JPS5919009A - マンドレルミルのマンドレルバ−潤滑処理方法 - Google Patents
マンドレルミルのマンドレルバ−潤滑処理方法Info
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- JPS5919009A JPS5919009A JP12805882A JP12805882A JPS5919009A JP S5919009 A JPS5919009 A JP S5919009A JP 12805882 A JP12805882 A JP 12805882A JP 12805882 A JP12805882 A JP 12805882A JP S5919009 A JPS5919009 A JP S5919009A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
- B21B25/04—Cooling or lubricating mandrels during operation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、マンドレルミルにおけるマンドレルバ−等の
熱間加工用工具の潤滑処理方法に関する。
熱間加工用工具の潤滑処理方法に関する。
炭素鋼、合金鋼またはステンレス鋼等の鋼の熱間加工に
おいて、工具と鋼との接触面で生じる相対上り時に生じ
る摩擦力、工具表面への鋼の焼付き、工具の摩耗等を低
減するだめに、工具へ潤滑剤を塗布することはきわめて
重要なことである。
おいて、工具と鋼との接触面で生じる相対上り時に生じ
る摩擦力、工具表面への鋼の焼付き、工具の摩耗等を低
減するだめに、工具へ潤滑剤を塗布することはきわめて
重要なことである。
この潤滑剤の種別、および塗布方法等は、加工方法によ
って異なるが、これを継目無鋼管の熱間加工工程におけ
るマンドレルミル圧延（フルフロート法、リテイニング
マンドレル圧延法を包含する）でのマンドレルバーにつ
いての潤滑の場合を中心にして以下説明を続ける。
って異なるが、これを継目無鋼管の熱間加工工程におけ
るマンドレルミル圧延（フルフロート法、リテイニング
マンドレル圧延法を包含する）でのマンドレルバーにつ
いての潤滑の場合を中心にして以下説明を続ける。
マンドレルミル圧延法は、熱間穿孔しだホローシェルに
長尺のマンドレルバーを挿入した後、２ハイの孔型ロー
ルを有する複数スタンドを備えた連続圧延機を通過させ
、パーと孔型ロールにより規制された寸法に減肉加工を
行うものである。しかるに、マンドレルパー表面には潤
滑剤が塗布されるが、潤滑剤としては、オイル類の液体
潤滑剤と黒鉛、二硫化モリブデン（ＭＯ８２）等の固体
潤滑剤とがある。前者は、高温耐熱性が劣るため、通常
は後者が使用される。まだ、後者の黒鉛等をマンドレル
バーに付着させる方法としては次の３通りの方法がある
。（１）オイルまだは重油に黒鉛粉を混合させたものを
塗布する。（２）水または付着活性剤を混入した水溶液
に黒鉛を混合させたものを塗布する。（３）水溶性の各
種化成重合体からなる速乾性の糊を含む水溶液に黒鉛粉
を混合させ、塗布後マンドレルバ−の温度（１００〜２
００℃）を利用しながら水分を乾燥させ黒鉛′層を形成
させる。
長尺のマンドレルバーを挿入した後、２ハイの孔型ロー
ルを有する複数スタンドを備えた連続圧延機を通過させ
、パーと孔型ロールにより規制された寸法に減肉加工を
行うものである。しかるに、マンドレルパー表面には潤
滑剤が塗布されるが、潤滑剤としては、オイル類の液体
潤滑剤と黒鉛、二硫化モリブデン（ＭＯ８２）等の固体
潤滑剤とがある。前者は、高温耐熱性が劣るため、通常
は後者が使用される。まだ、後者の黒鉛等をマンドレル
バーに付着させる方法としては次の３通りの方法がある
。（１）オイルまだは重油に黒鉛粉を混合させたものを
塗布する。（２）水または付着活性剤を混入した水溶液
に黒鉛を混合させたものを塗布する。（３）水溶性の各
種化成重合体からなる速乾性の糊を含む水溶液に黒鉛粉
を混合させ、塗布後マンドレルバ−の温度（１００〜２
００℃）を利用しながら水分を乾燥させ黒鉛′層を形成
させる。
これらの方法のうち、（１）および（２）の方法は、黒
鉛のマントレア＋、パー表面積当りの量が不安定であり
、壕だ塗布液がマンドレルバーから滴下して工場の水を
汚染するなどの欠点があり、さらに（１）の方法では黒
煙を発生する問題がある。
鉛のマントレア＋、パー表面積当りの量が不安定であり
、壕だ塗布液がマンドレルバーから滴下して工場の水を
汚染するなどの欠点があり、さらに（１）の方法では黒
煙を発生する問題がある。
そこで、近年は（３）の方法が漸次採用されつつあり、
同法によれば、速乾性の糊が有効に作用し、黒鉛のイ・
１着量（厚さ）を容易に制御でき、かつ黒鉛の発生が少
い等の特長がある。
同法によれば、速乾性の糊が有効に作用し、黒鉛のイ・
１着量（厚さ）を容易に制御でき、かつ黒鉛の発生が少
い等の特長がある。
ところが、この（３）の方法で潤滑剤を塗布したとして
も、次述するように、鋼の熱間加工時において鋼表面［
（発生するスケールとの関係で十分な結果が得られない
。
も、次述するように、鋼の熱間加工時において鋼表面［
（発生するスケールとの関係で十分な結果が得られない
。
マンドレルミルに与えられるホローシェルの内面には、
２０／１〜５０μのスケールが圧密状態で付着している
。このホローシェルに黒鉛潤滑剤が塗布固着されたマン
ドレルバーを挿入し、圧延機によりたとえば圧延機前後
の延伸比で２〜５なる条件で延伸加工すると、ホローシ
ェルの内表面は鋼の延伸量に応じて半径方向の圧縮応力
を受けつつ長手方向に塑性延伸される。このとき、本発
明者らの知見によれば、ホローシェルに均一にイ」着し
たスケールは、鋼の塑性延伸と同じようにホローシェル
表面上を延伸されるものではなく、圧密されながらも鋼
の延伸方向ではちぎれながら分布されてゆくことが明ら
かとなった。それは、あたかも、鋼の内表面に煉瓦を粗
に配置したごとくである。
２０／１〜５０μのスケールが圧密状態で付着している
。このホローシェルに黒鉛潤滑剤が塗布固着されたマン
ドレルバーを挿入し、圧延機によりたとえば圧延機前後
の延伸比で２〜５なる条件で延伸加工すると、ホローシ
ェルの内表面は鋼の延伸量に応じて半径方向の圧縮応力
を受けつつ長手方向に塑性延伸される。このとき、本発
明者らの知見によれば、ホローシェルに均一にイ」着し
たスケールは、鋼の塑性延伸と同じようにホローシェル
表面上を延伸されるものではなく、圧密されながらも鋼
の延伸方向ではちぎれながら分布されてゆくことが明ら
かとなった。それは、あたかも、鋼の内表面に煉瓦を粗
に配置したごとくである。
これに対して、マンドレル・ぐ−に塗布固着された黒鉛
は、模式的に示しだ第１図に示すように、ホローシェル
］の地金から煉瓦状にちぎれ、粗に分布したスケール塊
２は、あたかもヤスリの表面あるいは一砥石の砥粒のご
とく作用し、マンドレルパー３表面から黒鉛４を掻き取
り、逆に掻き取られた黒鉛４は、スケール塊２相互間を
埋め、ホローシェル１の地金表面へ転位して行くと考え
られる。これによって、最終的にマンドレルバ−表面で
の黒鉛残存量が非常に少くなる。実際、前述の（３）の
方法でマンドレルパー上に厚み１０μ〜５０μの範囲内
で棟々黒鉛付着を変化させて塗布してみても、いずれの
場合も残存黒鉛量がきわめて少いことが実験から判明し
ている。かくして、黒鉛量がスケールイ・１着量に比較
し少いと、黒鉛が分断されたスケール塊とスケール塊と
の間に落ち込み、工具でアルマンドレルバ−と接触して
いるのはスケールだけとな９、接触面摩擦係数は増大し
、スケールによりマンドレルバーの摩耗が促進される。
は、模式的に示しだ第１図に示すように、ホローシェル
］の地金から煉瓦状にちぎれ、粗に分布したスケール塊
２は、あたかもヤスリの表面あるいは一砥石の砥粒のご
とく作用し、マンドレルパー３表面から黒鉛４を掻き取
り、逆に掻き取られた黒鉛４は、スケール塊２相互間を
埋め、ホローシェル１の地金表面へ転位して行くと考え
られる。これによって、最終的にマンドレルバ−表面で
の黒鉛残存量が非常に少くなる。実際、前述の（３）の
方法でマンドレルパー上に厚み１０μ〜５０μの範囲内
で棟々黒鉛付着を変化させて塗布してみても、いずれの
場合も残存黒鉛量がきわめて少いことが実験から判明し
ている。かくして、黒鉛量がスケールイ・１着量に比較
し少いと、黒鉛が分断されたスケール塊とスケール塊と
の間に落ち込み、工具でアルマンドレルバ−と接触して
いるのはスケールだけとな９、接触面摩擦係数は増大し
、スケールによりマンドレルバーの摩耗が促進される。
しからば、黒鉛の付着量を増大させれば、この問題の解
決法の一つになる。すなわち、各種潤滑条件と摩擦係数
との関係を調べだところ、第１表に示す結果が得られた
。実験は、■スタンドモデルマンドレルミルを用い、母
管寸法：１２７φ×１８ｔ（低炭素鋼）を圧延温度１０
７０℃で圧延寸法：１１４φＸ］３．８７ｔ（マンドレ
ル寸法８６．２６φ）に仕上げたものである（寸法の単
位は解、以下同じ）。
決法の一つになる。すなわち、各種潤滑条件と摩擦係数
との関係を調べだところ、第１表に示す結果が得られた
。実験は、■スタンドモデルマンドレルミルを用い、母
管寸法：１２７φ×１８ｔ（低炭素鋼）を圧延温度１０
７０℃で圧延寸法：１１４φＸ］３．８７ｔ（マンドレ
ル寸法８６．２６φ）に仕上げたものである（寸法の単
位は解、以下同じ）。
第１表
この結果によれば、黒鉛量を１００μ厚とすると、潤滑
性がかなり向上することが判る。
性がかなり向上することが判る。
しかし、黒鉛の大量の使用は、不経済であるばかりでな
く、黒鉛は元来完全に塑性的性質を有しておらず、圧延
過程で塊状（吹きだまり）に分布し、被加工材内表面に
凹みを発生させ、好ましくない。
く、黒鉛は元来完全に塑性的性質を有しておらず、圧延
過程で塊状（吹きだまり）に分布し、被加工材内表面に
凹みを発生させ、好ましくない。
本発明上、前記従来の問題点に鑑み、最少の固体潤滑剤
の使用量であっても、固体潤滑剤が元来持っている優れ
た潤滑性能を発揮させることができる潤滑処理方法を提
供しようとするものである。
の使用量であっても、固体潤滑剤が元来持っている優れ
た潤滑性能を発揮させることができる潤滑処理方法を提
供しようとするものである。
すなわち、本発明の熱間加工用工具の潤滑処理方法は、
工具表面に熱間加工時において非まだは難流動性の固体
潤滑剤系第１潤滑剤を塗布し、その第１潤滑剤層の表面
に熱間加工時において第１潤滑剤より流動性の優れかつ
瞬時に燃焼しない第２潤滑剤を塗布することを特徴とす
るものである。
工具表面に熱間加工時において非まだは難流動性の固体
潤滑剤系第１潤滑剤を塗布し、その第１潤滑剤層の表面
に熱間加工時において第１潤滑剤より流動性の優れかつ
瞬時に燃焼しない第２潤滑剤を塗布することを特徴とす
るものである。
本発明における第１潤滑剤としては、熱間加工温度範囲
８００℃〜１１５０℃で、かつ与えられる外力によって
も、非まだは離流動性の固体潤滑剤、たとえば黒鉛まだ
は二硫化モリブデンＭｏ Ｓ ２単味、あるいはこれら
に若干の添加物を加えたものが使用される。第１潤滑剤
の塗布方法としては、一般にスプレー法特に高圧スプレ
ー法が用いられるが、これにかえて浸漬法、ローラ転着
法等を用いることもできる。
８００℃〜１１５０℃で、かつ与えられる外力によって
も、非まだは離流動性の固体潤滑剤、たとえば黒鉛まだ
は二硫化モリブデンＭｏ Ｓ ２単味、あるいはこれら
に若干の添加物を加えたものが使用される。第１潤滑剤
の塗布方法としては、一般にスプレー法特に高圧スプレ
ー法が用いられるが、これにかえて浸漬法、ローラ転着
法等を用いることもできる。
また塗布厚さは１０〜１５０μとするのがよく、望まし
くは２０〜５０μとするのがよく、これは１０μ未満で
は潤滑効果がなく、１５０μを超えると従来例と同様な
難点を招くからである。
くは２０〜５０μとするのがよく、これは１０μ未満で
は潤滑効果がなく、１５０μを超えると従来例と同様な
難点を招くからである。
他方、第２潤滑剤としては、熱間加工時において第】潤
滑剤より流動性に優れたものが使用され、まだ」二記加
工温度範囲で瞬時に燃焼し去るものは避けられる。たと
えば、食塩、岩塩、細粒のほう砂、細粒のほう酸等の無
機物、あるいは牛脂またはパーム油等の有機物がある。
滑剤より流動性に優れたものが使用され、まだ」二記加
工温度範囲で瞬時に燃焼し去るものは避けられる。たと
えば、食塩、岩塩、細粒のほう砂、細粒のほう酸等の無
機物、あるいは牛脂またはパーム油等の有機物がある。
さらに、重油等の天然油脂、ステアリン酸Ｎａ＋’Ｃａ
等も使用できる。
等も使用できる。
このうち牛脂は最適な例である。塗布方法としては、油
系潤滑剤はそのまま、固体系潤滑剤は微細に粉砕したも
のを粘着性溶液に混合してスプレー法によって塗布する
。
系潤滑剤はそのまま、固体系潤滑剤は微細に粉砕したも
のを粘着性溶液に混合してスプレー法によって塗布する
。
また塗布厚さは、スケール量にもよるが、５μ〜１００
μが好ましく、５μ未満では第１潤滑剤単体の場合と同
じ結果を招き、１ｏｏμを超えると経済的でない。
μが好ましく、５μ未満では第１潤滑剤単体の場合と同
じ結果を招き、１ｏｏμを超えると経済的でない。
ところで、第２潤滑剤と第１潤滑剤とを混合したものを
塗布することが従来性なわれているが、これでは、その
混合物がスケール塊の間に落ち込み、黒鉛等の第１潤滑
剤の有効な潤滑性を期待できず、まだ固体潤滑剤は流動
性がないから、混合物によってスケール塊の間を十分埋
めることができない。
塗布することが従来性なわれているが、これでは、その
混合物がスケール塊の間に落ち込み、黒鉛等の第１潤滑
剤の有効な潤滑性を期待できず、まだ固体潤滑剤は流動
性がないから、混合物によってスケール塊の間を十分埋
めることができない。
本発明は、第１潤滑剤と第２潤滑剤との二層塗布方式を
採るものである。その結果、圧延中は、第２図のような
挙動を示す。すなわち、第２潤滑剤５が分断されたスケ
ール塊２の間を埋め、第１潤滑剤４は分断されたスケー
ル塊２の間に落ち込むことなく、マンドレルバ−３とス
ケール塊２との間に介在しており、本来の潤滑性能を発
揮する。
採るものである。その結果、圧延中は、第２図のような
挙動を示す。すなわち、第２潤滑剤５が分断されたスケ
ール塊２の間を埋め、第１潤滑剤４は分断されたスケー
ル塊２の間に落ち込むことなく、マンドレルバ−３とス
ケール塊２との間に介在しており、本来の潤滑性能を発
揮する。
本発明の効果を確認するために、４ｏｏ℃におけるバウ
デン摩擦試験（摩擦回数５０回のときの摩擦係数を求め
る）を行った。その結果は第２表の通りであった。
デン摩擦試験（摩擦回数５０回のときの摩擦係数を求め
る）を行った。その結果は第２表の通りであった。
第２表
この結果から、本発明法が有効であることが判明したの
で、引き続いてスケール発生がある実機での試験を行っ
た。圧延機は８スタンドミル、母管寸法：１４７φ×１
４ｏｔ（低炭素鋼）、圧延寸法＝１２３φＸ ４．Ｏｔ
（マンドレル寸法１１０φ）、圧延温度９５０℃であ
る。その結果は、第３表の通りであった。
で、引き続いてスケール発生がある実機での試験を行っ
た。圧延機は８スタンドミル、母管寸法：１４７φ×１
４ｏｔ（低炭素鋼）、圧延寸法＝１２３φＸ ４．Ｏｔ
（マンドレル寸法１１０φ）、圧延温度９５０℃であ
る。その結果は、第３表の通りであった。
第３表
摩擦係数の測定は、圧延荷重を計測するとともニ、マン
ドレルバーの保持装置にかかる保持力を計測し、前者の
値を後者の値で除して算出したものである。
ドレルバーの保持装置にかかる保持力を計測し、前者の
値を後者の値で除して算出したものである。
また、同様の試験を、第１および第２潤滑剤の種別を変
えて行った結果を第４表に示す。
えて行った結果を第４表に示す。
第４表
なお、本発明は、マンドレルバ−のほか、プラグミルの
プラグ、各種ガイドシューおよび熱間鍛造用プレスの金
型等の潤滑にも当然適用できる。
プラグ、各種ガイドシューおよび熱間鍛造用プレスの金
型等の潤滑にも当然適用できる。
以上の通り、本発明によれば、少い固体潤滑剤の使用量
であっても、優れた潤滑性能を発揮させることができ、
焼付防止や工具の摩耗防止等を確実に達成できる。
であっても、優れた潤滑性能を発揮させることができ、
焼付防止や工具の摩耗防止等を確実に達成できる。
第１図は従来例の潤滑剤の挙動を示すミクロ的模式図、
第２図は本発明法によって処理した潤滑剤の挙動を示す
ミクロ的模式図である。 １・・・ホローンエノイ被加工材）２・・・スケール塊
３・・・マンドレルバー（工具） ４・・・黒鉛または第１潤滑剤 ５・・・第２潤滑剤
第２図は本発明法によって処理した潤滑剤の挙動を示す
ミクロ的模式図である。 １・・・ホローンエノイ被加工材）２・・・スケール塊
３・・・マンドレルバー（工具） ４・・・黒鉛または第１潤滑剤 ５・・・第２潤滑剤
Claims (1)
- （１）工具表面に熱間加工時において非まだは難流動性
の固体潤滑剤系第１潤滑剤を塗布し、その第１潤滑剤層
の表面に熱間加工時において第１潤滑剤より流動性の優
れかつ瞬時に燃焼しない第２潤滑剤を塗布することを特
徴とする熱間加工用工具の潤滑処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12805882A JPS5919009A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | マンドレルミルのマンドレルバ−潤滑処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12805882A JPS5919009A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | マンドレルミルのマンドレルバ−潤滑処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919009A true JPS5919009A (ja) | 1984-01-31 |
| JPS6232004B2 JPS6232004B2 (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=14975431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12805882A Granted JPS5919009A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | マンドレルミルのマンドレルバ−潤滑処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279141A (en) * | 1988-12-23 | 1994-01-18 | Kawasaki Steel Corporation | Apparatus for pre-processing stainless steel strip intended to be cold-rolled |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5170173A (en) * | 1974-12-16 | 1976-06-17 | Nippon Steel Corp | Junkatsuseino suguretakozai |
| JPS52138049A (en) * | 1976-05-14 | 1977-11-17 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Metal mold processing method |
| JPS5765796A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-21 | Nippon Steel Corp | Cold rolling method of steel sheet |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP12805882A patent/JPS5919009A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5170173A (en) * | 1974-12-16 | 1976-06-17 | Nippon Steel Corp | Junkatsuseino suguretakozai |
| JPS52138049A (en) * | 1976-05-14 | 1977-11-17 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | Metal mold processing method |
| JPS5765796A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-21 | Nippon Steel Corp | Cold rolling method of steel sheet |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279141A (en) * | 1988-12-23 | 1994-01-18 | Kawasaki Steel Corporation | Apparatus for pre-processing stainless steel strip intended to be cold-rolled |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232004B2 (ja) | 1987-07-11 |
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