JPS63262447A - 管の製造方法 - Google Patents

管の製造方法

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JPS63262447A
JPS63262447A JP63069947A JP6994788A JPS63262447A JP S63262447 A JPS63262447 A JP S63262447A JP 63069947 A JP63069947 A JP 63069947A JP 6994788 A JP6994788 A JP 6994788A JP S63262447 A JPS63262447 A JP S63262447A
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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】 失皇豆■ 本発明の方法は、連−続鋳造された、あるいは同様のビ
レットから冷間加工により管、棒、および帯板を製造す
ることに関するもので、変形抵抗の影響によって素材の
温度が再結晶領域まで上昇するものである。特にこの方
法は、銅、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、も
しくはチタンなどの非鉄金属、またはこれらのそれぞれ
の合金からなるビレットの後工程に関するものである。
丘」UL週 銅または銅合金の半製品の製造において、丸ビレットあ
るいは平板などのインゴット鋳造からのインゴットを次
に処理するのに通常適用される従来の工程は、まず熱間
加工が行われ、その後に冷間加工が行われる。熱間加工
段階は、たとえば圧延、押出し、または穴抜きなどが行
われ、冷間加工段階は、たとえば圧延、絞り、あるいは
ピルガ−ミルによる圧延などが行われる。その後、それ
ぞれの製造品はその製品の種類によって特別な後処理が
施される。
製造工程における加工段階を短縮するため、最近の技術
では、かなりの程度連続鋳造を採用している。その目的
は、インゴットの寸法を最終製品の寸法にできるだけ近
づけるためである。この鋳造方法は、いくつかの関連分
野では浸潤ダイ連続鋳造とも呼ばれている。管状シェル
などの連続鋳造で作られる製品の結晶構造は1本来粗粒
状であり、また不均質である。これによって、素材の後
処理に特別な問題が生ずる。帯板などの小さい断面積を
有する鋳造ビレットの後処理は、しばしば冷間加工が行
われてきた。しかし、鋳造で作られる粗粒状で不均質な
構造は、特に管や棒の冷間加工の場合、いわゆるオレン
ジピール面が素材に生ずることがあり、その欠陥は最終
製品でも視認でき、最終の検査に合格しない、この構造
のもう1つの欠点は、当技術において一般的なように中
間アニールなしで冷間加工工程を続けると、その素材は
破壊に至るクラックが早い時期にすでに生じやすくなる
ことである。これはとくに、たとえばプルブロック引抜
きが管に適用される場合など、素材が張力下でたわまな
ければならない加工工程で一般的である。
管の一般的な製造方法によれば、押し出された管状シェ
ルは、まずピルガ−ミルで冷間圧延され、その後、プル
ブロック引抜きが行われる。しかし、ピルガ−圧延のコ
ストは高く、また付言に値する他の欠点は、シェルの起
こりうる偏心をピルガ−ミルで修正できないことである
既に指摘したように、熱間加工はインゴット鋳造に関し
ては伝統的な方法であり、連続鋳造においても部分的に
そうである。この方法を用いれば、鋳造後の不均質な結
晶構造によって引き起こされる問題を解決することがで
きる。その理由は、熱間加工工程において金属および合
金は再結晶化され、その結果、均質化することが知られ
ているからである。しかし、熱間加工技術の適用は、特
に銅、アルミニウム、およびそれらの合金で小さい断面
積を有する連続鋳造ビレットの場合、あまりにも不経済
である。
SMS Schloemann−9iemag AGは
、遊星圧延技術を開発した。この技術は、3つの円錐ロ
ールが互いに120度の角度で配置されている。これら
のロールはそれら自身の軸と、遊星システム全体の中心
軸のまわりを回転する。1回の単一経路で受ける面積減
少率は高く、902以上である。遊星圧延は、PSWと
いう略称が使用され、この装置はいくつかの特許権によ
り保護されている。
従来、遊星圧延は鉄の圧延に適用されていた。
管の場合、予熱が加えられたビレットをまず、たあとえ
ば穴抜きミルなどに導入し、その後に28wミルに導入
する。棒の圧延中、各ビレットはまず個々に予熱される
。そのため、遊星ミルにおける鉄の圧延に関しては従来
の熱間加工の方法が常に適用される。
色且立旦j 驚くべき発見が最近なされ、それによれば、非鉄金属、
特に銅、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、およ
びチタン、ならびにこれらのそれぞれの合金の加工にお
いて、もし冷間加工において素材の温度が該素材の大き
い面積減少、および内部摩擦により、上昇するならば、
個々の予熱または個々の中間アニールを行わないで素材
の微細構造に関して良好な最終結果を得ることができる
本発明の新規な特徴は添付されている特許請求の範囲か
ら明らかである。
冷間加工は、一般に、処理中の素材が少しの予熱も加え
られずに導入され、加工段階中、その素材の温度が再結
晶温度以下を維持する工程を意味する0本発明に関して
冷間加工と称する場合、加工工程の開始時に温度が周囲
温度であり、加工工程中は温度が基本的には通常の冷間
加工温度以上、すなわち素材の再結晶領域まで上昇する
加工を意味する。
行った実験によれば、加工工程中、大きい面積減少と内
部摩擦によって素材に変形抵抗が生ずるため、素材の温
度が250〜750℃の範囲に上昇することが証明され
た。実験によれば、銅および銅合金の場合、適切な再結
晶温度が250〜700℃の範囲内であり、アルミニウ
ムおよびアルミニウム合金が250〜450℃、ニッケ
ルおよびニッケル合金が650〜760℃、ジルコニウ
ムおよびジルコニウム合金が700〜785℃、そして
チタンおよびチタン合金が700〜750 ”Oの範囲
内であることが示された。加工温度は、冷却工程を調節
することによって該当するおのおのの素材に適するよう
に調整することができる。この少なくとも部分的に再結
晶化した構造によれば、たとえば管のプルブロック引抜
きなどの冷間加工による後工程が、素材にひびを入れさ
せる危険もなく可能となる。
しかも、木裏法が有利なことは、加工に関する温度上昇
が短時間であり、表面の過大な粒子成長および過大な酸
化の危険性を避けられることである、加工段階で生ずる
素材の粒形状は小さく、約0.005mm 〜約0.0
50mmである。
管状シェルの冷間加工において、遊星圧延は温度を再結
晶領域まで上昇させるのに適した方法であることが証明
された。管状シェルの内側は、たとえば直径で80/4
0mmが有利であるが、これに心金を心金支持装置によ
って配置し、この管状シェルを、少なくとも55/40
mmの寸法、あるいはもつとも好ましくは45/40m
+aの寸法に圧延し、その後、さらに引抜きを行う。棒
の圧延は、管と同じように行われる。しかし、当然心金
は使用しない、帯板の製作中、鍛造などの十分に大きな
面積減少を引き起こす何らかの他の加工方法を選択する
ことが可能である。
この加工工程で生ずる温度の上昇が素材の再結晶化に足
りない場合は、たとえば誘導コイルを利用してこれにビ
レットを加工工程の直前に通過させることで素材にわず
かな予熱を加えることによって温度上昇効果を高めるこ
とができる。
以上の説明から明らかなように、連続鋳造された素材は
、psw J]E延にとってより適した供給原料である
。それは別としても、連続鋳造された素材は、たとえば
押し出された管状シェルであってもよい、したがって、
高価なピルガ−圧延を安価なPSW圧延に置き換えるこ
とができ、得られる他の利点は、素材の微細な構造が改
良され、また工程中に管状シェルの偏心が減少する可能
性があることである。管および棒の製造において本発明
の方法のもっとも有利な選択例は、連続鋳造とPSW圧
延設備との相対的に安価な組み合わせを使用することで
あり、これは、ビレット鋳造と、押出しくまたは穴抜き
)と、ピルガ−圧延との高価な技術に代って使用するこ
とができる。
X皇] 本発明は、以下の実施例によってより詳細に説明される
性」−(良法」11Σ 燐酸第二銅(Cu−DHP)からなる連続鋳造管状シェ
ルをピルガ−ミル内で圧延した。シェルの初期サイズは
、 80/80mmで、鋳造物構造の粒形状は1mm〜
20mmであった。圧延は成功し、出口の管のサイズは
44/40mmであり、これに伴って鋳造物構造は硬化
構造に変化した。この管の硬度は、120〜130 H
V5の範囲内であった。しかし、上述した方法で圧延し
た管は、直線台引抜きは成功したがプルブロック引抜き
には耐えなかった。
この方法で製造した管をプルブロックで引き抜くために
は、中間アニールが必要であった。したがって、鋳造物
構造が圧延で消失しないで維持されるのは、この種の圧
延では素材の温度が低いままであるためである。さらに
表面の質は、粗粒状鋳造物構造であるため、満足できな
かった。
医ヱ一〇【米1」し− 80/40+usの連続鋳造管状シェルを引抜台で直状
に引き抜いた。管表面の質は低く、中間アニールなしで
はプルブロック引抜きとして引抜きを継続することがで
きなかった。これは、この鋳造物構造が強い変形に耐え
られないためである。シェルの素材は先の例と同じであ
り、同様に鋳造硬化構造、ならびに冷間加工管の硬度は
上記と同じ範囲内に維持した。
性」−Ω4迷」11Σ 燐酸第二銅(Cu−DHP)からなり、サイズが280
mm X 68haの鋳造ビレットから押し出された8
0/80+am 、粒形状が約0.1mmの管状シェル
は1寸法が44/40mmになるまでピルガ−ミルで圧
延された。こうして圧延された管の硬度は、約120〜
130 HV5となり、構造は硬化構造だった。最終寸
法になるまでの管の後工程は、中間アニールなしでプル
ブロック引抜きと台引抜きが行われた。最終製品は、必
要に応じてソフトアニールを行うことができる。
江A 燐酸第二銅(Cu−DHP)からなり、直径が80/4
0mmで、通常の鋳造物構造(粒形状1〜20mm)の
連続鋳造された管状シェルを寸法4B/4hmになるま
でPSW ミルで圧延した。圧延は成功し、こうして圧
延された管はプルブロックによりさらに引き抜くことが
できた。圧延された管の微細構造については、粒形状が
小さく、0.005mm 〜0.015mmであること
が観測され、これは圧延中に構造内で再結晶が起こって
いたことを意味している。圧延された管の硬度は75〜
85 HV5で、これはソフトアニールが必要ないこと
を示している。この管に6回のプルブロック引抜きを行
い、寸法1B/18.4m+aを達成した。引抜後、管
の硬度は、 132 HV5であった。
箆1 素材が無酸素銅Cu−0Fで80/40mmの押し出し
た管状シェルを1寸法が48/40mmになるまでps
w ミルで圧延した。圧延は成功し、構造は加工工程に
おける温度上昇の影響により再結晶化した。圧延した管
の粒形状は約0.010+am テ、硬度は約80 H
V5であった。
要約すると、本発明の方法は連続鋳造された、あるいは
同様のビレットから冷間加工により管、棒、および帯板
を製造することに関するもので、変形抵抗の影響によっ
て素材の温度が再結晶領域まで上昇するものである。こ
の方法は特に、銅。
アルミニウム、ニッケル、ジルコニラ・ムもしくはチタ
ンなどの非鉄金属、またはこれらの合金からなるビレッ
トの後工程に関する。
特許出願人 オウトクンプ オイ 代 理 人 香取 孝雄 大巾 隆夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、非鉄金属の管、棒、および帯板を製造する方法にお
    いて、該方法は、処理すべき素材の温度が変形に対する
    抵抗の影響により再結晶領域まで上昇するようにビレッ
    トを冷間加工することを特徴とする管、棒および帯板の
    製造方法。 2、請求項1に記載の方法において、前記冷間加工は冷
    間圧延であることを特徴とする管、棒および帯板の製造
    方法。 3、請求項1に記載の方法において、前記冷間加工中、
    前記ビレットは該冷間加工の直前に予熱が与えられるこ
    とを特徴とする管、棒および帯板の製造方法。 4、請求項3に記載の方法において、前記予熱は誘導コ
    イルを使用して行われることを特徴とする管、棒および
    帯板の製造方法。 5、請求項1に記載の方法において、前記ビレットは銅
    または銅合金よりなることを特徴とする管、棒および帯
    板の製造方法。 6、請求項1に記載の方法において、前記ビレットはア
    ルミニウムまたはアルミニウム合金よりなることを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 7、請求項1に記載の方法において、前記ビレットはニ
    ッケルまたはニッケル合金よりなることを特徴とする管
    、棒および帯板の製造方法。 8、請求項1に記載の方法において、前記ビレットはジ
    ルコニウムまたはジルコニウム合金よりなることを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 9、請求項1に記載の方法において、前記ビレットはチ
    タンまたはチタン合金よりなることを特徴とする管、棒
    および帯板の製造方法。 10、請求項1に記載の方法において、前記冷間加工の
    面積減少率は少なくとも70%であることを特徴とする
    管、棒および帯板の製造方法。 11、請求項1に記載の方法において、前記冷間加工の
    面積減少率は好ましくは約90%であることを特徴とす
    る管、棒および帯板の製造方法。 12、請求項2または3に記載の方法において、前記ビ
    レットの前記冷間加工は遊星圧延によって行われること
    を特徴とする管、棒および帯板の製造方法。 13、請求項12に記載の方法において、管状シェルの
    前記冷間加工は遊星圧延によって行われることを特徴と
    する管、棒および帯板の製造方法。 14、請求項12に記載の方法において、固体ビレット
    の前記冷間圧延は遊星圧延によって行われることを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 15、請求項1に記載の方法において、加工される前記
    ビレットは連続鋳造によって製造されることを特徴とす
    る管、棒および帯板の製造方法。 18、請求項1に記載の方法において、加工される前記
    ビレットは押し出されることを特徴とする管、棒および
    帯板の製造方法。 17、請求項1に記載の方法において、加工される前記
    素材の温度は250〜750℃の範囲まで上昇すること
    を特徴とする管、棒および帯板の製造方法。 18、請求項5または17に記載の方法において、前記
    温度は250〜700℃の範囲まで上昇することを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 19、請求項6または17に記載の方法において、前記
    温度は250〜450℃の範囲まで上昇することを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 20、請求項7または17に記載の方法において、前記
    温度は650〜750℃の範囲まで上昇することを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 21、請求項8または17に記載の方法において、前記
    温度は700〜750℃の範囲まで上昇することを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 22、請求項9または17に記載の方法において、前記
    温度は700〜750℃の範囲まで上昇することを特徴
    とする管、棒および帯板の製造方法。 23、請求項1または17に記載の方法において、前記
    温度ほ冷却の調節によって調整されることを特徴とする
    管、棒および帯板の製造方法。 24、請求項1に記載の方法において、前記加工後の素
    材の粒形状は0.005mm〜0.050mmの範囲内
    にあることを特徴とする管、棒および帯板の製造方法。
JP63069947A 1987-03-26 1988-03-25 管の製造方法 Expired - Lifetime JP2540183B2 (ja)

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FI871344A FI77057C (fi) 1987-03-26 1987-03-26 Foerfarande foer framstaellning av roer, staenger och band.

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