JP3451990B2 - 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ - Google Patents
継目無鋼管穿孔圧延用プラグInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、継目無管の製造
時、特に高合金鋼製の鋼管を製造する場合に用いて優れ
た耐久性を発揮し、かつ内面性状の優れた鋼管を製造す
ることができる継目無鋼管穿孔圧延用プラグ（以下、単
に「プラグ」ともいう）に関する。
時、特に高合金鋼製の鋼管を製造する場合に用いて優れ
た耐久性を発揮し、かつ内面性状の優れた鋼管を製造す
ることができる継目無鋼管穿孔圧延用プラグ（以下、単
に「プラグ」ともいう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無鋼管の製造方法として広く採用さ
れているいわゆるマンネスマン製管法では、周知のよう
に、所定温度に加熱された素材の丸ビレット（以下、ビ
レット）は傾斜圧延機でその軸中心部に孔を開けられ中
空素管が得られる。次いで、得られた中空素管はそのま
ま、あるいは必要に応じてエロンゲータやサイザで拡径
もしくは縮径をされ定径化された後、プラグミルやマン
ドレルミルと称される延伸圧延機などで延伸圧延され、
所定寸法の製品管が製造される。
れているいわゆるマンネスマン製管法では、周知のよう
に、所定温度に加熱された素材の丸ビレット（以下、ビ
レット）は傾斜圧延機でその軸中心部に孔を開けられ中
空素管が得られる。次いで、得られた中空素管はそのま
ま、あるいは必要に応じてエロンゲータやサイザで拡径
もしくは縮径をされ定径化された後、プラグミルやマン
ドレルミルと称される延伸圧延機などで延伸圧延され、
所定寸法の製品管が製造される。
【０００３】図１は、傾斜圧延機による穿孔圧延形態を
示す模式的縦断面図である。符号１ａ、１ｂは主ロー
ル、２はプラグ、３は芯金、Ｂはビレット、Ｈは中空素
管を示す。
示す模式的縦断面図である。符号１ａ、１ｂは主ロー
ル、２はプラグ、３は芯金、Ｂはビレット、Ｈは中空素
管を示す。
【０００４】図１に示すように、傾斜圧延機は、互いに
逆向きに傾斜させて対向配置され同一方向に回転する主
ロール１ａ、１ｂと、パスライン上に配置された芯金３
により支持され、上記主ロール１ａ、１ｂ間に配置され
たプラグ２を備えている。
逆向きに傾斜させて対向配置され同一方向に回転する主
ロール１ａ、１ｂと、パスライン上に配置された芯金３
により支持され、上記主ロール１ａ、１ｂ間に配置され
たプラグ２を備えている。
【０００５】上記のように構成された傾斜圧延機では、
加熱されたビレットＢはパスラインに沿って主ロール１
ａ、１ｂ間に送り込まれ、砲弾型のプラグ２によりその
中心部に孔が開けられ、徐々に肉厚を減じられて中空素
管Ｈとなる。
加熱されたビレットＢはパスラインに沿って主ロール１
ａ、１ｂ間に送り込まれ、砲弾型のプラグ２によりその
中心部に孔が開けられ、徐々に肉厚を減じられて中空素
管Ｈとなる。
【０００６】このような熱間での穿孔圧延に使用される
プラグは、ビレットからの伝導熱、加工熱および摩擦熱
などの熱負荷を受けてプラグ表面温度が上昇するため、
溶損、摩耗、えぐれ、焼付、割れなどの損傷が発生し易
い。特に、プラグを連続して使用する場合には、プラグ
表面温度が一段と高くなるために、上記の表面損傷がよ
り発生しやすくなる。
プラグは、ビレットからの伝導熱、加工熱および摩擦熱
などの熱負荷を受けてプラグ表面温度が上昇するため、
溶損、摩耗、えぐれ、焼付、割れなどの損傷が発生し易
い。特に、プラグを連続して使用する場合には、プラグ
表面温度が一段と高くなるために、上記の表面損傷がよ
り発生しやすくなる。
【０００７】従って、プラグを連続使用する場合には、
１本のビレットを穿孔圧延するたび毎に、プラグを芯金
から取り外して水冷し、予め水冷された他のプラグに取
り替えて次の穿孔圧延を行うという方法がとられてい
る。しかし、このような方法では、製管能率が低下した
り、水冷によってプラグ表面に亀裂が生じるといった問
題があった。
１本のビレットを穿孔圧延するたび毎に、プラグを芯金
から取り外して水冷し、予め水冷された他のプラグに取
り替えて次の穿孔圧延を行うという方法がとられてい
る。しかし、このような方法では、製管能率が低下した
り、水冷によってプラグ表面に亀裂が生じるといった問
題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来から、
上記表面損傷を防止するための技術が種々提案されてき
た。
上記表面損傷を防止するための技術が種々提案されてき
た。
【０００９】例えば、特開昭６０−１３７５１１号公報
には、先端部をセラミックス製としたプラグが、また、
特開昭６２−２０７５０３号公報には、先端部をモリブ
デン製またはモリブデン合金製としたプラグが提示され
ている。更にまた、特開昭６０−８６２６２号公報に
は、３Ｃｒ−１Ｎｉ系の低合金製プラグを、水蒸気と酸
素ガスを所定の割合で含む不活性ガス中で加熱処理し
て、その表面に密着性に優れた緻密なスケールを形成さ
せる方法が提案されている。
には、先端部をセラミックス製としたプラグが、また、
特開昭６２−２０７５０３号公報には、先端部をモリブ
デン製またはモリブデン合金製としたプラグが提示され
ている。更にまた、特開昭６０−８６２６２号公報に
は、３Ｃｒ−１Ｎｉ系の低合金製プラグを、水蒸気と酸
素ガスを所定の割合で含む不活性ガス中で加熱処理し
て、その表面に密着性に優れた緻密なスケールを形成さ
せる方法が提案されている。
【００１０】しかし、特開昭６０−１３７５１１号公報
に開示されたプラグは、セラミックが耐衝撃性に劣るた
めに、破損し易いという欠点を有している。
に開示されたプラグは、セラミックが耐衝撃性に劣るた
めに、破損し易いという欠点を有している。
【００１１】また、特開昭６２−２０７５０３号公報に
開示されたプラグは、モリブデンおよびモリブデン合金
が５００℃程度までの温度域で靱性低下が見られるた
め、穿孔圧延中および使用後の水冷による急激な温度変
化によって亀裂が生じるといった欠点を有している。
開示されたプラグは、モリブデンおよびモリブデン合金
が５００℃程度までの温度域で靱性低下が見られるた
め、穿孔圧延中および使用後の水冷による急激な温度変
化によって亀裂が生じるといった欠点を有している。
【００１２】更にまた、特開昭６０−８６２６２号公報
に開示されたプラグは、ステンレス鋼や高Ｃｒ−Ｎｉ合
金、およびＮｉ基合金などの高合金のビレットの穿孔圧
延に供した場合、使用寿命が極端に低下するという欠点
を有している。これは、高合金製のビレットは、変形抵
抗が高く、しかもその表面に断熱や潤滑作用を奏する酸
化被膜が生成し難いため、穿孔圧延中のプラグに加わる
熱的および力学的負荷が増大し、プラグ表面のスケール
が使用早期に剥離脱落してしまうからと考えられる。
に開示されたプラグは、ステンレス鋼や高Ｃｒ−Ｎｉ合
金、およびＮｉ基合金などの高合金のビレットの穿孔圧
延に供した場合、使用寿命が極端に低下するという欠点
を有している。これは、高合金製のビレットは、変形抵
抗が高く、しかもその表面に断熱や潤滑作用を奏する酸
化被膜が生成し難いため、穿孔圧延中のプラグに加わる
熱的および力学的負荷が増大し、プラグ表面のスケール
が使用早期に剥離脱落してしまうからと考えられる。
【００１３】特開平１−１８０７１１号公報には、モリ
ブデンやモリブデン合金製のプラグを使用した際に問題
となる耐亀裂性を改善すべく、鋼製の母体部の表面にモ
リブデンまたはモリブデン合金の外層部を設けたプラグ
が、また、特開平２−３０７７４号公報には、表面にタ
ングステンを主成分とする肉盛層を形成した熱間加工用
工具が開示されている。
ブデンやモリブデン合金製のプラグを使用した際に問題
となる耐亀裂性を改善すべく、鋼製の母体部の表面にモ
リブデンまたはモリブデン合金の外層部を設けたプラグ
が、また、特開平２−３０７７４号公報には、表面にタ
ングステンを主成分とする肉盛層を形成した熱間加工用
工具が開示されている。
【００１４】しかし、上記公報に開示されたモリブデン
やモリブデン合金、あるいはタングステンを主成分とす
る合金製のプラグでは、板材成形や粉末焼結、溶接肉盛
などのいかなる製造方法を用いても、靱性を大幅に改善
することはできず、本発明者の実験によれば比較的早期
に外層または肉盛層に大きな亀裂が生じ、剥離や割損等
の損傷を発生して期待したプラグ寿命延長効果が得られ
ないことが判った。
やモリブデン合金、あるいはタングステンを主成分とす
る合金製のプラグでは、板材成形や粉末焼結、溶接肉盛
などのいかなる製造方法を用いても、靱性を大幅に改善
することはできず、本発明者の実験によれば比較的早期
に外層または肉盛層に大きな亀裂が生じ、剥離や割損等
の損傷を発生して期待したプラグ寿命延長効果が得られ
ないことが判った。
【００１５】そこで、本発明者は、特開平１０−３０６
３８３号公報でプラグ本体表面に、５０重量％以上のニ
オブを含有するニオブ合金製の被覆層を形成したプラグ
を開示した。このプラグは、優れた高温強度、耐摩耗
性を有し、溶損や摩耗、えぐれなどの損傷が生じ難い、
靱性が高く、熱的および力学的負荷が加わっても亀裂
の発生や進展が抑制される、使用中にプラグが高温に
曝された際に酸化しやすく、この酸化物が被加工材料と
接触するプラグ表面を保護するために焼付きが生じ難
い、などの優れた特性を持ち、ステンレス鋼を穿孔する
際の寿命は、スケール処理した３Ｃｒ−１Ｎｉ鋼製のプ
ラグに比べて２０倍以上の長寿命を有している。
３８３号公報でプラグ本体表面に、５０重量％以上のニ
オブを含有するニオブ合金製の被覆層を形成したプラグ
を開示した。このプラグは、優れた高温強度、耐摩耗
性を有し、溶損や摩耗、えぐれなどの損傷が生じ難い、
靱性が高く、熱的および力学的負荷が加わっても亀裂
の発生や進展が抑制される、使用中にプラグが高温に
曝された際に酸化しやすく、この酸化物が被加工材料と
接触するプラグ表面を保護するために焼付きが生じ難
い、などの優れた特性を持ち、ステンレス鋼を穿孔する
際の寿命は、スケール処理した３Ｃｒ−１Ｎｉ鋼製のプ
ラグに比べて２０倍以上の長寿命を有している。
【００１６】しかし、上記特開平１０−３０６３８３号
公報に開示したプラグでは、プラグと被加工材との摩擦
係数が高く、摩擦発熱が大きくなり、特に二相ステンレ
ス鋼などの穿孔圧延で圧延時間が長くなると、被加工材
内面の温度が著しく高くなり、穿孔圧延された管内面に
被れ等の疵が発生する恐れがあることが判った。
公報に開示したプラグでは、プラグと被加工材との摩擦
係数が高く、摩擦発熱が大きくなり、特に二相ステンレ
ス鋼などの穿孔圧延で圧延時間が長くなると、被加工材
内面の温度が著しく高くなり、穿孔圧延された管内面に
被れ等の疵が発生する恐れがあることが判った。
【００１７】本発明の課題は、上記従来の問題を解決
し、ステンレス鋼やＮｉ基合金などの材料の穿孔圧延で
も優れた耐久性を発揮し、かつ被加工材との摩擦係数を
小さくして内面性状の優れた鋼管を製造することができ
る継目無鋼管穿孔圧延用プラグを提供することにある。
し、ステンレス鋼やＮｉ基合金などの材料の穿孔圧延で
も優れた耐久性を発揮し、かつ被加工材との摩擦係数を
小さくして内面性状の優れた鋼管を製造することができ
る継目無鋼管穿孔圧延用プラグを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するために種々の試験をおこない、プラグ表面に
被覆するＮｂ合金に特定量のＳｉを添加することによっ
て、優れた耐久性を備えるとともに被圧延材との摩擦係
数が従来のプラグに比べ小さく良好なプラグが得られる
ことが判った。
を解決するために種々の試験をおこない、プラグ表面に
被覆するＮｂ合金に特定量のＳｉを添加することによっ
て、優れた耐久性を備えるとともに被圧延材との摩擦係
数が従来のプラグに比べ小さく良好なプラグが得られる
ことが判った。
【００１９】本発明は、上記知見に基づいて完成された
もので、その要旨は以下の通りである。
もので、その要旨は以下の通りである。
【００２０】（１）本体の外表面に被覆層を形成した継
目無鋼管穿孔圧延用プラグであって、上記被覆層はＳｉ
を０．１〜５．０重量％含有し、１３００℃における圧
縮変形抵抗が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のニオブ合金から
なることを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用プラグ。
目無鋼管穿孔圧延用プラグであって、上記被覆層はＳｉ
を０．１〜５．０重量％含有し、１３００℃における圧
縮変形抵抗が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のニオブ合金から
なることを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用プラグ。
【００２１】（２）本体と被覆層との間に該被覆層に比
べ比熱が大きい材質の中間層を設けたことを特徴とする
上記（１）項１に記載の継目無鋼管穿孔圧延用プラグ。
べ比熱が大きい材質の中間層を設けたことを特徴とする
上記（１）項１に記載の継目無鋼管穿孔圧延用プラグ。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラグについて、
添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す
化学組成の％表示は重量％を意味する。
添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す
化学組成の％表示は重量％を意味する。
【００２３】図２は、本発明のプラグの一例を示す模式
的縦断面図であり、符号２ａは被覆層、２ｂは本体を示
す。
的縦断面図であり、符号２ａは被覆層、２ｂは本体を示
す。
【００２４】図２に示すように、プラグは本体２ｂの外
表面に被覆層２ａを備える。被覆層２ａは、０．１〜
５．０％のＳｉを含有し、１３００℃における圧縮変形
抵抗が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のニオブ合金で形成され
る。
表面に被覆層２ａを備える。被覆層２ａは、０．１〜
５．０％のＳｉを含有し、１３００℃における圧縮変形
抵抗が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のニオブ合金で形成され
る。
【００２５】ここで、上記ニオブ合金として、Ｓｉの含
有量が０．１％以上、５．０％以下のものを用いるのは
次の理由による。すなわち、Ｓｉは高温にさらされた際
にプラグ表面に拡散して酸化被膜を形成し、これが被加
工材（ビレット）内面の酸化物と反応して生じる低融点
の複合酸化物が一種の液状潤滑剤の役割を果たし、プラ
グと被加工材との間の摩擦力を下げる作用があると考え
られる。Ｓｉの含有量が０．１％未満では、上記摩擦力
の低減効果が不十分であり、一方、５．０％を越えて添
加しても、上記効果は飽和し、酸化被膜の靱性が低下し
て亀裂が生じやすくなる。なお、ニオブ合金とは、Ｎｂ
量が５０％以上のものを指す。Ｓｉ以外の合金元素とし
ては、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉなどの１種ま
たは２種以上を挙げることができ、特にその種類を限定
するものでないが、例えば、ニオブ合金として、Ｎｂ−
Ｈｆ−Ｔｉ−Ｓｉ系やＮｂ−Ｍｏ−Ｓｉ系などを挙げる
ことができる。
有量が０．１％以上、５．０％以下のものを用いるのは
次の理由による。すなわち、Ｓｉは高温にさらされた際
にプラグ表面に拡散して酸化被膜を形成し、これが被加
工材（ビレット）内面の酸化物と反応して生じる低融点
の複合酸化物が一種の液状潤滑剤の役割を果たし、プラ
グと被加工材との間の摩擦力を下げる作用があると考え
られる。Ｓｉの含有量が０．１％未満では、上記摩擦力
の低減効果が不十分であり、一方、５．０％を越えて添
加しても、上記効果は飽和し、酸化被膜の靱性が低下し
て亀裂が生じやすくなる。なお、ニオブ合金とは、Ｎｂ
量が５０％以上のものを指す。Ｓｉ以外の合金元素とし
ては、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉなどの１種ま
たは２種以上を挙げることができ、特にその種類を限定
するものでないが、例えば、ニオブ合金として、Ｎｂ−
Ｈｆ−Ｔｉ−Ｓｉ系やＮｂ−Ｍｏ−Ｓｉ系などを挙げる
ことができる。
【００２６】ところで、被覆層は被加工材からの伝熱と
摩擦発熱によって高温になるが、高温変形抵抗が低いと
被覆層が塑性変形し、プラグ形状の維持が困難になり、
中空素管の内面寸法精度が悪化する。これを防止するた
め、被覆層は１３００℃における圧縮変形抵抗が１５ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上必要である。好ましくは、上記圧縮変
形抵抗は２０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上である。なお、上記圧
縮変形抵抗は、歪み速度が１／秒で圧縮試験した際の真
歪み０．２における真応力値を指す。
摩擦発熱によって高温になるが、高温変形抵抗が低いと
被覆層が塑性変形し、プラグ形状の維持が困難になり、
中空素管の内面寸法精度が悪化する。これを防止するた
め、被覆層は１３００℃における圧縮変形抵抗が１５ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上必要である。好ましくは、上記圧縮変
形抵抗は２０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上である。なお、上記圧
縮変形抵抗は、歪み速度が１／秒で圧縮試験した際の真
歪み０．２における真応力値を指す。
【００２７】被覆層の厚さは特に制限されない。しか
し、その厚さが１ｍｍ未満であると、摩耗によって被覆
層が徐々に薄くなった際に、比較的早期に所望の効果が
消失する。また、その厚さが厚すぎると、その効果が飽
和するうえ、高価なＮｂ合金を大量に使用することにな
り、プラグ製作コストが嵩む。従って、被覆層の厚さ
は、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とするのが好ましい。
し、その厚さが１ｍｍ未満であると、摩耗によって被覆
層が徐々に薄くなった際に、比較的早期に所望の効果が
消失する。また、その厚さが厚すぎると、その効果が飽
和するうえ、高価なＮｂ合金を大量に使用することにな
り、プラグ製作コストが嵩む。従って、被覆層の厚さ
は、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００２８】プラグの本体の材料としては、例えば、Ｔ
ｉ、Ｔｉ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金など高温強度に優れた材
料を挙げることができ、特にその種類を限定するもので
ないが、プラグ軽量化の観点から、ＴｉやＴｉ合金の材
料が望ましい。
ｉ、Ｔｉ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金など高温強度に優れた材
料を挙げることができ、特にその種類を限定するもので
ないが、プラグ軽量化の観点から、ＴｉやＴｉ合金の材
料が望ましい。
【００２９】上記のように構成されたプラグを用いるこ
とにより、プラグ表層部に溶損やえぐれなどの損傷の発
生を防止してステンレス鋼などの難加工材料の穿孔圧延
が可能となる。また、急激な温度変化や機械的衝撃がプ
ラグに加わっても、き裂の発生・進展が抑制され、更
に、その表面に生じる酸化物層が極めて良好な潤滑性を
有するので、被加工材内面における被れ等の内面疵の発
生が抑制される。
とにより、プラグ表層部に溶損やえぐれなどの損傷の発
生を防止してステンレス鋼などの難加工材料の穿孔圧延
が可能となる。また、急激な温度変化や機械的衝撃がプ
ラグに加わっても、き裂の発生・進展が抑制され、更
に、その表面に生じる酸化物層が極めて良好な潤滑性を
有するので、被加工材内面における被れ等の内面疵の発
生が抑制される。
【００３０】図３は、本発明のプラグの好適態様例を示
す模式的断面図であり、符号２ｃは中間層を示す。図２
と同じ要素は同一の符号で示す。
す模式的断面図であり、符号２ｃは中間層を示す。図２
と同じ要素は同一の符号で示す。
【００３１】図３に示すように、本体２ｂと被覆層２ａ
との間に被覆層に比べ比熱の大きい材質の中間層２ｃを
形成することにより被覆層の残留応力の緩和や断熱性の
向上を図ることができ、被覆層のき裂発生とそのき裂の
本体側への進展、ならびに本体の温度上昇や変形が抑制
され、プラグ寿命が一層向上する。
との間に被覆層に比べ比熱の大きい材質の中間層２ｃを
形成することにより被覆層の残留応力の緩和や断熱性の
向上を図ることができ、被覆層のき裂発生とそのき裂の
本体側への進展、ならびに本体の温度上昇や変形が抑制
され、プラグ寿命が一層向上する。
【００３２】中間層の材質としては、被覆層に比べ比熱
の大きい適宜な成分組成のＦｅ基合金、Ｎｉ基合金、Ｃ
ｏ基合金などを挙げることができ、特にその種類を限定
するものでない。好ましくは、Ｃｒ含有量が１０〜３０
％のＮｉ基合金、あるいはＮｉ含有量が２５〜４５％の
Ｆｅ基合金である。
の大きい適宜な成分組成のＦｅ基合金、Ｎｉ基合金、Ｃ
ｏ基合金などを挙げることができ、特にその種類を限定
するものでない。好ましくは、Ｃｒ含有量が１０〜３０
％のＮｉ基合金、あるいはＮｉ含有量が２５〜４５％の
Ｆｅ基合金である。
【００３３】中間層の厚さは、特に限定しないが、１〜
２ｍｍ程度とするとよい。
２ｍｍ程度とするとよい。
【００３４】次に、被覆層と中間層の形成方法を説明す
る。
る。
【００３５】被覆層の形成方法は、特に限定しないが、
肉盛溶接法やレーザークラディング法は、処理工程も少
なく比較的安価に所望の被覆層を形成することができる
ので好ましい。
肉盛溶接法やレーザークラディング法は、処理工程も少
なく比較的安価に所望の被覆層を形成することができる
ので好ましい。
【００３６】中間層も被覆層と同様に、肉盛溶接法やレ
ーザクラディング法で行うことができる。
ーザクラディング法で行うことができる。
【００３７】
【実施例】（実施例１）高温に加熱した被加工材に相当
するディスク状試験片を回転させ、その平面上に、プラ
グ材で製作したリングを押しつける方式の高温摩擦試験
を表１に示す試験条件でおこない、リングとディスク状
試験片との間の摩擦係数を測定するとともに試験完了後
のリング表面に発生したクラックを調査した。リングと
して、その表面にＳｉ含有量と合金成分を種々変えたＮ
ｂ合金を３ｍｍの厚さで肉盛溶接した表２に示す１０種
類のリングを用いた。
するディスク状試験片を回転させ、その平面上に、プラ
グ材で製作したリングを押しつける方式の高温摩擦試験
を表１に示す試験条件でおこない、リングとディスク状
試験片との間の摩擦係数を測定するとともに試験完了後
のリング表面に発生したクラックを調査した。リングと
して、その表面にＳｉ含有量と合金成分を種々変えたＮ
ｂ合金を３ｍｍの厚さで肉盛溶接した表２に示す１０種
類のリングを用いた。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】摩擦特性は、リングを押し付けた際にディ
スク状試験片に生じるトルク（Ｔｒ）を計測し、この値
とリング平均半径（Ｒ）と押し付け荷重（Ｐ）とから、
摩擦係数（μ）をμ＝Ｔｒ／（Ｒ×Ｐ）で算出し、表２
の試験Ｎｏ．７の比較例で測定された摩擦係数（μ0 ）
を基準とし、摩擦係数比（μ／μ0 ）で評価した。表２
に摩擦係数比ならびにクラックの発生状況をクラックの
発生無しまたは小を○印、クラックの発生大を×印で示
す。
スク状試験片に生じるトルク（Ｔｒ）を計測し、この値
とリング平均半径（Ｒ）と押し付け荷重（Ｐ）とから、
摩擦係数（μ）をμ＝Ｔｒ／（Ｒ×Ｐ）で算出し、表２
の試験Ｎｏ．７の比較例で測定された摩擦係数（μ0 ）
を基準とし、摩擦係数比（μ／μ0 ）で評価した。表２
に摩擦係数比ならびにクラックの発生状況をクラックの
発生無しまたは小を○印、クラックの発生大を×印で示
す。
【００４１】表２に示すように、試験Ｎｏ．１〜６の本
発明例は、試験Ｎｏ．７〜９の比較例に比べ摩擦係数が
小さく優れた摩擦特性を示すとともに、クラックの発生
が無くまたは少なく良好であった。なお、試験Ｎｏ．１
０の比較例は、優れた摩擦特性を示したが、クラックの
発生が著しく不良であった。
発明例は、試験Ｎｏ．７〜９の比較例に比べ摩擦係数が
小さく優れた摩擦特性を示すとともに、クラックの発生
が無くまたは少なく良好であった。なお、試験Ｎｏ．１
０の比較例は、優れた摩擦特性を示したが、クラックの
発生が著しく不良であった。
【００４２】（実施例２）図２に示す基本構成のプラグ
を図１に示すように傾斜穿孔機に配置して、穿孔圧延を
実施した。図２において、プラグとして、Ｔｉ合金製の
本体の表面に、Ｈｆ：１０％、Ｔｉ：１％、Ｓｉ：３．
５％を含有し、残部がＮｂと不可避的不純物であるＮｂ
合金（１３００℃における圧縮変形抵抗：１８．６ｋｇ
ｆ／ｍｍ2）製の厚さ３ｍｍの被覆層を肉盛溶接し、さ
らに、プラグ本体と被覆層の間にＮｉ合金（Ｃｒ：１７
％、Ｍｏ：１７％、残部：Ｎｉおよび不可避的不純物）
製の厚さ１．５ｍｍの中間層を肉盛溶接したものを用い
た。なお、上記Ｎｂ合金と上記Ｎｉ合金の比熱は、それ
ぞれ０．０６４ｃａｌ／（ｇ・℃）、０．１０８ｃａｌ
／（ｇ・℃）である。
を図１に示すように傾斜穿孔機に配置して、穿孔圧延を
実施した。図２において、プラグとして、Ｔｉ合金製の
本体の表面に、Ｈｆ：１０％、Ｔｉ：１％、Ｓｉ：３．
５％を含有し、残部がＮｂと不可避的不純物であるＮｂ
合金（１３００℃における圧縮変形抵抗：１８．６ｋｇ
ｆ／ｍｍ2）製の厚さ３ｍｍの被覆層を肉盛溶接し、さ
らに、プラグ本体と被覆層の間にＮｉ合金（Ｃｒ：１７
％、Ｍｏ：１７％、残部：Ｎｉおよび不可避的不純物）
製の厚さ１．５ｍｍの中間層を肉盛溶接したものを用い
た。なお、上記Ｎｂ合金と上記Ｎｉ合金の比熱は、それ
ぞれ０．０６４ｃａｌ／（ｇ・℃）、０．１０８ｃａｌ
／（ｇ・℃）である。
【００４３】１３００℃に加熱された直径６０ｍｍの２
５Ｃｒ−７Ｎｉステンレス鋼ビレットを使用し、外径６
０ｍｍ、内径５５ｍｍ、長さ１２００ｍｍの継目無管を
連続して２０本製造し、得られた鋼管の内面疵の発生状
況を調査した。なお、比較例として、Ｓｉ：０．１％以
下、Ｈｆ：１０％、Ｔｉ：１％を含有し、残部がＮｂと
不可避的不純物であるＮｂ合金製の厚さ３ｍｍの被覆層
を有するプラグ（中間層は無し）を用いその他の試験条
件は上記と同様にして２０本の穿孔圧延を実施した。そ
の結果、本発明例では２０本のすべてに内面疵の発生が
認められず極めて良好であった。比較例は、２０本中の
３本に被れ状の内面疵が発生し不良であった。
５Ｃｒ−７Ｎｉステンレス鋼ビレットを使用し、外径６
０ｍｍ、内径５５ｍｍ、長さ１２００ｍｍの継目無管を
連続して２０本製造し、得られた鋼管の内面疵の発生状
況を調査した。なお、比較例として、Ｓｉ：０．１％以
下、Ｈｆ：１０％、Ｔｉ：１％を含有し、残部がＮｂと
不可避的不純物であるＮｂ合金製の厚さ３ｍｍの被覆層
を有するプラグ（中間層は無し）を用いその他の試験条
件は上記と同様にして２０本の穿孔圧延を実施した。そ
の結果、本発明例では２０本のすべてに内面疵の発生が
認められず極めて良好であった。比較例は、２０本中の
３本に被れ状の内面疵が発生し不良であった。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、ステンレス鋼やＮｉ基
合金などの材料の穿孔圧延でも優れた耐久性を発揮し、
かつ被加工材との摩擦係数を小さくして内面性状の優れ
た鋼管を製造することができる。したがって、高品質の
継目無管を低コストで製造することが可能となる。
合金などの材料の穿孔圧延でも優れた耐久性を発揮し、
かつ被加工材との摩擦係数を小さくして内面性状の優れ
た鋼管を製造することができる。したがって、高品質の
継目無管を低コストで製造することが可能となる。
【図１】穿孔圧延機による穿孔圧延形態を示す模式的縦
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のプラグの一例を示す模式的縦断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明のプラグの好適態様例を示す模式的縦断
面図である。
面図である。
１ａ、１ｂ：主ロール、
２：プラグ、
２ａ：被覆層、
２ｂ：本体、
２ｃ：中間層、
３：マンドレル、
Ｂ：中実丸ビッレト、
Ｈ：中空素管。
Claims (2)
- 【請求項１】 本体の外表面に被覆層を形成した継目無
鋼管穿孔圧延用プラグであって、上記被覆層はＳｉを
０．１〜５．０重量％含有し、１３００℃における圧縮
変形抵抗が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のニオブ合金からな
ることを特徴とする継目無鋼管穿孔圧延用プラグ。 - 【請求項２】 本体と被覆層との間に該被覆層に比べ比
熱が大きい材質の中間層を設けた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プラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21401299A JP3451990B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21401299A JP3451990B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001038408A JP2001038408A (ja) | 2001-02-13 |
| JP3451990B2 true JP3451990B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=16648820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21401299A Expired - Fee Related JP3451990B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451990B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5842772B2 (ja) | 2012-09-11 | 2016-01-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 継目無鋼管圧延用プラグおよびその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21401299A patent/JP3451990B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001038408A (ja) | 2001-02-13 |
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