JP3365348B2 - 金属管の圧延方法 - Google Patents
金属管の圧延方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイザ等の定径圧
延機で金属管の外径圧下をおこなう際の圧延方法に関す
る。詳しくは、本発明は、六角張りや噛み出し疵を防止
し、同じ孔型ロールを用いて異なる肉厚の金属管に仕上
げることが可能な圧延方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に継目無金属管（以下、金属管とも
いう）の製造工程においては、ピアサにより穿孔された
中空素管をマンドレルミルなどの延伸圧延機を用いて減
肉圧延し、次いでサイザあるいはストレッチレデューサ
などの定径圧延機を用いて所要の外径に圧延する。上記
サイザおよびストレッチレデューサはほぼ同様の構成で
あり、以下サイザにより説明する。 【０００３】図１はサイザのロール配置を模式的に示す
概要図である。図２は３ロール式サイザのロールスタン
ドの断面図で、同図（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図
（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。図１および図２で
符号１はロールスタンド、２は孔型ロール、３は金属
管、Ｏはパスセンタである。 【０００４】定径圧延機であるサイザは、図２（ａ）、
（ｂ）に示すように同一面内に一般に３個の孔型ロール
がパスセンタＯの回りに１２０°の間隔を隔てて放射状
に組み込まれた複数のロールスタンド（以下、単にスタ
ンドともいう、通常４〜１５スタンド）を、図１に示す
ように連接配置して構成される。隣り合うスタンドは、
相互の孔型ロールの配置が図２（ａ）と図２（ｂ）の関
係になるように、パスセンタの回りに６０°位相を異な
らせて連接される。圧延時の使用スタンド数は金属管の
仕上げ外径によってきまる。サイザの最終１〜数スタン
ドでは定径仕上げのため円弧形状の孔型ロールが用いら
れ、それ以外のスタンドでは楕円弧状の孔型ロールが用
いられる。実際の孔型ロールは、図２（ａ）、（ｂ）に
示すように、ロール相互の間隙があり、フランジ端Ｆは
溝底点Ｅに対して正６０°の位置ではないが、以後はフ
ランジ端位置を正６０°の点Ｆにあるものとして説明す
る。 【０００５】サイザの圧延では、管内面の拘束がないた
め、一つのスタンドの圧延では、孔型の溝底部とフラン
ジ部での増肉量が異なり、不均一な変形が生じる。被圧
延材は溝底とフランジの角度が交互に６０゜ずつ変化す
る中で圧延されるため、溝底とフランジの中間点（溝底
またはフランジから３０゜の位置をいう）の肉厚は溝底
部またはフランジ部より厚くなったり薄くなったりす
る。これを六角張り、または角張りと称し、特に厚肉管
で発生しやすい。 【０００６】この六角張りの発生を防止するには孔型形
状を真円形状に近づけ、フランジ部で押さえ込むように
圧延し、周方向の偏肉を小さくする必要がある。ところ
が孔型形状を真円に近づけたものを薄肉材の圧延に適用
すると、フランジ部で噛み出しが発生し、噛み出し疵が
問題となる。 【０００７】したがって、肉厚に応じて孔型ロールを保
有する必要があり、ロール保有数が多くなって設備コス
トの増加やロール置場不足などの問題が生じる。また、
肉厚に応じて頻繁なロール交換が必要で、その為に多大
な時間と労力を費やさなければならず、生産性の面でも
問題である。 【０００８】ロール保有数の削減、ロール交換頻度の削
減に関して、特開平７−１６６１６号公報には、全スタ
ンドをパスセンタとロール回転軸間距離が最大の開状態
で所定形状のカリバーロール（孔型ロール）となし、管
の肉厚、外径に応じてパスセンタとロール軸間距離を調
整し、孔型ロールの楕円度、平均外径を変更し管の内面
角張率を抑制する圧延方法が開示されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
方法は、孔型ロールの楕円度に注目してパスセンタとロ
ール軸間距離を調整するものであるが、六角張りや噛み
出し疵の改善効果が不十分であることが判った。 【００１０】本発明の課題は、サイザなどの定径圧延機
において、上記従来技術の不備を解決し、同じ孔型ロー
ルで広範囲の肉厚の製品を噛み出し疵および六角張りの
発生を抑制して圧延することができる金属管の圧延方法
を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明者は、六角張りと
噛み出し疵の防止には、隣接するスタンド間での孔型ロ
ール形状の関係が重要であるとの認識に立ち、種々の圧
延実験をおこない、以下の知見を得た。 【００１２】（ａ）厚肉材の圧延時に発生しやすい六角
張りや薄肉材の圧延時に発生しやすい噛み出し疵は、第
１スタンドや最終スタンドに比べ圧下率の高い中間スタ
ンドでの圧延時に発生する。 【００１３】（ｂ）六角張りは、当該スタンドのパスセ
ンタと孔型ロールのフランジ端間の距離（Ａ）と直前ス
タンドのパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離（Ｂ）
との差（Ａ−Ｂ）を小さくすることにより抑制される。
すなわち、上記差を小さくすることによりフランジ部で
の被圧延材の拘束が大きくなり周方向の偏肉の発生が抑
制される。 【００１４】（ｃ）噛み出し疵は、当該スタンドのパス
センタと孔型ロールのフランジ端間の距離（Ａ）と直前
スタンドのパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離
（Ｂ）との差（Ａ−Ｂ）を大きくすることにより抑制さ
れる。すなわち、上記差を大きくすることによりフラン
ジ部での被圧延材の拘束が減少し噛み出しが防止され
る。 【００１５】（ｄ）六角張りと噛み出し疵の発生の防止
は、各スタンドのサイドリリーフ係数を適正範囲に管理
することにより可能である。（ｉ）番目のスタンドのサ
イドリリーフ係数Ｓi は下記式で表される。 【００１６】 【数２】 【００１７】（ｅ）サイドリリーフ係数は金属管の製品
の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）の比（ｔ／Ｄ）で決定され下
記式で表されるＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とするこ
とで六角張りとエッジ疵の発生が防止できる。 【００１８】 【数３】 【００１９】本発明は、上記知見に基づき完成されたも
ので、その要旨は以下のとおりである。 （１）１スタンド内に３または４個の孔型ロールを同一
面内に有する複数のスタンドからなる定径圧延機を用い
た金属管の圧延方法であって、定径圧延機を上流から下
流に向かって第１スタンド、複数の中間スタンドおよび
最終スタンドとしたときの全ての中間スタンドにおい
て、金属管の製品の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）に応じてパ
スセンタと孔型ロール溝底間の距離を調整して、下記
（１）式で表される（ｉ）番目のスタンドのサイドリリ
ーフ係数Ｓi を下記（２）、（３）式でそれぞれ表され
るＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とすることを特徴とす
る金属管の圧延方法。 【００２０】 【数４】 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明で用いる定径圧延機は、公
知のサイザやストレッチレデューサなどの圧延機でよ
く、図２（ａ）、（ｂ）に示すように同一面内に３個あ
るいは４個（図示無し）の孔型ロールがパスセンタＯの
回りにそれぞれ１２０°、９０°の間隔を隔てて放射状
に組み込まれた複数のスタンド（通常、サイザ：４〜１
５スタンド、ストレッチレデューサ：４〜２８スタン
ド）を連接配置した圧延機が用いられる。３ロール式あ
るいは４ロール式の定径圧延機のロールは、隣り合うス
タンド間でそれぞれ６０°、４５°位相を変えて配列さ
れる。 【００２２】図３は、孔型ロールの要部断面で、パスセ
ンタＯと孔型ロールのフランジ端Ｆ間の距離Ａならびに
パスセンタＯと孔型ロールの溝底Ｅ間の距離Ｂを説明す
る模式図である。 【００２３】本発明では、製品の肉厚ｔと外径Ｄに応じ
てパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離（図３のＢ）
を調整して、（１）式で表される（ｉ）スタンドのサイ
ドリリーフ係数Ｓi を（２）、（３）式でそれぞれ表さ
れるＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とする。 【００２４】図４は、本発明に係るサイドリリーフ係数
の適正範囲を示すグラフである。 【００２５】同図で、線１、２はそれぞれ（２）式のＳ
max と（３）式のＳmin を表し、線１と線２で囲まれた
領域がサイドリリーフ係数の適正範囲である。すなわ
ち、サイドリリーフ係数がＳmax を超えると六角張りの
発生により製品形状が不良となり、Ｓmin 未満では噛み
出し疵が発生し品質不良となる。したがって、サイドリ
リーフ係数はＳmin 以上、Ｓmax 以下とする。好ましく
は、（Ｓmax ＋３・Ｓmin ）／４以上、（３・Ｓmax ＋
Ｓmin ）／４以下である。以下、パスセンタと孔型ロー
ルの溝底間の距離を溝底距離ともいう。 【００２６】溝底距離の調整は、電動式あるいは油圧式
の圧下装置をスタンドに設けることにより、オフライ
ン、オンラインのいずれでも可能であるが、オンライン
でおこなうことが望ましい。 【００２７】ここで、サイドリリーフ係数を適正範囲に
設定するためにおこなう溝底距離の調整は、定径圧延機
を上流から下流に向かって第１スタンド、複数の中間ス
タンドならびに真円化のために用いられる最終スタンド
としたときの全ての中間スタンドの孔型ロールのみを対
象におこなえば十分であるが、第１スタンドと最終スタ
ンドを含む全てのスタンドの孔型ロールを対象におこな
ってもよい。 【００２８】一般に、第１スタンドと最終スタンドの圧
延では中間スタンドの圧延に比べ圧下率が低く設定され
ており、六角張りや噛み出し疵の発生に伴う問題は少な
い。 【００２９】なお、第１スタンドのサイドリリーフ係数
Ｓ1 は、（１）式でｉ＝１としたときのＢ0 が第１スタ
ンド入側の被圧延材（素管）の半径で定義される数値で
ある。 【００３０】次ぎに、具体的に圧延方法を、製品の外径
（Ｄ）が２３０ｍｍで肉厚（ｔ）が８ｍｍと４５ｍｍの
２種類の金属管をスタンド数１１基（第１スタンド、中
間スタンド９基、最終スタンド）で圧延する例で説明す
る。 【００３１】肉厚８ｍｍの金属管の圧延では、（２）式
と（３）式からＳmin は−３．２５、Ｓmax は１．８４
となる。同様に肉厚４５ｍｍの金属管の圧延では、Ｓmi
n は−４．８６、Ｓmax は−０．２４となる。 【００３２】したがって、肉厚８ｍｍの金属管を圧延す
る場合は、中間スタンドでの圧延におけるサイドリリー
フ係数が−３．２５〜１．８４の範囲内の数値となるよ
うに中間スタンドの各孔型ロールを昇降して溝底距離の
調整をおこなうことにより六角張りと噛み出し疵を防止
することができる。第１スタンドと最終スタンドでの圧
延におけるサイドリリーフ係数も上記範囲内の数値とな
るようにそれぞれ第１スタンドと最終スタンドの溝底距
離を調整してもよい。 【００３３】肉厚４５ｍｍの金属管を圧延する場合は、
同様に中間スタンドでの圧延におけるサイドリリーフ係
数が−４．８６〜−０．２４の範囲内の数値となるよう
にすればよい。 【００３４】上記方法により、同じ孔型ロールを用いて
肉厚の異なる金属管を六角張りと噛み出し疵の発生を抑
制して圧延することができる。 【００３５】 【実施例】第１スタンド、中間スタンド９基および最終
スタンドで構成される総スタンド数１１基で、全スタン
ドに油圧圧下方式による溝底距離の調整機能を有する３
ロール式サイザを用い、外径３００φ、肉厚７ｍｍ、２
３ｍｍ、４４ｍｍの素管を、外径が２３０ｍｍで肉厚が
それぞれ８ｍｍ、２５ｍｍ、４５ｍｍの金属管に圧延し
た。表１に溝底距離の基準設定時における各スタンドの
孔型ロール寸法Ａ、Ｂを示す。 【００３６】 【表１】 【００３７】溝底距離を調整することにより各スタンド
のサイドリリーフ係数を変化させて圧延をおこなった。
表２に各スタンドのサイドリリーフ係数の設定値を示
す。 【００３８】 【表２】 【００３９】圧延により得られた製品の噛み出し疵と六
角張りの発生状況を調査した。噛み出し疵については、
表面に全く疵が認められない場合が◎、長手方向の一部
に薄く現れる程度で製品上問題ない場合が〇、疵の手入
れが必要な場合が×で評価した。六角張りについては、
その発生の度合いを下記式で定義される六角張り率Ｐで
評価し、六角張り率Ｐが５．０％未満を◎、５．０％以
上１０．０％未満を○、１０．０％以上を×として表し
た。総合評価としては、噛み出し疵と六角張りの双方が
◎または○のものを合格と判定した。表３に調査結果を
示す。 【００４０】 【数５】 【００４１】 【表３】 【００４２】表３に示すように、肉厚８ｍｍの場合で
は、中間スタンドのサイドリリーフ係数が−２．９〜
１．０の範囲内にある試験Ｎｏ．３〜６の本発明例が合
格となった。特に、上記サイドリリーフ係数が−１．０
〜−０．１の試験Ｎｏ．５は噛み出し疵と六角張りの双
方の評価が◎となり、極めて良好であった。一方、試験
Ｎｏ．１、２の比較例は噛み出し疵で不良となり、試験
Ｎｏ．７の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４３】肉厚２５ｍｍの場合では、中間スタンドの
サイドリリーフ係数が−３．９〜−０．１の範囲内にあ
る試験Ｎｏ．９〜１２の本発明例が合格となった。特
に、上記サイドリリーフ係数が−１．９〜−１．０の試
験Ｎｏ．１１は噛み出し疵と六角張りの双方の評価が◎
となり、極めて良好であった。一方、試験Ｎｏ．８の比
較例は噛み出し疵で不良となり、試験Ｎｏ．１３、１４
の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４４】肉厚４５ｍｍの場合では、中間スタンドの
サイドリリーフ係数が−３．９〜−１．０の範囲内にあ
る試験Ｎｏ．１６〜１８の本発明例が合格となった。特
に、上記サイドリリーフ係数が−２．９〜−２．０の試
験Ｎｏ．１７は噛み出し疵と六角張りの双方の評価が◎
となり、極めて良好であった。一方、試験Ｎｏ．１５の
比較例は噛み出し疵で不良となり、試験Ｎｏ．１９〜２
１の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、同じ孔型ロールを用い
て広範囲の肉厚の金属管を噛み出し疵および六角張りの
発生を抑制して圧延することができる。従って、孔型ロ
ール数の削減による設備コストの低減やロール交換時間
の短縮などによる生産性の向上を図ることができる。
延機で金属管の外径圧下をおこなう際の圧延方法に関す
る。詳しくは、本発明は、六角張りや噛み出し疵を防止
し、同じ孔型ロールを用いて異なる肉厚の金属管に仕上
げることが可能な圧延方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に継目無金属管（以下、金属管とも
いう）の製造工程においては、ピアサにより穿孔された
中空素管をマンドレルミルなどの延伸圧延機を用いて減
肉圧延し、次いでサイザあるいはストレッチレデューサ
などの定径圧延機を用いて所要の外径に圧延する。上記
サイザおよびストレッチレデューサはほぼ同様の構成で
あり、以下サイザにより説明する。 【０００３】図１はサイザのロール配置を模式的に示す
概要図である。図２は３ロール式サイザのロールスタン
ドの断面図で、同図（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図
（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。図１および図２で
符号１はロールスタンド、２は孔型ロール、３は金属
管、Ｏはパスセンタである。 【０００４】定径圧延機であるサイザは、図２（ａ）、
（ｂ）に示すように同一面内に一般に３個の孔型ロール
がパスセンタＯの回りに１２０°の間隔を隔てて放射状
に組み込まれた複数のロールスタンド（以下、単にスタ
ンドともいう、通常４〜１５スタンド）を、図１に示す
ように連接配置して構成される。隣り合うスタンドは、
相互の孔型ロールの配置が図２（ａ）と図２（ｂ）の関
係になるように、パスセンタの回りに６０°位相を異な
らせて連接される。圧延時の使用スタンド数は金属管の
仕上げ外径によってきまる。サイザの最終１〜数スタン
ドでは定径仕上げのため円弧形状の孔型ロールが用いら
れ、それ以外のスタンドでは楕円弧状の孔型ロールが用
いられる。実際の孔型ロールは、図２（ａ）、（ｂ）に
示すように、ロール相互の間隙があり、フランジ端Ｆは
溝底点Ｅに対して正６０°の位置ではないが、以後はフ
ランジ端位置を正６０°の点Ｆにあるものとして説明す
る。 【０００５】サイザの圧延では、管内面の拘束がないた
め、一つのスタンドの圧延では、孔型の溝底部とフラン
ジ部での増肉量が異なり、不均一な変形が生じる。被圧
延材は溝底とフランジの角度が交互に６０゜ずつ変化す
る中で圧延されるため、溝底とフランジの中間点（溝底
またはフランジから３０゜の位置をいう）の肉厚は溝底
部またはフランジ部より厚くなったり薄くなったりす
る。これを六角張り、または角張りと称し、特に厚肉管
で発生しやすい。 【０００６】この六角張りの発生を防止するには孔型形
状を真円形状に近づけ、フランジ部で押さえ込むように
圧延し、周方向の偏肉を小さくする必要がある。ところ
が孔型形状を真円に近づけたものを薄肉材の圧延に適用
すると、フランジ部で噛み出しが発生し、噛み出し疵が
問題となる。 【０００７】したがって、肉厚に応じて孔型ロールを保
有する必要があり、ロール保有数が多くなって設備コス
トの増加やロール置場不足などの問題が生じる。また、
肉厚に応じて頻繁なロール交換が必要で、その為に多大
な時間と労力を費やさなければならず、生産性の面でも
問題である。 【０００８】ロール保有数の削減、ロール交換頻度の削
減に関して、特開平７−１６６１６号公報には、全スタ
ンドをパスセンタとロール回転軸間距離が最大の開状態
で所定形状のカリバーロール（孔型ロール）となし、管
の肉厚、外径に応じてパスセンタとロール軸間距離を調
整し、孔型ロールの楕円度、平均外径を変更し管の内面
角張率を抑制する圧延方法が開示されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
方法は、孔型ロールの楕円度に注目してパスセンタとロ
ール軸間距離を調整するものであるが、六角張りや噛み
出し疵の改善効果が不十分であることが判った。 【００１０】本発明の課題は、サイザなどの定径圧延機
において、上記従来技術の不備を解決し、同じ孔型ロー
ルで広範囲の肉厚の製品を噛み出し疵および六角張りの
発生を抑制して圧延することができる金属管の圧延方法
を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明者は、六角張りと
噛み出し疵の防止には、隣接するスタンド間での孔型ロ
ール形状の関係が重要であるとの認識に立ち、種々の圧
延実験をおこない、以下の知見を得た。 【００１２】（ａ）厚肉材の圧延時に発生しやすい六角
張りや薄肉材の圧延時に発生しやすい噛み出し疵は、第
１スタンドや最終スタンドに比べ圧下率の高い中間スタ
ンドでの圧延時に発生する。 【００１３】（ｂ）六角張りは、当該スタンドのパスセ
ンタと孔型ロールのフランジ端間の距離（Ａ）と直前ス
タンドのパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離（Ｂ）
との差（Ａ−Ｂ）を小さくすることにより抑制される。
すなわち、上記差を小さくすることによりフランジ部で
の被圧延材の拘束が大きくなり周方向の偏肉の発生が抑
制される。 【００１４】（ｃ）噛み出し疵は、当該スタンドのパス
センタと孔型ロールのフランジ端間の距離（Ａ）と直前
スタンドのパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離
（Ｂ）との差（Ａ−Ｂ）を大きくすることにより抑制さ
れる。すなわち、上記差を大きくすることによりフラン
ジ部での被圧延材の拘束が減少し噛み出しが防止され
る。 【００１５】（ｄ）六角張りと噛み出し疵の発生の防止
は、各スタンドのサイドリリーフ係数を適正範囲に管理
することにより可能である。（ｉ）番目のスタンドのサ
イドリリーフ係数Ｓi は下記式で表される。 【００１６】 【数２】 【００１７】（ｅ）サイドリリーフ係数は金属管の製品
の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）の比（ｔ／Ｄ）で決定され下
記式で表されるＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とするこ
とで六角張りとエッジ疵の発生が防止できる。 【００１８】 【数３】 【００１９】本発明は、上記知見に基づき完成されたも
ので、その要旨は以下のとおりである。 （１）１スタンド内に３または４個の孔型ロールを同一
面内に有する複数のスタンドからなる定径圧延機を用い
た金属管の圧延方法であって、定径圧延機を上流から下
流に向かって第１スタンド、複数の中間スタンドおよび
最終スタンドとしたときの全ての中間スタンドにおい
て、金属管の製品の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）に応じてパ
スセンタと孔型ロール溝底間の距離を調整して、下記
（１）式で表される（ｉ）番目のスタンドのサイドリリ
ーフ係数Ｓi を下記（２）、（３）式でそれぞれ表され
るＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とすることを特徴とす
る金属管の圧延方法。 【００２０】 【数４】 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明で用いる定径圧延機は、公
知のサイザやストレッチレデューサなどの圧延機でよ
く、図２（ａ）、（ｂ）に示すように同一面内に３個あ
るいは４個（図示無し）の孔型ロールがパスセンタＯの
回りにそれぞれ１２０°、９０°の間隔を隔てて放射状
に組み込まれた複数のスタンド（通常、サイザ：４〜１
５スタンド、ストレッチレデューサ：４〜２８スタン
ド）を連接配置した圧延機が用いられる。３ロール式あ
るいは４ロール式の定径圧延機のロールは、隣り合うス
タンド間でそれぞれ６０°、４５°位相を変えて配列さ
れる。 【００２２】図３は、孔型ロールの要部断面で、パスセ
ンタＯと孔型ロールのフランジ端Ｆ間の距離Ａならびに
パスセンタＯと孔型ロールの溝底Ｅ間の距離Ｂを説明す
る模式図である。 【００２３】本発明では、製品の肉厚ｔと外径Ｄに応じ
てパスセンタと孔型ロールの溝底間の距離（図３のＢ）
を調整して、（１）式で表される（ｉ）スタンドのサイ
ドリリーフ係数Ｓi を（２）、（３）式でそれぞれ表さ
れるＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とする。 【００２４】図４は、本発明に係るサイドリリーフ係数
の適正範囲を示すグラフである。 【００２５】同図で、線１、２はそれぞれ（２）式のＳ
max と（３）式のＳmin を表し、線１と線２で囲まれた
領域がサイドリリーフ係数の適正範囲である。すなわ
ち、サイドリリーフ係数がＳmax を超えると六角張りの
発生により製品形状が不良となり、Ｓmin 未満では噛み
出し疵が発生し品質不良となる。したがって、サイドリ
リーフ係数はＳmin 以上、Ｓmax 以下とする。好ましく
は、（Ｓmax ＋３・Ｓmin ）／４以上、（３・Ｓmax ＋
Ｓmin ）／４以下である。以下、パスセンタと孔型ロー
ルの溝底間の距離を溝底距離ともいう。 【００２６】溝底距離の調整は、電動式あるいは油圧式
の圧下装置をスタンドに設けることにより、オフライ
ン、オンラインのいずれでも可能であるが、オンライン
でおこなうことが望ましい。 【００２７】ここで、サイドリリーフ係数を適正範囲に
設定するためにおこなう溝底距離の調整は、定径圧延機
を上流から下流に向かって第１スタンド、複数の中間ス
タンドならびに真円化のために用いられる最終スタンド
としたときの全ての中間スタンドの孔型ロールのみを対
象におこなえば十分であるが、第１スタンドと最終スタ
ンドを含む全てのスタンドの孔型ロールを対象におこな
ってもよい。 【００２８】一般に、第１スタンドと最終スタンドの圧
延では中間スタンドの圧延に比べ圧下率が低く設定され
ており、六角張りや噛み出し疵の発生に伴う問題は少な
い。 【００２９】なお、第１スタンドのサイドリリーフ係数
Ｓ1 は、（１）式でｉ＝１としたときのＢ0 が第１スタ
ンド入側の被圧延材（素管）の半径で定義される数値で
ある。 【００３０】次ぎに、具体的に圧延方法を、製品の外径
（Ｄ）が２３０ｍｍで肉厚（ｔ）が８ｍｍと４５ｍｍの
２種類の金属管をスタンド数１１基（第１スタンド、中
間スタンド９基、最終スタンド）で圧延する例で説明す
る。 【００３１】肉厚８ｍｍの金属管の圧延では、（２）式
と（３）式からＳmin は−３．２５、Ｓmax は１．８４
となる。同様に肉厚４５ｍｍの金属管の圧延では、Ｓmi
n は−４．８６、Ｓmax は−０．２４となる。 【００３２】したがって、肉厚８ｍｍの金属管を圧延す
る場合は、中間スタンドでの圧延におけるサイドリリー
フ係数が−３．２５〜１．８４の範囲内の数値となるよ
うに中間スタンドの各孔型ロールを昇降して溝底距離の
調整をおこなうことにより六角張りと噛み出し疵を防止
することができる。第１スタンドと最終スタンドでの圧
延におけるサイドリリーフ係数も上記範囲内の数値とな
るようにそれぞれ第１スタンドと最終スタンドの溝底距
離を調整してもよい。 【００３３】肉厚４５ｍｍの金属管を圧延する場合は、
同様に中間スタンドでの圧延におけるサイドリリーフ係
数が−４．８６〜−０．２４の範囲内の数値となるよう
にすればよい。 【００３４】上記方法により、同じ孔型ロールを用いて
肉厚の異なる金属管を六角張りと噛み出し疵の発生を抑
制して圧延することができる。 【００３５】 【実施例】第１スタンド、中間スタンド９基および最終
スタンドで構成される総スタンド数１１基で、全スタン
ドに油圧圧下方式による溝底距離の調整機能を有する３
ロール式サイザを用い、外径３００φ、肉厚７ｍｍ、２
３ｍｍ、４４ｍｍの素管を、外径が２３０ｍｍで肉厚が
それぞれ８ｍｍ、２５ｍｍ、４５ｍｍの金属管に圧延し
た。表１に溝底距離の基準設定時における各スタンドの
孔型ロール寸法Ａ、Ｂを示す。 【００３６】 【表１】 【００３７】溝底距離を調整することにより各スタンド
のサイドリリーフ係数を変化させて圧延をおこなった。
表２に各スタンドのサイドリリーフ係数の設定値を示
す。 【００３８】 【表２】 【００３９】圧延により得られた製品の噛み出し疵と六
角張りの発生状況を調査した。噛み出し疵については、
表面に全く疵が認められない場合が◎、長手方向の一部
に薄く現れる程度で製品上問題ない場合が〇、疵の手入
れが必要な場合が×で評価した。六角張りについては、
その発生の度合いを下記式で定義される六角張り率Ｐで
評価し、六角張り率Ｐが５．０％未満を◎、５．０％以
上１０．０％未満を○、１０．０％以上を×として表し
た。総合評価としては、噛み出し疵と六角張りの双方が
◎または○のものを合格と判定した。表３に調査結果を
示す。 【００４０】 【数５】 【００４１】 【表３】 【００４２】表３に示すように、肉厚８ｍｍの場合で
は、中間スタンドのサイドリリーフ係数が−２．９〜
１．０の範囲内にある試験Ｎｏ．３〜６の本発明例が合
格となった。特に、上記サイドリリーフ係数が−１．０
〜−０．１の試験Ｎｏ．５は噛み出し疵と六角張りの双
方の評価が◎となり、極めて良好であった。一方、試験
Ｎｏ．１、２の比較例は噛み出し疵で不良となり、試験
Ｎｏ．７の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４３】肉厚２５ｍｍの場合では、中間スタンドの
サイドリリーフ係数が−３．９〜−０．１の範囲内にあ
る試験Ｎｏ．９〜１２の本発明例が合格となった。特
に、上記サイドリリーフ係数が−１．９〜−１．０の試
験Ｎｏ．１１は噛み出し疵と六角張りの双方の評価が◎
となり、極めて良好であった。一方、試験Ｎｏ．８の比
較例は噛み出し疵で不良となり、試験Ｎｏ．１３、１４
の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４４】肉厚４５ｍｍの場合では、中間スタンドの
サイドリリーフ係数が−３．９〜−１．０の範囲内にあ
る試験Ｎｏ．１６〜１８の本発明例が合格となった。特
に、上記サイドリリーフ係数が−２．９〜−２．０の試
験Ｎｏ．１７は噛み出し疵と六角張りの双方の評価が◎
となり、極めて良好であった。一方、試験Ｎｏ．１５の
比較例は噛み出し疵で不良となり、試験Ｎｏ．１９〜２
１の比較例は六角張り率が１０％以上となった。 【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、同じ孔型ロールを用い
て広範囲の肉厚の金属管を噛み出し疵および六角張りの
発生を抑制して圧延することができる。従って、孔型ロ
ール数の削減による設備コストの低減やロール交換時間
の短縮などによる生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サイザのロール配置を模式的に示す概要図であ
る。 【図２】３ロール式サイザのロールスタンドの断面図
で、同図（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）は図
１のＢ−Ｂ断面図である。 【図３】孔型ロールの要部断面で、パスセンタと孔型ロ
ールのフランジ端間の距離ならびにパスセンタと孔型ロ
ールの溝底間の距離を説明する模式図である。 【図４】本発明に係るサイドリリーフ係数の適正範囲を
示すグラフである。 【符号の説明】 １：ロールスタンド、２：孔型ロール、３：金属管、
Ｏ：パスセンタ、Ｆ：フランジ端、Ｅ：溝底点。
る。 【図２】３ロール式サイザのロールスタンドの断面図
で、同図（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）は図
１のＢ−Ｂ断面図である。 【図３】孔型ロールの要部断面で、パスセンタと孔型ロ
ールのフランジ端間の距離ならびにパスセンタと孔型ロ
ールの溝底間の距離を説明する模式図である。 【図４】本発明に係るサイドリリーフ係数の適正範囲を
示すグラフである。 【符号の説明】 １：ロールスタンド、２：孔型ロール、３：金属管、
Ｏ：パスセンタ、Ｆ：フランジ端、Ｅ：溝底点。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １スタンド内に３または４個の孔型ロー
ルを同一面内に有する複数のスタンドからなる定径圧延
機を用いた金属管の圧延方法であって、定径圧延機を上
流から下流に向かって第１スタンド、複数の中間スタン
ドおよび最終スタンドとしたときの全ての中間スタンド
において、金属管の製品の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）に応
じてパスセンタと孔型ロール溝底間の距離を調整して、
下記（１）式で表される（ｉ）番目のスタンドのサイド
リリーフ係数Ｓi を下記（２）、（３）式でそれぞれ表
されるＳmin 以上、Ｓmax 以下の範囲とすることを特徴
とする金属管の圧延方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14857299A JP3365348B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 金属管の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14857299A JP3365348B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 金属管の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334504A JP2000334504A (ja) | 2000-12-05 |
| JP3365348B2 true JP3365348B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=15455754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14857299A Expired - Fee Related JP3365348B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 金属管の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365348B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7192120B2 (en) | 1998-06-09 | 2007-03-20 | Silverbrook Research Pty Ltd | Ink printhead nozzle arrangement with thermal bend actuator |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8166789B2 (en) | 2004-01-21 | 2012-05-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Pipe or tube reducing mill and roll for reducing mill |
| BRPI0810055B1 (pt) | 2007-02-08 | 2016-10-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | rolo raiado para um redutor e redutor |
| WO2011148613A1 (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | 住友金属工業株式会社 | 継目無管の定径圧延方法 |
| JP5765190B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-08-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 継目無鋼管の縮径圧延方法 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14857299A patent/JP3365348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7192120B2 (en) | 1998-06-09 | 2007-03-20 | Silverbrook Research Pty Ltd | Ink printhead nozzle arrangement with thermal bend actuator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000334504A (ja) | 2000-12-05 |
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