネスマン方式は適用することが
できなかったが、この発明はそのせん孔条件の改善によ
り該方式の適用を可能にして、上記継目無鋼管の大量生
産を安価に実現ようとするものである。いおう快削鋼は
、材料中に多量の硫化物を含むために高温における加工
性が普通の鋼材に比べて極端に劣り、圧延加工中に割れ
の発生する危険性が高い。それ故この種の継目無鋼管を
、懐斜ロールでせん孔し、後続のプラグミルあるいはマ
ンドレルミルなどで伸長・圧延するいわゆるマンネスマ
ン式継目無製管法により製造しようとする場合には、せ
ん孔時に割れが発生し後続の工程に適用することが困難
であった。従ってこの種の継目無鋼管は、専ら押し出し
法により製造されていた。しかしながら押し出し法は、
生産能率が低いことと、せん孔時の偏肉の問題があるた
め、安価に大量生産が可能なマンネスマン方式による製
造法の開発が望まれていたのである。発明者らは上記の
要望に応えるため鋭意研究を進めた結果、マンネスマン
せん孔機による煩斜。

ールせん孔の際の割れの発生をせん孔条件の究明によっ
て解決し、従来不可能であったいおう快削鋼へのマンネ
スマン方式の適用を可能にした。この発明はその開発成
果を開示するものである。さて発明者らは、マンネスマ
ン方式を適用したいおう快削鋼のせん孔時における割れ
の発生挙動を明らかにするとともに、そのせん孔条件が
割れ発生に与える影響を解明することによって、割れ発
生がなく少くとも実用上無害な程度にまで割れ発生を軽
減できるせん孔条件について究明した。

いおう快肖り鋼を傾斜ロールせん孔機でせん孔したとき
、薄肉素管、厚肉素管の各場合とも半径方向に肉厚を離
断する割れが、秦管の圧延先端側で最も激しく圧延後端
側にいくにつれてしだいに減少していく形で発生する。
発明者らの実験によれば、割れの発生状況はせん孔条件
に大きく左右され、とくに割れの発生に大きく影響する
要因は次のとおりである。

【１ー 素材丸ビレットの加熱温度および加熱時間。

■ ロール間隙（Ｄｃ）：下記｛１ー式のドラフト率を
代表する。ドラフト率＝三章三×ｌｏｏ％……‘１｝た
だしＤＢ：丸ビレット径 ＤＧ：ロール間隙（第１図参照） ｛３’ プラグ先進量（１：リード）：煩斜ロールのゴ
ージ部からビレットの入側に向けて測定したせん孔プラ
グの突出長さ（第１図参照）‘４’プラグ蓬：せん孔比
＝主舎害雲素ト管長長事を代表する。

そこでこれらの各要因が割れの発生に及ぼす影響を明ら
かにするため直径５８肌×長さ２５仇奴のいおう快削鋼
丸機（化学成分：０．０７％Ｃ、０．９６％Ｍｎ、０．
３２５％Ｓ）をせん孔素材として割れの発生状況につい
て調べた。

割れの発生状況の判断は、せん孔時の素管を縦割りにし
、内外面を観察することにより行ない、次の４段階で評
価した。

Ａ：割れ発生せず。

または軽微（端面のみもしくは端面から５側以内で停止
）。Ｂ：割れ小さい。

割れがせん孔素菅全長の１′４以下の範囲で停止。Ｃ：
割れ大きい。

割れがせん孔素管全長の１／４〜２／３の範囲で停止。
Ｄ：割れ特大：割れが全長の２／３以上に進展。

以下上記各要因について解明する。‘１｝ 素材丸ビレ
ットの加熱温度および加熱時間。

表１に丸ビレットの加熱温度および加熱時間を種々に変
化させてマンネスマン式せん孔法でせん孔を行なった場
合のせん孔秦管の割れ発生状況について示す。なおせん
孔条件は常法に従い次のとおりとした。・０せん孔条件 ・ロール間隙：５２柵（ドラフト率：１０．３％）・プ
ラグ先進量：２９吻・プラグ蓬：４４・４肋（せん肌滋
＝２．２）・ロール頭斜角：１００・シユウ間隙：６２
助 奏１ １３００ｑｏまでの加熱温度範囲において加熱温度が高
い程、また加熱時間が長い程割れの発生は少〈なる。

一般にいおう快削鋼は、過度な加熱下に硫化物脆性を生
じるおそれがあるので甚しい高温での加工は避ける必要
があり、ビレットの加熱温度は１２００〜１３００ｏｏ
が適切であった。

｛２） ロール間隙およびプラグ先進量。丸ビレットを
１２５０００まで加熱した後、ロール間隙、プラグ先進
量を種々に変化させて煩斜ロールせん孔を行なった場合
の割れの発生状況を第２図に示す。

一般に額斜ロールせん孔機でせん孔する場合は、ドラフ
ト率１０〜１５％、またコンタクト長Ｘすなわちビレッ
ト先端が初めてロールに接触する位置からプラグ先端部
までのせん孔ライン上の長さは×＝ＤＢ／３〜ＤＢの範
囲内で採用されることが多かったが、これらの条件下で
は割れ発生を軽減することはできず、健全なせん孔秦管
を得るためには、第２図で明らかなようにロール間隙を
ドラフト率で１０％以下、かつプラグ先進量をコンタク
ト長×がピレット径ＤＢの１／２以下となるよう設定（
第２図の斜線領域）する必要がある。

【３｝ 次にせん孔比については、上記｛１’，■の条
件を共に満足する範囲内で実験を行なった結果、その割
れ発生に及ぼす影響は微小であることがわかった。

しかしながらせん孔比はとくに大きくなるとそれに従っ
て割れ発生が高くなる傾向にあるので極端な薄肉せん孔
を避け、後続の圧延工程で強圧下を加えるようにする方
がより有利である。上に述べたせん孔条件（１｝，（２
｝に従う以下の設定でせん孔実験を行なった場合、割れ
の発生を皆無にすることは困難であったが、限られた端
面附近の微小き裂にとどまり後続の伸長・圧延工程に適
用しても何ら不都合を生じないことが確かめられた。

ｏ設定 ・ビレット加熱温度：１２５０００ ・ロール間隙：５３肋（ドラフト率８．６％）・プラグ
先進量：４０肋（コンタクト長８肌）・ロール傾斜角：
１００・シュウ間隔：６１側 ・フ。

ラク、径：３８側（せん孔比雛＝・‐７）・素管寸法
直径５９×肉厚１０×長さ４２仇吻以上いおうを０．３
２５％と比較的多量に含むいおう快削鋼（ＳＡＥ１２１
５）を素材に用いた場合を代表例にとって説明したとお
り、マンネスマン式せん孔加工の際、事実上の割れない
こ健全なせん孔素管が得られるので、ＪＩＳ規格ＳＵＭ
ＩＩ〜ＳＵＭ４３など通常いおう快肖り鋼と呼ばれるも
の全てに当然適用できる。かくしてこの発明によれば、
いおう快削鋼の継目無鋼管を、従来不可能とされたマン
ネスマン式継目無鋼管法により有利に製造できるため、
該いおう快肖り鋼管の大量生産を安価に実現でき、しか
もマンネスマン方式は製品寸法範囲も広範囲であるため
上記し、おう快削鋼の継目無鋼管の用途を大中に拡大で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、継目無鋼管のせん孔要領の説明図、第２図は
、せん孔条件の違いによる割れの発生状況を示したグラ
フである。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ いおう快削鋼の継目無鋼管をマンネスマン式継目無
   製管法により製造するに当り、素材の丸ビレツトを１２
   ００〜１３００℃に加熱した後、下記（１）式に示すド
   ラフト率が１０％以下となるロール間隙、コンタクト長
   が上記丸ビレツト径の１／２以下となるプラグ先進量に
   設定したマンネスマンせん孔機によりせん孔し、次いで
   後続の工程で伸長・圧延処理を施すことを特徴とするい
   おう快削鋼の継目無鋼管製造方法。 記 ドラフト率＝（丸ビレツト径−ロール間隙）／（丸ビレ
   ツト径）×１００％……（１）