JP3125692B2 - 黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面性状と耐食性
に優れた黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管の製
造方法に関する。本明細書において、１１〜１５重量％
のＣｒを含むステンレス鋼を１３Ｃｒ系ステンレス鋼と
いう。

【０００２】

【従来の技術】通常の継目無鋼管の製造方法はつぎのと
おりである。

【０００３】素材ビレットを１１００℃から１３００℃
に加熱した後、穿孔圧延（ピアシング）により中空素管
を製造し、冷却することなくそのまま、その中空素管を
マンドレルミルにより延伸圧延する。延伸圧延の方法に
は各種の方法があるが、寸法精度および生産性で優れて
いるマンドレルミル圧延法が広く利用されている。

【０００４】マンドレルミル圧延では、表面に熱間圧延
用潤滑剤を塗布したマンドレルバーを中空素管内面に挿
入した状態で延伸圧延する。マンドレルミルでの管の温
度はマンドレルミル入り側では１０５０℃から１２００
℃、また、出口側では８００℃から１０００℃となるの
が一般的である。マンドレルミルにより圧延された管
は、一般に仕上げ圧延用素管と呼ばれる。

【０００５】仕上げ圧延用素管は、必要に応じて再加熱
炉によってマンドレルミル前よりも低目の８５０℃から
１１００℃に再加熱された後ストレッチレデュ−サ−等
の仕上げ圧延機により管外径を所定サイズの継目無鋼管
に圧延される。その後、９００℃以上に再加熱され焼入
れ、ついで７００℃近傍で焼戻し処理が施される。

【０００６】このように継目無鋼管の製造においては、
各段階での被圧延材であるビレット、中空素管、及び仕
上げ圧延用素管は、１３００℃〜７００℃の加熱をうけ
るため、管の内外表面には不可避的にスケールが形成さ
れる。酸化物スケールは、仕上げ圧延後にショットブラ
ストにより、さらに硫酸あるいは硝沸酸の酸洗脱スケー
ルにより除去され、継目無鋼管はスケールの無い状態で
出荷される。近年、酸洗脱スケールでのスピードアップ
化、酸洗液使用量の低減等が要請されてきており、１３
Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管のスケールつき出荷が検討
されている。以後の説明において“スケールつき出荷”
のことを“黒皮まま出荷”、また、仕上げ圧延ままおよ
び圧延後熱処理ままの“スケールつき鋼管”を“黒皮被
覆鋼管”という。

【０００７】現状の方法で製造された黒皮被覆１３Ｃｒ
系ステンレス鋼管には下記の問題点がある。

【０００８】スケールの表面凹凸が著しいため、出荷
時におこなう超音波探傷の表面傷の判別が困難となる。

【０００９】スケールの割れ、すなわちマイクロクラ
ックが多く存在しスケールによる環境遮断効果が不十分
であるため、地金より錆が発生する。これは、海上輸送
時に海水が付着した場合にとくに問題となる。

【００１０】防錆油の均一塗布が困難であることに起
因する保管時の発錆。

【００１１】曲げ加工時のスケール剥離。

【００１２】外観すなわち見栄えの悪さ。見栄えの悪
さは主として赤錆の発生に対応する。

【００１３】上記の不良のうち、“表面の凹凸”及び
“赤錆の発生”の２つの要因を合わせたものを“表面性
状の不良”という。

【００１４】これまでに、１３Ｃｒ系ステンレス鋼のス
ケール制御方法として、板材の焼入れ処理前に表面のス
ケールを除去する方法が開示されている（特開昭５７−
１９３２９号公報）。しかしながら、この方法はスケー
ル除去法として酸洗処理を採用するため、連続的に製造
される鋼管への適用が困難である。この例を除いて、こ
れまで、鋼管の熱間圧延中のスケール制御を目的とした
加熱圧延条件の最適化を行う提案はほとんどなされてい
ないのが実状である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デス
ケーリングおよび圧延においてスケールを制御すること
により表面性状と耐食性に優れた黒皮被覆１３Ｃｒ系ス
テンレス継目無鋼管を製造する方法を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、下記の事項を確認する
ことができた。

【００１７】（ａ）１３Ｃｒ系ステンレス鋼の表面に生
じるスケールは、つぎのような２層構造を有する。すな
わち、ヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）及びマグネタイト（Ｆｅ
₃Ｏ₄）からなるポーラスで密着性の悪い外層とスピネル
型ＦｅＣｒ₂Ｏ₄（以後、“スピネル型酸化物”という）
を主成分とする緻密で密着力の優れた内層とからなる２
層構造のスケールである。

【００１８】内層スケールには、主成分としてスピネル
型酸化物ＦｅＣｒ₂Ｏ₄が２０〜７０体積％含まれ、その
ほかにＦｅＯ、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄が副成分として
含まれる。このうちＦｅ₂ＳｉＯ₄は母材とスケールの界
面からスケール側に約５０μｍまでの範囲に濃化してい
る。

【００１９】（ｂ）現状の黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレ
ス継目無鋼管の表面性状の不良、すなわちスケールの凹
凸及び赤錆は、延伸圧延前の脱スケール時に部分的に取
り残した外層酸化物、なかでもヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）
により生じる。

【００２０】一方、内層酸化物には耐食性を向上させる
元素であるＣｒが濃化していることから、内層スケール
は酸化に対する保護被膜として働く。スピネル型酸化物
ＦｅＣｒ₂Ｏ₄もＦｅ₂ＳｉＯ₄も母材へのスケールの密着
性を高める。Ｆｅ₂ＳｉＯ₄はスケールの結晶粒界に生成
し、加熱温度によっては溶融し圧延中温度降下とともに
凝固しまたは加熱時から固相のまま、圧延中は高い変形
能をもって塑性変形し、圧延終了後は母材とスケールと
のバインダーとして働く。

【００２１】（ｃ）高圧水等によって脱スケールする場
合、外層と内層を合わせた全スケール厚が一定範囲内に
あれば、外層スケールのみを容易に除去することができ
る。すなわち、外層スケールと内層スケールの間には強
い結合力はなく、外力により外層スケールを明確に内層
スケールから分離除去できる。

【００２２】（ｄ）前記の黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレ
ス継目無鋼管の問題点のうち、のマイクロクラックの
発生は、延伸圧延における圧下率を一定以上に高めるこ
とにより抑制できる。

【００２３】本発明は上記の事項を基に、製造現場にお
ける各種の１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管の製造実験
を重ねて完成されたものであり、つぎの黒皮被覆１３Ｃ
ｒ系ステンレス継目無鋼管の製造方法を要旨とする。

【００２４】（１）１３Ｃｒ系ステンレス鋼のビレット
を加熱し穿孔圧延し中空素管を製造した後、中空素管に
生成した外層と内層とからなるスケールの外層スケール
をデスケーラによって除去し、スピネル型酸化物ＦｅＣ
ｒ₂Ｏ₄を主成分とする内層スケールを厚さ０．１〜５０
μｍ残存させ、圧下率４０％以上にて延伸圧延して仕上
げ圧延用素管を製造する方法を含む表面性状と耐食性に
優れた黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管の製造
方法（〔発明１〕とする）。

【００２５】（２）１３Ｃｒ系ステンレス鋼の仕上げ圧
延用素管を加熱した後、仕上げ圧延用素管に生成した外
層と内層とからなるスケールの外層スケールをデスケー
ラによって除去し、スピネル型酸化物ＦｅＣｒ₂Ｏ₄を主
成分としＦｅ₂ＳｉＯ₄を副成分の１つとして含む内層ス
ケールを厚さ０．１〜５０μｍ残存させ、仕上げ圧延し
て継目無鋼管を製造する方法を含む表面性状と耐食性に
優れた黒皮被覆１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼管の製造
方法（〔発明２〕とする）。

【００２６】〔発明１〕において、「中空素管」とは、
ビレットがピアサー等により穿孔された延伸圧延用の中
間素材をいう。ピアサーによって製造された中空素管
は、通常は一旦冷却されずにそのまま延伸圧延される
が、冷却した後再加熱され延伸圧延されてもよい。

【００２７】〔発明２〕における「仕上げ圧延用素管」
とは、延伸圧延を終了した中間素材をさす。延伸圧延に
よって製造された仕上げ圧延用素管は、通常は一旦冷却
され、再加熱された後に仕上げ圧延に供される。

【００２８】〔発明１〕または〔発明２〕における「ス
ケール」は、それぞれ中空素管または仕上げ圧延用素管
の管外面に生じているスケールで、外層スケールと内層
スケールからなる。管内面のスケールは、通常、ショッ
トブラストにより全て除去される。〔発明１〕または
〔発明２〕において、デスケーリングはそれぞれ延伸圧
延直前または仕上げ圧延直前に行うので、熱間でのデス
ケーリングである。

【００２９】〔発明１〕における「スピネル型酸化物を
主成分とする内層スケール」とは、内層スケール中の２
０〜７０体積％はスピネル型酸化物であり、ほかにＦｅ
Ｏ、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄等が含まれてもよい。

【００３０】延伸圧延は、中空素管を圧延することを指
し、主としてマンドレルミルにより圧延するが、延伸圧
延であるかぎりマンドレルミルによる圧延に限定されな
い。延伸圧延における圧下率とは、｛（延伸圧延前の肉
厚−延伸圧延後の肉厚）／延伸圧延前の肉厚｝×１００
（％）を指す。

【００３１】〔発明２〕における「スピネル型酸化物を
主成分としＦｅ₂ＳｉＯ₄を副成分の１つとして含む内層
スケール」とは、仕上げ圧延用素管の加熱において形成
されたスケールの成分を指す。主成分としてのスピネル
型酸化物は、〔発明２〕における仕上げ圧延前における
内層スケールにおいても２０〜７０体積％とする。仕上
げ圧延前加熱の際には、仕上げ圧延用素管は延伸圧延終
了時点に有していたスケールをもったまま加熱されるこ
とはいうまでもない。

【００３２】

【発明の実施の形態】つぎに、〔発明１〕および〔発明
２〕の限定理由について説明する。

【００３３】１．１３Ｃｒ系ステンレス鋼 本発明の対象とする１３Ｃｒ系ステンレス鋼管の材質
は、１１〜１５重量％のＣｒを含むマルテンサイト系ス
テンレス鋼を主対象とするが、フェライト系ステンレス
鋼であってもよい。Ｃｒを１１〜１５重量％含有すれ
ば、後記するような通常の加熱雰囲気中で目的とするス
ケール層が形成されるからである。

【００３４】〔発明２〕においては、内層スケール中に
必ずＦｅ₂ＳｉＯ₄が副成分として含まれなければならな
いので、１３Ｃｒ系ステンレス鋼はＳｉを含まなければ
ならない。しかし、このＳｉ含有率は特別高い必要はな
い。

【００３５】〔発明１〕および〔発明２〕における化学
組成を例示すれば、Ｃｒ：１１〜１５％、Ｃ：０．４％
以下、Ｓｉ：０．０１〜１％、Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：
９％以下、Ｍｏ：５％以下を含み、他に微量のＡｌ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、稀土類元素等を含むものがあげられる。

【００３６】２．脱スケール 〔発明１〕および〔発明２〕のデスケーラは、ともに通
常の高圧水デスケーラであって、高圧水の水圧は、１０
０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ とすることができる装置で
あることが望ましい。ここで、“Ｇ”は、ゲージ測定に
よる圧力であることを示す記号である。この様な装置に
より、鋼管を回転させながら鋼管の全周囲又は一定範囲
から高圧水を噴射して外層スケールを内層スケールから
分離除去する。高圧水の水圧が１００ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ
未満では、外層スケールの分離が不十分であり、３００
ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ を超えると内層スケールが剥離する場
合があるので１００〜３００ｋｇｆ／ｃｍ² Ｇの範囲と
することが望ましい。

【００３７】３．内層スケール ３−１：主成分 〔発明１〕および〔発明２〕、ともに、１３Ｃｒ系ステ
ンレス鋼の表面に生成するスケールのうち、内層スケー
ルの主成分をなすスピネル型酸化物は、耐食性を向上さ
せるＣｒを約６０重量％含み、かつ緻密であり母材の保
護被膜として作用する。内層スケールの主成分がスピネ
ル型酸化物でない場合は、表面性状及び耐食性ともに不
良なものとなるので、内層スケールの主成分はスピネル
型酸化物とする。スピネル型酸化物が２０体積％未満で
は、表面性状及び耐食性が不十分となり黒皮まま出荷は
できない。一方、スピネル型酸化物が７０体積％を超え
ると表面性状がかえって劣化するので、内層スケール中
のスピネル型酸化物は２０〜７０体積％とする。

【００３８】内層スケール中の他の化合物としては、Ｆ
ｅＯ、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄がある。このうちＦｅ₂
ＳｉＯ₄は、〔発明２〕では副成分として必ず含まれな
ければならない。仕上げ圧延前のスケールにＦｅ₂Ｓｉ
Ｏ₄が含まれていないと、スケールの密着性が良好なも
のとならないからである。密着性をより一層高めるため
には、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄は内層スケール中で０．５体積％以
上含まれることが望ましい。ＦｅＯおよびＦｅ₃Ｏ₄は、
スケール密着性を低下させ、表面性状も劣化させるの
で、できるだけ少ないほうがよい。

【００３９】３−２．内層スケール厚さ 〔発明１〕および〔発明２〕において、内層スケール厚
が５０μｍを超える場合、内層スケールの種類によらず
延伸圧延時に割れ又は剥離を生じ、それが原因で二次ス
ケールとして赤錆の原因であるＦｅ₂Ｏ₃が生成し黒皮の
表面性状を著しく不良にする。一方、スケール厚さが
０．１μｍ未満の場合には、圧延によって局部的に地鉄
が露出し、発錆の起点となるので内層スケール厚さは
０．１μｍ以上とする。したがって、表面性状と耐食性
に優れた緻密な黒皮が形成されるように延伸圧延直前
（〔発明１〕）または仕上げ圧延直前（〔発明２〕）の
内層スケール厚さは０．１〜５０μｍとする。

【００４０】スケールが内層と外層の２層からなり外層
スケールがデスケーラで除去しやすく、かつ内層スケー
ルの厚さが上記０．１〜５０μｍの範囲になる加熱雰囲
気、条件等は経験的に知られており、たとえばつぎの雰
囲気および条件が該当する。

【００４１】［雰囲気］ 重油燃焼雰囲気（Ｈ₂Ｏ含
有）であり、その組成は、Ｏ₂：５体積％、ＣＯ₂：１０
体積％、Ｈ₂Ｏ：１０〜２０体積％、Ｎ₂：残部 であ
る。

【００４２】［加熱条件］ 温度：９５０〜１１００
℃、時間：約６０分。

【００４３】４．延伸圧延（〔発明１〕の場合） ４−１．延伸圧延温度 延伸圧延は主にマンドレルミルで行われるが、必ずしも
マンドレルミルでなくてもよい。ここで延伸圧延の温度
は、従来通り８００℃〜１２００℃の温度域で問題ない
が、Ｆｅ₂Ｏ₃（赤錆）生成を考慮すれば９５０℃〜１１
５０℃の温度域で行うことが望ましい。

【００４４】４−２．延伸圧延の圧下率 延伸圧延直後のスケールに覆われた全表面積に対するマ
イクロクラックが発生した部分の割合（以下、マイクロ
クラック率）は、延伸圧延での圧下率が４０％未満では
約１０％であるのに対し、４０％以上にすると数％以下
に抑制できる。このため、保管時および海上輸送時に耐
食性を保持するため延伸圧延の圧下率は４０％以上とす
る。

【００４５】圧下率の上限はとくに限定する必要はない
が、現状のマンドレルミル等の性能を考慮して、９０％
以下とすることが望ましい。

【００４６】５．仕上げ圧延（〔発明２〕の場合） 仕上げ圧延は通常は一般に用いられるストレッチレデュ
ーサーで行われるが、ストレッチレデューサーに代わる
加工方法で仕上げ加工を行なってもよい。仕上げ圧延の
圧延温度域は、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄の塑性変形能が十分大きい
範囲という観点から９００℃以上とすることが望まし
い。

【００４７】５．延伸圧延（〔発明１〕）と仕上げ圧延
（〔発明２〕）との関係 表面性状と耐食性に優れた１３Ｃｒ系ステンレス鋼管の
製造方法として最も望ましいのは、〔発明１〕と〔発明
２〕を組み合わせた方法である。すなわち、〔発明１〕
の延伸圧延を行って製造した仕上げ圧延用素管に〔発明
２〕の仕上げ圧延を施す方法である。しかしながら、必
ずしも、〔発明１〕と〔発明２〕を組み合わせた方法に
よらなくても、表面性状と耐食性に優れた１３Ｃｒ系ス
テンレス鋼管を製造することはできる。

【００４８】たとえば、〔発明１〕の延伸圧延を行っ
て、仕上げ圧延は任意の方法でおこなっても、〔発明
１〕以外の延伸圧延を行い、かつ仕上げ圧延も〔発明
２〕以外の仕上げ圧延方法で製造したものより良好な表
面性状と耐食性に優れた１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼
管を製造することができる。これは、〔発明１〕におい
ては密着性の良好な内層スケールが圧延により細粒化さ
れ母材に圧着され、それが最終製品まで維持されるから
である。

【００４９】〔発明２〕の場合は、最終段階のスケール
制御であるだけに、〔発明１〕の延伸圧延を行わずに
〔発明２〕の仕上げ圧延のみを適用した場合にも、きわ
めて優れた表面性状と耐食性を有する１３Ｃｒ系ステン
レス継目無鋼管を製造することが可能である。

【００５０】

【実施例】つぎに［実施例１］により〔発明１〕の効果
を、また［実施例２］により〔発明２〕の効果を説明す
る。、 ［実施例１］素材ビレットはＡＰＩ規格１３Ｃｒ系ステ
ンレス鋼（以下、鋼符号「ＡＰＩ」という）および１３
Ｃｒ系ステンレス鋼の改良鋼（以下、鋼符号「改１３」
という）を用いた。

【００５１】表１はこれら鋼の化学成分を示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１に示す鋼のビレット（外形１９２ｍ
ｍ）を回転炉床加熱炉において、１１００℃から１２０
０℃の温度域で加熱した後、マンネスマンピアサーによ
って外形１９２ｍｍ、肉厚１６ｍｍ、長さ６６５０ｍｍ
の中空素管を製造した。中空素管は冷却されることなく
そのまま、マンドレルミルによる延伸圧延前に水圧を１
００〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ の範囲に設定した高圧水
デスケーラによりデスケールされた。このでデスケーリ
ングにより中空素管は外層スケールを除去され内層スケ
ール種と厚さが調整された後、マンドレルミルにより外
径１５１ｍｍ、肉厚６．５ｍｍおよび長さ２０ｍの仕上
げ用素管が延伸圧延された。延伸圧延前のスケール種、
スケール厚さおよびマイクロクラック率は、別にスケー
ル測定用の中空素管を同一条件で加熱して測定を行っ
た。

【００５４】その後、仕上げ圧延用素管を水を含有した
重油燃焼雰囲気中にて１１００℃に２０分間加熱し、水
圧を１００〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ の範囲に設定した
デスケーラによりデスケーリングした後、ストレッチレ
デュサーによって外径６３．５ｍｍ、肉厚５．５ｍｍお
よび長さ５６ｍの継目無鋼管とした。このデスケーリン
グの後仕上げ圧延直前の残存したスケールの成分につい
てはとくに調査は行わなかった。その後、９８０℃で６
５分間加熱後高圧水により焼入れ処理を行った後７３０
℃で焼戻しを実施し、管の外側表面にアマニ油を塗布し
最終製品とした。

【００５５】最終製品の表面性状は、つぎのとの両
方によって総合的に評価した。

【００５６】目視による表面の黒皮の凹凸の有無。

【００５７】赤錆の発生を赤色への変化としてとら
え、赤色の度合いの色差計によるクロマティクスネス値
表示。

【００５８】耐食性試験は、海水１００倍希釈溶液に浸
漬後、海上輸送を模擬した雰囲気である、温度５０℃、
湿度９８％の空気中で１週間暴露した後、発錆の有無を
観察することにより行った。

【００５９】表２はこれら試験の結果を示す一覧表であ
る。

【００６０】

【表２】

【００６１】表２において、表面性状と耐食性の評価基
準は下記のとおりである。なお、表２のマイクロクラッ
ク率は延伸圧延直後のマイクロクラック率である。

【００６２】ａ．表面性状評価基準 ○：凹凸がなく、かつ赤錆が発生しない。

【００６３】△：凹凸はないが、赤錆が発生。

【００６４】×：凹凸と赤錆がともに発生。

【００６５】ｂ．耐食性評価基準 ○：錆の発生なし。

【００６６】△：面積率２０％以下の範囲で錆発生。

【００６７】×：面積率２０％以上の範囲で錆発生。

【００６８】色差計による測定では、本発明例の試験番
号１〜８はいずれもヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）の生成量が
非常に少なく、赤錆発生による黒皮スケールの赤色への
変化を示すクロマティクスネス値はマイナスであった。

【００６９】また、本発明例は４０％以上の圧下率で圧
延を行っているためスケール表面のマイクロクラック率
が極めて小さく発錆がなかった。

【００７０】一方、比較例である試験番号９は、延伸圧
延前のスケール厚さが０．０５μｍと薄いため、延伸圧
延直後のマイクロクラック率も高く、これが最終製品に
影響して表面性状及び耐食性ともに不良であった。

【００７１】試験番号１０〜１５は、延伸圧延における
圧下率が４０％未満であるためマイクロクラック率が高
く、これが原因でいずれも錆を生じていた。

【００７２】試験番号１６〜２４は延伸圧延前の内層ス
ケール厚さが厚いために、マイクロクラック率の大小に
よらず、耐食性と表面性状の両方において不良であっ
た。

【００７３】上記の試験番号１０〜２４の比較例におい
ては、赤錆発生による黒皮スケールの赤色への変化を示
すクロマティクスネス値は１以上、すなわちＦｅ₂Ｏ₃生
成による黒皮スケールの色の変化（赤変）が明瞭であっ
た。表面黒皮の凹凸も、目視で容易に確認できるほどで
あった。

【００７４】［実施例２］素材ビレットはＡＰＩ１３Ｃ
ｒ系ステンレス鋼（鋼符号：ＡＰＩ２）を基本にＦｅ₂
ＳｉＯ₄の体積％の影響を調査する目的でＳｉ含有率の
異なる５種類の１３Ｃｒ系ステンレス鋼（鋼符号：試
１、試２、試３、試４、試５）を用いた。

【００７５】表３はこれら供試鋼の化学組成をしめす。

【００７６】

【表３】

【００７７】外径１９２ｍｍのビレットを回転炉床加熱
炉において、１１００℃から１２００℃の温度域で加熱
し、ピアサーによって外径１９２ｍｍ、肉厚１６ｍｍ、
長さ６６５０ｍｍの中空素管を製造した。中空素管は、
一旦冷却されることなくそのまま、水圧１００〜２５０
ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ の間に制御された高圧水デスケーラに
よって、スケール種と厚さが調整された。その後、中空
素管はマンドレルミルにより外径１５１ｍｍ、肉厚６．
５ｍｍ、長さ２０ｍの仕上げ圧延用素管へと延伸圧延さ
れた。

【００７８】仕上げ圧延用素管は水を含んだ重油燃焼雰
囲気の再加熱炉で１１００℃に２０分加熱され、水圧１
００〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ または比較のためこれよ
り高圧の範囲に制御された高圧水デスケーラによって、
スケール種と厚さが調整された。その後、ストレッチレ
デューサーによって、外径６３．５ｍｍ、肉厚５．５ｍ
ｍ、長さ５６ｍの継目無鋼管とされた後、９８０℃で６
５分加熱され、高圧水により冷却する焼入れ処理、およ
び７３０℃で焼戻し処理が施された。

【００７９】その後、鋼管の外面にアマニ油が塗布され
最終製品とされた。最終製品は目視による表面黒皮の凹
凸および剥離部の有無が調べられた。耐食性は、海水１
００倍希釈溶液に浸漬後、海上輸送条件を模擬した、温
度５０℃、湿度９８％の雰囲気中で１週間暴露すること
により試験された。

【００８０】表４は、試験結果を示す一覧表である。

【００８１】

【表４】

【００８２】表４におけるデスケーリング後の状態およ
び各種評価基準（表面凹凸、剥離の有無、耐食性）は以
下の通りである。

【００８３】ａ．脱スケール後の状態 Ｐ：最適スケール（ＦｅＣｒ₂Ｏ₄＋Ｆｅ₂ＳｉＯ₄） Ｆ：デスケ不十分（外層スケールも残存） Ｎ：残存スケールほとんどなし Ｓ：ＦｅＣｒ₂Ｏ₄のみ形成 ｂ．表面凹凸 ○：凹凸が無く表面性状良好 ×：凹凸があり製品としての品格がない ｃ．剥離の有無 ○：剥離が無く表面性状良好 ×：剥離があり不均一 ｄ．耐食性 ○：錆無し ×：錆発生 デスケが不十分であった試験番号１２、１５、１８、２
１、２４、２９では鋼種によらず、主として外層スケー
ルの部分的剥離に起因する表面凹凸が著しく黒皮出荷に
適さない。

【００８４】Ｓｉ含有率の極めて少ない試験番号５では
内層にＦｅ₂ＳｉＯ₄がほとんど形成されず、スケールの
残存状態にかかわらず、外層スケールのみならず内層ス
ケールも密着性が低くなり剥離がみられた。

【００８５】また、内層スケールまで除去され残存スケ
ールがほとんど無い試験番号１３、１６、１９、２２、
２５、３０では、保護皮膜としての健全な黒皮被覆が不
十分なため耐食性が悪く発錆した。

【００８６】さらに、残存スケール厚が５０μｍ以上の
場合（試験番号１１、１４、１７、２０、２３、２
８）、５０μｍを超える厚さの部分において、表面性状
が不良となった。

【００８７】これに対して、本発明例の試験番号１〜１
０では、仕上げ圧延まえのスケール種およびスケール厚
さが適切な範囲にあり、表面性状および耐食性ともに優
れた黒皮製品が得られた。

【００８８】

【発明の効果】本発明により、表面性状と耐食性に優れ
た黒皮スケールを有する１３Ｃｒ系ステンレス継目無鋼
管を提供することができる。本発明方法は、製造コスト
を低減しながら使用時の耐食性をはかることができるの
で、製造者のみならず使用者にとっても有益な技術であ
る。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１１〜１５重量％のＣｒを含むステンレス
   鋼のビレットを加熱し穿孔圧延し中空素管を製造した
   後、中空素管に生成した外層と内層とからなるスケール
   の外層スケールをデスケーラによって除去し、スピネル
   型酸化物ＦｅＣｒ₂Ｏ₄を主成分とする内層スケールを厚
   さ０．１〜５０μｍ残存させ、圧下率４０％以上にて延
   伸圧延して仕上げ圧延用素管を製造する方法を含むこと
   を特徴とする表面性状と耐食性に優れた黒皮被覆１３Ｃ
   ｒ系ステンレス継目無鋼管の製造方法。
2. 【請求項２】１１〜１５重量％のＣｒを含むステンレス
   鋼の仕上げ圧延用素管を加熱した後、仕上げ圧延用素管
   に生成した外層と内層とからなるスケールの外層スケー
   ルをデスケーラによって除去し、スピネル型酸化物Ｆｅ
   Ｃｒ₂Ｏ₄を主成分としＦｅ₂ＳｉＯ₄を副成分の１つとし
   て含む内層スケールを厚さ０．１〜５０μｍ残存させ、
   仕上げ圧延して継目無鋼管を製造する方法を含むことを
   特徴とする表面性状と耐食性に優れた黒皮被覆１３Ｃｒ
   系ステンレス継目無鋼管の製造方法。