JPH0547285B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0547285B2 JPH0547285B2 JP25983488A JP25983488A JPH0547285B2 JP H0547285 B2 JPH0547285 B2 JP H0547285B2 JP 25983488 A JP25983488 A JP 25983488A JP 25983488 A JP25983488 A JP 25983488A JP H0547285 B2 JPH0547285 B2 JP H0547285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- billet
- defects
- rolling
- piercer
- pure titanium
- 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 - Fee Related
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/02—Tube-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
- B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、純チタン継目無管を製造するための
中実のビレツトの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 純チタン継目無管は、耐食性に優れると共に軽
量であるという優れた特性を有しており、化学プ
ラント用、その他の分野で広汎な使用実績を有し
ている。 さて、継目無管の製造方法は、所定温度に加熱
された中実のビレツトを、穿孔圧延機（ピアサ）
にて穿孔して中空の素管とし、この素管をエロン
ゲータ、マンドレルミル、プラグミル等の延伸圧
延機により延伸させ、更に、サイザ、レデユーサ
等の成形圧延機により形状修正し、所定寸法の継
目無管を得る傾斜圧延法（マンネスマン法）と、
穿孔プレス又は機械加工により予め穿孔された素
管を用い、これをプレスにより押出して所定寸法
の継目無管を得るプレス法とに大別される。傾斜
圧延法においては、ピアサによる穿孔の過程にお
いてビレツトが過酷な変形を強いられるという難
点があり、難加工材である純チタン継目無管の製
造にこの方法を適用した場合、穿孔後の素管表面
にカブレ疵割れ疵等の欠陥が生じ、これが製品表
面に残存して、製品品質の悪化を招来する虞があ
る。そこで、純チタン継目無管の製造において
は、プレス法の一種であるユジーン・セジユルネ
法が従来一般的に用いられている。 このユジーンセジユルネ法で用いられる製管用
ビレツトは、粗鍛造はβ温度域で、仕上げ鍛造は
α温度域で行われている。 ところが、傾斜圧延法は、プレス法に比較した
場合、製管能率が高く、歩留りが良好であるとい
う利点を有しており、純チタン継目無管を安価に
大量生産するためには、これの製造への傾斜圧延
法の適用が不可欠である。傾斜圧延法による純チ
タン継目無管の製造を可能とした方法は、例え
ば、本願出願人による特願昭62−167593号、及び
Titanium Alloys vol.1（1982）等において提案
されている。前者は２ロール式の傾斜ロールピア
サに、また後者は３ロール式の傾斜ロールピアサ
について提案されたものである。傾斜圧延法にお
いて用いられるピアサとして、前記傾斜ロールピ
アサの他に、プレスにより押圧されるビレツトを
プラグにより穿孔しつつ、該ビレツトの外面をカ
リバロールにより成形する構成としたプレスロー
ルピアサがある。 〔発明が解決しようとする課題〕 上述のピアサは基本的に主ロールにより素材を
前進させつつプラグを押圧して穿孔するという構
成であるため、材料は穿孔中に極めて厳しい変形
を受け材料の変形能が不足すると製品の管表面に
ワレ等の欠陥が生じるという問題が発生する。こ
の欠陥を除去するためには表面の切削、研摩等が
必要で、著しい工数の増大、コストの上昇を招
く。従つて穿孔圧延により純チタンを穿孔しよう
とすれば、その製管用ビレツトに充分な変形能を
付与しておかねばならない。しかしながら従来、
この穿孔用ビレツトの製造方法に関して全く明ら
かにされていないのが現状である。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、傾斜圧延法による純チタン継目無鑑の製造を
ピアサの形式の如何に拘らず可能とする方法を提
供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは傾斜圧延法により純チタン継目無
管を製造する場合において、製品管の表面の欠陥
を防止するには、穿孔用ビレツトの加工条件とし
て鋳塊（インゴツト）よりの加工比並びに加工終
了時の表面温度を管理する事が極めて重要である
事を見出した。このうち特に加工終了時の表面温
度は穿孔用ビレツトの表面部の変形能等の性状に
極めて重要な影響を与え、表面温度の管理が充分
でないと傾斜圧延時にビレツト表面に生じる厳し
いせん断変形により外表面部から割れを生じる事
がわかつた。 本発明は以上の基礎的知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨は、中実のビレツトを穿孔
圧延して中空の素管とし、これを延伸加工、成形
圧延して純チタン継目無管を製造する方法におい
て、前記ビレツトは、鋳塊を鍛造及び／又は圧延
により、500〜1100℃の表面温度範囲で、減面比
２以上の加工を加えて製造することを特徴とする
純チタン継目無管用ビレツトの製造方法である。 〔作用〕 本発明においては、純チタンビレツトは、所定
の加工条件下にて加工されて、変形能を改善され
た状態でピアサに供給され、該ピアサにて穿孔圧
延される。 この場合減面比２以上なければインゴツトに内
在する粗大組織が解消されず、この粗大組織が残
留すれば穿孔後に欠陥が発生する。 次に加工終了時の表面温度が1100℃を超えると
表面にはガス吸収により不快ガス吸収硬化層を生
じ、この硬化層は変形能がないため穿孔時の割れ
の起点となる。 一方、加工終了時の表面温度が500℃未満の場
合、加工後のビレツト表面に割れが生じ、これを
除去するためには切削等が必要であつて歩留りが
大きく低下する。 実施例 １ ASTM Gr−３相当の棒状インゴツトの中心部
から、一辺の長さが夫々75mm、90mm、115mmの正
方形断面の３種類のビレツト素材を切り出し、こ
れら夫々を第１表の条件で直径70mmの丸棒状に鍛
造加工して、加工条件が相互に異なる18種類の丸
形鍛造材を得て、該鍛造材から直径70mm、長さ
250mmの丸形ビレツトを各３本採取し、これを
1100℃の温度下に３時間保持した後、２個の樽型
ロールを備えた傾斜ロールピアサに供給し、穿孔
比（穿孔前後における長さの比）2.1なる条件下
にて穿孔試験を行つた。穿孔後の寸法は外径72
mm、内径53.4mm、長さ525mmである。各ビレツト
における加工比（鍛造比）及び鍛造終了時の表面
温度（終了温度）、並びに穿孔試験の結果として
得られた素管表面における欠陥の有無を第１表に
併示する。欠陥の評価は穿孔材を脱スケール後、
浸透探傷法により行つた。 なお、穿孔試験は、ロール傾斜角を10°として
行い、同一の加工条件下にて得られた各３本のビ
レツトから製造された全ての素管表面に欠陥が観
察されなかつたものを「欠陥無し」と判定し、第
１表中に○印にて示し、その他のものは「欠陥有
り」と判定して、同じく×印にて示してある。 実施例 ２ 実施例１と同様のインゴツトの中心部から、一
辺の長さが夫々80mm、95mm、120mmの正方形断面
の３種類のビレツト素材を切り出し、これら夫々
を第２表の条件で加熱した後、一辺65mmの正方形
断面を有する棒状に鍛造加工して、加工条件が相
互に異なる18種類の角形鍛造材を得て、該鍛造材
から一辺65mmの正方形断面を有し、長さが300mm
の角形ビレツトを各３本採取し、これを1100℃の
温度下に３時間保持した後、プレスロールピアサ
に供給し、穿孔比1.25なる条件下にて穿孔試験を
行つた。穿孔後の寸法は外径77mm、内径40mm、長
さ375mmである。各ビレツトにおける加工比及び
終了温度、並びに穿孔試験の結果として得られた
素管表面における欠陥の有無を第２表に併示す
る。欠陥の有無の判定、及びその表示方法は、実
施例１と全く同様である。 実施例 ３ ASTM Gr−１相当の棒状インゴツトの中心部
から、直径85mm、100mm、130mmの３種類の丸棒状
ビレツト素材を切り出し、これら夫々を、第３表
の条件で加熱した後、直径70mmの丸棒状に圧延
し、加工条件が相互に異なる18種類の丸形圧延材
を得て、該圧延材から実施例１と同寸法の丸形ビ
レツトを各３本採取し、これを1100℃の温度下に
３時間保持した後、傾斜ロールピアサにより、実
施例１と同条件下にて穿孔試験を行つた。各ビレ
ツトにおける加工比（圧延比）及び終了温度、並
びに穿孔試験の結果として得られた素管表面にお
ける欠陥の有無を第３表に併示する。欠陥の有無
の判定、及びその表示方法は、実施例１及び実施
例２と全く同様である。 第１表及び第２表から、穿孔前に鋳塊の鍛造加
工を行つた場合、鍛造終了時における表面温度が
1100℃を超えるときには鍛造比の大小、及びピア
サの形式の如何に拘らず欠陥の発生が観察され、
また、鍛造比が1.5であるときには、終了表面温
度の高低、及びピアサの形式の如何に拘らず同じ
く欠陥の発生が観察されることが明らかである。
加工終了温度が500℃未満の場合も鍛造比の大小
に依らず欠陥が発生している。 一方鍛造終了表面温度が1100℃以下、500℃以
上であり、しかも鍛造比が２以上であるときに、
ピアサの形式の如何に拘らず欠陥の発生がなく、
良好な表面品質を有する素管が得られることが明
らかである。即ち、第１表及び第２表における欠
陥の有無の判定結果より鍛造比２以上、鋳塊を鍛
造終了時の表面温度が1100℃以下、500℃以上な
る加工条件下にて穿孔前に鍛造加工してビレツト
を製造することにより、ピアサの形式の如何に拘
らず、純チタンビレツトの穿孔圧延を行い得るこ
とが明らかである。 また、穿孔前に圧延加工を行つた場合を示す第
３表においても、鍛造加工を行つた場合の結果を
示す第１表及び第２表におけると同様に、圧延比
２以上、圧延終了後の表面温度が1100℃以下、
500℃以上なる加工条件が満足されている場合に
のみ、穿孔後の素管表面における欠陥の発生がな
い。 以上の結果から、穿孔圧延前の純チタンビレツ
トを、鋳塊の加工比が２以上であり、加工終了時
の表面温度が1100℃以下、500℃以上となるよう
な加工条件下にて加工することにより、ビレツト
の変形能を増すことができ、これを穿孔圧延した
場合に、ピアサの形式の印加に拘らず、表面欠陥
のない素管が得られ、これを、延伸圧延、成形圧
延して、良好な品質を有する純チタン継目無管が
得られることが明らかである。
中実のビレツトの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 純チタン継目無管は、耐食性に優れると共に軽
量であるという優れた特性を有しており、化学プ
ラント用、その他の分野で広汎な使用実績を有し
ている。 さて、継目無管の製造方法は、所定温度に加熱
された中実のビレツトを、穿孔圧延機（ピアサ）
にて穿孔して中空の素管とし、この素管をエロン
ゲータ、マンドレルミル、プラグミル等の延伸圧
延機により延伸させ、更に、サイザ、レデユーサ
等の成形圧延機により形状修正し、所定寸法の継
目無管を得る傾斜圧延法（マンネスマン法）と、
穿孔プレス又は機械加工により予め穿孔された素
管を用い、これをプレスにより押出して所定寸法
の継目無管を得るプレス法とに大別される。傾斜
圧延法においては、ピアサによる穿孔の過程にお
いてビレツトが過酷な変形を強いられるという難
点があり、難加工材である純チタン継目無管の製
造にこの方法を適用した場合、穿孔後の素管表面
にカブレ疵割れ疵等の欠陥が生じ、これが製品表
面に残存して、製品品質の悪化を招来する虞があ
る。そこで、純チタン継目無管の製造において
は、プレス法の一種であるユジーン・セジユルネ
法が従来一般的に用いられている。 このユジーンセジユルネ法で用いられる製管用
ビレツトは、粗鍛造はβ温度域で、仕上げ鍛造は
α温度域で行われている。 ところが、傾斜圧延法は、プレス法に比較した
場合、製管能率が高く、歩留りが良好であるとい
う利点を有しており、純チタン継目無管を安価に
大量生産するためには、これの製造への傾斜圧延
法の適用が不可欠である。傾斜圧延法による純チ
タン継目無管の製造を可能とした方法は、例え
ば、本願出願人による特願昭62−167593号、及び
Titanium Alloys vol.1（1982）等において提案
されている。前者は２ロール式の傾斜ロールピア
サに、また後者は３ロール式の傾斜ロールピアサ
について提案されたものである。傾斜圧延法にお
いて用いられるピアサとして、前記傾斜ロールピ
アサの他に、プレスにより押圧されるビレツトを
プラグにより穿孔しつつ、該ビレツトの外面をカ
リバロールにより成形する構成としたプレスロー
ルピアサがある。 〔発明が解決しようとする課題〕 上述のピアサは基本的に主ロールにより素材を
前進させつつプラグを押圧して穿孔するという構
成であるため、材料は穿孔中に極めて厳しい変形
を受け材料の変形能が不足すると製品の管表面に
ワレ等の欠陥が生じるという問題が発生する。こ
の欠陥を除去するためには表面の切削、研摩等が
必要で、著しい工数の増大、コストの上昇を招
く。従つて穿孔圧延により純チタンを穿孔しよう
とすれば、その製管用ビレツトに充分な変形能を
付与しておかねばならない。しかしながら従来、
この穿孔用ビレツトの製造方法に関して全く明ら
かにされていないのが現状である。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、傾斜圧延法による純チタン継目無鑑の製造を
ピアサの形式の如何に拘らず可能とする方法を提
供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは傾斜圧延法により純チタン継目無
管を製造する場合において、製品管の表面の欠陥
を防止するには、穿孔用ビレツトの加工条件とし
て鋳塊（インゴツト）よりの加工比並びに加工終
了時の表面温度を管理する事が極めて重要である
事を見出した。このうち特に加工終了時の表面温
度は穿孔用ビレツトの表面部の変形能等の性状に
極めて重要な影響を与え、表面温度の管理が充分
でないと傾斜圧延時にビレツト表面に生じる厳し
いせん断変形により外表面部から割れを生じる事
がわかつた。 本発明は以上の基礎的知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨は、中実のビレツトを穿孔
圧延して中空の素管とし、これを延伸加工、成形
圧延して純チタン継目無管を製造する方法におい
て、前記ビレツトは、鋳塊を鍛造及び／又は圧延
により、500〜1100℃の表面温度範囲で、減面比
２以上の加工を加えて製造することを特徴とする
純チタン継目無管用ビレツトの製造方法である。 〔作用〕 本発明においては、純チタンビレツトは、所定
の加工条件下にて加工されて、変形能を改善され
た状態でピアサに供給され、該ピアサにて穿孔圧
延される。 この場合減面比２以上なければインゴツトに内
在する粗大組織が解消されず、この粗大組織が残
留すれば穿孔後に欠陥が発生する。 次に加工終了時の表面温度が1100℃を超えると
表面にはガス吸収により不快ガス吸収硬化層を生
じ、この硬化層は変形能がないため穿孔時の割れ
の起点となる。 一方、加工終了時の表面温度が500℃未満の場
合、加工後のビレツト表面に割れが生じ、これを
除去するためには切削等が必要であつて歩留りが
大きく低下する。 実施例 １ ASTM Gr−３相当の棒状インゴツトの中心部
から、一辺の長さが夫々75mm、90mm、115mmの正
方形断面の３種類のビレツト素材を切り出し、こ
れら夫々を第１表の条件で直径70mmの丸棒状に鍛
造加工して、加工条件が相互に異なる18種類の丸
形鍛造材を得て、該鍛造材から直径70mm、長さ
250mmの丸形ビレツトを各３本採取し、これを
1100℃の温度下に３時間保持した後、２個の樽型
ロールを備えた傾斜ロールピアサに供給し、穿孔
比（穿孔前後における長さの比）2.1なる条件下
にて穿孔試験を行つた。穿孔後の寸法は外径72
mm、内径53.4mm、長さ525mmである。各ビレツト
における加工比（鍛造比）及び鍛造終了時の表面
温度（終了温度）、並びに穿孔試験の結果として
得られた素管表面における欠陥の有無を第１表に
併示する。欠陥の評価は穿孔材を脱スケール後、
浸透探傷法により行つた。 なお、穿孔試験は、ロール傾斜角を10°として
行い、同一の加工条件下にて得られた各３本のビ
レツトから製造された全ての素管表面に欠陥が観
察されなかつたものを「欠陥無し」と判定し、第
１表中に○印にて示し、その他のものは「欠陥有
り」と判定して、同じく×印にて示してある。 実施例 ２ 実施例１と同様のインゴツトの中心部から、一
辺の長さが夫々80mm、95mm、120mmの正方形断面
の３種類のビレツト素材を切り出し、これら夫々
を第２表の条件で加熱した後、一辺65mmの正方形
断面を有する棒状に鍛造加工して、加工条件が相
互に異なる18種類の角形鍛造材を得て、該鍛造材
から一辺65mmの正方形断面を有し、長さが300mm
の角形ビレツトを各３本採取し、これを1100℃の
温度下に３時間保持した後、プレスロールピアサ
に供給し、穿孔比1.25なる条件下にて穿孔試験を
行つた。穿孔後の寸法は外径77mm、内径40mm、長
さ375mmである。各ビレツトにおける加工比及び
終了温度、並びに穿孔試験の結果として得られた
素管表面における欠陥の有無を第２表に併示す
る。欠陥の有無の判定、及びその表示方法は、実
施例１と全く同様である。 実施例 ３ ASTM Gr−１相当の棒状インゴツトの中心部
から、直径85mm、100mm、130mmの３種類の丸棒状
ビレツト素材を切り出し、これら夫々を、第３表
の条件で加熱した後、直径70mmの丸棒状に圧延
し、加工条件が相互に異なる18種類の丸形圧延材
を得て、該圧延材から実施例１と同寸法の丸形ビ
レツトを各３本採取し、これを1100℃の温度下に
３時間保持した後、傾斜ロールピアサにより、実
施例１と同条件下にて穿孔試験を行つた。各ビレ
ツトにおける加工比（圧延比）及び終了温度、並
びに穿孔試験の結果として得られた素管表面にお
ける欠陥の有無を第３表に併示する。欠陥の有無
の判定、及びその表示方法は、実施例１及び実施
例２と全く同様である。 第１表及び第２表から、穿孔前に鋳塊の鍛造加
工を行つた場合、鍛造終了時における表面温度が
1100℃を超えるときには鍛造比の大小、及びピア
サの形式の如何に拘らず欠陥の発生が観察され、
また、鍛造比が1.5であるときには、終了表面温
度の高低、及びピアサの形式の如何に拘らず同じ
く欠陥の発生が観察されることが明らかである。
加工終了温度が500℃未満の場合も鍛造比の大小
に依らず欠陥が発生している。 一方鍛造終了表面温度が1100℃以下、500℃以
上であり、しかも鍛造比が２以上であるときに、
ピアサの形式の如何に拘らず欠陥の発生がなく、
良好な表面品質を有する素管が得られることが明
らかである。即ち、第１表及び第２表における欠
陥の有無の判定結果より鍛造比２以上、鋳塊を鍛
造終了時の表面温度が1100℃以下、500℃以上な
る加工条件下にて穿孔前に鍛造加工してビレツト
を製造することにより、ピアサの形式の如何に拘
らず、純チタンビレツトの穿孔圧延を行い得るこ
とが明らかである。 また、穿孔前に圧延加工を行つた場合を示す第
３表においても、鍛造加工を行つた場合の結果を
示す第１表及び第２表におけると同様に、圧延比
２以上、圧延終了後の表面温度が1100℃以下、
500℃以上なる加工条件が満足されている場合に
のみ、穿孔後の素管表面における欠陥の発生がな
い。 以上の結果から、穿孔圧延前の純チタンビレツ
トを、鋳塊の加工比が２以上であり、加工終了時
の表面温度が1100℃以下、500℃以上となるよう
な加工条件下にて加工することにより、ビレツト
の変形能を増すことができ、これを穿孔圧延した
場合に、ピアサの形式の印加に拘らず、表面欠陥
のない素管が得られ、これを、延伸圧延、成形圧
延して、良好な品質を有する純チタン継目無管が
得られることが明らかである。
【表】
【表】
【表】
以上詳述した如く、本発明方法においては、難
加工材である純チタン製の継目無管を製造するに
当たり、鋳塊の加工比が２以上、加工終了時の表
面温度が1100℃以下、500℃以上なる加工条件下
にて予め加工され、変形能を改善されたビレツト
を用いているから、ピアサの形式の如何に拘らず
表面欠陥のない素管が得られ、純チタン継目無管
の製造に、傾斜圧延法を適用することができ、製
管能率の向上、及び歩留りの向上が図れる等、本
発明は優れた効果を奏する。
加工材である純チタン製の継目無管を製造するに
当たり、鋳塊の加工比が２以上、加工終了時の表
面温度が1100℃以下、500℃以上なる加工条件下
にて予め加工され、変形能を改善されたビレツト
を用いているから、ピアサの形式の如何に拘らず
表面欠陥のない素管が得られ、純チタン継目無管
の製造に、傾斜圧延法を適用することができ、製
管能率の向上、及び歩留りの向上が図れる等、本
発明は優れた効果を奏する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中実のビレツトを穿孔圧延して中空の素管と
し、これを延伸加工、成形圧延して純チタン継目
無管を製造する方法において、 前記ビレツトは、鋳塊を鍛造及び／又は圧延に
より、500〜1100℃の表面温度範囲で、減面比２
以上の加工を加えて製造することを特徴とする純
チタン継目無管用ビレツトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25983488A JPH02108402A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 純チタン継目無管用ビレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25983488A JPH02108402A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 純チタン継目無管用ビレットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108402A JPH02108402A (ja) | 1990-04-20 |
| JPH0547285B2 true JPH0547285B2 (ja) | 1993-07-16 |
Family
ID=17339640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25983488A Granted JPH02108402A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 純チタン継目無管用ビレットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02108402A (ja) |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP25983488A patent/JPH02108402A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02108402A (ja) | 1990-04-20 |
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