JPH07228924A - オーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法Info
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- JPH07228924A JPH07228924A JP6039298A JP3929894A JPH07228924A JP H07228924 A JPH07228924 A JP H07228924A JP 6039298 A JP6039298 A JP 6039298A JP 3929894 A JP3929894 A JP 3929894A JP H07228924 A JPH07228924 A JP H07228924A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼の
電縫溶接素管を圧延素管としてコイル状鋼管を製造する
際、インライン熱処理することにより、溶接芯線用素管
等の強加工性に優れた長尺のコイル状鋼管を提供する。 【構成】 電縫溶接管を１１５０〜１２７０℃に加熱
し、続いて内部循環冷却方式の絞り圧延ロールを配置し
たストレッチレデューサーにより９５０℃以上の温度域
で絞り圧延を終了し、続いて９５０〜５００℃の温度域
を平均冷却速度を２００℃／ｍｉｎ以上として冷却し、
続いて巻き取り温度を５００℃以下としてコイル状に巻
き取る。
電縫溶接素管を圧延素管としてコイル状鋼管を製造する
際、インライン熱処理することにより、溶接芯線用素管
等の強加工性に優れた長尺のコイル状鋼管を提供する。 【構成】 電縫溶接管を１１５０〜１２７０℃に加熱
し、続いて内部循環冷却方式の絞り圧延ロールを配置し
たストレッチレデューサーにより９５０℃以上の温度域
で絞り圧延を終了し、続いて９５０〜５００℃の温度域
を平均冷却速度を２００℃／ｍｉｎ以上として冷却し、
続いて巻き取り温度を５００℃以下としてコイル状に巻
き取る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接用芯線用素管等の
強加工を受ける素管に使用するオーステナイト系ステン
レス鋼コイル状鋼管の製造方法に関するものである。
強加工を受ける素管に使用するオーステナイト系ステン
レス鋼コイル状鋼管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フラックス入り溶接ワイヤ用素管に使用
するオーステナイト系ステンレス鋼管は、鋼帯を一群の
成形ロールで管状に形成した後、シーム溶接したもの
と、非シーム溶接のものに大別される。 非シーム溶接
のものは、（１）鋼帯を一群の成形ロールで形成したも
の（図４（ａ））、（２）鋼帯の両端を中央部に複雑に
折り込んだもの（図４（ｂ））、（３）鋼帯の両端同士
が略円周方向に重なりあったもの（図４（ｃ））が特公
昭４８ー６３７８号公報および特公平５ー７１３５９号
公報に開示されている。
するオーステナイト系ステンレス鋼管は、鋼帯を一群の
成形ロールで管状に形成した後、シーム溶接したもの
と、非シーム溶接のものに大別される。 非シーム溶接
のものは、（１）鋼帯を一群の成形ロールで形成したも
の（図４（ａ））、（２）鋼帯の両端を中央部に複雑に
折り込んだもの（図４（ｂ））、（３）鋼帯の両端同士
が略円周方向に重なりあったもの（図４（ｃ））が特公
昭４８ー６３７８号公報および特公平５ー７１３５９号
公報に開示されている。
【０００３】シーム溶接のものは、（１）ＴＩＧ溶接鋼
管を直接にコイル状鋼管としたもの、（２）電縫溶接管
を熱間絞り圧延素管として熱間絞り圧延してコイル状鋼
管としたもの等が知られている。しかし、非シーム溶
接、およびシーム溶接した溶接フラックス入りワイヤ用
素管には、それぞれ次のような問題がある。
管を直接にコイル状鋼管としたもの、（２）電縫溶接管
を熱間絞り圧延素管として熱間絞り圧延してコイル状鋼
管としたもの等が知られている。しかし、非シーム溶
接、およびシーム溶接した溶接フラックス入りワイヤ用
素管には、それぞれ次のような問題がある。
【０００４】非シーム溶接素管は、図４（ａ）のように
端面の突き合わせ部に隙間［イ］が存在しており、該隙
間［イ］からフラックスが流出したり、伸管中に潤滑剤
が侵入することがある。フラックスは腐食性を有してお
り、また一般に使用されている乾式潤滑剤や油系潤滑剤
は水分や水素原子を含んでいるので、フラックスの流出
や潤滑剤の侵入があるとワイヤの耐錆性が悪くなってし
まう。
端面の突き合わせ部に隙間［イ］が存在しており、該隙
間［イ］からフラックスが流出したり、伸管中に潤滑剤
が侵入することがある。フラックスは腐食性を有してお
り、また一般に使用されている乾式潤滑剤や油系潤滑剤
は水分や水素原子を含んでいるので、フラックスの流出
や潤滑剤の侵入があるとワイヤの耐錆性が悪くなってし
まう。
【０００５】図４（ｂ）は、外表面の折り込み部にギャ
ップ［ロ］が出来るため、該［ロ］に潤滑剤が噛み込ま
れることがありワイヤの耐錆性が悪くなってしまう。図
４（ｃ）は、ギャップ［ハ］が出来るため、図４（ｂ）
のギャップ［ロ］と同様な潤滑剤が噛み込まれることが
ありワイヤの耐錆性が悪くなってしまう。
ップ［ロ］が出来るため、該［ロ］に潤滑剤が噛み込ま
れることがありワイヤの耐錆性が悪くなってしまう。図
４（ｃ）は、ギャップ［ハ］が出来るため、図４（ｂ）
のギャップ［ロ］と同様な潤滑剤が噛み込まれることが
ありワイヤの耐錆性が悪くなってしまう。
【０００６】一方、シーム溶接素管は、前記非シーム溶
接素管に発生する問題点はなく、フラックス入り溶接ワ
イヤ用素管として、伸線作業での断線や割れ発生のない
良好な特性を有している。しかし、（１）ＴＩＧ溶接鋼
管をコイル状鋼管としたものは、生産性が低く実用性に
かける。（２）電縫溶接管を熱間絞り圧延として熱間絞
り圧延してコイル状鋼管を素管としたものは生産性が高
く安価に製造することができる。
接素管に発生する問題点はなく、フラックス入り溶接ワ
イヤ用素管として、伸線作業での断線や割れ発生のない
良好な特性を有している。しかし、（１）ＴＩＧ溶接鋼
管をコイル状鋼管としたものは、生産性が低く実用性に
かける。（２）電縫溶接管を熱間絞り圧延として熱間絞
り圧延してコイル状鋼管を素管としたものは生産性が高
く安価に製造することができる。
【０００７】一般的にオーステナイト系ステンレス鋼素
管の肉厚は１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度と薄いため、
熱間絞り圧延開始から終了までにオーステナイト系ステ
ンレス鋼圧延鋼管の温度は８００℃〜７００℃まで低下
するため、コイル状に巻き取る際、加工ひずみ起因によ
り強度が７０〜９０ｋｇｆ／ｍｍ2 に上昇し、かつ、巻
き取ったコイル状鋼管に炭化物が析出する。そのため伸
線加工での断線や割れの発生原因となる。このような問
題点を解消するため、コイル状鋼管に巻き取った後、溶
体化熱処理を施して炭化物を固溶させかつ軟質化して伸
線特性の改善を図っている。前記溶体化熱処理は１００
０℃以上の高温であり、エネルギーコストは製造コスト
のかなりの部分をしめる。
管の肉厚は１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度と薄いため、
熱間絞り圧延開始から終了までにオーステナイト系ステ
ンレス鋼圧延鋼管の温度は８００℃〜７００℃まで低下
するため、コイル状に巻き取る際、加工ひずみ起因によ
り強度が７０〜９０ｋｇｆ／ｍｍ2 に上昇し、かつ、巻
き取ったコイル状鋼管に炭化物が析出する。そのため伸
線加工での断線や割れの発生原因となる。このような問
題点を解消するため、コイル状鋼管に巻き取った後、溶
体化熱処理を施して炭化物を固溶させかつ軟質化して伸
線特性の改善を図っている。前記溶体化熱処理は１００
０℃以上の高温であり、エネルギーコストは製造コスト
のかなりの部分をしめる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、溶接
芯線用等の強加工を受けるオーステナイト系ステンレス
鋼のコイル状鋼管素管をストレッチレデューサーにより
製造する際に、熱間絞り圧延直後に直接固溶化熱処理を
施して、伸線加工での断線および割れがなく、かつ、安
価なオーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管を提供
することである。
芯線用等の強加工を受けるオーステナイト系ステンレス
鋼のコイル状鋼管素管をストレッチレデューサーにより
製造する際に、熱間絞り圧延直後に直接固溶化熱処理を
施して、伸線加工での断線および割れがなく、かつ、安
価なオーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管を提供
することである。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明は、オーステナ
イト系ステンレス鋼の電縫溶接管を１１５０〜１２７０
℃に加熱し、続いて内部循環冷却方式の絞り圧延ロール
を配置したストレッチレデューサーにより９５０℃以上
の温度域で絞り圧延を行い、続いて９５０〜５００℃の
温度域を平均冷却速度を２００℃／ｍｉｎ以上として冷
却し、続いてコイル状に巻き取る。
イト系ステンレス鋼の電縫溶接管を１１５０〜１２７０
℃に加熱し、続いて内部循環冷却方式の絞り圧延ロール
を配置したストレッチレデューサーにより９５０℃以上
の温度域で絞り圧延を行い、続いて９５０〜５００℃の
温度域を平均冷却速度を２００℃／ｍｉｎ以上として冷
却し、続いてコイル状に巻き取る。
【００１０】
【作用】以下に本発明の構成および作用効果を記述す
る。本発明のオーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼
管は、図３に示すように、素管１１を加熱炉１で１１５
０〜１２７０℃に加熱し、続いてストレッチレデューサ
ー２で熱間絞り圧延する際に、内部循環冷却方式の絞り
圧延ロールを配置したストレッチレデューサーにより圧
延終了温度を９５０℃以上として熱間絞り圧延を終了
し、続いて、冷却装置３で９５０〜５００℃の温度域を
２００℃／ｍｉｎ以上の平均冷却速度で急冷した後、圧
延管１２をピンチローラー４で誘導し、巻取機５でコイ
ル状に巻き取ることにより製造する。オーステナイト系
ステンレス鋼管１１は、電縫溶接鋼管およびＴＩＧ溶接
鋼管等の溶接管を用いることができる。
る。本発明のオーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼
管は、図３に示すように、素管１１を加熱炉１で１１５
０〜１２７０℃に加熱し、続いてストレッチレデューサ
ー２で熱間絞り圧延する際に、内部循環冷却方式の絞り
圧延ロールを配置したストレッチレデューサーにより圧
延終了温度を９５０℃以上として熱間絞り圧延を終了
し、続いて、冷却装置３で９５０〜５００℃の温度域を
２００℃／ｍｉｎ以上の平均冷却速度で急冷した後、圧
延管１２をピンチローラー４で誘導し、巻取機５でコイ
ル状に巻き取ることにより製造する。オーステナイト系
ステンレス鋼管１１は、電縫溶接鋼管およびＴＩＧ溶接
鋼管等の溶接管を用いることができる。
【００１１】次に、加熱炉１は、バレル炉、ウォーキン
グビーム炉、誘導加熱炉等を用いることができる。加熱
温度を１１５０℃以上に限定したのは、ストレッチレデ
ューサーの熱間圧延ロールの冷却を内部循環方式の冷却
方法としてもオーステナイト系ステンレス鋼素管の肉厚
が１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度と薄いためストレッチ
レデューサーによる熱間圧延過程でのオーステナイト系
ステンレス鋼圧延管の温度低下が最高２００℃に達する
場合があり、ストレッチレデューサーによる熱間圧延時
の温度低下を考慮して加熱温度の下限を１１５０℃以上
に限定した。上限の加熱温度を１２７０℃以下に限定し
たのは、加熱温度が１２７０℃を越えると局部的にバー
ニングが起こり、コイル状鋼管の材質特性を劣化させる
ためである。
グビーム炉、誘導加熱炉等を用いることができる。加熱
温度を１１５０℃以上に限定したのは、ストレッチレデ
ューサーの熱間圧延ロールの冷却を内部循環方式の冷却
方法としてもオーステナイト系ステンレス鋼素管の肉厚
が１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度と薄いためストレッチ
レデューサーによる熱間圧延過程でのオーステナイト系
ステンレス鋼圧延管の温度低下が最高２００℃に達する
場合があり、ストレッチレデューサーによる熱間圧延時
の温度低下を考慮して加熱温度の下限を１１５０℃以上
に限定した。上限の加熱温度を１２７０℃以下に限定し
たのは、加熱温度が１２７０℃を越えると局部的にバー
ニングが起こり、コイル状鋼管の材質特性を劣化させる
ためである。
【００１２】次に、ストレッチレデューサーによる熱間
圧延終了温度を９５０℃以上に限定したのは、発明者等
は数多くの実験・解析および材質評価した結果、ストレ
ッチレデューサーによる熱間絞り圧延終了温度が９５０
℃より低温域で圧延された圧延管は、加工歪みが残留し
て強度が高すぎて伸線作業性を低下させるため熱間圧延
終了温度は９５０℃以上に限定した。
圧延終了温度を９５０℃以上に限定したのは、発明者等
は数多くの実験・解析および材質評価した結果、ストレ
ッチレデューサーによる熱間絞り圧延終了温度が９５０
℃より低温域で圧延された圧延管は、加工歪みが残留し
て強度が高すぎて伸線作業性を低下させるため熱間圧延
終了温度は９５０℃以上に限定した。
【００１３】本発明のコイル状鋼管を製造する設備構成
図の一例を図３に示す。ストレッチレデューサー２は、
２ロールまたは３ロールのロールスタンドを連続的に１
０〜３０スタンド配列した圧延機である。ストレッチレ
デューサーの各ロールを冷却する冷却方法を図１に示
す。従来の冷却水Ｄによる外部冷却方式（図２）に対
し、本冷却方法では内部循環水冷方式とすることによ
り、ストレッチレデューサーによる圧延中の圧延管１２
ａの温度低下を防止して炭化物の固溶化温度以上で圧延
を終了することができる。
図の一例を図３に示す。ストレッチレデューサー２は、
２ロールまたは３ロールのロールスタンドを連続的に１
０〜３０スタンド配列した圧延機である。ストレッチレ
デューサーの各ロールを冷却する冷却方法を図１に示
す。従来の冷却水Ｄによる外部冷却方式（図２）に対
し、本冷却方法では内部循環水冷方式とすることによ
り、ストレッチレデューサーによる圧延中の圧延管１２
ａの温度低下を防止して炭化物の固溶化温度以上で圧延
を終了することができる。
【００１４】内部循環冷却方式とした熱間圧延ロールに
より、素管１１は外径が順次圧延されながら相隣するス
タンド間の周速の差によって軸方向に延伸され、所望の
外径、肉厚に仕上げられた圧延管１２はピンチローラー
４で誘導され、巻取機５で巻取られてコイル状鋼管１３
となる。
より、素管１１は外径が順次圧延されながら相隣するス
タンド間の周速の差によって軸方向に延伸され、所望の
外径、肉厚に仕上げられた圧延管１２はピンチローラー
４で誘導され、巻取機５で巻取られてコイル状鋼管１３
となる。
【００１５】次に熱間圧延終了後、２００℃／ｍｉｎ以
上の冷却速度で急冷することを限定したのは、発明者等
はＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６を主体とするオーステナ
イト系ステンレス鋼について、該オーステナイト系ステ
ンレス鋼中の炭素含有量を０．０２％から０．１０％に
変化させて、９５０℃以上の固溶化温度からの冷却速度
を０．５℃／ｍｉｎ〜３６００℃／ｍｉｎの範囲で冷却
速度を変化させて、その冷却速度と耐食性の関係を数多
くの実験・解析および評価した結果、ステンレス鋼を固
溶化温度以上に加熱して、炭化物が析出する温度域での
析出限界冷却速度より遅いと耐食性が劣化する。即ち、
熱間圧延終了後の冷却速度が２００℃／ｍｉｎ未満にな
ると冷却途中で析出した炭化物起因により耐食性が劣化
する。そのために、熱間圧延終了後の冷却速度は２００
℃／ｍｉｎ以上に限定した。
上の冷却速度で急冷することを限定したのは、発明者等
はＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６を主体とするオーステナ
イト系ステンレス鋼について、該オーステナイト系ステ
ンレス鋼中の炭素含有量を０．０２％から０．１０％に
変化させて、９５０℃以上の固溶化温度からの冷却速度
を０．５℃／ｍｉｎ〜３６００℃／ｍｉｎの範囲で冷却
速度を変化させて、その冷却速度と耐食性の関係を数多
くの実験・解析および評価した結果、ステンレス鋼を固
溶化温度以上に加熱して、炭化物が析出する温度域での
析出限界冷却速度より遅いと耐食性が劣化する。即ち、
熱間圧延終了後の冷却速度が２００℃／ｍｉｎ未満にな
ると冷却途中で析出した炭化物起因により耐食性が劣化
する。そのために、熱間圧延終了後の冷却速度は２００
℃／ｍｉｎ以上に限定した。
【００１６】ストレッチレデューサー２で熱間圧延した
圧延管１２を冷却装置３で冷却する方法は、水冷または
窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の冷媒ガスを
使用することができる。熱間圧延終了後、２００℃／ｍ
ｉｎ以上の冷却速度で急冷するのは、冷却中にクロム炭
化物の析出を防止するためである。クロム炭化物の析出
温度は通常９５０℃から５００℃の温度域なので、少な
くとも９５０℃以上から５００℃までの温度域を前記冷
却方法で急冷して巻き取れば良い。
圧延管１２を冷却装置３で冷却する方法は、水冷または
窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の冷媒ガスを
使用することができる。熱間圧延終了後、２００℃／ｍ
ｉｎ以上の冷却速度で急冷するのは、冷却中にクロム炭
化物の析出を防止するためである。クロム炭化物の析出
温度は通常９５０℃から５００℃の温度域なので、少な
くとも９５０℃以上から５００℃までの温度域を前記冷
却方法で急冷して巻き取れば良い。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例について述べる。表１
に示すオーステナイト系ステンレス鋼素管を用いて、加
熱温度、ストレッチレデューサーの熱間圧延終了温度、
圧延後の急冷開始温度、熱間圧延終了後の冷却速度をか
えて製造したコイル状鋼管の強度特性、伸線性および耐
食性について調査した結果を表１に示す。
に示すオーステナイト系ステンレス鋼素管を用いて、加
熱温度、ストレッチレデューサーの熱間圧延終了温度、
圧延後の急冷開始温度、熱間圧延終了後の冷却速度をか
えて製造したコイル状鋼管の強度特性、伸線性および耐
食性について調査した結果を表１に示す。
【００１８】伸線性は、オーステナイト系ステンレス鋼
コイル状鋼管にフラックスを充填率２０％に充填した
後、穴ダイス方式の連続伸線機により初期径が１２・２
ｍｍφから４．５１ｍｍφ（減面率：８９％）まで伸線
した後、過流探傷機により割れ発生個数を検査した。Ｎ
ｏ１〜Ｎｏ８が本発明、Ｎｏ９〜Ｎｏ２４が従来法で製
造した品質の諸特性である。
コイル状鋼管にフラックスを充填率２０％に充填した
後、穴ダイス方式の連続伸線機により初期径が１２・２
ｍｍφから４．５１ｍｍφ（減面率：８９％）まで伸線
した後、過流探傷機により割れ発生個数を検査した。Ｎ
ｏ１〜Ｎｏ８が本発明、Ｎｏ９〜Ｎｏ２４が従来法で製
造した品質の諸特性である。
【００１９】
【表１】
【００２０】本発明の内部循環冷却方式とした絞り圧延
ロールを配置したストレッチレデューサーで製造したコ
イル状鋼管の強度特性および伸線性は、従来のストレッ
チレデューサーで製造したコイル状鋼管に比較して、大
幅に向上する。
ロールを配置したストレッチレデューサーで製造したコ
イル状鋼管の強度特性および伸線性は、従来のストレッ
チレデューサーで製造したコイル状鋼管に比較して、大
幅に向上する。
【００２１】
【発明の効果】本発明の製造方法で製造されるオーステ
ナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管は、ストレッチレデ
ューサーによる熱間圧延ラインで連続的に廉価で長尺の
溶接芯線用オーステナイト系ステンレス鋼鋼管の製造が
可能であり、更にその品質特性は従来行われている再加
熱による固溶化処理剤と同等の優れた伸線性が得られ、
本発明の工業的効果は大である。
ナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管は、ストレッチレデ
ューサーによる熱間圧延ラインで連続的に廉価で長尺の
溶接芯線用オーステナイト系ステンレス鋼鋼管の製造が
可能であり、更にその品質特性は従来行われている再加
熱による固溶化処理剤と同等の優れた伸線性が得られ、
本発明の工業的効果は大である。
【図１】本発明のストレッチレデューサーでの熱間圧延
ロールを内部循環方式で冷却する構成図。
ロールを内部循環方式で冷却する構成図。
【図２】従来の熱間圧延ロールの構成図。
【図３】本発明のコイル状鋼管を製造する設備構造を示
す構成図。
す構成図。
【図４】非溶接のものから製造する際の溶接芯線用フラ
ックス入りワイヤ素管断面の基本概念図。
ックス入りワイヤ素管断面の基本概念図。
１ 加熱炉、 ２ ストレッチレデューサー ３ 冷却装置 ４ ピンチロール ５ 巻取機 １１ 素管 １２，１２ａ 圧延管 １３ コイル状鋼管 Ａ 熱間圧延ロール Ｂ 給水口 Ｃ 排水口 Ｄ 冷却水 イ 隙間 ロ ギャップ ハ ギャップ ニ 溶接芯線用オーステナイト系ステンレス鋼素管 ホ フラックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 27/02 Ｈ 27/08 37/00 ＢＢＳ 37/76
Claims (1)
- 【請求項１】オーステナイト系ステンレス鋼の電縫溶接
管を圧延素管として熱間絞り圧延してコイル状鋼管を製
造する際に、前記電縫溶接管を１１５０〜１２７０℃に
加熱し、続いて内部循環冷却方式の絞り圧延ロールを配
置したストレッチレデューサーにより９５０℃以上の温
度域で絞り圧延し、続いて９５０〜５００℃の温度域を
平均冷却速度を２００℃／ｍｉｎ以上として冷却し、続
いてコイル状に巻き取ることを特徴とするオーステナイ
ト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039298A JPH07228924A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | オーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039298A JPH07228924A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | オーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07228924A true JPH07228924A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12549233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6039298A Withdrawn JPH07228924A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | オーステナイト系ステンレス鋼コイル状鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07228924A (ja) |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6039298A patent/JPH07228924A/ja not_active Withdrawn
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