CN103068497B - 金属管的拉拔加工方法及使用该方法的金属管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在插入有管坯的高压容器中充满润滑油后，通过增压机将该润滑油升压，对管坯在将其内外表面强制润滑的状态下进行拉拔的金属管的拉拔加工方法中，通过使用40℃且常压下的运动粘度为100～2000mm2/s、40℃下的粘压系数为15～24GPa－1的润滑油作为润滑油，可以防止对管坯实施拉拔加工时产生的烧结、振动，并且可以抑制所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。此时，润滑油优选使用包含总计10质量%以上的含有规定成分的硫系极压润滑油添加剂、氯系极压润滑油添加剂、有机钙金属盐、磷系极压润滑油添加剂、有机锌系极压润滑油添加剂和有机钼系极压润滑油添加剂中的一种或两种以上作为极压润滑油添加剂的润滑油。

Description

金属管的拉拔加工方法及使用该方法的金属管的制造方法
技术领域
本发明涉及对作为被加工材的管坯在将其内外表面强制润滑的状态下进行拉拔的金属管的拉拔加工方法以及使用该方法的金属管的制造方法。具体而言，涉及可以抑制对管坯实施拉拔加工时产生的烧结、振动的金属管的拉拔加工方法以及使用该方法的金属管的制造方法。
需要说明的是，只要没有另外记载，则本说明书中的用语的定义如下所述。
“粘压系数”为由作为常压下的运动粘度的常压粘度和算出高压粘度的压力算出作为高压下的运动粘度的高压粘度的下述(1)式中使用的系数。
η=η0exp(αP)(1)
其中，η为40℃下的高压粘度(mm2/s)、η0为40℃下的常压粘度(mm2/s)、α为粘压系数(GPa－1)、P为算出高压粘度η的压力(GPa)。
背景技术
金属管的冷拔加工中，为了使作为被加工材的管坯与拉模、芯头这些工具接触而产生的摩擦降低，防止产生烧结、振动，而实施润滑处理。润滑处理通常使用在管坯的内外表面上形成化学转化处理润滑覆膜的方法。但是，通过拉拔加工得到小直径长管时，由于管坯也长，在管坯上形成化学转化处理润滑覆膜时，必须注意充分处理至管坯的内表面。因此，该处理需要非常多的工时，并且所使用的药剂价格比较昂贵，存在作业成本升高的情况。
部分形成前部比后部的内径小的外径的结构、可动部分通过高压容器内的润滑油压力而挤压拉模背面的方式构成，并且以高压容器整体能够向处于拉拔作业线之外的管坯的插入位置缩回的方式构成。因此，通过使用专利文献1中记载的强制润滑拉拔装置的拉拔加工方法，可以简单且切实地利用强制润滑拉拔法对管坯进行拉拔加工。
专利文献2中提出了金属管的拉拔加工方法，其为使用强制润滑拉拔法并利用冷加工制造小直径长管的方法，其中，伴随有减厚加工的至少最终的冷加工为利用500kgf/cm3以上的极压润滑油进行的芯头拉拔。专利文献2中，通过使伴随有减厚加工的至少最终的冷加工为利用极压润滑油进行的强制润滑拉拔，所得到的金属管中不会产生烧结，可以减小管轴方向的尺寸变动。
在此，制造在蒸汽发生器中用作传热管的金属管时，通常通过内表面涡流探伤对金属管的内表面缺陷进行检查。在专利文献2记载的金属管的拉拔加工方法中，由于所得到的金属管的管轴方向的尺寸变动小，因此内表面涡流探伤中与金属管的尺寸变动相伴随的噪音得到抑制，可以基于探伤装置的输出正确地检出内表面缺陷。
使用通过专利文献1或2中记载的强制润滑拉拔法进行的拉拔加工方法，在管坯与工具之间强制性地形成润滑油膜来进行润滑，从而大多数情况下可以防止工具与金属管的烧结。但是，即使使用通过专利文献1或2中记载的强制润滑拉拔法进行的拉拔加工方法，也有可能产生烧结。另外，对由Ni基合金形成的管坯实施拉拔加工时，由于产生于芯头与管坯之间的摩擦而有可能产生振动。
进而，通过强制润滑拉拔法进行的拉拔加工中，在管坯的内表面封入润滑油而形成凹部，有可能产生被称为油坑的缺陷。若这种油坑在拉拔加工中生成则所得到的金属管的内表面粗糙度降低。
另一方面，关于冷拔加工中使用的润滑油，一直以来也提出了各种提案，例如有专利文献3。专利文献3中记载了对由碳钢或合金钢形成的线、棒或管材进行酸洗处理后，涂布润滑油，进行冷拔的润滑方法。此时，作为润滑油，使用将含有30重量%以上硫成分的二烷基多硫化物5～40份、选自含有15重量%以上硫成分的有机化合物中的一种或两种以上20～70份混合，用增稠剂等进行调整使得粘度在20℃下为100～3000厘泊而得到的润滑油。
专利文献3中记载的冷拔加工的润滑方法中，通过使用上述润滑油，不在被加工材上形成化学转化处理润滑覆膜就可以进行拉拔加工，可以降低润滑处理所需要的作业成本，并且拉拔加工后的被加工材的表面精加工极其优异。但是，专利文献3涉及涂布常压的润滑油的冷拔加工，对通过将润滑油升压来使用的强制润滑拉拔法进行的冷拔加工未进行研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭62-39045号公报
专利文献2：日本特开平3-18419号公报
专利文献3：日本特开昭63-215797号公报
专利文献4：日本特开平1-202313号公报
发明内容
发明要解决的问题
如前述所述，利用以往的强制润滑拉拔法进行的拉拔加工中，存在对管坯进行拉拔时产生烧结、振动，或者由于油坑的生成而内表面粗糙度降低的问题。另外，关于以往的冷拔加工中使用的润滑油，对通过将润滑油升压来使用的强制润滑拉拔法进行的拉拔加工未进行研究。
本发明是鉴于这种问题而提出的，其目的在于，提供一种金属管的拉拔加工方法，其在利用强制润滑拉拔法进行的拉拔加工中，可以防止对管坯进行拉拔时产生的烧结、振动，并且可以抑制由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而进行了各种试验，进行深入地研究，结果发现下述(a)～(d)。
(a)强制润滑拉拔法中，用增压机将充满高压容器的润滑油升压，使润滑油强制性地流入到工具与管坯的界面，由此具有使形成在工具与管坯之间的润滑油膜增厚的效果。
(b)所形成的润滑油膜的厚度取决于润滑油的运动粘度。
(c)存在于工具与管坯之间的润滑油由于通过增压机升压而形成高压，因此需要考虑高压下的运动粘度。
(d)作为高压下的运动粘度的高压粘度，通过作为常压下的运动粘度的常压粘度和粘压系数规定。
本发明人等基于上述发现进一步进行研究，结果发现，通过将常压粘度和粘压系数调整到适当范围内的润滑油用于利用强制润滑拉拔法进行的拉拔加工中，即使对由Ni基合金这些高合金形成的管坯实施拉拔加工时，也可以将润滑油膜的厚度保持在适当的值，可以防止烧结、振动，并且可以抑制由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。
本发明是鉴于上述发现而完成的，要旨在于下述(1)～(5)的金属管的拉拔加工方法、下述(6)的金属管的制造方法。
计10质量%以上的上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂中的一种或两种以上的润滑油来对管坯实施拉拔加工，可以防止由于边界润滑部位而产生的烧结。如后述实施例所述，本发明的金属管的拉拔加工方法还可以使用含有总计100质量%的上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂中的一种或两种以上的润滑油。
上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂可以采用以下的例子作为具体例。
(1)含有2质量%以上硫成分的硫系极压润滑油添加剂可以采用硫化油脂、硫化酯、硫化烯烃、多硫化物、硫代碳酸酯类、二噻唑类、聚噻唑类、硫醇类、硫代羧酸类、聚硫橡胶类、硫或(多)硫化钠。本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选使用防烧结效果大的硫化油脂、硫化酯、硫化烯烃或多硫化物。
(2)含有5质量%以上氯成分的氯系极压润滑油添加剂可以采用氯化酯、氯化油脂、碳原子数为12以上的氯化石蜡、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯或偏二氯乙烯-丙烯酸(酯)共聚物。本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选使用防烧结效果大的氯化酯、氯化油脂、碳原子数为12以上的氯化石蜡，另外，有机钙金属盐优选使用总碱度为100mg/gKOH以上的磺酸钙。
(3)就含有钙成分5质量%以上的有机钙金属盐而言，有机钙金属盐可以采用总碱度为100mg/gKOH以上的磺酸钙、苯酚钙、水杨酸钙或羧酸钙。
(4)含有2质量%以上磷成分的磷系极压润滑油添加剂可以采用三聚磷酸钠等缩合磷酸盐、或磷酸三甲苯酯等(亚)磷酸酯。
(5)含有2质量%以上Zn成分的有机锌系极压润滑油添加剂可以采用二烷基二硫代磷酸锌或二烷基二硫代氨基甲酸锌。
(6)含有2质量%以上Mo成分的有机钼系极压润滑油添加
发明的效果
本发明的金属管的拉拔加工方法具有下述显著的效果。
(1)通过使用将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s范围内、将粘压系数调整到15～24GPa－1范围内的润滑油，对管坯实施拉拔加工时可以在工具与管坯之间形成适当厚度的润滑油膜。
(2)通过上述(1)，可以防止在对管坯实施拉拔加工时所产生的烧结和振动。
(3)通过上述(1)，可以抑制所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。
对于本发明的金属管的制造方法而言，由于通过本发明的拉拔加工方法进行最终精加工的拉拔加工，因此可以制造不会产生由于拉拔加工中的烧结、振动所导致的缺陷而具有优异的内表面粗糙度的金属管。
具体实施方式
以下对本发明的金属管的拉拔加工方法以及使用该方法的金属管的制造方法进行说明。
[金属管的拉拔加工方法]
本发明的金属管的拉拔加工方法，为在插入有管坯的高压容器中充满润滑油后，通过增压机将该润滑油升压，对管坯在将其内外表面强制润滑的状态下进行拉拔的方法，其特征在于，作为润滑油，使用40℃且常压下的运动粘度为100～2000mm2/s、40℃下的粘压系数为15～24GPa－1的润滑油。
若拉拔加工中使用的润滑油在40℃且常压下的运动粘度(40℃下的常压粘度)小于100mm2/s，则由于即使升高粘压系数高压粘度也降低，因此不能在工具与管坯之间形成充分厚度的润滑油膜。
另一方面，若40℃且常压下的运动粘度超过2000mm2/s，则运动粘度过高而在常压下难以进行操作。因此，供给/回收润滑油、使其从罐体到高压容器之间循环时有可能造成障碍，并且高压粘度过高，所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低有可能变得显著。进而，通过脱脂从经过拉拔加工的金属管的内外表面去除润滑油时，残留的油量增加，脱脂性变差。
若拉拔加工中使用的润滑油的粘压系数小于15GPa－1，则由于即使将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s高压粘度也降低，因此不能在工具与管坯之间形成充分厚度的润滑油膜，有可能产生烧结、振动。另一方面，若粘压系数超过24GPa－1，则由于即使将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s高压粘度也升高，因此所得到的金属管生成大量的油坑，内表面粗糙度降低。
本发明的金属管的拉拔加工方法通过将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s、将40℃下的粘压系数调整到15～24GPa－1来使用润滑油，从而拉拔加工时在工具与管坯之间形成适当厚度的润滑油膜。由此，本发明的金属管的拉拔加工方法在拉拔加工时可以防止烧结和振动的产生。进而，本发明的金属管的拉拔加工方法可以抑制所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低，并且可以确保脱脂性。
在此，即使在拉拔加工中使用的润滑油的常压粘度或高压粘度升高而超过上述范围、拉拔加工时形成的润滑油膜过度增厚时，实质上也得不到完全隔开界面的润滑油膜。此时，形成局部生成深的油坑、所得到的金属管的内表面粗糙度降低的情况。因此，拉拔加工时形成的润滑油膜的厚度、即高压粘度也存在上限。
换而言之，即使润滑油膜增厚，也会产生局部性的工具与管坯的直接接触。就该直接接触的部位而言，仅隔着由润滑油中含有的极压润滑油添加剂利用吸附或反应而形成的覆膜在工具或管坯的表面进行接触。该直接接触的部位被称为边界润滑部位等。
因此，为了防止由于该边界润滑部位产生的烧结，优选将润滑油的常压粘度和粘压系数调整到上述本发明中规定的范围内，使拉拔加工时形成的润滑油膜形成适当的厚度，而且有效利用容易通过吸附或反应而在工具、管坯的表面上形成覆膜的极压润滑油添加剂。
本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选润滑油包含总计10质量%以上的下述(1)～(6)中的一种或两种以上作为极压润滑油添加剂：(1)含有2质量%以上硫成分的硫系极压润滑油添加剂、(2)含有5质量%以上氯成分的氯系极压润滑油添加剂、(3)含有5质量%以上钙成分的有机钙金属盐、(4)含有2质量%以上磷成分的磷系极压润滑油添加剂、(5)含有2质量%以上Zn成分的有机锌系极压润滑油添加剂和(6)含有2质量%以上Mo成分的有机钼系极压润滑油添加剂。
上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂容易通过吸附、反应而在Ni基合金等合金钢的表面上形成覆膜。因此，通过使用包含总计10质量%以上的上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂中的一种或两种以上的润滑油来对金属管实施拉拔加工，可以防止由于边界润滑部位而产生的烧结。如后述实施例所述，本发明的金属管的拉拔加工方法还可以使用含有总计100质量%的上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂中的一种或两种以上的润滑油。
上述(1)～(6)的极压润滑油添加剂可以采用以下的例子作为具体例。
(1)含有2质量%以上硫成分的硫系极压润滑油添加剂可以采用硫化油脂、硫化酯、硫化烯烃、多硫化物、硫代碳酸酯类、二噻唑类、聚噻唑类、硫醇类、硫代羧酸类、聚硫橡胶类、硫或(多)硫化钠。本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选使用防烧结效果大的硫化油脂、硫化酯、硫化烯烃或多硫化物。
(2)含有5质量%以上氯成分的氯系极压润滑油添加剂可以采用氯化酯、氯化油脂、碳原子数为12以上的氯化石蜡、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯或偏二氯乙烯-丙烯酸(酯)共聚物。本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选使用防烧结效果大的氯化酯、氯化油脂、碳原子数为12以上的氯化石蜡，另外，有机钙金属盐优选使用总碱度为100mg/gKOH以上的磺酸钙。
(3)就含有钙成分5质量%以上的有机钙金属盐而言，有机钙金属盐可以采用总碱度为100mg/gKOH以上的磺酸钙、苯酚钙、水杨酸钙或羧酸钙。
(4)含有2质量%以上磷成分的磷系极压润滑油添加剂可以采用三聚磷酸钠等缩合磷酸盐、或磷酸三甲苯酯等(亚)磷酸酯。
(5)含有2质量%以上Zn成分的有机锌系极压润滑油添加剂可以采用二烷基二硫代磷酸锌或二烷基二硫代氨基甲酸锌。
(6)含有2质量%以上Mo成分的有机钼系极压润滑油添加剂可以采用二烷基二硫代氨基甲酸钼或二烷基二硫代磷酸钼。
对于本发明的金属管的拉拔加工方法而言，优选在将润滑油升压时，使润滑油的压力为40～150MPa。若充满高压容器的润滑油的压力小于40MPa，则未在工具与管坯之间形成充分厚度的润滑油膜，有可能产生烧结和振动。另一方面，若润滑油的压力超过150MPa，则不仅对拉拔装置赋予过度的负荷，而且所得到的金属管有可能由于油坑的生成而内表面粗糙度降低。另外，润滑油的压力更优选为50MPa以上。
[管坯的化学组成]
本发明的金属管的拉拔加工方法中，优选使用以下管坯：管坯的化学组成按质量%计含有C：0.15%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.0%以下、P：0.030%以下、S：0.030%以下、Cr：10.0～40.0%、Ni：8.0～80.0%、Ti：0.5%以下、Cu：0.6%以下、Al：0.5%以下和N：0.20%以下，剩余部分由Fe和杂质组成。
在此，杂质指的是在工业上制造管坯时由矿石、废料等混入的、在不对本发明造成不良影响的范围内容许的成分。以下对各成分进行说明。
C：0.15%以下
若含有超过0.15%的C则耐应力腐蚀裂缝性有可能劣化。因此，含有C时，其含量优选为0.15%以下，进一步优选为0.06%以下。需要说明的是，C具有提高合金的晶界强度的效果。为了得到该效果，C的含量优选为0.01%以上。
Si：1.00%以下
Si被用作冶炼时的脱氧材料，以杂质形式残留在合金中。此时，优选限制为1.00%以下。若其含量超过0.50%则合金的纯净度有可能降低，因此Si含量进一步优选限制为0.50%以下。
Mn：2.0%以下
Mn为以MnS形式固定作为杂质元素的S、改善热加工性并且作为脱氧剂有效的元素。若其含量超过2.0%则合金的清净性降低，因此优选为2.0%以下。进一步优选为1.0%以下。另外，欲得到利用Mn实现的热加工性的改善效果时，优选含有0.1%以上。
P：0.030%以下
P为在合金中以杂质形式存在的元素，若其含量超过0.030%则有可能对耐腐蚀性造成不良影响。因此，P含量优选限制为0.030%以下。
S：0.030%以下
S为在合金中以杂质形式存在的元素，若其含量超过0.030%则有可能对耐腐蚀性造成不良影响。因此，S含量优选限制为0.030%以下。
Cr：10.0～40.0%
Cr为维持合金的耐腐蚀性所必需的元素，优选含有10.0%以上。但是，若超过40.0%则Ni含量相对地减少，合金的耐腐蚀性、热加工性有可能降低。因此，Cr含量优选为10.0～40.0%。特别是含有14.0～17.0%的Cr时，含有氯化物的环境下的耐腐蚀性优异，含有27.0～31.0%的Cr时，进而高温下的纯水、碱环境下的耐腐蚀性也优异。
Ni：8.0～80.0%
Ni为确保合金的耐腐蚀性所必需的元素，优选含有8.0%以上。另一方面，由于Ni价格昂贵，根据用途含有必要最小限度即可，优选为80.0%以下。
Ti：0.5%以下
Ti若其含量超过0.5%则合金的清净性有可能劣化，因此优选其含量为0.5%以下，进一步优选为0.4%以下。但是，从提高合金的加工性以及抑制焊接时的晶粒生长的观点考虑，优选含有0.1%以上。
Cu：0.6%以下
Cu为在合金中以杂质形式存在的元素，若其含量超过0.6%则合金的耐腐蚀性有可能降低。因此，Cu含量优选限制为0.6%以下。
Al：0.5%以下
Al用作制钢时的脱氧材料，在合金中以杂质形式存在。残留的Al在合金中形成氧化物系夹杂物，使合金的纯净度劣化，有可能对合金的耐腐蚀性和机械性质造成不良影响。因此，Al含量优选限制为0.5%以下。
N：0.20%以下
N虽然可以不添加，但是本发明中优选用于管坯的Ni基合金中，通常以杂质形式含有0.01%左右的N。但是，若积极地添加N则可以提高强度而不会使耐腐蚀性劣化。但是若含有超过0.20%的N则耐腐蚀性降低，因此含有时的上限优选为0.20%。
本发明的金属管的拉拔加工方法中，管坯所使用的Ni基合金特别是形成具有下述化学组成的Ni基合金由于耐腐蚀性更优异而优选，所述化学组成为：含有C：0.15%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.0%以下、P：0.030%以下、S：0.030%以下、Cr：10.0～40.0%、Fe：15.0%以下、Ti：0.5%以下、Cu：0.6%以下和Al：0.5%以下，剩余部分由Ni和杂质组成。
包含上述化学组成、优选用于管坯的Ni基合金可列举出以下两种作为代表性的例子。
(a)含有C：0.15%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.0%以下、P：0.030%以下、S：0.030%以下、Cr：14.0～17.0%、Fe：6.0～10.0%、Ti：0.5%以下、Cu：0.6%以下和Al：0.5%以下，剩余部分由Ni和杂质组成的Ni基合金。
(b)含有C：0.06%以下、Si：1.00%以下、Mn：2.0%以下、P：0.030%以下、S：0.030%以下、Cr：27.0～31.0%、Fe：7.0～11.0%、Ti：0.5%以下、Cu：0.6%以下和Al：0.5%以下，剩余部分由Ni和杂质组成的Ni基合金。
上述(a)的合金由于含有14.0～17.0%的Cr、含有75%左右的Ni，因此为在含有氯化物的环境下的耐腐蚀性优异的合金。该合金中，从Ni含量与Cr含量的平衡的观点考虑，Fe含量优选为6.0～10.0%。
上述(b)的合金由于含有27.0～31.0%的Cr、含有60%左右的Ni，因此为除了含有氯化物的环境之外，在高温下的纯水、碱环境下的耐腐蚀性也优异的合金。该合金中，从Ni含量与Cr含量的平衡的观点考虑，Fe含量优选为7.0～11.0%。
[金属管的制造方法]
金属管的制造中，通常对管坯实施多次拉拔加工而制造规定的尺寸和表面性状的金属管。本发明的金属管的制造方法的特征在于，最终精加工的拉拔加工通过本发明的拉拔加工方法进行。由此，能够防止最终精加工的拉拔加工中产生烧结、振动，并且抑制由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。因此，本发明的金属管的制造方法可以制造不会产生由于拉拔加工中的烧结、振动所导致的缺陷而具有优异的内表面粗糙度的金属管。
实施例
通过本发明的金属管的拉拔加工方法以及使用该方法的金属管的制造方法，进行对管坯实施冷拔加工的试验，验证本发明的效果。
[试验方法]
在插入有管坯的高压容器中充满润滑油后，通过增压机将润滑油升压，对管坯在将其内外表面强制润滑的状态下进行拉拔来对管坯实施拉拔加工，得到金属管。将所得到的金属管浸渍在保持于70℃下的包含氢氧化钠(苛性钠)和表面活性剂的碱脱脂液中30分钟进行脱脂。拉拔加工使用具有与专利文献4中公开的高压拉拔装置相同机构的强制润滑装置来进行。
试验条件如以下所述。
管坯规格：
拉拔加工前的尺寸外径25mm、壁厚1.65mm、长度10m、
拉拔加工前的内外表面的粗糙度Ra0.3μm、
(Ra：算术平均粗糙度(JISB0601-2001))
材质ASMESB-163UNSN06690的Ni基合金
(代表组成：30质量%Cr-60质量%Ni-10质量%Fe)
拉拔加工：拉模的材质硬质合金、
芯头的材质实施了氧化铝涂覆的硬质合金、
拉拔速度15m/分钟、
润滑油的温度50℃
金属管的规格：拉拔加工后的尺寸外径19mm、壁厚1.13mm
上述拉模和芯头的硬质合金为在JISB4053的表1中分类为材料记号HW的由碳化钨和金属构成的合金。
表1示出本试验中使用的润滑油的代表组成、40℃且常压下的运动粘度、粘压系数。表1示出的40℃且常压下的运动粘度根据JISK2283测定。另外，由使用落球式的高压粘度计测定得到的高压粘度和上述40℃且常压下的运动粘度，使用前述(1)式求出粘压系数。
[表1]
对于表1所示的润滑油A～G而言，40℃且常压下的运动粘度和粘压系数处于本发明规定的范围内，对于润滑油H～L而言，40℃且常压下的运动粘度和粘压系数中的任意一者或两者在本发明规定的范围外。
表2示出了各试验中使用的润滑油、通过增压机将充满高压容器的润滑油升压的压力以及烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价结果。
[表2]
[评价基准]
各试验中，对拉拔加工时的烧结及振动的产生、和拉拔加工后得到的金属管的内表面粗糙度及脱脂性进行评价。
烧结的评价通过肉眼观察拉拔加工后得到的金属管和所使用的工具来进行。表2的试验结果的“烧结”栏的记号的意思如以下所述。
◎：表示金属管未发现筋状裂纹以及工具未发现一点点模糊痕迹。
○：表示工具发现一点点模糊痕迹。
△：表示金属管发现轻微的筋状裂纹。
×：表示金属管发现由于烧结所导致的筋状裂纹，金属管产品不良。
振动的评价通过确认在拉拔加工时有无异响产生来进行。另外，表2的试验结果的“振动”栏的记号的意思如以下所述。
◎：表示拉拔加工时未发现振动的产生。
△：表示拉拔加工时部分发现振动的产生。
×：表示拉拔加工时全部发现振动的产生。
内表面粗糙度的评价通过测定金属管内表面的算术平均粗糙度Ra(JISB0601-2001)进行。表2的试验结果的“内表面粗糙度”栏的记号的意思如以下所述。
◎：表示Ra小于0.5μm。
○：表示Ra为0.5μm以上且小于1.0μm。
△：表示Ra为1.0μm以上且小于1.6μm。
×：表示Ra为1.6μm以上。
脱脂性的评价通过利用电阻加热炉-红外线吸收法(LECO公司制RC612)测定残留在经过脱脂的金属管的内表面的油成分，以附着碳量进行评价。表2的试验结果的“脱脂性”栏的记号的意思如以下所述。
◎：表示附着碳量小于20mg/m2。
○：表示附着碳量为20mg/m2以上且小于50mg/m2。
△：表示附着碳量为50mg/m2以上且小于100mg/m2。
×：表示附着碳量为100mg/m2以上。
[试验结果]
由表2所示的试验结果可知，对于本发明例1～11而言，任一试验中使用的润滑油，其40℃且常压下的运动粘度均处于100～2000mm2/s的范围内、粘压系数均处于15～24GPa－1的范围内，烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价良好，为◎或○。
另一方面，对于比较例12、14和15而言，所使用的润滑油其40℃且常压下的运动粘度和粘压系数中的任意一者或两者小于本发明中规定的范围，拉拔加工时在工具与管坯之间不能形成充分厚度的润滑油膜，烧结和振动的评价降低到×。
对于比较例16而言，所使用的润滑油的粘压系数大于本发明中规定的范围，拉拔加工时在工具与管坯之间可以形成充分厚度的润滑油膜，烧结和振动的评价为◎，但是由于油坑的生成，内表面粗糙度的评价降低到×，脱脂性的评价降低到○。对于比较例13而言，所使用的润滑油除了粘压系数之外，40℃且常压下的运动粘度也大于本发明中规定的范围，除了内表面粗糙度的评价降低到△之外，脱脂性的评价也降低到×。
因此可以确认，通过使40℃且常压下的运动粘度和粘压系数满足本发明中规定的范围，拉拔加工时在工具与管坯之间形成充分厚度的润滑油膜，降低烧结和振动的产生，并且所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低得到抑制，脱脂性得到确保。
对于本发明例1和2而言，所使用的润滑油A和B不含有本发明中规定的极压润滑油添加剂，烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价为◎或○。另一方面，对于本发明例3～6而言，所使用的润滑油C～F含有总计10质量%以上的本发明中规定的极压润滑油添加剂，烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价均为◎。另外，对于本发明例6而言，所使用的润滑油F含有总计100质量%的极压润滑油添加剂，烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价均为◎。由此可以确认，本发明的金属管的拉拔方法中，优选使用含有总计10质量%以上的本发明中规定的极压润滑油添加剂的润滑油。
对于本发明例3和8～10而言，试验条件中分别仅改变通过增压机将充满高压容器的润滑油升压的压力。对于本发明例3、7和8而言，润滑油的压力为40～150MPa,烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价均为◎。
另一方面，对于本发明例9而言，润滑油的压力减小至小于40MPa的20MPa，烧结的评价降低到○。另外，对于本发明例10而言，润滑油的压力增大至超过150MPa的160MPa，内表面粗糙度和脱脂性的评价降低到○。由此可以确认，本发明的金属管的拉拔方法中，在将充满高压容器的润滑油升压时，优选使润滑油的压力为40～150MPa。
另外，润滑油G与润滑油C～F同样地含有总计10质量%以上的本发明中规定的极压润滑油添加剂，常压下的运动粘度和粘压系数比润滑油C～F高。其结果，对于使用润滑油C～F的本发明例3～6而言，如前述所述，烧结、振动、内表面粗糙度和脱脂性的评价均为◎，与此相对，对于使用润滑油G的本发明例11而言，烧结和振动的评价为◎，内表面粗糙度和脱脂性的评价为○。
由以上可知，对于本发明的金属管的拉拔加工方法而言，通过使用将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s范围内、将粘压系数调整到15～24GPa－1范围内的润滑油，对管坯实施拉拔加工时在工具与管坯之间形成适当厚度的润滑油膜，可以降低烧结和振动的产生，可以抑制所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低，并且可以确保脱脂性。
产业上的可利用性
本发明的金属管的拉拔加工方法具有下述显著的效果。
(1)通过使用将40℃且常压下的运动粘度调整到100～2000mm2/s范围内、将粘压系数调整到15～24GPa－1范围内的润滑油，对管坯实施拉拔加工时可以在工具与管坯之间形成适当厚度的润滑油膜。
(2)通过上述(1)，可以防止在对管坯实施拉拔加工时所产生的烧结和振动。
(3)通过上述(1)，可以抑制所得到的金属管中由于油坑的生成所导致的内表面粗糙度的降低。
本发明的金属管的制造方法由于通过本发明的拉拔加工方法进行最终精加工的拉拔加工，因此可以制造不会产生由于拉拔加工中的烧结、振动所导致的缺陷、具有优异的内表面粗糙度的金属管。
因此，若将本发明的金属管的拉拔加工方法以及使用该方法的金属管的制造方法适用于金属管的制造，则可以提供适于原子能发电厂中的蒸汽发生器的传热管的金属管。

Claims (7)

1.一种金属管的拉拔加工方法，其为在插入有管坯的高压容器中充满润滑油后，通过增压机将该润滑油升压，对所述管坯在将其内外表面强制润滑的状态下进行拉拔的方法，其特征在于，
作为所述润滑油，使用40℃且常压下的运动粘度为100～2000mm2/s、40℃下的粘压系数为15～24GPa－1的润滑油；
所述管坯的化学组成按质量％计含有C：0.15％以下、Si：1.00％以下、Mn：2.0％以下、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：10.0～40.0％、Ni：8.0～80.0％、Ti：0.5％以下、Cu：0.6％以下、Al：0.5％以下和N：0.20％以下，剩余部分由Fe和杂质组成。
2.根据权利要求1所述的金属管的拉拔加工方法，其特征在于，所述润滑油包含总计10质量％以上的硫系极压润滑油添加剂、氯系极压润滑油添加剂、有机钙金属盐、磷系极压润滑油添加剂、有机锌系极压润滑油添加剂和有机钼系极压润滑油添加剂中的一种或两种以上作为极压润滑油添加剂，其中，所述硫系极压润滑油添加剂含有2质量％以上的硫成分、所述氯系极压润滑油添加剂含有5质量％以上的氯成分、所述有机钙金属盐含有5质量％以上的钙成分、所述磷系极压润滑油添加剂含有2质量％以上的磷成分、所述有机锌系极压润滑油添加剂含有2质量％以上的Zn成分、所述有机钼系极压润滑油添加剂含有2质量％以上的Mo成分。
3.根据权利要求2所述的金属管的拉拔加工方法，其特征在于，作为所述硫系极压润滑油添加剂，使用硫化油脂、硫化酯、硫化烯烃或多硫化物，作为所述氯系极压润滑油添加剂，使用氯化酯、氯化油脂、碳原子数为12以上的氯化石蜡，另外，有机钙金属盐使用总碱度为100mg/gKOH以上的磺酸钙。
4.根据权利要求1所述的金属管的拉拔加工方法，其特征在于，将所述润滑油升压时，使所述润滑油的压力为40～150MPa。
5.根据权利要求2所述的金属管的拉拔加工方法，其特征在于，将所述润滑油升压时，使所述润滑油的压力为40～150MPa。
6.根据权利要求3所述的金属管的拉拔加工方法，其特征在于，将所述润滑油升压时，使所述润滑油的压力为40～150MPa。
7.一种金属管的制造方法，其特征在于，通过权利要求1～6中任一项所述的金属管的拉拔加工方法进行最终精加工的拉拔加工。
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