JP2521940B2 - Seamless steel pipe manufacturing plug - Google Patents

Seamless steel pipe manufacturing plug

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JP2521940B2
JP2521940B2 JP62023681A JP2368187A JP2521940B2 JP 2521940 B2 JP2521940 B2 JP 2521940B2 JP 62023681 A JP62023681 A JP 62023681A JP 2368187 A JP2368187 A JP 2368187A JP 2521940 B2 JP2521940 B2 JP 2521940B2
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朗 高瀬
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、継目無鋼管の製造に使用される、プラグ
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plug used for manufacturing a seamless steel pipe.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

継目無鋼管の製造工程において、鋼片に対する穿孔
は、マンネスマン穿孔方法、プレス穿孔方法等によつて
行なわれている。これらの穿孔方法は、加熱炉で加熱さ
れた丸または角鋼片を、2または3個の圧延ロールによ
つて圧延しながら、同時にマンドレルバーの先端に装着
された弾頭型状のプラグによつて、前記鋼片の中心部に
穴あけ加工を行うことからなつている。
In the manufacturing process of a seamless steel pipe, perforation of a steel slab is performed by a Mannesmann perforation method, a press perforation method, or the like. These drilling methods are for rolling a round or square steel piece heated in a heating furnace by two or three rolling rolls, and at the same time, by a warhead-shaped plug attached to the tip of a mandrel bar, This is because a hole is formed in the center of the steel piece.

上述の穴あけ加工に使用されるプラグの表面は、高温
状態で高圧力を受けるため、しばしば摩耗、溶損または
焼付き等を起す。この結果プラグの寿命(耐用度)を縮
めるだけでなく、得られるホローピースの内面品質に悪
影響を及ぼす。
The surface of the plug used for the above-mentioned drilling process is subject to high pressure in a high temperature state, and therefore often wears, melts or seizes. As a result, not only the life (usefulness) of the plug is shortened, but also the inner surface quality of the obtained hollow piece is adversely affected.

継目無鋼管の材料としての鋼片には、低合金鋼と高合
金鋼とがある。
There are low-alloy steel and high-alloy steel in the billet as a material of the seamless steel pipe.

低合金鋼の鋼片の穿孔には、従来から、0.3%C−3
%Cr−1%Ni系低合金鋼からなるプラグ本体の表面に、
例えば特公昭和52−82230号公報に開示されているよう
な方法によつて、熱処理を施すことにより、表面に酸化
層を生成させたプラグが使用されている。前記プラグに
よれば、Cr含有量が2.25wt%までの低合金鋼からなる鋼
片から、4〜8mのホローピースを調製する場合、500〜1
500回の穿孔に耐えられ、プラグ寿命を延長することが
できる。
Conventionally, 0.3% C-3 has been used for perforating billets of low alloy steel.
% Cr-1% Ni low alloy steel on the surface of the plug body,
For example, a plug having an oxide layer formed on its surface by heat treatment is used by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-82230. According to the plug, when a hollow piece of 4 to 8 m is prepared from a billet made of a low alloy steel with a Cr content of up to 2.25 wt%, 500 to 1
Can withstand 500 drillings and extend plug life.

しかしながら、13wt.%以上のCr鋼、オーステナイト
系ステンレス鋼のような高合金鋼の鋼片を穿孔する場合
には、これらの鋼片の高温強度が高く、穿孔する際のプ
ラグへの焼付き性が著しく高いため、第8図の従来のプ
ラグの斜視図に示すように、プラグ21の溶損、焼付きが
激しい。従つて、プラグの寿命は長いものでも5回程度
であり、場合によつては1回の穿孔で使用を中止しなけ
ればならないことも少なくない。
However, when perforating billets of high-alloy steel such as 13 wt.% Or more of Cr steel and austenitic stainless steel, the high temperature strength of these billets is high and seizure to the plug during perforation is high. As shown in the perspective view of the conventional plug shown in FIG. 8, melting and seizure of the plug 21 are severe. Therefore, even if the life of the plug is long, it is about 5 times, and in some cases, it is often necessary to stop the use after one perforation.

さらに、プラグは穿孔における材料のメタルフローに
対し、理想的な形状に設計されているにもかかわらず、
穿孔中に生ずるプラグ先端部の損耗によつて、理想的な
メタルフローを維持することができない。しかも、プラ
グ先端部の損耗によるプラグの先端の後退により、プラ
グ先端に材料が当接するまでの時間が延び、これによる
プラグ先端圧下率の増大によつて、材料が回転鍛造割れ
を起こす可能性が増大し、ホローピースの内面品質低下
を招来する。
Furthermore, despite the fact that the plug is designed in an ideal shape for the metal flow of the material in the drilling,
The ideal metal flow cannot be maintained due to wear of the plug tip during drilling. Moreover, the plug tip retracts due to wear of the plug tip, which extends the time until the material comes into contact with the plug tip, and the increase in the plug tip rolling reduction due to this may cause the material to undergo rotary forging cracking. However, the inner quality of the hollow piece deteriorates.

そこで、近年、これらの高合金鋼の鋼片を穿孔するた
めに、各種の耐熱合金製のプラグが使用されている。そ
の中でも、高温強度、耐焼付き性の高い材料として、第
1表に示す成分組成を有するMo合金が使用されることが
多い。
Therefore, in recent years, various heat-resistant alloy plugs have been used to perforate these high alloy steel billets. Among them, a Mo alloy having the composition shown in Table 1 is often used as a material having high-temperature strength and high seizure resistance.

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、例えば、第1表に示すMo合金製のプラ
グの場合には、その材料費が高価であるばかりでなく、
上記Mo合金の材料を機械加工する際に、これが難削材料
であることおよびマンドレルバー装着部を含めてプラグ
形状が複雑であることなどのため、加工費も高くなり、
プラグの単価が非常に高価なものとなる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, for example, in the case of the Mo alloy plug shown in Table 1, not only the material cost is high, but also
When machining the material of the above Mo alloy, because this is a difficult-to-cut material and the plug shape including the mandrel bar mounting part is complicated, the processing cost is also high,
The unit price of the plug becomes very expensive.

また、Mo合金は、鋼の1.3倍の比重を有するために、M
o合金からなるプラグ1個当たりの重量は大となり、作
業性の低下を招く。更にMo合金は鋼の3倍以上の熱伝導
率を有するために、プラグ後部でプラグにかかる力を支
持するためのマンドレルバーまたはその装着部において
多大な温度上昇を招き、プラグ強度の低下その他の弊害
を生ずる。
In addition, Mo alloy has 1.3 times the specific gravity of steel, so M
o The weight of one plug made of alloy becomes large, resulting in deterioration of workability. Further, since Mo alloy has a thermal conductivity three times or more that of steel, it causes a large temperature rise in the mandrel bar or its mounting part for supporting the force applied to the plug at the rear part of the plug, and causes a decrease in plug strength. Cause harm.

上述のように、全体がMo合金からなるプラグには多く
の問題がある。
As mentioned above, there are many problems with plugs entirely made of Mo alloys.

従つて、この発明の目的は、高合金鋼の継目無鋼管を
製造するために、高合金鋼の鋼片を穿孔するに際し、プ
ラグに溶損、焼付きなどの損傷が生じず、その寿命が長
く、しかも、内面品質が良好なホローピースを安定して
製造することができる継目無鋼管製造用プラグを提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to produce a seamless steel pipe of a high alloy steel, when piercing a billet of a high alloy steel, the plug does not suffer damage such as melting loss, seizure, etc. It is an object of the present invention to provide a plug for producing a seamless steel pipe, which is capable of stably producing a hollow piece that is long and has good inner surface quality.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願第1発明は、低合金鋼または耐熱鋼からなる芯材
の表面に3mm超え〜5mm以下の厚さのMo合金層をプラズマ
溶射によって形成した後熱間静水加圧処理してなること
を特徴とする継目無鋼管製造用プラグである。
The first invention of the present application is characterized in that a Mo alloy layer having a thickness of more than 3 mm and not more than 5 mm is formed on the surface of a core material made of low alloy steel or heat resistant steel by plasma spraying, and then hot isostatic pressing is performed. It is a plug for seamless steel pipe production.

本願第2発明は、低合金鋼または耐熱鋼からなる芯材
の表面に3mm超え〜最大プラグ半径の1/2以下の厚さのMo
合金層が熱間静水加圧処理により形成されていることを
特徴とする継目無鋼管製造用プラグである。
The second invention of the present application is that Mo having a thickness of more than 3 mm and not more than 1/2 of the maximum plug radius on the surface of a core material made of low alloy steel or heat resistant steel.
A plug for producing a seamless steel pipe, wherein the alloy layer is formed by hot isostatic pressing.

第1図はこの発明の1実施態様を示すプラグおよびマ
ンドレルバーの正面図である。
FIG. 1 is a front view of a plug and a mandrel bar showing an embodiment of the present invention.

弾頭型状のプラグ1は、芯材3と、芯材3の表面に被
覆されたMo合金層4とからなつている。
The warhead-shaped plug 1 includes a core material 3 and a Mo alloy layer 4 coated on the surface of the core material 3.

プラグ1は、円柱型状のマンドレルバー5の先端に装
着されている。プラグ1には、マンドレルバー5の取付
け面に所定深さの穴2が穿設され、一方、マンドレルバ
ー5の先端には凸部6が設けられ、プラグ1とマンドレ
ルバー5とは、穴2と凸部6とにより嵌着されている。
The plug 1 is attached to the tip of a cylindrical mandrel bar 5. The plug 1 is provided with a hole 2 having a predetermined depth on the mounting surface of the mandrel bar 5, while the mandrel bar 5 is provided with a protrusion 6 at the tip thereof. And the convex portion 6 are fitted together.

この発明のプラグは、下記〜に述べるプラズマ溶
射による方法、および、下記に述べる予成形体のHIP
(熱間静水加圧)処理による方法によつて製造すること
ができる。
The plug according to the present invention is manufactured by the plasma spraying method described below, and the HIP of the preformed body described below.
It can be manufactured by a method of (hot isostatic pressing) treatment.

第1の方法は、下記からなつている。即ち、第2図
に示すように、0.3%C−3%Cr−1%Ni低合金鋼の材
料を所定形状に機械加工して得られた芯材3を、Ar置換
の後20〜250mbarに保つた低圧のチヤンバー8内の回転
テーブル9上に載置する。プラズマ発生装置11により、
平均粒径2〜100μmのMo合金粉末を、Ar+H2 プラズ
マガスにより、プラズマトーチ10から回転テーブル9上
に載置された芯材3に向けて溶射する。かくして、芯材
3の表面に約2mmの厚さの被膜が形成された予成形体を
調製する。12は原料粉末供給装置、13はガス供給装置、
7は脱気口である。
The first method consists of the following. That is, as shown in FIG. 2, the core material 3 obtained by machining a material of 0.3% C-3% Cr-1% Ni low alloy steel into a predetermined shape is subjected to Ar substitution to 20 to 250 mbar. It is placed on the rotary table 9 in the chamber 8 with the low pressure kept. By the plasma generator 11,
Mo alloy powder having an average particle size of 2 to 100 μm is sprayed from the plasma torch 10 onto the core material 3 placed on the rotary table 9 by Ar + H 2 plasma gas. Thus, a preformed body having a coating film having a thickness of about 2 mm formed on the surface of the core material 3 is prepared. 12 is a raw material powder supply device, 13 is a gas supply device,
7 is a vent.

次いで、上述のように調製された予成形体の表面を、
機械加工によつて最終プラグ形状に仕上げる。
Then, the surface of the preformed body prepared as described above,
Finished to the final plug shape by machining.

第2の方法は、下記からなつている。即ち、上述の
方法により低圧プラズマ溶射を用いて芯材3の表面にMo
合金層が被覆された予成形体に対し、無酸化雰囲気中で
1200℃以上の温度によつて熱処理を施した後、機械加工
によつて最終プラグ形状に仕上げる。
The second method consists of the following. That is, Mo is applied to the surface of the core material 3 by low pressure plasma spraying by the above method.
The preformed body coated with the alloy layer should be placed in a non-oxidizing atmosphere.
After heat treatment at a temperature of 1200 ° C or higher, the final plug shape is finished by machining.

第3の方法は、下記からなつている。即ち上述によ
り低圧プラズマ溶射を用いて芯材3の表面にMo合金層が
被覆された予成形体を、第3図に示すように、チヤンバ
ー24内に据えて、加熱装置22により温度1100〜1400℃、
圧力1000atm以上の条件で2〜5時間HIP(熱間静水加
圧)処理を施す。
The third method consists of the following. That is, as described above, the preformed body in which the surface of the core material 3 is coated with the Mo alloy layer by using the low pressure plasma spraying is set in the chamber 24 as shown in FIG. 3, and the temperature is set to 1100 to 1400 by the heating device 22. ℃,
HIP (hot isostatic pressing) treatment is performed for 2 to 5 hours under a pressure of 1000 atm or more.

次いで、上述のようにHIP処理が施された調製体の表
面を、機械加工によつて最終プラグ形状に仕上げる。矢
印23は圧力を示す。
The surface of the HIP-treated preparation as described above is then machined to the final plug shape. Arrow 23 indicates pressure.

第4の方法は、下記からなつている。即ち、カプセ
ルを使用して芯材の表面にMo合金粉末が被覆された予成
形体を調製し、次いで、調製された予成形体をカプセル
とともにHIP処理を行うことからなつている。即ち、第
4図に示すように、最終プラグ形状より被覆するMo合金
層の厚み分だけ直径および長さをともに小さめに機械加
工した耐熱鋼SUS304からなる芯材3の底部を、芯材3の
位置決めのためのエンボス14を有し、芯材3の下端を覆
う、プレス加工された2〜3mmの厚さを有する軟鋼板か
らなる第1カプセル15の上面に載置し、芯材3を第1カ
プセル15に仮付け溶接して固定する。20は仮付け溶接部
である。次いで、芯材3にプラグの側面形状を与えるた
めの弾頭型状にスピニング加工された厚さ2〜3mmの軟
鋼板からなる第2カプセル16をかぶせ、第1カプセル15
と第2カプセル16との隙間をTIG溶接にて密封する。17
はTIG溶接部である。第2カプセル16の上部にMo合金粉
末の充填および脱気用の管18を接続し、管18の管口(図
示せず)より平均粒度2〜150μmのMo合金粉末を装入
し、第2カプセル16内に充填する。次いで、管18の管口
を真空ポンプ(図示せず)に接続し、カプセル全体を90
0〜1000℃に加熱しながら、真空度10-1Torrより高い真
空度にて脱気する。その後、管18の一部18aを圧着して
第2カプセル16を完全に密着することにより、芯材3の
表面に約10mm厚さのMo合金粉末層19を有する予成形体を
調製する。
The fourth method consists of the following. That is, this is because a preformed body in which the surface of a core material is coated with Mo alloy powder is prepared using a capsule, and then the prepared preformed body is subjected to HIP treatment together with the capsule. That is, as shown in FIG. 4, the bottom portion of the core material 3 made of heat-resisting steel SUS304 machined to a smaller diameter and length by the thickness of the Mo alloy layer covering the final plug shape is The core 3 is placed on the upper surface of a first capsule 15 made of a mild steel plate having a thickness of 2 to 3 mm which is pressed and has an embossing 14 for positioning and covers the lower end of the core 3. 1 Capsule 15 is temporarily welded and fixed. 20 is a tack weld. Next, a second capsule 16 made of a mild steel plate having a thickness of 2 to 3 mm, which is spun into a warhead shape for giving the side surface of the plug to the core material 3, is covered, and the first capsule 15
The gap between the second capsule 16 and the second capsule 16 is sealed by TIG welding. 17
Is the TIG weld. A tube 18 for filling and degassing Mo alloy powder is connected to the upper part of the second capsule 16, and a Mo alloy powder having an average particle size of 2 to 150 μm is charged from a tube port (not shown) of the tube 18 to Fill the capsule 16. Then, the tube mouth of the tube 18 is connected to a vacuum pump (not shown), and the entire capsule is
Degas at a vacuum higher than 10 -1 Torr while heating to 0 to 1000 ° C. Then, a part 18a of the tube 18 is pressure-bonded to completely adhere the second capsule 16 to prepare a preform having the Mo alloy powder layer 19 of about 10 mm thickness on the surface of the core material 3.

次いで、上述のようにして調製された予成形体を第1
カプセル15および第2カプセル16ごと、第5図に示すチ
ヤンバー25内に据えて、加熱装置26により温度1000℃〜
1400℃、圧力1000atm以上の条件で2〜5時間HIP処理を
施す。
The preformed body prepared as described above is then first
Each of the capsules 15 and the second capsules 16 is installed in the chamber 25 shown in FIG.
HIP treatment is performed for 2 to 5 hours at a temperature of 1400 ° C and a pressure of 1000 atm or more.

次いで、第1カプセル15および第2カプセル16を機械
加工により除去し、最終プラグ形状に仕上げる。27は圧
力を示す。
Then, the first capsule 15 and the second capsule 16 are removed by machining to finish into a final plug shape. 27 indicates pressure.

次に、芯材3について説明する。芯材としては、前述
した0.3%C−3%Cr−1%Ni 低合金鋼またはSUS304
耐熱鋼に限らず、穿孔中にプラグが受ける荷重あるいは
熱負荷に対して充分な強度を有する広範囲の低合金鋼ま
たは耐熱鋼を使用することができる。
Next, the core material 3 will be described. As the core material, the above-mentioned 0.3% C-3% Cr-1% Ni low alloy steel or SUS304
Not limited to heat-resistant steel, a wide range of low-alloy steel or heat-resistant steel having sufficient strength against the load or heat load applied to the plug during drilling can be used.

さらに、前述したプラグの製造に当り、予め芯材の表
面をブラスト加工等により凹凸の多い形状に仕上けてお
けば、Mo合金層と芯材との界面の接合強度は一段と向上
する。
Furthermore, in manufacturing the above-mentioned plug, if the surface of the core material is finished in advance into a shape having many irregularities by blasting or the like, the bonding strength at the interface between the Mo alloy layer and the core material is further improved.

また、前述した第1〜第3の製造方法においては、低
圧プラズマ溶射に先立ち、芯材の表面をスパッタクリー
ニングによつて清浄化および活性化し、芯材とMo合金層
との密着強度増大の目的で約1000℃まで予熱を行えばよ
り効果的である。さらに、第1〜第3の製造方法におい
ては、低圧プラズマ溶射用ガスとして、Arの代りにHe
を、H2の代りにN2を用いても同様の結果が得られる。
Further, in the above-mentioned first to third manufacturing methods, prior to the low pressure plasma spraying, the surface of the core material is cleaned and activated by sputter cleaning to increase the adhesion strength between the core material and the Mo alloy layer. It is more effective to preheat up to about 1000 ℃. Further, in the first to third manufacturing methods, He is used instead of Ar as the low pressure plasma spraying gas.
Similar results can be obtained by using N 2 instead of H 2 .

第6図(a)および(b)は、この発明の他の実施態
様を示す垂直断面図である。第6図(a)および(b)
に示すように円錐台形状または円柱形状とした芯材3に
対して、第4の製造方法によりMo合金層4を被覆した弾
頭型状のプラグ1においても、十分な耐用度を得ること
ができる。従つて、芯材3の形状は最終プラグ形状(例
えば弾頭型状)と相似な形状に限定されるものではな
く、円錐台形状、円柱形状等であつてもよい。
6 (a) and 6 (b) are vertical sectional views showing another embodiment of the present invention. 6 (a) and (b)
As shown in FIG. 3, even in the case of a warhead-shaped plug 1 in which a Mo alloy layer 4 is coated by a fourth manufacturing method with respect to a core material 3 having a truncated cone shape or a cylindrical shape, sufficient durability can be obtained. . Therefore, the shape of the core material 3 is not limited to a shape similar to the final plug shape (for example, a warhead shape), and may be a truncated cone shape, a column shape, or the like.

また、芯材として、金属粉末をゴム型に充填し、約50
00atmで冷間等方加圧した予成形体を使用してもよい。
この際には、芯材の表面を凹凸の多い形状に成形してお
くことが、HIP処理によるMo合金と芯材との接合強度を
一層向上させるために有効である。
In addition, as a core material, metal powder was filled in a rubber mold, and about 50
A preformed body that has been cold isostatically pressed at 00 atm may be used.
At this time, it is effective to form the surface of the core material into a shape having many irregularities in order to further improve the bonding strength between the Mo alloy and the core material by the HIP treatment.

なお、本発明のプラグは、前述した鋳片に対する穿孔
のみならず、エロンゲータ、プラグミル、リーラ等に用
いられるプラグに対しても適用することができる。
The plug of the present invention can be applied not only to the above-described perforation of the cast slab but also to a plug used for an elongator, a plug mill, a reeler, or the like.

次にこの発明を実施例により具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

〔実施例1〕 上述した第1〜第4の製造方法により、各々最大径部
の直径が136mm、長さが245mmの弾頭型状の4個のプラグ
1を製造した。第1の製造方法により製造したプラグ1
を本発明の供試体No.1とし、第2の製造方法により製造
したプラグ1を本発明の供試体No.2とし、第3の製造方
法により製造したプラグ1を本発明の供試体No.3とし、
第4の製造方法により製造したプラグ1を本発明の供試
体No.4とした。
Example 1 Four warhead-shaped plugs 1 each having a maximum diameter of 136 mm and a length of 245 mm were manufactured by the above-described first to fourth manufacturing methods. Plug 1 manufactured by the first manufacturing method
Is the specimen No. 1 of the present invention, the plug 1 manufactured by the second manufacturing method is the specimen No. 2 of the present invention, and the plug 1 manufactured by the third manufacturing method is the specimen No. 1 of the present invention. 3 and
The plug 1 manufactured by the fourth manufacturing method was designated as the sample No. 4 of the present invention.

次いで、本発明の供試体No.1〜4の各々を使用して、
13%Cr鋼からなる直径170mm、長さ2000mmの温度1200℃
の丸鋼片を穿孔し、直径176mm、厚さ18mm、長さ5000mm
のホローピースと、SUS316からなる上記と同一寸法の丸
鋼片を上述と同一条件で穿孔し、上記と同一寸法のホロ
ーピースを製造した。各供試体の耐用回数および損傷状
態を第2表に示す。
Then, using each of the specimens No. 1 to 4 of the present invention,
170% in diameter and 2000 mm in length made of 13% Cr steel, temperature 1200 ℃
Drilling round steel slab, diameter 176mm, thickness 18mm, length 5000mm
And a round steel piece made of SUS316 and having the same dimensions as described above were perforated under the same conditions as described above to produce a hollow piece having the same dimensions as described above. Table 2 shows the service life and damage of each test piece.

第2表に示すように、本発明の供試体No.1は、50回お
よび20回の穿孔が可能であり、従来のプラグに対し、数
十倍の耐用度を示した。けだし、低圧プラズマ溶射を用
いたためにMo合金層内の酸化物の生成が殆ど無く、空孔
含有率が3%以下に抑えられたからである。しかしなが
ら、Mo合金層と芯材との界面は機械的な結合であるた
め、Mo合金層の剥離が観察された。
As shown in Table 2, the sample No. 1 of the present invention was capable of being pierced 50 times and 20 times, and exhibited a durability of several tens of times that of the conventional plug. This is because, since the low pressure plasma spraying was used, almost no oxide was generated in the Mo alloy layer and the void content was suppressed to 3% or less. However, since the interface between the Mo alloy layer and the core material is mechanically bonded, peeling of the Mo alloy layer was observed.

本発明の供試体No.2は本発明の供試体No.1よりもさら
に高い80回および50回以上の耐用度を示した。けだし、
Mo合金層と芯材との界面において、熱処理による拡散が
促進されて両者が金属学的な結合状態を示しているから
である。ただし、Mo合金層内に含有する空孔を起点とし
て、Mo合金層の一部に破壊が観察された。
Specimen No. 2 of the present invention showed a higher durability of 80 times and 50 times or more than specimen No. 1 of the present invention. Kashi,
This is because diffusion due to heat treatment is promoted at the interface between the Mo alloy layer and the core material, and the two show a metallurgically bonded state. However, fracture was observed in a part of the Mo alloy layer, starting from the holes contained in the Mo alloy layer.

本発明の供試体3および4は、どちらの材質のビレツ
トに対しても100回の穿孔後においてもプラグの損傷は
全く観察されなかつた。けだし、両供試体ともに、Mo合
金層内の空孔含有率は1%以下で緻密な組織となつてお
り、それに加えて、Mo合金層と芯材との界面は強固な金
属学的接合状態を示し、HIP処理による温度および圧力
の両方の効果がMo合金粒子間の接合強度およびMo合金と
芯材との接合強度を飛躍的に向上させたものと判断され
るからである。
In the specimens 3 and 4 of the present invention, no damage to the plug was observed after piercing 100 times with respect to the billet of either material. Both of the test pieces and the specimens have a dense structure with a porosity of 1% or less in the Mo alloy layer. In addition, the interface between the Mo alloy layer and the core material has a strong metallurgical bonding state. It is judged that the effects of both the temperature and the pressure due to the HIP treatment dramatically improve the bonding strength between Mo alloy particles and the bonding strength between the Mo alloy and the core material.

〔実施例2〕 前述した第1の製造方法により、Mo合金層の厚さを0.
5mmから最大5mmまで変化させて、Mo合金層の厚さの異な
る、最終形状の最大径部の直径が136mm、長さが245mmの
弾頭型状のプラグ1を、複数個製造し、それぞれ本発明
の供試体No.5とした。
Example 2 According to the first manufacturing method described above, the thickness of the Mo alloy layer is set to 0.
By varying the thickness from 5 mm to a maximum of 5 mm, a plurality of warhead-shaped plugs 1 having different final thicknesses of the maximum diameter of the Mo alloy layer with a diameter of 136 mm and a length of 245 mm were manufactured. It was designated as No. 5 of the sample.

上述と同様の条件で、前述した第2の製造方法によつ
て本発明の供試体No.6を、第3の製造方法によつて本発
明の供試体No.7を、それぞれ複数個製造した。
Under the same conditions as described above, a plurality of specimen No. 6 of the present invention was produced by the above-mentioned second production method, and a plurality of specimen No. 7 of the present invention was produced by the third production method. .

前述した第4の製造方法により、Mo合金層の厚さをプ
ラグの軽量化を考慮に入れて、0.5mmから最大プラグ半
径の1/2まで変化させて、Mo合金層の厚さの異なる、最
終形状の最大径部の直径が136mm、長さが245mmの弾頭型
状のプラグ1を複数個製造し、それぞれ本発明の供試体
No.8とした。
According to the fourth manufacturing method described above, the thickness of the Mo alloy layer is changed from 0.5 mm to 1/2 of the maximum plug radius in consideration of the weight reduction of the plug, and the thickness of the Mo alloy layer is different. A plurality of warhead-shaped plugs 1 each having a diameter of the maximum diameter portion of the final shape of 136 mm and a length of 245 mm were manufactured, and each of the test pieces of the present invention
No.8

次いで、本発明の供試体No.5〜8の各々を使用して、
13%Cr鋼からなる直径176mm、長さ2000mmの温度1200℃
の丸鋼片を穿孔し、直径176mm、厚さ18mm、長さ5000mm
のホローピースを製造し、各供試体の耐用回数を調べ
た。第7図はその結果を示すグラフである。
Then, using each of the specimen Nos. 5 to 8 of the present invention,
Diameter 176mm, length 2000mm made of 13% Cr steel, temperature 1200 ℃
Drilling round steel slab, diameter 176mm, thickness 18mm, length 5000mm
Hollow pieces of were manufactured and the number of times of service of each test piece was examined. FIG. 7 is a graph showing the results.

第7図に示すように、本発明の供試体No.5〜7は、Mo
合金層の厚さが1〜5mmの場合には、安定した高いプラ
グ寿命を示した。
As shown in FIG. 7, the specimens No. 5 to 7 of the present invention are Mo.
When the thickness of the alloy layer was 1 to 5 mm, a stable and long plug life was exhibited.

本発明の供試体8は、Mo合金層の厚さ1mm以上、プラ
グ半径の1/2以下の場合には、安定した高い寿命を示し
た。
The sample 8 of the present invention showed a stable and long life when the thickness of the Mo alloy layer was 1 mm or more and the plug radius was 1/2 or less.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明のプラグによれば、 (1) 高合金材料の穿孔に対し、極めて優れた耐摩耗
性、耐溶損性、耐焼付き性等を具備し、しかも破損する
ことがなく、その寿命は大幅に向上した。さらに穿孔材
料の理想的なメタルフローを維持でき、焼付き疵等が生
じないため、内面品質が良好なホローピースを安定して
製造することができた。
As described above, according to the plug of the present invention, (1) it has extremely excellent wear resistance, melt damage resistance, seizure resistance, etc. against perforation of a high alloy material, and does not break. , Its life has been greatly improved. Further, since the ideal metal flow of the punching material can be maintained and seizure flaws do not occur, it is possible to stably manufacture a hollow piece having a good inner surface quality.

(2) 表層のみMo合金であるため、全体がMo合金から
なるプラグに比して、軽量化および素材費の削減がはか
れ、機械加工は最終仕上げ過程でのみ行えばよいので、
加工費の節減もはかれる。さらに、マンドレルバー装着
部を低合金鋼または耐熱鋼からなる芯材内に有するた
め、プラグを支持するマンドレルバーへの熱影響が少な
い。
(2) Since only the surface layer is made of Mo alloy, it is possible to reduce the weight and the material cost as compared with a plug made entirely of Mo alloy, and machining only needs to be performed in the final finishing process.
The processing cost can be reduced. Furthermore, since the mandrel bar mounting portion is provided in the core material made of low alloy steel or heat resistant steel, the mandrel bar supporting the plug is less affected by heat.

従つて、継目無鋼管製造の作業能率の向上および大幅
な経費節減が達成される産業上有用な効果が得られる。
Therefore, the industrially useful effect is achieved in which the work efficiency of the seamless steel pipe manufacturing is improved and the significant cost saving is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の1実施態様を示す正面図、第2図は
低圧プラズマ溶射を示す一部断面説明図、第3図はHIP
処理を示す一部断面説明図、第4図はこの発明の第4の
製造方法を示す垂直断面図、第5図は同第4の製造方法
のHIP処理を示す一部断面説明図、第6図(a)および
(b)はこの発明の他の実施態様を示す垂直断面図、第
7図はプラグの耐用回数を示すグラフ、第8図は従来の
プラグの1例を示す斜視図である。図面において、 1……プラグ、2……穴、 3……芯材、4……Mo合金層、 5……マンドレルバー、6……凸部、 7……脱気口、8……チヤンバー、 9……回転テーブル、10……プラズマトーチ、 11……プラズマ発生装置、12……原料粉末供給装置、 13……ガス供給装置、14……エンボス、 15……第1カプセル、16……第2カプセル、 17……TIG溶接部、18……管、 18a……管の一部、19……Mo合金粉末層、 20……仮付け溶接部、21……プラグ、 22……加熱装置、23……圧力、 24……チヤンバー、25…チヤンバー、 26……加熱装置、27……圧力。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross sectional view showing low pressure plasma spraying, and FIG. 3 is a HIP.
FIG. 4 is a partial sectional explanatory view showing the processing, FIG. 4 is a vertical sectional view showing the fourth manufacturing method of the present invention, and FIG. 5 is a partial sectional explanatory view showing the HIP processing of the fourth manufacturing method. FIGS. 7A and 7B are vertical sectional views showing another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a graph showing the service life of the plug, and FIG. 8 is a perspective view showing an example of a conventional plug. . In the drawings, 1 ... plug, 2 ... hole, 3 ... core material, 4 ... Mo alloy layer, 5 ... mandrel bar, 6 ... convex part, 7 ... deaeration port, 8 ... chamber, 9 ... Rotary table, 10 ... Plasma torch, 11 ... Plasma generator, 12 ... Material powder supply device, 13 ... Gas supply device, 14 ... Embossing, 15 ... First capsule, 16 ... No. 2 capsules, 17 …… TIG weld, 18 …… tube, 18a …… part of the tube, 19 …… Mo alloy powder layer, 20 …… temporary weld, 21 …… plug, 22 …… heating device, 23 …… pressure, 24 …… chamber, 25… chamber, 26 …… heating device, 27 …… pressure.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 朗 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 松田 穣 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−286077(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Akira Takase Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Co., Ltd. (72) Minor Matsuda Mar 1-2 1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Pipe Incorporated (56) References JP-A-61-286077 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】低合金鋼または耐熱鋼からなる芯材の表面
に3mm超え〜5mm以下の厚さのMo合金層をプラズマ溶射に
よって形成した後熱間静水加圧処理してなることを特徴
とする継目無鋼管製造用プラグ。
1. A Mo alloy layer having a thickness of more than 3 mm and not more than 5 mm is formed by plasma spraying on the surface of a core material made of low alloy steel or heat resistant steel, and then hot isostatic pressing is performed. A seamless steel pipe manufacturing plug.
【請求項2】低合金鋼または耐熱鋼からなる芯材の表面
に3mm超え〜最大プラグ半径の1/2以下の厚さのMo合金層
が熱間静水加圧処理により形成されていることを特徴と
する継目無鋼管製造用プラグ。
2. A Mo alloy layer having a thickness of more than 3 mm and not more than 1/2 of the maximum plug radius is formed on the surface of a core material made of low alloy steel or heat resistant steel by hot isostatic pressing. A characteristic plug for manufacturing seamless steel pipes.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02224806A (en) * 1989-02-28 1990-09-06 Nkk Corp Plug for producing seamless steel pipe
JP2900804B2 (en) * 1994-10-18 1999-06-02 日本鋼管株式会社 Manufacturing method of seamless steel pipe with excellent plug durability
US5778714A (en) * 1995-05-19 1998-07-14 Nkk Corporation Method for manufacturing seamless pipe
RU2446024C2 (en) * 2007-11-01 2012-03-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Piercing and rolling mandrel, method of its reconditioning and process line to this end
DE102011010646A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Sms Meer Gmbh Hot tool and method for its production
JP5435184B1 (en) * 2012-07-20 2014-03-05 新日鐵住金株式会社 Perforated plug
DE102015122975B3 (en) * 2015-12-30 2017-03-23 Wolfgang Dörr Method for producing a hot forming tool
BR112018015710B1 (en) * 2016-08-08 2023-04-25 Nippon Steel Corporation PUNCH PIN MANUFACTURING METHOD

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61286077A (en) * 1985-06-12 1986-12-16 Nippon Steel Corp Core metal for steel tube rolling mill

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