JPS63168245A - 準安定オ−ステナイト系ステンレス鋼の温間スピニング加工方法 - 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、加工用ロールを素材に対して相対回転し、素
材を絞り加工する準安定オーステナイト系ステンレス鋼
の温間スピニング加工方法に関する。

［従来の技術］ 従来、準安定オーステナイト系ステンレス鋼を素材とし
てスピニング加工する場合には、素材の加工硬化が著し
いため、加工途中で溶体化処理等の熱処理を施して、再
加工する必要があり、生産性が低くコストが大である。

そこで、特開昭５０−７８１号公報等に示されるように
、プレス加工で適用されている温間加工を、上記準安定
オーステナイト系ステンレス鋼のスピニング加工にも適
用することが考えられる。スピニング加工は、加工用ロ
ールと素゛材が相対的に回転するのでほとんど潤滑の必
要がなく９　したがって、潤滑剤の潤滑効果を確保する
ために温間加工温度をプレス加工におけるように低く規
制する必要がなく、より効果的な温間加工温度の設定が
可能になると考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、スピニング加工を温間で行なう場合には
、加工用ロールが加熱された素材に常に接触しているた
め、加熱された素材により加工用ロールが過熱され、加
工用ロールの割損、加工用ロールと素材との焼付き等を
生じ、結果として、効果的な温間加工温度での加工が不
可能となる。

本発明は、加工用ロールの割損、加工用ロールと素材と
の焼付き等をともなうことなく、効果的な温間加工温度
での加工を可能とすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、加工用ロールを素材に対して相対回転し、素
材を絞り加工する準安定オーステナイト系ステンレス鋼
の温間スピニング加工方法において、内部水冷構造を備
え、および／または素材との接触部位を超硬合金によっ
て形成されてなる加工用ロールを用い、Ｍｄ点点上１６
００℃以下範囲の加工温度で加工するようにしたもので
ある。

［作用］ スピニング加工される準安定オーステナイト系ステンレ
ス鋼の著しい加工硬化は、加工による結晶格子の歪と、
オーステナイト組織がマルテンサイト変態することから
生ずる。したがって、加工硬化を抑制する方法としては
、オーステナイト組織がマルテンサイトへ変態すること
を防止すれば良い、マルテンサイト変態点としては、高
温から連続的に冷却した場合に変態する温度Ｍｓ点と、
加工により変態する温度Ｍｄ点とがある。ここで、Ｍｓ
点、Ｍｄ点はそれぞれ下記（１）式、（２）式で示され
る。

Ｍｓ点（℃）　＝　（７５（１４，８−Ｃｒ）＋１１０
（８Ｊ−Ｎｉ）＋８０（１，３３−Ｍｎ）＋５０（０，
４７−３ｉ）＋３０００（０，０８８−ＥＣ＋旧）−３
２）　Ｘ　（５／！３）・・・（１）Ｍｄ点（”０）−
Ｍｓ点＋３００　　　　　　　・（２）したがって、ス
ピニング加工中に発生する、マルテンサイト変態を抑制
するためにはＭｄ点以上の温度で加工すれば良い、ただ
し、素材が６００〜８００℃の範囲に加熱さ゛れると、
もろいシグマ層が生成する可能性があるので好ましくな
い、一般的な準安定オーステナイト系ステンレス鋼の材
質であるＪＩＳ規格５ｔＵＳ３０１ではＭＳ点＝＋３０
℃、Ｍｄ点＝３３０℃程度である。

そこで、本発明においては、温間加工温度をＭｄ点〜６
００℃の範囲に設定する。準安定オーステナイト系ステ
ンレス鋼に加工を施した場合、引張強さくＴｓ）は一般
的に第３図に示すようにＭｄ点を超えるとその減少量が
小さくなるので、温間加工設定温度はＭｄ点に近い方が
経済的に好ましい。

また、本発明においては、上記のような温間加工温度で
、加工用ロールの割損、加工用ロールと素材との焼付き
を生ずることなく、スピニング加工可能とするため、内
部水冷構造を備え、および／または少なくとも素材との
接触部位を超硬合金によって形成された加工用ロールを
用いることとした。

以上により、本発明によれば、加工用ロールの割損、加
工用ロールと素材との焼付き等をともなうことなく、効
果的な温間加工温度での加工を行なうことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施に用いられる加工用ロールを示す
断面図、第２図はスピニング加工装置を示す模式図であ
る。

スピニング加工装置ｌＯは、第２図に示すように、加工
用ロール１１を素材１２に対して相対回転し、素材１２
を絞り加工する。１３は加工用ロール１１を保持して素
材１２に押圧するロール保持台、１４は素材１２を回転
させるチャックである。スピニング加工装置ｌＯは、素
材１２を加熱させるため、加熱コイル１５．加熱コイル
移動台車１６を備えている。これにより、スピニング加
工装置ｌＯは素材１２の全長について、Ｍｄ点点上１６
００℃以下範囲で設定した所定の加工温度に均一に加熱
し、加工用ロール１１によるスピニング加工を可能とす
る。

加工用ロール１１は、第１１ｉｆｆｌに示すように。

ロール保持台１３に軸支される本体部１７と、素材１２
に接触する加工部１８の構成材料を異ならせている０本
体部１７は合金工具鋼（ＳＫＤＩＩ）によって形成され
、加工部１８は炭化タングステン（ＷＣ）からなる超硬
合金（例えばＷＣが８４Ｊ　、　Ｇｏが１５％からなる
もの）によって形成されている。加工用ロール１１は、
本体部１７と加工部１８に冷却水通路１９を穿設した内
部水冷構造を備えている。１９Ａは水入口、１９Ｂは水
出口である。

以下、上記スピニング加工装置１０による具体的実施結
果について説明する。

■対象材成分 素材の準安定オーステナイト系ステンレス鋼として、Ｃ
・・Ｊ、０’Ｈ、５ｉ−０，４８％　、　Ｍｎ−Ｑ、８
４＄　、　Ｃｒ・−１８，１％　、旧・・・７．２１　
Ｎ・・・３３ｐｐｍなる組成のものを用意した。この素
材のＭｓ点、Ｍｄ点は、前記（１）式、（２）式より、
Ｍｓ点・・・−４７℃、Ｍｄ点・・・２５３℃である。

■温間加工温度 Ｍｄ点が２５３℃であるから、温間加工温度を３００℃
に設定した。

■加工方法 前記■の成分からなる外径８０．５φ鵬■のステンレス
鋼管を、第１図、第２図に示した加工装置で、５ｏｚ絞
り成形した。ここで絞り率は、ＤＯ・・・素材径、Ｄ・
・・絞り径とする時、 絞り率＝　（（Ｄｏ　−Ｄ）　／ＤＯＩＸ　１００　　
　　・・・（３）である。

■結果 第４図に示す如く、冷間加工では絞り率３０駕で破断す
るので、絞り率５０％の加工を行なう場合には、絞り率
２５％に達した時点で再熱処理が必要である。これに対
し、３００℃での温間加工を実施することにより、絞り
率５０１でも破断することなく絞り加工することが可能
となる。すなわち、絞り率の大きいスピニング加工でも
、加工途中の再熱処理を施すことなく加工完了でき、生
産性を向上することができる。

［発明の効果〕 以上のように１本発明によれば、加工用ロールを素材に
対して相対回転し、素材を絞り加工する準安定オーステ
ナイト系ステンレス鋼の温間スピニング加工方法におい
て、内部水冷構造を備え、および／または素材との接触
部位を超硬合金によって形成されてなる加工用ロールを
用い、Ｍｄ点点上上６００℃以下範囲の加工温度で加工
するようにしたものである。したがって、加工用ロール
の割損、加工用ロールと素材との焼付き等をともなうこ
となく、効果的な温間加工温度での加工を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる加工用ロールを示す
断面図、第２図はスピニング加工装置を示す模式図、第
３図は準安定オーステナイト系ステンレス鋼に加工を施
した時の温度と引張力の関係を示す線図、第４図は準安
定オーステナイト系ステンレス鋼をスピニング加工した
時の絞り率と硬度の関係を示す線図である。 ｌＯ・・・スピニング加工装置、１１・・・加工用ロー
ル、１２・・・素材、１７・・・本体部、１８・・・加
工部。 １９・・・冷却水通路。 代理人　弁理士　　塩　川　修　治 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工用ロールを素材に対して相対回転し、素材を
   絞り加工する準安定オーステナイト系ステンレス鋼の温
   間スピニング加工方法において、内部水冷構造を備え、
   および／または素材との接触部位を超硬合金によって形
   成されてなる加工用ロールを用い、Ｍｄ点以上６００℃
   以下の範囲の加工温度で加工することを特徴とする準安
   定オーステナイト系ステンレス鋼の温間スピニング加工
   方法。