JP2587492B2 - 加工用工具 - Google Patents
加工用工具Info
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- JP2587492B2 JP2587492B2 JP8496989A JP8496989A JP2587492B2 JP 2587492 B2 JP2587492 B2 JP 2587492B2 JP 8496989 A JP8496989 A JP 8496989A JP 8496989 A JP8496989 A JP 8496989A JP 2587492 B2 JP2587492 B2 JP 2587492B2
- Authority
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- Japan
- Prior art keywords
- surface layer
- base material
- based alloy
- powder
- build
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼材を熱間加工するための工具に関するも
ので、例えば熱処理炉内のロールや、シームレス鋼管
（継目無鋼管）を圧延するとき用いる穿孔プラグ、プラ
グミルプラグ、ガイドシュー等に適用される。
ので、例えば熱処理炉内のロールや、シームレス鋼管
（継目無鋼管）を圧延するとき用いる穿孔プラグ、プラ
グミルプラグ、ガイドシュー等に適用される。
（従来の技術） 鋼材を熱間加工する場合、この鋼材に接触する工具の
接触部位には、耐熱性や耐焼付性、耐摩耗性が要求され
る。
接触部位には、耐熱性や耐焼付性、耐摩耗性が要求され
る。
このような熱間加工用工具としては、例えばCr含有鋼
からなるシームレス鋼管を製造するとき用いる穿孔プラ
グがあるが、この穿孔プラグの表層に耐焼付性や耐摩耗
性を向上させるためにバインダ金属とセラミックスから
なるサーメット層を形成したものが知られている（特開
昭63−14849号）。
からなるシームレス鋼管を製造するとき用いる穿孔プラ
グがあるが、この穿孔プラグの表層に耐焼付性や耐摩耗
性を向上させるためにバインダ金属とセラミックスから
なるサーメット層を形成したものが知られている（特開
昭63−14849号）。
この従来の熱間加工用工具によると、過酷な使用条件
下においても使用に耐え、例えば炭素鋼に比べCr等の合
金含有量の多い合金鋼を熱間加工するときのような場合
にも工具の使用寿命が延びるように図られている。
下においても使用に耐え、例えば炭素鋼に比べCr等の合
金含有量の多い合金鋼を熱間加工するときのような場合
にも工具の使用寿命が延びるように図られている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の熱間加工用工具によると、例えば穿孔
プラグによりシームレス鋼管を造る場合、被処理材と接
触する穿孔プラグの表面温度が1370℃以上の高温に上昇
することがあるため、このような場合、穿孔プラグのサ
ーメット層のバインダ金属が溶融して被処理材に融着し
たり、穿孔プラグと被処理材が焼付いたりするという問
題がある。
プラグによりシームレス鋼管を造る場合、被処理材と接
触する穿孔プラグの表面温度が1370℃以上の高温に上昇
することがあるため、このような場合、穿孔プラグのサ
ーメット層のバインダ金属が溶融して被処理材に融着し
たり、穿孔プラグと被処理材が焼付いたりするという問
題がある。
また熱処理炉内における工具としてのロールにあって
は、熱間加工時高温になってロール表面からバインダ金
属が溶融し、溶融金属が被処理材と融着し、ロール表面
に凹凸が生じ、このロール表面の凹凸により被処理材の
表面が疵ついたりするという問題が発生した。
は、熱間加工時高温になってロール表面からバインダ金
属が溶融し、溶融金属が被処理材と融着し、ロール表面
に凹凸が生じ、このロール表面の凹凸により被処理材の
表面が疵ついたりするという問題が発生した。
本発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、鋼材を熱間加工するにあたり、被処理材との
焼付きならびに被処理材に表面疵が発生するのを防止す
るようにした加工用工具を提供することを目的とする。
たもので、鋼材を熱間加工するにあたり、被処理材との
焼付きならびに被処理材に表面疵が発生するのを防止す
るようにした加工用工具を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） そのために、本発明の第１の発明の加工用工具は、Cr
≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合金またはCr≦1.0wt
％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金により母材を構成し、被処
理材との接触部位の表層にＷ粉末を含有させ、この表層
のうちのＷ粒の容積率を20〜90体積％にしたことを特徴
とする。
≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合金またはCr≦1.0wt
％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金により母材を構成し、被処
理材との接触部位の表層にＷ粉末を含有させ、この表層
のうちのＷ粒の容積率を20〜90体積％にしたことを特徴
とする。
本発明の第２の発明の加工用工具は、鋳鉄、炭素鋼、
ステンレス鋼等の鉄基合金により母材を構成し、被処理
材との接触部位にCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合
金粉末またはCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金粉
末を肉盛し、さらに該肉盛層にＷ粉末を含有させ、この
肉盛表層のうちのＷ粒の容積率を20〜90％にしたことを
特徴とする。
ステンレス鋼等の鉄基合金により母材を構成し、被処理
材との接触部位にCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合
金粉末またはCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金粉
末を肉盛し、さらに該肉盛層にＷ粉末を含有させ、この
肉盛表層のうちのＷ粒の容積率を20〜90％にしたことを
特徴とする。
本発明の加工用工具の母材としては、ハステロイＢ例
えば0.02％Ｃ、30％Mo、残部実質的にNiや、オーステナ
イト系ステンレス鋼、例えば0.08％以下Ｃ、1.00％以下
Si、2.00％以下Mn、0.045％以下Ｐ、0.03％以下Ｓ、8.0
0〜10.50％Ni、18.00〜20.00％Cr、残部実質的にFeから
なるステンレス鋼（SUS304）や炭素鋼等を用いることが
できる。
えば0.02％Ｃ、30％Mo、残部実質的にNiや、オーステナ
イト系ステンレス鋼、例えば0.08％以下Ｃ、1.00％以下
Si、2.00％以下Mn、0.045％以下Ｐ、0.03％以下Ｓ、8.0
0〜10.50％Ni、18.00〜20.00％Cr、残部実質的にFeから
なるステンレス鋼（SUS304）や炭素鋼等を用いることが
できる。
前記肉盛表層の主成分をＷとしたのは、高融点金属で
あり、耐熱性および耐焼付性が優れかつ耐摩耗性が良好
であるＷの特性を活かすため等の理由による。肉盛する
方法は、プラズマアーク装置により母材の表層または予
め肉盛した肉盛層の表層を溶解し、この溶解部にＷを含
浸させる。Ｗは高価なものであるから、母材または肉盛
層の表層のみＷ粒の容積率の高い層に形成する。表層の
Ｗ粒容積率は耐熱性、耐焼付性および耐摩耗性の点から
20％以上必要であり、肉盛作業性および靭性の点から90
％以下に限定した。また表層におけるＷ以外のマトリッ
クスはプラズマアーク溶接を実施するためのＷ量は10％
前後増大する。
あり、耐熱性および耐焼付性が優れかつ耐摩耗性が良好
であるＷの特性を活かすため等の理由による。肉盛する
方法は、プラズマアーク装置により母材の表層または予
め肉盛した肉盛層の表層を溶解し、この溶解部にＷを含
浸させる。Ｗは高価なものであるから、母材または肉盛
層の表層のみＷ粒の容積率の高い層に形成する。表層の
Ｗ粒容積率は耐熱性、耐焼付性および耐摩耗性の点から
20％以上必要であり、肉盛作業性および靭性の点から90
％以下に限定した。また表層におけるＷ以外のマトリッ
クスはプラズマアーク溶接を実施するためのＷ量は10％
前後増大する。
なお、本発明の適用可能な加工用工具としては、 （１）穿孔プラグ、プラグミルプラグ、摩管プラグ、ガ
イドシュー等のシームレス鋼管圧延用工具、 （２）スキッドレール、スキッドボタン、炉内ロール等
の熱処理炉用部品、 （３）圧延ロール、ガイドロール、サイドガイド等の圧
延用部品等が挙げられるが、これらに限定されるもので
ない。
イドシュー等のシームレス鋼管圧延用工具、 （２）スキッドレール、スキッドボタン、炉内ロール等
の熱処理炉用部品、 （３）圧延ロール、ガイドロール、サイドガイド等の圧
延用部品等が挙げられるが、これらに限定されるもので
ない。
（実施例） 本発明の実施例について説明する。
実施例１ 実施例１は、シームレス鋼管を圧延するとき用いる穿
孔プラグに本発明を適用した例である。
孔プラグに本発明を適用した例である。
第１表に示すように、発明例１は、穿孔プラグの母材
として鋳造材からなるハステロイＢを用い、この母材の
表層を形成する肉盛材として、Ｗ粒を厚さ1mm程度の容
積分使用した。
として鋳造材からなるハステロイＢを用い、この母材の
表層を形成する肉盛材として、Ｗ粒を厚さ1mm程度の容
積分使用した。
この穿孔プラグの被処理材との接触部位の表層をプラ
ズマアーク溶解装置により溶解し、この表面溶解層にＷ
粒を含浸させ、この表面Ｗ含浸層のＷ粒の容積率を20〜
90vol％にした。
ズマアーク溶解装置により溶解し、この表面溶解層にＷ
粒を含浸させ、この表面Ｗ含浸層のＷ粒の容積率を20〜
90vol％にした。
得られた穿孔プラグを用いてCr含有鋼のシームレス鋼
管を圧延して作製したところ、第１表に示す結果を得
た。
管を圧延して作製したところ、第１表に示す結果を得
た。
シームレス鋼管の材質は、SUS304とした。評価は、シ
ームレス鋼管の加工本数を寿命指数として計算した。結
果は第１表に示すとおりであった。
ームレス鋼管の加工本数を寿命指数として計算した。結
果は第１表に示すとおりであった。
第１表において、発明例２は、母材にSUS304を用い、
第１の肉盛材にハステロイＢを厚さ1mm程度になる容量
分用い、その上に第２の肉盛材としてＷ粒を厚さ1mm程
度の容量分用いた。
第１の肉盛材にハステロイＢを厚さ1mm程度になる容量
分用い、その上に第２の肉盛材としてＷ粒を厚さ1mm程
度の容量分用いた。
そして、発明例１と同様に、母材の被処理材との接触
部位の表層をプラズマアーク溶解により溶解し、この表
面溶解層に第１の肉盛材を肉盛し、さらにこの肉盛材の
上に第２の肉盛材をプラズマアーク溶解により肉盛し
た。そして穿孔プラグの表層のＷ粒の容積率が20〜90％
になるようにＷ粉末を含浸させた。
部位の表層をプラズマアーク溶解により溶解し、この表
面溶解層に第１の肉盛材を肉盛し、さらにこの肉盛材の
上に第２の肉盛材をプラズマアーク溶解により肉盛し
た。そして穿孔プラグの表層のＷ粒の容積率が20〜90％
になるようにＷ粉末を含浸させた。
得られた穿孔プラグによりCr含有鋼のシームレス鋼管
を圧延したところ、第１表に示す結果を得た。評価は実
施例１と同様にシームレス鋼管の加工本数を寿命指数で
表わした。
を圧延したところ、第１表に示す結果を得た。評価は実
施例１と同様にシームレス鋼管の加工本数を寿命指数で
表わした。
第１表において、比較例１は、スケール処理した鋳造
材からなる合金鋼であって、その組成が、0.3％Ｃ、３
％Cr、１％Niおよび残部実質的にFeの穿孔プラグを用い
た。
材からなる合金鋼であって、その組成が、0.3％Ｃ、３
％Cr、１％Niおよび残部実質的にFeの穿孔プラグを用い
た。
この穿孔プラグによりシームレス鋼管の圧延を行なっ
たところ、その鋼管の加工本数で表わされるプラグの寿
命指数は、第１表に示すとおりであった。
たところ、その鋼管の加工本数で表わされるプラグの寿
命指数は、第１表に示すとおりであった。
第１表から解るように、本発明例１および２の穿孔プ
ラグによると、比較例１に比べ、寿命指数が長いだけで
なく、穿孔プラグの表層と鋼管との管の融着や焼付の発
生頻度が低く、シームレス鋼管の内表面に発生した表面
疵の量も少ないことが解った。
ラグによると、比較例１に比べ、寿命指数が長いだけで
なく、穿孔プラグの表層と鋼管との管の融着や焼付の発
生頻度が低く、シームレス鋼管の内表面に発生した表面
疵の量も少ないことが解った。
実施例２ 実施例２は、熱処理炉内に配置されるロールに本発明
を適用したものである。
を適用したものである。
第２表において、発明例３は、母材にハステロイＢを
用い、この母材の表層を形成する肉盛材として、Ｗ粒を
表面層厚さ1mm程度分の容積を用いた。
用い、この母材の表層を形成する肉盛材として、Ｗ粒を
表面層厚さ1mm程度分の容積を用いた。
そして、母材の表層をプラズマアーク溶解により溶解
し、前記肉盛材を肉盛し、表層にＷ粉末を含浸させ、こ
の表層のうちのＷ粒の容積率は20〜90体積％にした。
し、前記肉盛材を肉盛し、表層にＷ粉末を含浸させ、こ
の表層のうちのＷ粒の容積率は20〜90体積％にした。
得られたロールを熱処理炉に配置し、被処理材に発生
する表面疵発生指数を測定したところ、第２表に示すと
おりであった。
する表面疵発生指数を測定したところ、第２表に示すと
おりであった。
発明例４は、母材にSUS304を用い、この母材の表面に
第１の肉盛材としてハステロイＢを厚さ1mm程度の容積
分プラズマアーク溶解により肉盛し、さらにその上から
第２の肉盛材としてＷ粒をプラズマアーク溶解により厚
さ1mm程度分溶解含浸させた。
第１の肉盛材としてハステロイＢを厚さ1mm程度の容積
分プラズマアーク溶解により肉盛し、さらにその上から
第２の肉盛材としてＷ粒をプラズマアーク溶解により厚
さ1mm程度分溶解含浸させた。
得られたロールを熱処理炉内に配置して被処理材の表
面に発生する表面疵発生指数を測定したところ、第２表
に示す結果を得た。
面に発生する表面疵発生指数を測定したところ、第２表
に示す結果を得た。
第２表において、比較例２は、鋳造材からなるロール
であって、組成が、0.4％Ｃ、34％Cr、30％Ni、５％
Ｗ、残部実質的にFeからなるロールを用いた。
であって、組成が、0.4％Ｃ、34％Cr、30％Ni、５％
Ｗ、残部実質的にFeからなるロールを用いた。
このロールを用いて被処理材に発生する表面疵発生を
測定したところ、その表面疵発生指数は第２表に示すと
おりであった。
測定したところ、その表面疵発生指数は第２表に示すと
おりであった。
第２表から明らかなように、発明例３および４では、
比較例２に比べ被処理材に発生する表面疵発生指数はか
なり低く、熱処理炉内でのロールと被処理材との融着や
焼付の発生頻度がかなり低いことが解った。
比較例２に比べ被処理材に発生する表面疵発生指数はか
なり低く、熱処理炉内でのロールと被処理材との融着や
焼付の発生頻度がかなり低いことが解った。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の加工用工具によると、
工具の耐熱性、耐焼付性および耐摩耗性が改善され、過
酷な使用条件において工具の寿命を一層長くできるとと
もに、被処理材の表面疵を大幅に減らし、被処理材の表
面肌の改善が図れるという効果がある。
工具の耐熱性、耐焼付性および耐摩耗性が改善され、過
酷な使用条件において工具の寿命を一層長くできるとと
もに、被処理材の表面疵を大幅に減らし、被処理材の表
面肌の改善が図れるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 19/00 Ｃ２２Ｃ 19/00 Ｐ (72)発明者 小石原 賢宏 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社第３技術研究所内 (72)発明者 小溝 真二 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社第３技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】Cr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合金ま
たはCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金により母材
を構成し、被処理材との接触部位の表層にＷ粉末を含有
させ、この表層のうちのＷ粒の容積率を20〜90体積％に
したことを特徴とする耐熱性および耐焼付性の良好な加
工用工具。 - 【請求項２】鉄基合金により母材を構成し、被処理材と
の接触部位にCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のCo基合金粉
末またはCr≦1.0wt％、Ｃ≦0.08wt％のNi基合金粉末を
肉盛し、さらに該肉盛層にＷ粉末を含有させ、この肉盛
表層のうちのＷ粒の容積率を20〜90％にしたことを特徴
とする耐熱性および耐焼付性の良好な加工用工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8496989A JP2587492B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 加工用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8496989A JP2587492B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 加工用工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263505A JPH02263505A (ja) | 1990-10-26 |
| JP2587492B2 true JP2587492B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13845454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8496989A Expired - Lifetime JP2587492B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | 加工用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587492B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100320184A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Lincoln Global, Inc. | Welding contact tip and welding gun incorporating the same |
| JP2016047545A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ |
| JP6237540B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-11-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 継目無鋼管の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP8496989A patent/JP2587492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02263505A (ja) | 1990-10-26 |
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