(57)【要約】      （修正有）【課題】  マンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造において、偏肉、噛み込み性の悪化を防ぎ、かつ内面疵の発生を低減させるマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法を提供する。【解決手段】  マンネスマン穿孔法にて継目無鋼管を製造するに際し、ビレット加熱に次いで穿孔圧延後のホローシェル内面表面温度を１１８０〜１２３０℃になるように、ビレット加熱温度および穿孔速度を設定することにより、被穿孔材の延性低下を防ぎ、穿孔時のせん断応力による内面疵発生を防止することを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンネスマン穿孔法にて継目無鋼管を製造するに際し、ビレット加熱に次いで穿孔圧延後のホローシェル内面表面温度を１１８０〜１２３０℃になるように、ビレット加熱温度および穿孔速度を設定することにより、被穿孔材の延性低下を防ぎ、穿孔時のせん断応力による内面疵発生を防止することを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のビレットの中心部の温度が１１００〜１１８０℃となるように、ビレットを加熱することを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の穿孔速度について、ロール径を８００〜１０００ｍｍ、ロール角度を６〜１３°および、ロール回転数を５０〜１３０ｒｐｍにすることを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造において、偏肉、噛み込み性の悪化を防ぎ、かつ内面疵の発生を低減させるマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法の問題の一つに、内面疵の発生が挙げられる。特に、軸受鋼管において、内面疵の発生率が顕著に高い傾向にあり、この発生原因としては、被穿孔材の内質、回転鍛造効果の影響が大きいと考えられている。
そこで、操業時での内面疵発生の防止対策としては、ゴージ、リードを調整してプラグ先端圧下率を低減させることにより、回転鍛造効果を低減させる方法が有効であることが分かっている。その理由としては、プラグ先端圧下率は、ビレット径、ゴージ、リードにより決定されるからである。
【０００３】
上記のように、プラグ先端圧下率低減は、内面疵対策には有効であるが、しかしながら、偏肉、ビレットの噛み込み性を悪化させる。そのため、実操業においては、プラグ先端圧下率の高い条件で穿孔せざるを得ないのである。従って、プラグ先端圧下率の高い状態でのプラグ先端圧下率を変えずに内面疵を低減させる方法が課題となっている。その一つの方法として、例えば特開２００１−１３７９１３号公報に開示されているように、マンネスマン穿孔圧延する際に、内面疵が発生しないように、加工発熱量を抑えるためにビレット加熱温度を１２００℃以下とし、軸方向平均歪み速度を規制する高炭素継目無鋼管の製造方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３７９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１は、加熱温度、歪み速度を制御することにより、オーバーヒート起因の内面疵発生を防止するとしているが、歪み速度はゴージの関数であり、偏肉およびビレット噛み込み性についての考慮がされていない。また、それを実現させるための実操業においての制御をするためには、極めて困難な要素が含まれているという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、穿孔後のシェル内面表面温度を制御することにより、被穿孔材の延性低下を防ぎ、穿孔時のせん断応力による内面疵発生を防止することができる。すなわち、基本的な穿孔条件を制御するだけで、容易に内面疵発生を防止することができる。また、特許文献１のように内面疵を防止するための制御項目にゴージ、リードが含まれていないため、ゴージ、リードについては偏肉、噛み込み性を重視した設定にすることができる。しかも、本発明方法は、実操業に非常に適応させやすい制御方法を提供するものである。
【０００７】
その発明の要旨とするところは、
（１）マンネスマン穿孔法にて継目無鋼管を製造するに際し、ビレット加熱に次いで穿孔圧延後のホローシェル内面表面温度を１１８０〜１２３０℃になるように、ビレット加熱温度および穿孔速度を設定することにより、被穿孔材の延性低下を防ぎ、穿孔時のせん断応力による内面疵発生を防止することを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。
【０００８】
（２）前記（１）に記載のビレットの中心部の温度が１１００〜１１８０℃となるように、ビレットを加熱することを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法。
（３）前記（１）に記載の穿孔速度の要因であるロール径：８００〜１０００ｍｍ、ロール角度：６〜１３°および、ロール回転数：５０〜１３０ｒｐｍに設定したことを特徴とするマンネスマン穿孔法による継目無鋼管の製造方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本発明による穿孔後のシェル内面表面温度を制御することにより、内面疵の発生を防止することができ、品質向上、歩留り向上をはかることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、マンネスマン穿孔法にて継目無鋼管を製造するに際し、ビレット加熱に次いで穿孔圧延後のシェル内面表面温度を１１８０〜１２３０℃になるように、ビレット加熱温度および穿孔速度を設定することにある。穿孔圧延後のホローシェル内面表面温度を制御するためには、ビレットの加熱温度および穿孔時に発生する加工発生熱を制御する必要がある。この加工発熱量に関わる要因として挙げられるのが、穿孔速度（ロール径、ロール角度、ロール回転数）である。
【００１１】
ロール径については、品質以外の要因により制約を受ける。すなわち、ロール径が小さすぎると、ロールの周速が低下するため、製造ラインの生産性が低下してしまう。逆に、ロール径が大きすぎると、設備が大型化するため、ロール替に要する時間が長くなり、また、設備保全費用も増大してしまう。そういった観点から検討した結果、ロール径の適正範囲は８００〜１０００ｍｍが妥当である。この理由でロール径が制約を受けるため、加工発熱量を制御するためには、ロール角度、ロール回転数を適切に組み合わせる必要がある。
【００１２】
そこで、種々な圧延サイズにおいて、加熱温度、ロール角度およびロール回転数を多様に組み合わせて、穿孔を実施し、穿孔後のホローシェルの内面表面温度および内面疵発生本数率を調査した。その結果、加熱温度については、１１００℃未満に設定したときは加熱不足となり、どの様に、ロール角度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１１８０℃よりも低くなった。また、１１８０℃よりも高い温度に設定したときは、加熱過多となり、どの様に、ロール角度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１２３０℃を超えてしまった。そのいずれの場合も、高い確率で内面疵が発生した。
【００１３】
ロール角度については、６°未満に設定したときは、穿孔速度が遅くなりすぎて、加工発熱量過少となり、どの様に、加熱温度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１１８０℃よりも低くなった。また、１３°よりも高い角度に設定したときは、穿孔速度が速くなりすぎて、加工発熱量過多となり、どの様に、加熱温度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１２３０℃を超えてしまった。そのいずれの場合も、高い確率で内面疵が発生した。
【００１４】
ロール回転数については、５０ｒｐｍ未満に設定したときは、穿孔速度が遅くなりすぎて、加工発熱量過少となり、どの様に、加熱温度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１１８０℃よりも低くなった。また、１３０ｒｐｍよりも高い回転数に設定したときは、穿孔速度が速くなりすぎて、加工発熱量過多となり、どの様に、加熱温度およびロール回転数を組み合わせても、ホローシェルの内面表面温度が１２３０℃を超えてしまった。そのいずれの場合も、高い確率で内面疵が発生した。逆に、上記の全てを満足した場合には、ホローシェルの内面表面温度が１１８０〜１２３０の範囲内に保たれ、内面疵の発生率を低減させることができた。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
表１に示す各外径のピアサーロールおよびφ７２ｍｍのプラグを用いて、外径１２０ｍｍの軸受鋼用（ＪＩＳ  Ｇ４８０５）ビレットを穿孔する場合のビレット加熱温度、ロール角度、ロール回転数の設定値、およびそのときのホローシェルの内面表面温度の場合での内面疵発生本数率の結果を表１に示す。なお、表１に示す内面疵発生本数率については、目視により、○：０．４０％未満、×：は０．４０％以上をもって評価した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜８は本発明例であり、Ｎｏ．９〜２１は比較例である。比較例Ｎｏ．９〜１１は、いずれもビレット加熱温度が１０８０℃と低いために、ホローシェル内面表面温度が低く、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。また、比較例Ｎｏ．１２、１５は、いずれもロール角度が小さいために、穿孔速度が遅くなりすぎて、加工発熱量過少となり、ホローシェル内面表面温度が低くなり、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。さらに、比較例Ｎｏ．１３、１６は、いずれもロール回転数が低いために、穿孔速度が遅くなりすぎて、加工発熱量過少となり、ホローシェル内面表面温度が低くなり、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。
【００１８】
比較例Ｎｏ．１４、１７は、いずれもロール角度が大きいために、穿孔速度が速くなりすぎて、加工発熱量過多となり、ホローシェル内面表面温度が高くなり、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。また、比較例Ｎｏ．１８は、ロール回転数が高いために、穿孔速度が速くなりすぎて、加工発熱量過多となり、ホローシェル内面表面温度が高くなり、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。さらに、比較例Ｎｏ．１９、２０、２１は、いずれもビレット加熱温度が１２００℃と高いために、ホローシェル内面表面温度が高くなり、内面疵発生本数率が高い確率で内面疵が発生した。
【００１９】
これに対し、本発明例Ｎｏ．１〜８は、いずれの条件も満足することから、ホローシェル内面表面温度が１１８０〜１２３０℃の範囲を満足した結果、被穿孔材の延性低下を防ぎ、穿孔時のせん断応力による内面疵発生を防止することが出来、その内面疵発生本数率が比較例に比べて、いずれも低い確率での内面疵の発生であることが分かる。これから分かるようにホローシェル内面表面温度が１１８０〜１２３０℃の範囲に制御することにより、明らかに内面疵の発生を防止することが可能となり、品質向上、および歩留り向上に極めて貢献することが出来る産業上有利な技術を提供することにある。
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人    弁理士    椎  名    彊