JPS60221121A - 連続鋳造素材の熱間押出し加工方法 - 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〉 この発明は、ステンレス鋼やその他の合金鋼等の連続鋳
造材を素材として管、型材又は丸棒等を製造するだめの
熱間押出し加工方法に関するものである。

一般に、連続鋳造材は方向性の強い鋳造組織を有してお
り、連続鋳造したままの素材を熱間押出し加工すると製
品表面にスジ状の欠陥が多発して商品価値を著しく損う
と言うことが知られている。

特に、ステンレス鋼その他の合金鋼の場合にはこの傾向
が顕著であり、事実上、連続鋳造材から直接的に押出し
製品を製造することができなかったのである。

〈従来の技術〉 このようなことから、最近、 ○　長尺連続鋳造材を外削した後、減面率＝１チ以下の
軽圧下圧延を行う、 ○　円形断面の長尺連続鋳造材をセンタレスピーリング
マシンで外削する際、押えロールの押圧力によって冷間
ローリング加工を行う、Ｏ連続鋳造材の外削前又は外削
後に粒子吹付は加工を行う、 等の冷間加工を施して表層部の鋳造組織を破壊した後、
熱間押出し加工に先行する加熱工程による再結晶にて微
細結晶組織となし、これを熱間押出し加工すると言う熱
間押出し合金材の製造方法が提案された（特開昭５８−
１９４２９号公報）。

そして、この方法によれば、確かに押出し製品のスジ状
欠陥はなくなり、連続鋳造材を素材として従来の熱延素
材の押出し製品と同等の表面品質を有する押出し製品を
得ることができるが、−面。

次に示すような問題点があったのである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ■　熱間押出し加工においては、押出製品の表面性状確
保のためにビレットの黒皮除去が必須であり、通常、外
削加工が行われるが、円形断面の連続鋳造材の外径は凝
固時の熱収縮の不均一によってかなシの側径を来たして
いるので（例えば。

平均外径：２００ｍ程度の連続鋳造材では、平均３．４
ｕ程度の側径が生じている）、先に提案された前記方法
では側径した外面の切削を行わなければならず、削り歩
留シが著しく悪くなる。

■　押出しビレットの先端側端面は押出し製品先端部の
表面になるため、押出し製品先端部表面にスジ状欠陥を
発生させないためには切断した後のビレット先端側端面
にも冷間加工を施すか、或いは逆テーパダイスを用いて
押出すことが必要であるが、切断後のビレット先端側端
面に冷間加工を施すことは余分な工程を必要とするもの
であり、一方逆テーパダイスを用いる押出しは通常方法
に比べて大きな押圧力を必要とするので、いずれにして
も格別な設備を要することとなってコストの上昇を招く
。

〈発明の目的〉 この発明の目的とするところは、上述のような各種の問
題点を解消し、格別に余分な工程や設備を要することな
く、そして外削式を極力抑えて。

連続鋳造素材から性状の良好な熱間押出し製品を歩留り
良く製造し得る方法を提供することにある。

く問題点を解決するだめの手段〉 この発明は、前記目的を達成すべく試行錯誤を繰り返し
ながら行われた本発明者等の研究の結果なされたもので
あり、 連続鋳造素材に、加熱によシ内質まで結晶粒が細粒化さ
れるに足る加工度のダイス挿通冷間縮径加工を施してか
らその表層部を切削除去することで押出し加工用ビレッ
トを得、このビレットを加熱して全断面にわたる組織を
微細化した後熱間押出しすることによって、押出し製品
先端部のスジ疵を防止するだめの特別な手段を要するこ
となく。

まだ太材真円度の向上から外削歩留シ良く、品質の良好
な熱間押出し製品を製造することに特徴を有するもので
ある。

即ち、この発明は、連続鋳造素材に一回のダイス挿通縮
径冷間加工を施すことで鋳造組織を内質まで破壊し、熱
間押出し加工に先行する加熱工程により細粒化させると
ともに、連続鋳造素材の側径を前記冷間加工で修正して
外削式を減少させ、これによって性状の良好な熱間押出
し製品をコスト安く製造することを骨子とするものであ
る。

なお、ここで言う「連続鋳造素材」とは、例えばラウン
ドモールド等を使用した通常の連続鋳造法にて得られた
長尺材を意味するものであシ、その材質が格別に問われ
るものではない。

また、「ダイス挿通冷間縮径加工」は、前記連続鋳造素
材を、必要によりデスケール処理した後潤滑処理し、所
定内径のダイスを用いて冷間にて縮径することで実施さ
れるもので、その加工方法は、引抜き加工、押抜き加工
、或いは引抜きと押抜きの併用加工のいずれを採用して
も良い。ただ。

使用するダイスの内径は、連続鋳造素材の鋳造組織を内
質まで破壊するだけの加工度が該連続鋳造素材に加わる
ように定める必要がある。

もちろん、 で表わされる加工度（イ）は、素材の材質によってその
必要値が変わるものであり、予備試験によって得られた
値を目安にして定めれば良いものであるが、例えばＳＵ
Ｓ　３０４ステンレス鋼の場合には３％程度が適当であ
る。

そして、冷間加工方法として特にダイスを用いた冷間加
工を選択したのは、素材の寸法精度（例えば真円度）を
向上させて均一な外削加工条件を確保するためである。

ところで、前記「内質まで」とは、押出し時のビレット
が中実の場合はその「全断面」を意味するものであるが
、押出し時のビレットが中空であり、この孔が、直接、
旋削によって加工される場合には外面から旋削後の内径
に及ぶまでの範囲をも意味し、また、押出し時のビレッ
トが中空であり、この孔が、プレス穿孔又はプレスによ
る拡径によって所定内径となる場合には外面から前記プ
レス加工により鋳造組織が破壊される内面近傍部分を除
いた範囲をも意味するものである。要は、押出し加工時
におけるビレットの全断面に加工歪が及んでいれば良い
のであシ、これによって後の加熱工程でビレット両端面
の細粒化も十分に達成されることとなる。

切削除去する「表層部」とは、連続鋳造素材の黒皮の部
分を指すが、この黒皮除去工程は、良好な表面性状の押
出し製品を得る上で欠くことのできない工程なのである
。

このようにして処理された連続鋳造素材は、必要により
所定長さに切断されたり、或いは穿孔が施されたりして
押出し加工用ビレットとされるのである。

熱間押出しに際しての加熱は、良好な熱間加工性を得る
ために拐質や押出し比に応じて最適な温度を選べば良い
が、この温度は全て素材の再結晶温度以上であるので、
ビレットはこの加熱によって再結晶し、細粒化すること
となって、押出し後の製品にスソ状欠陥を発生すること
がなくなるのである。

次に、この発明を実施例によシ比較例と対比しながら説
明する。

〈実施例〉 まず、ラウンドモールド（２１３φ段取）を使用した通
常の連続鋳造法によって５ＵＳ３０４相当材を鋳込み、
円形断面の長尺連続鋳造素材を製造した。

次いで、得られた連続鋳造素材に第１表に示す如き条件
のダイス挿通縮径冷間加工、外削、切断及び穿孔をそれ
ぞれ施した後、１２０（ＩＣに加熱し、通常の熱間押出
し加工を行って、各々寸法が６６．５ＴＲＪｎφＸ　８
．２５＋ｕ＋ｔ　Ｘ　９０００ｙｌのステンレス鋼管を
製造した。

このようにして得られたステンレス鋼管表面のスジ状の
縦疵発生状況を調べた結果を第１表に併せて示した。

第１表に示される結果からも明らかなように、本発明の
方法によって全断面にわたる細粒化がなされたビレット
を使用した場合には、連続鋳造素材を用いた熱間押出し
加工によっても、先端部を含めてスジ状欠陥が許容限界
内に抑えられた鋼管が安定して得られることがわかる。

１だ、前記の如くに製造された連続νｊ造素拐（平均外
径：２１２．７ｍφ）について、連続鋳造のままの素材
の側径量と、上記ダイス挿通縮径冷間加工を施した後の
側径量とを比較したところ、連続鋳造のまま材： 最大側径量・・・５．５朋。

最小側径量・・・１．０　Ｍ　。

平均側径量・・・３．４鼠。

ダイス挿通縮径冷間加工後の材料： 最火側径量・・・０．５朋。

最小側径量・・・Ｏ，Ｏｍｍ　。

平均側径量・・・０．２　ｕ　。

と言う値を示しており、黒皮除去のだめの最低必要削り
代は、ダイス挿通縮径冷間加工を施さないものでは６顛
であったのに対して、本発明の方法に従ってダイス挿通
縮径冷間加工を施したものでは１間と、２％以上も削シ
歩留りの向上することが確認された。

く総括的な効果〉 上述のように、この発明によれば、連続鋳造素材を出発
拐料として、格別に余分な工程や設備を必要としないで
品質の良好な熱間押出し製品を歩留り良く低コストにて
製造することができるなど、工業上極めて優れた効果が
もたらされるのである。

出願人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）　和　夫　ほか１名 第１頁の続き ０発　明　者　乎　城　正　尼 央 ■発明者古堅　宗勝尼 央 崎市西長洲本通１丁目３番地　住友金属工業株式会社中
杉 鴫 技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続鋳造素材に、加熱により内質まで結晶粒が細粒化さ
   れるに足る加工度のダイス挿通冷間縮径加工を施してか
   らその表層部を切削除去することで押出し加工用ビレッ
   トを得、このビレットを加熱した後熱間押出しすること
   を特徴とする、連続鋳造素材の熱間押出し加工方法。