JPH05295407A - 二重管の製造方法 - Google Patents
二重管の製造方法Info
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- JPH05295407A JPH05295407A JP9992192A JP9992192A JPH05295407A JP H05295407 A JPH05295407 A JP H05295407A JP 9992192 A JP9992192 A JP 9992192A JP 9992192 A JP9992192 A JP 9992192A JP H05295407 A JPH05295407 A JP H05295407A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性
など母管外面に具備せしめた二重管を安価にかつ容易に
製造する。 【構成】 円筒状金属素材の外表面に他種金属の粉末を
用いて、35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆ
i ／（Ｆi −Ｆo))(Ｔu −Ｔ）、ｔ：被覆層の厚さ、Ｄ
o ：被覆層形成素材の外径、Ｄi ：被覆層形成素材の内
径、Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における被覆
層形成素材と同一形状の金属素材単体に要する押出力、
Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における被覆層形
成素材と同一形状のＨＩＰにより形成せしめた被覆層金
属単体に要する押出力、Ｔ：押出温度、Ｔu ：被覆層形
成素材と同一形状のＨＩＰにより形成させた被覆層金属
単体を押し出そうとする押出比において割れが生じるこ
となく押し出せる上限温度、を満足する条件で熱間静水
圧プレス法によって被覆層を形成し熱間押出により二重
管を製造する。
など母管外面に具備せしめた二重管を安価にかつ容易に
製造する。 【構成】 円筒状金属素材の外表面に他種金属の粉末を
用いて、35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆ
i ／（Ｆi −Ｆo))(Ｔu −Ｔ）、ｔ：被覆層の厚さ、Ｄ
o ：被覆層形成素材の外径、Ｄi ：被覆層形成素材の内
径、Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における被覆
層形成素材と同一形状の金属素材単体に要する押出力、
Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における被覆層形
成素材と同一形状のＨＩＰにより形成せしめた被覆層金
属単体に要する押出力、Ｔ：押出温度、Ｔu ：被覆層形
成素材と同一形状のＨＩＰにより形成させた被覆層金属
単体を押し出そうとする押出比において割れが生じるこ
となく押し出せる上限温度、を満足する条件で熱間静水
圧プレス法によって被覆層を形成し熱間押出により二重
管を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二重管の製造方法に係
り、さらに詳しくは耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、
耐摩耗性などの特徴を有する被覆層を外層とする二重管
の製造方法に関するものである。
り、さらに詳しくは耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、
耐摩耗性などの特徴を有する被覆層を外層とする二重管
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、産業の進歩と技術の発展により材
料はますます厳しい環境で使用されるようになってき
た。例えば、エネルギー資源開発では生産流体中に硫化
水素や炭酸ガスを多量に含む石油や天然ガス（いわゆる
サワーオイルやサワーガス）が開発されているが、開発
に使用される油井管やラインパイプなどの材料として低
合金鋼では腐食や割れを起こすため、ハステロイＣ−２
７６やインコネル６２５（いずれも商品名）といったニ
ッケル合金が既に使用されている。しかし、これらの合
金は非常に高価であることが大きな難点である。従っ
て、構造材の表面にのみこれら合金を合わせ材として使
用し、強度は下地の金属（例えば低合金鋼）で確保する
いわゆるクラッド鋼の使用が考えられた。
料はますます厳しい環境で使用されるようになってき
た。例えば、エネルギー資源開発では生産流体中に硫化
水素や炭酸ガスを多量に含む石油や天然ガス（いわゆる
サワーオイルやサワーガス）が開発されているが、開発
に使用される油井管やラインパイプなどの材料として低
合金鋼では腐食や割れを起こすため、ハステロイＣ−２
７６やインコネル６２５（いずれも商品名）といったニ
ッケル合金が既に使用されている。しかし、これらの合
金は非常に高価であることが大きな難点である。従っ
て、構造材の表面にのみこれら合金を合わせ材として使
用し、強度は下地の金属（例えば低合金鋼）で確保する
いわゆるクラッド鋼の使用が考えられた。
【０００３】クラッド鋼はその形状が管の場合には継目
無管あるいは溶接管として、形状が板の場合には圧延板
として種々の製造方法が確立または提案されている。し
かし、いずれも製造プロセスが複雑で歩留りが悪いとい
う難点に加えて、ハステロイＣ−２７６やインコネル６
２５といったニッケル合金を合わせ材とするクラッド
鋼、中でもクラッド鋼管は製造が非常に困難であって未
だ実用化されていない。本発明者等の研究によればその
理由は、これら合金の熱間加工時の変形抵抗が母材とな
る低合金鋼や炭素鋼のそれに比べて著しく大きいため、
熱間圧延などの通常の製造プロセスでは合わせ材と母材
とを均一に加工できず、両金属が独立に変形するので接
合することが難しいことにあると考えられる。
無管あるいは溶接管として、形状が板の場合には圧延板
として種々の製造方法が確立または提案されている。し
かし、いずれも製造プロセスが複雑で歩留りが悪いとい
う難点に加えて、ハステロイＣ−２７６やインコネル６
２５といったニッケル合金を合わせ材とするクラッド
鋼、中でもクラッド鋼管は製造が非常に困難であって未
だ実用化されていない。本発明者等の研究によればその
理由は、これら合金の熱間加工時の変形抵抗が母材とな
る低合金鋼や炭素鋼のそれに比べて著しく大きいため、
熱間圧延などの通常の製造プロセスでは合わせ材と母材
とを均一に加工できず、両金属が独立に変形するので接
合することが難しいことにあると考えられる。
【０００４】一方、バルブのスピンドル部や往復動型ポ
ンプのピストンおよびシリンダーなどの摺動部、あるい
はスラリー輸送用パイプといった部材では耐摩耗性が必
要であるため、例えばステライト合金（商品名）など
が、肉盛あるいは溶射されて使用されている。さらに、
高温で使用される圧力容器や鋼管には例えばＮｉ−Ｃｒ
合金やＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金やＣｏ−Ｃｒ−Ａｌ−
Ｙ合金といった耐酸化性材料が、肉盛あるいは溶射によ
って被覆される場合がある。しかし、これらはいずれも
最終製品に対して肉盛あるいは溶射されるため非常にコ
ストの高いものとなっている。加えて、小径パイプの内
面といった狭い部分には被覆できないという難点を有し
ている。
ンプのピストンおよびシリンダーなどの摺動部、あるい
はスラリー輸送用パイプといった部材では耐摩耗性が必
要であるため、例えばステライト合金（商品名）など
が、肉盛あるいは溶射されて使用されている。さらに、
高温で使用される圧力容器や鋼管には例えばＮｉ−Ｃｒ
合金やＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金やＣｏ−Ｃｒ−Ａｌ−
Ｙ合金といった耐酸化性材料が、肉盛あるいは溶射によ
って被覆される場合がある。しかし、これらはいずれも
最終製品に対して肉盛あるいは溶射されるため非常にコ
ストの高いものとなっている。加えて、小径パイプの内
面といった狭い部分には被覆できないという難点を有し
ている。
【０００５】ところで、熱間静水圧プレス法は従来から
よく知られた技術であって、この方法を利用したクラッ
ド製品の提案もなされている。例えば、特開昭６１−２
２３１０６号公報には、高合金粉末を粉末の固相線温度
以上に加熱すると共にガス加圧して能率よく高合金クラ
ッド製品を製造する方法が開示されている。しかし、こ
の方法をはじめとして従来報告ないしは提案されている
熱間静水圧プレス法を利用したクラッド製品の製造方法
はいずれも最終製品に被覆するものであったため、コス
トが高く、かつ大型製品や長尺品（例えば１２ｍ長さ）
の製造はできないという難点を有していた。
よく知られた技術であって、この方法を利用したクラッ
ド製品の提案もなされている。例えば、特開昭６１−２
２３１０６号公報には、高合金粉末を粉末の固相線温度
以上に加熱すると共にガス加圧して能率よく高合金クラ
ッド製品を製造する方法が開示されている。しかし、こ
の方法をはじめとして従来報告ないしは提案されている
熱間静水圧プレス法を利用したクラッド製品の製造方法
はいずれも最終製品に被覆するものであったため、コス
トが高く、かつ大型製品や長尺品（例えば１２ｍ長さ）
の製造はできないという難点を有していた。
【０００６】また、特開昭６１−１９０００７号公報お
よび特開昭６１−１９０００８号公報には、それぞれ厚
肉の可鍛性金属円筒およびこれと径を異にする薄肉金属
円筒によって構成されるカプセル内に粉末を充填して密
閉し、これを冷間等方静水圧によって加圧して、粉末を
圧縮してビレットを作り、これを熱間押出加工する方
法、また、同心円筒状をなす内外二重壁を有するゴムま
たは類似物質の容器内に、可鍛性金属の円筒材料を一方
の容器壁に密着させて収容すると共に、他方の容器壁と
上記円筒材料との間に粉末材料を充填して密閉し、これ
を冷間等方静水圧によって加圧し、この容器から取り出
した材料をビレットとして熱間押出する方法が開示され
ている。これらの方法によっても、前述したハステロイ
Ｃ−２７６やインコネル６２５といったニッケル合金等
の変形抵抗の大きな材料の被覆層を形成して熱間加工し
た場合、母材との密着が弱いため母材からの剥離や被覆
層の割れの発生という難点は解消されるものではない。
よび特開昭６１−１９０００８号公報には、それぞれ厚
肉の可鍛性金属円筒およびこれと径を異にする薄肉金属
円筒によって構成されるカプセル内に粉末を充填して密
閉し、これを冷間等方静水圧によって加圧して、粉末を
圧縮してビレットを作り、これを熱間押出加工する方
法、また、同心円筒状をなす内外二重壁を有するゴムま
たは類似物質の容器内に、可鍛性金属の円筒材料を一方
の容器壁に密着させて収容すると共に、他方の容器壁と
上記円筒材料との間に粉末材料を充填して密閉し、これ
を冷間等方静水圧によって加圧し、この容器から取り出
した材料をビレットとして熱間押出する方法が開示され
ている。これらの方法によっても、前述したハステロイ
Ｃ−２７６やインコネル６２５といったニッケル合金等
の変形抵抗の大きな材料の被覆層を形成して熱間加工し
た場合、母材との密着が弱いため母材からの剥離や被覆
層の割れの発生という難点は解消されるものではない。
【０００７】これに対して、特開昭６４−２０２号公報
において、金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他種
金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧プ
レス（ＨＩＰ）によって被覆層として形成せしめた後
に、熱間加工を施して延伸する方法、さらに被覆層とし
て形成せしめた後に溶体化処理を施して熱間加工を施し
て延伸する方法、あるいは均熱処理を加えた後直ちに熱
間加工を施して延伸する方法などが提案されている。し
かしながらこの方法においても、金属素材の形状が円筒
で、その外表面に他種金属を被覆し、熱間押出により延
伸しようとする場合、金属素材と他種金属との変形抵抗
の差や、被覆層の厚みによっては、熱間押出時に他種金
属に割れが生じることがある。
において、金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他種
金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧プ
レス（ＨＩＰ）によって被覆層として形成せしめた後
に、熱間加工を施して延伸する方法、さらに被覆層とし
て形成せしめた後に溶体化処理を施して熱間加工を施し
て延伸する方法、あるいは均熱処理を加えた後直ちに熱
間加工を施して延伸する方法などが提案されている。し
かしながらこの方法においても、金属素材の形状が円筒
で、その外表面に他種金属を被覆し、熱間押出により延
伸しようとする場合、金属素材と他種金属との変形抵抗
の差や、被覆層の厚みによっては、熱間押出時に他種金
属に割れが生じることがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐食性、耐
高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性など表面被覆が目的と
する特性を、母管外面に具備せしめた金属管を、安価に
かつ容易に製造する方法を提供するものである。
高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性など表面被覆が目的と
する特性を、母管外面に具備せしめた金属管を、安価に
かつ容易に製造する方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の目的
を達成するべく、その後も種々の実験と検討を重ねた結
果、ついに熱間押出時に被覆層である外層に割れが生じ
ないためには、被覆層の厚み、金属素材の外径、金属素
材中空部の外径、押出温度、金属素材と被覆層の変形抵
抗の差との間に、ある一定の関係を満足させる必要があ
ることを見いだした。
を達成するべく、その後も種々の実験と検討を重ねた結
果、ついに熱間押出時に被覆層である外層に割れが生じ
ないためには、被覆層の厚み、金属素材の外径、金属素
材中空部の外径、押出温度、金属素材と被覆層の変形抵
抗の差との間に、ある一定の関係を満足させる必要があ
ることを見いだした。
【００１０】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
のでその要旨とするところは、 １）円筒状金属素材の外表面に、他種金属の粉末を該他
種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧
プレスによって被覆層として形成せしめた後に、金属素
材中央部長手方向に金属素材と同心の貫通穴を開けた
後、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する方法にお
いて、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法。
のでその要旨とするところは、 １）円筒状金属素材の外表面に、他種金属の粉末を該他
種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧
プレスによって被覆層として形成せしめた後に、金属素
材中央部長手方向に金属素材と同心の貫通穴を開けた
後、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する方法にお
いて、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法。
【００１１】２）中空円筒状金属素材の外表面に、他種
金属の粉末を該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負
荷する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せし
めた後に、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する方
法において、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法にある。ここで「母材」となる金属素材
および「合わせ材」となる他種金属の種類については格
別に制限されるものではなく、例えば金属素材としては
炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッ
ケル合金、コバルトおよびコバルト合金、チタンおよび
チタン合金などが挙げられる。一方、他種金属としては
耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性などの機能
のうち、必要な機能に応じて選択すればよく、例えばハ
ステロイ、ステライト、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ステンレス
鋼、Ｆｅ基超合金、ニッケルおよびニッケル合金、コバ
ルトおよびコバルト合金、チタンおよびチタン合金など
が挙げられことができる。
金属の粉末を該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負
荷する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せし
めた後に、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する方
法において、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法にある。ここで「母材」となる金属素材
および「合わせ材」となる他種金属の種類については格
別に制限されるものではなく、例えば金属素材としては
炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、ニッケルおよびニッ
ケル合金、コバルトおよびコバルト合金、チタンおよび
チタン合金などが挙げられる。一方、他種金属としては
耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性などの機能
のうち、必要な機能に応じて選択すればよく、例えばハ
ステロイ、ステライト、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ステンレス
鋼、Ｆｅ基超合金、ニッケルおよびニッケル合金、コバ
ルトおよびコバルト合金、チタンおよびチタン合金など
が挙げられことができる。
【００１２】
【作用】以下本発明を詳細に説明する。まず本発明にお
いては中空あるいは中実円筒状金属素材の外表面に、他
種金属の被覆層をＨＩＰによって形成せしめるのである
が、他種金属は粉末を用いて、例えば図１に示す要領で
金属素材１と他種金属粉末２とをカプセル内に充填・密
閉し、次いで熱間静水圧プレスして他種金属粉末を被覆
層として形成せしめると同時に被覆層と素材金属とを金
属結合させることができ、接合界面には充分な接合強度
を持たせることができる。この時、次の工程で良好に熱
間加工するためには、被覆層の熱間加工性を確保しなけ
ればならないが、そのためには被覆層内に気孔を残留さ
せないことが重要であり、密閉容器内を真空にすること
と充分高い温度と圧力で熱間静水圧プレスすることが重
要である。そのためには真空度は１×１０-3Torrより良
いことが好ましい。
いては中空あるいは中実円筒状金属素材の外表面に、他
種金属の被覆層をＨＩＰによって形成せしめるのである
が、他種金属は粉末を用いて、例えば図１に示す要領で
金属素材１と他種金属粉末２とをカプセル内に充填・密
閉し、次いで熱間静水圧プレスして他種金属粉末を被覆
層として形成せしめると同時に被覆層と素材金属とを金
属結合させることができ、接合界面には充分な接合強度
を持たせることができる。この時、次の工程で良好に熱
間加工するためには、被覆層の熱間加工性を確保しなけ
ればならないが、そのためには被覆層内に気孔を残留さ
せないことが重要であり、密閉容器内を真空にすること
と充分高い温度と圧力で熱間静水圧プレスすることが重
要である。そのためには真空度は１×１０-3Torrより良
いことが好ましい。
【００１３】ＨＩＰ温度は母材金属と合わせ材金属の種
類によって異なるが、熱間加工性を良好に保つためには
両方の金属の固相線温度より低い温度でなければならな
い。それは、固相線温度を超えると冷却時に成分元素の
偏析を生じ、次の工程における熱間加工性が著しく低下
するからである。ただし、ＨＩＰ時間を短縮するには、
上記温度範囲内でできるだけ高い温度とすることが有効
である。一方ＨＩＰ圧力は高いほどＨＩＰ温度・時間を
減少できる。
類によって異なるが、熱間加工性を良好に保つためには
両方の金属の固相線温度より低い温度でなければならな
い。それは、固相線温度を超えると冷却時に成分元素の
偏析を生じ、次の工程における熱間加工性が著しく低下
するからである。ただし、ＨＩＰ時間を短縮するには、
上記温度範囲内でできるだけ高い温度とすることが有効
である。一方ＨＩＰ圧力は高いほどＨＩＰ温度・時間を
減少できる。
【００１４】次に本発明においては被覆層形成後、特に
金属素材が中実である場合には金属素材中央部長手方向
に金属素材と同心の貫通穴を開け、熱間押出を行うか、
あるいは上記被覆層形成後均熱処理を加えた後直ちに熱
間押出を行うか、もしくは上記被覆層形成後溶体化処理
を施した後に熱間押出を行うのであるが、その時、その
押出温度、押出比で、被覆層を形成せしめた素材と同一
形状の金属素材単体、および同じくＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体を押出す場合に要する押出力Ｆi
およびＦo 、被覆層の厚さｔ、被覆層を形成せしめた素
材の外径Ｄo および内径Ｄi 、押出温度Ｔ、被覆層を形
成せしめた素材と同一形状のＨＩＰにより形成せしめた
被覆層金属単体を、押し出そうとする押出比において割
れが生じることなく押し出せる上限温度Ｔu との間に 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） の関係を満足させることが必要である。
金属素材が中実である場合には金属素材中央部長手方向
に金属素材と同心の貫通穴を開け、熱間押出を行うか、
あるいは上記被覆層形成後均熱処理を加えた後直ちに熱
間押出を行うか、もしくは上記被覆層形成後溶体化処理
を施した後に熱間押出を行うのであるが、その時、その
押出温度、押出比で、被覆層を形成せしめた素材と同一
形状の金属素材単体、および同じくＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体を押出す場合に要する押出力Ｆi
およびＦo 、被覆層の厚さｔ、被覆層を形成せしめた素
材の外径Ｄo および内径Ｄi 、押出温度Ｔ、被覆層を形
成せしめた素材と同一形状のＨＩＰにより形成せしめた
被覆層金属単体を、押し出そうとする押出比において割
れが生じることなく押し出せる上限温度Ｔu との間に 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） の関係を満足させることが必要である。
【００１５】上記の条件で被覆層を形成した場合には複
合材であっても通常と同様にして熱間押出することがで
きる。本発明における熱間押出の目的は被覆した金属素
材を延伸することによって長尺の二重管を製造したり、
あるいはＨＩＰままでは被覆材の機械的性質が劣るのを
改善することにある。
合材であっても通常と同様にして熱間押出することがで
きる。本発明における熱間押出の目的は被覆した金属素
材を延伸することによって長尺の二重管を製造したり、
あるいはＨＩＰままでは被覆材の機械的性質が劣るのを
改善することにある。
【００１６】なお、本発明においては熱間押出とは母材
である金属素材および合わせ材である被覆金属が成形な
どの目的で通常押出される温度範囲での押出加工を指す
が、押出温度の選定に際しては母材および被覆層の両方
に対して適切な温度を選定する必要がある。
である金属素材および合わせ材である被覆金属が成形な
どの目的で通常押出される温度範囲での押出加工を指す
が、押出温度の選定に際しては母材および被覆層の両方
に対して適切な温度を選定する必要がある。
【００１７】その他熱間押出を行った後に、例えば母材
の強度、靭性などを調質する目的で行う焼き入れ、焼き
戻し、焼きならしなどの熱処理、被覆層の耐食性をさら
に改善させる目的で行う溶体化熱処理や焼き鈍しなどの
熱処理、製品の形状を調整するなどの目的で行う冷間加
工など必要に応じてさらに他の加工を加えることもでき
る。いずれも必要な強度、靭性、耐食性に応じて選択す
ることができる。
の強度、靭性などを調質する目的で行う焼き入れ、焼き
戻し、焼きならしなどの熱処理、被覆層の耐食性をさら
に改善させる目的で行う溶体化熱処理や焼き鈍しなどの
熱処理、製品の形状を調整するなどの目的で行う冷間加
工など必要に応じてさらに他の加工を加えることもでき
る。いずれも必要な強度、靭性、耐食性に応じて選択す
ることができる。
【００１８】本発明は腐食性物質に対する抵抗を必要と
する製品、高温酸化に対する抵抗を必要とする製品およ
び耐摩耗性を必要とする管製品を製造するために応用す
ることができる。あるいはさらに成形、溶接などを行っ
て製品を製造するための素材として使用することも可能
であることは言うまでもない。
する製品、高温酸化に対する抵抗を必要とする製品およ
び耐摩耗性を必要とする管製品を製造するために応用す
ることができる。あるいはさらに成形、溶接などを行っ
て製品を製造するための素材として使用することも可能
であることは言うまでもない。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。表
１に示す材料および製造条件で熱間押出に供する素材を
製造した。ここで、No．１〜５は本発明例、No．６〜８
は比較例である。いずれも被覆層用の合金粉末を熱間静
水圧プレスによって円筒状金属素材の外表面に被覆層と
して形成せしめた。その形状を図２に示す。
１に示す材料および製造条件で熱間押出に供する素材を
製造した。ここで、No．１〜５は本発明例、No．６〜８
は比較例である。いずれも被覆層用の合金粉末を熱間静
水圧プレスによって円筒状金属素材の外表面に被覆層と
して形成せしめた。その形状を図２に示す。
【００２０】次にこれらの材料を、中央部長手方向に金
属素材と同心の貫通穴を開けた後、表２に示す条件で熱
間押出して二重管を製造した。その結果を表２に併せて
示す。また良好に熱間加工できたものについては、各種
試験を行った結果も併せて表２に示した。表２で曲げ試
験はＪＩＳ Ｇ ０６０１およびＪＩＳ Ｚ ３１２４
に準じて行い、超音波探傷試験はＪＩＳ Ｇ ０６０１
およびＪＩＳ Ｚ ３１２４に準じて行った。
属素材と同心の貫通穴を開けた後、表２に示す条件で熱
間押出して二重管を製造した。その結果を表２に併せて
示す。また良好に熱間加工できたものについては、各種
試験を行った結果も併せて表２に示した。表２で曲げ試
験はＪＩＳ Ｇ ０６０１およびＪＩＳ Ｚ ３１２４
に準じて行い、超音波探傷試験はＪＩＳ Ｇ ０６０１
およびＪＩＳ Ｚ ３１２４に準じて行った。
【００２１】表２のうち比較例であるNo．６〜８はいず
れも被覆層に微小割れを生じている。これに対して本発
明に従って製造した例No．１〜５の各材料は曲げ試験特
性に優れており、超音波探傷試験でも非接合部などの欠
陥は全く検出されなかった。また、熱間加工後の断面の
ミクロ観察結果から被覆層には気孔は全くなく、かつ均
一で良好な接合界面が得られていることが確かめられ
た。
れも被覆層に微小割れを生じている。これに対して本発
明に従って製造した例No．１〜５の各材料は曲げ試験特
性に優れており、超音波探傷試験でも非接合部などの欠
陥は全く検出されなかった。また、熱間加工後の断面の
ミクロ観察結果から被覆層には気孔は全くなく、かつ均
一で良好な接合界面が得られていることが確かめられ
た。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば優れた
特性を有する表面被覆金属の製造が可能であり、産業の
発展に貢献するところ極めて大である。
特性を有する表面被覆金属の製造が可能であり、産業の
発展に貢献するところ極めて大である。
【図１】金属素材の表面に他種金属の被覆層を形成する
ための熱間静水圧プレスにおける充填要領を示す図であ
る。
ための熱間静水圧プレスにおける充填要領を示す図であ
る。
【図２】本発明方法に従う加工素材の積層要領を示す断
面図である。
面図である。
１ 金属素材 ２ 他種金属粉末 ３ カプセル ４ ビレット ５ 被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３０Ｂ 11/00 Ｈ 7128−4Ｅ (72)発明者 小川 洋之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 円筒状金属素材の外表面に、他種金属の
粉末を該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する
熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せしめた後
に、金属素材中央部長手方向に金属素材と同心の貫通穴
を開けた後、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する
方法において、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法。 - 【請求項２】 中空円筒状金属素材の外表面に、他種金
属の粉末を該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷
する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せしめ
た後に、熱間加工を施して延伸し二重管を製造する方法
において、他種金属被覆層を次式 35(t／Ｄo 2 −Ｄi 2 ）1/2 −１／２）＞（Ｆi ／（Ｆ
i −Ｆo))(Ｔu −Ｔ） ｔ ：被覆層の厚さ Ｄo ：被覆層を形成せしめた素材の外径 Ｄi ：被覆層を形成せしめた素材の内径 Ｆi ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の金属素材単体に要する
押出力 Ｆo ：押し出そうとする温度、押出比における、被覆層
を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰにより形成せ
しめた被覆層金属単体に要する押出力 Ｔ ：押出温度 Ｔu ：被覆層を形成せしめた素材と同一形状の、ＨＩＰ
により形成せしめた被覆層金属単体を、押し出そうとす
る押出比において割れが生じることなく押し出せる上限
温度 を満足する範囲内で形成せしめることを特徴とする、二
重管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9992192A JPH05295407A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 二重管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9992192A JPH05295407A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 二重管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295407A true JPH05295407A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14260241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9992192A Withdrawn JPH05295407A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 二重管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295407A (ja) |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9992192A patent/JPH05295407A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |