本発明者らは、拡管比を大きくして穿孔� ��延すると材料のピーリングが発生する原因� ��その防止方法について、種々検討を重ねた� ��果、次の(a)~(g)の知見を得た。

 (a) ディスクロールがパスラインの周り� �傾斜配置されている従来技術は、いずれも� �ディスクロール支持装置の剛性が低い。し� �がって、図8にみるごとく、実線で示すよう� ��主ロール1Lとディスクロール10Uとの間隔Gを� ��くした状態で設置しても、穿孔圧延によっ� ��材料の回転方向の力がディスクロールにか� ��るとその設置位置が点線で示す位置へ移動� ��てしまい、その間隔Gが拡がってしまうこと を発見した。

 (b) 主ロールとディスクロールとの間隔G� ��拡がると、材料の一部がこの拡がった間隔G に入り込んで、材料のピーリングが発生する ことを発見した。

 (c) したがって、ディスクロール支持装� �の剛性を上げて、材料の回転方向の力がデ� �スクロールにかかっても、その設置位置が� �動しないように、すなわち、図8の実線で示� ��位置にディスクロールを固定できれば、主� ��ール1Rとディスクロール10Uとの間隔Gを一定� ��保って穿孔圧延することが可能となり、材� ��のピーリングの発生を防止できることを見� ��した。なお、ディスクロールを完全に固定� ��きなくても、ディスクロールの設置位置の� ��動をある程度抑制するだけでも、材料のピ� ��リングの発生を防止できることも見出した� ��

 (d) ディスクロールがパスラインの周り� �傾斜配置されている従来技術において、い� �れも、ディスクロール支持装置の剛性が低� �理由は、図9にみるごとく、ディスクロール� ��スキュー角δを可変とするための回転機構R� ��設けられているためであることを見出し、� ��のような回転機構Rを用いなければ、ディス クロール支持装置の剛性を上げることができ ることを見出した。

 (e) ディスクロール装置の剛性を上げる� �めには、図10にみるごとく、ディスクロール のスキュー角δを固定とすることが効果的で� ��ることを見出した。ここで、ディスクロー� ��10Uはユニバーサルジョイント12Uに接続され� ��回転するが、チョック支持台22R,22Lによって 支持されたロールチョック21R,21Lによってス� �ュー角δは傾斜した状態で固定される。なお 、スキュー角δについては、所定のスキュー� ��δに設定して固定しておけばよい。

 ここで、ディスクロールの形状は図10に� �されたとおりの、外周面に曲面形状の溝底� �有する円盤形状が好ましい。円盤の形状と� �ては、中心部の厚みが比較的大きく、そし� �周辺部の厚みは比較的小さいものが好まし� �。

 (f) 前記したように、ディスクロール10のパ スラインに対する傾斜配置角度であるスキュ ー角δを固定することによって材料のピーリ� ��グの発生を防止できる。しかしながら、ビ� ��ット6の外径dに比してディスクロール10の厚 みの平均値Dw ₁ が小さいときには、ビレット6の回転方向に� �ィスクロール10が撓むおそれがあり、この場 合には主ロール1とディスクロール10との間隔 Gが拡がってしまうおそれがある。

 したがって、被圧延材のピーリングの発生� ��より確実に防止するためには、ビレット外� ��dに対するディスクロールの厚みの平均値Dw ₁ の比をある程度大きくすることが好ましい。 本発明者らは、この知見に基づき、種々の検 討と実験の結果、次の(1)式を満足するときに 被圧延材のピーリングの発生をより確実に防 止できることを見出した。
 Dw ₁ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(1)式
ただし、Dw ₁ およびdは、それぞれ、ディスクロールの厚� �の平均値および被圧延材のビレット外径で� �る。なお、ディスクロールの厚みの平均値� �は、ディスクロールの外周面の曲面形状の� �分を除いた円盤形状本体の厚みの平均値で� �る。

 (g) なお、ディスクロールに着目したピ� �リング発生の抑制方法の検討に当たって、� �孔圧延されてなるビレットの表面にスパイ� �ル状の厚肉が生成するという偏肉の問題も� �時に解決できることを見出した。

 偏肉が発生する理由を考察した結果、ビ� ��ットのボトム部が穿孔圧延されて周長が大� ��いホローシェルが生成され、そのホローシ� ��ルが振れ回り、さらにディスクロールが生� ��されつつあるホローシェルと接触し、ホロ� ��シェルの外径を縮径させて局部的にホロー� ��ェルの壁厚を厚くすることが偏肉の発生原� ��であることが分かった。

 そして、ディスクロールの直径が最小とな� ��外周面の溝底間の距離Dsとディスクロール� �外周面における曲面形状部分の幅Dw ₂ と被圧延材のビレット外径dとを、次の(2)式� �よび(3)式を満足するように規定することに� �って、このような偏肉の発生を防止するこ� �ができるとの知見を得た。
 9≦Ds/d≦16 ・・・・・・・・・・・・(2)式
 Dw ₂ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(3)式
ただし、Dsはディスクロールの直径が最小と� ��る外周面の溝底間の距離であり、Dw ₂ はディスクロールの外周面における曲面形状 部分の幅であり、そして、dは被圧延材のビ� �ット外径である。

 なお、上記の(2)式の下限値の規定と上記( 3)式の規定は、ビレットのボトム部が穿孔圧� ��され、周長が大きいホローシェルが生成さ� ��る際のホローシェルの振れ回りを抑制する� ��ともに、ホローシェルの外径を縮径させて� ��部的にホローシェルの壁厚を厚くする量が� ��ラグと主ロールで矯正可能な範囲に留める� ��めの必須条件であり、そして、上記の(2)式� ��上限値の規定は、ディスクロールが生成さ� ��つつあるホローシェルを一時的にビレット� ��行方向に拘束する際に、ホローシェルの外� ��を縮径させて局部的にホローシェルの壁厚� ��厚くする量が、プラグと主ロールで矯正可� ��な範囲に留めるための条件である。

 本発明は、このような知見に基づいて完� ��したものであり、その要旨は、次の(1)~(3)に 示す継目無管の穿孔圧延方法と、次の(4)~(6)� �示す継目無管の穿孔圧延装置にある。

 (1) パスライン周りに交互に配置した一� �のコーン型の主ロールと一対のディスクロ� �ルとの間にパスラインに沿ってプラグを配� �、被圧延材を螺旋移動させる継目無管の穿� �圧延方法であって、前記ディスクロールを� �スラインに対して固定されたスキュー角δで 傾斜して配置することを特徴とする継目無管 の穿孔圧延方法。

 (2) 上記(1)の継目無管の穿孔圧延方法であ� �て、ディスクロールの厚みの平均値Dw ₁ と被圧延材のビレット外径dとが次の(1)式を� �足することを特徴とする継目無管の穿孔圧� �方法。
 Dw ₁ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(1)式
ただし、Dw ₁ およびdは、それぞれ、ディスクロールの厚� �の平均値および被圧延材のビレット外径で� �る。なお、ディスクロールの厚みの平均値� �は、ディスクロールの外周面の曲面形状の� �分を除いた円盤形状本体の厚みの平均値で� �る。

 (3) 上記(1)又は(2)の継目無管の穿孔圧延方� �であって、ディスクロールにおけるディス� �直径が最小となる外周面の溝底間の距離Dsと ディスクロールの外周面における曲面形状部 分の幅Dw ₂ と被圧延材のビレット外径dとが、次の(2)式� �よび(3)式を満足することを特徴とする継目� �管の穿孔圧延方法。
 9≦Ds/d≦16 ・・・・・・・・・・・・(2)式
 Dw ₂ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(3)式
ただし、Dsはディスクロールの直径が最小と� ��る外周面の溝底間の距離であり、Dw ₂ はディスクロールの外周面における曲面形状 部分の幅であり、そして、dは被圧延材のビ� �ット外径である。

 (4) パスライン周りに交互に配置した一� �のコーン型の主ロールと一対のディスクロ� �ルを備え、パスラインに沿ってプラグを配� �て、被圧延材を螺旋移動させる継目無管の� �孔圧延装置であって、前記ディスクロール� �パスラインに対して固定されたスキュー角δ で傾斜して配置することを特徴とする継目無 管の穿孔圧延装置。

 (5) 上記(4)の継目無管の穿孔圧延装置であ� �て、ディスクロールの厚みの平均値Dw ₁ と被圧延材のビレット外径dとが次の(1)式を� �足することを特徴とする継目無管の穿孔圧� �装置。
 Dw ₁ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(1)式
ただし、Dw ₁ およびdは、それぞれ、ディスクロールの厚� �の平均値および被圧延材のビレット外径で� �る。なお、ディスクロールの厚みの平均値� �は、ディスクロールの外周面の曲面形状の� �分を除いた円盤形状本体の厚みの平均値で� �る。

 (6) 上記(4)又は(5)の継目無金属管の穿孔圧� �装置であって、ディスクロールにおけるデ� �スク直径が最小となる外周面の溝底間の距� �Dsとディスクロールの外周面における曲面形 状部分の幅Dw ₂ と被圧延材のビレット外径dとが、次の(2)式� �よび(3)式を満足することを特徴とする継目� �金属管の穿孔圧延装置。
 9≦Ds/d≦16 ・・・・・・・・・・・・(2)式
 Dw ₂ /d>0.8 ・・・・・・・・・・・・(3)式
ただし、Dsはディスクロールの直径が最小と� ��る外周面の溝底間の距離であり、Dw ₂ はディスクロールの外周面における曲面形状 部分の幅であり、そして、dは被圧延材のビ� �ット外径である。