JPS63230205A - 快削鋼ビレツトの穿孔圧延方法 - 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、硫黄快削鋼、鉛快削鋼等の快削鋼製！７）′
４１１目無鋼管を、マンネスマン製管法により製造する
場合の快削鋼ビレットの穿孔圧延方法に関する。

〔従来技術〕

快削鋼製の継目無鋼管は、切削加工性に優れているため
、各種シリンダ等の管状の成形部品の素材として広く利
用されている。

継目無鋼管の製造方法として、マンネスマン製管法があ
る。これは、丸棒状の鋼片（ビレット）を、加熱炉にて
加熱した後、穿孔圧延機（ピアサ−）にて穿孔圧延して
中空素管を得、該素管を、後続の各種ミルにて拡径、延
伸圧延し、更に、リーラ、サイザにて磨管、形状修正、
サイジングを行い、精整工程を経て継目無鋼管を製造す
る方法であり、大量生産に適する反面、特に穿孔圧延の
過程において、ビレットに過酷な変形を強いるため、高
温における加工性に優れた炭素鋼、低合金Ｈ４製の鋼管
の製造に通用されている。

従って、前述の快削鋼製の継目無鋼管の製造にマンネス
マン製管法を通用する場合、例えば硫黄快削鋼は多量の
硫化物を含有しており、高温における加工性が普通鋼に
比較して大幅に劣るため、前述の穿孔圧延の過程におい
て、特にその穿孔開始側の端部に割れが発生し、後続す
る拡径、延伸圧延の過程において、この割れが進展する
膚があって、快削鋼製の継目無鋼管の製造にマンネスマ
ン製管法Ｑ法を通用することは困難であった。

そこで、快削鋼製の継目無鋼管の製造にマンネスマン製
管法の通用を可能とする方法が、特開昭５６−８９３０
７号、及び特開昭６１−４２４０４号に既に開示されて
いる。

これらはいずれも、穿孔圧延時における穿孔開始側端部
の割れの発生を未然に防止しようとするものであって、
前者は、穿孔圧延の開始前に、前記ビレットの穿孔開始
側端面に高温における加工性に優れた普通鋼を接合し、
該普通鋼に先導させて穿孔圧延を行う方法であり、後者
は、穿孔圧延の開始前に、前記端面に高温加工性に優れ
た材料を肉盛溶接し、該溶接部に先導させて穿孔圧延を
行う方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕 これらの方法は、いずれも前記割れの発生防止のために
相応の効果が期待できるが、前者の方法においては、ビ
レットと普通鋼の接合端部に溶接のための開先加工を施
す必要があり、また、接合部に欠陥が生じないように留
意して溶接を行う必要があって、開先加工、溶接施工に
多大の時間を要するという難点があり、更に、穿孔圧延
終了後に、接合された普通鋼を除去する工程が必要であ
りで、歩留りの低下及び生産性の低下を招来するという
難点があった。

また後者の方法においては、開先加工の必要はないもの
の、肉盛溶接の施工及び穿孔圧延終了後の肉盛溶接部の
除去に多大の工数を要し、前者の方法と同様に、歩留り
の低下及び生産性の低下を招来するという難点があった
。

更にいずれの方法を用いた場合においても、穿孔圧延中
に前記接合部又は肉盛溶接部が破断し、以後の圧延が不
能となる膚があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、快削
鋼ビレットを穿孔圧延する場合に、該ビレットの穿孔開
始側の端部における割れの発生を未然に防止でき、しか
も歩留りの低下及び生産性の低下を来すことなく、快削
鋼継目無鋼管の製造にマンネスマン製管法を通用するこ
とを可能とする快削鋼ビレットの穿孔圧延方法を提供す
ることを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明に係る快削鋼ビレットの穿孔圧延方法は、快削鋼
のビレットを、傾斜圧延機のロール間に挾持し、該ロー
ルの回転により、その軸長方向に螺進移動させつつ、そ
の軸心位置に貫入されるプラグと前記ロールとの間にて
穿孔圧延する快１１鋼ビレットの穿孔圧延方法において
、穿孔圧延開始前に、前記ビレットの穿孔開始端部の外
径寸法を前記ロール間の開度寸法以下とすべく、該端部
の外周面にテーバ加工を施すことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、快削鋼ビレットの一端部の外周に、
該端部の外径寸法がピアサ−におけるロール間の開度寸
法以下となるようにテーバ加工を施し、該端部に先導さ
せて前記ビレットの穿孔圧延を行う。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は、本発明に係る快削鋼ビレットの穿孔圧延方
法（以下本発明方法という）の実施に使用する、樽形ロ
ールを有するピアサ−における圧延状態を示す模式図で
ある。

ピアサ−は、短寸円柱状をなすゴージ部１１と、該ゴー
ジ部１１の両側に夫々延設され、端部に至るに従って縮
径された円錐台状をなす入口部１２．出口部１３とを備
え、全体として樽形をなす一対の傾斜ロール１，１、及
び弾頭形をなす圧延部２１と、該圧延部２１の大径端に
その一端部を連設され、他端部に至るに従って拡径され
た略円錐台状をなすリーリング部２２と、該リーリング
部２２の大径端にその一端部を連設され、他端部に至る
に従ってわずかに縮径された短寸円錐台状をなす逃げ部
２３とを備え、全体として砲弾形をなすプラグ２等から
構成されている。

第１図に一点鎖線にて示すＸ−Ｘ線は、ピアサ−により
穿孔圧延される快削鋼のビレットＢの軸心を、これに一
致させて移動せしめるべく設定されたパスセンタであり
、前述の一対の傾斜ロール１、ｌは、パスセンタＸ−Ｘ
の両側に、互いに近接又は甜反する方向に移動自在に配
設され、該パスセンタＸ−Ｘに対して互いに逆方向に所
定の角度だけ１頃叙した軸心廻りに、図示しない駆動装
置によって同方向に回転する。一方前記ブラグ２は、前
記パスセンタＸ−Ｘにその軸心を一致せしめるべく、該
パスセンタＸ−Ｘに軸心を一致させて配設しであるマン
ドレルバ−Ｍの先端に、前記逃げ部２３の小径端部を固
着して、前記傾斜ロール１゜１の間に位置させてあり、
マンドレルバ−Ｍの回転に伴って、傾斜ロール１．１と
逆方向に回転するようになっている。

而して、加熱炉にて所定の温度に至るまで加熱された快
削鋼のビレットＢは、第１図に白抜き矢符にて示す如＜
、傾斜ロール１の人口部１２側からパスセンタＸ−ｘに
その軸心を一致させて移送され、まずその先端が、両傾
斜ロール１．　１の人口部１２．１２間に噛みこまれ、
以後は、両傾斜ロール１．１の回転によって、パスセン
タｘ−Ｘに沿う方向に螺進移動せしめられつつ、その軸
心位置に貫入される前記プラグ２と、両傾斜ロール１．
１との間において穿孔圧延されるようになっており、こ
れにより得られた中空素管Ｈは、後続する拡径。

延伸圧延工程に送給され、該工程を経て、継目無鋼管が
製造される。

さて、以上の如く構成されたピアサ−にて快削鋼のビレ
ソｌ−Ｂの穿孔圧延を行った場合に、中空素管Ｈの圧延
進行方向の先端部に、その半径方向に肉厚を離断する態
様にて、軸長方向に延びる割れが発生する。この割れは
、ビレソｌ−Ｂが入口部１２．１２の間に噛み込まれた
後、傾斜ロール１．　１の回転に応じて螺進移動し、該
入口部１２．１２並びに、これに続くゴージ部１１．１
１及び出口部１３．１３とプラグ２との間にて圧下され
る際に、傾斜ロール１．１の前記各部に圧接されるビレ
ットＢの外表面、及びプラグ２の外表面に圧接される同
内表面に、夫々の円周方向に強い剪断力が作用する結果
、前記両表面から発生し、圧延の進行に伴ってこれらが
軸長方向及び半径方向に進行して結合し、前述の如き態
様を呈するものである。

本発明者は、この割れの発生挙動につき、数多くの実験
、研究を重ねた結果、ビレッ）Ｂの外周から発生する割
れが、同じく内周から発生する割れに比較して大きいこ
と、更に、この割れは、その移動方向先端側の自由端た
るとレットＢの穿孔圧延開始側の端面において最初に発
生し、前述の如く進行することを知見するに至り、高温
における加工性に劣る快削鋼のビレットＢを用いて穿孔
圧延を行う場合においても、該ビレットＢの穿孔圧延開
始側の端部が傾斜ロール１．　１間を通過するまでの間
、該端部におけるその外周側からの圧下量を可及的に小
とすべく、第１図に二点鎖線にて示す如く、ピアサ−に
送給される前のビレットＢの前記端部の外周面にテーバ
加工を施すことにより、前記割れの発生が防止できるこ
と、及びテーバ加工を施した後のビレソ）Ｂの先端部の
外径寸法ａを、１頃斜ロール１，１の開度、即ち、該ロ
ール１．ｌ夫々のゴージ部ＩＬＩＩの外周面間の離隔距
＠Ｒｇ以下とした場合に、前記割れの発注防止効果が顕
著であることがわかった。

第２図は、本発明方法の効果を実証するために行った実
験の結果を表にして示すものである。

この実験は、穿孔圧延開始側の端部の外周に、各種のテ
ーバ加工を施した快削鋼のビレソｌ−Ｂを用い、これら
をピアサ−に送給して穿孔圧延して行ったものであり、
第２図は、穿孔圧延の結果として得られた中空素管Ｈに
おける割れの発生状態の観察結果を示すものである。・
本実験に用いたビレット８の仕様、及びピアサ−におけ
る穿孔条件は、以下に示す如くである。

ビレットの鋼種　　ＪＩＳ　５０Ｍ２２　　（ｉ黄快削
鋼）ビレットの外径　　６０　ｍ 加熱温度　１２１０℃ ロール傾斜角度　　８゛及び１２゜ ロール開度　Ｒｇ５２ｎ＋ ガイド開き寸法　　６０　ｎ プラグ径　４８１１Ｉｌｌ 穿孔比　　２．９ なお、この穿孔条件は、普通鋼のビレットを用いて穿孔
圧延を行う場合の代表的な穿孔条件であり、また第２図
における、割れ個数は、中空素管■１の軸長方向の長さ
が１．０ｍｍ以上である割れの個数を示し、最大割れ長
さは、前記割れの内、中空素管１１の軸長方向長さが最
大の割れの長さ寸法を示している。

第２図に示す如＜　、ＮＯ，１のビレットは、穿孔圧延
開始側の端部の加工を全く行っていないもの、Ｎ０８２
のビレットは、前記端部の外径寸法ａを、ロールの開度
寸法Ｒｇ　（＝５２ｍｍ）よりも大なる５５割僧として
テーパ加工を行ったもの、Ｎ０８３及びＮｏ、　４のビ
レットは、前記外径寸法ａを、ロール開度寸法Ｒｇと等
しい５２ｍｍとしたもの、更にＮＯ，５及びＮＯ，６の
ビレットは、前記外径寸法ａを、ロール開度寸法Ｒｇよ
りも小なる４５１としたものであり、ＮＯ，３及びＮ０
９５のビレットにおいては、ビレットの軸長方向のテー
パ部の長さが５ｆｌとなるように、また間、４及びＮ０
１６のビレットにおいては、前記長さが１５ｍｍとなる
ように、夫々のテーパ部が形成されている。

第２図に示す如＜　、ＮＯ，１のビレットにおいては、
ロール傾斜角度が８°及び１２°のいずれの場合におい
ても、数多くの割れが発生しており、該割れの長さも大
であるのに対して、前記端部にテーパ加工を施したＮＯ
，２のビレットにおいては、割れ個数及び最大割れ長さ
が共に激減しており、これらから、前記端部にテーパ加
工を施すことが、穿孔圧延時の割れの抑制に顕著な効果
があることは明らかである。しかしながらこれらの割れ
は、穿孔圧延に続く拡径、延伸圧延工程において、更に
進行することが予忠され、穿孔圧延後の段階において、
割れの発生を皆無とすることが必要であるから、Ｎ０８
２のビレットでは、割れの防止に十分な効果が得られて
いるとは言えない。

これに対して、本発明方法に従ってテーパ加工を施しで
あるＮＯ，３，ＮＯ，４，ＮＯ，５及びＮ００６のビレ
ットを用いて穿孔圧延を行った場合には、第２図に示す
如く、割れの発生は皆無であり、ビレットの圧延開始側
の端部の外周面に、該端部の外径がロール開度寸法Ｒｇ
以下となるようなテーパ部を形成することによって、該
テーパ部の形状に拘わらず、前記割れの発生を防止でき
ることが明らかである。

なお本実施例においては、２個の樽形傾斜ロールを備え
た傾斜圧延機に本発明方法を適用した場合について説明
したが、この傾斜圧延機におけるガイドシューの形状は
、板形、ディスク形又はローラ形のいずれであってもよ
く、またロール個数が３以上の傾斜圧延機、又はコーン
形の傾斜ロールを有する傾斜圧延機においても本発明方
法が適用可能であることは言うまでもない。

〔効果〕

以上詳述した如（本発明方法によれば、快削鋼ビレット
の穿孔開始側の端部に簡単なテーパ加工を施すことによ
り、該端部における割れの発生が未然に防止され、良質
の中空素管を得ることができ、更に、穿孔圧延終了後に
、溶接部又は接合部の除去を要しないから、前記中空素
管を後続する拡径、延伸圧延工程に送給することにより
、歩留りの低下及び生産性の低下を招来することなく、
快削鋼継目無鋼管の製造にマンネスマン製管法を通用す
ることが可能となり、該継目無鋼管の大量生産が可能と
なる等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明方法の実施に使用する穿孔圧延機における圧延状恩
を示す模式図、第２図は本発明方法の実証実験の結果を
示す表である。 １・・・傾斜ロール　２・・・プラグ　Ｂ・・・ビレッ
トＨ・・・中空素管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、快削鋼のビレットを、傾斜圧延機のロール間に挾持
   し、該ロールの回転により、その軸長方向に螺進移動さ
   せつつ、その軸心位置に貫入されるプラグと前記ロール
   との間にて穿孔圧延する快削鋼ビレットの穿孔圧延方法
   において、 穿孔圧延開始前に、前記ビレットの穿孔開始端部の外径
   寸法を前記ロール間の開度寸法以下とすべく、該端部の
   外周面にテーパ加工を施すことを特徴とする快削鋼ビレ
   ットの穿孔圧延方法