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 |
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| 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 |
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