JPH04270003A - 熱間製管工具及びその製造方法 - Google Patents
熱間製管工具及びその製造方法Info
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- JPH04270003A JPH04270003A JP5041791A JP5041791A JPH04270003A JP H04270003 A JPH04270003 A JP H04270003A JP 5041791 A JP5041791 A JP 5041791A JP 5041791 A JP5041791 A JP 5041791A JP H04270003 A JPH04270003 A JP H04270003A
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- Heat Treatment Of Articles (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
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、継目無管を製造する
ための熱間製管工具、並びにその製造方法に関するもの
である。
ための熱間製管工具、並びにその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来技術とその課題】現在、継目無鋼管の工業的な製
造法としてマンネスマン方式, プラグミル方式或いは
ユジ−ン式熱間押出法等の手段が一般に知られているが
、前記マンネスマン方式で使用される穿孔プラグやガイ
ドシュ−,プラグミル方式で使用されるプラグ,ユジ−
ン式熱間押出法で使用されるダイス等の熱間製管工具は
表面温度や面圧等の何れをとっても使用条件が極めて苛
酷であり、そのため工具の変形や焼付が生じ易く、その
寿命延長が大きな課題となっていた。特に、近年ではス
テンレス鋼製やNi合金製の継目無管に対する需要も増
えつつあることから、上記問題はより切実となってきて
いる。
造法としてマンネスマン方式, プラグミル方式或いは
ユジ−ン式熱間押出法等の手段が一般に知られているが
、前記マンネスマン方式で使用される穿孔プラグやガイ
ドシュ−,プラグミル方式で使用されるプラグ,ユジ−
ン式熱間押出法で使用されるダイス等の熱間製管工具は
表面温度や面圧等の何れをとっても使用条件が極めて苛
酷であり、そのため工具の変形や焼付が生じ易く、その
寿命延長が大きな課題となっていた。特に、近年ではス
テンレス鋼製やNi合金製の継目無管に対する需要も増
えつつあることから、上記問題はより切実となってきて
いる。
【0003】例えば、上記工具の中で最も使用条件が苛
酷とされるマンネスマン穿孔プラグの素材には“Fe−
0.2%C−0.2%Si−0.5%Mn−1%Cr−
2%Ni−1.5%(Mo +W) 鋼{以降、 成分
割合を表わす%は重量%とする}”が一般的に使用され
てきたが、この材料で作成された穿孔プラグは穿孔対象
材が炭素鋼の場合には200パスの穿孔にも耐えるもの
の、0.2%C−13%Cr鋼(SUS420)材では
精々3パス程度、更にSUS304鋼材になると1パス
であっても変形を生じてしまい、補修なしでは安定な生
産ができないと言う問題があった。
酷とされるマンネスマン穿孔プラグの素材には“Fe−
0.2%C−0.2%Si−0.5%Mn−1%Cr−
2%Ni−1.5%(Mo +W) 鋼{以降、 成分
割合を表わす%は重量%とする}”が一般的に使用され
てきたが、この材料で作成された穿孔プラグは穿孔対象
材が炭素鋼の場合には200パスの穿孔にも耐えるもの
の、0.2%C−13%Cr鋼(SUS420)材では
精々3パス程度、更にSUS304鋼材になると1パス
であっても変形を生じてしまい、補修なしでは安定な生
産ができないと言う問題があった。
【0004】そこで、製管工具の素材として所定量のC
,Si, Mn, Cr,Ni及びBを含む鋳鋼を適用
し、これに窒化処理と酸化スケ−ル形成処理とを施して
工具寿命の延長を図ろうとの提案がなされた (特開昭
59−143076号)。しかし、上記手段によって得
られる製管工具も高温での変形抵抗が今一つ満足できる
ものではないばかりか、900〜1250℃に加熱して
実施される酸化スケ−ル形成処理の際に脱炭が生じて工
具表層部の軟化を招き、熱間での製管加工時に変形,溶
損,焼付が発生するのを如何ともし難かった。
,Si, Mn, Cr,Ni及びBを含む鋳鋼を適用
し、これに窒化処理と酸化スケ−ル形成処理とを施して
工具寿命の延長を図ろうとの提案がなされた (特開昭
59−143076号)。しかし、上記手段によって得
られる製管工具も高温での変形抵抗が今一つ満足できる
ものではないばかりか、900〜1250℃に加熱して
実施される酸化スケ−ル形成処理の際に脱炭が生じて工
具表層部の軟化を招き、熱間での製管加工時に変形,溶
損,焼付が発生するのを如何ともし難かった。
【0005】この他にも、製管工具に供する素材鋼の成
分組成に工夫を加えて使用時の強度や靭性を改善すると
共に、耐摩耗性や耐焼付性を確保するための酸化スケ−
ルの形成性やその特性を改善しようとの提案が幾つか見
られるが(例えば特開昭61−264163号, 特開
昭63−282241号等)、何れも高温での変形抵抗
が十分ではなく、また強度, 靭性, 耐摩耗性改善の
ためにCr, Mo, Wの添加がなされる上記特開昭
61−264163号に係る鋼材の場合には、Cr含有
量が高すぎると酸化処理にて十分な厚さのスケ−ルが形
成されない上、このCrやMo, Wの添加量が多くな
ると焼入れ温度でもフェライトが残留することとなって
室温乃至高温で十分な強度を発揮しないとの問題も指摘
された。
分組成に工夫を加えて使用時の強度や靭性を改善すると
共に、耐摩耗性や耐焼付性を確保するための酸化スケ−
ルの形成性やその特性を改善しようとの提案が幾つか見
られるが(例えば特開昭61−264163号, 特開
昭63−282241号等)、何れも高温での変形抵抗
が十分ではなく、また強度, 靭性, 耐摩耗性改善の
ためにCr, Mo, Wの添加がなされる上記特開昭
61−264163号に係る鋼材の場合には、Cr含有
量が高すぎると酸化処理にて十分な厚さのスケ−ルが形
成されない上、このCrやMo, Wの添加量が多くな
ると焼入れ温度でもフェライトが残留することとなって
室温乃至高温で十分な強度を発揮しないとの問題も指摘
された。
【0006】その上、前記各従来材では、工具の表面潤
滑を確保するために酸化スケ−ル形成処理を施すと、前
記特開昭59−143076号に係る材料と同様、何れ
も表層部に脱炭が生じて表面近傍(2mm深さ程度まで
)が著しく軟化したり、ステンレス鋼や高合金鋼のよう
なCr含有量が9%を超えていて変形抵抗の高い材料を
熱間加工すると潤滑・断熱作用のある工具表面の酸化ス
ケ−ルが容易に剥離・摩耗し、短時間に焼付,変形,溶
損を生じると言う問題が解決されていなかった。
滑を確保するために酸化スケ−ル形成処理を施すと、前
記特開昭59−143076号に係る材料と同様、何れ
も表層部に脱炭が生じて表面近傍(2mm深さ程度まで
)が著しく軟化したり、ステンレス鋼や高合金鋼のよう
なCr含有量が9%を超えていて変形抵抗の高い材料を
熱間加工すると潤滑・断熱作用のある工具表面の酸化ス
ケ−ルが容易に剥離・摩耗し、短時間に焼付,変形,溶
損を生じると言う問題が解決されていなかった。
【0007】そのため、これら従来の製管工具では、特
にステンレス鋼やNi基合金のような変形抵抗の高い材
料の熱間製管を実施すると、高い面圧を受ける工具先端
部等に溶損が生じがちであったほか、激しい剪断変形を
受ける工具胴部には焼付が生じて (加工素材がステン
レス鋼である場合での損傷の大半は焼付である)、僅か
な使用で工具を廃却しなければならないと言った不都合
を余儀無くされる場合が多かった。
にステンレス鋼やNi基合金のような変形抵抗の高い材
料の熱間製管を実施すると、高い面圧を受ける工具先端
部等に溶損が生じがちであったほか、激しい剪断変形を
受ける工具胴部には焼付が生じて (加工素材がステン
レス鋼である場合での損傷の大半は焼付である)、僅か
な使用で工具を廃却しなければならないと言った不都合
を余儀無くされる場合が多かった。
【0008】更に、製管工具が穿孔プラグの場合には次
のような現象も大きな問題となっていた。即ち、過酷な
加工である穿孔によってプラグ表面の温度はAc3点以
上に昇温されるが、このためその後の冷却(空冷以上:
生産性向上を目指してプラグの使用頻度を高くすべく水
冷する場合が多い)にて表面に焼きが入ってしまい、こ
れが穿孔毎に繰り返されるので表面から亀裂(熱亀裂)
が入り、プラグの割損が起きると言う現象である。
のような現象も大きな問題となっていた。即ち、過酷な
加工である穿孔によってプラグ表面の温度はAc3点以
上に昇温されるが、このためその後の冷却(空冷以上:
生産性向上を目指してプラグの使用頻度を高くすべく水
冷する場合が多い)にて表面に焼きが入ってしまい、こ
れが穿孔毎に繰り返されるので表面から亀裂(熱亀裂)
が入り、プラグの割損が起きると言う現象である。
【0009】このようなことから、本発明が目的とした
のは、ステンレス鋼,Ni基合金等のように変形抵抗が
高くて焼付が生じ易い材料を製管する場合でも、十分な
強度,靭性,熱間変形抵抗,耐焼付性を示し、優れた耐
久性を発揮する熱間製管用工具を提供することであった
。
のは、ステンレス鋼,Ni基合金等のように変形抵抗が
高くて焼付が生じ易い材料を製管する場合でも、十分な
強度,靭性,熱間変形抵抗,耐焼付性を示し、優れた耐
久性を発揮する熱間製管用工具を提供することであった
。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は上
記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、次のような
知見を得ることができた。
記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、次のような
知見を得ることができた。
【0011】(a) 工具鋼の高温変形抵抗を高くする
にはC,Mo, Wの添加が効果的であることは既知で
あるが、これに伴って焼入れ時の靭性が著しく低下し、
工具搬送時や穿孔開始時の衝撃で破壊を生じる恐れが出
てくる。 この改善策として、工具材料のAc1点を高くし製管時
の温度上昇でAc3点の温度以上となって焼きが入る部
分を工具の極く表層部に止めようとの手立てが考えられ
るが、その狙いを実現し、かつ焼きが入らない部分の軟
化を防止するには、より高い添加量レベルでMo,Wを
含有させることが必要である。
にはC,Mo, Wの添加が効果的であることは既知で
あるが、これに伴って焼入れ時の靭性が著しく低下し、
工具搬送時や穿孔開始時の衝撃で破壊を生じる恐れが出
てくる。 この改善策として、工具材料のAc1点を高くし製管時
の温度上昇でAc3点の温度以上となって焼きが入る部
分を工具の極く表層部に止めようとの手立てが考えられ
るが、その狙いを実現し、かつ焼きが入らない部分の軟
化を防止するには、より高い添加量レベルでMo,Wを
含有させることが必要である。
【0012】(b) また、焼付防止には低融点のスケ
−ル層を形成することが極めて効果的であり、そのため
スケ−ル層としてはFe酸化物層が好ましいが、それに
十分な潤滑性を確保するためにはスケ−ル層の厚さを5
0μm以上とし、かつ緻密なスケ−ルを形成することが
必要である。そして、このようなスケ−ル層の実現は鋼
中へのNiの多量添加によって可能であり、しかも比較
的多い所定量のNiを含有した鋼の表面に形成されるス
ケ−ル層には ”Niが高度に濃縮した金属片” が分
散して存在することとなって、スケ−ルの耐剥離性,耐
摩耗性が大幅に改善される。そして、この作用はNiだ
けではなく、Mo,W,Coにおいても認めることがで
きる。
−ル層を形成することが極めて効果的であり、そのため
スケ−ル層としてはFe酸化物層が好ましいが、それに
十分な潤滑性を確保するためにはスケ−ル層の厚さを5
0μm以上とし、かつ緻密なスケ−ルを形成することが
必要である。そして、このようなスケ−ル層の実現は鋼
中へのNiの多量添加によって可能であり、しかも比較
的多い所定量のNiを含有した鋼の表面に形成されるス
ケ−ル層には ”Niが高度に濃縮した金属片” が分
散して存在することとなって、スケ−ルの耐剥離性,耐
摩耗性が大幅に改善される。そして、この作用はNiだ
けではなく、Mo,W,Coにおいても認めることがで
きる。
【0013】(c) しかも、これは特に重要な知見で
あるが、上述のような“酸化スケ−ル層を形成させた工
具”においてその工具基体表面(酸化スケ−ルとの境界
をなす鋼素地面)が特定粗さの凹凸を有していると、工
具の使用によって表面スケ−ル層の摩耗が進行したとし
ても基体表面の凹部に存在するスケ−ルは残留すること
となって潤滑性が保たれ、焼付等の防止効果が長く持続
するようになる。
あるが、上述のような“酸化スケ−ル層を形成させた工
具”においてその工具基体表面(酸化スケ−ルとの境界
をなす鋼素地面)が特定粗さの凹凸を有していると、工
具の使用によって表面スケ−ル層の摩耗が進行したとし
ても基体表面の凹部に存在するスケ−ルは残留すること
となって潤滑性が保たれ、焼付等の防止効果が長く持続
するようになる。
【0014】(d) なお、形成される酸化スケ−ルの
特性はスケ−ル形成処理条件により大きく左右されるが
、「処理雰囲気中の酸素濃度調整」と「処理温度を工具
材料(基体鋼)中のMo,W含有量を考慮した特定範囲
に調整すること」によって熱間製管工具に好適な酸化ス
ケ−ルの安定形成が可能となる。
特性はスケ−ル形成処理条件により大きく左右されるが
、「処理雰囲気中の酸素濃度調整」と「処理温度を工具
材料(基体鋼)中のMo,W含有量を考慮した特定範囲
に調整すること」によって熱間製管工具に好適な酸化ス
ケ−ルの安定形成が可能となる。
【0015】(e) ところで、潤滑性付与のためにな
される上記酸化スケ−ル形成処理では必然的に工具表面
が脱炭されて表層部の軟化(脱炭に伴う軟化が変形,溶
損,焼付につながる)が生じるが、この軟化現象は素材
鋼のC含有量を特定の低い範囲に低減することで抑える
ことができ、しかもC量低減による強度低下は、C含有
量の最低限を確保した上でMo, Wの多量添加を行う
ことで補うことができる。
される上記酸化スケ−ル形成処理では必然的に工具表面
が脱炭されて表層部の軟化(脱炭に伴う軟化が変形,溶
損,焼付につながる)が生じるが、この軟化現象は素材
鋼のC含有量を特定の低い範囲に低減することで抑える
ことができ、しかもC量低減による強度低下は、C含有
量の最低限を確保した上でMo, Wの多量添加を行う
ことで補うことができる。
【0016】(f) 更に、前述したように、製管工具
では製管加工後の冷却で焼きが入って表層部が高硬度,
低靭性となり、割れ, 熱亀裂を生じ易くなることが問
題であったが、素材鋼へのMo,Wの多量添加によって
生じる ”Ac3点を上昇させ表層部の焼きが入る厚さ
を極力小さくする作用” が効果的に該問題を解決する
方向に働く。 なお、Mo,Wの多量添加によるδ−フェライトの生成
傾向はNi,Mnを活用することで抑制することができ
、靱性,高温強度低下に結び付くことはない。
では製管加工後の冷却で焼きが入って表層部が高硬度,
低靭性となり、割れ, 熱亀裂を生じ易くなることが問
題であったが、素材鋼へのMo,Wの多量添加によって
生じる ”Ac3点を上昇させ表層部の焼きが入る厚さ
を極力小さくする作用” が効果的に該問題を解決する
方向に働く。 なお、Mo,Wの多量添加によるδ−フェライトの生成
傾向はNi,Mnを活用することで抑制することができ
、靱性,高温強度低下に結び付くことはない。
【0017】本発明は、上記知見事項等を基にして完成
されたものであり、「熱間製管工具を、C:0.08〜
0.35%, Si:0.1 〜2.0 %, M
n:0.2 〜3.0 %,Ni:0.5 〜7.0
%, Mo及びWの1種以上:合計で 1.5〜8.
0%,sol.Al:0.005 〜0.2 %を含有
するか、或いは更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼製基体の
表面に厚さ50μm以上の酸化スケ−ルを有して成り、
しかも酸化スケ−ル層との境界をなす鋼基体表面の粗さ
がJIS B0601の十点平均粗さ(Rz)で100
〜300μmに調整された構成とすることによって、優
れた高温変形抵抗,耐割れ・耐熱亀裂性,耐焼付性(潤
滑性)を付与し耐久性を顕著に向上せしめた点」に特徴
を有し、更には 「C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2
.0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0
.5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計
で 1.5〜8.0 %,sol.Al:0.005
〜0.2 %を含有するか、 或いは更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼を所定工
具形状に成形し、その表面粗さをJIS B0601の
十点平均粗さ(Rz)で120〜350μmに調整した
後、酸素濃度5%以下の雰囲気下で〔25×{Mo(%
)+W(%)}+860〕℃〜〔25×{Mo(%)+
W(%)}+960〕℃に 0.5〜5時間加熱保持し
て空冷以下の冷却速度で冷却するスケ−ル形成処理を施
すことにより、前記耐久性に優れた熱間製管工具を安定
して製造し得るようにした点」をも特徴とするものであ
る。
されたものであり、「熱間製管工具を、C:0.08〜
0.35%, Si:0.1 〜2.0 %, M
n:0.2 〜3.0 %,Ni:0.5 〜7.0
%, Mo及びWの1種以上:合計で 1.5〜8.
0%,sol.Al:0.005 〜0.2 %を含有
するか、或いは更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼製基体の
表面に厚さ50μm以上の酸化スケ−ルを有して成り、
しかも酸化スケ−ル層との境界をなす鋼基体表面の粗さ
がJIS B0601の十点平均粗さ(Rz)で100
〜300μmに調整された構成とすることによって、優
れた高温変形抵抗,耐割れ・耐熱亀裂性,耐焼付性(潤
滑性)を付与し耐久性を顕著に向上せしめた点」に特徴
を有し、更には 「C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2
.0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0
.5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計
で 1.5〜8.0 %,sol.Al:0.005
〜0.2 %を含有するか、 或いは更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼を所定工
具形状に成形し、その表面粗さをJIS B0601の
十点平均粗さ(Rz)で120〜350μmに調整した
後、酸素濃度5%以下の雰囲気下で〔25×{Mo(%
)+W(%)}+860〕℃〜〔25×{Mo(%)+
W(%)}+960〕℃に 0.5〜5時間加熱保持し
て空冷以下の冷却速度で冷却するスケ−ル形成処理を施
すことにより、前記耐久性に優れた熱間製管工具を安定
して製造し得るようにした点」をも特徴とするものであ
る。
【0018】続いて、本発明において、鋼の成分組成,
工具基体表面の酸化スケ−ル厚,鋼基体表面の粗さ、並
びに工具の製造条件を前記の如くに限定した理由をその
作用と共に詳述する。
工具基体表面の酸化スケ−ル厚,鋼基体表面の粗さ、並
びに工具の製造条件を前記の如くに限定した理由をその
作用と共に詳述する。
【0019】
【作用】(A) 鋼の成分組成
a) C
Cは鋼材の高温強度向上に有効な成分であるが、その含
有量が0.08%未満では十分な強度を確保することが
できない。一方、C含有量が0.35%を超えると製管
後の冷却によって焼きが入る表層部分の硬度が高くなり
すぎ、焼割れを生じ易くもなる。従って、C含有量は0
.08〜0.35%の範囲と定めた。
有量が0.08%未満では十分な強度を確保することが
できない。一方、C含有量が0.35%を超えると製管
後の冷却によって焼きが入る表層部分の硬度が高くなり
すぎ、焼割れを生じ易くもなる。従って、C含有量は0
.08〜0.35%の範囲と定めた。
【0020】b) Si
Siは脱酸,Ac1点の上昇,プラグ表面の酸化スケ−
ルの緻密化等に有効な成分であるが、その含有量が 0
.1%未満では所望の効果が得られず、一方、 2.0
%を超えて含有させると靭性の劣化を招くばかりか十分
な厚みのスケ−ル層が得られなくなって潤滑性能が不足
する。従って、Si含有量は 0.1〜2.0 %と定
めた。
ルの緻密化等に有効な成分であるが、その含有量が 0
.1%未満では所望の効果が得られず、一方、 2.0
%を超えて含有させると靭性の劣化を招くばかりか十分
な厚みのスケ−ル層が得られなくなって潤滑性能が不足
する。従って、Si含有量は 0.1〜2.0 %と定
めた。
【0021】c) Mn
本発明鋼における如くMo,Wを多量に添加する場合、
高温でオ−ステナイト単相を確保するにはMnの添加が
有効であり、またδ−フェライトの生成を抑制して靱性
低下を防止したり高温強度の低下を防止するためにもM
n添加は必要である。しかし、その含有量が 0.2%
未満の場合には上記効果が十分でない。一方、 3.0
%を超えてMnを含有させると酸化スケ−ル中に入るM
nがスケ−ルの緻密性を劣化させる上、スケ−ルの融点
を高めてその潤滑性を劣化させる。従って、Mn含有量
は 0.2〜 3.0%と定めた。
高温でオ−ステナイト単相を確保するにはMnの添加が
有効であり、またδ−フェライトの生成を抑制して靱性
低下を防止したり高温強度の低下を防止するためにもM
n添加は必要である。しかし、その含有量が 0.2%
未満の場合には上記効果が十分でない。一方、 3.0
%を超えてMnを含有させると酸化スケ−ル中に入るM
nがスケ−ルの緻密性を劣化させる上、スケ−ルの融点
を高めてその潤滑性を劣化させる。従って、Mn含有量
は 0.2〜 3.0%と定めた。
【0022】d) Ni
Niには、製管後の冷却によって工具の表層部に形成さ
れる焼入れ相の靭性を改善させる作用があるが、上記作
用による所望の効果を得るためには0.5%以上のNi
含有量を確保する必要がある。また、鋼中に添加された
Niは ”酸化スケ−ル処理にて形成されたスケ−ル層
” 中に酸化されずに残留し、複合強化作用を示してス
ケ−ルの耐剥離性を大きく改善する作用も有しており、
この効果はNi含有量が3.0 %以上になると顕著化
し、 5.0%を超えると更に著しい効果を発揮する。 更に、Niにも、Mo,Wを多量に添加した場合のδ−
フェライトの生成を抑制して靱性低下を防止したり高温
強度の低下を防止する作用がある。しかし、 7.0%
を超えてNiを含有させるとスケ−ルの生成が抑制され
ることとなり、かえって潤滑性を劣化させる。従って、
Ni含有量は 0.5〜 7.0%と定めた。
れる焼入れ相の靭性を改善させる作用があるが、上記作
用による所望の効果を得るためには0.5%以上のNi
含有量を確保する必要がある。また、鋼中に添加された
Niは ”酸化スケ−ル処理にて形成されたスケ−ル層
” 中に酸化されずに残留し、複合強化作用を示してス
ケ−ルの耐剥離性を大きく改善する作用も有しており、
この効果はNi含有量が3.0 %以上になると顕著化
し、 5.0%を超えると更に著しい効果を発揮する。 更に、Niにも、Mo,Wを多量に添加した場合のδ−
フェライトの生成を抑制して靱性低下を防止したり高温
強度の低下を防止する作用がある。しかし、 7.0%
を超えてNiを含有させるとスケ−ルの生成が抑制され
ることとなり、かえって潤滑性を劣化させる。従って、
Ni含有量は 0.5〜 7.0%と定めた。
【0023】e) Mo,W
これら成分の1種又は2種を特定量以上含有させること
は高温強度の改善に極めて有効であり、かつAc1点を
上昇させて製管加工後の工具表層部の焼きが入る部分を
少なくし、焼き割れを防止する作用をも有している。こ
れらの効果はMoとWとで等価であり、〔Mo+W〕の
合計量で 1.5%未満では上記効果が不十分であって
製管中に容易に変形・溶損を生じてしまう。一方、Mo
,Wの含有量が合計で8.0 %を超えると高温でもフ
ェライトが残留するようになって逆に高温強度が低下す
る上、靭性も劣化する。従って、Mo,Wの含有量は両
者の合計で 1.5〜8.0 %と定めた。なお、靭性
面からすればMoよりもWを含有させる方が好ましく、
特に靭性が重要な工具ではMo含有量を 3.5%以下
に抑制するのが良い。
は高温強度の改善に極めて有効であり、かつAc1点を
上昇させて製管加工後の工具表層部の焼きが入る部分を
少なくし、焼き割れを防止する作用をも有している。こ
れらの効果はMoとWとで等価であり、〔Mo+W〕の
合計量で 1.5%未満では上記効果が不十分であって
製管中に容易に変形・溶損を生じてしまう。一方、Mo
,Wの含有量が合計で8.0 %を超えると高温でもフ
ェライトが残留するようになって逆に高温強度が低下す
る上、靭性も劣化する。従って、Mo,Wの含有量は両
者の合計で 1.5〜8.0 %と定めた。なお、靭性
面からすればMoよりもWを含有させる方が好ましく、
特に靭性が重要な工具ではMo含有量を 3.5%以下
に抑制するのが良い。
【0024】f) sol.Al
sol.Alは脱酸剤として有効な成分である。特に製
管工具用材料では高温における強度を確保する必要があ
り、そのため必然的に室温でも高強度となるが、この場
合に鋼中の酸素量を抑制することは靭性確保上重要で、
少なくともO含有量を100ppm 以下とする必要が
ある。O含有量を30ppm 以下とすると靭性は更に
大きく改善される。しかし、sol.Al含有量が 0
.005%未満では脱酸効果が不十分であり、一方、
0.2%を超えて含有させても脱酸効果が飽和するばか
りか、かえって製管工具鋳造時の溶鋼の粘性を増加させ
鋳造欠陥を生じる恐れが出てくる。従って、sol.A
l含有量は 0.005〜 0.2%と定めた。
管工具用材料では高温における強度を確保する必要があ
り、そのため必然的に室温でも高強度となるが、この場
合に鋼中の酸素量を抑制することは靭性確保上重要で、
少なくともO含有量を100ppm 以下とする必要が
ある。O含有量を30ppm 以下とすると靭性は更に
大きく改善される。しかし、sol.Al含有量が 0
.005%未満では脱酸効果が不十分であり、一方、
0.2%を超えて含有させても脱酸効果が飽和するばか
りか、かえって製管工具鋳造時の溶鋼の粘性を増加させ
鋳造欠陥を生じる恐れが出てくる。従って、sol.A
l含有量は 0.005〜 0.2%と定めた。
【0025】g) Cr, Co, V, Nb, T
i, Zr, B, Mg, Ca, La, Ce及
びY これらの成分は、鋼材の靭性,高温での変形抵抗を向上
する作用やスケ−ルの潤滑特性を改善する作用を有して
いるので、必要により1種又は2種以上の添加がなされ
るが、各成分についての含有量を個別に数値限定したの
は次の理由による。
i, Zr, B, Mg, Ca, La, Ce及
びY これらの成分は、鋼材の靭性,高温での変形抵抗を向上
する作用やスケ−ルの潤滑特性を改善する作用を有して
いるので、必要により1種又は2種以上の添加がなされ
るが、各成分についての含有量を個別に数値限定したの
は次の理由による。
【0026】Cr
Crは、特に酸化スケ−ル層を緻密化して潤滑皮膜(酸
化スケ−ル層)の密着性を改善するのに有効な成分であ
るが、その含有量が 5.0%を超えると耐酸化性が向
上しすぎて所望厚さの潤滑酸化スケ−ル層を生成するこ
とができなくなる。なお、Crによる上記効果を安定し
て確保するためには、 0.2%以上のCr含有量を確
保するのが望ましい。
化スケ−ル層)の密着性を改善するのに有効な成分であ
るが、その含有量が 5.0%を超えると耐酸化性が向
上しすぎて所望厚さの潤滑酸化スケ−ル層を生成するこ
とができなくなる。なお、Crによる上記効果を安定し
て確保するためには、 0.2%以上のCr含有量を確
保するのが望ましい。
【0027】Co
Coは、特にAc1点,Ac3点を大きくは低下させる
ことなくNiと同様の靭性改善作用,スケ−ルの耐剥離
性改善作用を発揮する成分であるが、その含有量が5.
0 %を超えるとコスト上昇に見合うだけの向上効果を
確保することができない。
ことなくNiと同様の靭性改善作用,スケ−ルの耐剥離
性改善作用を発揮する成分であるが、その含有量が5.
0 %を超えるとコスト上昇に見合うだけの向上効果を
確保することができない。
【0028】V, Nb, Ti, Zr, Mg,
Ca, La, Ce, Yこれらの成分は何れも、特
に材料の細粒化に有効であり、鋼材の靭性改善だけでな
く、スケ−ル層を緻密化する作用をも有しているが、そ
の含有量が各々の上限値を超えて含有させると脆化相が
析出したりして靭性の劣化を招く。なお、上記各成分の
添加による効果を安定して確保するためには、V, N
bについては各々0.1%以上の、Tiについては0.
05%以上の、Zrについては0.01%以上の、そし
てMg, Ca, La, Ce,Yについては合計で
0.01%以上の含有量を確保することが望ましい。
Ca, La, Ce, Yこれらの成分は何れも、特
に材料の細粒化に有効であり、鋼材の靭性改善だけでな
く、スケ−ル層を緻密化する作用をも有しているが、そ
の含有量が各々の上限値を超えて含有させると脆化相が
析出したりして靭性の劣化を招く。なお、上記各成分の
添加による効果を安定して確保するためには、V, N
bについては各々0.1%以上の、Tiについては0.
05%以上の、Zrについては0.01%以上の、そし
てMg, Ca, La, Ce,Yについては合計で
0.01%以上の含有量を確保することが望ましい。
【0029】B
Bには、製管加工により高温に保持されてオ−ステナイ
トとなった工具表面層の粒界を強化し、高温での変形抵
抗・変形能を改善する作用があるが、 0.2%を超え
て含有させると靭性の劣化を招く。なお、Bによる上記
効果を安定して確保するためには、 0.001%以上
のB含有量を確保するのが望ましい。
トとなった工具表面層の粒界を強化し、高温での変形抵
抗・変形能を改善する作用があるが、 0.2%を超え
て含有させると靭性の劣化を招く。なお、Bによる上記
効果を安定して確保するためには、 0.001%以上
のB含有量を確保するのが望ましい。
【0030】h) 不純物
Nは溶製(凝固)時の欠陥防止のためにその含有量を0
.02%以下に、そしてOは前述した如く所望靱性を確
保するために0.01%以下にそれぞれ抑える必要があ
る。また、P及びSも靭性に悪影響を及ぼすので、所望
の靱性を確保するためにはそれぞれ含有量を 0.03
5%以下及び0.03%以下に制限する必要がある。
.02%以下に、そしてOは前述した如く所望靱性を確
保するために0.01%以下にそれぞれ抑える必要があ
る。また、P及びSも靭性に悪影響を及ぼすので、所望
の靱性を確保するためにはそれぞれ含有量を 0.03
5%以下及び0.03%以下に制限する必要がある。
【0031】(B) 工具表面の酸化スケ−ルの厚さ
製管工具の鋼製基体表面に形成された酸化スケ−ルの厚
さが50μm未満であると潤滑性が不十分となって所望
の工具寿命が得られないことから、その厚さを50μm
以上と定めた。なお、酸化スケ−ル層が厚くなり過ぎる
とスケ−ル層がポ−ラス化して剥離を生じやすくなり、
使用前のハンドリング時に脱落する恐れがあることから
、工具基体表面に形成する酸化スケ−ルの厚さは300
μm以下に抑えるのが望ましい。
製管工具の鋼製基体表面に形成された酸化スケ−ルの厚
さが50μm未満であると潤滑性が不十分となって所望
の工具寿命が得られないことから、その厚さを50μm
以上と定めた。なお、酸化スケ−ル層が厚くなり過ぎる
とスケ−ル層がポ−ラス化して剥離を生じやすくなり、
使用前のハンドリング時に脱落する恐れがあることから
、工具基体表面に形成する酸化スケ−ルの厚さは300
μm以下に抑えるのが望ましい。
【0032】(C) 酸化スケ−ル層との境界をなす
鋼基体表面の粗さ 本発明に係わる熱間製管工具では酸化スケ−ル層との境
界をなす工具の鋼基体(素地)表面が特定粗さの凹凸を
有する素面とされているが、このため、工具の使用によ
り表面スケ−ル層が摩耗し薄化して事実上鋼素地が露出
したとしても素地の凹部に残存するスケ−ルによって潤
滑が保たれ、工具寿命の延命化が達成される訳である。 ただ、この場合、鋼基体(素地)表面の粗さがJIS
B0601の十点平均粗さ(Rz)で100μm未満で
あると上記効果が不十分である。一方、該表面粗さが3
00μmを超える値になると、その凹凸がスケ−ル最表
面にまで反映されてスケ−ル自体の摩擦係数が増大する
のでスケ−ルの早期摩耗を招くばかりか、スケ−ルの摩
耗薄肉化により鋼素地が露出した時点での摩擦係数が大
なために凹部に残留したスケ−ルだけでは潤滑効果が不
足することとなって焼付きが生じる。従って、上述した
鋼基体表面の粗さ(Rz)を100〜300μmの範囲
に調整することと定めた。
鋼基体表面の粗さ 本発明に係わる熱間製管工具では酸化スケ−ル層との境
界をなす工具の鋼基体(素地)表面が特定粗さの凹凸を
有する素面とされているが、このため、工具の使用によ
り表面スケ−ル層が摩耗し薄化して事実上鋼素地が露出
したとしても素地の凹部に残存するスケ−ルによって潤
滑が保たれ、工具寿命の延命化が達成される訳である。 ただ、この場合、鋼基体(素地)表面の粗さがJIS
B0601の十点平均粗さ(Rz)で100μm未満で
あると上記効果が不十分である。一方、該表面粗さが3
00μmを超える値になると、その凹凸がスケ−ル最表
面にまで反映されてスケ−ル自体の摩擦係数が増大する
のでスケ−ルの早期摩耗を招くばかりか、スケ−ルの摩
耗薄肉化により鋼素地が露出した時点での摩擦係数が大
なために凹部に残留したスケ−ルだけでは潤滑効果が不
足することとなって焼付きが生じる。従って、上述した
鋼基体表面の粗さ(Rz)を100〜300μmの範囲
に調整することと定めた。
【0033】(C) 製管工具の製造条件a) 所定
形状に成形した鋼表面の粗さ調整スケ−ル形成処理前の
“所定工具形状に成形した鋼”の表面粗さをJIS B
0601の十点平均粗さ(Rz)で120〜350μm
に調整するのは、スケ−ル形成処理後の「酸化スケ−ル
層との境界をなす工具の鋼基体(素地)表面の粗さ(R
z)」を前記100〜300μmの範囲とするために必
要なことである。即ち、スケ−ル形成処理前の表面粗さ
(Rz)が120μm未満であると、スケ−ル形成処理
時の選択酸化(主に結晶粒界や偏析に沿って発生する)
により凹凸が生じるとしても、全面酸化の方が大きいか
ら鋼素地の平滑化が起きて「スケ−ル形成処理後におけ
る鋼素地粗さ(Rz):100μm以上」を確保するこ
とができず、一方、スケ−ル形成処理前の表面粗さ(R
z)が350μmを超えていると、スケ−ル形成処理時
の全面酸化を見込んだとしてもスケ−ル形成処理後にお
ける鋼素地粗さ(Rz)を300μm以内に収めること
ができなくなる。なお、“所定工具形状に成形した鋼”
の粗面化手段としてはグリッドブラストを採用するのが
良い。 この場合、鋼の表面に粗さ(Rz):120μm以上の
凹凸を付けるには、長さ:0.5 mm以上の鋼又はそ
の他金属のグリッドを使用することが必要で、表面に形
成される凹凸を均一・高密度とするためには 0.5分
以上の処理時間を要する。なお、実施に際しては、状況
に応じてグリッドの大きさ,吹付け圧力,処理時間等を
適宜に選択し組み合わせるのが良い。また、グリッドブ
ラストで形成される粗面の“かえり”が大きくて表面の
摩擦抵抗が大きくなる場合には、その後に前記グリッド
と同様材質からなる適宜な径の球状粒子(ショットとい
う))を吹きつけるショットピ−ニングを行って表面を
滑らかにし、実質的に凹部のみが形成された状態とする
のが好ましい。
形状に成形した鋼表面の粗さ調整スケ−ル形成処理前の
“所定工具形状に成形した鋼”の表面粗さをJIS B
0601の十点平均粗さ(Rz)で120〜350μm
に調整するのは、スケ−ル形成処理後の「酸化スケ−ル
層との境界をなす工具の鋼基体(素地)表面の粗さ(R
z)」を前記100〜300μmの範囲とするために必
要なことである。即ち、スケ−ル形成処理前の表面粗さ
(Rz)が120μm未満であると、スケ−ル形成処理
時の選択酸化(主に結晶粒界や偏析に沿って発生する)
により凹凸が生じるとしても、全面酸化の方が大きいか
ら鋼素地の平滑化が起きて「スケ−ル形成処理後におけ
る鋼素地粗さ(Rz):100μm以上」を確保するこ
とができず、一方、スケ−ル形成処理前の表面粗さ(R
z)が350μmを超えていると、スケ−ル形成処理時
の全面酸化を見込んだとしてもスケ−ル形成処理後にお
ける鋼素地粗さ(Rz)を300μm以内に収めること
ができなくなる。なお、“所定工具形状に成形した鋼”
の粗面化手段としてはグリッドブラストを採用するのが
良い。 この場合、鋼の表面に粗さ(Rz):120μm以上の
凹凸を付けるには、長さ:0.5 mm以上の鋼又はそ
の他金属のグリッドを使用することが必要で、表面に形
成される凹凸を均一・高密度とするためには 0.5分
以上の処理時間を要する。なお、実施に際しては、状況
に応じてグリッドの大きさ,吹付け圧力,処理時間等を
適宜に選択し組み合わせるのが良い。また、グリッドブ
ラストで形成される粗面の“かえり”が大きくて表面の
摩擦抵抗が大きくなる場合には、その後に前記グリッド
と同様材質からなる適宜な径の球状粒子(ショットとい
う))を吹きつけるショットピ−ニングを行って表面を
滑らかにし、実質的に凹部のみが形成された状態とする
のが好ましい。
【0034】b) スケ−ル形成処理条件表面を所定粗
さに粗面化された鋼基体には水蒸気添加大気中等の酸化
性雰囲気中での熱処理によるスケ−ル形成処理が施され
るが、緻密なスケ−ルを付与するためには、低酸素ポテ
ンシャル下で、かつ鋼の組成に応じた温度で処理するこ
とが必要である。つまり、スケ−ル形成熱処理の加熱温
度が〔25×{Mo(%)+W(%)}+860〕℃未
満であると十分な厚さのスケ−ルが形成できず、一方、
処理雰囲気中酸素濃度が5%を超えていたり、加熱温度
が〔25×{Mo(%)+W(%)}+960〕℃を超
えた場合には形成されるスケ−ルがポ−ラスとなって耐
剥離性が劣化する。また、この際の処理時間が 0.5
時間未満ではスケ−ル厚さが十分でない上、不均一とな
る。そして、処理時間が長くなるにつれてスケ−ル厚さ
は増すが、処理時間が5時間を超えるとスケ−ルがポ−
ラス化する傾向を見せる。なお、スケ−ル形成熱処理後
は空冷以下の冷却速度で冷却(実際的には空冷又は炉冷
)し、スケ−ルの割れや剥落を防ぐことが肝要である。
さに粗面化された鋼基体には水蒸気添加大気中等の酸化
性雰囲気中での熱処理によるスケ−ル形成処理が施され
るが、緻密なスケ−ルを付与するためには、低酸素ポテ
ンシャル下で、かつ鋼の組成に応じた温度で処理するこ
とが必要である。つまり、スケ−ル形成熱処理の加熱温
度が〔25×{Mo(%)+W(%)}+860〕℃未
満であると十分な厚さのスケ−ルが形成できず、一方、
処理雰囲気中酸素濃度が5%を超えていたり、加熱温度
が〔25×{Mo(%)+W(%)}+960〕℃を超
えた場合には形成されるスケ−ルがポ−ラスとなって耐
剥離性が劣化する。また、この際の処理時間が 0.5
時間未満ではスケ−ル厚さが十分でない上、不均一とな
る。そして、処理時間が長くなるにつれてスケ−ル厚さ
は増すが、処理時間が5時間を超えるとスケ−ルがポ−
ラス化する傾向を見せる。なお、スケ−ル形成熱処理後
は空冷以下の冷却速度で冷却(実際的には空冷又は炉冷
)し、スケ−ルの割れや剥落を防ぐことが肝要である。
【0035】次に、本発明の効果を実施例によって更に
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【実施例】まず、大気溶解,真空溶解,AOD又はVO
Dプロセスにて表1に示した各化学成分組成の鋼を溶製
し、(1) 鋳造,(2) 鋳造後外削,(3) 鍛造
後外削,によって製管工具の中で最も苛酷な条件下で使
用される ”マンネスマン製管の穿孔用プラグ” の基
体形状に仕上げた。
Dプロセスにて表1に示した各化学成分組成の鋼を溶製
し、(1) 鋳造,(2) 鋳造後外削,(3) 鍛造
後外削,によって製管工具の中で最も苛酷な条件下で使
用される ”マンネスマン製管の穿孔用プラグ” の基
体形状に仕上げた。
【0036】
【表1】
【0037】次いで、これらのプラグ基体を用い、表2
及び表3に示す如く、一部を除いてその表面にグリッド
ブラストによる粗面化処理を施してから酸化スケ−ル形
成処理(低酸素ポテンシャルの水蒸気雰囲気中加熱処理
)を行い、スケ−ル被覆層付の穿孔用プラグ製品を得た
。なお、グリッドブラストでは長さ0.5 〜3mmの
鉄グリッドを使用して粗面化したが、その後5分間のシ
ョットピ−ニング(ショット径:1mmφ)処理を施し
て“かえり”の平滑化を行った。
及び表3に示す如く、一部を除いてその表面にグリッド
ブラストによる粗面化処理を施してから酸化スケ−ル形
成処理(低酸素ポテンシャルの水蒸気雰囲気中加熱処理
)を行い、スケ−ル被覆層付の穿孔用プラグ製品を得た
。なお、グリッドブラストでは長さ0.5 〜3mmの
鉄グリッドを使用して粗面化したが、その後5分間のシ
ョットピ−ニング(ショット径:1mmφ)処理を施し
て“かえり”の平滑化を行った。
【0038】
【表2】
【0039】
【表3】
【0040】続いて、このように製造された各穿孔用プ
ラグにつき、スケ−ル形成状況(スケ−ル厚,スケ−ル
層との境界をなす鋼素地粗さ),鋼基材の特性(靱性,
1000℃での圧縮変形抵抗)並びにプラグ特性(寿命
)を調査した。なお、プラグ特性(寿命)の調査は、前
記各プラグを用いてSUS420及びSUS304の各
ステンレス鋼についての穿孔試験を実施し、その際の穿
孔可能回数(補修使用は除く)を調べることにより行っ
た。
ラグにつき、スケ−ル形成状況(スケ−ル厚,スケ−ル
層との境界をなす鋼素地粗さ),鋼基材の特性(靱性,
1000℃での圧縮変形抵抗)並びにプラグ特性(寿命
)を調査した。なお、プラグ特性(寿命)の調査は、前
記各プラグを用いてSUS420及びSUS304の各
ステンレス鋼についての穿孔試験を実施し、その際の穿
孔可能回数(補修使用は除く)を調べることにより行っ
た。
【0041】これらの調査結果を前記表2及び表3に併
せて示した(ここで、スケ−ル厚さは素地メタル先端か
らスケ−ル表面までの距離で表わし、 素地粗さは凹部
の深さで表わした)。表2及び表3に示される結果から
も明らかな如く、本発明に係わる穿孔プラグは高温強度
(10000℃での圧縮変形抵抗)が26kgf/mm
2 以上と高く、穿孔時において十分な潤滑性,スケ−
ルの耐剥離性を示すばかりか、室温での衝撃値が1kg
−m/cm2以上(2mmUノッチ試験片)と言う優れ
た靭性とを有していて割れを生じないで高寿命を示した
のに対して、本発明で規定する条件を満たしていない比
較例では、何れも ”高温強度が低いための先端溶損”
, ”靭性不足のための割れ” 或いは ”スケ−ル層
が薄いか耐剥離性が十分でないための焼付” が生じ、
穿孔回数が極めて低いことが分かる。
せて示した(ここで、スケ−ル厚さは素地メタル先端か
らスケ−ル表面までの距離で表わし、 素地粗さは凹部
の深さで表わした)。表2及び表3に示される結果から
も明らかな如く、本発明に係わる穿孔プラグは高温強度
(10000℃での圧縮変形抵抗)が26kgf/mm
2 以上と高く、穿孔時において十分な潤滑性,スケ−
ルの耐剥離性を示すばかりか、室温での衝撃値が1kg
−m/cm2以上(2mmUノッチ試験片)と言う優れ
た靭性とを有していて割れを生じないで高寿命を示した
のに対して、本発明で規定する条件を満たしていない比
較例では、何れも ”高温強度が低いための先端溶損”
, ”靭性不足のための割れ” 或いは ”スケ−ル層
が薄いか耐剥離性が十分でないための焼付” が生じ、
穿孔回数が極めて低いことが分かる。
【0042】特に、比較例36〜45を見ると、鋼素材
が本発明で規定する条件を満たしているものの、酸化ス
ケ−ル層との境界をなす鋼基体表面の粗さ(Rz)、即
ち凹部深さが100μmを下回っているため、焼付きが
生じやすくて穿孔寿命が大幅に低下していることが注目
される。
が本発明で規定する条件を満たしているものの、酸化ス
ケ−ル層との境界をなす鋼基体表面の粗さ(Rz)、即
ち凹部深さが100μmを下回っているため、焼付きが
生じやすくて穿孔寿命が大幅に低下していることが注目
される。
【0043】
【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれば
、高合金鋼,ステンレス鋼,Ni基合金等の変形抵抗が
高くて焼付の生じやすい材料の熱間製管においても優れ
た耐久性を発揮する熱間製管用工具を安定して提供する
ことができるなど、産業上極めて有用な効果がもたらさ
れる。
、高合金鋼,ステンレス鋼,Ni基合金等の変形抵抗が
高くて焼付の生じやすい材料の熱間製管においても優れ
た耐久性を発揮する熱間製管用工具を安定して提供する
ことができるなど、産業上極めて有用な効果がもたらさ
れる。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量割合にて C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2.
0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0.
5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計で
1.5〜8.0%,sol.Al:0.005 〜0
.2 %を含むと共に残部がFe及び不可避不純物で、
かつ不純物中のN,O,P及びSの含有量がそれぞれ0
.02%以下,0.01%以下, 0.035%以下,
0.03%以下である鋼製基体の表面に厚さ50μm以
上の酸化スケ−ルを有して成り、しかも酸化スケ−ル層
との境界をなす鋼基体表面の粗さ(Rz)が100〜3
00μmに調整されていることを特徴とする熱間製管工
具。 - 【請求項2】 重量割合にて C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2.
0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0.
5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計で
1.5〜8.0%,sol.Al:0.005 〜0
.2 %を含有し、更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼製基体の
表面に厚さ50μm以上の酸化スケ−ルを有して成り、
しかも酸化スケ−ル層との境界をなす鋼基体表面の粗さ
(Rz)が100〜300μmに調整されていることを
特徴とする熱間製管工具。 - 【請求項3】 重量割合にて C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2.
0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0.
5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計で
1.5〜8.0%,sol.Al:0.005 〜0
.2 %を含むと共に残部がFe及び不可避不純物で、
かつ不純物中のN,O,P及びSの含有量がそれぞれ0
.02%以下,0.01%以下, 0.035%以下,
0.03%以下である鋼を所定工具形状に成形し、その
表面粗さ(Rz)を120〜350μmに調整した後、
酸素濃度5%以下の雰囲気下で〔25×{Mo(%)+
W(%)}+860〕℃〜〔25×{Mo(%)+W(
%)}+960〕℃に 0.5〜5時間加熱保持して空
冷以下の冷却速度で冷却するスケ−ル形成処理を施すこ
とを特徴とする、熱間製管工具の製造方法。 - 【請求項4】 重量割合にて C:0.08〜0.35%, Si:0.1 〜2.
0 %, Mn:0.2 〜3.0 %,Ni:0.
5 〜7.0 %, Mo及びWの1種以上:合計で
1.5〜8.0%,sol.Al:0.005 〜0
.2 %を含有し、更に Cr:5.0 %以下, Co:5.0 %以
下, V:2.0 %以下,Nb:2.0 %以
下, Ti:2.0 %以下, Zr:0
.5 %以下,B:0.2 %以下, Mg,
Ca, La, Ce及びYの1種以上:合計で 0.
5%以下のうちの1種以上をも含むと共に、残部がFe
及び不可避不純物で、かつ不純物中のN,O,P及びS
の含有量がそれぞれ0.02%以下,0.01%以下,
0.035%以下,0.03%以下である鋼を所定工
具形状に成形し、その表面粗さ(Rz)を120〜35
0μmに調整した後、酸素濃度5%以下の雰囲気下で〔
25×{Mo(%)+W(%)}+860〕℃〜〔25
×{Mo(%)+W(%)}+960〕℃に 0.5〜
5時間加熱保持して空冷以下の冷却速度で冷却するスケ
−ル形成処理を施すことを特徴とする、熱間製管工具の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5041791A JP2940188B2 (ja) | 1991-02-23 | 1991-02-23 | 熱間製管工具及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5041791A JP2940188B2 (ja) | 1991-02-23 | 1991-02-23 | 熱間製管工具及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04270003A true JPH04270003A (ja) | 1992-09-25 |
JP2940188B2 JP2940188B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12858289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5041791A Expired - Lifetime JP2940188B2 (ja) | 1991-02-23 | 1991-02-23 | 熱間製管工具及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2940188B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004101837A1 (ja) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 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 |
WO2009057471A1 (ja) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 穿孔圧延用プラグ、その穿孔圧延用プラグの再生方法、およびその穿孔圧延用プラグの再生設備列 |
EP2111933A1 (en) * | 2007-02-05 | 2009-10-28 | Sumitomo Metal Industries Limited | Process for producing plug for use in piercing/rolling raw metallic material, process for producing metallic tube, and plug for use in piercing/rolling raw metallic material |
WO2010100968A1 (ja) | 2009-03-03 | 2010-09-10 | 住友金属工業株式会社 | プラグ、穿孔圧延機、およびそれを用いた継目無管の製造方法 |
WO2013153878A1 (ja) | 2012-04-11 | 2013-10-17 | 新日鐵住金株式会社 | 穿孔機に用いられるプラグ及びプラグの再生方法 |
WO2014013963A1 (ja) | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 新日鐵住金株式会社 | 穿孔プラグ |
WO2014109180A1 (ja) | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間製管用プラグ |
EP2902522A4 (en) * | 2012-09-28 | 2016-06-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | PUNCHING TOOL MATERIAL FOR PRODUCING A SEAMLESS STEEL TUBE AND METHOD FOR PRODUCING THE MATERIAL |
CN108723090A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-02 | 江苏常宝普莱森钢管有限公司 | 芯棒加工装置及加工系统 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1887096A1 (de) * | 2006-08-09 | 2008-02-13 | Rovalma, S.A. | Warmarbeitsstahl |
JP6385195B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2018-09-05 | 新報国製鉄株式会社 | シームレスパイプ製造用ピアサープラグ |
-
1991
- 1991-02-23 JP JP5041791A patent/JP2940188B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004101837A1 (ja) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 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 |
EP2111933B1 (en) | 2007-02-05 | 2015-04-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Process for producing plug for use in piercing/rolling raw metallic material, process for producing metallic tube, and plug for use in piercing/rolling raw metallic material |
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US8065900B2 (en) * | 2007-02-05 | 2011-11-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing plug used to pierce and roll metal material, method of manufacturing metal pipe and plug used to pierce and roll metal material |
EP2111933A4 (en) * | 2007-02-05 | 2013-04-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | METHOD FOR PRODUCING A BUFFER FOR USE IN DRILLING / ROLLING RAW METAL MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING METAL TUBE AND BUFFER FOR USE IN DRILLING / LAMINATION OF RAW METAL MATERIAL |
WO2009057471A1 (ja) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 穿孔圧延用プラグ、その穿孔圧延用プラグの再生方法、およびその穿孔圧延用プラグの再生設備列 |
US8082768B2 (en) | 2007-11-01 | 2011-12-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Piercing and rolling plug, method of regenerating such piercing and rolling plug, and equipment line for regenerating such piercing and rolling plug |
WO2010100968A1 (ja) | 2009-03-03 | 2010-09-10 | 住友金属工業株式会社 | プラグ、穿孔圧延機、およびそれを用いた継目無管の製造方法 |
US8544306B2 (en) | 2009-03-03 | 2013-10-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Plug, piercing-rolling mill, and method of producing seamless tube by using the same |
WO2013153878A1 (ja) | 2012-04-11 | 2013-10-17 | 新日鐵住金株式会社 | 穿孔機に用いられるプラグ及びプラグの再生方法 |
US9764366B2 (en) | 2012-04-11 | 2017-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for regenerating a plug for use in a piercing machine |
WO2014013963A1 (ja) | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 新日鐵住金株式会社 | 穿孔プラグ |
US10150147B2 (en) | 2012-07-20 | 2018-12-11 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Piercing plug |
EP2902522A4 (en) * | 2012-09-28 | 2016-06-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | PUNCHING TOOL MATERIAL FOR PRODUCING A SEAMLESS STEEL TUBE AND METHOD FOR PRODUCING THE MATERIAL |
JPWO2014050975A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-08-22 | 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 |
WO2014109180A1 (ja) | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間製管用プラグ |
US9352370B2 (en) | 2013-01-11 | 2016-05-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Plug for hot tube-making |
CN108723090A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-02 | 江苏常宝普莱森钢管有限公司 | 芯棒加工装置及加工系统 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2940188B2 (ja) | 1999-08-25 |
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