JP4264755B2 - 熱間加工用工具鋼、熱間加工用工具および継目無管製造用プラグ - Google Patents
熱間加工用工具鋼、熱間加工用工具および継目無管製造用プラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4264755B2 JP4264755B2 JP2005506176A JP2005506176A JP4264755B2 JP 4264755 B2 JP4264755 B2 JP 4264755B2 JP 2005506176 A JP2005506176 A JP 2005506176A JP 2005506176 A JP2005506176 A JP 2005506176A JP 4264755 B2 JP4264755 B2 JP 4264755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- steel
- scale
- oxide scale
- hot working
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
(A)Cr:0.05〜0.5%、
(B)Co:0.05〜5%、
(C)Ti、Nb、V、ZrおよびBの1種以上:合計で0.05〜0.5%、
(D)REM:0.001〜0.2%。
但し、REMとは、LaからLuまでのランタニド15元素とScおよびYを含めた17元素のことである。
C:0.05〜0.5%
Cは、鋼の高温強度の向上に有効である。しかし、0.05%未満の含有量では十分な高温強度が得られない。一方、0.5%を超えると工具として使用した後の表面に焼きが入った部分の硬度が高くなりすぎ、焼割れが生じやすくなる。このため、C含有量は0.05〜0.5%とする。下限として好ましいのは0.07%、より好ましいのは0.1%である。また、上限として好ましいのは0.3%、より好ましいのは0.2%である。
Siは、鋼の脱酸剤として有効である。また、Ac1変態点の上昇および表面に生成する酸化スケールの緻密化に有効であるだけでなく、フェアライト(Fe2SiO4)を生成させて酸化スケールの高温変形能を増大させ、密着性を向上させる。0.1%未満の含有量ではこれらの効果が得られない。一方、1%を超えるとフェアライトが過剰に生成し、酸化スケールの融点が低下するだけでなく、高温硬度も低下する。これらの理由により、Si含有量は0.1〜1%が適正である。下限として好ましいのは0.15%、より好ましいのは0.2%である。また、上限として好ましいのは0.6%、より好ましいのは0.5%である。
Mnは、鋼の表面に生成する酸化スケールの形態制御のため、および鋼の高温強度を向上させるために本発明鋼にとって最も重要な元素の1つである。1.6%未満の含有量では酸化スケールの密着性の改善効果が認められないだけでなく、高温強度の向上効果も小さく、工具として使用した場合、寿命向上が認められない。一方、3.5%を超えると、地金の耐焼割れ性が低下し、工具として使用した後の冷却時に表面に割れが発生し、寿命が短くなる。これらの理由から、適正なMn含有量は1.6〜3.5%である。下限として好ましいのは2%、より好ましいのは2.5%である。また、上限として好ましいのは3.25%、より好ましいのは3.2%である。
Niは、酸化スケール層中、なかでもFe2MnO4を多く含む内層スケール層中に金属粒子として分散析出し、酸化スケールの耐剥離性を向上させるのに有効である。この効果は、後述するCuと併せて添加した場合に特に著しい。しかし、0.05%未満の含有量では上記の効果は得られない。一方、0.5%を超えると、鋼の耐変態割れ性が低下する。このため、Ni含有量は0.05〜0.5%が適正である。下限として好ましいのは0.15%、より好ましいのは0.2%である。また、上限として好ましいのは0.45%、より好ましいのは0.4%である。
Moは、鋼の高温強度を向上させるのに有効なだけでなく、NiおよびCuとの複合添加により酸化スケールの密着性を向上させるのに有効な成分でもある。これらの効果は2%以上で得られるが、その効果は5%で飽和する。従って、適正なMo含有量は2〜5%である。下限として好ましいのは2.25%、より好ましいのは2.5%である。また、上限として好ましいのは4.5%、より好ましいのは4%である。
Wは、鋼の高温強度を向上させる。また、酸化スケールの潤滑性を制御するのに極めて重要な元素である。従って、少なくとも2%の含有量が必要である。一方、5%を超えると、酸化スケールの融点が低下しすぎて使用中に酸化スケール層が剥離しやすくなり、焼付きが発生するようになる。このため、Wの適正な含有量は2〜5%である。下限として好ましいのは2.5%、より好ましいのは3%である。また、上限として好ましいのは4.5%、より好ましいのは4%である。
Cuは、酸化スケールの密着性や潤滑性などを向上させるうえで本発明鋼においては上記のNiとともに最も重要な元素の一つである。特にNiとの複合添加で酸化スケールの密着性や潤滑性などを大幅に向上させることは前述したとおりである。
本発明の工具鋼の他の一つは、上記の成分に加えて、以下に述べる成分の中から選んだ少なくとも1種の成分を含み、残部がFeと不純物からなるものである。
Crは添加しなくてもよいが、酸化スケールの密着性を向上させるのに有効な元素であるので、必要に応じて添加してもよい。しかし、0.05%未満の含有量では上記の効果が得られない。一方、0.5%を超えると焼割れが発生しやすくなる。また、前述のように、Cr含有量が多いとCrが濃縮したスピネル型スケールが生成して、ステンレス鋼の加工の際に焼付きが発生しやすくなる。これらの理由から、添加する場合のCr含有量は0.05〜0.5%とするのがよい。
Coも添加しなくてもよいが、靭性を向上させるのに有効な元素であるとともに、上記のNiと同様に、酸化スケール層中に金属粒子として分散析出し、酸化スケールの耐剥離性などを向上させるのに有効な元素である。従って、必要に応じて添加してもよい。しかし、0.05%未満の含有量では前記の効果は得られない。一方、5%を超えると金属粒子が多くなりすぎて焼付きが発生しやすくなるとともに、工具の熱疲労特性が低下して、工具が加熱と冷却をくり返されたときに、その表面に熱疲労による亀裂が生じやすくなる。また、過剰のCoは酸化スケール形成を抑制する。このため、添加する場合のCo含有量は0.05〜5%とするのがよい。
これらの元素も添加しなくてもよいが、いずれの元素も、細粒化作用を有し、靭性を向上させるのに有効な元素であるので、必要に応じて1種または2種以上を添加してもよい。しかし、含有量がそれぞれ、または合計で0.05%未満では上記の効果が得られない。一方、0.5%を超えると脆化相が現れ、地金の強度が低下する。このため、添加する場合のこれら元素の含有量は、それぞれ、または2種以上の合計で0.05〜0.5%とするのがよい。
REM、即ち、LaからLuまでのランタニド15元素とScおよびYを含めた17元素、は添加しなくてもよいが、いずれの元素も酸化スケールの密着性を改善するのに有効な成分であるから、必要に応じて1種以上を添加してもよい。しかし、それぞれ、または合計の含有量が0.001%未満では前記の効果は得られず、0.2%を超えると脆化相が現れ強度が低下する。このため、添加する場合の含有量は、それぞれ、または2種以上の合計で0.001〜0.2%とするのがよい。
本発明の熱間加工用工具と継目無管製造のための穿孔圧延機用プラグは、前記の化学組成を有する熱間加工用工具鋼からなる。そして、その表面は「酸化スケール付け熱処理」によって形成される厚さ50〜1500μmの酸化スケール層で覆われている必要がある。その理由は次のとおりである。
本発明の熱間加工用工具鋼は、大気溶解法、AOD法およびVOD法などの公知のプロセスにより溶製し、得られた溶鋼を造塊法や連続鋳造法により鋼塊または鋳片となし、その後、必要に応じて熱間圧延などの熱間加工を施して所定形状の鋼片とすることにより製造する。その際の製造条件に特別な制約はない。
(1)加熱雰囲気
スケール付け処理においては加熱雰囲気中に含まれる水蒸気が重要であり、炉内の水蒸気濃度を5体積%以上に保つ必要がある。この条件は、LNG、LPG、Cガスおよびブタン等の燃料を空気と混合して燃焼させることにより得られる。
スケールの厚さは、加熱温度と加熱時間に依存する。Mn酸化物を多く含むスピネル型スケールを均一な厚さに形成させるためには800℃以上での処理が望ましい。また、1200℃を超えると、生成したスケールが溶融するので、加熱温度は1200℃以下が望ましい。
加熱時間は、加熱温度に応じて所定のスケール厚さが得られるように決定すればよい。
パラレル用
ビレット・・直径70mm×長さ1000mm
ホローシェル・・直径72mm×長さ2200mm
拡管用
ビレット・・直径65mm×長さ1000mm
ホローシェル・・直径93mm×長さ2200mm
ビレットの加熱温度:1200℃
交叉角:15°
傾斜角:10°
プラグ寸法:
パラレル用・・直径54mm
拡管用・・・・直径75mm
Claims (7)
- 質量%で、C:0.05〜0.5%、Si:0.1〜1%、Mn:1.6〜3.5%、Ni:0.05〜0.5%、Mo:2〜5%、W:2〜5%およびCu:0.05〜0.5%を含み、残部がFeおよび不純物からなることを特徴とする熱間加工用工具鋼。
- 質量%で、C:0.05〜0.5%、Si:0.1〜1%、Mn:1.6〜3.5%、Ni:0.05〜0.5%、Mo:2〜5%、W:2〜5%およびCu:0.05〜0.5%を含み、さらに下記の元素の中の少なくとも1種を含み、残部がFeおよび不純物からなることを特徴とする熱間加工用工具鋼。
Cr:0.05〜0.5% および
REM:0.001〜0.2%。
但し、REMはランタニド元素、ScおよびYの17元素である。 - 質量%で、C:0.05〜0.5%、Si:0.1〜1%、Mn:1.6〜3.5%、Ni:0.05〜0.5%、Mo:2〜5%、W:2〜5%、Cu:0.05〜0.5%およびCo:0.05〜5%を含み、残部がFeおよび不純物からなることを特徴とする熱間加工用工具鋼。
- 質量%で、C:0.05〜0.5%、Si:0.1〜1%、Mn:1.6〜3.5%、Ni:0.05〜0.5%、Mo:2〜5%、W:2〜5%およびCu:0.05〜0.5%およびCo:0.05〜5%を含み、さらに下記の元素の少なくとも1種を含み、残部がFeおよび不純物からなることを特徴とする熱間加工用工具鋼。
Cr:0.05〜0.5% および
REM:0.001〜0.2%。
但し、REMはランタニド元素、ScおよびYの17元素である。 - 請求項1から請求項4までのいずれかに記載の成分に加えて、さらに、それぞれ、または2種以上の合計で0.05〜0.5質量%のTi、Nb、V、ZrおよびBの中から選ばれた少なくとも1種を含み、残部がFeおよび不純物からなることを特徴とする熱間加工用工具鋼。
- 請求項1から請求項5までのいずれかに記載の熱間加工用工具鋼からなり、その表面が酸化スケール付け熱処理により形成された厚さ50〜1500μmの酸化スケールで覆われていることを特徴とする熱間加工用工具。
- 請求項1から請求項5までのいずれかに記載の熱間加工用工具鋼からなり、その表面が酸化スケール付け熱処理により形成された厚さ50〜1500μmの酸化スケールで覆われていることを特徴とする継目無管の製造に使用される穿孔圧延機用のプラグ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003134012 | 2003-05-13 | ||
JP2003134012 | 2003-05-13 | ||
PCT/JP2004/006373 WO2004101837A1 (ja) | 2003-05-13 | 2004-05-12 | 熱間加工用工具鋼、熱間加工用工具および継目無管製造用プラグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004101837A1 JPWO2004101837A1 (ja) | 2006-07-13 |
JP4264755B2 true JP4264755B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=33447142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005506176A Expired - Fee Related JP4264755B2 (ja) | 2003-05-13 | 2004-05-12 | 熱間加工用工具鋼、熱間加工用工具および継目無管製造用プラグ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1632583B1 (ja) |
JP (1) | JP4264755B2 (ja) |
CN (1) | CN100494448C (ja) |
DE (1) | DE602004029357D1 (ja) |
WO (1) | WO2004101837A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007114173A1 (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 高合金圧延用マンドレルバー、その表面処理方法および製造方法、ならびに継目無鋼管製造装置の操業方法 |
WO2008096708A1 (ja) | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグの製造方法、金属管の製造方法及び金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグ |
CN101942610A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-01-12 | 黄贞益 | 一种热轧无缝钢管穿孔顶头及其加工工艺 |
EP2476772A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | Rovalma, S.A. | High thermal diffusivity and high wear resistance tool steel |
JP5566417B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2014-08-06 | 新日鐵住金株式会社 | 穿孔プラグの製造方法 |
WO2014050975A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 新報国製鉄株式会社 | シームレス鋼管製造用ピアサープラグ用素材およびその製造方法 |
AU2014303873B2 (en) * | 2013-08-06 | 2017-06-08 | Nippon Steel Corporation | Seamless steel pipe for line pipe, and method for producing same |
CN103627979A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-12 | 铜陵市肆得科技有限责任公司 | 一种大型泵轴承钢材料及其制备方法 |
CN103741061B (zh) * | 2013-12-19 | 2016-01-27 | 马鞍山市方圆材料工程有限公司 | 一种轧辊用高断裂韧性合金钢材料及其制备方法 |
JP6376218B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2018-08-22 | 新日鐵住金株式会社 | 拡散接合し難いオーステナイト系ステンレス鋼板 |
DE102015122975B3 (de) * | 2015-12-30 | 2017-03-23 | Wolfgang Dörr | Verfahren zur Herstellung eines Warmumformwerkzeuges |
CN105821343B (zh) * | 2016-05-24 | 2017-10-27 | 江苏金基特钢有限公司 | 一种特种钢的生产方法 |
CN106191694B (zh) * | 2016-07-05 | 2019-04-09 | 左其福 | 热锻温挤冷冲工模具兼用钢 |
CN111315906A (zh) * | 2017-11-02 | 2020-06-19 | 日本制铁株式会社 | 穿轧机顶头及其制造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58123859A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼 |
JP2940188B2 (ja) * | 1991-02-23 | 1999-08-25 | 住友金属工業株式会社 | 熱間製管工具及びその製造方法 |
JPH08193241A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-07-30 | Kawasaki Steel Corp | 熱間加工用工具及びその製造方法 |
JPH08206709A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-08-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間製管工具およびその製造方法 |
-
2004
- 2004-05-12 JP JP2005506176A patent/JP4264755B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-12 DE DE602004029357T patent/DE602004029357D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-05-12 CN CNB2004800131375A patent/CN100494448C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-12 EP EP04732422A patent/EP1632583B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-05-12 WO PCT/JP2004/006373 patent/WO2004101837A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1632583B1 (en) | 2010-09-29 |
EP1632583A1 (en) | 2006-03-08 |
DE602004029357D1 (de) | 2010-11-11 |
CN1788101A (zh) | 2006-06-14 |
JPWO2004101837A1 (ja) | 2006-07-13 |
EP1632583A4 (en) | 2006-06-28 |
WO2004101837A1 (ja) | 2004-11-25 |
CN100494448C (zh) | 2009-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5029788B1 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP4264755B2 (ja) | 熱間加工用工具鋼、熱間加工用工具および継目無管製造用プラグ | |
JPWO2006003954A1 (ja) | Ni基合金素管及びその製造方法 | |
WO2014013963A1 (ja) | 穿孔プラグ | |
JP2683861B2 (ja) | 熱間製管用工具及びその製造方法 | |
JP5321673B2 (ja) | 穿孔圧延用工具 | |
JP2940188B2 (ja) | 熱間製管工具及びその製造方法 | |
JP2707839B2 (ja) | マルテンサイト系継目無鋼管とその製造方法 | |
JP5056990B2 (ja) | 高Cr−高Ni合金からなる継目無管用丸鋼片の製造方法、およびその丸鋼片を用いた継目無管の製造方法 | |
JP3292122B2 (ja) | 継目無鋼管製造用工具 | |
JP3711959B2 (ja) | 耐熱用低合金鋼管およびその製造方法 | |
JPH0474848A (ja) | 熱間製管工具用鋼及び熱間製管工具 | |
JPH10291008A (ja) | 熱間製管用工具及びその製造方法 | |
JPH03204106A (ja) | 熱間継目無管製造用プラグ | |
JP6919493B2 (ja) | 継目無鋼管の製造方法 | |
JP3635531B2 (ja) | 継目無管製造用工具及びその製造方法 | |
JP3760850B2 (ja) | 継目無鋼管製造用プラグ | |
JP4258580B2 (ja) | 継目無鋼管製造用工具およびその製造方法 | |
JPH08225887A (ja) | 継目無管製造用プラグ | |
JPH08206709A (ja) | 熱間製管工具およびその製造方法 | |
JP2952382B2 (ja) | 熱間製管工具の製造方法 | |
JPH03193204A (ja) | 熱間継目無管製造用プラグ | |
JPH069693B2 (ja) | 耐食性に優れた二相ステンレス鋼管の製造方法 | |
JP2002047534A (ja) | 継目無管製造用工具及びその製造方法 | |
JPH11197716A (ja) | 継目無鋼管製造用プラグミルプラグ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090121 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |