JPH0691319A - 外表面疵発生の少ない継目無鋼管圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対向する一対の圧延ロールと拘束ガイドによ
る継目無鋼管の圧延工程において、ガイドの焼き付きを
軽減して、外表面疵発生の少ない継目無鋼管を得るため
の効果的な手段の提供。 【構成】 被圧延材がロールを離れた後ガイドに接触す
るまでに高圧の冷却水を外表面に吹き付けて、表層のみ
を瞬間的に温度を低下させながら圧延する。被圧延材の
表面を急冷する位置としては、できるだけ急冷層を表層
のみに限定する意味でガイドに接触し始める直前が望ま
しい。高圧の噴射水は、ガイドの幅以下の噴射水幕を鋼
管表面に垂直に当て、表層の５００μｍ以内が被圧延材
内部の温度より５０〜１５０℃程度低下していることが
望ましい。被圧延材と拘束ガイドとの接触界面での滑り
摩擦を容易にし、焼き付きやメタル、スケールの剥離を
抑制するとともに、拘束ガイドを冷却する効果もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面疵の生成を低減せ
しめる継目無鋼管の圧延に関わる。

【０００２】

【従来技術】継目無鋼管は、一般的には、中実の素材を
高温に加熱した後、穿孔、延伸、マンドレル圧延、サイ
ジングの主要工程を経て、連続的に中空形状に成形され
る。

【０００３】これらの工程のうち前段の穿孔と延伸過程
は、対向する一対のロールと一対の拘束ガイドによって
行われる様式が一般的である。

【０００４】そして、この工程においては被圧延材の変
形抵抗はできるだけ小さいことが望ましいので、被圧延
材は極力高温に加熱された状態で圧延される。この加熱
された被圧延材の圧延時にはロールは常に冷却水がかけ
られ、ロール表面の温度上昇は低く抑えられているが、
拘束ガイドは無注水状態で行われ、しかも数十本から数
百本の鋼管を連続圧延する間、交換されることなく連続
使用される。

【０００５】この工程中、拘束ガイドと被圧延材とは強
烈なすべり摩擦現象が起こっており、ガイドと被圧延材
表層との焼き付きが起こり易い。また、ガイドによる被
圧延材表層のスケールやメタルの削り取りないしは剥ぎ
取りが起こり易い。これらの現象が起こると、圧延後の
鋼管製品にへげ（ラップ）、飛び込み、ピットなどと称
される表面疵が生成される。へげ疵は表層でのメタルフ
ローの異常により折れ重なりが起こったり、剪断変形に
よる材料の割れによって生成し、飛び込みは剥離したメ
タルやスケールの破片が被圧延材の表面に不完全圧着す
ることで発生し、ピットは飛び込んだ付着物が圧着せず
に剥離した場合にできると考えられている。

【０００６】いずれにしても 従来の継目無鋼管圧延で
は、これらの圧延疵が大なり小なり慢性的に発生してい
る。疵はその程度に対応して、継目無鋼管製品の歩留り
低下や疵削除のための手入れを必要とし、製造コストの
上昇と物流錯綜、製造工期の長期化などの問題の大きな
要因となっている。また、疵が多発した場合には、拘束
ガイドの耐用寿命が低下するという問題も起こってお
り、鋼管製品の寸法精度の点でも劣化の方向に向かう。

【０００７】従来、これらガイドの焼き付きを軽減する
方策として、特開平１−１４８４０５号公報にはガイド
の摺動面を特定の組成とすること、特開平２−２２４８
０８号公報には、ガイド面に焼き付き防止剤を供給する
こと等が提案されている。

【０００８】ところが、これらの対策は、穿孔、延伸の
工程でのガイドの焼き付きの原因そのものを除去するも
のではないので、その結果には自ずと限界がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、対向
する一対の圧延ロールと拘束ガイドによる継目無鋼管の
圧延工程において、ガイドの焼き付きを軽減して、外表
面疵発生の少ない継目無鋼管を得るための効果的な手段
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、高温の被圧延
材とガイドが接触していることが疵生成の主原因であ
り、そして疵防止のためにガイドと被圧延材との滑り摩
擦係数を低下させて焼き付きを防ぐのが有効な手段であ
るという知見に基づき、その具体的な手法として、被圧
延材の表層のみを急冷すれば良いことを見出した。

【００１１】すなわち、本発明は、対向する一対の圧延
ロールと拘束ガイドによる継目無鋼管の圧延工程におい
て、被圧延材がロールを離れた後ガイドに接触するまで
に高圧の冷却水を外表面に吹き付けて、表層のみを瞬間
的に温度を低下させながら圧延することを特徴とする。

【００１２】被圧延材の表面を急冷する位置としてかな
り広い範囲が想定されるが、できるだけ急冷層を表層の
みに限定する意味で、ロールとガイドとの隙間が必要条
件であり、ガイドに接触し始める直前が望ましい。その
他の位置では、冷却部が大きくなり過ぎ、その後の圧延
での圧延反力が増すので通管性が悪くなる。

【００１３】冷却方法は同じ理由で高圧の噴射水とする
のがよい。水の圧力、流量は、とくに限定されないが、
ガイドの幅以下の噴射水幕を鋼管表面に垂直に当てるの
が望ましい。

【００１４】急冷の度合いとしては、表層の５００μｍ
以内が被圧延材内部の温度（通常は約１０００〜１２０
０℃）より５０〜１５０℃程度低下していることが望ま
しい。

【００１５】

【作用】被圧延材の表面のみを高圧の噴射水で急冷する
ことによって、被圧延材と拘束ガイドとの接触界面での
滑り摩擦を容易にし、焼き付きやメタル、スケールの剥
離を抑制することができる。

【００１６】高圧の冷却水の外表面への吹き付けによっ
て、被圧延材を冷やすと同時に拘束ガイドを冷却する効
果もある。

【００１７】

【実施例】供試鋼に炭素鋼（０．１３％Ｃ−０．２％Ｓ
ｉ−１．２％Ｍｎ）、Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼、および１
３％Ｃｒ鋼を使用し、継目無鋼管を圧延した。

【００１８】鋼管の圧延サイズは仕上がり寸法で外径：
３００ｍｍφ，肉厚：ｌｌｍｍ，長さ：１１．５ｍの一
定条件とした。鋼管圧延は、工程順に穿孔機−延伸機−
プラグミル−磨管機−再熱炉−サイザーにより実施し、
本発明法は延伸圧延機に適用した。圧延本数は各水準毎
にそれぞれ５本づつとした。

【００１９】試験結果を従来法と比較して表１に示す。

【００２０】

【表１】 結果の評価は、パイプ一本当たりの疵発生平均個数で行
ったが、本発明法の場合、いずれの鋼種でも外表面の疵
発生が従来法に比較して極端に減少することが明らかで
ある。一方 拘束ガイドの耐用寿命も格段に延びること
が確認された。

【００２１】

【発明の効果】本発明によって、継目無鋼管製品の外表
面疵の発生が激減する。このことは、製品の表面品質の
向上とともに、歩留りの向上や疵手入れ費用の削減に大
きく寄与する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の圧延ロールと拘束ガイド
   による継目無鋼管の圧延工程において、被圧延材がロー
   ルを離れた後ガイドに接触するまでに高圧の冷却水を外
   表面に吹き付けて、表層のみを瞬間的に温度を低下させ
   ながら圧延することを特徴とする外表面疵発生の少ない
   継目無鋼管圧延方法。