JP3397172B2 - How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rolling - Google Patents
How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rollingInfo
- Publication number
- JP3397172B2 JP3397172B2 JP15752999A JP15752999A JP3397172B2 JP 3397172 B2 JP3397172 B2 JP 3397172B2 JP 15752999 A JP15752999 A JP 15752999A JP 15752999 A JP15752999 A JP 15752999A JP 3397172 B2 JP3397172 B2 JP 3397172B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- rolling
- mandrel bar
- bar
- mandrel
- 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
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マンドレルミル圧
延法による熱間継目無管製造方法において使用されるマ
ンドレルバーの使用方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間継目無管の製造方法としてマンネス
マン・マンドレルミル製管法が広く採用されている。こ
の製管方法では、加熱した丸鋼片(ビレット)を穿孔機
で穿孔して厚肉の中空素管とした後、この中空素管の内
面に圧延工具であるマンドレルバーを挿入した状態で、
対向する孔型ロールで構成されたスタンドを複数列設け
たマンドレルミルにて肉厚加工を実施して、薄肉の中空
素管を得る。
【0003】このようなマンドレルミルにおいて得られ
た中空素管は、必要に応じて再加熱された後、その外径
を最終製品径に仕上げるべく、ストレッチレデューサ若
しくはサイザーによって、各々絞り圧延若しくは定径圧
延を施される。
【0004】ところで、マンドレルミル圧延に使用され
るマンドレルバーには、予めその表面に固体潤滑剤を主
成分とした潤滑皮膜を形成し、この潤滑皮膜によって圧
延中にマンドレルバーと素管の接触面上に発生する摩擦
力を減じて、工具表面及び素管内面に疵が発生すること
を防止するようにしている。
【0005】しかしながら、一回圧延に供した後は、前
記潤滑皮膜はなくなってしまうので、一旦、圧延に供さ
れたマンドレルバーは、次回の圧延に供するために、再
度その表面に潤滑皮膜を形成する必要がある。従って、
一旦、圧延に供したマンドレルバーは、水冷シャワー等
により適当な表面温度まで冷却した後、表面に潤滑剤を
噴射し、十分に乾燥させて潤滑皮膜を形成している。
【0006】マンドレルバーは、一般にJISのSKD
6やSKD61等の熱間工具鋼からなる丸棒綱を素材と
して、これに適宜の機械加工および焼き入れ、焼き戻し
処理を施して製造されているが、圧延中のマンドレルバ
ーの表面は多大な面圧と熱負荷に曝されるので、常に完
全な潤滑状態を保つことは容易でない。加えて、圧延完
了後は水冷シャワー等により急冷されるので、繰り返し
使用の過程で摩耗、焼き付き、肌荒れ、亀裂の発生・進
展を生じやすい。
【0007】この問題を軽減するために、表面に酸化ス
ケール皮膜を形成させることによってスケール自身によ
る潤滑効果及び潤滑皮膜の保持効果を付与する方法(ス
ケール処理バーの使用)が一般的に採用されているが、
最近では硬質のクロムめっき皮膜を形成させて耐摩耗性
を向上させる方法(クロムめっきバーの使用)も提案さ
れ、採用されている。
【0008】なお、表面に使用上有害とみなされる損傷
が発生したマンドレルバーは、外周面を機械加工され
て、より外径の小さいマンドレルバーにサイズダウンさ
れる。
【0009】一方、マンネスマン・マンドレルミル製管
法における継目無管の製造コストの中では、マンドレル
バーの占める割合が高いので、マンドレルバーの長寿命
化及びマンドレルバーの原単位の向上には多大な努力が
払われている。
【0010】例えば特開平8−243610号では、圧
延使用により表面粗度の悪化したマンドレルバーを研磨
した後、スケールを付着させることにより、実質的に同
一サイズで繰り返し再使用する方法が提案されている
(スケール処理バー)。
【0011】また、特開平8−71618号公報では、
表面に所定粗さを有する複数のクロムめっき皮膜を形成
させることによって、13Cr鋼等の高合金鋼管の圧延
時に、優れた摩耗特性と寿命を確保できるマンドレルバ
ーが提案されている(クロムめっきバー)。
【0012】また、特開平8−71619号公報では、
表面にクロムめっき皮膜を初めとする多種多層の皮膜を
形成させることによって、13Cr鋼等の高合金鋼管の
圧延時に優れた摩耗特性と寿命を確保できるマンドレル
バーが提案されている(クロムめっきバー)。
【0013】また、特開平7−214116号公報で
は、マンドレルバーの胴部を複数個のスリーブで覆った
構造とした上で、損傷が発生したスリーブを適宜交換す
ることによって再使用可能とし、工具原単位を向上でき
るマンドレルバーが提案されている(クロムめっきバ
ー)。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8−243610号公報で提案された方法が対象とする
のはスケール処理バーであるから、クロムめっきバーに
直接適用することはできない。また、スケール処理バー
では表面肌荒れが問題となるのに対して、クロムめっき
バーでは、ヒートクラックの進展によるめっきの部分剥
離に起因する焼き付きや、クロムめっき皮膜の摩耗に起
因する焼き付きが問題となる。
【0015】また、特開平8−71618号公報で提案
されたマンドレルバーでは、圧延使用中の摩擦や摩耗に
より所定の表面粗度を維持し続けるのが実用上困難であ
る。また、特開平8−71619号公報で提案されたマ
ンドレルバーでは、多種多層の皮膜を形成させるので、
マンドレルバーの製造コストや整備コストが大幅に増大
するという問題がある。
【0016】また、特開平7−214116号公報で提
案されたマンドレルバーでは、マンドレルバーの胴部を
複数個のスリーブで覆った構造とするので、マンドレル
バーの製造コストが大幅に増大すると共に、圧延中にス
リーブが変形したり、脱落したりする危検性がある。
【0017】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、クロムめっきバーの使用に際し
て、必ずしも特定の表面粗度を維持する必要がなく、ま
た、多種多層の皮膜を形成させたり、スリーブ構造とす
ることによる製造コストや整備コストの大幅な増大を招
来せずに、ヒートクラックの進展によるめっき剥離やク
ロムめっき皮膜の摩耗による焼き付きの発生を抑制し、
長寿命化と原単位の向上を実現することができるマンド
レルバーの使用方法を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る熱間継目無管圧延用マンドレルバ
ーの使用方法は、使用中に発生するヒートクラックの深
さが最大8mmとなる以前、或いは、残留めっき厚みが
最小5μmとなる以前に使用を中止し、めっき皮膜を除
去した後に母材表面を仕上げ研磨又は表面加工し、再め
っきを施した上で再使用することとしている。そして、
このようにすることで、クラック開口部周辺のめっき剥
離が抑制され、焼付き発生による管内面疵が発生しにく
くなったり、めっき摩耗に起因した母材露出が発生しに
くくなり、焼付きが生じにくくなる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明者は、クロムめっきバーの
寿命を規定する要因である、繰返し使用によるヒートク
ラックの進展に起因しためっき剥離や、クロムめっき皮
膜の摩耗を詳細に調査した結果、以下の知見を得た。
【0020】a)圧延使用によって発生するヒートクラ
ックの深さが8mmを超えると、クラック開口部周辺を
起点とするめっき剥離が急速に進展し、母材が露出して
焼き付きによる管内面疵の発生が顕著となる。
b)上記ヒートクラックの深さが最大8mmとなる以前
に圧延使用を一旦中止し、めっきを除去した後に母材を
表面研磨し、再めっきを行ってから再度圧延使用する
と、クラック開口部周辺のめっき剥離が抑制され、焼付
き発生による管内面疵が発生しにくくなる。
【0021】c)圧延使用によって摩耗し、残留するめ
っき厚みが約5μmに達すると圧延中に母材が露出し、
焼付きに至る頻度が極めて高くなる。
d)上記めっき厚みが最小5μmとなる以前に圧延使用
を一旦中止し、めっきを除去した後に母材を表面研磨し
再めっきを施せば、再度圧延使用してもめっき摩耗に起
因した母材露出は発生せず、焼付きが生じにくくなる。
【0022】本発明に係る熱間継目無管圧延用マンドレ
ルバーの使用方法は上記した知見に基づいてなされたも
のであり、マンネスマン製管法におけるマンドレルミル
圧延で使用する、表面にクロムめっき皮膜を形成させた
マンドレルバーの使用方法において、使用中に発生する
ヒートクラックの深さが最大8mmとなる以前、或い
は、残留めっき厚みが最小5μmとなる以前に使用を中
止し、めっき皮膜を除去した後に母材表面を仕上げ研磨
又は表面加工し、再めっきを施した上で再使用するもの
である。
【0023】本発明方法に使用するマンドレルバーは、
母材は従来から熱間継目無管圧延用マンドレルバーに使
用されている材質で良いが、マンドレルバーに加わる圧
延中の負荷を考慮すると、JISのSKD6やSKD6
1等の熱間工具鋼が望ましい。
【0024】また、本発明方法に使用するマンドレルバ
ーを新規に製作する場合、最終のクロムめっき厚みを考
慮して決定される外径に母材を機械加工した後、研磨等
によって適当な表面粗度を実現してから、10〜200
μm程度の厚みを有するクロムめっき皮膜を形成させ
る。
【0025】また、本発明方法を実施するに際し、マン
ドレルバーのヒートクラック深さが最大8mm、又は残
留めっき厚みが最小5μmに達するか否かの判断は、適
宜の点検作業等において実測するか、予め圧延実績(圧
延材質、圧延本数、圧延長さ等)と測定データの関係を
調査しておくことによって、実際の測定作業なしに圧延
実績のみの管理により判断しても良い。
【0026】また、本発明方法を実施するに際しては、
ヒートクラック深さが大きくなるほどヒートクラックの
進展速度も大きくなるので、マンドレルバーの整備時間
や費用等を考慮した上で、できるだけヒートクラック深
さが小さい段階、例えば1〜5mm程度で圧延を中断す
ることが好ましい。反対に、残留めっき厚みに関して
は、できるだけ限界値(5μm)近くまで使用した後に
圧延を中断することが望ましい。
【0027】また、本発明方法においては、圧延使用を
中断したクロムめっきバーは、塩酸等による酸洗、また
は、苛性ソーダ等アルカリ溶液による電気化学的なめっ
き溶解、研磨・研削機等による機械的な方法によって表
面のめっき皮膜を除去する。
【0028】この際、めっき除去効率の観点からは、酸
洗等によるめっき溶解では、事前にマンドレルバー表面
の潤滑剤を除去しておくことが望ましい。なお、潤滑剤
除去方法は、高温蒸気の吹き付けでも良いし、研磨又は
ショットブラストによる機械的な方法でも良い。
【0029】めっきを除去されたマンドレルバーは、再
めっき時に良好なめっき密着度を確保することを目的と
して表面を仕上げ研磨する。但し、めっき除去に研磨・
研削機等の機械的な方法を採用する場合は、めっき除去
とこの研磨作業を兼用することができる。研磨作業の代
わりにショットブラスト等による表面加工を採用しても
良い。
【0030】仕上げ研磨は母材表面損傷の手入れを兼ね
て、または、再めっき後のヒートクラック深さを小さく
して、再使用時のヒートクラック進展を抑制することを
目的に、母材を多少削り込むものであっても良い。勿
論、ヒートクラックを完全に除去するまで研磨しても良
い。
【0031】表面を仕上げ研磨又はショットブラスト等
により表面加工したマンドレルバーは、新規製作時と同
様にクロムめっき処理された後、再度圧延に供される。
再度圧延に供されるマンドレルバーは、ヒートクラック
深さ又は残留クロムめっき厚みが限界値を超えない範囲
で圧延使用を継続された後に、再びめっきを除去され、
研磨等の仕上げ加工を施された後、再めっき処理され
る。
【0032】
【実施例】以下、本発明に係る熱間継目無管圧延用マン
ドレルバーの使用方法の効果を確認するために行った実
験結果について説明する。
【0033】〔実施例1〕材質はJISのSKD61
で、表面に70μmのクロムめっきを施した、外径が2
00〜450mm、長さが24mの寸法のマンドレルバ
ー、3 0本について、1ケ月間の圧延使用実績から各々
のマンドレルバーに対応する圧延材(製品)の内面疵の
発生率を調査した。
【0034】対象となるマンドレルバーに対しては漏洩
磁束探傷により全面のヒートクラック深さを測定し、1
本毎の最大ヒートクラック深さを求めた。なお、対象と
なる圧延材の材質は90%以上が普通鋼、又は低合金鋼
(Cr含有率:5重量%以下)であった。その結果を図
1に示す。
【0035】図1より、内面疵の発生率は、最大ヒート
クラック深さが8mmを超える付近から急激に増大して
いることが明らかである。また、マンドレルバーの表面
観察を実施したところ、最大ヒートクラック深さが8m
mを超えるマンドレルバーでは、顕著なめっき剥離が発
生していたのに対して、最大ヒートクラック深さが8m
mを超えないマンドレルバーでは顕著なめっき剥離は発
生していなかった。
【0036】〔実施例2〕材質はJISのSKD61
で、表面に150μmのクロムめっきを施した外径が2
60mm、長さが24mの寸法のマンドレルバー、20
本について1ケ月間の圧延使用実績から各々のマンドレ
ルバーに対応する製品(パイプ)の内面疵の発生率を調
査した。
【0037】対象となるマンドレルバーに対しては、長
さ方向に1mの間隔で、円周方向に4点の位置において
電磁膜厚計を用いて残留めっき厚みを測定し、1本毎の
最小めっき厚みを求めた。なお、対象となる圧延材の材
質は90%以上がステンレス鋼(Cr含有率:12%以
上)であった。その結果を図2に示す。
【0038】図2より、内面症の発生率は、最小めっき
厚みが5μm以下となると急激に増大していることが明
らかである。マンドレルバーの表面観察を実施したとこ
ろ、最小めっき厚みが5μm未満のマンドレルバーでは
顕著な焼付きが発生していたのに対して、最小めっき厚
みが5μm以上のマンドレルバーでは表面損傷はほば皆
無であった。
【0039】〔実施例3〕材質はJISのSKD61
で、表面に70μmのクロムめっきを施した、外径が2
60mm、長さが24mの寸法の新品のマンドレルバ
ー、8本について下記に示す4つの条件でそれぞれ2本
ずつ圧延使用を行い、寿命(総圧延本数)を調査した。
なお、対象圧延材の材質は、条件1と2は、95%以上
は普通鋼又は低合金鋼で、また、条件3と4は、95%
以上はステンレス鋼で行った。
【0040】条件1及び3(従来方法)
新品で圧延開始後、マンドレルバーの表面が損傷し、製
品内面疵が発生するまで使用した。
条件2(本発明方法)
新品で圧延開始後、最大ヒートクラックが2mmに達し
た時点で圧延を中止し、アルカリ溶液によるめっき溶解
によってめっきを除去した後、仕上げ研磨及び再めっき
を施し、再度圧延に供した。その後、最大ヒートクラッ
クが5mmに達した時点で圧延を中止し、アルカリ溶液
によるめっき溶解によってめっきを除去した後、仕上げ
研磨及び再めっきを施し、再度圧延に供した。その後、
マンドレルバーの表面が損傷し、製品内面疵が発生する
まで使用した。
【0041】条件4(本発明方法)
新品で圧延開始後、最小めっき厚みが10μmに達した
時点で圧延を中止し、アルカリ溶液によるめっき溶解に
よってめっきを除去した後、仕上げ研磨及び再めっきを
施し、再度圧延に供した。その後、上記を繰り返した。
【0042】実験の結果、条件1では、2400パス付
近で顕著なめっき剥離が発生して、母材が露出し、焼付
きに起因した製品内面疵が発生したので、使用を中止し
た。すなわち、条件1の場合におけるマンドレルバーの
寿命は、2400パスであった。
【0043】また、条件2では、約1600パスで最大
ヒートクラック深さが2mmに達したため、圧延使用を
中断し、めっきを除去して、研磨し、再めっき後、再度
圧延使用を開始した。研磨後の最大ヒートクラック深さ
は1.9mmで、マンドレルバーの外径減少は0.2m
mであった。
【0044】圧延再開後、約1000パスで最大ヒート
クラック深さが5mmに達したため、圧延使用を中断
し、めっきを除去して、研磨し、再めっき後、再度圧延
使用を開始した。研磨後の最大ヒートクラック深さは
4.9mmで、マンドレルバーの外径減少は0.2mm
であった。
【0045】圧延再開後、約1000パス付近で顕著な
めっき剥離が発生して、母材が露出し、焼付きに起因し
た製品内面疵が発生したので、使用を中止した。すなわ
ち、条件2の場合におけるマンドレルバーの寿命は、1
600+1000+1000=3600パスであった。
【0046】また、条件3では、200パス付近で顕著
なバー表面焼付きに起因した製品内面疵が発生したの
で、使用を中止した。すなわち、条件3の場合における
マンドレルバーの寿命は、200パスであった。
【0047】また、条件4では、約170パスで最小め
っき厚みが10μmに達したため、圧延使用を中断し、
めっきを除去して、研磨し、再めっき後、再度圧延使用
を開始した。研磨後のマンドレルバーの外径減少は0.
1mmであった。
【0048】圧延再開後、約170パスで最小めっき厚
みが10μmに達したため、圧延使用を中断し、めっき
を除去して、研磨し、再めっき後、再度圧延使用を開始
した。研磨後のマンドレルバーの外径減少は0.1mm
であった。
【0049】以下、上記とほぼ同様の繰返しとなり、4
回まで確認した。4回繰返し使用後のマンドレルバーの
めっきを除去して、研磨し、再めっきしたが、依然とし
て使用可能な状態であった。すなわち、条件4の場合に
おけるマンドレルバーの寿命は、170×5=850パ
ス以上であった。以上の結果より、本発明の効果は明白
である。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クロムめっきバーの使用に際して、必ずしも特定の表面
粗度を維持する必要がなく、また、多種多層の皮膜を形
成させたりスリーブ構造とすることによる製造・整備コ
ストの大幅な増大を必要とせずに、ヒートクラックの進
展によるめっき剥離や、クロムめっき皮膜の磨耗による
焼き付きの発生を抑制でき、マンドレルバーの長寿命化
及び原単位の向上を実現することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for using a mandrel bar used in a method for producing a hot seamless pipe by a mandrel mill rolling method. 2. Description of the Related Art Mannesmann mandrel mill manufacturing method is widely adopted as a method for manufacturing a hot seamless tube. In this pipe making method, after a heated round steel piece (billet) is punched by a punching machine to form a thick hollow shell, a mandrel bar as a rolling tool is inserted into the inner surface of the hollow shell,
Thickening is performed by a mandrel mill provided with a plurality of rows of stands each composed of opposed hole rolls to obtain a thin hollow shell. [0003] The hollow shell obtained in such a mandrel mill is reheated as necessary, and then is drawn or fixed by a stretch reducer or sizer to finish the outer diameter to the final product diameter. Rolled. By the way, a mandrel bar used for mandrel mill rolling is previously formed with a lubricant film composed mainly of a solid lubricant on the surface thereof, and the contact surface between the mandrel bar and the blank tube during rolling by this lubricant film. The frictional force generated above is reduced to prevent wrinkles from occurring on the tool surface and the inner surface of the raw tube. However, since the lubricating film disappears after being subjected to one rolling, the mandrel bar once subjected to rolling forms a lubricating film on the surface again for the next rolling. There is a need to. Therefore,
A mandrel bar once subjected to rolling is cooled to an appropriate surface temperature by a water-cooled shower or the like, and then a lubricant is sprayed onto the surface and sufficiently dried to form a lubricating film. A mandrel bar is generally a JIS SKD.
6 and SKD61, etc., which are manufactured by subjecting a round bar steel made of hot tool steel to appropriate machining, quenching, and tempering, but the surface of the mandrel bar during rolling is very large. Since it is exposed to surface pressure and heat load, it is not easy to always maintain a complete lubrication state. In addition, since it is rapidly cooled by a water-cooled shower or the like after the completion of rolling, it is easy to cause wear, seizure, rough skin, and generation / progress of cracks during repeated use. In order to alleviate this problem, a method (use of a scale treatment bar) is generally employed in which an oxide scale film is formed on the surface to provide a lubricating effect and a lubricating film retaining effect by the scale itself. But
Recently, a method for improving wear resistance by forming a hard chromium plating film (use of a chromium plating bar) has been proposed and adopted. In addition, the mandrel bar in which damage that is considered to be harmful on use has occurred on the surface is machined on the outer peripheral surface, and the mandrel bar is reduced in size to a smaller outer diameter. On the other hand, the mandrel bar occupies a high ratio in the production cost of seamless pipes in the Mannesmann mandrel mill pipe manufacturing method. Effort has been made. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-243610 proposes a method of repeatedly reusing substantially the same size by polishing a mandrel bar whose surface roughness has deteriorated due to rolling and then attaching a scale. Yes (scale processing bar). In Japanese Patent Laid-Open No. 8-71618,
There has been proposed a mandrel bar that can ensure excellent wear characteristics and life when rolling a high alloy steel pipe such as 13Cr steel by forming a plurality of chromium plating films having a predetermined roughness on the surface (chromium plating bar). . In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-71619,
There has been proposed a mandrel bar that can ensure excellent wear characteristics and life when rolling high alloy steel pipes such as 13Cr steel by forming a multi-layered film including a chromium plating film on the surface (chromium plating bar). . In JP-A-7-214116, the mandrel bar body is covered with a plurality of sleeves, and the damaged sleeve can be reused by appropriately replacing the damaged sleeve. Mandrel bars that can improve the basic unit have been proposed (chrome plating bars). However, since the method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-243610 is intended for a scale processing bar, it cannot be applied directly to a chromium plating bar. In addition, surface roughening becomes a problem with a scale treatment bar, whereas with a chrome plating bar, seizure due to partial peeling of the plating due to the development of heat cracks and seizure due to wear of the chromium plating film becomes a problem. . Further, in the mandrel bar proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-71618, it is practically difficult to maintain a predetermined surface roughness due to friction and wear during rolling. Moreover, in the mandrel bar proposed in JP-A-8-71619, a multi-layered film is formed.
There is a problem that the manufacturing cost and maintenance cost of the mandrel bar increase significantly. Further, the mandrel bar proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-214116 has a structure in which the body of the mandrel bar is covered with a plurality of sleeves, so that the manufacturing cost of the mandrel bar is greatly increased. There is a risk that the sleeve may be deformed or fall off during rolling. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. When a chromium plating bar is used, it is not always necessary to maintain a specific surface roughness, and a multi-layered film can be formed. Without causing significant increase in manufacturing cost and maintenance cost due to the sleeve structure, suppressing the occurrence of seizure due to plating peeling due to the development of heat cracks and wear of the chromium plating film,
An object of the present invention is to provide a method for using a mandrel bar that can achieve a longer life and an improved unit consumption. In order to achieve the above-mentioned object, the method of using the mandrel bar for hot seamless pipe rolling according to the present invention has a depth of heat cracks generated during use. Discontinue use before the maximum thickness of 8 mm or before the residual plating thickness reaches a minimum of 5 μm, and after removing the plating film, finish or polish the surface of the base material, re-plat and reuse I am going to do that. And
By doing so, peeling of the plating around the crack opening is suppressed, tube inner surface flaws due to seizure are less likely to occur, and base metal exposure due to plating wear is less likely to occur, resulting in seizure. It becomes difficult. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present inventor has investigated in detail the plating peeling caused by the development of heat cracks due to repeated use and the wear of the chromium plating film, which are factors that determine the life of the chromium plating bar. As a result, the following knowledge was obtained. A) When the depth of heat cracks generated by rolling exceeds 8 mm, plating peeling starting from the periphery of the crack opening rapidly progresses, and the base material is exposed to cause tube inner surface flaws due to seizure. Becomes prominent. b) The rolling use is temporarily stopped before the depth of the heat crack reaches 8 mm at the maximum, and after removing the plating, the surface of the base material is polished, and after re-plating, the rolling is used again. Plating peeling is suppressed and tube inner surface flaws due to seizure are less likely to occur. C) When it is worn by rolling and the remaining plating thickness reaches about 5 μm, the base material is exposed during rolling,
The frequency of seizure is extremely high. d) If the rolling use is temporarily stopped before the plating thickness reaches the minimum of 5 μm, and after removing the plating, the surface of the base material is polished and re-plated. Does not occur and seizure hardly occurs. The method of using the mandrel bar for hot seamless pipe rolling according to the present invention is based on the above-mentioned knowledge, and a chromium plating film is used on the surface for use in mandrel mill rolling in the Mannesmann pipe manufacturing method. In the method of using the formed mandrel bar, after the use is stopped and the plating film is removed before the depth of the heat crack generated during use reaches a maximum of 8 mm or before the residual plating thickness reaches a minimum of 5 μm. The surface of the base material is finish-polished or surface-finished, re-plated, and reused. The mandrel bar used in the method of the present invention is:
The base material may be a material conventionally used for a mandrel bar for hot seamless tube rolling, but considering the load during rolling applied to the mandrel bar, JIS SKD6 and SKD6
A hot tool steel such as 1 is desirable. In addition, when a mandrel bar used in the method of the present invention is newly manufactured, an appropriate surface roughness is obtained by machining the base material to an outer diameter determined in consideration of the final chrome plating thickness and then polishing or the like. 10 to 200 after realizing the degree
A chromium plating film having a thickness of about μm is formed. In carrying out the method of the present invention, whether or not the heat crack depth of the mandrel bar reaches a maximum of 8 mm or the residual plating thickness reaches a minimum of 5 μm is measured by appropriate inspection work or the like. By investigating the relationship between the rolling performance (rolling material, number of rollings, rolling length, etc.) and measurement data in advance, it may be determined by managing only the rolling performance without actual measurement work. In carrying out the method of the present invention,
As the heat crack depth increases, the rate at which the heat crack progresses also increases. Therefore, considering the maintenance time and cost of the mandrel bar, the rolling is interrupted at a stage where the heat crack depth is as small as possible, for example, about 1 to 5 mm. It is preferable. On the other hand, regarding the residual plating thickness, it is desirable to interrupt the rolling after using it as close to the limit value (5 μm) as possible. Further, in the method of the present invention, the chromium plating bar whose rolling use has been interrupted is pickled with hydrochloric acid or the like, or is subjected to electrochemical plating dissolution with an alkaline solution such as caustic soda, or mechanically with a polishing / grinding machine or the like. The plating film on the surface is removed by the method. At this time, from the viewpoint of plating removal efficiency, it is desirable to remove the lubricant on the mandrel bar surface in advance in the dissolution of the plating by pickling or the like. The lubricant removing method may be spraying of high-temperature steam, or a mechanical method by polishing or shot blasting. The mandrel bar from which the plating has been removed is finished and polished for the purpose of ensuring good plating adhesion during re-plating. However, polishing and plating removal
When a mechanical method such as a grinding machine is employed, the removal of plating and this polishing operation can be combined. Surface processing such as shot blasting may be employed instead of polishing work. The finish polishing is used to care for damage to the surface of the base material or to reduce the depth of the heat crack after re-plating, and to suppress the progress of the heat crack at the time of reuse. It may be sharpened. Of course, you may grind | polish until a heat crack is removed completely. The mandrel bar whose surface has been surface-finished by finish polishing or shot blasting is subjected to chrome plating in the same manner as in the case of new production, and then subjected to rolling again.
The mandrel bar subjected to rolling again is removed from the plating again after the rolling use is continued in the range where the heat crack depth or the residual chromium plating thickness does not exceed the limit value,
After finishing such as polishing, re-plating is performed. The results of experiments conducted to confirm the effect of the method of using the mandrel bar for hot seamless pipe rolling according to the present invention will be described below. [Example 1] The material is SKD61 of JIS.
And the outer diameter is 2 with 70μm chrome plating on the surface.
About 30 mandrel bars with a dimension of 00 to 450 mm and a length of 24 m, the occurrence rate of inner surface flaws of the rolled material (product) corresponding to each mandrel bar was investigated from the rolling usage results for one month. For the target mandrel bar, the heat crack depth of the entire surface is measured by leakage magnetic flux inspection, and 1
The maximum heat crack depth for each book was determined. In addition, 90% or more of the material of the subject rolled material was ordinary steel or low alloy steel (Cr content: 5% by weight or less). The result is shown in FIG. From FIG. 1, it is clear that the rate of occurrence of internal flaws increases rapidly from the vicinity where the maximum heat crack depth exceeds 8 mm. In addition, when the surface of the mandrel bar was observed, the maximum heat crack depth was 8 m.
For mandrel bars exceeding m, significant plating delamination occurred, whereas the maximum heat crack depth was 8 m.
In the mandrel bar not exceeding m, no significant plating peeling occurred. [Example 2] The material is JIS SKD61.
And the outer diameter of 150 μm chromium plating on the surface is 2
60 mm, mandrel bar with a length of 24 m, 20
The occurrence rate of inner surface flaws of products (pipe) corresponding to each mandrel bar was investigated from the actual rolling usage for one month. For the target mandrel bar, the residual plating thickness was measured using an electromagnetic film thickness meter at intervals of 1 m in the length direction and at four points in the circumferential direction. The plating thickness was determined. In addition, 90% or more of the material of the rolling material used as the object was stainless steel (Cr content: 12% or more). The result is shown in FIG. From FIG. 2, it is clear that the incidence of internal diseases increases rapidly when the minimum plating thickness is 5 μm or less. When the surface of the mandrel bar was observed, noticeable seizure occurred in the mandrel bar with a minimum plating thickness of less than 5 μm, whereas there was almost no surface damage in the mandrel bar with a minimum plating thickness of 5 μm or more. Met. [Embodiment 3] The material is JIS SKD61.
And the outer diameter is 2 with 70μm chrome plating on the surface.
Two new mandrel bars each having a dimension of 60 mm and a length of 24 m were rolled and used under the four conditions shown below, and the life (total number of rolled bars) was investigated.
The material of the target rolled material is 95% or more of normal steel or low alloy steel in conditions 1 and 2, and 95% of conditions 3 and 4
The above was performed with stainless steel. Conditions 1 and 3 (Conventional method) A new article was used after rolling was started until the surface of the mandrel bar was damaged and a product inner surface flaw occurred. Condition 2 (Method of the present invention) After starting rolling with a new product, when the maximum heat crack reaches 2 mm, the rolling is stopped, the plating is removed by dissolution with an alkaline solution, finish polishing and re-plating are performed, and then rolling is performed again. It was used for. Thereafter, when the maximum heat crack reached 5 mm, the rolling was stopped, and the plating was removed by dissolving the plating with an alkaline solution. Then, finish polishing and re-plating were performed, and the rolling was again performed. afterwards,
The mandrel bar was used until the surface of the mandrel bar was damaged and internal surface flaws occurred. Condition 4 (Method of the present invention) After starting rolling with a new product, the rolling is stopped when the minimum plating thickness reaches 10 μm, the plating is removed by dissolution with an alkaline solution, and then finish polishing and re-plating are performed. Then, it was subjected to rolling again. Thereafter, the above was repeated. As a result of the experiment, under condition 1, remarkable plating peeling occurred in the vicinity of 2400 passes, the base material was exposed, and product inner surface flaws caused by seizure occurred, so the use was stopped. That is, the life of the mandrel bar in condition 1 was 2400 passes. In condition 2, since the maximum heat crack depth reached 2 mm in about 1600 passes, the rolling use was interrupted, the plating was removed, polished, re-plated and then rolled again. The maximum heat crack depth after polishing is 1.9 mm, and the outer diameter reduction of the mandrel bar is 0.2 m.
m. After resuming rolling, the maximum heat crack depth reached 5 mm in about 1000 passes. Therefore, rolling use was interrupted, plating was removed, polished, re-plated, and rolling use was started again. The maximum heat crack depth after polishing is 4.9 mm, and the outer diameter reduction of the mandrel bar is 0.2 mm.
Met. After rolling resumed, remarkable plating peeling occurred in the vicinity of about 1000 passes, the base material was exposed, and product inner surface flaws were generated due to seizure. That is, the life of the mandrel bar in condition 2 is 1
600 + 1000 + 1000 = 3600 passes. Further, in condition 3, since the product inner surface flaw caused by remarkable bar surface seizure occurred in the vicinity of 200 passes, the use was stopped. That is, the life of the mandrel bar in condition 3 was 200 passes. In condition 4, since the minimum plating thickness reached 10 μm in about 170 passes, the rolling use was interrupted,
The plating was removed, polished, re-plated, and then rolled again. The outer diameter reduction of the mandrel bar after polishing is 0.
It was 1 mm. After the rolling was resumed, the minimum plating thickness reached 10 μm in about 170 passes, so the rolling use was stopped, the plating was removed, polished, re-plated, and then the rolling use was started again. The outer diameter reduction of the mandrel bar after polishing is 0.1 mm
Met. Thereafter, the repetition is substantially the same as described above.
Confirmed until times. The plating of the mandrel bar after repeated use four times was removed, polished and re-plated, but it was still usable. That is, the life of the mandrel bar in condition 4 was 170 × 5 = 850 passes or more. From the above results, the effect of the present invention is clear. As described above, according to the present invention,
When using a chromium plating bar, it is not always necessary to maintain a specific surface roughness, and it is not necessary to significantly increase manufacturing and maintenance costs by forming a multi-layered film or forming a sleeve structure. It is possible to suppress the occurrence of plating peeling due to the development of heat cracks and the occurrence of seizure due to the wear of the chromium plating film, and it is possible to realize a longer mandrel bar life and an increase in the basic unit.
【図面の簡単な説明】
【図1】最大ヒートクラック深さと、内面疵発生率の関
係を示す図である。
【図2】最小めっき厚みと、内面疵発生率の関係を示す
図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the relationship between the maximum heat crack depth and the rate of occurrence of internal flaws. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a minimum plating thickness and an inner surface flaw occurrence rate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 25/00 B21B 25/06 ──────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B21B 25/00 B21B 25/06
Claims (1)
ミル圧延で使用する、表面にクロムめっき皮膜を形成さ
せたマンドレルバーの使用方法において、使用中に発生
するヒートクラックの深さが最大8mmとなる以前、或
いは、残留めっき厚みが最小5μmとなる以前に使用を
中止し、めっき皮膜を除去した後に母材表面を仕上げ研
磨又は表面加工し、再めっきを施した上で再使用するこ
とを特徴とする熱間継目無管圧延用マンドレルバーの使
用方法。(57) [Claims] [Claim 1] In a method of using a mandrel bar having a chromium plating film formed on the surface thereof used in mandrel mill rolling in the Mannesmann pipe manufacturing method, heat cracks generated during use Discontinue use before the maximum depth of 8 mm, or before the residual plating thickness reaches 5 μm minimum, and after removing the plating film, finish polishing or surface processing of the base material surface and then re-plating A method of using a mandrel bar for hot seamless pipe rolling, characterized by being reused.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15752999A JP3397172B2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rolling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15752999A JP3397172B2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rolling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343109A JP2000343109A (en) | 2000-12-12 |
| JP3397172B2 true JP3397172B2 (en) | 2003-04-14 |
Family
ID=15651670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15752999A Expired - Fee Related JP3397172B2 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rolling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397172B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5076659B2 (en) * | 2007-06-11 | 2012-11-21 | 住友金属工業株式会社 | How to use Cr plated mandrel bar for hot rolling |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15752999A patent/JP3397172B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000343109A (en) | 2000-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2150396C (en) | A process for the preparation of cold rolled stainless steel strips and metal strips, more particularly of titanium alloys | |
| CN108262359A (en) | A kind of process for improving cold rolling titanium strip coil surface quality | |
| JP3397172B2 (en) | How to use a mandrel bar for hot seamless pipe rolling | |
| JP4196990B2 (en) | Cr-plated mandrel bar for hot seamless pipes and method for producing the same | |
| JP4314884B2 (en) | Mandrel bar for hot seamless pipe rolling | |
| JP5076659B2 (en) | How to use Cr plated mandrel bar for hot rolling | |
| JP2586274B2 (en) | Method for manufacturing seamless steel pipe of chromium-containing iron-based alloy | |
| CN105828964B (en) | Method for cold rolling a hot-rolled semi-finished steel product | |
| JPH1157811A (en) | Manufacturing method of stainless steel cold rolled steel sheet with good gloss | |
| JP2983376B2 (en) | Manufacturing method of austenitic stainless steel cold rolled sheet with excellent surface quality | |
| JP3298049B2 (en) | Work roll for hot rough rolling mill | |
| JP7127408B2 (en) | Steel rolling method and rolling equipment | |
| JP3288631B2 (en) | Manufacturing method of stainless steel pre-treated steel strip for cold rolling | |
| JPS63295005A (en) | Mill for cold tandem rolling of silicon steel sheet | |
| JPS61199084A (en) | Manufacture of cr stainless steel sheet | |
| JPH03207503A (en) | Manufacture of hot rolled wire rod of high carbon steel | |
| JP3724130B2 (en) | Thin scale steel pipe and manufacturing method thereof | |
| JPH0824903A (en) | Cold rolling method for metallic strip | |
| JPS6112828A (en) | Manufacture of ferrite stainless steel sheet surperior in surface property and workability | |
| JPH0576923A (en) | Descaling method for hot rolled steel strip | |
| JPH1177115A (en) | Tight scale steel pipe and method for manufacturing the same | |
| JP4655379B2 (en) | Surface care method for billets | |
| RU2537340C2 (en) | RECONDITIONING OF PILGER MILL MANDREL USED FOR HOT ROLLED 273-550 mm-DIA PIPES MADE OF "25-2¦1L"-GRADE STEEL WITH INITIAL SURFACE SORBITE PLY DEPTH OF 40-50 mm | |
| JP2001288491A (en) | Hot rolling method | |
| JPH089058B2 (en) | Method of treating strip-shaped metal body with excellent surface properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3397172 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090214 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110214 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120214 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120214 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140214 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |