[发明专利]热穿孔用上表面玻璃成形材料及热挤压制管用坯材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热穿孔用上表面玻璃成形材料，这种热穿孔用上表面玻璃成形材料是在玻璃润滑剂高速挤压制管法(ユジ一ン·セジユルネ製管法)中，作为原材料使用的中空坯材(特别是难加工材料的中空坯材)的热扩张穿孔时作为中空坯材的上表面润滑剂使用的。另外，本发明还涉及使用了该玻璃成形材料的热挤压制管用坯材的制造方法。

只要没有特殊叙述，本说明书中的用语定义如下。

“中空坯材”：是指供于热扩张穿孔(以下，也简称为“热穿孔”)的坯材。是一种预先通过机械加工形成导孔、加工成中空形状的的坯材。以下，也简称为“坯材”。

“热挤压制管用坯材”：是指供于热挤压制管的坯材。是进行热扩张穿孔后的坯材。以下，也简称为“制管用坯材”。

“上表面润滑剂”：是中空坯材的热扩张穿孔时以放在中空坯材上表面的状态供使用的润滑剂。

背景技术

在玻璃润滑剂高速挤压制管法中，作为用于热挤压的润滑剂使用的是玻璃。该玻璃润滑剂高速挤压制管法制管性优异，利用该制管法，能够以比较高的加工度加工坯材。从而，玻璃润滑剂高速挤压制管法多用于以高合金等难加工材料作为原材料的无缝管制造。

作为利用玻璃润滑剂高速挤压制管法制造的热挤压管的原材料，使用中空坯材，该中空坯材上，预先通过机械加工形成导孔。在热制管时，往该导孔内插入挤压机的芯棒。

当采用大径坯材、对中空坯材进行挤压制管时，必须相应地进行坯材的预钻孔加工(机械加工)。由于该预钻孔加工，从而使作业效率显著降低，与此同时，也增加了材料利用率的损失。通常，在玻璃润滑剂高速挤压制管法中，对向挤压机供给的制管用坯材以预加工的形式进行热扩张穿孔。

图1是说明以制管用坯材的预加工形式进行的热扩张穿孔的加工工序的图。图1(a)表示往容器中装入中空坯材的状态。图1(b)表示对中空坯材进行穿孔的过程。图1(c)表示穿孔后中空坯材的状态。

如图1(a)所示，形成有导孔1a的中空坯材1以坯材底部与容器2内表面接触的状态被装入容器2内。该中空坯材1在装入容器2内之前被加热到1100～1200℃左右。

接下来，如图1(b)、(c)所示，中空坯材1利用前端具备规定直径的用于扩展的插塞3的芯棒4进行穿孔，内径被扩宽。被穿孔的中空坯材1(该中空坯材1作为制管用坯材1使用)被顶出器从下方顶起，从容器2中抽出来。然后，该制管用坯材1被再加热，向玻璃润滑剂高速挤压制管法中采用的挤压机供给。

图1所示的热扩张穿孔中，当中空坯材由难加工材料构成时，在热穿孔过的坯材外表面和内表面容易发生由于润滑不良引起的工具烧伤、划痕等缺陷。作为这样的难加工材料可举出高Cr-高Ni的含有大量合金元素的高合金和含有Ti的合金钢等。

作为用来防止发生所述由于润滑不良引起的缺陷的现有技术如下所述。

非专利文献1中叙述了一种在玻璃润滑剂高速挤压制管中使用玻璃作为润滑剂的方法。例如，往坯材的内孔(导孔)及坯材上表面的倒角部供给玻璃粉末和玻璃粉末的成形材料等作为润滑剂。

专利文献1、专利文献2及专利文献3中，叙述了在向玻璃润滑剂高速挤压制管供给的中空坯材的热扩张穿孔中，在坯材的外表面及内表面散布玻璃润滑剂的方法。作为被加工材料，分别是在专利文献1中使用高合金的哈斯特洛依耐蚀耐热镍基合金C276、在专利文献2中使用高镍合金，在专利文献3中使用SUS304材料。

关于玻璃润滑剂的具体形状，例如所述专利文献1的图1(b)中示出了球状的玻璃润滑剂。该球状的玻璃润滑剂被放置在中空坯材上表面的倒角部。另外，在同一文献的图4(a)中示出了成形为环状的玻璃润滑剂(玻璃成形材料)。该环状的玻璃润滑剂被放置在中空坯材1的上表面。还有，玻璃成形材料是将玻璃粉末利用水玻璃和树脂等粘合剂进行成形固化而成的。

在难加工材料的热穿孔中，只是往中空坯材上表面的倒角部散布玻璃粉末、或者放置玻璃成形材料，润滑还不充分。特别是中空坯材内表面的润滑还不充分。从而，有时采用在中空坯材的上表面放置成形为环状的玻璃成形材料的方法(例如所述专利文献1的图4(a)所示的玻璃成形材料)。

然而，只是单纯地将环状的玻璃成形材料放置在坯材上，由于穿孔时的振动和插塞的位置偏移等玻璃发生移动或者飞散。从而，有时润滑不够充分，在穿孔后的坯材上发生壁厚不匀。

现有是在热穿孔时，在坯材上表面的环状玻璃成形材料的周围安装金属制的环(参照后述的图2(b))。由于该金属制环的安装，能够防止玻璃的移动(偏移)和玻璃的飞散等。

然而，在环状玻璃成形材料的周围安装金属制环的方法存在以下问题。