JPH01154808A - 鋼管圧延用工具 - Google Patents
鋼管圧延用工具Info
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- JPH01154808A JPH01154808A JP31368387A JP31368387A JPH01154808A JP H01154808 A JPH01154808 A JP H01154808A JP 31368387 A JP31368387 A JP 31368387A JP 31368387 A JP31368387 A JP 31368387A JP H01154808 A JPH01154808 A JP H01154808A
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Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鋼管圧延用工具、特にプラグ、ガイドシュー
に関するものである。
に関するものである。
C従来の技術〕
継目無鋼管等の製造に用いられる鋼管圧延機においては
、穿孔・圧延にプラグ、ガイドシュー或はディスクガイ
ド等の工具が用いられる。
、穿孔・圧延にプラグ、ガイドシュー或はディスクガイ
ド等の工具が用いられる。
かかる工具のうちたとえばプラグとしては、一般に、熱
処理によって表面に黒皮スケールを形成せしめた3%C
r−1%Ni系の低合金鋼が使用される。この低合金鋼
プラグは、普通fA管を圧延するときは数百本の圧延全
行い得る耐久性をもっているけれども、合金鋼を圧延対
象とするときは数本の圧延で寿命となり、極端に耐久性
が悪くなる。上に述べた、表面に黒皮スケールを形成せ
しめた3%Cr−1%Ni系の低合金鋼製プラグにおい
ては、表面の黒皮スケール層が潤滑性を有するとともに
断熱層として機能しており、プラグが昇温するのを抑え
ている。
処理によって表面に黒皮スケールを形成せしめた3%C
r−1%Ni系の低合金鋼が使用される。この低合金鋼
プラグは、普通fA管を圧延するときは数百本の圧延全
行い得る耐久性をもっているけれども、合金鋼を圧延対
象とするときは数本の圧延で寿命となり、極端に耐久性
が悪くなる。上に述べた、表面に黒皮スケールを形成せ
しめた3%Cr−1%Ni系の低合金鋼製プラグにおい
ては、表面の黒皮スケール層が潤滑性を有するとともに
断熱層として機能しており、プラグが昇温するのを抑え
ている。
普通鋼を圧延対象とするときは、プラグ表面の黒皮スケ
ール層が健全な状態で推移するけれども、合金鋼を圧延
対象とするときは、圧延負荷および摩擦係数が高いこと
に起因してプラグ表面の黒皮ユヶール層が、圧延中に消
耗し、プラグ内部に熱が拡散して昇温し加えてプラグと
圧延材間で金属接触を惹起して焼き付きに至りプラグの
寿命全短かくしている。
ール層が健全な状態で推移するけれども、合金鋼を圧延
対象とするときは、圧延負荷および摩擦係数が高いこと
に起因してプラグ表面の黒皮ユヶール層が、圧延中に消
耗し、プラグ内部に熱が拡散して昇温し加えてプラグと
圧延材間で金属接触を惹起して焼き付きに至りプラグの
寿命全短かくしている。
一方、ガイドシューにおいては、一般に、35Cr −
35旧系の合金鋼が使用される。この材質のガイドシュ
ーにおいても、合金鋼を圧延対象とするときは、焼き付
きが激しく寿命が短かい。
35旧系の合金鋼が使用される。この材質のガイドシュ
ーにおいても、合金鋼を圧延対象とするときは、焼き付
きが激しく寿命が短かい。
近時、合金鋼管の生産量が漸次増加しており、圧延製品
の表面性状を良好ならしめ工具原単位を低減せしめるべ
く、工具の耐久性を高めることが強く望まれている。
の表面性状を良好ならしめ工具原単位を低減せしめるべ
く、工具の耐久性を高めることが強く望まれている。
従来、かかる興要請に応えるべく、たとえば特開昭62
−50009号公報に、プラグ表面に、熱間静水圧成形
処理法によって高融点材たとえばMoの粉末を加圧成形
層を形成せしめることが提案されている。この先行技術
によれば、合金鋼全圧延対象とするときもある程度の工
具長寿命化は可能である。
−50009号公報に、プラグ表面に、熱間静水圧成形
処理法によって高融点材たとえばMoの粉末を加圧成形
層を形成せしめることが提案されている。この先行技術
によれば、合金鋼全圧延対象とするときもある程度の工
具長寿命化は可能である。
しかしながら、工具の母材が鉄ベースであり熱膨脹係数
が高いのに対し、被覆層の高融点材は熱膨脹係数が低い
から、圧延中にプラグ温度が高くなるに従い或は、圧延
後、プラグ温度が降下するときに熱応力が発生し、ヒー
トクラックの発生、表層剥離を招き工具寿命が短かい。
が高いのに対し、被覆層の高融点材は熱膨脹係数が低い
から、圧延中にプラグ温度が高くなるに従い或は、圧延
後、プラグ温度が降下するときに熱応力が発生し、ヒー
トクラックの発生、表層剥離を招き工具寿命が短かい。
本発明は、上に述べた、先行技術における問題点全解決
し、変形抵抗、摩擦係数共に高い合金鋼を圧延対象とす
るときも耐久性に優れ、以て表面性状(鋼管内表面の)
に優れた製品を得ることを可能ならしめるとともに、工
具原単位を低下せしめ延いては工具の交換に起因する設
備稼動率の低下および生産性の低下を防止し得る工具を
提供することを目的としてなされたものである。
し、変形抵抗、摩擦係数共に高い合金鋼を圧延対象とす
るときも耐久性に優れ、以て表面性状(鋼管内表面の)
に優れた製品を得ることを可能ならしめるとともに、工
具原単位を低下せしめ延いては工具の交換に起因する設
備稼動率の低下および生産性の低下を防止し得る工具を
提供することを目的としてなされたものである。
本発明の特徴とする処は、
(1)鋼管圧延用工具であって、重量で、Mo=50〜
80チ、N1、CrおよびFeの1 filまたは2種
以上が合計量で20〜50%からなる被覆層を有するこ
とを特徴とする鋼管圧延用工具。
80チ、N1、CrおよびFeの1 filまたは2種
以上が合計量で20〜50%からなる被覆層を有するこ
とを特徴とする鋼管圧延用工具。
(2)鋼管圧延用工具であって、重量で、Mo :50
〜80チ、Ni、grおよびFeの1種または2種以上
が合計量で20〜50係からなる被覆層を有しかつ、母
材と被覆層の間に、重量で、旧を少なくとも60チ含有
するNi或はNi合金層を介在せしめてなる鋼管圧延用
工具。
〜80チ、Ni、grおよびFeの1種または2種以上
が合計量で20〜50係からなる被覆層を有しかつ、母
材と被覆層の間に、重量で、旧を少なくとも60チ含有
するNi或はNi合金層を介在せしめてなる鋼管圧延用
工具。
にある。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明の発明者等は、上に述べた、従来技術における問
題点を解決すべく、種々検討を重ね結果、プラグ表面に
耐熱性、耐摩耗性に優れた工具材料であるMoを被覆す
るに際し、Mo或はWにNi、CrおよびFeの1種ま
たは2種以上を添加することにより、母材と被覆層間に
おける熱膨張差に起因する熱応力によってもたらされる
ヒートクラックの発生、被覆層の剥離を防止できるとい
う知見を得た。
題点を解決すべく、種々検討を重ね結果、プラグ表面に
耐熱性、耐摩耗性に優れた工具材料であるMoを被覆す
るに際し、Mo或はWにNi、CrおよびFeの1種ま
たは2種以上を添加することにより、母材と被覆層間に
おける熱膨張差に起因する熱応力によってもたらされる
ヒートクラックの発生、被覆層の剥離を防止できるとい
う知見を得た。
プラグ等の工具表面に形成する被覆層の主たる合金成分
としては、圧延材の温度が1000〜1300℃と高い
処から、融点の高いMolWが適している。さらに、圧
延対象が合金鋼であるから、先に述べたように、工具と
圧延材間での焼き付きが工具寿命を決定づけていること
に鑑み、工具表面に形成する被覆層の主たる合金成分と
しては、熱間で潤滑性に優れた材質であることが望まし
い。かかる観点から、高融点合金成分のうちMoが、5
50℃以上で酸化物を形成し、この酸化物が優れた潤滑
機能を有する処から最も適している。
としては、圧延材の温度が1000〜1300℃と高い
処から、融点の高いMolWが適している。さらに、圧
延対象が合金鋼であるから、先に述べたように、工具と
圧延材間での焼き付きが工具寿命を決定づけていること
に鑑み、工具表面に形成する被覆層の主たる合金成分と
しては、熱間で潤滑性に優れた材質であることが望まし
い。かかる観点から、高融点合金成分のうちMoが、5
50℃以上で酸化物を形成し、この酸化物が優れた潤滑
機能を有する処から最も適している。
本発明においては、工具表面に形成する被覆層の主たる
合金成分であるMo或はWKNi、Crおよびreの1
種または2種以上を添加することにより、母材と被覆層
間における熱膨張差に起因する熱応力によるヒートクラ
ック、被覆層の剥離の発生全能く抑え得る。一般に、母
材としては、先に述べた3%C’n−1%Ni系の低合
金鋼が用いられるから、母材と被覆層間における熱膨張
差を緩和できる。
合金成分であるMo或はWKNi、Crおよびreの1
種または2種以上を添加することにより、母材と被覆層
間における熱膨張差に起因する熱応力によるヒートクラ
ック、被覆層の剥離の発生全能く抑え得る。一般に、母
材としては、先に述べた3%C’n−1%Ni系の低合
金鋼が用いられるから、母材と被覆層間における熱膨張
差を緩和できる。
発明者等の知見によれば、3%Cr −1%Ni系の低
合金鋼を母材とするときは、被覆層の合金組成と・して
、Mo:50〜80%、N1、crおよびFeの1種ま
たは2種以上が合計量で20〜50チからなる合金とす
ることにより、ヒートクラック、被覆層剥離を能く抑え
得る。
合金鋼を母材とするときは、被覆層の合金組成と・して
、Mo:50〜80%、N1、crおよびFeの1種ま
たは2種以上が合計量で20〜50チからなる合金とす
ることにより、ヒートクラック、被覆層剥離を能く抑え
得る。
被覆層の合金組成として、Mo : 50〜80%とし
たのは、Moの含有量が50%未満では耐焼付性の点で
Mo本来の効果全発揮できないからである。一方、Mo
含有量が80%を超えると、被覆層剥離を能く抑え得々
い。
たのは、Moの含有量が50%未満では耐焼付性の点で
Mo本来の効果全発揮できないからである。一方、Mo
含有量が80%を超えると、被覆層剥離を能く抑え得々
い。
最適なMo含有量は、圧延材の焼き付き状況に応じて定
められる。
められる。
また、被覆層の厚さは、1.0〜3.0鰭が適している
。3. Ortanを超えて厚過ぎると被覆層が剥離し
易くなる傾向がある。
。3. Ortanを超えて厚過ぎると被覆層が剥離し
易くなる傾向がある。
被覆層の合金組成として、たとえばTl、Zrといった
炭化物形成元素を微量含有せしめ、分散強化したもので
もよい。
炭化物形成元素を微量含有せしめ、分散強化したもので
もよい。
本発明を実施するときの態様の1つとして、母材と被覆
層の間に中間層全介在させると、母その際、中間層の物
性として、熱膨脹係数が轟然考慮されねばならない。た
とえば、母材が鉄系の合金である場合に利用される旧或
はNi合金を中間層に適用するときに、Crf合金成分
の1つとするときは、crの含有量は40チが上限とな
る。Cr含有量が40%全超えると、Ni本来の熱応力
に対する柔軟性を損々う。
層の間に中間層全介在させると、母その際、中間層の物
性として、熱膨脹係数が轟然考慮されねばならない。た
とえば、母材が鉄系の合金である場合に利用される旧或
はNi合金を中間層に適用するときに、Crf合金成分
の1つとするときは、crの含有量は40チが上限とな
る。Cr含有量が40%全超えると、Ni本来の熱応力
に対する柔軟性を損々う。
一方、中間層の厚さは、母材と中間層、中間層と被覆層
におけるMoの相互拡散全考慮すると、0、1〜0.5
msが適している。
におけるMoの相互拡散全考慮すると、0、1〜0.5
msが適している。
また、母材として熱膨脹係数の低い材料、たとえばニレ
ジスト鋳鉄を用いると、より一層ヒートクラック防止、
被覆層剥離防止効果を高くすることができる。
ジスト鋳鉄を用いると、より一層ヒートクラック防止、
被覆層剥離防止効果を高くすることができる。
尚、ガイドシューに本発明を適用する場合は、耐焼付性
の他に耐摩耗性が要求され、従って、被覆層におけるM
o含有量は50〜70チの低め狙いが好ましい。
の他に耐摩耗性が要求され、従って、被覆層におけるM
o含有量は50〜70チの低め狙いが好ましい。
母材上に被覆層を形成する手段としては、溶射法、熱間
静水圧成形法、爆着法等を適用することができる。溶射
法を適用するときは、母材と被覆層の接合強度を高くす
るために、減圧下のプラズマ溶射法を適用するとよい。
静水圧成形法、爆着法等を適用することができる。溶射
法を適用するときは、母材と被覆層の接合強度を高くす
るために、減圧下のプラズマ溶射法を適用するとよい。
実施例1
3%Cr−1%Ni(残部:実質的にFe)系低合金母
材に、第1表に示す組成の被覆層を減圧下プラズマ溶射
法によって厚さ2叫に形成したプラグ、ガイドシューを
作成し、次の条件で圧延を行って耐久性を調べた。
材に、第1表に示す組成の被覆層を減圧下プラズマ溶射
法によって厚さ2叫に形成したプラグ、ガイドシューを
作成し、次の条件で圧延を行って耐久性を調べた。
圧 延 機:エロンゲータミル
圧延素材:サイズ 外径 75咽、肉厚 14日鋼種5
US3Q4鋼(18%Cr−8%Ni製品寸法: 外径
75朋、肉厚 5WIR圧延温度: 1200℃ プラグ直径二 60簡 第1表から明らかな如く、合金鋼を圧延対象とするとき
に、本発明のプラグ、ガイドシューは、従来材に比し格
段に長寿命でありさらに、製品である鋼管の内表面性状
も優れている。
US3Q4鋼(18%Cr−8%Ni製品寸法: 外径
75朋、肉厚 5WIR圧延温度: 1200℃ プラグ直径二 60簡 第1表から明らかな如く、合金鋼を圧延対象とするとき
に、本発明のプラグ、ガイドシューは、従来材に比し格
段に長寿命でありさらに、製品である鋼管の内表面性状
も優れている。
実施例2
3%Cr−1%Ni(残部:実質的にFe)系低合金母
材にMo:13Q%、Ni:19%、Cr:10%から
なる厚さ2mf)被覆層を、ni:80%、Cr:2Q
チからなる厚さ0.3 mの中間層を介して減圧下プラ
ズマ溶射法によって形成したプラグ、ガイドシューを作
成し、実施例1におけると同様の圧延条件で使用した。
材にMo:13Q%、Ni:19%、Cr:10%から
なる厚さ2mf)被覆層を、ni:80%、Cr:2Q
チからなる厚さ0.3 mの中間層を介して減圧下プラ
ズマ溶射法によって形成したプラグ、ガイドシューを作
成し、実施例1におけると同様の圧延条件で使用した。
その結果を、第1表に示す。第1表から明らかな如く、
クラックの生成防止の点で、本発明のこの実施態様に示
すプラグ、ガイドシューはさらに優れている。
クラックの生成防止の点で、本発明のこの実施態様に示
すプラグ、ガイドシューはさらに優れている。
本発明になる鋼管圧延用工具は、以上述べたように構成
しかつ、作用せしめるようにしたから、変形抵抗、摩擦
係数共に高い合金鋼管を圧延対象とする場合にも耐久性
に優れ、以て鋼管内表面性状に優れた製品を得ることが
できる他工具原単位全低下せしめ得、さらに工具の交換
頻度が高いことに起因する設備稼働率、生産性の低下を
能く防止し得る効果を奏する。
しかつ、作用せしめるようにしたから、変形抵抗、摩擦
係数共に高い合金鋼管を圧延対象とする場合にも耐久性
に優れ、以て鋼管内表面性状に優れた製品を得ることが
できる他工具原単位全低下せしめ得、さらに工具の交換
頻度が高いことに起因する設備稼働率、生産性の低下を
能く防止し得る効果を奏する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鋼管圧延用工具であつて、重量で、Mo:50〜8
0%、Ni、CrおよびFeの1種または2種以上が合
計量で20〜50%からなる被覆層を有することを特徴
とする鋼管圧延用工具。 2 鋼管圧延用工具であつて、重量で、Mo:50〜8
0%、Ni、CrおよびFeの1種または2種以上が合
計量で20〜50%からなる被覆層を有しかつ、母材と
被覆層の間に、重量で、Niを少なくとも60%含有す
るNi或はNi合金層を介在せしめてなる鋼管圧延用工
具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31368387A JPH01154808A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 鋼管圧延用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31368387A JPH01154808A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 鋼管圧延用工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01154808A true JPH01154808A (ja) | 1989-06-16 |
Family
ID=18044256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31368387A Pending JPH01154808A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 鋼管圧延用工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01154808A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5161306A (en) * | 1989-08-17 | 1992-11-10 | Tocalo Co., Ltd. | Roll for use in heat treating furnace and method of producing the same |
JP2007160338A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工用工具および継目無鋼管の製造方法 |
JP4624514B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2011-02-02 | エスエムエス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 高合金鋼から中空素管を製造するための2ロ―ル傾斜圧延式穿孔機および方法 |
WO2019176279A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日本製鉄株式会社 | ピアサープラグ |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP31368387A patent/JPH01154808A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5161306A (en) * | 1989-08-17 | 1992-11-10 | Tocalo Co., Ltd. | Roll for use in heat treating furnace and method of producing the same |
JP4624514B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2011-02-02 | エスエムエス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | 高合金鋼から中空素管を製造するための2ロ―ル傾斜圧延式穿孔機および方法 |
JP2007160338A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工用工具および継目無鋼管の製造方法 |
JP4736773B2 (ja) * | 2005-12-13 | 2011-07-27 | 住友金属工業株式会社 | 継目無鋼管の製造方法 |
WO2019176279A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日本製鉄株式会社 | ピアサープラグ |
CN111836911A (zh) * | 2018-03-14 | 2020-10-27 | 日本制铁株式会社 | 穿轧机顶头 |
JPWO2019176279A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2021-01-07 | 日本製鉄株式会社 | ピアサープラグ |
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