JPH10192901A

JPH10192901A - 加工性の良い継目無鋼管製造用丸ビレットの製造方法

Info

Publication number: JPH10192901A
Application number: JP384497A
Authority: JP
Inventors: Naoichi Yamamura; 直一山村; Hajime Ota; 肇太田; Noburo Tsuru; 信朗都留
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-01-13
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】マンネスマン穿孔時に内面疵が発生しない加
工性の良い継目無鋼管製造用丸ビレットを得る。【解決手段】矩形断面の鋳片１を連続鋳造法により製
造し、長辺を拘束しつつ短辺を圧下して短辺が長辺に、
長辺が短辺になる様な鋼材３を製造し、鋼材の長辺の中
央部にクサビ状断面の円盤状の突起を持つロール（スリ
ットカリバー）１１により縦方向に２分割して２本の角
鋼材４とし、さらに圧延して丸ビレット５とし、マンネ
スマン穿孔に供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マンネスマン穿孔
法による継目無鋼管製造用の素材として用いる丸ビレッ
ト（以後、単にビレットと記す。）の製造方法に関し、
特に、Ｃｒを８．０〜２７．５％含有する鋳片を、連続
鋳造法により製造する場合に発生する中央部偏析、セン
ターポロシティやδ−フェライトの中央部析出が少な
く、そのためビレットの中央部の内部品質が優れてお
り、マンネスマン穿孔時の疵の発生の少ない、熱間加工
性の良好なビレットの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管の製造においては、連続鋳造
法により製造した鋳片を加工したビレットを用いる。図
２は鋳片（ブルーム）１の製造後よりビレット５にする
までの従来の工程を示したものである。連続鋳造後の鋳
片１の中央部には、中央偏析部２（以後、中央偏析部と
記した場合は、センターポロシティやδ−フェライトの
中央部析出も含むものとする。）がある。

【０００３】この鋳片１を加熱炉（図示せず。）で加熱
し、分塊圧延機（図示せず。）により鋼片３とし、ＢＤ
（ブレイクダウンミル）１３で圧延し、ＢＴ（ビレット
ミル）１２でビレット５とする。その後、そのビレット
５を用いて、マンネスマン穿孔、プレス穿孔または押し
出し穿孔等を行い中空の継目無鋼管とする。（なお、穿
孔後にエロンゲーター、プラグミル等の圧延機により延
伸し、最終的にはサイザーやストレッチレデューサーに
より、定径化する工程を加えて製品とすることも多い
が、この場合は、穿孔後の継目無鋼管を素管と呼ぶ。本
発明における継目無鋼管には、この素管も含むものとす
る。）

【０００４】連続鋳造後の鋳片の中央部には、前記した
様に中央偏析部が発生しているが、特に、Ｃｒ等の含有
量の多い鋼の凝固ままの鋳片では、合金元素の偏析も著
しく、その中央部にはδ−フェライトが相当量析出して
２相組織となる。そのため加工性は大きく劣化する。ま
た、炭素鋼の鋳片に比較して、ポロシティの発生も著し
い。これは、炭素鋼を連続鋳造する場合には、凝固によ
り発生する空隙に溶鋼が容易に供給され、ポロシティは
大きくは成長しないのに対して、Ｃｒの含有量が多い鋼
の場合は、溶鋼の粘度が高く、それが供給されにくいこ
とによる。

【０００５】マンネスマン穿孔法により継目無鋼管を製
造する場合には、穿孔後に鋼管の内面近傍となるビレッ
トの中央部近傍は、圧縮力、剪断力、引張り力が複雑に
作用する過酷な加工を受けるが、上記の工程において
は、鋳片の中央部は加工後のビレットの中央部になる。

【０００６】すなわち、鋳片の中央部が最終のビレット
の中央部となったビレットを用いてマンネスマン穿孔を
行っており、マンネスマン穿孔時に鋳造欠陥に起因する
内面疵が発生する。その結果、歩留りが低下し、疵の手
入れにより能率が低下し、製造コストも高くなる。

【０００７】この様な、連続鋳造ままのビレットの中央
部の低い加工性を改良する試みは、種々の方向から行わ
れてきた。川崎製鉄技報、第１７巻、第３号、第９９〜
１０６頁（１９８５年）には、１３％Ｃｒ鋼において不
純物のＳ量を０．００１％にすることにより、マンネス
マン穿孔時に良好な加工性が得られることが示されてい
る。しかし、Ｓ（およびＳの偏析）は加工性を低くして
いる原因の１部にすぎず、Ｓの低減化による改善効果は
かぎられたものである。

【０００８】鋳片にする過程でその中央部の品質を上げ
る試みも、もちろん、数多くなされている。まず、凝固
時の対策として、鋳型の中の溶鋼を電磁攪拌する方法が
ある。これは、中央偏析部の発生の抑制する技術である
が、あくまでも抑制であり、その効果は限られたもので
ある。

【０００９】特開昭５９−１６８６２号公報に示されて
いる様な、連続鋳造時に鋳片に圧下を加える、いわゆ
る、軽圧下技術もブルーム等の内部品質を向上させる手
段として広く知られている。この技術は凝固末期の鋳片
に凝固収縮分だけ、ロールで圧下を与えて、濃化溶鋼の
流動を抑えて中央偏析部の生成を抑制する技術である。
しかし、この圧下プロセスにより、大きな圧下をかけた
場合には凝固界面近傍で割れが発生する可能性が高くな
るため、圧下量を大きくすることは困難であり、その効
果もやはり限られたものである。

【００１０】鋳片になった後に中央偏析部を減少させる
方法として、分塊圧延後にそのまま（再加熱することな
く）ＢＤミルを通すのではなく、再度、高温長時間の加
熱を行った後に、ＢＤミルにより圧延を行うことも実施
されている。たとえば、分塊圧延後に１１００℃×５Ｈ
ｒ＋１２３０℃×２Ｈｒの均熱処理を加えた後にＢＤミ
ルおよびＢＴミルを経てビレットとし、継目無鋼管とし
た場合、内面疵の発生率はある程度は低下する、しか
し、たとえば、１３％Ｃｒ鋼においてはその低下量は数
％程度にすぎない。（４４．７％が、４２．７％に減少
する。）

【００１１】また、特開昭６１−１４０３０１号公報に
は、目的とするビレットの断面積の３倍以上の断面積が
あり、長短辺の長さの比が２．５以上、長辺の長さが１
１００ｍｍ以下、短辺の長さが製造するビレットの外径
に対して少なくとも、４０ｍｍは大きいステンレス鋼の
スラブを連続鋳造し、長辺方向に１２０ｍｍ／パス以上
の圧下を加える熱間圧延によりブルームとし、さらにビ
レットとした後、マンネスマン穿孔する技術が示されて
いる。

【００１２】この技術は、ビレットにする段階で十分に
加工度を与え、ビレットの内部品質の向上を図るもので
あるが、長短辺の長さの比が２．５以上と大きいため、
長辺方向の圧下時に座屈を生じやすい。また、いかに加
工度や加工のモードを最適化しても、基本的には合金の
拡散による均質化であり、その効果が大きくないことは
明らかである。

【００１３】特公平５−４７２８４号公報、特開平７−
１３６７０２号公報に示されている技術も、矩形断面の
連続鋳造片を製造し、熱間圧延によりビレットとするも
のであるが、マンネスマン穿孔時の条件を特定すること
により、ビレットへの加工時の条件を、特開昭６１−１
４０３０１号公報に示されている技術に比較して緩和し
たものである。しかし、依然として、座屈の問題は残っ
ており、また、その均質化の効果も、上記した理由によ
り十分ではない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた様に、継
目無鋼管を製造するためのマンネスマン穿孔時に、内面
疵の発生の少ないビレットを得るために、連続鋳造鋳片
中に発生する中央偏析部を減少（縮小）させて、ビレッ
トの内部品質を向上させるための多くの技術が提案され
ている。

【００１５】しかしながら、鋳片とする以前に種々の対
策を行った場合も、その効果は限られたものであり、ま
た、１度凝固した後の状態においては、加工と高温保持
による固体内の拡散により偏析をなくすことには、時間
的および経済的な面を考慮すると現実的でない。

【００１６】すなわち、上記の技術はいずれもビレット
をマンネスマン穿孔して、継目無鋼管を製造する場合の
内面疵の発生の低減化の有効な解決方法ではない。この
様な事情にあるため、マンネスマン穿孔法により継目無
鋼管を製造した場合も、内面傷の発生が少ない簡便かつ
経済的なビレットの製造方法が求められていた。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な従来の連続鋳造鋳片の中央偏析部を減少させる技術に
対して、まったく異なった思想の基に成されたものであ
る。すなわち、マンネスマン穿孔して継目無鋼管とする
場合に、比較的、欠陥が発生しにくく、また、発生した
欠陥の除去が容易な継目無鋼管の外面近傍部分になるビ
レットの周辺部に、上記の鋳片の中央偏析部が来るよう
に、一方、過酷な加工を受けるビレットの中央部には、
欠陥がほとんどなく加工性が良好な鋳片の周辺部が対応
するように、ビレットを製造することにより、内面疵の
発生の少ない継目無鋼管の製造を可能としたものであっ
て、前述の課題を解決する第一の手段は、以下に示す工
程を、以下に示す順序で備えていることを特徴とする、
加工性の良い継目無鋼管製造用丸ビレットの製造方法で
ある。

【００１８】イ）幅方向断面が矩形の鋳片を連続鋳造法
により製造する工程。

【００１９】ロ）前記矩形断面の鋳片の短辺を圧下し、
該短辺を圧下後の鋼材の長辺に、また、前記鋳片の長辺
を圧延後の鋼材の短辺にする工程。

【００２０】ハ）前記圧下後の鋼材の長辺面より、長辺
と直角の方向で中央部偏析を含む面で分割し、２本の角
鋼材とする工程。

【００２１】ニ）前記角鋼材を、丸ビレットにする工
程。

【００２２】また、前述の課題を解決する第二の手段
は、８．０〜２７．５％のＣｒを含有する鋼よりなる前
記第一の手段に記載の加工性の良い継目無鋼管製造用丸
ビレットの製造方法である。

【００２３】本発明では、図１に示した様に、矩形断面
の鋳片１を連続鋳造により製造する。断面が矩形のた
め、鋳片１の中央偏析部２は、矩形の長辺方向に平行に
延びた形状となる。この矩形断面の鋳片１を長辺を拘束
しつつ、短辺を圧延面として圧下し、鋳片の短辺が圧下
後の鋼材３の長辺に、また、鋳片の長辺が圧下後の鋼材
の短辺となるように圧延する。この場合に、上記の中央
偏析部２は鋼材３の中央部で、長辺に対して直角方向に
延びた形状となる。

【００２４】その後、鋼材３の長辺の中央部から鋼材を
２分する様に切断・分割し、鋼材の中央偏析部が表面に
現れた（４面の内の１面に）２本の角鋼材４とし、この
角鋼材を圧延してビレット５とする。このビレット５を
用いてマンネスマン穿孔法により、継目無鋼管とする場
合は、ビレットの中央部はδ−フェライトの析出や、不
純物の濃縮の起こっていない部分のため、内面疵が少な
い継目無鋼管が得られる。

【００２５】一方、ビレット５の外面の１部には、δ−
フェライトの析出の多く、不純物が濃縮している中央偏
析部２が現れるが、マンネスマン穿孔時においては、ビ
レットの中央部と異なり過酷な加工を受けないため、継
目無鋼管の外面には疵がほとんど発生しない。

【００２６】本発明の効果は、Ｃｒを８．０％以上含有
する鋼に適用した場合に特にその効果が顕著である。Ｃ
ｒ量が８．０％未満の鋼の場合は、中央偏析部のδ−フ
ェライトの析出や、ポロシティーが問題になることは多
くない。なお、Ｃｒ量が１１．０％以上の鋼において
は、Ｍｏ等のフェライト形成元素の含有量が少ない場合
も、相当量のδ−フェライトが鋳片の中央部に認めら
れ、鋳片からそのまま（鋳片の中央部がビレットの中央
部になる。）ビレットを製造した場合の加工性が著しく
劣るため、本発明の効果が特に顕著に現れる。

【００２７】一方、Ｃｒの含有量が２７．５％を越える
鋼においては、δ−フェライトや他の欠陥が実質的に存
在しない状態においても、熱間加工性が低く、本発明を
適用してマンネスマン穿孔により継目無鋼管とした場合
も疵の発生はさけられない。すなわち、本発明の効果が
表れにくい。

【００２８】なお、Ｃｒ以外の成分については、例え
ば、ＪＩＳＧ３４６２や、ＪＩＳＧ３４６３等に
示されている範囲で含有させた場合も、本発明の持つ優
れた効果は影響を受けない。その範囲はＣ：０．１５％
以下、Ｓｉ：５．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、
Ｎｉ：２２．０％以下、Ｍｏ：４．００％以下、Ｔｉ：
１．００％以下、Ｎｂ：１．００％以下、Ａｌ：０．３
０％以下、Ｎ：０．３０％以下、Ｐ：０．０４５％以
下、Ｓ：０．０３０％以下である。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、まず、転
炉または電気炉で溶鋼とし、電磁攪拌、軽圧下を行いつ
つ鋳片１とする、その鋳片１には、図１に示す様に、中
央偏析部２が存在している。この鋳片１を加熱炉（図示
せず。）で再加熱し、鋳片の長辺が鋼片３の短辺に、鋳
片の短辺が鋼片の長辺に成るように分塊圧延を行う。

【００３０】その後、鋼材３の２つの長辺の中央部よ
り、鋼材の長辺に対して直角方向に延びた中央偏析部２
に向けて、断面がクサビ形の円盤状の突起１１ａを持つ
ロール（以後、スリットカリバーと記す。）１１によ
り、圧下・切断・分割し、２本の角鋼材４とする。

【００３１】なお、鋼材３の分割面は中央偏析部２を含
む面であり、また、圧下方向が中央偏析部が延びた方向
であるため、上記のスリットカリバー１１により、ある
程度の深さ（鋼材の厚さの２／３以上）にまで圧下する
と鋼材３は２本に分離する。したがって、スリットカリ
バー１１の突起１１ａ同志が接触するまで圧下する必要
はない。

【００３２】スリットカリバー１１はドーナツ状の円盤
（この円盤が突起１１ａ）と、そのドーナツの穴に入れ
た円柱よりなる形状であり、ドーナツ状の円盤は周辺部
に向かって連続的に板厚が薄くなっている。

【００３３】

【実施例】表１に本発明の実施に使用した鋼の成分を示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】いずれも、８．０〜２７．５％の範囲のＣ
ｒを含有している。また、他の成分も先に示した範囲内
にある。

【００３６】本発明の実施例は、これらの鋼を表２に示
す寸法の鋳片（ブルーム）に連続鋳造し、鋳片の断面の
長辺をサイドロールにより拘束しつつ、短辺を上下面と
して、圧下（分塊圧延）し、鋳片の短辺が、圧下後の鋼
材の長辺となるように、また、鋳片の長辺が鋼材の短辺
に成るように加工したものである。

【００３７】

【表２】

【００３８】その後、スリットカリバーにより、上下方
向から圧下・切断・分割し、２本の角鋼材とし、さらに
ビレットとした。

【００３９】比較例は先の図２に示した様にスリットカ
リバーによる切断を行わず、通常のＢＤミルにより、鋳
片の中央部が角鋼材の中央部になるように圧延し、同様
にビレットとした。この場合は、鋳造したブルームの中
央部が、ビレットの中央部になる。

【００４０】それらのビレットを用いて、マンネスマン
穿孔法により、継目無鋼管を製造したが、いずれの鋼を
用いた場合も、スリットカリバーにより鋼材を２分割し
てビレットを製造した実施例の、マンネスマン穿孔後の
継目無鋼管の内面疵の発生率は、１０％以下であった。
これに対して、比較例のそれは３５〜４５％の範囲にあ
り、本発明の効果が極めて大きいことが確認できた。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上に示した様に、鋼材の中央
部の欠陥を減少させる従来の技術とは、まったく異なっ
た技術思想に基づいた画期的なものである。鋼材を２分
割し、マンネスマン穿孔時の加工条件が厳しくないビレ
ットの周辺部に、鋳片の中央部の欠陥の多い部分を移す
ことにより、内外共に疵の少ない継目無鋼管を能率的、
かつ低コストで製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための工程の概略図である。

【図２】従来の方法（比較例）の１例を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・鋳片２・・・・・鋳片、鋼材、ビレット中の中央偏析部３・・・・・鋼片４・・・・・角鋼材５・・・・・ビレット１１・・・・スリットカリバー１１ａ・・・スリットカリバーの突起１２・・・・ＢＴミル１３・・・・ＢＤミル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年２月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下に示す工程を、以下に示す順序で備え
ていることを特徴とする、加工性の良い継目無鋼管製造
用丸ビレットの製造方法。イ）幅方向断面が矩形の鋳片を連続鋳造法により製造す
る工程。ロ）前記矩形断面の鋳片の短辺を圧下し、該短辺を圧下
後の鋼材の長辺に、また、前記鋳片の長辺を圧延後の鋼
材の短辺にする工程。ハ）前記圧下後の鋼材の長辺面より、長辺と直角の方向
で中央部偏析を含む面で分割し、２本の角鋼材とする工
程。ニ）前記角鋼材を、丸ビレットにする工程。
【請求項２】鋳片が、８．０〜２７．５％のＣｒを含有
する鋼よりなる、請求項１に記載の、加工性の良い継目
無鋼管製造用丸ビレットの製造方法。