JP2013043215A - 継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法 - Google Patents
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
【解決手段】未使用の圧延用工具にスケール付け熱処理を施したのち、あるいは穿孔圧延に供した圧延用工具に再スケール付け熱処理を施したのち、工具を表面保護剤中に浸漬して、表面の少なくとも先端部に表面保護剤を塗布して、穿孔圧延に供する。なお、使用する表面保護剤は、質量%で4〜40%の低融点化合物粉を含み、残部がウスタイト粉またはマグネタイト粉、あるいはそれらを混合した酸化鉄粉からなる主剤と、さらに硬化剤とを、水等の溶剤に混合しスラリー状を呈する溶液とする。なお、含まれる低融点化合物粉は、Liと、さらにNa、Si、Ba、Al、Ca、Kのうちの1種以上とを含み、軟化温度が600〜1000℃であるものとする。
【選択図】図2
Description
しかし、特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載された技術では、プラグの長寿命化へのある程度の効果は認められるが、合金元素の多量含有を必要とし、あるいはプラグのスケール処理が複雑となり、プラグの生産性が低下し大量生産ができず、プラグの製造コストが高騰するうえ、プラグ寿命が低下するという問題があった。さらに、最近では、高合金鋼製継目無鋼管の需要増加に伴い、一層のプラグの長寿命化が要求されている。
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)継目無鋼管の穿孔圧延に用いる圧延用工具の使用方法であって、未使用の前記圧延用工具にスケール付け熱処理を施したのち、該圧延用工具を、質量%で4〜40%の低融点化合物粉を含み、残部が酸化鉄粉からなる主剤と、硬化剤とを、水性溶剤またはアルコール性溶剤に混合し、スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を施して、前記圧延用工具を穿孔圧延に供することを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(2)(1)において、前記穿孔圧延に複数回、供されたのちの前記圧延用工具にさらにスケール付けを行う再スケール付け熱処理を施し、ついで、該再スケール付け熱処理を施された前記圧延用工具に、該圧延用工具を前記スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を施して、前記圧延用工具をさらに穿孔圧延に供する工程を1回または複数回繰り返すことを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(3)(1)または(2)において、前記穿孔圧延に供される間に、前記圧延用工具に、該圧延用工具を前記スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を、前記穿孔圧延の1回ごとまたは複数回ごとに行うことを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(4)(1)において、前記スケール付け熱処理と前記塗布処理との間に、前記スケール付け熱処理済の前記圧延用工具を少なくとも1回の穿孔圧延に供することを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(5)(1)ないし(4)のいずれかにおいて、前記酸化鉄粉が、ウスタイト粉またはマグネタイト粉、あるいはそれらの混合粉を主体とすることを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(6)(1)ないし(5)のいずれかにおいて、前記低融点化合物粉が、Liと、Na、Si、Ba、Al、Ca、Kのうちから選ばれた1種以上を含み、軟化温度が600〜1000℃であることを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
(7)(5)において、前記酸化鉄粉が、質量%で10%以下の鉄粉および/またはFe2O3粉を含むことを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
本発明では、未使用の穿孔圧延用工具に、まず、スケール付け熱処理を施す。なお、使用する穿孔圧延用工具としては、通常、質量%で、C:0.1〜0.5%、Si:0.1〜1.0%、Mn:0.1〜1.0%、Ni:0.5〜3.0%、Cr:0.1〜1.0%、Mo:0.1〜3.0%、を含み、その他、Co、Nb、V、W等を適宜含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から組成の鋳造品が使用されている。本発明で使用する穿孔圧延用工具は、上記した組成に限定されないことは言うまでもない。
圧延用工具表層にスケール層を形成することにより、スケール層の持つ断熱性、潤滑性により、圧延用工具本体の損傷を多少でも抑制でき、工具寿命の延長が可能となる。しかし、圧延用工具表面のスケール層が損耗すると、図1に示すように、圧延用工具の変形、焼付きあるいはエグレ疵などが発生し、圧延用工具は廃却されることになる。
なお、表面保護剤の塗布は、少なくとも先端部、すなわち穿孔圧延用工具の先端から工具長さの1/3以上の領域とすることが好ましい。というのは、穿孔圧延用工具の先端部がとくに、厳しい環境に晒されるためである。また、表面保護剤の塗布量は、工具と被圧延材とが接触する領域が覆われていればよく、その量はとくに限定されないが、工具表面を十分に覆うという観点から塗布厚さで0.5〜2mmとすることが好ましい。
主剤の主体である酸化鉄粉は、ウスタイト(FeO)粉またはマグネタイト(Fe3O4)粉、あるいはそれらの混合粉とすることが好ましい。なお、酸化鉄粉の平均粒径は、15μm以下とすることが、分散性の観点から好ましい。なお、酸化鉄粉全量に対する質量%で10%以下であれば、Fe粉、Fe2O3粉を含有してもよい。
なお、主剤に含有する低融点化合物粉は、−180メッシュとすることが好ましい。粒径が180メッシュより大きくなると、工具の表面に予め形成されたスケールとの融合が不十分となる。このため、使用する低融点化合物粉の粒径を、−180メッシュに限定することが好ましい。
なお、上記した表面保護剤を用いれば、塗布処理された圧延用工具を、ぬれたままあるいは生乾きのままとしてもよく、塗布後の乾燥はとくに必要としないため、特別な乾燥をすることなく、穿孔圧延を施してもなんら問題はない。
上記したスケール付け熱処理を施され、さらに塗布処理により表面に表面保護剤を塗布された圧延用工具は、ついで、複数回の穿孔圧延に供される。本発明では、複数回の穿孔圧延を行ったのち、好ましくは圧延用工具の表面状態を目視で判定して必要に応じ、穿孔圧延に供された圧延用工具にさらに再度、スケール付けを行う再スケール付け熱処理を施す。
再スケール付け熱処理を施された圧延用工具は、該圧延用工具を表面保護剤中に浸漬(ドブ漬け)して圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を施されたのち、さらに複数回の穿孔圧延に供される。なお、塗布処理は、上記したスケール付け熱処理後と同様に、上記した組成の表面保護剤中に圧延用工具を浸漬(ドブ漬け)して、圧延用工具表面に表面保護剤を塗布する処理とする。
これにより、スケール付け処理のみを施して、変形、焼付き、えぐれ等が発生する寿命まで使い切る場合より、圧延用工具の長寿命化を簡便に、達成できる。この状況を図2に示す。
穿孔圧延に際して、各穿孔圧延後に、プラグ表面状況を目視し、穿孔圧延の1〜3回ごとに、必要に応じて上記したと同様の塗布処理を施した。そして、4〜6回(複数回)の穿孔圧延を終了した後に、図3(b)に示す再スケール付け熱処理を施し、厚さ:500〜1000μmのスケールをプラグ表面に形成した。
得られた結果を表4に示す。
Claims (7)
- 継目無鋼管の穿孔圧延に用いる圧延用工具の使用方法であって、未使用の前記圧延用工具にスケール付け熱処理を施したのち、該圧延用工具を、質量%で4〜40%の低融点化合物粉を含み、残部が酸化鉄粉からなる主剤と、硬化剤とを、水性溶剤またはアルコール性溶剤に混合し、スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を施して、前記圧延用工具を穿孔圧延に供することを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記穿孔圧延に複数回、供されたのちの前記圧延用工具にさらにスケール付けを行う再スケール付け熱処理を施し、ついで、該再スケール付け熱処理を施された前記圧延用工具に、該圧延用工具を前記スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を施して、前記圧延用工具をさらに穿孔圧延に供する工程を1回または複数回繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記穿孔圧延に供される間に、前記圧延用工具に、該圧延用工具を前記スラリー状を呈する溶液とした表面保護剤中に浸漬して前記圧延用工具表面の少なくとも先端部に前記表面保護剤を塗布する塗布処理を、前記穿孔圧延の1回ごとまたは複数回ごとに行うことを特徴とする請求項1または2に記載の継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記スケール付け熱処理と前記塗布処理との間に、前記スケール付け熱処理済の前記圧延用工具で少なくとも1回の穿孔圧延を行うことを特徴とする請求項1に記載の継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記酸化鉄粉が、ウスタイト粉またはマグネタイト粉、あるいはそれらの混合粉を主体とすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記低融点化合物粉が、Liと、Na、Si、Ba、Al、Ca、Kのうちから選ばれた1種以上とを含み、軟化温度が600〜1000℃であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の継目無鋼管穿孔圧延用工具の使用方法。
- 前記酸化鉄粉が、質量%で10%以下の鉄粉および/またはFe2O3粉を含むことを特徴とする請求項5に記載の継目無鋼管穿孔圧延用工程の使用方法。
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Citations (1)
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JP2002224713A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Kawasaki Steel Corp | 穿孔圧延用工具の表面保護材およびその製造方法 |
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Patent Citations (1)
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