JPH04107214A - 空気焼入れ性シームレス鋼管のインライン軟化処理法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製管圧延ままでビッカース硬さが４００以下
の軟質な空気焼入れ性シームレス鋼管の製造法に関する
ものである。

（従来の技術） 一般に配管用・油井用・ボイラ熱交換器用・機械構造用
などに使用される中、高炭素系鋼管、合金系鋼管、マル
テンサイト系ステンレス鋼管などのいわゆる空気焼入れ
性シームレス鋼管は、文字通り、オーステナイト域の高
温度がら空冷（自然冷却）しても、マルテンサイト変態
を起こして硬化し、製管加工性や切断性など成形加工性
を損なうという問題があった。このような問題を回避す
る技術として、例えば［第３版、鉄綱便覧、第■巻（２
）条鋼・鋼管・圧延共通設備、第９０８頁、表１１．３
、昭和５５年１１月２０日発行」でも紹介されているよ
うに、マンネスマンプラグミルやマンネスマンマンドレ
ルミルなどのシームレス製管圧延工程の途中において、
特開昭５９−１８２９１９号公報に示されるように一度
９５０〜１０５０″ｃの温度に加熱する再加熱処理法が
採用されている。この再加熱処理は製管加工性を付与す
るもので、そのようなオーステナイト域の温度に加熱さ
れた鋼管は、その後も製管加工され、また自然冷却され
るものの、圧延ままでほぼ１００％のマルテンサイト組
織を呈し、焼きの入った空気焼き入性シームレス鋼管が
製造される。

（発明が解決しようとする課題） また、このように製造された空気焼入れ性シームレス網
管は、管端の非定常部が切断され、あるいはさらに中切
りされ、最終製品の長さに調整されて出荷されるが、１
００％のマルテンサイト組織を呈して非常に硬くなって
いるため、切断時の切断機への負荷が大きく、鋸刃の切
断寿命を縮め、かつ切断速度を著しく損ない、また、硬
化の程度によっては切断不能もあり得る。

このような空気焼入れ性シームレス網管の切断問題に対
しては、製管オフラインで適当な温度に再加熱する軟化
処理を施して切断する方法で対処しているが、工程が錯
綜する物流管理上のトラブルを引き起こし兼ねない。ま
た、焼きが入らない前すなわち熱間で切断する方法も考
えられるが、熱間切断は多大な設備費を必要とする。

何れにしても、空気焼入れ性シームレス鋼管圧延後の切
断は、多大なコストを要する製造上の問題点を抱えてい
る。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明者は上記のような諸問題についてシーム
レス鋼管製造工程のインラインにおいて、圧延ままでも
軟質な空気焼入れ性シームレス鋼管が製造できる技術に
ついて検討した結果、製管圧延途中において一度マルテ
ンサイト変態点以下の温度に低下せしめた後、再び通常
とは異なる温度に加熱し目標の製品寸法に製管圧延する
ことによって、十分に軟質化した空気焼入れ性鋼が得ら
れることを知見した。

本発明はこの知見に基づいて構成されたもので、その要
旨とするところは、空気焼入れ性シームレス鋼管の製管
圧延途中において、−度マルテンサイト変態点以下の温
度に低下せしめた後、再び６５０℃〜Ａｃ３変態点−Ａ
ｃ３変態点−３０℃〜Ａｃ３変態点の温度に加熱して目
標の製品寸法に製管圧延し、続いて自然冷却を施して該
鋼管の硬さをビッカース硬さで４００以下にせしめるこ
とを特徴とする空気焼入れ性シームレス鋼管のインライ
ン軟化処理法にある。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の実施の態様は以下のとおりである。すなわち、
転炉、電気炉などの溶解炉で溶製された中、高炭素系鋼
管、合金系鋼管、マルテンサイト系ステンレス鋼管など
のいわゆる空気焼入れ性鋼成分組成の溶鋼から造塊・分
塊法あるいは連続鋳造法を経て製造された丸または角断
面の素材を高温度に加熱し、穿孔機や圧延機さらには磨
管機などを用いる通常の製管工程を経て厚肉中空素管と
した後、マルテンサイト変態点以下の低い温度に一廣冷
却する。この冷却は、焼き入れ硬化能を有するオーステ
ナイト相から焼き入れ硬化能のないフェライトと炭化物
の混合相に一部または全部を相変化させ、その後の製管
工程における自然冷却でも軟質な鋼管を製造するために
行うもので、焼きが戻らぬような冷却速度を選ぶことも
必要である。この場合、冷却がマルテンサイト変態点を
超える高い温度では、長時間加熱保持しない限り相変態
が起こらず、オーステナイト相を維持し続けるため、そ
の後の冷却でマルテンサイト変態が起こり易く、軟質な
鋼管が得られない、このようにして低温度に冷却され軟
質な金属Ｍｌ織を呈した厚肉中空素管を、再び高温度に
加熱する。この再加熱処理は、シームレス製管ラインの
中間工程において最適な加工温度になるように、しがも
その後の冷却でマルテンサイト変態を防止する温度に厚
肉中空素管を加熱するもので、本発明においては６５０
″Ｃ＝Ａｃ、変態点−３０℃の温度に加熱する。

中でもオーステナイトとフェライトの二相混合組織が生
成して焼き入れ硬化能の小さいＡｃ、変態点３０℃近傍
の温度が好ましい。この場合、再加熱処理温度が６５０
　”Ｃ未満では、材料の変形抵抗が高くなり、その後の
圧延圧下率が制限され、また圧延不可能に至るという問
題がある。他方、Ａｃ。

変態点−３０゛ｃを越える温度では、鋼管の大部分が再
びオーステナイト相に変態し、その後冷却時の温度低下
によりマルテンサイト変態を起こして硬化し、軟質化効
果が得られない。特に、本発明は製管圧延途中において
、−度マルテンサイト変態点以下の温度に低下せしめる
ため、再加熱時にマルテンサイト組織が容易に分解し、
フエライトと炭化物の混合組織が得られるという特長が
ある。

このような条件に再加熱処理された厚肉中空素管は、定
型機または絞り機などの名称で呼ばれる圧延機で圧延を
して規定の外径に仕上げられた後、自然冷却され、かく
してビッカース硬さで４００以下に低下したシームレス
鋼管を製造することができる。

以上のように、本発明に従い、従来のシームレス鋼管製
造プロセスラインの中で一度マルテンサイト変態点以下
の温度に低下し、しかも再加熱温度を従来に比較して大
幅に低温化することによって、生産性や経済性を損なう
こともなく、しかも圧延のままで切断可能な硬さ、すな
わちビッカース硬さで４００以下の軟質な空気焼入れ性
シームレス鋼管を、製造プロセスインラインで容易に製
造できるという効果が奏される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

転炉で溶製した第１表に示す空気焼入れ性成分組成の熱
間工具鋼（ＳＫＤ６１）、マルテンサイト系ステンレス
鋼（ｓｕｓ４２０）の溶鋼から連続鋳造法を経て製造さ
れた角鋼片を１２６０℃に加熱し、押込穿孔機で厚肉中
空素管とした後、−度マルテンサイト変態点以下の各温
度に低下せしめ、続いて各温度で再加熱して定型機を利
用して厚さ９．１−１外径１２０閣のシームレス鋼管に
製管し、その後自然冷却した。その時の再加熱温度、加
熱時間、ビッカース硬さおよび鋸切断時の刃の寿命試験
結果を第２表に示す。

第２表のＮ１１ｌｌから１８までは比較の従来法であり
、配置から１０までが本発明法である。第２表の結果を
みると、従来法の条件では圧延まま材の硬さが低くても
４４０Ｈｖ以上であり、これを切断するための鋸刃の寿
命もたかだか１００ｐ／枚以下である。之に対し本発明
の条件では硬さが３９０Ｈｖ以下に低下し、鋸刃の寿命
も７００　ｐ／枚以上に伸びていることが分かる。

表　　１ （ｗｔ、Ｘ） （発明の効果） 本発明によれば生産性や経済性を損なうことなく、しか
も圧延のままで切断可能な硬さ、すなわちビッカース硬
さで４００以下の軟質な空気焼入れ性シームレス鋼管を
、製造プロセスインラインせられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気焼入れ性シームレス鋼管の製管圧延途中において、
   一度マルテンサイト変態点以下の温度に低下せしめた後
   、再び６５０℃〜Ａｃ＿３変態点−３０℃の温度に加熱
   して目標の製品寸法に製管圧延し、続いて自然冷却を施
   して該鋼管の硬さをビッカース硬さで４００以下にせし
   めることを特徴とする空気焼入れ性シームレス鋼管のイ
   ンライン軟化処理法。