【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外面疵のない継目無軸受鋼管を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に継目無鋼管の製造プロセスとして、ビレット加工による造管プロセスでは、継目無鋼管の素材であるビレットを加熱炉で加熱し、ピアサーミルで高温にしたビレットを圧延穿孔し、アッセルミルなどのエロンゲーターミルで延伸圧延する。そして、再加熱炉で再加熱し、サイジングミルで所定の寸法に仕上げ、ロータリサイザで外径を調整するものである。このプロセスの中でアッセルミルでの延伸圧延工程で鋼管外面に表面しわ疵に相当する細いしわが発生する。この外面疵は製品価値を低下させ品質の低下、歩留りの低下を来すことになる。特に、Ｓ量の高い軸受鋼ではこの疵の発生が顕著である。
【０００３】
上記のような疵に対する対策として、例えば特開平７−３０８７０３号公報に開示されているマルテンサイト系ステンレス鋼または２相ステンレス鋼をエロンゲータで圧延する際に発生する内面へげ疵を軽減する方法として、肉厚／外径が０．２５以下のステンレス鋼素管をエロンゲータで延伸圧延する場合に、プラグ接触開始位置での外径圧下率を定めたものが提案されている。また、特開昭６４−７５１０７号公報には、ピアサ穿孔圧延であるが、Ｃｒ−Ｍｏ鋼管を製造するに際し、鋼中Ｓ量を０．００８％以下とし、かつピアサ穿孔時のビレット加熱温度を鋼中のＳ量に応じて決定し、さらにピアサ穿孔開始温度を１０５０℃以上とするＣｒ−Ｍｏ鋼管のピアサ穿孔圧延方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平７−３０８７０３号公報に開示されている内容は、マルテンサイト系ステンレス鋼または２相ステンレス鋼での内面へげ疵の発生を防止するものであり、特に軸受鋼の如くＳ量の大きく影響するものの対象ではなく、かつ外面疵に対する配慮は全く開示されていない。また、特開昭６４−７５１０７号公報は、ピアサ穿孔圧延でのＣｒ−Ｍｏ鋼管を対象としたヘゲ、カブレ疵の発生防止に関するもので、特に軸受鋼での外面での表面しわ疵に相当する細いしわについての疵防止対策ではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、軸受鋼での成分中のＳ量を制限し、かつアッセルミルにおける外径および肉厚圧延率を規制することで、軸受鋼外面での表面しわ疵に相当する細いしわ発生を防止することが出来る外面疵のない継目無軸受鋼管を製造する方法を提供するものである。その発明の要旨とするところは、
（１）継目無軸受鋼管を圧延する方法において、Ｓ量０．０１５質量％以下なる軸受鋼を、アッセルミル圧延前温度１０３０〜１１３０℃でアッセルミルでの延伸圧延で外径圧下率を２．５〜３５．０％、肉厚圧下率を５．０〜５６．５％とすることを特徴とする継目無軸受鋼管の圧延方法。
（２）前記（１）に記載のアッセルミルでの延伸圧延での外径圧下率を７．０〜２５．０％、肉厚圧下率を１２．５〜４８．０％とすることを特徴とする継目無軸受鋼管の圧延方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係るアッセルミルの全体概略図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は断面図である。この図１に示すように、マンドレルバー１を挿入した中空素管２は段のついた３個のロール３によって回転と送りが与えられ、マンドレルバー１を挿入した状態の中空素管２を、これらのロール３により、連続的に螺旋状に中空素管２の外径、肉厚を圧下し、ロール３とマンドレルバー１との間で中空素管２の肉厚を減ずる。
【０００７】
ところで、熱間加工性の乏しい軸受鋼を上記圧延法で製造する場合、外表面にしわ疵に相当する細かい割れが生ずることがある。本発明者らは外面での表面しわ疵の発生原因についてアッセルミル延伸圧延において、鋼種の成分中のＳ量および加熱温度並びに外径圧下率と肉厚圧下率との関係において発生することを突き止めた。特に軸受鋼である高Ｃ、Ｃｒ、さらにはＭｏを含有する鋼管は他の合金鋼に比べてオーバーヒートしやすく、表面しわ疵に対する一般的な対策である１２００℃以上の高温での圧延が不可能である。表面しわの発生には鋼中のＳ量、ビレット加熱温度との関係があり、アッセルミル圧延前温度１０３０〜１１３０℃、Ｓを０．０１５％以下にする必要がある。
【０００８】
Ｓ量を０．０１５質量％以下
軸受鋼管は、炭素鋼管等に比較して疵が発生し易く、特にアッセルミル延伸圧延でのアッセルミル圧延前温度１０３０〜１１３０℃でＳ量が０．０１５質量％を超えると表面しわ疵が発生する。従って、Ｓ量を０．０１５質量％以下に限定する。すなわち、軸受鋼でのビレットをアッセルミルで延伸圧延する場合、疵発生を防止するためにはＳ量を低減する効果が顕著であり、その効果を得るためには、Ｓ量を０．０１５％以下にする必要がある。疵発生の主要な要因の１つとして熱間加工性の低下が考えられが、Ｓ量の増加により熱間加工性がＦｅＳのために急激に低下するためである。
【０００９】
アッセルミル圧延前温度１０３０〜１１３０℃
アッセルミル圧延前温度１０３０℃未満では熱間変形抵抗が大きくなり外面疵の発生が生じることから、下限値を１０３０℃とした。また、圧延前温度が１１３０℃を超えると、軸受鋼はＣを多く含むことから、このＣのため粒界でのオーバーヒートが発生する。従って、その範囲を１０３０〜１１３０℃とする。好ましくは１０５０〜１１１０℃とする。
【００１０】
外径圧下率を２．５〜３５．０％、肉厚圧下率を５．０〜５６．５％
図２に外径圧下率と肉厚圧下率との関係を示す。この図２に示すように、外径圧下率が３５．０％を超えると急激に外面疵が発生することから、上限を３５．０％とした。また、２．５％未満では外面疵の発生はないが、ロール噛み込み不良が発生し圧延不可能となる。さらに、肉厚圧下率は５６．５％を超えると加工発熱によるオーバーヒートが発生することから、上限を５６．５％とした。また、５．０％未満では外面疵の発生はないが、ロール噛み込み不良が発生し圧延不可能となる。従って、外径圧下率を２．５〜３５．０％、肉厚圧下率を５．０〜５６．５％とした。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
軸受鋼であるＪＩＳ規格でＳＵＪ４なるＣ：０．９５〜１．１０％−Ｃｒ：１．３０〜１．６０％−Ｍｏ：０．１０〜０．２５％および残部Ｆｅなる鋼の直径がφ１４０ｍｍのビレットを用いて、ピアサー後の外径φ１４０のシェルをアッセルミルで圧延した。その時の外径圧下率と肉厚圧下率との関係およびその場合の外面疵の状態を表１に示す。表１に示すように、Ｎｏ．１〜１０は本発明例であり、Ｎｏ．１１〜１８は比較例である。この表１から、比較例Ｎｏ．１１は外径圧下率が高いために外面疵の発生がある。比較例Ｎｏ．１２は肉厚圧下率が高いためにオーバーヒートの発生がある。比較例Ｎｏ．１３〜１５は外径圧下率ないし肉厚圧下率がいずれも低いためにロール噛み込み不良が発生し圧延不可能となる。比較例Ｎｏ．１６〜１８はＳが多いために適正な加工条件で圧延したのにもかかわらず表面しわ疵となったものである。これに対し、本発明例であるＮｏ．１〜１０はいずれも外面疵の発生のないことが分かる。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による軸受鋼での成分中のＳ量を制限し、かつアッセルミルにおける外径および肉厚圧延率を規制することで、軸受鋼での外面での表面しわ疵に相当する細いしわが発生を大幅に低減でき、品質の向上、歩留りの向上、疵手入れの減少等工業的に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアッセルミルの全体概略図である。
【図２】外径圧下率と肉厚圧下率との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ マンドレルバー
２ 中空素管
３ ロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a seamless bearing steel pipe having no external flaws.
[0002]
[Prior art]
In general, as a seamless steel pipe manufacturing process, in the pipe making process by billet processing, the billet, which is the material of the seamless steel pipe, is heated in a heating furnace, the billet heated to a high temperature by a piercer mill is rolled and punched, and the elongator mill such as an Assel mill is used. Elongation rolling. Then, it is reheated in a reheating furnace, finished to a predetermined size by a sizing mill, and the outer diameter is adjusted by a rotary sizer. In this process, fine wrinkles corresponding to surface wrinkles are generated on the outer surface of the steel pipe in the elongation rolling process using an Assel mill. This external flaw lowers the product value, lowering the quality and lowering the yield. In particular, the occurrence of this flaw is remarkable in bearing steel having a high S content.
[0003]
As a countermeasure against the above-mentioned flaws, for example, as a method for reducing inner flaws generated when rolling a martensitic stainless steel or a duplex stainless steel with an elongator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-308703. In the case where a stainless steel tube having a wall thickness / outer diameter of 0.25 or less is stretched and rolled by an elongator, an outer diameter reduction rate at a plug contact start position has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-75107 discloses piercer piercing and rolling. When producing a Cr-Mo steel pipe, the S content in steel is set to 0.008% or less, and the billet heating temperature during piercer piercing is reduced. A piercer piercing and rolling method for a Cr-Mo steel pipe, which is determined according to the amount of S in the steel and has a piercer piercing start temperature of 1050 ° C or higher, has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the content disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-308703 is to prevent the generation of internal flaws in martensitic stainless steel or duplex stainless steel, and particularly to reduce the S content as in bearing steel. However, no consideration is given to external flaws. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 64-75107 relates to the prevention of burrs and rashes on Cr-Mo steel pipes in piercer piercing and rolling, and particularly corresponds to surface wrinkles on the outer surface of bearing steel. It is not a measure to prevent flaws on fine wrinkles.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive developments, and as a result, by limiting the amount of S in the components of the bearing steel, and by regulating the outer diameter and the thickness rolling ratio in an Assel mill. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a seamless bearing steel pipe having no external surface flaws capable of preventing the occurrence of fine wrinkles corresponding to surface wrinkles on the outer surface of bearing steel. The gist of the invention is that
(1) In a method of rolling a seamless bearing steel pipe, a bearing steel having an S content of 0.015% by mass or less is subjected to elongation rolling with an outer diameter reduction of 2.5- A method for rolling a seamless bearing steel pipe, wherein the rolling reduction is 35.0% and the thickness reduction is 5.0 to 56.5%.
(2) The outer diameter reduction rate in elongation rolling in the Assel mill according to (1) is set to 7.0 to 25.0%, and the thickness reduction rate to 12.5 to 48.0%. This is a method of rolling a seamless bearing steel pipe.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an assell mill according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view. As shown in FIG. 1, the hollow shell 2 into which the mandrel bar 1 has been inserted is rotated and fed by three rolls 3 having a step, and the hollow shell 2 with the mandrel bar 1 inserted therein is These rolls 3 continuously reduce the outer diameter and thickness of the hollow shell 2 in a spiral shape, and reduce the thickness of the hollow shell 2 between the roll 3 and the mandrel bar 1.
[0007]
By the way, when a bearing steel having poor hot workability is manufactured by the above-mentioned rolling method, fine cracks corresponding to wrinkles may occur on the outer surface in some cases. The present inventors have found out that the cause of surface wrinkles on the outer surface is caused by the relationship between S content and heating temperature in the components of the steel type and the relationship between the outer diameter reduction ratio and the thickness reduction ratio in the assel mill elongation rolling. . In particular, steel pipes containing high C, Cr, and Mo, which are bearing steels, are more likely to overheat than other alloy steels, and cannot be rolled at a high temperature of 1200 ° C or more, which is a general measure against surface wrinkles. It is. The occurrence of surface wrinkles is related to the amount of S in the steel and the billet heating temperature, and it is necessary that the temperature before Assel mill rolling be 1030 to 1130 ° C and the S be 0.015% or less.
[0008]
Bearing steel pipes having an S content of 0.015% by mass or less are more susceptible to flaws than carbon steel tubes and the like. In particular, the S content is 0.015% by mass at a temperature of 1030 to 1130 ° C before Assel mill rolling in assell mill elongation rolling. If it exceeds, wrinkles on the surface occur. Therefore, the amount of S is limited to 0.015% by mass or less. That is, when a billet of bearing steel is stretch-rolled by an Assel mill, the effect of reducing the amount of S is remarkable in order to prevent the generation of flaws, and in order to obtain the effect, the amount of S is reduced to 0.015% or less. Need to be One of the main causes of the generation of flaws is considered to be a decrease in hot workability, but the increase in the amount of S causes the hot workability to rapidly decrease due to FeS.
[0009]
Temperature before assel mill rolling 1030 to 1130 ° C
If the temperature before the Assel mill rolling is lower than 1030 ° C., the hot deformation resistance increases and the occurrence of external surface flaws occurs. Therefore, the lower limit was set to 1030 ° C. If the temperature before rolling exceeds 1130 ° C., since the bearing steel contains a large amount of C, the C causes overheating at the grain boundaries. Therefore, the range is set to 1030 to 1130 ° C. Preferably it is set to 1050 to 1110 ° C.
[0010]
Outer diameter reduction ratio is 2.5-35.0%, wall thickness reduction ratio is 5.0-56.5%.
FIG. 2 shows the relationship between the outer diameter reduction ratio and the thickness reduction ratio. As shown in FIG. 2, when the outer diameter reduction rate exceeds 35.0%, external surface flaws are suddenly generated. Therefore, the upper limit is set to 35.0%. If the content is less than 2.5%, no external surface flaw is generated, but roll entrapment failure occurs and rolling becomes impossible. Further, when the thickness reduction ratio exceeds 56.5%, overheating due to processing heat occurs, so the upper limit is set to 56.5%. If it is less than 5.0%, no external surface flaw is generated, but roll entrapment failure occurs and rolling becomes impossible. Therefore, the outer diameter reduction rate was set to 2.5 to 35.0%, and the thickness reduction rate was set to 5.0 to 56.5%.
[0011]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
According to the JIS standard of bearing steel, SUJ4 C: 0.95 to 1.10% -Cr: 1.30 to 1.60% -Mo: 0.10 to 0.25%, and the diameter of the remaining Fe steel is φ140 mm. Of the outer diameter φ140 after the piercing was rolled by an assell mill using the above billet. Table 1 shows the relationship between the outer diameter reduction rate and the thickness reduction rate at that time and the state of the outer surface flaw in that case. As shown in Table 1, Nos. 1 to 10 are examples of the present invention. 11 to 18 are comparative examples. From Table 1, Comparative Example No. No. 11 has an outer surface flaw because the outer diameter reduction rate is high. Comparative Example No. In No. 12, overheating occurs due to a high thickness reduction ratio. Comparative Example No. In Nos. 13 to 15, since the reduction ratio of the outer diameter or the reduction ratio of the wall thickness is low, roll biting failure occurs and rolling becomes impossible. Comparative Example No. Nos. 16 to 18 were wrinkled on the surface despite rolling under appropriate processing conditions due to the large amount of S. On the other hand, No. 1 of the present invention example. It can be seen that all of Nos. 1 to 10 have no external surface flaws.
[0012]
[Table 1]
【The invention's effect】
As described above, by limiting the amount of S in the components of the bearing steel according to the present invention, and by controlling the outer diameter and the thickness rolling ratio in an assell mill, the outer surface of the bearing steel is equivalent to a wrinkle flaw. The generation of fine wrinkles can be greatly reduced, and industrially extremely excellent effects such as improvement in quality, improvement in yield, and reduction in flaw repair can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic view of an assell mill according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an outer diameter reduction ratio and a thickness reduction ratio.
[Explanation of symbols]
1 Mandrel bar 2 Hollow shell 3 Roll
