JPH06328105A - 鋼管圧延用工具 - Google Patents
鋼管圧延用工具Info
- Publication number
- JPH06328105A JPH06328105A JP11503093A JP11503093A JPH06328105A JP H06328105 A JPH06328105 A JP H06328105A JP 11503093 A JP11503093 A JP 11503093A JP 11503093 A JP11503093 A JP 11503093A JP H06328105 A JPH06328105 A JP H06328105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- tool
- plug
- coating layer
- steel tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過酷な熱衝撃環境に耐え得る耐熱衝撃性を具
備し、かつ潤滑性に優れる被覆材料を付与した鋼管圧延
用工具を提供するためになされたものである。 【構成】 肉盛溶接による被覆層を有する鋼管圧延用工
具であって、該被覆層が重量で、Ｍｏ：１０〜２０％、
Ｎｉ：３０〜８０％、Ｃｒ：５〜４０％及び母材からの
溶け込みにより不可避的に混入するＦｅを含有すること
を特徴とする鋼管圧延用工具。 【効果】 変形抵抗、摩擦係数共に高い合金鋼管を、短
い圧延サイクルで圧延することを可能にし、設備稼働率
を向上させ鋼管製造原価を大幅に低減できる。
備し、かつ潤滑性に優れる被覆材料を付与した鋼管圧延
用工具を提供するためになされたものである。 【構成】 肉盛溶接による被覆層を有する鋼管圧延用工
具であって、該被覆層が重量で、Ｍｏ：１０〜２０％、
Ｎｉ：３０〜８０％、Ｃｒ：５〜４０％及び母材からの
溶け込みにより不可避的に混入するＦｅを含有すること
を特徴とする鋼管圧延用工具。 【効果】 変形抵抗、摩擦係数共に高い合金鋼管を、短
い圧延サイクルで圧延することを可能にし、設備稼働率
を向上させ鋼管製造原価を大幅に低減できる。
Description
【０００１】
【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。
プラグ、ガイドシューに関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無し鋼管等の製造にはプラグ等の穿
孔、圧延工具が用いられる。これらの工具は、例えばプ
ラグにおいては所定温度に加熱された鋼片を穿孔、延伸
する工程で用いられるため、鋼片との接触、摩擦によっ
て、表面は厳しい熱、摩耗環境にさらされる。
孔、圧延工具が用いられる。これらの工具は、例えばプ
ラグにおいては所定温度に加熱された鋼片を穿孔、延伸
する工程で用いられるため、鋼片との接触、摩擦によっ
て、表面は厳しい熱、摩耗環境にさらされる。
【０００３】圧延鋼管が普通鋼の場合は、圧延中にプラ
グ表面に生じるスケールが鋼材とプラグ間の潤滑、断熱
材となり、プラグの摩耗と、昇温を抑制することができ
る。しかし圧延鋼管が１３Ｃｒ等の合金鋼の場合は変形
抵抗が大きく、圧延時のプラグへの負荷が大きく、かつ
摩擦係数が大きいことから容易にプラグ表面からスケー
ルが剥離する。このため鋼管とプラグ間の断熱、潤滑状
態が失われ、結果とてプラグ寿命が普通鋼管の場合の数
１００本に対して数本の寿命しかなく、著しく短いもの
となっている。
グ表面に生じるスケールが鋼材とプラグ間の潤滑、断熱
材となり、プラグの摩耗と、昇温を抑制することができ
る。しかし圧延鋼管が１３Ｃｒ等の合金鋼の場合は変形
抵抗が大きく、圧延時のプラグへの負荷が大きく、かつ
摩擦係数が大きいことから容易にプラグ表面からスケー
ルが剥離する。このため鋼管とプラグ間の断熱、潤滑状
態が失われ、結果とてプラグ寿命が普通鋼管の場合の数
１００本に対して数本の寿命しかなく、著しく短いもの
となっている。
【０００４】そこで高合金鋼管に対するプラグ寿命延長
の目的で例えば特許公開平１−１５４８０８号公報に示
される如く、重量でＭｏ：５０〜８０％、Ｎｉ，Ｃｒ及
びＦｅの１種または２種以上が合計量で２０〜５０％か
らなる材料で被覆したプラグが適用されている。この材
料においては圧延中にＭｏが酸化物を形成し潤滑性を向
上させ、かつ他の元素によって母材との熱膨張差を低減
し、被覆層の熱応力によるクラック、剥離を抑制してお
り、著しい寿命向上を達成している。
の目的で例えば特許公開平１−１５４８０８号公報に示
される如く、重量でＭｏ：５０〜８０％、Ｎｉ，Ｃｒ及
びＦｅの１種または２種以上が合計量で２０〜５０％か
らなる材料で被覆したプラグが適用されている。この材
料においては圧延中にＭｏが酸化物を形成し潤滑性を向
上させ、かつ他の元素によって母材との熱膨張差を低減
し、被覆層の熱応力によるクラック、剥離を抑制してお
り、著しい寿命向上を達成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら鋼管圧延
ラインの生産性向上を目的に、プラグの使用サイクルを
増加させるため、圧延によって高温になったプラグを圧
延直後に水中に浸漬したり、水噴霧によって急冷し使用
する必要が生じる場合がある。そしてこのような使用環
境では、急冷時にプラグ被覆材料には大きな引張応力が
衝撃的に作用する。特に上記発明が提供する高濃度でＭ
ｏを含有する被覆材料は延性が十分でないため、この熱
衝撃に耐えることができず、クラックや剥離が生じて、
低寿命であることがわかった。またプラグ表面に生じる
これら損傷によって圧延鋼管内面に疵をつける可能性が
あることがわかった。
ラインの生産性向上を目的に、プラグの使用サイクルを
増加させるため、圧延によって高温になったプラグを圧
延直後に水中に浸漬したり、水噴霧によって急冷し使用
する必要が生じる場合がある。そしてこのような使用環
境では、急冷時にプラグ被覆材料には大きな引張応力が
衝撃的に作用する。特に上記発明が提供する高濃度でＭ
ｏを含有する被覆材料は延性が十分でないため、この熱
衝撃に耐えることができず、クラックや剥離が生じて、
低寿命であることがわかった。またプラグ表面に生じる
これら損傷によって圧延鋼管内面に疵をつける可能性が
あることがわかった。
【０００６】本発明はこのような現状の問題点を解消す
べくなされたものであって、過酷な使用環境に耐え得る
耐熱衝撃性を具備し、かつ潤滑性に優れる被覆材料を付
与した鋼管圧延用工具を提供することを目的とする。
べくなされたものであって、過酷な使用環境に耐え得る
耐熱衝撃性を具備し、かつ潤滑性に優れる被覆材料を付
与した鋼管圧延用工具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、肉盛溶接によ
る被覆層を有する鋼管圧延用工具であって、該被覆層が
重量で、Ｍｏ：１０〜２０％、Ｎｉ：３０〜８０％、Ｃ
ｒ：５〜４０％及び母材からの溶け込みにより不可避的
に混入するＦｅを含有することを特徴とする鋼管圧延用
工具によって達成される。以下に本発明を詳細に説明す
る。
る被覆層を有する鋼管圧延用工具であって、該被覆層が
重量で、Ｍｏ：１０〜２０％、Ｎｉ：３０〜８０％、Ｃ
ｒ：５〜４０％及び母材からの溶け込みにより不可避的
に混入するＦｅを含有することを特徴とする鋼管圧延用
工具によって達成される。以下に本発明を詳細に説明す
る。
【０００８】
【作用】Ｎｉ，Ｃｒによって被覆層の靭性を確保し、耐
熱衝撃性が向上する。また１０〜２０％含有されるＭｏ
が酸化物形成による潤滑性を確保する。また被覆層が肉
盛溶接によって形成されるため、母材と被覆層が完全に
溶着しており被覆層の剥離がない。
熱衝撃性が向上する。また１０〜２０％含有されるＭｏ
が酸化物形成による潤滑性を確保する。また被覆層が肉
盛溶接によって形成されるため、母材と被覆層が完全に
溶着しており被覆層の剥離がない。
【０００９】本発明における被覆材料の構成元素の機能
と濃度範囲の特定理由は以下による。 Ｍｏ：圧延中に酸化物となって潤滑性を増すと共に、被
覆層の強度を向上する。しかし２０％を超えると延性が
低下し耐熱衝撃性に乏しくなる。また１０％未満では潤
滑性が十分でなく焼き付きを起こし、また強度が不足す
るため圧延時に被覆層が変形し、鋼管の内面肌、製品寸
法等の品質に悪影響を及ぼすので使用できない。 Ｎｉ：高温強度を向上させると共に被覆層の延性を増加
させる。しかし３０％未満では延性が不足し、急冷時に
クラックを生じる。また８０％を超えると硬度が不足し
圧延時の応力に耐えることができず変形の原因となる。 Ｃｒ：Ｎｉと共に高温強度を増加させるが、５％未満で
はその効果が小さく、４０％を超えると脆化するため、
熱衝撃性が低下する。
と濃度範囲の特定理由は以下による。 Ｍｏ：圧延中に酸化物となって潤滑性を増すと共に、被
覆層の強度を向上する。しかし２０％を超えると延性が
低下し耐熱衝撃性に乏しくなる。また１０％未満では潤
滑性が十分でなく焼き付きを起こし、また強度が不足す
るため圧延時に被覆層が変形し、鋼管の内面肌、製品寸
法等の品質に悪影響を及ぼすので使用できない。 Ｎｉ：高温強度を向上させると共に被覆層の延性を増加
させる。しかし３０％未満では延性が不足し、急冷時に
クラックを生じる。また８０％を超えると硬度が不足し
圧延時の応力に耐えることができず変形の原因となる。 Ｃｒ：Ｎｉと共に高温強度を増加させるが、５％未満で
はその効果が小さく、４０％を超えると脆化するため、
熱衝撃性が低下する。
【００１０】
【実施例】次に具体的な本発明の実施例を述べる。３Ｃ
ｒ−１Ｎｉ鋼母材表面に表１に示す組成の被覆層を厚み
約１mmに粉体肉盛溶接により形成した。肉盛溶接に際し
ては、本実施例では、ＭｏやＣｒの肉盛中の酸化を防ぐ
ため雰囲気を不活性にしたチャンバー内で施工したが、
肉盛中の溶湯付近のみを不活性ガスでシールドすれば大
気中で施工しても酸化を防止でき良好な肉盛皮膜を得る
ことが可能である。
ｒ−１Ｎｉ鋼母材表面に表１に示す組成の被覆層を厚み
約１mmに粉体肉盛溶接により形成した。肉盛溶接に際し
ては、本実施例では、ＭｏやＣｒの肉盛中の酸化を防ぐ
ため雰囲気を不活性にしたチャンバー内で施工したが、
肉盛中の溶湯付近のみを不活性ガスでシールドすれば大
気中で施工しても酸化を防止でき良好な肉盛皮膜を得る
ことが可能である。
【００１１】肉盛後、該プラグを下記の試験条件にて圧
延し、圧延直後に水急冷による熱衝撃を与え、損傷状況
を調べた。また寿命は現状材の寿命を１．０としたとき
の寿命比で評価した。結果を表１に示す。 圧延機 ：エロンゲーターミル 圧延素材 ：サイズ 外径７５mm、肉厚１４mm 鋼種 １３Ｃｒ鋼 製品寸法 ：外径７５mm、肉厚５mm 圧延温度 ：１２００℃ プラグ直径：６０mm 熱衝撃 ：圧延直後に水中浸漬
延し、圧延直後に水急冷による熱衝撃を与え、損傷状況
を調べた。また寿命は現状材の寿命を１．０としたとき
の寿命比で評価した。結果を表１に示す。 圧延機 ：エロンゲーターミル 圧延素材 ：サイズ 外径７５mm、肉厚１４mm 鋼種 １３Ｃｒ鋼 製品寸法 ：外径７５mm、肉厚５mm 圧延温度 ：１２００℃ プラグ直径：６０mm 熱衝撃 ：圧延直後に水中浸漬
【００１２】
【表１】
【００１３】表１より明らかのようにＭｏが１０％未満
では焼き付きが生じ、また強度が低いためプラグ表面被
覆層がしわ状に変形し低寿命であった。しかし本発明の
成分範囲の被覆材料を有するプラグは被覆層のクラッ
ク、剥離がなく、かつ焼き付きもなく良好な性能を発揮
し、寿命が著しく増加することがわかる。一方Ｍｏが２
０％を超えると、焼き付きはないが被覆層表面にクラッ
クが発生した。またＣｒ，Ｎｉがそれぞれ５〜４０％、
３０〜８０％の範囲内にないものは、いずれも、しわ状
の変形やクラック等の損傷が生じ、低寿命であった。な
お本実施例では肉盛溶接の材料として粉末を利用した
が、これらの材料を棒や線状に成形した溶接材料を用い
ても、同等の機能を有する被覆層を得ることが可能であ
る。
では焼き付きが生じ、また強度が低いためプラグ表面被
覆層がしわ状に変形し低寿命であった。しかし本発明の
成分範囲の被覆材料を有するプラグは被覆層のクラッ
ク、剥離がなく、かつ焼き付きもなく良好な性能を発揮
し、寿命が著しく増加することがわかる。一方Ｍｏが２
０％を超えると、焼き付きはないが被覆層表面にクラッ
クが発生した。またＣｒ，Ｎｉがそれぞれ５〜４０％、
３０〜８０％の範囲内にないものは、いずれも、しわ状
の変形やクラック等の損傷が生じ、低寿命であった。な
お本実施例では肉盛溶接の材料として粉末を利用した
が、これらの材料を棒や線状に成形した溶接材料を用い
ても、同等の機能を有する被覆層を得ることが可能であ
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明による鋼管圧延工具は、変形抵
抗、摩擦係数共に高い合金鋼管を圧延対象とし、その圧
延サイクルが短い過酷な使用環境にて利用される場合に
も優れた耐久性を発揮することができ、設備稼働率の向
上を可能とし、鋼管製造原価の低減が可能となる。
抗、摩擦係数共に高い合金鋼管を圧延対象とし、その圧
延サイクルが短い過酷な使用環境にて利用される場合に
も優れた耐久性を発揮することができ、設備稼働率の向
上を可能とし、鋼管製造原価の低減が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 秀 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 (1)
- 【請求項１】 肉盛溶接による被覆層を有する鋼管圧延
用工具であって、該被覆層が重量で Ｍｏ：１０〜２０％、 Ｎｉ：３０〜８０％、 Ｃｒ：５〜４０％ 及び母材からの溶け込みにより不可避的に混入するＦｅ
を含有することを特徴とする鋼管圧延用工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11503093A JPH06328105A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 鋼管圧延用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11503093A JPH06328105A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 鋼管圧延用工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06328105A true JPH06328105A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14652482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11503093A Withdrawn JPH06328105A (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 鋼管圧延用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06328105A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383710B2 (en) | 2004-03-11 | 2008-06-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless tube piercing/rolling apparatus, and seamless tube producing therewith |
-
1993
- 1993-05-17 JP JP11503093A patent/JPH06328105A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383710B2 (en) | 2004-03-11 | 2008-06-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless tube piercing/rolling apparatus, and seamless tube producing therewith |
| US7506526B2 (en) | 2004-03-11 | 2009-03-24 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless tube piercing/rolling plug, and seamless tube producing method using same |
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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: 20000801 |