JPH0310401B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0310401B2 JPH0310401B2 JP58102275A JP10227583A JPH0310401B2 JP H0310401 B2 JPH0310401 B2 JP H0310401B2 JP 58102275 A JP58102275 A JP 58102275A JP 10227583 A JP10227583 A JP 10227583A JP H0310401 B2 JPH0310401 B2 JP H0310401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- rolls
- rolling
- rolling mill
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/20—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a non-continuous process,(e.g. skew rolling, i.e. planetary cross rolling)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
本発明は傾斜圧延機を用いて丸棒鋼等の円形断
面金属材を製造する方法に関するものである。 丸棒鋼は一般にはカリバーロールによる圧延工
程を経て製造されているが、設備費の低減等を目
的として傾斜圧延機を用いる方法が試みられてお
り、例えば特公昭46−43980号公報に開示されて
いる傾斜ロール圧延機は中実材を１バスで高圧下
できる高加工度圧延機として著名なものである。
本発明等においても１バス当たり80〜90％の減面
率が可能で、しかも中心部が脆性化する、所謂マ
ンネスマン破壊の生じない高加工圧延が可能な傾
斜圧延方法につき、既に出願を行なつている（特
願昭57−114362号）。ところで例えば棒材等を製
造する場合、減面率80〜90％程度では製造可能な
サイズ範囲に限界があり、更に大きな減面率を要
求されることが少なくないが、減面率を更に大き
くしようとすると、圧延機本体が格段におおきく
なり、設備コストが高くなるため、通常は圧延機
を複数台設置して圧延を行うことが多いが、この
方法ではランニングコストが高く、また生産能率
が低いなどの難点があつた。特に近年開発が進め
られている高合金、チタン合金等の難加工材を対
象とする場合、減面率に一定の制限があるため、
１パスでの加工が出来ず、数パスの圧延を施す必
要があるが、傾斜圧延機により数パスの圧延を行
うには相当な時間を必要とするため、この間の温
度制限が極めて難しいなどの問題もあつた。 本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは中間部に最大直径部
分を有し、ここから両端側に向かつて漸次直径を
縮小された、所謂バレル型ロールを備えた傾斜圧
延機における前記ロール最大直径部分両側のロー
ル面を交互に用いて可逆的に傾斜圧延を可能とす
ることにより、設備の小型化、製品品質の向上を
図り得る円形断面金属材の製造方法を提供するに
ある。 本発明に係る円形断面金属材の製造方法は中間
部に最大直径部を有し、ここから両端側に向うに
従つて漸次直径を縮小されたバレル型ロールをパ
スライン回りに臨んで３個又は４個配設され、被
圧延材の移動方向に対し、前記ロールの傾斜角β
と交叉角γとを、 0°≦γ＜10° 3°＜β＜20° 5°＜γ＋β＜30° を満足するよう設定した傾斜圧延機を用いて被圧
延材を可逆圧延する工程を含むことを特徴とす
る。 以下本発明方法をその実施状態を示す図面に基
づき具体的に説明する。 第１図は本発明方法をその工程順に示す模式図
であり、先ず第１図イに示す如く所要直径の丸棒
A1（丸鋼片でもよい）を第１図ロに示す如く加熱
炉１にて所要温度に加熱した後、第１図ハに示す
如く傾斜圧延機２にて延伸圧延し、次いで第１図
ニに示す如く傾斜圧延機２のロール交叉角、傾斜
角を切換えて丸棒材A1を逆向きに延圧し、また
必要があれば加熱炉１にて再加熱した後、圧延を
反復し、所要の寸法仕様に仕上げて第１図ホに示
す如く矯正機３にて曲がり矯正し、第１図ヘに示
す如く切断機４にて定尺切断して製品たる棒材
A2を得るようになつている。傾斜圧延機２を除
く、加熱炉１、矯正機３及び切断機４はそれ自体
従来知られているものである。そして傾斜圧延機
２は第２図イ，ロ，ハに示す如く構成されてい
る。 第２図イは傾斜延圧機２にて丸棒材A1を延伸
圧延中の状態を示す丸棒材A1の入側から見た模
式的正面図、第２図ロは同じく第２図イのロ−ロ
線による断面図、第２図ハは同じく第２図イのハ
−ハ線による断面図であり、傾斜圧延機２は丸棒
材A1のパスラインＸ−Ｘ周りに配設された３個
（又は４個）の傾斜ロール（以下単にロールとい
う）２１，２１，２１を備えている。各ロール２
１はいずれも同形であつて、夫々軸心線の中央部
に最大直径であるゴージ部２１ａを備え、このゴ
ージ部２１ａを境に軸長方向の一端側には軸端に
向けて漸次直線的又は曲線的に縮小した略円錐台
状のリーリングロール面２１ｂ，２１ｅを、さら
に軸端側に向けて漸次直径を直線的に縮小した円
錐台形状のワーキングロール面２１ｂ，２１ｃを
備えている。 各ロール２１はいずれも最初はそのワーキング
ロール面２１ｂ側を丸棒材A1の移動方向上流側
に位置させた状態で、且つ軸心線Ｙ−Ｙとゴージ
部２１ａを含む平面との交点０（以下ロール設定
中心という）を丸棒材A1のパスラインＸ−Ｘと
直交する同一平面上に位置させてパスラインＸ−
Ｘの周りに略等間隔で配設され、夫々両端の軸部
２１ｆ，２１ｇを図示しない軸受に支持された状
態で軸心線Ｙ−Ｙ周りに回転駆動されるようにな
つている。丸棒材A1のパスラインＸ−Ｘとロー
ルの軸心線Ｙ−Ｙとは、第２図ロに示す如く平面
視的には前端部、即ち前方の軸端がパスラインＸ
−Ｘに向けて接近するよう所要角度γ（以下交叉
各という）で交叉せしめられ、且つ側面視的には
第２図ハに示す如く、前方の軸端が丸棒材A1の
周方向の同じ側に向けて所要角度β（以下傾斜角
という）だけ傾斜せしめられて配設されている。 各ロール２１はいずれも図示しない駆動源にて
第２図イに示す如く矢符方向に回転駆動され、こ
れらの間に噛み込んだ丸棒材A1をその軸心線回
りに回転駆動しつつ、パスライン方向に移動させ
る所謂螺進移動せしめられつつ直径を減じる高加
工度の延伸圧延を施されるようになつている。 そして丸棒材A1がロール２１から抜け出すと、
各ロール２１は第３図イ，ロ，ハに示す如くに設
定され、丸棒材A1が前記第１図ハにおける場合
とは逆方向から傾斜圧延機２に向けて送られるよ
うにしてある。第３図イは傾斜圧延機２による逆
向きの延伸圧延中の状態を示す丸棒材A1の入側
からみた模式的正面図、第３図ロは同じく第３図
イのロ−ロ線による断面図、第３図ハは同じく第
３図イのハ−ハ線による側面図であり、ロール２
１は丸棒材A1の移動方向上流側にワーキングロ
ール面２１ｃを、下流側にワーキングロール面２
１ｂを位置させた状態で、丸棒材A1のパスライ
ンＸ−Ｘとロールの軸心線Ｙ−Ｙとが第３図ロに
示す如く平面視的には前端部、即ちワーキングロ
ール面２１ｃ側の軸端がパスラインＸ−Ｘに向け
て接近するよう交叉角γだけ交差せしめられ、且
つ側面視的には第３図ハに示す如くワーキングロ
ール面２１ｃ側の軸端が丸棒材A1の周方向の同
じ側に向けて傾斜角βだけ傾斜せしめられて設定
されている。 各ロール２１は夫々図示しない駆動源にて矢符
方向に回転駆動され、これらロール２１間に噛み
込んだ丸棒材A1に、これをその軸心線回りに回
転駆動させつつ軸長方向に移動させる、螺進移動
せしめつつ同様に高加工度の外径縮小の延伸圧延
を施すこととなる。 なお上述した交叉角γ、傾斜角βはいずれも下
記(1)〜(3)式の条件を満足するよう設定される。 0°≦γ＜10° …(1) 3°＜β＜20° …(2) 65°＜γ＋β＜30° …(3) 交叉角γを0°以上としたのは負、即ち丸鋼片の
移動方向に対し、その下流側に位置するロール軸
端をパスラインＸ−Ｘに対して接近させる場合に
は横断面中部に剪断応力が集中してマンネスマン
破壊が生ずるからであり、また10°未満としたの
は10°以上ではロールの駆動軸が丸棒材と干渉す
る構造的な理由に依る。また傾斜角βの下限値を
3°としたのは3°以下では被圧延材の断面中央部付
近における円周方向の剪断変形を小さくし、連続
鋳造された被圧延材におけるポロシテイ圧着効果
を十分に得ることが出来ないためであり、またβ
の上限値を20°としたのはこれ以上では被圧延材
の移動方向下流側において、ロールチヨツクのパ
スラインに最も近い部分とロール端面とで干渉を
起こす構造的な理由である。更にγ＋βの下限値
を5°としたのはこれ以下では実用的圧延能率（速
度）を確保できず、また30°未満としたのはこれ
以上では上述した如きロールチヨツクロールとの
干渉が増大することは勿論、ロールを支持するベ
アリングをロールチヨツク内に収めておくことが
困難となり、ロールに対する両持構造を維持でき
なくなることによる。 なお、上述の説明は可逆圧延を行う場合に被圧
延材の入側からみたとき、ロール軸端をパスライ
ン回りに同方向に回転させ、且つロールを逆回転
させる構成についてであるが、被圧延材の入側か
らみたときロール軸端をパスライン回りに逆方向
に回転させ、且つロールを同方向に回転させる構
成としてもよいことは勿論である。 次に本発明方法の実施例につき具体的数値を掲
げて説明する。 実施例 １ S45Cを素材とする直径：100mm、長さ：300mm
の丸棒材を1200℃に加熱した後、傾斜圧延機のロ
ールを第２図イ，ロ，ハ、第３図イ，ロ，ハの如
く設定して丸棒材を可逆的に２パスで丸棒材外径
を100mm→55mm、55mm→30mmに延伸圧延し、圧延
後の丸棒材を870℃に時間維持する熱処理を施し
た後、JIS4号試験片を採取し、その機械的性質を
調べた。なおロール交叉角γは4°に、また傾斜角
βは3°、5°、7°、9°、11°、13°、15°、17°の８
通り
に変形させた。ロールの寸法諸元は表１に示すと
おりである。 結果は第４図に示すとおりである。第４図に示
すグラフは横軸に傾斜角βを、また縦軸には下段
に絞り率（％）、伸び率（％）、上段に引張り強さ
（Kg／mm2）、0.2％耐力（Kg／mm2）をとつて示して
ある。グラフ中傾線を付した部分はカリバーロー
ルを用いた一般的な棒鋼圧延機により得た棒鋼の
機械的性質を夫々示している。このグラフから明
らかな如く、いずれも傾斜角が大きくなるに従つ
て機械的性質も向上し傾斜角が7°を越えるといず
れもカリバーロールによる場合と同等又はそれ以
上となつているが、逆に傾斜角が3°以下では特に
絞り率、伸び率とも従来方法よりも著しく低下し
ているのが解る。 また上記において傾斜角15°として得た丸棒164
本についてその横断面にて８方向の異なる位置で
直径を測定し、下式に従つてその真円度を測定し
た。 真円度＝最大直径−最小直径／平均直径×100（％） 横軸に直径真円度（％）を、また縦軸には頻度
をとつて示してある。このグラフから明らかな如
く真円度は0.054％、即ち外径差が平均0.02mmと
極めて精度の高い圧延が行なわれていることが解
る。 実施例 ２ 代表的なチタン合金である6Al−4V合金で直
径：89.8mm、長さ：300mm、成分組成が表２に示
す如き合金棒を製作し、これを素材として930℃
に加熱し交叉角γを4°、傾斜角βを15°に設定し
た夫々第２図、第３図に示す如く傾斜圧延機を用
いて表３に示す如くパススケジユールに従い可逆
的に延伸圧延した。なおロール素材としては
SCM440ゴージ部直径200mmのものを用いた。得
られた棒材については超音波探傷を行うと共に、
各部から試験片を採取し、その機械的性質を調
べ、またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験
（Notch Stress Rupture試験）を行つた。超音波
探傷はUSIP11（クラウト・クレーマ型）の探傷器
を用いて出力5MHzで水浸探傷を行つた。結果は
良好で欠陥は全く検出されなかつた。一方機械的
性質のうち、0.2％耐力、引張強さ、伸び率、絞
り率測定用の試験片としては棒材の中心部及び中
心から半径／２だけ偏位した位置から採取した素
材を第６図イに示す如き寸法仕様に加工したもの
を用い、またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験
には同じ部位から採取した素材を第６図イに示す
如く加工したものを用いた。引張試験等用の試験
片は平行部の長さ：20mm、直径：4.0mm、掴み部
長さ：12.5mm、片部半径：４mm、全長：52mmとし
た。またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験用の
試験片は第６図ロに示す如く環状Ｖ溝付試験片で
あつて、Ｖ溝の開き角は第６図ハに示す如く60°
±30′、Ｖ溝底部半径は0.01±0.013mm、その他平
行部、掴み部寸法、肩部半径は図示のとおりであ
る。 なお試験片はいずれも705℃（＋10℃〜−０℃）
に２時間保持した後空冷する熱処理を施してあ
る。 引張試験において歪速度を0.2％耐力迄は0.5
％／分（0.08mm／分）、また0.2％耐力以降は12.5
％／分（2.0mm／分）とした。またノツチ・スト
レス・ラプチヤー試験においては170Ksi（119
Kg／mm2）とした。結果は表４に示すとおりであ
る。 表４から明らかな如く、十分AMS4928H規格
を満足出来る合金棒を製造することができた。 第７図イ，ロ，ハは本発明方法に
面金属材を製造する方法に関するものである。 丸棒鋼は一般にはカリバーロールによる圧延工
程を経て製造されているが、設備費の低減等を目
的として傾斜圧延機を用いる方法が試みられてお
り、例えば特公昭46−43980号公報に開示されて
いる傾斜ロール圧延機は中実材を１バスで高圧下
できる高加工度圧延機として著名なものである。
本発明等においても１バス当たり80〜90％の減面
率が可能で、しかも中心部が脆性化する、所謂マ
ンネスマン破壊の生じない高加工圧延が可能な傾
斜圧延方法につき、既に出願を行なつている（特
願昭57−114362号）。ところで例えば棒材等を製
造する場合、減面率80〜90％程度では製造可能な
サイズ範囲に限界があり、更に大きな減面率を要
求されることが少なくないが、減面率を更に大き
くしようとすると、圧延機本体が格段におおきく
なり、設備コストが高くなるため、通常は圧延機
を複数台設置して圧延を行うことが多いが、この
方法ではランニングコストが高く、また生産能率
が低いなどの難点があつた。特に近年開発が進め
られている高合金、チタン合金等の難加工材を対
象とする場合、減面率に一定の制限があるため、
１パスでの加工が出来ず、数パスの圧延を施す必
要があるが、傾斜圧延機により数パスの圧延を行
うには相当な時間を必要とするため、この間の温
度制限が極めて難しいなどの問題もあつた。 本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは中間部に最大直径部
分を有し、ここから両端側に向かつて漸次直径を
縮小された、所謂バレル型ロールを備えた傾斜圧
延機における前記ロール最大直径部分両側のロー
ル面を交互に用いて可逆的に傾斜圧延を可能とす
ることにより、設備の小型化、製品品質の向上を
図り得る円形断面金属材の製造方法を提供するに
ある。 本発明に係る円形断面金属材の製造方法は中間
部に最大直径部を有し、ここから両端側に向うに
従つて漸次直径を縮小されたバレル型ロールをパ
スライン回りに臨んで３個又は４個配設され、被
圧延材の移動方向に対し、前記ロールの傾斜角β
と交叉角γとを、 0°≦γ＜10° 3°＜β＜20° 5°＜γ＋β＜30° を満足するよう設定した傾斜圧延機を用いて被圧
延材を可逆圧延する工程を含むことを特徴とす
る。 以下本発明方法をその実施状態を示す図面に基
づき具体的に説明する。 第１図は本発明方法をその工程順に示す模式図
であり、先ず第１図イに示す如く所要直径の丸棒
A1（丸鋼片でもよい）を第１図ロに示す如く加熱
炉１にて所要温度に加熱した後、第１図ハに示す
如く傾斜圧延機２にて延伸圧延し、次いで第１図
ニに示す如く傾斜圧延機２のロール交叉角、傾斜
角を切換えて丸棒材A1を逆向きに延圧し、また
必要があれば加熱炉１にて再加熱した後、圧延を
反復し、所要の寸法仕様に仕上げて第１図ホに示
す如く矯正機３にて曲がり矯正し、第１図ヘに示
す如く切断機４にて定尺切断して製品たる棒材
A2を得るようになつている。傾斜圧延機２を除
く、加熱炉１、矯正機３及び切断機４はそれ自体
従来知られているものである。そして傾斜圧延機
２は第２図イ，ロ，ハに示す如く構成されてい
る。 第２図イは傾斜延圧機２にて丸棒材A1を延伸
圧延中の状態を示す丸棒材A1の入側から見た模
式的正面図、第２図ロは同じく第２図イのロ−ロ
線による断面図、第２図ハは同じく第２図イのハ
−ハ線による断面図であり、傾斜圧延機２は丸棒
材A1のパスラインＸ−Ｘ周りに配設された３個
（又は４個）の傾斜ロール（以下単にロールとい
う）２１，２１，２１を備えている。各ロール２
１はいずれも同形であつて、夫々軸心線の中央部
に最大直径であるゴージ部２１ａを備え、このゴ
ージ部２１ａを境に軸長方向の一端側には軸端に
向けて漸次直線的又は曲線的に縮小した略円錐台
状のリーリングロール面２１ｂ，２１ｅを、さら
に軸端側に向けて漸次直径を直線的に縮小した円
錐台形状のワーキングロール面２１ｂ，２１ｃを
備えている。 各ロール２１はいずれも最初はそのワーキング
ロール面２１ｂ側を丸棒材A1の移動方向上流側
に位置させた状態で、且つ軸心線Ｙ−Ｙとゴージ
部２１ａを含む平面との交点０（以下ロール設定
中心という）を丸棒材A1のパスラインＸ−Ｘと
直交する同一平面上に位置させてパスラインＸ−
Ｘの周りに略等間隔で配設され、夫々両端の軸部
２１ｆ，２１ｇを図示しない軸受に支持された状
態で軸心線Ｙ−Ｙ周りに回転駆動されるようにな
つている。丸棒材A1のパスラインＸ−Ｘとロー
ルの軸心線Ｙ−Ｙとは、第２図ロに示す如く平面
視的には前端部、即ち前方の軸端がパスラインＸ
−Ｘに向けて接近するよう所要角度γ（以下交叉
各という）で交叉せしめられ、且つ側面視的には
第２図ハに示す如く、前方の軸端が丸棒材A1の
周方向の同じ側に向けて所要角度β（以下傾斜角
という）だけ傾斜せしめられて配設されている。 各ロール２１はいずれも図示しない駆動源にて
第２図イに示す如く矢符方向に回転駆動され、こ
れらの間に噛み込んだ丸棒材A1をその軸心線回
りに回転駆動しつつ、パスライン方向に移動させ
る所謂螺進移動せしめられつつ直径を減じる高加
工度の延伸圧延を施されるようになつている。 そして丸棒材A1がロール２１から抜け出すと、
各ロール２１は第３図イ，ロ，ハに示す如くに設
定され、丸棒材A1が前記第１図ハにおける場合
とは逆方向から傾斜圧延機２に向けて送られるよ
うにしてある。第３図イは傾斜圧延機２による逆
向きの延伸圧延中の状態を示す丸棒材A1の入側
からみた模式的正面図、第３図ロは同じく第３図
イのロ−ロ線による断面図、第３図ハは同じく第
３図イのハ−ハ線による側面図であり、ロール２
１は丸棒材A1の移動方向上流側にワーキングロ
ール面２１ｃを、下流側にワーキングロール面２
１ｂを位置させた状態で、丸棒材A1のパスライ
ンＸ−Ｘとロールの軸心線Ｙ−Ｙとが第３図ロに
示す如く平面視的には前端部、即ちワーキングロ
ール面２１ｃ側の軸端がパスラインＸ−Ｘに向け
て接近するよう交叉角γだけ交差せしめられ、且
つ側面視的には第３図ハに示す如くワーキングロ
ール面２１ｃ側の軸端が丸棒材A1の周方向の同
じ側に向けて傾斜角βだけ傾斜せしめられて設定
されている。 各ロール２１は夫々図示しない駆動源にて矢符
方向に回転駆動され、これらロール２１間に噛み
込んだ丸棒材A1に、これをその軸心線回りに回
転駆動させつつ軸長方向に移動させる、螺進移動
せしめつつ同様に高加工度の外径縮小の延伸圧延
を施すこととなる。 なお上述した交叉角γ、傾斜角βはいずれも下
記(1)〜(3)式の条件を満足するよう設定される。 0°≦γ＜10° …(1) 3°＜β＜20° …(2) 65°＜γ＋β＜30° …(3) 交叉角γを0°以上としたのは負、即ち丸鋼片の
移動方向に対し、その下流側に位置するロール軸
端をパスラインＸ−Ｘに対して接近させる場合に
は横断面中部に剪断応力が集中してマンネスマン
破壊が生ずるからであり、また10°未満としたの
は10°以上ではロールの駆動軸が丸棒材と干渉す
る構造的な理由に依る。また傾斜角βの下限値を
3°としたのは3°以下では被圧延材の断面中央部付
近における円周方向の剪断変形を小さくし、連続
鋳造された被圧延材におけるポロシテイ圧着効果
を十分に得ることが出来ないためであり、またβ
の上限値を20°としたのはこれ以上では被圧延材
の移動方向下流側において、ロールチヨツクのパ
スラインに最も近い部分とロール端面とで干渉を
起こす構造的な理由である。更にγ＋βの下限値
を5°としたのはこれ以下では実用的圧延能率（速
度）を確保できず、また30°未満としたのはこれ
以上では上述した如きロールチヨツクロールとの
干渉が増大することは勿論、ロールを支持するベ
アリングをロールチヨツク内に収めておくことが
困難となり、ロールに対する両持構造を維持でき
なくなることによる。 なお、上述の説明は可逆圧延を行う場合に被圧
延材の入側からみたとき、ロール軸端をパスライ
ン回りに同方向に回転させ、且つロールを逆回転
させる構成についてであるが、被圧延材の入側か
らみたときロール軸端をパスライン回りに逆方向
に回転させ、且つロールを同方向に回転させる構
成としてもよいことは勿論である。 次に本発明方法の実施例につき具体的数値を掲
げて説明する。 実施例 １ S45Cを素材とする直径：100mm、長さ：300mm
の丸棒材を1200℃に加熱した後、傾斜圧延機のロ
ールを第２図イ，ロ，ハ、第３図イ，ロ，ハの如
く設定して丸棒材を可逆的に２パスで丸棒材外径
を100mm→55mm、55mm→30mmに延伸圧延し、圧延
後の丸棒材を870℃に時間維持する熱処理を施し
た後、JIS4号試験片を採取し、その機械的性質を
調べた。なおロール交叉角γは4°に、また傾斜角
βは3°、5°、7°、9°、11°、13°、15°、17°の８
通り
に変形させた。ロールの寸法諸元は表１に示すと
おりである。 結果は第４図に示すとおりである。第４図に示
すグラフは横軸に傾斜角βを、また縦軸には下段
に絞り率（％）、伸び率（％）、上段に引張り強さ
（Kg／mm2）、0.2％耐力（Kg／mm2）をとつて示して
ある。グラフ中傾線を付した部分はカリバーロー
ルを用いた一般的な棒鋼圧延機により得た棒鋼の
機械的性質を夫々示している。このグラフから明
らかな如く、いずれも傾斜角が大きくなるに従つ
て機械的性質も向上し傾斜角が7°を越えるといず
れもカリバーロールによる場合と同等又はそれ以
上となつているが、逆に傾斜角が3°以下では特に
絞り率、伸び率とも従来方法よりも著しく低下し
ているのが解る。 また上記において傾斜角15°として得た丸棒164
本についてその横断面にて８方向の異なる位置で
直径を測定し、下式に従つてその真円度を測定し
た。 真円度＝最大直径−最小直径／平均直径×100（％） 横軸に直径真円度（％）を、また縦軸には頻度
をとつて示してある。このグラフから明らかな如
く真円度は0.054％、即ち外径差が平均0.02mmと
極めて精度の高い圧延が行なわれていることが解
る。 実施例 ２ 代表的なチタン合金である6Al−4V合金で直
径：89.8mm、長さ：300mm、成分組成が表２に示
す如き合金棒を製作し、これを素材として930℃
に加熱し交叉角γを4°、傾斜角βを15°に設定し
た夫々第２図、第３図に示す如く傾斜圧延機を用
いて表３に示す如くパススケジユールに従い可逆
的に延伸圧延した。なおロール素材としては
SCM440ゴージ部直径200mmのものを用いた。得
られた棒材については超音波探傷を行うと共に、
各部から試験片を採取し、その機械的性質を調
べ、またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験
（Notch Stress Rupture試験）を行つた。超音波
探傷はUSIP11（クラウト・クレーマ型）の探傷器
を用いて出力5MHzで水浸探傷を行つた。結果は
良好で欠陥は全く検出されなかつた。一方機械的
性質のうち、0.2％耐力、引張強さ、伸び率、絞
り率測定用の試験片としては棒材の中心部及び中
心から半径／２だけ偏位した位置から採取した素
材を第６図イに示す如き寸法仕様に加工したもの
を用い、またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験
には同じ部位から採取した素材を第６図イに示す
如く加工したものを用いた。引張試験等用の試験
片は平行部の長さ：20mm、直径：4.0mm、掴み部
長さ：12.5mm、片部半径：４mm、全長：52mmとし
た。またノツチ・ストレス・ラプチヤー試験用の
試験片は第６図ロに示す如く環状Ｖ溝付試験片で
あつて、Ｖ溝の開き角は第６図ハに示す如く60°
±30′、Ｖ溝底部半径は0.01±0.013mm、その他平
行部、掴み部寸法、肩部半径は図示のとおりであ
る。 なお試験片はいずれも705℃（＋10℃〜−０℃）
に２時間保持した後空冷する熱処理を施してあ
る。 引張試験において歪速度を0.2％耐力迄は0.5
％／分（0.08mm／分）、また0.2％耐力以降は12.5
％／分（2.0mm／分）とした。またノツチ・スト
レス・ラプチヤー試験においては170Ksi（119
Kg／mm2）とした。結果は表４に示すとおりであ
る。 表４から明らかな如く、十分AMS4928H規格
を満足出来る合金棒を製造することができた。 第７図イ，ロ，ハは本発明方法に
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
よつて得た棒材の縦断面におけるミクロ組織であ
つて、夫々表面部、半径／２部位、中心部の500
倍の写真を示している。 この写真から明らかなように等軸α−β組織を
有するチタン合金棒を製造することができた。 なおまた上記した本発明方法により得たチタン
合金棒についてのβトランザス（αとβとの二相
がβ一相になる温度）を測定した結果、990℃で
あつた。 以上の如く本発明方法にあつてはバレル型ロー
ルの交叉角γ、傾斜角βについて 0°≦γ＜10° 3°＜β＜20° 5°＜γ＋β＜30° の条件を満足するよう設定してあるから、被圧延
材の横断面中心部に対する剪断応力の集中を回避
して剪断変形を小さく出来、十分なポロシテイ圧
着効果が得られ、また圧延速度も大きく高い製造
効率が得られ、更に製造可能な寸法仕様範囲も広
く、断面均一で表面疵の発生もなく、特にチタン
系合金等難加工材の加工精度が高く、歩留も飛躍
的に向上するなど、本発明は優れた効果を奏する
ものである。
つて、夫々表面部、半径／２部位、中心部の500
倍の写真を示している。 この写真から明らかなように等軸α−β組織を
有するチタン合金棒を製造することができた。 なおまた上記した本発明方法により得たチタン
合金棒についてのβトランザス（αとβとの二相
がβ一相になる温度）を測定した結果、990℃で
あつた。 以上の如く本発明方法にあつてはバレル型ロー
ルの交叉角γ、傾斜角βについて 0°≦γ＜10° 3°＜β＜20° 5°＜γ＋β＜30° の条件を満足するよう設定してあるから、被圧延
材の横断面中心部に対する剪断応力の集中を回避
して剪断変形を小さく出来、十分なポロシテイ圧
着効果が得られ、また圧延速度も大きく高い製造
効率が得られ、更に製造可能な寸法仕様範囲も広
く、断面均一で表面疵の発生もなく、特にチタン
系合金等難加工材の加工精度が高く、歩留も飛躍
的に向上するなど、本発明は優れた効果を奏する
ものである。
第１図は本発明方法をその工程順に示した模式
図、第２図イは本発明方法の実施に用いる傾斜圧
延機を素材入側からみた正面図、第２図ロは第２
図イのロ−ロ線による模式的断面図、第２図ハは
第２図ロのハ−ハ線による模式的側面図、第３図
イは素材の逆向き圧延に際しての傾斜圧延機を素
材の入側からみた正面図、第３図ロは第３図イの
ロ−ロ線による模式的断面図、第３図ハは第３図
ロのハ−ハ線による模式的側面図、第４図は本発
明の実施例１において得た丸鋼の機械的性質を示
すグラフ、第５図は同じく実施例１において得た
外径真円度（％）のヒストグラム、第６図イ，
ロ，ハは本発明の実施例２において得たチタン合
金棒の機械的性質を調べるべく製作した試験片の
寸法説明図、第７図イ，ロ，ハは実施例２で得た
チタン合金棒の断面における各部のミクロ組織写
真である。 A1，A2……丸棒材、１……加熱炉、２……傾
斜圧延機、３……矯正機、４……切断機、２１ａ
……ゴージ部、２１ｂ……ワーキングロール面、
２１ｃ……ワーキングロール面、２１ｄ……リー
リングロール面、２１ｅ……リーリングロール
面、２１ｆ，２１ｇ……ロール両端の軸部。
図、第２図イは本発明方法の実施に用いる傾斜圧
延機を素材入側からみた正面図、第２図ロは第２
図イのロ−ロ線による模式的断面図、第２図ハは
第２図ロのハ−ハ線による模式的側面図、第３図
イは素材の逆向き圧延に際しての傾斜圧延機を素
材の入側からみた正面図、第３図ロは第３図イの
ロ−ロ線による模式的断面図、第３図ハは第３図
ロのハ−ハ線による模式的側面図、第４図は本発
明の実施例１において得た丸鋼の機械的性質を示
すグラフ、第５図は同じく実施例１において得た
外径真円度（％）のヒストグラム、第６図イ，
ロ，ハは本発明の実施例２において得たチタン合
金棒の機械的性質を調べるべく製作した試験片の
寸法説明図、第７図イ，ロ，ハは実施例２で得た
チタン合金棒の断面における各部のミクロ組織写
真である。 A1，A2……丸棒材、１……加熱炉、２……傾
斜圧延機、３……矯正機、４……切断機、２１ａ
……ゴージ部、２１ｂ……ワーキングロール面、
２１ｃ……ワーキングロール面、２１ｄ……リー
リングロール面、２１ｅ……リーリングロール
面、２１ｆ，２１ｇ……ロール両端の軸部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中間部に最大直径部を有し、ここから両端側
に向かうに従つて漸次直径を縮小されたバレル型
ロールをパスライン回りに臨んで３個又は４個配
設され、被圧延材の移動方向に対し、前記ロール
の傾斜角βと交叉角γとを、 0°≦γ＜10° 3°＜β＜20° 5°＜γ＋β＜30° を満足するよう設定した傾斜圧延機を用いて被圧
延材を可逆圧延する工程を含むことを特徴とする
円形断面金属材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227583A JPS59225802A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 円形断面金属材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227583A JPS59225802A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 円形断面金属材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225802A JPS59225802A (ja) | 1984-12-18 |
| JPH0310401B2 true JPH0310401B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=14323048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10227583A Granted JPS59225802A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 円形断面金属材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225802A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482932C2 (ru) * | 2011-08-09 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Рабочая клеть вакуумного стана винтовой прокатки |
| RU2693418C1 (ru) * | 2018-03-19 | 2019-07-02 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Способ многопроходной реверсивной винтовой прокатки прутков большого диаметра |
| JP2019214064A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 日本発條株式会社 | ワーク加工装置と、ワークの加工方法 |
| CN109772891B (zh) * | 2019-02-28 | 2020-06-23 | 西北工业大学 | 一种大尺寸铝合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法 |
| CN115770790B (zh) * | 2022-12-07 | 2026-04-17 | 安徽汉正航空材料有限公司 | 一种适用于大尺寸高温合金棒材的斜轧组件及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992106A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-28 | Akira Ozawa | 遊星圧延機 |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10227583A patent/JPS59225802A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59225802A (ja) | 1984-12-18 |
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