JPH0579403B2 - - Google Patents

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JPH0579403B2
JPH0579403B2 JP1147849A JP14784989A JPH0579403B2 JP H0579403 B2 JPH0579403 B2 JP H0579403B2 JP 1147849 A JP1147849 A JP 1147849A JP 14784989 A JP14784989 A JP 14784989A JP H0579403 B2 JPH0579403 B2 JP H0579403B2
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JP
Japan
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present
alloy
rolling
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mill
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JP1147849A
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English (en)
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JPH0313223A (ja
Inventor
Shigemitsu Kimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、TiまたはTi合金の継目無管の製造
方法に関する。 (従来の技術) 継目無管は、一般にロール圧延法、押出し法、
エルハルト法等の熱間製管法により製造され、そ
の材質または寸法精度上、高品質が要求されるも
のは、熱間製管法により製造された管を素材とし
て冷間製管法により製造される。 ロール圧延法では、ピアサーと呼ばれる傾斜ロ
ール圧延機にて中実ビレツトを熱間で穿孔し、さ
らに、プラグミル、マンドレルミル、アツセルミ
ル、デイツシヤミル等のロール圧延機にて熱間で
縮径減肉圧延する。 また、押出し法は、難加工材の製造に適し、コ
ンテナと呼ばれる円筒の中に加熱された中空ビレ
ツトを挿入し、ビレツトにマンドレルを挿通させ
た状態でマンドレルとダイスとの間に形成される
〓間よりビレツトをコンテナ外へ押出す手段であ
る。この押出し法で製造された継目無金属管はそ
のままで製品とされる他、引抜法、コールドピル
ガー法等の冷間製管法の素材としても使用される
ことが多い。 さらに、エルハルト法は、鋼塊から穿孔された
底付コツプ状の中空素管を再加熱後、内部にマン
ドレルを挿入してダイスにより押抜く方法であ
り、主に大径厚肉管の製造に用いられる。 一方、TiまたはTi合金の継目無管は、周知の
ように、耐食性に優れ、比強度も大きいことか
ら、航空機用、化学工業プラント、原子力、プラ
ント等の航空用途に用いられることが多い。ま
た、TiまたはTi合金は本質的に熱間加工性が悪
く、その管は周方向剪断歪を生じやすいとされて
いる。このようなことから、TiまたはTi合金の
継目無管は、従来はJIS−H4630に規定されるよ
うに、熱間押出し法または熱間押出し法と冷間引
抜き法との組合せにより製造されている。 (発明が解決しようとする課題) ところが、熱間押出し法は他の熱間製管法に比
べて能率が低く、長尺管を造ることが難しい。ま
た、冷間引抜法も寸法精度等を向上させることに
は有効な手段であるが、生産能率は低い。したが
つて、このような方法で製造されるTiまたはTi
合金の継目無管は、高コストとならざるを得な
い。ちなみに、低コストな継目無管の製造方法
は、ロール圧延法であるが、例えばマンネスマ
ン・プラグミル法における問題点は、Tiまたは
Ti合金は焼き付きやすいため、プラグミル圧延
において管内面とプラグとの間で焼付きが発生、
プラグが損傷を受けることである。 このようにして、プラグが損傷を受けると 管内面に筋疵が発生する、 プラグによる抵抗が増大するため、中間詰ま
り、ミスロール等が発生する、および において示した中間詰まりによる外面疵が
発生する という問題が生じてしまう。 すなわち、従来は、TiまたはTi合金の継目無
管をロール圧延もしくはこれに準ずる高能率な方
法で経済的に製造することはできなかつたのであ
る。 ここに、本発明の目的は、上記の課題を解決す
ることが可能なTiまたはTi合金からなる継目無
管の製造方法を提供することにある。 (課題を解決するための手段) 本発明者は、上記の課題を解決するため、種々
検討を重ねた結果、マンネスマン・プラグミル法
でTiまたはTi合金継目無管を製造する際に、 (i) 製造される管の絞り量、および (ii) 製造される管のプラグミル入側における表面
温度 を特定することにより、TiまたはTi合金の継目
無管を高能率に、かつ経済的に製造することがで
きることを知り、本発明を完成するに至つた。 ここに、本発明の要旨とするところは、Tiま
たはTi合金の継目無管を2ロール傾斜圧延法に
より製造する方法であつて、プラグミルにおい
て、 (i) 肉厚リダクシヨン:0.5〜2.0mm (ii) プラグミル入側における素管表面温度:600
〜1150℃ の条件を満足して圧延を行うことを特徴とする
TiまたはTi合金の継目無管の製造方法である。 本発明において、プラグミルに供給される中空
素管の製造法は特に制限されず、例えばプレスピ
アシング、あるいは穿孔プレスによつて行つても
よい。 また、本発明において「2ロール傾斜圧延」と
しては、例えば、マンネスマン−プラグミル法、
プレスピアシングミル−プラグミル法等がある。 (作用) 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。な
お、以降の本発明の説明においては、説明の便宜
上、マンネスマンプラグミル法を用いて説明す
る。 一般的に継目無鋼管の傾斜圧延方式による製造
方法として、従来から用いられているマンネスマ
ン−プラグミル法とは、加熱炉で所定の温度に加
熱した中実ビレツトを穿孔圧延機により穿孔して
中空素管となし、これを傾斜延伸圧延機により主
として肉厚を減じて延伸圧延し、さらにプラグミ
ルによつて肉厚を減じてホローシエルとなし、次
いでリーラ、サイザによつて磨管、絞り圧延を行
つて所定の製品寸法を得るものである。 本発明は、このような継目無鋼管の製造工程を
利用して、TiまたはTi合金の継目無管に特定し
た条件下で延伸圧延を行うものであり、さらに具
体的には、本発明は、2ロール傾斜圧延法により
TiまたはTi合金からなる継目無管を製造する際
に、プラグミルの(i)素管の肉厚リダクシヨン(肉
厚の絞り量)および(ii)プラグミル入側における素
管表面温度を、それぞれ (i) 肉厚リダクシヨン:0.5〜2.0mm (ii) プラグミル入側における素管表面温度:600
〜1150℃ と特定することにより、TiまたはTi合金の継目
無管をロール圧延法もしくはこれに準ずる高能率
な方法で経済的に製造する手段を提供する発明で
ある。 したがつて、本発明における上記の制限理由を
説明する。 (i) 肉厚リダクシヨン 0.5mmに満たないとスリツプになり、圧延を
行うことが不可能になる。一方、20mmを超える
と圧下量が過大となつてプラグが損傷するた
め、管内周面に筋疵が発生してしまい、最悪の
場合には、圧延途中に詰まりによる外面ピツト
疵が発生してしまう。そこで、本発明において
は、肉厚リダクシヨンを、0.5〜2.0mmに制限す
る。 すなわち、確かに、肉厚リダクシヨンについ
ては従来技術によれば継目無鋼管では1.5〜6.5
mmの範囲であることが知られています。しかし
ながら、チタン管の場合については、本発明者
らのチタンの特製研究と実験の積み重ねによ
り、図1に示すように、鋼管に比べ肉厚リダク
シヨンと品質との関係が著しく異なることが初
めて見い出された。 なお、図中、縦軸の品質とは内面疵発生率で
あり、相対評価で一般的傾向として示す。 それによれば、チタン管のプラグミル圧延に
関しては品質、操業上その適正な範囲がきわめ
て狭く、管内面とプラグとの焼き付きに起因す
る品質上の制約から、図中、斜線領域をもつて
示すように、最大2.0mmに抑える必要がある。 すなわち、普通鋼の場合、表面品質および肉
厚精度を考慮すると3〜4mmが最適であり、2
mmという値は好ましくない。それは例えば前工
程のエロンゲータで発生する内面肌荒れやスパ
イラル状の内面凹凸の除去が不十分となるため
である。 しかし、チタンの場合、1.0〜1.5mmが最適値
であり、この普通鋼に比べて小さい肉厚リダク
シヨンでも上記のような問題がなく、十分に良
好な品質が確保できる。 (ii) 入側温度 600℃未満であると、変形能が低下し変形抵
抗が増加し喰い込み不良が多発してしまう。一
方、1150℃を超えると、結晶粒の粗大化により
製品の機械的性質(伸び)が低下してしまう。
したがつて、入側温度を600〜1150℃に制限す
る。 ここに、本発明者らは、プラグミル入り側に
おける素管表面温度が600℃というような低温
からチタン管のプラグミル圧延の可能な温度域
があることを見出したのである。 すなわち、例えばチタンの場合、図2および
図3に示すように、一般に、βトランザス(ほ
ぼ990℃)以下の温度では、温度降下とともに、
捻回値の低下および変形抵抗の増加が著しく、
変形能が急激に悪化する。したがつて、600℃
という低温では全く変形できないというのがこ
れまでの常識であつた。 また、普通鋼の場合であつても、プラグの損
傷およびそれに伴う内面スジ状疵発生の関係か
ら、通常、素管温度は高い程好ましく、600〜
900℃という温度域からの圧延を避けるのが常
識であつた。 しかし、本発明の場合、前述のβトランザス
以下の温度での変形特性の悪化にもかかわら
ず、肉厚リダクシヨン0.5〜2.0mmとの組合わせ
によりほぼ600℃という低温域からプラグミル
圧延が、品質、操業両面共に良好にできるとい
う全く予想外の知見を得た。 本発明にかかる方法は、上記の二つの条件を満
足するとともに、他の操作・条件は全て、前述し
たような従来のマンネスマン・プラグミル法によ
るものである。 例えば、第1表に、TiまたはTi合金らなる管、
普通鋼(炭素含有量0.2重量%)からなる管につ
いての、マンネスマン・プラグミル法による製管
条件を示す。すなわち、本発明においては、プラ
グミルにおける圧延負荷は軽減されるが、この分
をエロンゲータにおける肉厚圧下を増加すること
により補償しているため、製品である管寸法には
何ら問題がないことがわかる。
【表】 このようにして、本発明により、TiまたはTi
合金の継目無管をマンネスマン・プラグミル法で
製造する際に、 管内面に筋疵が発生する、 プラグによる抵抗が増大するため、中間詰ま
り、ミスロールが発生する、および において示した中間詰まりにより外面疵が
発生する という問題を解決することが可能となつた。 さらに、本発明をその実施例とともに詳述する
が、これは本発明の例示であり、これにより本発
明が制限されるものではない。 実施例 第2表に組成を示すTiまたはTi合金の中実ビ
レツトを、プラグミルにおける肉厚リダクシヨ
ン、プラグミル入側における表面温度条件を種々
変更して、マンネスマン・プラグミル法による
TiまたはTi合金の継目無管の製造を行つた。 この試験の条件および結果を第3表にまとめて
示す。
【表】
【表】 (注) *は本発明の範囲外
第3表から明らかなように、本発明により、
TiまたはTi合金の継目無管をロール圧延法もし
くはこれに準ずる高能率な方法で経済的に製造す
ることができた。 (発明の効果) 以上詳述したように、本発明により、Tiまた
はTi合金の継目無管をロール圧延法もしくはこ
れに準ずる高能率な方法で経済的に製造すること
が可能となつた。 かかる効果を有する本発明の実用上の意義は極
めて著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、肉厚リダクシヨンと品質との相関を
チタン管と普通鋼管とに関して示すグラフであ
る。第2図は、Ti−6Al−4V合金の温度と捻回
値との関係を示すグラフである。第3図は、同じ
くTi−6Al−4V合金の温度と変形抵抗との関係
を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 TiまたはTi合金の継目無管を2ロール傾斜
    圧延法により製造する方法であつて、プラグミル
    において、 (i) 肉厚リダクシヨン:0.5〜2.0mm (ii) プラグミル入側における素管表面温度:600
    〜1150℃ の条件を満足して圧延を行うことを特徴とする
    TiまたはTi合金の継目無管の製造方法。
JP14784989A 1989-06-09 1989-06-09 TiまたはTi合金の継目無管の製造方法 Granted JPH0313223A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6411006A (en) * 1987-07-03 1989-01-13 Sumitomo Metal Ind Manufacture of seamless pipe made of titanium or titanium alloy
JPS6444204A (en) * 1987-08-10 1989-02-16 Sumitomo Metal Ind Production of seamless titanium pipe

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