JPH04135001A - 継目無鋼管用丸ビレットの製造方法 - 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、０．５重量％以上のＣｒを含有するＣｒ含有
継目無鋼管用丸ビレットの製造方法に係り、特にボイラ
、油井、ガス井、化学プラント、機械構造用等多岐に用
いられる、低ＣｒＭｏ、高ＣｒＭｏ、オーステナイトス
テンレス、高合金用継目無鋼管用素材の製造方法に関す
る。

［従来の技術１ 継目無鋼管は、 ■　中実の丸形ビレットを傾斜式ロールとプラグを用い
て穿孔し、その後、マンドレルミル圧延方式と呼ばれる
マンドレルバ−を用いた圧延及び３つの大形ロールから
なる熱間絞り装置による縮径と伸延を組合せた加工によ
って成形する方法、又は、 ■　プラグミル方式と呼ばれる２つの大形ロールとプラ
グによる圧延、傾斜式ロールとプラグによる摩管、及び
２つの大形ロールによる縮径加工によって成形する方法 のいずれかによって製造されるのが一般的である。

この継目無鋼管の素材となる中実丸ビレットには、現在
、はとんど連続鋳造によって製造された材料が使用され
ており、矩形素材（以下、ブルームと云う）から圧延に
よって丸形とするか、又は丸形の素材（以下、丸ビレッ
トという）を鋳込のままで用いるかの２通りに分けられ
る。

上記方法により継目無鋼管を製造する場合、通常の炭素
鋼はほとんど問題なく造管されるが、Ｃｒ含有量が０．
５重量％以上のＣｒ合合材材料場合には、連続鋳造ブル
ーム又は丸ビレットの中心部に大きなキャビティが生じ
易（、これが丸ビレットの場合はそのまま残存し、また
ブルームの場合にも圧延時に十分圧着せず、これらから
充当された丸ビレットを用いて穿孔するとき、その中心
部に、プラグによる穿孔の前に傾斜ロールによるもみ割
れ（以下、マンネスマン割れという）に起因する大きな
空隙が生じ、この部分がプラグと傾斜ロールにより圧延
されても内面欠陥として製品管に残存する場合が多い。

このような穿孔時のマンネスマン割れのため、従来、Ｃ
ｒ含有量の高い連続鋳造素材を欠陥なく穿孔することは
困難とされており、中心部にキャビティの生じ難い鋼塊
素材が用いられてきた。

しかし、最近の連続鋳造技術の進歩により、中心部のキ
ャビティ発生もかなり抑制されるようになったので、現
在では連続鋳造素材も使用されるようになってきている
が、連続鋳造素材を用いた場合、−射的にはかなり高い
比率の内面欠陥の発生が避けられず、これらを手入れに
より除去して最終製品としている実情にある。

このようなＣｒ含有鋼組成の継目無鋼管をマンネスマン
圧延方式で製造するに当って、連続鋳造素材を使用する
場合に、穿孔時における内面欠陥を防止する方法として
、例えば特開平１−２９３９０９号公報に開示されてい
る技術がある。

その内容はＣｒ：２〜２７重量％を含有し、残部はＦｅ
及び不可避的不純物からなる連続鋳造鋳片を素材として
継目無鋼管を製造するに際し、この素材に長辺と短辺の
比が１．６〜３．０である矩形の断面形状を有する連続
鋳造鋳片を用い、この鋳片を通常圧延によって丸ビレッ
トとなし、この丸ビレットを傾斜ロールとプラグによっ
て穿孔するときに、下記式で定義される穿孔中の歪ε。

の絶対値１εｎｌがプラグ先端より１０ｍｍの位置から
プラグ後端に向かう位置において１εｎｌ≦０．０１５
であることを特徴とするＣｒ含有継目無鋼管の製造方法
である。

ε。＝ｉｎ　　（ｔｎ　／　ｔｎ−１）ここで 　ｎ−１ ニブラグ先端よりｌ　Ｏｍｍの位置か らプラグ後端に向かう任意の位置 Ｐｎ−１における肉厚（ｍｍ） ｔｎ　：位置Ｐｎ−１からプラグ後端側に１ｍｍ離れた
位置Ｐｎにおける肉 厚 である。

この方法で造管した場合確かに穿孔時の管内面欠陥を有
効に防止することはできるが穿孔時の歪の大きさに制限
があり、適用範囲が限定されているという問題がある。

［発明が解決しようとする課題〕 本発明は以上の実情にかんがみてなされたもので、Ｃｒ
含有鉄合金の連続鋳造鋳片を素材として、マンネスマン
割れを生ずることなく、しかも造管時の歪の大きさを制
限することなく、丸ビレットそのものの改善を行うこと
により内面欠陥を防止することのできる継目無鋼管用丸
ビレットの製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

Ｃ課題を解決するための手ｐｊＩ 本発明者らは、上記の課題を解決すべ（、鋭意実験・研
究を重ねた結果、丸ビレットの素材の連続鋳造鋳片の断
面形状すなわち長辺と短辺の比及び、丸ビレツト加工時
の圧下比が造管時の内面欠陥発生率に大きな影響を与え
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。

本発明は、Ｃｒ：０．５〜４０重■％含有鉄合金連続鋳
造鋳片を素材として継目無鋼管用丸ビレットを製造する
に際して、連続鋳造素材断面とその圧延加工量とを特定
の条件に規制することによって、内面欠陥発生を防止す
る。その特定の条件とは、 ■　素材として長辺と短辺の比が１．５〜２．５である
矩形の断面形状を有する連続鋳造鋳片を用い、圧下比９
．０以上となるよう圧延加工すること。

■　素材として長辺と短辺の比が３．７〜９．０である
矩形の断面形状を有する連続鋳造鋳片を用い、圧下比が
３．０以上となるよう加工すること。

の何れかの技術手段であり、この手段により内面欠陥を
生じない継目無鋼管用丸ビレットを製造する。

［作用］ 本発明は、Ｃｒ：０．５〜４０重量％の鉄合金に適用さ
れる。

Ｃｒは耐食性、高温強度、高温耐酸化性等の改善のため
広い範囲で添加されている。Ｃｒ添加により一般にマン
ネスマン圧延方式により穿孔、圧延すると継目無鋼管に
内面欠陥が発生し易くなるが、０．５重量％未満では内
蘭欠陥発生に対して大きな問題はなく、一方、４０重量
％を越えての継目無鋼管はマンネスマン圧延方式では現
状考えられていないことがらＣｒは０．５〜４０重量％
の範囲とした。

次に連続鋳造鋳片の断面形状と圧下比について説明する
。

第１図は連続鋳造鋳片の長辺と短辺の比及び丸ビレット
への圧下比と、造管後の内面欠陥の発生状況との関係を
調査した結果を示したものである。鋼種は１ＣｒｔＡ、
２ＭＣｒ−ＩＭｏｍ、５　Ｃｒ　−０，５Ｍ　ｏ鋼、９
Ｃｒ−１Ｍｏ鋼、１３Ｃｒ鋼、１８Ｃｒ−８Ｎｉｍ、３
０Ｃｒ−２Ｍｏ鋼について行った。

いずれの鋼種についても同様の結果が得られ、（ｉ）連
続鋳造鋳片の長辺ａと短辺すの比ａ／ｂが１．５〜２．
５でビレットへの圧下比が９．０以上、もしくは （ｉｉ）ａ／ｂが３．７〜９．０で丸ビレツトヘノ圧下
比が３．０以上 のときは造管後に内面欠陥は発生しない。この条件から
外れる場合、例えば、 （イ）連続鋳造鋳片の長辺と短辺の比が１．５未満のと
きやａ　／　ｂが１，５〜２．５のときで丸ビレットへ
の圧下比が９．０未満のとき （ロ）ａ／ｂが３，７〜９，０で丸ビレットへの圧下比
が３．０未満のとき は各鋼種とも造管後に内面欠陥が発生した。第１図には
これらをまとめて内面欠陥が発生するものをＸ、内面欠
陥が発生しないものを○、内面欠陥が発生する場合と発
生しない場合があるものを△で示した。

第１図に示すようにａ　／　ｂが１．５〜２．５のとき
は丸ビレットへの圧下比が９．０以上もしくはａ／ｂが
３．７〜９．０のときは丸ビレットへの圧下比が３．０
以上のときは内面欠陥が発生しないことがわかる。

次に丸ビレットへの圧下比と内面価発生との関係を調査
した結果を説明する。第２図に示すようにモデルピアサ
−圧延機ｌにてテーパー丸ビレット２を傾斜圧延し、圧
延後の丸ビレット３内面のマンネスマン割れ４の状況を
調査した。割れ発生の位置から次式に示したような定義
で限界ドラフト率Ｒを求めた。

Ｄｌ　：テーパー丸ビレットの小径側直径Ｄｏ　：テー
バー丸ビレットの大径側直径Ｉ２ｏ　：圧延後の丸ビレ
ットの長さ ２１　：圧延後の丸ビレッｉ・の健全な長さ（割れを除
（長さ） この限界ドラフト率Ｒの値が大きい方がマンネスマン割
れ発生が生じにくく、造管時に内面価が生じにくいこと
が知られている。矩形断面の長辺と短辺の比がそれぞれ
３．８の鋳片と１．８の連続鋳造鋳片を種々の圧下比で
丸ビレットに圧延し、上述のテーパー丸ビレット２の傾
斜圧延を行い、限界ドラフト率Ｒを求めた結果を第３図
に示した。

従来、限界ドラフト率Ｒはある値以上では飽和すると考
えられていたが５第３図に見られるように従来の知見と
は異なり圧下比が増すほど加工性が向上するため割れが
発生しにくいことが知見された。

第３図から、長辺と短辺の比が１４８のときは圧下圧が
９．０以上で、また長辺と短辺の比が３．８のときは圧
下比が３．０以上で限界ドラフト率が大きく改善される
ことが示される。

第１図及び第３図に示した各種材料についての調査の結
果に基づいて、連続鋳造鋳片の長辺と短辺の比及び圧下
比により造管後の内面欠陥の発生が左右されることが明
らかとなり、これらの結果より前記のごとく鋳片断面形
状及び圧下率の条件を限定した。

［実施例］ 以下に本発明の実施例について説明する。

第１表に示す化学組成の鋼種を連続鋳造により第２表に
示すａ　／　ｂの矩形の鋼片とした後、圧延により種々
のサイズを有する継目無鋼管用の素材丸ビレットとし、
この丸ビレットを傾斜式ロールとプラグで穿孔し、マン
ドレルミル、熱間絞りミル又はプラグミル、リーラ−、
サイザーミルにより造管し、造管後の内面欠陥の発生状
況を調査した。

その結果を第２表に併せて示す。

第 表 ×：ｈ回人阿日冗王手４九以よ 第２表から明らかなように連続鋳造鋳片の断面形状と丸
ビレットへの圧下比が本発明の範囲内にあるときは、す
べての鋼種で内面欠陥発生率が４％未満と小さくなって
いる。一方比較例に示したように本発明の範囲外のもの
は、内面欠陥発生率が多くなっている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明方法によって製造した丸ビ
レットを用いれば、０．５重量％以上のＣｒを含有する
Ｃｒ含有継目無鋼管用素材を穿孔、圧延するに際し、管
内面に発生する欠陥を抑制することが可能である。

したがって将来需要の増大が期待されているボイラ、油
井、ガス井、化学プラント、さらに機械構造用等に用い
られる低ＣｒＭｏ、高Ｃｒ　Ｍ　ｏ、オーステナイト系
ステンレス鋼、高合金用継目無鋼管を歩止りよく低コス
トで供給することが可能となり、本発明の工業的価値は
高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続鋳造鋳片の長辺と短辺の比及び丸ビレット
への圧下率との造管後の内面欠陥の発生状況との関係を
示した図、第２図はモデルピアサ−試験機にて丸ビレッ
トへの圧下比を変えたテーパー丸ビレットを傾斜圧延し
圧延後内面の割れ状況を調査した説明図、第３図は圧下
比と割れ発生トラフ【率との関係を示すグラフである。 ｌ・・・ピアサ圧延機 ２・・・テーパー丸ビレット ３・・・丸ビレット ４・・・マンネスマン割し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｃｒ：０．５〜４０重量％含有鉄合金連続鋳造鋳片
   から継目無鋼管用丸ビレットを製造するに際して、素材
   として長辺と短辺の比が １．５〜２．５である矩形の断面形状を有する連続鋳造
   鋳片を用い、圧下比９．０以上の圧延加工を施すことを
   特徴とする継目無鋼管用丸ビレットの製造方法。 ２　長辺と短辺の比を３．７〜９．０に、圧下比を３．
   ０以上に代えた請求項１記載の継目無鋼管用丸ビレット
   の製造方法。