JP3395715B2 - 熱間継目無管製造用マンドレルバーおよび熱間継目無管の製造方法 - Google Patents
熱間継目無管製造用マンドレルバーおよび熱間継目無管の製造方法Info
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Description
造する際のマンドレルミルで使用されるマンドレルバー
と熱間継目無管の製造方法に関する。
レルミル圧延がある。マンドレルミル圧延は、素管の内
面をマンドレルバーによって拘束する一方、多スタンド
の孔型ロールによって素管の外面を拘束しながら軸方向
に送りを与える縮径減肉圧延である。この際、マンドレ
ルバーには、固体潤滑剤を主成分とする潤滑被膜を予め
形成させておくのが普通である。しかし、マンドレルバ
ーと素管の内面とは、厳しいすべり摩擦状態になるの
で、完全な潤滑状態を実現するのは容易でない。このた
め、マンドレルバーは、繰り返し使用するうちに焼付き
が生じて表面が損傷し、使用不能になる。
ンドレルバーの代表的なものの一つに、耐摩耗性を高め
るために、その表面に厚さ45〜55μmのCrメッキ
皮膜を形成させたもがある(例えば、G.CUMINO:Metal
Ital,Vol.78 No.3 195(1986)参照)。
の需要が高まるに従い、種々の問題が生じてきた。すな
わち、13Cr鋼等の高合金鋼は、変形抵抗が高く、し
かも素管自体の内面に潤滑作用のある酸化スケールが形
成されにくい。このため、マンドレルバーの表面に潤滑
剤を塗布しているにもかかわらず潤滑不十分となり、素
管の内面とマンドレルバー表面との間で焼付きが生じや
すい。
るマンドレルバーは、2重量%以上のCrを含有する高
合金鋼の圧延に使用した場合、100パス程度までは問
題ないが、100パス以上になると焼付きが発生し、使
用不能になるという欠点があった。
量%以上のCr含有する高合金鋼の圧延に供した際、1
00パス以上でも焼付きが発生せず、高寿命な熱間継目
無管製造用マンドレルバーと熱間継目無管の製造方法を
提供することにある。
(1)の熱間継目無管製造用マンドレルバーと、下記
(1)の熱間継目無管の製造方法にある。
μmのCrメッキ被膜が形成された熱間継目無管製造用
マンドレルバー。
鋼製の熱間継目無管を製造する際、その素管を上記
(1)に記載のマンドレルバーを用いてマンドレルミル
圧延する熱間継目無管の製造方法。
ーは、母材の軸長方向の表面粗さRaが、0.1μm以
上、4μm未満であることが好ましく、この場合にはよ
り長寿命である。
成させた。すなわち、上記従来のマンドレルバーのCr
メッキ皮膜厚さは45〜55μmである。これは、Cr
メッキ皮膜を有するマンドレルバーを2重量%以上のC
rを含有する高合金鋼の圧延に使用した際に発生する焼
付きの主たる発生原因がヒートクラックによるCrメッ
キ皮膜の剥離であり、これを避ける必要があると考えら
れていたためでる。
位を詳細に観察した結果、多くの焼付きはCrメッキ皮
膜が摩耗により消滅してバー母材が露出した箇所に発生
しており、Crメッキ皮膜の厚肉化を図る必要があり、
その厚さを110〜200μmにすれば寿命が飛躍的に
向上することを知見した。
ついて説明する。
に、母材の表面に厚さ110〜200μmのCrメッキ
被膜を形成させたバーである。これは、Crメッキ被膜
の厚さが110μm未満では、使用時にCrメッキ皮膜
が早期に摩耗して消滅し、バー母材が露出して該部に焼
付きが生じて所望の寿命が確保されない。また、Crメ
ッキ被膜の厚さが200μm超では、Crメッキ皮膜内
部の残留応力が過大すぎて剥離が生じ、寿命が極端に低
下する。このため、本発明では、Crメッキ被膜の厚さ
を110〜200μmとした。なお、好ましい厚さの下
限は80μmである。このことは、後述する実施例の結
果から明らかである。
方向の表面粗さRa(JIS B0601に規定される
中心線平均粗さ)で、0.1μm以上、4μm未満とす
るのが好ましい。これは、母材の表面に形成させたCr
メッキ皮膜の表面粗さが母材の表面粗さとほぼ同じにな
り、その軸長方向の表面粗さRaが0.1μm未満また
は4μm超であると、使用時に塗布する潤滑剤の付着性
および保持性が悪くなり、焼付きが発生しやすくなるた
めである。
いが、マンドレルバーに加わる圧延中の大きな張力を考
慮すると、JIS G 4404に規定されるSKD6
やSKD61等の熱間加工用工具鋼、またはこれらの相
当鋼とするが好ましい。
以上のCr含有する高合金鋼製の熱間継目無管を製造す
る際のマンドレルミル圧延に使用して場合においも長寿
命であり、製品管の内面性状が向上するほか、製造コス
トの低減が図れる。
1からなり、その軸長方向の表面粗さRaを3μmに調
整した後、その表面に種々厚さ(30〜230μm)の
Crメッキ皮膜を形成させた外径250mm、長さ24
mのマンドレルバーを準備した。
主成分が黒鉛の潤滑剤を塗布し、約10%が普通鋼、残
りの約90%がCr含有量が2重量%以上の合金鋼から
なる継目無鋼管のマンドレルミル圧延に供した。
能になるまでのパス数を調査し、その結果を表1に示し
た。
レルバーは、61〜92パス圧延した時点で焼付きが発
生し、使用不能になった。また、比較例のマンドレルバ
ーは、わずか1パス圧延しただけでCrメッキ皮膜が剥
離し、使用不能になった。
は、166〜390パスするまで焼付きは発生せず、そ
の寿命は従来マンドレルバーに比べて最大約6倍強と極
めて長寿命であった。
上のCrを含有する高合金鋼の圧延に供して場合でも長
寿命である。
Claims (3)
- 【請求項1】母材の表面に、厚さ110〜200μmの
Crメッキ被膜が形成されていることを特徴とする熱間
継目無管製造用マンドレルバー。 - 【請求項2】母材の軸長方向の表面粗さRaが0.1μ
m以上、4μm未満であることを特徴とする請求項1に
記載の熱間継目無管製造用マンドレルバー。 - 【請求項3】2重量%以上のCr含有する高合金鋼製の
熱間継目無管を製造する際、その素管を請求項1または
2に記載のマンドレルバーを用いてマンドレルミル圧延
することを特徴とする熱間継目無管の製造方法。
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